ES2642052T3 - Hoja de tejido absorbente crepado con gramaje local variable - Google Patents
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descripcion
Hoja de tejido absorbente crepado con gramaje local variable Campo teonioo
La presente solicitud se refiere en general a hoja absorbente para toalla de papel y papel tisu. Los productos tipicos tienen gramaje local variable con (i) regiones densificadas ampliadas orientadas a lo largo de la direccion de la maquina del producto que tiene gramaje relativamente bajo y (ii) regiones enriquecidas en fibra de gramaje relativamente alto entre regiones densificadas.
Arte anterior
Los procedimientos de fabricacion de papel, papel tisu, toalla, y similares son bien conocidos, incluyendo varias caracteristicas tal como secado Yankee, secado, crepado en tela, crepado en proceso seco, crepado en proceso humedo y asi sucesivamente. Los procesos convencionales de prensado en proceso humedo (CWP) tienen ciertas ventajas sobre los procesos convencionales de secado por aire pasante (TAD) que incluyen: (1) menores costes de energia asociados con la eliminacion mecanica de agua en lugar del secado por transpiracion con aire caliente; y (2) mayores velocidades de produccion que se logran mas facilmente con los procesos que utilizan prensado en humedo para formar un papel continuo. Por otro lado, los procesos de secado por aire pasante se han convertido en el procedimiento de eleccion para nuevas inversiones de capital, en particular para la produccion de productos de toalla, de primera calidad, voluminosos, blandos.
El crepado en tela se ha empleado en conexion con los procesos de fabricacion de papel que incluyen el escurrimiento mecanico o de compactacion del papel continuo de papel como medio de influir en las propiedades del producto. Vease la Patente Estadounidense No. 4.689.119 y 4.551.199 de Weldon; 4.849.054 de Klowak, y 6.287.426 de Edwards et al. El funcionamiento de los procesos de crepado en tela se ha visto obstaculizado por la dificultad de transferir efectivamente un papel continuo de consistencia alta o intermedia a un secador. Otras patentes relacionadas con crepado en tela incluyen los siguientes: 4.834.838; 4.482.429 y 4.445.638. Observese tambien que, la Patente Estadounidense No. 6.350.349 de Hermans et al. que da a conocer la transferencia en humedo de un papel continuo desde una superficie de transferencia giratoria a una tela.
En relacion con los procesos de fabricacion de papel, el moldeo por tela tambien se ha empleado como un medio para proporcionar textura y volumen. A este respecto, se observa en la Patente Estadounidense No. 6.610.173 para Lindsey et al. un procedimiento para la impresion de una papel continuo de papel durante un evento de prensado en humedo que resulta en protuberancias asimetricas correspondientes a los conductos de desviacion de un miembro de desviacion. La patente ‘173 informa que una transferencia de velocidad diferencial durante un evento de prensado sirve para mejorar el moldeo y la impresion de un papel continuo con un miembro de deflexion. Se informa que los papeles continuos de papel tisu producidos tienen conjuntos particulares de propiedades fisicas y geometricas, tal como una red densificada estampada y un estampado repetitivo de protuberancias con estructuras asimetricas. Con respecto al moldeo en humedo de un papel continuo utilizando telas texturadas, veanse tambien, las siguientes patentes de Estados Unidos: 6.017.417 y 5.672.248 ambas para Wendt et al; 5.508.818 para Hermans et al. y 4.637.859 para Trokhan. Con respecto a la utilizacion de telas utilizadas para impartir textura a una hoja mayormente seca, vease la Patente Estadounidense No. 6.585.855 para Drew et al., asi como la publicacion de Estados Unidos No. 2003/0000664.
La Patente Estadounidense No. 5.503.715 para Trokhan et al. da a conocer una estructura fibrosa celulosica que tiene multiples regiones que se distinguen entre si por el gramaje. Se informa que la estructura tiene una red de gramaje alto esencialmente continua, y regiones discretas de bajo gramaje que circunscriben las regiones discretas de gramaje intermedio. Las fibras celulosicas que forman las regiones de gramaje bajo pueden estar radialmente orientadas con respecto a los centros de las regiones. El papel se puede formar mediante el uso de una cinta de formacion que tiene zonas con diferentes resistencias al flujo. El gramaje de una region del papel es en general inversamente proporcional a la resistencia al flujo de la zona de la cinta de formacion, sobre la que se ha formado tal region. Las zonas de diferentes resistencias al flujo proporcionan el drenaje selectivo de un vehiculo liquido que tiene fibras celulosicas suspendidas a traves de las diferentes zonas de la cinta de formacion. Una estructura similar se informa en la Patente estadounidense No. 5.935.381 tambien para Trokhan et al. donde las caracteristicas se consiguen mediante el uso de diferentes tipos de fibras.
El secado por aire pasante (TAD), productos crepados se describen en las siguientes patentes: Patente Estadounidense No. 3.994.771 para Morgan, Jr. et al.; Patente Estadounidense No. 4.102.737 para Morton; y Patente Estadounidense No. 4.529.480 para Trokhan. Los procesos descritos en estas patentes comprenden, muy en general, la formacion de un papel continuo sobre un soporte perforado, el presecado termico del papel continuo, aplicar el papel continuo a una secadora Yankee con una ranura definida, en parte, por una tela de impresion, y el crepado del producto de la secadora Yankee. Un papel continuo relativamente permeable de manera uniforme es tipicamente requerido, por lo que es dificil emplear material reciclado en los niveles que se pueden desear. El traslado a la secadora Yankee tipicamente se lleva a cabo en consistencias de papel continuo de aproximadamente
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60% a aproximadamente 70%.
Como se ha indicado en lo anterior, los productos secados con aire tienden a exhibir una mejora en la masa y suavidad; sin embargo, la deshidratacion termica con aire caliente tiende a ser intensiva en energia y requiere un sustrato relativamente permeable de manera uniforme. De ese modo, desde un punto de vista energetico son preferibles las operaciones de prensa en proceso en humedo en la que los papeles continuos se deshidratan mecanicamente y se aplican mas facilmente a materiales que contienen fibra reciclada que tiende a formar papeles continuos con permeabilidad menos uniforme que la fibra virgen. Una secadora Yankee se puede emplear con mas eficacia porque un papel continuo se transfiere a la misma en consistencias de 30% o algo asi, lo que permite que el papel continuo se adhiera firmemente para el secado.
A pesar de los muchos avances en la tecnica, las mejoras en las calidades absorbentes de la hoja tal como masa, suavidad y resistencia a la tension en general implican comprometer una propiedad con el fin de obtener una ventaja en otra. Por otra parte, los productos de primera calidad existentes en general utilizan cantidades limitadas de fibra reciclada o ninguna en absoluto, a pesar del hecho de que el uso de fibra reciclada es beneficioso para el medio ambiente y es mucho menos costoso en comparacion con la fibra virgen Kraft.
La presente invencion sugiere una hoja celulosica absorbente de acuerdo a la reivindicacion 1. Las reivindicaciones dependientes se refieren a realizaciones y caracteristicas ventajosas de la invencion.
Compendio de la invencion
La presente invencion proporciona productos de hoja de papel absorbente de gramaje local variable que pueden fabricarse deshidratando en forma compacta un material y crepando en proceso humedo el papel continuo resultante generando una tela elegida de tal manera que la hoja absorbente este provista de una pluralidad de regiones densificadas orientadas en la direccion de la maquina, ampliadas de gramaje relativamente bajo y una pluralidad de regiones enriquecidas en fibra de gramaje local relativamente alto que ocupen la mayor parte del area de la hoja.
Los productos son papeles continuos en una variedad de formas adecuadas para el papel tisu o toalla de papel y tienen notable capacidad de absorcion respecto de un amplio rango de pesos base que exhiben, por ejemplo, Porofil® volumenes vacios de mas de 7 g/g, incluso en altos pesos bases. Con respecto a los productos de papel tisu, la hoja de la invencion tiene sorprendente suavidad en alta tension, ofreciendo una combinacion de propiedades particularmente buscadas en la industria. Con respecto a los productos de toalla, la hoja absorbente de la invencion hace posible el empleo de grandes cantidades de fibra de reciclado sin abandonar requisitos de suavidad o absorcion; de nuevo, un avance significativo sobre la tecnica existente.
En otro aspecto de la invencion, la eficiencia de la maquina de papel se mejora mediante la provision de una hoja a Yankee que exhibe mayores relaciones de ganancia de calibre/Crepe de bobina que hacen menores las demandas en la velocidad final en proceso humedo - un cuello de botellas de produccion para muchas maquinas de papel.
La invencion se entiende mejor por referencia a las Figuras 1 y 2. La Figura 1 es una fotomicrografia de una hoja absorbente 10 de la invencion y la Figura 2 es una seccion transversal que muestra la estructura de la hoja a lo largo de la direccion de la maquina. En las Figuras 1 y 2, se observa en particular que la hoja inventiva 10 incluye una pluralidad de regiones crestadas o con crestas enriquecidas en fibra, que se extienden en una direccion perpendicular a la maquina (CD) 12 de gramaje local relativamente alto interconectadas por una pluralidad de regiones densificadas ampliadas 14 que tienen gramaje local relativamente bajo que estan en general orientadas a lo largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja. Las regiones densificadas ampliadas se extienden en MD en la longitud 18 y se extienden en CD una longitud 20. Las regiones densificadas ampliadas se caracterizan por una relacion de aspecto MD/CD es decir, distancia 18 dividida por la distancia 20 de al menos 1,5. El perfil de la variacion de gramaje y la densidad se aprecia mejor con referencia a la Figura 2, que es una fotomicrografia ampliada de una seccion de la hoja tomada a lo largo de la linea X-S#1 de la Figura 1. En la Figura 2 A se evidencia tambien que las regiones crestadas 12 incluyen una gran concentracion de fibra que tiene una desviacion de orientacion de fibra hacia la direccion perpendicular a la maquina (CD) como lo demuestran los extremos de fibra cortados en la fotografia. Esta desviacion de orientacion de fibra se ve mas en las resistencias a la tension y estiramiento en CD elevados discutidos mas adelante. Ademas se observa en la Figura 2 que las regiones densificadas ampliadas 14 incluyen fibra comprimida altamente comprimida 16 que tambien tiene desviacion de fibra en la direccion cruzada como lo demuestran los extremos de la fibra cortada.
La desviacion de orientacion de fibra asimismo se ilustra en la Figura 1 en la que se observa que las regiones crestadas enriquecidas en fibra 12 estan bordeadas en las extremidades laterales por regiones densificadas ampliadas alineadas en CD 14 y esas regiones 12 en general se extienden en la direccion CD entre las regiones densificadas alineadas, estando unidas a las mismas por fibras que se extienden en CD. Veanse tambien las Figuras 16-18.
Entre las caracteristicas notables de la invencion esta la elevada capacidad de absorcion como lo demuestra la Figura 3, por ejemplo, que muestra que la hoja absorbente inventiva exhibe muy altos volumenes vacios incluso en
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pesos bases altos. En la Figura 3, se observa que los productos que tienen volumenes vacios Porofil ® de 7 gramos / gramo y mayores se producen facilmente de acuerdo con la invencion en pesos base de 12 libras / resma (19,5 g/m2) y en pesos base de 24 libras / resma (39,1 g/m2) y mas. Este nivel de absorcion en un amplio intervalo es notable, especialmente para un producto deshidratado por compactacion, crepado en proceso humedo (productos de crepado en proceso humedo de la tecnica anterior tipicamente tienen volumenes vacios de menos de 5 gramos / gramo).
Mas detalles y atributos de los productos inventivos y del procedimiento para fabricarlos se discuten a continuacion. Breve desoripoion de Ios dibujos
La invencion se describe en detalle mas abajo con referencia a las diversas Figuras, en las que los numeros similares designan partes similares. En las Figuras:
La Figura 1 es una vista en planta de una hoja celulosica absorbente de la invencion;
La Figura 2 es una fotomicrografia ampliada a lo largo de linea X-S#1 de la Figura 1 que muestra la microestructura de la hoja inventiva;
La Figura 3 es una representacion que muestra el volumen vacio de Porofil® en gramos/gm de diversos productos incluyendo los de la presente invencion;
La Figura 4 es una vista esquematica que ilustra el crepado en tela segun lo practicado en conexion con la presente invencion;
La Figura 5 es un diagrama esquematico de una maquina de papel que puede utilizarse para fabricar los productos de la presente invencion;
La Figura 6 es una vista esquematica de otra maquina de papel que puede utilizarse para fabricar los productos de la presente invencion;
La Figura 7 es una fotomicrografia topografica en escala de grises de una tela de multiples capas que es utilizada como tela de crepado para fabricar los productos de la presente invencion;
La Figura 8 es una representacion topografica en color de la tela de crepado que se muestra en la Figura 7;
Figura 9 es una vista esquematica que ilustra una ranura de crepado en tela utilizando la tela de las Figuras 7 y 8;
La Figura 10 es una vista esquematica ampliada de una porcion de la ranura de crepado que se ilustra en la Figura 9;
La Figura 11 es aun otra vista esquematica ampliada de la ranura de crepado de la Figuras 9 y 10;
La Figura 12 es aun otra vista esquematica ampliada de la ranura de crepado de la Figuras 9, 10 y 11;
La Figura 13 es una representacion esquematica del estampado de tela de crepado de las Figuras 7 y 8 asi como una representacion esquematica del producto estampado fabricado utilizando esa tela;
La Figura 14 es una representacion esquematica del estampado de tela de crepado de las Figuras 7 y 8 alineado con una hoja producida utilizando esa tela en la que se observa que las junturas MD corresponden a regiones densificadas en la tela;
La Figura 15 es una fotomicrografia similar a la Figura 2 que muestra la estructura de las regiones crestadas de la hoja despues de que la hoja ha sido estirada en la direccion de la maquina;
La Figura 16 es una fotografia de la hoja celulosica absorbente de la invencion similar a la Figura 1;
La Figura 17 es una fotomicrografia tomada a lo largo de la linea X-S#2 que se muestra en la Figura 16 en la que se observa que las regiones crestadas enriquecidas en fibra de la hoja no han sido densificadas por la juntura;
La Figura 18 es una vista ampliada que muestra una impresion de juntura MD en una hoja de la presente invencion;
La Figura 19 es un negativo de rayos X a traves de una hoja de la invencion en exposicion prolongada, 6kV;
La Figura 20 es otro negativo de rayos X a traves de una hoja de la invencion en exposicion prolongada, 6kV;
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La Figura 21A a Figura 21D son fotomicrografias de varias hojas de la invencion en diferentes calibres y en las mismas relaciones de crepe;
La Figura 22 y Figura 23 son fotomicrografias que muestran la seccion transversal de la hoja absorbente de la invencion a lo largo de la direccion de la maquina;
La Figura 24 es una vista en seccion transversal de una hoja absorbente producida por un proceso CWP;
La Figura 25 es una curva de calibracion para un perfilador de gramaje por atenuacion de particulas beta;
La Figura 26 es un diagrama esquematico que muestra las ubicaciones de las mediciones del gramaje local en una hoja de la invencion;
La Figura 27 es un grafico de barras que compara suavidad de comparacion pareada de paneles de la hoja crepada con una tela de la clase que se muestra en las Figuras 7 y 8 versus suavidad de hoja absorbente crepada con una tela de capa simple;
La Figura 28 es una representacion de la suavidad de comparacion pareada de paneles versus tension GM de una hoja crepada con una tela de la clase que se muestra en la Figura 7 y 8 y hoja absorbente crepada con una tela de capa simple;
La Figura 29 es una representacion de calibre versus succion para la hoja absorbente fabricada con telas de capa simple y hoja absorbente fabricada con una tela de multiples capas de la clase que se muestra en las Figuras 7 y 8;
La Figura 30A a 30F son fotomicrografias de hojas crepadas en tela;
La Figura 31 es un grafico de barras que ilustra la suavidad de comparacion pareada de paneles de diversos productos de la presente invencion;
La Figura 32 es un diagrama esquematico de aun otra maquina de papel util para practicar la presente invencion;
La Figura 33 es una representacion del calibre versus resistencia a la tension en proceso humedo CD para varias hojas crepadas en tela;
La Figura 34 es una representacion de rigidez versus tension en proceso humedo CD para varias hojas crepadas en tela que son particularmente utiles para los dispensadores automaticos no tactiles;
La Figura 35 es una representacion de calibre de hoja base versus crepe de tela; y
Las Figuras 36-38 son fotomicrografias que muestran el efecto del crepe de bobina y crepe de tela combinados en una hoja absorbente.
En relacion con las fotomicrografias, los aumentos reportados en el presente documento son aproximados, excepto cuando se presentan como parte de una micrografia electronica de barrido, donde se muestra una escala absoluta.
Desoripoion detallada
La invencion se describe a continuacion con referencia a numerosas formas de realizacion. Tal debate es solo para fines de ilustracion. Las modificaciones de ejemplos particulares dentro del alcance de la presente invencion, que se exponen en las reivindicaciones adjuntas, en particular por la reivindicacion 1, seran facilmente evidentes para un experto en la tecnica.
Se proporciona en un aspecto de la invencion una hoja celulosica absorbente que tiene gramaje local variable y que comprende, entre otros, un reticulo de fibra para la fabricacion de papel provisto de (i) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra, que se extienden en la direccion perpendicular a la maquina (CD) de gramaje local relativamente alto interconectadas por (ii) una pluralidad de regiones densificadas ampliadas de fibras comprimidas para la fabricacion de papel, teniendo las regiones densificadas ampliadas gramaje local relativamente bajo y estando en general orientadas a lo largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja. Las regiones densificadas ampliadas ademas se caracterizan por una relacion de aspecto MD/CD de al menos 1,5. La hoja puede tener una masa especifica mayor que 5,5 ((milipulgadas/8 capas)/(Ib/resma)) ( mayor que 0,085 (mm/8 capas/ g/m2) y tienen un volumen vacio de 9 gramos/gramo o mayor cuando tiene un gramaje de 23 libras/resma (37,5 g/m2) o menor o tienen un volumen vacio de 7 gramos/gramo o mayor cuando tiene un gramaje mayor que 23 libras/resma (37,5 g/m2). Tipicamente, las relaciones de aspecto MD/CD de las regiones densificadas son mayores que 5 o mayores que 6; en general entre aproximadamente 6 y 10. En la mayoria de los casos las regiones crestadas enriquecidas en fibra tienen desviacion de orientacion de fibra hacia la CD de la hoja y las regiones densificadas de gramaje relativamente bajo se extienden en la direccion de la maquina y tambien tienen desviacion de orientacion de fibra a
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lo largo de la CD de la hoja.
En una realizacion preferida, las regiones crestadas enriquecidas en fibra estan bordeadas en las extremidades laterales por un par de regiones densificadas alineadas en CD, espaciadas lateralmente; y las regiones enriquecidas en fibra estan al menos parcialmente bordeadas en las extremidades laterales intermedias de las mismas en porciones longitudinales por un par de regiones densificadas alternadas en CD, longitudinalmente espaciadas. Para muchos productos de hoja, la hoja tiene un gramaje de 8 libras por 3000 pies cuadrados de resma (13 g/m2) a 35 libras por 3000 pies cuadrados de resma (57,0 g/m2) y un volumen vacio de 7 gramos/gramo o mayor. Una hoja puede tener un volumen vacio igual a o mayor que 7 gramos/gramo y tal vez hasta 15 gramos/gramo. En la Figura 3 se observa un volumen vacio apropiado igual a o mayor que 8 gramos/gramo y hasta 12 gramos/gramo.
