FR2561272A1 - Procede de fabrication d'une bande de papier doux - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FABRICATION D'UNE BANDE DE PAPIER DOUX, MAIS RELATIVEMENT RESISTANT. LA BANDE EST SOUMISE A UN PREMIER CREPAGE SUR UN SECHEUR-FRICTIONNEUR 1 A UNE SICCITE D'ENVIRON 95, PUIS ELLE EST APPLIQUEE AU MOYEN D'UN ADHESIF SUR UN TAMBOUR 2 DE CREPAGE QUI LA SOUMET A UNE SECONDE ETAPE DE CREPAGE. ENTRE CES DEUX ETAPES, LA BANDE EST TRAITEE AFIN QUE SON ALLONGEMENT SOIT REDUIT, CE QUI LUI PERMET DE MIEUX REAGIR A LA SECONDE ETAPE DE CREPAGE ET DE BENEFICIER D'AMELIORATIONS SENSIBLES DE MAIN ET DE DOUCEUR. DOMAINE D'APPLICATION : FABRICATION DE PAPIER A USAGE HYGIENIQUE, PAR EXEMPLE, SERVIETTES POUR SALLE DE BAINS, PAPIER A DEMAQUILLER, PAPIER ESSUIE-TOUT, COUCHES, ETC.

Description

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une bande de papier doux,

léger, convenant à des produits en papier à usage hygiénique ayant une force comprise entre 3,6 et 9,1 kg/rame de 267,5 m2. Des exemples de produits en papier à usage hygiénique pouvant être obtenus à partir d'une telle bande ou feuille continue sont des serviettes pour salle de bains, du papier à démaquiller,

du papier essuie-tout et des couches.

Il est bien connu que la résistance principale d'une bande ou feuille continue de papier formée à partir d'une suspension aqueuse de fibres cellulosiques résulte des liaisons entre fibres qui sont formées par le processus de liaison par l'hydrogène associé- à l'élaboration du papier. Un papier présentant une concentration importante de ces liaisons a pour caractéristiques d'être à la fois

résistant et rigide.

La douceur est une caractéristique des plus

souhaitable pour un produit en papier à usage hygiénique.

Pour atteindre le degré de douceur demandé, on a adouci les bandes de papier en réduisant leur résistance, soit mécaniquement, soit chimiquement afin de rompre et de réduire les liaisons entre fibres dans la bande de papier, liaisons formées pendant le séchage. Divers procédés ont été proposés à cet effet, par exemple un crêpage de la bande à partir d'une surface de séchage, à l'aide d'une lame de crêpage, l'addition d'agents chimiques de rupture des liaisons à la matière fibreuse formant la bande, et le crêpage de la bande une seconde fois. Tous ces procédés donnent des niveaux de résistance qui sont relativement

bas pour un degré donné d'amélioration de la douceur.

On a essayé d'accroître la résistance de la feuille après le crêpage. A cet effet, on a procédé à un crêpage préférentiel effectué à l'aide de lamesde crêpage encochées ou de surfaces de crêpage discontinues. Dans ce procédé, la feuille résultante est apparue présenter des zones de faible résistance à la traction. Dans un autre procédé proposé, les liaisons entre fibres formées pendant le séchage de la bande ont été complétées par des liaisons chimiques réalisées avant le crêpage. Bien qu'il en soit résulté une feuille plus résistante, ayant la douceur souhaitée, la fabrication de cette matière était très coûteuse. Dans un autre procédé proposé, la réduction de résistance a été atténuée par un pressage de la feuille sur un cylindre de séchage au moyen d'une étoffe, afin de réaliser une adhérence différentielle sur la surface de crêpage; il en est résulté un crêpage différentiel dans lequel certaines parties seulement de

la feuille ont été soumises à l'action de la lame de crêpage.

Dans ce cas, l'adhérence différentielle a inévitablement pour résultat une adhérence globale plus faible de la feuille à la surface de crêpage, aboutissant à une réponse globale au crêpage plus faible et à un gain de douceur réduit. La compression de la bande, lorsqu'elle est humide, favorise la formation de liaisons entre fibres,

et un mode de production de papier doux ayant donné satis-

faction a consisté à empêcher la formation de ces liaisons pendant la fabrication de la -bande en évitant un tassement mécanique de la bande humide à toute étape. Le séchage de la bande est réalisé à l'aide de sécheurs que la bande traverse et qui dirigent de l'air à travers cette bande, et il est apparu que la structure interne de ces bandes,

