ES2600138T3 - Hoja de tejido absorbente crepado con gramaje local variable - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para fabricar hoja celulósica absorbente crepada en tela con una mejora en las características de dispensación, comprendiendo el procedimiento: (a) deshidratar en forma compacta un material para la fabricación de papel para formar un papel continuo naciente; (b) aplicar el papel continuo deshidratado a una superficie de transferencia de translación (464) que se mueve a una velocidad de superficie de transferencia; (c) crepar en tela el papel continuo de la superficie de transferencia (464) en una consistencia de aproximadamente 30% a aproximadamente 60% utilizando una tela de crepado estampada (60), produciéndose la etapa de crepado en tela bajo presión en una ranura de crepado en tela (64) definida entre la superficie de transferencia (464) y la tela de crepado (60), donde la tela (60) se mueve a una velocidad de tela que es más lenta que la velocidad de superficie de transferencia, en la que el estampado de la tela, parámetros de ranura, velocidad delta y consistencia de papel continuo se seleccionan de tal manera que el papel continuo es crepado desde la superficie de transferencia (464) y transferido a la tela de crepado (60); (d) adherir el papel continuo a un cilindro de secado (480) con una composición de recubrimiento adhesivo resinoso; (e) secar el papel continuo en el cilindro de secado (480); y (f) despegar el papel continuo del cilindro de secado (480); en el que el material, tela de crepado y composición de recubrimiento de adhesivo de resinoso se seleccionan y la velocidad delta, parámetros de ranura y consistencia de papel continuo, calibre y gramaje son controlados de tal manera que la longitud de flexión en la dirección de la máquina MD del papel continuo secado sea al menos aproximadamente 3,5 cm y el papel continuo tiene un retículo de fibra para la fabricación de papel provisto de (i) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra, que se extienden en la dirección perpendicular a la máquina (CD) (12) de gramaje local relativamente alto interconectadas por (ii) una pluralidad de regiones densificadas ampliadas (14) de fibras comprimidas para la fabricación de papel, las regiones densificadas ampliadas (14) tienen gramaje local relativamente bajo y están en general orientadas a lo largo de la dirección de la máquina (MD) de la hoja; y las regiones densificadas ampliadas (14) además se caracterizan por una relación de aspecto MD/CD de al menos 1,5.

Description

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Muchas realizaciones de productos que se pueden fabricar según la invención incluyen una hoja celulósica absorbente que tiene gramaje local variable que comprende un retículo de fibra para la fabricación de papel provisto de (i) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra, que se extienden en la dirección perpendicular a la máquina (CD) de gramaje local relativamente alto que tienen desviación de fibra a lo largo de CD de la hoja adyacente (ii) una pluralidad de regiones densificadas de fibras comprimidas para la fabricación de papel, teniendo las regiones densificadas gramaje local relativamente bajo y estando dispuestas entre regiones crestadas.

Se describe además en la presente memoria una hoja celulósica absorbente que tiene gramaje local variable que comprende (i) una pluralidad de regiones enriquecidas en fibra, que se extienden en la dirección perpendicular a la máquina (CD) de gramaje local relativamente alto y (ii) una pluralidad de regiones de gramaje bajo dispuestas entre regiones de gramaje alto, en la que las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto exhiben un gramaje local característico al menos 25% mayor que un gramaje local característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo. En otros casos, el gramaje local característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 35% mayor que el gramaje local característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo; mientras que aún en otros, el gramaje local característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 50% mayor que el gramaje local característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo. En algunas variantes, el gramaje local característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 75% mayor que el gramaje bajo característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje local o al menos 100% mayor que el gramaje local característico de las regiones de gramaje bajo. El gramaje local característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto puede ser al menos 150% mayor que el gramaje local característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo; en general, el gramaje local característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es de 25% a 200% mayor que el gramaje local característico de las áreas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo.

Según la descripción de la presente memoria, también se hace una hoja celulósica absorbente que tiene gramaje local variable que comprende (i) una pluralidad de regiones enriquecidas en fibra, que se extienden en la dirección perpendicular a la máquina (CD) de gramaje local relativamente alto y (ii) una pluralidad de regiones de gramaje bajo ampliadas orientadas generalmente en la dirección de la máquina (MD), en la que las regiones de gramaje local relativamente alto se extienden en la CD en general una distancia de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 3 veces una distancia que las regiones de gramaje relativamente bajo ampliadas se extienden en MD. Esta característica se observa en las Figuras 19, 20. Típicamente, las regiones enriquecidas en fibra son regiones crestadas que tienen una pluralidad de macropliegues. Así también, las regiones de bajo gramaje ampliadas tienen una relación de aspecto MD/CD mayor que 2 o 3, habitualmente entre aproximadamente 2 y 10 tal como entre 2 y 6.

También se describe en la presente memoria un procedimiento para fabricar una hoja celulósica absorbente crepado por cinta que comprende: (a) deshidratar en forma compacta un material para la fabricación de papel para formar un papel continuo naciente que tiene una distribución de orientación de fibra para la fabricación de papel aparentemente aleatoria; (b) aplicar el papel continuo deshidratado que tiene la distribución aparentemente aleatoria de la orientación de fibra a una superficie de transferencia de translación que se mueve a una primera velocidad; (c) crepar en cinta el papel continuo de la superficie de transferencia en una consistencia de aproximadamente 30% a aproximadamente 60% utilizando una cinta de crepado estampada, produciéndose la etapa de crepado bajo presión en una ranura de crepado por cinta definida entre la superficie de transferencia y la cinta de crepado en la que la cinta se mueve a una segunda velocidad más lenta que la velocidad de dicha superficie de transferencia. El estampado de cinta, parámetros de ranura, velocidad delta y consistencia de papel continuo se seleccionan de tal manera que el papel continuo es crepado de la superficie de transferencia y redistribuido en la cinta de crepado para formar un papel continuo con un retículo que tiene una pluralidad de regiones interconectadas de diferentes pesos base locales incluyendo al menos (i) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra de alto gramaje local, interconectadas a modo de (ii) una pluralidad de regiones densificadas ampliadas de fibra comprimida para la fabricación de papel. Las regiones densificadas ampliadas tienen gramaje local relativamente bajo y en general están orientadas a lo largo de la dirección de la máquina (MD) de la hoja. Las regiones densificadas ampliadas además se caracterizan por una relación de aspecto MD/CD de al menos 1,5; y el proceso además incluye (d) secar el papel continuo. Preferentemente, la cinta de crepado es una tela. El proceso aún además puede incluir aplicar succión al papel continuo crepado mientras está dispuesto en la tela de crepado. Mucho más preferentemente, la cinta de crepado es una tela de crepado tejida con prominentes junturas de arrollamiento MD que se proyectan en la ranura de crepado en mayor medida que las junturas de trama de la tela y la tela de crepado es una tela de múltiples capas. Las regiones crestadas incluyen macroplieges estirables que pueden ser expandidos estirando el papel continuo a lo largo de MD de la hoja. En algunas realizaciones las regiones crestadas incluyen macroplieges estirables y anidados en los micropliegues estirables y el proceso además incluye la etapa de estirar los micropliegues de las regiones crestadas mediante la aplicación de succión. En un proceso típico, las regiones crestadas incluyen una pluralidad de crestas superpuestas inclinadas con respecto a la MD de la hoja.

