ES2287087T3 - Hoja de papel con pequeños cojines. - Google Patents

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ES2287087T3 ES01400629T ES01400629T ES2287087T3 ES 2287087 T3 ES2287087 T3 ES 2287087T3 ES 01400629 T ES01400629 T ES 01400629T ES 01400629 T ES01400629 T ES 01400629T ES 2287087 T3 ES2287087 T3 ES 2287087T3
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Abstract

Hoja de papel constituida por lo menos por dos pliegos (10, 20) de guata de celulosa rizada, un pliego superior (10) y un pliego inferior (20), cada uno de gramaje comprendido entre 10 y 40 g/m2, estando el pliego superior (10) gofrado y provisto de primeras protuberancias (12) formadas por gofrado y repartidas según unas alineaciones (14) que delimitan entre ellas unas células (16), caracterizada porque las células (16) presentan una superficie comprendida entre 1 y 20 cm2, y porque el pliego superior (10) es más largo en sentido marcha que el pliego inferior (20) en por lo menos 0, 6%, preferentemente de 0, 6 a 2%, y está ligado a él por el vértice de las primeras protuberancias (12) de tal manera que se forman unos pequeños cojines en el interior de las células (16).

Description

Hoja de papel con pequeños cojines.
La presente invención se refiere a una hoja de papel constituida por dos pliegos por lo menos de guata de celulosa que forman unos pequeños cojines.
El campo de la invención es el de los papeles de uso sanitario o doméstico. Comprende en particular los productos de papel absorbente cuya forma, composición y estructura son determinadas en función de su aplicación. Así, se pueden citar a título de ejemplos no limitativos, los papeles higiénicos, los pañuelos, los paños de desmaquillar, las servilletas, manteles, los papeles de cocina domésticos, las guatas de secado industrial, etc.
El papel de tocador por ejemplo se presenta en forma de pedazos previamente recortados de una banda continua arrollada alrededor de un mandril. Los pedazos pueden también presentarse en una forma individual y estar entrecruzados. La hoja puede ser simple, pero muy a menudo está compuesta por dos o varios espesores, llamados también pliegos, de guata de celulosa. En una hoja los pliegos pueden estar simplemente yuxtapuestos, libres unos con respecto a los otros pero, muy a menudo, están gofrados y ligados entre si por encolado o bien mecánicamente por moleteado.
La guata de celulosa es un papel de pequeño gramaje: 10 a 40 g/m^{2}, constituido esencialmente o exclusivamente por fibras papeleras y que comprende en caso necesario uno o varios aditivos para reforzar una u otra de sus características. Según las aplicaciones, se puede poner el acento sobre una o la otra de sus propiedades y hacer de manera que presente más suavidad, absorción, resistencia o bien un aspecto textil más marcado para hacerlo más atrayente. Por ejemplo, la incorporación de resinas sirve para mejorar la resistencia al desgarro cuando la hoja está húmeda.
Por otra parte la guata de celulosa puede estar rizada, es decir presentar unas ondulaciones que le confieren una cierta capacidad de alargamiento en el sentido marcha. El rizado puede ser obtenido, por ejemplo, en el momento del secado de la hoja. Esta es aplicada aún húmeda sobre un cilindro calentado a una temperatura suficiente para extraer de la misma la humedad. Se despega la hoja por medio de una cuchilla que forma una rasqueta dispuesta entre ésta y la superficie del cilindro. Esta operación, convenientemente conducida, provoca la formación de ondulaciones dispuestas perpendicularmente al sentido de paso de la hoja, llamado sentido marcha. Se caracteriza el rizado de la hoja por el número de crestas contadas en el sentido marcha referido a una unidad de longitud.
Se conoce la patente US nº 3.673.060; la misma describe un producto, una servilleta por ejemplo, formada por dos pliegos de guata de celulosa rizada ligados entre si por adhesivo. Este último está repartido según un motivo constituido por superficies puntuales aproximadas unas a las otras y que dejan unas partes sustanciales de los dos pliegos no ligadas. De 4 a 8% de la superficie solamente está ligada y los dos pliegos, cuyas líneas de rizado son paralelas, no están tensados de la misma manera. Se obtiene esta diferencia de tensión estirando de modo diferente los dos pliegos antes de que sean ligados uno al otro a lo largo de dicho motivo. Dicho control de las tensiones permite, después de que el adhesivo ha sido fijado, que uno de los pliegos se contraiga más que el otro. Resulta de ello una tendencia a la separación de los pliegos en las partes no ligadas entre las zonas con adhesivo.
