ES2974007T3 - Productos de papel tisú de múltiples hojas grabado - Google Patents

Abstract

La presente invención proporciona un producto tisú de múltiples capas estampado que es visualmente agradable y tiene atributos físicos mejorados. Por ejemplo, los productos de papel tisú de múltiples capas inventivos tienen una rigidez reducida, tal como una rigidez a la flexión GM inferior a aproximadamente 600 mg*cm, una absorbencia mejorada, tal como un valor de agua residual (WResidual) inferior a aproximadamente 0,15 gy una resiliencia en húmedo mejorada. , tal como una relación de deformación elástica en húmedo mayor que aproximadamente 32 por ciento. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Productos de papel tisú de múltiples hojas grabado

Antecedentes de la invención

En la fabricación de productos de papel, particularmente productos de papel tisú, tal como papel tisú facial, papel tisú de baño, toallas de papel, servilletas, y similares, debe prestarse atención a una amplia variedad de características del producto para proporcionar un producto final con la mezcla adecuada de atributos adecuados para los propósitos previstos del producto. Entre estos varios atributos, mejorar la resistencia, la absorbencia, el calibre y la resiliencia en húmedo siempre han sido objetivos importantes.

Tradicionalmente, muchos de estos productos de papel se han fabricado mediante el uso de un proceso de prensado en húmedo en el que se retira una cantidad significativa de agua de una trama húmeda al presionar o exprimir el agua de la trama antes del secado final. En particular, mientras se soporta por un fieltro absorbente de fabricación de papel, la trama se exprime entre el fieltro y la superficie de un cilindro calentado giratorio (secador Yankee) mediante el uso de un rodillo de presión a medida que la trama se transfiere a la superficie del secador Yankee. La trama se desprende después del secador Yankee con una rasqueta (crepado), que sirve para despegar parcialmente la trama al romper muchos de los enlaces formados anteriormente durante las etapas de prensado en húmedo del proceso. La trama puede creparse en seco o en húmedo. El crepado mejora generalmente la suavidad de la trama, pero a expensas de una pérdida significativa de resistencia.

Más recientemente, el secado por aire se ha convertido en un medio más común para secar tramas de papel. El secado por aire proporciona un método relativamente no compresivo para retirar el agua de la trama al pasar aire caliente a través de la trama hasta que se seca. Más específicamente, una trama húmeda se transfiere desde la tela de formación a una tela de secado por aire gruesa, altamente permeable y se retiene sobre la tela de secado por aire hasta que se seca. La trama seca resultante es más suave y más voluminosa que una lámina no crepada secada convencionalmente debido a que se forman menos enlaces y debido a que la trama se comprime menos. Se elimina el agua exprimida de la trama húmeda, aunque el uso de un rodillo de presión para transferir subsecuentemente la trama a un secador Yankee para el crepado aún puede usarse.

Aunque el secado por aire puede mejorar la suavidad y el volumen de la trama, a menudo se requiere la conversión subsecuente de la trama para aumentar además el volumen y para impartir a la trama una calidad estética. Con ese fin las tramas de una y múltiples hojas se someten al grabado. Durante un proceso de grabado típico, un sustrato de trama se introduce a través de un punto de presión formado entre rodillos generalmente paralelos axialmente yuxtapuestos. Los elementos de grabado en los rodillos comprimen y/o deforman la trama. Si se forma un producto de múltiples hojas, se introducen dos o más hojas a través del punto de presión y las regiones de cada hoja se llevan a una relación de contacto con la hoja opuesta. Las regiones grabadas de las hojas pueden producir un patrón estético y proporcionar un medio para unir y mantener las hojas en una relación de contacto cara a cara y pueden aumentar el volumen del producto.

Típicamente los consumidores desean productos grabados que tienen un grado relativamente alto de volumen y un patrón decorativo estéticamente agradable que tiene una apariencia similar a un paño. Estos atributos deben equilibrarse con otras propiedades del producto tal como la suavidad, que puede medirse como rigidez, resiliencia en húmedo y absorbencia.

Por lo tanto, permanece una necesidad en la técnica de un producto de papel tisú grabado que sea más agradable estéticamente mientras que proporciona propiedades importantes del producto tal como rigidez reducida, resiliencia en húmedo mejorada y mayor absorbencia.

Resumen

Los presentes inventores han descubierto ahora que varias técnicas de fabricación de papel tisú, tal como grabado y moldeo en húmedo, pueden usarse para crear un producto de papel tisú de múltiples hojas que sea tanto estéticamente agradable como tenga atributos físicos mejorados. Por ejemplo, la presente invención proporciona un producto de papel tisú que se ha fabricado mediante un proceso, tal como secado por aire pasante, que proporciona a la trama un primer patrón y se combina con otra trama y se graba para proporcionar un segundo patrón. Los productos de papel tisú inventivos tienen una rigidez reducida, tal como una Rigidez a la flexión GM menor que aproximadamente 600 mg*cm.

En una modalidad la presente invención proporciona un producto de papel tisú de múltiples hojas grabado que tiene una primera superficie exterior y una segunda superficie exterior opuesta, el producto que comprende una primera y segunda hojas de papel tisú secadas por aire pasante, la primera hoja de papel tisú secada por aire que tiene una primera superficie que forma la primera superficie exterior del producto y comprende un patrón de fondo y un primer patrón de grabado que comprende elementos de línea discretos, no lineales, en donde el patrón de grabado recubre de aproximadamente 5,0 a aproximadamente 10,0 por ciento de la primera superficie exterior del producto de papel tisú, el producto que tiene un peso base de aproximadamente 45 a aproximadamente 65 g/m2, una tracción media geométrica (GMT) de aproximadamente 3000 a aproximadamente 4000 g/3” (g/7,62 cm) y una Rigidez a la flexión GM menor que aproximadamente 600 mg*cm.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1A es una vista esquemática de un proceso de grabado útil en la preparación de productos de acuerdo con la presente invención y la Figura 1B ilustra un producto de papel tisú grabado producido por el proceso; La Figura 2 ilustra un patrón de grabado útil en la presente invención;

La Figura 3 es una vista en perspectiva de un producto de papel tisú;

La Figura 4 es una vista en planta superior del producto de papel tisú;

Las Figuras 5A y 5B son imágenes 3-D y un perfil en sección transversal de un producto de papel tisú obtenido mediante el uso del microscopio Keyence y el software de obtención de imágenes como se describió en la presente descripción;

La Figura 5C ilustra una sección transversal de un producto de papel tisú;

La Figura 6 ilustra un patrón de grabado útil en la fabricación de productos de papel tisú de acuerdo con la presente invención; y

La Figura 7 ilustra otro patrón de grabado útil en la fabricación de productos de papel tisú de acuerdo con la presente invención.

Definiciones

Como se usa en la presente, un “producto de papel tisú” se refiere generalmente a varios productos de papel, tal como papel tisú facial, papel tisú de baño, toallas de papel, servilletas, y similares. Normalmente, el peso base de un producto de papel tisú de la presente invención es mayor que aproximadamente 45 g/irP y preferentemente mayor que aproximadamente 50 g/irP, tal como de aproximadamente 45 a aproximadamente 65 g/irP y con mayor preferencia de aproximadamente 50 a aproximadamente 60 g/irP.

Como se usa en la presente, el término “peso base” se refiere generalmente al peso en seco total por unidad de área de un papel tisú y se expresa generalmente como gramos por metro cuadrado (g/mf). El peso base se mide mediante el uso del método de prueba TAPPI T-220.

El término “hoja” se refiere a un elemento de producto discreto. Las hojas individuales pueden disponerse en yuxtaposición entre sí. El término puede referirse a una pluralidad de componentes similares a una trama tal como en un papel tisú facial de múltiples hojas, papel tisú de baño de múltiples hojas, toalla de papel de múltiples hojas, toallita húmeda de múltiples hojas, o servilleta de múltiples hojas, que puede comprender dos, tres, cuatro o más hojas individuales dispuestas en yuxtaposición entre sí donde una o más hojas pueden unirse entre sí tal como por medios mecánicos o químicos.

Como se usa en la presente, el término “capa” se refiere a una pluralidad de estratos de fibras, tratamientos químicos, o similares, dentro de una hoja.

Como se usa en la presente, los términos “trama de papel tisú estratificada”, “trama de papel tisú multiestratificada”, “trama multiestratificada” y “lámina de papel multiestratificada”, se refieren generalmente a las láminas de papel preparadas a partir de dos o más capas de pasta de papel acuosa para la fabricación de papel que se componen preferentemente de diferentes tipos de fibra. Las capas se forman preferentemente a partir de la deposición de corrientes separadas de suspensiones de fibra diluidas sobre una o más pantallas foraminosas sin fin. Si las capas individuales se forman inicialmente en pantallas foraminosas separadas, las capas se combinan subsecuentemente (mientras se humedecen) para formar una trama compuesta estratificada.

Como se usa en la presente el término “dirección de la máquina” (MD) se refiere generalmente a la dirección en la que se produce una trama de papel tisú o producto. El término “dirección transversal de la máquina” (CD) se refiere a la dirección perpendicular a la dirección de la máquina.

Como se usa en la presente, el término “calibre” es el grosor representativo de una única lámina (el calibre de productos de papel tisú que comprende una o más hojas es el grosor de una única lámina de producto de papel tisú que comprende todas las hojas) medido de acuerdo con el método de prueba TAPPI T402 mediante el uso de un Probador de grosor ProGage 500 (Thwing-Albert Instrument Company, Berlin Oeste, NJ). El micrómetro tiene un diámetro de yunque de 2,22 pulgadas (56,4 mm) y una presión de yunque de 132 gramos por pulgada cuadrada (por 6,45 centímetros cuadrados) (2,0 kPa).

Como se usa en la presente, el término “volumen de lámina” se refiere al cociente del calibre (pm) dividido por el peso base en seco total expresado generalmente como gramos por metro cuadrado (g/mP). El volumen de lámina resultante se expresa en centímetros cúbicos por gramo (cc/g). Los productos de papel tisú preparados de acuerdo con la presente invención pueden, en ciertas modalidades, tener un volumen de lámina mayor que aproximadamente 12 cc/g, con mayor preferencia mayor que aproximadamente 15 cc/g y aún con mayor preferencia mayor que aproximadamente 17 cc/g, tal como de aproximadamente 12 a aproximadamente 20 cc/g.

Como se usa en la presente, el término “pendiente” se refiere a la pendiente de la línea que resulta de trazar la tracción contra al estiramiento y es una salida del MTS TestWorks™ en el curso de determinar la resistencia a la tracción como se describió en la sección de Métodos de prueba en la presente descripción. La pendiente se informa en las unidades de gramos (g) por unidad de ancho de muestra (pulgadas) y se mide como el gradiente de la línea de mínimos cuadrados ajustados a los puntos de deformación corregidos por carga que caen entre una fuerza generada por un espécimen de 70 a 157 gramos (0,687 a 1,540 N) dividido por el ancho del espécimen.