Un aspecto de la invención es un procedimiento para fabricar una hoja celulósica absorbente crepada en tela con una mejora en las características de dispensación que comprende: a) deshidratar en forma compacta un material para la fabricación de papel para formar un papel continuo naciente; b) aplicar el papel continuo deshidratado a una superficie de transferencia de translación que se mueve a una velocidad superficial de transferencia; c) crepar en

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1,5 a aproximadamente 5 y es operada en una relación de crepé de tela/crepé de bobina de aproximadamente 1 a aproximadamente 20. El proceso puede ser operado en una relación de crepé de tela/crepé de bobina de aproximadamente 2 a aproximadamente 10, tal como en una relación de crepé de tela/crepé de bobina de aproximadamente 2,5 a aproximadamente 5.

Lo anterior y otras características de la invención se ilustran además en el debate que está a continuación.

A la terminología utilizada en este documento se le da su sentido corriente coherente con las definiciones ejemplares expuestas inmediatamente más abajo; mg se refiere a miligramos y m2 se refiere a metros cuadrados y así sucesivamente.

El porcentaje de adhesivo de crepado "agregado" se calcula dividiendo la tasa de aplicación de adhesivo (mg / min) por el área de superficie del cilindro de secado que pasa por debajo de un brazo aplicador de pulverización (m2/min). La composición de adhesivo resinoso más preferentemente consiste esencialmente de una resina de alcohol polivinílico y una resina de poliamidaepiclorhidrina en la que la relación en peso de resina de alcohol de polivinílico y la resina de poliamida-epiclorhidrina es de aproximadamente 2 a aproximadamente 4.. El adhesivo de crepado también puede incluir modificador suficiente para mantener una buena transferencia de la tela de crepado y el cilindro Yankee; en general menos del 5% en peso de modificador y más preferentemente menos de aproximadamente 2% en peso de modificador, para los productos desmontados. Para los productos crepados de la pala, 15% -25% de modificador o más pueden ser utilizados.

A lo largo de esta especificación y reivindicaciones, cuando hacemos referencia a un papel continuo naciente que tiene una distribución aparentemente aleatoria de la orientación de fibra (o el uso de terminología similar), estamos haciendo referencia a la distribución de la orientación de fibra que se produce cuando se utilizan técnicas de formación conocidas para depositar un material sobre la tela de formación. Cuando se examina al microscopio, las fibras dan la apariencia de estar orientadas en forma aleatoria a pesar de que, dependiendo del chorro hasta la velocidad de cable, puede haber una desviación significativa hacia la orientación de la dirección de la máquina haciendo que la resistencia a la tensión de la dirección de la máquina del papel continuo exceda la resistencia a la tensión de la dirección perpendicular.

A menos que se especifique lo contrario, "gramaje", BWT, bwt y así sucesivamente se refiere al peso de una resma de producto de 3,000 pies cuadrados (279 m2). Del mismo modo, "resma" significa resma de 3000 pies cuadrados (279 m) a menos que se especifique lo contrario, por ejemplo en gramos por metro cuadrado (gramos por metro cuadrado). Consistencia se refiere al % de sólidos de un papel continuo naciente, por ejemplo, calculado sobre una base seca. "Aire seco" significa que incluye la humedad residual, por convención hasta aproximadamente 10% de humedad de la pulpa y de hasta aproximadamente 6% para papel. Un papel continuo naciente que tiene 50% de agua y 50% pulpa totalmente seca tiene una consistencia de 50%

El término "celulósica", "hoja celulósica" y similares significa que incluye cualquier producto que incorpora fibra para la fabricación de papel con celulosa como constituyente importante. "Fibras para fabricación de papel" incluyen pulpas vírgenes o fibras celulósicas recicladas (secundarias) o mezclas de fibras que comprenden fibras celulósicas. Las fibras adecuadas para fabricar los papeles continuos de esta invención incluyen: fibras distintas de madera, tal como fibras de algodón o derivados de algodón, abacá, kenaf, hierba sabai, lino, esparto, paja, cáñamo yute, bagazo, fibras de seda de algodoncillo, fibras de hojas de piña y fibras de madera tal como aquellas obtenidas de árboles de coníferas y caducifolios, incluyendo fibra de madera blanda, tal como fibras kraft de madera blanda del sur y del norte; fibra de madera dura, tal como eucalipto, arce, abedul, álamo temblón, o similares. Las fibras de fabricación de papel pueden liberarse de su material de origen por uno cualquiera de un número de procesos químicos de reducción a pulpa familiares para un experimentado en la técnica incluyendo sulfato, sulfito, polisulfuro, fabricación de pasta de soda, etc. La pulpa puede ser blanqueada, si se desea por medios químicos incluyendo el uso de cloro, dióxido de cloro, oxígeno, peróxido alcalino y así sucesivamente. Los productos de la presente invención pueden comprender una mezcla de fibras convencionales (tanto si proceden de fuentes de reciclaje o de pulpa virgen) y fibras tubulares ricas en lignina de alta aspereza , pulpa mecánica tal como pulpa termomecánica química blanqueada (BCTMP). "Materiales" y terminología similar se refiere a composiciones acuosas que incluyen fibras para la fabricación de papel, resinas de resistencia en húmedo, opcionalmente, disolventes y similares para la fabricación de productos de papel. La fibra reciclada es típicamente más del 50% en peso de fibra de madera dura y puede ser 75% -80% o más de fibra de madera dura

Como se utiliza en la presente memoria, el término deshidratar en forma compacta el papel continuo o material se refiere a la deshidratación mecánica mediante la compresión en proceso húmedo sobre un fieltro de deshidratación, por ejemplo, en algunas realizaciones mediante el uso de presión mecánica aplicada en forma continua sobre la superficie del papel continuo como en una ranura entre un rodillo de prensa y un calzo de prensa en la que el papel continuo está en contacto con un fieltro para la fabricación de papel. La terminología "deshidratar en forma compacta" se utiliza para distinguir de los procesos en los que la deshidratación inicial del papel continuo se lleva a cabo mayormente por medios térmicos como es el caso, por ejemplo, en la Patente Estadounidense No. 4.529.480 para Trokhan y la Patente Estadounidense No. 5.607.551 para Farrington et al.. Deshidratar en forma compacta un papel continuo de ese modo se refiere a, por ejemplo, eliminar el agua de un papel continuo naciente que tiene una consistencia menor que 30% o algo así mediante la aplicación de presión al mismo y/o incrementando la

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disponibles comercialmente en general se pueden usar en la práctica.

Quasoft 202-JR es un material suavizante adecuado, el cual puede ser derivado por alquilación de un producto de condensación de ácido oleico y dietilentriamina. Las condiciones de síntesis que utilizan una deficiencia de agente de alquilación (por ejemplo, sulfato de dietilo) y sólo un paso de alquilación, seguido por el ajuste del pH para protonar las especies no etiladas, resultan en una mezcla que consiste en especiesno etiladas catiónicas y etiladas catiónicas. Una proporción menor (por ejemplo, aproximadamente 10%) de la amina amido resultante se cicla para generar compuestos de imidazolina. Dado que sólo las porciones de imidazolina de estos materiales son compuestos de amonio cuaternario, las composiciones como un todo son sensibles al pH. Por lo tanto, en la práctica de la presente invención con esta clase de productos químicos, el pH en la caja principal debería ser aproximadamente de 6 a 8, más preferentemente 6 a 7 y más preferentemente de 6,5 o 7.