La patente enseña a aplicar el adhesivo sobre un pliego por medio de un rodillo aplicador convenientemente grabado. Se deposita a continuación el segundo pliego sobre el primero y después se arrastran los dos pliegos entre dos cilindros de calandrado de los que uno está grabado y en fase con el rodillo aplicador. Finalmente la hoja es arrastrada entre dos cilindros de acero grabados, para ser allí gofrada a lo largo de los bordes de lo que será la servilleta después de recortado. Este procedimiento parece así de aplicación limitada a la fabricación de un producto de tipo servilleta con contorno gofrado.
Además la superficie recomendada de la parte no ligada entre dos zonas ligadas adyacentes es del orden de 0,65 cm^{2}. La misma es relativamente pequeña. Según el ejemplo dado, la superficie de las zonas puntuales de unión es del orden de 2 mm^{2} con una separación de 4, 75 mm. Se menciona en la patente que la hoja imita así el aspecto y la textura de un producto textil. Preferentemente, los picos están repartidos uniformemente sobre la hoja.
La patente francesa FR 2 105 116 describe un procedimiento de fabricación de una capa con varios espesores de material flexible, de papel o de plástico, según el cual se imprime un material adhesivo sobre uno de los pliegos a lo largo de un motivo, llamado periférico abierto, que representa unos rombos o unos cuadrados. Los dos pliegos han sido previamente gofrados según un motivo uniforme de protuberancias y uno de los dos es puesto en tensión longitudinalmente de manera que de a la hoja, después del recorte en servilletas, un aspecto "acolchado". Se observa que los rombos son muy anchos si no, sin duda, la cola depositada a lo largo de líneas continuas crearía un producto relativamente rígido. Esta patente se aplica así a unos productos de tipo servilletas o manteles de mesa.
La patente US nº 3.650.882 describe un papel, compuesto por tres pliegos de guata de celulosa, en el cual el pliego central es extensible y elástico y los pliegos exteriores están gofrados y son menos extensibles. Los pliegos están ligados a lo largo de zonas separadas de manera que dejen unas partes no ligadas entre si. En estado húmedo el pliego interno puede así expandirse y ocupar el espacio de las partes no ligadas. Se prevé ligar el pliego central a los pliegos externos mientras está en extensión con respecto a estos últimos. Cuando tiene lugar la relajación de las tensiones a las cuales la hoja está sometida, el pliego central se retrae y los otros pliegos forman volumen en las partes no ligadas. Las zonas ligadas y las partes no ligadas parecen ser de la misma extensión.
La patente US nº 4.469.735 describe también un producto con varios pliegos de guata de celulosa de características de alargamiento diferentes para permitir la formación de bolsas y un aumento de su volumen de absorción en estado húmedo.
La presente invención tiene por objetivo la realización de un producto, constituido por lo menos por dos pliegos de guata de celulosa rizada, que presentan un aspecto atractivo para el consumidor, en particular un aspecto que se parece al de un producto textil y que está mejorado con respecto al estado de la técnica.
La invención tiene así por objeto un producto compuesto por lo menos por dos pliegos, un pliego superior y un pliego inferior, de guata de celulosa rizada, cada uno de gramaje comprendido entre 10 y 40 g/m^{2}, de los que el pliego superior comprende unas primeras protuberancias sobre la cara vuelta hacia el pliego inferior, por el vértice de las cuales están ligados. Dichas primeras protuberancias están repartidas según unas alineaciones que delimitan entre ellas unas células de superficie comprendida entre 1 y 20 cm^{2}, siendo el pliego superior más largo en el sentido marcha que el pliego inferior de 0,6 a 2% estando ligado al pliego inferior por los vértices de dichas primeras protuberancias, de tal manera que se forman unos pequeños cojines en el interior de las células.
