ES2257014T3

ES2257014T3 - Papel absorbente de uso domestico.

Info

Publication number: ES2257014T3
Application number: ES99400269T
Authority: ES
Inventors: Pierre Graff
Original assignee: Georgia Pacific France SAS
Current assignee: Essity Operations France SAS
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2006-07-16
Anticipated expiration: 2019-02-05
Also published as: NO324478B1; ATE316168T1; FR2774707A1; EP0935021A1; NO990549L; CA2262020A1; FR2774707B1; EP0935021B1; TR199900240A3; TR199900240A2; DE69929506T2; US6235373B1; CA2262020C; PT935021E; DE69929506D1; NO990549D0; DK0935021T3

Abstract

LA HOJA COMPLEJA COMPUESTA POR AL MENOS DOS CAPAS DE PAPEL ABSORBENTE DE GUATA DE CELULOSA DEL TIPO CONVENCIONAL CON PRENSADO EN PARTE HUMEDA, CUYO GRAMAJE ESTA COMPRENDIDO ENTRE 10 Y 40 G/M 2 , Y QUE ESTAN GOFRADAS POR CALANDRADO SEGUN UNOS MOTIVOS FINOS QUE TIENEN PROTUBERANCIAS Y QUE ESTAN UNIDAS ENTRE SI POR ADHESION, EN LAS SUPERFICIES DE LOS VERTICES DE LAS PROTUBERANCIAS COINCIDENTES DE DICHAS DOS CAPAS, SE CARACTERIZA PORQUE: A) LA DENSIDAD DE LAS PROTUBERANCIAS DE CADA CAPA ES SUPERIOR A 10 PROTUBERANCIAS POR CM 2 Y LA SUPERFICIE DE LOS VERTICES DE LAS PROTUBERANCIAS DE CADA CAPA ES SUPERIOR A UN 5% DE LA SUPERFICIE TOTAL DE DICHA CAPA; B) AL MENOS UNA DE DICHAS CAPAS ESTA GOFRADA SEGUN UN MOTIVO ARTISTICO EN EL QUE LAS DISTANCIAS Y LAS DIRECCIONES DE CUALQUIER PROTUBERANCIA CON LAS PROTUBERANCIAS ADYACENTES SON VARIADAS, ELIGIENDOSE DICHO MOTIVO DE MANERA QUE AL MENOS UN 25% DE LAS PROTUBERANCIAS DE DICHA CAPA PARTICIPEN EN ENLACES EFECTIVOS CON PROTUBERANCIAS COINCIDENTES DE LA OTRA CAPA Y QUE LA SUPERFICIE TOTAL DE LOS VERTICES DE LAS PROTUBERANCIAS DE DICHA CAPA, SEA CUAL SEA LA POSICION RELATIVA DE LOS MOTIVOS DE AMBAS CAPAS.

Description

Papel absorbente de uso doméstico.

La presente invención se refiere al campo de los papeles absorbentes, de guata de celulosa, para uso doméstico.

La invención se refiere más precisamente a una hoja compleja compuesta por dos pliegos de papel absorbente de guata de celulosa del tipo rizado convencional, cuyo gramaje está comprendido entre 10 y 40 g/m^{2} y que son gofrados por calandrado según unos motivos finos que presentan unas protuberancias, y que están ligados entre sí, en particular por encolado, a nivel de las superficies de los vértices de las protuberancias coincidentes de dichos dos pliegos.

El documento US 3 414 459 describe un procedimiento para gofrar y ligar entre sí dos pliegos de guata de celulosa, según la técnica llamada puntas contra puntas. Según esta técnica se gofran los dos pliegos separadamente por medio de cilindros metálicos idénticos que están provistos de picos y que cooperan respectivamente con unos rodillos con revestimiento de caucho. Se recubren a continuación los vértices de las protuberancias de uno de los pliegos con una cola apropiada. Se ligan finalmente los dos pliegos uno al otro por los vértices de las protuberancias por apriete entre los dos cilindros gofradores calados en rotación uno con respecto al otro de manera que los picos queden puntas contra puntas. Esta técnica exige que los dos cilindros presenten unos motivos simétricos y que los picos de los dos cilindros coincidan perfectamente en el intervalo de apriete. Un desplazamiento radial o circunferencial entre los picos de los dos cilindros puede provocar una ausencia de unión en ciertas zonas de la hoja compleja obtenida.