qui ne sont jamais comprimées, possède en elle-moe une du-

ceuretune main aui tirent le maximum d'avantage d'une étape ultérieure de crêpage. Les demandes, formulées par les consommateurs, pour des produits en papier à usage hygiénique encore plus doux ont rendu de plus en plus difficile la production de papier ayant la douceur demandée à partir d'un équipement classique de production de papier doux, du type dans lequel la bande est pressée afin que l'eau en soit éliminée, puis crêpée par la surface d'un sécheur frictionneur. Bien que de meilleurs résultats aient été obtenus avec la technologie à sécheurs traversés par la bande, un tel équipement est très coûteux à la fois à installer et à faire fonctionner. Il existe donc une demande importante pour des procédés de fabrication de papier doux capables d'utiliser des machines à papier monocylindriques classiques ou machines à papier frictionné, mais qui donnent un produit plus doux que ceux qu'il était

possible d'obtenir jusqu'à présent.

Pour essayer d'atteindre ces niveaux souhaités de qualité, on a proposé d'ajouter un second étage de crêpage à une machine à papier monocylindrique classique, mais, en général, ces essais n'ont pas permis de produire avec sccès un tissu ou modchoirh v hiéniaue lécer, ayant une force comprise entre 3,6 et 9,1 kg/rame de 267,5 m2, avec le degré demandé de douceur. Par contre, le papier de cette

force, produit sur de telles machines, ne présentait généra-

lement pas l'équilibre entre la douceur et la résistance,

tel que demandé pour des produits en papier à usage hygiéni-

que. L'invention concerne un procédé de fabrication d'une bande de papier crêpée ayant une douceur et une résistance comparables à celles de bandes jamais pressées,

mais pouvant être produite à l'aide d'un équipement classi-

que à épaississement mécanique et sécheur frictionneur, sur lequel la bande est séchée, puis crêpée. Ces meilleurs résultats sont obtenus par la mise en oeuvre d'un processus de crêpage double dans lequel la première étape de crêpage est dirigée de façon à conditionner la structure interne et superficielle de la bande de façon que la réaction

au crêpage soit maximale lors de la seconde étape de crêpage.

Un tel agencement est capable de produire du papier doux

à un coGt inférieur à celui obtenu avec un appareil utili-

sant des sécheurs traversés par la bande pour favoriser

le séchage du papier.

Conformément à l'invention, il est prévu un procédé de fabrication d'une bande de papier doux ayant une force comprise entre environ 3,6 et 9,1 kg/rame de 267,5 m2, le procédé consistant à former une bande à partir d'une suspension, à appliquer la bande sur la surface d'un sécheurfrictionneur, à crêper la bande à partir

de la surface du sécheur-frictionneur, à une siccité sensi-

blement comprise entre 93 et 97 %, au moyen d'une première racle de crêpage, à tirer la bande de la racle de crêpage et à la traiter afin d'en réduire l'élasticité introduite

par l'étape de crêpage de façon que l'allongement quadrati-

que moyen de la bande, tel que défini ci-après, ne soit pas supérieur à 9 %; à appliquer la bande, au moyen d'un adhésif total, sur un tambour de crêpage et à crêper la bande à l'aide du tambour au moyen d'une seconde racle de crêpage, à une siccité d'au moins 93 Z. Ainsi, avant la seconde étape de crêpage, des modifications de processus sont apportées à la machine à papier classique afin de produire une bande ayant une

structure se prêtant d'elle-même à des améliorations supé-

rieures à celles pouvant être obtenues en l'absence des modifications. Dans l'art antérieur, la bande est formée et séchée sur la machine à papier classique, puis crêpée à un niveau élevé d'allongement et de crêpage introduit

dans la feuille pour une main et une flexibilité maximales.

L'invention offre une bande qui, après le crêpage au sécheur-

frictionneur, présente un allongement résiduel très faible

et, par conséquent, une faible capacité à absorber élasti-

quement de l'énergie lors de la seconde étape de crêpage et donc une moindre aptitude à résister à une déformation

permanente de sa structure.

L'allongement quadratique moyen de la feuille est défini de la façon suivante: MSS =- HDS x CDS o MDS est le taux d'allongement dans le sens machine, CDS est l'allongement dans le sens transversal et MSS

est l'allongement quadratique moyen ainsi défini.