Por pequeño cojín, según la invención, se comprende una zona en la que los dos pliegos no están ligados entre si, y que está delimitada por unas alineaciones de primeras protuberancias que forman un contorno cerrado. El pequeño cojín se caracteriza por el hecho de que el pliego superior queda separado del pliego inferior y crea un efecto abombado.
Gracias a la invención, se obtiene un producto que presenta una superficie en relieve con unos pequeños cojines en el interior de las células definidas por las alineaciones de protuberancias, y cuyo aspecto se aproxima al de productos textiles, en particular acolchados. De manera ventajosa cuando el producto se presenta en forma de rollo, el efecto de los pequeños cojines en relieve es particularmente visible cuando se desarrolla este último.
De acuerdo con otra característica, las mencionadas alineaciones están constituidas por primeras protuberancias separadas unas de las otras en una distancia inferior a 3 mm. En efecto, más allá de esta separación los pequeños cojines no se forman convenientemente. Las ondulaciones tienen tendencia a extenderse en el sentido transversal. Las primeras protuberancias que constituyen los contornos de los pequeños cojines son preferentemente de forma troncocónica con una base circular u oval. Sin embargo esta base puede ser de forma poligonal. La misma puede también presentar una forma muy alargada que da unas marcas según unos trazos continuos o discontinuos.
Según un modo de realización preferido, las protuberancias tienen una forma troncocónica, en particular de sección circular, y su separación a lo largo de las alineaciones es muy pequeña. Es, preferentemente, inferior al diámetro de la sección de la protuberancia.
Las alineaciones pueden ser rectilíneas u onduladas. Según un modo de realización particular forman una red, en la que dichas células están definidas por sus intersecciones. En particular las mismas tienen una forma sensiblemente en rombo y los lados de los últimos están ondulados. Dicho ejemplo de motivos se describe en la patente US nº 5.436.057.
Según otro modo de realización, en el interior de dichas células, el pliego superior está gofrado según un motivo constituido por unas segundas protuberancias. Estas son troncocónicas o bien presentan un vértice de forma lineal. El vértice de las segundas protuberancias está libre, es decir que no está pegado o ligado de otro modo al segundo pliego.
El segundo pliego está gofrado o no.
La presente invención tiene también por objeto un procedimiento que permite realizar un producto con por lo menos dos pliegos de guata de celulosa rizada, de gramaje comprendido entre 10 y 40 g/m^{2}.
El procedimiento de la invención está caracterizado porque comprende por lo menos las etapas siguientes:
- se desarrolla una primera banda de guata de celulosa desde una bobina madre y se gofra sobre un cilindro de gofrado grabado según un motivo constituido por lo menos por primeras protuberancias que forman unas alineaciones que definen entre si unas células cerradas,
- se desarrolla una segunda banda de guata de celulosa desde una bobina madre, se aplica la segunda banda sobre la primera, y
- se ligan las dos bandas poniendo en contacto las dos bandas por los vértices de las primeras protuberancias.
De acuerdo con la invención, en el momento de la unión de los pliegos, estos son diferenciados de manera que, en reposo, la longitud de los pliegos sea diferente en más de 0,6%, preferentemente de 0,6 a 2%. Se arrolla a continuación la banda obtenida alrededor de un mandril y se secciona dicho rollo en rollos más pequeños.
Las dos bandas se diferencias una de la otra por una o la otra de las características siguientes tomadas solas o en combinación: la velocidad de desarrollado, la tensión en el sentido marcha, el nivel o la profundidad del gofrado, y la elasticidad.
Otras características y ventajas de la invención resaltarán de la descripción que sigue, a título de ejemplo no limitativo, de un modo de realización con referencia de los planos anexos, en los cuales
La figura 1 representa una vista por encima de una hoja de acuerdo con la invención;
la figura 2 es una vista es sección según II-II de la figura 1; y
la figura 3 representa de forma esquemática una instalación que permite realizar una hoja de acuerdo con la invención.