Para evitar este inconveniente, el documento US 5.173.351 ha propuesto utilizar unos motivos con pasos diferentes en por lo menos una dirección en los dos cilindros gofradores a fin de asegurar por lo menos un punto de unión sobre las hojas complejas elementales obtenidas por recorte de la hoja compleja que sale de la instalación.

Finalmente, el documento WO 96/32 248 propone ligar solamente ciertas zonas de los dos pliegos gofrados aplicando la cola sólo sobre los extremos de las protuberancias de uno de los pliegos, que deben participar en la unión efectiva. Aquí también, los dos libros deben presentar unos motivos simétricos y los picos de los dos cilindros deben coincidir con precisión a nivel del intervalo de apriete.

En estos tres documentos, se ha previsto que los picos estén dispuestos sobre los cilindros según unas generatrices, unos grandes círculos y unas hélices regularmente separadas. Resulta de ello que las protuberancias formadas en los pliegos por la marca de los picos están alineadas en unas direcciones preferentes y con unas separaciones constantes. El observador que mira las caras exteriores de la hoja compleja tiene la impresión de que estas caras presentan unos dibujos geométricos que comprenden únicamente unas líneas rectas o unos segmentos de recta.

Se concibe que un ligero desplazamiento axial o circunferencial entre los dos cilindros gofradores a consecuencia de la falta de sincronismo o del desgaste de las piezas de arrastre pueda provocar una ausencia de coincidencia entre los picos a nivel del intervalo de apriete de los cilindros gofradores y provocar desechos de fabricación.

Otras técnicas de ensamblaje de los pliegos permiten encajar las protuberancias de uno de los pliegos entre las protuberancias del otro pliego a fin de obtener una estructura denominada "nested" que provoca un grado de absorción mejorado. Con esta técnica, los cilindros gofradores están separados uno del otro y se retira el pliego gofrado de uno de los cilindros para encajarlo en el otro pliego pasándolo por un intervalo de apriete dejado entre el otro cilindro gofrador y un cilindro complementario liso. Esta técnica exige también un perfecto sincronismo entre los dos cilindros gofradores.

El objetivo de la presente invención es mejorar la absorción así como la flexibilidad de las hojas complejas definidas anteriormente actuando al mismo tiempo de manera que el producto final conserve el mismo aspecto que el obtenido por las técnicas actuales y actuar de manera que se pueda liberar al fabricante de las obligaciones impuestas en la elección de los motivos y en el calado preciso de los cilindros gofradores.

La invención alcanza su objetivo por el hecho de que:

a): la densidad de las protuberancias de cada pliego es superior a 10 protuberancias por cm^{2} y la superficie de los vértices de las protuberancias de cada pliego es superior al 5% de la superficie de dicho pliego;

b): se gofra por lo menos uno de los pliegos según un motivo artístico en el cual las distancias y las direcciones de cualquier protuberancia con las protuberancias adyacentes son variadas, siendo dicho motivo elegido de tal manera que por lo menos 25% de las protuberancias de dicho pliego participen en unas uniones efectivas con unas protuberancias coincidentes del otro pliego, y que la superficie total ligada de los vértices de las protuberancias de dicho pliego que participan en las uniones represente por lo menos 15% de la superficie total de los vértices de las protuberancias de dicho pliego, cualquiera que sea la posición relativa de los motivos de los dos pliegos.

Ventajosamente, el 30% y aún más ventajosamente el 40% de las protuberancias de un pliego participan en unas uniones efectivas con las protuberancias coincidentes del otro pliego. Se ha constatado que hasta 70% se tenía aún una mejora.

