ES2371547T3 - Producto en papel absorbente gofrado. - Google Patents

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Abstract

Producto de papel absorbente, en concreto de guata de celulosa, que comprende al menos dos capas, de las que al menos una esta gofrada según un motivo de gofrado que comprende protuberancias (1, 2, 3) de densidad mayor o igual a 30 protuberancias por cm2, caracterizado porque el citado motivo de gofrado comprende al menos dos zonas yuxtapuestas cuyas protuberancias (1, 2, 3) presentan respectivamente una densidad diferente y/o una superficie de cresta diferente con el fin de obtener un efecto de relieve en el citado producto.

Description

Producto en papel absorbente gofrado
El presente invento se refiere al campo de los papeles absorbentes para uso sanitario o domestico, y tiene por objetivo un producto que comprende al menos una capa gofrada, destinado esencialmente a la fabricaci6n de papel higienico pero tambien de panuelos, servilletas de mesa o eventualmente de papel de cocina.
En la industria de los papeles para uso sanitario y domestico, para la fabricaci6n de este tipo de productos se utiliza un producto absorbente generalmente crespado, de bajo gramaje, denominado guata de celulosa o tejido enguatado. Se aprovecha la capacidad de alargamiento de la estructura, conferida por ejemplo por el crespado, para gofrar la hoja. Esta operaci6n consiste en deformar la hoja de forma permanente entre un cilindro no deformable provisto de relieves y un contra-cilindro, por ejemplo con revestimiento elastico. De esta forma se obtienen protuberancias en una cara que se corresponden con cavidades en la otra cara.
En efecto, la tendencia en estos ultimos anos, en lo que se refiere a los productos de higiene de guata de celulosa, ha sido hacerlos mas suaves, mas mullidos, trabajando sus caracteristicas de espesor y de resistencia, en especial mediante el gofrado. Este ultimo permite ademas mejorar el atractivo visual del producto. La operaci6n de gofrado se realiza sobre papel con bajo contenido de humedad, es decir en transformaci6n. Se trabaja entonces una hoja seca, desenrollada de una bobina madre procedente de la maquina de papel.
Los motivos de gofrado mas comunes estan constituidos por una repetici6n sobre una base geometrica de protuberancias elementales de pequena secci6n transversal y de forma geometrica sencilla. En la patente US 3 414 459 se describe un ejemplo que se refiere a una hoja estratificada constituida por una pluralidad de hojas elementales, llamadas capas, pegadas entre si. Las capas han sido gofradas con una frecuencia de distribuci6n y una altura de las protuberancias adaptadas a la realizaci6n de productos absorbentes del agua, por ejemplo papel de cocina. El numero de elementos va de 5 a 30 elementos por cm2.
Por su parte la Solicitante ha desarrollado, en especial para el papel higienico, motivos en los que el numero de elementos es mayor, y que van de 30 a 80 elementos por cm2. Este tipo de gofrado se denomina habitualmente "microgofrado". Los elementos en relieve que forman el gofrado tienen necesariamente una superficie elemental de cresta muy pequena, inferior a 1 mm2. Para estas ultimas realizaciones se obtiene un aspecto que imita al de un producto tejido. En la patente EP 426 548 se ha descrito un ejemplo de ello.
Sin embargo, este tipo de producto presenta un atractivo visual limitado. Ademas, cuando se asocian mediante pegado dos capas gofradas de esta manera, la suavidad del producto obtenido no es 6ptima.
La soluci6n presentada en la patente FR 2 728 152 permite mejorar la suavidad de una hoja de doble capa con este tipo de gofrado, realizando un motivo combinado, que comprende un motivo grafico y un motivo de fondo. El primero esta compuesto por protuberancias cuya forma es lineal con una anchura comprendida entre 0,1 y 2 mm, y el segundo comprende pequenas protuberancias generalmente troncoc6nicas distribuidas a raz6n de al menos 30 por cm2 (microgofrado). Las capas se asocian en el motivo de forma lineal, limitando asi la extensi6n de las superficies pegadas entre si y la rigidizaci6n inducida.
De acuerdo con esta realizaci6n, la proporci6n de superficie gofrada segun el motivo de fondo es muy mayoritaria: 80% de la superficie en la practica. Es esto lo que asegura lo esencial de las caracteristicas funcionales ligadas al gofrado, a saber, espesor y absorci6n.
Por otro lado se conoce la patente US 5 620 776, la cual describe hojas de papel absorbente gofrado segun un motivo que forma una red de rombos cuyo interior comprende un motivo formado por elementos lineales o por alineamientos de protuberancias. En este invento se trata de obtener hojas de mayor volumen en comparaci6n con hojas no gofradas, y en las que los motivos resalten mucho. Sin embargo, las densidades de protuberancias empleadas no corresponden a microgofrados.