Des feuilles produites à l'aide des techniques

de papeterie classiques possèdent un allongement quadrati-

que moyen (MSS) d'environ 11 %, tandis que la bande selon l'invention présente, avant la seconde étape de crêpage, une valeur MSS inférieure à 9 % et de préférence inférieure à 6 %. La valeur MSS plus faible illustre la différence relative d'énergie pouvant être absorbée par la feuille avant la rupture des liaisons entre fibres. Une bande ayant une valeur MSS comprise dans cette plage peut absorber élastiquement un plus faible niveau d'énergie potentielle provenant de la lame de crêpage, ce qui a pour résultat une rupture plus importante des liaisons entre fibres

et donc des gains en main et en douceur plus élevés.

La réduction de l'allongement quadratique moyen de la bande est commodément obtenue par tirage de la bande à partir de la première racle de crêpage, sous une certaine tension, et un choix convenable d'une vitesse différentielle minimale entre le sécheur-frictionneur et le tambour de crêpage peut produire la tension nécessaire sans provoquer une rupture de la bande. Par exemple, on peut tirer la bande du sécheurfrictionneur à une vitesse de 843 m/min et la faire adhérer au second cylindre de crêpage qui tourne à 795 m/min. Le lissage de la bande qui en résulte, entre le sécheur-frictionneur et la seconde étape de crêpage, donne une structure qui est quantifiée par un allongement MDS, dans le sens machine, de 8 %, et par un allongement CDS, dans le sens transversal, de

4,6 %, donnant une valeur MSS de 6,1 %.

D'autres moyens pour placer la bande sous tension peuvent être utilisés. Par exemple, un rouleau ou un jeu de rouleaux supplémentaire de tension peut être interposé entre le sécheur-frictionneur et le tambour

de crêpage.

Pour optimiser l'action du second étage de crêpage, c'est-à-dire le crêpage de la bande à l'aide du tambour de crêpage, il est important que la bande adhère fortement au tambour de crêpage pratiquement sur toute sa surface, de façon que des forces de crêpage très élevées puissent être exercées. Dans ces conditions, on obtient dans la bande conditionnée une rupture maximale des liaisons entre fibres. Pour permettre l'application de la plus grande surface possible de la bande sur le tambour de crêpage, la bande est tirée du sécheur-frictionneur et traitée de façon à éliminer par lissage les fronces de la surface de la bande. Ceci est convenablement obtenu par la même étape consistant à tirer la bande de la première racle de crêpage, sous tension, donnant le faible allonge-

ment résiduel. Pendant que la bande est tirée du sécheur-

frictionneur avec une vitesse différentielle minimale, le lissé de sa surface est amélioré par une diminution de l'effet de surface de l'action de crêpage produite par la lame de la machine monocylindrique. Lorsqu'une bande est moins crêpée en surface, elle offre une surface plus lisse au revêtement du second cylindre de crêpage, permettant une plus grande surface de contact physique à l'interface fibres-revêtement et engendrant ainsi une plus grande adhérence et un accroissement de la force totale transmise à la feuille lors de la seconde étape de crêpage. En variante ou en outre, on peut faire passer la bande entre des rouleaux de calandre pour lui donner une surface encore plus lisse, permettant un contact plus

intime et une adhérence totale plus grande.

Cette association de la faible capacité d'absorp-

tion d'énergie et de la structure superficielle lisse de la bande, à son arrivée au second étage de crêpage, a pour résultat une meilleure réponse au second crêpage, conduisant à un accroissement de la main et de la douceur

de la bande finie.

Un paramètre important de l'invention est la siccité de la bande avant son arrivée au second cylindre de crêpage. Conformément à l'invention, lorsque l'humidité de la feuille est abaissée au-dessous de 7 %, il en résulte deux avantages. Tout d'abord, l'aptitude de la feuille à adhérer au cylindre de crêpage est notablement améliorée aux niveaux élevés de siccité, et la bande présente donc une teneur en humidité et une uniformité optimales à son arrivée au second étage de crêpage. Ensuite, à cette siccité,

il ne se produit qu'un faible tassement, voire aucun tasse-

ment, dans la zone de serrage des rouleaux presseurs, un tel tassement pouvant autrement modifier la structure

de la bande et annihiler le résultat d'ensemble de l'inven-

tion.

Les caractéristiques indiquées ci-dessus éta-

blissent une résistance déterminée à la rupture par trac-

tion au second crêpage, conduisant aux améliorations sou-

haitées de douceur et de main. Cette réduction moyenne contrôlée de la résistance à la rupture par traction de la bande est de 20 à 50 %, mais elle est avantageusement

d'environ 35 %.

