EP1047546B1 - Feuille de papier absorbant gaufre, son procede de fabrication et dispositif permettant de la fabriquer - Google Patents

Feuille de papier absorbant gaufre, son procede de fabrication et dispositif permettant de la fabriquer Download PDF

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EP1047546B1
EP1047546B1 EP99900511A EP99900511A EP1047546B1 EP 1047546 B1 EP1047546 B1 EP 1047546B1 EP 99900511 A EP99900511 A EP 99900511A EP 99900511 A EP99900511 A EP 99900511A EP 1047546 B1 EP1047546 B1 EP 1047546B1
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EP
European Patent Office
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sheet
area
areas
embossments
protuberances
Prior art date
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EP99900511A
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EP1047546A1 (fr
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Gilles Roussel
Rémy Ruppel
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Essity Operations France SAS
Original Assignee
Georgia Pacific France SAS
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to the field of absorbent papers for use sanitary or domestic, and targets a sheet, consisting of at least one embossed fold, intended for the production of toilet paper essentially, but also of handkerchiefs, towels or kitchen towels.
  • embossing operation is done either on paper with high humidity, that is to say in the wet part of the paper machine, either on paper with low humidity, i.e. transformation.
  • the present invention relates to processed paper partly dry.
  • embossing patterns consist of a repetition on a geometric basis of elementary protuberances of small cross section and simple geometric shape.
  • An example is described in US Pat. No. 3,414,459 which relates to a laminated sheet made up of a plurality of elementary sheets, called plies, glued together.
  • the folds are embossed with a frequency of distribution of the protrusions and a height of the protrusions adapted to the production of water-absorbing products, for example paper towels.
  • the number of elements ranges from 5 to 30 per cm 2 .
  • the Applicant has developed, for toilet paper in particular, patterns with a higher number of elements, ranging from 30 to 80 per cm 2 .
  • the elements can be inscribed in a polygon from 2 to 6 cm 2 .
  • An exemplary embodiment is described in patent EP 265,298.
  • the protuberances forming these elements have an elongated cross section with vertices of linear configuration.
  • the curves thus drawn are preferably closed and give the elements of the pattern a quilted appearance.
  • these elements are relatively spaced from each other. Large smooth areas are thus spared, the softness of which is therefore not affected by the embossing.
  • This set of features of the pattern helps to give the paper qualities of softness and softness that are perceived by the consumer.
  • the impact of this type of pattern on the physical characteristics is limited.
  • the thickness is little altered. It is found in fact that the yield of the embossing operation is lower. It is necessary to engrave the cylinders to a relatively great depth in order to gain some thickness gain.
  • the Applicant has proposed with the application FR 94 15196 of December 16, 1994 to produce a sheet having a graphic pattern, composed of protuberances of linear shape, combined with a background pattern composed of small protuberances.
  • the width of the protrusions of linear form is between 0.1 and 2 mm, and they are relatively spaced from each other.
  • the small protuberances generally frustoconical, are arranged at a rate of at least 30 per cm 2 .
  • the background pattern provides most of the functional characteristics related to embossing, namely thickness and absorption in particular.
  • the high density of the protrusions of the background pattern also gives a textile appearance, pleasing to the eye.
  • the protrusions of the background pattern bring out the main pattern because they are not easily visible individually with the naked eye because of their necessary small size.
  • Their surface at the top is less than 1 mm 2 . This contrast results, more particularly, from the high ratio, greater than 50, between the surface of a graphic motif element and that of a small protuberance, and from the high number of small protuberances per unit of surface.
  • the object of the invention is to provide a sheet of absorbent paper having, by compared to this last achievement in particular, the advantage of a better definition of the patterns that we want to highlight on the background pattern.
  • the invention relates to a sheet of absorbent paper, in particular of cellulose wadding of grammage between 10 and 40 g / m 2 with a first embossed zone, of the type obtained by embossing between a non-deformable cylinder comprising protuberances and a cylinder with deformable coating such that said sheet has bosses of a particularly frustoconical shape on one face, the vertices of which are arranged substantially in the same plane, said bosses corresponding to depressions on the opposite face, the first embossed zone forming a weft pattern of bottom, the number of bosses of height H1 with respect to said plane, being greater than 30 per cm 2 , said sheet comprising at least one second pattern formed by second boss-free zones formed inside the first embossed zone, height H2 with respect to said plane being greater than H1, characterized in that the average diameter of the discs writable in the second my boss-free areas is greater than twice the average diameter of writable discs between the
  • a boss is considered to be isolated if the average height H of the portion of the sheet which the surround is greater than the height H1 of the frame area. It is thus distinguished from a boss . of the frame area whose average height of the sheet which surrounds it is precisely H1.
  • the absorbent paper sheet may be composed of only one thickness or fold, but the invention also covers the embodiments where the sheet is made of several thicknesses of cellulose wadding embossed together.
  • H1 and H2 are mean values calculated from a number of statistically relevant measures.
  • the pattern is well marked when the deformation of the sheet is sufficient for the height H2 to be greater than 1.2 times H1 after the operation embossing.
  • the average diameter of the discs writable in the boss-free areas of the graphic pattern is greater than mean diameter of the writable discs between the bosses of the weft area, preferably the first diameter is greater than twice and in particular three times the second.
  • a disc is said to be writable in a given portion of the surface if it can be placed inside it while being tangent to three bosses which belong to the border of this surface portion.
  • the tops of the isolated bosses are of the same dimension as those of the bosses of the first zone.
  • this particular arrangement offers the advantage of greater unity pattern and enhances the contrast effect because the protrusions of the embossing cylinder, being of small dimension, concentrate the stresses and exert a marking more pronounced on the sheet at the time of embossing. Finally, the realization of the engraving is easier than if the protrusions were of different dimensions. We can use only one tool.
  • the boss-free zones of the second pattern have at least one portion of calendared surface. Calendering results from the action of the rubber cylinder which presses against the bottom of the engraving. There is then a smoothing of the surface by removal of the roughness. Calendering improves softness, especially if this portion is large enough to promote touch.
  • the calendered surface portion preferably has an extent of at least 1 cm 2 corresponding substantially to the skin portion of the end of a finger which comes into contact with the sheet when it is taken in hand.
  • the sheet of absorbent paper comprises two sheets, at least one of which is one of said absorbent sheets. These are assembled one on the other with the bosses inside the structure.
  • the association mode of the two sheets can be arbitrary: knurling for example, or collage.
  • the latter also includes the "hotmelt" collage or cold with a PVA type glue for example.
  • We can offset the fold one by relation to each other so that the graphic patterns do not coincide perfectly and obtain a partial association between the folds. We can thus modulate the association and stiffen or soften the sheet according to the number of zones of point-to-point associations that we let exist. Finally the folds can have different patterns.