Los compuestos de amonio cuaternario, tal como sales de dialquil dimetil amonio cuaternario también son adecuadas en particular cuando los grupos alquilo contienen de aproximadamente 10 a 24 átomos de carbono. Estos compuestos tienen la ventaja de ser relativamente insensibles al pH.

W013Los suavizantes biodegradables pueden ser utilizados. Los desligantes/suavizantes catiónicos representativos biodegradables c se describen en las Patentes Estadounidenses No. 5.312.522; 5.415.737; 5.262.007; 5.264.082; y 5.223.096, todas las cuales se incorporan aquí por referencia en su totalidad. Los compuestos son diésteres biodegradables de compuestos de amonio cuaternario, amina-ésteres cuaternizados, ésteres a base de aceite vegetal biodegradable funcionales con cloruro de amonio cuaternario y cloruro de diéster dierucildimetil amonio y son suavizantes biodegradables representativos.

En algunas realizaciones, una composición de desligante particularmente preferente incluye un componente de amina cuaternaria así como un tensioactivo no iónico.

El papel continuo naciente puede deshidratarse por compactación en un fieltro para la fabricación de papel. Cualquier fieltro adecuado puede ser utilizado. Por ejemplo, los fieltros pueden tener texturas base de doble capa, texturas base de triple capa, o texturas base laminadas. Los fieltros preferidos son aquellos que tienen el diseño de textura base laminada. Un fieltro de prensa húmedo que puede ser particularmente útil con la presente invención es Vector 3 hecho por Voith Fabric. Los antecedentes de la técnica en el parea de fieltro de prensa incluyen las Patentes Estadounidenses Nos. 5.657.797; 5.368.696; 4.973.512; 5.023.132; 5.225.269; 5.182.164; 5.372.876; y

5.618.612. Puede utilizarse del mismo modo un fieltro de prensa diferencial como se describe en la Patente Estadounidense No. 4.533.437 para Curran et al.

El crepado adecuado o telas texturadas incluyen capa simple o múltiples capas, o preferentemente estructuras de malla abierta compuestas. La construcción de la tela per se es menos importante que la topografía de la superficie de crepado en la ranura de crepado como se debate en más detalle a continuación. Las junturas MD largas con junturas ligeramente bajadas CD son muy preferidas para muchos productos. Las telas pueden tener al menos una de las siguientes características: (1) en el lado de la tela de crepado que está en contacto con el papel continuo húmedo (el lado "superior"), el número de hebras en la dirección de la máquina (MD) por pulgada (malla) es de 10 a 200 (hebras por cm (malla) es de 3 a 18) y el número de hebras en dirección perpendicular (CD) por pulgada (recuento) es también de 10 a 200 (hebras por cm (recuento) es de 3 a 18); (2) El diámetro de hebra es típicamente menor que 0,050 pulgadas (0,13 cm); (3) en la parte superior, la distancia entre el punto más alto de las junturas MD y el punto más alto en las junturas CD es de aproximadamente 0,001 a aproximadamente 0,02 o 0,03 pulgadas (de aproximadamente 0,0025 a aproximadamente 0,05 o 0,08 cm); (4) Entre estos dos niveles pueden formarse junturas ya sea por hebras MD o CD que dan a la topografía una apariencia de valle/colina tridimensional que es impartida a la hoja; (5) La tela puede estar orientada de cualquier manera adecuada a fin de lograr el efecto deseado en el procesamiento y en las propiedades en el producto; las largas junturas de urdimbre pueden estar en la parte superior para aumentar los rebordes MD en el producto, o las largas junturas de trama pueden estar en la parte superior si se desean más rebordes CD para influir en las características de crepado a medida que el papel continuo es transferido del cilindro de transferencia a la tela de crepado; y (6) podrá hacerse que la tela muestre ciertos patrones geométricos que sean agradables a la vista, que es típicamente repetido cada dos a 50 hilos de urdimbre. Una tela especialmente preferida es una tela de múltiples capas W013 Albany International. Tales telas se forman a partir de fibras poliméricas de monofilamento con diámetros que típicamente varían de aproximadamente 0,25 mm a aproximadamente 1 mm. Una tela particularmente preferente se muestra en la Figura 7 y siguiente.

Con el fin de proporcionar masa adicional, un papel continuo húmedo es crepado en a tela texturada y ampliado dentro de la tela texturada por succión, por ejemplo.

Si se utiliza un formador Fourdrinier u otro formador de brecha, el papel continuo naciente puede ser condicionado con cajas de succión y un recubrimiento de vapor hasta alcanzar un contenido de sólidos adecuado para transferir a un fieltro de deshidratación. El papel continuo naciente puede ser transferido con la asistencia de succión al fieltro. En una formadora creciente, el uso de ayuda por succión es necesario puesto que el papel continuo naciente es formado entre la tela de formación y el fieltro.

Un modo preferente de fabricación de los productos inventivos incluye deshidratar en forma compacta un material

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papel en baja consistencia, menor que 5%, es depositado en la tela o cable 222 para formar un papel continuo 44 sobre la tabla 212 comos e muestra en el diagrama. El papel continuo 44 es trasladado en la dirección de la máquina hasta la sección de prensa 40 y es transferido a un fieltro de prensa 42. En este sentido, el papel continuo es típicamente deshidratado hasta una consistencia de entre aproximadamente 10 y 15% en el cable 222 antes de ser transferido al fieltro. Así también, el rodillo 234 puede ser un rodillo de succión para ayudar en la transferencia al fieltro 42. En el fieltro 42, papel continuo 44 es deshidratado hasta una consistencia típicamente de aproximadamente 20 a aproximadamente 25% previo a ingresar a una ranura de prensa indicada en 290. En la ranura 290 el papel continuo es comprimido en el cilindro 52 a modo de rodillo de prensa de calzo 242. En este sentido, el calzo 244 ejerce presión donde el papel continuo es transferido a la superficie 248 del rodillo 52 en una consistencia de aproximadamente 40 a 50% en el rodillo de transferencia. El rodillo de transferencia 52 realiza el traslado en la dirección de la máquina indicada por 284 a una primera velocidad.

La tela 60 se mueve in la dirección indicada por la flecha 286 y recolecta el papel continuo 44 en la ranura de crepado indicada en 64. La tela 60 se mueve a una segunda velocidad más lenta que la primera velocidad de la superficie de transferencia 248 del rodillo 52. De ese modo, el papel continuo es provisto de un crepé de tela típicamente en una cantidad de aproximadamente 10 a aproximadamente 100% en la dirección de la máquina.