Como se usa en la presente, el término “pendiente media geométrica” (pendiente GM) se refiere generalmente a la raíz cuadrada del producto de la pendiente en la dirección de la máquina y la pendiente en la dirección transversal de la máquina. Aunque la Pendiente GM puede variar entre productos de papel tisú preparados de acuerdo con la presente descripción, en ciertas modalidades, los productos de papel tisú tienen una Pendiente GM menor que aproximadamente 14000 g, con mayor preferencia menor que aproximadamente 13500 g y aún con mayor preferencia menor que aproximadamente 13000 g, tal como de aproximadamente 9000 a aproximadamente 14000 g.

Como se usa en la presente, el término “tracción media geométrica” (GMT) se refiere a la raíz cuadrada del producto de la resistencia a la tracción en la dirección de la máquina y la resistencia a la tracción en la dirección transversal de la máquina de la trama. Aunque la GMT puede variar, los productos de papel tisú preparados de acuerdo con la presente descripción pueden, en ciertas modalidades, tener una GMT mayor que aproximadamente 1500 g/3” (g/7,62 cm), y con mayor preferencia mayor que aproximadamente 1750 g/3” (g/7,62 cm) y aún con mayor preferencia mayor que aproximadamente 2000 g/3” (g/7,62 cm), tal como de aproximadamente 1500 a aproximadamente 4000 g/3” (g/7,62 cm), tal como de aproximadamente 2000 a aproximadamente 3500 g/3” (g/7,62 cm).

Como se usa en la presente, el término “Índice de rigidez” se refiere al cociente de la pendiente de tracción media geométrica, definida como la raíz cuadrada del producto de las pendientes en la MD y CD (que tienen típicamente unidades de kg), dividido por la resistencia a la tracción media geométrica (que tiene típicamente unidades de gramos por cada tres pulgadas (gramos por 7,62 centímetros).

^Pendiente de tracción MD (kg)x Pendiente de tracción CD (kg)

índice de rigidez =

GMT (g/3" (g/7,62 cm))<x 1000>

Aunque el Índice de rigidez puede variar, los productos de papel tisú preparados de acuerdo con la presente descripción pueden, en ciertas modalidades tener un Índice de rigidez menor que aproximadamente 6,00, con mayor preferencia menor que aproximadamente 5,00 y aún con mayor preferencia menor que aproximadamente 4,00, tal como de aproximadamente 3,00 a aproximadamente 6,00, tal como de aproximadamente 3,50 a aproximadamente 4,50.

Como se usa en la presente el término “relación de tracción” se refiere generalmente a la relación de tracción en la dirección de la máquina (MD) (que tiene unidades de g/3” (g/7,62 mm)) y la tracción en la dirección transversal de la máquina (CD) (que tiene unidades de g/3” (g/7,62 mm)). Aunque la Relación de tracción puede variar, los productos de papel tisú preparados de acuerdo con la presente descripción pueden, en ciertas modalidades tener una Relación de tracción menor que aproximadamente 2,0, tal como de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 2,0, tal como de aproximadamente 1,2 a aproximadamente 1,5.

Como se usa en la presente el término “relación de deformación elástica en húmedo” es la relación de la deformación elástica a la deformación aplicada cuando una lámina humedecida se comprime a 300 g/pulg2 (4569 Pa) medida de acuerdo con el método de prueba de Resiliencia en húmedo que se expone en la sección de Métodos de prueba más abajo. La relación de deformación elástica en húmedo es igual:

Donde C15 es el calibre de la lámina bajo 5 g/pulg2 (76 Pa) antes del primer ciclo de compresión, denominado además en la presente descripción el Calibre húmedo inicial, C1300 es el calibre de la muestra bajo una carga de 300 g/pulg2 (4569 Pa) sobre el primer ciclo de compresión y C25 es el calibre de la lámina bajo 5 g/pulg2 (76 Pa) sobre el segundo ciclo de compresión (inmediatamente después de la carga a 300 g/pulg2 (4569 Pa) sobre el primer ciclo). El calibre tiene generalmente unidades de milímetros (mm) cuando se mide la relación de deformación elástica. La relación de deformación elástica en húmedo variará entre uno para un sólido completamente elástico sin deformación plástica, a cero para un sólido perfectamente plástico sin recuperación elástica.

Como se usa en la presente el término “rigidez a la flexión media geométrica” (Rigidez a la flexión GM) se refiere generalmente a la rigidez relativa de un producto o trama de papel tisú y se mide de acuerdo con ASTM D1388, como se describió en la sección de Métodos de prueba más abajo. La Rigidez a la flexión GM tiene típicamente unidades de mg*cm2/cm.

Como se usa en la presente, el término “agua residual” (WResidual) se refiere a la masa de agua no absorbida inicialmente por una muestra de papel tisú, como se mide de acuerdo con la Prueba de goteo descrita en la sección de Métodos de prueba más abajo. El agua residual tiene típicamente unidades de gramos (g).

Como se usa en la presente, el término “tiempo de goteo” (DT) se refiere al tiempo requerido para que una muestra de papel tisú humedecida gotee y se mide de acuerdo con la Prueba de goteo descrita en la sección de Métodos de prueba más abajo. El tiempo de goteo tiene típicamente unidades de segundos (s).

Como se usa en la presente, el término “agua retenida” (WRetenida) se refiere a la masa de agua retenida por una muestra al final de la Prueba de goteo descrita en la sección de Métodos de prueba más abajo. El Agua retenida tiene típicamente unidades de gramos (g).

Como se usa en la presente, el término “elemento de línea” se refiere a un elemento, tal como un elemento de grabado, en la forma de una línea, que puede ser continua, discreta, interrumpida, y/o una línea parcial con respecto a un producto de papel tisú en el que está presente. El elemento de línea puede tener cualquier forma adecuada tal como recta, doblada, torcida, rizada, curvilínea, serpentina, sinusoidal, y sus mezclas que pueden formar un trabajo de red regular o irregular, periódico o no periódico de estructuras en donde el elemento de línea exhibe una longitud a lo largo de su trayectoria de al menos 20 mm. En un ejemplo, el elemento de línea puede comprender una pluralidad de elementos discretos, tal como puntos y/o trazos por ejemplo, que se orientan juntos para formar un elemento de línea.

Como se usa en la presente el término “elemento no lineal” significa una porción multidireccional, ininterrumpida de un elemento que tiene una longitud (L). En ciertos casos la longitud puede ser de aproximadamente 20,0 mm o mayor. La longitud (L) del elemento se mide generalmente a lo largo de la porción ininterrumpida del elemento, tal como desde el punto A al punto B de la Figura 2. En un ejemplo, tal como el ilustrado en la Figura 2, un elemento no lineal 80 puede comprender un primer y segundo segmentos de elementos lineales unidireccionales, ininterrumpidos 84, 86. Generalmente, los elementos no lineales se disponen sobre la superficie del producto de papel tisú y pueden dar como resultado el grabado del producto. En ciertas modalidades preferidas, tal como la ilustrada en la Figura 3, el producto de papel tisú 60 puede comprender elementos de grabado 80 sustancialmente idénticos, discretos, no lineales, que forman un motivo 94 que se repite para formar un patrón 90 que tiene un eje de orientación 92 del principio de patrón.

Como se usa en la presente el término “multidireccional” cuando se refiere a un elemento, tal como un elemento de grabado no lineal, significa que el elemento tiene al menos un primer y un segundo vector direccional. Por ejemplo, con referencia a la Figura 2, el elemento no lineal 80 tiene un primer segmento 84 que tiene un primer vector direccional 85 que se extiende en una primera dirección y el segundo segmento 86 tiene un segundo vector direccional 87 que se extiende en una segunda dirección que es diferente de la dirección del primer vector 85.

Como se usa en la presente el término “discreto” cuando se refiere a un elemento, tal como un elemento de grabado no lineal, significa que el elemento no lineal tiene al menos una región adyacente inmediata del producto de papel tisú que es diferente del elemento no lineal. Por ejemplo, con referencia a la Figura 3, el patrón de grabado 90 comprende una pluralidad de elementos no lineales grabados, tal como los elementos 80a y 80b, que se separan entre sí por una región no grabada 89 del producto de papel tisú 60.

Como se usa en la presente el término “ininterrumpido” cuando se refiere a un elemento, tal como un elemento de grabado no lineal, significa que a lo largo de la longitud de un elemento no lineal dado, el elemento no lineal no se interseca por una región que es diferente del elemento no lineal. Las variaciones de la hoja de papel tisú dentro de un elemento no lineal dado tal como que resultan del proceso de fabricación tal como la conformación, el moldeo o el crepado no se consideran que den como resultado regiones que son diferentes del elemento no lineal y por lo tanto no interrumpen el elemento no lineal a lo largo de su longitud.

Como se usa en la presente el término “sustancialmente orientado en la dirección de la máquina” cuando se refiere a un elemento dispuesto sobre la superficie de una hoja o producto de papel tisú, tal como un elemento no lineal, patrón de grabado, o un patrón de fondo, significa generalmente que el eje de orientación principal del elemento se coloca en un ángulo de más de aproximadamente 45 grados con respecto al eje en la dirección transversal de la máquina (CD).

Como se usa en la presente el término “patrón” se refiere generalmente a la disposición de uno o más elementos de diseño. Dentro de un patrón dado los elementos de diseño pueden ser los mismos o pueden ser diferentes, además los elementos de diseño pueden ser del mismo tamaño relativo o pueden ser de diferentes tamaños. Por ejemplo, en una modalidad, un único elemento de diseño puede repetirse en un patrón, pero el tamaño del elemento de diseño puede ser diferente de un elemento de diseño al siguiente dentro del patrón.

Como se usa en la presente el término “motivo” se refiere generalmente a la recurrencia no aleatoria de uno o más elementos de grabado dentro de un patrón de grabado. La recurrencia del elemento puede no ocurrir necesariamente dentro de una lámina dada, por ejemplo, en ciertas modalidades el elemento de diseño puede ser un elemento continuo que se extiende a través de dos láminas adyacentes separadas entre sí por una línea de perforaciones. Con referencia a la Figura 2, el patrón de grabado 90 comprende un motivo 94 que consiste de tres elementos no lineales discretos 80a, 80b, 80c.

