EP1455014A1 - Produit en papier absorbant gaufré - Google Patents

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EP1455014A1 EP03005090A EP03005090A EP1455014A1 EP 1455014 A1 EP1455014 A1 EP 1455014A1 EP 03005090 A EP03005090 A EP 03005090A EP 03005090 A EP03005090 A EP 03005090A EP 1455014 A1 EP1455014 A1 EP 1455014A1
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Abstract

L'invention concerne un produit en papier absorbant, notamment en ouate de cellulose comprenant au moins deux plis dont l'un au moins est gaufré suivant un motif de gaufrage comprenant des protubérances (1,2,3) de densité supérieure ou égale à 30 par cm<2>. Conformément à l'invention, ledit motif de gaufrage comprend au moins deux zones juxtaposées dont les protubérances (1,2,3) présentent respectivement une densité différente et/ou une surface au sommet différente afin d'obtenir un effet de relief sur ledit produit. <IMAGE>

Description

La présente invention se rapporte au domaine des papiers absorbants à usage sanitaire ou domestique, et vise un produit comprenant au moins un pli gaufré, destiné à la réalisation de papier toilette essentiellement mais aussi de mouchoirs, serviettes de table ou éventuellement d'essuie-tout.
Dans l'industrie des papiers à usage sanitaire et domestique, on utilise pour la réalisation de ce type de produits, un produit 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 déformer cette dernière de façon permanente entre un cylindre non déformable pourvu de reliefs et un contre-cylindre, par exemple à revêtement résilient. On obtient ainsi des protubérances sur une face correspondant à des cavités sur l'autre face.
En effet la tendance de ces dernières années, en ce qui concerne les produits d'hygiène en ouate de cellulose a été de les rendre plus doux, plus moelleux en travaillant leurs caractéristiques d'épaisseur et de résistance, notamment par le gaufrage. Ce dernier permet en outre d'améliorer l'attrait visuel du produit. L'opération de gaufrage s'effectue 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.
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. On a gaufré les plis avec une fréquence de répartition et une hauteur des protubérances adaptées à la réalisation des produits absorbant l'eau, essuie-tout par exemple. Le nombre d'éléments va de 5 à 30 par cm2.
De son côté 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. On qualifie habituellement ce type de gaufrage « microgaufrage ». Les éléments en relief formant le gaufrage 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. On en a décrit un exemple dans le brevet EP 426 548.
Ce type de produit présente toutefois un attrait visuel limité. En outre lorsqu'on associe par collage deux plis ainsi gaufrés, la douceur du produit obtenu n'est pas optimale.
La solution présentée dans le brevet FR 2 728 152 permet d'améliorer la douceur d'une feuille à double pli avec ce type de gaufrage, en réalisant un motif combiné, comprenant un motif graphique et un motif de fond. Le premier est composé de protubérances dont la forme est linéaire avec une largeur comprise entre 0,1 et 2 mm, et le second comprend des petites protubérances généralement tronconiques réparties à raison d'au moins 30 par cm2 (microgaufrage). On associe les plis sur le motif de forme linéaire, limitant ainsi l'étendue des surfaces collées entre elles et la rigidification induite.
Conformément à cette réalisation, la proportion de surface gaufrée selon le motif de fond est largement majoritaire : 80% de la surface en pratique. C'est lui qui assure l'essentiel des caractéristiques fonctionnelles liées au gaufrage, à savoir épaisseur et absorption.
On connaít par ailleurs le brevet US 5 620 776 qui décrit des feuilles de papier absorbant gaufré selon un motif formant un réseau de losanges dont l'intérieur comprend un motif soit formé d'éléments linéaires, soit formés d'alignements de protubérances. Il s'agit dans cette invention d'obtenir des feuilles au gonflant amélioré vis-à-vis de feuilles non gaufrées, et dont les motifs ressortent bien. Cependant, les densités de protubérances mises en oeuvre ne concernent pas des microgaufrages.
On connaít encore la demande de brevet EP 1 073 797 qui décrit une feuille de papier absorbant, présentant un motif uniquement formé de protubérances de même taille, réparties selon des densités quasi identiques de façon à obtenir un marquage homogène et une bonne définition dudit motif, tout en ayant des caractéristiques d'épaisseur et de résistance comparables à celles d'une feuille ayant un gaufrage uniforme.