La presente invencion proporciona productos de volumen vacio relativamente alto de Porofil®, aun en pesos base altos. Por ejemplo, en algunos casos la hoja tiene un gramaje de 20 libras por 3000 pies cuadrados de resma (32,5 g/m2) a 35 libras por 3000 pies cuadrados de resma (57,0 g/m2) y un volumen vacio de 7 gramos/gramo o mas y tal vez hasta 15 gramos/gramo. En forma apropiada, el volumen vacio es igual a o mayor que 8 o 9 gramos/gramo y hasta 12 gramos/gramo.
Las caracteristicas destacadas de la invencion incluyen asimismo alto estiramiento en CD y la capacidad de emplear material reciclado en productos de alta calidad. Un estiramiento en CD de 5% a 10% es tipico. Al menos 5%, al menos 7% o al menos 8% es preferente en algunos casos. La fibra para la fabricacion de papel puede ser 50% en peso de fibra de fibra reciclada o mas. Se utiliza al menos 10%, 25%, 35% o 45% dependiendo de la disponibilidad y aplicabilidad para el producto.
Otro aspecto de la invencion esta dirigido a hoja base de papel tisu que exhibe suavidad, masa elevada y alta resistencia. De ese modo, la hoja absorbente inventiva puede estar en forma de una hoja base de papel tisu en la que la fibra es predominantemente fibra de madera dura y la hoja tiene una masa de al menos 6 ((milipulgadas/8 capas)/(Ib/resma)) (0,093 (mm/8 capas)/(g/m2)) o en forma de una hoja base de papel tisu en la que la fibra es predominantemente fibra de madera dura y la hoja tiene una masa de al menos 6,5 ((milipulgadas/ 8 capas)/(libras/resma)) (al menos 0,1 (mm/8 capas)/(g/m2)). Tipicamente, la hoja puede tener una masa igual a o mayor que 6,5 y hasta aproximadamente 8 ((milipulgadas/8 capas)/(libras/resma)) (mayor que 0,1 hasta aproximadamente 0,125 (mm/ 8 capas)/(g/m2)) y se incorpora a un producto de papel tisu de dos capas. La hoja de la invencion puede asimismo proporcionarse en forma de una hoja base de papel tisu en la que la fibra es predominantemente fibra de madera dura y la hoja tiene una resistencia a la tension GM normalizada mayor que 21 ((g/3’’)/(libras/resma)) (mayor que 1,69 (g/cm)/(g/m2)) y una masa de al menos 5 ((milipulgadas/ 8 capas)/(libras/resma)) (al menos 0,08 (mm/ 8 capas)/(g/m2)) hasta aproximadamente 10 ((milipulgadas/ 8 capas)/(libras/resma)) (a aproximadamente 0,15 (mm/ 8 capas)/(g/m2)). Tipicamente, la hoja de papel tisu tiene una tension GM normalizada mayor que 21 ((g/3’’)/(libras/resma)) (mayor que 1,69 (g/cm)/(g/m2)) y hasta aproximadamente 30 ((g/3’’)/(Iibras/resma)) (o 2,42 (g/cm)/(g/m2)).
La hoja base puede tener una tension GM normalizada de 25 ((g/3’’)/(libras/resma)) (de 2 (g/cm)/(g/m2)) o mayor y puede ser incorporada en un producto de papel tisu de dos capas.
Alternativamente, los productos inventivos se producen en forma de una hoja base de toalla que incorpora pulpa mecanica y en la que al menos 40% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra de madrera blanda o en forma de una hoja base de toalla en la que al menos 40% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra de madera blanda y al menos 20% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra reciclada. Al menos 30%, al menos 40% o al menos 50% de la fibra para la fabricacion de papel puede ser fibra reciclada. Tanto como el 75% o 100% de la fibra puede ser fibra reciclada en algunos casos.
Una hoja base de toalla tipica para toallas de dos capas tiene un gramaje en el intervalo de 12 a 22 libras por 3000 pies cuadrados de resma y un calibre de hoja 8 mayor que 90 milipulgadas, hasta aproximadamente 120 milipulgadas (de 19,5 a 35,8 g/m2 y un calibre de hoja 8 mayor que 2,3 mm, hasta aproximadamente 3,1 mm). La hoja base puede convertirse en una toalla con un estiramiento en CD de al menos aproximadamente 6%. Tipicamente, se proporciona un estiramiento en CD en el intervalo de 6% a 10%, a veces un estiramiento en CD de al menos 7% es preferente.
La presente invencion es asimismo apropiada para fabricar hoja base de toalla para su uso en dispensadoras automaticas de toallas. De ese modo, el producto puede proporcionarse en forma de una hoja base de toalla en la que al menos 40% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra de madera blanda y al menos 20% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra reciclada, y en la que la longitud de curvado MD de la hoja base es de aproximadamente 3,5 cm a aproximadamente 5 cm. Una longitud de curvado MD de la hoja base en el intervalo de aproximadamente 3,75 cm a aproximadamente 4,5 cm es tipica.
Dichas hojas pueden incluir al menos 30% de fibra reciclada, al menos 40% de fibra reciclada. En algunos casos, al menos 50% en peso de la fibra es fibra reciclada. Puede emplearse tanto como 75% o 100% en peso de fibra reciclada. Tipicamente, la hoja base puede tener una masa mayor que 2,5 ((milipulgadas/8 capas)/(libras/resma))
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(mayor que 0,039 (mm/8 capas)/(g/m2)), tal como una masa mayor que 2,5 ((milipulgadas/8 capas)/(libras/resma)) (mayor que 0,039 (mm/8 capas)/(g/m2)) hasta aproximadamente 3 ((milipulgadas/8 capas)/(libras/resma)) (a aproximadamente 0,047 (mm/8 capas)/(g/m2). En algunos casos que tiene una masa de al menos 2,75 ((milipulgadas/8 capas)/(Iibras/resma)) (al menos 0,043 (mm/8 capas)/(g/m2)) es deseable.
La hoja celulosica absorbente de la invencion se define por la reivindicacion 1. En una realizacion, los arreglos longitudinales en general paralelos de las regiones densificadas estan posicionados y configurados de tal manera que una region enriquecida en fibra entre un par de regiones densificadas alineadas en CD esta al menos parcialmente truncado en MD y al menos parcialmente bordeado en MD por los bordes de ataque o de fuga de las regiones densificadas de al menos un arreglo lineal intermedio de la hoja en una posicion MD intermedia una posicion MD de los bordes de ataque y de fuga de las regiones densificadas alineadas en CD. Mas preferentemente, los arreglos longitudinales en general paralelos de las regiones densificadas estan posicionados y configurados de tal manera que una region enriquecida en fibra entre un par de regiones densificadas alineadas en CD esta al menos parcialmente truncada en MD y al menos parcialmente bordeada ene MD por los bordes de ataque o de fuga de las regiones densificadas de al menos dos arreglos lineales intermedios de la hoja en una posicion MD intermedia una posicion MD de los bordes de ataque y de fuga de las regiones densificadas alineadas en CD. Se observa a partir de las diversas Figuras que los bordes MD de ataque y de fuga de las regiones crestadas enriquecidas en fibra son generalmente concavos hacia adentro de tal manera que un espacio MD central de las regiones enriquecidas en fibra es menor que un espacio MD en las extremidades laterales de las areas enriquecidas en fibra. Ademas, las regiones densificadas ampliadas pueden ocupar de aproximadamente 5% a aproximadamente 30% del area de la hoja; mas tipicamente, las regiones densificadas ampliadas pueden ocupar de aproximadamente 5% a aproximadamente 25% del area de la hoja o las regiones densificadas ampliadas pueden ocupar de aproximadamente 7,5% a aproximadamente 20% del area de la hoja. Las regiones crestadas enriquecidas en fibra tipicamente ocupan de aproximadamente 95% a aproximadamente 50% del area de la hoja, tal como de aproximadamente 90% a aproximadamente 60% del area de la hoja.
Si bien puede emplearse cualquier estampado de repeticion apropiado, los arreglos lineales de las regiones densificadas tienen una frecuencia de repeticion MD de aproximadamente 50 metro-1 a aproximadamente 200 metro-1, tal como una frecuencia de repeticion MD de aproximadamente 75 metro-1a aproximadamente 175 metro-1 o una frecuencia de repeticion MD de aproximadamente 90 metro-1 a aproximadamente 150 metro-1. Las regiones densificadas de los arreglos lineales de la hoja tienen una frecuencia de repeticion CD de aproximadamente 100 metro-1 a aproximadamente 500 metro-1 tipicamente a frecuencia de repeticion CD de aproximadamente 150 metro-1 a aproximadamente 300 metro-1; tal como a frecuencia de repeticion CD de aproximadamente 175 metro-1 a aproximadamente 250 metro-1.
En todavia otro aspecto de la invencion, las regiones crestadas tienen una pluralidad de crestas que se extienden en direccion perpendicular a la maquina (CD) que tienen perfiles CD divididos en camaras con respecto a los bordes de ataque y de fuga de la pluralidad de regiones densificadas ampliadas.
En otro aspecto de la invencion, areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto exhiben un gramaje local caracteristico al menos 25% mayor que un gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo. En otros casos, el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 35% mayor que el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo; mientras que aun en otros, el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 50% mayor que el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo. En algunas realizaciones, el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 75% mayor que el gramaje bajo caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje local o al menos 100% mayor que el gramaje local caracteristico de las regiones de gramaje bajo. El gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto puede ser al menos 150% mayor que el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo; en general, el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es de 25% a 200% mayor que el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo.
En otra realizacion, 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 caracteristica se observa en las Figuras 19, 20. Tipicamente, las regiones enriquecidas en fibra son regiones crestadas que tienen una pluralidad de macropliegues. Asi tambien, las regiones de bajo gramaje ampliadas tienen una relacion de aspecto MD/CD mayor que 2 o 3, habitualmente entre aproximadamente 2 y 10 tal como entre 2 y 6.
La presente descripcion tambien se refiere a metodos de produccion de hoja absorbente.
Se describe en la presente memoria un procedimiento para fabricar una hoja celulosica absorbente crepado por cinta que comprende: (a) deshidratar en forma compacta un material para la fabricacion de papel para formar un papel
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continuo naciente que tiene una distribucion de orientacion de fibra para la fabricacion de papel aparentemente aleatoria; (b) aplicar el papel continuo deshidratado que tiene la distribucion aparentemente aleatoria de la orientacion de fibra a una superficie de transferencia de translacion 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, produciendose la etapa de crepado bajo presion 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 mas lenta que la velocidad de dicha superficie de transferencia. El estampado de cinta, parametros 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 reticulo 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 fabricacion de papel. Las regiones densificadas ampliadas tienen gramaje local relativamente bajo y en general estan orientadas a lo largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja. Las regiones densificadas ampliadas ademas se caracterizan por una relacion de aspecto MD/CD de al menos 1,5; y el proceso ademas incluye (d) secar el papel continuo. Preferentemente, la cinta de crepado es una tela. El proceso aun ademas puede incluir aplicar succion al papel continuo crepado mientras esta dispuesto en la tela de crepado. Mucho mas 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 multiples capas. Las regiones crestadas incluyen macropliegues estirables que pueden ser expandidos estirando el papel continuo a lo largo de MD de la hoja. En algunas realizaciones las regiones crestadas incluyen macropliegues estirables y anidados en los micropliegues estirables y el proceso ademas incluye la etapa de estirar los micropliegues de las regiones crestadas mediante la aplicacion de succion. En un proceso tipico, las regiones crestadas incluyen una pluralidad de crestas superpuestas inclinadas con respecto a la Md de la hoja.
Un aspecto adicional de la presente descripcion se refiere a un procedimiento para fabricar una hoja celulosica absorbente crepada en tela con una mejora en las caracteristicas de dispensacion que comprende: a) deshidratar en forma compacta un material para la fabricacion de papel para formar un papel continuo naciente; b) aplicar el papel continuo deshidratado a una superficie de transferencia de translacion que se mueve a una primera velocidad; c) crepar en tela el papel continuo de la superficie de transferencia en una consistencia de aproximadamente 30% a aproximadamente 60% utilizando una tela de crepado estampada, produciendose la etapa de crepado bajo presion en una ranura de crepado en tela definida entre la superficie de transferencia y la tela de crepado en la que la tela se mueve a una segunda velocidad mas lenta que la velocidad de dicha superficie de transferencia. El estampado de la tela, parametros 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 y transferido a la tela de crepado. El proceso tambien incluye d) adherir el papel continuo a un cilindro de secado con una composicion de recubrimiento adhesivo resinoso; e) secar el papel continuo en el cilindro de secado; y f) despegar el papel continuo del cilindro de secado; en el que el material, tela de crepado y adhesivo de crepado se seleccionan y la velocidad delta, parametros de ranura y consistencia de papel continuo, calibre y gramaje son controlados de tal manera que la longitud de flexion MD del papel continuo deseado sea al menos aproximadamente 3,5 cm y el papel continuo tiene un reticulo de fibra para la fabricacion de papel provisto de (i) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra, que se extienden en la direccion perpendicular a la maquina (CD) de gramaje local relativamente alto interconectadas por (ii) una pluralidad de regiones densificadas ampliadas de fibras comprimidas para la fabricacion de papel. Las regiones densificadas ampliadas tienen gramaje local relativamente bajo y estan en general orientadas a lo largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja; las regiones densificadas ampliadas ademas se caracterizan por una relacion de aspecto MD/CD de al menos 1,5. La longitud de flexion MD del papel continuo secado es de aproximadamente 3,5 cm a aproximadamente 5 cm en muchos casos, tal como de aproximadamente 3,75 cm a aproximadamente 4,5 cm. El proceso puede ser operado en un crepe de tela de aproximadamente 2% a aproximadamente 20% y es operada en un crepe de tela de aproximadamente 3% a aproximadamente 10% en una realizacion tipica.
Un aspecto todavia adicional de la presente descripcion se refiere a un procedimiento para fabricar hoja celulosica absorbente crepada en tela que comprende: a) deshidratar en forma compacta un material para la fabricacion de papel para formar un papel continuo naciente que tiene una distribucion de orientacion de fibra para la fabricacion de papel aparentemente aleatoria; b) aplicar el papel continuo deshidratado que tiene la distribucion aparentemente aleatoria de la orientacion de fibra a una superficie de transferencia de translacion que se mueve a una primera velocidad; c) crepar en tela el papel continuo de la superficie de transferencia en una consistencia de aproximadamente 30% a aproximadamente 60%, produciendose la etapa de crepado bajo presion en una ranura de crepado en tela definida entre la superficie de transferencia y la tela de crepado en la que la tela se mueve a una segunda velocidad mas lenta que la velocidad de dicha superficie de transferencia. El estampado de la tela, parametros 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 al tela de crepado para formar un papel continuo con un reticulo estirable que tiene una pluralidad de regiones interconectadas de diferentes pesos base locales incluyendo al menos (i) una pluralidad de regiones enriquecidas en fibra de alto gramaje local, interconectadas a modo de (ii) una pluralidad de regiones densificadas ampliadas de fibras comprimidas para la fabricacion de papel, teniendo las regiones densificadas ampliadas gramaje local relativamente bajo y estando en general orientadas a lo
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largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja. Las regiones densificadas ampliadas ademas se caracterizan por una relacion de aspecto MD/CD de al menos 1,5. El proceso ademas incluye d) secar el papel continuo; y a partir de entonces e) estirar el papel continuo a lo largo de su MD, en la que el reticulo estirable del papel continuo se caracteriza porque comprende una matriz de fibra cohesiva que exhibe elevado volumen vacio con el estiramiento. En forma apropiada, el al menos papel continuo parcialmente secado es estirado a lo largo de su MD al menos aproximadamente 10% despues del crepado en tela o el papel continuo es estirado en la direccion de la maquina al menos aproximadamente 15% despues del crepado en tela. El papel continuo puede ser estirado en su MD al menos aproximadamente 30% despues del crepado en tela; al menos aproximadamente 45% despues del crepado en tela; y el papel continuo puede ser estirado en su MD hasta aproximadamente 75% o mas despues del crepado en tela, siempre que una cantidad suficiente de crepe de tela se haya aplicado.
Otro procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela incluye: a) deshidratar en forma compacta un material para la fabricacion de papel para formar un papel continuo naciente que tiene una distribucion de orientacion de fibra para la fabricacion de papel aparentemente aleatoria; b) aplicar el papel continuo deshidratado que tiene la distribucion aparentemente aleatoria de la orientacion de fibra a una superficie de transferencia de translacion que se mueve a una primera velocidad; c) crepar en tela el papel continuo de la superficie de transferencia en una consistencia de aproximadamente 30% a aproximadamente 60%, produciendose la etapa de crepado bajo presion en una ranura de crepado en tela definida entre la superficie de transferencia y la tela de crepado en la que la tela se mueve a una segunda velocidad mas lenta que la velocidad de dicha superficie de transferencia; d) aplicar el papel continuo a una secadora Yankee; e) crepar el papel continuo de la secadora Yankee; y f) bobinar el papel continuo en una bobina; siendo el estampado de la tela, parametros de ranura, velocidad delta y consistencia de papel continuo y composicion seleccionados de tal manera que: i) el papel continuo es crepado de la superficie de transferencia y redistribuido en la tela de crepado para formar un papel continuo con variacion de gramaje local incluyendo al menos (A) una pluralidad de regiones enriquecidas en fibras de gramaje local relativamente alto; (B) una pluralidad de regiones ampliadas que tienen gramaje local relativamente bajo y estando en general orientadas a lo largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja; y ii) el proceso exhibe una relacion de ganancia de calibre/% de crepe de bobina de al menos 1,5. Tipicamente, el proceso exhibe una relacion de ganancia de calibre/% de crepe de bobina de al menos 2; tal como una relacion de ganancia de calibre/% de crepe de bobina de al menos 2,5 o 3. Habitualmente, el proceso exhibe una relacion de ganancia de calibre/% de crepe de bobina de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 5 y es operada en una relacion de crepe de tela/crepe de bobina de aproximadamente 1 a aproximadamente 20. El proceso puede ser operado en una relacion de crepe de tela/crepe de bobina de aproximadamente 2 a aproximadamente 10, tal como en una relacion de crepe de tela/crepe de bobina de aproximadamente 2,5 a aproximadamente 5.
Lo anterior y otras caracteristicas de la invencion se ilustran ademas en el debate que esta a continuacion.
A la terminologia utilizada en este documento se le da su sentido corriente coherente con las definiciones ejemplares expuestas inmediatamente mas abajo; mg se refiere a miligramos y m2 se refiere a metros cuadrados y asi sucesivamente.
El porcentaje de adhesivo de crepado "agregado" se calcula dividiendo la tasa de aplicacion de adhesivo (mg / min) por el area de superficie del cilindro de secado que pasa por debajo de un brazo aplicador de pulverizacion (m2/min). La composicion de adhesivo resinoso mas preferentemente consiste esencialmente de una resina de alcohol polivinilico y una resina de poliamidaepiclorhidrina en la que la relacion en peso de resina de alcohol de polivinilico y la resina de poliamida-epiclorhidrina es de aproximadamente 2 a aproximadamente 4.. El adhesivo de crepado tambien 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 mas 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 mas pueden ser utilizados.
A lo largo de esta memoria descriptiva y reivindicaciones, cuando se hace referencia a un papel continuo naciente que tiene una distribucion aparentemente aleatoria de la orientacion de fibra (o el uso de terminologia similar), se esta haciendo referencia a la distribucion de la orientacion de fibra que se produce cuando se utilizan tecnicas de formacion conocidas para depositar un material sobre la tela de formacion. 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 desviacion significativa hacia la orientacion de la direccion de la maquina haciendo que la resistencia a la tension de la direccion de la maquina del papel continuo exceda la resistencia a la tension de la direccion perpendicular.
