ES2316835T3 - Proceso para fabricar una hoja celulosica crepada. - Google Patents

Abstract

Método para fabricar una hoja celulósica absorbente crepada por correa, que consiste en: a) compactar por deshidratación una pasta de fabricación de papel, formando una banda naciente (44) con distribución aparentemente aleatoria de las fibras de fabricación del papel; b) aplicar la banda deshidratada con distribución aparentemente aleatoria de las fibras sobre una superficie de transferencia en marcha (64) que se desplaza con una primera velocidad; c) crepar la banda a partir de la superficie de transferencia (64) con una consistencia aproximada del 30 al 60 por ciento, mediante una correa crepadora con relieve (18), de manera que la etapa de crepado tiene lugar en un resquicio (76) definido entre la superficie de transferencia (64) y la correa crepadora (18), moviéndose la correa (18) a una segunda velocidad que es inferior a la de dicha superficie de transferencia (64); y d) secar la banda, caracterizado porque dicha etapa de crepado tiene lugar bajo presión en dicho resquicio (76) escogiendo el relieve de la correa, los parámetros del resquicio, la diferencia de velocidad y la consistencia de la banda de modo que la banda (44) se crepe a partir de la superficie de transferencia (64) y se redistribuya sobre la correa crepadora (18), formando una banda (1) con una retícula dotada de múltiples zonas interconectadas de distintos gramajes locales, incluyendo al menos (i) una pluralidad de zonas con acumulación de fibras (2), de gramaje local alto, interconectadas mediante (ii) una pluralidad de zonas de unión con menor gramaje local (3), cuyas fibras se orientan entre las zonas con acumulación.

Description

Proceso para fabricar una hoja celulósica crepada.

Derecho de prioridad

Esta solicitud no provisional reclama la ventaja de la fecha de presentación para la solicitud de patente provisional U.S. nº 60/416,666, entregada el 7 de octubre de 2002.

Ámbito técnico

La presente invención se refiere en general a procesos de fabricación de papel para elaborar hojas absorbentes y de modo más concreto a un método para fabricar hoja celulósica absorbente crepada por correa, compactando por deshidratación una pasta de fabricación de papel que forma una banda naciente con distribución general aparentemente aleatoria de sus fibras; aplicando la banda deshidratada sobre una superficie de transferencia que se mueve a una primera velocidad; crepando por correa la banda a partir de la superficie de transferencia, con una consistencia del 30 hasta 60 por ciento, aproximadamente, mediante una correa crepadora con relieve, efectuándose la etapa de crepado bajo presión en un resquicio delimitado entre la superficie de transferencia y la correa crepadora, de modo que la correa se mueve a una segunda velocidad inferior a la velocidad de dicha superficie de transferencia. El relieve de la correa, la presión y otros parámetros del resquicio, la diferencia de velocidad y la consistencia de la banda se seleccionan de tal manera que la banda se crepe a partir de la superficie y se redistribuya sobre la correa crepadora, formando una banda con una retícula que tenga una pluralidad de zonas interconectadas de diferentes gramajes locales, incluyendo al menos (i) una pluralidad de zonas con acumulación de fibras de alto gramaje local interconectadas mediante (ii) una pluralidad de zonas de unión de menor gramaje local cuyas fibras van forzosamente orientadas entre las zonas de acumulación cruzadas por las porciones de enlace de la banda. El proceso da lugar a un producto absorbente de volumen y absorbencia relativamente grandes en comparación con los productos compactados por deshidratación de modo convencional y los productos de dicho proceso presentan unas propiedades mecánicas únicas, tal como se describe en lo sucesivo.

Antecedentes de la presente invención

Los métodos de fabricación de papel tisú, toalla y similares, incluyendo varias características como secado Yankee, secado de material poroso por flujo de gas caliente a través, crepado por tejido, crepado en seco, crepado en húmedo, etc., son bien conocidos. Los procesos convencionales de prensado en húmedo tienen algunas ventajas sobre los procesos convencionales de secado por flujo de aire a través, incluyendo: (1) menores costes de energía relacionados con la eliminación mecánica de agua, en comparación con el secado por transpiración con aire caliente; y (2) velocidades de producción más altas que se alcanzan más fácilmente con procesos que emplean el prensado en húmedo para formar una banda. Por otra parte, los procesos de secado por flujo de aire a través se han convertido en el método alternativo para la nueva inversión de capital, en concreto para la producción de productos de papel tisú y toallas suaves, voluminosos y de calidad superior.

El crepado por tejido se ha usado junto con los procesos de fabricación de papel que incluyen la deshidratación mecánica o compactante de la banda de papel como medio de influir en las propiedades del producto. Véanse las patentes U.S. nº 4,689,119 y 4,551,199 de Weldon, 4,849,054 de Klowak, y 6,287,426 de Edwards y otros. La operación de los procesos de crepado por tejido ha topado con la dificultad de trasferir de manera efectiva una banda de alta o media consistencia a un secador. La patente U.S. 4,849,054 revela un aparato para fabricar un material fibroso laminar, abultado y con relieve. Una banda húmeda se somete a presión en un resquicio entre un rodillo prensa y un rodillo de transferencia, para deshidratarla. Luego la banda húmeda se transporta de la superficie del rodillo de transferencia a un tejido impresor de material permeable a fluidos. La transferencia se efectúa mediante el vacío de un tubo, en un resquicio sin compresión entre dicho tubo de vacío y el rodillo de transferencia.

Otras patentes relacionadas con el crepado por tejido son las siguientes: 4,834,838; 4,482,429 así como 4,445,638. Véase igualmente la patente U.S. nº 6,350,349 de Hermans y otros, que revela la transferencia en húmedo de una banda, desde una superficie de transferencia giratoria a un tejido.

En relación con los procesos de fabricación de papel, el moldeo por tejido también se ha empleado para dar textura y volumen. A este respecto en la patente U.S. nº 6,610,173 de Lindsey y otros puede verse un método para imprimir una banda de papel durante una etapa de prensado en húmedo, que da como resultado unas protusiones asimétricas correspondientes a los conductos de deflección de un elemento deflector. La patente 173 indica que una transferencia con diferencia de velocidad durante una etapa de prensado sirve para mejorar el moldeo y la impresión de una banda con un elemento deflector. Se dice que las bandas de tisú producidas tienen un conjunto especial de propiedades físicas y geométricas, tales como una retícula compactada y un patrón repetitivo de protusiones con estructuras asimétricas. En cuanto al moldeo en húmedo de una banda con tejidos texturados véanse también las siguientes patentes U.S.: 6,017,417 y 5,672,248 ambas de Wendt y otros; 5,508,818 de Hermans y otros y 4,637, 859 de Trokhan. En cuanto al uso de tejidos para proporcionar textura a una hoja mayormente seca véase la patente U.S. nº 6,585,855 de Drew y otros, así como la publicación nº US 2003/00064.

La patente U.S. nº 5,503,715 de Trokhan y otros revela una estructura fibrosa de fibras celulósicas que tiene múltiples zonas caracterizadas entre sí por el gramaje. Se indica que la estructura tiene una retícula esencialmente continua de gramaje elevado y zonas discretas de inferior gramaje que circunscriben unas zonas discretas de gramaje intermedio. Las fibras celulósicas que conforman las zonas de menor gramaje pueden estar orientadas radialmente respecto a los centros de las zonas. El papel puede conformarse empleando una correa de moldeo que posee zonas con distinta resistencia al flujo. En general el gramaje de una zona del papel es inversamente proporcional a la resistencia al flujo de la zona de correa de moldeo sobre la que se ha conformado dicha zona del papel. Las zonas de diversa resistencia al flujo provocan el drenaje selectivo de un soporte líquido que lleva fibras celulósicas en suspensión, a través de las distintas zonas de la correa de moldeo. En la patente U.S. nº 5,935,381, igualmente de Trokhan y otros, se habla de una estructura similar, en que las características se consiguen empleando diferentes tipos de fibra.

En la patente U.S. nº 5,607,551, de Farrington, Jr. y otros, se revela de manera más general un método de fabricación de productos secados por flujo de gas a través y en ella se describe este tipo de productos, sin crepar. Conforme a la patente '551 una corriente de una suspensión acuosa de fibras de fabricación de papel se deposita sobre un tejido de moldeo y se deshidrata en parte hasta una consistencia aproximada del 10 por ciento. Después la banda húmeda se traslada a un tejido de transferencia que se desplaza a una velocidad menor que el tejido de moldeo a fin de impartir una mayor capacidad de dilatación en la banda. Luego la banda se transfiere a un tejido de secado por flujo de gas a través, donde se seca hasta una consistencia final del 95 por ciento o más.

En la patente U.S. nº 5,510,002 de Hermans y otros se revelan varios productos crepados, secados por flujo de gas a través. Haciendo referencia a la figura 2, por ejemplo, se indica un método de prensado en húmedo/secado a través, para elaborar tisú crepado, en que una suspensión acuosa de fibras de fabricación de papel se deposita sobre un tejido conformador, se deshidrata en el resquicio de una prensa entre un par de fieltros y después se tensa en húmedo sobre un tejido de secado por aire a través. La banda secada por aire a través se adhiere a un secador Yankee, se sigue secando y se crepa para dar el producto final.

Productos crepados y secados a través también se revelan en las siguientes patentes: U.S. nº 3,994,771 de Morgan, Jr. y otros; U.S. nº 4,102,737 de Morton; y U.S. nº 4,529,480 de Trokhan. Los procesos descritos en estas patentes consisten de manera muy general en formar una banda sobre un soporte perforado, presecar térmicamente la banda, aplicar la banda a un secador Yankee con un resquicio definido, en parte, por un tejido de impresión y crepar el producto a partir del secador Yankee. Suele requerirse una banda relativamente permeable, que dificulta el empleo de pasta reciclada de fabricación de papel a niveles deseados. La transferencia al secador Yankee tiene lugar normalmente a unos niveles de consistencia de la banda de 60% hasta 70% aproximadamente.

Los procesos de secado a través convencionales no aprovechan plenamente el potencial de los secadores Yankee porque en parte es difícil adherir una banda parcialmente secada, de consistencia media, a una superficie que gira a gran velocidad, sobre todo partiendo de un tejido de malla abierta cuyas zonas de contacto durante la transferencia al cilindro suelen ser inferiores al 50% de la banda. Por tanto el secador tiene que funcionar a velocidades inferiores a su potencial y con unas velocidades del chorro de aire calentado que incide en la campana muy por debajo de las empleadas en las tecnologías de prensado en húmedo convencionales ("CWP").

Tal como se observa arriba, los productos secados con aire a través presentan mayor volumen y suavidad; sin embargo la deshidratación térmica con aire caliente consume mucha energía y requiere un substrato bastante permeable. Por tanto las operaciones de prensado en húmedo en que las bandas se deshidratan mecánicamente son preferibles desde el punto de vista energético y se aplican más fácilmente a las pastas que contienen fibra reciclada, la cual tiende a formar bandas con menor permeabilidad que la fibra virgen. Entonces se puede usar con mayor efectividad un secador Yankee, porque la banda transferida le llega a una consistencia de un 30 por ciento o de nivel parecido, permitiendo que se adhiera firmemente para el secado.

Los procesos de prensado en húmedo/crepado en húmedo o en seco se han empleado ampliamente, como se desprende de la literatura de fabricación de papel abajo citada. Muchas mejoras se refieren al incremento del volumen y de la absorbencia de productos compactados por deshidratación, que en parte suelen deshidratarse con un fieltro de fabricación de papel.

La patente U.S. nº 5,851,353 de Fiscus y otros indica un método de secado de bandas húmedas para productos de tisú, por medio de secadores de cilindros, en que una banda parcialmente deshidratada se oprime entre un par de tejidos de moldeo. La banda oprimida se procesa sobre una pluralidad de cilindros secadores, partiendo por ejemplo desde una consistencia aproximada del 40 por ciento hasta llegar a una consistencia de al menos un 70 por ciento aproximadamente. Los tejidos de moldeo protegen la banda del contacto directo con los cilindros secadores e imparten una impresión en la banda.

La patente U.S. nº 5,087,324 de Awofeso y otros revela una toalla de papel estratificada y deslaminada. La toalla incluye una primera capa densa de mezcla de fibras químicas y una segunda capa de una mezcla de fibras voluminosa y anfractuosa, unitaria con la primera capa. La primera y la segunda capas aumentan la tasa de absorción y la capacidad de retención de agua de la toalla de papel. El método de formación de una banda estratificada y deslaminada de material para toalla de papel incluye el aporte de una primera pasta directamente a una malla y el aporte de una segunda pasta de una mezcla de fibras voluminosa y anfractuosa directamente sobre la primera pasta depositada en la malla. Después se crepa una banda de toalla de papel y se le da relieve.

La patente U.S. nº 5,494,554 de Edwards y otros ilustra la formación de bandas de tejido prensadas en húmedo, empleadas para tisú facial, tisú de baño, toallas de papel o similares, las cuales se producen conformando el tejido húmedo en capas, de modo que la segunda capa formada tenga un consistencia notablemente inferior a la consistencia de la primera capa formada. La mejora obtenida en la formación de la banda facilita un deslizamiento uniforme fibra-matriz durante el crepado en seco, que a la vez incrementa mucho la suavidad y reduce la formación de pelusa. Los tisús prensados en húmedo, elaborados con el proceso según la patente '554, están internamente desligados, como indica la medición de un alto índice de volumen hueco. Véase también la patente U.S. nº 3,432,936 de Cole y otros. El proceso revelado en la patente '936 comprende: formación de una banda naciente sobre un tejido conformador, prensado en húmedo de la banda, secado de la banda sobre un secador Yankee, crepado de la banda fuera del secador Yankee y secado completo del producto por aire a través; de manera similar en muchos aspectos al proceso descrito en la patente U.S. nº 4,356,059 de Hostetler.

Conforme a la presente invención se ha encontrado que la absorbencia, el volumen y la dilatación de una banda prensada en húmedo se puede mejorar ampliamente crepando en húmedo una banda por tejido y manteniendo al mismo tiempo la alta velocidad, la eficiencia térmica y la tolerancia de la pasta al reciclado de fibra procedente de la tecnología de prensado en húmedo, si el proceso se hace funcionar en condiciones apropiadas para reestructurar una banda húmeda formada de manera aparentemente aleatoria.

Resumen de la presente invención

La presente invención se ocupa, en parte, de un proceso para elaborar productos absorbentes de papel celulósico tales como hoja base para toalla, tisú y similares, incluyendo la deshidratación compactante de una banda naciente, seguida del crepado en húmedo de la banda por tejido o por correa a una consistencia comprendida aproximadamente entre 30 y 60 por ciento, en condiciones adecuadas para redistribuir una disposición de fibras aparentemente aleatoria, de modo que resulte una banda estructurada con una variación local predeterminada del gramaje y con una orientación de las fibras impartida durante la etapa de crepado por tejido. De manera preferente la banda se aplica luego sobre un secador Yankee, utilizando un adhesivo de crepado tal como los adhesivos de poli(alcohol vinílico)/poliamida descritos más adelante, para permitir la transferencia a velocidad elevada de la banda de consistencia intermedia. Se encontró inesperadamente que podrían usarse ciertos adhesivos para transferir y adherir una banda de consistencia intermedia a un secador Yankee, de modo suficiente para permitir la operación a gran velocidad y el secado de la banda en la campana del secador Yankee mediante un chorro de aire que incide a velocidad elevada, con lo cual el uso del secador es efectivo. El adhesivo es higroscópico, rehumectable y preferiblemente no se reticula en gran medida durante el uso. Dependiendo de los parámetros de operación se incluye una resina resistente a la humedad en la pasta de fabricación de papel.

La banda producida según la presente invención muestra una microestructura entre fibras parecida en muchos aspectos a la microestructura de los productos secados a través que no han sido deshidratados mecánicamente durante sus etapas de formación, es decir, cuya consistencia es inferior al 50 por ciento o de nivel parecido. Los productos de la presente invención tienen gran absorbencia y dilatación CD, más que los productos convencionalmente compactados por deshidratación. Sin ninguna pretensión de teorizar, se cree que el proceso de la presente invención sirve para reconfigurar la microestructura entre fibras de la banda compactada por deshidratación hacia una microestructura abierta con altos niveles de absorbencia y dilatación en sentido transversal a la dirección de máquina. Los productos pueden elaborarse con una capacidad de dilatación muy elevada en el sentido de la máquina, lo cual contribuye a obtener características táctiles únicas.

El módulo CD de los productos de la presente invención alcanza normalmente un valor máximo para bajas tensiones CD, menores del 1% en la mayoría de los casos, al igual que los productos obtenidos por CWP; sin embargo el módulo CD de los productos según la presente invención se mantiene en valores altos al aumentar la tensión CD, a diferencia de los productos CWP, cuyo módulo CD decae rápidamente cuando aumenta la tensión y el producto cede.

Un método de elaboración de una hoja celulósica absorbente crepada por correa de acuerdo con la presente invención incluye: deshidratación compactante de una pasta de fabricación de papel, para formar una banda naciente con una distribución aparentemente aleatoria de las fibras; aplicación de la banda deshidratada con dicha distribución aparentemente aleatoria de las fibras a una superficie de transferencia que se mueve a una primera velocidad; crepado por correa de la banda, a partir de la superficie de transferencia, a una consistencia aproximada del 30 al 60 por ciento, mediante una correa crepadora con relieve, de modo que la etapa de crepado tiene lugar bajo presión en un resquicio delimitado entre la superficie de transferencia y la correa crepadora, moviéndose la correa a una segunda velocidad inferior a la velocidad de dicha superficie de transferencia y seleccionando el relieve de la correa, los parámetros del resquicio, la diferencia de velocidad y la consistencia de la banda de manera que ésta se crepe a partir de la superficie y se redistribuya sobre la correa crepadora, formando una banda con una retícula que presenta una pluralidad de zonas interconectadas de distintos gramajes locales, que consta de al menos (i) una pluralidad de zonas con acumulación de fibras, de gramaje alto, interconectadas mediante (ii) una pluralidad de zonas de unión, de menor gramaje local, cuyas fibras están forzosamente orientadas entre las zonas con acumulación; y secado de la banda. En general el proceso funciona a un nivel de crepado de al menos un 10 por ciento, normalmente de al menos un 20 por ciento y en muchos casos de al menos un 40, 60 u 80 por ciento.

En formas de ejecución típicas hay zonas tegumentarias de fibras cuya orientación va dirigida hacia la MD y algunas veces a lo largo de la misma. Las zonas de unión y las zonas tegumentarias son regiones de enlace entre las zonas enriquecidas en fibras, como puede verse concretamente en las imágenes de microscopía electrónica de barrido que se adjuntan. En general la pluralidad de zonas enriquecidas en fibras y las regiones de enlace se repiten por toda la banda en un patrón regular de zonas fibrosas interconectadas, donde la orientación de las fibras de las zonas enriquecidas y de las regiones de enlace difiere entre sí. En algunos, casos las fibras de las zonas enriquecidas están básicamente orientadas en la CD y la pluralidad de zonas enriquecidas en fibras tiene un gramaje local mayor que las zonas de unión. Preferiblemente al menos una porción de las zonas de unión consta de fibras orientadas principalmente en la MD y en ellas hay un patrón repetitivo que incluye una pluralidad de zonas enriquecidas en fibras, una primera pluralidad de zonas de unión cuyas fibras están orientadas forzosamente hacia la dirección de la máquina y una segunda pluralidad de zonas de unión cuyas fibras también están orientadas forzosamente hacia la dirección de la máquina, pero aparte de la orientación de la primera pluralidad de zonas de unión. En formas de ejecución preferidas, al menos una de las pluralidades de zonas de unión está orientada básicamente en la MD y las zonas enriquecidas en fibras presentan múltiples pliegues en forma de U transversales a la dirección de máquina. Los productos se elaboran adecuadamente cuando la correa crepadora es un tejido crepador provisto de nudillos en la CD que definen unas superficies de crepado transversales a la dirección de máquina, de modo que la distribución de las zonas enriquecidas en fibras corresponde a la disposición de los nudillos CD sobre el tejido crepador. Por tanto también es preferible que sea deformable el rodillo que soporta el tejido y lo empuja contra la superficie de transferencia, sobre todo que lleve un recubrimiento polimérico cuyo espesor sea al menos del 25% de la longitud del resquicio y en algunos casos del 50%.