  • the invention also relates to the machine and to the method for manufacture of a sheet according to the invention.
  • the machine is characterized in that it comprises at least one non-deformable cylinder comprising a first zone with at least 30 protuberances, in particular frustoconical, per cm 2 and at least two second zones of graphic pattern not including any, and the depth relative to the coast of the peaks of the protrusions is at least equal to that of the first zone, the average diameter of the discs writable in the second zone being greater than that of the discs writable in the first zone, the two second zones of graphic pattern being adjacent and separated from each other by isolated protuberances forming an alignment.
  • the machine comprises a cylinder with resilient coating capable of cooperating with said non-deformable cylinder, and of which the impact properties are such that in operation the resilient material can come into contact with the bottom of the second zones without coming into contact with the bottom of the first zones.
  • the process for manufacturing a sheet consists of embossing the sheet with by means of cylinders with resilient coating by applying sufficient pressure to that the deformation of the sheet in the graphic pattern areas leads, account given the elastic recovery of the paper, at a final height locally greater than that of the screened area.
  • the sheet shown in FIGS. 1 and 2 comprises two superposed folds 10 and 20 each of which is for example made of creped cellulose wadding, with a grammage between 10 g / m 2 and 40 g / m 2 .
  • the two plies were embossed separately and joined together to form a double sheet.
  • the external faces of the two folds constitute the external faces of the double sheet.
  • Figure 1 is a top view and each point represents a depression at the surface of the leaf. These depressions are crater-shaped, and were obtained by the embossing operation. Thus at each depression on one side of the folds 10, 20 corresponds a protuberance or boss on the other face.
  • Figure 2 we see the sheet in perspective from a section AA in Figure 1.
  • the bosses 110 and 120 are arranged inside the structure, vertices against vertices. In the example shown the two folds are identical.
  • the bosses have a frustoconical shape and their section parallel to the surface of the sheet is circular.
  • the section can also be oval, polygonal or other. Instead of being simply tapered their shape can be more complex.
  • figure 2 can for example have a portion frustoconical and a cylindrical portion.
  • the drawing of figure 2 represents a case particularly with a perfect coincidence of the bosses.
  • all bosses do form a bond, some are free at least partially. They are not therefore not in tip-tip position.
  • first area embossed, or weft pattern of bottom T, of defined thickness, H1.
  • H1 we measure the thickness of this area by the difference level between the plane of the external face of the sheet, and the defined reference plane P by the tops of the bosses 110, 120.
  • second zones forming a graphic pattern G.
  • Each second zone G1, G2, etc. is delimited by bosses of the first zone. These are 110L, 120L selvedge bosses.
  • a second zone besides its absence of bosses, is characterized by a thickness H2.
  • the thickness H2 of this area is measured by the difference in height between the same plane P and the plane tangent to the external face of the sheet in this zone, parallel to the plane P.
  • the thickness H2 is greater than the thickness H1.
  • the ratio of H2 to H1 is advantageously greater than 1.2 (H2 greater than minus 20% at H1). In fact, the higher the ratio, the better the contrast.
  • the 110L bosses designated selvedge bosses or selvedge depressions depending on whether considers the external or internal face, have a shape which is distinguished from that of the others weft area bosses which helps to more markedly mark the border between zones G and T. Indeed, due to the difference in level between the external planes of G and T, the wall of the edge depressions presents a extension of the side of the adjacent G zone. This results in an optical effect of contrast. It has been observed that it is sufficient that this level difference exists after the embossing operation. We were indeed surprised to find that the contrast effect persisted even after some crushing of the structure resulting for example from rolling up the sheet.
  • an embossing density greater than 30 bosses per cm 2 preferably greater than 60 bosses per cm 2 , is chosen for the weft area. Below a density of 30 the spacing between the bosses becomes relatively large and produces a network effect and not a shading.
  • the graphic motif can consist of discrete elements arranged in a repeating pattern on the sheet as shown in the figures.
  • the average diameter of the writable discs is at least twice, in particular five times, that of a recordable disc between the bosses of the frame area.
  • the graphic pattern consists a continuous pattern such as a grid.
  • the width of the area between two rows of edge depressions should not be too narrow to ensure the formation of a level difference between the grid area and the grid.
  • most small writable disc inside the graphics area must also have preferably a diameter at least equal to twice that of a writable disc between the bosses in the frame area.
  • each element of the graphic pattern is composed of two or more second zones G'1, G'2, G'3, G'4, G'5, ... adjacent, thus forming a third zone G '.
  • two adjacent areas G'1 and G'2 are separated by isolated bosses 210S forming an alignment, preferably single.
  • these bosses have a diameter at the top which is not different from the zone of frame; and in particular, the distance between the bosses between them in alignment corresponds to the not from the frame area.
  • This or these additional alignments are intended to refine and strengthen the definition of the graphic motif. A satisfactory result is obtained by not differentiating from the definition of the frame.
  • this underlining effect produced by the alignment of isolated bosses results from the greater relative depth of these depressions compared to those of the screened area. This is due to the fact that the summit protuberances is on the same level as the others;
  • FIG. 5 shows a machine for converting cotton wool cellulose for the production of, for example, toilet paper.
  • This machine includes two embossing units each consisting of a cylinder A1 respectively A2, non-deformable, for example steel, provided with protrusions and a cylinder C1 respectively C2 with resilient coating such as rubber.
  • Two sheets 1 and 2 from a spool of cellulose wadding are individually guided through the embossing interval of a unit A1, C1 respectively A2, C2 then are associated by passage between cylinders A1 and A2 which roll over each other so as to form a single sheet with two folds.
  • the arrangement is of the type points against points but other arrangements are possible, that with interlocking of protrusions for example.
  • we can link the two folds by bonding but also mechanically, by knurling for example.
  • the folds are deformed so as to present frustoconical bosses on the face which comes into contact with the cylinder rubber and crater-like depressions on the face of the fold that is in contact with the rigid cylinder.
  • the invention also relates to the mode of embossing the folds.
  • FIG. 6 shows the deformation of a cellulose wadding sheet produced during the embossing operation according to the prior art.
  • the pressure exerted by the rubber cylinder C and the elastic properties of the material constituting its coating determine, for a given pattern, the penetration depth of the latter inside the engraving.
  • the figure schematically represents the deformation produced on a cellulose wadding sheet by a pattern according to patent application FR 9415196.
  • This figure represents a section, along the axis of rotation of the cylinders, of the area of contact between a rubber cylinder C and a steel cylinder A with the sheet F interposed between the two.