A menos que se especifique lo contrario, "gramaje", BWT, bwt y asi sucesivamente se refiere al peso de una resma de producto de 3000 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 (g/m2). Consistencia se refiere al % de solidos de un papel continuo naciente, por ejemplo, calculado sobre una base seca. "Aire seco" significa que incluye la humedad residual, por convencion 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%
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El termino "celulosica", "hoja celulosica" y similares significa que incluye cualquier producto que incorpora fibra para la fabricacion de papel con celulosa como constituyente importante. "Fibras para fabricacion de papel" incluyen pulpas virgenes o fibras celulosicas recicladas (secundarias) o mezclas de fibras que comprenden fibras celulosicas. Las fibras adecuadas para fabricar los papeles continuos de esta invencion incluyen: fibras distintas de madera, tal como fibras de algodon o derivados de algodon, abaca, kenaf, hierba sabai, lino, esparto, paja, canamo yute, bagazo, fibras de seda de algodoncillo, fibras de hojas de pina y fibras de madera tal como aquellas obtenidas de arboles de coniferas 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, alamo temblon, o similares. Las fibras de fabricacion de papel pueden liberarse de su material de origen por uno cualquiera de un numero de procesos quimicos de reduccion a pulpa familiares para un experimentado en la tecnica incluyendo sulfato, sulfito, polisulfuro, fabricacion de pasta de soda, etc. La pulpa puede ser blanqueada, si se desea por medios quimicos incluyendo el uso de cloro, dioxido de cloro, oxigeno, peroxido alcalino y asi sucesivamente. Los productos de la presente invencion 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 mecanica tal como pulpa termomecanica quimica blanqueada (BCTMP). "Materiales" y terminologia similar se refiere a composiciones acuosas que incluyen fibras para la fabricacion de papel, resinas de resistencia en humedo, opcionalmente, disolventes y similares para la fabricacion de productos de papel. La fibra reciclada es tipicamente mas del 50% en peso de fibra de madera dura y puede ser 75% -80% o mas de fibra de madera dura
Como se utiliza en la presente memoria, el termino deshidratar en forma compacta el papel continuo o material se refiere a la deshidratacion mecanica mediante la compresion en proceso humedo sobre un fieltro de deshidratacion, por ejemplo, en algunas realizaciones mediante el uso de presion mecanica 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 esta en contacto con un fieltro para la fabricacion de papel. La terminologia "deshidratar en forma compacta" se utiliza para distinguir de los procesos en los que la deshidratacion inicial del papel continuo se lleva a cabo mayormente por medios termicos 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 asi mediante la aplicacion de presion al mismo y/o incrementando la consistencia del papel continuo en aproximadamente 15% o mas mediante la aplicacion de presion al mismo; es decir, incrementar la consistencia, por ejemplo, de 30% a 45%.
La tela de crepado y terminologia similar se refiere a una tela o cinta que tiene un estampado apropiado para practicar el proceso de la presente invencion y preferentemente es lo suficientemente permeable de tal manera que el papel continuo puede secarse mientras es mantenido en la tela de crepado. En los casos en que el papel continuo es transferido a otra tela o superficie (distinta de la tela de crepado) para el secado, la tela de crepado puede tener permeabilidad inferior.
"Lado de tela" y terminologia similar se refiere al lado del papel continuo que esta en contacto con la tela de crepado. "Lado de la secadora" o "lado de Yankee " es el lado del papel continuo en contacto con el cilindro de secado, tipicamente opuesto al lado de la tela del papel continuo.
Fpm se refiere a pies por minuto (los datos tambien a veces se expresan en metros por minuto (m/min)); mientras que fps se refiere a pies por segundo.
MD significa direccion de la maquina y CD significa direccion perpendicular a la maquina.
Los parametros de ranura incluyen, sin limitacion, presion de ranura, ancho de ranura, dureza de rodillo de apoyo, dureza de rodillo de crepado, angulo de acercamiento de tela, angulo de recepcion de tela, uniformidad, penetracion de ranura y velocidad delta entre superficies de la ranura.
Ancho de ranura significa la longitud MD en la que las superficies de ranura estan en contacto.
"Predominantemente" mas que el 50% del componente especificado, en peso a menos que se indique lo contrario.
Superficie de translacion de transferencia se refiere a la superficie desde la que el papel continuo es crepado en la tela de crepado. La superficie de translacion de transferencia puede ser la superficie de un tambor giratorio como se describe mas adelante, o puede ser la superficie de una cinta en movimiento continuo y suave u otra tela en movimiento que puede tener la textura de superficie y asi sucesivamente. La superficie de translacion de transferencia necesita soportar el papel continuo y facilitar el crepado de alto contenido de solidos tal como se apreciara a partir del siguiente debate.
Los calibres y /o masa reportados en este documento pueden ser medidos en calibres de 8 o 16 hojas como se especifica. Las hojas se apilan y la medicion del calibre es tomada en aproximadamente la porcion central de la pila. Preferentemente, las muestras de ensayo se acondicionan en una atmosfera de 23 ° ± 1,0 ° C (73,4 ° ± 1,8 ° F) a
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50% de humedad relativa durante al menos aproximadamente 2 horas y luego se mide con un modelo de Thwing-Albert 89-II-JR o ensayador de Espesor Electronico Progage con yunques de 2 pulgadas (50,8 mm) de diametro, 539 ± 10 gramos de carga de peso muerto, y 0,231 pulgadas / segundo (5,87 mm / segundo) de velocidad de descenso. Para las pruebas de producto terminado, cada hoja de producto a ensayar debe tener el mismo numero de capas que el producto que se vende. Para las pruebas en general, se seleccionan ocho hojas y se apilan juntas. Para la prueba de la servilleta, las servilletas se despliegan antes de apilarlas. Para la prueba de hoja base fuera de bobinadora, cada hoja que debe ser ensayada debe tener el mismo numero de capas que lo producido fuera de la bobinadora. Para la prueba de hoja base fuera de la bobina de la maquina de fabricacion de papel, se deben utilizar capas simples. Las hojas se apilan juntas alineadas en MD. En el producto impreso o gravado habitual, tratar de evitar tomar medidas en estas areas, si es posible. La masa tambien se puede expresar en unidades de volumen / peso dividiendo l calibre por el gramaje.
Los pesos bases caracteristicos y diferencias entre los mismos se calculan midiendo el gramaje local en 2 o mas areas de gramaje bajo representativas dentro de las regiones de gramaje bajo y comparando el gramaje promedio con el gramaje promedio en dos o mas areas representativas dentro de las regiones de gramaje local relativamente alto. Por ejemplo, si las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo tienen un gramaje promedio de 15 libras/3000 ft2 de resma (24,4 g/m2) y el gramaje local medido promedio para las areas representativas dentro de las regiones base locales relativamente altas es 20 libras/3000 ft2 de resma (32,5 g/m2), las areas representativas dentro de las regiones de gramaje local alto tienen un gramaje caracteristico de ((20-15)/15) X 100% o 33% mayor que las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo. Preferentemente, el gramaje local se mide utilizando una tecnica de atenuacion de particulas beta como se describe en la presente memoria.
La longitud de flexion MD (cm) se determina de acuerdo con el procedimiento de prueba ASTM D 1388-96, opcion voladizo. Las longitudes de flexion informadas se refieren a longitudes de flexion, MD a menos que expresamente se especifique una longitud de flexion CD. La prueba de longitud de flexion MD se realizo con un Medidor de Flexion en Voladizo en Research Dimensions, 1720 Oakridge Road, Neenah, Wisconsin, 54956, que es sustancialmente el aparato que se muestra en el procedimiento de ensayo ASTM, punto 6. El instrumento se coloca en una superficie de nivel estable, siendo confirmada la posicion horizontal por una burbuja niveladora integrada. El indicador de angulo de curvatura se ha fijado en 41,5 ° por debajo del nivel de la tabla de la muestra. Esto se logra mediante el establecimiento del borde de cuchillo apropiadamente. La muestra se corta con un cortador de tiras JD de una pulgada (2,54 cm), disponible de Thwing-Albert Instrument Company, 14 Collins Avenue, W. Berlin, NJ 08091. Se cortan seis (6) muestras de muestras de la direccion de la maquina de 1 pulgada x 8 pulgadas (2,54 cm x 20,32 cm). Las muestras se acondicionaron a 23 0C ± 1 0C (73,4 0F ± 1,8 0F) a 50% de humedad relativa durante al menos dos horas. Para las muestras de la direccion de la maquina la dimension mas larga es paralela a la direccion de la maquina. Las muestras deben ser planas, sin arrugas, flexiones o roturas. El lado Yankee de las muestras tambien se etiqueta. La muestra se coloca sobre la plataforma horizontal del medidor que alinea el borde de la muestra con el borde derecho. La corredera movil se coloca sobre la muestra, teniendo cuidado de no cambiar su posicion inicial. El borde derecho de la muestra y la corredera movil debe fijarse en el borde derecho de la plataforma horizontal. La corredera movil se desplaza a la derecha de una manera suave, lenta en aproximadamente 5 pulgadas / minuto (12,7 cm/minuto) hasta que la muestra toque el borde de la cuchilla. La longitud de voladizo se registra hasta el 0,1 cm mas cercano. Esto se hace mediante la lectura del borde izquierdo de la corredera movil. Tres muestras se hacen correr preferentemente con el Yankee hacia arriba y tres muestras se hacen correr con el Yankee hacia abajo sobre la plataforma horizontal. La longitud de flexion MD se reporta como la longitud media de voladizo en centimetros dividido por dos para representar la ubicacion del eje de flexion.
Tasa de absorbencia de agua o WAR, se mide en segundos y es el tiempo que tarda una muestra para absorber una gotita de 0,1 gramo de agua dispuesta en su superficie por medio de una jeringa automatizada. Las muestras de prueba son preferentemente acondicionadas a 23 0C ± 1 0C (73,4 ± 1,8 0F) a 50% de humedad relativa durante 2 horas. Para cada muestra, se preparan 4 muestras de prueba de 3x3 (7,62 x 7,62 cm). Cada muestra se coloca en un soporte de muestra de tal manera que una lampara de alta intensidad se dirige hacia la muestra. 0,1 ml de agua se deposita sobre la superficie de la muestra y se inicia un cronometro. Cuando se absorbe el agua, como se indica por la falta de una mayor reflexion de la luz de la caida, el cronometro se detiene y se registra el tiempo a los 0,1 segundos mas cercanos. El procedimiento se repite para cada muestra y se promediaron los resultados para la muestra. WAR se mide de acuerdo con el metodo TAPPI T-432 cm-99.
Resistencia a la tension en seco (MD y CD), estiramiento, relaciones de los mismos, modulo, modulo de rotura, estres y tension se miden con un dispositivo de prueba Instron estandar u otro medidor de tension de alargamiento adecuado que se puede configurar de diversas maneras, tipicamente utilizando 3 o tiras anchas de 1 pulgada (7,62 o 2,54 cm) de papel tisu o toalla, acondicionadas en una atmosfera de 23° ± 1 0C (73,4° ± 10F) a 50% de humedad relativa durante 2 horas. El ensayo de tension se realiza a una velocidad de deformacion de 2 pulgadas / min (5,1 cm/min).
Modulo de rotura se expresa en gramos / 3 pulgadas /% de deformacion ((gramos / cm) /% de deformacion). El % de deformacion es adimensional y no tiene que ser especificado. A menos que se indique lo contrario, los valores son los valores de quiebre. GM se refiere a la raiz cuadrada del producto de los valores CD Y MD para un producto en particular.
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Relaciones de tension son simplemente proporciones de los valores determinados por medio de los procedimientos anteriores. A menos que se especifique lo contrario, una propiedad de tension es una propiedad de hoja seca..
La tension en proceso humedo del papel tisu de la presente invencion se mide usando una tira de tres pulgadas (7,62 cm) de ancho de papel tisu que se dobla en un bucle, se sujeta en un dispositivo especial denominado un Finch Cup, luego se sumerge en agua. El Finch Cup, que esta disponible en Thwing-Albert Instrument Company de Philadelphia, Pa., se monta sobre un medidor de tension equipado con una celda de carga de 2,0 libras (0,907 kg) con la brida de la Finch Cup sujeta mediante la mordaza inferior del medidor y los extremos de bucle del papel tisu se fijan a la mordaza superior del medidor de tension. La muestra se sumerge en agua que se ha ajustado a un pH de 7,0 + - 0,1 y la tension se ensaya despues de un tiempo de inmersion de 5 segundos. Los resultados se expresan en g/3 "(g/cm), dividiendo por dos para representar el bucle segun sea apropiado.
La "relacion de crepe de tela" es una expresion del diferencial de velocidad entre la tela de crepado y el cable de formacion y tipicamente se calcula como la relacion entre la velocidad del papel continuo inmediatamente antes del crepado en tela y la velocidad del papel continuo inmediatamente despues del crepado en tela, siendo el cable de formacion y la superficie de transferencia tipicamente, aunque no necesariamente, operados a la misma velocidad:
Relacion de crepe en tela = velocidad del cilindro de transferencia + velocidad de la tela de crepado
El crepe de tela tambien puede expresarse como un porcentaje calculado como:
Crepe de tela = [relacion de crepe de tela - 1] x 100
Un papel continuo crepado a partir de un cilindro de transferencia con una velocidad de superficie de 750 fpm (228,8 m/min) hasta una tela con una velocidad de 500 fpm (152,5 m/min) tiene una relacion de crepe de tela de 1,5 y un crepe de tela de 50%.
Para el crepe de bobina, la relacion de crepe de bobina es tipicamente calculada como la velocidad de Yankee dividido por la velocidad de la bobina. Para expresar el crepe de bobina en forma de porcentaje, se restara l de la relacion de crepe de bobina y el resultado se multiplica por 100%.
La relacion de crepe de tela / crepe de bobina se calcula dividiendo el crepe de tela por el crepe de bobina.
La relacion de ganancia de calibre /% Crepe de bobina se calcula dividiendo la ganancia de calibre observada en milipulgadas / 8 Hojas (mm / 8 Hojas) por el % de crepe de bobina. Para este fin, la ganancia en el calibre se determina por comparacion con las condiciones de funcionamiento sin crepe de bobina. Vease la Tabla 13, a continuacion.
La relacion general de crepe o linea se calcula como la relacion de la velocidad del cable de formacion y la velocidad de bobina y un % de crepe total es:
Crepe de linea = [Relacion de crepe de linea -1] x 100
Un proceso con una velocidad de cable de formacion de 2000 pies por minuto (610 m/min) y una velocidad de bobina de 1000 pies por minuto (305 m/min) tiene relacion de crepe total o de linea de 2 y un crepe total de 100%.
PLI o pli significa fuerza en libras por pulgada lineal (fuerza en kg por centimetro lineal (plcm)). El proceso empleado se distingue de otros procesos, en parte, porque el crepado en tela se realiza bajo presion en una ranura de crepado. Tipicamente, las transferencias rapidas se llevan a cabo utilizando succion para ayudar a separar el papel continuo de la tela dadora y uniendo a partir de entonces el mismo a la tela de recepcion o receptora. En contraste, la succion no es necesaria en un paso de crepado en tela, por lo que en consecuencia, cuando se hace referencia al crepado en tela como que esta "bajo presion" se esta haciendo referencia a la carga de la tela receptora contra la superficie de transferencia aunque la asistencia de succion puede emplearse en detrimento de otra complicacion del sistema siempre que la cantidad de succion no sea suficiente para interferir indeseablemente con el reordenamiento o redistribucion de la fibra.
La dureza de Pusey y Jones (P & J) (indentacion) se mide de acuerdo con ASTM D 531, y se refiere al numero de indentacion (muestra estandar y condiciones).
Velocidad delta significa una diferencia de la velocidad lineal.
El volumen vacio y/o relacion de volumen vacio como se hace referencia en lo sucesivo, se determina mediante la saturacion de una hoja con un liquido POROFIL® no polar y midiendo a cantidad de liquido absorbido. El volumen de liquido absorbido es equivalente al volumen vacio dentro de la estructura de la hoja. El aumento de % en peso (PWl) se expresa como gramos de liquido absorbido por gramo de fibra en la estructura de la hoja 100 veces, como
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se ha senalado de aqui en adelante. Mas especificamente, para cada muestra de hoja de capa simple que debe ser ensayada, seleccione 8 Hojas y corte un cuadrado de 1 pulgada por 1 pulgada (1 pulgada en la direccion de la maquina y 1 pulgada en la direccion perpendicular a la maquina) (2,54 cm por 2,54 cm cuadrados (2,54 cm en la direccion de la maquina, y 2,54 cm en la direccion perpendicular a la maquina). Para muestras de productos de multiples capas, cada capa se mide como una entidad separada. Las multiples muestras deben ser separadas en capas simples individuales y 8 Hojas de cada posicion de capa debe ser utilizada para la prueba. Pesar y registrar el peso en seco de cada muestra de ensayo hasta lo mas cercano a 0,0001 gramos. Colocar la muestra en una placa que contiene liquido Porofil® con una gravedad especifica de aproximadamente 1,93 gramos por centimetro cubico, disponible en Coulter Electronics Ltd., Northwell Drive, Luton, Beds, Inglaterra,. Parte No. 9902458). Despues de 10 segundos, tomar la muestra en el mismo borde (1-2 milimetros) de una esquina con pinzas y retirar del liquido. Mantener la muestra con esa esquina en lo mas alto y permitir que el exceso de liquido gotee durante 30 segundos. Golpear ligeramente (menos que un contacto de / segundo) la esquina inferior de la muestra en papel de filtro #4 (Whatman Lt., Maidstone, Inglaterra) con el fin de eliminar cualquier exceso de la ultima gota parcial. Pesar inmediatamente la muestra, dentro de los 10 segundos, registrando el peso de 0,0001 gramos mas cercano. El PWI de cada muestra, expresado como gramos de liquido Porofil ® por gramo de fibra, se calcula de la siguientes manera:
PWI = [(W2-W1) / W1] X 100 en la que:
"W1" es el peso en seco de la muestra, en gramos; y "W2" es el peso en humedo de la muestra, en gramos.
El PWI para todas las ocho muestras individuales se determina como se describe anteriormente y el promedio de las ocho muestras es el PWI de la muestra.
La relacion de volumen vacio se calcula dividiendo el PWI por 1,9 (densidad del fluido) para expresar la relacion como un porcentaje, mientras que el volumen vacio (g/g) es simplemente la relacion de aumento en peso; es decir, PWI dividido por 100.
El adhesivo de crepado usado para asegurar el papel continuo al cilindro de secado Yankee es preferentemente un adhesivo higroscopico, re-humectable, sustancialmente no reticulante. Los ejemplos de adhesivos preferidos son aquellos que incluyen poli(alcohol vinilico) de la clase general descrita en la Patente Estadounidense No. 4.528.316 para Soerens et al. Otros adhesivos adecuados se describen en La Solicitud de Patente Provisional estadounidense en tramite No. 60/372.255, presentada el 12 de abril de 2002, Titulada "Improved Creping Adhesive Modifier and Process for Producing Paper Products "(Expediente de abogado No. 2394). Los adhesivos adecuados son opcionalmente provistos con modificadores y asi sucesivamente. Es preferente usar agente de reticulacion y/o modificador con moderacion o no del todo en el adhesivo.