Como se usa en la presente el término “patrón de fondo” se refiere a un patrón que recubre sustancialmente la superficie de un producto de papel tisú. Un experto en la técnica puede apreciar que un patrón de fondo puede distinguirse de un patrón de repetición debido a que un patrón de repetición puede comprender una pluralidad de patrones de segmentos de línea, ejes de segmentos de línea, y células mientras que, en algunas modalidades, un patrón de fondo sólo puede comprender una única característica que se repite en cualquier frecuencia e/o intervalo. En otras modalidades, un patrón de fondo comprende una pluralidad de características que pueden formar una unidad de repetición. Una unidad de repetición puede describirse como un diseño que comprende una pluralidad de uno o más patrones base.

Un patrón de fondo puede formarse mediante el uso de cualquier medio conocido en la técnica. Por ejemplo, en algunas modalidades, puede introducirse un patrón de fondo en la superficie de un producto de papel tisú mediante el uso de grabado o micrograbado. Las modalidades ilustrativas de micrograbado se describen, por ejemplo, en la publicación de Estados Unidos Núm. 2005/0230069. En otras modalidades, puede introducirse un patrón de fondo en la superficie de la lámina de papel tisú o producto durante el proceso de fabricación de papel mediante el uso de una tela de fabricación de papel texturizada o con patrón como se describió en, por ejemplo, la patente de Estados Unidos Núm. 7,611,607.

Como se usa en la presente el término “grabado” cuando se refiere a un producto de papel tisú significa que durante el proceso de fabricación una o más de las hojas de papel tisú que componen el producto se han sometido a un proceso que convierte una trama de papel tisú de superficie lisa en una superficie decorativa al replicar un patrón de grabado en uno o más rodillos de grabado, que forman un punto de presión a través del cual pasa la trama de papel tisú. El grabado no incluye moldeo, crepado, microcrepado, impresión u otros procesos en húmedo que pueden impartir una textura y/o patrón decorativo a una trama de papel tisú.

Como se usa en la presente, el término “patrón de grabado” se refiere generalmente a la disposición de uno o más elementos de diseño a través de al menos una dimensión de una superficie del producto de papel tisú que se imparten al grabar el producto de papel tisú. El patrón puede comprender un elemento lineal, un elemento no lineal, un elemento no lineal discreto u otras formas. El patrón de grabado comprende una porción del producto de papel tisú que cae fuera del plano con el plano superficial del producto de papel tisú. En general, el patrón de grabado da como resultado el grabado del producto de papel tisú lo que da como resultado un área deprimida que tiene una elevación direccional z que es menor que el plano superficial del producto de papel tisú. Las áreas deprimidas pueden ser adecuadamente uno o más elementos lineales, elementos discretos u otras formas.

Como se usa en la presente, el término “plano de grabado” se refiere generalmente al plano formado por la superficie superior de la porción hundida del producto de papel tisú que forma un grabado. Generalmente el plano del elemento de grabado se encuentra más abajo del plano superficial del producto de papel tisú. En ciertas modalidades el producto de papel tisú de la presente invención puede tener un único plano del elemento de grabado, mientras que en otras modalidades la estructura puede tener múltiples planos del elemento de grabado. El plano del elemento de grabado se determina generalmente mediante la obtención de imágenes de una sección transversal del producto de papel tisú y el estiramiento de una línea tangente a la superficie más superior de un grabado donde la línea es generalmente paralela al eje x del producto de papel tisú.

Como se usa en la presente, el término “área grabada” se refiere generalmente al porcentaje del área superficial de un producto de papel tisú que se recubre por grabados como se mide mediante el uso de un microscopio digital Keyence VHX-5000 (Keyence Corporation, Osaka, Japón) y se describe en la sección de Métodos de prueba más abajo.

Descripción detallada

Los presentes inventores han equilibrado con éxito la fabricación de una lámina de papel tisú moldeada, tridimensional con grabado y laminado para crear un producto de papel tisú de múltiples hojas que es visualmente agradable y tiene atributos físicos mejorados. Por ejemplo, los productos de papel tisú de múltiples hojas inventivos tienen rigidez reducida, tal como una Rigidez a la flexión GM menor que aproximadamente 600 mg*cm. En ciertos casos la mejora en los atributos físicos se acompaña de una mejora en el atractivo estético del producto, tal como un producto de papel tisú de múltiples hojas que tiene el primer y segundo patrones, donde el primer patrón se graba y el segundo patrón no se graba. El primer patrón grabado puede recubrir un porcentaje relativamente menor del área superficial total del producto de papel tisú, tal como menor que aproximadamente 10 por ciento. Adicionalmente, el patrón de grabado puede comprender elementos de línea discretos, no lineales que los consumidores encuentran visualmente atractivos, particularmente cuando los elementos de línea se disponen en patrones geométricos que dan al producto una apariencia similar a un paño.

En consecuencia, en ciertas modalidades, la invención proporciona un producto de papel tisú de múltiples hojas grabado que comprende dos o más hojas de papel tisú que tienen un patrón de fondo impartido a partir del moldeo en húmedo de la lámina durante la fabricación y un área grabada total menor que aproximadamente 15 por ciento o menos, tal como menor que aproximadamente 12 por ciento y con mayor preferencia menor que aproximadamente 10 por ciento, tal como de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 por ciento, y que tiene una rigidez, resiliencia en húmedo y absorbencia mejoradas sobre la técnica anterior. En ciertos casos el patrón de fondo puede comprender una pluralidad de elementos de línea paralelos, igualmente separados que se interrumpen por el patrón de grabado que comprende además elementos de línea no lineales.

En otras modalidades la presente invención proporciona un producto de papel tisú de múltiples hojas grabado que comprende dos o más hojas unidas adhesivamente en una relación cara a cara, en donde al menos una de las hojas comprende un patrón de fondo y una pluralidad de grabados de línea dispuestos en un patrón de grabado. Preferentemente el patrón de fondo no está grabado y el área grabada es menor que aproximadamente 10 por ciento. El producto de papel tisú resultante tiene generalmente rigidez, resiliencia en húmedo y absorbencia mejoradas sobre la técnica anterior.

Los productos de papel tisú grabados de múltiples hojas de la presente invención pueden comprender dos, tres o cuatro hojas de papel tisú fabricadas mediante procesos de fabricación de papel húmedo bien conocidos tal como, por ejemplo, prensado en húmedo crepado, prensado en húmedo modificado, secado por aire crepado (CTAD) o secado por aire no crepado (UCTAD). Por ejemplo, las tramas de papel tisú crepadas pueden formarse mediante el uso de ya sea un proceso de prensado en húmedo o prensado en húmedo modificado tal como los descritos en las patentes de Estados Unidos Núm. 3,953,638, 5,324,575 y 6,080,279. En estos procesos, la trama de papel tisú embrionaria se transfiere a un secador Yankee, que completa el proceso de secado, y luego se crepa desde la superficie Yankee mediante el uso de una rasqueta u otro dispositivo adecuado.

En una modalidad particularmente preferida una o más de las hojas de papel tisú pueden fabricarse mediante un proceso de secado por aire. En tales procesos la trama embrionaria se seca de manera no compresiva. Por ejemplo, las hojas de papel tisú útiles en la presente invención pueden formarse mediante ya sea procesos de secado por aire crepados o no crepados. Particularmente preferidas son las tramas secadas por aire no crepadas, tal como las descritas en la patente de Estados Unidos Núm. 5,779,860.

El producto de papel tisú de múltiples hojas comprende dos hojas de papel tisú secadas por aire donde cada hoja puede tener un peso base mayor que aproximadamente 20 g/m2, tal como de aproximadamente 20 a aproximadamente 50 g/m2, tal como de aproximadamente 22 a aproximadamente 30 g/irP, donde las hojas pueden haberse unido entre sí mediante un proceso de grabado laminado con pegamento que proporciona al producto de papel tisú un patrón de grabado en al menos una de sus superficies exteriores. Ciertos aspectos del patrón de grabado se discutirán con más detalle más abajo.

En ciertos casos los productos de papel tisú se fabrican mediante el uso de telas de fabricación de papel, tal como telas de secado por aire tejidas, que tienen superficies con topografía tridimensional que facilita el moldeo y la estructuración de la trama de papel tisú naciente durante la fabricación. El moldeo y la estructuración de la trama durante la fabricación pueden impartir tridimensionalidad a la lámina de papel tisú u hoja resultante. En ciertos casos la tridimensionalidad impartida a la lámina u hoja resultante afecta las propiedades físicas del producto de papel tisú terminado, tal como el volumen de la lámina, el estiramiento, y la absorción de energía de tracción. Por ejemplo, el producto terminado puede comprender una pluralidad de crestas orientadas sustancialmente en la dirección de la máquina (MD) que pueden extraerse cuando el producto se somete a deformación en la dirección transversal de la máquina (CD) lo que da como resultado un mayor estiramiento en la CD y absorción de energía de tracción.

Las telas tridimensionales adecuadas útiles para los propósitos de esta invención son las telas que tienen una superficie superior, denominadas además la superficie de contacto de la trama, y una superficie inferior donde la superficie superior comprende una topografía tridimensional. Durante el moldeo en húmedo o el secado por aire la trama húmeda de papel tisú entra en contacto con la superficie superior y se deforma en una forma topográfica tridimensional correspondiente a la topografía tridimensional de la superficie superior.

En ciertos casos las telas tridimensionales pueden tener superficies texturizadas que entran en contacto con la lámina que comprenden crestas sustancialmente continuas en la dirección de la máquina separadas por valles tal como los descritos en la patente de Estados Unidos Núm. 6,998,024. En ciertos casos preferidos las telas útiles en la fabricación de productos de papel tisú de acuerdo con la presente invención pueden tener una superficie de contacto de lámina texturizada que comprende crestas sustancialmente continuas en la dirección de la máquina separadas por valles, dichas crestas que se forman por múltiples hebras de urdimbre agrupadas, en donde la altura de las crestas es de 0,5 a aproximadamente 3,5 mm, el ancho de las crestas es aproximadamente 0,3 centímetros o mayor, y la frecuencia de ocurrencia de las crestas en la dirección transversal de la máquina de la tela es de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 3 por centímetro.

En aún otros casos las telas tridimensionales pueden tener superficies texturizadas que entran en contacto con la lámina que comprenden crestas sustancialmente continuas en la dirección de la máquina separadas por valles tal como los descritos en la patente de Estados Unidos Núm. 7,611,607. Tales telas pueden tener superficies que entran en contacto con la trama que comprenden crestas sustancialmente continuas en la dirección de la máquina separadas por valles, las crestas que se forman de múltiples hebras de urdimbre agrupadas y soportadas por múltiples hebras de trama de dos o más diámetros; en donde el ancho de las crestas es de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mm, más específicamente aproximadamente 1,3 a 3,0 mm, aún más específicamente aproximadamente 1,9 a 2,4 mm; y la frecuencia de ocurrencia de las crestas en la dirección transversal de la máquina de la tela es de aproximadamente 0,5 a 8 por centímetro, más específicamente aproximadamente 3,2 a 7,9, aún más específicamente aproximadamente 4,2 a 5,3 por centímetro.