Le motif de gaufrage divulgué dans ce brevet comprend un réseau de cellules dont l'intérieur est peu ou pas gaufré.
Il s'agit donc le plus souvent de trouver un compromis entre la densité du ou des éléments formant motifs, la surface qu'ils occupent, leur forme, leur marquage...
Selon les effets que l'on cherche à obtenir : douceur, épaisseur, absorption, esthétique, résistance, on peut agir sur les paramètres évoqués ci-dessus.
Les microgaufrages connus présentent des densités égales et/ou sensiblement égales sur toute la surface des produits.
Conformément à la présente invention, on cherche à obtenir un produit gaufré présentant en lui-même un relief amélioré, sans pour autant que ses autres propriétés ne soient diminuées ou altérées.
Selon l'invention, le relief amélioré est obtenu essentiellement grâce à un gaufrage caractéristique.
Par ailleurs, le produit selon l'invention présente avantageusement une épaisseur relativement importante et ne donne en aucun cas une impression (ni visuelle ni au toucher) d'écrasement, ou d'aplatissement.
Ainsi l'invention a pour objet un produit en papier absorbant, notamment en ouate de cellulose comprenant au moins deux plis dont l'un au moins est gaufré suivant un motif de gaufrage comprenant des protubérances de densité supérieure ou égale à 30 par cm2.
Conformément à l'invention, ledit motif de gaufrage comprend au moins deux zones juxtaposées dont les protubérances présentent respectivement une densité différente et/ou une surface au sommet différente afin d'obtenir un effet de relief sur ledit produit.
Sans sortir du cadre de l'invention, le ratio entre la surface occupée par les sommets desdites protubérances et la surface gaufrée, c'est-à-dire occupée par une ou plusieurs zones gaufrées de la feuille est compris entre 1 et 60 % de préférence entre 7 et 45%.
Avantageusement, la différence de densité et/ou de surface au sommet des protubérances est supérieure à 7 et de préférence supérieure à 15 %.
En outre, la surface au sommet des plus petites protubérances est au moins égale à 0,03 mm2.
Par ailleurs, la surface au sommet des plus grosses protubérances est au plus de l'ordre de 0,80 mm2.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le motif de gaufrage comprend au moins une première zone dont les protubérances présentent une première densité, ladite zone étant entourée d'au moins une seconde zone dont les protubérances présentent une seconde densité supérieure à la première densité.
Selon une caractéristique additionnelle de l'invention, le motif de gaufrage comprend en outre des éléments linéaires.
Plus particulièrement, les éléments linéaires définissent un second réseau géométrique et/ou des motifs esthétiques.
Préférentiellement, les plis sont assemblés entre eux par collage.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le produit comprend au moins deux plis gaufrés.
Sans sortir du cadre de l'invention, le produit peut comprendre trois plis : deux plis extérieurs gaufrés et un pli central non gaufré.
D'autres caractéristiques, détails, avantages, de l'invention apparaítront mieux à la lecture de la description qui suit faite à titre illustratif et nullement limitatif en référence aux dessins annexés sur lesquels :
  • la figure 1 illustre une vue de dessus d'un produit gaufré selon un mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 2 illustre une vue de dessus d'un produit gaufré selon un autre mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 3 a trait à une vue de dessus d'un produit gaufré selon encore un autre mode de réalisation de l'invention ;
  • la figure 4 est un graphique montrant la relation entre l'épaisseur et l'empreinte pour des produits de même densité ayant des protubérances de surface au sommet différente ; et
la figure 5 est un graphique montrant la relation entre l'épaisseur et l'empreinte pour des produits de densités différentes ayant des protubérances de surface au sommet identique.
Dans la suite de ce texte, comme dans le langage habituel de la technique papetière en question, les « protubérances » sont des éléments en relief sur la feuille ou le pli en ouate de cellulose, tandis que les « picots » sont des éléments en relief sur le cylindre destiné à former les protubérances sur le produit en ouate de cellulose.
Par ailleurs, un microgaufrage comprend habituellement des protubérances de densité supérieure à 30 voire à 50 protubérances/cm2.
La figure 1 concerne un motif de gaufrage réalisé sur un produit selon l'invention.