Se conoce ademas la solicitud de patente EP 1 073 797, la cual describe una hoja de papel absorbente, que presenta un motivo formado unicamente por protuberancias del mismo tamano, distribuidas segun densidades casi identicas con el fin de obtener un marcado homogeneo y una buena definici6n de dicho motivo, que tiene al mismo tiempo caracteristicas de espesor y de resistencia comparables a las de una hoja con un gofrado uniforme.
El motivo de gofrado explicado en esta patente comprende una red de celdas cuyo interior esta poco o nada gofrado.
Generalmente, se trata por lo tanto de encontrar un compromiso entre la densidad del elemento o elementos que forman los motivos, la superficie que ocupan, su forma, su marcado.
Se puede actuar sobre los parametros antes mencionados en funci6n de los efectos que se busque obtener: suavidad, espesor, absorci6n, estetica, resistencia.
E03005090 11-11-2011
Los microgofrados conocidos presentan densidades iguales y/o sensiblemente iguales en toda la superficie de los
productos, como se ilustra por ejemplo en el documento EP 1081284. De acuerdo con el presente invento, se busca obtener un producto gofrado que presente en si mismo un relieve mejorado, sin que por ello se vean disminuidas o alteradas sus demas propiedades.
De acuerdo con el invento, el relieve mejorado se obtiene esencialmente gracias a un gofrado caracteristico.
Por otro lado, el producto de acuerdo con el invento presenta ventajosamente un espesor relativamente grande y no da en ningun caso una impresi6n (ni visual ni al tacto) de aplastamiento, o de aplanamiento. De esta forma, el invento tiene por objeto un producto de papel absorbente, en concreto de guata de celulosa, que
por lo menos comprenda dos capas, al menos una de los cuales este gofrada segun un motivo de gofrado que
comprenda protuberancias de densidad mayor o igual a 30 por cm2. De acuerdo con el invento, el citado motivo de gofrado comprende al menos dos zonas yuxtapuestas cuyas protuberancias presentan respectivamente una densidad diferente y/o una superficie de cresta diferente con el fin de obtener un efecto de relieve en el citado producto.
Sin salirse del alcance del invento, el ratio entre la superficie ocupada por las crestas de las citadas protuberancias y la superficie gofrada, es decir, la superficie ocupada por una o varias zonas gofradas de la hoja esta comprendido entre 1% y 60% y preferentemente entre 7% y 45%.
Ventajosamente, la diferencia de densidad y/o de superficie de cresta de las protuberancias es mayor que 7% y preferentemente mayor que 15%. Ademas, la superficie de cresta de las protuberancias mas pequenas es al menos igual a 0,03 mm2.
Por otro lado, la superficie de cresta de las protuberancias mas grandes es como maximo del orden de 0,80 mm2. De acuerdo con una realizaci6n del invento, el motivo de gofrado comprende al menos una primera zona en la que las protuberancias presentan una primera densidad, estando rodeada dicha zona por al menos una segunda zona en la que las protuberancias presentan una segunda densidad mayor que la primera densidad.
De acuerdo con una caracteristica adicional del invento, el motivo de gofrado comprende ademas elementos lineales. Mas en concreto, los elementos lineales definen una segunda red geometrica y/o de motivos esteticos. Preferentemente, las capas se ensamblan entre si mediante pegado.
De acuerdo con una realizaci6n preferente del invento, el producto comprende al menos dos capas gofradas. Sin salirse del alcance del invento, el producto puede comprender tres capas: dos capas exteriores gofradas y una capa central no gofrada.
Otras caracteristicas, detalles y ventajas del invento se entenderan mejor con la lectura de la descripci6n que sigue, hecha a titulo ilustrativo y en absoluto limitativo con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: -la figura 1 ilustra una vista desde arriba de un producto gofrado de acuerdo con una realizaci6n del invento; -la figura 2 ilustra una vista desde arriba de un producto gofrado de acuerdo con otra realizaci6n del invento; -la figura 3 se refiere a una vista desde arriba de un producto gofrado de acuerdo con otra realizaci6n mas del invento; -la figura 4 es una grafica que muestra la relaci6n entre el espesor y la huella para productos de la misma densidad que tienen protuberancias de superficie de cresta diferente; y -la figura 5 es una grafica que muestra la relaci6n entre el espesor y la huella para productos de densidades
diferentes que tienen protuberancias de superficie de cresta identica. En lo que sigue de este texto, asi como en el lenguaje habitual de la tecnica papelera en cuesti6n, las "protuberancias" son elementos en relieve sobre la hoja o la capa de guata de celulosa, mientras que los "picos" son elementos en relieve del cilindro destinados a conformar las protuberancias en el producto de guata de celulosa.
