FR3015531A1 - - Google Patents

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FR3015531A1
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elongation
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Withdrawn
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FR1462692A
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Ryan Dominic Maladen
John Allen Manifold
Ward William Ostendorf
Jeffrey Glen Sheehan
Douglas Jay Barkey
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Procter and Gamble Co
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Procter and Gamble Co
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Abstract

Structures fibreuses et/ou produits de papier hygiénique comprenant une structure fibreuse, et plus particulièrement des structures fibreuses comprenant des fibres de pâte à papier, où les structures fibreuses présentent des propriétés uniques d'allongement (étirement) et de rétrécissement total, et procédés de production de telles structures fibreuses.

Description

PRODUITS DE PAPIER HYGIÉNIQUE AVEC DES PROPRIÉTÉS SUPÉRIEURES D'ALLONGEMENT ET RÉTRÉCISSEMENT DANS LE SENS MACHINE ET PROCÉDÉS POUR LEUR FABRICATION La présente invention concerne des structures fibreuses et/ou des produits ,de papier hygiénique comprenant des structures fibreuses, et plus particulièrement des structures fibreuses comprenant des fibres de pâte à papier, où les structures fibreuses présentent des propriétés uniques d'allongement (étirement) et de rétrécissement total, et des procédés de production de telles structures fibreuses.
La création d'un allongement dans le sens machine (SM) dans des produits de papier hygiénique tels que du papier absorbant pour la toilette, des serviettes en papier et une lingette pour le visage, qui comprennent des structures fibreuses qui comprennent des fibres de pâte à papier, spécialement des structures fibreuses appliquées par voie humide, a posé un problème aux formulateurs. Les formulateurs ont été limités à la création d'un allongement dans le sens machine dans de tels produits de papier hygiénique principalement d'une manière ; à savoir, un rétrécissement des structures fibreuses durant le procédé de fabrication de structure fibreuse, par exemple, un procédé de fabrication de papier. Le rétrécissement inclut à la fois un rétrécissement induit par le procédé et un rétrécissement induit par la structure. Tant les opérations de rétrécissement induit par le procédé que de rétrécissement induit par la structure génèrent un allongement dans le sens machine dans la structure fibreuse durant le procédé de fabrication de structure fibreuse. Des opérations de rétrécissement induit par le procédé incluent des opérations de microcontraction humide et/ou des opérations de transfert accéléré, qui incluent dés opérations de crêpage par tissu et/ou crêpage par ceinture, des opérations de crêpage qui crêpent la structure fibreuse à la sortie d'un cylindre de séchage, par exemple d'un frictionneur, et des opérations de micro-crêpage, telles que le passage de la structure fibreuse à travers un microcrêpeur, par exemple, un microcrêpeur commercialisé par Micrex Corporation. L'effet du rétrécissement induit par le procédé est la production de crêtes, souvent dénommées « crêtes de crêpe » spécialement celles résultant du crêpage de la structure fibreuse sortant d'un cylindre de séchage. Les limitations et la mise en place des opérations de rétrécissement induit par le procédé font en sorte que les crêtes- sont essentiellement orientées le long du sens travers de la machine (ST) dans la structure fibreuse résultante. En outre, le rétrécissement induit par le procédé affecte négativement la résistance à la traction, spécialement la résistance à la traction dans le sens machine de la structure fibreuse. Du fait de ces aspects négatifs associés aux opérations de rétrécissement induit par le procédé, on souhaite, au minimum, ne pas augmenter et même réduire le pourcentage de rétrécissement communiqué à une structure fibreuse par des opérations de rétrécissement induit par le procédé, mais, pour ce faire, il faut qu'un rétrécissement soit communiqué à la structure fibreuse par d'autres moyens, tels qu'un rétrécissement induit par la structure, afin de maintenir et/ou augmenter l'allongement dans le sens machine de la structure fibreuse. Les formulateurs ont rétréci des structures fibreuses durant le procédé de fabrication de structure fibreuse par d'autres opérations de rétrécissement induit par le procédé telles que la microcontraction humide et/ou le transfert accéléré, où la structure fibreuse est transférée d'une opération en amont qui se déroule à une vitesse plus élevée qu'une opération en aval, pour générer un allongement dans le sens machine dans les structures fibreuses. Par exemple, une opération de transfert accéléré peut inclure une toile de formage dans un procédé de fabrication de structure fibreuse se déroulant à une vitesse plus élevée qu'un tissu de transfert et/ou un tissu de séchage à circulation d'air, tels qu'on en trouve dans un procédé à séchage par circulation d'air non crêpé (UCTAD), sur lesquels la structure fibreuse est transférée depuis la toile de formage. Dans un autre exemple, un rouleau de crêpage dans une opération de crêpage par tissu et/ou ceinture peut être actionné à une vitesse plus élevée que le tissu et/ou la ceinture qui reçoit la structure fibreuse depuis le rouleau de crêpage. Dans encore un autre exemple, une structure fibreuse peut être crêpée (% de crêpage) à partir d'un cylindre de séchage (c'est-à-dire un frictionneur) par une racle, le cylindre de séchage se déplaçant à une vitesse plus élevée que la racle, qui est typiquement stationnaire dans le sens machine. Toutes ces opérations sont des opérations de rétrécissement induit par le procédé. Aux fins de la présente invention, le rétrécissement total (TFS) = rétrécissement total induit par le procédé = microcontraction humide + transfert accéléré + % de crêpage + micro-crêpage. Le rétrécissement induit par le procédé d'une structure fibreuse fabriquée génère un allongement dans le sens machine dans la structure fibreuse. Cependant, la quantité de rétrécissement total et, donc, d'allongement dans le sens machine résultant du rétrécissement induit par le procédé, qui peut être communiquée, à une structure fibreuse durant le procédé de fabrication de structure fibreuse présente une limite. Pour cette raison, les formulateurs ont examiné différentes manières de générer un allongement dans le sens machine dans des structures fibreuses, par exemple, en examinant différentes conceptions de tissu de séchage à circulation d'air et/ou de ceinture à dessins pour communiquer un allongement supplémentaire dans le sens machine, avec ou sans opérations de rétrécissement induit par le procédé, aux structures fibreuses durant des opérations de rétrécissement induit par la structure.
Des opérations de rétrécissement induit par la structure incluent le formage et/ou le séchage d'une structure fibreuse sur un tissu de séchage à circulation d'air et/ou une ceinture de séchage à circulation d'air à motifs (une ceinture qui possède un matériau tridimensionnel, tel qu'une résine polymère dans un motif distinct, semicontinu et/ou continu de protubérances ou jointures, qui définissent un motif distinct, semi-continu et/ou continu de conduites de déviation ou coussinets dans des zones qui sont dépourvues des protubérances (jointures). La déflexion de la structure fibreuse dans les conduites de déviation (coussinets, région à plus faible densité de fibres) dans la ceinture à dessins génère un motif de jointure (région à densité de fibres plus élevée - non déviée) et de coussinet sur la structure fibreuse durant le procédé de fabrication de structure fibreuse qui, couplé au motif, entraîne un rétrécissement de la structure fibreuse. À l'inverse des opérations de rétrécissement induit par le procédé, les opérations de rétrécissement induit par la structure n'affectent pas négativement, ou pas aussi significativement, la résistance à la traction, spécialement la résistance à la traction dans le sens machine de la structure fibreuse fabriquée. À l'heure actuelle, les formulateurs ne sont pas parvenus à fabriquer des produits de papier hygiénique comprenant une structure fibreuse comprenant une pluralité de fibres de pâte à papier qui présentent des propriétés d'allongement dans le sens machine souhaitées par les consommateurs par rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé). Toutes choses égales, des structures fibreuses comprenant des fibres de pâte à papier qui présentent un allongement/rétrécissement total élevé dans le sens machine présenteront une résistance à la traction plus élevée. Les formulateurs ont fabriqué des produits de papier hygiénique en faisant appel à des structures fibreuses qui ont été fabriquées sur divers tissus de séchage à circulation d'air et/ou ceintures à dessins sans atteindre un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) souhaité par les consommateurs. Dans un exemple, un produit de papier hygiénique de la technique antérieure faisant appel à une structure fibreuse fabriquée en utilisant une ceinture de séchage à circulation d'air à motifs possédant un motif de surface montré sur la Figure 1 de la technique antérieure, où les éléments de ligne étaient essentiellement orientés dans le sens machine, présentait un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) de 2,22 ou moins. D'autres produits de papier hygiénique, faisant appel à des structures fibreuses qui ont été fabriquées sur des ceintures de séchage à circulation d'air à motifs possédant un motif de jointure continue et un rétrécissement induit par le procédé de 0 ou plus, présentaient des rapports d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) de 2,43 ou moins. En outre, d'autres produits de papier hygiénique faisant appel à des structures fibreuses qui ont été fabriquées sur divers tissus de séchage à circulation d'air, qui sont à l'évidence limités dans leur conception du fait de la nature de la chaîne et de la trame des tissus, présentaient des rapports d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) inférieurs à 2,22. De plus, des produits de papier hygiénique faisant appel à des structures fibreuses crêpées par tissu et crêpées par ceinture et des structures fibreuses séchées par circulation d'air non crêpées ont tous présenté des rapports d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) inférieurs à 2,22. Pour cette raison, le problème traité par la présente invention est comment générer un allongement dans le sens machine dans une structure fibreuse durant un procédé de fabrication de structure fibreuse, par exemple, un procédé de fabrication du papier, en utilisant un rétrécissement induit par la structure, par exemple, en utilisant une nouvelle conception de tissu de séchage à circulation d'air et/ou une nouvelle conception de ceinture de séchage à circulation d'air à motifs de telle sorte qu'un produit de papier hygiénique faisant appel à la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) souhaité par les consommateurs ; c'est-à-dire un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) qui est supérieur à un rapport tel que dans des produits de papier hygiénique connus.
Ainsi, il y a un besoin pour un produit de papier hygiénique qui présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) qui est supérieur à des rapports tels que dans des produits de papier hygiénique connus, et des procédés de production de tels produits de papier hygiénique.
La présente invention satisfait le besoin décrit précédemment en fournissant un produit de papier hygiénique qui présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) qui est supérieur à des rapports tels que dans un produit de papier hygiénique connu, et des procédés de production de tels produits de papier hygiénique. Un objet de l'invention est une structure fibreuse comprenant une pluralité de fibres de pâte à papier, caractérisée en ce que la structure fibreuse est caractérisée par une des propriétés suivantes : a. la structure fibreuse est dépourvue d'une jointure continue et où la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement ; b. la structure fibreuse comprend un motif de régions de jointure semi-continues à masse volumique élevée et un motif de régions de coussinet semi-continues à faible masse volumique, où la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement ; et c. la structure fibreuse présente un rétrécissement induit par le procédé de 0 % ou plus, où la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,5, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement. Selon un mode de réalisation, la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,3, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement. Selon un mode de réalisation, la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,5, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement. Selon un mode de réalisation, la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,75, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement.
Selon un mode de réalisation, la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 3, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement.
Selon un mode de réalisation, la structure fibreuse présente une masse volumique différentielle. Selon un mode de réalisation, la structure fibreuse présente des régions de coussinet à faible masse volumique et des régions de jointure à masse volumique élevée. Selon un mode de réalisation, la structure fibreuse présente des régions de jointure à masse volumique élevée présentes dans un motif de réseau continu et des régions de coussinet à faible masse volumique présentes en tant que régions individuelles.
Selon un mode de réalisation, la structure fibreuse présente des régions de jointure à masse volumique élevée présentes dans un motif semi-continu et des régions de coussinet à faible masse volumique présentes dans un motif semi-continu. Selon un mode de réalisation, une pluralité des régions de jointure à masse volumique élevée est orientée essentiellement dans le sens travers de la machine.
Selon un mode de réalisation, la pluralité des régions de jointure à masse volumique élevée est orientée à moins de 20° par rapport à l'axe du sens travers de la machine. Selon un mode de réalisation, une pluralité des régions de jointure à masse volumique élevée comprend des lignes courbes.
Selon un mode de réalisation, une pluralité des régions de jointure à masse volumique élevée comprend des lignes sinusoïdales. Un second objet de l'invetion est un produit de papier hygiénique monocouche ou multicouche comprenant la structure fibreuse selon l'un quelconque des modes de réalisation précédent.