La banda tiene generalmente una dilatación CD de aproximadamente 5 por ciento hasta 20 por ciento, siendo típica una dilatación CD del 5 hasta el 10 por ciento, aproximadamente. En muchos casos preferidos la banda tiene una dilatación CD del 6 hasta el 8 por ciento, aproximadamente.

Los productos de la presente invención pueden proporcionarse con una dilatación MD característicamente elevada. La banda puede tener una dilatación MD de al menos 15 por ciento aproximadamente, de al menos 25 o 30 por ciento, de al menos 40 por ciento o de al menos 55 por ciento o más, aproximadamente. Por ejemplo, la banda puede tener en algunos casos una dilatación MD de al menos 75 u 80 por ciento aproximadamente. En muchas formas de ejecución la banda también se caracteriza por una relación de tracción MD/CD aproximadamente inferior a 1,1, en general de 0,5 hasta 0,9 o de 0,6 hasta 0,8 aproximadamente.

Las condiciones del crepado por tejido se eligen preferiblemente de manera que la fibra se distribuya en zonas de diferentes gramajes. La banda se crepa convenientemente por correa a una consistencia aproximada de 35 por ciento hasta 55 por ciento y, con mayor preferencia, a una consistencia aproximada de 40 por ciento hasta 50 por ciento. La presión en el resquicio de crepado por correa o por tejido es aproximadamente de 20 hasta 100 PLI, con preferencia de aproximadamente 40 PLI hasta 80 PLI en general y típicamente de 50 PLI hasta 70 PLI aproximadamente. A fin de tener unas condiciones más uniformes de crepado por tejido, para presionar el tejido contra la superficie de transferencia en la línea del resquicio se usa un rodillo con un recubrimiento suave, de modo que el ángulo de crepado sea más agudo, sobre todo en máquinas muy anchas que requieren rodillos de gran diámetro. Normalmente la correa de crepado es soportada en el resquicio con un rodillo soporte que tiene una dureza superficial de 20 a 120, aproximadamente, en la escala Pusey-Jones. La correa de crepado puede estar soportada en el resquicio con un rodillo soporte que tenga una dureza superficial de 25 a 90, aproximadamente, en la escala Pusey-Jones. Asimismo el resquicio se extiende normalmente sobre una distancia de al menos ½'' en la dirección de la máquina, siendo típica una distancia de 2'' aproximadamente.

En otro aspecto de la presente invención, un método para elaborar una hoja celulósica absorbente crepada por tejido incluye: deshidratación compactante de una pasta de fabricación de papel, para formar una banda naciente; aplicación de la banda deshidratada a la superficie de un rodillo de transferencia rotativo que gira a una primera velocidad, que en la superficie es de 1000 pies por minuto; crepado por tejido de la banda a partir del rodillo de transferencia, a una consistencia aproximada del 30 al 60 por ciento, en un resquicio de alto impacto delimitado entre el rodillo de transferencia y un tejido crepador que se mueve a una segunda velocidad menor que la de dicho rodillo de transferencia, crepando la banda desde el rodillo y recolocándola sobre el tejido crepador; y secado de la banda, de modo que tenga una absorbencia aproximada de al menos 5 g/g y una dilatación CD aproximada de al menos 4 por ciento. En general la velocidad superficial del rodillo de transferencia es de al menos 2000 pies por minuto, aproximadamente, algunas veces la velocidad superficial del rodillo de transferencia es de al menos 3000 o 4000 pies por minuto, aproximadamente, y a veces de 6000 pies por minuto o más. Los atributos preferidos del producto son aquellos en que la banda tiene una absorbencia aproximada de 5 g/g hasta 12 g/g o en que la absorbencia de la banda (g/g) es aproximadamente de al menos 0,7 veces el volumen específico de la banda (cc/g), por ejemplo una absorbencia de la banda (g/g) de aproximadamente 0,75 hasta 0,9 veces el volumen específico de la banda (cc/g). Por deshidratación compactante de productos según la presente invención se logran fácilmente absorbencia de 6 g/g, 7 g/g y 8 g/g. Aunque las bandas según la presente invención no requieren cantidades sustanciales de resina resistente a la humedad para conseguir absorbencia, la pasta acuosa puede llevar una resina resistente a la humedad, como una de poliamida-epiclorhidrina descrita más adelante. La banda naciente se deshidrata usualmente antes de aplicarla al rodillo de transferencia, prensándola en húmedo mediante un fieltro de fabricación de papel durante la aplicación del rodillo de transferencia y usando opcionalmente una prensa de zapata. Si se desea, uno de los rodillos en el resquicio de transferencia podría ser una prensa de zapata. Cuando se usa un tejido crepador, el resquicio se extiende normalmente a una distancia que equivale al menos dos veces a la distancia entre tramas (filamentos CD) del tejido crepador, por ejemplo a una distancia que equivale al menos 4 veces a la distancia entre tramas del tejido crepador, o al menos a 10, 20 o 40 veces dicha distancia. Como la resina resistente a la humedad no es necesaria para la absorbencia, la toalla de la presente invención puede elaborarse de manera que sea desechable por el inodoro.

Los procesos preferidos comprenden aquellos en que la banda - a una consistencia aproximada de 30 a 60 por ciento - se seca transfiriéndola de la correa crepadora a un rodillo de secado, al cual se adhiere con un adhesivo higroscópico y rehumectable adaptado para fijar la banda sobre el rodillo de secado; y se crepa a partir del rodillo secador. El adhesivo es preferible y básicamente del tipo no reticulante e incluye sobre todo poli(alcohol vinílico) como componente pegajoso, aunque un adhesivo de crepado puede llevar aproximadamente desde 10 hasta 90 por ciento de poli(alcohol vinílico) respecto al contenido de resina en el adhesivo. Es más usual que el adhesivo de crepado contenga poli(alcohol vinílico) y al menos una segunda resina, de modo que la relación ponderal de poli(alcohol vinílico) a peso total de poli(alcohol vinílico) más segunda resina sea al menos de 3:4, preferiblemente, como mínimo, de 5:6 aproximadamente. En muchas formas de ejecución preferidas la relación ponderal de poli(alcohol vinílico) a peso total de poli(alcohol vinílico) más segunda resina es de hasta 7:8. Así pues el adhesivo de crepado consta básicamente de poli(alcohol vinílico) y un polímero amídico, incluyendo opcionalmente uno o más modificadores en el proceso descrito específicamente a continuación. Los modificadores adecuados comprenden complejos de amonio cuaternario con al menos una amida no cíclica.

Las velocidades típicas de producción en línea pueden ser de al menos unos 500 pies por minuto, como mínimo de unos 1000 pies por minuto o más, tal como se indica arriba. Debido al empleo de adhesivos especiales, la etapa de secado sobre el rodillo secador comprende el secado de la banda con aire caliente que incide a gran velocidad sobre la banda en una campana de secador alrededor del rodillo secador. El chorro de aire incidente tiene una velocidad aproximada de 15.000 pies por minuto hasta 30.000 pies por minuto, de manera que un secador Yankee seca la banda a razón de 20 libras de agua/pie^{2}-h hasta 50 libras de agua/pie^{2}-h, aproximadamente.

El método de la presente invención puede llevarse a cabo con un valor total de crepado de al menos un 10 por ciento, de al menos un 20 por ciento, de al menos un 30 por ciento, de al menos un 40 por ciento, de al menos un 50, 60, 70, 80 por ciento o más.

Los productos preferidos incluyen una banda de fibras celulósicas que comprende: (i) una pluralidad de zonas enriquecidas en fibras, de gramaje local relativamente elevado, interconectadas por medio de (ii) una pluralidad de zonas de unión, de menor gramaje local, cuyas fibras están forzosamente orientadas entre las zonas de acumulación de fibras que interconectan. Opcionalmente también hay una pluralidad de zonas tegumentarias de fibras que cubren las zonas de acumulación y las zonas de unión de la banda, de manera que ésta presenta superficies sustancialmente continuas. Al contrario que las fibras en las zonas de unión las fibras del tegumento tienden a orientarse en la MD. Estos productos pueden tener una absorbencia de al menos 5 g/g, una dilatación CD de al menos 4 por ciento y una relación de tracción MD/CD inferior a 1,1 aproximadamente, y presentan un módulo CD máximo para una tensión CD menor del 1 por ciento y conserva un módulo CD de al menos un 50 por ciento de su módulo CD máximo para una tensión CD de al menos 4 por ciento. Preferiblemente la banda absorbente conserva un módulo CD de al menos el 75 por ciento de su módulo CD máximo para una tensión CD del 2 por ciento y tiene una absorbencia de 5 g/g hasta 12 g/g aproximadamente. En algunas formas de ejecución la banda define una estructura de malla abierta que puede estar impregnada con una resina polimérica, la cual puede ser curable.

En otra forma de ejecución se ofrece una hoja absorbente elaborada a partir de una pasta de fabricación de papel que presenta una absorbencia de al menos 5 g/g, una dilatación CD de al menos 4 por ciento y una relación de tracción MD/CD inferior a 1,1 aproximadamente, de modo que la hoja presenta un módulo CD máximo para una tensión CD menor del 1 por ciento y conserva un módulo CD de al menos un 50 por ciento de su módulo CD máximo para una tensión CD de al menos 4 por ciento. Preferiblemente la hoja absorbente conserva un módulo CD de al menos el 75 por ciento de su módulo CD máximo para una tensión CD del 2 por ciento y presenta las propiedades indicadas anteriormente.

Otro aspecto de la presente invención trata de una hoja absorbente elaborada a partir de una pasta de fabricación de papel que presenta aproximadamente una absorbencia de al menos 5 g/g, una dilatación CD de al menos 4 por ciento, una dilatación MD de al menos 15 por ciento, y una relación de tracción MD/CD inferior a 1,1 aproximadamente.

Otro aspecto adicional de la presente invención trata de una hoja absorbente elaborada a partir de una pasta de fabricación de papel que presenta aproximadamente una absorbencia de al menos 5 g/g, una dilatación CD de al menos 4 por ciento y un módulo de rotura MD mayor que su módulo MD inicial (es decir, que su módulo máximo a baja tensión), como por ejemplo un módulo de rotura MD al menos 1,5 o dos veces su módulo MD inicial. Con mayor preferencia las hojas de la presente invención muestran una absorbencia de al menos 6 g/g, todavía con mayor preferencia de al menos 7 g/g y sobre todo de 8 g/g o más.

En sus muchas aplicaciones, los procesos de la presente invención pueden emplearse para elaborar tisú de capa única: deshidratando por compactación una pasta de fabricación de papel, para formar una banda naciente con una distribución general de las fibras aparentemente aleatoria; aplicando la banda deshidratada con distribución aparentemente aleatoria de las fibras a una superficie de transferencia que se mueve a una primera velocidad; crepando la banda por correa a partir de la superficie de transferencia, a una consistencia del 30 al 60 por ciento aproximadamente, mediante una correa crepadora con relieve, de manera que la etapa de crepado tenga lugar bajo presión en un resquicio delimitado entre la superficie de transferencia y la correa crepadora, la cual se desplaza a una segunda velocidad menor que la velocidad de dicha superficie de transferencia, seleccionando el relieve de la correa, los parámetros del resquicio, la diferencia de velocidad y la consistencia de la banda de modo que ésta se crepe a partir de la superficie y se redistribuya sobre la correa crepadora, formado una banda con una retícula que posea una pluralidad de zonas interconectadas, de diferentes gramajes locales, incluyendo como mínimo (i) una pluralidad de zonas enriquecidas en fibras, de elevado gramaje local, interconectadas mediante (ii) una pluralidad de zonas de unión, de menor gramaje local, cuyas fibras estén forzosamente orientadas entre las zonas con acumulación de fibras y (iii) en que el nivel de crepado es aproximadamente superior al 25%; secando la banda para formar una hoja base con una dilatación MD aproximadamente superior al 25% y un gramaje característico; y convirtiendo la hoja base en un producto de tisú de capa única con un gramaje menor que la hoja base antes de la conversión y una dilatación MD menor que la dilatación MD de la hoja base antes de la conversión. Normalmente, la hoja base tiene una dilatación MD de al menos 30% y con mayor preferencia de al menos 40% aproximadamente. El producto de tisú de capa única tiene generalmente una dilatación MD menor del 30% y menor del 20% en algunas formas de ejecución.

El tisú de dos o tres capas se produce de modo similar: deshidratando por compactación una pasta de fabricación de papel, para formar una banda naciente con una distribución general de las fibras aparentemente aleatoria; aplicando la banda deshidratada a una superficie de transferencia que se mueve a una primera velocidad; crepando la banda por correa a partir de la superficie de transferencia, a una consistencia del 30 al 60 por ciento aproximadamente, mediante una correa crepadora con relieve, de modo que la etapa de crepado tenga lugar bajo presión en un resquicio delimitado entre la superficie de transferencia y la correa crepadora, la cual se desplaza a una segunda velocidad menor que la velocidad de dicha superficie de transferencia, seleccionando el relieve de la correa, la presión y otros parámetros del resquicio, la diferencia de velocidad y la consistencia de la banda de modo que ésta se crepe a partir de la superficie de transferencia y se redistribuya sobre la correa crepadora, formado una banda con una retícula que posea una pluralidad de zonas interconectadas de distintos gramajes locales, incluyendo al menos (i) una pluralidad de zonas enriquecidas en fibras de elevado gramaje local, interconectadas mediante (ii) una pluralidad de zonas de unión, de menor gramaje local, cuyas fibras estén forzosamente orientadas entre las zonas con acumulación de fibras y (iii) en que el nivel de crepado es aproximadamente superior al 25%; secando la banda para formar una hoja base con una dilatación MD aproximadamente superior al 25% y un gramaje característico; y convirtiendo la hoja base en un producto de tisú multicapa, con n capas hechas a partir de la hoja base, siendo n 2 o 3, que tiene una dilatación MD menor que la dilatación MD de la hoja base. El producto de tisú de dos o tres (n) capas tiene un gramaje inferior a n veces el gramaje de la hoja base. Igualmente, la hoja base tiene una dilatación MD de al menos 30% o 40% aproximadamente y el producto de tisú tiene una dilatación MD menor del 30% o menor del 20%.

Los productos de tisú de capa única y múltiple presentan unas excelentes propiedades táctiles que no tienen los productos hechos convencionalmente con hoja absorbente; en casos destacados estos productos son calandrados. En los tisús CWP, al aumentar el espesor para un determinado gramaje, se llega a un punto en que inevitablemente disminuye la suavidad. Como regla general, cuando el cociente, expresado como el grosor de 12 capas en micras dividido por el gramaje en metros cuadrados, es superior a 95 se pierde suavidad. Los productos de tisú de la presente invención pueden elaborarse con proporciones del grosor de 12 capas/gramaje mayores que 95, digamos entre 95 y 120 o más, sin pérdida notable de suavidad.

En algunas formas de ejecución preferidas, el proceso de la presente invención se realiza en una máquina de tres secciones, empleando un rodillo conformador dotado de vacío.

A continuación se discuten detalladamente los aspectos precedentes de la presente invención y otros más.

Descripción breve de las figuras

La presente invención se describe seguidamente en detalle, haciendo referencia a las figuras. Los números indican partes similares.

La figura 1 es una microfotografía (8 x) de una banda de malla abierta elaborada según la presente invención, que incluye una pluralidad de zonas de alto gramaje, unidas por unas zonas de menor gramaje que se extienden entre aquellas;

La figura 2 es una microfotografía que muestra el detalle de la banda de la figura 1 ampliado (32 x);

La figura 3 es una microfotografía (8 x) que muestra la banda de malla abierta de la figura 1 colocada sobre el tejido crepador empleado para elaborarla;

La figura 4 es una microfotografía que muestra una banda de la presente invención, con un gramaje de 19 libras/resma, producida con un nivel de crepado del 17%;

La figura 5 es una microfotografía que muestra una banda de la presente invención, con un gramaje de 19 libras/resma, producida con un nivel de crepado del 40%;

La figura 6 es una microfotografía que muestra una banda de la presente invención, con un gramaje de 27 libras/resma, producida con un nivel de crepado del 28%;

La figura 7 es una imagen de la superficie (10 x) de una hoja absorbente según la presente invención, indicando las áreas donde se sacaron muestras para SEM de superficies y cortes;

Las figuras 8-10 son imágenes SEM de una muestra de material tomada de la hoja vista en la figura 7;

Las figuras 11 y 12 son imágenes SEM de un corte a través de la MD de la hoja mostrada en la figura 7;

Las figuras 13 y 14 son imágenes SEM de un corte a lo largo de la MD de la hoja mostrada en la figura 7;

Las figuras 15 y 16 también son imágenes SEM de un corte a lo largo de la MD de la hoja mostrada en la figura 7;

Las figuras 17 y 18 son imágenes SEM de un corte a través de la MD de la hoja mostrada en la figura 7;

La figura 19 es un diagrama esquemático de un diseño de una máquina de papel para poner en práctica la presente invención;

La figura 20 es un diagrama esquemático de un diseño de otra máquina de papel para poner en práctica la presente invención;

Las figuras 21, 22 y 23 son diagramas esquemáticos que ilustran mejoras adicionales de máquinas de papel para poner en práctica la presente invención;

Las figuras 24 y 25 son representaciones gráficas de la absorbencia frente al volumen específico, de productos;

La figura 26 es una representación gráfica de la GMT y de la relación de tracción MD/CD frente a la proporción de crepado por tejido;

La figura 27 es una representación gráfica de la capacidad SAT y del grosor frente a la proporción de crepado;

La figura 28 es una representación gráfica del grosor frente a la proporción de crepado, para varias pastas y rodillos soporte del tejido (crepador);

La figura 29 es una representación gráfica de la capacidad SAT frente a la proporción de crepado, para varias pastas y rodillos soporte del tejido (crepador);

La figura 30 es una representación gráfica de la SAT específica (g/g) frente a la proporción de crepado, para varias pastas y rodillos soporte del tejido (crepador);

La figura 31 es una representación gráfica del módulo de rotura GM frente a la proporción de crepado, para varias pastas y rodillos soporte del tejido (crepador);

La figura 32 es una representación gráfica de la dilatación MD frente a la proporción de crepado, para varias pastas, tejidos crepadores y variantes de rodillos soporte (crepadores);

Las figuras 33 y 34 son microfotografías de un corte transversal de una banda prensada en húmedo de manera convencional, a lo largo y a través, respectivamente, de la dirección de máquina;

Las figuras 35 y 36 son microfotografías de un corte transversal de una banda secada a través de modo convencional, a lo largo y a través, respectivamente, de la dirección de máquina;

Las figuras 37 y 38 son microfotografías a lo largo y a través de la dirección de máquina, respectivamente, de una banda crepada por tejido de alto impacto conforme a la presente invención;

La figura 39 es una microfotografía de la superficie de una hoja secada a través de modo convencional;

La figura 40 es una microfotografía de la superficie de una hoja crepada por tejido de alto impacto conforme a la presente invención;

La figura 41 es una microfotografía de la superficie de una hoja prensada en húmedo de modo convencional;

Las figuras 42, 43 y 44 incluyen representaciones gráficas de la tensión aplicada frente a la dilatación CD y del módulo frente a la dilatación CD, para hoja absorbente de la presente invención y hoja prensada en húmedo de modo convencional;

Las figuras 45, 46 y 47 incluyen representaciones gráficas de la tensión aplicada frente a la dilatación CD y del módulo frente a la dilatación CD, para otra hoja absorbente de la presente invención y hoja secada a través de modo convencional;

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Las figuras 48 y 49 incluyen representaciones gráficas de la tensión aplicada frente a la dilatación MD y del módulo frente a la dilatación MD, para varias hojas de la presente invención;

Las figuras 50, 51 y 52 incluyen representaciones gráficas de la tensión aplicada frente a la dilatación CD y del módulo frente a la dilatación CD, para varios productos de la presente invención de alargamiento relativamente menor a valores de rotura, productos prensados en húmedo de manera convencional y productos secados a través; y

Las figuras 53, 54 y 55 incluyen representaciones gráficas de la fuerza aplicada frente a la dilatación CD y del módulo frente a la dilatación CD, para varios productos de la presente invención de alargamiento relativamente mayor a valores de rotura, productos prensados en húmedo de manera convencional y productos secados a través.

