ES2326728T3 - Producto de papel absorbente multicapa con un diseño impreso. - Google Patents
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Abstract
Un tissue multicapa incluyendo: una primera capa celulósica gofrada (28) que tiene un dibujo de gofrado aplicado sobre de tres a doce por ciento de su superficie a una profundidad de al menos 0,762 mm (treinta milésimas de pulgada); y una segunda capa celulósica gofrada (20) de tissue, laminándose por contacto dicha primera capa (28) a dicha segunda capa (20), siendo la adhesión primaria entre las capas (20, 28) de tissue el resultado de contacto entre fibras celulósicas más bien que a través de un adhesivo intermedio, contactando las capas primera y segunda (20, 28) una con otra en zonas de contacto, definiendo las zonas de contacto entre dichas capas primera y segunda (20, 28) vacíos flexibles, no siendo la zona total de contacto superior a quince por ciento del área de las hojas de tissue; caracterizado porque la profundidad de gofrado aplicado a dicha segunda capa (20) no es superior a 80% de la profundidad de gofrado aplicado a dicha primera capa (28).
Description
Producto de papel absorbente multicapa con un
diseño impreso.
Esta invención se refiere en general a productos
de papel absorbentes, incluyendo papel tissue, toallas, paños de
limpiar y servilletas. Más en concreto, la presente invención se
refiere a un producto de papel absorbente multicapa gofrado.
En la aceptación por parte del consumidor de
productos de papel absorbentes, como productos de papel tissue y
análogos, influye la sensación de suavidad del producto tissue. De
hecho, la percepción del consumidor de la preferencia de un
producto tissue a otro se basa en aspectos significativos de la
suavidad relativa percibida de los productos tissue; el producto
tissue que da la sensación de ser más blando es percibido
típicamente como más aceptable.
Así, el papel tissue deberá poseer idealmente un
volumen y definición de gofrado relativamente alto, y un grado
relativamente alto de esponjosidad y suavidad percibidos. Se
considera comúnmente que el volumen y la definición de gofrado del
papel tissue afectan a la sensación de suavidad del papel tissue.
Además, el papel tissue deberá poseer resistencia suficiente. Sin
embargo, suele suceder típicamente que la mejora de uno o varios de
estos parámetros del papel tissue afecta adversamente a uno u otros
varios parámetros. Por ejemplo, aplicar un gofrado muy intenso al
producto tissue incrementa el volumen y la definición de gofrado del
papel tissue, pero también incrementa el rozamiento de modo que se
reduce la sensación de suavidad. Además, se origina una reducción
de la resistencia del producto tissue. Por otra parte, un producto
tissue gofrado menos intensamente podría poseer mejores
características de resistencia y atributos de suavidad, pero la
esponjosidad y la suavidad percibidos del producto tissue quedarían
afectados adversamente.
El gofrado profundo convencional de papel tissue
de dos capas implica transportar dos capas de papel tissue a través
de una línea de contacto formada entre un rodillo de acero y un
rodillo de caucho. Aunque este tipo de gofrado es capaz de
proporcionar mejor definición de gofrado y esponjosidad, también
incrementa el rozamiento posterior de modo que así reduce la
suavidad del tissue. Además, el gofrado más bien intenso afecta
adversamente a la resistencia del tissue multicapa resultante.
La Patente de Estados Unidos número 3.708.366
describe un método de producir toallas de papel de dos capas en que
una capa está gofrada más intensamente que la otra capa. Esta
patente no se refiere específicamente a la fabricación de productos
de papel tissue. Además, la patente describe que los gofrados
preferidos tienen forma de un tronco de cono. Esta forma de gofrado
produce regiones de contacto no alargadas y de definición bastante
nítida entre las dos capas que se considera que dan lugar a un
producto de toalla de papel que tiene un tacto bastante áspero.
Aunque este tacto resultante del producto puede ser aceptable desde
el punto de vista de productos de toallas de papel tales como el de
dicha patente, es un resultado que no es muy adecuado para
productos de papel tissue.
Se necesita así un producto tissue que tenga
mayor sensación de suavidad y volumen junto con mejor definición de
gofrado, sin degradar excesivamente las características de
resistencia del producto tissue.
También se necesita un tissue que esté
intensamente gofrado, pero que no tenga las características rugosas
típicamente asociadas con dicho tissue intensamente gofrado. Cuando
se gofran conjuntamente múltiples hojas, las prominencias o
protuberancias en el lado trasero del tissue son percibidas como
ásperas por el consumidor.
También se necesita una hoja gofrada de una capa
que no posea un aspecto o apariencia de dos lados. Las hojas
gofradas de una capa se gofran típicamente con rodillos coincidentes
de acero-acero y esto produce el aspecto o
apariencia indeseados de dos lados. Aparte de esto, el uso de
rodillos de gofrado de acero-acero para producir el
tissue gofrado de una capa crea polvo de papel indeseable y tiende a
dañar los rodillos de gofrado de acero.
Según un aspecto de la invención, un tissue
multicapa incluye una primera capa celulósica gofrada que tiene un
dibujo de gofrado aplicado sobre de tres a doce por ciento de su
superficie a una profundidad de al menos 0,762 mm (treinta
milésimas de pulgada), y una segunda capa celulósica gofrada de
tissue en que la profundidad de gofrado aplicado a la segunda capa
no es superior a 80% de la profundidad de gofrado aplicado a la
primera capa. La primera capa se lamina por contacto a la segunda
capa, siendo la adhesión primaria entre las capas de tissue el
resultado del contacto entre fibras celulósicas más bien que a
través de un adhesivo intermedio. Las capas primera y segunda
contactan una con otra en zonas de contacto, definiendo las zonas de
contacto entre las capas primera y segunda vacíos flexibles y no
siendo la zona total de contacto superior a quince por ciento del
área de las hojas de
tissue.
tissue.
Según otro aspecto de la invención, un método de
producir un tissue de dos capas como el descrito en la
reivindicación 6 implica gofrar una primera capa de tissue de modo
que la primera capa de tissue posea un dibujo de gofrado, y gofrar
una segunda capa de tissue de modo que la segunda capa de tissue
posea un dibujo de gofrado, estando la primera capa más
intensamente gofrada que la segunda capa. Las capas primera y
segunda se anidan conjuntamente para laminar por contacto la
primera capa a la segunda capa con zonas de contacto entre las capas
primera y segunda, siendo las zonas de contacto alargadas o
suavemente redondeadas.
Los detalles y las características anteriores y
adicionales asociados con la presente invención serán más evidentes
por la descripción detallada siguiente considerada con referencia a
las figuras de los dibujos acompañantes en que elementos análogos
se designan con números análogos de referencia y donde:
La figura 1 es una ilustración esquemática de un
aparato para gofrar un producto de papel según un aspecto de la
presente invención.
La figura 2 es una vista frontal de la
disposición de rodillos usada en el aparato representado en la
figura 1.
La figura 3A es una ilustración esquemática de
una disposición alternativa para llevar a cabo gofrado a doble
profundidad según la presente invención.
La figura 3B es una vista en sección transversal
de una porción de la interface entre uno de los rodillos de dibujo
y uno de los rodillos de impresión representados en la figura
3A.
La figura 3C es una vista en sección transversal
de una porción de la interface entre el otro rodillo de dibujo y el
rodillo de impresión usados en el aparato representado en la figura
3A.
La figura 4A es una ilustración esquemática de
un producto de papel multicapa producido según la presente
invención.
La figura 4B es una ilustración esquemática de
un producto tissue multicapa producido según métodos conocidos.
La figura 5 es una ilustración esquemática de
otro aparato para gofrar un producto de papel según otro aspecto de
la presente invención.
La figura 6A es una ilustración de un dibujo de
gofrado usado en unión con la presente invención.
La figura 6B es una ilustración ampliada de una
porción del dibujo de gofrado representado en la figura 6A.
La figura 7 es una ilustración de un dibujo de
gofrado diferente usado en conexión con la presente invención.
La figura 8 es una ilustración de otro dibujo de
gofrado usado en conexión con la presente solicitud.
La figura 9 es un gráfico de la resistencia a la
tracción GM en función del grosor comparando la técnica de gofrado
de la presente invención con el gofrado convencional.
La figura 10 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de GMMMD (rozamiento) comparando la
técnica de gofrado de la presente invención con el gofrado
convencional.
La figura 11 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del módulo de tracción comparando la
técnica de gofrado de la presente invención y el gofrado
convencional.
La figura 12 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de la suavidad sensorial del papel para
la presente invención y para gofrado convencional.
La figura 13 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de una prueba visual comparando la
técnica de gofrado de la presente invención y el gofrado
convencional.
La figura 14 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del grosor comparando la técnica de
gofrado de la presente invención con el gofrado convencional.
La figura 15 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de GMMMD comparando la técnica de gofrado
de la presente invención y el gofrado convencional.
La figura 16 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del módulo de tracción comparando la
técnica de gofrado de la presente invención y el gofrado
convencional.
La figura 17 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del valor de suavidad sensorial comparando
la técnica de gofrado de la presente invención y el gofrado
convencional.
