ES2384238T3

ES2384238T3 - Hoja de papel absorbente gofrada, cilindro para el gofrado y procedimiento para su producción

Info

Publication number: ES2384238T3
Application number: ES03712280T
Authority: ES
Inventors: Pierre Graff; Pierre Laurent
Original assignee: Georgia Pacific France SAS
Current assignee: Essity Operations France SAS
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2012-07-02
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: NO333889B1; US20050067089A1; CA2472318A1; CA2472318C; MXPA04007051A; EA006173B1; EA200400863A1; WO2003062530A1; NO20034234L; EP1472411B1; EP1331308A1; NO20034234D0; ATE550490T1; EP1472411A1; US7540939B2

Abstract

Hoja de guata de celulosa, que comprende al menos una primera zona gofrada (A1, A2) con protuberancias sobre una cara correspondientes a alvéolos (101', 102') sobre la otra cara, teniendo los alvéolos una base de forma sensiblemente poligonal, y al menos una segunda zona no gofrada (B), caracterizada por el hecho de que: - los alvéolos (101', 102') están dispuestos según, al menos, una alineación; - los lados enfrentados de dos alvéolos adyacentes definen un puente (P) de bordes rectilíneos o sensiblemente rectilíneos, de longitud L superior a su anchura D más grande, determinando uno o varios puentes, unidos entre sí, un camino preferentemente entre dos segundas zonas no gofradas (B) separadas por, al menos, una primera zona gofrada (A1, A2).

Description

Hoja de papel absorbente gofrada, cilindro para el gofrado y procedimiento para su producci6n

La invenci6n se refiere al campo tecnico del papel absorbente para uso sanitario o domestico. Particularmente, tiene por objeto productos de uso unico, tales como las servilletas, los manteles, las bayetas de papel o el papel higienico, fabricados de guata de celulosa.

La guata de celulosa es un papel absorbente de gramaje comprendido preferentemente entre 15 y 35 g/m2, que se puede fabricar de manera que presenta una cierta capacidad de alargamiento. Una tecnica actual consiste en aplicar y pegar la hoja aun humeda sobre un cilindro secador, y en separarla del mismo posteriormente por medio de una cuchilla, en forma de rasqueta, para crear ondulaciones de rizado. A continuaci6n, se puede bobinar a la espera de una transformaci6n en producto acabado. Esta tecnica presentada de forma resumida se denomina tecnica usual. Se designa en el campo tecnico por (CWP).

Otra tecnica consiste en secar la hoja despues de escurrirla sin ejercer presi6n, al menos en parte, hasta una desecaci6n suficiente para hacer que solidifiquen las fibras en la parte interna de la hoja. Llegado el caso, se termina el secado por aplicaci6n de la hoja sobre un cilindro calentado. Gracias a este primer secado, se puede presionar la hoja contra el cilindro sin destruir su estructura. Dicha hoja conserva una parte de su volumen. Dicho cilindro permite ademas su rizado. Se realiza el primer secado sin presi6n soplando aire caliente a traves de la hoja despues de su escurrimiento. Esta tecnica, que se designa en el campo tecnico bajo las siglas (TAD), permite obtener una hoja mas gruesa y un volumen masico mayor que la tecnica usual. Dicha hoja se caracteriza por una estructura mas abierta y una permeabilidad mas grande.

A continuaci6n, por la tecnica conocida de gofrado, se puede mejorar o, al menos, modificar una u otra de sus caracteristicas, tales como la suavidad, la flexibilidad, la absorci6n, el espesor o el aspecto. El modo de transformaci6n es, por lo tanto, funci6n del uso al que esta destinado. El patr6n de gofrado esta constituido, muy frecuentemente, por protuberancias o resaltes en forma de piramides de secci6n redonda, ovalada o cuadrada, repartidos regularmente por la superficie de la hoja. Se observa que a una protuberancia sobre una cara de la hoja corresponde una cavidad o un alveolo sobre la otra cara.

Para gofrar la guata de celulosa, se utiliza generalmente un cilindro rigido que presenta en la superficie picos, obtenidos por grabado o por mecanizado, de forma, dimensiones y densidad apropiadas. Se aplica la hoja sobre el cilindro y se presiona la misma por medio de otro cilindro que presenta un revestimiento que puede deformarse, por ejemplo de caucho. Dicha hoja se adapta de esta manera al relieve. Para un mismo patr6n, se obtiene una deformaci6n mas o menos importante segun los parametros que se hayan elegido, tales como la flexibilidad del caucho, por su capacidad para deformarse y conformarse al relieve del grabado, y la presi6n de gofrado.