La presente invención se ilustra en varios aspectos en las figuras del apéndice.

Descripción detallada

A continuación la presente invención se describe detalladamente en relación con numerosos ejemplos de finalidad ilustrativa. Las modificaciones de ejemplos concretos dentro del espíritu y del ámbito de la presente invención, expuestas en las reivindicaciones adjuntas, resultarán evidentes para los especialistas.

El proceso de la presente invención y los productos elaborados con él se aprecian haciendo referencia a las figuras 1 a 18. La figura 1 es una microfotografía de una banda de malla abierta de gramaje muy bajo (1), que tiene una pluralidad de zonas acumulativas de gramaje relativamente alto (2) interconectadas por una pluralidad de zonas de unión (3) de menor gramaje. Las fibras celulósicas de las zonas de unión (3) tienen una orientación dirigida entre las zonas acumulativas (2), como quizás pueda verse mejor en la ampliación presentada en la figura 2. La orientación y variación del gramaje local es sorprendente, teniendo en cuenta que la banda naciente tiene al formarse una orientación aparentemente aleatoria de las fibras y se acarrea casi inalterada a la superficie de transferencia antes de creparse en húmedo a partir de dicha superficie. El orden estructural impartido se aprecia diferente a gramajes extremadamente bajos, en los cuales la banda (1) tiene porciones abiertas (4) y por tanto es una estructura de malla abierta.

La figura 3 muestra una banda junto con el tejido crepador 5, sobre el cual se han redistribuido las fibras a través de un resquicio de crepado en húmedo tras su formación generalmente aleatoria a una consistencia del 40-50 por ciento o de nivel parecido, antes del crepado a partir del rodillo de transferencia.

Así como la estructura de los productos de la presente invención, incluyendo las zonas acumulativas y reorientadas, es fácil de observar en ejecuciones de malla abierta de muy bajo gramaje, la estructura ordenada de los productos de la presente invención también se ve al aumentar el gramaje allí donde las zonas tegumentarias de fibras (6) cubren las zonas de acumulación y de unión, como se aprecia en las figuras 4 a 6, de modo que una banda (7) presenta superficies sustancialmente continuas, como se ve concretamente en las figuras 4 y 6, en que las zonas más oscuras son de menor gramaje, mientras que las zonas casi totalmente blancas corresponden a fibras bastante comprimidas.

El impacto de las variables de proceso y otras también se aprecia en las figuras 4 a 6. Las figuras 4 y 5 presentan una hoja de 19 libras; sin embargo, en cuanto a la variación de gramaje, el patrón es más prominente en la figura 5 porque el nivel de crepado fue mucho mayor (40% frente a 17%). Parecidamente, la figura 6 muestra una banda de mayor gramaje (27 libras) para un 28% de crepado, donde las zonas acumulativas, conectoras y tegumentarias son todas prominentes.

La redistribución de fibras desde una disposición general aleatoria hasta un modelo de distribución que incluye su orientación y zonas enriquecidas en fibras correspondientes a la estructura de la correa crepadora se aprecia asimismo en las figuras 7 a 18.

La figura 7 es una microfotografía (10 x) que enseña una banda celulósica de la presente invención, de la cual se prepararon varias muestras y se hicieron fotografías de microscopía electrónica de barrido (SEM) para mostrar la estructura fibrosa. A la izquierda de la figura 7 hay marcada el área de donde se prepararon las imágenes superficiales SEM (8), (9) y (10). En estas SEM se observa que las fibras de las zonas de unión están orientadas entre las zonas acumulativas, tal como se ha dicho anteriormente en relación con las microfotografías. En las figuras 8, 9 y 10 también se ve que las zonas tegumentarias formadas tienen las fibras orientadas en la dirección de la máquina. Esta característica se ilustra de manera bastante llamativa en las figuras 11 y 12.

Las figuras 11 y 12 son vistas a lo largo de la línea XS-A de un corte transversal de la figura 7. En una ampliación especial de 200 aumentos (figura 12) se observa que las fibras están orientadas hacia el plano de la visión, o dirección de máquina, puesto que la mayor parte de fibras fueron cortadas al seccionar la muestra.

Las figuras 13 y 14, un corte transversal a lo largo de la línea XS-B de la muestra de la figura 7, presentan menos fibras cortadas, sobre todo en las partes centrales de las microfotografías, indicando de nuevo una orientación MD en estas áreas.

Las figuras 15 y 16 son SEMs de un corte transversal de la muestra de la figura 7 a lo largo de la línea XS-C. En estas figuras se ve que las zonas acumulativas (lado izquierdo) forman "montones" de mayor gramaje local. Además en la SEM de la figura 16 se aprecia que un gran número de fibras han sido cortadas en la zona de acumulación (a la izquierda) y se han reorientado en esta área siguiendo una dirección transversal a la MD, en este caso a lo largo de la CD. También cabe destacar que al moverse de izquierda a derecha se distingue un menor número de puntas de fibras, lo cual es señal de orientación hacia la MD al alejarse de las zonas acumulativas.

Las figuras 17 y 18 son SEMs de un corte transversal a lo largo de la línea XS-D de la figura 7. Aquí se ve que la orientación de las fibras varía al moverse a través de la CD. En una zona de enlace o de unión, a la izquierda, se ve mayor número de "puntas", lo cual indica orientación hacia la MD. En el centro hay menos puntas, conforme se atraviesa el borde de una zona acumulativa, lo cual indica mayor orientación CD, hasta que se llega cerca de otra zona de unión y se vuelven a ver más fibras cortadas, señal otra vez de mayor orientación en la MD.

Sin pretensión de ceñirse a una teoría, se cree que la redistribución de fibras según la presente invención se consigue seleccionando adecuadamente consistencia, patrón del tejido o de la correa, parámetros del resquicio y diferencia de velocidad entre la superficie de transferencia y la correa crepadora. Según las condiciones se pueden necesitar diferencias de velocidad de al menos 100 pies por minuto, 200 pies por minuto, 500 pies por minuto, 1000 pies por minuto, 1500 pies por minuto, o superiores a 2000 pies por minuto, para conseguir la redistribución de fibras deseada y la combinación de propiedades, tal como demuestra la siguiente discusión. En muchos casos serán suficientes unas diferencias de velocidad de 500 pies por minuto hasta 2000 pies por minuto, aproximadamente.

La presente invención se describe seguidamente con más detalle, haciendo referencia a numerosas formas de ejecución.

La terminología aquí usada tiene su significado normal y las definiciones se dan inmediatamente a continuación, a no ser que el contexto indique otra cosa.

El significado del término "celulósico", "hoja celulósica" y similares incluye cualquier producto que lleva fibra de fabricación de papel con celulosa como principal componente. Las "fibras de fabricación de papel" incluyen pulpas vírgenes o fibras celulósicas recicladas o mezclas fibrosas que comprenden fibras celulósicas. Como fibras apropiadas para elaborar las bandas de la presente invención cabe citar: fibras no leñosas tales como fibras o derivados de algodón, abacá, kenaf, hierba sabai, lino, esparto, paja, yute, cáñamo, bagazo, algodoncillo y fibras de hoja de piña; y fibras leñosas como las que se obtienen de árboles caducifolios y coníferos, incluyendo fibras de madera blanda como las fibras kraft de madera blanda norteña o sureña; fibras de madera dura como las de eucalipto, arce, abedul, álamo o similares. Las fibras para la fabricación de papel pueden liberarse de su fuente de origen por cualquiera de los varios procesos de elaboración de pulpa química conocidos del especialista en la materia, incluyendo los de sulfato, sulfito, polisulfuro, soda, etc. Si se desea, la pulpa se puede blanquear por medios químicos, incluyendo el uso de cloro, dióxido de cloro, oxígeno, etc. Los productos de la presente invención pueden comprender una mezcla de fibras corrientes (derivadas de pulpa virgen o de materiales reciclados) y fibras tubulares ricas en lignina, de gran aspereza, como la pulpa termomecánica química blanqueada (BCTMP). "Pastas" y terminología análoga se refiere a composiciones acuosas, incluyendo las fibras de fabricación de papel, las resinas de resistencia en húmedo, los suavizantes y similares, para elaborar productos de papel.

Tal como se usa aquí, el término deshidratación compactante de la banda o de la pasta se refiere a deshidratación mecánica por prensado húmedo sobre un fieltro deshidratante, por ejemplo, en algunas formas de ejecución, ejerciendo presión mecánica aplicada de manera continua sobre la superficie de la banda, como ocurre en el resquicio entre un rodillo de apriete y una prensa de zapata, con la banda en contacto con un fieltro de fabricación de papel. En otras formas típicas de ejecución la deshidratación compactante de la banda o de la pasta se realiza a través de un resquicio de transferencia sobre una impresión u otro tejido, al trasladar la banda a un cilindro secador, de modo que la pasta se deshidrata por compactación y se aplica a un cilindro secador simultáneamente. La presión de transferencia puede ser mayor en áreas seleccionadas de la banda cuando se usa un tejido de impresión. El término "deshidratación compactante" se usa para distinguirla de los procesos en que la deshidratación inicial de la banda tiene lugar por medios mayormente térmicos, como es el caso, por ejemplo, de las patentes U.S. nº 4,529,480 de Trokhan y U.S. nº 5,607,551 de Farrington y otros, anteriormente mencionadas. Así pues, deshidratar una banda por compactación se refiere, por ejemplo, a eliminar agua de una banda naciente que tiene una consistencia inferior a 30 por ciento o de este nivel, ejerciendo presión sobre ella y/o a aumentar aproximadamente su un 15 por ciento su consistencia, haciendo presión sobre ella.

Si no se especifica otra cosa, "gramaje", BWT, bwt, etc. se refiere al peso de una resma de 3000 pies cuadrados del producto. Análogamente, por ciento, o términos parecidos, se refiere al porcentaje en peso sobre una base seca, es decir, sin presencia de agua libre, lo cual equivale a 5% de humedad en la fibra.

Los espesores aquí señalados son grosores de 8 hojas, a no ser que se indique otra cosa. Se apilan las hojas y el grosor se mide cerca del centro del montón. Preferentemente las muestras de ensayo se acondicionan en una atmósfera de 23º \pm 1,0ºC (73,4º \pm 1,8ºF) a 50% de humedad relativa durante al menos 2 horas y luego se miden con un aparato Thwing-Albert Model 89-II-JR o Progage Electronic Thickness Tester con bloques de 2 pulgadas (50,8 mm) de diámetro, 539 \pm 10 gramos de peso muerto y 0,231 pulgadas/seg de velocidad de descenso. Para el ensayo del producto final, cada hoja del mismo debe tener un número igual de capas que el producto vendido. Se seleccionan y se apilan ocho hojas juntas. Para el ensayo de servilletas hay que desplegarlas completamente antes de apilarlas. Para ensayar la hoja base fuera de las bobinadoras, cada hoja debe tener igual número de capas que una hoja producida fuera de la bobinadora. Se seleccionan y se apilan ocho hojas juntas. Para ensayar la hoja base fuera del carrete de la máquina de papel deben emplearse capas simples. Se seleccionan y se apilan ocho hojas juntas alineadas en la MD. En caso de productos por encargo con relieve o con impresión hay que evitar la medición en estas áreas, si realmente es posible. El volumen específico se determina a partir del gramaje y del grosor.

La absorbencia de los productos de la presente invención se mide con un simple aparato medidor de absorbencia. Dicho aparato es particularmente útil para medir la hidrofilia y la absorbencia de una muestra de tisú, servilleta o toalla. En este ensayo se pone una muestra de tisú, servilleta o toalla de 2,0 pulgadas de diámetro entre una tapa plana de plástico por encima y una placa de muestra grabada debajo. El disco de muestra - de tisú, servilleta o toalla - se mantiene en su lugar mediante una brida cuya circunferencia tiene un ancho de 1/8 de pulgada. La muestra no está comprimida por la sujeción. Se introduce agua desionizada a 73ºF en la muestra por el centro de la placa inferior de la muestra, a través de un conducto de 1 mm de diámetro. Esta agua está a una altura hidrostática de menos 5 mm. El flujo se inicia mediante una pulsación introducida al comienzo de la medición por el mecanismo del instrumento. Entonces, debido a la acción capilar, la muestra de tisú, servilleta o toalla absorbe radialmente el agua desde este punto de entrada central. Cuando la tasa de absorción baja de 0,005 g de agua por 5 segundos el ensayo ha concluido. La cantidad de agua extraída de la cubeta y absorbida por la muestra se pesa y se expresa en gramos de agua por metro cuadrado de muestra o en gramos de agua por metro cuadrado de hoja. En la práctica se utiliza un sistema gravimétrico de ensayo de la absorbencia, de M/K Systems Inc., que puede adquirirse de M/K Systems Inc., 12 Garden Street, Danvers, Mass., 01923. La WAC o capacidad de absorción de agua, también designada SAT, la determina realmente el propio instrumento. La WAC se define como el punto en que la curva de peso frente a tiempo tiene una pendiente "cero", es decir, cuando la muestra ha cesado de absorber. Los criterios para finalizar un ensayo están expresados en variación máxima del peso de agua absorbida durante un periodo fijo de tiempo, lo cual es básicamente un cálculo de pendiente cero en la curva de peso frente a tiempo. El programa emplea una variación de 0,005 g durante un intervalo de 5 segundos como criterio de terminación, a no ser que se especifique "Sat lenta", en cuyo caso el criterio de corte es de 1 mg en 20 segundos.

La tasa de absorbencia de agua se mide en segundos y es el tiempo que tarda una muestra en absorber una gotita de agua de 0,1 gramos depositada en su superficie mediante una jeringa automatizada. Las muestras de ensayo se acondicionan preferentemente a 23º \pm 1,0ºC (73,4º \pm 1,8ºF) y 50% de humedad relativa. De cada muestra se preparan 4 probetas de 3x3 pulgadas. Cada probeta se coloca en un soporte de muestras, de manera que sea irradiada directamente por una lámpara de gran intensidad. Se deposita 0,1 ml de agua en la superficie de la probeta y se pone en marcha un cronómetro. Cuando el agua está absorbida cesa la reflexión de luz desde la gota, se para el cronómetro y se registra el tiempo con una exactitud de 0,1 segundos. El proceso se repite para cada probeta y se promedian los resultados de la muestra.

Las resistencias a la tracción en seco (en MD y CD), el alargamiento, sus relaciones, el módulo de rotura, la tensión y la dilatación se miden con un dispositivo de ensayo Instron común u otro medidor adecuado del alargamiento a la tracción que pueda configurarse de varias maneras, empleando típicamente tiras de tisú o toalla de 3 o 1 pulgadas de anchura, acondicionadas a 50% de humedad relativa y a 23ºC (73,4ºF), y efectuando el ensayo de tracción a una velocidad de cruceta de 2 pulgadas/min. para el módulo y de 10 pulgadas/min. para la resistencia a la tracción. Con el fin de calcular valores relativos del módulo y generar las figuras 42-45 se estiraron probetas de 1 pulgada de anchura a 0,5 pulgadas por minuto, obteniéndose un gran número de datos puntuales. Si del contexto no se deduce otra cosa, el alargamiento se refiere a la elongación a la rotura. El módulo de rotura es la relación entre la carga máxima y la elongación a la carga máxima.

GMT se refiere a la resistencia media geométrica de la tracción CD y MD.

La absorción de la energía de tensión (TEA) se mide conforme al método de ensayo TAPPI T494 om-01.

Módulo MD inicial se refiere al módulo MD máximo a una dilatación inferior al 5%.

La resistencia a la tracción en húmedo se mide mediante el método de la copa Finch o, siguiendo en general el procedimiento usado para determinar la resistencia a la tracción en seco, secando primero las probetas a 100ºC o a temperatura similar y aplicando luego una banda de agua de 1½ pulgadas a través del ancho de la muestra con un dispositivo de esponja Payne antes de la medición. Este último método se cita aquí como el método de la esponja. En el método de la copa Finch se usa una tira de tres pulgadas de ancho que se dobla formando un lazo, se sujeta en la copa Finch y luego se sumerge en agua. La copa Finch - que se puede adquirir de la compañía Thwing-Albert Instrument Company of Philadelphia, Pa. - se monta en un medidor de la resistencia a la tracción provisto de una celda de carga de 2,0 libras, con la brida de la copa Finch sujeta por la mordaza inferior del medidor y los extremos del lazo de tisú sujetos en la mordaza superior de dicho medidor. La muestra se sumerge en agua cuyo pH se ha ajustado a 7,0 \pm 0,1 y se mide la resistencia a la tracción tras un tiempo de inmersión de 5 segundos.

Las relaciones de resistencia a la tracción en húmedo o en seco son simplemente proporciones de los valores determinados mediante los métodos precedentes. De no especificarse lo contrario, una propiedad de resistencia a la tracción se refiere a una hoja seca.

El volumen hueco y/o la proporción de volumen hueco, tal como se refiere de aquí en adelante, se determina saturando una hoja con un líquido no polar y midiendo la cantidad de líquido absorbido. El volumen de líquido absorbido es equivalente al volumen hueco dentro de la estructura de la hoja. El aumento del porcentaje en peso (PWI) se expresa en gramos de líquido absorbido por gramo de fibra en la estructura de la hoja x 100. De modo más específico, para cada muestra de hoja de capa única a ensayar, se seleccionan 8 hojas y se recorta un cuadrado de 1 pulgada por 1 pulgada (1 pulgada en la dirección de máquina y 1 pulgada en la dirección transversal a la máquina). Para las muestras de producto multicapa se mide cada capa como entidad separada. Las muestras múltiples se deberían separar en capas únicas individuales y usar para el ensayo 8 hojas de cada posición de capa. Se pesa y se registra el peso seco de cada probeta de ensayo con una exactitud de 0,0001 gramos. La probeta se coloca en un plato que contiene líquido POROFIL®, de 1,875 gramos por centímetro cúbico de peso específico, disponible de la firma Coulter Electronics Ltd., Northwell Drive, Luton, Beds, England; Part No. 9902458. Después de 10 segundos se coge la probeta con pinzas muy al borde (1-2 milímetros) de una esquina y se retira del líquido. Se sujeta la probeta por esta esquina hacia arriba y se deja gotear el exceso de líquido durante 30 segundos. Se golpea ligeramente la esquina inferior de la probeta (menos de ½ segundo de contacto) sobre papel de filtro #4 (Whatman Lt., Maidstone, England), para eliminar cualquier última gota parcial en exceso. Se pesa enseguida la probeta, dentro de 10 segundos, anotando el peso con una exactitud de 0,0001 gramos. El PWI de cada probeta, expresado en gramos de POROFIL por gramo de fibra, se calcula como sigue:

PWI = [(W_{2}-W_{1})/W_{1}] X 100%

donde

"W_{1}" es el peso seco de la probeta en gramos, y

"W_{2}" es el peso húmedo de la probeta en gramos.

El PWI de todas estas ocho probetas individuales se determina tal como se ha descrito arriba y el promedio de las ocho probetas es el PWI de la muestra.

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La proporción de volumen hueco se calcula dividiendo el PWI por 1,9 (densidad del fluido), para expresarla en porcentaje, mientras que el volumen hueco (gramos/gramo) es sencillamente la proporción del incremento de peso, es decir, PWI dividido por 100.

A lo largo de esta descripción y en las reclamaciones, cuando decimos una banda naciente con distribución aparentemente aleatoria de la orientación de las fibras (o utilizamos terminología parecida), nos referimos a la distribución de la orientación de las fibras que se obtiene al emplear técnicas de conformación conocidas para depositar una pasta sobre el tejido conformador. Examinadas al microscopio las fibras tienen aspecto de estar orientadas al azar, pero, según la velocidad del chorro respecto a la máquina, pueden tener cierta tendencia a orientarse en la dirección de máquina, haciendo que la resistencia a la tracción de la banda sea mayor en la dirección de máquina que en la dirección transversal.