La figura 18a es una vista en sección
transversal ampliada de un tissue multicapa producido según la
técnica de gofrado de la presente invención.
La figura 18b es una vista en sección
transversal ampliada de un tissue multicapa formado según el gofrado
convencional.
La figura 19a es una vista en sección
transversal ampliada de un tissue multicapa producido según la
técnica de gofrado de la presente invención.
La figura 19b es una vista en sección
transversal ampliada de un tissue multicapa producido según el
gofrado convencional.
La figura 20a es una vista en sección
transversal ampliada de un tissue multicapa producido según la
técnica de gofrado de la presente invención.
La figura 20b es una vista en sección
transversal ampliada de un tissue multicapa producido según el
gofrado convencional.
La figura 21a es una vista en sección
transversal ampliada de un tissue multicapa producido según la
técnica de gofrado de la presente invención.
La figura 21b es una vista en sección
transversal ampliada de un tissue multicapa producido según el
gofrado convencional.
La figura 22 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM que ilustra el efecto de la diferente dureza del
caucho del rodillo de impresión.
La figura 23 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del módulo de tracción que ilustra el
efecto de la diferente dureza del caucho del rodillo de
impresión.
La figura 24 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de GMMMD que ilustra el efecto de la
dureza del caucho del rodillo de impresión en el producto
tissue.
La figura 25 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de la suavidad sensorial del papel que
ilustra el efecto de la dureza del caucho del rodillo de impresión
en el producto tissue formado según la presente inven-
ción.
ción.
La figura 26 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del grosor que ilustra el efecto de
adhesivo en un producto tissue producido según la técnica de gofrado
de la presente invención.
La figura 27 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del módulo de tracción que ilustra el
efecto de adhesivo en el producto tissue producido según la técnica
de gofrado de la presente invención.
La figura 28 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de GMMMD que ilustra el efecto de
adhesivo en el producto tissue producido según la técnica de gofrado
de la presente invención.
La figura 29 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de la suavidad sensorial del papel que
ilustra el efecto de adhesivo en el producto tissue producido según
la técnica de gofrado de la presente invención.
La figura 30 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del grosor que ilustra el efecto de
adhesivo en el producto tissue producido usando la técnica de
gofrado de la presente invención.
La figura 31 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del módulo de tracción que ilustra el
efecto de adhesivo en el producto tissue producido según la técnica
de gofrado de la presente invención.
La figura 32 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de GMMMD que ilustra el efecto de
adhesivo en un producto tissue producido según la técnica de gofrado
de la presente invención.
La figura 33 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de la suavidad sensorial del papel que
ilustra el efecto de adhesivo en un producto tissue producido según
la técnica de gofrado de la presente invención.
La figura 34 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del grosor que ilustra el efecto del
dibujo de gofrado y proceso de gofrado de la presente invención en
un producto tissue de dos capas.
La figura 35 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del módulo de tracción que ilustra el
efecto del dibujo de gofrado y el proceso de gofrado de la presente
invención en la fabricación de un producto tissue de dos capas.
La figura 36 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de GMMMD que ilustra el efecto del dibujo
de gofrado y el proceso de gofrado de la presente invención en la
fabricación de un producto tissue de dos capas.
La figura 37 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de la suavidad sensorial del papel que
ilustra el efecto del dibujo de gofrado y el proceso de gofrado de
la presente invención en la fabricación de un producto tissue de
dos capas.
La figura 38 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del grosor que ilustra el efecto de
dibujo de gofrado en un producto tissue producido según la técnica
de gofrado de la presente invención.
La figura 39 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del módulo de tracción que ilustra el
efecto del dibujo de gofrado y el proceso de gofrado en la
fabricación de un producto tissue de dos capas.
La figura 40 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de GMMMD que ilustra el efecto del dibujo
de gofrado en un producto tissue producido según la técnica de
gofrado de la presente invención.
La figura 41 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de la suavidad sensorial del papel que
ilustra el efecto del dibujo de gofrado y el proceso de gofrado en
la fabricación de un producto tissue de dos capas.
La figura 42 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del grosor que ilustra el efecto del
preacondicionamiento con vapor en la producción de un producto
tissue de dos capas según la técnica de gofrado de la presente
invención.
La figura 43 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del módulo de tracción que ilustra el
efecto del preacondicionamiento con vapor en la fabricación de un
producto tissue de dos capas según la técnica de gofrado de la
presente invención.
La figura 44 es un gráfico del módulo de
tracción GM en función de GMMMD que ilustra el efecto del
preacondicionamiento con vapor en la fabricación de un producto
tissue de dos capas producido usando la técnica de gofrado de la
presente invención.
La figura 45 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de la suavidad sensorial que ilustra el
efecto del dibujo de gofrado usado en la técnica anterior en un
producto tissue de dos capas usando diverso gofrado.
La figura 46 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función de GMMMD que ilustra el efecto del dibujo
de gofrado usado en la técnica anterior en la producción de un
producto tissue de dos capas usando diferentes técnicas de
gofrado.
La figura 47 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del grosor que ilustra el efecto del
dibujo de gofrado usado en la técnica anterior en la fabricación de
un producto tissue de dos capas usando diferentes técnicas de
gofrado.
La figura 48 es un gráfico de la resistencia a
la tracción GM en función del módulo de tracción GM que ilustra el
efecto del dibujo de gofrado usado en la técnica anterior en la
fabricación de un producto tissue de dos capas usando diferentes
técnicas de gofrado.
La figura 49 es una ilustración esquemática de
un aparato usado para imprimir un dibujo en un producto de papel
multicapa.
La figura 50 es una vista ampliada en sección
transversal de una porción de un producto multicapa producido
usando el aparato representado en la figura 49.
La figura 51 es una vista ampliada en sección
transversal de una porción de otro producto multicapa.
La figura 52 es una ilustración esquemática de
un aparato usado para producir un producto tissue de dos capas que
tiene un dibujo intensamente gofrado.
La figura 53 es una vista lateral de una porción
de un producto tissue que tiene un dibujo de gofrados de
profundidad diferente o doble profundidad.
La figura 54 es una ilustración esquemática de
un aparato usado para producir un producto tissue de una capa.
Y la figura 55 es una ilustración esquemática de
un aparato usado para producir un producto tissue de una capa.
En términos generales, un aspecto de la presente
invención se refiere a un producto de papel multicapa absorbente
que posee lo que se denomina un gofrado de profundidad diferencial
que contribuye a impartir características y propiedades altamente
deseables al producto de papel multicapa. Una de las capas que forma
el producto de papel multicapa tiene un gofrado relativamente
intenso mientras que la otra capa está gofrada de forma
relativamente ligera. Gofrando una capa más intensamente que la
otra, el producto de papel multicapa resultante posee mayor
sensación de suavidad y volumen junto con una mejor definición de
gofrado, pero la resistencia del producto de papel multicapa
resultante no se degrada excesivamente. La conservación de la
resistencia del producto resulta del menor daño por gofrado de la
capa gofrada ligeramente. Según la presente invención, el gofrado
de profundidad diferencial mantiene una buena definición de gofrado
en el exterior del producto de papel multicapa en virtud de la capa
intensamente gofrada mientras que al mismo tiempo reduce el
rozamiento posterior. El proceso de gofrado a profundidad
diferencial gofra profundamente la capa superior primero a través de
una mayor profundidad de penetración o una mayor línea de presión
de contacto. La capa superior se une entonces o anida con la capa
inferior a través de una segunda línea de contacto que imparte un
gofrado menos profundo a través de una menor profundidad de
penetración o línea de presión de contacto más baja.
Las propiedades y características mejoradas del
producto de papel multicapa asociado con la presente invención
también se logran usando el gofrado a profundidad diferencial en
unión con un dibujo de gofrado que tiene características
particulares. Cuando las capas primera y segunda están anidadas
conjuntamente, las capas se laminan por contacto una a otra de modo
que la adhesión primaria entre las hojas sea el resultado de
contacto entre fibras celulósicas más bien que a través de un
adhesivo intermedio. El dibujo de gofrado está diseñado
específicamente para evitar regiones de contacto nítidamente
definidas no alargadas puesto que se ha hallado mediante esfuerzos
de desarrollo que las regiones de contacto que tienen estas
características producen una hoja de sensación más bien áspera. En
la presente invención, el dibujo de gofrado está configurado de modo
que la región de contacto se alargue y defina nítidamente (que
tiene un radio de curvatura pequeño a lo largo del borde entre el
gofrado y el fondo) o no se alargue y esté suavemente redondeada.
Así, los vacíos definidos por estas regiones de contacto son
flexibles. La combinación del gofrado a profundidad diferencial y
las características particulares del dibujo de gofrado dan lugar
conjuntamente a un producto de papel multicapa, tal como papel
tissue, que tiene características de suavidad e esponjosidad
significativamente incrementadas, y mejor volumen y definición de
gofrado en comparación con otros productos tissue conocidos,
mientras que al mismo tiempo posee características de resistencia
que no se hallan comúnmente en papel tissue con dichos
atributos.