La firma solicitante comercializa un producto de papel de tipo bayeta cuyas protuberancias estan repartidas segun circulos concentricos. La bayeta de papel esta compuesta por dos capas de guata de celulosa que se han gofrado separadamente y montado de forma que las protuberancias estan en posici6n conocida bajo el nombre de «nested» ("encajadas"). Las protuberancias de una capa hacen frente a la otra capa y estan colocadas entre las protuberancias de esta ultima. Las dos capas estan encajadas de esta manera una en la otra y provistas de bolsas de aire, mejorando la absorci6n. La hoja presenta alveolos sobre sus dos caras visibles. Prescindiendo del estado de la superficie al nivel microsc6pico, pero considerando su aspecto a simple vista, la hoja presenta un relieve a dos niveles. Un primer nivel esta definido por el fondo de los alveolos (el fondo de los alveolos estaria en un unico plano si los picos de gofrado estuvieran todos al mismo nivel). El segundo nivel corresponde al de la parte de la hoja que esta sin gofrar.

Una variante de este producto esta descrita en la solicitud EP 1 101 867-A1.

Para mejorar la capacidad de absorci6n de un producto de tipo bayeta, se puede trabajar sobre la hoja en el momento de su fabricaci6n, es decir, a nivel de la maquina papelera, sobre su formaci6n, su modo de secado o los aditivos que se incorporan en la misma, por ejemplo.

Se conoce asimismo la patente de EE.UU. numero 6.173.496, que muestra un cilindro equipado con un encamisado de gofrado externo cuyo relieve esta formado por laser. Esta tecnica permite formar picos de perfil muy preciso.

Se conoce tambien el documento FR 2 773 564, que muestra particularmente una hoja de papel absorbente en la que una de las caras presenta un gofrado constituido por dos tipos de protuberancias de forma troncoc6nica y altura diferentes.

La tecnica anterior comprende asimismo la patente de EE.UU. numero 3.867.225, que divulga un procedimiento de gofrado y asociaci6n de capas de tipo "nested", presentando cada una de las capas un gofrado segun una red poligonal regular.

Con este objetivo, el modo de gofrado de la hoja es asimismo un parametro importante sobre el que se puede actuar.

La firma solicitante se ha fijado como objetivo crear un modo de gofrado que mejora las propiedades de absorci6n del papel de guata de celulosa.

La firma solicitante se ha fijado igualmente como objetivo crear un modo de gofrado que produce un efecto visual atrayente y atractivo a la vez.

Conforme a la invenci6n, se consigue este objetivo con una hoja de guata de celulosa, que comprende al menos una primera zona gofrada con protuberancias sobre una cara correspondientes a alveolos sobre la otra cara, teniendo los alveolos una base de forma sensiblemente poligonal, y al menos una segunda zona no gofrada, caracterizada por el hecho de que:

-: los alveolos estan dispuestos segun, al menos, una alineaci6n,

-: los lados enfrentados de dos alveolos adyacentes definen un puente de bordes rectilineos o sensiblemente rectilineos, de longitud L superior a su anchura D mas grande, determinando uno o varios puentes, unidos entre si, un camino preferentemente entre dos segundas zonas no gofradas separadas por, al menos, una primera zona gofrada.

Se denomina «puente» la parte que esta comprendida entre dos alveolos adyacentes. En una disposici6n preferente de la invenci6n, los puentes tienen bordes rectilineos. Los bordes de los puentes pueden estar curvados, sin salirse del alcance de la invenci6n. Los bordes son preferentemente paralelos, pero pueden ser asimismo ligeramente inclinados uno respecto al otro, como se aclarara con mas detalle a continuaci6n.

Se define la anchura D del puente por la distancia que separa los bordes de dos alveolos adyacentes. Cuando los bordes no son paralelos, se considera la distancia media a lo largo del puente.

En este caso, la anchura puede variar en un plano paralelo a la superficie de la hoja. La anchura del puente puede variar asimismo en un plano perpendicular a la superficie de la hoja, entre dicha superficie en la parte alta del alveolo y el fondo del alveolo. La anchura mas grande esta determinada tanto en el plano paralelo como en el plano perpendicular a la superficie de la hoja.

Dicha anchura puede ser muy reducida cuando los puentes no son planos, sino abombados transversalmente, que es lo mas frecuente.

La estructura conforme a la invenci6n es nueva respecto a la que se puede encontrar en el estado de la tecnica. De forma sorprendente, se constata que los puentes destacan visualmente y crean un patr6n distinto del patr6n que sale de los alveolos, mientras que en los patrones de la tecnica anterior, el patr6n visible era exclusivamente el de los propios alveolos. El patr6n gofrado de la invenci6n trae a la memoria un producto textil con un ornamento bordado. En efecto, el puente con sus bordes rectilineos trae a la memoria el agrupamiento de varias fibras o hilos de un producto tejido o sencillamente textil.

En particular, la hoja de la invenci6n presenta al menos tres niveles de relieve distintos que hacen destacar el patr6n definido por las alineaciones de alveolos.

Un primer nivel corresponde al fondo de los alveolos, un segundo nivel corresponde a la zona no gofrada y un tercer nivel a la superficie de los puentes.