Dans l'art antérieur, lorsque l'on procède à une seconde étape de crêpage, on utilise une adhérence

différentielle pour limiter la réduction de tension. Cepen-

dant, étant donné que l'adhérence est réduite pour limiter la réduction de tension, on ne peut obtenir une réponse ou réaction suffisante au crêpage qu'avec des bandes ayant de plus faibles longueurs de rupture. La présente invention utilise une structure de bande modifiée et des forces de crêpage très élevées lors de la seconde étape de crêpage pour donner des bandes dont la douceur est améliorée sur les deux faces de la feuille. Ces forces de crêpage élevées

résultent de niveaux d'adhérence élevés de façon correspon-

dante entre la feuille et le tambour de crêpage, ces niveaux résultant du lissé important de la surface de la feuille,

de la faible teneur en humidité de la bande et de l'utilisa-

tion d'un adhésif qui est appliqué sur la totalité du tambour de crêpage. Tous ces facteurs ont pour résultat

des niveaux d'adhérence qui sont plus de trois fois supé-

rieurs aux niveaux d'adhérence utilisés dans un crêpage

classique à la machine monocylindrique. Des exemples d'adhé-

sifs capables d'obtenir les niveaux d'adhérence demandés

comprennent des résines hydrosolubles telles que la carboxy-

méthylcellulose, l'alcool polyvinylique et le polyacryl-

amide, et des émulsions de résines telles que des acrylates, des acétates de vinyle, des chlorures de vinyle et des méthacrylates. Il est bien connu dans la technique que, lorsque l'adhérence par crêpage augmente dans toute opération de crêpage tambour-lame, la bande crêpée résultante présente une plus grande tension après avoir été crêpée. Ce phénomène est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 302 282, colonne 3, lignes 32-37. Il est donc possible d'utiliser la tension de la bande après crêpage comme méthode de surveillance de l'importance de l'adhérence

entre une bande et un tambour de crêpage. Il existe plu-

sieurs méthodes pour mesurer réellement la tension de la bande après crêpage et l'une de ces méthodes est décrite

dans le brevet précité, colonne 10, lignes 23-34.

Le brevet précité indique que le profil d'adhé-

rence de la bande ne s'étend que sur une très faible largeur de 1,0 cm de la bande et que l'on a pu élever l'adhérence

à une largeur de 2,7 cm de la bande.

Dans un crêpage à sec normal et classique à la machine monocylindrique, la tension de la feuille

après crêpage s'étend de valeurs de 15,7.10 3N/cm de lar-

geur de bande à des valeurs s'élevant à 34,3 ou 39,2.10- 3 N/cm, à des niveaux d'adhérence très élevés. Le niveau

d'adhérence dans le procédé de l'invention est avantageuse-

ment d'au moins 98.10- 3 N/cm de largeur de bande et, dans -3 un exemple, il est supérieur à 111,8.10 N/cm de largeur de bande, ce qui est 3 à 7 fois plus élevé que les niveaux d'adhérence utilisés dans le crêpage à sec classique sur

machine monocylindrique.

Des opérations classiques de crêpage sur machine

monocylindrique produisent généralement des bandes présen-

tant 12 à 27 lignes de crêpe par cm. Dans l'invention, la bande finie présente avantageusement au moins 35 lignes de crêpe par cm à un allongement MD nominal de 18 % pour un lissé optimal de la surface. Bien que la douceur des deux faces de la feuille soit améliorée, la face ayant collé au sécheur présente un lissé superficiel qui a été mesuré comme étant de 30 à 40 % supérieur à celui de l'autre face. Par conséquent, la douceur du produit fini pour

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un tissu léger à deux épaisseurs, dont les faces lisses peuvent être produites ensemble, peut être notablement

améliorée par la présente invention.

Dans une forme de réalisation de l'invention, la feuille est -crêpée une troisième fois à l'aide de la même étape de crêpage que celle décrite cidessus, la face n'ayant pas porté contre le sécheur lors de la deuxième étape étant pressée dans le revêtement de crêpage. La feuille résultante présente une main et un lissé de surface

encore améliorés sur ses deux faces.