Los adhesivos de crepado pueden comprender una resina termoendurecible o no termoendurecible, un polimero semicristalino formador de pelicula y opcionalmente un agente de reticulacion inorganicos asi como modificadores. Opcionalmente, el adhesivo de crepado de la presente invencion tambien puede incluir otros componentes, incluyendo, pero sin limitarse a, aceites de hidrocarburos, tensioactivos, o plastificantes. Mas detalles en cuanto a adhesivos de crepado utiles en conexion con la presente invencion se encuentran en la Solicitud Provisional en tramite No. 60/779. 614, presentada el 6 de marzo de 2006 (Expediente de Abogado N° 20140; GP-06-1), cuya descripcion es incorporada aqui como referencia.
El adhesivo de crepado se puede aplicar como una composicion simple o se puede aplicar en sus partes componentes. Mas particularmente, la resina de poliamida puede aplicarse en forma separada del alcohol polivinilico (PVOH) y el modificador.
Cuando se utiliza una pala de crepado, se aplica adecuadamente un paquete de revestimiento normal a una velocidad total de recubrimiento (agregado como se calcula mas arriba) de 54 mg/m2 con 32 mg/m2 de PVOH (Celvol 523)/11,3 mg/m2 de PAE (Hercules 1145) y 10,5 mg/m2 de modificador (Hercules 4609VF). Un revestimiento preferido para el proceso de desmontado se puede aplicar en una relacion de 20 mg/m2 con 14,52 mg/m2 de PVOH (Celvol 523) / 5,10 mg/m2 de PAE (Hercules 1145) y 0,38 mg/m2 de modificador (Hercules 4609VF).
Un papel continuo de papel absorbente se fabrica mediante la dispersion de fibras para la fabricacion de papel en material acuoso (suspension) y el deposito del material acuoso en el cable de formacion de una maquina de fabricacion de papel. Cualquier esquema de formado adecuado podria ser utilizado. Por ejemplo, una extensa pero no exhaustiva lista, ademas de los formadores de Fourdrinier incluye un formador creciente, un formador de cable doble de doble S-urdimbre, o un formador de rodillo de succion. La tela de formacion puede ser cualquier miembro foraminoso adecuado incluyendo telas de capa simple, telas de doble capa, telas de triple capa, telas de fotopolimeros, y similares. La tecnica anterior no exhaustiva en el parea de tela de formacion incluye Las Patentes
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Estadounidenses Nos. 4.157.276; 4.605.585; 4.161.195; 3.545.705; 3.549.742; 3.858.623; 4.041.989; 4.071.050;
4.112.982; 4.149.571; 4.182.381; 4.184.519; 4.314.589; 4.359.069; 4.376.455; 4.379.735; 4.453.573; 4.564.052;
4.592.395; 4.611.639; 4.640.741; 4.709.732; 4.759.391; 4.759.976; 4.942.077; 4.967.085; 4.998.568; 5.016.678;
5.054.525; 5.066.532; 5.098.519; 5.103.874; 5.114.777; 5.167.261; 5.199.261; 5.199.467; 5.211.815; 5.219.004;
5.245.025; 5.277.761; 5.328.565; y 5.379.808. Una tela de formacion particularmente util con la presente invencion es la tela de formacion 2164 de Voith Fabrics fabricada por Voith Fabrics Corporation, Shreveport, LA.
La formacion de espuma del material acuoso en un cable de formacion o tela puede ser empleado como un medio para controlar la permeabilidad o volumen vacio de la hoja en el crepado en tela. Las tecnicas de formacion de espuma se dan a conocer en la Patente Estadounidense No. 4.543.156 y la Patente Canadiense No. 2.053.505. El material de fibra espumada se compone de una suspension acuosa de fibras mezcladas con un vehiculo liquido espumado, justo antes de su introduccion en la caja de entrada. La suspension de pulpa suministrada al sistema tiene una consistencia en el intervalo de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 7% en fibras en pesos, preferentemente en el intervalo de aproximadamente 2,5 a aproximadamente 4,5% en peso. La suspension de pulpa se anade a un liquido espumado que comprende agua, aire y tensioactivo que contiene 50 a 80% de aire por formacion de volumen de un material de fibra espumada que tiene una consistencia en el intervalo de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 3% en peso de fibra por la simple mezcla de la turbulencia natural, y la mezcla inherente a los elementos del proceso. La adicion de la pulpa como una suspension de baja consistencia resulta en exceso de liquido espumado recuperado de los cables de formacion. El exceso de liquido espumado se descarga del sistema y puede ser usado en otra parte o puede ser tratado para la recuperacion del agente tensioactivo del mismo.
El material puede contener aditivos quimicos para alterar las propiedades fisicas del papel producido. Estas quimicos son bien comprendidos por el experto en la tecnica y se pueden usar en cualquier combinacion conocida. Tales aditivos pueden ser modificadores de la superficie, suavizantes, desligantes, auxiliares de resistencia, latex, opacificantes, abrillantadores opticos, colorantes, pigmentos, agentes de encolado, productos quimicos de barrera, auxiliares de retencion, insolubilizantes, reticulantes inorganicos u organicos, o combinaciones de los mismos; comprendiendo dichos productos quimicos opcionalmente polioles, almidones, esteres de PPG, esteres de PEG, fosfolipidos, tensioactivos, poliaminas, HMCP (polimeros cationicos hidrofobicamente modificados), HMAP (polimeros anionicos hidrofobicamente modificados) o similares.
La pulpa puede ser mezclada con agentes de ajuste de la resistencia tal como agentes de resistencia en humedo, agentes de resistencia en seco y desligantes/suavizantes y asi sucesivamente. Los agentes de resistencia en humedo adecuados son conocidos por el experto en la tecnica. Una lista amplia pero no exhaustiva de auxiliares de resistencia utiles incluyen resinas de urea-formaldehido, resinas de melamina formaldehido, resinas de poliacrilamida glioxilada, resinas de poliamida-epiclorhidrina y similares. Las poliacrilamidas termoestables se producen haciendo reaccionar acrilamida con cloruro de dialil dimetil amonio (DADMAC) para producir un copolimero de poliacrilamida cationica que se hace reaccionar finalmente con glioxal para producir una resina de resistencia en humedo de reticulacion cationica, poliacrilamida glioxilada. Estos materiales en general se describen en la Patente Estadounidense No. 3.556.932 para Coscia et al. y 3.556.933 para Williams et al. Las resinas de este tipo estan disponibles comercialmente bajo el nombre comercial de PAREZ 631NC por Bayer Corporation. Diferentes relaciones molares de acrilamida /-DADMAC / glioxal pueden usarse para producir resinas de reticulacion, que son utiles como agentes de resistencia en humedo. Ademas, otros dialdehidos pueden ser sustituidos por glioxal para producir caracteristicas de resistencia en humedo termoestable. De particular utilidad son las resinas de resistencia en humedo de poliamida-epiclorhidrina, un ejemplo de la misma se vende bajo los nombres comerciales Kymene 557LX y Kymene 557H Hercules Incorporated de Wilmington, Delaware y Amres ® de Georgia-Pacific Resins, Inc. Estas resinas y el proceso para la fabricacion de las resinas se describen en la Patente Estadounidense No. 3.700.623 y Patente Estadounidense No. 3.772.076. Una extensa descripcion de las resinas de epihalohidrinas polimericas se proporciona en el capitulo 2: Alkaline-Curing Polymeric Amine-Epihalohydrin por Espy en Wet Strength Resins y Their Application (L. Chan, Editor, 1994). Una lista razonablemente comprensiva de resinas de resistencia en humedo es descrita por Westfelt en Cellulose Chemistry and Technology Volumen 13, pagina 813, 1979.
Agentes de resistencia en humedo temporales adecuados pueden igualmente ser incluidos, particularmente en aplicaciones en las que la toalla desechable, o mas tipicamente, el papel tisu con resina de resistencia en humedo permanente debe evitarse. Una lista completa, pero no exhaustiva de agentes de resistencia en humedo temporales utiles incluye aldehidos aromaticos y alifaticos incluyendo glioxal, dialdehido malonico, dialdehido succinico, almidones de dialdehidos y glutaraldehido, asi como almidones reaccionados o sustituidos, disacaridos, polisacaridos, chitosan, u otros productos de reaccion polimerica en reaccion de monomeros o polimeros que tienen grupos aldehido y opcionalmente, grupos nitrogeno. Los polimeros que contienen nitrogeno representativos, que convenientemente se pueden hacer reaccionar con monomeros o polimeros que contienen aldehido, incluye vinil-amidas, acrilamidas y polimeros que contienen nitrogeno relacionados. Estos polimeros imparten una carga positiva al producto de reaccion que contiene aldehido. Ademas, se pueden utilizar otros agentes de resistencia en humedo temporales disponibles comercialmente tal como PAREZ 745, fabricado por Bayer, junto con aquellos descritos, por ejemplo en la Patente Estadounidense No. 4.605.702.
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La resina de resistencia en humedo temporal puede ser una cualquiera de una variedad de polimeros organicos solubles en agua que comprenden unidades de aldehidos, y unidades cationicas empleados para aumentar la resistencia a la tension en proceso seco y humedo de un producto de papel. Tales resinas se describen en las Patentes Estadounidenses No. 4.675.394; 5.240.562; 5.138.002; 5.085.736; 4.981.557; 5.008.344; 4.603.176; 4.983.748; 4.866.151; 4.804.769 y 5.217.576. Pueden utilizarse los almidones modificados vendidos bajo las marcas comerciales CO-Bond ® 1000 y CO-BOND ® 1000 Plus, por National Starch and Chemical Company de Bridgewater, Nueva Jersey. Antes de su uso, el polimero soluble en agua aldehidico cationico puede ser preparado por precalentamiento de una suspension acuosa de aproximadamente 5% de solidos mantenida a una temperatura de aproximadamente 240 grados Fahrenheit (116 grados Celsius) y en un pH de aproximadamente 2,7 durante aproximadamente 3,5 minutos. Por ultimo, la suspension puede ser desactivada y diluida mediante la adicion de agua para producir una mezcla de aproximadamente 1,0% de solidos a menos que aproximadamente 130 grados Fahrenheit (116 grados Celsius).
Otros agentes de resistencia en humedo temporales, tambien disponibles en National Starch and Chemical Company se venden bajo las marcas CO-BOND® 1600 y CO-BOND® 2300. Estos almidones se suministran en forma de dispersiones coloidales acuosas y no requieren precalentamiento antes de su uso.
Los agentes de resistencia en seco adecuados incluyen almidon, goma guar, poliacrilamidas, carboximetilcelulosa y similares. De particular utilidad es la carboximetilcelulosa, un ejemplo de la cual se vende bajo el nombre comercial de Hercules CMC, de Hercules Incorporated de Wilmington, Delaware. De acuerdo una realizacion, la pulpa puede contener de aproximadamente 0 a aproximadamente 15 libras / tonelada (de aproximadamente 0 a aproximadamente 7,5 kg/mton) de agente de resistencia en seco. De acuerdo a otra forma de realizacion, la pulpa puede contener de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 libras/tonelada (de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 2,5 kg/mton) de agente de resistencia en seco.
Los disolventes adecuados son igualmente conocidos para el experto en la tecnica. Los desligantes o suavizantes tambien pueden incorporarse en la pulpa o pueden ser pulverizados en el papel continuo despues de su formacion. La presente invencion tambien puede utilizarse con materiales suavizantes, incluyendo pero sin limitarse a la clase de sales de amina amido derivadas de aminas parcialmente neutralizadas de acidos. Tales materiales se describen en la Patente Estadounidense No. 4.720.383. Evans, Chemistry and Industry, 5 de julio de 1969, paginas 893-903; Egan, J. Am. Oil Chemist ‘s Soc., Vol. 55 (1978), Volumen 55 (1978), paginas 118-121; y Trivedi et al., J. Am. Oil Chemist’s Soc, Junio de 1981, paginas 754-756, indican que los suavizantes a menudo estan disponibles comercialmente solo como mezclas complejas en lugar de compuestos simples. S bien el siguiente debate se centrara en las especies predominantes, debe entenderse que las mezclas disponibles comercialmente en general se pueden usar en la practica.
Quasoft 202-JR es un material suavizante adecuado, el cual puede ser derivado por alquilacion de un producto de condensacion de acido oleico y dietilentriamina. Las condiciones de sintesis que utilizan una deficiencia de agente de alquilacion (por ejemplo, sulfato de dietilo) y solo un paso de alquilacion, seguido por el ajuste del pH para protonar las especies no etiladas, resultan en una mezcla que consiste en especies no etiladas cationicas y etiladas cationicas. Una proporcion menor (por ejemplo, aproximadamente 10%) de la amina amido resultante se cicla para generar compuestos de imidazolina. Dado que solo las porciones de imidazolina de estos materiales son compuestos de amonio cuaternario, las composiciones como un todo son sensibles al pH. Por lo tanto, para la fabricacion de la presente invencion con esta clase de productos quimicos, el pH en la caja principal deberia ser aproximadamente de 6 a 8, mas preferentemente 6 a 7 y mas preferentemente de 6,5 o 7.
Los compuestos de amonio cuaternario, tal como sales de dialquil dimetil amonio cuaternario tambien son adecuadas en particular cuando los grupos alquilo contienen de aproximadamente 10 a 24 atomos de carbono. Estos compuestos tienen la ventaja de ser relativamente insensibles al pH.
W013Los suavizantes biodegradables pueden ser utilizados. Los desligantes/suavizantes cationicos 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. Los compuestos son diesteres biodegradables de compuestos de amonio cuaternario, amina-esteres cuaternizados, esteres a base de aceite vegetal biodegradable funcionales con cloruro de amonio cuaternario y cloruro de diester dierucildimetil amonio y son suavizantes biodegradables representativos.
En algunas realizaciones, una composicion de desligante particularmente preferente incluye un componente de amina cuaternaria asi como un tensioactivo no ionico.
El papel continuo naciente puede deshidratarse por compactacion en un fieltro para la fabricacion 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 diseno de textura base laminada. Un fieltro de prensa humedo que puede ser particularmente util con la presente invencion es Vector 3 hecho por Voith Fabric. Los antecedentes de la tecnica 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
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Estadounidense No. 4.533.437 para Curran et al.
El crepado adecuado o telas texturadas incluyen capa simple o multiples capas, o preferentemente estructuras de malla abierta compuestas. La construccion de la tela per se es menos importante que la topografia de la superficie de crepado en la ranura de crepado como se debate en mas detalle a continuacion. 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 caracteristicas: (1) en el lado de la tela de crepado que esta en contacto con el papel continuo humedo (el lado "superior"), el numero de hebras en la direccion de la maquina (MD) por pulgada (malla) es de 10 a 200 (hebras por cm (malla) es de 3 a 18) y el numero de hebras en direccion perpendicular (CD) por pulgada (recuento) es tambien de 10 a 200 (hebras por cm (recuento) es de 3 a 18); (2) El diametro de hebra es tipicamente menor que 0,050 pulgadas (0,13 cm); (3) en la parte superior, la distancia entre el punto mas alto de las junturas MD y el punto mas 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 topografia 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 mas rebordes CD para influir en las caracteristicas de crepado a medida que el papel continuo es transferido del cilindro de transferencia a la tela de crepado; y (6) podra hacerse que la tela muestre ciertos patrones geometricos que sean agradables a la vista, que es tipicamente repetido cada dos a 50 hilos de urdimbre. Una tela especialmente preferida es una tela de multiples capas W013 Albany International. Tales telas se forman a partir de fibras polimericas de monofilamento con diametros que tipicamente varian 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 humedo es crepado en a tela texturada y ampliado dentro de la tela texturada por succion, por ejemplo.
Si se utiliza un formador Fourdrinier u otro formador de brecha, el papel continuo naciente puede ser condicionado con cajas de succion y un recubrimiento de vapor hasta alcanzar un contenido de solidos adecuado para transferir a un fieltro de deshidratacion. El papel continuo naciente puede ser transferido con la asistencia de succion al fieltro. En una formadora creciente, el uso de ayuda por succion es necesario puesto que el papel continuo naciente es formado entre la tela de formacion y el fieltro.
Un modo preferente de fabricacion de los productos inventivos incluye deshidratar en forma compacta un material para la fabricacion de papel que tiene una distribucion aparentemente aleatoria de la orientacion de fibra y crepar en tela el papel continuo para distribuir el material para lograr las propiedades deseadas. Los dispositivos prominentes de un aparato tipico 40 para producir los productos inventivos se muestran en la Figura 4. El aparato 40 incluye un fieltro para la fabricacion de papel 42, un rodillo de succion 46, un calzo de prensa 50, y un rodillo de apoyo 52. Ademas se proporciona un rodillo de crepado 62, una tela de crepado 60, asi como una caja de succion opcional 66.
En operacion, el fieltro 42 traslada un papel continuo naciente 44 alrededor de un rodillo de succion 46 en una ranura de prensa 48. En la ranura de prensa 48 el papel continuo es deshidratado en forma compacta y transferido a un rodillo de apoyo 52 (a veces referido de aqui en adelante como un rodillo de transferencia) donde el papel continuo es trasladado a la tela de crepado. En una ranura de crepado 64 el papel continuo 44 es transferido a la tela 60 como se debate en mas detalle de aqui en adelante. La ranura de crepado esta definida entre el rodillo de apoyo 52 y la tela de crepado 60 que es comprimida contra el rodillo 52 mediante el rodillo de crepado 62 que puede ser un rodillo con cubierta blanda como tambien se debate de aqui en adelante. Despues de que el papel continuo es transferido a la tela 60 puede utilizarse una caja de succion 66 para aplicar succion a la hoja para estirar los micropliegues si asi se lo desea.
Una maquina de papel apropiada para fabricar el producto de la invencion puede tener diversas configuraciones como se observa en las Figuras 5 y 6 debatidas mas abajo.
Se muestra en la Figura 5 una maquina de papel 110 para su uso en conexion con la presente invencion. La maquina de papel 110 es una maquina de bucle de tres telas que tiene una seccion formadora 112 en general referida en la tecnica como un formador creciente. La seccion formadora 112 incluye un cable formador 122 soportado por una pluralidad de rodillos tal como rodillos 132, 135. La seccion formadora tambien incluye un rodillo formador 138 que soporta el fieltro para la fabricacion de papel 42 de tal manera que el papel continuo 44 es formado directamente sobre el fieltro 42. La punta de fieltro 114 se extiende hasta una seccion de prensa de calzo 116 en la que el papel continuo humedo es depositado en un rodillo de apoyo 52 y es comprimido en proceso humedo concurrentemente con la transferencia. A partir de entonces el papel continuo 44 es crepado sobre la tela 60 en la ranura de crepe de tela 64 antes de ser depositado en la secadora Yankee 120 en otra ranura de prensa 182 utilizando un adhesivo de crepado como se indica mas arriba. El sistema incluye un rodillo giratorio de succion 46, en algunas variantes; sin embargo, el sistema de tres bucles puede configurarse en una variedad de formas en las que un rodillo giratorio no es necesario. Esta caracteristica es particularmente importante en relacion con la reconstruccion de una maquina de papel en la medida en que el costo del equipo asociados a la reubicacion es decir
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el equipo de procesamiento de fibra o pulpa y/o el equipo de secado costoso y grande tal como la secadora Yankee o pluralidad de secadoras con calandrias haria que una reconstruccion sea prohibitivamente costosa a menos que las mejoras fueran configuradas para ser compatibles con las instalaciones existentes.