En otros casos las telas tridimensionales pueden tener superficies texturizadas que entran en contacto con la lámina que son de estructura similar a un gofre, tal como las descritas en la patente de Estados Unidos Núm. 7,300,543. Por ejemplo, las telas tridimensionales pueden tener estructuras de bolsillo profundas, discontinuas con una serie regular de depresiones distintas, relativamente grandes rodeadas por hebras de urdimbre elevada o de trama elevadas. Los bolsillos podrían tener cualquier forma, con sus bordes superiores en los lados de los bolsillos que son relativamente uniformes o desiguales, pero los puntos más bajos de los bolsillos individuales no se conectan a los puntos más bajos de otros bolsillos. Los ejemplos más comunes son todos de estructura similar a un gofre y podrían ser dominantes en la urdimbre, dominantes en la trama, o coplanares. Las profundidades de los bolsillos pueden ser de aproximadamente 250 a aproximadamente 525 por ciento del diámetro de la hebra de urdimbre.

En aún otros casos las telas tridimensionales pueden tener superficies texturizadas que entran en contacto con la lámina formadas por un material no tejido unido a una estructura de soporte tejida. Por ejemplo, la tela tridimensional puede comprender un armazón de protuberancias unido a una estructura de refuerzo y que se extiende hacia fuera desde el mismo para definir conductos de desviación entre las protuberancias, tal como los descritos en la patente de Estados Unidos Núm. 5,628,876. El armazón de protuberancias comprende un patrón continuo o semicontinuo y puede tener una altura de aproximadamente 0,10 a aproximadamente 3,00 mm, tal como de aproximadamente 0,50 a aproximadamente 1,00 mm. Alternativamente, la tela puede comprender una pluralidad de protuberancias poliméricas paralelas, separadas y sustancialmente rectangulares tal como las descritas en la patente de Estados Unidos Núm.

9,512,572. En tales casos las protuberancias pueden tener un tamaño similar y tienen generalmente paredes laterales rectas, paralelas con sustancialmente igual altura y ancho, que pueden variar de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 1,00 mm.

En modalidades particularmente preferidas los productos de papel tisú de la presente invención se producen mediante el uso de un método de secado no compresivo que tiende a preservar, o aumentar, el calibre o grosor de la trama húmeda que incluye, sin limitación, secado por aire pasante, radiación infrarroja, secado por microondas, etc. Debido a su disponibilidad y funcionalidad comercial, el secado por aire es bien conocido y es un medio preferido para secar de manera no compresiva la trama para los propósitos de esta invención. El proceso de secado por aire y el equipo utilizado pueden ser convencionales como se conoce bien en la industria de fabricación de papel. En ciertos casos puede ser preferible usar una tela de secado por aire que tiene una superficie que entra en contacto con la trama con la topografía tridimensional como se describió anteriormente. Después de la fabricación la trama puede convertirse subsecuentemente, como se conoce bien en la técnica, mediante procesos tal como calandrado, grabado, impresión, tratamiento por loción, corte en tiras, corte, plegado, y empaque. Particularmente preferidos son los procesos que aplican una pluralidad de grabados a al menos una superficie de la trama de papel tisú, como se discutirá con más detalle más abajo.

En una modalidad de la presente invención, el producto de papel tisú tiene una pluralidad de grabados. En una modalidad el patrón de grabado se aplica sólo a la primera hoja, y por lo tanto, cada una de las dos hojas sirve para diferentes objetivos y son distinguibles visualmente. Por ejemplo, el patrón de grabado en la primera hoja proporciona, entre otras cosas, una estética mejorada con respecto al grosor y la apariencia de la hoja, mientras que la segunda hoja, que es no grabada, se diseña para mejorar las cualidades funcionales tal como la absorbencia, el grosor y la resistencia. En otra modalidad el producto de estructura fibrosa es un producto de dos hojas en donde ambas hojas comprenden una pluralidad de grabados. Los medios adecuados de grabado incluyen, por ejemplo, los descritos en las patentes de Estados Unidos Núms. 5,096,527, 5,667,619, 6,032,712 y 6,755,928.

En una modalidad particularmente preferida un producto de papel tisú grabado de múltiples hojas de acuerdo con la presente invención puede fabricarse mediante el uso del aparato mostrado en la Figura 1a . Para producir el producto de papel tisú grabado 60, una primera hoja de papel tisú 20 se transporta más allá de una serie de rodillos de reposo 22 hacia el punto de presión 24 que se ubica entre un rodillo de grabado 26 y un rodillo de impresión 28. El rodillo de grabado 26 gira en la dirección en el sentido contrario a las manecillas del reloj mientras que el rodillo de impresión 28 gira en la dirección en el sentido de las manecillas del reloj. La primera hoja de papel tisú 20 forma la hoja superior en el producto de papel tisú de múltiples hojas grabado 60 resultante.

El rodillo de grabado 26 es generalmente un rodillo duro y no deformable, tal como un rodillo de acero. El rodillo de impresión 28 puede ser un rodillo sustancialmente liso y con mayor preferencia un rodillo liso que tiene un recubrimiento, o se fabrica de, caucho natural o sintético, por ejemplo, polibutadieno o copolímeros de etileno y propileno o similares. En una modalidad preferida, el rodillo de impresión 28 tiene una dureza mayor que aproximadamente 40 Shore (A), tal como de aproximadamente 40 a aproximadamente 100 Shore (A) y con mayor preferencia de aproximadamente 40 a aproximadamente 80 Shore (A). Al proporcionar un rodillo de recepción con tal dureza, los diseños del rodillo de grabado no se presionan en el rodillo de impresión tan profundo como en los aparatos convencionales.

El rodillo de impresión 28 y el rodillo de grabado 26 se presionan juntos para formar un punto de presión 24 a través del cual pasa la trama 20 para imponer un patrón grabado sobre la trama. El rodillo de grabado 26 comprende una pluralidad de protuberancias 30, denominadas además elementos de grabado, que se extienden radialmente desde la misma. Las protuberancias se disponen para formar un primer patrón de grabado. Las protuberancias 30 pueden tener una altura mayor que aproximadamente 1,30 mm, tal como de aproximadamente 1,30 a aproximadamente 1,50 mm y con mayor preferencia de aproximadamente 1,35 a aproximadamente 1,45 mm. Típicamente el rodillo de grabado incluirá muchas más protuberancias que las mostradas en la Figura 1A. Además, el rodillo de grabado puede incluir protuberancias adicionales que forman un segundo o tercer patrón de grabado.

Con referencia continua a la Figura 1A, fuerza o presión se aplica a uno o ambos de los rodillos 26, 28, de manera que los rodillos 26, 28 se presionan entre sí para formar un punto de presión 24 entre ellos. La presión provocará que el rodillo de impresión 28 se deforme alrededor de las protuberancias 30 de manera que cuando la trama 20 se presiona alrededor de las protuberancias 30 y sobre las áreas de aproximación 31 (es decir, las áreas superficiales exteriores del rodillo que rodea las protuberancias) da como resultado un grabado 65 (ilustrado en la Figura 1B).

Para formar un producto de papel tisú de dos hojas, una segunda hoja de papel tisú 40 se transporta alrededor de un rodillo de reposo 42 y luego pasa hacia un punto de presión 44 ubicado entre un rodillo sustancialmente liso 46 que puede fabricarse de caucho y un rodillo de unión 48, que puede ser un rodillo de acero. La segunda hoja de papel tisú 40 se adapta para formar la hoja inferior en el producto de papel tisú de múltiples hojas 60 resultante. A medida que se transporta, la segunda hoja de papel tisú 40 pasa a través de un segunda punto de presión 50 creado entre el rodillo de grabado 26 y el rodillo de unión 48 donde entra en contacto con la primera hoja de papel tisú 20, que ahora lleva un grabado 65 como un resultado de grabarse por el rodillo de grabado 26. La primera y segunda hojas 20, 40 se unen a medida que pasan a través del punto de presión 50 para formar un producto de papel tisú de múltiples hojas 60.

Con referencia continua a la Figura 1A, en ciertas modalidades, después de que la primera hoja de papel tisú 20 pasa a través del punto de presión 24 entre el rodillo de grabado 26 y el rodillo de impresión 28, una unidad de pegado 52 aplica pegamento a los extremos distales de los grabados 65 (ilustrado en detalle en la Figura 1B) que se forman sobre la superficie exterior de la primera hoja de papel tisú grabada 20 en virtud del grabado por las primeras protuberancias 30. La primera hoja de papel tisú grabada 20 con el pegamento aplicado luego avanza más hasta un punto de presión 50 entre el rodillo de grabado 26 y el rodillo de unión 48. En este punto, la segunda hoja no grabada 40 se une a la primera hoja grabada 20 y luego se transportan alrededor de un rodillo de unión 48 para formar un producto de papel tisú de dos hojas 60 que se enrolla subsecuentemente en un rodillo (no mostrado).

Como se ilustra en la Figura 1B, el producto de papel tisú de dos hojas 60 resultante comprende la primera y segunda hojas 20, 40, donde la primera hoja 20, que forma la hoja superior del producto de papel tisú 60, lleva un grabado 65, pero la segunda hoja 40 no se ha grabado mucho y generalmente no tiene un grabado distinto. Por lo tanto, de esta manera, la primera hoja de papel tisú 20 se graba mientras que la segunda hoja 40 no se graba. El grado en el que se graba la primera hoja de papel tisú 20 puede lograrse de varias maneras. Por ejemplo, el rodillo de impresión 28 puede fabricarse de materiales que tienen diferentes grados de suavidad para permitir una mayor profundidad de penetración de la primera y segunda protuberancias 30, 32. Alternativamente la presión en el punto de presión 24 entre el rodillo de grabado 26 y el rodillo de impresión 28 puede variar.

Con referencia adicional a la Figura 1B, el producto 60 tiene una superficie superior 62 y una superficie inferior opuesta 63 en donde los grabados 65 se forman generalmente a lo largo de la superficie superior 62. Los grabados 65 tienen generalmente la forma de una depresión más abajo del plano superficial 45 de la superficie superior 62. El grabado 65 puede tener una profundidad 47, que se mida generalmente entre el plano de la superficie superior 45 del producto 60 y el plano inferior 43 del grabado 65.

Las tramas de papel tisú preparadas como se describió en la presente descripción pueden incorporarse en un producto de papel tisú de múltiples hojas, tal como un producto que comprende dos, tres o cuatro hojas. Las hojas individuales pueden unirse mediante el uso de técnicas bien conocidas tal como con un adhesivo laminado para contener las hojas juntas. En casos particularmente preferidos las hojas pueden combinarse mediante el uso de un conjunto de laminado grabado que usa tanto medios mecánicos como adhesivos para unir las hojas. Por ejemplo, las hojas pueden grabarse y unirse mediante el uso de al menos un rodillo de grabado de acero, al menos un contrarrodillo de grabado recubierto con caucho, y al menos un rodillo para la distribución de un adhesivo, que puede aplicarse a la trama de papel tisú después de que sale del par de rodillos de grabado.