La presente invención descrita con más detalle a
continuación tiene aplicación a productos de papel multicapa en que
características como suavidad, esponjosidad, volumen y definición de
gofrado contribuyen a la deseabilidad percibida del producto. Los
productos de papel incluyen papel absorbente, tissue higiénico y
facial, servilletas y toallas. La descripción detallada expuesta a
continuación hace referencia a papel tissue, pero se ha de entender
que la presente invención es igualmente aplicable a estos otros
tipos de productos de papel multicapa.
El producto tissue multicapa según la presente
invención se fabrica usando el aparato representado en la figura 1.
Para producir tissue gofrado de profundidad diferencial, se pasa una
primera capa de tissue 20 por una serie de rodillos locos 22 hacia
la línea de contacto que está situada entre un rodillo de dibujo 24
que se puede hacer de acero y un rodillo de impresión 26 que se
puede hacer de caucho. El rodillo de dibujo 24 gira en la dirección
hacia la derecha mientras que el rodillo de impresión 26 gira en la
dirección hacia la izquierda. La primera capa de tissue 20 forma la
capa inferior en el tissue multicapa resultante.
Una segunda capa de tissue 28 es transportada
alrededor de un rodillo loco 32 y después se pasa a una línea de
contacto situada entre un rodillo de impresión 34 que se puede hacer
de caucho y el rodillo de dibujo 24. La segunda capa de tissue 28
está adaptada para formar la capa superior en el tissue multicapa
resultante. La segunda capa de tissue 28 se enrolla alrededor del
rodillo de dibujo 24 para formar el exterior del tissue multicapa.
Cuando la segunda capa de tissue 28 pasa a través de la línea de
contacto entre el rodillo de dibujo 24 y el rodillo de impresión
34, la segunda capa de tissue 28 se gofra intensamente. Este gofrado
intenso de la segunda capa de tissue imparte un alto grado de
definición de gofrado y esponjosidad percibido a la segunda capa de
tissue 28.
En contraposición, la primera capa de tissue 20
que se alimenta a través de la línea de contacto entre el rodillo
de dibujo 24 y el rodillo de impresión 26, solamente se gofra
ligeramente. Es decir, la primera capa de tissue se gofra en menor
grado que la segunda capa de tissue 28. La primera capa de tissue
ligeramente gofrada 20 se une o anida con la segunda capa de tissue
intensamente gofrada 28 en la línea de contacto entre el rodillo de
dibujo 24 y el rodillo de impresión 26. Al enrollarse en el rodillo
de dibujo 24 y unirse a la primera capa de tissue, el rozamiento
relativamente alto en la segunda capa de tissue intensamente gofrada
28 mira hacia la primera capa de tissue ligeramente gofrada 20. En
virtud del gofrado relativamente ligero que tiene lugar en la línea
de contacto entre el rodillo de dibujo 24 y el rodillo de impresión
26, el lado inferior o interior del tissue de dos capas posee un
rozamiento relativamente bajo y por ello una mayor sensación de
suavidad. El tissue multicapa resultante que sale de la línea de
contacto entre el rodillo de dibujo 24 y el rodillo de impresión 26
se pasa alrededor de una serie de rodillos locos 36 y posteriormente
se enrolla en un rodillo de captación (no representado).
Como se ha mencionado anteriormente, la segunda
capa de tissue 28 está gofrada más bien intensamente mientras que
la primera capa de tissue 20 está gofrada más bien ligeramente. Esta
diferencia en el grado de gofrado se puede lograr de varias formas.
Por ejemplo, los rodillos de impresión 26, 34 se pueden hacer de
materiales que tienen diferentes grados de suavidad para permitir
una mayor profundidad de penetración en el caso de la línea de
contacto entre el rodillo de dibujo 24 y el rodillo de impresión 34
en comparación con la línea de contacto entre el rodillo de dibujo
24 y el rodillo de impresión 26. Alternativamente, se puede aplicar
mayor presión en la línea de contacto entre el rodillo de dibujo 24
y el rodillo de impresión 34 en comparación con la línea de
contacto entre el rodillo de dibujo 24 y el rodillo de impresión 26.
Utilizando más presión para lograr la diferente profundidad de
penetración, los rodillos de impresión 26, 34 pueden tener las
mismas características de dureza o suavidad (por ejemplo, dureza
Shore A 40-80).
La figura 2 ilustra el rodillo de gofrado 24
situado entre los dos rodillos de impresión 26, 34. La figura 2
también ilustra un ejemplo del dibujo en el rodillo de dibujo 24 que
se ha hallado que produce, en unión con el gofrado de profundidad
diferencial descrito anteriormente, productos de papel multicapa,
tal como tejidos, que tienen mayor sensación de suavidad y volumen
junto con mejor definición de gofrado, pero sin degradar
excesivamente la resistencia del tissue multicapa. Las
características del dibujo de gofrado y la forma en que tales
características contribuyen a los atributos ventajosos generales del
tissue multicapa se explicarán con más detalle más adelante.
La figura 3A ilustra una forma ligeramente
modificada del aparato para llevar a cabo el gofrado a profundidad
diferencial. Aquí, la primera capa de tissue 20 es alimentada desde
una desenrolladora 40 a la línea de contacto situada entre un
rodillo de impresión 42 que se puede hacer de caucho y un primer
rodillo de dibujo 44 que se puede hacer de acero. La primera capa
de tissue 20 es gofrada ligeramente cuando pasa a través de la línea
de contacto entre el rodillo de impresión 42 y el primer rodillo de
dibujo 44. Al mismo tiempo, la segunda capa de tissue 28 es
alimentada desde una desenrolladora 46 hacia la línea de contacto
situada entre un rodillo de impresión 48 que se puede hacer de
caucho y un segundo rodillo de dibujo 50 que se puede hacer de
acero. La línea de contacto entre el rodillo de impresión 48 y el
segundo rodillo de dibujo 50 está diseñada para impartir un gofrado
intenso a la segunda capa de
tissue 28.
tissue 28.
La figura 3B ilustra que el gofrado ligero se
puede lograr permitiendo que los grabados en el primer rodillo de
dibujo 44 penetren en el rodillo de impresión 42 en menor extensión
en comparación con el gofrado intenso que se aplica a la segunda
capa de tissue 28. Esto se puede realizar usando menos presión o
usando un rodillo de impresión 42 hecho de un material que no sea
penetrado tan fácilmente como el rodillo de impresión 48, y/o
usando un rodillo de dibujo 44 menos en relieve que el rodillo de
dibujo 50. Como se representa en la figura 3C, el gofrado intenso
aplicado a la segunda capa de tissue 28 se puede lograr con los
grabados en el rodillo de dibujo 50 que penetran más profundamente
en el rodillo de impresión 48 a través del uso de mayor presión de
un material más blando para el rodillo de impresión 48, y/o gofrado
más profundo en el rodillo de dibujo 50.
Después de que la segunda capa de tissue
intensamente gofrada 28 pasa a través de la línea de contacto entre
el rodillo de impresión 48 y el rodillo de dibujo 50, una unidad de
encolado 52 aplica cola a los salientes formados en la superficie
exterior de la segunda capa de tissue gofrada 28 en virtud del
gofrado. La segunda capa de tissue intensamente gofrada 28 con la
cola aplicada avanza entonces más a una línea de contacto entre el
rodillo de dibujo 44 y el rodillo de dibujo 50. En este punto, la
primera capa de tissue ligeramente gofrada 20 se anida con la
segunda capa de tissue intensamente gofrada 28 y posteriormente son
transportadas alrededor de un rodillo de unión 54 y posteriormente
enrolladas.
La figura 4A ilustra en general el tissue
multicapa que resulta de la técnica de gofrado a profundidad
diferencial ilustrada en la figura 3A. A efectos de comparación, la
figura 4B ilustra un tissue multicapa convencional formado
transportando tissue de dos capas a través de la línea de contacto
formada entre un rodillo de acero grabado y un rodillo de caucho.
Como se puede ver, los dos tejidos que forman el tissue multicapa
convencional están profundamente anidados uno dentro de otro. En
este tissue multicapa convencional, el tissue puede poseer una
definición de gofrado deseable y características de esponjosidad
percibidas, pero el tissue será más bien áspero. En contraposición,
en el tissue multicapa de la presente invención representado en la
figura 4A, el tissue no solamente poseerá mayor sensación de
suavidad y volumen junto con mejor definición de gofrado, sino que
también poseerá características deseables de resistencia en virtud
de la primera capa de tissue ligeramente gofrada 20.
La figura 5 ilustra otra variación en el aparato
representado en la figura 1. En esta versión representada en la
figura 5, se han previsto dos mecanismos de preacondicionamiento 60,
62 para preacondicionar cada una de las capas de tissue 20, 28
antes de entrar en las respectivas líneas de contacto. Los
mecanismos de preacondicionamiento 60, 62 están diseñados para
impartir humedad y/o calor a las capas de tissue 20, 28. Los
mecanismos de preacondicionamiento 60, 62 pueden estar diseñados
para aplicar humedad y calor a las capas de tissue 20, 28 al mismo
tiempo o pueden estar diseñados para aplicar individualmente vapor
o humedad y calor a las capas de tissue 20, 28 en etapas sucesivas.