Fpm significa pies por minuto y consistencia se refiere al porcentaje en peso de fibra en la banda. Una banda naciente del 10 por ciento de consistencia tiene 10 por ciento en peso de fibra y 90 por ciento en peso de agua.

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Relación de crepado por tejido es una expresión de la diferencia de velocidad entre el tejido crepador y el rodillo o superficie de transferencia, y se define como la relación entre la velocidad del rodillo de transferencia y la velocidad del tejido crepador, calculada del modo siguiente:

Relación de crepado por tejido = velocidad del rodillo de transferencia \div velocidad del tejido crepador

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El nivel de crepado por tejido también puede expresarse en porcentaje calculado como:

Nivel de crepado por tejido, en porcentaje, = relación de crepado por tejido - 1 x 100%

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Crepado en bobina es una medición de la diferencia de velocidad entre el secador Yankee y el carrete de recogida al cual se enrolla el papel, y se calcula de manera similar:

Relación de crepado en bobina = velocidad del secador Yankee \div velocidad del carrete

y

Crepado en bobina, en porcentaje, = relación de crepado en bobina - 1 x 100%

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Análogamente, la proporción total de crepado se define como:

Proporción total de crepado = velocidad del rodillo de transferencia \div velocidad del carrete

y

Crepado total, en porcentaje, = proporción total de crepado -1 x 100%

\vskip1.000000\baselineskip

El crepado total, expresado en porcentaje, indica el alargamiento final MD encontrado en hojas elaboradas mediante este proceso. Las contribuciones a este alargamiento global se pueden descomponer en los dos componentes principales de crepado, sobre tejido y sobre bobina, empleando los valores relativos. Por ejemplo, si la velocidad del rodillo de transferencia es 5000 pies por minuto, la velocidad del tejido crepador 4000 pies por minuto y la del carrete 3600 pies por minuto, entonces se obtienen los siguientes valores:

Proporción total de crepado

5000/3600 = 1,39 (39%)

Relación de crepado por tejido

5000/4000 = 1,25 (25%)

Relación de crepado en bobina

4000/3600 = 1,11 (11%)

PLI o pli significa libras fuerza por pulgada lineal.

Delta de velocidad significa diferencia de velocidad.

La dureza Pusey-Jones (entalladura) se mide conforme a la norma ASTM D 531 y se refiere al índice de entalladura (probetas y condiciones estándar).

Parámetros del resquicio abarca, sin limitación, presión y longitud del resquicio, dureza del rodillo soporte, ángulo de aproximación al tejido, ángulo de salida del tejido, uniformidad y diferencia de velocidad entre las superficies del resquicio.

Longitud del resquicio significa el recorrido a lo largo del cual están en contacto las superficies del resquicio.

Según la presente invención, una banda de papel absorbente se elabora dispersando fibras de fabricación de papel en una pasta acuosa (dispersión de tamaño de partícula fino) y depositando dicha pasta sobre la criba moldeadora de una máquina de fabricar papel. Se puede usar cualquier sistema de conformación adecuado. Por ejemplo, una lista extensa pero no exhaustiva incluye formadoras tipo "crescent", de doble tela con enrollamiento en C o en S, de rodillo en cabeza, Fourdrinier o cualquier configuración conocida del estado técnico. El tejido conformador puede ser cualquier textura perforada adecuada, incluyendo tejidos de capa única, de doble capa, de triple capa, tejidos fotopoliméricos y similares. En el campo de tejidos de conformación, como antecedentes no exhaustivos cabe mencionar las patentes U.S. nº 4,157,276; 4,605,585; 4,161,195; 3,545,705; 3,549,742; 3,858,623; 4,041,989; 4,071,050; 4,112,982; 4,149,571; 4,182,381; 4,184,519; 4,314,589; 4,359,069; 4,376,455; 4,379,735; 4,453,573; 4,564,052; 4,592,395; 4,611,639;
4,640,741; 4,709,732; 4,759,391; 4,759,976; 4,942,077; 4,967,085; 4,998,568; 5,016,678; 5,054,525; 5,066,532;
5,098,519; 5,103,874; 5,114,777; 5,167,261; 5,199,261; 5,199,467; 5,211,815; 5,219,004; 5,245,025; 5,277,761;
5,328,565; y 5,379,808, las cuales se incorporan aquí por referencia en su totalidad. Un tejido conformador especialmente útil en la presente invención es el Voith Fabrics Forming Fabric 2164, fabricado por Voith Fabrics Corporation, Shreveport, LA.

La espumación de la pasta acuosa sobre una criba o tela de conformación puede servir para controlar la permeabilidad o el volumen hueco de la hoja durante el crepado en húmedo. Las técnicas de espumación están expuestas en la patente U.S. nº 4,543,156 y en la patente canadiense nº 2,053,505, cuyas revelaciones se incorporan aquí por referencia. La pasta de fibra espumada se prepara a partir de una dispersión acuosa de fibras mezclada con un soporte líquido espumado, justo antes de su introducción en la caja de cabeza. La dispersión de pulpa suministrada al sistema tiene una consistencia comprendida aproximadamente entre el 0,5 y el 7 por ciento en peso de fibras, con preferencia entre 2,5 y 4,5 por ciento en peso aproximadamente. La dispersión de pulpa se añade a un líquido espumado que comprende agua, aire y un tensioactivo, con un 50 hasta 80 por ciento en volumen de aire, formando una pasta de fibra espumada que tiene una consistencia aproximada entre el 0,1 y el 3 por ciento en peso de fibra, gracias al efecto de turbulencia natural y mezclado propio de los elementos del proceso. La adición de la pulpa como dispersión de baja consistencia produce un exceso de líquido espumado procedente de las cribas formadoras. El exceso de líquido espumado se descarga del sistema y puede ser usado en otra parte o tratado para recuperar el tensioactivo que contiene.

La pasta puede contener aditivos químicos para alterar las propiedades físicas del papel producido. Estas químicas son bien conocidas del experto en la materia y pueden usarse en cualquier combinación conocida. Dichos aditivos pueden ser modificadores de la superficie, suavizantes, despegadores, agentes de refuerzo de la resistencia, látex, opacizantes, abrillantadores ópticos, colorantes, pigmentos, aprestos, productos químicos de efecto barrera, agentes de retención, insolubilizantes, reticulantes orgánicos o inorgánicos o combinaciones de los mismos. Los citados productos químicos pueden comprender opcionalmente polioles, almidones, ésteres de PPG, ésteres de PEG, fosfolípidos, tensioactivos, poliaminas, HMCP o similares.

La pulpa puede mezclarse con agentes reguladores de la resistencia en húmedo y en seco, con despegadores/suavi-
zantes y otros. Los agentes idóneos para la resistencia en húmedo son bien conocidos del especialista. Una lista amplia pero no exhaustiva de agentes útiles para la resistencia incluye resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina-formaldehído, resinas de poliacrilamida glioxiladas, resinas de poliamida-epiclorhidrina y análogas. Las poliacrilamidas termoendurecibles se preparan haciendo reaccionar acrilamida con cloruro de dialil-dimetil-amonio (DADMAC) para producir un copolímero catiónico de poliacrilamida, que al final se hace reaccionar con glioxal para producir una resina catiónica de poliacrilamida glioxilada, reticulante, que resiste la humedad. Estos materiales se describen de manera general en las patentes U.S. nº 3,556,932 de Coscia y otros, y 3,556,933 de Williams y otros, ambas incorporadas aquí por referencia en su totalidad. Este tipo de resinas está disponible en el comercio con la marca comercial PAREZ 631 NC, de Bayer Corporation. Para producir resinas reticulantes útiles como agentes de resistencia en húmedo se pueden usar distintas relaciones molares de acrilamida/DADMAC/glioxal. Asimismo, el glioxal se puede sustituir por otros dialdehídos, para proporcionar características de termoendurecimiento resistente a la humedad. Son especialmente útiles las resinas resistentes en húmedo de poliamida-epiclorhidrina, por ejemplo las que vende Hercules Incorporated de Wilmington, Delaware, con las marcas comerciales Kymene 557LX y Kymene 557H, y Georgia-Pacific Resins, Inc. con la marca comercial Amres®. Estas resinas, así como su proceso de fabricación, se describen en las patentes U.S. nº 3,700,623 y nº 3,772,076, las cuales se incorporan aquí por referencia en su totalidad. En el capítulo 2: Alkaline-Curing Polymeric Amine-Epichlorohydrin [Curado alcalino de polímeros de amina-epiclorhidrina] de Espy, en Wet Strength Resins and Their Application [Resinas resistentes en húmedo y su aplicación] (L. Chan, Editor, 1994), incorporado aquí por referencia en su totalidad, se ofrece una extensa descripción de las resinas poliméricas de epiclorhidrina. En Cellulose Chemistry and Technology [Química y tecnología de celulosa], volumen 13, p. 813, 1979, incorporado aquí por referencia en su totalidad, describe Westfelt una lista bastante completa de resinas resistentes en húmedo.

También pueden incluirse agentes apropiados para resistencia temporal en húmedo. Una lista completa pero no exhaustiva de agentes adecuados para resistencia temporal en húmedo abarca aldehídos alifáticos y aromáticos, incluyendo glioxal, dialdehído malónico, dialdehído succínico, glutaraldehído y dialdehído-almidones, así como almidones sustituidos o reaccionados, disacáridos, polisacáridos, quitosano u otros productos de reacción poliméricos de monómeros o polímeros que poseen grupos aldehído y opcionalmente grupos nitrógeno. Como ejemplos de polímeros nitrogenados adecuados para reaccionar con los monómeros o polímeros que contienen aldehído cabe mencionar vinil-amidas, acrilamidas y polímeros nitrogenados parecidos. Estos polímeros imparten una carga positiva al producto de reacción que contiene aldehído. Además se pueden usar otros agentes de resistencia temporal en húmedo, comercialmente disponibles, tales como PAREZ 745, fabricado por Cytec, junto con los revelados, por ejemplo, en la patente U.S. nº 4,605,702.

La resina de resistencia temporal en húmedo puede ser cualquiera de una serie de polímeros orgánicos hidrosolubles, incluyendo unidades aldehídicas y catiónicas empleadas para aumentar la resistencia a la tracción en seco y en húmedo de un producto de papel. Estas resinas están descritas en las patentes U.S. nº 4,675,394; 5,240,562; 5,138,002; 5,085,736; 4,981,557; 5,008,344; 4,603,176; 4,983,748; 4,866,151; 4,804,769 y 5,217,576. Se pueden usar almidones modificados vendidos bajo las marcas comerciales CO-BOND® 1000 y CO-BOND® 1000 Plus, por National Starch y Chemical Company of Bridgewater, N.J. Antes del uso, el polímero hidrosoluble catiónico aldehídico puede prepararse precalentando a unos 240 grados Farenheit durante unos 3,5 minutos una dispersión acuosa de aproximadamente 5% de sólidos y pH 2,7. Por último la dispersión se puede enfriar y diluir mediante la adición de agua, para obtener una mezcla de aproximadamente 1,0% de sólidos a algo menos de 130 grados Farenheit.

Otros agentes temporales de resistencia en húmedo, que también se pueden adquirir de National Starch and Chemical Company, se venden con las marcas comerciales CO-BOND® 1600 y CO-BOND® 2300. Dichos almidones se suministran en forma de dispersión coloidal acuosa y no requieren precalentamiento antes del uso.

Se pueden usar agentes de resistencia temporal en húmedo tales como poliacrilamida glioxilada. Los agentes de resistencia temporal en húmedo tales como las resinas de poliacrilamida glioxilada se producen por reacción de acrilamida con cloruro de dialil-dimetil-amonio (DADMAC), para producir un copolímero catiónico de poliacrilamida, que al final se hace reaccionar con glioxal para producir una resina catiónica de poliacrilamida glioxilada, reticulante, que resiste temporal o semipermanentemente la humedad. Estos materiales se describen de manera general en las patentes U.S. nº 3,556,932 de Coscia y otros, y 3,556,933 de Williams y otros, ambas incorporadas aquí por referencia en su totalidad. Este tipo de resinas está disponible en el comercio con la marca comercial PAREZ 631 NC, de Cytec Industries. Se pueden usar distintas relaciones molares de acrilamida/DADMAC/glioxal para producir resinas reticulantes útiles como agentes de resistencia en húmedo. Para impartir propiedades de resistencia a la humedad el glioxal también se puede sustituir por otros dialdehídos.

Los agentes idóneos para la resistencia en seco incluyen almidón, goma guar, poliacrilamidas, carboximetilcelulosa y similares. Es especialmente útil la carboximetilcelulosa, un ejemplo de la cual vende Hercules Incorporated of Wilmington, Delaware, con la marca comercial Hercules CMC. Conforme a una forma de ejecución, la pulpa puede llevar aproximadamente de 0 a 15 libras/tonelada de agente de resistencia en seco. Según otra forma de ejecución, la pulpa puede llevar aproximadamente de 1 a 5 libras/tonelada de agente de resistencia en seco.

Los despegadores adecuados son igualmente conocidos del especialista. Los despegadores o suavizantes también pueden incorporarse a la pulpa o pulverizarse sobre la banda después de su formación. La presente invención también se puede utilizar con materiales suavizantes, incluyendo sin limitación la clase de las sales de amido-amina derivadas de las aminas parcialmente neutralizadas con ácido. Estos materiales están revelados en la patente U.S. nº 4,720,383. Evans, Chemistry and Industry, 5 julio 1969, págs. 893-903; Egan, J. Am. Oil Chemist's Soc., vol. 55 (1978), págs. 118-121; y Trivedi y otros, J. Am. Oil Chemist's Soc., junio 1981, págs. 754-756, incorporados por referencia en su totalidad, indican que los suavizantes disponibles en el comercio suelen ser más bien mezclas complejas que compuestos simples. Aunque la siguiente discusión se concentra en las especies predominantes, debe entenderse que en la práctica se emplearán por lo general las mezclas comercialmente disponibles.

El Quasoft 202-JR es un material suavizante adecuado que puede modificarse por alquilación de un producto de condensación de ácido oleico y dietilentriamina. La síntesis con el uso de un déficit de agente alquilación (p.ej. sulfato de dietilo) y una sola etapa de alquilación, seguida de ajuste del pH para protonar las especies no etiladas, da como resultado una mezcla de compuestos catiónicos etilados y no etilados. Una pequeña parte (p.ej. un 10%) de la amido-amina resultante se cicla dando compuestos de imidazolina. Como solo las porciones de imidazolina de estos materiales son compuestos de amonio cuaternario, las composiciones son globalmente sensibles al pH. Por lo tanto, al poner en práctica la presente invención con esta clase de productos químicos, el pH en la caja de cabeza debería ser aproximadamente de 6 a 8, preferiblemente de 6 a 7, y sobre todo de 6,5 a 7.

Los compuestos de amonio cuaternario, como las sales de dialquil dimetil amonio cuaternario, también son adecuados, sobre todo cuando los grupos alquilo llevan unos 10 hasta 24 átomos de carbono. Estos compuestos tienen la ventaja de ser relativamente insensibles al pH.

Se pueden usar suavizantes biodegradables. En las patentes U.S. nº 5,312,522; 5,415,737; 5,262,007; 5,264,082; y 5,223,096, las cuales se incorporan aquí por referencia en su totalidad, se revelan suavizantes/despegadores catiónicos, biodegradables, representativos. Los compuestos son diésteres biodegradables de amonio cuaternario, amino-ésteres cuaternizados, y ésteres biodegradables basados en aceites vegetales funcionalizados con cloruro de amonio cuaternario y diésteres con cloruro de dierucildimetil-amonio, y son representativos de los suavizantes biodegradables.

En algunas formas de ejecución, una composición suavizante especialmente preferida incluye un componente de amina cuaternaria y un tensioactivo no iónico.

La banda naciente se deshidrata generalmente sobre un fieltro de fabricación de papel. Puede utilizarse cualquier fieltro apropiado. Por ejemplo, los fieltros pueden tener un tejido base de doble capa, de triple capa o laminado. Se prefieren los fieltros que tienen el diseño de tejido base laminado. Con la presente invención puede ser especialmente útil el fieltro de prensado en húmedo AMFlex 3 que fabrica Voith Fabric. Como antecedentes en el campo de los fieltros de prensado cabe citar las patentes U.S. nº 5,657,797; 5,368,696; 4,973,512; 5,023,132; 5,225,269; 5,182,164; 5,372,876; y 5,618,612. También puede usarse un fieltro de prensado diferencial como el revelado en la patente U.S. nº 4,533,437 de Curran y otros.

Los tejidos crepadores apropiados incluyen estructuras monocapa, multicapa o compuestas, preferentemente de malla abierta. Los tejidos pueden tener al menos una de las características siguientes: (1) en la cara del tejido crepador que está en contacto con la banda húmeda (la cara "superior") el número de hebras en la dirección de máquina (MD) por pulgada (malla) es de 10 a 200 y el número de hebras en la dirección transversal (MD) por pulgada (cuenta) es de 10 a 200; (2) el diámetro de hebra es típicamente inferior a 0,050 pulgadas; (3) en la cara superior, la distancia entre el punto más alto de los nudillos MD y el punto más alto de los nudillos CD es aproximadamente de 0,001 a 0,02 o 0,03 pulgadas; (4) entre estos dos niveles puede haber nudillos formados por hebras MD o CD, que dan a la topografía una apariencia tridimensional monte/valle impartida a la hoja durante la etapa de moldeo en húmedo; (5) el tejido puede estar orientado de cualquier modo adecuado para conseguir efecto deseado en el proceso y en las propiedades del producto; los nudillos largos de la urdimbre pueden estar en la cara superior, para aumentar las crestas en el producto, o bien los nudillos largos de la trama pueden estar en la cara superior, si se desea que haya más crestas CD, para influir en las características de crepado cuando la banda es transportada del rodillo de transferencia al tejido crepador; y (6) el tejido puede estar elaborado de manera que presente ciertos patrones geométricos agradables a la vista, los cuales se repiten típicamente cada dos hasta 50 hebras de la urdimbre. Como tejidos gruesos comercialmente disponibles son apropiados varios tejidos fabricados por Asten Johnson Forming Fabrics, Inc., incluyendo, sin limitación, los tipos Asten 934,920,52B, y Velostar V-800. Tal como se describe más adelante también pueden usarse correas crepadoras.

El adhesivo de crepado empleado en rodillo Yankee puede funcionar conjuntamente con la banda de humedad intermedia, para facilitar su transferencia desde el tejido crepador al rodillo Yankee y fijar firmemente la banda al rodillo Yankee, mientras se va secando a una consistencia de 95% o más sobre el rodillo, preferiblemente con una campana de secado de gran volumen. El adhesivo es crítico para estabilizar el funcionamiento del sistema a velocidades de producción elevadas y es higroscópico, rehumectable y básicamente no reticulante. Son ejemplos de adhesivos preferidos aquellos que contienen poli-(alcohol vinílico) del tipo general descrito en la patente U.S. nº 4,528,316 de Soerens y otros. Otros adhesivos idóneos se revelan en la solicitud conjunta de patente provisional U.S. de la serie nº 60/372,255, presentada el 12 de abril de 2002, titulada "Modificador mejorado de adhesivos de crepado y proceso para producir productos de papel" (expediente nº 2394). Las revelaciones de la patente '316 y de la solicitud '255 se incorporan aquí por referencia. Los adhesivos idóneos van opcionalmente provistos de modificadores, etc. En muchos casos es preferi-
ble emplear poco o ningún reticulante en el adhesivo; por tanto la resina es básicamente no reticulante durante su uso.

Los adhesivos de crepado pueden contener una resina termoendurecible o no termoendurecible, un polímero filmógeno semicristalino y opcionalmente un agente reticulante inorgánico, así como modificadores. Opcionalmente el adhesivo de crepado de la presente invención también puede llevar cualquier tipo de componentes reconocidos en el esta-
do técnico, incluyendo, sin limitación, reticulantes orgánicos, aceites de hidrocarburo, tensioactivos o plastificantes.