Después del plegado, el producto de papel tisú puede convertirse además mediante corte en tiras, perforación, corte y/o embobinado. Por ejemplo, el producto de papel tisú puede tener forma de rodillo donde las láminas del producto de papel tisú grabado se envuelven de manera enrollada alrededor de sí mismas, con o sin el uso de un núcleo.

Generalmente, los productos de papel tisú de la presente invención comprenden fibras celulósicas. Las fibras celulósicas adecuadas para su uso en relación con esta invención incluyen fibras de fabricación de papel secundarias (recicladas) y fibras de fabricación de papel vírgenes en todas las proporciones. Tales fibras incluyen, sin limitación, fibras de madera dura y madera suave, así como también fibras no leñosas. Las fibras sintéticas no celulósicas pueden incluirse además como una porción de la pasta de papel de fibra. En ciertos casos preferidos los productos de papel tisú de la presente invención comprenden fibras de pulpa celulósicas tal como una mezcla de fibras de pulpa kraft de madera dura y fibras de pulpa kraft de madera suave. Sin embargo, las fibras de pulpa celulósica derivadas de otras fuentes de madera y no leñosas, tal como paja de cereales (trigo, centeno, cebada, avena, etc.), cañas (maíz, algodón, sorgo,Hesperaloe funifera,etc.), bastones (bambú, bagasa, etc.) e hierba (esparto, limón, sabai, hierba verde, etc.), pueden estar presentes en los productos de papel tisú de la presente invención.

Las tramas de papel tisú preparadas de acuerdo con la presente descripción pueden estratificarse o no estratificarse (mezclarse). Las láminas estratificadas pueden tener dos, tres o más capas. Para las láminas de papel tisú que se convertirán en un producto de múltiples hojas puede ser ventajoso formar el producto a partir de hojas que tienen al menos dos capas de manera que cuando las capas se colocan en disposición orientada entre sí las capas exteriores comprenden principalmente fibras de madera dura y las capas internas comprenden principalmente fibras de madera suave. Las láminas de papel tisú de acuerdo con esta invención serían adecuadas para todas las formas de productos de papel tisú que incluyen, pero no se limitan a, papel tisú de baño, toallas de cocina, papel tisú facial y servilletas de mesa para mercados de consumidores y servicios.

En un caso la invención proporciona un producto de papel tisú grabado que comprende un producto de papel tisú secado por aire pasante, que puede creparse o no creparse. En un ejemplo, el producto de papel tisú comprende dos o más tramas de papel tisú que se han formado en húmedo, secado por aire pasante y no están crepadas. Después de que se fabrica la trama de papel tisú dos tramas separadas se laminan y graban de manera que el producto de papel tisú resultante consiste esencialmente de una primera hoja y una segunda hoja, donde la primera hoja forma la primera superficie superior del producto de papel tisú y tiene una pluralidad de grabados dispuestos en la misma. Los productos de papel tisú de la presente invención se graban preferentemente. En un ejemplo, como se ilustra en las Figuras 3 y 4, el producto de papel tisú 60 comprende una pluralidad de grabados 65, que en la modalidad ilustrada son discretos y no lineales. El área grabada puede ser de aproximadamente 15 por ciento o menos, tal como 12 por ciento o menos, tal como 10 por ciento o menos, tal como de aproximadamente 4 a aproximadamente 10 por ciento o de aproximadamente 5 a aproximadamente 8 por ciento.

Con referencia continua a las Figuras 3 y 4, el patrón de grabado 90 comprende una pluralidad de grabados 65 que consisten completamente de elementos de línea no lineales 80 y está sustancialmente libre de grabados de puntos. En tales casos los elementos de línea pueden componer el 100 por ciento del área grabada. En otros casos al menos aproximadamente el 90 por ciento, tal como al menos aproximadamente el 92 por ciento, tal como al menos aproximadamente el 94 por ciento, del área grabada consiste de elementos de línea y con mayor preferencia elementos de línea no lineales.

Además de la pluralidad de grabados 65, el producto de papel tisú 60 tiene una primera superficie 62 que comprende una pluralidad de crestas orientadas sustancialmente en la dirección de la máquina (MD) 66 que se separan entre sí y definen valles 67 entre ellas. La pluralidad de crestas orientadas sustancialmente en la dirección de la máquina 66 son generalmente elementos lineales que forman un patrón de fondo 70 sobre el cual se aplica un patrón de grabado 90. Los elementos de grabado no lineales 80 que componen el patrón de grabado 90 interrumpen periódicamente las crestas orientadas sustancialmente en la dirección de la máquina 66. Las crestas orientadas sustancialmente en la dirección de la máquina 66 pueden separarse entre sí de manera que el patrón de fondo 70 comprende 10 o más crestas cada 10 cm, tal como de 10 a aproximadamente 60 crestas cada 10 cm, tal como de aproximadamente 30 a aproximadamente 50 crestas cada 10 cm, como se mide a lo largo del eje en la dirección transversal de la máquina.

Aunque el patrón de fondo 70 ilustrado en las Figuras 3 y 4 consiste de crestas lineales, orientadas sustancialmente en la dirección de la máquina 66, la invención no es tan limitada. En otros casos el patrón de fondo puede consistir de elementos de línea que no son lineales. Por ejemplo, el patrón de fondo puede consistir de elementos de línea que zigzaguean o son curvilíneas. En casos particularmente preferidos el patrón de fondo comprende una pluralidad de elementos, ya sea elementos lineales o no lineales, que se disponen paralelos entre sí de manera que los elementos no se intersecan entre sí.

El patrón de grabado 90 cubre generalmente el patrón de fondo 70 de las crestas ordenadas en la MD 66 y tiene un eje de orientación principal 92 que se orienta en un ángulo (a) con relación al eje en la MD 100. En ciertos casos el patrón de grabado puede disponerse en un ángulo con relación al eje en la MD (ángulo, a) tal como de aproximadamente 10 a aproximadamente 40 grados, tal como de aproximadamente 15 a aproximadamente 35 grados.

En una modalidad particularmente preferida, tal como la ilustrada en las Figuras 3 y 4, los grabados 65 pueden tener la forma de elementos discretos, no lineales 80 que forman formas reconocibles, tal como una forma de V. Los elementos no lineales 80 pueden disponerse en motivos 94 que pueden disponerse además para formar un patrón 90, tal como el patrón de chevron ilustrado. Aunque en ciertas modalidades los grabados pueden formar formas reconocibles, tal como letras o formas geométricas, tal como un triángulo, diamante, trapezoide, paralelogramo, rombo, estrella, pentágono, hexágono, octágono, o similares, la invención no es tan limitada. En otras modalidades los grabados pueden comprender elementos no lineales que se disponen, pero no forman una forma geométrica reconocible.

Así como la forma del grabado puede variar, su tamaño puede variar además. En ciertos casos los grabados pueden comprender una pluralidad de elementos no lineales que tienen una longitud (L) de aproximadamente 20,0 mm o mayor, tal como aproximadamente 25,0 mm o mayor, tal como aproximadamente 30,0 mm o mayor, tal como de aproximadamente 20,0 a aproximadamente 60,0 mm. El ancho de los elementos de grabado no lineales puede ser menor que aproximadamente 2,0 mm, tal como menor que aproximadamente 1,5 mm, tal como menor que aproximadamente 1,0 mm, tal como de aproximadamente 0,20 a aproximadamente 2,0 mm, tal como de aproximadamente 0,50 a aproximadamente 1,50 mm. El ancho de un elemento de grabado no lineal puede ser uniforme a lo largo de su longitud o puede variar. En los casos donde el ancho varía, puede ser preferible que varíe menos de aproximadamente 1,0 mm. Por ejemplo, el elemento puede tener un primer ancho de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 0,75 mm y un segundo ancho de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 1,5 mm.

Los elementos de grabado pueden exhibir cualquier altura adecuada conocida por los expertos en la técnica. Por ejemplo, un elemento de grabado puede exhibir una altura de más de aproximadamente 0,10 mm y/o mayor que aproximadamente 0,20 mm y/o mayor que aproximadamente 0,30 mm a aproximadamente 3,60 mm y/o a aproximadamente 2,75 mm y/o a aproximadamente 1,50 mm. Generalmente la altura de grabado se mide desde el plano superficial más superior del producto de papel tisú y el plano inferior de grabado mediante el uso del microscopio Keyence y el software de obtención de imágenes como se describió en la presente descripción. Las mediciones ilustrativas de la altura de grabado se ilustran en las Figuras 5A-5C.

En comparación con los productos de papel tisú, productos comerciales de dos hojas, grabados, de toalla de la técnica preparados de acuerdo con la presente invención tienen generalmente baja rigidez, medida como Rigidez a la flexión, incluso a pesos base relativamente altos, tal como mayor que aproximadamente 45 g/m2, con mayor preferencia mayor que aproximadamente 47 g/irP y aún con mayor preferencia mayor que aproximadamente 50 g/m2, tal como de aproximadamente 45 a aproximadamente 65 g/m2. La Tabla 1, más abajo, compara la Rigidez a la flexión de un producto de papel tisú inventivo con la Rigidez a la flexión de productos de papel tisú grabados, de múltiples hojas de la técnica anterior.

Tabla 1

En consecuencia, en ciertas modalidades la presente invención proporciona un producto de papel tisú grabado de múltiples hojas que tiene un peso base mayor que aproximadamente 45 g/m2, tal como de aproximadamente 45 a aproximadamente 65 g/m2, tal como de aproximadamente 50 a aproximadamente 60 g/m2, y con mayor preferencia de aproximadamente 50 a aproximadamente 55 g/m2, y una Rigidez a la flexión GM menor que aproximadamente 600 mg*cm y con mayor preferencia menor que aproximadamente 575 mg*cm y aún con mayor preferencia menor que aproximadamente 560 mg*cm, tal como de aproximadamente 450 a aproximadamente 600 mg*cm y aún con mayor preferencia de aproximadamente 500 a aproximadamente 560 mg*cm. Como tal los productos de papel tisú grabados de múltiples hojas inventivos son de suficiente peso base para tener una buena sustancia en mano, pero tienen una rigidez relativamente baja para tener una buena sensación manual y no ser demasiado rígidos.