  • the cylinder A is provided with small protrusions P 1 constituting a weft pattern and protrusions P 2 , in relief with respect to the latter. Due to the small spacings between the protrusions, the rubber does not penetrate to the bottom of the engraving. There is a competition between the protuberances of the graphic pattern on the one hand and those P 1 on the background on the other hand. The latter being more embossing, the marking of the graphic pattern is not very effective.
  • the protrusions of the cylinder are chosen. embossing to define first and second areas;
  • a first zone is composed of at least 30 protuberances per cm 2 . These have a generally frustoconical shape but can also have a frustoconical shape at the base and cylindrical towards the top.
  • the section can be circular, oval, polygonal or other.
  • the height is sufficient to allow the deformation of the rubber around each pin. This deformation is limited, however, by the characteristics specific to the rubber used and by the spacing between the pins. This spacing as well as their surface at the top which is of the order of mm 2 are determined by the relatively high density which is intended to impart a woven appearance to this area.
  • a second zone is defined as not comprising a spike. Furthermore his extent is sufficient to allow penetration of the rubber, under the conditions normal operating conditions, at a depth greater than that of a first zone. In practice, for a rubber-coated cylinder whose material has for example a hardness of 45 shore A, the extent of a second zone is such that the average diameter of the writable discs inside this area is greater twice that of recordable discs between three protrusions of the screened area adjacent.
  • zones can be created in a simple way by engraving or machining uniformly a cylinder according to a weft pattern to constitute the first zones then in removing by machining the pins present in the seconds that we choose.
  • An engraving according to the invention is shown in section in FIG. 7, and the deformation produced on a cellulose wadding sheet during the embossing.
  • To the surface of the cylinder there are two first T zones separated by a second zone G.
  • the sheet deforms under the action of the pressure exerted by the cylinder rubber.
  • the rubber does not exactly follow the profile of engraving. Due to the small spacing between the pins, the rubber cannot reach the bottom in the T zones. It thus reaches a depth Hg, less than the depth of the engraving, which is a function of the space available between the pins and of the applied load, which can be characterized by an efficiency Rp (Rp is lower to 1).
  • this embossing method leads to more marking pronounced edge protrusions L because the sheet undergoes at this point a greater deformation than around the pins of the frame. This difference contributes to strengthening the contrast effect between the T and G zones.
  • a sufficient range is chosen for the second zone so as to allow the rubber to rest on the surface of the background. This part of the sheet then undergoes a calendering and smoothing effect.
  • two groups are grouped or several second zones. Two second adjacent zones are then separated by a row of isolated pins. In such a case we see that the line of protrusions separating two second zones also has a pronounced marking.
  • FIG. 8a the first bottom area T and the second zone G of different levels with a selvedge boss 110L. on the face 8b, we recognize in addition an isolated boss 210S.
  • a sample B3 was also carried out on a pattern representing a grid, the minimum width of the second zone of which was equal to twice the average diameter of the discs writable in the adjacent screened zone, and ensuring that the rubber then touched the bottom. of engraving.
  • the height was measured in several places on the samples from a photograph with a magnification of 56.

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Description

La présente invention se rapporte au domaine des papiers absorbants à usage sanitaire ou domestique, et vise une feuille, constituée d'au moins un pli gaufré, destinée à la réalisation de papier toilette essentiellement, mais aussi de mouchoirs, serviettes ou essuie-tout.
Dans l'industrie du papier à usage sanitaire et domestique, on utilise pour la réalisation de ces produits un papier absorbant généralement crêpé, de faible grammage, désigné : ouate de cellulose ou tissu ouaté. On profite de la capacité d'allongement de la structure, conférée par exemple par le crêpage, pour gaufrer la feuille. Cette opération consiste à la déformer par endroits de façon permanente et obtenir des protubérances sur une face correspondant à des dépressions sur l'autre face.
En effet, la tendance de ces dernières années, en ce qui concerne les produits d'hygiène, a été de les rendre plus doux, plus moelleux en travaillant leurs caractéristiques d'épaisseur et de résistances, notamment par le gaufrage. Ce dernier permet en outre d'améliorer l'attrait visuel du produit. L'opération de gaufrage s'effectue soit sur du papier à fort taux d'humidité, c'est-à-dire en partie humide de la machine à papier, soit sur du papier à faible taux d'humidité, c'est-à-dire en transformation. On travaille alors une feuille sèche, déroulée d'une bobine mère provenant de la machine à papier. La présente invention concerne le papier transformé en partie sèche.
Les motifs de gaufrage les plus répandus sont constitués d'une répétition sur une base géométrique de protubérances élémentaires de faible section transversale et de forme géométrique simple. Un exemple est décrit dans le brevet US 3 414 459 qui porte sur une feuille stratifiée constituée d'une pluralité de feuilles élémentaires, appelées plis, collées ensemble. Les plis sont gaufrés avec une fréquence de répartition des protubérances et une hauteur des protubérances adaptées à la réalisation de produits absorbant l'eau, par exemple des essuie-tout. Le nombre d'éléments va de 5 à 30 par cm2. Par ailleurs, la Demanderesse a développé, pour du papier toilette notamment, des motifs dont le nombre d'éléments est supérieur, allant de 30 à 80 par cm2. Ces éléments ont nécessairement une surface élémentaire au sommet très faible, inférieure à 1 mm2. On obtient pour ces dernières réalisations un aspect qui imite celui d'un produit tissé. Un exemple est décrit dans le brevet EP 426 548. Ce type de gaufrage affecte principalement les caractéristiques liées à l'épaisseur de la feuille. Il présente toutefois un attrait visuel limité.
Dans le but d'améliorer l'impact visuel, on a proposé des motifs présentant une fréquence de répartition beaucoup plus faible par rapport aux motifs précédents - inférieure à 2000 éléments par m2 de préférence - et une surface unitaire plus élevée des éléments constituant le motif. Les éléments peuvent être inscrits dans un polygone de 2 à 6 cm2. Un exemple de réalisation est décrit dans le brevet EP 265 298. Selon ce brevet, les protubérances formant ces éléments sont de section transversale allongée avec des sommets à configuration linéaire. Les courbes ainsi dessinées sont de préférence fermées et donnent aux éléments du motif un aspect molletonné. En outre, ces éléments sont relativement espacés les uns des autres. On ménage ainsi de larges zones lisses dont la douceur n'est donc pas affectée par le gaufrage. Cet ensemble de caractéristiques du motif contribue à conférer au papier des qualités de moelleux et de douceur qui sont perçues par le consommateur. Toutefois, en contrepartie, l'impact de ce type de motif sur les caractéristiques physiques est limité. Notamment, l'épaisseur est peu altérée. On constate en effet que le rendement de l'opération de gaufrage est plus faible. Il est nécessaire de graver les cylindres à une profondeur relativement importante pour en tirer quelque gain d'épaisseur.