Esta soluci6n se distingue de la tecnica anterior en que los alveolos, respectivamente protuberancias, que forman alineaciones, presentan exclusivamente una base de forma ovalada o redonda. Por cierto, tambien en este caso, se constata que entre dos alveolos adyacentes, el nivel de la hoja es menor que el de la segunda zona, pero esta parte tiene una forma de hueco redondeado que no se puede asimilar a un puente. La invenci6n permite crear roturas claras de nivel, que son fuentes de contraste. Las aristas constituidas por dichos bordes, rectilineos o sensiblemente rectilineos, contribuyen igualmente a reforzar el efecto de contraste.

Preferentemente, la hoja de guata de celulosa es tal que la relaci6n L/D es superior a 1, preferentemente superior a 1,5, y particularmente superior a 3.

La hoja puede estar caracterizada ademas por el hecho de que la distancia entre dos primeras zonas (A1, A2) adyacentes, separadas por una zona no gofrada (8), esta comprendida entre una y tres veces, preferentemente entre una y dos veces, la anchura de dichas primeras zonas (A1, A2).

Ya se conoce un papel gofrado cuyo patr6n comprende alveolos cuadrados. Por ejemplo, la patente de EE.UU. numero 4.293.990 describe una hoja gofrada de papel destinada a la limpieza. El gofrado esta compuesto por partes

planas separadas por valles. La distancia (anchura y longitud) entre los alveolos es, en este caso, siempre identica. No existen puentes. Ademas, aunque los flancos de los valles sean rectilineos, no esta dispuesta en este patr6n una parte correspondiente a las segundas zonas de la invenci6n, por lo tanto, con mas raz6n, tampoco tres zonas a niveles diferentes.

En particular, conforme a un modo de realizaci6n, la secci6n de los alveolos puede ser triangular, con la ventaja de poder disponerlos segun alineaciones que forman partes de curvas sin perder la propiedad de los puentes.

Ventajosamente, la inclinaci6n (a) de, al menos, una de las paredes de los alveolos, medida con relaci6n a la vertical al plano de la hoja, esta comprendida entre 20° y 45°.

Ademas, la densidad lineal de los alveolos esta comprendida entre 2 y 20 por cm; su densidad superficial esta situada entre 4 y 50 por cm2, preferentemente entre 4 y 20 por cm2.

La hoja segun la invenci6n puede estar asociada a una segunda hoja de guata de celulosa para formar una hoja de doble espesor.

De esta manera, la segunda hoja puede ser una hoja de guata de celulosa, de tipo secada por soplado transversal.

Conforme a una caracteristica interesante de la invenci6n, las alineaciones son concentricas.

El cilindro para el gofrado de una hoja comprende picos de base poligonal que forman alineaciones, en las que dos picos adyacentes estan dispuestos de tal manera que dos lados respectivos de la base poligonal de dichos dos picos estan dispuestos uno enfrente del otro y son sensiblemente paralelos entre si.

Preferentemente, los picos son de base triangular.

El cilindro segun la invenci6n esta caracterizado, en particular, por el hecho de que el angulo (�) definido por dichos dos lados sensiblemente paralelos de los picos esta comprendido entre 0 y 35°.

Preferentemente, cada una de las caras de los picos forma un angulo (a), comprendido entre 20 y 45°, con un plano perpendicular a una generatriz del cilindro definido al nivel de dicha cara.

El procedimiento para fabricar una hoja, segun el que se presiona una hoja contra un cilindro de gofrado grabado, forma parte, por supuesto, de la presente invenci6n.

La invenci6n tiene por objetivo, igualmente, el procedimiento que permite obtener, particularmente, el producto definido con anterioridad. De forma sorprendente, se constata que es posible realizar un patr6n que comprende alineaciones de alveolos que forman tal relieve a tres niveles, gofrando la guata de celulosa sobre un cilindro grabado con un unico nivel de profundidad de grabado. Se evitan de este modo los grabados complejos y costosos de los cilindros.

Otras ventajas y caracteristicas resultaran evidentes con la lectura de la descripci6n que sigue de un modo de realizaci6n no limitativo de la invenci6n, acompafado por los dibujos, en los que:

- la figura 1 representa esquematicamente una instalaci6n de gofrado; -la figura 2 representa una parte de un ejemplo de patr6n de gofrado del cilindro conforme a la invenci6n; -la figura 2A es una parte agrandada de la figura 2; -la figura 3 es una representaci6n, en perspectiva, de un pico del patr6n de la figura 2; -la figura 4 representa una vista parcial fotografica, en perspectiva, de un producto gofrado segun el patr6n

de la figura 2; -la figura 5 representa una vista fotografica, en perspectiva, de un producto gofrado de la tecnica anterior; -la figura 6 representa una vista fotografica, en perspectiva, de un producto gofrado segun otro modo de

realizaci6n de la invenci6n;

-: la figura 7 es un dibujo de un patr6n realizado sobre un cilindro segun otro modo mas de realizaci6n de la invenci6n; -la figura 8 es un dibujo de otro patr6n de cilindro segun la invenci6n; y

-: la figura 9 muestra un grafico en el que se dan a conocer las velocidades de absorci6n medidas sobre un producto de la invenci6n y sobre un producto de la tecnica anterior.