En otras modalidades la presente invención proporciona un producto de papel tisú grabado de múltiples hojas que tiene una Rigidez a la flexión en la CD relativamente baja, particularmente en relación con la Rigidez a la flexión en la MD. Como tal, en ciertas modalidades, los productos de papel tisú inventivos tienen una drapeabilidad particularmente buena en la dirección transversal de la máquina y una buena sensación manual. Por ejemplo, los presentes productos de papel tisú pueden grabarse y comprender dos o más hojas y pueden tener una Rigidez a la flexión en la C<d>menor que aproximadamente 400 mg*cm, y con mayor preferencia menor que aproximadamente 380 mg*cm y aún con mayor preferencia menor que aproximadamente 375 mg*cm, tal como de aproximadamente 300 a aproximadamente 400 mg*cm y con mayor preferencia de aproximadamente 350 a aproximadamente 375 mg*cm. Los productos de papel tisú anteriores pueden tener una Rigidez a la flexión en la MD que es mayor que la Rigidez a la flexión en la CD de manera que la relación de Rigidez a la flexión en la MD con la Rigidez a la flexión en la CD es mayor que aproximadamente 1,0. En casos particularmente preferidos los productos de papel tisú preparados de acuerdo con la presente invención tienen una relación de Rigidez a la flexión en la MD con la Rigidez a la flexión en la CD que es mayor que aproximadamente 1,5 y aún con mayor preferencia mayor que aproximadamente 2,0, tal como de aproximadamente 1,0 a aproximadamente 3,0, y con mayor preferencia de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 2,5, tal como de aproximadamente 2,0 a aproximadamente 2,5.

Los productos de papel tisú inventivos pueden tener además un rendimiento en húmedo mejorado, particularmente resiliencia en húmedo. Típicamente, la resiliencia en húmedo se caracteriza en la presente descripción como la relación de deformación elástica en húmedo y es una medición de la deformación elástica a la deformación aplicada cuando el producto de papel tisú se comprime bajo una carga específica. La relación de deformación elástica en húmedo variará entre uno para un sólido completamente elástico sin deformación plástica, a cero para un sólido perfectamente plástico sin recuperación elástica. Idealmente un producto de papel tisú, particularmente los productos de toalla, serán muy elásticos cuando estén húmedos de manera que cuando el producto se humedece durante su uso y luego se exprime vuelve a su grosor original. Al volver a su grosor original el producto retiene su volumen vacío y puede usarse para absorber otro derrame. En consecuencia, en ciertas modalidades, los productos de papel tisú de la presente invención tienen una relación de deformación elástica en húmedo mayor que aproximadamente 32 por ciento y con mayor preferencia mayor que aproximadamente 34 por ciento y aún con mayor preferencia mayor que aproximadamente 36 por ciento, tal como de aproximadamente 32 a aproximadamente 40 por ciento, tal como de aproximadamente 34 a aproximadamente 40 por ciento. La relación de deformación elástica en húmedo de varios productos de papel tisú de la técnica anterior y un producto de papel tisú inventivo se proporciona en la Tabla 2, más abajo.

Tabla 2

Además de tener rigidez mejorada y resiliencia en húmedo, los presentes productos de papel tisú pueden tener además propiedades de absorción mejoradas. Por ejemplo, los presentes productos de papel tisú son capaces de absorber un mayor porcentaje de un derrame de líquido y retener el derrame absorbido mejor que los productos de papel tisú de la técnica anterior. En consecuencia, en ciertas modalidades, la invención proporciona un producto de papel tisú grabado de múltiples hojas que tiene un valor de Agua residual (WResidual) menor que aproximadamente 0,15 g, tal como menor que aproximadamente 0,12 g, tal como menor que aproximadamente 0,10 g, tal como de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,15 g y con mayor preferencia de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,10 g. En una modalidad particularmente preferida la presente invención proporciona un producto de papel tisú grabado secado por aire pasante de dos hojas que tiene un peso base de aproximadamente 50 a aproximadamente 55 g/m2 y una GMT de aproximadamente 2000 a aproximadamente 4000 g/3” (g/7,62 cm) y un valor de Agua residual de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,15 y con mayor preferencia de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,10 g.

Los productos de papel tisú inventivos no sólo absorben más de un líquido derramado inicialmente, sino que más del derrame se retiene por el producto con el tiempo en comparación con otros productos de papel tisú de la técnica anterior. Por ejemplo, en una modalidad, la invención proporciona un producto de papel tisú grabado de múltiples hojas que tiene un Tiempo de goteo (DT) mayor que aproximadamente 20 segundos, tal como mayor que aproximadamente 30 segundos, tal como mayor que aproximadamente 45 segundos. En ciertas modalidades preferidas el producto de papel tisú es esencialmente sin goteo; es decir, el producto de papel tisú no gotea ningún fluido en la Prueba de goteo, descrita más abajo en la sección de Métodos de prueba. En una modalidad particularmente preferida, la presente invención proporciona un producto de papel tisú grabado secado por aire pasante de dos hojas que tiene un peso base de aproximadamente 50 a aproximadamente 55 g/m2 y una GMT de aproximadamente 2000 a aproximadamente 4000 g/3” (g/7,62 cm) y un Tiempo de goteo mayor que aproximadamente 30 segundos y con mayor preferencia mayor que aproximadamente 45 segundos.

Las propiedades de absorción de los productos de papel tisú preparados de acuerdo con la invención en comparación con las de la técnica anterior se detallan además en la Tabla 3, más abajo.

En otros casos, los productos de papel tisú preparados de acuerdo con la presente invención absorben inicialmente más de un derrame de líquido y luego retienen más del derrame absorbido con el tiempo. Por ejemplo, la cantidad de un líquido derramado que se absorbe y se retiene por el producto de papel tisú durante un período de tiempo, denominado en la presente descripción como la tasa de Líquido absorbido y retenido y calculado como:

Líquido Absorbido y Retenido(%) = Re^ mci0^ioo

puede ser mayor que aproximadamente 94 por ciento, tal como mayor que aproximadamente 95 por ciento, tal como mayor que aproximadamente 96 por ciento, tal como de aproximadamente 95 a aproximadamente 99 por ciento.

En aún otros casos los productos de papel tisú inventivos retienen un mayor porcentaje de derrame de líquido absorbido con el tiempo y como tal tienen una tasa de Retención de líquido absorbido mejorada, calculada como:

mayor que aproximadamente 98 por ciento, tal como mayor que aproximadamente 99 por ciento, tal como aproximadamente 100 por ciento. Como un mayor porcentaje del derrame absorbido se retiene por los productos de papel tisú inventivos, los productos tienen generalmente un Peso de descarga (Wd) relativamente bajo, tal como menor que aproximadamente 0,10 g, tal como menor que aproximadamente 0,08 g, tal como menor que aproximadamente 0,05 g, tal como de aproximadamente 0,0 a aproximadamente 0,10 g.

Cada una de las mejoras de absorción anteriores de los productos de papel tisú inventivos se miden de acuerdo con la Prueba de goteo, como se establece en la sección de Métodos de prueba más abajo.

Métodos de prueba

Los siguientes métodos de prueba deben realizarse en muestras que han estado en una habitación acondicionada con TAPPI a una temperatura de 73,4 ± 3,6 oF (aproximadamente 23 ± 2 °C) y humedad relativa de 50 ± 5 por ciento durante 4 horas antes de la prueba.

Tracción

La prueba de tracción se realizó de acuerdo con el método de prueba TAPPI T-576 “Propiedades de tracción de toallas y productos de papel tisú (mediante el uso de una tasa constante de alargamiento)”, en donde la prueba se conduce en una máquina de prueba de tracción que mantiene una tasa constante de alargamiento y el ancho de cada espécimen probado es 3 pulgadas (76,2 mm). Más específicamente, las muestras para las pruebas de resistencia a la tracción en seco se prepararon al cortar una tira de 3 ± 0,05 pulgadas (76,2 mm ± 1,3 mm) de ancho en ya sea la orientación en la dirección de la máquina (MD) o en la dirección transversal de la máquina (CD) mediante el uso de un Cortador de muestras de precisión JDC (Thwing-Albert Instrument Company, Filadelfia, PA, modelo Núm. JDC 3 10, serie Núm. 37333) o equivalente. El instrumento usado para medir las resistencias a la tracción fue un Sistemas Sintech MTS 11S, serie Núm. 6233. El software de adquisición de datos fue un MTS TestWorks® para Windows versión 3.10 (MTS Systems Corp., Research Triangle Park, NC). La celda de carga se seleccionó de un máximo de ya sea 50 Newton o 100 Newton, en dependencia de la resistencia de la muestra que se prueba, de manera que la mayoría de los valores de carga máxima caen entre el 10 al 90 por ciento del valor de escala completa de la celda de carga. La longitud de referencia entre las abrazaderas fue de 4 ± 0,04 pulgadas (101,6 ± 1 mm) para el papel tisú facial y las toallas y de 2 ± 0,02 pulgadas (50,8 ± 0,5 mm) para el papel tisú de baño. La velocidad de la cruceta fue de 10 ± 0,4 pulgadas/min (254 ± 1 mm/min), y la sensibilidad a la rotura se estableció en el 65 por ciento. La muestra se colocó en las abrazaderas del instrumento, centrada tanto vertical como horizontalmente. La prueba luego se inició y finalizó cuando se rompió el espécimen. La carga máxima se registró como ya sea la "resistencia a la tracción en la MD" o la "resistencia a la tracción en la CD" del espécimen en dependencia de la dirección de la muestra que se prueba. Se probaron diez especímenes representativos para cada producto o lámina y se registró el promedio aritmético de todas las pruebas de espécimen individuales como la resistencia a la tracción en la MD o CD adecuada del producto o lámina en unidades de gramos de fuerza por 3 pulgadas (76,2 mm) de muestra. Se calculó la resistencia a la tracción media geométrica (GMT) y se expresa en gramos-fuerza por 3 pulgadas (76,2 mm) de ancho de la muestra. La energía de tracción absorbida (TEA) y la pendiente se calculan además mediante el probador de tracción. La TEA se informa en unidades de gm^cm/cm2. La pendiente se registra en unidades de gramos (g) o kilogramos (kg). Tanto la TEA como la Pendiente dependen de la dirección y por lo tanto las direcciones MD y CD se miden independientemente. La TEA media geométrica y la pendiente media geométrica se definen como la raíz cuadrada del producto de los valores representativos de la MD y CD para la propiedad dada.

Rigidez a la flexión

Esta prueba se realiza en tiras de 1 pulgada x 6 pulgadas (2,54 cm x 15,24 cm) de muestra de producto de papel tisú. Los productos de papel tisú que se probarán deben estar libres de surcos, dobleces, pliegues, perforaciones y defectos. Un probador de doblado en voladizo tal como se describió en la norma ASTM D 1388 (Modelo 5010, Instrument Marketing Services, Fairfield, NJ) se usa y opera en un ángulo de rampa de 41,5 0,5 grados y una velocidad de deslizamiento de muestra de 120 mm/minuto.