Afin de combiner les avantages des deux modes de gaufrage, la Demanderesse a proposé avec la demande FR 94 15196 du 16 décembre 1994 de réaliser une feuille présentant un motif graphique, composé de protubérances de forme linéaire, combiné avec un motif de fond composé de petites protubérances. La largeur des protubérances de forme linéaire est comprise entre 0.1 et 2 mm, et elles sont relativement espacées les unes des autres. Les petites protubérances, généralement tronconiques, sont disposées à raison d'au moins 30 par cm2. Le motif de fond assure l'essentiel des caractéristiques fonctionnelles liées au gaufrage à savoir épaisseur et absorption en particulier. La densité élevée des protubérances du motif de fond confère par ailleurs un aspect textile, agréable à l'oeil.
Les protubérances du motif de fond font ressortir le motif principal car elles ne sont pas aisément visibles individuellement à l'oeil nu en raison de leur nécessaire petite taille. Leur surface au sommet est inférieure à 1 mm2. Ce contraste résulte, plus particulièrement, du rapport élevé, supérieur à 50, entre la surface d'un élément de motif graphique et celle d'une petite protubérance, et du nombre élevé de petites protubérances par unité de surface.
Cependant, au cours de la fabrication d'une feuille selon ce brevet, le motif graphique qui est en relief sur le cylindre, vient en appui sur le caoutchouc de gaufrage comme les picots du motif de fond. Il y a donc compétition entre les deux types de gaufrage. Du fait de leur faible dimension notamment, les picots sont nettement plus gaufrants que le motif graphique. Il s'ensuit une définition et un marquage plus faibles pour ce dernier.
Par ailleurs, en raison de la forme tronconique des protubérances, il existe une zone de transition neutre entre le motif de trame et le motif graphique. Cette zone a des contours peu précis car ils sont en général déterminés par la position des picots de lisière selon une trame géométrique et par les contours, dont la forme est libre, du motif graphique.
L'invention a pour objet de proposer une feuille de papier absorbant présentant, par rapport à cette dernière réalisation notamment, l'avantage d'une meilleure définition des motifs que l'on veut faire ressortir sur le motif de fond.
L'invention porte sur une feuille de papier absorbant, notamment en ouate de cellulose de grammage compris entre 10 et 40 g/m2 avec une première zone gaufrée, du type obtenu par gaufrage entre un cylindre non déformable comportant des protubérances et un cylindre à revêtement déformable de telle sorte que ladite feuille présente sur une face des bossages de forme notamment tronconique dont les sommets sont disposés sensiblement dans un même plan, lesdits bossages correspondant à des dépressions sur la face opposée, la première zone gaufrée formant un motif de trame de fond dont le nombre de bossages de hauteur H1 par rapport audit plan, est supérieur à 30 par cm2, ladite feuille comprenant au moins un deuxième motif formé de deuxièmes zones sans bossage ménagées à l'intérieur de la première zone gaufrée, la hauteur H2 par rapport audit plan étant supérieure à H1, caractérisée par le fait que le diamètre moyen des disques inscriptibles dans les deuxièmes zones sans bossage est supérieur à deux fois le diamètre moyen de disques inscriptibles entre les bossages de la zone de trame de fond, et par le fait que les deux deuxièmes zones sans bossage, adjacentes sont délimitées entre elles par des bossages isolés formant un alignement.
On considère qu'un bossage est isolé si la hauteur moyenne H de la portion de feuille qui l'entoure est supérieure à la hauteur H1 de la zone de trame. Il se distingue ainsi d'un bossage . de la zone de trame dont la hauteur moyenne de la feuille qui l'entoure est précisément H1.
On a en effet constaté avec surprise que sur la face comportant les dépressions, c'est-à-dire la face à l'endroit pour l'utilisateur, un motif graphique sur fond tramé ressortait avec un contraste prononcé lorsqu'il se détachait en hauteur par rapport au fond. Cette solution est en fait contraire à la solution décrite dans la demande FR 94 15196 où l'on a défini le motif graphique au moyen de zones en dépression comme celles constituant le fond tramé.
Elle diffère notamment de la solution présentée par la demande de brevet WO 97/48551, sur lequel est basé le préambule des revendications 1 et 7, qui décrit une méthode de gaufrage utilisant un cylindre gaufreur comportant un motif de protubérances de petites dimensions. Dans ce motif, on a pratiqué des incisions de façon à réaliser un deuxième motif linéaire.
La feuille de papier absorbant peut n'être composée que d'une seule épaisseur ou pli, mais l'invention couvre également les réalisations où la feuille est constituée de plusieurs épaisseurs d'ouate de cellulose gaufrées ensemble.
H1 et H2 sont des valeurs moyennes calculées à partir d'un nombre de mesures statistiquement pertinent.
En particulier le motif est bien marqué lorsque la déformation de la feuille est suffisante pour que la hauteur H2 soit supérieure à 1,2 fois H1 après l'opération de gaufrage.
Conformément à une autre caractéristique, le diamètre moyen des disques inscriptibles dans les zones sans bossage du motif graphique est supérieur au diamètre moyen des disques inscriptibles entre les bossages de la zone de trame, de préférence le premier diamètre est supérieur à deux fois et en particulier à trois fois le second.
Un disque est dit inscriptible dans une portion de.surface donnée s'il peut être placé à l'intérieur de celle-ci tout en étant tangent à trois bossages qui appartiennent à la bordure de cette portion de surface.
Conformément à une autre caractéristique, les sommets des bossages isolés sont de même dimension que ceux des bossages de la première zone.
En effet, cette disposition particulière offre l'avantage d'une plus grande unité de motif et renforce l'effet de contraste car les protubérances du cylindre gaufreur, étant de petite dimension, concentrent les contraintes et exercent un marquage plus prononcé sur la feuille au moment du gaufrage. Enfin, la réalisation de la gravure est plus aisée que si les protubérances étaient de dimensions différentes. On peut utiliser un seul outillage.
Conformément à une autre caractéristique, les zones sans bossage du deuxième motif présentent au moins une portion de surface calandrée. Le calandrage résulte de l'action du cylindre caoutchouc qui vient appuyer sur le fond de la gravure. Il se produit alors un lissage de la surface par suppression des aspérités. Le calandrage améliore la douceur, surtout si cette portion est suffisamment grande pour favoriser le toucher. Pour cette raison la portion de surface calandrée a de préférence une étendue d'au moins 1 cm2 correspondant sensiblement à la portion de peau de l'extrémité d'un doigt qui vient au contact de la feuille quand on la prend en main.