La figura 1 proporciona una representaci6n esquematica de un elemento de una unidad industrial para gofrar capas de guata de celulosa y transformarlas en una hoja de producto para uso sanitario o domestico. Dicho elemento comprende un cilindro gofrador 1, generalmente de metal, con superficie grabada segun el patr6n de gofrado deseado, y un cilindro 2 con revestimiento de caucho o de cualquier otro material susceptible de deformarse. Los dos cilindros tienen ejes de rotaci6n paralelos y ruedan uno sobre el otro. Se guia la hoja 3 de guata de celulosa entre los dos cilindros, al mismo tiempo que unos medios de accionamiento los hacen girar en sentido contrario uno respecto al otro y unos medios empujadores aproximan los dos cilindros entre si bajo un esfuerzo determinado. Deformando el caucho en la zona de contacto, el mismo llega a adaptarse al relieve del grabado del primer cilindro

1. La hoja 3 colocada entre los dos cilindros experimenta la misma deformaci6n. El grabado esta constituido por picos 10, que se ven a mayor escala respecto al diametro del cilindro, repartidos segun el patr6n elegido. La anchura de la zona de contacto entre los dos cilindros, que forma una banda rectangular, esta designada por el termino impronta y se expresa en centimetros.

En la figura 2, se ha representado, en vista desde arriba, una parte del patr6n grabado sobre el cilindro 1 y conforme a un modo de realizaci6n de la invenci6n.

Dicho patr6n puede estar constituido, preferentemente, por picos 10 de base triangular. Los picos estan colocados segun unas alineaciones A'1, A'2 que, en este ejemplo, tienen esencialmente forma de arcos de circulo y constituyen sobre la hoja unas primeras zonas gofradas A1, A2. Entre dos alineaciones A'1, A'2, esta dispuesta una segunda zona 8' que no comprende picos 10.

Los picos presentan, preferentemente, una forma piramidal de base triangular, como se ve con mas precisi6n en la figura 3. Su vertice no termina en punta y esta truncada. Ademas, forma un semiplano. La altura (H) de los picos esta medida desde su vertice hasta el fondo del grabado y varia de 0,1 a 2,5 mm aproximadamente. Dicha altura depende de la aplicaci6n prevista.

Preferentemente, se elige una altura menor para los productos que pretenden tener un tacto suave, tales como el papel higienico o las servilletas. En cambio, para un producto del que se quiere utilizar lo mejor posible la capacidad de absorci6n de la guata de celulosa, se elige una altura H mas elevada.

Las caras de los picos adyacentes en forma de piramide pueden tener inclinaciones diferentes o identicas. Su base es poligonal o sensiblemente poligonal, y dos picos adyacentes estan dispuestos de tal modo que sus bases presentan dos lados rectilineos paralelos o sensiblemente paralelos,como se define a continuaci6n.

El angulo (a) (tal como es visible en la figura 3) de las inclinaciones de los picos esta comprendido, preferentemente, entre 20° y 45°, medido con relaci6n a la vertical de la base del pico y que, sobre el cilindro, es perpendicular al eje de este ultimo.

Finalmente, aunque el pico 10 de la figura 3, por ejemplo, tenga aristas sencillas, esta igualmente dentro del alcance de la invenci6n prever picos piramidales cuyas aristas sean redondeadas. Se pueden prever otras formas de picos de base poligonal, como trapecios, rombos...

Segun el modo de realizaci6n representado, los picos en una misma alineaci6n estan dispuestos de tal modo que los vertices 101, 102 de dos picos adyacentes cualesquiera pueden estar ligeramente desplazados respecto a la direcci6n general de la alineaci6n, como se ilustra particularmente en la figura 2 al nivel de las zonas de alineaci6n A'1 o A'2.

Considerando el espacio dispuesto entre dos picos, se observa que esta definido por los lados 101m y 102m de su base triangular. Preferentemente, los dos lados adyacentes 101m, 102m de dos picos forman entre si un angulo ( ) que, conforme a una caracteristica de la invenci6n, esta comprendido entre 0 y 35°: vease la figura 2A.

En este documento, en el caso de picos de base triangular dispuestos en arco de circulo, dos picos adyacentes estan orientados en un sentido contrario. En otros terminos, un primer y un tercer picos de la alineaci6n estan orientados hacia el centro del circulo definido por la alineaci6n, mientras que el segundo pico dispuesto entre el primero y el tercero esta orientado hacia el exterior del circulo definido por la alineaci6n y llega a intercalarse entreel primer y segundo picos.