Esta secuencia de prueba se realiza un total de ocho (8) veces para cada producto de papel tisú en cada dirección (MD y CD) mediante el uso de una nueva pieza de prueba para cada medición. Las primeras cuatro tiras se prueban con la superficie superior ya que el producto de papel tisú se cortó hacia arriba. Las últimas cuatro tiras se invierten de manera que la superficie superior ya que el producto de papel tisú que se cortó se orienta hacia abajo a medida que la tira se coloca en la plataforma horizontal del Probador. La longitud saliente promedio se determina al promediar las dieciséis (16) lecturas obtenidas en un producto de papel tisú.

Longitud de saliente en la MD = Suma de 8 lecturas de MD

Longitud de saliente en la CD = Suma de 8 lecturas de CD

Longitud de saliente total = Suma de las 16 lecturas

Longitud de doblado en la MD = Longitud de saliente en la MD

Longitud de doblado en la CD = Longitud de saliente en la CD

Longitud de doblado total = Longitud de saliente total

Rigidez a la flexión = 0,1629 x W x C3

Donde W es el peso base del producto de papel tisú en lbs/3000 pies2 (1,63 g/m2); C es la longitud de doblado (en la MD o CD o Total) en cm; y la constante 0,1629 se usa para convertir el peso base de unidades en inglés a unidades métricas. Los resultados se expresan en mg*cm2/cm.

Rigidez a la flexiónGM =-VMD Rigidez a la flexión x CD Rigidez a la flexión

Prueba de goteo

Las muestras de productos de papel tisú que se probarán se cortan a un tamaño de 5 pulgadas x 5 pulgadas mediante el uso de un cortador de papel de troquel para garantizar bordes rectos, desde el centro de la lámina sin tocar ninguna perforación. Se desecha cualquier producto dañado o anómalo, tal como un producto que se arruga, gira o aplasta. Se preparan un total de cinco (5) muestras que se probarán.

Se usan dos balances de carga superiores con una resolución mínima de 0,01 g. El primer balance de carga superior se ajusta con una ficha de Formica de al menos 7 pulgadas x 7 pulgadas y se tara para anular el peso de la ficha. El segundo balance de carga superior se equipa con un aparato para suspender una muestra mediante un sujetador después de que se ha humedecido, como se describió además más abajo. El aparato se dispone de manera que la muestra se suspende mediante un sujetador de doce (12) pulgadas sobre el segundo balance de carga superior. Además, el segundo balance de carga superior se ajusta con un bote de pesaje de plástico cuadrado de 3,5 pulgadas x 3,5 pulgadas x 1 pulgada (8,9 cm x 8,9 cm x 7,6 cm). El balance se tara para anular el peso del bote. Los dos balances se disponen directamente uno junto al otro para anular perturbaciones al mover una muestra desde el primer balance al sujetador por encima del segundo balance. En todos los casos los pesos se registran cuando las lecturas sobre el balance de carga superior se vuelven constantes.

Para realizar la prueba, se miden 5 mL de agua destilada mediante el uso de una pipeta y se dispensan sobre el centro de la ficha de Formica con cuidado de garantizar que el agua dispensada tenga la forma de un círculo, no mayor que un diámetro de aproximadamente 2 pulgadas (aproximadamente 5,0 cm). El peso del agua en la ficha de Formica se registra en gramos a la centésima más cercana (W<i>). La muestra se dispone de manera que el lado grabado de la lámina, o el lado orientado hacia el consumidor en el exterior del rodillo, se orientará hacia abajo cuando se coloca sobre el agua. El centro de la muestra se coloca directamente sobre el agua en el primer balance de carga superior. Inmediatamente después de que la muestra y el agua entran en contacto entre sí se inicia un temporizador. Después de 15 segundos, la muestra se retira cuidadosamente del balance mediante desprendimiento de la esquina superior derecha hacia el probador. Inmediatamente después de extraer la muestra del primer balance, se inicia un temporizador. La cantidad de fluido restante en la ficha de Formica, que no se absorbió por la muestra, se registra a la centésima más cercana de un gramo. Este valor es el Agua residual (WResidual) que tiene unidades de gramos.

Una vez que la muestra se extrae del primer balance se transfiere al sujetador por encima del segundo balance, sin alterar la muestra. Se usa un sujetador Boston Número 1 con una abertura de sujetador de 1,25 pulgadas (3,18 cm) o similar para asegurarlo mediante un sujetador de 0,25 a 0,5 pulgadas (0,64 a 1,27 cm) de la esquina superior derecha de la muestra en el sujetador. De esta manera la muestra se suspende por encima del bote de pesaje en el segundo balance de carga, tarado, superior. La prueba finaliza después de que hayan transcurrido 60 segundos desde que la muestra se sujetó por encima del segundo balance.

Cuando la muestra primero gotea agua sobre el bote de pesaje tarado en el segundo balance de carga superior se registra el tiempo. Este es el Tiempo de goteo (DT), que tiene unidades de segundos. Si una muestra no gotea durante el período de prueba de 60 segundos su DT se registra como >60 s. Después de un minuto, el peso del fluido que se ha recogido en el bote de pesaje en el segundo balance se registra a la centésima más cercana de un gramo. Esta masa se refiere al Peso de descarga (W<d>), que tiene unidades de gramos.

En base al método de prueba anterior, se informan los siguientes valores:

(1) Agua residual (WResidual), que tiene unidades de gramos (g), que es la masa de agua no absorbida por la muestra en el primer balance de carga superior;

(2) Tiempo de goteo (DT), que tiene unidades de segundos (s), que es el tiempo en el temporizador cuando la muestra primero gotea agua sobre el bote de pesaje tarado; y

(3) Agua retenida (WRetenida), que tiene unidades de gramos (g), que es la cantidad de agua retenida por la muestra al final del método de prueba y se calcula como sigue:

Agua retenida (WRetenida) (g) = (Wi (g) - WResidual (g)) - W d (g).

Los valores anteriores son un promedio de cinco (5) réplicas para cada muestra de producto de papel tisú.

Resiliencia en húmedo

Los datos de calibre contra carga se obtienen mediante el uso de un Probador de materiales Thwing-Albert Modelo EJA, equipado con una celda de carga de 50 N de capacidad que se programó a 45 N para evitar la sobrecarga. El instrumento se ejecuta bajo el control del Software de presentación de análisis de movimiento (MAP) Thwing-Albert. La configuración del instrumento fue como sigue:

Parámetro Valor Unidades Velocidad de prueba 0,100 Pulgadas/min (7,62 cm/min). Número de ciclos 3

Carga de extremo máxima 300 gf

Tasa de adquisición de datos 10,0 Hz

Diámetro de la platina superior 28,65 mm

Diámetro de la platina inferior 76,2 mm

Límite de carga 45 N

Separación de la platina 5,0 mm

Una única lámina de una muestra acondicionada se corta a un diámetro de aproximadamente dos pulgadas. Debe tenerse cuidado para evitar daños en la porción central de la muestra, que se someterá a prueba. Pueden usarse tijeras u otras herramientas de corte. La prueba se lleva a cabo bajo las mismas condiciones de temperatura y humedad usadas para acondicionar las muestras.

Para la prueba, la muestra se centra en la tabla de compresión bajo el pie de compresión. Justo antes de la ejecución de la prueba, la muestra se satura con 4,0 g de agua/g de fibra. El procedimiento de compresión-relajación se repite 3 veces en la misma muestra. Los datos de compresión y relajación se obtienen mediante el uso de una velocidad de la cruceta de 0,1 pulgadas/minuto (0,25 cm/minuto). La desviación de la celda de carga se obtiene al ejecutar la prueba sin que haya una muestra presente. Esto se conoce generalmente como los datos de Acero a acero. Los datos de Acero a acero se obtienen a una velocidad de la cruceta de 0,005 pulgadas/minuto (0,013 cm/minuto). Los datos de la posición de la cruceta y de la celda de carga se registran entre el intervalo de la celda de carga de 5 gramos y 300 gramos tanto para las porciones de compresión como de relajación de la prueba. Dado que el área de pie es una pulgada cuadrada esto correspondió a un intervalo de 5 gramos/pulgada cuadrada (gramos/6,5 centímetros cuadrados) a 300 gramos/pulgada cuadrada (gramos/6,5 centímetros cuadrados). La presión máxima ejercida sobre la muestra es de 300 gramos/pulgada cuadrada (gramos/6,5 centímetros cuadrados). A 300 gramos/pulgada cuadrada (gramos/6,5 centímetros cuadrados) la cruceta invierte su dirección de desplazamiento. Los valores de la posición de la cruceta se recogen en valores de carga seleccionados durante la prueba. Estos corresponden a valores de presión de 5, 10, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 300, 200, 150, 125, 100, 75, 50, 25, 10, 5 gramos/pulgada cuadrada (gramos/6,5 centímetros cuadrados) para la dirección de compresión y relajación.

Durante la porción de compresión de la prueba, el software de MAP recoge los valores de posición de la cruceta, al definir 10 trampas (Trampa1 a Trampa 10) en ajustes de carga de C5, C10, C25, C50, C75, C100, C125, C150, C200, C300. Durante la porción de retorno de la prueba, el software de MAP recoge los valores de posición de la cruceta, al definir diez trampas de retorno (Trampa de retorno1 a Trampa de retorno 10) en ajustes de carga de R300, R200, R150, R125, R100, R75, R50, R25, r 10, R5. Este ciclo de compresiones a 300 gramos/pulgada cuadrada y volver a 5 gramos/pulgada cuadrada se repite 3 veces en la misma muestra sin retirar la muestra. La prueba de compresiónrelajación de 3 ciclos se replica 5 veces para un producto dado mediante el uso de una muestra nueva cada vez. El resultado se informa como un promedio de las 5 réplicas. De nuevo se obtienen valores tanto para el Acero a acero como para la muestra. Los valores de Acero a acero se obtienen para cada lote de prueba. Si hay varios días implicados en la prueba, los valores se comprueban diariamente. Los valores de Acero a acero y los valores de muestra son un promedio de cuatro réplicas (300 g).

Los valores de calibre, que tienen unidades de milímetros (mm), se obtienen al restar los valores promedio de la trampa de la cruceta de Acero a acero del valor de la trampa de la cruceta de muestra en cada punto de trampa.

Microscopía

Los productos de papel tisú producidos de acuerdo con la presente invención pueden analizarse mediante microscopía como se describió en la presente descripción. Particularmente, la topografía de superficie tridimensional y los grabados pueden analizarse al generar y analizar mapas de superficie y secciones transversales 3-D del producto, tal como las ilustrados en las Figuras 5A y 5B. Las imágenes se toman mediante el uso de un microscopio digital VHX-5000 fabricado por Keyence Corporation de Osaka, Japón. El microscopio se equipa con el Software de comunicación VHX-5000 versión 1.5.11. La lente es una lente de zoom ultrapequeña, de alto rendimiento, VH-Z20R /Z20T.