La tela de crepado define una ranura de crepado n una distancia en la que la tela de crepado 60 es adaptada para entrar en contacto con la superficie 248 del rodillo 52; es decir, aplica significativa presión al papel continuo contra el cilindro de transferencia. Para este propósito, el rodillo de crepado 62 puede estar provisto de una superficie blanda deformable que aumentará el ancho de la ranura de crepado y aumentará el ángulo de crepado de la tela entre la tela y la hoja en el punto de contacto o un rodillo de prensa de calzo o dispositivo similar podría ser utilizado como rodillo 52 o 62 para aumentar el contacto efectivo con el papel continuo en la ranura de crepado en tela de alto impacto 64 donde el papel continuo 44 es transferido a la tela 60 y se hace avanzar en la dirección de la máquina. Mediante la utilización de un equipo diferente en la ranura de crepado, es posible ajustar el ángulo de crepado en tela o el ángulo de recepción desde la ranura de crepado. Puede utilizarse una cubierta en el rodillo 62 que tiene una dureza Pusey y Jones de aproximadamente 25 a aproximadamente 90. De ese modo, es posible influenciar la naturaleza y cantidad de redistribución de fibra, deslaminación/descomposición que pueden producirse en la ranura de crepado en tela 64 ajustando estos parámetros de ranura. En algunas realizaciones puede ser deseable reeestructurar las características entre fibras en dirección z mientras en otros casos puede desearse afectar las propiedades solamente en el plano del papel continuo. Los parámetros de ranura de crepado pueden afectar la distribución de la fibra en el papel continuo en una variedad de direcciones, incluyendo la inducción de cambios en la dirección z así como MD y CD. En cualquier caso, la transferencia desde el cilindro de transferencia a la tela de crepado es de alto impacto ya que la tela se mueve más lenta que el papel continuo y se produce un cambio de velocidad significativo. Típicamente, el papel continuo es crepado en cualquier lugar de 5-60% y aún más durante la transferencia desde el cilindro de transferencia a la tela.

La ranura de crepado 64 en general se extiende sobre una distancia o ancho de ranura de crepado en tela de cualquier lugar de aproximadamente 1/8" a aproximadamente 2", típicamente %2 " a 2" (de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 5,1 cm, típicamente 1,3 a 5,1 cm). Para una tela de crepado con 32 hebras CD por pulgada (12,5 hebras CD por centímetro), el papel continuo 44 de ese modo encontrará en cualquier lugar de aproximadamente 4 a 64 filamentos de trama en la ranura.

La presión de ranura en la ranura 64, es decir, la carga entre el rodillo de crepado 62 y el rodillo de transferencia 52 es apropiadamente 20-100, preferentemente 40-70 libras (apropiadamente 9-45, preferentemente 18-32 kg) por pulgada lineal (PLI) (apropiadamente 3,6-17,9 kg, preferentemente 7.1-12.5 kg por cm lineal (plcm)).

Siguiendo el crepé de tela, el papel continuo 44 es retenido en la tela 60 y alimentado a la sección de la secadora

218. En la sección de la secadora 218 el papel continuo es secado hasta una consistencia de aproximadamente 92 a 98% antes de ser bobinado en la bobina 276. Obsérvese que se proporciona en la sección de secado una pluralidad de rodillos de secado calentados 266, 268 y 270 que están en contacto directo con el papel continuo en la tela 60. Las calandrias de secado o rodillos 266, 268, y 270 son calentados con vapor hasta una temperatura elevada operativa para secar el papel continuo. Los rodillos 258, 260, 262 y 264 son asimismo calentados aunque estos rodillos contactan la tela directamente y no el papel continuo directamente. Opcionalmente se proporciona una caja de succión 66 que puede utilizarse para expandir el papel continuo dentro de la tela para aumentar el calibre tal como se indica más arriba.

En algunas realizaciones de la invención, es deseable eliminar respiraderos abiertos en el proceso, tal como el respiradero abierto entre la tela y bobina de secado y crepado 276. esto se logra fácilmente extendiendo la tela de crepado hasta el tambor de bobina y transfiriendo el papel continuo directamente desde la tela hasta la bobina tal como se divulga en general en la Patente Estadounidense No. 5.593.545 para Rugowski et al.

Una tela de crepado 60 preferente se muestra en las Figuras 7 y 8. La Figura 7 es una imagen topográfica en escala de grises de la tela de crepado 60, mientras que la Figura 8 es una imagen topográfica en colores en dos dimensiones ampliada de la tela de crepado que se muestra en la Figura 7. La tela 60 está montada en el aparato de las Figuras 4, 5, o 6 de tal manera que sus junturas MD 300, 302, 304, 306, 308, 310, y etcétera, se extienden a lo largo de la dirección de la máquina de la máquina de papel. Se apreciará a partir de las Figuras 7 y 8 que la tela 60

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es una tela de múltiples capas que tiene bolsillos de crepado 320, 322, 324, y etcétera, entre las junturas MD del la tela. También se proporciona una pluralidad de junturas CD 330, 332, 334 y etcétera, que pueden estar preferentemente retraídas levemente con respecto a las junturas MD de la tela de crepado. Las junturas CD pueden estar retraídas con respecto a las junturas MD una distancia de aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 0.3 mm. Esta geometría crea una distribución única de fibra cuando el papel continuo es crepado en proceso húmedo desde un rodillo de transferencia como se apreciará a partir de la Figura 9 y etcétera. Sin la intención de ceñirse a la teoría, se considera que la estructura ilustrada, con “bolsillos” retraídos relativamente grandes y longitud y altura de junturas limitada en CD redistribuye la fibra en el crepado de alto impacto para producir la hoja que es especialmente apropiada para material reciclado y proporciona calibre sorprendente.

En las Figuras 9 a 12 se muestra esquemáticamente una ranura de crepado 64 en la que un papel continuo 44 es transferido de un rodillo de transferencia o apoyo 52 a la tela de crepado 60. La tela 60 tiene una pluralidad de filamentos de urdimbre tal como filamentos 350 así como una pluralidad de filamentos de trama tal como se apreciará a partir de las Figuras que se debaten más arriba. Los filamentos de trama están dispuestos en un primer nivel 352 así como un segundo nivel 354 como se muestra en los diagramas. Los diversos filamentos o hebras pueden tener cualquier dimensión apropiada, típicamente una hebra de trama tendría un diámetro de 0,50 mm mientras una hebra de urdimbre sería algo menor, tal vez 0,35 mm. Los filamentos de urdimbre se extienden alrededor de los niveles de filamentos de trama de tal manera que las junturas ampliadas tal como juntura 300 contacta el papel continuo a medida que el mismo está dispuesto en el rodillo de transferencia 52 como se muestra en los diversos diagramas. Las hebras de urdimbre también pueden tener junturas más pequeñas distales de la superficie de crepado si así se lo desea.

En una realización particularmente preferida, el ancho de ranura en 100 pli (17,9 plcm) es de aproximadamente 34,8 mm cuando se usa en conexión con la cubierta de rodillo de crepé que tiene una dureza P & J de 45. La penetración de ranura se calcula como 0,49 mm utilizando el procedimiento de Deshpande, suponiendo 1 "(2,54 cm) de espesor de la manga. es igualmente adecuado un espesor de la manga de 2" (5,08 cm)

Una tela apropiada para su uso en conexión con la presente invención es una tela WO-13 disponibles en Albany International. Esta tela proporciona junturas MD que tienen una longitud MD de aproximadamente 1.7 mm como se muestra en la Figura 11.

Sin intentar ceñirnos a ninguna teoría, se considera que el crepado a partir del rodillo de transferencia 52 y la redistribución de la fibra para la fabricación de papel en los bolsillos de la tela de crepado se produce como se muestra en las Figuras 9 a 12. Es decir el borde de fuga de las junturas entra en contacto con el papel continuo primero donde el papel continuo se curva desde el rodillo de apoyo a los bolsillos de crepado relativamente profundos de la tela lejos del rodillo de apoyo. Obsérvese particularmente la Figura 12. El proceso de crepado con esta tela produce un producto único de la invención que se describe en conexión con las Figuras 13 y 14.