El angulo (�) formado por los dos lados es, preferentemente, inferior a 35°, para que pueda formarse un puente sobre el producto gofrado. La distancia entre dos picos sucesivos es bastante reducida. Dicha distancia es tal que, sobre el producto gofrado, la longitud L de la parte que forma puente esta en una relaci6n con su anchura D superior a 1, pero el resultado es mas marcado con una relaci6n superior, por ejemplo 1,5, particularmente 2 6 3.

Por la anchura D, hay que entender la distancia entre dos lados de dos alveolos adyacentes. Dicha anchura se puede tomar a un nivel cualquiera entre la base y el vertice del alveolo; la anchura D varia de esta manera segun el angulo (a).

La longitud L de un puente corresponde sensiblemente a la longitud de dos lados adyacentes 101m, 102m de dos picos 10 vecinos.

El modo de realizaci6n de los patrones de la invenci6n presenta un interes particular cuando las capas estan dispuestas en modo "nested" y las primeras zonas estan separadas entre si por segundas zonas no gofradas sensiblemente iguales. Las anchuras son, preferentemente, iguales en esta disposici6n, porque se constata entonces una diferencia de nivel muy clara entre las primeras y las segundas zonas.

Sin salirse del alcance de la invenci6n, dos o mas de dos alineaciones pueden estar adyacentes, es decir, pr6ximas entre si, para formar una zona gofrada que, en si misma, esta rodeada de zonas no gofradas. Se crean de esta manera puentes, entre los alveolos, de diferentes alineaciones, que permiten una comunicaci6n desde una zona no gofrada hasta otra zona no gofrada dispuesta por el otro lado de la zona gofrada.

La figura 7 ilustra un ejemplo de realizaci6n de este tipo. En efecto, se puede ver en esta figura una parte de cilindro grabado sobre la que aparecen particularmente alineaciones onduladas A'3 de picos. Con este tipo de cilindro, se pueden realizar hojas que comprenden alineaciones de alveolos, tales como dos puentes unidos entre si que determinan un camino entre dos zonas no gofradas.

Por alineaciones de alveolos, hay que entender un conjunto de, al menos, dos alveolos adyacentes que delimitan al menos un puente.

Las alineaciones pueden estar constituidas, en conjunto, por alveolos de base poligonal, yuxtapuestos a otros tipos de alveolos correspondientes, por ejemplo, a protuberancias clasicas que tienen una base circular. Esta variante no esta ilustrada.

En la figura 4, se ha representado una vista parcial, en perspectiva, de un producto obtenido por gofrado sobre un cilindro que presenta el patr6n de la figura 2.

Se reconocen los alveolos 101' y 102' dispuestos segun las alineaciones A1, A2, en este caso en forma de circulo. Los alveolos estan separados por partes que forman puentes P en zigzag segun el patr6n del ejemplo de realizaci6n representado. Se observa que los puentes P estan abombados y no presentan una superficie superior plana. Esto proviene de la reducida separaci6n entre las protuberancias colocadas a lo largo de las alineaciones. Durante el gofrado, el papel no toca el fondo del grabado. Las alineaciones de protuberancias estan separadas por zonas no gofradas 8. Se observa que los puentes estan a un nivel ligeramente contraido respecto al de las zonas 8. Este relieve acentua el contraste entre las zonas gofradas A1, A2 y las zonas no gofradas 8.

De esta manera (veanse las figuras 4 y 6), se observa la formaci6n de puentes muy visibles. Cada puente P presenta una longitud L y una anchura D. Los patrones suplementarios creados de esta manera proporcionan un nuevo efecto al producto.

Sin salirse del alcance de la invenci6n, el patr6n puede ser tal como el esquematizado en la figura 8 correspondiente a la superficie de un cilindro, es decir, no solamente con alineaciones A'4 de picos de base poligonal que definen primeros circulos, sino tambien con otras alineaciones A" formadas por picos clasicos de secci6n circular que definen circulos concentricos con los primeros circulos. Se pueden prever ademas otros elementos de patr6n C' formados por una alineaci6n de picos de base poligonal (en este caso triangular). Vista la disposici6n relativa de los picos que forman esta ultima alineaci6n, los lados adyacentes de dos picos forman en este caso un angulo (tal como se ilustra en la figura 2A). Por ello, sobre el producto gofrado, el puente formado de esta manera no tiene una anchura constante. En este tipo de patr6n, la anchura de la zona no gofrada puede ser identica, incluso inferior, a la anchura de las alineaciones de alveolos.

Se puede gofrar una primera hoja segun un patr6n compuesto por una alineaci6n de alveolos de forma poligonal. Dicha primera hoja puede estar asociada a una segunda hoja gofrada segun el mismo tipo de patr6n, de manera que las dos hojas esten montadas en posici6n conocida bajo el nombre de «nested».