Un troisième objet de l'invention est un procédé de fabrication d'une structure fibreuse, le procédé comprenant les étapes consistant à : a. fournir une pluralité de fibres de pâte à papier ; b. déposer les fibres de pâte à papier sur une toile de formage de façon à former une structure fibreuse ; et c. appliquer la structure fibreuse sur un membre de séchage à circulation d'air de telle sorte que la structure fibreuse est caractérisée par une des propriétés suivantes : i. la structure fibreuse comprend des jointures non semi-continues qui sont communiquées à la structure fibreuse de telle sorte que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement ; et ii. la structure fibreuse comprend un motif de régions de jointure à masse volumique élevée semi-continues et un motif de régions de coussinet à faible masse volumique semi-continues qui sont communiqués à la structure fibreuse de telle sorte que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement. Un quatrième objet de l'invention est un procédé de fabrication d'une structure fibreuse, ledit procédé comprenant les étapes consistant à : a. fournir une pluralité de fibres de pâte à papier b. déposer les fibres de pâte à papier sur une toile de formage de façon à former une structure fibreuse ; c. soumettre la structure fibreuse à un rétrécissement induit par le procédé de 0 % ou plus ; et d. appliquer la structure fibreuse sur un membre de séchage à circulation d'air de telle sorte que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,5, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement. Une solution au problème identifié précédemment est un produit de papier hygiénique comprenant une structure fibreuse comprenant une pluralité de fibres de pâte à papier, qui présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) souhaité par les consommateurs ; c'est-à-dire un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) qui est supérieur à un rapport tel que dans des produits de papier hygiénique connus, comme décrit précédemment. Une façon non limitative d'obtenir ce rapport d'allongement dans le sens machine souhaité sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) dans les produits de papier hygiénique de la présente invention consiste à fabriquer la structure fibreuse sur un tissu d'assèchement à circulation d'air et/ou une ceinture de séchage à circulation d'air à motifs qui communiquent une pluralité d'éléments de ligne orientés essentiellement dans le sens travers de la machine (ST) dans la structure fibreuse. En d'autres termes, on fabrique la structure fibreuse sur un tissu de séchage à circulation d'air et/ou une ceinture de séchage à circulation d'air à motifs qui comprennent une pluralité de jointures qui sont essentiellement orientées dans le sens travers. On a trouvé de manière inattendue que la fabrication de structures fibreuses, en particulier comprenant une pluralité de fibres de pâte à papier, sur de tels tissus de séchage à circulation d'air et/ou ceintures de séchage à circulation d'air à motifs fournit à des produits de papier hygiénique faisant appel à de telles structures fibreuses un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) supérieur à 2,25 la structure fibreuse et le tissu de séchage à circulation d'air et/ou la ceinture de séchage à circulation d'air à motifs comprenant des jointures distinctes et/ou semi-continues (en d'autres termes, est dépourvue d'une jointure continue). On a également trouvé de manière inattendue que la fabrication de structures fibreuses, en particulier comprenant une pluralité de fibres de pâte à papier, sur de tels tissus de séchage à circulation d'air et/ou ceintures de séchage à circulation d'air à motifs où le rétrécissement induit par le procédé est 0 % ou plus fournit à des produits de papier hygiénique faisant appel à de telles structures fibreuses un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) supérieur à 2,5. Dans un exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse et/ou un produit de papier hygiénique comprenant une structure fibreuse, par exemple, une structure fibreuse séchée par circulation d'air et/ou un produit de papier hygiénique, comprenant une pluralité de fibres de pâte à papier, où la structure fibreuse étant dépourvue d'une jointure continue (comprend des jointures distinctes et/ou semicontinues) et où le produit de papier hygiénique présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement décrit ici. Dans un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse et/ou un produit de papier hygiénique comprenant une structure fibreuse, par exemple, une structure fibreuse séchée par circulation d'air et/ou un produit de papier hygiénique, comprenant une pluralité de fibres de pâte à papier, où la structure fibreuse comprend un motif de régions de jointure à masse volumique élevée semi-continues et un motif de régions de coussinet à faible masse volumique semi-continues, où la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement.
Dans un autre exemple de la présente invention, on fournit une structure fibreuse et/ou un produit de papier hygiénique comprenant une structure fibreuse, par exemple, une structure fibreuse séchée par circulation d'air et/ou un produit de papier hygiénique, comprenant une structure fibreuse comprenant une pluralité de fibres de pâte à papier et possédant un rétrécissement induit par le procédé et/ou une microcontraction humide (WMC) de 0 % ou plus, communiqués à la structure fibreuse, qui présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) supérieur à 2,5, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement décrit ici. Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit un procédé de fabrication d'une structure fibreuse et/ou d'un produit de papier hygiénique comprenant une structure fibreuse selon la présente invention, le procédé comprenant les étapes consistant à : a. fournir une pluralité de fibres de pâte à papier ; b. déposer les fibres de pâte à papier sur une toile de formage de façon à former une structure fibreuse ; et c. appliquer la structure fibreuse sur un membre de séchage à circulation d'air (par exemple, un tissu de séchage à circulation d'air et/ou une ceinture de séchage à circulation d'air) de telle sorte que des jointures non semi-continues (par exemple, des jointures distinctes et/ou continues) sont communiquées à la structure fibreuse de telle sorte qu'un produit de papier hygiénique fabriqué à partir de celle-ci présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement décrit ici. Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit un procédé de fabrication d'une structure fibreuse et/ou d'un produit de papier hygiénique comprenant une structure fibreuse selon la présente invention, le procédé comprenant les étapes consistant à : a. fournir une pluralité de fibres de pâte à papier b. déposer les fibres de pâte à papier sur une toile de formage de façon à former une structure fibreuse ; et c. appliquer la structure fibreuse sur un membre de séchage à circulation d'air de telle sorte que l'on communique à la structure fibreuse un motif de régions de jointure à masse volumique élevée semi-continues et un motif de régions de coussinet à faible masse volumique semi-continues, de telle sorte que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement. Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit un procédé de fabrication d'une structure fibreuse et/ou d'un produit de papier hygiénique comprenant une structure fibreuse selon la présente invention, le procédé comprenant les étapes consistant à a. fournir une pluralité de fibres de pâte à papier ; b. déposer les fibres de pâte à papier sur une toile de formage de Taçon -a former une structure fibreuse ; c. soumettre la structure fibreuse à un rétrécissement induit par le procédé de 0% ou plus ; et d. appliquer la structure fibreuse sur un membre de séchage à circulation d'air de telle sorte que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,5, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement. Ainsi, la présente invention fournit des produits de papier hygiénique et des procédés de fabrication de tels produits de papier hygiénique qui présentent des rapports d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total (rétrécissement total induit par le procédé) souhaités par les consommateurs, supérieurs à ceux présentés par les produits de papier hygiénique connus.
La Figure 1 est une représentation schématique d'une ceinture de séchage à circulation d'air à motifs de la technique antérieure. La Figure 2A est une représentation schématique d'un exemple d'un membre de moulage (par exemple un membre de séchage à circulation d'air) selon la présente invention ; La Figure 2B est une autre représentation schématique d'une partie du membre de moulage de la Figure 2A ; La Figure 2C est une vue transversale de la Figure 2B prise le long de la ligne 2C-2C ; La Figure 3A est une représentation schématique d'un produit de papier hygiénique fabriqué en utilisant le membre de moulage de la Figure 2A ; La Figure 3B est une vue transversale de la Figure 3A prise le long de la ligne 3B-3B ; La Figure 3C est une image MikroCAD d'un produit de papier hygiénique fabriqué en utilisant le membre de moulage de la Figure 2A ; La Figure 3D est une partie agrandie de l'image MikroCAD de la Figure 3C ; La Figure 4 est une représentation schématique d'un exemple d'un procédé de fabrication de papier à séchage par circulation d'air pour fabriquer un produit de papier hygiénique selon la présente invention ; La Figure 5 est une représentation schématique d'un exemple d'un procédé de fabrication de papier à séchage par circulation d'air non crêpé pour fabriquer un produit de papier hygiénique selon la présente invention ; La Figure 6 est une représentation schématique d'un exemple d'un procédé de fabrication de papier à séchage par circulation d'air crêpé par tissu pour fabriquer un produit de papier hygiénique selon la présente invention ; La Figure 7 est une représentation schématique d'un autre exemple d'un 20 procédé de fabrication de papier à séchage par circulation d'air crêpé par tissu pour fabriquer un produit de papier hygiénique selon la présente invention ; et La Figure 8 est une représentation schématique d'un exemple d'un procédé de fabrication de papier à séchage par circulation d'air crêpélar ceinture pour fabriquer un produit de papier hygiénique selon la présente invention ; 25 « Produit de type papier hygiénique » tel qu'il est utilisé ici désigne un article souple, à faible masse volumique (c'est-à-dire < environ 0,15 g/cm3) utile en tant qu'instrument d'essuyage pour le nettoyage après miction et après défécation (papier de toilette), pour des écoulements otorhinolaryngologiques fpapier-mouchoir), et des 30 utilisations absorbantes et nettoyantes multifonctionnelles (serviettes absorbantes). Le produit de type papier hygiénique peut être enroulé sur lui-même autour d'un mandrin ou sans mandrin pour former un rouleau de produit de type papier hygiénique. Dans un exemple, le produit de papier hygiénique de la présente invention comprend une structure fibreuse selon la présente invention.
Les produits de papier hygiénique et/ou structures fibreuses de la présente invention peuvent présenter une masse surfacique supérieure à 15 g/m2 (9,2 livres/3000 pieds2) à environ 120 g/m2 (73,8 livres/3000 pieds2) et/ou d'environ 15 g/m2 (9,2 livres/3000 pieds2) à environ 110 g/m2 (67,7 livres/3000 pieds2) et/ou d'environ 20 g/m2 (12,3 livres/3000 pieds2) à environ 100 g/m2 (61,5 livres/3000 pieds2) et/ou d'environ 30 (18,5 livres/3000 pieds2) à 90 g/m2 (55,4 livres/3000 pieds2). De plus, les produits de papier hygiénique et/ou structures fibreuses de la présente invention peuvent présenter une masse surfacique comprise entre environ 40 g/m2 (24,6 livres/3000 pieds2) et environ 120 g/m2 (73,8 livres/3000 pieds2) et/ou d'environ 50 g/m2 (30,8 livres/3000 pieds2) à environ 110 g/m2 (67,7 livres/3000 pieds2) et/ou d'environ 55 g/m2 (33,8 livres/3000 pieds2) à environ 105 g/m2 (64,6 livres/3000 pieds2) et/ou d'environ 60 (36,9 livres/3000 pieds2) à 100 g/m2 (61,5 livres/3000 pieds2). Les produits de papier hygiénique de la présente invention peuvent présenter une résistance à la traction totale à sec supérieure à environ 0,58 N/cm (environ 59 g/cm (150 g/po)) et/ou d'environ 0,77 N/cm (78 g/cm (200 g/po)) à environ 3,87 N/cm (394 Wern (1000 g/po)) et/ou d'environ 0,96 N/cm (98 g/cm (250 g/po)) à environ 3,29 N/cm (335 g/cm (850 g/po)). De plus, le produit de papier hygiénique de la présente invention peut présenter une résistance à la traction totale à sec supérieure à environ 1,92 N/cm (196 g/cm (500 g/po)) et/ou d'environ 1,92 N/cm (196 g/cm (500 g/po)) à environ 3,87 N/cm (394 g/cm (1000 g/po)) et/ou d'environ 2,12 N/cm (216 g/cm (550 g/po)) à environ 3,29 N/cm (335 g/cm (850 g/po)) et/ou d'environ 2,32 N/cm (236-g/cm (600 g/po)) à environ 3,09 N/cm (315 g/cm (800 g/po)). Dans un exemple, le produit de papier hygiénique présente une résistance à la traction totale à sec inférieure à environ 3,87 N/cm (394 g/cm (1000 g/po)) et/ou inférieure à environ 3,29 N/cm (335 g/cm (850 g/po)). Dans un autre exemple, les produits de papier hygiénique de la présente invention peuvent présenter une résistance à la traction totale à sec supérieure à environ 1,92 N/cm (196 g/cm (500 g/po)) et/ou supérieure à environ 2,32 N/cm (236 g/cm (600 g/po)) et/ou supérieure à environ 2,71 N/cm (276 g/cm (700 g/po)) et/ou supérieure à environ 3,09 N/cm (315 g/cm (800 g/po)) et/ou supérieure à environ 3,47 N/cm (354 g/cm (900 g/po)) et/ou supérieure à environ 3,87 N/cm (394 g/cm (1000 g/po)) et/ou d'environ 3,09 N/cm (315 g/cm (800 g/po)) à environ 19,3 N/cm (1 968 g/cm (5 000 g/po)) et/ou d'environ 3,47 N/cm (354 g/cm (900 g/po)) à environ 11,59 N/cm (1181 g/cm (3 000 g/po)) et/ou d'environ 3,47 N/cm (354 g/cm (900 g/po)) à environ 9,65 N/cm (984 g/cm (2 500 g/po)) et/ou d'environ 3,87 N/cm (394 g/cm (1 000 g/po)) à environ 7,72 N/cm (787 g/cm (2 000 g/po)). Les produits de papier hygiénique de la présente invention peuvent présenter une résistance à la traction humide initiale totale inférieure à environ 0,77 N/cm (78 g/cm (200 g/po)) et/ou inférieure à environ 0,58 N/cm (59 g/cm (150 g/po)) et/ou inférieure à environ 0,38 N/cm (39 g/cm (100 g/po)) et/ou inférieure à environ 0,28 N/cm (29 g/cm (75 g/po)). Les produits de papier hygiénique de la présente invention peuvent présenter une résistance à la traction humide initiale totale supérieure à environ 1,16 N/cm (118 g/cm (300 g/po)) et/ou supérieure à environ 1,54 N/cm (157 g/cm (400 g/po)) et/ou supérieure à environ 1,92 N/cm (196 g/cm (500 g/po)) et/ou supérieure à environ 2,32 N/cm (236 g/cm (600 g/po)) et/ou supérieure à environ 2,71 N/cm (276 g/cm (700 g/po)) et/ou supérieure à environ 3,09 N/cm (315 g/cm (800 g/po)) et/ou supérieure à environ 3,47 N/cm (354 g/cm (900 g/po)) et/ou supérieure à environ 3,87 N/cm (394 g/cm (1000 g/po)) et/ou d'environ 1,16 N/cm (118 g/cm (300 g/po)) à environ 19,31 N/cm (1968 g/cm (5000 g/po)) et/ou d'environ 1,54 N/cm (157 g/cm (400 g/po)) à environ 11,59 N/cm (1 181 g/cm (3 000 g/po)) et/ou d'environ 1,92 N/cm (196 g/cm (500 g/po)) à environ 9,65 N/cm (984 g/cm (2500 g/po)) et/ou d'environ 1,92 N/cm (196 g/cm (500 g/po)) à environ 7,72 N/cm (787 g/cm (2000 g/po)) et/ou d'environ 1,92 N/cm (196 g/cm (500 g/po)) à environ 5,80 N/cm (591 g/cm (1500 g/po)). Les produits de papier hygiénique de la présente invention peuvent présenter une masse volumique (mesurée à 95 g/po2) inférieure à environ 0,60 g/cm3 et/ou inférieure à environ 0,30 g/cm3 et/ou inférieure à environ 0,20 g/cm3 et/ou inférieure à environ 0,10 g/cm3 et/ou inférieure à environ 0,07 g/cm3 et/ou inférieure à environ 0,05 g/cm3 et/ou d'environ 0,01 g/cm3 à environ 0,20 g/cm3 et/ou d'environ 0,02 g/cm3 à environ 0,10 g/cm3. Les produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent être sous la forme de rouleaux de produit de type papier hygiénique. De tels rouleaux de produit de type papier hygiénique peuvent comprendre une pluralité de feuilles reliées, mais perforées de structure fibreuse, qui sont distribuables séparément des feuilles adjacentes. Dans un autre exemple, les produits de type papier hygiénique peuvent être sous la forme de feuilles distinctes qui sont empilées au sein de et distribuées à partir d'un récipient, tel qu'une boîte. Les structures fibreuses et/ou produits de papier hygiénique de la présente invention peuvent comprendre des additifs tels que des agents adoucissants, des agents de résistance à l'humidité temporaire, des agents de résistance à l'humidité permanente, des agents adoucissants en masse, des compositions de lotion, des silicones, des agents mouillants, des latex, spécialement des latex appliqués en un motif de surface, des agents de résistance à sec tels que de la carboxyméthylcellulose et de l'amidon, et d'autres types d'additifs appropriés pour inclusion dans et/ou sur des produits de papier hygiénique. « Structure fibreuse » tel qu'il est utilisé ici désigne une structure qui comprend une pluralité de fibres de pâte à papier et facultativement un ou plusieurs filaments.