Haciendo referencia a la Figura 6, se muestra esquematicamente una maquina de papel 210 para su uso en la fabricacion de la presente invencion. La maquina de papel 210 incluye una seccion formadora 212, una seccion de la prensa 40, un rodillo de crepe 62, asi como una seccion de la secadora de calandria 218. Seccion formadora 212 incluye: una caja principal 220, la tela o cable formador 222, que es soportado en una pluralidad de rodillos para proporcionar una tabla formadora 212. De ese modo se proporciona el rodillo formador 224, rodillos de soporte 226, 228 asi como un rodillo de transferencia 230.
La seccion de la prensa 40 incluye un fieltro para la fabricacion de papel 42 soportado en los rodillos 234, 236, 238, 240 y el rodillo de prensa de calzo 242. El rodillo de prensa de calzo 242 incluye un calzo 244 para comprimir el papel continuo contra el tambor o rodillo se transferencia 52. El rodillo o tambor de transferencia 52 puede calentarse si asi se lo desea. En una variante preferente, La temperatura es controlada para mantener un perfil de humedad en el papel continuo de manera que se prepare una hoja lateral, que tiene una variacion local en el gramaje que no se extiende a la superficie del papel continuo en contacto con el cilindro 52. Tipicamente, se utiliza vapor para calentar el cilindro 52 tal como se indica en la Patente Estadounidense No. 6.379.496 de Edwards et al. El rodillo 52 incluye una superficie de transferencia 248 sobre la que el papel continuo es depositado durante la fabricacion. El rodillo de crepe 62 soporta en parte una tela de crepado 60 que tambien es soportada en una pluralidad de rodillos 252, 254 y 256.
La seccion de la secadora 218 tambien incluye una pluralidad de can secadoras 258, 260, 262, 264, 266, 268, y 270 como se muestra en el diagrama, en las que la calandrias 266, 268 y 270 estan en una primera hilera y las calandrias 258, 260, 262 y 264 estan en una segunda hilera. Las calandrias 266, 268 y 270 directamente entran en contacto con el papel continuo, mientras que las calandrias en la otra hilera entran en contacto con la tela. En esta disposicion de dos hileras donde el papel continuo es separado de las calandrias 260 y 262 por la tela, a veces es ventajoso proporcionar secadoras por impacto de aire en 260 y 262, que pueden ser calandrias perforadas, de tal manera que el flujo de aire esta indicado esquematicamente en 261 y 263.
Ademas se proporciona una seccion de bobina 272 que incluye un rodillo guia 274 y una bobina de captacion 276 que se muestra esquematicamente en el diagrama.
La maquina de papel 210 es operada de tal manera que el papel continuo se mueve en la direccion de la maquina indicada por las flechas 278, 282, 284, 286 y 288 como se observa en la Figura 6. Un material para la fabricacion de 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 como se muestra en el diagrama. El papel continuo 44 es trasladado en la direccion de la maquina hasta la seccion de prensa 40 y es transferido a un fieltro de prensa 42. En este sentido, el papel continuo es tipicamente deshidratado hasta una consistencia de entre aproximadamente 10 y 15% en el cable 222 antes de ser transferido al fieltro. Asi tambien, el rodillo 234 puede ser un rodillo de succion para ayudar en la transferencia al fieltro 42. En el fieltro 42, papel continuo 44 es deshidratado hasta una consistencia tipicamente 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 presion 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 direccion de la maquina indicada por 284 a una primera velocidad.
La tela 60 se mueve in la direccion 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 mas lenta que la primera velocidad de la superficie de transferencia 248 del rodillo 52. De ese modo, el papel continuo es provisto de un crepe de tela tipicamente en una cantidad de aproximadamente 10 a aproximadamente 100% en la direccion de la maquina.
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 presion al papel continuo contra el cilindro de transferencia. Para este proposito, el rodillo de crepado 62 puede estar provisto de una superficie blanda deformable que aumentara el ancho de la ranura de crepado y aumentara el angulo 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 podria 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 direccion de la maquina. Mediante la utilizacion de un equipo diferente en la ranura de crepado, es posible ajustar el angulo de crepado en tela o el angulo de recepcion 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 redistribucion de fibra, deslaminacion/descomposicion que pueden producirse en la ranura de crepado en tela 64 ajustando estos parametros de ranura. Puede ser deseable reeestructurar las caracteristicas entre fibras en direccion z mientras en otros casos puede desearse afectar las propiedades solamente en el plano del papel continuo. Los parametros de ranura de crepado pueden afectar la distribucion de la fibra en el papel
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continuo en una variedad de direcciones, incluyendo la induccion de cambios en la direccion z asi 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 mas lenta que el papel continuo y se produce un cambio de velocidad significativo. Tipicamente, el papel continuo es crepado en cualquier lugar de 5-60% y aun mas 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", tipicamente %2 a 2" (de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 5,1 cm, tipicamente 1,3 a 5,1 cm). Para una tela de crepado con 32 hebras CD por pulgada (12,5 hebras CD por centimetro), el papel continuo 44 de ese modo encontrara en cualquier lugar de aproximadamente 4 a 64 filamentos de trama en la ranura.
La presion 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 crepe de tela, el papel continuo 44 es retenido en la tela 60 y alimentado a la seccion de la secadora 218. En la seccion 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. Observese que se proporciona en la seccion de secado una pluralidad de rodillos de secado calentados 266, 268 y 270 que estan 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 succion 66 que puede utilizarse para expandir el papel continuo dentro de la tela para aumentar el calibre tal como se indica mas arriba.
En algunas variantes, 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 facilmente 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 topografica en escala de grises de la tela de crepado 60, mientras que la Figura 8 es una imagen topografica en colores en dos dimensiones ampliada de la tela de crepado que se muestra en la Figura 7. La tela 60 esta 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 etcetera, se extienden a lo largo de la direccion de la maquina de la maquina de papel. Se apreciara a partir de las Figuras 7 y 8 que la tela 60 es una tela de multiples capas que tiene bolsillos de crepado 320, 322, 324, y etcetera, entre las junturas MD del la tela. Tambien se proporciona una pluralidad de junturas CD 330, 332, 334 y etcetera, que pueden estar preferentemente retraidas levemente con respecto a las junturas MD de la tela de crepado. Las junturas CD pueden estar retraidas con respecto a las junturas MD una distancia de aproximadamente 0,1 mm a aproximadamente 0,3 mm. Esta geometria crea una distribucion unica de fibra cuando el papel continuo es crepado en proceso humedo desde un rodillo de transferencia como se apreciara a partir de la Figura 9 y etcetera. Sin la intencion de cenirse a la teoria, se considera que la estructura ilustrada, con “bolsillos” retraidos 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 esquematicamente 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 asi como una pluralidad de filamentos de trama tal como se apreciara a partir de las Figuras que se debaten mas arriba. Los filamentos de trama estan dispuestos en un primer nivel 352 asi como un segundo nivel 354 como se muestra en los diagramas. Los diversos filamentos o hebras pueden tener cualquier dimension apropiada, tipicamente una hebra de trama tendria un diametro de 0,50 mm mientras una hebra de urdimbre seria 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 esta dispuesto en el rodillo de transferencia 52 como se muestra en los diversos diagramas. Las hebras de urdimbre tambien pueden tener junturas mas pequenas distales de la superficie de crepado si asi se lo desea.
En una realizacion particularmente preferida, el ancho de ranura en 100 pli (17,9 plcm) es de aproximadamente 34,8 mm cuando se usa en conexion con la cubierta de rodillo de crepe que tiene una dureza P & J de 45. La penetracion 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 conexion con la presente invencion es una tela W0-13 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.
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Sin intentar cenirnos a ninguna teoria, se considera que el crepado a partir del rodillo de transferencia 52 y la redistribucion de la fibra para la fabricacion 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. Observese particularmente la Figura 12. El proceso de crepado con esta tela produce un producto unico de la invencion que se describe en conexion con las Figuras 13 y 14.
Se ilustra esquematicamente (y en forma fotografica) en las Figuras 13 y 14 un estampado con una pluralidad de arreglos lineales de repeticion 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 de regiones densificadas comprimidas 14 que estan orientados en la direccion de la maquina. Estas regiones forman un estampado de repeticion 375 correspondiente a las junturas MD de la tela 60. Para fines de conveniencia, el estampado 375 es presentado esquematicamente 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 fotomicrografia 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 direccion de la maquina (MD) 14 de fibras comprimidas para la fabricacion de papel que tienen un gramaje local relativamente bajo asi como bordes de ataque y de fuga 380, 382, regiones densificadas que estan dispuestas en un estampado de repeticion de una pluralidad de arreglos lineales generalmente paralelos 1-8 que estan longitudinalmente alternados uno con respecto a otros de tal manera que una pluralidad de arreglos lineales intermedios estan 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 estan posicionados y configurados de tal manera que una region 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 estan posicionados y configurados de tal manera que una region 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. Asi tambien, una region enriquecida en fibra 12 entre un par de regiones densificadas alineadas en CD 384, 386 al menos esta 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 posicion 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 concavos 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 areas enriquecidas en fibra. Las regiones densificadas ampliadas ocupan de aproximadamente 5% a aproximadamente 30% del area de la hoja y se estiman que son correspondientes al area de juntura MD de la tela empleada. Las regiones crestadas ocupan de aproximadamente 95% a aproximadamente 50% del area de la hoja y son estimadas por las areas retraidas de la tela. En la realizacion mostrada 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 repeticion MD de aproximadamente 225 metro-1' Los elementos densificados de los arreglos estan espaciados una distancia 402 de aproximadamente 8,8 mm, teniendo de ese modo una frecuencia de repeticion MD de aproximadamente 110 metro-1.
Las regiones enriquecidas en fibra tienen una estructura dividida en camaras, en la que las crestas de las regiones crestadas estan 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 mas arriba en conexion con las Figuras 1 y 2.
Otros aspectos de la invencion se aprecian por referencia a las Figuras 15 a 30. La Figura 15 es una fotomicrografia 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 direccion de la maquina. Aqui se observa que la region crestada 12 ha sido expandida hasta un grado mucho mayor de volumen vacio, mejorando la absorbancia de la hoja.
La Figura 16 es una fotomicrografia de una hoja base similar a aquella que se muestra en la Figura 1 que indica la seccion transversal que se muestra en la Figura 17. La Figura 17 es una seccion transversal de la region 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 fotomicrografia magnificada que muestra una impresion de juntura de una juntura MD de la tela de crepado en la que se observa que la fibra de la region MD comprimida, tiene una desviacion de orientacion CD y que las regiones crestadas enriquecidas en fibra, tienen una estructura dividida en camaras alrededor de la region
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comprimida que se extiende MD.
La variacion de gramaje local de la hoja se observa en las Figuras 19 y 20. Las Figuras 19 y 20 son imagenes de negativos de rayos X de la hoja absorbente de la invencion en la que las porciones claras representan regiones de gramaje alto y las porciones oscuras representan regiones de gramaje relativamente inferior. Estas imagenes 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 succion, mientras que la Figura 20 fue hecha con succion aplicada a la hoja.
En ambas Figuras 19 y 20 se observa que hay una pluralidad de regiones oscuras que se extienden en MD de gramaje bajo relativo correspondiente a las junturas MD de la tela de la Figura 7. Las porciones mas 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 variacion de gramaje local que se observa en SEMs y otras fotomicrografias, especialmente la relacion relativamente ortogonal entre las regiones de gramaje bajo y las regiones de gramaje alto.
Observese que la Figura 19, con la succion "desactivada” muestra una variacion de gramaje levemente mas fuerte (areas claras mas prominentes) que la Figura 20 succion "activada" consistente con las Figuras 22 y 23, debatidas mas abajo.
Opciones adicionales de productos se ven en las Figuras 21A a 21D. Las Figuras 21A y B respectivamente son fotomicrografias del lado de la tela y el lado de Yankee de la hoja de gramaje de 25 libras (41 g/m2) en una relacion de crepe de tela de 1,3. Las Figuras 21C y 21D son fotomicrografias de otra hoja de gramaje de 25 libras producida en una relacion de crepe de tela de 1,3. Cuando en las leyendas de la Figuras se indica succion, es decir, las Figuras 21C, 21D la hoja fue estirada por succion despues del crepado en tela.
Las Figuras 22 y 23 muestran el efecto de succion al fabricar la hoja inventiva. La Figura 22 es una fotomicrografia a lo largo de MD de una hoja celulosica producida de acuerdo a la presente invencion, el lado Yankee arriba producido sin succion. La Figura 23 es una fotomicrografia de una hoja celulosica producida de acuerdo a la invencion en la que caja de succion 66 fue encendida. Se apreciara a partir de estas Figuras que la succion 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 comparacion se muestra en la Figura 24 una vista en seccion transversal correspondiente a lo largo de la direccion de la maquina de una hoja base CWP. Aqui se observa que la fibra es relativamente densa y no exhibe la masa uniforme u mejorada de los productos de la invencion.
Analisis de atenuacion de particulas beta
Con el fin de cuantificar la variacion de gramaje local, se empleo una tecnica de atenuacion de particulas beta.
Las particulas beta se producen cuando un nucleo inestable, ya sea con demasiados protones o neutrones se descompone espontaneamente para producir un elemento mas estable. Este proceso puede producir particulas positivas o negativas. Cuando un elemento radiactivo con demasiados protones se somete a la desintegracion beta, un proton se convierte en un neutron, emitiendo particula beta con carga positiva o positrones (P+) y un neutrino. Por el contrario, un elemento radiactivo con demasiados neutrones sufre una desintegracion beta mediante la conversion de un neutron en un proton, emitiendo particulas beta con carga negativa o negatrones (P-) y un antineutrino. El
promedio
sufre una desintegracion beta negativa.
La medicion beta se basa en el proceso de contar el numero de particulas beta que penetran en la muestra e inciden sobre un detector situado enfrente de la fuente durante un cierto periodo de tiempo. Las trayectorias de las particulas beta se desvian violentamente en su interaccion con la materia; algunas reposan dentro de la misma, otras penetran o son retrodispersadas despues de la perdida parcial de energia y en ultima instancia, salen del solido a una amplia gama de angulos.
Anderson, D. W. (1984). Absorption of Ionizing Radiation, Baltimore, University Park Press, (paginas 69) declara que la transmision de valores de transmision intermedia puede calcularse de la siguiente manera:
/ = /oe-^' =I0e~f,w
O)
Donde:
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Io es la intensidad incidente en la materia p es el coeficiente de absorcion de masa beta efectivo en cm2/g t es el espesor en cm p es la densidad en g/cm3 w es el gramaje en g/ cm2
Un perfilador fuera de linea equipado con un medidor de radioisotopos AT-100 (Adaptive Technologies, Inc., Frederick, MD) que contiene 1800 microcurios de promedio fue calibrado usando un colimador de policarbonato que tenia una abertura de aproximadamente 18 milipulgadas (0,46 mm) de diametro. La calibracion se llevo a cabo mediante la colocacion del colimador encima de la fuente de particulas beta y midiendo los recuentos durante 20 segundos. La operacion se repite con 0, 1, 2, 3, 4,5, 6, 7, 8 capas de pelicula de tereftalato de polietileno que tenia un gramaje de 10,33 libras/3000 ft2 de resma (16,8 g/m2). Los resultados aparecen en la Tabla 1 y se presentan graficamente en la Figura 25.
Tabla 1 - Calibracion
- Recuentos
- Peso libras/3000 ft2 Peso (g/m2)
- 165,3
- 0 0
- 114,4
- 10,33 16,81
- 80,9
- 20,68 33,65
- 62,3
- 30,97 50,40
- 43,3
- 41,3 67,21
- 33
- 51,63 84,02
- 26,2
- 61,93 100,78
- 17,1
- 72,28 117,62
- 15,2
- 82,61 134,43
- 11
- 92,9 151,17
El aparato calibrado luego se utilizo para medir el gramaje local en un muestra de hoja absorbente que tiene en general la estructura que se muestra en la Figura 18. Las mediciones de gramaje fueron tomadas en general en las posiciones 1-9 indicadas esquematicamente en la Figura 26. Los resultados aparecen en la Tabla 2.
Tabla 2 - Variacion del gramaje local
- Posicion
- Recuento Gramaje calculado Gramaje calculado (g/m2)
- 1
- 60 32,38 52,70
- 2
- 73,8 25,24 41,08
- 3
- 76,6 23,96 38,99
- 4
- 71,2 26,48 , 43,09
- 5
- 66,3 28,94 47,09
- 6
- 37,5 48,59 79,08
- 7
- 55,8 34,89 56,77
- 8
- 60,4 32,16 52,33
- 9
- 59,9 32,44 52,79
Se aprecia de lo anterior que el gramaje local en la posicion 6 (region enriquecida en fibra) es mucho mayor, en un 50% o algo asi que la posicion 2, una region de gramaje bajo. El gramaje o local en la posicion 1 entre pliegues era consistentemente relativamente bajo; sin embargo, los pesos base locales en las posiciones 4 y 7 eran a veces un poco mayor que lo que se esperaba, tal vez debido a la presencia de pliegues en la muestra que se producian durante el crepe de bobina o tela.
Los productos inventivos y el procedimiento para fabricarlos son extremadamente utiles en relacion con una amplia variedad de productos. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 27 hay una comparacion entre la suavidad del panel para varios productos de papel tisu para bano de dos capas.
El producto 2005 se hizo con una tela de capa simple, mientras que el producto 2006 se realizo con una tela de multiples capas de la invencion. Observese que los productos hechos con una tela de multiples capas exhibieron suavidad muy mejorada en una tension dada. Estos datos tambien se muestran en la Figura 28.