Conformément à une autre caractéristique la feuille de papier absorbant comprend deux feuilles dont l'une au moins est l'une desdites feuilles absorbantes. Ces dernières sont assemblées l'une sur l'autre avec les bossages à l'intérieur de la structure. Le mode d'association des deux feuilles peut être quelconque : moletage par exemple ou bien collage. Ce dernier comprend également le collage « hotmelt » ou à froid avec une colle de type PVA par exemple. On peut décaler le plis l'un par rapport à l'autre pour que les motifs graphiques ne viennent pas coïncider parfaitement et obtenir une association partielle entre les plis. On peut ainsi moduler l'association et rigidifier ou assouplir la feuille selon le nombre de zones d'associations pointes-pointes que l'on laisse subsister. Enfin les plis peuvent avoir des motifs différents.
L'invention porte également sur la machine et sur le procédé permettant la fabrication d'une feuille selon l'invention.
La machine est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un cylindre non déformable comportant une première zone avec au moins 30 protubérances, notamment tronconiques, par cm2 et au moins deux secondes zones de motif graphique n'en comprenant pas, et dont la profondeur par rapport à la côte des sommets des protubérances est au moins égale à celle de la première zone, le diamètre moyen des disques inscriptibles dans la seconde zone étant supérieur à celui des disques inscriptibles dans la première zone, les deux secondes zones de motif graphique étant adjacentes et séparées entre elles par des protubérances isolées formant un alignement.
Conformément à une autre caractéristique, la machine comprend un cylindre à revêtement résilient susceptible de coopérer avec ledit cylindre non déformable, et dont les propriétés de résilience sont telles qu'en fonctionnement le matériau résilient puisse venir en contact avec le fond des secondes zones sans venir au contact du fond des premières zones.
Le procédé pour la fabrication d'une feuille consiste à gaufrer la feuille au moyen de cylindres à revêtement résilient en appliquant une pression suffisante pour que la déformation de la feuille dans les zones de motif graphique conduise, compte tenu de la reprise élastique du papier, à une hauteur finale localement supérieure à celle de la zone tramée.
Ainsi la solution de l'invention par le motif combiné trame et réserve permet de supprimer la surcharge fonctionnelle liée au motif graphique de l'art antérieur. On réalise notamment une déformation plus importante au niveau des picots de lisière du motif graphique ce qui se traduit par un marquage plus prononcé dans cette zone. Il en résulte un meilleur contraste du motif Ce marquage plus prononcé résiste en outre à un écrasement partiel par exemple se produisant au cours de l'enroulement de la feuille après l'opération de gaufrage.
On décrit ci-après l'invention plus en détail en se référant aux dessins annexés sur lesquels:
  • la figure 1 représente un exemple de feuille, vu de dessus,
  • la figure 2 représente une vue agrandie de la feuille selon la figure 1, en perspective depuis une coupe transversale selon la ligne AA ;
  • la figure 3 représente un exemple d'un mode de réalisation de l'invention;
  • la figure 4 représente une vue agrandie de la feuille de la figure 3, en perspective depuis une coupe transversale selon la ligne BB.
  • la figure 5 représente une installation de gaufrage pour la réalisation du produit de l'invention.
  • la figure 6 représente schématiquement un mode de gaufrage selon l'art antérieur ;
  • la figure 7 représente schématiquement un exemple de mode de gaufrage selon l'invention ;
  • les figures 8a et 8b représentent deux photographies de coupes transversales d'échantillons réalisées selon l'invention.
La feuille représentée sur les figures 1 et 2 comprend deux plis 10 et 20 superposés dont chacun est par exemple en ouate de cellulose crêpée, de grammage compris entre 10 g/m2 et 40 g/m2. Les deux plis ont été gaufrés séparément et assemblés de façon à former une feuille double. Les faces externes des deux plis constituent les faces externes de la feuille double.
La figure 1 est une vue de dessus et chaque point représente une dépression à la surface de la feuille. Ces dépressions sont en forme de cratère, et ont été obtenues par l'opération de gaufrage. Ainsi à chaque dépression sur une face des plis 10, 20 correspond une protubérance ou bossage sur l'autre face. Sur la figure 2, on voit la feuille en perspective à partir d'une coupe AA de la figure 1. Les bossages 110 et 120 sont disposés à l'intérieur de la structure, sommets contre sommets. Dans l'exemple représenté les deux plis sont identiques. Les bossages ont une forme tronconique et leur section parallèlement à la surface de la feuille est circulaire. La section peut également être ovale, polygonale ou autre. Au lieu d'être simplement tronconique leur forme peut être plus complexe. Elle peut par exemple présenter une portion tronconique et une portion cylindrique. Le dessin de la figure 2 représente un cas particulier avec une coïncidence parfaite des bossages. Dans la pratique, on peut prévoir des pas différents au moins selon une direction pour induire un décalage entre les motifs et obtenir une association partielle. Autrement dit, dans ce cas tous les bossages ne forment une liaison, certains sont libres au moins partiellement. Ils ne sont donc pas en position pointe-pointe. On a alors un contact pointe-fond.
On distingue pour chaque pli une première zone, gaufrée, ou motif de trame de fond T, d'épaisseur définie, H1. On mesure l'épaisseur de cette zone par la différence de niveau entre le plan de la face externe de la feuille, et le plan de référence P défini par les sommets des bossages 110, 120. Sur chacun des plis 10 et 20, selon l'exemple de réalisation représenté sur ces figures, on a ménagé à l'intérieur de cette première zone formant une trame de fond, des secondes zones formant un motif graphique G. Chaque seconde zone G1, G2, etc. est délimitée par des bossages de la première zone. Ce sont les bossages de lisière 110L, 120L. Une seconde zone outre son absence de bossages, se caractérise par une épaisseur H2. Comme pour la zone de trame, on mesure l'épaisseur H2 de cette zone par la différence de hauteur entre le même plan P et le plan tangent à la face externe de la feuille dans cette zone, parallèle au plan P. Conformément à la structure de feuille de l'invention, l'épaisseur H2 est supérieure à l'épaisseur H1. On a en effet constaté avec surprise que le contraste entre le motif graphique et le motif de fond pouvait être produit par une différence de niveau entre ces deux zones. Afin d'obtenir un effet de contraste satisfaisant entre les motifs G et T, le rapport de H2 à H1 est avantageusement supérieur à 1,2 (H2 supérieur d'au moins 20 % à H1). En fait plus ce rapport est élevé meilleur est le contraste. Les bossages 110L, désignés bossages de lisière ou dépressions de lisière selon que l'on considère la face externe ou interne, ont une forme qui se distingue de celle des autres bossages de la zone de trame qui contribue à marquer de façon plus prononcée la frontière ente les zones G et T. En effet, en raison de la différence de niveau entre les plans externes de G et de T, la paroi des dépressions de lisière présente un prolongement du côté de la zone G adjacente. Il en résulte un effet optique de contraste. On a observé qu'il est suffisant que cette différence de niveau existe après l'opération de gaufrage. On a en effet constaté avec surprise que l'effet de contraste persistait même après un certain écrasement de la structure résultant par exemple de l'enroulement de la feuille.