Dans un exemple, une structure fibreuse selon la présente invention désigne un agencement ordonné de fibres seules et avec des filaments au sein d'une structure afin d'exécuter une fonction. Des exemples non limitatifs de structures fibreuses de la présente invention incluent du papier. Des exemples non limitatifs de procédés de fabrication de structures fibreuses incluent les procédés connus de fabrication du papier par voie humide et les procédés de fabrication du papier par jet d'air. De tels procédés incluent typiquement les étapes consistant à préparer une composition de fibres sous la forme d'une suspension dans un milieu, ou humide, plus spécifiquement un milieu aqueux, ou sec, plus spécifiquement gazeux, c'est-à-dire avec de l'air en tant que milieu. Le milieu aqueux utilisé pour les procédés par voie humide est souvent dénommé bouillie de fibres. La bouillie fibreuse est ensuite utilisée pour déposer une pluralité de fibres sur une toile ou ceinture de formage de telle sorte qu'une structure fibreuse embryonnaire est formée, après quoi un séchage et/ou une liaison des fibres ensemble donnent une structure fibreuse. Un traitement ultérieur de la structure fibreuse peut être effectué de telle sorte qu'une structure fibreuse finie est formée. Par exemple, dans des procédés de fabrication du papier typiques, la structure fibreuse finie est la structure fibreuse qui est enroulée sur le dévidoir à la fin de la fabrication du papier, et peut ultérieurement être convertie en un produit fini, par exemple un produit de papier hygiénique. Les structures fibreuses de la présente invention peuvent être homogènes ou peuvent être en couches. Si elles sont en couches, les structures fibreuses peuvent comprendre au 5 moins deux et/ou au moins trois et/ou au moins quatre et/ou au moins cinq couches. Dans un exemple, la structure fibreuse de la présente invention est constituée sensiblement de fibres, par exemple des fibres de pâte à papier, telles que des fibres de pâte à papier cellulosiques. Dans un autre exemple, la structure fibreuse de la présente invention comprend 10 des fibres et est dépourvue de filaments. Dans un autre exemple, la structure fibreuse de la présente invention comprend des filaments et est dépourvue de fibres. Dans encore un autre exemple, les structures fibreuses de la présente invention comprennent des filaments et des fibres, telles qu'une structure fibreuse coformée. 15 « Structure fibreuse coformée » tel qu'il est utilisé ici signifie que la structure fibreuse comprend un mélange d'au moins deux matériaux différents dans lesquels au moins l'un parmi les matériaux comprend un filament, tel qu'un filament de polypropylène, et au moins un autre matériau, différent du premier matériau, comprend un additif solide, tel qu'une fibre et/ou une matière particulaire. Dans un exemple, ùne 20 structure fibreuse coformée comprend des additifs-solides, tels que des fibres, telles que des fibres de pâte de bois, et des filaments, tels que des filaments de polypropylène. « Fibre » et/ou « filament » tel qu'il est utilisé ici désignent une matière particulaire allongée ayant une longueur apparente dépassant fortement sa largeur apparente, c'est-à-dire un rapport longueur sur diamètre d'au moins environ 10. Dans 25 un exemple, une « fibre » est une matière particulaire allongée telle que décrite précédemment qui présente une longueur de moins de 5,08 cm (2 pouces) et un « filament » est une matière particulaire allongée telle que décrite précédemment qui présente une longueur supérieure ou égale à 5,08 cm (2 pouces). Les fibres sont typiquement considérées comme discontinues par nature. Des 30 exemples non limitatifs de fibres incluent des fibres de pâte à papier, telles que des fibres de pâte de bois, et des fibres synthétiques coupées telles que des fibres de polyester.
Les filaments sont typiquement considérés comme continus ou essentiellement continus par nature. Les filaments sont relativement plus longs que les fibres. Des exemples non limitatifs de filaments incluent des filaments soufflés en fusion et/ou filés-liés. Des exemples non limitatifs de matériaux qui peuvent être filés en filaments incluent des polymères naturels, tels que l'amidon, des dérivés d'amidon, la cellulose et des dérivés de cellulose, l'hémicellulose, des dérivés d'hémicellulose, et des polymères synthétiques y compris, mais sans caractère limitatif des filaments d'alcool de polyvinyle et/ou des filaments de dérivés d'alcool de polyvinyle, et des filaments de polymère thermbplastique, tels que des polyesters, des nylons, des polyoléfines tels que des filaments de polypropylène, filaments de polyéthylène, et des fibres thermoplastiques biodégradables ou compostables telles que des filaments d'acide polylactique, des filaments de polyhydroxyalcanoate et des filaments de polycaprolactone. Les filaments peuvent être à monocomposant ou multicomposant, tels que des filaments à bicomposant. Dans un exemple de la présente invention, «fibre » désigne des fibres pour la fabrication du papier. Des fibres de fabrication de papier, utiles dans la présente invention, incluent des fibres cellulosiques couramment connues sous le nom de fibres de pâte de bois. Des pâtes de bois applicables incluent des pâtes chimiques, telles que des pâtes Kraft, sulfite, et sulfate, ainsi que des pâtes mécaniques y compris, par exemple, la pâte de bois de râperie, la pâte thermomécanique et la pâte thermomécanique chimiquement modifiée. Des pâtes chimiques, cependant, peuvent être préférées étant donné qu'elles communiquent une sensation tactile de douceur supérieure aux feuilles de papid absorbant fabriquées à partir de celles-ci. Des pâtes dérivées à la fois d'arbres à feuilles caduques (ci-après, également dénommés « bois de feuillus ») et d'arbres de conifères (ci-après, également dénommés « bois de conifères ») peuvent être utilisées. Les fibres de bois de feuillus et de bois de conifères peuvent être mélangées, ou en variante, peuvent être déposées en couches pour fournir une nappe stratifiée. Le brevet U.S. No. 4 300 981 et le brevet U.S. No. 3 994 771 décrivent la superposition en couches des fibres de bois de feuillus et de bois de conifères. Également applicables à la présente invention sont des fibres dérivées de papier recyclé, qui peuvent contenir n'importe laquelle ou toutes les catégories qui précèdent, ainsi que d'autres matériaux non fibreux tels que des charges et des adhésifs utilisés pour faciliter la fabrication du papier originale. En plus des diverses fibres de pâte de bois, d'autres fibres cellulosiques telles que des linters de coton, de la rayonne, du lyocell, des trichomes, des duvets, et de la bagasse peuvent être utilisés dans la présente invention. D'autres sources de cellulose sous la forme de fibres ou susceptibles d'être filées en fibres incluent des herbes et sources de céréales. « Masse surfacique » tel qu'il est utilisé ici est le poids par surface unitaire d'un échantillon indiqué en livres/3000 pieds2 ou g/m2 (g/m2) et elle est mesurée selon le procédé de test de masse surfacique décrit ici. Le « sens machine » ou « SM » tel qu'il est utilisé ici désigne la direction parallèle à l'écoulement de la structure fibreuse à travers la machine de fabrication de structure fibreuse et/ou l'équipement de fabrication du produit de type papier hygiénique. Le « sens travers de la machine » ou « ST » tel qu'il est utilisé ici désigne la direction parallèle à la largeur de la machine de fabrication de structure fibreuse et/ou de l'équipement de fabrication du produit de type papier hygiénique et perpendiculaire au sens de la machine. « Couche » tel qu'il est utilisé ici désigne une structure fibreuse individuelle, d'un seul tenant. « Couches » tel qu'il est utilisé ici désigne deux ou plusieurs structures fibreuses individuelles, d'un seul tenant disposées dans une relation face à face essentiellement contiguë l'une à l'autre, en formant une structure fibreuse multicouche et/ou un produit de type papier hygiénique multicouche. On envisage également qu'une structure fibreuse individuelle, d'un seul tenant puisse effectivement former une structure fibreuse multicouche, par exemple, en étant pliée sur elle-même. « Motif de surface », par rapport à une structure fibreuse et/ou un produit de papier hygiénique suivant la présente invention, désigne ici un motif qui est présent sur au moins une surface de la structure fibreuse et/ou du produit de papier hygiénique. Le motif de surface peut être un motif de surface texturé de telle sorte que la surface de la structure fibreuse et/ou du produit de papier hygiénique comprend des parties saillantes et/ou des creux dans le cadre du motif de surface. Par exemple, le motif de surface peut comprendre des éléments de ligne de gaufrage et/ou des éléments de ligne texturés mouillés. Le motif de surface peut être un motif de surface non texturé de telle sorte que la surface de la structure fibreuse et/ou du produit- de papier hygiénique ne comprend pas de parties saillantes et/ou de creux dans le cadre du motif de surface. Par exemple, le motif de surface peut être imprimé sur une surface de la structure fibreuse et/ou du produit de papier hygiénique.
L'expression « motif tridimensionnel » en relation avec une structure fibreuse et/ou un produit de type papier hygiénique suivant la présente invention, désigne ici un motif qui est présent sur au moins une surface de la structure fibreuse et/ou du produit de type papier hygiénique. Le motif tridimensionnel texturise la surface de la structure fibreuse et/ou du produit de type papier hygiénique, par exemple en conférant à la surface des parties saillantes et/ou des creux. On fabrique le motif tridimensionnel sur la surface de la structure fibreuse et/ou du produit de type papier hygiénique en réalisant le produit de type papier hygiénique ou au moins un jet à structure fibreuse employé dans le produit de type papier hygiénique sur un élément de moulage à motifs qui communique le motif tridimensionnel aux produits de type papier hygiénique et/ou jets à structure fibreuse, fabriqués sur celui-ci. Par exemple, le motif tridimensionnel peut comprendre une série d'éléments de ligne, telle qu'une série d'éléments de ligne qui sont essentiellement orientés dans le sens travers de la structure fibreuse et/ou du produit de type papier hygiénique. Telle qu'elle est utilisée ici, l'expression « élément de ligne » désigne une partie d'une surface de structure fibreuse qui se présente sous la forme d'une ligne, qui peut être une ligne continue, distincte, interrompue et/ou partielle par rapport à une structure fibreuse sur laquelle elle est présente. L'élément de ligne peut être de n'importe quelle forme appropriée telle que linéaire, pliée, entortillée, frisée, curviligne, sinueuse, sinusoïdale et leurs mélanges, qui peut former un réseau régulier ou irrégulier, périodique ou non périodique de structures dans lequel l'élément de ligne présente une longueur le long de sa trajectoire égale au moins à 2 mm et/ou au moins à 4 mm et/ou au moins à 6 mm et/ou au moins comprise entre 1 cm et 30 cm environ et/ou 27 cm environ et/ou 20 cm environ et/ou 15 cm environ et/ou 10,16 cm environ et/ou 8 cm environ et/ou 6 cm environ et/ou 4 cm environ. Dans un exemple, l'élément de ligne peut comprendre une pluralité d'éléments distincts, tels que des points et/ou des traits, par exemple, qui sont orientés conjointement de façon à former un élément de ligne de la présente invention. Dans un autre exemple, l'élément de ligne peut comprendre une combinaison de segments de ligne et d'éléments distincts, tels que des points et/ou des traits, par exemple, qui sont orientés conjointement de façon à former un élément de ligne de la présente invention.
L'élément de ligne peut présenter un rapport d'aspect supérieur à 1,5:1 et/ou supérieur à 1,75:1 et/ou supérieur à 2:1 et/ou supérieur à 5:1 le long de la trajectoire de l'élément de ligne. Dans un exemple, l'élément de ligne présente une longueur le long de sa trajectoire égale au moins à 2 mm et/ou au moins à 4 mm et/ou au moins à 6 mm et/ou au moins comprise entre 1 cm et 30 cm environ et/ou 27 cm environ et/ou 20 cm environ et/ou 15 cm environ et/ou 10,16 cm environ et/ou 8 cm environ et/ou 6 cm environ et/ou 4 cm environ. Des éléments de ligne différents peuvent présenter des propriétés intensives communes différentes. Par exemple, des éléments de ligne différents peuvent présenter des masses volumiques et/ou grammages différents. Dans un exemple, une structure fibreuse de la présente invention comprend une première série d'éléments de ligne et une deuxième série d'éléments de ligne. Par exemple, les éléments de ligne de la première série d'éléments de ligne peuvent présenter les mêmes masses volumiques, qui sont inférieures aux masses volumiques des éléments de ligne de la deuxième série d'éléments de ligne. Dans un autre exemple, les éléments de ligne de la première série d'éléments de ligne peuvent présenter les mêmes élévations, qui sont plus élevées que les élévations des éléments de ligne de la deuxième série d'éléments de ligne. Dans un autre exemple, les éléments de ligne de la première série d'éléments de ligne peuvent présenter les mêmes grammages, qui sont inférieurs aux grammages des éléments de ligne de la deuxième série d'éléments de ligne. Dans un exemple, l'élément de ligne est un élément de ligne rectiligne ou essentiellement rectiligne. Dans un autre exemple, l'élément de ligne est un élément de ligne curviligne, tel qu'un élément de ligne sinusoïdal. Sauf indication contraire, les éléments de ligne de la présente invention sont présents sur une surface d'une structure fibreuse.