Se ilustra esquemáticamente (y en forma fotográfica) en las Figuras 13 y 14 un estampado con una pluralidad de arreglos lineales de repetición 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 de regiones densificadas comprimidas 14 que están orientados en la dirección de la máquina. Estas regiones forman un estampado de repetición 375 correspondiente a las junturas MD de la tela 60. Para fines de conveniencia, el estampado 375 es presentado esquemáticamente en la Figura 13 y la parte inferior de la Figura 14 como arreglos de urdimbre 1-8 y barras de trama 1a-8a; la parte superior de la Figura 14 es una fotomicrografía de una hoja producida con este estampado. El estampado 375 de ese modo incluye una pluralidad de regiones densificadas ampliadas en general orientadas en la dirección de la máquina (MD) 14 de fibras comprimidas para la fabricación de papel que tienen un gramaje local relativamente bajo así como bordes de ataque y de fuga 380, 382, regiones densificadas que están dispuestas en un estampado de repetición de una pluralidad de arreglos lineales generalmente paralelos 1-8 que están longitudinalmente alternados uno con respecto a otros de tal manera que una pluralidad de arreglos lineales intermedios están dispuestos entre un par de regiones densificadas alineadas en CD 384, 386. Hay una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra 12 que tienen un gramaje local relativamente alto interpuestas entre y conectadas con regiones densificadas, teniendo las regiones crestadas crestas que se extienden lateralmente en CD. Los arreglos longitudinales en general paralelos de las regiones densificadas 14 están posicionados y configurados de tal manera que una región enriquecida en fibra 12 entre un par de regiones densificadas alineadas en CD se extiende en CD sin obstrucciones por los bordes de ataque y de fuga 380, 382 de las regiones densificadas de al menos un arreglo lineal intermedio de las mismas. Como se muestra, los arreglos longitudinales en general paralelos de las regiones densificadas están posicionados y configurados de tal manera que una región enriquecida en fibra 12 entre un par de regiones densificadas alineadas en CD 14 se extiende en CD sin obstrucciones por los bordes de ataque y de fuga de las regiones densificadas de al menos dos arreglos lineales intermedios. Así también, una región enriquecida en fibra 12 entre un par de regiones densificadas alineadas en CD 384, 386 al menos está parcialmente truncada y al menos parcialmente bordeada en MD por los bordes de ataque o de fuga de las regiones densificadas de al menos uno o dos arreglos lineales intermedios de la hoja en la posición MD 388 intermedia de las posiciones MD 380, 390 de los bordes de ataque y de fuga de las regiones densificadas alineadas en CD. Los bordes MD de ataque y de fuga 392, 394 de las regiones crestadas enriquecidas en fibra son generalmente cóncavos hacia adentro de tal manera que un espacio MD central 396 de las regiones enriquecidas en fibra es menor que un espacio MD 398 en las extremidades laterales de la áreas enriquecidas en fibra. Las regiones densificadas ampliadas ocupan de aproximadamente 5% a aproximadamente 30% del área de la hoja y se estiman que son correspondientes al área de juntura MD de la tela

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

empleada. Las regiones crestadas ocupan de aproximadamente 95% a aproximadamente 50% del área de la hoja y son estimadas por las áreas retraídas de la tela. En las Figuras 13 y 14 la distancia 400 entre las regiones densificadas alineadas en CD es 4.41 mm, de tal manera que los arreglos lineales de las regiones densificadas tienen una frecuencia de repetición MD de aproximadamente 225 metro-1. Los elementos densificados de los arreglos están espaciados una distancia 402 de aproximadamente 8,8 mm, teniendo de ese modo una frecuencia de repetición MD de aproximadamente 110 metro-1 .

Las regiones enriquecidas en fibra tienen una estructura dividida en cámaras, en la que las crestas de las regiones crestadas están arqueadas alrededor de los bordes de ataque y de fuga de las regiones densificadas como se observa particularmente en la parte superior de la Figura 14.

El producto de ese modo tiene los atributos que se muestran y se describen más arriba en conexión con las Figuras 1 y 2.

Otros aspectos de la invención se aprecian por referencia a las Figuras 15 a 30. La Figura 15 es una fotomicrografía de un papel continuo similar a aquel que se muestra en la Figura 2 en la que el papel continuo ha sido empujado en la dirección de la máquina. Aquí se observa que la región crestada 12 ha sido expandida hasta un grado mucho mayor de volumen vacío, mejorando la absorbancia de la hoja.

La Figura 16 es una fotomicrografía de una hoja base similar a aquella que se muestra en la Figura 1 que indica la sección transversal que se muestra en la Figura 17. La Figura 17 es una sección transversal de la región enriquecida en fibra cestada en la que se observa que los micropliegues no han sido densificados por la juntura. En la Figura 17 se observa que la hoja es extremadamente "facetada". Si se desea reducir esa faceta, el papel continuo puede transferirse a otra superficie durante el secado de manera que el lado de la tela del papel continuo (previo a la transferencia) entre en contacto con las calandrias de secado a partir de entonces.

La Figura 18 es una fotomicrografía magnificada que muestra una impresión de juntura de una juntura MD de la tela de crepado en la que se observa que la fibra de la región MD comprimida, tiene una desviación de orientación CD y que las regiones crestadas enriquecidas en fibra, tienen una estructura dividida en cámaras alrededor de la región comprimida que se extiende MD.

La variación de gramaje local de la hoja se observa en las Figuras 19 y 20. Las Figuras 19 y 20 son imágenes de negativos de rayos X de la hoja absorbente de la invención en la que las porciones claras representan regiones de gramaje alto y las porciones oscuras representan regiones de gramaje relativamente inferior. Estas imágenes se realizaron colocando las muestras de hoja en palcas y exponiendo las muestras a una fuente de rayos X de 6kV durante 1 hora. La Figura 19 es una imagen de rayos X hecha sin succión, mientras que la Figura 20 fue hecha con succión aplicada a la hoja.

En ambas Figuras 19 y 20 se observa que hay una pluralidad de regiones oscuras que se extienden MD de gramaje bajo relativo correspondiente a las junturas MD de la tela de la Figura 7. Las porciones más blancas y claras muestran las regiones enriquecidas en fibra de gramaje relativamente alto. Estas regiones se extienden en CD, a lo largo de los pliegues que se observan en la Figura 18, por ejemplo.

Las Figuras 19 y 20 confirman la variación de gramaje local que se observa en SEMs y otras fotomicrografías, especialmente la relación relativamente ortogonal entre las regiones de gramaje bajo y las regiones de gramaje alto.

Obsérvese que la Figura 19, con la succión "desactivada” muestra una variación de gramaje levemente más fuerte (áreas claras más prominentes) que la Figura 20 succión "activada" consistente con las Figuras 22 y 23, debatidas más abajo.

Opciones adicionales de productos se ven en las Figuras 21A a 21D. Las Figuras 21A y B respectivamente son fotomicrografías del lado de la tela y el lado de Yankee de la hoja de gramaje de 25 libras (41 gramos metro cuadrado porción) en una relación de crepé de tela de 1,3. Las Figuras 21C y 21D son fotomicrografías de otra hoja de gramaje de 25 libras producida en una relación de crepé de tela de 1,3. Cuando en las leyendas de la Figuras se indica succión, es decir, las Figuras 21C, 21D la hoja fue estirada por succión después del crepado en tela.