L'invention peut donc être résumée comme étant une série de modifications de processus apportées à une machine à papier classique du type monocylindrique ou à sécheur-frictionneur, suivie d'une étape de crêpage qui donne une bande de meilleure qualité que celle obtenue précédemment dans l'art antérieur, à la même force et la même résistance. La feuille de qualité supérieure se présente sous la forme d'une feuille fibreuse douce ayant une force d'environ 3,6 à 9,1 kg/rame de 267,5 m2, avec

une douceur se traduisant par un rapport écrasement/épais-

seur2 de 1,52.10 -3 N/cmz A 2,28.10 -3 N/cm2 et une masse

volumique de 0,120 à 0,16 g/cm3.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est un graphique permettant de comparer les caractéristiques du procédé selon l'invention à celles d'un procédé classique de papeterie; la figure 2 est une élévation schématique d'un appareil destiné à mettre en oeuvre le procédé de l'invention; la figure 3 est une élévation schématique d'une variante de l'appareil montré sur la figure 2; et

les figures 4a à 4c sont des élévations schéma-

tiques d'un appareil destiné à mesurer la flexibilité/

douceur d'une bande.

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Le tableau ci-dessous montre les avantages pouvant être obtenus par l'application de la présente

invention à des machines à papier monocylindriques classi-

ques. Ces avantages sont exprimés sous la forme de la main par unité de force, indiquant l'épaisseur normalisée pour une masse de fibres, et le nombre de lignes de crêpe par cm, la sensation au toucher de la surface d'une feuille étant d'autant plus douce que le nombre de lignes de

crêpe par cm de la feuille est grand.

TABLEAU

Art antérieur Invention Lignes de crêpe/cm 12-27 28+ Makn/force (cm3/g) 6 6,8+ Masse volumique (g/cm') 0,18 0,16 La feuille réalisée conformément à l'invention présente une main plus élevée, ainsi qu'une plus grande flexibilité et une plus grande douceur, comme l'exprime la plus faible valeur du rapport écrasement/épaisseur 2. La figure 1 compare la douceur d'une feuille crêpée à sec classique à celle de l'invention sur une certaine plage

de longueurs de rupture. Ainsi qu'on peut le voir, l'inven-

tion permet d'obtenir un produit plus doux sur une certaine

plage de résistances.

La figure 2 représente une machine à papier dans laquelle un sécheurfrictionneur est suivi d'un tambour chauffé 2 de crêpage. La bande, qui peut être une bande & couche unique ou une bande stratifiée ou à ouches multiples, est délivrée au sécheur-frictionneur par une section 3

de formation et d'épaississement partiels, qui est classi-

que et qui ne sera donc pas décrite plus en détail. La

bande est pressée sur la surface chaude du sécheur-friction-

neur et y adhère, soit grâce à sa seule teneur en eau, soit à l'aide d'un adhésif qui est pulvérisé sur la surface du sécheur-frictionneur, en amont du point d'application de la bande. La bande est séchée sur le sécheur-frictionneur et est crêpée à partir de celui-ci par une racle 4 de crêpage, à une siccité de 93-97 Z. Une autre lame 5 peut être prévue, après la racle de crêpage, pour éliminer

l'excédent d'adhésif restant sur la surface du sécheur-

frictionneur. Le raccourcissement naturel dû à l'action de crêpage, qui peut être de l'ordre de 50 % si la bande n'a pas été traitée après avoir été crêpée à partir du sécheur-frictionneur, est sensiblement éliminé de cette bande par le fait que celle-ci est tirée de la racle 4 de crêpage sous une certaine tension. La bande passe autour d'un rouleau 6 de guidage pour arriver dans la zone de serrage entre un rouleau presseur 7 et le tambour chauffé 2 de crêpage. La tension est engendrée dans la bande crêpée

par sélection d'une différence de vitesse entre le sécheur-

frictionneur 1 et le tambour 2 de crêpage. Un exemple consiste à prendre la bande sur le sécheur-frictionneur travaillant à 843 m/min et à la faire adhérer au tambour de crêpage travaillant à 795 m/min; une telle différence de vitesse conduit à un étireent raxiral des fronces de crêpage et donne une bande ayant un allongement dans le sens machine de 8 % et un allongement dans le sens transversal de 4,6 %, ce qui a pour résultat un allongement quadratique

moyen de 6,1 %.

Cette réduction d'allongement de la bande diminue l'aptitude de celle-ci à absorber de l'énergie lors du second crêpage, et l'action d'étirage de la bande à partir du sécheur-frictionneur 1, sous un tel degré de tension, a également pour effet de lisser sa structure superficielle, permettant une plus grande surface de contact physique et donc des niveaux d'adhérence plus élevés sur

le tambour 2 de crêpage.