Segun otros modos de realizaci6n de la invenci6n, se puede gofrar una primera hoja segun el principio de las variantes representadas en las figuras 4 (hoja), 7 u 8 (cilindro). Dicha primera hoja puede estar asociada a una segunda hoja gofrada segun un patr6n del estado de la tecnica, es decir, sin puentes, por ejemplo del tipo ilustrado en la figura 5, o segun un patr6n que combina alineaciones con puentes y alineaciones sin puentes, tal como se ilustra, por ejemplo, en la figura 8.

Segun la invenci6n, no solamente se obtiene un efecto visual de contraste sino tambien se pone en evidencia una mejora tecnica del producto respecto a las propiedades de absorci6n.

Se ha observado de manera sorprendente que los productos segun la invenci6n presentan propiedades de absorci6n claramente mejoradas.

Dicho efecto es muy ventajoso, particularmente para la utilizaci6n de la hoja como bayeta de papel.

De esta manera, se ha podido poner en evidencia, mediante diferentes ensayos, que no solamente se aumenta la capacidad de absorci6n, tambien se mejora de esta manera la difusi6n del liquido tanto en sentido transversal como en sentido del movimiento y, finalmente, la velocidad de absorci6n de liquidos por la hoja segun la invenci6n es superior a las de los productos de la tecnica anterior.

Se procede a ensayos que pretenden mostrar que los productos, conformes a la invenci6n, tienen una capacidad de absorci6n mejorada respecto a los productos de la tecnica anterior.

1) Ensayo de medici6n de la capacidad de absorci6n y de la velocidad de absorci6n a presi6n

Para este ensayo, la muestra se coloca a lo largo sobre una lamina porosa de vidrio sinterizado cuyo tamafo de poro se ha determinado en 40 Im. Una placa que lleva peso se coloca sobre la muestra. La muestra esta, de esta manera, ligeramente comprimida. La lamina porosa descansa sobre una placa que comprende un orificio en su centro, en el que desemboca por debajo un tubo flexible. El tubo flexible pone de esta manera el volumen de la lamina porosa en comunicaci6n con un dep6sito de liquido, cuyo nivel se puede ajustar en altura respecto al de la lamina porosa. El dep6sito se coloca, a su vez, sobre una balanza. Este medio permite conocer la cantidad de liquido que se hace pasar a la muestra cuando se levanta el dep6sito respecto a la lamina porosa.

El liquido es, en general, agua a 9 g/l de cloruro de sodio.

El procedimiento consiste en impregnar la muestra a traves de la lamina porosa disminuyendo el nivel de dicha muestra respecto al dep6sito. Se mide la cantidad de liquido absorbido simplemente midiendo la perdida de agua en el dep6sito. Se procede con diferentes pesos.

Se puede proceder a medidas de capacidad de absorci6n igualmente sin presi6n.

Las muestras eran las siguientes:

-: Referencia L1; un papel de bayeta gofrado, compuesto por dos capas de gramaje 23 g/m2 dispuestas, cada una, en posici6n "nested" una respecto a la otra, comercializado por la firma solicitante. El producto se representa fotograficamente en la figura 5. Los alveolos PA1 son circulares y estan dispuestos en circulos concentricos, dejando entre si zonas no gofradas PA2.

Diametro de los alveolos:1 mm, medido en el fondo.

Numero de alveolos por cm2: aproximadamente 7.

Numero de alveolos a lo largo de una alineaci6n: aproximadamente 4 por cm lineal.

-: Referencia M1; mismo papel de base que el de la referencia L1, pero gofrado segun alineaciones de alveolos de secci6n triangular, tal como se ilustra por la figura 4, y compuesto igualmente por dos capas gofradas de esta manera.

Los alveolos tienen una base triangular equilatera cuyos lados tienen 1 mm de largo. El producto esta representado fotograficamente en la figura 4.

Los alveolos estan dispuestos en circulos concentricos segun el patr6n de la figura 2. La densidad del patr6n es el mismo que para la referencia L1. Esta dispuesto el mismo numero por unidad superficial y el mismo numero por unidad longitudinal, a lo largo de las alineaciones.

-: Referencia N1; se fabrica una hoja compuesta por dos capas a partir del mismo papel y con un patr6n unitario compuesto por los mismos alveolos que en el caso M1, pero la disposici6n de las alineaciones ya no es en circulos. Los circulos se han reemplazado por hexagonos. El producto se representa en la figura 6 y proporciona un efecto de patr6n diferente.

La tabla siguiente da a conocer los valores de la absorci6n medida sucesivamente para presiones crecientes de 5, 55 y 105 g/cm2, volviendo a continuaci6n a una presi6n de 5 g/cm2. Se sefala que el valor de 5 g/cm2 corresponde, segun se estima, a la presi6n a la que esta sometido el papel de bayeta en su utilizaci6n normal.