Los modificadores de crepado utilizables incluyen un complejo de amonio cuaternario que lleva al menos una amida no cíclica. El complejo de amonio cuaternario también puede contener uno o varios átomos de nitrógeno (u otros átomos) capaces de reaccionar con agentes de alquilación o cuaternización. Estos agentes de alquilación o cuaternización pueden llevar cero, uno, dos, tres o cuatro grupos con amida no cíclica. Un grupo que contiene amida se representa mediante la siguiente fórmula estructural:

1

donde R_{7} y R_{8} son cadenas moleculares no cíclicas de átomos orgánicos o inorgánicos.

Los complejos no cíclicos preferidos de bis-amida amonio cuaternario pueden ser de la fórmula:

2

donde R_{1} y R_{2} pueden ser grupos alifáticos saturados o insaturados no cíclicos de cadena larga; R_{3} y R_{4} pueden ser grupos alifáticos saturados o insaturados no cíclicos de cadena larga, un halógeno, un hidróxido, un ácido graso alcoxilado, un alcohol graso alcoxilado, un grupo polietilen-óxido o un grupo orgánico alcohólico; y R_{5} y R_{6} pueden ser grupos alifáticos saturados o insaturados no cíclicos de cadena larga. La cantidad de s aproximadamente el adhesivo de crepado es aproximadamente de 0,05% hasta 50%, preferiblemente de 0,25% hasta 20% y sobre todo de 1% hasta 18%, respecto al total de sólidos de la composición del adhesivo de crepado.

Los modificadores incluyen los que pueden obtenerse de Goldschmidt Corporation de Essen/Alemania o de Process Application Corporation con sede en Washington Crossing, PA. Entre los modificadores de crepado de Goldschmidt Corporation son apropiados, sin limitación, VARISOFT® 222LM, VARISOFT® 222, VARISOFT® 110, VARISOFT® 222LT, VARISOFT® 110 DEG y VARISOFT® 238. Entre los modificadores de crepado de Process Application Corporation son idóneos, sin limitación, PALSOFT 580 FDA o PALSOFT 580C.

Otros modificadores de crepado que pueden usarse en la presente invención incluyen, sin limitación, los compuestos descritos en la patente WO/01/85109, que se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

Los adhesivos de crepado utilizables según la presente invención comprenden cualquier resina termoendurecible o no termoendurecible acreditada en el estado técnico. Las resinas conforme a la presente invención se escogen preferiblemente entre las resinas de poliamida termoendurecibles o no termoendurecibles y las resinas de poliacrilamida glioxiladas. Las poliamidas utilizables según la presente invención pueden ser ramificadas o lineales, saturadas o insaturadas.

Las resinas de poliamida utilizables según la presente invención pueden incluir resinas de poliaminoamida-epiclorhidrina (PAE) del mismo tipo generalmente usado como resinas resistentes en húmedo. Las resinas PAE están descritas, por ejemplo, en "Wet-Strength Resins and Their Applications" [Resinas resistentes en húmedo y sus aplicaciones], capítulo 2, de H. Epsy, titulado Alkaline-Curing Polymeric Amine-Epichlorohydrin Resins [Resinas poliméricas de amina-epiclorhidrina de curado alcalino], que se incorpora aquí por referencia en su totalidad. Las resinas PAE preferidas para el uso según la presente invención incluyen un producto polimérico soluble en agua obtenido por reacción de una epihalohidrina, preferentemente epiclorhidrina, con una poliamida soluble en agua que posee grupos amino secundarios derivados de una polialquilen-poliamina y un ácido carboxílico dibásico alifático saturado de aproximadamente 3 a 10 átomos de carbono.

En la patente U.S. nº 5,338,807, publicada por Espy y otros, incorporada aquí por referencia en su totalidad, puede encontrarse una lista no exhaustiva de resinas catiónicas de poliamida no termoendurecibles. La resina no termoendurecible puede sintetizarse haciendo reaccionar directamente las poli-amidas de un ácido dicarboxílico y metil-bis(3-aminopropil)-amina en una solución acuosa con epiclorhidrina. Los ácidos carboxílicos pueden ser ácidos dicarboxílicos saturados e insaturados de unos 2 hasta 12 átomos de carbono, incluyendo por ejemplo oxálico, malónico, succínico, glutárico, adípico, pilémico, subérico, azelaico, sebácico, maleico, itacónico, ftálico y tereftálico. Se prefieren los ácidos adípico y glutárico, sobre todo el adípico. Pueden usarse los ésteres de ácidos dicarboxílicos alifáticos y de ácidos dicarboxílicos aromáticos tales como el ftálico, así como combinaciones de dichos ácidos dicarboxílicos o ésteres.

Las resinas de poliamida termoendurecibles para usar en la presente invención pueden prepararse a partir del producto de reacción de una resina de epiclorhidrina y una poliamida que contenga aminas secundarias o terciarias. Para preparar una resina de este tipo, primero se hace reaccionar un ácido carboxílico dibásico con la polialquilen-poliamina, opcionalmente en solución acuosa, en las condiciones adecuadas para producir una poliamida soluble en agua. La preparación de la resina se completa haciendo reaccionar la amida soluble en agua con una epihalohidrina, particularmente epiclorhidrina, para formar la resina termoendurecible soluble en agua.

La preparación de resina termoendurecible de poliamida-epihalohidrina soluble en agua se describe en las patentes U.S. nº 2,926,116; 3,058,873; y 3,772,076 publicada por Kiem, todas ellas incorporadas aquí por referencia en su totalidad.

La resina de poliamida puede estar basada en DETA y no en una poliamina generalizada. Abajo se indican dos ejemplos de estructuras de tal resina de poliamida. La estructura 1 presenta dos tipos de grupos finales: un grupo basado en diácido y otro basado en mono-ácido:

3

Estructura 1

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La estructura 2 muestra un polímero con un grupo final basado en un grupo diácido y el otro grupo final basado en un grupo nitrógeno:

4

Estructura 2

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Obsérvese que, aunque ambas estructuras están basadas en DETA, para formar este polímero se pueden emplear otras poli-aminas, incluyendo las que pueden tener cadenas laterales de amida terciaria.

La resina de poliamida tiene una viscosidad aproximada de 80 hasta 800 centipoise y unos sólidos totales de 5% hasta 40% aproximadamente. En el adhesivo de crepado conforme a la presente invención el contenido de resina de poliamida es de 0% hasta 99,5% aproximadamente. En otra forma de ejecución la cantidad de resina de poliamida presente en el adhesivo de crepado es de 20% hasta 80% aproximadamente. En otra forma de ejecución adicional la cantidad de resina de poliamida presente en el adhesivo de crepado es de 40% hasta 60% aproximadamente, respecto a los sólidos totales de la composición del adhesivo de crepado.

Las resinas de poliamida para usar según la presente invención pueden obtenerse de Ondeo-Nalco Corporation, con sede en Naperville, Illinois, y de Hercules Corporation, con sede en Wilmington, Delaware. Las resinas del adhesivo de crepado de Ondeo-Nalco Corporation utilizables según la presente invención incluyen sin limitación CREPECCEL® 675NT, CREPECCEL® 675P y CREPECCEL® 690HA. Como resinas apropiadas del adhesivo de crepado de Hercules Corporation cabe citar sin limitación HERCULES 82-176, Unisoft 805 y CREPETROL A-6115.

Otras resinas de poliamida para usar según la presente invención incluyen, por ejemplo, las descritas en las patentes U.S. nº 5,961,782 y 6,133,405, ambas incorporadas aquí por referencia en su totalidad.

El adhesivo de crepado también puede llevar un polímero filmógeno semicristalino. Los polímeros filmógenos semicristalinos para usar en la presente invención pueden elegirse, por ejemplo, entre hemicelulosa, carboximetilcelulosa y, con mayor preferencia, incluye poli(alcohol vinílico) (PVOH). Los polivinilalcoholes empleados en el adhesivo de crepado pueden tener un peso molecular medio de 13.000 a 124.000 daltons, aproximadamente. Según una forma de ejecución los polivinil-alcoholes tienen un grado de hidrólisis de 80% hasta 99,9%, aproximadamente. Según otra forma de ejecución los polivinil-alcoholes tienen un grado de hidrólisis de 85% hasta 95%, aproximadamente. Según otra forma de ejecución los polivinil-alcoholes tienen un grado de hidrólisis de 86% hasta 90%, aproximadamente. Asimismo, según una forma de ejecución los polivinilalcoholes tienen preferiblemente una viscosidad de 2 hasta 100 centipoise, aproximadamente, medida a 20 grados centígrados en disolución acuosa al 4%. Según otra forma de ejecución los polivinilalcoholes tienen una viscosidad de 10 hasta 70 centipoise, aproximadamente. Según aún otra forma de ejecución los polivinilalcoholes tienen una viscosidad de 20 hasta 50 centipoise, aproximadamente.

Normalmente el contenido de poli(alcohol vinílico) en el adhesivo de crepado es aproximadamente de 10% a 90% o de 20% a 80% o más. En algunas formas de ejecución, el contenido de poli(alcohol vinílico) en el adhesivo de crepado
es de 40% a 60% en peso, aproximadamente, respecto a los sólidos totales de la composición del adhesivo de crepado.

Los polivinilalcoholes para uso según la presente invención incluyen los que pueden obtenerse de Monsanto Chemical Co. y Celanese Chemical. Los polivinilalcoholes apropiados de Monsanto Chemical Co. son los Gelvatols, incluyendo sin limitación GELVATOL 1-90, GELVATOL 3-60, GELVATOL 20-30, GELVATOL 1-30, GELVATOL 20-90 y GELVATOL 20-60. Respecto a los Gelvatols, el primer número indica el porcentaje residual de poli-(acetato de vini-
lo) y las siguientes series de dígitos multiplicadas por 1.000 dan la cifra correspondiente al peso molecular medio.

Los productos de poli(alcohol vinílico) de Celanese Chemical (antiguamente llamados Airvol, de Air Products, hasta octubre de 2000) para emplear en el adhesivo de crepado se enumeran a continuación:

TABLA 1 Poli(alcohol vinílico) para adhesivo de crepado

5

El adhesivo de crepado también puede comprender una o varias sales o agentes reticulantes inorgánicos. En la presente invención se ha creído que es mejor no usarlos en absoluto o solo en muy poca cantidad. Una lista no exhaustiva de iones metálicos multivalentes incluye calcio, bario, titanio, cromo, manganeso, hierro, cobalto, níquel, cinc, molibdeno, estaño, antimonio, niobio, vanadio, tungsteno, selenio y circonio. Pueden usarse mezclas de iones metálicos. Los aniones preferidos incluyen acetato, formiato, hidróxido, carbonato, cloruro, bromuro, yoduro, sulfato, tartrato y fosfato. Un ejemplo preferido de sal inorgánica reticulante es una sal de circonio. La sal de circonio para usar según una forma de ejecución de la presente invención se puede escoger entre uno o más compuestos de circonio de valencia más cuatro, tales como carbonato de amonio y circonio, acetilacetonato de circonio, acetato de circonio, carbonato de circonio, sulfato de circonio, fosfato de circonio, carbonato de potasio y circonio, fosfato de sodio y circonio, y tartrato de sodio y circonio. Los compuestos adecuados de circonio comprenden, por ejemplo, los descritos en la patente U.S. nº 6,207,011, que se incorpora aquí por referencia en su
totalidad.

El contenido de sal inorgánica reticulante en el adhesivo de crepado es de 0% hasta 30% aproximadamente. En otra forma de ejecución, el contenido de agente inorgánico reticulante en el adhesivo de crepado puede ser de 1% hasta 20% aproximadamente. Todavía en otra forma de ejecución, el contenido de sal inorgánica reticulante en el adhesivo de crepado puede ser de 1% hasta 10% en peso, aproximadamente, respecto a los sólidos totales de la composición del adhesivo de crepado. Los compuestos de circonio para usar según la presente invención incluyen los que pueden obtenerse de EKA Chemicals Co. (antes Hopton Industries) y de Magnesium Elektron, Inc. Como compuestos comerciales de circonio apropiados cabe mencionar AZCOTE 5800M y KZCOTE 5000 de EKA Chemicals Co. y AZC o KZC de Magnesium Elektron, Inc.

Opcionalmente, el adhesivo de crepado según la presente invención puede llevar cualquier componente acreditado en el estado técnico, incluyendo sin limitación reticulantes orgánicos, aceites de hidrocarburo, tensioactivos, anfóteros, humectantes, plastificantes u otros agentes de tratamiento superficial. Una lista extensa, pero no exhaustiva, de reticulantes orgánicos comprende glioxal, anhídrido maleico, bismaleimida, bisacrilamida y epihalohidrina. Los reticulantes orgánicos pueden ser compuestos cíclicos o acíclicos. Los plastificantes para emplear en la presente invención pueden comprender propilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol y glicerina.

El adhesivo de crepado puede aplicarse como composición única o con sus componentes por separado. Más exactamente, la resina de poliamida puede aplicarse separadamente del poli-(alcohol vinílico) (PVOH) y del modifi-
cador.

Las condiciones típicas de funcionamiento del proceso de fabricación de papel ilustrado aquí pueden incluir una tasa de agua de 120 a 200 galones/minuto/pulgada de anchura de la caja de cabeza, aproximadamente. Se puede agregar la resina resistente en húmedo KYMENE SLX a las bombas de la tina de alimentación, a razón de unas 20 libras/tonelada, mientras que la CMC-7MT se añade aguas abajo de la tina de alimentación, pero antes de las bombas de aletas. La CMC-7MT se añade a razón de unas 3 libras/tonelada.

Si se usa un formador de doble tela como el representado en la figura 19, la banda naciente se acondiciona con cajas de vacío y un velo de vapor hasta que alcanza un contenido en sólidos adecuado para transferirla a un fieltro de deshidratación. La banda naciente se puede transferir al fieltro con ayuda de vacío. En un formador tipo "crescent" estas etapas son innecesarias, porque la banda naciente se forma entre el tejido conformador y el fieltro. Tras el crepado adicional por tejido, como se describe seguidamente, la banda se puede prensar con relieve hacia el secador Yankee a una presión de aproximadamente 200 a 400 libras por pulgada lineal (pli). El secador Yankee se puede acondicionar con un adhesivo de crepado que lleva aproximadamente 40% de poli(alcohol vinílico), 60% de PAE y 1,5% de modificador de crepado. El poli(alcohol vinílico) es normalmente un tipo de bajo peso molecular (87-89% de grado de hidrólisis) obtenido de Air Products con la marca comercial AIRVOL 523. La PAE es una solución acuosa al 16% de copolímero poliaminoamida epiclorhidrina reticulado al 100% de ácido adípico y dietilentriamina obtenido de Ondeo-Nalco con la marca comercial NALCO 690HA. El modificador de crepado puede ser un 47% de 2-hidroxietil di-(2-alquilamido-etil) metil amonio metil sulfato y otras alquil- y alcoxi-amidas y diamidas no-cíclicas que llevan una mezcla de grupos alquilo esteáricos, oleicos, y linolénicos, obtenido de Process Applications, Ltd. con la marca comercial PALSOFT 580C.

El adhesivo de crepado se aplica a razón de 0,040 g/m^{2}. Una vez transferida al secador Yankee, la banda se secó hasta un contenido en sólidos de aproximadamente 95% o parecido, empleando vapor a presión para calentar el rodillo Yankee y campanas de aire a gran velocidad. La banda se crepó mediante una rasqueta y se enrolló sobre un carrete. La carga lineal en la rasqueta crepadora y en la rasqueta de limpieza puede ser, por ejemplo, de unas
50 pli.

La figura 19 es un diagrama esquemático de una máquina de fabricación de papel (10) que tiene una sección formadora convencional de doble tela (12), un recorrido de fieltro (14), una sección de prensa de zapata (16), un tejido crepador (18) y un secador Yankee 20 adecuado para poner en práctica la presente invención. La sección formadora 12 incluye un par de tejidos formadores (22, 24) soportados por diversos rodillos (26, 28, 30, 32, 34, 36) y un rodillo formador (38). Una caja de cabeza (40) aporta pasta de fabricación de papel a un resquicio (42) entre el rodillo formador (38) y el rodillo (26) y los tejidos. La pasta forma una banda naciente (44) que se deshidrata sobre los tejidos con ayuda de vacío, por ejemplo, mediante la caja de vacío (46).

La banda naciente avanza hacia un fieltro de fabricación de papel (48) soportado por una serie de rodillos (50, 52, 54, 55) y en contacto con un rodillo prensa de zapata (56). La banda tiene poca consistencia cuando se transfiere al fieltro. La transferencia puede ser asistida por vacío; por ejemplo, si se desea, el rodillo (50) puede ser de vacío o bien una caja de recogida o de vacío, tal como se conocen del estado técnico. Al llegar al rodillo prensa de zapata, la banda puede tener una consistencia del 10-25 por ciento, preferentemente del 20 al 25 por ciento o parecida cuando entra en el resquicio (58) entre el rodillo prensa de zapata (56) y el rodillo de transferencia (60). El rodillo de transferencia (60) puede estar calentado, si se desea. En vez de un rodillo prensa de zapata, el rodillo (56) podría ser un rodillo prensa de succión corriente. Si se usa una prensa de zapata es deseable y preferible que el rodillo (54) haga el vacío y sea capaz de eliminar agua del fieltro, antes de que éste entre en el resquicio de la prensa de zapata, ya que el agua de la pasta se prensaría a través del fieltro en el resquicio de la prensa de zapata. De todos modos se desea normalmente usar en (54) un rodillo de vacío, a fin de asegurar que la banda permanezca en contacto con el fieltro durante el cambio de dirección, tal como podrá apreciar el especialista viendo el diagrama.

La banda (44) se prensa en húmedo sobre el fieltro en el resquicio (58) con la ayuda de la zapata de apriete (62). Por lo tanto la banda se deshidrata por compactación en (58), aumentando normalmente su consistencia en (15) o más puntos en esta etapa del proceso. La configuración representada en (58) suele llamarse prensa de zapata; en cuanto a la presente invención, el cilindro (60) funciona como un rodillo de transferencia que conduce la banda (44) a gran velocidad, normalmente a 1000-6000 pies por minuto, hacia el tejido crepador.

El rodillo (60) tiene una superficie lisa (64) que puede ir provista de adhesivo y/o de agentes separadores, si es necesario. La banda (44) se adhiere a la superficie (64) del rodillo (60) que gira con una gran velocidad angular, mientras la banda sigue avanzando en la dirección de máquina, marcada por las flechas (66). Sobre el rodillo, la banda (44) tiene en general una distribución aparentemente aleatoria de las fibras.

La dirección (66) se conoce como dirección de máquina (MD) de la banda y también como dirección de la máquina de papel (10); mientras que la dirección transversal de máquina (CD) es la dirección perpendicular a la MD en el plano de la banda.

La banda (44) entra normalmente en el resquicio (58) a unas consistencias del 10-25 por ciento y se deshidrata y se seca hasta unas consistencias de 25 hasta 70 cuando se transfiere al tejido crepador (18), tal como muestra el diagrama.

El tejido (18) va soportado por una serie de rodillos (68, 70, 72) y por un rodillo prensa (74) en el resquicio (76) formado entre el tejido crepador y el rodillo de transferencia 60, tal como está representado.

El tejido crepador define un resquicio a lo largo del tramo en que el tejido crepador (18) se adapta por contacto al rodillo (60); esto es, ejerciendo una presión importante sobre la banda y contra el rodillo de transferencia. Con este fin el rodillo soporte (o crepador) (70) puede estar dotado de una superficie blanda, deformable, que aumentaría la longitud del resquicio de crepado y el ángulo de crepado entre el tejido y la hoja con el punto de contacto, o bien podría usarse en (70) un rodillo prensa de zapata, a fin de incrementar el contacto efectivo con la banda en el resquicio de crepado por tejido (76), de donde la banda (44) se transfiere al tejido (18) y avanza en la dirección de máquina. Empleando diferente equipo en el resquicio de crepado es posible ajustar el ángulo de crepado por tejido o el ángulo de salida del resquicio de crepado. Por tanto es posible influir en la naturaleza y cantidad de la redistribución de las fibras y en la deslaminación/despegado que pueda ocurrir en el resquicio de crepado por tejido (76), ajustando los parámetros del resquicio. En algunas formas de ejecución puede ser deseable reestructurar las características entre fibras en la dirección z, mientras que en otros casos puede ser interesante controlar las propiedades solo en el plano de la banda. Los parámetros del resquicio de crepado pueden influir en la distribución de las fibras de la banda en varias direcciones, incluyendo los cambios inducibles en la dirección z, así como en la MD y CD. En cualquier caso el traslado desde el rodillo de transferencia al tejido crepador es de alto impacto, porque el tejido se mueve más lentamente que la banda y tiene lugar un cambio de velocidad importante. Normalmente la banda se crepa en alguna parte desde 10-60 por ciento y aún más, durante el desplazamiento desde el rodillo de transferencia al
tejido.