Dans un exemple, l'élément de ligne et/ou le composant formant un composant sont continus ou essentiellement continus au sein d'une structure fibreuse, par exemple dans un cas, une ou plusieurs feuilles de structure fibreuse de 11 cm x 11 cm. Les éléments de ligne peuvent présenter des largeurs différentes sur leurs longueurs de leurs trajectoires, entre deux éléments de ligne différents ou plus et/ou les éléments de ligne peuvent présenter des longueurs différentes. Des éléments de ligne différents peuvent présenter des largeurs et/ou longueurs différentes le long de leurs trajectoires respectives. Dans un exemple, le motif de surface de la présente invention comprend une pluralité d'éléments de ligne parallèles. La pluralité d'éléments de ligne parallèles peut être une série d'éléments de ligne parallèles. Dans un exemple, la pluralité d'éléments de ligne parallèles peut comprendre une pluralité d'éléments de ligne sinusoïdaux parallèles. « Gaufré », tel qu'il est utilisé ici par rapport à une structure fibreuse et/ou un produit de type papier hygiénique, signifie qu'une structure fibreuse et/ou un produit de type papier hygiénique ont été soumis à un procédé qui convertit une structure fibreuse et/ou produit de type papier hygiénique à surface lisse en une surface décorative en répliquant un motif sur un ou plusieurs rouleaux de gaufrage, qui forment une ligne de contact à travers laquelle la structure fibreuse et/ou le produit de type papier hygiénique passent. Gaufré n'inclut pas un crêpage, un micro-crêpage, une impression ou d'autres procédés qui peuvent communiquer une texture et/ou un motif décoratif à une structure fibreuse et/ou un produit de type papier hygiénique. Dans un exemple, les éléments de ligne de la présente invention peuvent comprendre une texture humide, telle que formée par moulage humide et/ou séchage par air traversant par l'intermédiaire d'une toile et/ou une toile de séchage par air traversant imprimée. Dans un exemple, les éléments de ligne à texture humide sont résistants à l'eau. L'expression « résistant à l'eau », en relation avec un motif de surface ou une partie de celui-ci, signifie qu'un élément de ligne et/ou un motif comprenant l'élément de ligne conserve sa structure et/ou son intégrité après être saturé d'eau et l'élément de ligne et/ou le motif est toujours visible par un consommateur. Dans un exemple, les éléments de ligne et/ou le motif peuvent être résistants à l'eau. Le terme « distinct », en relation avec un élément de ligne, signifie qu'un élément de ligne a au moins une région adjacente immédiate de la structure fibreuse qui est différente de l'élément de ligne. Dans un exemple, une pluralité d'éléments de ligne parallèles est distincte et/ou séparée d'éléments de ligne parallèles adjacents par un canal. Le canal peut présenter une forme complémentaire aux éléments de ligne parallèles. En d'autres termes, si la pluralité d'éléments de ligne parallèles était des lignes droites, alors les canaux séparant les éléments de ligne parallèles seraient linéaires. De façon similaire, si la pluralité des éléments de ligne parallèles était des lignes sinusoïdales, les canaux séparant les éléments de ligne parallèles seraient sinusoïdaux. Les canaux peuvent présenter les mêmes largeurs et/ou longueurs que les éléments de ligne. Le terme « orienté dans le sens machine », tel qu'on désigne un élément de ligne, signifie que l'élément de ligne a une direction primaire qui fait un angle inférieur à 45° et/ou inférieur à 30° et/ou inférieur à 15° et/ou inférieur à 5° et/ou jusqu'à environ 0° parrapport au sens machine du jet à structure fibreuse à motifs tridimensionnels et/ou du produit de type papier hygiénique comprenant le jet à structure fibreuse à motifs tridimensionnels.
Le terme « orienté sensiblement dans le sens travers » tel qu'on désigne un élément de ligne et/ou une série d'éléments de ligne, signifie que l'élément de ligne et/ou la série d'éléments de ligne a une direction primaire qui fait un angle inférieur à 20° et/ou inférieur à 15° et/ou inférieur à 10° et/ou inférieur à 5° et/ou jusqu'à environ 0° par rapport au sens travers du jet à structure fibreuse à motifs tridimensionnels et/ou du produit de type papier hygiénique comprenant la couche de structure fibreuse à motifs tridimensionnels. Dans un exemple, l'élément de ligne et/ou la série d'élémenb de ligne a une direction primaire qui fait-un angle allant d'environ 3° à environ 0° par rapport au sens travers du jet à structure fibreuse à motifs tridimensionnels et/ou du produit de type papier hygiénique comprenant le jet à structure fibreuse à motifs tridimensionnels. Telle qu'elle est utilisée ici, l'expression « texturé humide » signifie qu'un jet à structure fibreuse à motifs tridimensionnels comprend une texture (par exemple, une topographie tridimensionnelle) communiquée à la structure fibreuse et/ou à la surface de la structure fibreuse au cours d'un procédé de fabrication de structure fibreuse. Dans un exemple, dans un procédé de fabrication de structure fibreuse par voie humide, la texture humide peut être communiquée à une structure fibreuse lorsque les fibres et/ou filaments sont recueillis sur un dispositif de collecte qui a une surface tridimensionnelle (3D) qui communique une surface tridimensionnelle à la structure fibreuse qui est formée dessus et/ou qui est transférée sur une toile et/ou une courroie, telle qu'une toile de séchage par air traversant et/ou une courroie de séchage à motifs, comprenant une surface tridimensionnelle qui communique une surface tridimensionnelle à une structure fibreuse qui est formée dessus. Dans un exemple, le dispositif de collecte avec une surface tridimensionnelle comprend un substrat à motifs, tel qu'un substrat à motifs formé par un polymère ou une résine qui est déposé sur un substrat de base, tel qu'une toile, dans une configuration à motifs. La texture humide communiquée à une structure fibreuse par voie humide est formée dans la structure fibreuse avant et/ou pendant le séchage de la structure fibreuse. Des exemples non limitatifs de dispositif de collecte et/ou de toile et/ou de courroies appropriés pour communiquer une texture humide à une structure fibreuse incluent les toiles et/ou courroies utilisées dans les procédés de crêpage par toile et/ou de crêpage par courroie, par exemple, comme décrits dans les brevets U.S. No. 7 820 008 et 7 789 995, des toiles grossières de séchage par air traversant tels qu'utilisés dans des procédés de séchage par air traversant non crêpés, et des courroies de séchage par air traversant à motifs en résine photodurcissable, par exemple telles que décrites dans le brevet U.S. No. 4 637 859. Aux fins de la présente invention, le dispositif de collecte utilisé pour communiquer une texture humide aux structures fibreuses comporterait des motifs pour donner les structures fibreuses comprenant un motif de surface comprenant une pluralité d'éléments de ligne parallèles dans laquelle au moins un, deux, trois, ou plus, par exemple, tous les éléments de ligne parallèles présentent une largeur non constante sur la longueur des éléments de ligne parallèles. Ceci est différent d'une texture non humide qui est communiquée à une structure fibreuse après que la structure fibreuse a été séchée, par exemple après que le taux d'humidité de la structure fibreuse est inférieur à 15 % et/ou inférieur à 10 % et/ou inférieur à 5 %. Un exemple de texture non humide inclut des gaufrages communiqués à une structure fibreuse par des rouleaux gaufreurs durant la conversion de la structure fibreuse. « Non enroulé », tel qu'il est utilisé ici par rapport à une structure fibreuse et/ou un produit de type papier hygiénique de la présente invention signifie que la structure fibreuse et/ou le produit de type papier hygiénique est une feuille individuelle (par exemple, non attachée à des feuilles adjacentes par des lignes de perforation.
Cependant, deux feuilles individuelles ou plus peuvent être entrelacées les unes avec les autres) c'est-à-dire non enroulées concentriquement autour d'un mandrin ou sur elle-même. Par exemple, un produit non enroulé comprend une lingette pour le visage. « Crêpé », tel qu'il est utilisé ici, signifie crêpé à la sortie d'un frictionneur ou autre rouleau similaire et/ou crêpé par tissu et/ou crêpé par ceinture. Le transfert accéléré seul d'une structure fibreuse n'entraîne pas une structure fibreuse « crêpée » ou un produit de type papier hygiénique « crêpé » aux fins de la présente invention. Les produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent être des produits de type papier hygiénique monocouches ou multicouches. En d'autres termes, les produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent comprendre une ou plusieurs structures fibreuses. Dans un exemple, les structures fibreuses et/ou produits de type papier hygiénique de la présente invention sont fabriquées à partir d'une pluralité de fibres de pâte à papier, par exemple, des fibres de pâte de bois et/ou d'autres fibres de pâte à papier cellulosiques, par exemple, des trichomes. En plus des fibres de pâte à papier, les structures fibreuses et/ou produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent comprendre des fibres et/ou filaments synthétiques. Les structures fibreuses et/ou produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent être crêpés ou non crêpés.
Les structures fibreuses et/ou produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent être appliqués par voie humide ou appliqués par jet d'air. Les structures fibreuses et/ou produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent être gaufrés.
Les structures fibreuses et/ou produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent comprendre un agent d'adoucissement de surface ou être dépourvus d'un agent d'adoucissement de surface. Dans un exemple, le produit de type papier hygiénique est un produit de type papier hygiénique non imprégné de lotion. Les structures fibreuses et/ou produits de type papier hygiénique de la présente 10 invention peuvent comprendre des fibres de trichome et/ou peuvent être exempts de fibres de trichome. Les structures fibreuses et/ou produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent présenter les valeurs de compressibilité seules ou en combinaison avec les valeurs de rigidité de plaque avec ou sans l'aide d'agents d'adoucissement de surface. 15 En d'autres termes, les produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent présenter les valeurs de compressibilité décrites précédemment, seules ou en combinaison avec les valeurs de rigidité de plaque lorsque des agents d'adoucissement de surface ne sont pas présents sur et/ou dans les produits de type papier hygiénique, en d'autres termes, le produit de type papier hygiénique est exempt d'agents d'adoucissement 20 de surface. Ceci ne signifie pas que les produits de type papier hygiénique eux-mêmes ne peuvent pas inclure des agents d'adoucissement de surface. Ceci veut simplement dire que, lorsque le produit de type papier hygiénique est fabriqué sans ajouter les agents d'adoucissement de surface, le produit de type papier hygiénique présente les valeurs de compressibilité et dé rigidité de plaque de la présente invention. L'addition d'un agent 25 d'adoucissement de surface à un tel produit de type papier hygiénique dans le champ d'application de la présente invention (sans le besoin d'un agent d'adoucissement de surface ou d'autre produit chimique) peut améliorer la compressibilité et/ou la rigidité de plaque du produit de type papier hygiénique dans une certaine mesure. Cependant, des produits de type papier hygiénique qui nécessitent l'inclusion d'agents d'adoucissement de 30 surface sur et/ou en eux pour être dans le champ d'application de la présente invention, en d'autres termes pour obtenir les valeurs de compressibilité et de rigidité de plaque de la présente invention, sont en dehors du champ d'application de la présente invention.
Dans un exemple, une structure fibreuse comprend une pluralité de fibres de pâte à papier, où la structure fibreuse est exempte de jointure continue et où la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25 et/ou supérieur à 2,3 et/ou supérieur à 2,5 et/ou supérieur à 2,75 et/ou supérieur à 3 tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement. La structure fibreuse de la présente invention peut présenter une masse volumique différentielle. Par exemple, la structure fibreuse peut présenter des régions de coussinet à faible masse volumique et des régions de jointure à masse volumique élevée. Dans un exemple, la structure fibreuse présente des régions de jointure à masse volumique élevée présentes dans un motif de réseau continu et des- régions de coussinet à faible masse volumique présentes en tant que régions individuelles. Dans un autre exemple, la structure fibreuse présente des régions de jointure à masse volumique élevée présentes dans un motif semi-continu et des régions de coussinet à faible masse volumique présentes dans un motif semi-continu.
Dans un exemple, une pluralité des régions de jointure à masse volumique élevée de la structure fibreuse est orientée essentiellement dans le sens travers de la machine, comme à moins de 20° et/ou à 10° ou moins et/ou à 5° ou moins et/ou à 3° ou moins et/ou à environ 0° par rapport à l'axe de sens travers de la machine de la structure fibreuse. Dans un exemple, une pluralité des régions de jointure à masse volumique 20 élevée comprend des lignes courbes. Dans un autre exemple, une pluralité des régions de jointure à masse volumique élevée comprend des lignes sinusoïdales. Une ou plusieurs structures fibreuses de la présente invention peuvent être utilisées pour fabriquer un produit de papier hygiénique monocouche ou multicouche de la présente invention. 25 Le Tableau 1 plus bas montre des structures fibreuses et/ou produits de papier hygiénique comparatifs qui présentent des rapports d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total à l'extérieur du champ d'application de la présente invention.