10 Detalles con respecto a varios productos de papel tisu se resumen en las Tablas 3, 4 y 5. El papel continuo 44M es una tela de capa simple, mientras que el W013 es el tela de multiples capas debatido en relacion con las Figuras 7 y siguientes
Tabla 3 - Comparacion de las propiedades de la hoja base y del producto terminado
- Tela
- 2005 2006
- 44M (MD)
- W013 (MD)
- Fibra
- 75% euc 60% euc
- Formation
- Mezclado B1, y Lay,
- Suavizante
- 1152, 2# 1152, 4#
- Crepe de tela
- 25 a 35 17 a 32
- Suction
- 12 a 22 23
- Calibre BS Succion desactivada
- 63 90
- Calibre BS Succion Maxima
- 79 115
- FP BW
- 27 a 29 32
- Calibre FP
- 133 a 146 180 a 200
- FP GMT
- 500 a 580 460 a 760
- Suavidad FP
- 18,8 a 19,4 19,4 a 20,2
15
Tabla 4 - Comparacion de propiedades (2 capas)
- Tela
- 2005 2006
- 44M
- W013
- Calibre BS Succion desactivada
- 63 90
- Calibre BS Succion Maxima
- 79 115
- FP BW
- 27 a 29 32
- Calibre FP
- 133 a 146 180 a 200
- Suavidad FP
- 18,8 a 19,4 19,4 a 20,2
Tabla 5 - Comparacion de productos terminados y producto TAD
- Tela
- 2005 2006 TAD Comercial
- 44M
- W013
- FP GMT
- 600 600 600
- Suavidad FP
- 18,9 20,1 20,2
- Calibre FP
- 145 171 151
- Recuento de hoja
- 200 200 200
- Diametro de rodillo
- 4,70 4,90 4,75
- Firmeza de rodillo
- 17,7 9,3 17,6
20 Tabla 6 - Comparacion de los resultados de hoja base y producto terminado para telas 44M/MD y W013
- Celda ID: hoja base
- P2150 11031/11032
- Tipo de producto
- QNBT Ultra QNBT Ultra
- Material
- 75/25 Euc/Mar 60/40 euc/Mar
- eTAD Tela/Lado arriba
- 44M/MD W013
- % Crepe de tela /% Crepe de bobina
- 25/2 31,5/8,5%
- Succion
- 20 23,1
- Gramaje libras/resma (g/m2)
- 16,42(26,72) 17,60 (28,64)
- Calibre (milipulgadas/8 hojas) (mm/8 hojas)
- 79,7 (2,02) 121,4 (3,08)
- Tension MD (g/3’’) (g/cm)
- 474 (62,2) 569 (74,7)
- Tension CD (Q/3’’) (g/cm)
- 231 (30,3) 347 (45,5)
- Tension GM g/3’’ (g/cm)
- 330 (43,3) 444 (58,3)
- Estiramiento en MD (%)
- 28,8 51,5
- Estiramiento en CD (%)
- 7,9 9,6
- Tension en proceso humedo CD - Finch g/3’’ (g/cm)
- 27 (3,5) 0 (0)
- Modulo de rotura GM (g/%)
- 21,9 20,0
- Masa de hoja base en milipulgadas/8 capas/libra/R ((mm/8 capas)/(g/m2))
- 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 (g/m2)
- 30,6 (49,8) 29,5 (48,0)
- Calibre milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas)
- 150,2 (3,81) 170,8 (4,34)
- Tension en seco MD g/3’’ (g/cm)
- 478 (62,7) 695 (91,2)
- Tension en seco CD g/3’’ (g/cm)
- 297 (39,0) 451 (59,2)
- Tension media geometrica g/3’’ (g/cm)
- 376 (49,3) 559 (73,4)
- Estiramiento en MD (%)
- 12,0 28,7
- Estiramiento en CD (%)
- 7,2 9,1
- Tension de perforation g/3’’ (g/cm)
- 258 (33,9) 393 (51,6)
- Tension en proceso humedo CD g/3’’ (g/cm)
- 42,2 (5,54) 10 (1,31)
- Modulo de rotura GM (g/%)
- 40,5 35,0
- Friction (GMMMD)
- 0,546 0,586
- Diametro de rodillo pulgadas (cm)
- 4,67 (11,9) 4,91(12,5)
- Compresion 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)/(g/m2))
- 4,91 (0,077) 5,78 (0,090)
Se aprecia en las Tablas 3 a 5 que el proceso y los productos de la invencion fabricados con la tela de multiples capas proporcionan mucho mas calibre en un gramaje dado asi como mayor suavidad.
5 La Tabla 6 anterior igualmente muestra que los productos de papel tisu de la invencion, aquellos fabricados con la tela W0-13, exhiben mucho mas suavidad con tension aun mucho mas alta, un resultado muy sorprendente dada la creencia convencional de que la suavidad disminuye rapidamente al aumentar la tension.
La presente invencion tambien proporciona una combinacion unica de propiedades para la fabricacion de toalla de 10 capa simple y hace que sea posible el uso de cantidades elevadas de fibra reciclada sin afectar negativamente el
rendimiento del producto o sensacion de la mano. En este sentido se evaluaron mezclas de material que contenian fibra reciclada. Los resultados se resumen en las Tablas 7, 8 y 9.
Tabla 7 - Datos del proceso^_____________________________________________________________________
- ID
- Tela Yankee Sm Yank Bobina Cal. Fpm
- fpm (m/min)
- fpm (m/min)
- fpm (m/min)
- (m/min)
- Celda 1
- W013 1545 (471,2) 1855 (565,8) 1544 (470,9) 1505 (459,0)
- Celda 2
- W013 1545 (471,2) 1855 (565,8) 1544 (470,9) 1505 (459,0)
- Celda 2A
- W013 1545 (471,2) 1901 (579,8) 1545 (471,2) 1505 (459,0)
- Celda 3
- W013 1545 (471,2) 1901 (579,8) 1545 (471,2) 1505 (459,0)
- Celda 4
- W013 1545 (471,2) 1947 (593,8) 1545 (471,2) 1505 (459,0)
5
Tabla 7 - Continuacion
- ID
- Crepe de tela (%) Crepe de bobina (%) Calandria psi (bares) Succion ins. Hg (cm Hg) Refinamiento (hp) Adicion de producto quimico Material
- Parez (libras/ton23 (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
Tabla 8 - Datos de hoja base
- ID
- BW libras/resma (g/m2) Unc. Cal. milipulgadas/8 capas (mim/8 capas) Cal. Cal. milipulgadas/8 capas (mm/8 capas) MDS (%) Seco MD g/3’’ (g/cm)
- Dianas SofPull (mins/max)
- 21,3 (20,6/22) (34,7(33,5/35,8)) 78,0 (72/84) (1,98(1,83/2,13)) 23,0 (18/28) 2750 (2300/3200) (361 (302/420))
- Celda 1
- 21,1 (34,3) 95 (2,41) 77 (1,96) 24,4 2468 (324)
- Celda 2
- 21,2 (34,5) 84 (2,13) 78 (1,98) 24,1 2669 (350)
- Celda 2A
- 20,6 (33,5) 95 (2,41) 76 (1,93) 25,5 2254 (296)
- Celda 3
- 21,4 (34,8) 88 (2,23) 79 (2,00) 26,2 2867 (376)
- Celda 4
- 21,4 (34,8) 88 (2,23) 76 (1,93) 27,6 2787 (366)
10 Tabla 8 - Continuacion
- ID
- Seco CD GMT Total Relation Humedo CD WAR
- g/3’’ (g/cm)
- g/3’’ (g/cm)
- MD/CD g/3’’ (g/cm) (segundos)
- Dianas SofPull
- 1900 (1450/2550) 2286 4650 1,4 450 (min 325) 5,0
- (mins/max)
- (249 (190/335)) (59 (min 43)) (max 15)
- Celda 1
- 1908 (250) 2170 4376 (574) 1,3 445 (58) 4
- Celda 2
- 1924 (253) 2266 4593 (603) 1,4 426 (56) 6
- Celda 2A
- 1761 (231) 1992 4015 (527) 1,3 385 (51) 5
- Celda 3
- 1793 (235) 2267 4660 (612) 1,6 462 (61) 5
- Celda 4
- 1974 (259) 2346 4761 (625) 1,4 505 (66) 5
Tabla 9 - Ensayo de material con contenido reciclado (Datos de ensayo de producto terminado)
- Identificacion
- 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 Minimo Maximo
- FC/RC
- NA 20/0 20/0 20/0 23/0 23/0 26/0
- Parametro
- Gramaje libras/rm (gsm, g/m2)
- 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 (mm/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)
- Tension MD en seco g/3’’ (g/cm)
- 2810 (369) 2868 (376) 2734 (359) 2916 (383) 2574 (338) 3179 (417) 3057 (401) 2800 (367) 2000 (262) 3600 (472)
- Tension CD en seco g/3’’ (g/cm)
- 2074 (272) 1785 (234) 1927 (253) 1973 (259) 1791 (235) 1993 (262) 2095 (275) 1950 (256) 1350 (177) 2550 (335)
- Relacion MD/CD
- 1,4 1,6 1,4 1,5 1,4 1,6 1,5 1,5 0,8 2,2
- Tension Total g/3’’ (g/cm)
- 4884 (642) 4653 (611) 4661 (612) 4889 (642) 4365 (573) 5172 (679) 5152 (676) 4750 (623) - -
- Estiramiento en MD (%)
- 23,2 23,1 21,5 21,0 23,0 23,2 24,8 22 18 26
- Estiramiento en CD (%)
- 4,7 5,0 7,4 7,0 7,3 7,3 7,3 - - -
- Tension en humedo MD (Finch) g/3’’ (g/cm)
- 754 (99,0) 802 (105) 694 (91,1) 799 (112) 697 (91,5) 854 (112) 989 (130) - - -
- Tension en humedo 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)
- Relacion Humedo/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 Ex.
- 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 - -
- Modulo de rotura GM (g/%estiramiento)
- 232 209 183 199 166 194 189
- Diametro de rodillo pulgadas (cm)
- 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)
- Compresion 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 - - -
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
- Diferencia Sig.
- A A B, C A, B C D
- Panel de mano
El espectacular aumento en el calibre se ve en Figura 29, que ilustra que las hojas base producidas con la tela de multiples capas exhibio elevado calibre con respecto a las hojas base producidas con telas de crepado de capa simple. La masa sorprendente es facilmente evidente cuando se comparan los productos con los productos TAD fabricados con una tela de capa simple. En las Figuras 30A a 30F se muestran varias hojas base. Las Figuras 30A y 30D son respectivamente, fotomicrografias de un lado Yankee y un lado de tela de una hoja base producida con una tela de capa simple producida de acuerdo al proceso descrito anteriormente en relacion con la Figura 5. Las Figuras 30B y 30E son fotomicrografias del lado Yankee y el lado de la tela de una hoja base producida con una tela de crepado de doble capa de acuerdo con la invencion utilizando el proceso que se describe en general en relacion con la Figura 5 anterior. Las Figuras 30C y 30F son fotomicrografias del lado Yankee y el lado de la tela de la hoja base preparada por un proceso TAD convencional. Se aprecia a partir de las fotomicrografias de la Figuras 30B y 30E que la hoja base de la invencion y producida con una tela de doble capa produce un trazado mas alto que el otro material, que se muestra en la Figuras 30A, D, C y F. Esta observacion es consistente con la Figura 3l que muestra la suavidad relativa de los productos de las Figuras 30A y Figura 30D (tela de capa simple) y otros productos fabricados con niveles crecientes de fibra reciclada de acuerdo con la invencion. Se observa a partir de la Figura 31 que es posible producir hoja base de toalla con suavidad equivalente durante el uso de hasta 50% de fibra reciclada. Este es un avance significativo en tanto como la toalla puede ser producida sin virgen utilizar material de abeto de Douglas virgen costoso, por ejemplo.
Los productos y el procedimiento de la presente invencion son de ese modo asimismo apropiados para su uso en conexion con dispensadoras de toalla automaticas sin contacto de la clase que se describe en la Solicitud Provisional Estadounidense en tramite No. 60/779614, presentada el 6 de marzo de 2006 y Solicitud de Patente Provisional Estadounidense No. 60/693699, presentada el 24 de junio de 2005; las divulgaciones de las mismas se incorporan a la presente memoria por referencia. En este sentido, la hoja base es producida en forma apropiada en una maquina de papel de la clase que se muestra en la Figura 32.
La Figura 32 es un diagrama esquematico de una maquina de papel 410 que tiene una seccion formadora de cable bifilar convencional 412, una punta de fieltro 414, una seccion de prensa de calzo 416 una tela de crepado 60 y una secadora Yankee 420 apropiada para practicar la presente invencion. La seccion formadora 412 incluye un par de telas formadores 422, 424 soportados por una pluralidad de rodillos 426, 428, 430, 432, 434, 436 y un rodillo formador 438. Una caja principal 440 proporciona material para la fabricacion de papel que emite de la misma como un chorro en la direccion de la maquina a una ranura 442 entre el rodillo formador 438 y el rodillo 426 y las telas. El material forma un papel continuo naciente 444 que es deshidratado sobre las telas con la ayuda de succion, por ejemplo, a modo de caja de succion 446.
El papel continuo naciente se hace avanzar a un fieltro para la fabricacion de papel 42 que es soportado por una pluralidad de rodillos 450, 452, 454, 455 y el fieltro esta en contacto con un rodillo de prensa de calzo 456. El papel continuo tiene baja consistencia a medida que es transferido al fieltro. La transferencia puede ser asistida por succion, por ejemplo el rodillo 450 puede ser un rodillo de succion si asi se lo desea o un calzo de succion o recoleccion como es conocido en la tecnica. A medida que el papel continuo llega al rodillo de prensa de calzo el mismo puede tener una consistencia de 10-25%, preferentemente 20 a 25% o algo asi a medida que ingresa a la ranura 458 entre el rodillo de prensa de calzo 456 y el rodillo de transferencia 52. el rodillo de transferencia 52 puede ser un rodillo caliente si asi se lo desea. Se ha descubierto que el aumento de la presion de vapor al rodillo 52 ayuda a alargar el tiempo entre el desprendimiento requerido de adhesivo en exceso del cilindro de la secadora Yankee 420. La presion de vapor apropiada puede ser aproximadamente 95 psig o algo asi, teniendo en cuenta que el rodillo 52 es un rodillo con corona y el rodillo 62 tiene una boveda negativa para corresponder de tal manera que el area de contacto entre los rodillos sea afectada por la presion en el rodillo 52. De ese modo, debe tenerse cuidado de mantener el contacto de correspondencia entre los entre rodillos 52, 62 cuando se empela presion elevada.
En vez de un rodillo de prensa de calzo, el rodillo 456 podria ser un rodillo de presion por succion convencional. Si se emplea una prensa de calzo, es deseable y preferente que el rodillo 454 sea un rodillo de succion efectivo para remover agua del fieltro previo a que el fieltro ingrese a la ranura de la prensa de calzo debido a que el agua del material sera comprimida en el fieltro en la ranura de prensa de calzo. En cualquier caso, la utilizacion de un rodillo de succion en 454 es tipicamente deseable asegurar que el papel continuo permanezca en contacto con el fieltro durante el cambio de direccion tal como lo apreciara la persona experta en la tecnica a partir del diagrama.
El papel continuo 444 es comprimido en proceso humedo sobre el fieltro en la ranura 458 con la ayuda del calzo de presion 50. El papel continuo de ese modo es deshidratado en forma compacta en 458, tipicamente incrementando la consistencia en 15 o mas puntos en esta etapa del proceso. La configuracion que se muestra en 458 en general se denomina como prensa de calzo; en relacion con la presente invencion, el cilindro 52 es operativo como un cilindro de transferencia que opera para trasladar el papel continuo 444 a alta velocidad, tipicamente 1000 fpm-6000 fpm (305 m/min-1830 m/min), a la tela de crepado.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
El cilindro 52 tiene una superficie suave 464 que puede estar provista del adhesivo (la misma como el adhesivo de crepado utilizado en el cilindro Yankee) y/p agentes de liberacion si es necesario. El papel continuo 444 se adhiere a la superficie de transferencia 464 del cilindro 52 que esta girando a una alta velocidad angular a medida que el papel continuo continua avanzando en la direccion de la maquina indicada por las flechas 466. En el cilindro, el papel continuo 444 tiene una distribucion aparente aleatoria en general de la orientacion de fibra.
La direccion 466 es referida como la direccion de la maquina (MD) del papel continuo asi como aquella de la maquina de papel 410; mientras que la direccion perpendicular a la maquina (CD) es la direccion en el plano del papel continuo perpendicular a la MD.
El papel continuo 444 ingresa a la ranura 458 tipicamente en consistencias de 10-25% o algo asi y es deshidratado y secado hasta consistencias de aproximadamente 25 a aproximadamente 70 para el momento en que es transferido al tela de crepado 60 como se muestra en el diagrama.
La tela 60 es soportada en una pluralidad de rodillos 468, 472 y un rodillo de laminacion de prensa 474 y forma una ranura de crepe de tela 64 con el cilindro de transferencia 52 como se muestra.
La tela de crepado define una ranura de crepado en la distancia en la que la tela de crepado 60 se adapta para entrar en contacto con el rodillo 52; es decir, aplica presion significativa al papel continuo contra el cilindro de transferencia. Para este proposito, el rodillo de crepado 62 puede estar provisto de una superficie deformable blanda que aumentara el ancho de la ranura de crepado y aumentara el angulo de crepado de la tela entre la tela y la hoja y el punto de contacto o un rodillo de prensa de calzo podria ser utilizado como rodillo 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 444 es transferido a la tela 60 y se hace avanzar en la direccion de la maquina.
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", tipicamente ‘A" a 2"(de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 5,1 cm, tipicamente 1,3 a 5,1 cm). Para una tela de crepado con 32 hebras CD por pulgada (12,5 hebras CD por centimetro), el papel continuo 444 de ese modo saldra al encuentro en cualquier lugar de aproximadamente 4 a 64 filamentos de trama en la ranura.
La presion de ranura en la ranura 64, es decir, la carga entre el rodillo de crepado 62 y el rodillo de transferencia 52 es apropiadamente 20-200 (9-91 kg), preferentemente 40-70 libras (18-32 kg) por pulgada lineal (PLI) (apropiadamente 3,6-36 kg, preferentemente 7-13 kg por cm lineal (plcm)).
Despues del crepado en tela, el papel continuo continua avanzando a lo largo de MD 466 donde es comprimido en humedo en el cilindro Yankee 480 en la ranura de transferencia 482. Opcionalmente, se aplica succion al papel continuo a modo de una caja de succion 66.
La transferencia en la ranura 482 se produce en una consistencia de papel continuo de en general de aproximadamente 25 a aproximadamente 70%. En esas consistencias, es dificil adherir el papel continuo a la superficie 484 del cilindro 480 lo suficientemente firme para eliminar el papel continuo de la tela completamente. Este aspecto del proceso es importante, particularmente cuando se desea utilizar una campana de secado de alta velocidad.
El uso de adhesivos particulares cooperan con un papel continuo moderadamente humedo (25-70% de consistencia) para que el mismo se adhiera al Yankee suficientemente para permitir la operacion a alta velocidad del sistema y secado por impacto de aire a chorro de alta velocidad y el posterior decapado del papel continuo del Yankee. En este sentido, se aplica una composicion de adhesivo de poli(vinil alcohol)/poliamida tal como se indica mas arriba en 486 segun sea necesario, preferentemente en una tasa menor que aproximadamente 40 mg/m2 de la hoja. La acumulacion se controla tal como se describe de aqui en adelante.
El papel continuo es secado en el cilindro Yankee 480 que es un cilindro calentado y por impacto de aire de chorro a alta velocidad en la campana Yankee 488. La campana 488 es capaz de temperatura variable. Durante la operacion, la temperatura puede ser monitoreada en el extremo humedo A de la campana y el extremo seco B de la campana utilizando un detector infrarrojo o cualquier otro medio apropiado si asi se lo desea. A medida que el cilindro gira, el papel continuo 444 es despegado del cilindro en 489 y bobinado en una bobina de captacion 490. La bobina 490 puede ser operada 5-30 fpm o 1,5-9,1 m/min (preferentemente 10-20 fpm; 3-6 m/min) mas rapido que el cilindro Yankee en un estado estable cuando la velocidad de linea es 2100 fpm (640,5 m/min), por ejemplo. Normalmente se utiliza un rascador de crepado C y se utiliza un rascador de limpieza D montado para el engranaje para controlar la acumulacion. Cuando la acumulacion de adhesivo esta siendo desmontada del cilindro Yankee 480 el papel continuo es tipicamente segregado del producto en la bobina 490, preferentemente siendo alimentado a un canaleta de quiebra 500 para el reciclado al proceso de produccion.
En lugar de ser desmontado del cilindro 480 en 489 durante el funcionamiento en estado estacionario como se muestra, el papel continuo puede ser crepado desde el cilindro de la secadora 480 mediante un rascador de crepado
tal como el rascador de crepado C, si asi se lo desea.
Utilizando los procedimientos anteriores se prepararon una serie de productos de toalla "desmontados" utilizando la tela W013. Los parametros del proceso y atributos del producto estan en las Tablas 10, 11 y 12, a continuacion.