Plus précisément ce motif comprend une première zone 1 munie d'un microgaufrage ayant une première densité, ladite première zone étant entourée d'autres zones microgaufrées 2,3 ayant respectivement une seconde densité différente de la première densité et une troisième densité encore différente.
De même, les surfaces au sommet des protubérances des zones juxtaposées peuvent être de valeurs différentes.
Conformément au mode de réalisation de la figure 1:
  • le premier microgaufrage 1 présente par exemple une densité de 32 protubérances/cm2 et forme des hexagones ;
  • le deuxième microgaufrage 2 est doté d'une densité de protubérances de 72 protubérances/cm2 et est inscrit dans des étoiles.
  • le troisième microgaufrage 3 est le plus dense puisque les protubérances ont ici une densité de 157 protubérances/cm2.
Le troisième microgaufrage est inscrit dans des losanges.
Les trois types de gaufrage 1, 2, 3 sont juxtaposés sur au moins un pli, et ils permettent d'obtenir une feuille au relief bien prononcé.
Pour le calcul de la densité, la méthode de calcul suivante a été utilisée :
La « surface gaufrée » correspond à la zone délimitée par une ligne passant par le centre de gravité des protubérances formant le contour extérieur de la zone choisie.
Le « nombre de protubérances » est égal au nombre de protubérances situées à l'intérieur de la zone, auquel on ajoute la moitié du nombre de protubérances se trouvant sur la ligne de contour précitée.
La densité est égale au ratio du « nombre de protubérances » sur la « surface gaufrée ».
Dans le contexte de l'invention, une « zone » comprend au moins 10 protubérances alignées selon au moins deux rangées.
La figure 2 illustre un autre mode de réalisation de l'invention selon lequel le motif de gaufrage comprend deux types de microgaufrage : le premier est formé de premières zones 1 dotées de protubérances ayant une première densité de 61 protubérances/cm2 et une première surface au sommet de 0,23 mm2 ; ces zones sont ici en forme d'octogone.
Intercalées entre les premières zones on trouve des secondes zones microgaufrées 2, de forme carrée et dont les protubérances présentent une deuxième densité (81 1 protubérances/cm2) et une deuxième surface au sommet : 0,13 mm2.
Les deux types de zones sont juxtaposés. On obtient ainsi un relief bien marqué sur chaque feuille de ouate de cellulose.
Il n'y a pas de protubérance linéaire dans ce motif de gaufrage.
La figure 3 montre encore un autre motif de gaufrage selon l'invention.
Le motif ici représenté est composé de zones 3 juxtaposées délimitées à la fois par des premiers éléments linéaires 5 et des secondes zones 2 constituées de protubérances ayant une forte densité.
Sur tout ou partie de leur surface, les zones 3 comprennent des protubérances uniformément réparties de densité inférieure à la densité des protubérances formant les zones 2.
Conformément à l'invention, la différence de densité des protubérances entre les différentes zones est supérieure à 15 %.
Par ailleurs, des seconds éléments linéaires 4 définissent à l'intérieur de certaines zones 3, des motifs esthétiques, ici en forme de tulipes.
Bien entendu, le motif illustré par la figure 3 n'est qu'un exemple nullement limitatif.
Notamment, les éléments linéaires 1,4 ne sont pas nécessairement présents. Lorsqu'ils sont présents, ils renforcent le relief.
Dans tous les cas , on réalise un microgaufrage tel que la feuille présente un relief bien visible et bien défini.
En outre, un collage peut avoir lieu pour assembler les plis : préférentiellement le collage est réalisé sur tout ou partie des zones microgaufrées et/ou du motif linéaire.
Par ailleurs, des essais ont été réalisés en gaufrant une feuille (ou pli) de ouate de cellulose entre un cylindre gravé avec un motif selon l'invention et un cylindre en caoutchouc. Cette feuille a ensuite été associée par collage à une feuille non gaufrée. L'épaisseur de la structure ainsi obtenue a été mesurée à l'aide d'un appareil micromètre LORENTZEN & WETTRE référence SE050 utilisé suivant la norme NF EN 12625-3.