La hoja, como se representa en las figuras 1 y 2, está compuesta por dos pliegos de guata de celulosa rizada. La guata de celulosa puede ser del tipo obtenido según un procedimiento por prensado húmedo convencional de la hoja, y designado en el ramo por CWP o bien según un procedimiento que comprende una etapa de secado por soplado de aire pasante de tipo TAD. El gramaje para cada uno de los pliegos está comprendido entre 10 y 40 g/m^{2}. Para una aplicación como papel de tocador, se elige preferentemente un gramaje comprendido entre 15 y 24 g/m^{2}. Se distingue un pliego superior 10 y un pliego inferior 20. La guata de celulosa está rizada con las ondulaciones, como es conocido, orientadas todas, perpendicularmente a la dirección de paso de la máquina. El número de líneas de rizado está comprendido entre 40 y 80 líneas por cm.
Así, los pliegos presentan un porcentaje de alargamiento a la rotura de por lo menos 25%. Preferentemente no es inferior 20%.
De acuerdo con la invención, el pliego superior comprende a unas protuberancias 12 sobre la cara del pliego que está vuelta hacia el pliego inferior. Estando estas protuberancias formadas por gofrado, les corresponde una cavidad sobre la cara vuelta hacia el exterior de la hoja. Las mismas tienen una sección en el plano de la hoja que puede ser circular, oval o bien poligonal. Una película de cola aplicada entre el vértice de estas primeras protuberancias y el pliego inferior hace los dos pliegos solidarios uno del otro.
Las protuberancias forman unas alineaciones 14. Se puede definir una alineación como una sucesión de protuberancias que presentan consecutivamente las separaciones más pequeñas. En el modo de realización representado, las alineaciones están dispuestas según dos direcciones sensiblemente a 90º una de la otra de tal manera que se cruzan formando una red y unas células regulares 16.
De acuerdo con un modo preferido de la invención, las células 16 tienen una forma de paralelogramo, preferentemente de rombo. La relación de la longitud, su mayor dimensión, su anchura, la mayor dimensión medida transversalmente a la primera, no es superior a 5, preferentemente no es superior a 1,5. Los lados del paralelogramo son rectilíneos o bien de forma ondulada como se ha representado en la figura 1.
El pliego superior permanece despegado del pliego inferior a nivel de las células. Esto significa que su dimensión en el sentido marcha es superior al del pliego inferior. El análisis muestra que la longitud del pliego superior debe por lo menos ser mayor que la del pliego inferior en 0,6% por lo menos para que se constate la formación de pequeños cojines en el pliego superior.
Otra condición necesaria es la distancia que separa dos protuberancias adyacentes a lo largo de una alineación. En efecto, si la separación sobrepasa un cierto umbral, los pequeños cojines no se forman. Ciertamente existen unas ondulaciones, en razón de la diferencia de longitud entre los dos pliegos, pero las mismas son irregulares. Se ha constatado que los cojines sólo se forman si esta distancia entre las protuberancias permanece inferior a 3 mm.
En el interior de las células 16, se puede prever, como se ha representado las figuras, un gofrado secundario formado por segundas protuberancias 18. Estas protuberancias 18 tiene una altura de gofrado inferior a la de las primeras protuberancias 12. Las mismas no forman zonas de unión del pliego superior con el pliego inferior.
Un procedimiento de fabricación de una hoja de acuerdo con la invención y que corresponde a un modo de realización tal como representado en la figura 3 se describe a continuación. Se desarrolla una primera banda continua de guata de celulosa 10 desde una bobina madre 100 que está montada sobre un soporte rotativo. Se arrastra esta banda a una cierta velocidad a través de un grupo de gofrado que comprende un cilindro 102 con superficie rígida y grabada y un cilindro 104 con superficie de material resiliente tal como el caucho. El motivo del grabado del cilindro rígido es por ejemplo el de la figura 1, con unos primeros elementos en relieve o picos con un primer nivel de grabado para la realización de las primeras protuberancias y unos segundos elementos en relieve a un nivel inferior al primero para la realización de las segundas protuberancias. Los grabados de cilindros de gofrado a dos niveles son conocidos por el experto en la materia.
La banda, después de gofrado, recibe una película de cola que es depositada sobre las superficies en relieve, es decir las del motivo de gofrado, por un cilindro 106 aplicador conocido. El motivo del grabado del cilindro rígido corresponde a las primeras protuberancias. Puede también estar constituido por protuberancias de profundidades diferentes. En este caso, la película de cola es depositada únicamente sobre las protuberancias de relieve más alto. El adhesivo es una cola al agua, por ejemplo una cola polivinílica corriente en el campo de la invención.