Afin de conférer à la feuille un aspect textile, on choisit pour la zone de trame, une densité de gaufrage supérieure à 30 bossages au cm2 de préférence supérieure à 60 bossages par cm2. En dessous d'une densité de 30 l'écartement entre les bossages devient relativement important et produit un effet de réseau et non de trame de fond.
Le motif graphique peut être constitué d'éléments discrets disposés selon un motif répétitif sur la feuille comme cela est représenté sur les figures. De préférence, le diamètre moyen des disques inscriptibles est au moins deux fois, notamment cinq fois, celui d'un disque inscriptible entre les bossages de la zone de trame.
Selon un mode de réalisation non représenté, le motif graphique est constitué d'un motif continu tel qu'un quadrillage. Dans ce cas, la largeur de la zone entre deux rangées de dépressions de lisière ne doit pas être trop étroite afin d'assurer la formation d'une différence de niveau entre la zone de trame et le quadrillage. Le plus petit disque inscriptible à l'intérieur de la zone graphique doit avoir également de préférence un diamètre au moins égal à deux fois celui d'un disque inscriptible entre les bossages de la zone de trame.
On a représenté un mode de réalisation de l'invention sur les figures 3 et 4, où chaque élément du motif graphique est composé de deux ou plusieurs secondes zones G'1, G'2, G'3, G'4, G'5,... adjacentes, formant ainsi une troisième zone G'. Dans ce cas, deux zones adjacentes G'1 et G'2 sont séparées par des bossages isolés 210S formant un alignement, de préférence unique. De préférence également, ces bossages ont un diamètre au sommet qui n'est pas différent de la zone de trame ; et notamment, la distance qui sépare les bossages entre eux dans l'alignement correspond au pas de la zone de trame. Cet ou ces alignements supplémentaires visent à affiner et renforcer la définition du motif graphique. On obtient un résultat satisfaisant en ne se différentiant pas de la définition de la trame. On observe que cet effet de soulignement produit par l'alignement de bossages isolés résulte de la plus grande profondeur relative de ces dépressions par rapport à celles de la zone tramée. Cela est dû au fait que le sommet des protubérances est au même niveau que les autres;
On a représenté sur la figure 5, une machine de transformation d'ouate de cellulose pour la production par exemple d'un papier toilette. Cette machine comprend deux unités de gaufrage constituées chacune par un cylindre A1 respectivement A2, non déformable, par exemple en acier, pourvu de protubérances et un cylindre C1 respectivement C2 à revêtement résilient tel que le caoutchouc. Deux feuilles 1 et 2 issues d'une bobine mère d'ouate de cellulose sont guidées individuellement à travers l'intervalle de gaufrage d'une unité A1, C1 respectivement A2, C2 puis sont associées par passage entre les cylindres A1 et A2 qui roulent l'un sur l'autre de façon à former une feuille unique à deux plis. Dans l'exemple représenté la disposition est du type pointes contre pointes mais d'autres dispositions sont envisageables, celle avec emboítement des protubérances par exemple. Par ailleurs, on peut lier les deux plis par collage mais aussi mécaniquement, par moletage par exemple.
En épousant la forme des protubérances, les plis se déforment de façon à présenter des bossages tronconiques sur la face qui vient au contact du cylindre caoutchouc et des dépressions en forme de cratère sur la face du pli qui est en contact avec le cylindre rigide. L'invention concerne également le mode de gaufrage des plis.
On a représenté sur la figure 6 la déformation d'une feuille d'ouate de cellulose produite au cours de l'opération de gaufrage selon l'art antérieur. La pression exercée par le cylindre caoutchouc C et les propriétés élastiques du matériau constituant son revêtement déterminent, pour un motif donné, la profondeur de pénétration de celui-ci à l'intérieur de la gravure. En particulier, la figure représente de façon schématique la déformation produite sur une feuille d'ouate de cellulose par un motif selon la demande de brevet FR 9415196. Cette figure représente une coupe, selon l'axe de rotation des cylindres, de la zone de contact entre un cylindre caoutchouc C et un cylindre acier A avec la feuille F interposée entre les deux. Le cylindre A est pourvu de petites protubérances P1 constituant un motif de trame et de protubérances P2, en relief par rapport à ces dernières. En raison des faibles espacements entre les protubérances, le caoutchouc ne pénètre pas jusqu'au fond de la gravure. On constate une compétition entre les protubérances du motif graphique d'une part et celles P1 de fond d'autre part. Ces dernières étant plus gaufrantes, le marquage du motif graphique est peu performant.
Conformément à l'invention, on choisit les protubérances du cylindre de gaufrage de façon à définir des premières et des secondes zones;
Une première zone, dite de trame de fond, est composée d'au moins 30 protubérances au cm2. Celles-ci ont une forme généralement tronconique mais peuvent aussi avoir une forme tronconique à la base et cylindrique vers le sommet. La section peut être circulaire, ovale, polygonale ou autre. La hauteur est suffisante pour permettre la déformation du caoutchouc autour de chaque picot. Cette déformation est limitée toutefois par les caractéristiques propres au caoutchouc utilisé et par l'écartement entre les picots. Cet écartement ainsi que leur surface au sommet qui est de l'ordre du mm2 sont déterminés par la densité relativement élevée qui a pour objet de conférer un aspect tramé à cette zone.
Une seconde zone est définie comme ne comprenant pas de picot. En outre son étendue est suffisante pour permettre la pénétration du caoutchouc, dans les conditions normales de fonctionnement, à une profondeur supérieure à celle d'une première zone. Dans la pratique, pour un cylindre à revêtement en caoutchouc dont le matériau présente par exemple une dureté de 45 shore A, l'étendue d'une seconde zone est telle que le diamètre moyen des disques inscriptibles à l'intérieur de cette zone est supérieur à deux fois celui des disques inscriptibles entre trois protubérances de la zone tramée adjacente.
On peut créer ces zones de façon simple en gravant ou usinant uniformément un cylindre selon un motif de trame devant constituer les premières zones puis en supprimant par usinage les picots présents dans les secondes que l'on choisit.