Las Figuras 22 y 23 muestran el efecto de succión al fabricar la hoja. La Figura 22 es una fotomicrografía a lo largo de MD de una hoja celulósica producida de acuerdo a la presente invención, el lado Yankee arriba producido sin succión. La Figura 23 es una fotomicrografía de una hoja celulósica producida de acuerdo a la invención en la que caja de succión 66 fue encendida. Se apreciará a partir de estas Figuras que la succión mejora la masa (y absorbancia) de la hoja. En la Figura 22 se observa que hay micro-pliegues embutidos dentro de los macro-pliegues de la hoja. En la Figura 23, los micro-pliegues ya no son evidentes. Para fines de comparación se muestra en la Figura 24 una vista en sección transversal correspondiente a lo largo de la dirección de la máquina de una hoja base CWP. Aquí se observa que la fibra es relativamente densa y no exhibe la masa uniforme u mejorada de los productos de la invención.

Análisis de atenuación de partículas beta

imagen14

imagen15

imagen16

Tensión MD (g/3") (g/cm)

474 (62,2) 569 (74,7)

Tensión CD (Q/3") (g/cm)

231 (30,3) 347 (45,5)

Tensión GM g/3" (g/cm)

330 (43,3) 444 (58,3)

Estiramiento MD (%)

28,8 51,5

Estiramiento CD (%)

7,9 9,6

Tensión en proceso húmedo CD -Finch g/3" (g/cm)

27 (3,5) 0 (0)

Módulo de rotura GM (g/%)

21,9 20,0

Masa de hoja base en milipulgadas/8 capas/libra/R ((mm/8 capas)/(gramos por metro cuadrado))

4,85 (0,075) 6,90 (0,11)

Estampado en relieve

HVS9 Corazones dobles de altos elementos

Rodillo de apoyo de goma

55 Shore A 90 P&J

Recuento de hoja

176 198

Gramaje libras/resma (gramos por metro cuadrado)

30,6 (49,8) 29,5 (48,0)

Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas)

150,2 (3,81) 170,8 (4,34)

Tensión en seco MD g/3" (g/cm)

478 (62,7) 695 (91,2)

Tensión en seco CD g/3" (g/cm)

297 (39,0) 451 (59,2)

Tensión media geométrica g/3" (g/cm)

376 (49,3) 559 (73,4)

Estiramiento MD (%)

12,0 28,7

Estiramiento CD (%)

7,2 9,1

Tensión de perforación g/3" (g/cm)

258 (33,9) 393 (51,6)

Tensión en proceso húmedo CD g/3" (g/cm)

42,2 (5,54) 10 (1,31)

Módulo de rotura GM (g/%)

40,5 35,0

Fricción (GMMMD)

0,546 0,586

Diámetro de rodillo pulgadas (cm)

4,67 (11,9) 4,91(12,5)

Compresión de rodillo (%)

23,7 9,3

Suavidad sensorial

19,61 20,2

Masa del producto terminado en milipulgadas/8 capas/libra/R ((mm/8 capas)/(gramos por metro cuadrado))

4,91 (0,077) 5,78 (0,090)

capas proporcionan mucho más calibre en un gramaje dado así como mayor suavidad.

La Tabla 6 anterior igualmente muestra que los productos de papel tisú de la invención, aquellos fabricados con la tela WO-13, exhiben mucho más suavidad con tensión aún mucho más alta, un resultado muy sorprendente dada la creencia convencional de que la suavidad disminuye rápidamente al aumentar la tensión.

La presente invenció también proporciona una combinación única de propiedades para la fabricación de toalla de capa simple y hace que sea posible el uso de cantidades elevadas de fibra reciclada sin afectar negativamente el rendimiento del producto o sensación de la mano. En este sentido se evaluaron mezclas de material que contenían fibra reciclada. Los resultados se resumen en las Tablas 7, 8 y 9

Tabla 7 – Datos del proceso

ID

Tela Yankee fpm (m/min) Sm Yank fpm (m/min) Bobina fpm (m/min) Cal. fpm (m/min)

Celda 1

W013 1,545 (471,2) 1,855 (565,8) 1,544 (470,9) 1,505 (459,0)

Celda 2

W013 1,545 (471,2) 1,855 (565,8) 1,544 (470,9) 1,505 (459,0)

Celda 2A

W013 1,545 (471,2) 1,901 (579,8) 1,545 (471,2) 1,505 (459,0)

Celda 3

W013 1,545 (471,2) 1,901 (579,8) 1,545 (471,2) 1,505 (459,0)

Celda 4

W013 1,545 (471,2) 1,947 (593,8) 1,545 (471,2) 1,505 (459,0)

Tabla 7 -continuación

ID

Crepé de tela Crepé de bobin Calandria psi (bares) Succió n ins. Hg (cm Refinamient o (hp) Adición de producto químico material

(%)

a (%) Hg) Parez (libras/ton 23 (kg/mton) WSR (libras./ton ) (kg/mton) Reciclado (%) Douglas Fir. (%)

Celda 1

20 0 23 (1,9) 23 (58) Ninguno 6 (3) 12 (6) 25 75

Celda 2

20 0 20 (1,4) 23 (58) Ninguno 1 (0.5) 10 (5) 50 50

Celda 2A

23 0 26 (1,8) 23 (58) Ninguno 3 (1,5) 10 (5) 50 50

Celda 3

23 0 17 (1,2) 23 (58) Ninguno 0 (0) 10 (5) 75 25

Celda 4

26 0 21 (1,4) 23 (58) Ninguno 0 (0) 10 (5) 100 0

imagen17

Tabla 9 – Ensayo de material con contenido reciclado (Datos de ensayo de producto terminado)

Identificación

TAD Tela de crepado de capa simple Celda 1 Celda 2 Celda 2A Celda 3 Celda 4 Productos diana

Material (madera blanda / secundario)

100/0 80/20 75/25 50/50 50/50 25/75 0/100 Diana Mínimo Máximo

FC/RC

NA 20/0 20/0 20/0 23/0 23/0 26/0

Parámetro

Gramaje libras/mm(gramos por metro cuadrado)

22,6 (36,8) 21,3 (34,7) 21,2 (34,5) 21,4 (34,8) 20,8 (33,8) 21,5 (35,0) 21,3 (34,7) 21,0 (34,2) 20,0 (32,5) 22,0 (35,8)

Calibre milipulgadas/8 hojas

67 (1,70) 68 (1,73) 68 (1,73) 64 (1,63) 63 (1,60) 67 (1,70) 63 (1,60) 70 (1,78) 62 (1,57) 78 (1,98)

Tensión MD en seco g/3" (g/cm)

2,810 (369) 2,868 (376) 2,734 (359) 2,916 (383) 2,574 (338) 3,179 (417) 3,057 (401) 2,800 (367) 2,000 (262) 3,600 (472)

Tensión CD en seco g/3" (g/cm)

2,074 (272) 1,785 (234) 1,927 (253) 1,973 (259) 1,791 (235) 1,993 (262) 2,095 (275) 1,950 (256) 1,350 (177) 2,550 (335)

Relación MD/CD

1,4 1,6 1,4 1,5 1,4 1,6 1,5 1,5 0,8 2,2

Tensión Total g/3" (g/cm)

4,884 (642) 4,653 (611) 4,661 (612) 4,889 (642) 4,365 (573) 5,172 (679) 5,152 (676) 4,750 (623) - -

Estiramiento MD (%)