Las caracteristicas del papel tisu, de base delantera gofrada, papel 1, asi como las de los papeles de guata de celulosa L1, M1, N1, estan reagrupadas en la tabla siguiente.

Gramaje g/m2: Ep. mm Resistencia a la tracci6n seca N/m/ 2 capas Resistencia a la tracci6n humeda N/m/2 capas Absorci6n (g/g) a diferentes presiones (g/cm2)

SM: ST SM ST 5 55 105 5

Papel 1: 46 0,18 1.151 627 307 174 3,8 3,2 2,9 3,4

L1: 6,2 3,2 2,7 3,8

M1: 6,7 3,4 2,8 4,0

N1: 6,6 3,4 2,8 4,0

El gramaje esta expresado en g/m2. El espesor se mide sobre una pila de 12 hojas y se relaciona con una hoja. La resistencia a la tracci6n se mide sobre piezas de ensayo, cortadas en una hoja de dos capas, de 5 cm de ancho, y se expresa en N/m. La absorci6n se mide en gramos de liquido absorbido por gramos de papel (g/g).

Se observa para las referencias M1 y N1 de la invenci6n una mejora de la absorci6n respecto a un patr6n constituido por alveolos de base circular (ref. L1). La mejora esta mas marcada a carga reducida de 5 g/cm2. Esto se explica por el hecho de que el efecto del patr6n disminuye con el aumento de la presi6n de apoyo sobre la hoja de bayeta. Se constata esta misma diferencia entre las hojas gofradas y el mismo papel no gofrado.

2) Se procede a un segundo ensayo, denominado de difusi6n, destinado a evaluar la capacidad de humectaci6n de una muestra por difusi6n de liquido. En general, el liquido es agua salada al 0,9%. Las muestras de forma rectangular (por ejemplo de 12 cm x 2,5 cm) se colocan sobre una placa que se puede inclinar y unos electrodos (espaciados d', 1 cm) se disponen sobre cada muestra, uno de cuyos extremos se sumerge en el agua. El conjunto de electrodos esta conectado a un ordenador que graba particularmente el tiempo en cada cm humedecido. Un programa reune estos datos, lo que permite obtener la siguiente tabla: la primera linea de cifras (del 1 al 9) corresponde al numero de cm humedecidos. En dicha tabla, L corresponde a un producto conocido; M y N corresponden, respectivamente, a los productos M1 y N1 del ensayo de absorci6n.

Tiempo de difusi6n en sentido SM (s): Tiempo de difusi6n en sentido ST (s)

1: 2 3 4 5 6 8 9 1 2 3 4 5 6 8 9

L: 0,8 3,3 7,7 16 25 36 64 86 0,7 2,5 5 7,7 12 16 28 36

M: 1,1 3,9 6,9 15 21 28 52 66 1 2,9 5,5 10 14 19 34 43

N: 1,2 3,7 8,8 13 21 29 56 68 0,9 2,6 4,6 8 14 20 33 42

Se observa que para los productos M y N, que comprenden el patr6n de la invenci6n, los tiempos de difusi6n en el sentido del movimiento y en el sentido transversal son mas pr6ximos entre si que los del producto L. Esto significa que el liquido se difunde mas eficazmente en cualquiera de las direcciones que sobre un producto L que presenta un patr6n de gofrado de la tecnica anterior.

3) Se procede a un ensayo de velocidad de absorci6n que pretende verificar en la medida en la que la geometria de los alveolos y su alineaci6n permiten la creaci6n de puentes que intervienen en el proceso de absorci6n.

Se dispone un cilindro horizontal por encima de una cuchilla revestida con tefl6n. Se fija una hoja de papel sobre el cilindro mirando a la cuchilla. Se coloca una gota de agua coloreada sobre la cuchilla y se aproxima lentamente esta ultima a la hoja que esta dispuesta sobre el cilindro. Se ilumina con intensidad la gota y se graba por medio de una camara que se activa justo antes de la absorci6n. La duraci6n maxima de la grabaci6n es de 5,4 segundos, con una imagen cada 4 ms.

Las imagenes obtenidas permiten medir la evoluci6n del diametro de la gota en el transcurso del tiempo.

Se mide el tiempo que se necesita para que una gota que esta dispuesta sobre la cuchilla pase al interior del sustrato del papel, y se repite la operaci6n tantas veces como sea necesario para obtener un muestreo de resultados representativos de modo estadistico. Se procede a estas medidas sobre las muestras de los mismos papeles que en los ejemplos precedentes en dos lugares diferentes. En primer lugar, se mide el tiempo de absorci6n por el papel en los puntos PI1 (figura 4) y PA1 (figura 5) en la zona central de los patrones, ademas de en los puntos PI2 (figura 4) y PA2 (figura 5), es decir, en la zona no gofrada (pero correspondiente a una zona gofrada de la segunda capa).