Como otra alternativa, los mecanismos de preacondicionamiento 60, 62
pueden estar diseñados para aplicar solamente humedad o solamente
calor a las capas de tissue 20, 28. En una forma preferida de la
invención, los mecanismos de preacondicionamiento 60, 62 tienen
forma de duchas de vapor que aplican una combinación de humedad y
calor a las capas de tissue 20, 28.
El primero de los mecanismos de
preacondicionamiento 60 se coloca hacia arriba de la línea de
contacto situada entre el rodillo de dibujo 24 y el rodillo de
impresión 26 y el segundo de los mecanismos de preacondicionamiento
62 se coloca hacia arriba de la línea de contacto situada entre el
rodillo de dibujo 24 y el rodillo de impresión 34. También se ha
dispuesto un rodillo loco adicional 56 en la posición representada
en la figura 5. La segunda capa de tissue 28 es transportada
alrededor de este rodillo loco 56 antes de someterse al tratamiento
de preacondicionamiento (es decir, humedad y/o calor) por el
segundo mecanismo de preacondicionamiento 62.
\newpage
Aunque la disposición representada en la figura
5 se considera ventajosa desde el punto de vista de mejorar la
calidad del producto, otros métodos y disposiciones para aplicar
humedad y calor (por ejemplo, vapor) a las capas de tissue 20, 28
que son conocidos por los expertos se pueden emplear y caen dentro
del alcance de la presente invención. A modo de ejemplo, se puede
aplicar vapor a uno o ambos lados de las capas 20, 28, y se puede
aplicar vapor a la capa 28 delante del rodillo loco 56. Además, el
rodillo loco 56 representado en la figura 5 no es necesario para
llevar a la práctica la invención cuando se aplica vapor a la capa
de tissue 28 en un punto entre el rodillo loco 32 y el rodillo de
impresión 34.
La disposición representada en la figura 5 se
considera bastante ventajosa porque el preacondicionamiento con
vapor de cada una de las capas de tissue 20, 28 antes del gofrado
proporciona un grosor mucho más alto y un módulo de tracción más
bajo en comparación con capas de tissue no sometidas a
preacondicionamiento con vapor. Sin quedar vinculados por la
teoría, se considera que preacondicionar una o ambas capas con vapor
permite que las capas sean más flexibles y esto permite impartir
una mejor definición de gofrado a la hoja. La mejor definición de
gofrado es altamente deseable porque ayuda a mejorar el grosor de la
hoja.
Como se ha mencionado anteriormente, la presente
invención se basa en el descubrimiento de que se pueden lograr
resultados inesperadamente ventajosos combinando el gofrado de
profundidad diferencial con un dibujo de gofrado que tiene ciertas
características. Las figuras 6A, 7 y 8 ilustran tres dibujos de
gofrado diferentes que, en combinación con el gofrado de
profundidad diferencial, proporcionan resultados especialmente
ventajosos.
El dibujo de gofrado 70 representado en la
figura 6A tiene forma de una serie de flores espaciadas 72. El
dibujo también incluye puntos dispuestos en forma de diamantes, de
los que al menos algunos rodean las flores 72. Cada una de las
flores 72 se define por elementos de gofrado 74, de los que
sustancialmente todos son de forma alargada. La figura 6B ilustra
una versión ampliada de uno de los elementos de gofrado alargados
74'. Como se puede ver, el elemento gofrado alargado 74' está
dimensionado de modo que la dimensión y sea significativamente
mayor que la dimensión x. El elemento gofrado posee así una relación
de aspecto (es decir, y/x) mayor que 1 (si las dimensiones x e y
fuesen iguales, la relación de aspecto sería 1). La relación de
aspecto del elemento gofrado es preferiblemente entre
aproximadamente 1 y aproximadamente 10, preferiblemente mayor que
aproximadamente 2. Sin quedar limitados por la teoría, se considera
que la utilización de elementos de gofrado con relaciones de
aspecto entre aproximadamente 1 y aproximadamente 10 superiores a
aproximadamente 2 proporciona una estructura más suave y más
esponjosa que es agradable al tacto y así es percibida como de
calidad más suave.
La figura 7 ilustra otro dibujo de gofrado
preferido 80. Aquí, el dibujo de gofrado tiene forma de flores
alternas y espaciadas 72, análogas a las representadas en la figura
6A, y corazones 82. Los corazones proporcionan un dibujo gofrado
abierto. La relación de aspecto de un corazón individual es el peso
medio de la zona de contacto de las relaciones de aspecto
individuales de los componentes que forman el corazón. El dibujo
representado en la figura 7 también incluye puntos dispuestos en
forma de diamantes, rodeando cada disposición de puntos en forma de
diamante una de las flores 72 y corazones 82.
La figura 8 ilustra otro dibujo de gofrado
preferido 90. Aquí, el dibujo de gofrado tiene forma de flores
alternas y espaciadas 72, análogas a las representadas en la figura
6A, y corazones dobles 92 definidos por un gofrado en forma de
corazón colocado dentro de otro gofrado en forma de corazón. El
dibujo incluye más puntos como los representados en la figura 7 que
están dispuestos en forma de diamantes, cada uno rodeando una de
las flores y corazones dobles. Los corazones dobles proporcionan un
dibujo gofrado abierto. La relación de aspecto de un corazón doble
individual es el peso medio de la zona de contacto de las relaciones
de aspecto individuales de los componentes que forman el doble
corazón.
Se llevaron a cabo varias pruebas en diferentes
muestras de tissue producidas según el gofrado de profundidad
diferencial (DDE) de la presente invención y muestras de tissue
producidas según el proceso convencional en que dos capas de tissue
son transportadas entre una línea de contacto de acero/caucho. Las
pruebas se explican más adelante, resumiéndose los datos
resultantes en varios gráficos y tablas expuestos más adelante y en
las figuras del
dibujo.
dibujo.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
1
Este ejemplo proporciona una comparación entre
producto tissue convertido usando el proceso de gofrado convencional
y el convertido usando el proceso de gofrado a profundidad
diferencial. Se hicieron hojas de tissue base en una máquina piloto
de producir papel Crescent Former usando un bisel de 15 grados en un
porcentaje de crepé de 22%. El suministro de hoja base contiene 65%
de kraft de madera dura del Sur y 35% de kraft de madera blanda del
Norte. Las hojas base se convirtieron a tissue de dos capas usando
el proceso de acero a caucho convencional y el proceso de gofrado a
profundidad diferencial. En ambos procesos se usaron los rodillos de
caucho con dureza 40 Shore A. Ambos procesos usaron el mismo dibujo
de gofrado representado en la figura 7. Cada proceso convirtió
hojas base a tres o cuatro profundidades de penetración (o presiones
de línea de contacto). Se midieron y compararon las propiedades
físicas de varios productos tissue. Las figuras 9-13
muestran los resultados de las pruebas. Se puede ver en la figura 9
que el proceso de gofrado a profundidad diferencial formó un
producto con grosor ligeramente inferior a igual resistencia a la
tracción GM (resistencia geométrica media que es igual a la raíz
cuadrada del producto obtenido multiplicando la tracción en seco MD
y la tracción en seco CD) que los convertidos usando el proceso de
gofrado convencional. La figura 10 representa que el proceso de
gofrado a profundidad diferencial dio lugar a un producto con menor
rozamiento o GMMMD (desviación de rozamiento de la media) a igual
resistencia a la tracción GM. El proceso de gofrado a profundidad
diferencial produjo un producto con un módulo de tracción más alto
a igual resistencia a la tracción GM como se representa en la
figura 11. El alto módulo de tracción es producido por gofrado
ligero en la capa inferior. La figura 12 representa que el proceso
de gofrado a profundidad diferencial hizo un producto con mejor
suavidad sensorial a igual resistencia a la tracción GM. En
comparación con el producto convencional, el valor de suavidad
general del producto gofrado a profundidad diferencial es 0,4 o más
unidades más alto, lo que es significativo al nivel de confianza de
95%. Las pruebas visuales se realizaron en prototipos seleccionados.
Los resultados indican que el proceso de gofrado a profundidad
diferencial produjo un producto con mejor percepción visual a igual
profundidad de penetración como se representa en la figura 13.