On a appliqué cinq pressions de gaufrage différentes entre l'acier et le caoutchouc, ces pressions ont été relevées à l'aide de papier carbone. Pour chaque pression, une feuille de papier carbone a été placée entre le cylindre gravé et le caoutchouc. Le caoutchouc s'écrase au contact du cylindre gravé et vient « imprimer » le motif sur le papier carbone. Le NIP ou empreinte correspond à la largeur de la marque laissée par le cylindre gravé sur le papier carbone. Cette marque sera plus ou moins large en fonction de la pression de gaufrage appliquée.
La figure 4 illustre une première série d'essais destinés à montrer l'effet de la surface au sommet (ou dimension) des picots du cylindre sur l'épaisseur du produit obtenu. Partant d'une même densité de picots, ici 60 picots/cm2, des essais ont été effectués sur des motifs ayant la même profondeur et respectivement des picots de diamètre au sommet égal à 0,4 mm et 0,6 mm. En ordonnée, on trouve des épaisseurs des produits et en abscisse le NIP ou empreinte laissée par le cylindre sur le papier carbone.
La courbe A correspond à des produits formés sur des cylindres ayant des picots de diamètre au sommet sensiblement égal à 0,4 mm tandis que la courbe B est relative à des produits formés sur des cylindres dont les picots présentent un diamètre sensiblement égal à 0,6 mm. La comparaison de ces courbes montre que pour une même empreinte, on obtient une épaisseur de la structure plus importante lorsqu'elle est obtenue avec un cylindre gravé dont les picots présentent la surface au sommet la moins importante.
Sur la figure 5, résultant d'une deuxième série d'essais tels que définis ci-avant, les courbes C, D et E ont été obtenues pour trois produits dont les motifs de gaufrage présentent trois densités de protubérances différentes. Trois cylindres différents ont été utilisés.
Partant de picots de même diamètre sur les cylindres, ici 0,4 mm, des essais ont été effectués sur des motifs ayant la même profondeur et respectivement des densités de picots de 50, 60 et 80 protubérances/cm2.
On observe que, à empreinte égale, plus la densité des picots diminue plus l'épaisseur du produit obtenu augmente.
Ainsi, en juxtaposant des zones de motifs de gaufrage ayant des densités et/ou des surfaces au sommet différentes, on peut obtenir des épaisseurs de produits différentes, permettant d'avoir l'effet de relief souhaité, sur le produit final.
La relation entre la variation d'épaisseur du produit et l'effet de relief est donc bien établie.

Claims (13)

  1. Produit en papier absorbant, notamment en ouate de cellulose comprenant au moins deux plis dont l'un au moins est gaufré suivant un motif de gaufrage comprenant des protubérances (1,2,3) de densité supérieure ou égale à 30 par cm2, caractérisé en ce que ledit motif de gaufrage comprend au moins deux zones juxtaposées dont les protubérances (1,2,3) présentent respectivement une densité différente et/ou une surface au sommet différente afin d'obtenir un effet de relief sur ledit produit.
  2. Produit selon la revendication 1 caractérisé en ce que le ratio entre la surface occupée par les sommets desdites protubérances (1,2,3) et la surface gaufrée de la feuille est compris entre 1 et 60 %.
  3. Produit selon la revendication 2 caractérisé en ce que le ratio entre la surface occupée par les sommets desdites protubérances et la surface gaufrée de la feuille est compris entre 7 et 45 %.
  4. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la différence de densité et/ou de surface au sommet des protubérances est supérieure à 7 % et de préférence supérieure à 15 %.
  5. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface au sommet des plus petites protubérances est au moins égale à 0,03 mm2.
  6. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface au sommet des plus grosses protubérances est au plus de l'ordre de 0,80 mm2.
  7. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le motif de gaufrage comprend au moins une première zone (1) dont les protubérances présentent une première densité, ladite zone étant entourée d'au moins une seconde zone (2,3) dont les protubérances présentent une seconde densité supérieure à la première densité.
  8. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le motif de gaufrage comprend en outre des éléments linéaires (4,5).
  9. Produit selon la revendication 8 caractérisé en ce que les éléments linéaires (5) définissent un réseau géométrique.
  10. Produit selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10 caractérisé en ce que les éléments linéaires (4) définissent des motifs esthétiques.
  11. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les plis sont assemblés entre eux par collage.
  12. Produit selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux plis gaufrés.
  13. Produit selon la revendication 12 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un troisième pli non gaufré disposé entre les deux plis gaufrés.
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