L'adhésif est appliqué globalement au tambour 2 de crêpage, soit sous la forme d'un mélange de composés soit sous la forme d'un composé en une seule pulvérisation ou en plusieurs pulvérisations séparées, soit par impression, à un taux de 0,5 à 1,1 % de matières solides d'adhésif par rapport au poids des fibres à l'état sec absolu. Les matières qui sont capables d'assumer la fonction d'un adhésif sont

des résines hydrosolubles telles que la carboxyméthyl-

cellulose, l'alcool polyvinylique et un polyacrylamide des émulsions de résines telles que des acrylates, des

acétates de vinyle, des chlorures de vinyle et des méthacry-

lates. En plus des matières indiquées ci-dessus, on peut utiliser d'autres mélanges contenant de l'amidon à faible poids moléculaire tel que de la dextrine. Le procédé préféré d'application de l'adhésif, tel que représenté sur les figures, consiste à pulvériser l'adhésif sur la surface du tambour 2 à l'aide de buses de pulvérisation de 0,457 m, sous des pressions manométriques comprises entre 700 et 1400 kPa, une pression manométrique préférée étant

de 1050 kPa.

La présence du rouleau presseur 7 sur le tambour 2 de crêpage, la faible teneur en humidité de la bande, sa surface lisse et l'utilisation d'un adhésif global assurent l'obtention de niveaux d'adhérence élevés entre le tambour 2 et la bande, ce qui permet d'utiliser des forces plus grandes pour le second crêpage et d'élever au maximum la réponse de la bande au crêpage. La bande est crêpée à partir du tambour 2 à l'aide d'une racle de crêpage placée de façon qu'une résistance maximale soit appliquée au revêtement adhésif (une charge de 35 à 105 N/cm linéaire) tout en produisant dans le même temps une main maximale avec un lissé de surface optimale. Pour obtenir ces propriétés, un angle de crêpage de 4 à 16 au-dessus de la ligne radiale du cylindre, au point de contact, est souhaité. La feuille résultante est ensuite bobinée par une enrouleuse à une vitesse différentielle choisie

pour produire une bande finie ayant un allongement quadrati-

que moyen de 8-15 Z. Une autre lame 10 peut suivre la racle de crêpage afin d'éliminer l'excédent d'adhésif de la surface

du tambour de crêpage.

La figure 3 montre un appareil analogue à celui représenté sur la figure 2, mais dans lequel la bande passe entre des rouleaux 11 de calandre situés entre le sécheur-frictionneur et le tambour de crêpage. L'effet de ces rouleaux 11 est de lisser davantage la surface de la bande crêpée afin d'établir une adhérence très intime

de la bande sur le tambour de crêpage.

Le procédé décrit en regard des figures des dessins convient particulièrement à la fabrication d'une bande de papier doux présentant, du point de vue tactile,

une très bonne douceur et un très bon lissé sur une surface.

Une telle bande convient à une utilisation dans un produit à deux couches dans lequel la face la plus douce de chaque couche est tournée vers l'extérieur. Une bande plus lourde, à une seule couche, peut également être produite avec

une bonne douceur tactile sur ses deux faces, par l'addi-

tion d'un second tambour de crêpage afin que la bande

puisse être crêpée sur les deux faces.

La composition de fabrication utilisée pour la réalisation des bandes par le procédé décrit produirait une bande résistante, mais insuffisamment douce si elle

était utilisée dans un procédé classique de l'art antérieur.

Une telle composition de fabrication peut être obtenue soit par des moyens chimiques, soit par raffinage, ainsi

qu'il est bien connu dans la technique.

Certaines expressions utilisées dans le présent

mémoire seront à présent définies.

Epaisseur: L'épaisseur est mesurée à l'aide d'un appareil d'essai de la main du papier, du type "Federal Bulk Tester",

fabriqué par la firme Federal Products Corporation, Provi-

dence, Rhode Island, Etats-Unis d'Amérique, qui mesure

l'épaisseur (exprimée en unités de 0,025 mm) d'un échantil-

lon de 24 couches, sous un patin circulaire de 6,45 cm2 soumis à une charge de 2,3 N. L'épaisseur mesurée est ensuite divisée par 24 pour donner l'épaisseur moyenne, ou simplement "épaisseur, d'une feuille unique de papier

pour mouchoir ou tissu hygiénique.