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Ejemplo
2
Este ejemplo compara e ilustra las diferencias
entre el producto gofrado de profundidad diferencial y el producto
tissue convencional. Se hicieron hojas de tissue base a partir de un
suministro conteniendo 60% de kraft de madera dura del Sur, 30% de
kraft de madera blanda del Norte y 10% de recortes. Se hicieron
hojas base con cuchilla cuadrada a una relación de 20% de crepé y
convirtieron a tissue de dos capas usando el proceso convencional y
el proceso de gofrado a profundidad diferencial. La dureza de
rodillos de caucho usados en ambos procesos es 40 Shore A. Ambos
procesos usaron el mismo dibujo de gofrado correspondiente al dibujo
de gofrado representado en la figura 8. Cada proceso convirtió
hojas base a dos profundidades de penetración (o presiones de línea
de contacto). El peso base del producto tissue de dos capas es 17 a
20 libras/3000 pie cuadrado. Los resultados de las pruebas físicas
se representan en las figuras 14-16. Las figuras 14
y 15 indican que tissue de dos capas convertido usando el proceso
de gofrado a profundidad diferencial tiene un mayor grosor y menor
rozamiento a igual resistencia a la tracción GM que el convertido
usando el proceso convencional. La figura 16 representa que el
producto gofrado a profundidad diferencial tiene un módulo de
tracción más alto que el producto convencional. El resultado de
suavidad sensorial se representa en la figura 17. El producto
gofrado de profundidad diferencial tiene un valor de suavidad
general 0,2 a 0,4 unidades más alto que el producto
convencional.
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Ejemplo
3
Este ejemplo ilustra el efecto del proceso de
gofrado en tissue de dos capas. El suministro de hojas base de
tissue contiene 30% de kraft de madera blanda del Norte, 60% de
kraft de madera dura del Sur y 10% de recortes de ensayo. Se
hicieron hojas base en peso base de 9,3 libras/3000 pie cuadrado
usando una cuchilla cuadrada de crepé a un ángulo de crepado de 72
grados. El proceso convencional y el proceso de gofrado a
profundidad diferencial se usaron para convertir la hoja base en
tissue de dos capas. En ambos procesos se usaron rodillos de caucho
con dureza 40 Shore A. En el ejemplo 2 anterior se usó el mismo
dibujo de gofrado que el usado en este ejemplo. Se convirtió tissue
de dos capas usando el proceso de gofrado convencional a una
profundidad de penetración de 0,085 pulgadas. Para tissue de dos
capas convertido usando el proceso de gofrado a profundidad
diferencial, la profundidad de penetración es 0,095 pulgadas para
capa superior (o exterior) y posteriormente las capas superior e
inferior (o interiores) se gofran conjuntamente a una profundidad de
penetración 0,065 pulgadas.
La tabla 1 siguiente enumera todas las
propiedades físicas y valores de suavidad sensorial del producto
tissue gofrado a profundidad diferencial y el producto tissue
producido usando el método convencional. La forma en que se
obtienen las propiedades y los valores representados en la figura 1,
así como las tablas posteriores, es conocida en la técnica y por
ello no se ofrece aquí una descripción detallada.
En comparación con el producto gofrado
convencional, el producto gofrado de profundidad diferencial tiene
un mayor grosor, módulo de tracción más alto, y menor rozamiento. El
producto gofrado de profundidad diferencial tiene un valor general
de suavidad sensorial 0,74 unidades más alto que el producto gofrado
convencional. La diferencia en valor de suavidad es 0,4 unidades o
más, lo que es significativo a un nivel de confianza de 95%.
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Ejemplo
4
Este ejemplo compara e ilustra las diferencias
entre el producto tissue gofrado de profundidad diferencial y el
producto convencional. Hojas base de tissue similares a las usadas
en el ejemplo 3 se convirtieron a tissue de dos capas.
En el ejemplo presente se usó un dibujo de
gofrado similar al ilustrado en la figura 8. En ambos procesos se
usaron rodillos de caucho con dureza x 40 Shore A. Tissue de dos
capas se convirtió usando el proceso de gofrado convencional a una
profundidad de penetración de 0,080 pulgadas. Para tissue de dos
capas convertido usando el proceso de gofrado a profundidad
diferencial, la profundidad de penetración es 0,090 pulgadas para
capa superior y posteriormente las capas superior e inferior se
gofran conjuntamente a una profundidad de penetración de 0,060
pulgadas. Se midieron y compararon las propiedades físicas de los
productos tissue. La tabla 2 siguiente enumera todos los resultados
de las pruebas incluyendo el valor de suavidad sensorial. En
comparación con el producto gofrado convencional, el producto
gofrado de profundidad diferencial tiene grosor más alto, módulo de
tracción más alto, y menor rozamiento. Además, el producto gofrado
de profundidad diferencial tiene un valor de suavidad sensorial 0,4
unidades más alto que el producto gofrado convencional.
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Ejemplo
5
Este ejemplo ilustra el efecto del proceso de
gofrado en tissue de dos capas. El suministro de hoja base de
tissue contiene 30% de kraft de madera blanda del Norte, 60% de
kraft de madera dura del Sur, y 10% de recortes de ensayo. En el
ejemplo presente se usó un dibujo de gofrado similar al representado
en la figura 8. Tissue de dos capas se convirtió usando el proceso
de gofrado convencional a una profundidad de penetración de 0,095
pulgadas. Para tissue de dos capas convertido usando el proceso de
gofrado a profundidad diferencial, la profundidad de penetración es
0,090 pulgadas para capa superior y posteriormente las capas
superior e inferior se gofraron conjuntamente a una profundidad de
penetración de 0,065 pulgadas. Se usaron rodillos de caucho con
dureza 40 Shore A en ambos procesos. La tabla 3 siguiente enumera
todos los resultados de las pruebas incluyendo el valor de suavidad
sensorial.
En comparación con el producto gofrado
convencional, el producto gofrado de profundidad diferencial tiene
módulo de tracción más alto, y menor rozamiento. Ambos productos
tienen grosor similar. El producto gofrado de profundidad
diferencial tiene un valor de suavidad sensorial 0,68 unidades más
alto que el producto gofrado convencional. Así, la diferencia en
valor de suavidad es superior a 0,4 unidades, lo que es
significativo a un nivel de confianza de 95%.
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Este ejemplo ilustra el efecto de adhesivo y el
proceso de gofrado en tissue de dos capas. Hojas base de tissue
similares a las usadas en el ejemplo 5 se convirtieron usando tanto
el proceso de gofrado a profundidad diferencial como el proceso
convencional. En ambos procesos se usaron rodillos de caucho con
dureza 40 Shore A. Ambos procesos usaron el mismo dibujo de gofrado
similar al representado en la figura 8. Se aplicaron dos tiras de
adhesivo por hoja gofrada en 4,5 mg/metro lineal por tira en el lado
trasero de la capa superior para mejorar la unión de las capas.
Para el proceso de gofrado a profundidad diferencial, el tissue de
dos capas con adhesivo aplicado se gofró a una profundidad de
penetración de 0,090 pulgadas para la capa superior, y
posteriormente las capas superior e inferior se gofraron
conjuntamente a una profundidad de penetración de 0,060 pulgadas.
Un tissue de dos capas convertido usando el proceso de gofrado
convencional se gofró a una profundidad de penetración de 0,085
pulgadas. En comparación con el producto convencional, el producto
gofrado a profundidad diferencial tiene grosor más alto, módulo de
tracción más alto y rozamiento más alto. El rozamiento más alto
para el producto gofrado a profundidad diferencial es inconsistente
con los resultados observados en los ejemplos anteriores. El
resultado de suavidad sensorial indica que el producto gofrado a
profundidad diferencial y el producto convencional tienen una
suavidad similar. En base a los atributos físicos y resultados de
suavidad, no se prefiere aplicar adhesivo para ejecutar el proceso
de gofrado a profundidad diferencial,
Ejemplo
7
Este ejemplo ilustra el efecto de adhesivo en
tissue de dos capas convertido usando el proceso de gofrado a
profundidad diferencial. Hojas base de tissue similares a las usadas
en el ejemplo 5 se convirtieron a tissue de dos capas usando el
proceso de gofrado a profundidad diferencial. En el ejemplo presente
se usó un dibujo de gofrado similar al representado en la figura 8.
Se usaron rodillos de caucho con dureza 40 Shore A. Se aplicaron
dos tiras de adhesivo por hoja gofrada en 4,5 mg/metro lineal por
tira en la capa superior. El producto gofrado a profundidad
diferencial con adhesivo aplicado se gofró a una profundidad de
penetración de 0,090 pulgadas para la capa superior, y
posteriormente las capas superior e inferior se gofraron
conjuntamente a una profundidad de penetración de 0,060 pulgadas.
El producto gofrado a profundidad diferencial sin adhesivo aplicado
se gofró a una profundidad de penetración de 0,095 pulgadas para la
capa superior y se gofró a una profundidad de penetración de 0,065
pulgadas cuando las capas superior e inferior se unieron
conjuntamente. La tabla 5 siguiente enumera los atributos físicos y
los resultados del valor de suavidad. El efecto de adhesivo en la
resistencia a la tracción con perforación de tissue de dos capas no
es significativo. El producto gofrado a profundidad diferencial sin
cola aplicada tiene grosor más alto, módulo de tracción más bajo y
menor rozamiento. En base a los resultados de suavidad sensorial,
el producto gofrado a profundidad diferencial sin adhesivo aplicado
es más blando que el aplicado con adhesivo. La diferencia en valor
de suavidad sensorial es superior a 0,4 unidades, lo que es
significativo al nivel de confianza de 95%. Como se ha mencionado en
el ejemplo 6, el adhesivo no se prefiere al ejecutar el proceso de
gofrado a profundidad diferencial.