Según otro modo de realización, la unión de los pliegos se obtiene de forma mecánica o de cualquier otra forma conocida por el experto en la materia.
Se aplica a continuación el segundo pliego sobre el primero por medio de un cilindro emparejador 108. El segundo pliego 20 viene de una bobina madre 200 que se desarrolla a una velocidad determinada. La presión ejercida por el cilindro emparejador asegura la unión de los pliegos uno al otro. La hoja doble es a continuación arrastrada siendo mantenida bajo tensión hacia el puesto de fabricación de los "logs". Un "log" es un rollo intermedio al diámetro del producto después de que haya sido acabado y de anchura igual a la anchura de la bobina madre. Una vez formado, el log es arrastrado hacia un puesto de aserrado donde es cortado. Finalmente los rollos obtenidos son guiados hacia los puestos de embalaje, de acondicionamiento y de almacenado.
De acuerdo con la invención, se regula la tensión de una de las dos bandas de guata de celulosa con respecto a la otra corriente arriba de la estación donde los pliegos son ligados uno al otro. Se trata de permitir al pliego al pliego inferior retraerse más que el otro cuando las tensiones son relajadas. A este fin, se puede prever un grupo de estirado (dispuesto corriente arriba de la estación donde los dos pliegos son ligados uno al otro). Ralentizando por ejemplo la velocidad del pliego inferior en 0,6% a 2% con respecto a la velocidad del gofrador, se está en la zona de deformación elástica y se aumenta el nivel de tensión del pliego. Cuando se relaja ulteriormente esta tensión, el pliego inferior se retrae proporcionalmente y se forman los pequeños cojines en la superficie de pliego superior. En particular, cuando el pliego inferior no está gofrado como está representado en la figura 3, la diferencia de tensión entre el pliego inferior y el pliego superior es entonces creada por el gofrado que modifica las características físicas del pliego superior. El pliego inferior, que conserva en cuanto a si mismo su elasticidad, se retraerá aún más.
Se han realizado unos productos según este procedimiento, y medido las diferencias de longitud entre los dos pliegos.
El procedimiento de medición consiste en:
- medir la longitud de 10 retales consecutivos sobre un rollo,
- separar los dos prestando atención a no desgarrar el papel en los puntos de encolado ni estirarlo más allá de su límite de deformación elástica, y
- extender los dos pliegos bajo una regla metálica y medir la separación de longitud en sentido marcha.
Para calcular el porcentaje relativo de diferencia (ER) de longitud entre los pliegos, se ha tenido en cuenta el hecho de que en el arrollamiento al pliego exterior es más largo.
Se aplica la fórmula:
ER= (100/L1x\{L2-L1x(D1^{2}-Din^{2})/(D1+D2)x2xNxL]\},
En la que los parámetros están definidos a continuación:
\quad
L1 es la longitud de 10 retales, y D1 el diámetro inicial del rollo.
\quad
L2 es la diferencia de longitud medida entre los dos pliegos,
\quad
D2 el diámetro después de haber extraído 10 retales.
\quad
Din es el diámetro del mandril, N el número de hojas inicial, y L la longitud unitaria de un retal.
Ejemplo 1
Se han fabricado dos productos con la misma guata de celulosa cuyas características son las siguientes (medidas efectuadas sobre 2 pliegos):
Gramaje: 40,3 g/m^{2}
Resistencia sentido marcha: 215 N/m. Se trata del valor de la fuerza necesaria para romper una probeta recortada en el sentido marcha de la hoja, llevada a un metro de anchura.
Resistencia en sentido transversal: 75 N/m, idem anterior, pero la probeta ha sido recortada en sentido perpendicular a la anterior.
Porcentaje de alargamiento en la rotura: 16% (medido en el sentido marcha)
Los productos han sido fabricados según el procedimiento descrito anteriormente. El pliego superior estaba gofrado según el motivo representado en la figura 1, el pliego inferior no estaba gofrado.