On a représenté en coupe sur la figure 7 une gravure conforme à l'invention, et la déformation produite sur une feuille d'ouate de cellulose pendant le gaufrage. A la surface du cylindre, on distingue deux premières zones T séparées par une seconde zone G. La feuille se déforme sous l'action de la pression exercée par le cylindre caoutchouc. Cependant on observe que le caoutchouc ne suit pas exactement le profil de la gravure. En raison du faible écartement entre les picots, le caoutchouc ne peut atteindre le fond dans les zones T. Il atteint ainsi une profondeur Hg, inférieure à la profondeur de la gravure, qui est fonction de l'espace disponible entre les picots et de la charge appliquée, que l'on peut caractériser par un rendement Rp ( Rp est inférieur à 1). En outre l'ouate de cellulose, en raison de son crêpage, présente une certaine capacité de reprise après retrait de la contrainte exercée par le cylindre caoutchouc. Cette reprise élastique peut être caractérisée par un rendement Rt inférieur à 1. Il s'ensuit que l'épaisseur finale de la feuille dans la zone de trame T peut s'exprimer par la relation Et= Hg * Rp * Rt.
Dans la zone graphique G on a choisi un espace suffisant pour permettre au caoutchouc de se déformer sur toute la hauteur de la gravure. Compte tenu de la même reprise élastique du papier, la valeur de l'épaisseur dans la zone G peut s'exprimer par la relation :Eg=Hg * Rt. Ainsi, le produit une fois gaufré présente-t-il des premières et secondes zones de hauteurs différentes mesurées par rapport au plan des sommets des protubérances.
Outre la différence de niveau, ce mode de gaufrage conduit à un marquage plus prononcé des protubérances de lisière L car la feuille subit à cet endroit une déformation plus importante qu'autour des picots de la trame. Cette différence contribue au renforcement de l'effet de contraste entre les zones T et G.
Selon un mode de réalisation particulier, on choisit une étendue suffisante pour la seconde zone de façon à permettre au caoutchouc de prendre appui sur la surface du fond. Cette partie de la feuille subit alors un effet de calandrage et de lissage.
Selon un autre mode de réalisation, et pour varier les motifs, on groupe deux ou plusieurs secondes zones. Deux secondes zones adjacentes sont alors séparées par une rangée de picots isolés. Dans un tel cas on constate que la ligne de protubérances séparant deux secondes zones présente également un marquage prononcé.
ESSAIS
On a réalisé des échantillons B1 et B2 de produit à partir de plaques gravées selon les motifs illustrés sur les figures 1 et 3, et effectué des coupes représentées aux figures 8a et 8b. On distingue nettement sur la figure 8a la première zone de fond T et la seconde zone G de niveaux différents avec un bossage de lisière 110L. sur la figure 8b, on reconnaít en plus un bossage isolé 210S.
On a également réalisé un échantillon B3 sur un motif représentant un quadrillage dont la largeur minimale de la seconde zone était égale à deux fois le diamètre moyen des disques inscriptibles dans la zone tramée adjacente, et en s'assurant que le caoutchouc touchait alors le fond de la gravure. On a mesuré la hauteur en plusieurs endroits sur les échantillons à partir d'une photographie avec un grossissement de 56. Les valeurs moyennes sont indiquées ci-après, en mm sur la photographie :
Motif Hauteur moyenne zone T Hauteur moyenne zone G Indice de significativité Rapport des hauteurs G/T Rapport des diamètres moyens
B1 >5
   st 19,5 29,16 3,35 1,49
   sm 16,35 25,5 7,83 1,56
B2 >10
   st 15,3 30,6 8,57 2
   sm 14,3 25,3 7,33 1,77
B3 environ 2
   sm 21,5 27,8 2,66 1,29
On constate que l'on obtient un rapport des hauteurs G/T significatif pour les motifs B1 et B2. En effet une différence de moyennes 7 à 8 fois supérieure à l'écart-type permet statistiquement de conclure que celle-ci est significative et non l'effet d'un processus aléatoire.
Cependant même avec un motif dont l'espacement à l'intérieur de la zone G est plus réduit, on obtient un rapport d'au moins 1,2 en procédant de façon à assurer une pénétration suffisante du caoutchouc dans cette zone.

Claims (10)

  1. Feuille de papier absorbant, notamment en ouate de cellulose de grammage compris entre 10 et 40 g/m2, avec une première zone gaufrée (T), du type obtenu par gaufrage entre un cylindre non déformable comportant des protubérances et un cylindre à revêtement déformable de telle sorte que ladite feuille présente sur une face des bossages (110, 120) de forme notamment tronconique dont les sommets sont disposés sensiblement dans un même plan (P), lesdits bossages correspondant à des dépressions sur la face opposée, la première zone gaufrée (T) formant un motif de trame de fond dont le nombre de bossages, de hauteur H1 par rapport audit plan (P), est supérieur à 30 par cm2, ladite feuille comprenant au moins un deuxième motif (G) formé d'au moins deux deuxièmes zones (G'1, G'2 ...) de hauteur H2 sans bossage ménagées à l'intérieur de la première zone (T) gaufrée, la hauteur H2 par rapport audit plan (P) étant supérieure à H1, caractérisée par le fait que le diamètre moyen des disques inscriptibles dans les deuxièmes zones sans bossage (G'1, G'2 ...) est supérieur à deux fois le diamètre moyen de disques inscriptibles entre les bossages de la zone de trame (T) de fond, et par le fait que les deux deuxièmes zones (G'1, G'2...) sont_adjacentes et délimitées entre elles par des bossages isolés (210S) formant un alignement.
  2. Feuille de papier absorbant selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la hauteur d'une deuxième zone sans bossage est telle que H2 > 1.2 *H 1.
  3. Feuille de papier absorbant selon la revendication précédente caractérisée par le fait que les sommets des bossages isolés (210S) sont de même dimension que ceux des bossages (110, 120) de la première zone.
  4. Feuille de papier absorbant selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'une deuxième zone présente au moins une portion de surface calandrée.
  5. Feuille de papier absorbant caractérisée par le fait qu'elle comprend deux feuilles dont l'une au moins est couverte par au moins l'une des revendications précédentes, et sont jointes l'une à l'autre de façon que les bossages sont à l'intérieur de la structure.
  6. Feuille de papier absorbant selon la revendication précédente caractérisée par le fait que les deux plis sont associés partiellement l'un à l'autre.