Por otro lado, un microgofrado comprende habitualmente protuberancias de densidad mayor que 30 e incluso que 50 protuberancias/cm2.
La figura 1 presenta un motivo de gofrado realizado en un producto de acuerdo con el invento. Mas en concreto este motivo comprende una primera zona 1 provista de un microgofrado que tiene una primera densidad, estando la citada primera zona rodeada por otras zonas 2, 3 microgofradas que tienen respectivamente una segunda densidad diferente a la primera densidad y una tercera densidad tambien diferente.
E03005090 11-11-2011
Del mismo modo, las superficies de cresta de las protuberancias de las zonas yuxtapuestas pueden ser de valores diferentes. De acuerdo con una realizaci6n de la figura 1: -el primer microgofrado 1 presenta por ejemplo una densidad de 32 protuberancias/cm2 y forma de hexagonos; -el segundo microgofrado 2 esta dotado de una densidad de protuberancias de 72 protuberancias/cm2 y esta inscrito dentro de estrellas. -el tercer microgofrado 3 es el mas denso puesto que las protuberancias tienen en este caso una densidad de 157 protuberancias/cm2.
El tercer microgofrado esta inscrito dentro de rombos. Los tres tipos de gofrado 1, 2, 3 estan yuxtapuestos en al menos una capa, y permiten obtener una hoja con un relieve muy pronunciado.
Para el calculo de la densidad, se ha utilizado el siguiente metodo de calculo:
La "superficie gofrada" corresponde a la zona delimitada por una linea que pasa por el centro de gravedad de las protuberancias que forman el contorno exterior de la zona elegida. El "numero de protuberancias" es igual al numero de protuberancias situadas en el interior de la zona, al cual se
suma la mitad del numero de protuberancias que se encuentran sobre la linea de contorno antes mencionada. La densidad es igual al ratio del "numero de protuberancias" dividido entre la "superficie gofrada". En el contexto del invento, una "zona" comprende al menos 10 protuberancias alineadas segun al menos dos
hileras. La figura 2 ilustra otra realizaci6n del invento de acuerdo con la cual el motivo de gofrado comprende dos tipos de microgofrado: el primero esta formado por primeras zonas 1 dotadas de protuberancias que tienen una primera
densidad de 61 protuberancias/cm2 y una primera superficie de cresta de 0,23 mm2; en este caso estas zonas tienen forma de oct6gono. Intercaladas entre las primeras zonas se encuentran segundas zonas 2 microgofradas, de forma cuadrada y cuyas
protuberancias presentan una segunda densidad (81 protuberancias/cm2) y una segunda superficie de cresta: 0,13
mm.
Los dos tipos de zonas estan yuxtapuestos. Se obtiene asi un relieve muy marcado en cada hoja de guata de celulosa. En este motivo de gofrado no existe protuberancia lineal. La figura 3 muestra otro motivo de gofrado adicional de acuerdo con el invento. El motivo aqui representado esta compuesto por zonas 3 yuxtapuestas delimitadas a la vez por primeros elementos
5 lineales y por segundas zonas 2 constituidas por protuberancias que tienen una gran densidad.
En toda su superficie o en parte de ella, las zonas 3 comprenden protuberancias uniformemente distribuidas de densidad inferior a la densidad de las protuberancias que forman las zonas 2. De acuerdo con el invento, la diferencia de densidad de las protuberancias entre las diferentes zonas es mayor que
el 15%.
Por otro lado, segundos elementos 4 lineales definen en el interior de ciertas zonas 3 motivos esteticos, en este caso con forma de tulipanes. Por supuesto, el motivo ilustrado por la figura 3 s6lo es un ejemplo en absoluto limitativo. En concreto, los elementos 1, 4 lineales no estan necesariamente presentes. Cuando estan presentes, dichos
elementos refuerzan el relieve. En todos los casos se realiza un microgofrado tal que la hoja presenta un relieve muy visible y muy definido. Ademas, se puede realizar un pegado para ensamblar las capas: preferentemente el pegado se realiza en todas las
zonas microgofradas y/o del motivo lineal o en parte de ellas. Por otro lado, se han realizado ensayos gofrando una hoja (o capa) de guata de celulosa entre un cilindro grabado con un motivo de acuerdo con el invento y un cilindro de caucho. A continuaci6n esta hoja se ha asociado mediante pegado a una hoja no gofrada. El espesor de la estructura asi obtenida se ha medido con la ayuda de un micr6metro LORENTZEN & WETTRE con referencia SE050 utilizado segun la norma NF EN 12625-3.