Se ha fabricado un primer producto aplicando una diferencia de tensión entre los pliegos, de tal manera que el producto final presenta un efecto de pequeño cojín marcado. Se ha fabricado un segundo producto reduciendo la diferencia de tensión entre los dos pliegos de tal manera que el producto final no presenta efecto de cojín.
Se ha procedido a 10 mediciones sobre cada uno de los productos. Las diferencias medias relativas medidas son las siguientes:
Primer producto: 1, 12%
Segundo producto: 0,23%
Ejemplo 2
A fin de evaluar el procedimiento de análisis anterior y de verificar si el resultado obtenido es significativo, se ha realizado un tercer producto gofrando juntos dos pliegos según el motivo de la figura 1. La guata de celulosa presentaba las características siguientes: gramaje, 40,3 g/m^{2}; resistencia MD, 215 N/m, resistencia CD, 75 N/m; con un porcentaje de alargamiento a la rotura del 16%.
Se han efectuado diez mediciones en el producto. Las diferencias medias relativas medidas han sido de 0,15%. Esto permite concluir que la diferencia de longitud medida entre dos producto de los que uno presenta un aspecto de pequeño cojín y el otro no es significativa.

Claims (10)

1. Hoja de papel constituida por lo menos por dos pliegos (10, 20) de guata de celulosa rizada, un pliego superior (10) y un pliego inferior (20), cada uno de gramaje comprendido entre 10 y 40 g/m^{2}, estando el pliego superior (10) gofrado y provisto de primeras protuberancias (12) formadas por gofrado y repartidas según unas alineaciones (14) que delimitan entre ellas unas células (16), caracterizada porque las células (16) presentan una superficie comprendida entre 1 y 20 cm^{2}, y porque el pliego superior (10) es más largo en sentido marcha que el pliego inferior (20) en por lo menos 0,6%, preferentemente de 0,6 a 2%, y está ligado a él por el vértice de las primeras protuberancias (12) de tal manera que se forman unos pequeños cojines en el interior de las células (16).
2. Hoja de papel según la reivindicación 1, caracterizada porque las células (16) presentan una relación longitud/anchura comprendida entre 1 y 5, preferentemente comprendida entre 1 y 1,5.
3. Hoja de papel según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la distancia entre dos protuberancias (12) adyacentes a lo largo de una alineación (14) no es superior a 3 mm, preferentemente no superior a 1,5 mm.
4. Hoja de papel según la reivindicación 3, caracterizada porque las protuberancias (12) son de forma troncocónica, de diámetro en la base comprendido entre 1 y 3 mm, preferentemente entre 1 y 1,5 mm.
5. Hoja de papel según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las alineaciones (14) están dispuestas según dos direcciones diferentes que definen entre si dichas células (16).
6. Hoja de papel según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se presenta en forma de un rollo.
7. Procedimiento para fabricar una hoja según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas siguientes:
- se desarrolla una primer banda (10) de guata de celulosa desde una bobina madre y se gofra sobre un cilindro (102) de gofrado según un motivo con unas primeras protuberancias que forman unas alineaciones que definen entre si unas células cerradas,
- se desarrolla una segunda banda (20) de guata de celulosa desde una bobina madre,
- se aplica la segunda banda sobre la primera y se ligan las dos bandas por los vértices de las primeras protuberancias (12), caracterizado porque las dos bandas (10, 20) están diferenciadas en el momento de la unión de los pliegos de manera que, en reposo, la longitud de los pliegos sea diferente en por lo menos 0,6%, preferentemente de 0,6 a 2%,
- se arrolla la banda doble obtenida alrededor de un mandril ejerciendo una tensión, y
- se corta dicho rollo en rollos más pequeños.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque los pliegos son diferenciados uno con respecto al otro según las características siguientes tomadas individualmente o en combinación: la velocidad de desarrollado, la tensión en el sentido de marcha, la profundidad del gofrado, la elasticidad.
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 ó 8, caracterizado porque se ligan los dos pliegos por aplicación de cola (106) sobre los vértices de las primeras protuberancias.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 ó 8, caracterizado porque se ligan los dos pliegos por presión mecánica sobre los vértices de las primeras protuberancias.
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