En general el resquicio de crepado (76) se prolonga sobre un tramo de tejido crepador comprendido aproximadamente entre 1/8'' y 2'', usualmente entre ½'' y 2''. Así pues, para un tejido crepador de 32 hebras CD por pulgada, la banda (44) encontrará aproximadamente entre 4 y 64 hilos de trama en el resquicio.

La presión en el resquicio de crepado (76), es decir, la carga entre el rodillo soporte (70) y el rodillo de transferencia (60), es adecuadamente de 20-100, preferiblemente de 40-70 libras por pulgada lineal (PLI).

Tras el crepado por tejido la banda sigue avanzando a lo largo de la MD (66), donde se prensa en húmedo sobre un rodillo Yankee (80) en el resquicio (82). La transferencia en el resquicio (82) tiene lugar generalmente a una consistencia aproximada de la banda del 25 al 70 por ciento. A estas consistencias es difícil adherir la banda a la superficie (84) del rodillo (80) con firmeza suficiente para retirar íntegramente la banda del tejido. Este aspecto del proceso es importante, sobre todo si se quiere utilizar una campana de secado de gran velocidad y mantener unas condiciones de crepado de alto impacto.

A este respecto hay que observar que los procesos TAD convencionales no emplean campanas de gran velocidad, porque no se logra suficiente adhesión al secador Yankee.

Conforme a la presente invención se ha encontrado que el uso de ciertos adhesivos funciona con una banda moderadamente húmeda (25-70 por ciento de consistencia) para adherirla suficientemente al secador Yankee, de manera que permita operar el sistema a elevada velocidad y secar por impacto de chorro de aire a gran velocidad. A este respecto en (86) se aplica una composición adhesiva de poli(alcohol vinílico)/poliamida como la citada anteriormente, si es preciso.

La banda se seca sobre el rodillo Yankee (80), que es un cilindro calentado, y por impacto de chorro con aire de alta velocidad en la campana Yankee (88). Al girar el cilindro (80) la banda (44) se crepa a partir del rodillo mediante la rasqueta (89) y se enrolla en un carrete de recogida (90). El crepado del papel a partir de un secador Yankee se puede efectuar con una cuchilla crepadora ondulada tal como la revelada en la patente U.S. nº 5,690,788, cuya descripción se incorpora aquí por referencia. Se ha demostrado que la cuchilla crepadora ondulada aporta varias ventajas, cuando se usa para fabricar productos de tisú. En general los productos de tisú crepados con una cuchilla ondulada tienen mayor calibre (grosor), un mayor alargamiento CD y mayor volumen hueco en comparación con los productos de tisú elaborados con cuchillas crepadoras convencionales. Todos estos cambios, debidos al uso de la cuchilla ondulada, tienen relación con la mejor sensación de suavidad de los productos de tisú.

Cuando se emplea un proceso de crepado en húmedo, en vez de un secador Yankee se puede utilizar un secador por impacto de aire, un secador de aire a través o una serie de secadores de rodillo. Los secadores por impacto de aire están descritos en las siguientes patentes y solicitudes, cuyas revelaciones se incorporan aquí por referencia:

Patente U.S. nº 5,865,955 de Ilvespaaet y otros

Patente U.S. nº 5,968,590 de Ahonen y otros

Patente U.S. nº 6,001,421 de Ahonen y otros

Patente U.S. nº 6,119,362 de Sundqvist y otros

Solicitud de patente U.S. nº 09/733,172, titulada Crepado en húmedo, proceso de secado por impacto de aire para elaborar hoja absorbente, actualmente patente U.S. nº 6,432,267.

Una unidad de secado a través del tipo bien conocido en el estado técnico está descrita en la patente U.S. nº 3,432,936 de Cole y otros, cuyas revelaciones se incorporan aquí por referencia, al igual que patente U.S. nº 5,851,353, en la cual se describe un sistema de secado por rodillos.

En la figura (20) se representa una máquina de papel (10) preferida para usar según la presente invención. La máquina de papel (10) tiene tres secciones, una sección de formación (12) conocida generalmente en el estado técnico como "formador crescent". La sección de formación (12) incluye una criba de moldeo (22) soportada por una serie de rodillos como (32, 35). La sección de formación también incluye un rodillo formador (38) que soporta el fieltro de fabricación de papel (48), con lo cual la banda (44) se forma directamente sobre el fieltro (48). El recorrido del fieltro (14) se prolonga hasta una sección de prensa de zapata (16) donde la banda húmeda se deposita sobre un rodillo soporte (60) como el arriba descrito. Después la banda (44) se crepa sobre el tejido (18) en el resquicio (76) antes de ser depositada sobre el secador Yankee (20) en otro resquicio de prensado (82). El sistema incluye un rodillo giratorio de vacío (54), pero en algunas formas de ejecución el sistema de tres secciones puede estar configurado de varias maneras que no requieren un rodillo giratorio. Esta característica tiene especial importancia en relación con la reposición de una máquina de papel, considerando que el gasto de instalación del equipamiento asociado, es decir del equipo de procesamiento de la pulpa o de la fibra y/o del equipo de secado, caro y de gran tamaño como el secador Yankee, o la serie de rodillos secadores, resultaría prohibitivo, a no ser que las mejoras puedan configurarse de manera que sean compatibles con el dispositivo existente. A este respecto pueden hacerse varias mejoras y modificaciones en la máquina (10) de la figura 20 tal como se describe en relación con las figuras 21, 22 y la
figura 23.

La figura 21 es un esquema parcial de la sección formadora (12) de la máquina (10) de la figura (20). El rodillo formador (38) es un rodillo de vacío en el cual la aplicación del vacío se indica esquemáticamente en (39). Hojas de peso elevado en un formador crescent suele indicar que el fieltro lleva una cantidad de agua excesiva. En la prensa de zapata este aumento extra de agua aumenta la posibilidad de trituración en el resquicio de la prensa. Con mayor frecuencia el agua extra se elimina mediante un rodillo de succión con un grado relativamente alto de enrollamiento del fieltro, antes del resquicio de la prensa de zapata. Este rodillo requiere un gran vacío para reducir el agua del fieltro, hasta el punto de que el resquicio no se destruya. El uso de un rodillo formador de vacío elimina la necesidad de aplicar más vacío al fieltro a medida que la banda avanza por el dispositivo. De este modo el vacío aplicado se puede emplear con mayor eficiencia para reducir el agua en el fieltro. La mayor eficiencia también es resultado de otro mecanismo. En las secciones de formación de los formadores crescent modernos las tensiones de los tejidos formación pueden alcanzar las 70 libras por pulgada lineal. Si el rodillo formador tiene un diámetro de 50 pulgadas, por ejemplo, y la tensión en el tejido formador es de 50 pli, la presión auxiliar ejercida contra la hoja es aproximadamente de 2 psi (P, psi = T, pli/radio, pulgadas o P = 50/25 = 2). Estas 2 psi útiles extra se suman al vacío existente en el extremo "caro" de la curva de vacío, para mejorar la economía del proceso.

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La instalación de un rodillo con revestimiento blando 35 dentro del bucle del tejido del formador crescent puede contribuir adicionalmente a la penetración del agua del fieltro en el rodillo formador de vacío, aumentando así la deshidratación del fieltro sin necesidad de incorporar más potencia cara de vacío. Este dispositivo está ilustrado en las figuras 21 y 22. Nótese que la deshidratación asistida por la tensión del tejido es del orden de unas 2 psi; por ejemplo, según la presente invención, si un rodillo con revestimiento blando (para ajuste CD uniforme) ofrece un resquicio de una pulgada de ancho, al cargarlo entonces a un nivel relativamente bajo, tal como 20 pli, la presión adicional ejercida sobre el agua del fieltro es 10 veces la del tejido solo y no costará más en cuanto a presión de vacío o flujo necesario. Efectivamente esta carga adicional podría reducir el volumen de purga para una caída de presión
determinada.

Como medio adicional de disminuir la complejidad de la sección formadora se puede usar un rodillo con revestimiento blando, tal como el rodillo (35) en la figura 21, como rodillo giratorio del tejido, tal como se representa en la figura 22. El rodillo (35) podría funcionar tanto como un rodillo prensa, como un rodillo giratorio para la criba de moldeo (22). Normalmente esto no sería factible en un formador crescent debido a la necesidad de emplear un pulso de vacío para la separación fieltro-rodillo, a fin de transferir efectivamente la hoja de la criba de moldeo al fieltro. Pero en la presente invención el vacío dentro del rodillo formador puede ayudar a efectuar la transferencia y permitir que la sección de formación puede configurarse tan compacta como se precise.

Se logra aún mayor flexibilidad inclinando el fieltro (48) hacia arriba, tal como muestra la figura 23. En la figura 23 hay un recorrido invertido en el resquicio 58, así como una prensa de zapata indicada esquemáticamente en (16). En tal caso la máquina de papel (10) se puede configurar para maximizar el empleo de un dispositivo existente, eliminando un rodillo de vacío como el (54) de la figura (19) o (20), de manera que se pueda montar, si es preciso, una limpieza del tejido u otro equipamiento, a fin de minimizar la necesidad de modificar un dispositivo existente durante una reinstalación.

Sin pretender teorizar, se cree que el crepado de alto impacto de la banda en el resquicio de crepado por tejido es una característica notable de la presente invención, según la cual la banda se reordena sobre el tejido y la unión entre las fibras de la banda se reconfigura de manera que se logra un gran volumen y absorbencia, a pesar de la deshidratación compactante o mecánica de la banda hasta consistencias relativamente altas sobre el fieltro de fabricación de papel en la prensa de zapata. Por tanto puede evitarse la compactación excesiva resultante del prensado agresivo en un rodillo de succión en el secador Yankee. Como puede apreciarse según las propiedades de la banda presentadas abajo, las bandas producidas mediante la presente invención muestran un volumen, una absorbencia y un alargamiento inesperadamente elevados para los productos deshidratados por compactación.

Las condiciones típicas de funcionamiento para la máquina de papel (10) están incluidas en la siguiente tabla 2; mientras que las propiedades de los productos crepados por tejido de alto impacto aparecen en la tabla 3.

En las tablas 4 y 5 se resumen productos seleccionados y se comparan con productos existentes en la tabla 6, así como en las figuras 24 y 25, que son representaciones gráficas de la absorbencia frente al volumen específico. Las figuras 26 hasta 32 ilustran la proporción de crepado por tejido de alto impacto y otras variables de las propiedades conseguidas por medio de la presente invención.

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(Tabla pasa a página siguiente)

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TABLA 3

10

TABLA 3 (continuación)

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TABLA 3 (continuación)

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TABLA 3 (continuación)

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TABLA 3 (continuación)

14

TABLA 3 (continuación)

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En las tablas y en las figuras 24 y 25 se aprecia que la banda de la presente invención tiene una absorbencia y unos volúmenes específicos mayores que en el caso de los productos convencionales prensados en húmedo y parecidos al caso de los productos corrientes secados a través (TAD). Esta comparación se resume asimismo en la tabla 6, donde también se puede ver que las relaciones de resistencia a la tracción en seco MD/CD de algunos de los productos preferidos de la presente invención son únicas.

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TABLA 6 Comparación de propiedades típicas de la banda

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20

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En efecto, las relaciones de resistencia a la tracción en seco MD/CD son inesperadamente pequeñas y pueden bajar de 0,5, lo cual es notablemente inferior a lo que puede conseguirse controlando solo la velocidad del chorro respecto a la criba. A la vez los valores de alargamiento CD son elevados. Además en la tabla 3 se ve que el alargamiento MD alcanzado se acerca a 50 e incluso supera el 50%. En otros casos hemos conseguido un alargamiento MD superior al 80% manteniendo una buena operatividad de máquina, incluso con fibra reciclada. Las propiedades únicas, especialmente de absorbencia y volumen, son coherentes con las microestructuras de banda observadas en las figuras
33 a 41.

Las figuras 33 y 34 son microfotografías (100 x) de cortes, a lo largo de la dirección de máquina (dirección A) y de la dirección perpendicular a la máquina (dirección B), de una banda producida mediante prensado en húmedo corriente, sin un crepado por tejido de alto impacto como el que brinda la presente invención. La figura 41 es una microfotografía (50 x) de la superficie de la banda por la cara superior. En estas fotografías se observa que la microestructura de la banda es bastante cerrada o densa, sin gran volumen intersticial entre las fibras.

En cambio las figuras 35, 36 y 39 muestran microfotografías similares de una banda preparada por el proceso TAD convencional. Aquí se observa que la microestructura de la banda es relativamente abierta, con grandes volúmenes intersticiales entre las fibras.

Las figuras 37 y 38 son microfotografías (100 x) a lo largo de la dirección de máquina (dirección A) y de la dirección perpendicular a la máquina (dirección B), de una banda producida mediante crepado por tejido de alto impacto en una máquina de papel como la de la figura 20. La figura 40 es una vista superficial (50 x) de la banda. En este caso se ve que la banda tiene una microestructura abierta como la banda TAD de las figuras 35, 36 y 39, con un gran volumen intersticial entre las fibras, que es coherente con los altos niveles de absorbencia observados en el producto final.

Así pues, la densificación inherente a los procesos convencionales de prensado en húmedo se invierte en el crepado por tejido de alto impacto. La banda crepada por tejido puede secarse apropiadamente aplicándola sobre un rodillo de secado dotado de un adhesivo adecuado y crepándola a partir de ahí, al tiempo que se conservan y mejoran sus propiedades.

En las figuras 42 a 55 se representan las relaciones de tensión/dilatación para productos de la presente invención y también para productos convencionales CWP y TAD, donde se ve que los productos de la presente invención muestran características únicas de módulo CD y especialmente altos valores de alargamiento MD. La tensión se expresa en g/3'' (igual que la resistencia a la rotura) y la dilatación en % (igual que el alargamiento a la rotura). En relación con las figuras 42, 43, 44, 45, 46 y 47 se nota que el módulo CD de los productos de la presente invención tiene un comportamiento parecido al de los productos CWP a baja dilatación, alcanzando un valor máximo a una dilatación menor del uno por ciento; sin embargo al contrario que los productos CWP se mantiene un módulo alto a dilataciones CD de 3-5 por ciento. Los productos de la presente invención tienen usualmente un módulo CD máximo a menos del uno por ciento de dilatación y mantienen, como mínimo, un módulo CD del 50 por ciento del valor máximo observado a una dilatación CD de al menos un 4 por ciento, aproximadamente. El módulo CD de los productos CWP cae más rápidamente desde su valor máximo a medida que aumenta la dilatación CD, mientras que los productos TAD convencionales no presentan ningún módulo CD máximo a dilataciones CD bajas.

El módulo de los productos de la presente invención en la dirección de máquina también tiene en muchos casos un comportamiento único a varios niveles de dilatación; las figuras 48 a 55 muestran el comportamiento de la tensión MD. En ellas puede verse que el módulo de rotura de algunas hojas es 1,5-2 veces el módulo MD inicial (tomado éste como módulo MD máximo por debajo de un 5% de dilatación). La muestra B de la figura 54 es especialmente llamativa, porque el producto presenta un módulo de rotura MD igual a casi dos veces el módulo inicial de la hoja. Se cree que este módulo alto para un gran alargamiento puede explicar la sorprendente operatividad observada en condiciones de elevado alargamiento MD con las bandas de la presente invención.

La influencia de la "dureza" del rodillo crepador, o sea el rodillo 70 (figuras 19 y 20), se ve en las tablas 7 y 8. Como se ha apuntado anteriormente la "dureza" de este rodillo influye en la longitud del resquicio de crepado. Los resultados aparecen en las siguientes tablas 7 y 8 para varias relaciones de crepado. Aunque la dureza del rodillo influyó algo en las propiedades de la hoja, esta influencia quedó un poco superada por el efecto de la relación de crepado por tejido en las características de la hoja.

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TABLA 7 Rodillo crepador "blando" (P+J 80), tejido de 21 mallas

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TABLA 8 Rodillo crepador "duro" (P+J 30), tejido de 21 mallas

22

De lo precedente se apreciará que las modificaciones en formas de especificación específicas y otras ventajas de la presente invención son realmente evidentes para el especialista. Por ejemplo, podría usarse una correa no porosa con un patrón, en vez de un tejido crepador. A lo largo de esta descripción y de las reivindicaciones debe tenerse en cuenta que correa crepadora comprende tanto tejidos como estructuras no porosas. Los ensayos iniciales con una caja de moldeo a vacío en el tejido crepador demuestran que las consecuencias de no usar (o poder usar) una caja de moldeo no son graves. Por lo tanto se podría usar una correa muy impermeable en lugar del tejido crepador. El material de que está compuesto una correa impermeable permitiría grabarla mecánicamente o por láser. Estas técnicas de grabado son bien conocidas y permiten optimizar la estructura de los huecos de varios modos: grosor de la hoja, absorbencia, porcentaje de eficiencia del crepado, área "abierta" presentada a la hoja, desarrollo de la resistencia (líneas continuas), valor estético para el consumidor final, facilidad de limpieza, larga duración, perfil uniforme de prensado, etc.

Considerando que la etapa de crepado por tejido influye mucho en las propiedades finales de la hoja base, el crepado final en seco no es necesario para producir hojas base absorbentes y suaves de gran calidad. Por tanto, si conviene, para el secado final de la hoja base húmeda crepada por tejido se pueden emplear tramos de secado formados por una sola hilera de rodillos secadores. Es especialmente ventajosa la capacidad de transformar de modo económico y eficiente una máquina plana de papel ya existente, para producir tisú y hojas base para toalla de calidad bastante elevada. No hace falta añadir al proceso ni un secador Yankee ni un secador intermedio. Normalmente solo hay que rediseñar la sección existente de prensado y el recorrido de la hoja, disminuyendo tal vez la sección húmeda, a fin de adaptarse a los gramajes inferiores y a las mayores velocidades de formación propias del proceso de la presente invención.

En otra forma de ejecución adicional la hoja, después de la etapa de crepado por tejido, se seca finalmente sobre una tela TAD, pasándola por encima de un rodillo alveolar construido para extraer aire calentado a través de la hoja. En esta forma de ejecución la presente invención podría usarse para reconstruir un activo convencional ya existente o para transformar una máquina TAD anterior, con el fin de reducir los costes de operación.

Otra ventaja de la hoja producida de acuerdo con la presente invención es que, especialmente a velocidades diferenciales bastante elevadas durante el crepado por tejido, estas hojas sin resistencia en húmedo tienen unos valores de absorción SAT equiparables a los de aquellas que contienen grandes cantidades de agente químico resistente a la humedad. Como las hojas corrientes sin aditivos de resistencia a la humedad tienden a romperse estando húmedas, parece que el proceso de la presente invención desarrolla en la hoja una estructura que no se rompe con la humedad, incluso sin agentes químicos de resistencia en húmedo. Esta estructura puede ser resultado de una ordenación inusual de un gran porcentaje de fibras en la dirección axial z de la hoja, es decir fibras que tienden a amontonarse de tal modo, que evitan que se rompa la estructura, incluso en húmedo, manteniendo disponible un volumen hueco suficiente para retener agua. En otras estructuras se observa un gran número de fibras que se extienden ampliamente en dirección CD apiladas unas sobre otras, formando estructuras que abarcan espesores de varias fibras, es decir, en la dirección z. Las hojas corrientes tienden a alargarse cuando se humedecen, mientras que en las hojas de la presente invención hemos observado menor tendencia a alargarse en húmedo.