Condition vitesse vitesse % global de Allongement % sens machine! de de crêpage dans le sens % rétrécissement formage dévidoir machine (%) total Exemple -12,00 23,00 1,92 comparatif P&G Exemple 2475,00 2106,00 -14,91 23,00 1,54 comparatif P&G Exemple 2537,95 2156,58 -15,03 23,33 1,55 comparatif P&G Exemple 3512,77 2812,06 -19,95 26,24 1,32 comparatif P&G Exemple 799,80 650,00 -18,73 34,80 1,86 comparatif P&G) Le Tableau 2 plus bas montre une structure fibreuse et/ou des produits de papier hygiénique comparatifs qui présentent des rapports d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total à l'extérieur du champ d'application de la présente invention. Condition % de % % de Allongement % allongement microcontraction humide global rétrécissement dans le sens dans le sens machine/% de rétrécissement de total (TFS) machine (%) total crêpage (Microcontraction humide + crêpage global) Bounty 2009 0,00 6,50 6,50 14,80 2,28 Bounty 2012 15,50 -5,50 10,00 13,07 1,31 Bounty 3,50 7,00 10,50 14,00 1,33 Bounty 3,50 7,00 10,50 15,90 1,51 Bounty Rinse & Reuse -1,50 4,00 2,50 12,90 5,16 2,00 4,00 6,00 12,90 2,15 Bounty 3,50 7,00 10,50 15,99 1,52 Bounty -1,50 4,00 2,50 10,00 4,00 2,00 4,00 6,00 10,00 1,67 Bounty -1,50 4,00 2,50 13,50 5,40 2,00 4,00 6,00 13,50 2,25 Bounty Rinse & Reuse -1,50 4,00 2,50 14,60 5,84 2,00 4,00 6,00 14,60 2,43 Bounty 3,00 6,50 9,50 19,18 2,02 Bounty -1,50 7,50 6,00 17,60 2,93 Les produits de papier hygiénique de la présente invention et/ou les couches de structure fibreuse employées dans les produits de papier hygiénique de la présente invention sont formés sur des membres de moulage à motifs, par exemple, des membres de séchage à circulation d'air tels que des tissus de séchage à circulation d'air et/ou des ceintures de séchage à circulation d'air, qui donnent les structures fibreuses et/ou produits de papier hygiénique de la présente invention. Dans un exemple, le membre de moulage à motifs comprend un motif répétitif non aléatoire. Dans un autre exemple, le membre de moulage à motifs comprend un motif en résine. Un « élément de renfort » peut être un élément souhaitable (mais pas nécessaire) dans certains exemples du membre de moulage, servant principalement à fournir ou faciliter l'intégrité, la stabilité, et la durabilité du membre de moulage comprenant, par exemple, un matériau en résine. L'élément de renfort peut être perméable aux liquides ou partiellement perméable aux liquides, peut avoir une diversité de modes de réalisation et des motifs de tissage, et peut comprendre une diversité de matériaux, tels que, par exemple, une pluralité de fils entrelacés (y compris des tissus tissés de type Jacquard et similaires), un feutre, un plastique, un autre matériau synthétique approprié, ou n'importe quelle combinaison de ceux-ci. Comme illustré sur les Figures 2A à 2C, un exemple non limitatif d'un membre de moulage à motifs approprié pour être utilisé dans la présente invention comprend une ceinture de séchage à circulation d'air 10. La ceinture de séchage à circulation d'air 10 comprend une pluralité de jointures semi-continues 24 formées par des segments de ligne semi-continus de résine 26 disposées dans un motif répétitif non aléatoire, par exemple, un motif répétitif essentiellement dans le sens travers de la machine de lignes semi-continues supportées sur un tissu de soutien comprenant des filaments 27. Dans ce cas, les lignes semi-continues sont curvilignes, par exemple, sinusoïdales. Les jointures semi-continues 24 sont espacées des jointures sernicontinues adjacentes 24 par des coussinets semi-continus 28, qui constituent des conduites de déviation dans lesquelles dévient des parties d'une couche de structure fibreuse étant réalisée sur la ceinture de séchage à circulation d'air 10 des Figures 2A à 2C. Comme illustré sur les Figures 3A et 3B, un produit de papier hygiénique résultant 18 étant fabriqué sur la ceinture de séchage à circulation d'air 10 des Figures 2A à 2C comprend des régions de coussinet semi-continues 30 communiquées par les coussinets semi-continus 28 de la ceinture de séchage à circulation d'air 10 des Figures 2A à 2C. Le produit de papier hygiénique 18 comprend en outre des régions de jointure semi-continues 32 communiquées par les jointures semi-continues 24 de la ceinture de séchage à circulation d'air 10 des Figures 2A-2C. Les régions de coussinet semi-continues 30 et les régions de jointure semi-continues 32 peuvent présenter des masses volumiques différentes, par exemple, une ou plusieurs des régions de jointure semi-continues 32 peuvent présenter une masse volumique qui est supérieure à la masse volumique d'une ou plusieurs des régions de coussinet semi-continues 30. Sans vouloir être lié par une théorie, le rétrécissement (crêpage sec et humide, crêpage par tissu, transfert accéléré, etc.) est une partie intégrante de la fabrication de structure fibreuse et/ou de type papier hygiénique, aidant à produire le compromis souhaité de solidité, allongement, douceur, absorbance, etc. Les membres de support, transport et moulage de structure fibreuse utilisés dans le procédé de fabrication de papier, tels que les rouleaux, toiles, feutres, tissus, ceintures, etc. ont été diversement façonnés pour interagir avec le rétrécissement de façon à contrôler davantage les propriétés de la structure fibreuse et/ou du produit de type papier hygiénique. Dans le passé, on pensait qu'il était avantageux d'éviter des conceptions de jointure fortement dominantes dans le sens travers qui entraînent des oscillations dans le sens machine des forces de rétrécissement. Cependant, on a trouvé de manière inattendue que le membre de moulage des Figures 2A à 2C fournit un membre de moulage à motifs possédant des jointures semi-continues dominantes dans le sens travers qui permettent un meilleur contrôle du moulage et de l'étirement de la structure fibreuse tout en surmontant les aspects négatifs du passé. Exemples non limitatifs de fabrication de produits de type papier hygiénique Les produits de type papier hygiénique de la présente invention peuvent être fabriqués par n'importe quel procédé de fabrication de papier approprié pour autant qu'un membre de moulage de la présente invention soit utilisé pour fabriquer le produit de type papier hygiénique ou au moins une couche de structure fibreuse du produit de type papier hygiénique et que le produit de type papier hygiénique présente les valeurs de compressibilité et de rigidité de plaque de la présente invention. Le procédé peut être un procédé de fabrication de produit de type papier hygiénique qui utilise un séchoir cylindrique tel qu'un frictionneur (un procédé par frictionneur) ou il peut s'agir d'un procédé sans frictionneur tel qu'on utilise pour fabriquer des structures fibreuses et/ou des produits de type papier hygiénique de masse volumique essentiellement uniforme et/ou non crêpés. En variante, les structures fibreuses et/ou produits de type papier hygiénique peuvent être fabriqués par un procédé appliqué par jet d'air et/ou des procédés soufflés en fusion et/ou filés-liés et n'importe quelle combinaison de ceux-ci pour autant que les structures fibreuses et/ou produits de type papier hygiénique de la présente invention soient fabriqués par ceux-ci.
Comine illustré sur la Figure 4, un exemple d'un procédé et d'un équipement, représenté par 36 pour fabriquer un produit de papier hygiénique selon la présente invention comprend la fourniture d'une dispersion aqueuse de fibres (une composition de fabrication fibreuse ou bouillie de fibres) à une caisse d'arrivée 38 qui peut être de n'importe quelle conception avantageuse. À partir de la caisse d'arrivée 38, la dispersion aqueuse de fibres est délivrée à un premier élément poreux 40 qui est typiquement une toile Fourdrinier, pour produire une structure fibreuse embryonnaire 42. Le premier élément poreux 40 peut être supporté par un rouleau de tête 44 et une pluralité de rouleaux de retour 46 desquels seulement deux sont montrés. Le premier élément poreux 40 peut être propulsé dans la direction indiquée par la flèche directionnelle 48 par un moyen d'entraînement, non illustré. Des unités auxiliaires facultatives et/ou des dispositifs couramment associés à des machines de fabrication de structure fibreuse et au premier élément poreux 40, mais non illustrés, incluent des marbres, des racles d'égouttage, des caisses aspirantes, des rouleaux de tension, des rouleaux supports, des douches de nettoyage de toile, et similaires.
Après que la dispersion aqueuse de fibres est déposée sur le premier élément poreux 40, la structure fibreuse embryonnaire 42 est formée, typiquement par l'élimination d'une partie du milieu de dispersion aqueux par des techniques bien connues du spécialiste de la technique. Des caisses aspirantes, marbres, racles d'égouttage, et similaires sont utiles pour effectuer l'élimination d'eau. La structure fibreuse embryonnaire 42 peut se déplacer avec le premier élément poreux 40 autour du rouleau de retour 46 et est amenée en contact avec un membre de moulage à motifs 50, tel qu'une ceinture de séchage à circulation d'air à motifs tridimensionnels. Alors qu'elle est en contact avec le membre de moulage à motifs 50, la structure fibreuse embryonnaire 42 sera déviée, réarrangée et/ou davantage déshydratée. Ceci peut être réalisé en appliquant des vitesses et/ou pressions différentielles.
Le membre de moulage à motifs 50 peut être sous la forme d'une ceinture sans fin. Dans cette représentation simplifiée, le membre de moulage à motifs 50 passe à proximité et autour de rouleaux de retour de membre de moulage à motifs 52 et du rouleau pinceur d'impression 54 et peut se déplacer dans la direction indiquée par la flèche directionnelle 56. Associés au membre de moulage à motifs 50, mais non illustrés, on peut avoir divers rouleaux supports, d'autres rouleaux de retour, des moyens de nettoyage, des moyens d'entraînement, et similaires bien connus du spécialiste de la technique, lesquels peuvent être couramment utilisés dans des machines de fabrication de structure fibreuse. Après que la structure fibreuse embryonnaire 42 a été associée au membre de moulage à motifs 50, les fibres au sein de la structure fibreuse embryonnaire 42 sont déviées dans les coussinets et/ou un réseau de coussinets (« conduites de déviation ») présents dans le membre de moulage à motifs 50. Dans un exemple de cette étape de procédé, il n'y a pratiquement pas d'élimination d'eau de la structure fibreuse embryonnaire 42 à travers les conduites de déviation après que la structure fibreuse embryonnaire 42 a été associée au membre de moulage à motifs 50, mais avant la déviation des fibres dans les conduites de, déviation. Une élimination d'eau supplémentaire de la structure fibreuse embryonnaire 42 peut avoir lieu pendant et/ou après le moment où les fibres sont en train d'être déviées dans les conduites de déviation. L'élimination d'eau de la structure fibreuse embryonnaire 42 peut se poursuivre jusqu'à ce que la consistance de la structure fibreuse embryonnaire 42 associée au membre de moulage à motifs 50 soit augmentée d'environ 25 % à environ 35 %. Une fois que cette consistance de la structure fibreuse embryonnaire 42 est obtenue, alors la structure fibreuse embryonnaire 42 peut être dénommée structure fibreuse intermédiaire 58. Durant le procédé de formage de la structure fibreuse embryonnaire 42, de l'eau en suffisance peut être éliminée, comme par un procédé sans compression, de la structure fibreuse embryonnaire 42 avant qu'elle s'associe au membre de moulage à motifs 50 de sorte que la consistance de la structure fibreuse embryonnaire 42 peut aller d'environ 10 % à environ 30 %.
Alors que les demandeurs refusent d'être lié à l'une quelconque théorie particulière de fonctionnement, il apparaît que la déflexion des fibres dans la structure fibreuse embryonnaire et l'élimination d'eau de la structure fibreuse embryonnaire commencent pratiquement en même temps. Des modes de réalisation peuvent, cependant, être envisagés, dans lesquels la déflexion et l'élimination d'eau sont des opérations séquentielles. Sous l'influence de la pression différentielle de fluide appliquée, par exemple, les fibres peuvent être déviées dans la conduite de déviation avec un réordonnancement conjoint des fibres. L'élimination d'eau peut se produire avec un réordonnancement poursuivi des fibres. La déflexion des fibres, et de la structure fibreuse embryonnaire, peut provoquer une augmentation apparente de superficie de la structure fibreuse embryonnaire. En outre, le réordonnancement des fibres peut sembler provoquer un réordonnancement dans les espaces ou capillaires existant entre et/ou parmi les fibres. On pense que le réordonnancement des fibres peut prendre un des deux modes en fonction d'un certain nombre de facteurs tels que, par exemple, la longueur de fibre. Les extrémités libres des fibres longues peuvent être seulement pliées dans l'espace défini par la conduite de déviation alors que les etrémités opposées sont contraintes dans la région des crêtes. Les fibres plus courtes, d'autre part, peuvent réellement être transportées de la région des crêtes dans la conduite de déviation (les fibres dans les conduites de déviation seront également réarrangées les unes par rapport aux autres). Naturellement, il est possible que l'un et l'autre des modes de réordonnancement se produisent simultanément. Comme noté, l'élimination d'eau se produit à la fois pendant et après déflexion ; cette élimination d'eau peut entraîner une diminution de mobilité des fibres dans la structure fibreuse embryonnaire. Cette diminution de mobilité des fibres peut avoir tendance à fixer et/ou geler les fibres en place après qu'elles ont été déviées et réarrangées. Bien sûr, le séchage de la structure fibreuse dans une étape ultérieure dans le procédé de la présente invention sert à fixer et/ou geler plus fermement les fibres en position. N'importe quel moyen avantageux connu d'une manière classique dans la technique de fabrication du papier peut être utilisé pour sécher la structure fibreuse intermédiaire 58. Des exemples d'un tel procédé de séchage approprié incluent une soumission de la structure fibreuse intermédiaire 58 à des séchoirs classiques et/ou à circulation et/ou à des frictionneurs. Dans un exemple d'un processus de séchage, la structure fibreuse intermédiaire 58 en association avec le membre de moulage à motifs 50 passe autour du rouleau de retour de membre de moulage à motifs 52 et se déplace dans la direction indiquée par la flèche directionnelle 56. La structure fibreuse intermédiaire 58 peut d'abord passer à travers un préséchoir 60 facultatif. Ce préséchoir 60 peut être un séchoir à circulation classique (séchoir à air chaud) bien connu du spécialiste de la technique. Facultativement, le préséchoir 60 peut être ce que l'on appelle un appareil de déshydratation capillaire. Dans un tel appareil, la structure fibreuse intermédiaire 58 passe au-dessus d'un secteur d'un cylindre ayant des pores de taille capillaire préférentielle à travers sa couverture poreuse de forme cylindrique. Facultativement, le préséchoir 60 peut être une combinaison d'appareil de déshydratation capillaire et de séchoir à circulation. La quantité d'eau éliminée dans le préséchoir 60 peut être contrôlée de sorte qu'une structure fibreuse préséchée 62 quittant le préséchoir 60 a une consistance allant d'environ 30 % à environ 98 %. La structure fibreuse préséchée 62, qui peut toujours être associée au membre de moulage à motifs 50, peut passer autour d'un autre rouleau de retour de membre de moulage à motifs 52 à mesure qu'elle se déplace vers un rouleau pinceur d'impression 54. À mesure que la structure fibreuse préséchée 62 passe à travers la ligne de contact formée entre rouleau pinceur d'impression 54 et une surface d'un frictionneur 64, le motif formé par la surface supérieure 66 du membre de moulage à motifs 50 est imprimé dans la structure fibreuse préséchée 62 de façon à former une structure fibreuse à motifs tridimensionnels 68. La structure fibreuse marquée 68 peut ensuite venir adhérer à la surface du frictionneur 64 où elle peut être séchée à une consistance d'au moins environ 95 %. La structure fibreuse à motifs tridimensionnels 68 peut ensuite être rétrécie par crêpage de la structure fibreuse à motifs tridimensionnels 68 avec une lame de crêpage 70 pour retirer la structure fibreuse à motifs tridimensionnels 68 de la surface du frictionneur 64 en entraînant la production d'une structure fibreuse crêpée à motifs tridimensionnels 72 suivant la présente invention. Tel qu'il est utilisé ici, rétrécissement désigne la réduction de longueur d'une structure fibreuse sèche (ayant une consistance d'au moins environ 90 % et/ou au moins environ 95 %) qui se produit lorsque de l'énergie est appliquée à la structure fibreuse sèche d'une manière telle que la longueur de la structure fibreuse est réduite et les fibres dans la structure fibreuse sont réarrangées avec une dislocation conjointe des liaisons fibre-fibre. Le rétrécissement peut être accompli de n'importe laquelle de plusieurs manières bien connues. Un procédé habituel de rétrécissement est le crêpage. La structure fibreuse crêpée à motifs tridimensionnels 72 peut être soumise à des étapes de post-traitement telles qu'un calandrage, des opérations de production de touffes, et/ou un gaufrage et/ou une conversion. Un autre exemple d'un procédé approprié de fabrication du papier pour fabriquer les produits de papier hygiénique de la présente invention est illustré sur la Figure 5. La Figure 5 illustre un procédé à séchage par circulation d'air non crêpé. Dans cet exemple, une caisse d'arrivée multicouche 74 dépose une suspension aqueuse de fibres de fabrication du papier entre des toiles de formage 76 et 78 de façon à former une structure fibreuse embryonnaire 80. La structure fibreuse embryonnaire 80 est transférée vers un tissu de transfert à mouvement plus lent 82 avec l'aide d'au moins une caisse aspirante 84. Le niveau de vide utilisé pour les transferts de structure fibreuse peut aller d'environ 10 à environ 51 kilopascals (environ 3 à environ 15 pouces de mercure (76 à environ 381 millimètres de mercure)). La caisse aspirante 84 (pression négative) peut être complétée ou remplacée par l'utilisation de pression positive depuis le côté opposé de la structure fibreuse embryonnaire 80 pour souffler la structure fibreuse embryonnaire 80 sur le tissu suivant en plus ou en remplacement de son aspiration sur le tissu suivant avec du vide. En outre, un ou des rouleaux aspirants peuvent être utilisés pour remplacer la ou les caisse(s) aspirante(s) 84.