Se han aplicado cinco presiones de gofrado diferentes entre el acero y el caucho, estas presiones han sido recogidas con la ayuda de papel carb6n. Para cada presi6n, se ha colocado una hoja de papel carb6n entre el cilindro grabado y el caucho. El caucho se aplasta al contacto con el cilindro grabado e "imprime" el motivo sobre el papel carb6n. El NIP o huella corresponde a la anchura de la marca dejada por el cilindro grabado sobre el papel
5 carb6n. Esta marca sera mas o menos grande en funci6n de la presi6n de gofrado aplicada.
La figura 4 ilustra una primera serie de ensayos destinados a mostrar el efecto de la superficie de cresta (o dimensi6n) de los picos del cilindro sobre el espesor del producto obtenido. Partiendo de una misma densidad de picos, en este caso 60 picos/cm2, se han realizado ensayos sobre motivos que tienen la misma profundidad y picos de diametros de cresta iguales a 0,4 mm y 0,6 mm, respectivamente. En ordenadas se encuentran los espesores de
10 los productos y en abscisas el NIP o huella dejado por el cilindro sobre el papel carb6n.
La curva A corresponde a productos conformados sobre cilindros que tienen picos de diametro de cresta sensiblemente igual a 0,4 mm mientras que la curva B se refiere a productos conformados sobre cilindros cuyos picos presentan un diametro sensiblemente igual a 0,6 mm. La comparaci6n de estas curvas muestra que para una misma huella, se obtiene un mayor espesor de la estructura cuando dicha huella se obtiene con un cilindro grabado
15 cuyos picos presentan la menor superficie en la cresta.
En la figura 5, que es el resultado de una segunda serie de ensayos tales como los definidos anteriormente, las curvas C, D y E se han obtenido para tres productos cuyos motivos de gofrado presentan tres densidades de protuberancias diferentes. Se han utilizado tres cilindros diferentes.
Partiendo de picos de igual diametro sobre los cilindros, en este caso 0,4 mm, se han realizado ensayos sobre
20 motivos que tienen la misma profundidad y densidades de picos de 50, 60 y 80 protuberancias/cm2, respectivamente.
Se observa que, a igualdad de huella, cuanto mas disminuye la densidad de los picos mas aumenta el espesor del producto obtenido.
De esta forma, yuxtaponiendo zonas de motivo de gofrado que tienen diferentes densidades y/o superficies de
25 cresta, se pueden obtener diferentes espesores de productos, que permiten tener el efecto de relieve deseado, en el producto final.
La relaci6n entre la variaci6n de espesor del producto y el efecto de relieve esta por lo tanto bien establecida.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1) Producto de papel absorbente, en concreto de guata de celulosa, que comprende al menos dos capas, de las que al menos una esta gofrada segun un motivo de gofrado que comprende protuberancias (1, 2, 3) de
    5 densidad mayor o igual a 30 protuberancias por cm2, caracterizado porque el citado motivo de gofrado comprende al menos dos zonas yuxtapuestas cuyas protuberancias (1, 2, 3) presentan respectivamente una densidad diferente y/o una superficie de cresta diferente con el fin de obtener un efecto de relieve en el citado producto.
    2) Producto de acuerdo con la reivindicaci6n 1 caracterizado porque el ratio entre la superficie ocupada por las crestas de las citadas protuberancias (1, 2, 3) y la superficie gofrada de la hoja esta comprendido entre 1% y 10 60%.
    3) Producto de acuerdo con la reivindicaci6n 2 caracterizado porque el ratio entre la superficie ocupada por las crestas de las citadas protuberancias y la superficie gofrada de la hoja esta comprendido entre 7% y 45%.
    4) Producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la diferencia de densidad y/o de superficie de cresta de las protuberancias es mayor que 7% y preferentemente mayor que 15%.
    15 5) Producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la superficie de cresta de las protuberancias mas pequenas es al menos igual a 0,03 mm2.
    6) Producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque la superficie de cresta de las protuberancias mayores es como maximo del orden de 0,80 mm2.
    7) Producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el motivo de
    20 gofrado comprende al menos una primera zona (1) cuyas protuberancias presentan una primera densidad, estando la citada zona rodeada por al menos una segunda zona (2, 3) cuyas protuberancias presentan una segunda densidad mayor que la primera densidad.
    8) Producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque el motivo de gofrado comprende ademas elementos (4, 5) lineales.
    25 9) Producto de acuerdo con la reivindicaci6n 8 caracterizado porque los elementos (5) lineales definen una red geometrica.
    10) Producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las capas estan ensambladas entre si mediante pegado.
    11) Producto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porque comprende 30 al menos dos capas gofradas.
    12) Producto de acuerdo con la reivindicaci6n 11 caracterizado porque comprende ademas una tercera capa no gofrada situada entre las dos capas gofradas.
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