23,2 23,1 21,5 21,0 23,0 23,2 24,8 22 18 26

Estiramiento CD (%)

4,7 5,0 7,4 7,0 7,3 7,3 7,3 - - -

Tensión en húmedo MD (Finch)g/3" {g/cm}

754 {99,0} 802 {105} 694 (91,1} 799 {112} 697 {91,5} 854 {112} 989 {130} - - -

Tensión en húmedo CD (Finch) g/3" {g/cm}

485 {63,6} 543 {71,3} 467 {61,3} 481 {63,1} 429 {56,3} 513 {67,3} 583 {76,5} 425 {55,8} 300 {39,41 800 {105}

Relación Húmedo/seco CD (%)

23 30 24 24 24 26 28 22 - -

WAR (segundos)

5 9 4 6 5 6 8 5 0 15

MacBeth 3100 luminosidad (%) UV

79,4 78,7 82,9 83,4 83,4 83,7 83,9 78 76 -

MacBeth 3100 Opacidad (%)

62 58 59 61 60 61 63 - - -

Capacidad SAT (g/m 2)

192 205 201 172 172 165 181 _ N

Módulo de rotura GM (g/%estiramiento)

232 209 183 199 166 194 189

Diámetro de rodillo pulgadas

9,09 (23,09) 9,11 (23,14) 7,09 (18,01) 7,06 (17,93) 6,82 (17,32) 6,98 (17,73) 6,82 (17,32) 7,00 (17,78) 6,75 (17,15) 7,25 (18,42)

Compresión de rodillo (%)

1,6 0,4 2,3 2,1 2,4 2,0 2,1 2,0 0 4,0

Panel de mano

- 4,59 4,54 4,12 4,39 3,87 3,43 - - -

Diferencia Sig. Panel de mano

- A A B, C A, B C D - - -

imagen18

imagen19

Tabla 10 – Hoja de talla de capa simple

ID de rodillo

11429 11418 11441 11405 11137

NSWK

100% 50% 100% 50%

Fibra reciclada

50% 50% 100%

% de Crepé de Tela

5% 5% 5% 5% 5%

Succión pulgadas Hg (cm Hg)

23 (58) 23 (58) 23 (58) 23 (58) 23 (58)

WSR (#/T)

12 12 12 12 12

CMC (#/T)

3 1 2 1 1

Parez 631 (#/T)

9 6 9 3 0

PVOH (#/T)

0,75 0,75 0,75 0,75 0,45

PAE (#/T)

0,25 0,25 0,25 0,25 0,15

Modificador (#/T)

0,25 0,25 0,25 0,25 0,15

Velocidad de Yankee fpm (m/min)

1599 (488) _ 1768 (539) 1599 (488) 1598 (487) 1598 (487)

Velocidad de Bobina fpm (m/min)

1609 (491) 1781 (543) 1609 (491) 1612 (492) 1605 (490)

Gramaje libras/rm (gramos por metro cuadrado)

18,4 (29,9) 18,8 (30,6) 21,1 (34,3) 21,0 (34,2) 20,3 (33,0)

Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas)

41(1,04) 44 (1,12) 44 (1,12) 45 (1,14) 44 (1,12)

Tensión MD en seco g/3" (g/cm)

4861 (638) 5517 (724) 6392 (839) 6147 (807) 7792 (1022)

Tensión CD en seco g/3" (g/cm)

3333 (437) 3983 (523) 3743 (491) 3707 (487) 4359 (572)

GMT g/3" (g/cm)

4025 (528) 4688 (6151 4891 (6421 4773 (6261 5828 (764)

Estiramiento MD (%)

6,9 6,6 7,2 6,2 6,4

Estiramiento CD (%)

5,0 5,0 4,8 5,0 4,9

Tensión de curado MD en húmedo g/3" (Finch) {g/cm}

1441 (189) 1447 {190} 1644 {216} 1571 {207} 2791 {366}

Tensión de curado CD en húmedo g/3" (Finch) {g/cm}

1074 (141) 1073 {141} 1029 {135} 1064 {140} 1257 {165)

WAR (segundos) (TAPPI)

33 32 20 20 39

MacBeth 3100 L* UV Incluido

95,3 95,2 95,2 95,4 95,4

MacBeth 3100 A* UV Incluido

-0,8 -0,4 -0,8 -0,3 0,0

MacBeth 3100 B* UV Incluido

6,2 3,5 6,2 3,3 1,1

MacBeth 3100 luminosidad (%) UV Incluido

80,6 83,5 80,3 84,3 87,1

Módulo de rotura GM

691 817 831 858 1033

Ancho de hoja pulgadas (cm)

7,9 (20,1) 7,9 (20,1) 7,9 (20,1) 7,9 (20,1) 7,9 (20,1)

Diámetro de rodillo pulgadas (cm)

7,8 (19,8) 7,9 (20,1) 8,0 (20,3) 7,9 (20,1) 8,1 (20,6)

Compresión de rodillo (%)

1,3 1,3 1,2 1,1 1,1

Longitud de flexión AVE (cm)

3,7 3,9 4,0 4,1 4,7

Tabla 11 – Toalla de hoja simple

ID de rodillo

89460 89460 89460 89460 _ 89460 Diana Máximo Mínimo

11443

11414 11437 11396 11137

NSWK

100% 50% 100% 50%

Fibra reciclada

50% 50% 100%

Parez 631 (#/T)

9 6 9 3 0

PVOH (#/T)

0,75 0,75 0,75 0,75 0,45

PAE (#/T)

0,25 0,25 0,25 0,25 0,15

Modificador (#/T)

0,25 0,25 0,25 0,25 0,15

Gramaje libras/rm (gramos por metro cuadrado)

18,4 (29,9) 18,4 (29,9) 21,1 (34,3) 20,9 (34,0) 20,0 (32,5) 20,8 (33,8) 22,0 (35,8) 19,6 (19,6)

Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas)

48 (1,22) 52 (1,32) 49 (1,24) 53 (1,35) 47 (1,19) 50 (1,27) 55 (1,40) 45 (1,14)

Tensión MD en seco g/3" (g/cm)

5050 (663) 5374 (705) 6470 (849) 6345 (833) 7814 (1026) 6500 (853) 8000 (1050) 5000 (656)

Tensión CD en seco g/3" (g/cm)

3678 (483) 3928 (515) 3869 (508) 3817 (501) 4314 (566) 4000 (525) 5000 (656) 3000 (394)

Estiramiento MD (%)

7,0 7,5 7,2 7,4 7,0 6 8 4

Estiramiento CD (%)

4,9 5,2 4,8 5,2 4,9

Estiramiento MD (%)

7,0 7,5 7,2 7,4 7,0 6 8 4

Estiramiento CD (%)

4,9 5,2 4,8 5,2 4,9

Tensión de curado MD en húmedo g/3" (Finch) {g/cm}

1711 {225} 1557 {204} 1888 (248) 1851 {243) 2258 {296}

Tensión de curado CD en húmedo g/3" (Finch) {g/cm}

1105 {145) 1086 {142) 1005 (132} 1163 {153) 1115 {146} 900 {118) 1250 {164) 625 (82)

WAR (segundos) (TAPPI)