Ejemplo
8
Este ejemplo ilustra el efecto del proceso de
gofrado en tissue de dos capas. Se hizo hoja base de tissue usando
cuchillas de crepado onduladas. La cuchilla se onduló a una
espaciación de 20 ondulaciones/pulgada y una profundidad de 0,020''
y tenía un ángulo de bisel de 25 grados. El suministro de hoja base
era 30% de kraft de madera blanda del Norte, 60% de kraft de madera
dura del Sur, y 10% de recortes de ensayo. En ambos procesos se
usaron rodillos de caucho con dureza 40 Shore A. Tissue de dos capas
convertido usando el proceso de gofrado convencional se gofró a
una profundidad de penetración de 0,095 pulgadas. Para tissue de dos
capas convertido usando el proceso de gofrado a profundidad
diferencial, la profundidad de penetración era 0,095 pulgadas para
la capa superior, y posteriormente las capas superior e inferior se
gofraron conjuntamente a una profundidad de penetración de 0,065
pulgadas. En el ejemplo presente se empleó un dibujo de gofrado
similar al representado en la figura 8. La tabla 6 siguiente
enumera todas las propiedades físicas y el valor de suavidad
sensorial. En comparación con el producto convencional, el producto
gofrado de profundidad diferencial tiene grosor inferior, módulo de
tracción más alto, y menor rozamiento. El producto gofrado de
profundidad diferencial tiene un valor general de suavidad
sensorial 0,65 unidades más alto que el producto gofrado
convencional. La diferencia en valor de suavidad sensorial es
superior a 0,4 unidades, lo que es significativo al nivel de
confianza de 95%.
Ejemplo
9
Este ejemplo ilustra el efecto del proceso de
gofrado en hoja base de tissue estratificada, siendo el peso base
del orden de 11 a 13 libras/3000 pie cuadrado. La hoja base de
tissue está en modo estratificado y la división de capas de hoja
base era 65% (100% de madera dura del Norte) al lado Yankee y 35%
(100% de kraft de madera blanda del Norte) al lado de aire. Las
hojas base se convirtieron a tissue de dos capas usando un dibujo
de gofrado similar al ilustrado en la figura 8. En ambos procesos se
usaron rodillos de caucho con dureza 40 Shore A. Se convirtió
tissue de dos capas usando el proceso de gofrado convencional a una
profundidad de penetración de 0,095 pulgadas. Para tissue de dos
capas convertido usando el proceso de gofrado a profundidad
diferencial, la profundidad de penetración era 0,100 pulgadas para
la capa superior, y posteriormente las capas superior e inferior se
gofraron conjuntamente a una profundidad de penetración de 0,065
pulgadas. La tabla 7 siguiente enumera todos los resultados de las
pruebas incluyendo el valor de suavidad sensorial. En comparación
con el producto convencional, el producto gofrado a profundidad
diferencial tiene menor rozamiento y grosor más alto a una
resistencia a la tracción GM similar. El producto gofrado a
profundidad diferencial tiene un módulo de tracción más bajo que
difiere de los ejemplos anteriores. El producto gofrado de
profundidad diferencial tiene una mejor suavidad sensorial (20,44
frente a 20,24 unidades).
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Ejemplo
10
Este ejemplo ilustra el efecto del proceso de
gofrado en hoja base homogénea de tissue, siendo el peso base del
orden de 11 a 13 libras/3000 pies cuadrados. Las hojas base estaban
en el modo homogéneo conteniendo 35% de kraft de madera blanda del
Norte y 65% de madera dura del Norte. Las hojas base se convirtieron
a tissue de dos capas usando un dibujo de gofrado similar al
representado en la figura 8. En ambos procesos se usaron rodillos
de caucho con dureza 40 Shore A. Tissue de dos capas se convirtió
usando el proceso de gofrado convencional a una profundidad de
penetración de 0,100 pulgadas. Para tissue de dos capas convertido
usando el proceso de gofrado a profundidad diferencial, la
profundidad de penetración era 0,100 pulgadas para la capa superior,
y posteriormente las capas superior e inferior se gofraron
conjuntamente a una profundidad de penetración de 0,065 pulgadas.
La tabla 8 siguiente enumera todos los resultados de las pruebas
incluyendo el valor de suavidad sensorial. En comparación con el
producto convencional, el producto gofrado de profundidad
diferencial tiene menor rozamiento y grosor más alto a igual
resistencia a la tracción GM. El producto gofrado a profundidad
diferencial tiene un módulo de tracción más bajo que es consistente
con los resultados del ejemplo 9. El producto gofrado de
profundidad diferencial tiene un mejor valor de suavidad sensorial
que es 0,56 unidades más alto que los productos convencionales.
Ejemplo
11
Este ejemplo compara e ilustra las diferencias
entre la microestructura entre el producto gofrado de profundidad
diferencial y el producto tissue convencional. El suministro de hoja
base contenía 65% de kraft de madera dura del Sur y 35% de kraft de
madera blanda del Norte. Tissue de dos capas se convirtió usando el
proceso de gofrado convencional a una profundidad de penetración de
0,075 pulgadas. Para el producto gofrado a profundidad diferencial,
la profundidad de penetración era 0,085 pulgadas para la capa
superior, y posteriormente las capas superior e inferior se
gofraron conjuntamente a una profundidad de penetración de 0,050
pulgadas. Ambos procesos usaron el mismo dibujo de gofrado
ilustrado en la figura 7. En ambos procesos se usaron rodillos de
caucho con dureza 40 Shore A. Las figuras 18a, 18b y 19a, 19b son
vistas en sección transversal tomadas en dos lugares diferentes de
productos producidos convencionalmente y según la presente
invención. Las ilustraciones en las figuras 18a, 18b y 19a, 19b se
han ampliado 50x. En comparación con la estructura en sección
transversal del producto convencional, la capa inferior del
producto gofrado a profundidad diferencial posee menos curvatura a
causa del gofrado ligero cuando las capas superior e inferior están
unidas conjuntamente. En base a los resultados de las pruebas
físicas enumerados en la tabla 9 siguiente, una menor curvatura
explica que el producto gofrado a profundidad diferencial tenga un
rozamiento mucho menor que el producto convencional. Los contornos
de la capa superior para el producto gofrado a profundidad
diferencial y el producto convencional son similares. El producto
gofrado a profundidad diferencial puede mantener una definición de
gofrado tan buena como el producto convencional. La cavidad de
suavidad entre las capas superior e inferior para el producto
gofrado a profundidad diferencial es mayor que la del producto
convencional. La mayor cavidad de suavidad puede mejorar el tacto
esponjoso que puede proporcionar a un tissue de dos capas una mayor
suavidad. En base a los resultados de suavidad sensorial, el
producto gofrado a profundidad diferencial tiene mayor suavidad
sensorial que el producto convencional. El producto gofrado a
profundidad diferencial tiene mayor cavidad de suavidad entre capas
y menos curvatura en la capa inferior, lo que aporta mayor suavidad
y menor rozamiento. En ejemplos anteriores, el producto gofrado a
profundidad diferencial siempre tiene menor rozamiento y mejor
suavidad sensorial que el producto convencional.
Ejemplo
12
Este ejemplo compara la microestructura entre el
producto gofrado de profundidad diferencial y el producto tissue
convencional. Se hicieron hojas de tissue base a partir de un
suministro conteniendo 60% de kraft de madera dura del Sur, 30% de
kraft de madera blanda del Norte y 10% de recortes y con cuchilla
cuadrada a una relación de 20% de crepé. Tissue de dos capas se
convirtió usando el proceso de gofrado convencional a una
profundidad de penetración de 0,085 pulgadas. Para el producto
gofrado a profundidad diferencial, la profundidad de penetración
era 0,100 pulgadas para la capa superior, y posteriormente las capas
superior e inferior se gofraron conjuntamente a una profundidad de
penetración de 0,065 pulgadas. La dureza del rodillo de caucho
usado en ambos procesos era 40 Shore A. Ambos procesos usaron el
mismo dibujo de gofrado ilustrado en la figura 8. La tabla 10
siguiente enumera las propiedades físicas y los resultados de la
suavidad sensorial. Las figuras 20a, 20b y 21a, 21b muestran la
estructura en sección transversal tomada en dos posiciones
diferentes. Las ilustraciones en las figuras 20a, 20b y 21a, 21b se
han ampliado 50x. El intervalo (o cavidad de suavidad) entre la
parte superior y la inferior para el producto gofrado a profundidad
diferencial es mucho mayor que para el producto convencional. A
causa de la cavidad de suavidad más ancha, el producto gofrado a
profundidad diferencial tiene un grosor más alto que el producto
convencional. El mayor intervalo entre las capas superior e
inferior también puede mejorar la suavidad del tissue. Como se puede
ver en la tabla 10 siguiente, el producto gofrado a profundidad
diferencial tiene una suavidad más alta que el producto
convencional. Los resultados son consistentes con los observados en
el ejemplo 11.