Ecrasement/épaisseur2

La valeur écrasement/épaisseur2 est une combi-

naison de deux propriétés mesurées du papier qui indiquent, ensemble, une mesure relative de la rigidité ou flexibilité d'un échantillon de tissu ou mcuchoir. Le test d'écrasent est une méthode de mesure de la flexibilité ou rigidité d'une

bande fibreuse. Le test consiste à mesurer la force néces-

saire pour écraser un anneau préalablement formé dans la bande. L'anneau est obtenu par le processus suivant, qui est illustré sur les figures 4a à 4c: 1. Le centre d'un échantillon (S) de mouchoir de 114,3 mm x 114,3 mm est bridé entre un plateau circulaire supérieur (11') de 27,69 mm de diamètre, et un plateau

circulaire inférieur (12) de 36,45 mm de diamètre.

2. Comme montré sur la figure 4a, l'échantillon bridé (S) est placé sur l'axe d'une ouverture circulaire de 46,10 mm de diamètre, dans une table réglable (13), le plan de la partie bridée de l'échantillon étant au

niveau de la surface inférieure d'un anneau (14) de réfé-

rence de 3,175 mm d'épaisseur et d'un diamètre intérieur de 53,975 mm.Les bords de l'échantillon sont placés dans un intervalle i de 1,65 mm formé par la surface inférieure de l'anneau (14) de référence et la surface supérieure

de la table réglable (13).

3. Un anneau (15) de pliage, ayant un diamètre intérieur de 36,151 mm et un diamètre extérieur de 44,45 mm et dont la surface supérieure présente un rayon

de 15,875 mm, est placé au-dessous de l'échantillon bridé.

Comme montré sur la figure 4b, l'anneau (15) de pliage exerce une force vers le haut contre l'échantillon (S) de mouchoir, sur une distance de 6, 35 mm, de façon que l'échantillon (S) soit poussé vers le haut A travers la fente circulaire formée par le plateau circulaire supérieur (11) et l'anneau (14) de référence,- en même temps que l'échantillon est tiré A travers l'intervalle de 1,65 mm formé par la table réglable (13) et l'anneau (14) de référence, ce qui a pour effet de former un élément annulaire dans l'échantillon de rucxhir. Toutes les surfaces entrant en contact avec l'échantillon ont un fini de surface de 76,2.10-9 mm, tous les bords des anneaux ayant un rayon de 1,587 mm. La force demandée pour tirer l'échantillon à travers l'intervalle de 1,65 mm est appelée la force

de pliage ou pli, et elle est mesurée en newtons.

4. Pour mesurer la résistance à l'écrasement, ou simplement l'écrasement, de l'échantillon, on ferme l'intervalle de 1,65 mm entre la table réglable (13) et l'anneau (14) de référence afin de brider le bord de

l'échantillon (S), et on rétracte l'anneau (15) de pliage.

Un plateau (16) de 52,375 mm de diamètre applique ensuite une force vers le bas sur l'élément annulaire, sur une distance de 5,08 mm (voir figure 4c). La force demandée

pour comprimer l'élément annulaire est alors appelée écrase-

ment et elle est mesurée en newtons.

La valeur écrasement/épaisseur2 est l'écrasement,

mesuré en newtons, divisé par le carré de la mesure d'épais-

seur, en cm. La relation résultante est exprimée en newtons/ cm2. Masse volumique La masse volumique est une mesure du volume total d'espace occupé par une unité donnée de masse de bande. La masse volumique d'un échantillon de tissuou rnoucoir est mesurée par le processus suivant: 1) Découpage de 8 coupes à partir d'une couche

unique d'échantillon de mouchoir.

2) Mise en place des coupes sous un microscope (80x) dont l'oculaire est équipé d'un appareil de prise

de vues, et prise de 8 photographies des coupes de l'échan-

tillon.

3) Mesure de l'aire totale des photomicrogra-

phies à l'aide d'un planimètre et calcul de l'épaisseur

réelle.

Aire mesurée (cm2)

Epaisseur réelle (cm) =Longueur tracée (cm) x agrandisse-

ment Masse volumique réelle Force (g/m2) (g/cm3) Epaisseur réelle x 10 000 (cm) Main/force: Le rapport main/force exprime l'épaisseur d'un échantillon sous la forme de termes normalisés par la masse de l'échantillon. La main est mesurée à l'aide de l'appareil d'essai de la main du papier "Federal Bulk Tester" (qui mesure l'épaisseur, en unités de 0,025 mm, de 24 feuilles d'échantillon sous un patin circulaire de 6, 45 cm2 soumis à une charge de 2,3 N). La force est la masse par unités de surface de l'échantillon, exprimée en kg/unité de 267,5 m2. Le rapport résultant ne tente pas de combiner les unités des tests individuels. La mesure est parfois utilisée comme approximation grossière de

la masse volumique relative de deux échantillons.