Preferentemente, la superficie ligada de los vértices de las protuberancias de un pliego es por lo menos igual al 20% de las superficies de los vértices de las protuberancias de dicho pliego.

De manera ventajosa, la superficie de los vértices de las protuberancias de cada pliego es inferior a 30% de la superficie total de dicho pliego. Esta superficie es preferentemente superior a 7,5% de la superficie total del pliego, y preferentemente inferior a 15% de la superficie del pliego. La densidad de las protuberancias de cada pliego es inferior a 30 protuberancias por centímetro cuadrado y preferentemente inferior a 20.

Ventajosamente, los dos pliegos son gofrados según unos motivos artísticos, pudiendo los dos motivos ser idénticos o no.

Un desplazamiento de los dos motivos entre sí puede ser realizado por una traslación o por una rotación de la marca del motivo del cilindro gofrador con respecto a la marca del motivo del otro cilindro.

Otras características y ventajas de la invención resaltarán de la lectura de la descripción siguiente dada a título de ejemplo y con referencia a los planos anexos, en los cuales:

- las figuras 1a a 1d muestran cuatro motivos artísticos formados por unos picos de cilindros gofradores a fin de realizar unas protuberancias sobre los pliegos constitutivos de una hoja compleja;

- las figuras 2a y 2e muestran las trazas de las uniones entre las superficies de los vértices de las protuberancias de los dos pliegos formados respectivamente por unos motivos de picos representados en las figuras 1a a 1d, y por una combinación de los motivos de las figuras 1b y 1c;

- las figuras 3 y 4 son unos gráficos que representan para diferentes motivos la variación de la absorción, expresada en cm^{3} por gramo de papel, en función de la resistencia húmeda del producto medido en sentido transversal, expresada en N/m.

Se han representado en las figuras 1a a 1d unos ejemplos de motivo de gofrado previstos sobre los cilindros gofradores de una instalación de fabricación de una hoja compleja compuesta por dos pliegos de papel absorbente de guata de celulosa, del tipo convencional rizado, (del tipo CWP), y cuyo gramaje está comprendido entre 10 y 40 g/m^{2}. Se utiliza dicha hoja en uso doméstico como papel de cocina o "secatodo".

Los puntos dibujados en estas figuras 1a y 1d representan los extremos de picos previstos sobre los cilindros gofradores para formar unas protuberancias en los pliegos por deformación mecánica del pliego que pasa por un intervalo de gofrado dejado entre el cilindro gofrador y un cilindro de caucho asociado de eje paralelo al cilindro gofrador.

Como se ve en las figuras 1a a 1d, los motivos tienen unos caracteres artísticos, por oposición a los motivos geométricos habituales, es decir que, en un motivo, las distancias que separan un pico cualquiera de picos próximos son variadas y las direcciones entre un pico cualquiera y los picos adyacentes son también variadas. Para el observador, los picos de un motivo parecen estar dispuestos sobre unas líneas curvas, o unos círculos concéntricos.

Las protuberancias formadas por gofrado en los pliegos están también dispuestas sobre una cara del pliego según los mismos motivos.

Los dos pliegos que deben constituir una hoja compleja pueden ser gofrados con motivos idénticos o con motivos diferentes.

Cuando los dos motivos son idénticos, los dos pliegos son unidos entre sí, por la técnica conocida con el nombre de puntas contra puntas, pero con un desplazamiento de los dos motivos en una dirección. De esta manera solamente algunas protuberancias de uno de los pliegos coinciden con unas protuberancias del otro pliego y son ligadas a ellas. Las protuberancias no coincidentes están dispuestas, entre unas protuberancias coincidentes, un poco a la manera de lo que se obtiene con la técnica que permite obtener una estructura denominada "nested". Estas protuberancias no están ligadas al otro pliego y crean unas bolsas. La presencia de estas protuberancias no ligadas por las bolsas así formadas permiten mejorar la absorción del producto final con respecto al mismo producto en el cual los dos pliegos tienen los mismos motivos y está unidos puntas contra puntas, sin desplazamiento, es decir de tal manera que todas las protuberancias de un pliego coinciden y están ligadas a las protuberancias del otro pliego.