Otra cualidad de los productos de la presente invención es su tendencia a formar poca o ninguna pelusa. Gracias a la mayor capacidad de retención de agua y al bajo módulo, en la etapa de crepado por tejido se desarrollan unas grandes propiedades de alargamiento en las hojas de la presente invención, aunque estén todavía algo húmedas, pues esta etapa de crepado por tejido es más efectiva que el mero moldeo de la hoja - produce cambios estructurales reales al nivel de las fibras - y por tanto requiere menos degradación o ésta tiene lugar en la rasqueta de crepado en seco. Como resultado el potencial de formación de polvo disminuye significativamente, porque las partículas de polvo que pueden originarse en la etapa de crepado por tejido se adhieren fuertemente a la hoja durante la etapa final de secado. En casos característicos hay un nivel relativamente bajo de crepado en seco (debido al bajo nivel general de fijación de la hoja al rodillo de crepado), que no suelta muchas fibras, finos u otras partículas constituyentes de la pelusa o del polvo que suele encontrarse en los tisús y toallas suaves. Hasta ahora no se había observado un nivel tan bajo de pelusa en relación con tisús o toallas muy suaves, tal como es factible con los productos de la presente invención. Esta combinación de características es especialmente deseable en tisús blandos y toallas que se usan para limpiar lentes, ventanas y otras aplicaciones en que los altos niveles de polvo son inaceptables.

Las hojas base elaboradas mediante el proceso de la presente invención pueden emplearse en productos de diferentes calidades. En las operaciones típicas de fabricación de papel cada producto final requiere la elaboración de una calidad específica de hoja base en una máquina de papel. Sin embargo con el proceso de la presente invención se puede elaborar una serie de productos partiendo de una única hoja base, siempre que los productos deseados tengan gramaje adecuado, resistencia a la tracción, absorbencia, opacidad y suavidad. Los productos de menor calidad o de gramaje inferior pueden usar la misma hoja base de la máquina de papel que la calidad superior. En la elaboración, las calidades inferiores se producen por simple "tracción" de la mayor parte de un trecho de hoja de elevada calidad, hasta obtener los objetivos deseados, tal como se ilustra más adelante en relación con los productos de tisú. Debido a las propiedades únicas de la hoja base, las máquinas de papel pueden fabricar menos calidades a niveles significativamente elevados de eficiencia. Por lo tanto la tecnología tiene la oportunidad de afinar los procesos a los niveles más altos de eficiencia operativa y al menor coste, proporcionando a las operaciones productivas la flexibilidad y eficiencia necesarias para cumplir con los pedidos de los clientes, manteniendo mínimas las existencias o los tiempos de parada por cambio de calidad.

Las hojas de la presente invención tienen gran capacidad de alargamiento, pero son fácilmente enrollables. Normalmente las hojas con gran alargamiento MD no son fáciles de enrollar, a no ser que tengan un módulo inicial elevado. Análogamente las hojas con poca resistencia a la tracción MD sufren muchas roturas durante el devanado y otras operaciones. Las hojas elaboradas conforme a la presente invención se enrollan bien, sin roturas, con alargamientos muy altos (>50%) y poca resistencia a la tracción (<300 gramos/3 pulgadas). Gracias a sus propiedades únicas las hojas sirven para calidades o usos que normalmente no entran en consideración, como por ejemplo forros de pañales (o de higiene femenina) donde la hoja puede experimentar cargas muy bruscas durante el procesado, pero que aún requieren un poco de porosidad en la dirección z para retener el material superabsorbente en polvo frecuentemente usado en estas formas de producto. Gracias a los valores tan bajos del módulo y a su escasa formación de pelusa, las hojas base de la presente invención puede proporcionar unas características únicas para la limpieza y el cuidado de la piel. Ofrecen un gran "volumen hueco superficial" para atrapar el material retirado de la piel y al mismo tiempo tienen un gran efecto "amortiguador" en dirección z, para repartir la presión sobre áreas mayores, reduciendo así la acción abrasiva del papel sobre la piel que se está limpiando. La gran capacidad de adaptación de estas hojas se suma a su efectividad como pañuelo de papel para la piel y a la percepción general de suavidad.

La presente invención es especialmente útil para producir varias calidades de tisú y ofrece unas opciones que anteriormente no eran factibles con los productos deshidratados por compactación o secados a través, cuyos costes, tanto de inversión inicial como de operación, son mucho más elevados. En general los tisús monocapa corrientes de gran calidad no tienen un alargamiento MD superior al 25%. La presente invención puede dar valores de alargamiento MD muy superiores al 25%, manteniendo una excelente capacidad de procesamiento en la máquina de papel y en la transformación. Esta capacidad de procesamiento puede mejorarse, si se quiere, mediante la tecnología de estratificación de la caja de cabeza. A no ser que se graben en relieve los tisús corrientes fabricados mediante un proceso CWP no presentan un patrón característico como el de un tejido TAD. La presente invención revela el patronaje del tejido crepador y por lo tanto puede facilitar la sustitución de la hoja base TAD. El proceso de crepado por tejido permite variar los valores de crepado por bobina y por tejido aplicados a la hoja para un determinado nivel global de crepado. Como en los procesos TAD habituales, esto permite compensar suavidad y absorbencia sin afectar de ninguna manera a la productividad, pero, a diferencia de ellos, el proceso de crepado por tejido de la presente invención no requiere un aditivo de resistencia la humedad para lograr la mayor absorbencia. Como se ha apuntado anteriormente creemos que ello es debido al "amontonamiento" de la fibras durante la etapa de crepado por tejido. En comparación con la tecnología convencional de secado por aire a través, sin crepado, la presente invención ofrece mucha más flexibilidad, porque la relación de crepado puede variarse independientemente de la velocidad del carrete.

Partiendo de la misma hoja base de la máquina de papel se pueden elaborar numerosas formas de productos de tisú. Por ejemplo, se podría fabricar un tisú de calidad superior que tuviera valores de alargamiento MD superiores al 25%. Incrementando el grado de estiramiento en una sección transformadora se podría disminuir el gramaje y los valores de alargamiento MD, pero dejándolos aún por encima del 25%, con lo cual se obtendría un producto de rendimiento algo inferior. Se podrían producir otras calidades prolongando más el alargamiento. Por ejemplo, la hoja sobre el carrete de la máquina de papel podría presentar un gramaje de 25 libras/resma y un alargamiento MD del 45%. Suponiendo un estiramiento normal del 4% en la transformación, la hoja base acabada tendría un gramaje de 24 libras/resma y un alargamiento MD del 39%, y se vendería como tisú de calidad superior. Empleando la misma hoja base, pero variando los estiramientos en la transformación se obtendrían los productos indicados en la tabla 9.

TABLA 9 Posibles productos a partir de una hoja base de 25 libras de gramaje y 45% de alargamiento MD

23

La capacidad de alterar dramáticamente las relaciones de tracción permite producir tisús muy selectos. Por ejemplo, los estudios de mercado demuestran que hay unas resistencias mínimas a la tracción CD que el consumidor relaciona con un alargamiento adecuado. En los procesos CWP y TAD corrientes esta resistencia a la tracción CD define el margen de resistencias a la tracción MD para los productos aceptables. En algunos casos, estos procesos convencionales pueden dar un producto final con una relación de resistencias a la tracción aproximadamente igual a 1:1 (MD/CD = 1,1). Las resistencias a la tracción de las hojas tienen una fuerte relación con la suavidad de las mismas. Las hojas elaboradas con el uso de la presente invención muestran unas resistencias a la tracción inesperadas. Por ejemplo, es muy fácil producir hojas cuya CD sea el doble de la MD (MD/CD = 0,5). Los valores elevados de alargamiento MD y CD resultantes del crepado por tejido permiten efectuar la operación de transformación a unos valores de resistencia a la tracción muy inferiores a lo esperado en los tisús convencionales, manteniendo al mismo tiempo la percepción de resistencia adecuada para el consumidor. Una hoja convencional típica posee un valor de suavidad sensorial de 18 a unas resistencias a la tracción de 1600 por 700 gramos o una GMT de 1060 gramos. Con la presente invención se podría hacer una hoja de peso similar con resistencias a la tracción de 600 por 600, aprovechando las propiedades de alargamiento. La hoja con GMT de 600 gramos daría una hoja base de suavidad significativamente mayor de 18. Siguiendo esta propuesta se podría rebajar significativamente la cantidad de ingredientes "suavizantes y ablandantes". Por ejemplo, algunos productos requieren hasta 40 libras/tonelada de estos ingredientes. Si se reducen a un valor nominal de 10 libras/tonelada, aproximadamente, el ahorro de costes puede ser de al menos 40

\textdollar

por tonelada y puede llegar hasta 100

\textdollar

por tonelada.

El elevado alargamiento MD de las hojas elaboradas según la presente invención también permite reducir las resistencias globales a la tracción hasta niveles menores que los normalmente considerados apropiados para un funcionamiento fiable en la máquina de papel y en las máquinas transformadoras. Así en el ejemplo anterior los 600 x 600 gramos (resistencia a la tracción MD/CD) podrían reducirse a niveles normalmente observados en una de las dos capas de un producto bicapa. En este caso los valores de resistencia a la tracción se podrían seguir rebajando hasta el orden de 400 x 400. Esta reducción solo es posible gracias a valores de alargamiento MD muy altos que pueden otorgarse a la hoja, para hacerla muy "elástica" y por tanto resistente a las roturas bruscas que suelen sufrir las hojas con valores de alargamiento inferiores. En la práctica de la presente invención, la disminución de las resistencias a la tracción hasta este bajo nivel puede conseguirse con productos químicos tales como despegadores y suavizantes, que hacen posible la elaboración de un tisú muy blando, pero funcional, con una gran variedad de diferentes tipos de fibras, especialmente fibras de bajo coste.

Se puede elaborar tisú muy fuerte, pero suave, empleando el proceso de la presente invención, porque en estas hojas se observa una resistencia a la flexión muy baja, debido a los valores inherentemente bajos del módulo de las hojas con gran alargamiento MD y CD. La suavidad de los productos también se puede mejorar mediante la propia preparación de las fibras. Las fibras largas son importantes para lograr resistencia, pero suelen aportar rigidez y sensación de rugosidad. Esto se puede superar en el proceso refinando las fibras largas hasta un valor de refinado relativamente bajo, preferiblemente con el mínimo recorte de las fibras. Al mismo tiempo las fibras de madera dura (o blanda) podrían estar tratadas con agente despegador a unas consistencias relativamente elevadas en el área de preparación de la alimentación. Esta adición de despegador debería ser suficiente para reducir significativamente la resistencia a la tracción de la hoja de laboratorio, pero no tan elevada como para impedir totalmente la unión de las fibras. Luego estas dos fibras se combinan homogéneamente o se estratifican en la caja de cabeza. De esta manera las fibras de madera blanda se unen formando una red abierta de fibras largas que poseen una gran resistencia a la tracción y mucho alargamiento. Las fibras de madera dura se unen preferentemente a la red de fibras largas y no entre ellas. Estas fibras despegadas se fijan por el exterior de la hoja proporcionando unas valiosas propiedades táctiles y conservando a la vez elevadas resistencias a la tracción. En este proceso la resistencia final a la tracción de la hoja se controlará mediante la proporción empleada entre fibras de madera blanda y de madera dura. La superficie externa despegada minimiza la necesidad de aplicar ablandantes y suavizantes, reduciendo al mismo tiempo el impacto en la máquina de papel, sobre todo en la etapa de crepado en seco.

Análogamente, los productos de tisú de calidad superior pueden elaborarse empleando cantidades importantes de fibras recicladas. Como estas fibras pueden tratarse de modo similar a las fibras vírgenes, estas hojas presentan elevados niveles de suavidad y al mismo tiempo ocupan una posición favorable en la tecnología medioambiental.

Los diseños del tejido crepador pueden modificarse para cambiar significativamente las propiedades de las hojas. Por ejemplo, los tejidos más finos producen hojas con superficies muy suaves, pero de menor calibre. Los tejidos más gruesos imparten un patrón más fuerte y tienen la capacidad de producir hojas de mayor calibre que presentan más de dos caras. No obstante los calibre más altos permiten un mayor calandrado, para alisar la superficie, salvaguardando el patrón. De este modo la presente invención ofrece la posibilidad de producir hojas suaves y fuertes, con o sin patrones característicos.

Usualmente en los tisús CWP, al aumentar el calibre para un determinado gramaje se llega a un punto en que inevitablemente se pierde suavidad. Por regla general, cuando esta relación, expresada como grosor en micras, medido con 12 capas, dividido por el gramaje en gramos, es superior a 95, la suavidad se deteriora apreciablemente al aumentar el calibre. Hemos hallado que la presente invención puede producir unas relaciones al menos tan elevadas como 120, sin deterioro perceptible de la suavidad. Se cree que es fácil lograr valores incluso superiores. En general las hojas base TAD de gramajes parecidos a los de la presente invención pueden igualar los grosores alcanzados a un determinado gramaje, pero las características de suavidad son inferiores. Ello es debido a que en la presente invención la hoja base se crepa dos veces a unas consistencias en que la unión entre fibras está considerablemente influenciada, una vez por el tejido y otra vez a la salida del rodillo secador Yankee. Aunque algunas hojas TAD se crepan parecidamente dos veces, la etapa inicial de crepado por tejido de "transferencia rápida" observada en el proceso TAD convencional se realiza a consistencias menores que en el caso de la presente invención. Tanto el TAD como el UCTAD se basan en un crepado por tejido del tipo de "transferencia rápida", normalmente a unas consistencias del 25 por ciento o menos. Las consistencias más altas dificultan mucho la consecución del "relleno" por tejido y del calibre deseado cuando se usan estas tecnologías. Sin embargo a consistencias inferiores las fibras aún poseen una considerable capacidad de unirse durante el secado, mediante el agua libre existente y las fuerzas de Campbell, aunque no se hayan prensado en el proceso. En el proceso TAD la hoja se desprende del secador Yankee con una cuchilla de crepado convencional. Tanto en los procesos TAD como UCTAD esta unión puede (y suele) reducirse usando agentes químicos que se aplican en el sector húmedo o se añaden a la superficie en alguna parte del proceso. Estos agentes químicos pueden aumentar considerablemente el coste del papel elaborado. Por lo que respecta a la presente invención, el crepado por tejido se realiza normalmente a consistencias en el intervalo del 40 - 50% o tan altas como el 60% aproximadamente. En comparación con las consistencias del 25% usadas en el TAD, las consistencias del 40 y 50% representan del ½ al 1/3 del agua libre disponible para regular la unión durante el secado. La hoja desgarrada mediante el crepado por tejido a estas consistencias elevadas manifiesta una menor tendencia a la reunión y disminuye o elimina la necesidad de despegadores químicos que aumentan el gasto y a menudo entorpecen el crepado eficiente por cuchilla, dificultando la consecución de altos valores de suavidad.

En general, la gran suavidad de una hoja base monocapa se basa fuertemente en una formación excelente para conseguir la máxima resistencia a la tracción de la hoja con las fibras empleadas. En el proceso de la presente invención la "formación" de la hoja se altera en la etapa de reordenación (o de redistribución) de las fibras. Por tanto en algunos aspectos se puede evitar el esfuerzo y el gasto extra relacionado con un control cuidadoso de la formación. Aunque hay un límite de cuán "pobre" puede ser esta formación, es realista decir que esta formación "excesiva" es muy apropiada en la mayoría de los casos, porque la fibra se reordena a escala microscópica durante el crepado por tejido. De esta manera hay un gasto de reunión considerable que puede ahorrarse junto con costes de operación, dejando de instalar las cajas de cabeza de gran flujo que se necesitan para conseguir unas características de formación superiores.

La característica de doble capa siempre es un tema en los productos monocapa. Las hojas base TAD, tanto crepadas como no crepadas, tienen varios grados de doble capa, lo cual depende frecuentemente del calandrado para reducir las diferencias táctiles entre el lado del tejido y el lado superior de la hoja. El calandrado disminuye el calibre de la hoja y en casos extremos hasta el punto en que no pueden alcanzarse las especificaciones del producto acabado. En el proceso TAD con crepado o sin crepado, el diseño del tejido es clave para que pueda lograrse el calibre. Aunque las hojas de gran calibre son factibles mediantes estas tecnologías TAD y UCTAD, su aspecto puede resultar basto e inapropiado para los productos de calidad superior. En cuanto a la presente invención, el calibre de las hojas es controlado ampliamente mediante el grado de crepado por tejido empleado. Cuando se usan tejidos relativamente "finos" las hojas pueden tener elevado calibre sin aspecto basto, dando lugar a mejores hojas base de gran calidad. Además estos tejidos más finos muestran menos características de doble capa a un calibre determinado y por tanto requieren menos calandrado para que sean aceptados por los usuarios de calidades superiores.

La siguiente tabla 10 muestra una comparación entre tisú CWP de doble capa, tisú TAD monocapa y tisú monocapa según la presente invención.

TABLA 10 Comparación de tisús

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De la tabla 10 se desprende que el tisú monocapa de la presente invención es comparable y en muchos casos superior al tisú TAD monocapa. Además el tisú monocapa según la presente invención es comparable y en muchos casos superior al tisú CWP bicapa.

La presente invención ofrece igualmente las ventajas descritas anteriormente en relación con el tisú monocapa para los productos de tisú bicapa de calidad superior. De nuevo, los tisús bicapa de gran calidad no presentan generalmente valores de alargamiento MD mayores del 25%; pero con la presente invención se logran fácilmente valores de alargamiento MD mayores del 25%, manteniendo una excelente capacidad de operación en la máquina de papel y en la transformación. En comparación con los procesos TAD sin crepado, que requieren un cambio de velocidad en el carrete para variar la velocidad de transferencia rápida y no tienen etapa de crepado para incrementar la suavidad, el tisú bicapa elaborado de acuerdo con la presente invención ofrece mucha mayor flexibilidad en el diseño del producto. El tisú bicapa puede elaborarse en una gran variedad de calidades, partiendo de una sola hoja base, tal como muestra la tabla 11.

TABLA 11 Posibles productos bicapa partiendo de una hoja base de 12,5 libras de gramaje y 45% de alargamiento MD

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Mientras que los procesos convencionales pueden producir hojas de gran calidad, el potencial en calibre de la presente invención es sorprendentemente alto, porque no se ve merma de suavidad a elevadas relaciones de calibre/gramaje como la que se observa en los productos convencionales deshidratados por compactación a una relación calibre/gramaje de 95 o análoga.

Aunque la presente invención se ha descrito en relación con numerosos ejemplos y características, las modificaciones según las formas de ejecución ilustradas conforme al espíritu y alcance de la presente invención, expuestas en las reivindicaciones secundarias, resultarán evidentes para los especialistas en la materia.

Claims (77)

1. Método para fabricar una hoja celulósica absorbente crepada por correa, que consiste en:

a)

compactar por deshidratación una pasta de fabricación de papel, formando una banda naciente (44) con distribución aparentemente aleatoria de las fibras de fabricación del papel;

b)

aplicar la banda deshidratada con distribución aparentemente aleatoria de las fibras sobre una superficie de transferencia en marcha (64) que se desplaza con una primera velocidad;

c)

crepar la banda a partir de la superficie de transferencia (64) con una consistencia aproximada del 30 al 60 por ciento, mediante una correa crepadora con relieve (18), de manera que la etapa de crepado tiene lugar en un resquicio (76) definido entre la superficie de transferencia (64) y la correa crepadora (18), moviéndose la correa (18) a una segunda velocidad que es inferior a la de dicha superficie de transferencia (64); y

d)

secar la banda,

caracterizado porque dicha etapa de crepado tiene lugar bajo presión en dicho resquicio (76) escogiendo el relieve de la correa, los parámetros del resquicio, la diferencia de velocidad y la consistencia de la banda de modo que la banda (44) se crepe a partir de la superficie de transferencia (64) y se redistribuya sobre la correa crepadora (18), formando una banda (1) con una retícula dotada de múltiples zonas interconectadas de distintos gramajes locales, incluyendo al menos (i) una pluralidad de zonas con acumulación de fibras (2), de gramaje local alto, interconectadas mediante (ii) una pluralidad de zonas de unión con menor gramaje local (3), cuyas fibras se orientan entre las zonas con acumulación.

2. El método según la reivindicación 1, puesto en práctica a un nivel de crepado de al menos un 20 por ciento, con preferencia de al menos un 40 por ciento, con mayor preferencia de al menos un 60 por ciento y sobre todo de al menos un 80 por ciento.