La structure fibreuse embryonnaire 80 est ensuite transférée vers un membre de moulage 50 de la présente invention, telle qu'un tissu de séchage à circulation d'air, et envoyée sur des séchoirs à circulation d'air 86 et 88 pour sécher la structure fibreuse embryonnaire 80 de façon à former une structure fibreuse à motifs tridimensionnels 90. Alors qu'elle est soutenue par le membre de moulage 50, la structure fibreuse à motifs tridimensionnels 90 est finalement séchée à une consistance d'environ 94 % pour cent ou plus. Après séchage, la structure fibreuse à motifs tridimensionnels 90 est transférée du membre de moulage 50 au tissu 92 et puis brièvement intercalée entre les tissus 92 et 94. La structure fibreuse à motifs tridimensionnels séchée 90 reste avec le tissu 94 jusqu'à ce qu'elle soit enroulée au niveau du dévidoir 96 (« bobine-mère ») en tant que structure fibreuse finie. Par la suite, la structure fibreuse à motifs tridimensionnels finie 90 peut être déroulée, calandrée et convertie en produit de type papier hygiénique de la présente invention, tel qu'un rouleau de papier absorbant pour la toilette, de n'importe quelle manière appropriée. Encore un autre exemple d'un procédé approprié de fabrication du papier pour fabriquer les produits de papier hygiénique de la présente invention est illustré sur la Figure 6. La Figure 6 illustre une machine de fabrication de papier 98 possédant une section de formage classique à toile jumelée 100, une section de passage de feutre 102, une section de presse à sabot 104, une section de membre de moulage 106, dans ce cas une section de tissu de crêpage, et une section de frictionneur 108 appropriée pour mettre en pratique la présente invention. La section de formage 100 inclut une paire de tissus de formage 110 et 112 soutenus par une pluralité de rouleaux 114 et un rouleau de formage 116. Une caisse d'arrivée 118 fournit une composition de fabrication de papier à une ligne de contact 120 entre le rouleau de formage 116 et le rouleau 114 et les tissus 110 et 112. La composition de fabrication forme une structure fibreuse embryonnaire 122 qui est déshydratée sur les tissus 110 et 112 avec l'assistance de vide, par exemple, au moyen de la caisse aspirante 124. La structure fibreuse embryonnaire 122 est avancée vers un feutre de fabrication de papier 126 qui est soutenu par une pluralité de rouleaux 114 et le feutre 126 est en contact avec un rouleau de presse à sabot 128. La structure fibreuse embryonnaire 122 est de faible consistance lorsqu'elle est transférée au feutre 126. Le transfert peut être assisté par le vide ; comme par un rouleau aspirant si on le souhaite ou une semelle de prise ou aspirante, comme il est connu dans la technique. À mesure que la structure fibreuse embryonnaire 122 atteint le rouleau de presse à sabot 128, elle peut avoir une consistance de 10 à 25 % lorsqu'elle pénètre dans la ligne de contact de presse à sabot 130 entre le rouleau de presse à sabot 128 et le rouleau de transfert 132. Le rouleau de transfert 132 peut être un rouleau chauffé, si on le souhaite. Au lieu d'un rouleau de presse à sabot 128, il pourrait s'agir d'un rouleau de pression d'aspiration classique. Si un rouleau de presse à sabot 128 est employé, il est souhaitable que le rouleau 114 immédiatement avant le rouleau de presse à sabot 128 soit un rouleau aspirant efficace pour éliminer l'eau du feutre 126 avant que le feutre 126 ne pénètre dans la ligne de contact de presse à sabot 130 étant donné que l'eau provenant de la composition de fabrication sera pressée dans la feutre 126 dans la ligne de contact de presse à sabot 130. Dans n'importe quel cas, l'utilisation d'un rouleau aspirant au niveau du rouleau 114 est typiquement souhaitable pour assurer que la structure fibreuse embryonnaire 122 reste en contact avec le feutre 126 pendant le changement de direction, comme l'aura à l'esprit un spécialiste de la technique à partir du diagramme. La structure fibreuse embryonnaire 122 subit un pressage humide sur le feutre 126 dans la ligne de contact de presse à sabot 130 avec l'assistance du sabot presseur 134. La structure fibreuse embryonnaire 122 est ainsi déshydratée de manière compacte au niveau de la ligne de contact de presse à sabot 130, typiquement en augmentant la consistance de 15 points ou plus à ce stade du procédé. La configuration montrée au niveau de la ligne de contact de presse à sabot 130 est généralement dénommée une presse à sabot ; en rapport avec la présente invention, le rouleau de transfert 132 est opérationnel en tant que cylindre de transfert qui fonctionne pour transporter la structure fibreuse embryonnaire 122 à grande vitesse, typiquement de 5,08 mètres/seconde (m/s) à 30,5 m/s (1 000 pieds/minute (pieds par minute) à 6 000 pieds par minute) vers la section de membre de moulage à motifs 106 de la présente invention, par exemple, une section de tissu de séchage à circulation d'air, également désignée dans ce procédé par section de tissu de crêpage. Le rouleau de transfert 132 possède une surface de rouleau de transfert lisse 136 qui peut être pourvue d'adhésif et/ou d'agents anti-adhésifs, au besoin. La structure fibreuse embryonnaire 122 vient adhérer à la surface de rouleau de transfert 136 qui tourne à une vitesse angulaire élevée à mesure que la structure fibreuse embryonnaire 122 continue d'avancer dans le sens machine indiqué par les flèches 138. Sur le rouleau de transfert 132, la structure fibreuse embryonnaire 122 présente une distribution apparente de fibre généralement aléatoire.
La structure fibreuse embryonnaire 122 pénètre dans la ligne de contact de presse à sabot 130 typiquement à des consistances de 10 à 25 % et est déshydratée et séchée à des consistances allant d'environ 25 à environ 70 % au moment où elle est transférée au membre de moulage 140 selon la présente invention qui, dans ce cas, est un tissu de crêpage à motifs, comme illustré dans le diagramme.
Le membre de moulage 140 est supporté sur une pluralité de rouleaux 114 et un rouleau pinceur de presse 142 et forme une ligne de contact de membre de moulage 144, par exemple, une ligne de contact de crêpage par tissu, avec le rouleau de transfert 132, comme illustré. Le membre de moulage 140 définit une ligne de contact de crêpage sur la distance dans laquelle le membre de moulage 140 est adapté pour venir en contact avec le rouleau de transfert 132 ; c'est-à-dire applique une pression significative à la structure fibreuse embryonnaire 122 contre le rouleau de transfert 132. Dans ce but, un rouleau pinceur de presse de support (ou crêpage) 142 peut être pourvu d'une surface déformable souple qui augmentera la longueur de la ligne de contact de crêpage et augmentera l'angle de crêpage par tissu entre le membre de moulage 140 et la structure fibreuse embryonnaire 122 et le point de contact ou un rouleau de presse à sabot pourrait être utilisé comme rouleau pinceur de presse 142 pour augmenter le contact efficace avec la structure fibreuse embryonnaire 122 dans un membre de moulage par choc élevé 144 où la structure fibreuse embryonnaire 122 est transférée au membre de moulage 140 et avancée dans le sens machine 138. En utilisant un équipement différent au niveau de la ligne de contact de membre de moulage 144, il est possible d'ajuster l'angle de crêpage par tissu ou l'angle de retrait de la ligne de contact de membre de moulage 144. Ainsi, il est possible d'influencer la nature et la quantité de redistribution délamination/décollement de fibre qui peut se produire au niveau de la ligne de contact de membre de moulage 144 en ajustant ces paramètres de ligne de contact. Dans certains modes de réalisation, il peut être souhaitable de restructurer les caractéristiques inter-fibres dans la direction z, alors que dans d'autres cas, on peut vouloir influencer les propriétés uniquement dans le plan de la structure fibreuse. Les paramètres d'écartement du membre de moulage peuvent influencer la distribution de fibre dans la structure fibreuse dans une diversité de directions, y compris induire des changements dans la direction z ainsi que dans le sens machine et le sens travers. Dans n'importe quel cas, le 10 transfert du rouleau de transfert au membre de moulage est un impact élevé en ce que le tissu se déplace plus lentement que la structure fibreuse et qu'un changement significatif de vitesse se produit. Typiquement, la structure fibreuse est crêpée n'importe où de 10 à 60 % et même plus, durant le transfert du rouleau de transfert au membre de moulage. La ligne de contact de membre de moulage 144 s'étend généralement sur une 15 distance d'écartement de membre de moulage pouvant aller d'environ 0,32 cm à environ 5 cm, typiquement 1,3 cm à 5 cm (environ 1/8" à environ 2", typiquement 1/2" à 2"). Pour un membre de moulage 140, par exemple, une toile de crêpage, avec 32 fils dans le sens travers par 2,5 cm (par pouce), la structure fibreuse embryonnaire 122 rencontrera ainsi n'importe où d'environ 4 à 64 filaments de trame 20 dans l'écartement de membre de moulage 144. La pression de contact dans la ligne de contact de membre de moulage 144, c'est-à-dire le chargement entre le rouleau 142 et le rouleau de transfert 132 va de manière appropriée de 3,5 à 17,5 kilonewtons par mètre (kN/m) (20 à 100 livres par pouce linéaire (PLI)). 25 Après passage à travers la ligne de contact de membre de moulage 144 et, par exemple, un crêpage par tissu de la structure fibreuse embryonnaire 122, une structure fibreuse à motifs tridimensionnels 146 continue d'avancer le long du sens machine 138 où elle subit un pressage humide sur un frictionneur (sécheur) 148 dans la ligne de contact de transfert 150. Le transfert à la ligne de contact 150 se produit à une 30 consistance de la structure fibreuse à motifs tridimensionnels 146 allant généralement d'environ 25 à environ 70 %. À ces consistances, il est difficile de faire adhérer la structure fibreuse à motifs tridimensionnels 146 à la surface de frictionneur 152 suffisamment fermement pour retirer énergiquement la structure fibreuse à motifs tridimensionnels 146 du membre de moulage 140. Cet aspect du procédé est important, particulièrement lorsqu'on souhaite utiliser une coiffe de séchage à grande vitesse, ainsi que maintenir des conditions de crêpage à impact élevé. À cet égard, on note que les procédés classiques de séchage par circulation d'air ne font pas appel à des coiffes à grande vitesse étant donné qu'une adhésion suffisante au frictionneur n'est pas obtenue. On a trouvé, suivant la présente invention, que l'utilisation d'adhésifs particuliers coopère avec une structure fibreuse modérément humide (25 à 70 % de consistance) pour la faire adhérer suffisamment au frictionneur pour permettre un fonctionnement à grande vitesse du système et un séchage à l'air à contact à vitesse de jet élevée. À cet égard, une composition adhésive poly(alcool vinylique)/polyarnide telle qu'indiquée ci-dessus est appliquée à 154, selon le besoin. La structure fibreuse à motifs tridimensionnels est séchée sur le cylindre frictionneur 148 qui est un cylindre chauffé et de l'air à contact à vitesse élevée de jet dans la hotte de frictionneur 156. À mesure que le cylindre frictionneur 148 tourne, la structure fibreuse à motifs tridimensionnels 146 est crêpée du cylindre frictionneur 148 par la racle de crêpage 158 et est enroulée sur un rouleau de bobinage 160. Le crêpage du papier à partir d'un frictionneur peut être effectué en utilisant une lame de crêpage oscillante, telle que celle décrite dans le brevet U.S. No. 5 690 788. On a montré que l'utilisation de la lame de crêpage oscillante communiquait plusieurs avantages lorsqu'elle est utilisée dans la production de produits de type papier absorbant. En général, des produits de type papier absorbant crêpés à l'aide d'une lame oscillante ont une épaisseur plus élevé, un allongement accru dans le sens travers, et un volume de vide plus élevé que des produits de type papier absorbant comparables, produits en utilisant des lames de crêpage classiques. Tous ces changements effectués par l'utilisation de la lame oscillante ont tendance à se corréler avec une perception de douceur améliorée des produits de type papier absorbant. Lorsqu'un procédé de crêpage humide est employé, un séchoir à air de contact, un séchoir à circulation d'air, ou une pluralité de séchoirs à tambour peut être utilisé au lieu d'un frictionneur. Des séchoirs à air de contact sont décrits dans les brevets et demandes suivants : brevet U.S. No. 5 865 955 d'Ilvespaaet et al., brevet U.S. No. 5 968 590 d'Ahonen et al., brevet U.S. No. 6 001 421 d'Ahonen et al., brevet U.S. No. 6 119 362 de Sundqvist et al., demande de brevet U.S. No. de série. 09/733 172, intitulée Wet Crepe, Impingement-Air Dry Process for Making Absorbent Sheet, maintenant brevet U.S. No. 6 432 267. Une unité de séchage à circulation comme il est bien connu dans la technique est décrite dans le brevet U.S. No. 3 432 936 de Cole et al et dans le brevet U.S. No. 5 851 353 qui décrit un système de séchage à tambour. On montre sur la Figure 7 une machine de fabrication de papier 98, similaire à la Figure 7, destinée à être utilisée en rapport avec la présente invention. La machine de fabrication de papier 98 est une machine à trois boucles de tissu possédant une section de formage 100, généralement désignée dans la technique par formeur en croissant. La section de formage 100 inclut une toile de formage 162 soutenue par une pluralité de rouleaux tels que les rouleaux 114. La section de formage 100 inclut également un rouleau de formage 166, qui soutient le feutre de fabrication de papier 126, de telle sorte que la structure fibreuse embryonnaire 122 est formée directement sur le feutre 126. Le passage de feutre 102 s'étend jusqu'à une section de presse à sabot 104 dans laquelle la structure fibreuse embryonnaire humide 122 est déposée sur un rouleau de transfert 132 (également désigné parfois rouleau de support), comme décrit précédemment. Par la suite, la structure fibreuse embryonnaire 122 est crêpée sur le membre de moulage 140, tel qu'un tissu de crêpage, dans la ligne de contact de membre de moulage 144 avant d'être déposée sur le frictionneur 148 dans une autre ligne de contact de presse 150. La machine de fabrication de papier 98 peut inclure un rouleau tournant aspirant, dans certains modes de réalisation ; cependant, le système à trois boucles peut être configuré selon diverses façons dans lesquelles un rouleau tournant n'est pas nécessaire. Cette caractéristique est particulièrement importante en rapport avec la reconstruction d'une machine à papier dans la mesure où la dépense de relocalisation de l'équipement associé, c'est-à- dire l'équipement de mise en pâte ou de traitement de fibre et/ou l'équipement de séchage volumineux et onéreux, tel que le frictionneur ou la pluralité de séchoirs à tambour, rendrait le coût de reconstruction prohibitif, à moins que les améliorations ne puissent être conçues pour être compatibles avec l'installation existante.