El producto obtenido es también más flexible y más agradable al tacto en razón de la reducción del número de puntos de unión. Correlativamente, la rigidez del producto y su resistencia a la rotura seco o húmedo están ligeramente disminuidas. Sin embargo, se ha constatado que esta pérdida de resistencia era inferior a la ganancia en absorción. Como la función principal de un "secatodo" es absorber los líquidos, se puede definir fácilmente un producto que presenta una combinación absorción/resistencia óptima.

Debido a la disposición de las protuberancias según unos motivos artísticos, se asegura que varias de ellas serán coincidentes cuando los motivos de los dos pliegos estén desplazados, mientras que, en las estructuras del tipo puntas contra puntas actuales en las cuales los motivos tienen unos dibujos geométricos formados por segmentos de recta en direcciones privilegiadas, un desplazamiento mínimo entre los motivos de los dos pliegos provoca una ausencia de unión en ciertas zonas de la hoja compleja.

Para que se produzcan coincidencias ciertas en una proporción suficiente para asegurar la unión de los dos pliegos, deben ser respetadas ciertas condiciones.

La densidad de los picos debe ser superior a 10 picos e inferior 30 por cm^{2} y preferentemente entre 15 y 20 picos por cm^{2}.

La superficie de los vértices de los picos, y por el mismo hecho, la superficie de los vértices de las protuberancias es superior a 5%, y preferentemente inferior a 30% de la superficie total.

Los dibujos de los motivos se eligen de tal manera que 25% de las protuberancias de cada pliego, y preferentemente 30%, incluso hasta 70%, participen en unas uniones efectivas de los dos pliegos.

El total de las superficies ligadas a nivel de las protuberancias que participan en las uniones efectivas representa por lo menos 15% y de manera ventajosa 20% de la superficie total de los vértices de cada pliego.

Unas mediciones han permitido contar los puntos de unión para diferentes tipos de motivos. Estas mediciones son realizadas por análisis de imágenes. Se determina por medio de una cámara el valor de gris generado por la marca dejada sobre un papel carbón por los puntos de unión con respecto a un valor de referencia sin punto, y después se aplica un coeficiente en función de la superficie media ocupada por un solo punto.

Para ello, en una primera etapa, se digitaliza con escáner la calca de marcas en niveles de gris a 300 puntos por pulgada.

En una segunda etapa, se determina el umbral de gris oscuro de las zonas de contacto efectivo entre protuberancias, las zonas de la imagen con este umbral o más oscuras son coloreadas en negro, el resto es coloreado en blanco.

La imagen puede ser entonces transformada en imagen binaria (negro y blanco) más contrastada que la imagen de partida en nivel de gris. Esta operación se realiza con la ayuda de lógicas gráficas tales como Photoscop (ADOBE) o Picture Publisher (MICROGRAFX). En esta fase, es posible medir el porcentaje de la superficie negra que representa las zonas de unión con la ayuda de estas mismas lógicas.

Si se desean más informaciones sobre esta imagen, es posible en una tercera etapa tomar de nuevo la imagen por un analizador de imagen tal como el Quantiniet 600 (LECA) que además del porcentaje de superficie ligada puede calcular el número de puntos por cm^{2}, la superficie de estos puntos así como su repartición en un histograma.

Las figuras 2a a 2d muestran las reparticiones de los puntos de unión para unas hojas complejas que comprenden pliegos gofrados con motivos idénticos y desplazados que corresponden respectivamente a los motivos representados en las figuras 1a a 2d.

La figura 2e muestra la repartición de los puntos de unión de una hoja compleja de la que uno de los pliegos presenta el motivo representado en la figura 1db y el otro pliego presenta el motivo representado en la figura 1c.