La muestra de producto de papel tisú que se analizará debe ser sin daños, plana, e incluir grabados representativos. Una muestra de producto de papel tisú de aproximadamente 4 pulgadas x 4 pulgadas de tamaño funciona bien. Una imagen tridimensional de la muestra se obtiene como sigue:

1. Encienda el microscopio digital, y siga los procedimientos estándar para la inicialización de la etapa XY [Auto]

2. Gire el aumento del microscopio a x100.

3. Coloque la muestra de producto de papel tisú en la platina con los primeros grabados orientados hacia la lente.

4. Si el producto de papel tisú no está plano, coloque los pesos necesarios a lo largo del perímetro para que el tejido quede plano contra la superficie de la platina.

5. Usa el ajuste de enfoque para que el tejido se enfoque de forma nítida.

6. En el menú principal, seleccione “Costura”. Seleccione “Costura 3D”.

7. Establezca el método de costura al seleccionar “Coser alrededor de la posición actual”.

8. Seleccione el conjunto Z para establecer el intervalo de composición superior e inferior. El límite superior debe establecerse al superar el punto focal más alto que esté claro. El límite inferior debe establecerse al bajar el punto focal más bajo que esté claro. Después de establecer el intervalo superior e inferior, haga clic en OK. 9. Seleccione “Iniciar la costura” para comenzar la adquisición de la imagen.

10. Seleccione “completar” cuando se haya fotografiado el área deseada, luego “Confirmar resultados de costura”.

11. En el menú 3D, seleccione “Vista de altura/color” para identificar los grabados a medir.

12. En el menú 3D, seleccione “Perfil”.

13. Con la lengüeta “Línea de perfil” seleccionada obtenga una sección transversal de la muestra de papel tisú identificada en la Etapa 11, seleccione “Línea” y use el cursor para dibujar una línea a través de la porción identificada de la muestra. La línea debe bisecar al menos dos grabados adyacentes, tal como la línea A-A de la Figura 5B. Los picos en el lado derecho e izquierdo de los primeros grabados deben ser relativamente planos (diferencia de altura menor que 10 por ciento) tal como los puntos 47a y 49a de la Figura 5C.

14. Use la herramienta de medición vertical “Pt-Pt” para medir la altura máxima de grabado. Si la diferencia de altura entre los picos es mayor que 10 por ciento seleccione otro primer grabado para medir. La altura de los grabados puede luego medirse mediante el uso del Software de comunicación VHX-5000 versión 1.5.11.

El área superficial del producto de papel tisú cubierta por grabados se midió mediante el uso de un microscopio Keyence y un software de análisis de imagen descrito anteriormente. Se adquirió una imagen del papel tisú con un aumento de 20X y la imagen se cosió, como se describió anteriormente, para incluir al menos un motivo de grabado en el campo de visión. Se creó y guardó una imagen en altura/color 3-D.

La imagen de altura/color 3-D guardada se abrió en modo de “Reproducción 2-D” y el área de grabado se midió al seleccionar primero “Medir” desde el menú en pantalla, seguido por la selección de medición del área “Auto”, luego se seleccionó la opción “Color” y se tomó una medición al hacer clic dentro de la región coloreada de la imagen de grabado.

Una vez que se tomó una medición los grabados, que son generalmente los puntos más bajos en la imagen del mapa de altura y más abajo del plano superficial del producto de papel tisú, se rellenaron mediante el uso de las características “Rellenar” y “Eliminar granos pequeños”, seguido por la selección de una etapa de Conformación. Si existen áreas del grabado que necesitan rellenarse en, o editarse de cualquier otra manera para crear un resaltado 2-D preciso de los grabados, se creó una representación precisa del área al seleccionar “Editar”, “Rellenar”. Los resultados luego se tabularon al seleccionar “Siguiente” para proceder a la etapa de Visualización de resultados donde se seleccionó “Resultado de medición” y se mostró el Por ciento de relación de área calculado. La medición se repitió para 3 áreas distintas de la muestra de producto de papel tisú y se informó un Por ciento de relación de área promedio aritmético de las mediciones como el Área grabada.

Ejemplos

Las láminas base se fabricaron mediante el uso de un proceso de fabricación de papel secado por aire pasante denominado comúnmente “secado por aire pasante no crepado” (“UCTAD”) y descrito generalmente en la Patente de Estados Unidos Núm. 5,607,551. Se produjeron láminas base con un peso base en seco total objetivo de aproximadamente 27 gramos por metro cuadrado (g/m2) y una GMT de aproximadamente 1800 g/3” (g/7,62 cm). Las láminas base se convirtieron luego y se enrollaron en espiral en productos de papel tisú enrollado como se describió en el presente ejemplo.

En todos los casos las láminas base se produjeron a partir de una pasta de papel que comprende kraft de madera suave del norte (NSWK), kraft de madera dura de eucalipto (EHWK) mediante el uso de una caja de entrada estratificada alimentada por tres depósitos de bombas de manera que se formaron las tramas que tienen tres capas (dos capas exteriores y una capa intermedia). Las dos capas exteriores comprendieron EHWK (cada capa que comprende 20 % en peso de la trama de papel tisú) y la capa intermedia comprendió NSWK (la capa intermedia comprendió 60 % en peso de la trama de papel tisú). La resistencia se controló mediante la adición de carboximetilcelulosa (CMC) y resina de resistencia en húmedo permanente, y/o al refinar la pasta de papel.

La trama de papel tisú se formó sobre una tela de formación de tejido de forma en V de Telas Voith, se deshidrató al vacío a aproximadamente un 25 por ciento de consistencia y luego se sometió a una transferencia rápida cuando se transfirió a la tela de transferencia a una tasa de 24 por ciento. La tela de transferencia era un Voith T807-5 (disponible comercialmente de Voith Paper, Inc., Appleton WI). La trama se transfirió luego a una tela de secado por aire pasante tejida que tiene una pluralidad de crestas orientadas sustancialmente en la dirección de la máquina (MD) separadas entre sí aproximadamente 3,5 mm. Las crestas en la MD eran sustancialmente continuas en la MD de la tela y se tejieron en una disposición paralela, separada para definir valles entre ellas, donde los valles tienen una profundidad de aproximadamente 1,5 mm. La transferencia a la tela de secado por aire pasante se realizó mediante el uso de niveles de vacío de más de 6 pulgadas de mercurio en la transferencia (20,3 kPa). La trama se secó luego a aproximadamente 98 por ciento de sólidos antes del embobinado.

La lámina base, preparada como se describió anteriormente, se convirtió en un producto de toalla enrollada de dos hojas. Específicamente, la lámina base se calandró mediante el uso de un rodillo de acero con patrón y un rodillo de poliuretano de 40 P&J, como se describió sustancialmente en la patente de Estados Unidos Núm. 10,040,265, a una carga de 30 pli (346 g/m).

La lámina base calandrada se convirtió luego a un producto de dos hojas mediante grabado y laminado sustancialmente como se ilustra en la Figura 1A. Se evaluaron varios rodillos de grabado para evaluar su efecto sobre las propiedades resultantes del producto de papel tisú. Las propiedades de los rodillos de grabado se resumen en la Tabla 4, más abajo. Donde un patrón de grabado comprende elementos que tienen más de un elemento de línea, la longitud del elemento de línea más largo se informa como la Longitud máxima del elemento de línea.

Tabla 4

El producto de papel tisú de dos hojas se convirtió luego en un producto de toalla enrollada y se sometió a pruebas físicas, cuyos resultados se muestran en las Tablas 5 y 6, más abajo.

Tabla 5

Tabla 6

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un producto de papel tisú de múltiples hojas grabado que tiene una primera superficie exterior y una segunda superficie exterior opuesta, el producto que comprende una primera y segunda hojas de papel tisú secadas por aire pasante, la primera hoja de papel tisú secada por aire pasante que tiene una primera superficie que forma la primera superficie exterior del producto y comprende un patrón de fondo y un primer patrón de grabado que comprende elementos de línea discretos, no lineales, en donde el patrón de grabado recubre de aproximadamente 5,0 a aproximadamente 10,0 por ciento de la primera superficie exterior del producto de papel tisú, el producto que tiene un peso base de aproximadamente 45 a aproximadamente 65 g/m2, una tracción media geométrica (GMT) de aproximadamente 3000 a aproximadamente 4000 g/3” (g/7,62 cm) y una Rigidez a la flexión GM menor que aproximadamente 600 mg*cm.

2. El producto de papel tisú de múltiples hojas grabado de acuerdo con la reivindicación 1 que tiene una relación de la Rigidez a la flexión en la MD con la Rigidez a la flexión en la CD de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 2,5.

3. El producto de papel tisú de múltiples hojas grabado de acuerdo con la reivindicación 2 que tiene una Rigidez a la flexión en la CD de aproximadamente 300 a aproximadamente 400 mg*cm.

4. El producto de papel tisú de múltiples hojas grabado de acuerdo con la reivindicación 1 que tiene un volumen de lámina de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 centímetros cúbicos por gramo (cc/g).}

5. El producto de papel tisú de múltiples hojas grabado de acuerdo con la reivindicación 1 que tiene un Índice de rigidez de aproximadamente 3,0 a aproximadamente 6,0.

6. El producto de papel tisú de múltiples hojas grabado de acuerdo con la reivindicación 1 en donde los elementos de línea discretos, no lineales tienen una longitud del elemento de aproximadamente 20,0 a aproximadamente 60.0 mm y una profundidad de aproximadamente 500 a aproximadamente 800 pm.

7. El producto de papel tisú de múltiples hojas grabado de acuerdo con la reivindicación 1 en donde al menos el 50 por ciento de los elementos de línea discretos, no lineales tienen una longitud de más de 20,0 mm.

8. El producto de papel tisú de múltiples hojas grabado de acuerdo con la reivindicación 1 en donde al menos aproximadamente el 90 por ciento del área grabada consiste de grabados del elemento de línea.

9. El producto de papel tisú de múltiples hojas grabado de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el patrón de grabado es sustancialmente libre de grabado por puntos.

10. El producto de papel tisú de múltiples hojas grabado de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el área grabada es menor que aproximadamente 10 por ciento y el área grabada comprende de 0,0 a aproximadamente 1.0 por ciento de grabado por puntos y de aproximadamente 5,0 a aproximadamente 10,0 por ciento de elementos de línea discretos, no lineales.

11. El producto de papel tisú de múltiples hojas grabado de acuerdo con la reivindicación 1 que tiene un peso base de aproximadamente 50 a aproximadamente 60 g/m2.