Ejemplo
13
Este ejemplo ilustra el efecto la dureza del
rodillo de caucho en el producto tissue convertido usando el
proceso de gofrado a profundidad diferencial. Aquí se utilizó una
hoja base similar a la usada en el ejemplo 12. Las hojas base se
convirtieron a tissue de dos capas usando el proceso de gofrado a
profundidad diferencial. En lugar de usar la misma dureza (es
decir, 40 Shore A) de rodillos de caucho para ambas líneas de
contacto, se usó un rodillo de caucho más duro (es decir, de dureza
superior a 40 Shore A) en la línea de contacto de gofrado ligero (o
la segunda línea de contacto) donde las dos capas están unidas o
anidadas conjuntamente. La dureza del rodillo de caucho era del
rango de 40 a 80 Shore A en la línea de contacto de gofrado ligero.
Para una condición, ambos rodillos de caucho más blandos (es decir,
40 Shore A) fueron sustituidos por rodillos de caucho más duros (es
decir, 55 Shore A). El dibujo de gofrado representado en la figura 8
se usó en este ejemplo. Se llevaron a cabo cuatro profundidades de
penetración diferentes en cada condición. El peso base del tissue
convertido de dos capas era 18 a 20 libras/3000 pie cuadrado. Los
resultados de las pruebas físicas se representan en las figuras
22-25. La figura 22 representa el efecto de la
dureza del rodillo de caucho en los productos de grosor de gofrado
a profundidad diferencial no es significativo. La diferencia de
grosor entre productos gofrados a profundidad diferencial cae
dentro de 0,003'' por 8 hojas.
El efecto la dureza del rodillo de caucho en el
módulo de tracción y rozamiento no es significativo como se
representa en las figuras 23 y 24. Se observa una tendencia similar
para el resultado de suavidad sensorial como se representa en la
figura 25. La diferencia en valor de suavidad entre productos
gofrados a profundidad diferencial es menos que 0,4 unidades, lo
que es una diferencia significativa a un nivel de confianza de 95%.
En base a los resultados, el rodillo de caucho más duro (es decir,
de dureza superior a 40 Shore A) puede sustituir al rollo más
blando (es decir, 40 Shore A) en la línea de contacto de gofrado
ligero. Dicho resultado difiere del descrito en la Patente de
Estados Unidos número 3.708.366. La Patente de Estados Unidos número
3.708.366 indica que se prefiere que el rodillo de caucho usado
como la línea de contacto de gofrado ligero sea más blando que el
rodillo de caucho usado en la línea de contacto de gofrado intenso.
Aunque no se desea quedar limitados por la teoría, se considera que
la explicación probable de la diferencia en los resultados entre la
presente invención y la descripción en la Patente de Estados Unidos
número 3.708.366 se debe a los dibujos gofrados alargados/no
alargados y suavemente redondeados usados en la presente invención.
Es menos probable que estos dibujos formen gofrados pronunciados en
la capa al usar rodillos de caucho duros.
Ejemplo
14
Este ejemplo ilustra el efecto de adhesivo en
producto tissue convertido usando el proceso de gofrado a
profundidad diferencial. Se usaron rodillos de caucho con 40 Shore
A. La hoja base era similar a la usada en el ejemplo 12 y se
convirtió a tissue de dos capas usando el proceso de gofrado a
profundidad diferencial. Se aplicó adhesivo en extrusiones en el
lado trasero de la capa superior a través de la hoja. El adhesivo se
aplicó usando un aparato similar al representado en la figura 3A.
El dibujo de gofrado ilustrado en la figura 8 se usó en este
ejemplo y se llevaron a cabo cuatro profundidades de penetración
diferentes para cada condición. Las figuras 26 y 27 muestran que
los efectos de adhesivo en el grosor y el módulo de tracción del
producto tissue gofrado a profundidad diferencial no son
significativos. La figura 28 representa que el producto gofrado a
profundidad diferencial sin adhesivo aplicado tiene un menor
rozamiento que el producto gofrado a profundidad diferencial con
adhesivo aplicado. El producto gofrado a profundidad diferencial sin
adhesivo aplicado tiene mejor suavidad como se representa en la
figura 29. La diferencia en el valor de suavidad es superior a 0,4
unidades, lo que es una diferencia significativa a un nivel de
confianza de 95%. En comparación con el producto con adhesivo
aplicado, el producto sin adhesivo aplicado tiene menor rozamiento y
mejor suavidad. Dichos resultados son consistentes con los hallados
en los ejemplos 6 y 7. Así, no se prefiere aplicar adhesivo para
llevar a cabo el proceso de gofrado a profundidad diferencial.
Ejemplo
15
Este ejemplo ilustra el efecto de adhesivo en un
producto tissue convertido usando el proceso de gofrado a
profundidad diferencial. La única diferencia entre el ejemplo 14 y
el ejemplo 15 es el dibujo de gofrado. En este ejemplo, se usó un
dibujo de gofrado análogo al representado en la figura 6A. Se
llevaron a cabo cuatro profundidades de penetración diferentes para
cada condición. La figura 30 representa que el adhesivo ofrecía una
ventaja pequeña para generar volumen. La figura 31 representa que
ambos productos gofrados a profundidad diferencial con y sin
adhesivo aplicado tienen un módulo de tracción similar a igual
resistencia a la tracción GM. Cuando aumenta la profundidad de
penetración, el producto gofrado a profundidad diferencial sin
adhesivo aplicado tiene menor rozamiento, como se representa en la
figura 32. La figura 33 representa que el producto gofrado a
profundidad diferencial sin adhesivo aplicado tiene mejor suavidad.
La diferencia en el valor de suavidad es superior a 0,4 unidades,
que es una diferencia significativa a un nivel de confianza de 95%.
El resultado de suavidad sensorial es consistente con el hallado en
el ejemplo 14. Así, la aplicación de adhesivo para llevar a cabo el
proceso de gofrado a profundidad diferencial puede reducir la
suavidad del tissue.
Ejemplo
16
Este ejemplo presenta una comparación entre
producto tissue convertido usando el proceso de gofrado a
profundidad diferencial y el convertido usando el proceso de
gofrado convencional. Se usaron rodillos de caucho con 40 Shore A
para ambos procesos. La hoja base era similar a la usada en el
ejemplo 12. Se llevaron a cabo cuatro profundidades de penetración
para cada proceso y el dibujo de gofrado usado para cada proceso de
gofrado era similar al representado en la figura 6A. El peso base
del producto tissue de dos capas era 18 a 20 libras/3000 pie
cuadrado. El producto convencional tiene un grosor más alto que el
producto gofrado a profundidad diferencial a igual resistencia a la
tracción GM como se representa en la figura 34. La figura 35
representa que el producto gofrado a profundidad diferencial tiene
un módulo de tracción más alto a igual resistencia a la tracción GM
a causa del gofrado ligero en la segunda línea de contacto. La
figura 36 representa que el producto gofrado a profundidad
diferencial tiene menor rozamiento a igual resistencia a la tracción
GM. En comparación con el producto convencional, el producto
gofrado a profundidad diferencial tiene mejor suavidad como se
representa en la figura 37.
Ejemplo
17
Este ejemplo presenta una comparación entre el
producto gofrado de profundidad diferencial y el producto tissue
convencional. La única diferencia entre los ejemplos 16 y 17 es el
dibujo de gofrado. El dibujo de gofrado representado en la figura 8
se usó en este ejemplo. El producto gofrado a profundidad
diferencial tiene grosor más alto a igual resistencia a la tracción
GM como se representa en la figura 38. Los resultados de pruebas
del módulo de tracción, rozamiento y suavidad sensorial se
representan en las figuras 39-41. En comparación
con el ejemplo 16, los resultados son consistentes con el producto
gofrado a profundidad diferencial que tiene menor rozamiento,
módulo de tracción más alto, y mejor suavidad. Aunque se usaron
diferentes dibujos de gofrado en los ejemplos 16 y 17, el producto
gofrado de profundidad diferencial siempre tiene mejor suavidad que
el producto convencional.
Ejemplo
18
Este ejemplo compara el producto gofrado de
profundidad diferencial y el producto tissue convencional. Ambos
productos se convirtieron en la máquina comercial. Se hicieron hojas
de tissue base a partir de un suministro conteniendo 30% de kraft
de madera dura del Sur, 20% de kraft de madera blanda del Norte y
50% de fibras recicladas. Tissue de dos capas se convirtió usando
el proceso de gofrado convencional a una profundidad de penetración
0,047 pulgadas. Para el producto gofrado a profundidad diferencial,
la profundidad de penetración era 0,075 pulgadas para la capa
superior y posteriormente las capas superior e inferior se gofraron
conjuntamente a una profundidad de penetración de 0,035 pulgadas.
La dureza del rodillo de caucho usado en ambos procesos es 40 Shore
A. Ambos procesos usaron el mismo dibujo de gofrado ilustrado en la
figura 8. La tabla 11 siguiente enumera las propiedades físicas y
el resultado de suavidad sensorial. El producto gofrado a
profundidad diferencial tiene grosor más alto, menor rozamiento,
módulo de tracción más alto y mejor suavidad. La diferencia en el
valor de suavidad es superior a 0,4 unidades, que es una diferencia
significativa a un nivel de confianza de 95%. Los resultados para
productos hechos comercialmente son consistentes con los observados
para productos piloto usados en los ejemplos 3, 4 y 5.