La tabla siguiente muestra los valores comparativos de cinco muestras desginadas con las referencias A y E, las referencias A a C corresponden a unas hojas complejas que tienen unos motivos idénticos que corresponden respectivamente a las figuras 1a a 1c, y la referencia D corresponde a una muestra de la que uno de los pliegos presenta el motivo de la figura 1b y el otro pliego el motivo de la figura 1c.

-: la columna C1 indica el número de protuberancias por cm^{2},

-: la columna C2 indica el número de uniones efectivas por cm^{2},

-: la columna C3 es la relación en % entre los valores de las columnas C2 y C1,

-: la columna C4 indica el porcentaje de la superficie de los vértices de las protuberancias con respecto a la superficie total. La misma corresponde a la superficie asociada en verdaderas puntas con puntas,

-: la columna C5 representa el porcentaje de la superficie ligada de los vértices con respecto a la superficie total, y

-: la columna C6 es la relación en % entre los valores de las columnas C5 y C4.

\newpage

	C1	C2	C3%	C4%	C5%	C6%
A	15,7	10,5	66	12,3	4,5	37
B	15,2	7,7	50	9,6	2,2	23
C	15,4	7	45	9,8	2	20
D	12	7,2	60	7,6	2,7	35
E(B+C)	15,3	6,8	44	9,7	1,9	20

Con otra muestra designada con la referencia A, pero con un desplazamiento diferente, se ha obtenido una superficie ligada correspondiente a 3,3% de la superficie total de la hoja o sea 7,8 uniones efectivas por cm^{2}.

Las mediciones de las superficies y de los puntos de unión, es decir las superficies de contacto pegadas entre las protuberancias coincidentes han dado los valores siguientes:

Superficie media de los puntos de unión	0,42 mm^{2}
Superficie de contacto máximo	1,18 mm^{2}
Superficie de contacto mínimo	0,12 mm^{2}

Se ha constatado que la superficie de contacto máxima (o sea 1,18 mm^{2}) es superior a la superficie en el vértice de los picos que es de 0,8 mm, puesto que hay sin duda un cierto aplastamiento cuando tiene lugar la aplicación de la cola sobre los vértices de las protuberancias de un pliego, o cuando tiene lugar la aplicación del primer pliego sobre el segundo pliego en el intervalo de los dos cilindros gofradores, o incluso cuando tiene lugar la creación de rollos de hoja compleja a la salida de la instalación que permite realizar esta hoja compleja.

La instalación para realizar la hoja compleja según la invención es conocida en sí misma y es del tipo de la utilizada para realizar uniones de dos pliegos puntas contra puntas.

El desplazamiento de los motivos entre los dos pliegos puede ser realizado según una dirección preferente, en general en el sentido de avance de la hoja, desplazando angularmente uno de los cilindros gofradores con respecto al otro. El desplazamiento puede ser también obtenido por pivotamiento de un motivo con respecto al otro. Esto puede ser obtenido cuando tiene lugar el mecanizado de los dos cilindros gofradores.

Ensayos

A partir del mismo papel tisú rizado, 100% kraft de resinosos, se han realizado unas muestras de productos según los motivos representados en las figuras 1a a 1d para diferentes presiones de gofrado. En efecto, aumentando la presión de gofrado para un mismo motivo, se mejora la capacidad de absorción pero se reduce correlativamente la resistencia a la rotura. A fin de poder comparar las propiedades de las muestras es por tanto necesario tener en cuenta la pérdida de resistencia inducida, en particular de la resistencia húmeda en sentido transversal que es un parámetro importante para caracterizar los secatodo.

A fin de demostrar la mejora aportada por la solución de la invención, se han realizado las muestras A a E y unas muestras A', B', C', D'. Estas últimas corresponden a los mismos motivos 1a a 1d pero ensamblados en posición perfectamente puntas contra puntas.