43 29 26 23 34 18 35 1

MacBeth 3100 L* UV Incluido

95,1 95,1 95,0 95,2 95,5

MacBeth 3100 A* UV Incluido

-0,9 -0,4 -0,8 -0,4 -0,3

MacBeth 3100 B* UV Incluido

6,2 3,6 6,1 3,3 1,4

MacBeth 3100 Luminosidad (%) UV Incluido

80 83 80 84 87

Módulo de rotura GM

737 734 853 793 991

Diámetro de rodillo pulgadas (cm)

7,9 (20,1) 8,0 (20,3) 8,0 (20,3) 8,1 (20,6) 8,0 (20,3) 8,0 (20,3) 7,8 (19,8) 8,2 (20,8)

Longitud de flexión AVE -MD (cm)

4,0 4,0 4,2 4,1 4,8 4,5 5,3 3,7

Tabla 12 – Hoja de toalla de capa simple

ID de rodillo

Hoja base Hoja base Hoja base

11171

9691 9806

NSWK

100% 100% 100%

Tela

Prolux W13 36G _

% de Crepé de Tela

5% 5% 5%

Refinamiento (amps)

48 43 44

Succión (Hg)

23 19 23

WSR (#/T)

13 13 11

CMC (#/T)

2 1 1

Parez 631(#/T)

0 0 0

PVOH (#/T)

0,45 0,75 0,75

PAE (#/T)

0,15 0,25 0,25

Modificador (#/T)

0,15 0,25 0,25

Velocidad de Yankee fpm (m/min)

1599 (488) 1749 (533) 1749 (533)

Velocidad de Bobina fpm (m/min)

1606 (490) 1760 (537) 1760 (537)

Vapor de Yankee psi (bares)

45 (3,1) 45 (3,1) 45 (3,1)

Humedad %

2,5 4,0 2,6

Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas)

60,2 (1,53) 50,4 (1,28) 51,7 (1,31)

Gramaje libras/3000 pie^2 (gramos por metro cuadrado)

20,9 (34,0) 20,6 (33,5) 20,8 (33,8)

Tensión MD g/3" (g/cm)

6543 (859) 5973 (784) 6191 (813)

estiramiento MD %

6 7 7

Tensión CD &3" (s/cm)

3787 (497) 3963 (520) 3779 (496)

Estiramiento CD %

4,4 4,1 4,3

Finch Tens curado en húmedo-CD g/3" (g/cm)

1097 (144) 1099(157) 1002 (132)

Tensión GM g/3” (g/cm)

4976 (653) 4864 (638) 4836 (634)

Tasa Abs de agua 0,1 ml segundo

20 22 20

Módulo de rotura GM gms/%

973 913 894

Relación de Tensón en seco

1,7 1,5 1,6

Tensión total en seco g/3 en (g/cm)

10331 (1356) 9936 (1304)9970 (130 8)

Tensión CD en húmedo/seco

29% 30% 27%

Voladizo Abajo-MD cms

9,8 7,6 8,0

Longitud de flexión MD Yank Do cm

4,9 3,8 4,0

Longitud de flexión MD Yank Up cm

5,0 4,8 9,0

Voladizo Yankee arriba-MD cms

9,9 9,6 4,5

Longitud de flexión AVE -MD cm

4,9 4,3 4,2

imagen20

5

10

15

20

25

30

Tabla 13 – Impacto de crepé de bobina en el calibre de hoja base Todos los valores de calibre normalizados hasta Gramaje de 15 libras/resma (24,4 gramos por metro cuadrado)

Tela

44G CD 36G CD 36G MD 44M MD 36M MD W013

FC/RC (%)

30/0 40/0 30/0 40/0 30/0 25/0

Crepé de línea (%)

30 40 30 40 30 25

Calibre milipulgadas/8 hojas

92,4 94,1 91,5 80,9 79,7 83,3

(mm/8 hojas)

(234) (2,39) (2,32) (2,05) (2,02) (2,12)

FC/RC (%)

30/5 40/2 30/5 40/12 30/15 25/7

Crepé de línea %

36,5 42,8 36,5 56,8 49,5 33,75

Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas)

95,2 (2,42) 96,0 (2,44) 96,5 (2,45) 93,6 (2,38) 97,3 (2,47) 103,2 (2,62)

Relación de Ganancia de calibre/% Crepé de Bobina

0,6 1,0 1,0 1,1 1,2 2,8

Con la tela W013, el crepé de tela puede reducirse 3 veces tan rápido como el crepé de bobina y mantener aún el calibre. Por ejemplo, si se opera un proceso logrando 100 calibre con la tela W013 en una relación de crepé total de 1,35 (30% de crepé de tela y 4% de crepé de bobina para un crepé total de 35%) y se desea aumentar la capacidad de tensión manteniendo al mismo tiempo el calibre, uno podría hacer lo siguiente: reducir el crepé de tela hasta 21% (las tensiones asimismo aumentarán) y después aumentar el crepé de bobina en 7% para una relación total de 1,295

o 29,5%de crepé total; generando de ese modo más tensión y manteniendo el calibre (menos crepé, y mucho menos crepé de tela que se cree más destructivo de la tensión que el crepé de bobina).

Además del mejor calibre y control de tensión, una máquina de papel puede hacerse mucho más productiva. Por ejemplo, en una hoja base de toalla de 15 libras (24.5 gramos por metro cuadrado) utilizando una tela 44 M se requirió 57% de crepé de línea para un calibre final de 94. La tela W013 de múltiples capas produjo un calibre de 103 en aproximadamente 34% de crepé de línea. Utilizando estos valores aproximados, una máquina de papel con un límite de velocidad final en proceso húmedo de 6000 fpm (1830 m/min) tendría un límite de velocidad de 3825 fpm (1167 m/min) en la bobina para cumplir con una diana de calibre 94 para la hoja base con la tela 44M. Sin embargo, el uso de la tela W013 puede producir casi 10 puntos de calibre que debería hacer posible aumentar la velocidad de la bobina hasta 4475 (6000/1.34 versus 6000/1,57) fpm (1365 m/min).

Además, la tela de múltiples capas con largas junturas MD hace posible reducir el gramaje y mantener el calibre y las tensiones. Menos crepé de tela pide menos refinamiento para cumplir con las tensiones aún en un crepé de línea dado (nuevamente suponiendo que el crepé de bobina es mucho menos destructivo de la tensión que el crepé de tela). A medida que el peso del producto disminuye, el crepé de tela puede reducirse 3 puntos porcentuales por cada aumento de porcentual en el crepé de bobina haciendo más fácil de ese modo mantener el calibre y retener la tensión.

Los efectos del crepé de bobina de la Tabla 13 se confirman en las fotomicrografías de la Figuras 36-38 que son tomadas a lo largo de MD (60 muestras de espesor en micrones) de la hoja crepada en tela. La Figura 36 representa un papel continuo con 25% de crepé de tela y sin crepé de bobina. La Figura 37 describe un papel continuo fabricado con 25% de crepé de bobina y 7% de crepé de tela donde se observa que el crepé es dramáticamente más prominente que en la Figura 36. La Figura 38 describe un papel continuo con 35% de crepé de tela y sin crepé de bobina. El papel continuo de la Figura 37 parece tener significativamente más crepe que aquel de la Figura 38 a pesar de haber sido fabricado con aproximadamente el mismo crepé de línea.

En muchos casos, las técnicas de crepado en tela reveladas en las siguientes solicitudes co-pendientes serán especialmente apropiadas para fabricar productos: Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie. 11/678.669,

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Claims (1)

1. imagen1

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