Ejemplo
19
Este ejemplo ilustra una comparación entre el
producto gofrado de profundidad diferencial y el producto tissue
convencional. Las diferencias entre el ejemplo 18 y el ejemplo 19
implican la hoja base y la profundidad de penetración. El peso base
de la hoja base de tissue es del rango de 11-13
libras/3000 pies cuadrados. Se hicieron hojas base a partir de un
suministro conteniendo 60% de madera dura del Norte y 40% de kraft
de madera blanda del Norte. Tissue de dos capas se convirtió usando
el proceso de gofrado convencional a una profundidad de penetración
de 0,057 pulgadas. Para el producto tissue gofrado a profundidad
diferencial, la profundidad de penetración era 0,088 pulgadas para
la capa superior, y posteriormente las capas superior e inferior se
gofraron conjuntamente a una profundidad de penetración de 0,038
pulgadas. La tabla 12 siguiente enumera las propiedades físicas y
el resultado de suavidad sensorial. El producto gofrado a
profundidad diferencial tiene un grosor más alto, menor rozamiento,
y mejor suavidad. La diferencia en el valor de suavidad es superior
a 0,4 unidades, que es una diferencia significativa a un nivel de
confianza de 95%. Ambos productos tissue tienen valor similar de
módulo de tracción. El resultado de suavidad sensorial es así
consistente con los hallados en el ejemplo 10.
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Ejemplo
20
Este ejemplo ilustra el efecto del
preacondicionamiento con vapor en tissue de dos capas convertido
usando el proceso de gofrado a profundidad diferencial. Se hicieron
hojas base a partir de un suministro conteniendo 35% de madera dura
del Norte y 65% de kraft de madera blanda del Norte. El dibujo de
gofrado representado en la figura 8 se usó en este ejemplo. Las
hojas base se convirtieron usando el proceso de gofrado diferencial
con preacondicionamiento con vapor en ambas líneas de contacto como
se representa en la figura 5. La preparación fue sustancialmente la
misma que la representada en la figura 5. Se llevaron a cabo tres
profundidades de penetración para cada condición. En comparación
con el producto gofrado a profundidad diferencial sin
preacondicionamiento con vapor, el producto gofrado a profundidad
diferencial con preacondicionamiento con vapor tiene un grosor
mucho más alto y módulo de tracción más bajo a igual resistencia a
la tracción GM como se representa en las figuras 42 y 43. La figura
44 representa que el efecto de rozamiento en ambos productos no es
obvio. El rozamiento para el producto gofrado a profundidad
diferencial con preacondicionamiento con vapor es bastante variable
como se representa en la figura 44. La puesta en práctica del
proceso de gofrado a profundidad diferencial con
preacondicionamiento con vapor puede proporcionar al tissue de dos
capas más volumen y un módulo más bajo que puede mejorar la
suavidad del tissue.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
21
Este ejemplo proporciona una comparación entre
el producto gofrado a profundidad diferencial y el producto
convencional convertido usando el dibujo de gofrado descrito en la
Patente de Estados Unidos 3.708.366. Una hoja base similar a la
usada en el ejemplo 17 se convirtió en tissue de dos capas usando el
proceso de gofrado a profundidad diferencial y el proceso de
gofrado convencional. Cada proceso se llevó a cabo a cuatro
profundidades de penetración. También se estudió el efecto del
adhesivo en el producto gofrado a profundidad diferencial. El
resultado de la prueba de suavidad sensorial se expone en la figura
45. La diferencia en el valor de suavidad entre el producto gofrado
a profundidad diferencial y el producto convencional es inferior a
0,4 unidades, que es una diferencia significativa a un nivel de
confianza de 95%. En los ejemplos anteriores, el producto gofrado a
profundidad diferencial siempre tenía mayor suavidad y 0,4 unidades
o más que el producto convencional. El producto gofrado a
profundidad diferencial con adhesivo aplicado tiene un menor valor
de suavidad que el producto gofrado a profundidad diferencial sin
adhesivo aplicado. Dicho resultado es consistente con los resultados
observados en el ejemplo 13. La aplicación de adhesivo al ejecutar
el proceso de gofrado a profundidad diferencial disminuye la
suavidad del tissue. Los atributos físicos se miden y representan en
las figuras 46-48. La figura 46 no representa
diferencia significativa entre el producto gofrado a profundidad
diferencial y el producto convencional. En ejemplos anteriores, el
producto gofrado a profundidad diferencial tenía menor rozamiento
que el producto convencional. Así, como se puede ver, la mejora de
la suavidad del tissue requiere no solamente el proceso de gofrado
a profundidad diferencial, sino también un dibujo de gofrado
específico, como se ha descrito anteriormente.
La tabla 13 siguiente expone una comparación de
la relación de aspecto de los tres dibujos de gofrado representados
en las figuras 6A, 7 y 8 así como el dibujo de gofrado descrito en
la Patente de Estados Unidos 3.708.366. La tabla también expone una
comparación de la suavidad sensorial para tissue gofrado usando
gofrado a profundidad diferencial así como el proceso convencional
para cada uno de los dibujos de gofrado.
Es evidente por lo anterior que la utilización
de la técnica de gofrado de profundidad diferencial con un dibujo
de gofrado conocido, tal como el descrito en la Patente de Estados
Unidos número 3.708.366 no mejora la suavidad sensorial. Solamente
cuando la técnica de gofrado a profundidad diferencial se combina
con los dibujos de gofrado únicos que tienen las características
descritas anteriormente e ilustrados a modo de ejemplo en las
figuras del dibujo, se logra una mejora de la suavidad
sensorial.
Claims (10)
1. Un tissue multicapa incluyendo:
una primera capa celulósica gofrada (28) que
tiene un dibujo de gofrado aplicado sobre de tres a doce por ciento
de su superficie a una profundidad de al menos 0,762 mm (treinta
milésimas de pulgada); y
una segunda capa celulósica gofrada (20) de
tissue,
laminándose por contacto dicha primera capa (28)
a dicha segunda capa (20), siendo la adhesión primaria entre las
capas (20, 28) de tissue el resultado de contacto entre fibras
celulósicas más bien que a través de un adhesivo intermedio,
contactando las capas primera y segunda (20, 28) una con otra en
zonas de contacto, definiendo las zonas de contacto entre dichas
capas primera y segunda (20, 28) vacíos flexibles, no siendo la zona
total de contacto superior a quince por ciento del área de las
hojas de tissue;
caracterizado porque la profundidad de
gofrado aplicado a dicha segunda capa (20) no es superior a 80% de
la profundidad de gofrado aplicado a dicha primera capa (28).
2. El tissue multicapa según la reivindicación
1, donde las zonas de contacto entre la primera capa (28) y la
segunda capa (20) son zonas de contacto alargadas.
3. El tissue multicapa según la reivindicación
1, donde las zonas de contacto entre la primera capa (28) y la
segunda capa (20) son redondeadas.
4. El tissue multicapa según la reivindicación
1, donde los dibujos de gofrado en las capas primera y segunda (20,
28) están formados por elementos de gofrado (74) que tienen una
relación de aspecto superior a 1.
5. El tissue multicapa según la reivindicación
1, donde el dibujo de gofrado en las capas primera y segunda (20,
28) está formado por elementos de gofrado (74) que tienen una
relación de aspecto superior a 5.
6. Un método de formar un tissue de dos capas
incluyendo:
producir una primera capa (28) de tissue que
tiene un dibujo de gofrado aplicado sobre de tres a doce por ciento
de su superficie a una profundidad de al menos 0,762 mm (treinta
milésimas de pulgada);
producir una segunda capa (20) de tissue que
tiene un dibujo de gofrado, estando más intensamente gofrada la
primera capa (28) que la segunda capa (20),
comprimir las capas primera y segunda (20, 28)
conjuntamente para laminar por contacto la primera capa (28) a la
segunda capa (20) con zonas de contacto entre las capas primera y
segunda (20, 28), estando las zonas de contacto alargadas o
suavemente redondeadas;
caracterizado porque la profundidad de
gofrado aplicado a dicha segunda capa (20) no es superior a 80% de
la profundidad de gofrado aplicado a dicha primera capa (28).
7. El proceso según la reivindicación 6, donde
los dibujos de gofrado en la primera capa (28) y la segunda capa
(20) están formados por elementos de gofrado (74) que tienen una
relación de aspecto superior a uno.
8. El proceso según la reivindicación 6, donde
los dibujos de gofrado en la primera capa (28) y la segunda capa
(20) están formados por elementos de gofrado (74) que tienen una
relación de aspecto superior a 5.
9. El proceso según la reivindicación 6,
incluyendo preacondicionar la primera capa (28) y la segunda capa
(20) antes de gofrar utilizando calor y humedad.
10. El proceso según la reivindicación 6,
incluyendo preacondicionar la primera capa (28) y la segunda capa
(20) antes de gofrar mediante el uso de vapor.
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