Se ha medido la absorción según el procedimiento AFNOR NF Q03-68. Este procedimiento consiste en sumergir una probeta en agua y después en determinar la masa de agua absorbida después de un tiempo de escurrido en unas condiciones especificadas. Se han trazado los gráficos representados en las figuras 3 y 4 que representan en ordenadas los valores medidos de la absorción, expresados encm^{3} por gramo de muestra y en abscisas los valores medidos de resistencias húmedas en sentido transversal para diferentes presiones de gofrado. Estos valores están expresados en N/m.

Los gráficos muestran que las características de los productos A a E son superiores a las de los productos A', D' respectivamente para los mismos valores de resistencia húmeda en sentido transversal.

A título de contraejemplo, se han realizado a partir del mismo papel tisú CWP unas muestras gofradas según un motivo cuyo motivo elemental comprende tres rombos imbricados entre sí y cuya densidad de las protuberancias es de 6 protuberancias por cm^{2}. La primera serie de muestras Lp es del tipo puntas contra puntas, la segunda serie Ld es con desplazamiento de los motivos con 20% de densidad de unión. Se constata que el desplazamiento no aporta ninguna mejora de la absorción.

Claims

1. Hoja compleja compuesta por lo menos por dos pliegos de papel absorbente de guata de celulosa del tipo convencional con prensado en parte húmeda, cuyo gramaje está comprendido entre 10 y 40 g/m^{2}, que son gofrados por calandrado según unos motivos finos que presentan unas protuberancias, y que son ligados entre sí, en particular por encolado, a nivel de las superficies de los vértices de las protuberancias coincidentes de dichos dos pliegos, caracterizada porque:

a): la densidad de las protuberancias en cada pliego es superior a 10 protuberancias por cm^{2} y la superficie de los vértices de las protuberancias de cada pliego es superior a 5% de la superficie total de dicho pliego;

b): por lo menos uno de los pliegos está gofrado según un motivo artístico en el cual las distancias y las direcciones de cualquier protuberancia con las protuberancias adyacentes son variadas, siendo dicho motivo elegido de tal manera que por lo menos 25% de las protuberancias de dicho pliego participan en unas uniones efectivas con unas protuberancias coincidentes del otro pliego, y porque la superficie total de los vértices de las protuberancias de dicho pliego que participan en las uniones representa por lo menos 15% de la superficie total de los vértices de las protuberancias de dicho pliego, cualquiera que sea la posición relativa de los motivos de los dos pliegos.

2. Hoja compleja según la reivindicación 1, caracterizada porque por lo menos 30% de las protuberancias de un pliego participan en unas uniones efectivas con unas protuberancias coincidentes del otro pliego.

3. Hoja compleja según la reivindicación 2, caracterizada porque por lo menos 40% de las protuberancias de un pliego participan en unas uniones efectivas con las protuberancias coincidentes del otro pliego.

4. Hoja compleja absorbente según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la superficie total ligada de los vértices de las protuberancias de un pliego es por lo menos igual a 20% de las superficies de los vértices de las protuberancias de dicho pliego.

5. Hoja compleja según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la superficie de los vértices de las protuberancias de cada pliego es inferior a 30% de la superficie total de dicho pliego.

6. Hoja compleja según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la superficie de los vértices de las protuberancias de cada pliego es superior a 7,5% de la superficie total de dicho pliego.

7. Hoja compleja según la reivindicación 6, caracterizada porque la superficie de los vértices de las protuberancias de cada pliego es inferior al 15% de la superficie total de dicho pliego.

8. Hoja compleja según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la densidad de las protuberancias de cada pliego es inferior a 20 protuberancias por cm^{2}.

9. Hoja compleja según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque los dos pliegos están gofrados según unos motivos artísticos.

10. Hoja compleja según la reivindicación 9, caracterizada porque los dos motivos artísticos son idénticos y están desplazados.

11. Hoja compleja según la reivindicación 9, caracterizada porque los dos motivos artísticos son diferentes.