La Figure 8 montre un autre exemple d'un procédé approprié de fabrication du papier pour fabriquer les produits de papier hygiénique de la présente invention. La Figure 8 illustre une machine de fabrication de papier 98 destinée à être utilisée en rapport avec la présente invention. La machine de fabrication de papier 98 est une machine à trois boucles de tissu possédant une section de formage 100, généralement désignée dans la technique par formeur en croissant. La section de formage 100 inclut une caisse d'arrivée 118 déposant une composition de fabrication sur la toile de formage 110 soutenue par une pluralité de rouleaux 114. La section de formage 100 inclut également un rouleau de formage 166, qui soutient le feutre de fabrication de papier 126, de telle sorte que la structure fibreuse embryonnaire 122 est formée directement sur le feutre 126. Le passage de feutre 102 s'étend jusqu'à une section de presse à sabot 104 dans laquelle la structure fibreuse embryonnaire humide 122 est déposée sur un rouleau de transfert 132 et subit un pressage humide simultanément avec le transfert. Par la suite, la structure fibreuse embryonnaire 122 est transférée à la section de membre de moulage 106, en étant transférée vers et/ou crêpée sur le membre de moulage 140 de la présente invention, par exemple, une ceinture de séchage à circulation d'air, dans la ligne de contact de membre de moulage 144, par exemple, une ligne de contact de crêpage de ceinture, avant d'être facultativement aspirée par le vide par la caisse aspirante 168, puis déposée sur le frictionneur 148 dans une autre ligne de contact de la presse 150 en utilisant un adhésif de crêpage, comme indiqué ci-dessus. Le transfert à un frictionneur à partir de la ceinture de crêpage diffère des transferts classiques dans une presse humide classique (CWP) allant d'un feutre à un frictionneur. Dans un procédé CWP, les pressions dans la ligne de contact de transfert peuvent être de plus ou moins 87,6 kN/mètre (500 PLI), et la zone de contact sous pression entre la surface du frictionneur et la structure fibreuse est proche de, ou égale à, 100 %. Le rouleau presseur peut être un rouleau d'aspiration qui peut avoir une dureté P&J de 25-30. D'autre part, un procédé de crêpage par ceinture de la présente invention implique typiquement le transfert sur un frictionneur avec 4 à 40 % de zone de contact sous pression entre la structure fibreuse et la surface du frictionneur à une pression de 43,8 à 61,3 kN/mètre (250 à 350 PLI). Aucune aspiration n'est appliquée dans la ligne de contact de transfert, et un rouleau de pression plus mou est utilisé, dureté P&J 35-45. La machine de fabrication de papier peut inclure un rouleau d'aspiration, dans certains modes de réalisation ; cependant, le système à trois boucles peut être configuré selon diverses façons dans lesquelles un rouleau tournant n'est pas nécessaire. Cette caractéristique est particulièrement importante en rapport avec la reconstruction d'une machine à papier dans la mesure où la dépense de relocalisation de l'équipement a,ssocié, c'est-à-dire la caisse d'arrivée, l'équipement de mise en pâte ou de traitement de fibre et/ou l'équipement de séchage volumineux et onéreux, tel que le frictionneur ou la pluralité de séchoirs à tambour, rendrait le coût de reconstruction prohibitif, à moins que les améliorations ne puissent être conçues pour être compatibles avec l'installation existante. L'exemple suivant illustre un exemple non limitatif pour une préparation d'un produit de type papier hygiénique comprenant une structure fibreuse selon la présente invention sur une machine de fabrication de structure fibreuse de Fourdrinier (fabrication du papier) à l'échelle pilote. Une bouillie aqueuse de fibres de pâte à papier d'eucalyptus (pâte kraft de bgis de feuillus blanchie Fibria Brazilian) est préparée à environ 3 % de fibres en poids en utilisant un triturateur classique, puis transférée vers la caisse d'alimentation de fibres de bois de feuillus. La bouillie de fibres d'eucalyptus de la caisse d'alimentation de bois de feuillus est pompée à travers un conduit d'alimentation vers une pompe de mélange à bois de feuillus où la consistance de la bouillie est réduite d'environ 3 % en poids de fibre à environ 0,15 % en poids de fibre. La bouillie d'eucalyptus à 0,15 % est ensuite pompée et répartie de manière égale dans les chambres supérieure et inférieure d'une caisse d'arrivée multicouche, à trois chambres d'une machine de fabrication du papier par voie humide de Fourdrinier. En outre, une bouillie aqueuse de fibres de pâte à papier NSK (Kraft de bois de conifères septentrional) est préparée à environ 3 % de fibres en poids en utilisant un triturateur classique, puis transférée vers la caisse d'alimentation de fibres de bois de conifères. La bouillie de fibres NSK de la caisse d'alimentation en bois de conifères est pompée à travers un conduit d'alimentation pour être raffinée à un indice d'égouttage normalisé canadien (CSF) d'environ 630. La bouillie de fibres NSK raffinée est ensuite dirigée vers la pompe de mélange NSK où la consistance de la bouillie NSK est réduite d'environ 3 % en poids de fibre à environ 0,15 % en poids de fibre. La bouillie d'eucalyptus à 0,15 % est ensuite dirigée et répartie dans la chambre centrale d'une caisse d'arrivée multicouche, à trois chambres d'une machine de fabrication du papier par voie humide de Fourdrinier. Afin de communiquer une résistance à l'humidité temporaire à la structure fibreuse finie, une dispersion à 1 % d'additif de renforcement humide temporaire (par exemple, Parez® commercialisé par Kemira) est préparée et est ajoutée au conduit d'alimentation de fibres NSK à une vitesse suffisante pour délivrer 0,3 % d'additif de renforcement humide temporaire en fonction du poids sec des fibres NSK.
L'absorption de l'additif de renforcement humide temporaire est améliorée en faisant passer la bouillie traitée à travers un mélangeur en ligne. La machine de fabrication du papier à application par voie humide a une caisse d'arrivée en couches ayant une chambre supérieure, une chambre centrale, et une chambre inférieure où les chambres alimentent directement sur la toile de formage (toile Fourdrinier). La bouillie de fibres d'eucalyptus de 0,15 % de cohérence est dirigée vers la caisse d'arrivée supérieure et la chambre de caisse d'arrivée inférieure. La bouillie de fibres NSK est dirigée vers la chambre de caisse d'arrivée centrale. Les trois couches de fibres sont délivrées simultanément en relation superposée sur la toile Fourdrinier de 10 façon à former dessus une structure fibreuse embryonnaire (bande) à trois couches, de laquelle environ 33 % du côté supérieur est constitué des fibres d'eucalyptus, environ 33 % est constitué des fibres d'eucalyptus sur le côté inférieur et environ 34 % est constitué des fibres NSK au centre. La déshydratation s'effectue au travers de la toile Fourdrinier et est assistée par un déflecteur et des caisses aspirantes de table de toile. La 15 toile Fourdrinier est une 84M (84 sur 76 5A, Albany International). La vitesse de la toile Fourdrinier est d'environ 4,06 mètres par seconde (m/s) (800 pieds par minute). La structure fibreuse de nappe embryonnaire est transférée de la toile Fourdrinier, à une consistance de fibre d'environ 16 à 20 % au niveau du point de transfert, sur une ceinture de séchage à circulation d'air à motifs tridimensionnels, comme illustré sur les 20 Figures 2A à 2C. La vitesse de la ceinture de séchage à circulation d'air à motifs tridimensionnels est identique à la vitesse de la toile Fourdrinier. La ceinture de séchage à circulation d'air à motifs tridimensionnels est conçue pour donner une structure fibreuse telle qu'illustrée sur les Figures 3A-3D, comprenant un motif de régions de coussinet à faible masse volumique semi-continues et de régions de jointure à masse volumique 25 élevée semi-continues. Cette ceinture de séchage à circulation d'air à motifs tridimensionnels est formée par coulage d'une surface imperméable en résine sur un tissu de soutien en maille de fibres, comme illustré sur les Figures 2B et 2C. Le tissu de soutien est un treillis fin à double couche de 98 x 52 filaments. L'épaisseur de la résine coulée est d'environ 0,33 millimètre (13 mils) au-dessus de la toile de soutien. 30 Une déshydratation supplémentaire de la structure fibreuse est accomplie par drainage assisté par le vide jusqu'à ce que la structure fibreuse ait une consistance de fibre d'environ 20 % à 30 %.
Tout en restant en contact avec la ceinture de séchage à circulation d'air à motifs tridimensionnels, la structure fibreuse est préséchée par un souffle d'air à travers des préséchoirs jusqu'à une consistance de fibre d'environ 50 à 65 % en poids. Après les préséchoirs, la structure fibreuse semi-sèche est transférée vers le frictionneur et vient adhérer à la surface du frictionneur avec un adhésif de crêpage vaporisé. L'adhésif de crêpage est une dispersion aqueuse avec les principes actifs constitués d'environ 80 % d'alcool polyvinylique (PVA 88-50), environ 20 % de CREPETROL® 457T20. CREPETROL® 457T20 est commercialisé par Ashland (anciennement Hercules Incorporated de Wilmington, DE). L'adhésif de crêpage est délivré à la surface du frictionneur à un taux d'environ 0,15 % de solides d'adhésif en fonction du poids sec de la structure fibreuse. La consistance de fibre est accrue à environ 97 % avant que la structure fibreuse soit crêpée à sec du frictionneur avec une racle. La racle a un angle de biseau d'environ 25° et est positionnée par rapport au frictionneur pour fournir un angle d'impact d'environ 81°. Le frictionneur est utilisé à une température d'environ 135 °C (275 °F) et une vitesse d'environ 4,06 m/s (800 pieds par minute). La structure fibreuse est enroulée en un rouleau (bobine-mère) en utilisant un tambour de dévidoir entraîné en surface possédant une vitesse périphérique d'environ 3,53 m/s (695 pieds par minute). Deux bobines-mères de la structure fibreuse sont ensuite converties en produit de type papier hygiénique par chargement du rouleau de structure fibreuse dans un support de déroulement. La vitesse de production est de 2,03 m/s (400 pieds/min). Une bobine-mère de la structure fibreuse est déroulée et transportée sur un support de gaufrage où la structure fibreuse est contractée de façon à former le motif de gaufrage dans la structure fibreuse, puis combinée avec la structure fibreuse provenant de l'autre bobine-mère pour fabriquer un produit de type papier hygiénique multicouche (2 couches). Le produit de type papier hygiénique multicouche est ensuite transporté sur une Qerudeuse à fente à travers laquelle un produit chimique de surface peut être appliqué. Le produit de type papier hygiénique multicouche est ensuite transporté vers un enrouleur où il est enroulé sur un mandrin de façon à former une bobine. La bobine de produit de type papier hygiénique multicouche est ensuite transportée vers une scie à bobines où la bobine est coupée en rouleaux finis de produit de type papier hygiénique multicouche. Le, produit de papier hygiénique multicouche de cet exemple présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25 et même supérieur à 2,5, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement décrit ici. Procédés de test Sauf indication contraire, tous les tests décrits ici y compris ceux décrits sous la section Définitions et les procédés de test qui suivent sont effectués sur des échantillons qui ont été conditionnés dans un local conditionné à une température de 23 °C ± 1,0 °C et une humidité relative de 50 % ± 2 % pendant un minimum de 2 heures avant le test. Les échantillons testés sont des « unités utilisables ». Des « unités utilisables », tel qu'il est utilisé ici, désignent des feuilles, des parties plates provenant d'un stock en rouleau, des parties plates pré-transformées, et/ou des produits monocouches ou multicouches. Tous les tests sont effectués dans un tel local conditionné. Ne pas tester des échantillons qui ont des défauts tels que des plis, des déchirements, des trous, et similaires. Tous les instruments sont étalonnés selon les spécifications du fabricant.