5
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 Crepe de Tela
- 5% 5% 5% 5% 5%
- Succion 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 (g/m2)
- 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)
- Tension MD en seco g/3’’ (g/cm)
- 4861 (638) 5517 (724) 6392 (839) 6147 (807) 7792 (1022)
- Tension 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 en MD (%)
- 6,9 6,6 7,2 6,2 6,4
- Estiramiento en CD (%)
- 5,0 5,0 4,8 5,0 4,9
- Tension de curado MD en humedo g/3’’ (Finch) (g/cm)
- 1441 (189) 1447 (190) 1644 (216) 1571 (207) 2791 (366)
- Tension de curado CD en humedo 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
- Modulo 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)
- Diametro de rodillo pulgadas (cm)
- 7,8 (19,8) 7,9 (20,1) 8,0 (20,3) 7,9 (20,1) 8,1 (20,6)
- Compresion de rodillo (%)
- 1,3 1,3 1,2 1,1 1,1
- Longitud de flexion 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 Maximo Minimo
- 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 (g/m2)
- 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)
- Tension MD en seco g/3’’ (g/cm)
- 5050 (663) 5374 (705) 6470 (849) 6345 (833) 7814 (1026) 6500 (853) 8000 (1050) 5000 (656)
- Tension CD en seco g/3’’ (g/cm)
- 3678 (483) 3928 (515) 3869 (508) 3817 (501) 4314 (566) 4000 (525) 5000 (656) 3000 (394)
- Estiramiento en MD (%)
- 7,0 7,5 7,2 7,4 7,0 6 8 4
- Estiramiento en CD (%)
- 4,9 5,2 4,8 5,2 4,9
- ID de rodillo
- 11443 11414 11437 11396 11137 Diana Maximo Minimo
- Estiramiento en MD (%)
- 7,0 7,5 7,2 7,4 7,0 6 8 4
- Estiramiento en CD (%)
- 4,9 5,2 4,8 5,2 4,9
- Tension de curado MD en humedo g/3’’ (Finch) (g/cm)
- 1711 (225) 1557 (204) 1888 (248) 1851 (243) 2258 (296)
- Tension de curado CD en humedo 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
- Modulo de rotura GM
- 737 734 853 793 991
- Diametro 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 flexion 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 44G
- % de Crepe de Tela
- 5% 5% 5%
- Refinamiento (amps)
- 48 43 44
- Succion (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 ft2 (g/m2)
- 20,9 (34,0) 20,6 (33,5) 20,8 (33,8)
- Tension MD g/3’’ (g/cm)
- 6543 (859) 5973 (784) 6191 (813)
- estiramiento MD %
- 6 7 7
- Tension CD g/3’’ (g/cm)
- 3787 (497) 3963 (520) 3779 (496)
- Estiramiento CD %
- 4,4 4,1 4,3
- Finch Tens curado en humedo-CD g/3’’ (g/cm)
- 1097 (144) 1099 (157) 1002 (132)
- Tension GM g/3’’ (g/cm)
- 4976 (653) 4864 (638) 4836 (634)
- T asa Abs de agua 0,1 ml segundo
- 20 22 20
- Modulo de rotura GM gms/%
- 973 913 894
- Relation de Tenson en seco
- 1,7 1,5 1,6
- Tension total en seco g/3 en (g/cm)
- 10331 (1356) 9936 (1304) 9970 (1308)
- Tension CD en humedo/seco
- 29% 30% 27%
- Voladizo Abajo-MD cms
- 9,8 7,6 8,0
- Longitud de flexion MD Yank Do cm
- 4,9 3,8 4,0
- Longitud de flexion MD Yank Up cm
- 5,0 4,8 9,0
- Voladizo Yankee arriba-MD cms
- 9,9 9,6 4,5
- Longitud de flexion AVE - MD cm
- 4,9 4,3 4,2
Observese que una vez mas, la presente invencion hace posible emplear niveles elevados de fibra reciclada en la toalla, sin comprometer la calidad del producto. Asimismo, se prefirio una tasa de agregado reducida de revestimientos Yankees cuando se ejecuta el 100% de fibra reciclada. La adicion de fibra reciclada tambien hizo 5 posible reducir el uso de resina de resistencia en seco.
En las Figuras 33 y 34, se observa que el producto de longitud de flexion MD alta producido en el aparato de la Figura 32 exhibio relativamente altos niveles de tension en la resistencia CD de proceso humedo y niveles
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sorprendentemente elevados de calibre.
Respuesta del crepe de bobina
La tela de multiples capas que se ilustra y se describe en relacion con las Figuras 7 y 8 es capaz de proporcionar una respuesta de crepe de rodillo mejorada con muchos productos. Esta caracteristica permite la flexibilidad de produccion de la maquina y la operacion mas eficiente de la maquina de papel ya que puede lograrse mas calibre en un crepe de linea dado y/o la velocidad final en proceso humedo (un cuello de botella en muchas maquinas de produccion) se puede utilizar mas completamente, como se apreciara de el debate que sigue.
Ejemplos de crepe de bobina
Las hojas base de toalla se realizaron a partir de un material que consistia en 100% pulpa Kraft de madera blanda del sur. Las hoja base todas fueron hechas para el mismo gramaje diana (15 libras/3000 ft2 resma; 24,4 g/m2), resistencia a la tension (1400 g/3 pulgadas de tension media geometrica; 184 g/cm de tension media geometrica), y relacion de tension (1,0). Las hojas base se sometieron a crepado utilizando varias telas. Para las telas de capa simple, las hojas se sometieron a crepado utilizando ambos lados de la tela. La nota "MD" o "CD" en la designacion de la tela indica si las junturas de direccion de la maquina de la tela o direccion cruzada estaban en contacto con la hoja de base. El fin del experimento era determinar el nivel de crepe de tela mas alla del cual no se producirian incrementos en el calibre de la hoja base.
Para cada tela, las hojas base se realizaron para las dianas mencionadas mas arriba en un nivel seleccionado de crepe de tela, sin ningun crepe de bobina. El crepe de tela despues se incremento, en incrementos de cinco por ciento y el refinamiento y relacion chorro/cable se ajusto segun era necesario para obtener nuevamente los parametros de hoja diana. Este proceso se repitio hasta que un incremento en el crepe de tela no dio como resultado un incremento en el calibre de la hoja base, o hasta que se alcanzaron las limitaciones de operacion practica.
Los resultados de estos experimentos se muestran en la Figura 35. Estos datos muestran que, en 0% de crepe de bobina el calibre generado utilizando la tela W013 puede corresponderse o ser excedido por varias telas de capa simple.
Para varios de las telas, tambien se realizaron ensayos en los que se utilizo el crepe de bobina, ademas del crepe de tela, f para alcanzar un nivel deseado de calibre de aproximadamente 95 milipulgadas / 8 Hojas (2,41 mm / 8 Hojas). Los resultados de estos ensayos se muestran en la Tabla 13. La designacion de "FC" y "RC" representan los niveles de crepe de tela y crepe de bobina, respectivamente, que se utilizan para producir las hojas base
Los resultados del estudio muestran que, para las telas de capa simple (las telas "G" y "M"), las ganancias en calibre con la adicion de crepe de bobina eran aproximadamente un mil / 8 Hojas de calibre para cada porcentaje de crepe de bobina empleado. Sin embargo, la ganancia en el calibre con la adicion de crepe de bobina visto para la tela W013 fue dramaticamente mas alto; se consigue facilmente una relacion de ganancia de calibre /% de Crepe de bobina de 3. En otras palabras, en lugar de una ganancia de calibre de 1 punto con 1 punto de crepe de bobina, se consiguen 3 puntos de ganancia de calibre por cada punto de crepe de bobina empleado en el proceso al utilizar la tela con las largas junturas MD.
Tabla 13 - Impacto de crepe de bobina en el calibre de hoja base. Todos los valores de calibre normalizados a un gramaje de 15 libras/resma (24,4 g/m2)___________________________________________________________
- 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
- Crepe de linea (%)
- 30 40 30 40 30 25
- Calibre
- 92,4 94,1 91,5 80,9 79,7 83,3
- milipulgadas/8 hojas (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
- Crepe de linea %
- 36,5 42,8 36,5 56,8 49,5 33,75
- Calibre
- 95,2 96,0 96,5 93,6 97,3 103,2
- milipulgadas/8 hojas (mm/8 hojas)
- (2,42) (2,44) (2,45) (2,38) (2,47) (2,62)
- Relacion de Ganancia de calibre / % Crepe de Bobina
- 0,6 1,0 1,0 1,1 1,2 2,8
Con la tela W013, el crepe de tela puede reducirse 3 veces tan rapido como el crepe de bobina y mantener aun el calibre. Por ejemplo, si se opera un proceso logrando 100 calibre con la tela W013 en una relacion de crepe total de 1,35 (30% de crepe de tela y 4% de crepe de bobina para un crepe total de 35%) y se desea aumentar la capacidad
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de tension manteniendo al mismo tiempo el calibre, uno podria hacer lo siguiente: reducir el crepe de tela hasta 21% (las tensiones asimismo aumentaran) y despues aumentar el crepe de bobina en 7% para una relacion total de 1,295
0 29,5%de crepe total; generando de ese modo mas tension y manteniendo el calibre (menos crepe, y mucho menos crepe de tela que se cree mas destructivo de la tension que el crepe de bobina).
Ademas del mejor calibre y control de tension, una maquina de papel puede hacerse mucho mas productiva. Por ejemplo, en una hoja base de toalla de 15 libras (24,5 g/m2) utilizando una tela 44 M se requirio 57% de crepe de linea para un calibre final de 94. La tela W013 de multiples capas produjo un calibre de 103 en aproximadamente 34% de crepe de linea. Utilizando estos valores aproximados, una maquina de papel con un limite de velocidad final en proceso humedo de 6000 fpm (1830 m/min) tendria un limite 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 deberia hacer posible aumentar la velocidad de la bobina hasta 4475 (6000/1,34 versus 6000/1,57) fpm (1365 m/min).
Ademas, la tela de multiples capas con largas junturas MD hace posible reducir el gramaje y mantener el calibre y las tensiones. Menos crepe de tela pide menos refinamiento para cumplir con las tensiones aun en un crepe de linea dado (nuevamente suponiendo que el crepe de bobina es mucho menos destructivo de la tension que el crepe de tela). A medida que el peso del producto disminuye, el crepe de tela puede reducirse 3 puntos porcentuales por cada aumento de porcentual en el crepe de bobina haciendo mas facil de ese modo mantener el calibre y retener la tension.
Los efectos del crepe de bobina de la Tabla 13 se confirman en las fotomicrografias 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 crepe de tela y sin crepe de bobina. La Figura 37 describe un papel continuo fabricado con 25% de crepe de bobina y 7% de crepe de tela donde se observa que el crepe es dramaticamente mas prominente que en la Figura 36. La Figura 38 describe un papel continuo con 35% de crepe de tela y sin crepe de bobina. El papel continuo de la Figura 37 parece tener significativamente mas crepe que aquel de la Figura 38 a pesar de haber sido fabricado con aproximadamente el mismo crepe de linea.
En muchos casos, las tecnicas de crepado en tela reveladas en las siguientes solicitudes co-pendientes seran especialmente apropiadas para fabricar productos: Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie. 11/678669, titulada "Method of Controlling Adhesive Build-Up on a Yankee Dryer" (Expediente de abogado No. 20140; GP-06-1); Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie 11/451112 (Publicacion No. US 2006-0289133), presentada el 12 de junio de 2006, titulada "Fabric-Creped Sheet for Dispensers" (Expediente de abogado No. 20195; GP-06-12); Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie. 11/451111, presentada el 12 de junio de 2006 (Publicacion No. US 2006-0289134), titulada "Method of Making Fabric-creped Sheet for Dispensers" (Expediente de abogado No. 20079; GP-05-10); Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie. 11/402609 (Publicacion No. US 2006-0237154), presentada el 12 de abril de 2006, titulada "Multi-Ply Paper Towel With Absorbent Core" (Expediente de abogado No. 12601; GP-04-11); Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie. 11/151761, presentada el 14 de junio de 2005 (Publicacion No. US 2005/0279471), titulada "High Solids Fabric-crepe Process for Producing Absorbent Sheet with In-Fabric Drying" (Expediente de abogado 12633; GP-03-35); Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie. 11/108458, presentada el 18 de abril de 2005 (Publicacion No. US 2005-0241787), titulada "Fabric-Crepe and In Fabric Drying Process for Producing Absorbent Sheet" (Expediente de abogado 1261
1 PI; GP-03-33-1); Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie. 11/108375, presentada el 18 de abril de 2005 (Publicacion No. US 2005-0217814), titulada "Fabric-Crepe/Draw Process for Producing Absorbent Sheet " (Expediente de abogado No. 12389P1; GP-02-12-1); Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie. 11/104014, presentada el 12 de abril de 2005 (Publicacion No. US 2005-0241786), titulada "Wet-Pressed Tissue and Towel Products With Elevated CD Strech and Low Tensile Ratios Made With a High Solids Fabric-Crepe Process" (Expediente de abogado 12636; GP-04-5); Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie. 10/679862 (Publicacion No. US 2004-0238135), presentada el 6 de octubre de 2003, titulada "Fabric-crepe Process for Making Absorbent Sheet " (Expediente de abogado. 12389; GP-02-12); Solicitud de Patente Provisional Estadounidense Serial No. 60/903789, presentada el 27 de febrero de 2007, titulada "Fabric Crepe Process With Prolonged Production Cycle" (Expediente de abogado 20216; GP-06-16); y Solicitud de Patente Provisional Estadounidense Serial No. 60/808863, presentada el 26 de mayo de 2006, titulada "Fabric-creped Absorbent Sheet with Variable Local Basis Weight" (Expediente de abogado No. 20179; GP-06-11). Las solicitudes referidas mas arriba son particularmente relevantes para la seleccion de la maquinaria, materiales, condiciones de procesamiento etcetera para los productos crepados en tela de la presente invencion.
8. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la que las regiones crestadas enriquecidas en fibra estan bordeadas en las extremidades laterales por un par de regiones densificadas alineadas en CD espaciadas lateralmente.
9. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 8, en la que las regiones enriquecidas en fibra estan al menos parcialmente bordeadas en las extremidades laterales intermedias de las mismas en porciones longitudinales por un par de regiones densificadas alternadas en CD, espaciadas longitudinalmente.
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10. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en donde la lamina tiene un gramaje mayor que 23 libras por 3000 pies cuadrados de resma (37,5 g/m2) hasta aproximadamente 35 libras por 3000 pies cuadrados de resma (57,0 g/m2).
11. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 10, en donde la lamina tiene un volumen vacio de 8 gramos/gramo o mas.
12. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 10, en donde la lamina tiene un volumen vacio igual a o mayor que 9 gramos/gramo y hasta 12 gramos/gramo.
13. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, que tiene un estiramiento CD mayor que 5%, hasta aproximadamente 10%.
14. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, que tiene un estiramiento CD mayor que 6%.
15. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, que tiene un estiramiento CD mayor que 7%.
16. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, que tiene un estiramiento CD mayor que 8%.
17. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la que la fibra para la fabricacion de papel es al
menos aproximadamente 10% en peso de fibra reciclada.
18. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la que la fibra para la fabricacion de papel es al menos aproximadamente 25% en peso de fibra reciclada.
19. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la que la fibra para la fabricacion de papel es al menos aproximadamente 35% en peso de fibra reciclada.
20. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la que la fibra para la fabricacion de papel es al menos aproximadamente 45% en peso de fibra reciclada.
21. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la que la fibra para la fabricacion de papel es 50% o mas en peso de fibra reciclada.
22. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la que la fibra para la fabricacion de papel es 75% o mas en peso de fibra reciclada.
23. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la que la fibra para la fabricacion de papel es 100% en peso de fibra reciclada.
24. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la forma de una hoja base de papel tisu en la que la fibra es predominantemente fibra de madera dura y la hoja tiene una masa especifica de al menos 6 ((milipulgadas/8 capas)/(Iibra/resma)), (al menos 0,09 (mm/8 capas)/(g/m2).
25. La hoja base de papel tisu de acuerdo a la realizacion 24, en la forma de una hoja base de papel tisu en la que la fibra es predominantemente fibra de madera dura y la hoja tiene una masa de al menos 6,5 ((milipulgadas/8 capas)/(Iibra/resma)) (al menos 0,1 (mm/8 capas)/ g/m2).
26. La hoja base de papel tisu de acuerdo a la realizacion 24, en la que la hoja tiene una masa igual a o mayor que 6 y hasta aproximadamente 8 ((milipulgadas/8 capas)/(Iibra/resma)) (al menos 0,09 hasta 0,125 (mm/8 capas)/ g/m2).
27. La hoja base de papel tisu de acuerdo a la realizacion 24, incorporada en un producto de papel tisu de dos capas.
28. La hoja base de papel tisu de acuerdo a la realizacion 1, en la que la hoja tiene una masa especifica de al menos 6 ((milipulgadas/8 capas)/(libra/resma)) (al menos 0,09 (mm/8 capas)/ g/m2).
29. La hoja base de papel tisu de acuerdo a la realizacion 1, en la que la hoja tiene una masa especifica de al menos 6,5 ((milipulgadas/8 capas/libra/resma)) (al menos 0,1 (mm/8 capas)/ g/m2).
30. La hoja absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la forma de una hoja base de papel tisu en la que la fibra es predominantemente fibra de madera dura y la hoja tiene una resistencia a la tension GM normalizada mayor que 21 ((g/3’’)/(Libras/resma)) (mayor que 1,7 (g/cm)/ g/m2) y una masa hasta aproximadamente 10 ((milipulgadas/8 capas)/(Iibra/resma)) (hasta aproximadamente 0,16 (mm/8 capas)/ g/m2).
31. La hoja base de papel tisu de acuerdo a la realizacion 30, en la que la hoja tiene una tension GM normalizada
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mayor que 21 ((g/3’’)/(Libras/resma)) (mayor que 1,7 (g/cm)/ g/m2) y hasta aproximadamente 30
((g/3’’)/(Libras/resma)) (hasta aproximadamente 2,4 (g/cm)/ g/m2).
32. La hoja base de papel tisu de acuerdo a la realizacion 31, en la que la hoja base tiene una tension GM normalizada de 25 ((g/3’’)/(libras/resma)) (de 2 (g/cm)/ g/m2) o mayor.
33. La hoja base de acuerdo a la realizacion 30, incorporada en un producto de papel tisu de dos capas.
34. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la forma de una hoja base de toalla que incorpora pulpa mecanica y en la que al menos 40% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra de madrera blanda.
35. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 1, en la forma de una hoja base de toalla en la que al menos 40% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra de madera blanda y al menos 20% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra reciclada.
36. La hoja base de toalla de acuerdo a la realizacion 35, en la que al menos 30% de la fibra para la fabricacion de papel es fibra reciclada.
37. La hoja base de toalla de acuerdo a la realizacion 35, en la que al menos 40% de la fibra para la fabricacion de papel es fibra reciclada.
38. La hoja base de toalla de acuerdo a la realizacion 35, en la que al menos 50% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra reciclada.
39. La hoja base de toalla de acuerdo a la realizacion 35, en la que al menos 75% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra reciclada,
40. La hoja base de toalla de acuerdo a la realizacion 35, en la que 100% en peso de la fibra para la fabricacion de papel es fibra reciclada.
41. La hoja base de toalla de acuerdo a la realizacion 35, en la que la hoja base tiene un gramaje en el intervalo de
12 a 22 libras por 3000 pie cuadrado de resma (de 19,5 y 35,8 g/m2) y un calibre de hoja 8 mayor que 90
milipulgadas (2,29 mm), hasta aproximadamente 120 milipulgadas (3,05 mm).
42. La hoja base de toalla de acuerdo a la realizacion 35, convertida en una toalla con un estiramiento CD de al menos aproximadamente 6%.