De esta manera, se puede medir el tiempo medio de absorci6n de las gotas. En la figura 9, se han trazado las curvas de absorci6n del diametro de una gota con el tiempo.

Cada una de estas cuatro curvas indican la evoluci6n en tanto por ciento del diametro de una gota en funci6n del tiempo, iniciandose la gota en lugares diferentes de dos tipos de hojas.

5 -La curva 1 es la huella para una gota iniciada en el punto PA1 de la figura 5.

-: La curva 2 es la huella para una gota iniciada en el punto PI1 de la figura 4.

-: La curva 3 es la huella para una gota iniciada en el punto PA2.

-: La curva 4 es la huella para una gota iniciada en el punto PI2.

De esta manera, parece que, en los puntos comparables de iniciaci6n, el diametro de una gota disminuye mas

10 rapidamente cuando se aplica sobre un producto de la invenci6n. Se puede deducir de ello que la velocidad de absorci6n de los liquidos aplicados en la superficie es mayor.

Se observa que la mejora de la velocidad de absorci6n se obtiene en la superficie de la capa tanto sobre una zona gofrada como sobre una zona que, en si misma, no esta gofrada. De hecho, hay que tomar en consideraci6n la capa subyacente que, respectivamente, esta gofrada y no gofrada. La invenci6n tiene, por lo tanto, un efecto global sobre

15 la hoja doble (que comprende dos capas).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Hoja de guata de celulosa, que comprende al menos una primera zona gofrada (A1, A2) con protuberancias sobre una cara correspondientes a alveolos (101', 102') sobre la otra cara, teniendo los alveolos una base de forma sensiblemente poligonal, y al menos una segunda zona no gofrada (8), caracterizada por el hecho de que:

-

los alveolos (101', 102') estan dispuestos segun, al menos, una alineaci6n;

-

los lados enfrentados de dos alveolos adyacentes definen un puente (P) de bordes rectilineos o sensiblemente rectilineos, de longitud L superior a su anchura D mas grande, determinando uno o varios puentes, unidos entre si, un camino preferentemente entre dos segundas zonas no gofradas (8) separadas por, al menos, una primera zona gofrada (A1, A2).
2.

Hoja de guata de celulosa segun la reivindicaci6n precedente, caracterizada por el hecho de que L/D es superior a 1, preferentemente superior a 1,5, y particularmente superior a 3.
3.

Hoja segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que la distancia entre dos primeras zonas (A1, A2) adyacentes, separadas por una zona no gofrada (8), esta comprendida entre una y tres veces, preferentemente entre una y dos veces, la anchura de dichas primeras zonas (A1, A2).
4.

Hoja de guata de celulosa segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que la base de dichos alveolos (101', 102') es triangular.
5.

Hoja de guata de celulosa segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que la inclinaci6n (a) de, al menos, una de las paredes de los alveolos, medida con relaci6n a la vertical al plano de la hoja, esta comprendida entre 20° y 45°.
6.

Hoja de guata de celulosa segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que la densidad superficial de los alveolos esta comprendida entre 4 y 50 por cm2, y preferentemente entre 4 y 20 por cm2.
7.

Hoja de guata de celulosa segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que la densidad lineal de los alveolos esta comprendida entre 2 y 20 por cm.
8.

Hoja de guata de celulosa segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por el hecho de que esta asociada a una segunda hoja de guata de celulosa para formar una hoja de doble espesor.
9.

Hoja de guata de celulosa segun la reivindicaci6n precedente, caracterizada por el hecho de que la segunda hoja es una hoja de guata de celulosa, de tipo secada por soplado transversal.
10.

Hoja de guata de celulosa segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque dichas alineaciones son concentricas.
11.

Cilindro para el gofrado de una hoja segun una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por el hecho de que comprende picos (10) de base poligonal que forman alineaciones (A'1, A'2), en las que dos picos (101, 102) adyacentes estan dispuestos de tal manera que dos lados (101 m, 102m) respectivos de la base poligonal de dichos dos picos estan dispuestos uno enfrente del otro y son sensiblemente paralelos entre si.
12.

Cilindro segun la reivindicaci6n precedente, caracterizado por el hecho de que los picos (10) son de base triangular.
13.

Cilindro segun una de las reivindicaciones 11 6 12, caracterizado por el hecho de que el angulo ( �) entre dichos dos lados (101 m, 102m) sensiblemente paralelos de los picos (101, 102) esta comprendido entre 0 y 35°.
14.

Cilindro segun una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por el hecho de que cada una de las caras de los picos forman un angulo (a), comprendido entre 20 y 45°, con un plano perpendicular a una generatriz del cilindro definido al nivel de dicha cara.
15.

Procedimiento para fabricar una hoja segun una de las reivindicaciones 1 a 10, por el que se presiona la hoja contra un cilindro de gofrado (1) grabado, caracterizado por el hecho de que el cilindro (1) esta definido segun cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14.