Procédé de test de masse surfacique La masse surfacique d'un échantillon de structure fibreuse et/ou de produit de papier hygiénique est mesurée en sélectionnant douze (12) unités utilisables de la structure fibreuse et en faisant deux piles de six (6) unités utilisables chacune. Si des perforations ou plis sont présents, les garder alignés sur le même côté lorsqu'on empile les unités utilisables. On utilise un couteau de précision pour couper chaque pile en carrés d'exactement 8,89 cm x 8,89 cm + ou - 0,0089 cm (carrés de 3,500 po x 3,500 po + ou 0,0035 po) de tolérance dans chaque dimension. Les deux piles de canés coupés sont combinées pour fabriquer une pile de masse surfacique de douze (12) carrés d'épaisseur.
La pile est ensuite pesée sur une balance à chargement par le haut avec une résolution de 0,001 g. La balance à chargement par le haut doit être protégée des courants d'air et d'autres perturbations en utilisant un écran de protection contre les courants d'air. Les poids sont enregistrés lorsque les mesures sur la balance à chargement par le haut deviennent constantes. La masse surfacique est calculée comme suit :30 Masse surfacique (livres/3000 pieds2) = Poids de la pile de masse surfacique (g)/ [453,6 g/livres x 12 unités utilisables]/[12,25 pot (qui est l'aire de pile de masse surfacique)/144 pot/pieds2] x 3000 Masse surfacique = Poids de la pile de masse surfacique (g) x 10 000 cm2/m2 (g/m2) 79,0321 cm2 (Aire de la pile de masse surfacique) x 12 (unités utilisables) Donner le résultat à plus ou moins 0,1 (livres/3000 pieds2 ou g/m2) Les dimensions de l'échantillon peuvent être modifiées ou variées en utilisant un couteau 10 de précision similaire tel que mentionné précédemment pour autant qu'on mesure au moins 645 cm2 (100 po2) (précision à +/- 0,65 cm2 (0,1 po2)) d'aire d'échantillon et que l'on pèse sur une balance étalonnée à chargement par le haut avec une résolution de 0,001 g ou plus petite, comme décrit précédemment. 15 Procédés de test de résistance à la traction, allongement, énergie de rupture et module On prépare quatre piles d'unités utilisables en utilisant cinq échantillons dans chaque pile. Si les échantillons ont un sens machine et un sens travers, alors les échantillons dans deux piles sont orientés de la même façon par rapport au sens machine et deux piles sont orientées de la même façon par rapport au sens travers. (Les structures fibreuses qui sont 20 dépourvues d'orientation de sens machine/sens travers sont utilisées sans cette distinction). La taille d'échantillon doit être suffisante pour les tests décrits plus bas. Deux des piles sont marquées pour le test dans le sens machine et deux pour le sens travers. On obtient un total de 8 bandes en coupant 4 échantillons dans le sens machine et 4 échantillons dans le sens travers de dimensions 2,54 cm (1,00") en largeur et au moins 13 cm (5") en longueur. 25 Un testeur de traction à vitesse constante d'extension avec une interface d'ordinateur () (tel qu'EJA Vantage de Thwing-Albert Instrument Co. de West Berlin, New Jersey) équipé de pinces pneumatiques en acier à faces plates de 2,5 cm (1 pouce), alimenté par une pression d'air de 0,41 +/- 0,014 MPa (60 +/- 2 psi). L'instrument est étalonné selon les spécifications du fabricant. Si l'on observe un glissement d'un échantillon dans les pinces, 30 augmenter alors la pression de serrage et tester un nouvel échantillon. La vitesse de traverse est définie sur 10,16 cm/min (4,00 pouces/min). La longueur de référence est définie à 10,2 centimètres (4,00 pouces). Les autres paramètres logiciels de l'instrument sont définis comme suit : la sensibilité à la rupture est réglée à 50 % (c'est-à-dire, le test est terminé lorsque la force chute à 50 % de son pic maximum de force), la largeur d'échantillon est définie à 2,54 centimètres (1,00 pouce), et la force de prétension est définie à 0,11 Newton (11,12 grammes). La vitesse d'acquisition de données est définie à 20 points/seconde à la fois pour les données de force (g) et de déplacement (pouces). La cellule de charge sur l'instrument est d'abord mise à zéro et la position de la traverse est réglée à zéro. Une bande d'échantillon (largeur 2,5 cm (1 pouce) sur l'épaisseur de 1 unité utilisable) est d'abord serrée dans la pince supérieure du testeur de traction, ce qui est suivi par un serrage de l'échantillon dans la pince inférieure, avec la dimension longue de la bande d'échantillon placée parallèle aux côtés du testeur de traction et centrée dans les pinces. Il faut serrer au moins environ 1,3 centimètre (0,5 pouce) d'échantillon à l'intérieur des pinces supérieures et inférieures, comme mesuré à partir de la face avant de la pince. Si l'on observe plus de 0,05 Newton (5 grammes de force) juste après que l'une et l'autre des pinces sont fermées, alors l'échantillon est trop serré, et doit être remplacé par une nouvelle bande d'échantillon. L'échantillon est trop lâche si, après 3 secondes après le début du test, on enregistre moins de 0,01 Newton (1 gramme de force) ou moins. Après que l'échantillon est chargé, on démarre le programme de traction. Le test est terminé après que l'échantillon se rompt et que l'effort de traction enregistré descend à 50 % de sa valeur de pic. Lorsque le test est terminé, on réalise les calculs suivants sur les données enregistrées de force (g) par rapport au déplacement (pouces), tant pour les tests dans le sens machine que dans le sens travers. Le pic de résistance à la traction est la force maximale enregistrée durant le test, indiquée en force par unité de largeur d'échantillon, (g/po à plus ou moins 0,004 N/cm (1 g/po)). Afin de calculer l'allongement maximum, l'énergie de rupture, et le module, on utilise les valeurs de données de déplacement recueillies pour calculer des valeurs de déformation. La position initiale de la traverse est la position à déplacement nul. Le point de données de distance de déplacement auquel la force de traction dépasse la force de pré-tension (c'est-à-dire, la distance de déplacement juste après 0,11 Newtons (11,12 g)) est dénommé le déplacement de pré-tension (po). La longueur de référence ajustée est définie comme la somme de la longueur de référence (dans ce cas 10,2 centimètres (4,00 pouces)) et du déplacement de pré-tension, et elle définit également le point de déformation nulle. Les valeurs absolues de déformation sont calculées en divisant les valeurs de déplacement recueillies (po) par la longueur de référence ajustée (po). La déformation absolue peut être convertie en % de déformation en multipliant par 100. L'allongement maximum est mesuré comme le pourcentage de déformation au point de force maximale (unités en %).
L'énergie de rupture est calculée en intégrant l'aire sous la courbe des données de force de traction (g) par rapport au déplacement (pouce), du déplacement zéro jusqu'au déplacement à la force maximale, et en divisant par le produit de la longueur de référence ajustée (po) et de la largeur de l'échantillon (2,54 cm (1,00 po)). Les unités d'énergie de rupture sont g*po/po2 (qui peuvent être converties en g*cm/cm2 selon le besoin).
Le module est défini ici comme la pente tangente des données de force par rapport la déformation à 0,37 Newton (38,1 grammes-force). Il est calculé par régression linéaire de 11 points de recueil de données, centrés au premier point de données enregistré juste après que la force de traction dépasse 1,87 N (0,37 N x 5 couches) (190,5 g (38,1 g x 5 couches)), incluant les 5 points suivants, ainsi que les 5 points précédents (pour donner un total de 11 points). La pente de cette régression linéaire donne la pente tangente avec des unités de force divisée par la déformation par largeur unitaire d'échantillon (2,54 cm), c'est-à-dire, g/cm. (s'il n'y a pas cinq points avant 0,37 N (38,1 g), augmenter le taux d'échantillonnage de données) 3 échantillons supplémentaires sont testés de la même manière. On détermine la moyenne des résultats des 4 échantillons en sens machine, et on détermine la moyenne des résultats des 4 échantillons en sens travers, en termes de calcul de la charge maximale, de l'allongement maximum, de l'énergie de rupture et du module. Les termes supplémentaires calculés sont indiqués plus bas. Calculs : Résistance à la traction totale à sec (TDT) = Charge maximale de traction dans le sens machine (g/po) + Charge maximale de traction dans le sens travers (g/po) Module total = Module dans le sens machine (g/cm*% à 15 g/cm) + module dans le sens travers (g/cm*% à 15 g/cm) L'analyse de contrainte (traction)/déformation (allongement) pour chacun des échantillons a été effectuée avec des structures fibreuses non transformées (structures fibreuses non finies). Courbes de régression et pentes orthogonales Les données utilisées pour générer les pentes orthogonales pour chacun des échantillons incluent une traction et un allongement commençant à 1 % d'allongement et se terminant à l'allongement à charge maximale.
10 Courbes de module En outre, les courbes représentant la caractéristique de module entre les paires d'échantillons ont utilisé le même jeu de données mentionné précédemment. Le module pour point de données contrainte/déformation pour chacun des échantillons a été calculé comme suit : 15 E=s/e Où: ^ E = module ^ s = traction (contrainte) 20 - e = allongement (déformation) Remarque : Le calcul précédent est en réalité le module de Young qui indique : E = Contrainte de traction = s = F / A0 = F L0 Déformation en traction C AL / Lo Ao AL 25 Où : E est le module de Young (module d'élasticité) F est la force exercée sur un objet sous tension ; Ao est l'aire en coupe transversale initiale à travers laquelle la force est appliquée AL est la valeur selon laquelle la longueur de l'objet change ; Lo est la longueur initiale de l'objet. Les dimensions et valeurs décrites ici ne doivent pas être comprises comme étant strictement limitées aux valeurs numériques exactes citées. À la place, sauf indication contraire, chaque dimension telle veut dire à la fois la valeur citée et la plage fonctionnellement équivalente entourant cette valeur. Par exemple, une dimension décrite comme « 40 mm » veut dire « environ 40 mm ». La citation de n'importe quel document n'est pas une admission qu'il s'agit d'une technique antérieure par rapport à n'importe quelle invention décrite ou revendiquée ici ou que seul, ou dans n'importe quelle combinaison avec n'importe quelle(s) autre(s) référence ou références, il enseigne, propose ou décrit n'importe quelle invention telle. En outre, au point où n'importe quelle signification ou définition d'un terme dans ce document est en conflit avec n'importe quelle signification ou définition du même terme dans un autre document, la signification ou définition attribuée à ce terme dans le présent document devra prévaloir. Alors qu'on a représenté et décrit des formes de réalisation particulières de la présente invention, il sera évident pour le spécialiste de la technique que diverses autres variantes et modifications peuvent être apportées sans sortir du champ d'application de l'invention. Il est prévu, par conséquent, de couvrir dans les revendications annexées toutes ces variantes et modifications qui appartiennent au champ d'application de la présente invention.

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS1. Structure fibreuse comprenant une pluralité de fibres de pâte à papier, caractérisée en ce que la structure fibreuse est caractérisée par une des propriétés suivantes : a. la structure fibreuse est dépourvue d'une jointure continue et où la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement ; b. la structure fibreuse comprend un motif de régions de jointure semi-continues à masse volumique élevée et un motif de régions de coussinet semi-continues à faible masse volumique, où la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement ; et c. la structure fibreuse présente un rétrécissement induit par le procédé de 0 % ou plus, où la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,5, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement.
  2. 2. Structure fibreuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,3, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement.
  3. 3. Structure fibreuse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,5, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement.
  4. 4. Structure fibreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,75, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement.
  5. 5. Structure fibreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 3, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement.
  6. 6. Structure fibreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente une masse volumique différentielle.
  7. 7. Structure fibreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente des régions de coussinet à faible masse volumique et des régions de jointure à masse volumique élevée.
  8. 8. Structure fibreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente des régions de jointure à masse volumique élevée présentes dans un motif de réseau continu et des régions de 10 coussinet à faible masse volumique présentes en tant que régions individuelles.
  9. 9. Structure fibreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la structure fibreuse présente des régions de jointure à masse volumique élevée présentes dans un motif semi-continu et des régions de coussinet à faible masse volumique présentes dans un motif semi-continu. 15
  10. 10. Structure fibreuse selon la revendication 9, caractérisée en ce que une pluralité des régions de jointure à masse volumique élevée est orientée essentiellement dans le sens travers de la machine.
  11. 11. Structure fibreuse selon la revendication 10, caractérisée en ce que la pluralité des régions de jointure à masse volumique élevée est orientée à moins de 20° par rapport à 20 l'axe du sens travers de la machine.
  12. 12. Structure fibreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une pluralité des régions de jointure à masse volumique élevée comprend des lignes courbes.
  13. 13. Structure fibreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisée en ce qu'une pluralité des régions de jointure à masse volumique élevée comprend des lignes sinusoïdales.
  14. 14. Produit de papier hygiénique monocouche ou multicouche comprenant la structure fibreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  15. 15. Procédé de fabrication d'une structure fibreuse, le procédé comprenant les étapes consistant à a. fournir une pluralité de fibres de pâte à papier ; b. déposer les fibres de pâte à papier sur une toile de formage de façon à former une structure fibreuse ; et c. appliquer la structure fibreuse sur un membre de séchage à circulation d'air de telle sorte que la structure fibreuse est caractérisée par une des propriétés suivantes : i. la structure fibreuse comprend des jointures non semi-continues qui sont communiquées à la structure fibreuse de telle sorte que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement ; et ii. la structure fibreuse comprend un motif de régions de jointure à masse volumique élevée semi-continues et un motif de régions de coussinet à faible masse volumique semi-continues qui sont communiqués à la structure fibreuse de telle sorte que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,25, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement.
  16. 16. Procédé de fabrication d'une structure fibreuse, le procédé comprenant les étapes consistant à : a. fournir une pluralité de fibres de pâte à papier ; b. déposer les fibres de pâte à papier sur une toile de formage de façon à former une structure fibreuse ; c. soumettre la structure fibreuse à un rétrécissement induit par le procédé de 0 % ou plus ; et d. appliquer la structure fibreuse sur un membre de séchage à circulation d'air de telle sorte que la structure fibreuse présente un rapport d'allongement dans le sens machine sur rétrécissement total supérieur à 2,5, tel que mesuré selon le procédé de test d'allongement.
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