43. La toalla de acuerdo a la realizacion 42, que tiene un estiramiento CD en el intervalo de 6% a 10%.
44. La toalla de acuerdo a la realizacion 43, que tiene un estiramiento CD de al menos 7%.
45. Una hoja celulosica absorbente que tiene gramaje local variable que comprende un reticulo de fibra estampada para la fabricacion de papel provisto de:
(a) una pluralidad de regiones densificadas ampliadas en general orientadas en direccion de la maquina (MD) de fibras comprimidas para la fabricacion de papel que tienen un gramaje local relativamente bajo asi como bordes de ataque y de fuga, estando las regiones densificadas dispuestas en un estampado de repeticion de una pluralidad de arreglos lineales generalmente paralelos que estan longitudinalmente alternados uno con respecto al otro de tal manera que una pluralidad de arreglos lineales intermedios estan dispuestos entre un par de regiones densificadas alienadas en CD; y
(b) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra que tienen un gramaje local relativamente alto interpuestas entre y conectadas con regiones densificadas, teniendo las regiones crestadas crestas que se extienden en general en la direccion perpendicular a la maquina de la hoja;
en la que los arreglos longitudinales en general paralelos de las regiones densificadas estan posicionados y configurados de tal manera que una region enriquecida en fibra entre un par de regiones densificadas alineadas en CD se extiende en CD sin obstrucciones por los bordes de ataque y de fuga de las regiones densificadas de al menos un arreglo lineal intermedio de las mismas.
46. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que los arreglos longitudinales en general paralelos de las regiones densificadas estan posicionados y configurados de tal manera que una region enriquecida en fibra entre un par de regiones densificadas alineadas en CD 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
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47. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que los arreglos longitudinales en general paralelos de las regiones densificadas estan posicionados y configurados de tal manera que una region enriquecida en fibra entre un par de regiones densificadas alineadas en CD esta al menos parcialmente truncado en MD y al menos parcialmente bordeado en MD por los bordes de ataque o de fuga de las regiones densificadas de al menos un arreglo lineal intermedio de la hoja en una posicion MD intermedia una posicion MD de los bordes de ataque y de fuga de las regiones densificadas alineadas en CD.
48. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que los arreglos longitudinales en general paralelos de las regiones densificadas estan posicionados y configurados de tal manera que una region enriquecida en fibra entre un par de regiones densificadas alineadas en CD esta al menos parcialmente truncada en Md y al menos parcialmente bordeada en MD por los bordes de ataque o de fuga de las regiones densificadas de al menos dos arreglos lineales intermedios de la hoja en una posicion MD intermedia una posicion MD de los bordes de ataque y de fuga de las regiones densificadas alineadas en CD.
49. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que los bordes MD de ataque y de fuga de las regiones crestadas enriquecidas en fibra son generalmente concavos hacia adentro de tal manera que un espacio MD central de las regiones enriquecidas en fibra es menor que un espacio MD en las extremidades laterales de las areas enriquecidas en fibra.
50. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que las ocupan de aproximadamente 5% a aproximadamente 30% del area de la hoja.
51. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que las ocupan de aproximadamente 5% a aproximadamente 25% del area de la hoja.
52. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que las ocupan de aproximadamente 7,5% a aproximadamente 20% del area de la hoja.
53. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que las regiones crestadas enriquecidas en fibra ocupan de aproximadamente 95% a aproximadamente 50% del area de la hoja.
54. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que las regiones crestadas enriquecidas en fibra ocupan de aproximadamente 90% a aproximadamente 60% del area de la hoja.
55. La hoja absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que los arreglos lineales de regiones densificadas tienen una frecuencia de repeticion MD de aproximadamente 50 metro-1 a aproximadamente 200 metro-1.
56. La hoja absorbente de acuerdo a la realizacion 55, en la que los arreglos lineales de regiones densificadas tienen una frecuencia de repeticion MD de aproximadamente 75 metro-1 a aproximadamente 175 metro-1.
57. La hoja absorbente de acuerdo a la realizacion 55, en la que los arreglos lineales de regiones densificadas tienen una frecuencia de repeticion MD de aproximadamente 90 metro-1 a aproximadamente 125 metro-1.
58. La hoja absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que las regiones densificadas de los arreglos de las mismas tienen una frecuencia de repeticion CD de aproximadamente 100 metro-1 a aproximadamente 500 metro-1.
59. La hoja absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que las regiones densificadas de los arreglos de las mismas tienen una frecuencia de repeticion CD de aproximadamente 150 metro-1 a aproximadamente 300 metro-1.
60. La hoja absorbente de acuerdo a la realizacion 45, en la que las regiones densificadas de los arreglos de las mismas tienen una frecuencia de repeticion CD de aproximadamente 175 metro-1 a aproximadamente 250 metro-1.
61. Una hoja celulosica absorbente que tiene gramaje local variable que comprende un reticulo de fibra para la fabricacion de papel provisto de:
(a) una pluralidad de regiones densificadas ampliadas de fibra comprimida para la fabricacion de papel, estando las regiones densificadas orientadas generalmente a lo largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja y teniendo un gramaje local relativamente bajo asi como bordes de ataque y de fuga en sus extremidades longitudinales; y
(b) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra conectadas con la pluralidad de regiones densificadas ampliadas, teniendo las regiones crestadas (i) un gramaje local relativamente alto y (ii) una pluralidad de crestas que se extienden en direccion perpendicular a la maquina (CD) que tienen perfiles CD divididos en camaras con respecto a los bordes de ataque y de fuga de la pluralidad de regiones densificadas ampliadas.
62. Una hoja celulosica absorbente que tiene gramaje local variable que comprende un reticulo de fibra para la fabricacion de papel provisto de (i) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra, que se extienden en
regiones densificadas ampliadas regiones densificadas ampliadas regiones densificadas ampliadas
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la direccion perpendicular a la maquina (CD) de gramaje local relativamente alto que tienen desviacion de fibra a lo largo de CD de la hoja adyacente (ii) una pluralidad de regiones densificadas de fibras comprimidas para la fabricacion de papel, teniendo las regiones densificadas gramaje local relativamente bajo y estando dispuestas entre regiones crestadas, en la que la hoja tiene una masa especifica de mayor que 5,5 ((milipulgadas/8 capas)/(libras/resma)) (mayor que 0,085 (mm/8 capas/ g/m2) y (iii) tiene un volumen vacio de 9 gramos/gramo o mayor cuando tiene un gramaje de 23 libras/resma (37,5 g/m2) o menor y (iv) tiene un volumen vacio de 7 gramos/gramo o mayor cuando tiene un gramaje mayor que 23 libras/resma (37,5 g/m2).
63. Una hoja celulosica absorbente que tiene gramaje local variable que comprende (i) una pluralidad de regiones enriquecidas en fibra que se extienden en la direccion perpendicular a la maquina (CD) de gramaje local relativamente alto y (ii) una pluralidad de regiones de gramaje bajo intercaladas con las regiones de gramaje alto, en las que las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto exhiben un gramaje local caracteristico al menos 25% mas alto que un gramaje local caracteristico de areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo, en las que la hoja tiene una masa especifica mayor que 5,5 ((milipulgadas/8 capas)/(libras/resma)) (mayor que 0,085 (mm/8 capas/ g/m2) y (iii) tiene un volumen vacio de 9 gramos/gramo o mayor cuando tiene un gramaje de 23 libras/resma (37,5 g/m2) o menor, o (iv) tiene un volumen vacio de 7 gramos/gramo o mayor cuando tiene un gramaje mayor que 23 libras/resma (37,5 g/m2).
64. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 63, en la que el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 35% mayor que un gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo.
65. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 63, en la que el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 50% mayor que un gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo.
66. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 63, en la que el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 75% mayor que un gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo.
67. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 63, en la que el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 100% mayor que un gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo.
68. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 63, en la que el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es al menos 150% mayor que un gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo.
69. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la realizacion 63, en la que el gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje relativamente alto es de 25% a 200% mayor que un gramaje local caracteristico de las areas representativas dentro de las regiones de gramaje bajo.
70. Un procedimiento para fabricar una hoja celulosica absorbente crepada por cinta que comprende:
(a) deshidratar en forma compacta un material para la fabricacion de papel para formar un papel continuo naciente que tiene una distribucion de orientacion de fibra para la fabricacion de papel aparentemente aleatoria;
(b) aplicar el papel continuo deshidratado que tiene la distribucion aparentemente aleatoria de la orientacion de fibra a una superficie de transferencia de translacion que se mueve a una primera velocidad;
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, produciendose la etapa de crepado bajo presion 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 mas lenta que la velocidad de dicha superficie de transferencia, el estampado de cinta, parametros 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 reticulo 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 fabricacion de papel, las regiones densificadas ampliadas tienen gramaje local relativamente bajo y en general estan orientadas a lo largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja las regiones densificadas ampliadas ademas se caracterizan por una relacion de aspecto MD/CD de al menos 1,5; y
(d) secar el papel continuo, en el que la hoja tiene una masa especifica de mayor que 5,5 ((milipulgadas/8 capas)/(Iibra/resma))( mayor que 0,085 (mm/8plies/ g/m2) y (iii) tiene un volumen vacio de 9 gramos/gramo o mayor cuando tiene un gramaje de 23 libras/resma (37,5 g/m2) o menor o (iv) tiene un volumen vacio de 7 gramos/gramo o
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mayor cuando tiene un gramaje mayor que 23 libras/resma (37,5 g/m2).
71. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 70, en el que la cinta de crepado es una tela.
72. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 70, que ademas comprende aplicar succion al papel continuo crepado mientras esta dispuesto en la tela de crepado.
73. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 70, en el que 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.
74. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 73, en el que la tela de crepado es una tela de multiples capas.
75. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 70, en el que las regiones crestadas incluyen macropliegues estirables.
76. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 75, que ademas incluye la etapa de estirar los macropliegues estirando el papel continuo a lo largo de MD de la hoja.
77. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 70, en el que las regiones crestadas incluyen macropliegues estirables y micropliegues estirables anidados en los mismos.
78. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 77, que ademas incluye la etapa de estirar los micropliegues de las regiones crestadas mediante la aplicacion de succion.
79. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 70, en el que las regiones crestadas incluyen una pluralidad de crestas superpuestas inclinadas con respecto a la MD de la hoja.
80. Un procedimiento para fabricar una hoja celulosica absorbente crepada en tela con una mejora en las caracteristicas de dispensacion que comprende:
a) deshidratar en forma compacta un material para la fabricacion de papel para formar un papel continuo naciente;
b) aplicar el papel continuo deshidratado a una superficie de transferencia de translacion que se mueve a una primera velocidad;
c) crepar en tela el papel continuo de la superficie de transferencia en una consistencia de aproximadamente 30% a aproximadamente 60% utilizando una tela de crepado estampada, produciendose la etapa de crepado bajo presion en una ranura de crepado en tela definida entre la superficie de transferencia y la tela de crepado en el que la tela se mueve a una segunda velocidad mas lenta que la velocidad de dicha superficie de transferencia, el estampado de la tela, parametros 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 y transferido a la tela de crepado;
d) adherir el papel continuo a un cilindro de secado con una composicion de recubrimiento adhesivo resinoso;
e) secar el papel continuo en el cilindro de secado; y
f) despegar el papel continuo del cilindro de secado;
en el que el material, tela de crepado y adhesivo de crepado se seleccionan y la velocidad delta, parametros de ranura y consistencia de papel continuo, calibre y gramaje son controlados de tal manera que la longitud de flexion MD del papel continuo secado sea al menos aproximadamente 3,5 cm y el papel continuo tiene un reticulo de fibra para la fabricacion de papel provisto de (i) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra, que se extienden en la direccion perpendicular a la maquina (CD) de gramaje local relativamente alto interconectadas por (ii) una pluralidad de regiones densificadas ampliadas de fibras comprimidas para la fabricacion de papel, las regiones densificadas ampliadas tienen gramaje local relativamente bajo y estan en general orientadas a lo largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja; las regiones densificadas ampliadas ademas se caracterizan por una relacion de aspecto mD/CD de al menos 1,5.
81. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 80, en el que la longitud de flexion MD del papel continuo secado es de aproximadamente 3,5 cm a aproximadamente 5 cm.
82. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 80, en el que la longitud de flexion MD del papel continuo secado es de aproximadamente 3,75 cm a aproximadamente 4,5 cm.
83. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 80, operado en un crepe de tela de aproximadamente 2% a
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aproximadamente 20%.
84. El procedimiento de acuerdo a la realizacion 80, operado en un crepe de tela de aproximadamente 3% a aproximadamente 10%.
85. Un procedimiento para fabricar una hoja celulosica absorbente crepada en tela, que comprende:
a) deshidratar en forma compacta un material para la fabricacion de papel para formar un papel continuo naciente que tiene una distribucion de orientacion de fibra para la fabricacion de papel aparentemente aleatoria;
b) aplicar el papel continuo deshidratado que tiene la distribucion aparentemente aleatoria de la orientacion de fibra a una superficie de transferencia de translacion que se esta moviendo a una primera velocidad;
c) crepar en tela el papel continuo de la superficie de transferencia en una consistencia de aproximadamente 30% a aproximadamente 60%, produciendose la etapa de crepado bajo presion en una ranura de crepado en tela definida entre la superficie de transferencia y la tela de crepado en la que la tela se mueve a una segunda velocidad menor que la velocidad de dicha superficie de transferencia;
d) aplicar el papel continuo a un secador Yankee;
e) crepar el papel continuo del secador Yankee; y
f) enrollar el papel continuo en una bobina;
el estampado de cinta, parametros de ranura, velocidad delta y consistencia de papel continuo se seleccionan de tal manera que
i) el papel continuo es crepado de la superficie de transferencia y redistribuido en la cinta de crepado para formar un papel continuo con una variacion de gramaje local que incluye al menos (A) una pluralidad de regiones enriquecidas en fibra de gramaje local relativamente alto; (B) una pluralidad de regiones alargadas que tienen gramaje local relativamente bajo y que estan orientadas generalmente a lo largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja; y
ii) el proceso exhibe una relacion de ganancia de calibre /% de crepe de de bobina de al menos 1,5.
86. El proceso de acuerdo a la realizacion 85, en el que el proceso exhibe una relacion de ganancia de calibre/% de crepe de bobina de al menos 2.
87. El proceso de acuerdo a la realizacion 85, en el que el proceso exhibe una relacion de ganancia de calibre/% de crepe de bobina de al menos 2,5.
88. El proceso de acuerdo a la realizacion 85, en el que el proceso exhibe una relacion de ganancia de calibre/% de crepe de bobina de al menos 3.
89. El proceso de acuerdo a la realizacion 85, en el que el proceso exhibe una relacion de ganancia de calibre/% de crepe de bobina de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 5.
90. El proceso de acuerdo a la realizacion 85, operada en una relacion de crepe de tela/crepe de bobina de aproximadamente 1 a aproximadamente 20.
91. El proceso de acuerdo a la realizacion 85, operada en una relacion de crepe de tela/crepe de bobina de aproximadamente 2 a aproximadamente 10.
92. El proceso de acuerdo a la realizacion 85, operada en una relacion de crepe de tela/crepe de bobina de aproximadamente 2,5 a aproximadamente 5.
Claims (15)
- 5101520253035404550556065reivindicaciones1. Una hoja celulosica absorbente que tiene un gramaje local variable que comprende un reticulo de fibra para la fabricacion de papel estampado provisto de:(a) una pluralidad de regiones densificadas ampliadas (14) de fibras comprimidas para la fabricacion de papel, (i) teniendo las regiones densificadas ampliadas (14) un gramaje local relativamente bajo y bordes de ataque o de fuga y que estan en general orientadas a lo largo de la direccion de la maquina (MD) de la hoja; y (ii) estando dispuestas en un estampado de repeticion de una pluralidad de arreglos lineales generalmente paralelos que estan longitudinalmente alternados uno con respecto a otros, de tal manera que una pluralidad de arreglos lineales intermedios estan dispuestos entre un par de regiones densificadas alineadas en CD en la direccion perpendicular a la maquina; y(b) una pluralidad de regiones crestadas enriquecidas en fibra (12) que tienen un gramaje local relativamente alto interpuestas entre y conectadas con regiones densificadas (14), teniendo las regiones crestadas (12) crestas que se extienden lateralmente en CD de la hoja, en la que los arreglos longitudinales en general paralelos de las regiones densificadas (14) estan posicionados y configurados de tal manera que una region 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 (14) de al menos un arreglo lineal intermedio de las mismas.
- 2. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a la reivindicacion 1, en la que las regiones densificadas ampliadas (14) se caracterizan ademas por una relacion de aspecto MC/CD de al menos 1,5, preferentemente por una relacion de aspecto MC/CD mayor que 5, y mas preferentemente por una relacion de aspecto MC/CD de entre aproximadamente 6 y 10.
- 3. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las regiones crestadas enriquecidas en fibra (12) tienen una desviacion de orientacion de fibra a lo largo de la CD de la hoja, y/o las regiones densificadas ampliadas (14) tienen una desviacion de orientacion de fibra a lo largo de la CD de la hoja.
- 4. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las regiones densificadas ampliadas (14) son sustancialmente identicas.
- 5. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las regiones crestadas enriquecidas en fibra (12) estan bordeadas en las extremidades laterales por un par espaciado en CD de regiones densificadas alineadas en CD (14).
- 6. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las regiones crestadas enriquecidas en fibra (12) estan al menos parcialmente bordeadas en MD por los bordes de ataque y de fuga.
- 7. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la hoja tiene un volumen vacio igual a o mayor que 7 gramos/gramo y hasta 15 gramos/gramo.
- 8. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la hoja tiene un volumen vacio igual a o mayor que 8 gramos/gramo y hasta 12 gramos/gramo.
- 9. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la hoja tiene un gramaje en el intervalo de 13 g/m2 a 57 g/m2, y un volumen vacio mayor que 7 gramos/gramo.
- 10. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que tiene un estiramiento en CD mayor que 5%.
- 11. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la hoja comprende fibra para la fabricacion de papel que es al menos aproximadamente 10% en peso de fibra reciclada, preferentemente al menos aproximadamente 50% en peso de fibra reciclada, y mas preferentemente entre aproximadamente 75% y 100% en peso de fibra reciclada.
- 12. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las regiones densificadas (14) ocupan de aproximadamente 5% a aproximadamente 30% del area de la hoja, y las regiones crestadas enriquecidas en fibra (12) ocupan de aproximadamente 50% a aproximadamente 95% del area de la hoja.
- 13. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que areas representativas dentro de las regiones crestadas enriquecidas en fibra (12) exhiben un gramaje local caracteristico al menos 25% mayor que un gramaje local caracteristico de areas representativas dentro de las regiones densificadasampliadas (14).
- 14. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la hoja tiene una masa especifica mayor que 5,5 ((milipulgadas/8 capas)/(libras/resma)) (mayor que 0,085 (mm/8 capas/5 g/m2)) y (i) tiene un volumen vacio de 9 gramos/gramo o mayor cuando la hoja tiene un gramaje de 23 libras/resma(37,5 g/m2) o menor y (ii) tiene un volumen vacio de 7 gramos/gramo o mayor cuando la hoja tiene un gramaje mayor que 23 libras/resma (37,5 g/m2).
- 15. La hoja celulosica absorbente de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las 10 regiones enriquecidas en fibra (12) se extienden en CD una distancia de aproximadamente 0,25 a aproximadamente3 veces una distancia que las regiones densificadas ampliadas (14) se extienden en la MD, en la que las regiones densificadas ampliadas (14) tienen una relacion de aspecto MC/CD mayor que 2.
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