  7. Machine pour la fabrication d'une feuille selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins un cylindre non déformable (A1, A2) comportant une première zone (T) avec au moins 30 protubérances par cm2 et deux secondes zones (G) au moins, sans protubérance, dont la profondeur par rapport à la côte des sommets des protubérances est au moins égale à celle de la première zone, caractérisée par le fait que le diamètre moyen des disques inscriptibles dans les secondes zones est supérieur à celui des disques inscriptibles dans la première zone, les deux secondes zones étant adjacentes et séparées entre elles par des protubérances isolées formant un alignement.
  8. Machine pour la fabrication d'une feuille selon la revendication 8 caractérisée par le fait qu'elle comprend un cylindre à revêtement résilient susceptible de coopérer avec ledit cylindre non déformable, et dont les propriétés de résilience sont telles qu'en fonctionnement le matériau résilient puisse venir en contact avec le fond des secondes zones sans venir au contact du fond des premières zones.
  9. Procédé de gaufrage d'une feuille absorbante, notamment en ouate de cellulose de grammage compris entre 10 et 40 g/m2, entre un cylindre non déformable, pourvu de protubérances réparties de façon à former une première zone constituant un motif de trame de fond avec au moins 30 protubérances par cm2 et deux secondes zones au moins, sans protubérance, adjacentes et délimitées entre elles par des bossages isolés formant un alignement et un cylindre à revêtement résilient, caractérisé par le fait que, le diamètre moyen des disques inscriptibles dans les secondes zones étant supérieur à deux fois celui des disques inscriptibles dans la première zone, il consiste à faire pénétrer le caoutchouc à l'intérieur de la gravure de la première zone jusqu'à une première profondeur et à faire pénétrer le caoutchouc sur la seconde zone à une profondeur supérieure de façon que la hauteur résiduelle de la dite feuille présente une hauteur supérieure dans la seconde zone par rapport à la première zone.
  10. Procédé pour la fabrication d'une feuille selon la revendication 10 caractérisé par le fait que l'on déforme le revêtement résilient sur une profondeur suffisante pour que la feuille vienne au contact du fond de gravure de la seconde zone.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8708020B2 (en) 2006-03-08 2014-04-29 Metsa Tissue Oyj Embossing device for at least two-layered planar products such as toilet paper, tissues, or similar

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7083845B2 (en) * 2001-02-23 2006-08-01 Georgia-Pacific France Sheet of absorbent creped paper, cylinder for embossing such a sheet and an embossing process
DE60118322T2 (de) * 2001-06-29 2006-11-02 Georgia-Pacific France Verfahren zur Herstellung von geprägtem Papier und Prägezylinder
DE60133828T3 (de) * 2001-12-12 2011-06-22 Georgia-Pacific France Mehrlagige Bahn eines saugfähigen Papiers
EP1331308A1 (fr) * 2002-01-25 2003-07-30 Georgia-Pacific France Feuille de papier absorbant gaufré, cylindre pour le gaufrage et son procédé de mise en oeuvre
US20050247397A1 (en) * 2003-09-29 2005-11-10 The Procter & Gamble Company Process for producing embossed products
US7314663B2 (en) * 2003-09-29 2008-01-01 The Procter + Gamble Company Embossed multi-ply fibrous structure product and process for making same
US7374638B2 (en) * 2003-09-29 2008-05-20 The Procter & Gamble Company High bulk strong absorbent single-ply tissue-towel paper product
FR2860527B1 (fr) * 2003-10-02 2006-01-27 Georgia Pacific France Feuille de papier absorbant
BRPI0507711A (pt) * 2004-02-17 2007-07-03 Procter & Gamble produtos de papel gofrado com aninhamento profundo
US20070218248A1 (en) * 2004-03-04 2007-09-20 Anna Mansson Multi-Ply Tissue Paper
ITFI20040102A1 (it) * 2004-04-29 2004-07-29 Guglielmo Biagiotti Metodo e dispositivo per la produzione di carta tissue
US20050247416A1 (en) * 2004-05-06 2005-11-10 Forry Mark E Patterned fibrous structures
US7435313B2 (en) * 2004-05-21 2008-10-14 The Procter & Gamble Company Process for producing deep-nested embossed paper products
US7413629B2 (en) * 2004-05-21 2008-08-19 The Procter & Gamble Company Process for producing deep-nested embossed paper products
US20060037724A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Kao Corporation Bulky water-disintegratable cleaning article and process of producing water-disintergratable paper
US8034215B2 (en) * 2004-11-29 2011-10-11 The Procter & Gamble Company Patterned fibrous structures
US7597777B2 (en) 2005-09-09 2009-10-06 The Procter & Gamble Company Process for high engagement embossing on substrate having non-uniform stretch characteristics
ITFI20050218A1 (it) * 2005-10-20 2007-04-21 Guglielmo Biagiotti Perfezionamenti ai metodi e dispositivi per la produzione di carte tissue e velo di carta da questi derivante
AU2008365143A1 (en) * 2008-12-09 2010-06-17 Sca Hygiene Products Ab Embossing roll for producing fibrous products with a rastered embossing, device employing such embossing roll and arranging embossing protrusions on such embossing roll
US20120244320A1 (en) * 2009-12-07 2012-09-27 Sca Hygiene Prodcuts Ab Fibrous product, embossing roll for producing such fibrous product, and device and method for producing such fibrous product
DE102015211908A1 (de) 2014-07-03 2016-01-07 Engraving Solutions S.R.L. Gaufrierwalze, Gaufriervorrichtung mit einer Gaufrierwalze und erhaltenes gaufriertes Material
US11248347B2 (en) * 2017-07-18 2022-02-15 Gpcp Ip Holdings Llc Embossing pattern with a continuous contour plateau having emboss elements thereon and products and methods of using the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2335345A1 (fr) * 1975-12-15 1977-07-15 Johns Manville Procede et appareil de gaufrage profond d'une feuille
FR2653793B1 (fr) * 1989-10-30 1992-01-03 Kaysersberg Sa
US5620776A (en) 1992-12-24 1997-04-15 James River Corporation Of Virginia Embossed tissue product with a plurality of emboss elements
FR2728152B1 (fr) * 1994-12-16 1997-01-24 Kaysersberg Sa Papier absorbant gaufre a motifs combines
US5693403A (en) * 1995-03-27 1997-12-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Embossing with reduced element height
IT1284433B1 (it) * 1996-03-26 1998-05-21 Ind Cartarie Tronchetti Spa Procedimento per formare cilindri,particolarmente per la goffratura di nastri di carta
ITFI960152A1 (it) * 1996-06-21 1997-12-22 Perini Fabio Spa Dispositivo e metodo per la goffratura di un materiale nastriforme e prodotto con essi ottenuto

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8708020B2 (en) 2006-03-08 2014-04-29 Metsa Tissue Oyj Embossing device for at least two-layered planar products such as toilet paper, tissues, or similar

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