3. El método según la reivindicación 1 o 2, en que la banda tiene una dilatación CD desde aproximadamente un 5 por ciento hasta aproximadamente un 20 por ciento, con preferencia desde aproximadamente un 5 por ciento hasta aproximadamente un 10 por ciento, con mayor preferencia desde aproximadamente un 6 por ciento hasta aproximadamente un 8 por ciento.

4. El método según una de las reivindicaciones precedentes, en que la banda tiene una dilatación MD de al menos un 15 por ciento, con preferencia de al menos un 30 por ciento, con mayor preferencia de al menos un 55 por ciento y sobre todo de al menos un 75 por ciento.

5. El método según una de las reivindicaciones precedentes, en que la banda tiene una relación de tracción MD/CD aproximadamente inferior a 1,1, con preferencia desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 0,9 y con mayor preferencia desde aproximadamente 0,6 hasta aproximadamente 0,8.

6. El método según una de las reivindicaciones precedentes, en que la banda se crepa por correa con una consistencia de aproximadamente 35 por ciento hasta aproximadamente 55 por ciento, con preferencia de 40 por ciento hasta aproximadamente 50 por ciento.

7. El método según una de las reivindicaciones precedentes, en que la presión en el resquicio de crepado es de aproximadamente 40 PLI hasta 80 PLI, con preferencia de aproximadamente 50 PLI hasta 70 PLI.

8. El método según una de las reivindicaciones precedentes, en que la correa crepadora (18) se apoya en el resquicio de crepado (76) con un contrarrodillo (70) que tiene una dureza superficial entre aproximadamente 20 y aproximadamente 120, con preferencia entre aproximadamente 25 y aproximadamente 90 de la escala de dureza
Pusey-Jones.

9. El método según una de las reivindicaciones precedentes, en que el resquicio de crepado (76) se extiende sobre una distancia de al menos 0,149 cm (1/16''), con preferencia de al menos 0,318 cm (1/8'') y con mayor preferencia de al menos 1,27 cm (1/2'') hasta 5,08 cm (2'').

10. El método de fabricación de una hoja celulósica absorbente crepada por correa, según una de las reivindicaciones precedentes, que consiste en:

a)

compactar por deshidratación una pasta de fabricación de papel, formando una banda naciente (44) con distribución aparentemente aleatoria de las fibras de fabricación del papel;

b)

aplicar la banda deshidratada con distribución aparentemente aleatoria de las fibras sobre una superficie de transferencia en marcha (64) que se desplaza con una primera velocidad;

c)

crepar la banda a partir de la superficie de transferencia (64) con una consistencia aproximada del 30 al 60 por ciento, mediante una correa crepadora con relieve (18), de manera que la etapa de crepado tiene lugar bajo presión en un resquicio (76) definido entre la superficie de transferencia (64) y la correa crepadora (18), moviéndose la correa a una segunda velocidad que es inferior a la de dicha superficie de transferencia y escogiendo el relieve de la correa, los parámetros del resquicio, la diferencia de velocidad y la consistencia de la banda de modo que la banda (44) se crepe a partir de la superficie de transferencia (64) y se redistribuya sobre la correa crepadora (18),

d)

secar la banda;

siendo la absorbencia de la banda de al menos 5 g/g.

11. El método según la reivindicación 10, en que la banda tiene una absorbencia de al menos aproximadamente 6 g/g, con preferencia de al menos aproximadamente 7 g/g y con mayor preferencia de al menos aproximadamente 8 g/g.

12. Método para fabricar una hoja celulósica absorbente crepada por tejido, que consiste en:

a)

compactar por deshidratación una pasta de fabricación de papel, formando una banda naciente (44) con distribución generalmente aleatoria de las fibras de fabricación del papel;

b)

aplicar la banda deshidratada sobre la superficie de un rodillo de transferencia rotativo (60) que gira a una primera velocidad, la cual es al menos, aproximadamente, de 1000 pies/minuto en la superficie del rodillo;

c)

crepar la banda a partir del rodillo de transferencia (60), con una consistencia aproximada del 30 al 60 por ciento mediante un tejido de gran impacto, a través de un resquicio (76) definido entre el rodillo de transferencia (60) y un tejido crepador (18) que se desplaza a una segunda velocidad, inferior a la de dicho rodillo de transferencia, de tal manera que la banda (44) se crepa a partir del rodillo (60) y se recoloca sobre el tejido crepador (18); y

d)

secar la banda, la cual tiene una absorbencia de al menos 5 g/g, aproximadamente, y una dilatación CD de al menos un 4 por ciento, aproximadamente.

13. El método según la reivindicación 12, en que la velocidad superficial del rodillo de transferencia es de al menos 2000 pies/minuto aproximadamente, con preferencia de al menos 4000 pies/minuto aproximadamente y, sobre todo, de al menos 6000 pies/minuto aproximadamente.

14. El método según la reivindicación 12 o 13, en que la banda tiene una absorbencia comprendida entre 5 g/g y 12 g/g aproximadamente.

15. El método según una de las reivindicaciones 12 a 14, en que la absorbencia de la banda (g/g) es de al menos unas 0,7 veces, preferiblemente de unas 0,75 a 0,9 veces el volumen específico de la banda (cc/g).

16. El método según una de las reivindicaciones 12 a 15, en que la pasta de papel acuosa incluye una resina resistente a la humedad.

17. El método según una de las reivindicaciones 12 a 16, en que la resina resistente a la humedad comprende una resina de poliamida-epiclorhidrina.

18. El método según una de las reivindicaciones 12 a 17, en que la banda (44) se deshidrata hasta una consistencia de al menos un 10 por ciento, preferiblemente de al menos un 20 por ciento, antes de aplicarla sobre el rodillo de transferencia.

19. El método según una de las reivindicaciones 12 a 18, en que la banda (44) se deshidrata prensándola en húmedo con un fieltro de fabricación de papel (48), al aplicarla sobre el rodillo de transferencia (60).

20. El método según la reivindicación 19, en que la etapa de prensado en húmedo de la banda con un fieltro de fabricación de papel (48), al aplicarla sobre el rodillo de transferencia (60), se lleva a cabo en una prensa de zapata.

21. El método según una de las reivindicaciones 12 a 19, en que el rodillo de transferencia (60) es un rodillo prensador de zapata y la banda naciente (44) sigue deshidratándose por prensado en húmedo de la banda (44) mientras se aplica sobre el rodillo de transferencia (60).

22. El método según una de las reivindicaciones 12 a 21, que además comprende las etapas de formar una banda naciente (44) sobre un tejido de conformación (22, 24), transferir la banda naciente (44) a un fieltro de fabricación de papel (48) y deshidratarla por prensado en húmedo entre el fieltro de fabricación de papel (48) y el rodillo de transferencia (60).

23. El método según una de las reivindicaciones 12 a 22, en que el resquicio (76) de crepado por tejido se extiende sobre una distancia correspondiente al menos a dos veces, preferiblemente al menos a 4 veces, con mayor preferencia al menos a 10 veces, incluso con mayor preferencia al menos a 20 veces y con la máxima preferencia a 40 veces la distancia entre las tramas del tejido de crepado (18).

24. Un método para fabricar una hoja celulósica absorbente crepada por correa, que consiste en:

a)

compactar por deshidratación una pasta de fabricación de papel, formando una banda naciente (44) con distribución generalmente aleatoria de las fibras de fabricación del papel;

b)

aplicar la banda deshidratada con distribución generalmente aleatoria de las fibras sobre una superficie de transferencia (64) que se mueve a una primera velocidad;

c)

crepar por correa la banda a partir del rodillo de transferencia (64), con una consistencia aproximada del 30 al 60 por ciento, mediante una correa crepadora con relieve (18) de modo que la etapa de crepado tiene lugar en un resquicio (76) definido entre la superficie de transferencia (64) y la correa crepadora (18), moviéndose la correa (18) a una segunda velocidad que es inferior a la de dicha superficie de transferencia (64); y

d)

secar la banda,

caracterizado porque dicha etapa de crepado tiene lugar bajo presión en dicho resquicio (76) escogiendo el relieve de la correa, los parámetros del resquicio, la diferencia de velocidad y la consistencia de la banda de modo que la banda (44) se crepe a partir de la superficie de transferencia (64) y se redistribuya sobre la correa crepadora (18), formando una banda (1) con una retícula dotada de múltiples zonas interconectadas de distintos gramajes locales, incluyendo al menos

(i)

una pluralidad de zonas con acumulación de fibras (2), orientadas forzosamente en sentido transversal a la dirección de máquina, interconectadas mediante (ii) una pluralidad de zonas de unión (3) cuyas fibras van orientadas en otra dirección que en las zonas enriquecidas en fibras.

25. El método según la reivindicación 24, en que la pluralidad de zonas enriquecidas en fibras (2) y de zonas de unión (3) se repite por toda la banda formando un patrón regular de zonas fibrosas interconectadas, en el cual las orientaciones de las fibras de las zonas enriquecidas (2) y de las zonas de unión (3) son transversales entre sí.

26. El método según la reivindicación 24 o 25, en que las fibras de las zonas enriquecidas (2) están básicamente orientadas en la CD.

27. El método según una de las reivindicaciones 24 a 26, en que la pluralidad de zonas enriquecidas en fibras (2) tiene mayor gramaje local que las zonas de unión (3).

28. El método según una de las reivindicaciones 24 a 27, en que al menos una parte de las zonas de unión (3) consta de fibras orientadas básicamente en la MD.

29. El método según una de las reivindicaciones 24 a 28, en que hay un patrón repetitivo que incluye una pluralidad de zonas enriquecidas en fibras (2), una primera pluralidad de zonas de unión (3) con las fibras orientadas hacia la dirección de máquina y una segunda pluralidad de zonas de unión (3) con las fibras orientadas hacia la dirección de máquina, pero desplazadas respecto a la orientación de las fibras de la primera pluralidad de zonas de unión (3).

30. El método según la reivindicación 29, en que las fibras de al menos una pluralidad de zonas de unión (3) están básicamente orientadas en la MD.

31. El método según una de las reivindicaciones 24 a 30, en que las zonas enriquecidas en fibras (2) presentan múltiples pliegues en forma de U, perpendiculares a la dirección de máquina.

32. El método según una de las reivindicaciones 24 a 31, en que la correa crepadora (18) es un tejido crepador dotado de nudillos en la CD, que definen superficies de crepado transversales a la dirección de máquina.

33. El método según la reivindicación 32, en que la distribución de las zonas enriquecidas en fibras (2) corresponde a la disposición de nudillos CD en el tejido crepador.

34. El método según la reivindicación 1, en que

la banda se transfiere de la correa crepadora (18) al rodillo de secado (20, 80), con una consistencia aproximada del 30 al 60 por ciento, adhiriendo la banda al rodillo de secado con un adhesivo rehumectable adaptado para fijarla al rodillo de secado;

la banda se seca sobre el rodillo de secado; y

la banda se crepa a partir del rodillo de secado.

35. El método según la reivindicación 34, en que la banda se crepa a partir del rodillo de transferencia (20, 80), con una consistencia aproximada del 35 al 55 por ciento, preferiblemente del 40 al 50 por ciento.

36. El método según la reivindicación 34 o 35, en que el adhesivo es básicamente de tipo no reticulable.

37. El método según la reivindicación 34 a 36, en que el adhesivo de crepado lleva poli(alcohol vinílico).

38. El método según una de las reivindicaciones 34 a 37, en que el adhesivo de crepado lleva aproximadamente 10 hasta 90 por ciento de poli(alcohol vinílico) respecto al contenido de resina del adhesivo.

39. El método según una de las reivindicaciones 34 a 38, en que el adhesivo de crepado lleva poli(alcohol vinílico) y al menos una segunda resina, siendo la relación ponderal entre el poli(alcohol vinílico) y el peso combinado de poli(alcohol vinílico) y segunda resina de al menos 3:4, con preferencia de al menos 5:6 y sobre todo de 7:8 aproximadamente.

40. El método según una de las reivindicaciones 34 a 39, en que dicho adhesivo de crepado consta esencialmente de poli-(alcohol vinílico) y un polímero amídico, incluyendo opcionalmente uno o más modificadores.

41. El método según una de las reivindicaciones 34 a 40, en que el adhesivo contiene un modificador que lleva un complejo de amonio cuaternario con al menos una amida no cíclica.

42. El método según una de las reivindicaciones 34 a 41, puesto en práctica con una velocidad de línea de producción de al menos 1000 pies/minuto, con preferencia de al menos 2000 pies/minuto, con mayor preferencia de al menos 3000 pies/minuto y sobre todo de al menos 5000 pies/minuto.

43. El método según una de las reivindicaciones 34 a 42, en que la etapa de secado de la banda (44) sobre el rodillo de secado (20, 80) incluye el secado de la banda con aire calentado a gran velocidad, que golpea la banda en una campana de secado (88) sobre el rodillo secador.

44. El método según la reivindicación 43, en que el chorro de aire tiene una velocidad aproximada de 15.000 pies/minutos hasta 30.000 pies/minutos.

45. El método según la reivindicación 44, en que un secador Yankee seca la banda a razón de 97,6 kg de agua/m^{2}-h (20 libras de agua/pie^{2}-h) hasta 244 kg de agua/m^{2}-h (50 libras de agua/pie^{2}-h), aproximadamente.

46. El método según una de las reivindicaciones 34 a 45, en que la banda se deshidrata hasta una consistencia de al menos un 10 por ciento, con preferencia de al menos un 30 por ciento, aproximadamente, antes de aplicarla sobre la superficie de transferencia.

47. El método según una de las reivindicaciones 34 a 46, en que la banda se deshidrata por prensado en húmedo con un fieltro de fabricación de papel (48), al aplicar la banda (44) sobre el rodillo de transferencia (60).

48. El método según la reivindicación 47, en que la etapa de prensar en húmedo la banda (44) con un fieltro de fabricación de papel (48), al aplicarla sobre la superficie de transferencia (64), tiene lugar en una prensa de zapata.

49. El método según una de las reivindicaciones 34 a 48, en que el rodillo de transferencia (60) es un rodillo prensa de zapata y la banda parcialmente deshidratada se deshidrata por prensado en húmedo al aplicarla sobre el rodillo de transferencia (60).

50. El método según una de las reivindicaciones 34 a 49, puesto en práctica para un valor total de crepado de al menos un 20 por ciento, con preferencia de al menos un 40 por ciento, con mayor preferencia de al menos un 50 por ciento, con aún mayor preferencia de al menos un 60 por ciento y sobre todo de al menos un 80 por ciento.

51. Una banda (1) de fibras celulósicas que comprende: (i) una pluralidad de zonas con acumulación de fibras (2) de gramaje local relativamente alto, interconectadas mediante (ii) una pluralidad de zonas de unión (3) de menor gramaje local cuyas fibras están orientadas forzosamente entre las zonas de acumulación que unen.

52. La banda de fibras celulósicas según la reivindicación 51, incluyendo además una pluralidad de zonas tegumentarias de fibras que cubren las zonas de acumulación (2) y las zonas de unión (3) de la banda (1) de tal manera, que ésta presenta superficies sustancialmente continuas.

53. La banda de fibras celulósicas según la reivindicación 51 o 52, que tiene una absorbencia de al menos 5 g/g aproximadamente, una dilatación CD de al menos 4 por ciento aproximadamente y una relación de tracción MD/CD inferior a 1,1 aproximadamente, de manera que la hoja presenta un módulo CD máximo para una tensión CD menor del 1 por ciento y conserva un módulo CD de al menos un 50 por ciento de su módulo CD máximo para una tensión CD de al menos 4 por ciento aproximadamente.

54. La banda de fibras celulósicas según la reivindicación 51, en que la banda absorbente (1) conserva un módulo CD de al menos el 75 por ciento de su módulo CD máximo para una tensión CD del 2 por ciento.

55. La banda de fibras celulósicas según una de las reivindicaciones 51 a 54, en que la banda (1) tiene una absorbencia de 5 g/g hasta 12 g/g, aproximadamente.

56. La banda de fibras celulósicas según una de las reivindicaciones 51 a 55, en que la banda (1) define una estructura de malla abierta.

57. La banda según la reivindicación 56, impregnada con una resina polimérica.

58. La banda según la reivindicación 57, en que la resina es una resina polimérica curada.

59. El método según la reivindicación 1, en que

el crepado del tejido de la banda de la retícula es mayor del 25%, aproximadamente;

la banda se seca para formar una hoja base que tiene una dilatación MD superior al 25%, aproximadamente, y un gramaje característico; y

la hoja base se convierte en un producto tejido de capa simple que tiene un gramaje local inferior al de la hoja base antes de la conversión y una dilatación MD menor que la dilatación MD de la hoja base antes de la conver-
sión.

60. El método según la reivindicación 59, en que la hoja base tiene una dilatación MD de al menos 30%, con preferencia de al menos 40%, aproximadamente.

61. El método según la reivindicación 60, en que el producto tejido de capa simple tiene una dilatación MD menor del 30%, preferiblemente menor del 20%.

62. El método según una de las reivindicaciones 59 a 61, en que el producto está calandrado.

63. El método según una de las reivindicaciones 59 a 62, en que el producto tiene un cociente entre el grosor de 12 capas (micras) y el gramaje (g/m^{2}) aproximadamente superior a 95, con preferencia entre 95 y 120 aproximadamente y sobre todo superior a 120 aproximadamente.

64. El método según la reivindicación 1, en que

el crepado del tejido de la banda de la retícula es mayor del 25%, aproximadamente;

la banda se seca para formar una hoja base que tiene una dilatación MD superior al 25%, aproximadamente, y un gramaje característico; y

la hoja base se convierte en un producto tejido de n capas, formadas a partir de la hoja base, siendo n 2 o 3, y el producto de capa múltiple tiene una dilatación MD menor que la dilatación MD de la hoja base.

65. El método según la reivindicación 64, en que el producto de capa múltiple tiene un gramaje inferior a n veces el gramaje de la hoja base.

66. El método según la reivindicación 64 o 65, en que n = 2 y por tanto el producto tejido es de dos capas.

67. El método según una de las reivindicaciones 64 a 66, en que la hoja base tiene una dilatación MD de al menos 30%, con preferencia de al menos 40%, aproximadamente.

68. El método según la reivindicación 67, en que el producto tejido de capa múltiple tiene una dilatación MD menor del 30%, preferiblemente menor del 20%.

69. El método según una de las reivindicaciones 64 a 68, en que el producto está calandrado.

70. El método según una de las reivindicaciones 64 a 69, en que el producto tiene un cociente entre el grosor de 12 capas (micras) y el peso base (g/m^{2}) aproximadamente superior a 95, con preferencia entre 95 y 120 aproximadamente y sobre todo superior a 120 aproximadamente.

71. El método según la reivindicación 1, incluyendo además:

a)

la aplicación de una pasta de fabricación de papel sobre un fieltro de fabricación de papel en contacto con un rodillo conformador (38) dotado de vacío (33); y

b)

la deshidratación al menos parcial de la pasta de fabricación de papel, haciendo vacío a partir del rodillo conformador (38) en el fieltro de fabricación de papel (48), para formar una banda naciente (44) que tiene una distribución general aleatoria de las fibras.

72. El método según la reivindicación 71, realizado en una máquina de papel de 3 tejidos.

73. El método según la reivindicación 72, en que la etapa de secar la banda consiste en aplicarla sobre un secador Yankee (20, 80).

74. El método según la reivindicación 73, en que la etapa de aplicar la banda sobre el secador Yankee (20, 80) incluye el uso de un adhesivo que contiene poli(alcohol vinílico).

75. El método según una de las reivindicaciones 71 a 74, en que el fieltro de fabricación de papel (48) está inclinado hacia arriba.

76. El método según una de las reivindicaciones 71 a 75, que además incluye un rodillo de apriete (32, 35; 26, 32) configurado para presionar el fieltro de fabricación de papel (48) contra el rodillo conformador (38).

77. El método según la reivindicación 76, en que el rodillo de apriete (35) tiene una dureza superficial aproximada de 20 a 120, preferiblemente de 25 a 90, en la escala de Pusey-Jones.