Longueur de rupture: La moyenne géométrique de la résistance à la traction d'un échantillon, divisée par sa force, est

parfois appelée longueur de rupture Ad Hoc, BLAH.

GMT

BLAH GMT o: force GMT = MDT x CDT MDT = résistance à la traction dans le sens

machine, exprimée en N/cm.

CDT = résistance à la traction dans le sens

transversal,exprimée en N/ca.

Force = masse par unité de surface de l'échan-

tillon, exprimée en kg/surface de

267,5 m2.

La longueur de rupture d'un échantillon peut être exprimée en mètres par le calcul suivant: Longueur de rupture = BLAH x 7,887 mètres ou

= BLAH x 658,37 m x 0,109.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d'une bande de papier doux ayant une force sensiblement comprise entre 3,6 et 9,1 kg/rame de 267,5 m2, caractérisé en ce qu'il consiste à former une bande à partir d'une suspension, à appliquer la bande sur la surface d'un sécheur-frictionneur, à crêper la bande à partir de la surface du sécheur-frictionneur à une siccité sensiblement comprise entre 93 et 97 % au moyen d'une première racle de crêpage, à tirer la bande de la racle de crêpage et à la traiter pour en réduire l'élasticité introduite par la première racle de crêpage afin cque l'allongement quadratique moyen de la bande, tel que défini précédemment, ne soit pas supérieur à 9 %, à appliquer la bande sur un tambour de crêpage au moyen d'un adhésif global, et à crêper la bande à partir du tambour de crêpage au moyen d'une seconde racle de crêpage,

à une siccité d'au moins 93 %. -

2. Procédé selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que la bande est traitée afin que l'élasticité introduite par la première étape de crêpage soit réduite, ce traitement consistant à tirer la bande sous une certaine

tension à partir de la première racle de crêpage.

3. Procédé selon l'une des revendications

1 et 2, caractérisé en ce que la bande est traitée afin d'en réduire l'élasticité introduite par la première étape de crêpage de façon que l'allongement quadratique moyen

de la bande soit sensiblement de 6 % ou moins.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 3, caractérisé en ce que la bande est traitée entre les première et seconde étapes de crêpage afin que la structure de sa surface soit lissée pour permettre l'adhérence d'une aire maximale de sa surface sur le tambour

de crêpage.

5. Procédé selon la revendication 4, caracté-

risé en ce que la bande est traitée de façon que la struc-

ture de sa surface soit lissée par passage de ladite bande

entre des rouleaux de calandre.

6. Procédé selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que la bande est tiree du premier rouleau de

crêpage sous une certaine tension par maintien d'une diffé-

rence minimale de vitesse entre le sécheur-frictionneur et le tambour de crêpage.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que le tambour de crêpage est chauffé et l'adhésif est appliqué à ce tambour de crêpage en un point situé en amont du point auquel

la bande est appliquée au tambour.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que la bande est collée au tambour de crêpage sous une tension de feuille -2 d'au moins 9,81.10-2 N/cm de largeur de bande, et en ce que la seconde étape de crêpage réduit la résistance à la traction de la bande d'une valeur comprise entre 20

et 50 %.

9. Procédé selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que l'angle de crêpage à la seconde racle de crêpage est compris entre 4 et 16' au-dessus de la ligne radiale du tambour de crêpage au

point de contact.

10. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisé en ce que la seconde racle de crêpage est appliquée au tambour de crêpage sous

une charge comprise entre 35 et 105 1/ai linéaire.

11. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisé en ce que la bande est tirée de la seconde racle de crêpage sous une certaine tension afin de réduire l'allongement quadratique moyen de la bande finie à une valeur comprise entre 8 et %.

12. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisé en ce que la bande finie présente un crêpage comportant au moins 28 lignes de crêpage par cm, mesuré à un allongement dans le sens machine compris

entre 16 et 18 %.

13. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisé en ce que la bande finie présente une masse volumique sensiblement comprise entre

0,12 et 0,16 g/cm3.

14. Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la bande finie

présente un rapport main/force d'au moins 6,8 cm3/g.

15. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisé en ce que la bande finie présente une douceur, exprimée par le rapport écrasement/

épaisseur2, comprise entre 1,52 et 2,28.103 N/cm2.

16. Procédé selon l'une quelconque des revendi-

cations précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à faire adhérer la bande à un second tambour de crêpage par la face de la bande opposée à celle par laquelle elle a adhéré au premier tambour de crêpage, la bande étant crêpée par le second tambour au moyen d'une troisième

racle de crêpage.