MX2007003484A - Estructuras fibrosas con patron. - Google Patents

Abstract

Se proporcionan estructuras fibrosas con patrón, más específicamente estructuras fibrosas que comprenden un patrón que transmite a un usuario una característica de la estructura fibrosa y/o del producto higiénico de papel tisú de una sola hoja o de múltiples hojas que comprende la estructura fibrosa con patrón, y los métodos para elaborarlas.

Description

ESTRUCTURAS FIBROSAS CON PATRÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a estructuras fibrosas con patrón, más específicamente a estructuras fibrosas que comprenden un patrón que transmite a un usuario una característica de la estructura fibrosa y/o del producto higiénico de papel tisú de una o de múltiples hojas que comprende esa estructura fibrosa con patrón y los métodos para elaborarla.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Algunos consumidores que utilizan estructuras fibrosas y/o productos higiénicos de papel tisú que comprenden estructuras fibrosas, tales como papel higiénico, toallas de papel y pañuelos desechables consideran conveniente que esas estructuras fibrosas o productos higiénicos de papel tisú transmitan características propias a través de un patrón reconocible visualmente. Por ejemplo, algunos consumidores desean que estas estructuras o productos higiénicos transmitan características de suavidad y resistencia reconocibles visualmente. Esas características de suavidad y resistencia convencionalmente se han percibido como diametralmente opuestas. Por ejemplo, cuanto más suave sea una estructura fibrosa, menos resistente será y viceversa. En consecuencia, los fabricantes de estructuras fibrosas y/o productos higiénicos de papel tisú intentaron transmitir características de suavidad o resistencia, pero no las dos en la misma estructura y/o producto.

Por consiguiente, durante mucho tiempo existió la necesidad de identificar una estructura fibrosa y/o producto higiénico de papel tisú que transmitiera visualmente las dos características, es decir suavidad y resistencia.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención satisface la necesidad descrita anteriormente al proporcionar una estructura fibrosa con patrón que transmite a un usuario las dos características reconocibles visualmente: suavidad y resistencia. En un ejemplo de la presente invención se proporciona una estructura fibrosa que comprende una región de suavidad y una región de resistencia reconocibles visualmente. En otro ejemplo de la presente invención, se proporciona una estructura fibrosa grabada que comprende una región de suavidad y una región de resistencia reconocibles visualmente, en donde la región de resistencia incluye una pluralidad de grabados y la región de suavidad incluye menos grabados que la región de resistencia. En otro ejemplo de la presente invención se proporciona una estructura fibrosa grabada que comprende una región de suavidad y una región de resistencia reconocibles visualmente, en donde la región de suavidad no incluye grabados y la región de resistencia contiene un grabado. En otro ejemplo de la presente invención, se proporciona una estructura fibrosa grabada que comprende una región de suavidad y una región de resistencia reconocibles visualmente, en donde la estructura fibrosa consiste esencialmente en una pluralidad de grabados que exhiben una forma prácticamente similar. En otro ejemplo, se proporciona un producto higiénico de papel tisú de una o de múltiples hojas que comprende una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención. En otro ejemplo, se proporciona un método para elaborar una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención. Por consiguiente, la presente invención proporciona una estructura fibrosa y/o un producto higiénico de papel tisú que comprende una región de suavidad y una región de resistencia reconocibles visualmente y los métodos para su elaboración.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista en planta de un ejemplo de una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención; y la Figura 2 es una vista en corte transversal ampliada de la estructura fibrosa de la Figura 1 tomada a lo largo de la línea 2-2.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones Como se utilizan aquí, "estructura fibrosa" y "trama" se refieren a un sustrato formado por fibras de tela no tejida. La estructura fibrosa de la presente invención se puede fabricar mediante cualquier proceso apropiado tal como los procesos de tendido en húmedo, tendido al aire, y de filamentos consolidados. La estructura fibrosa puede estar formada como una o más hojas adecuadas para incorporar en un producto higiénico de papel tisú, como prendas de tela no tejida, por ejemplo prendas quirúrgicas, inclusive cubrezapatos para cirujanos y como productos higiénicos de papel tisú de tela no tejida, por ejemplo toallas y paños quirúrgicos. Por lo general, para preparar una trama fibrosa embrionaria puede utilizarse una dispersión acuosa de fibras y también dispersiones en líquidos que no sean agua. Esa dispersión líquida de fibras muchas veces se denomina pulpa de fibra. Las fibras se pueden dispersar en el líquido portador para tener una consistencia de aproximadamente 0.1% a aproximadamente 0.3%. Se cree que la presente invención también puede ser aplicable a operaciones de formación húmedas donde las fibras se dispersan en un líquido portador para tener una consistencia inferior a aproximadamente 50%, más preferentemente inferior a aproximadamente 10%. De manera alternativa, una trama fibrosa embrionaria puede prepararse utilizando un método de tendido al aire, en donde una composición de fibras (por lo general, no dispersadas en un líquido) se deposita sobre una superficie, por ejemplo un miembro de formación, de modo que se forme una trama embrionaria. Las estructuras fibrosas de la presente invención pueden tener propiedades físicas como resistencia a la tensión en seco, resistencia a la tensión en húmedo, calibre, peso base, densidad, opacidad, resistencia al desgarre en estado húmedo, velocidad de descomposición, suavidad, volumen, hilas y lados con diferente acabado adecuadas para los consumidores de las estructuras fibrosas utilizadas en los productos higiénicos de papel tisú o conocidas por las personas de habilidad en la industria como adecuadas para las estructuras fibrosas utilizadas en dichos productos. "Fibra", como se utiliza en la presente, significa una partícula alargada que tiene una longitud aparente que supera considerablemente su ancho aparente, es decir, una relación de longitud a diámetro de al menos aproximadamente 10. Más específicamente, como se usa en la presente, "fibra" se refiere a fibras papeleras. La presente invención contempla el uso de una variedad de fibras papeleras, como por ejemplo, las fibras naturales o las fibras sintéticas, o cualquier otra fibra adecuada, y cualquier combinación de éstas. Las fibras papeleras útiles en la presente invención incluyen fibras celulósicas, conocidas como fibras de pulpa de madera. Algunas pulpas de madera útiles en la presente son las pulpas químicas, tales como las pulpas Kraft, de sulfito y de sulfato, así como las pulpas mecánicas que incluyen, por ejemplo, madera triturada, pulpas termomecánicas y pulpas termomecánicas químicamente modificadas. Sin embargo, se pueden preferir las pulpas químicas, ya que imparten una sensación superior de suavidad al tacto a las hojas de papel tisú fabricadas de las mismas. Se pueden utilizar pulpas derivadas de árboles caducifolios (en adelante también llamada "madera dura") y de árboles coniferos (en adelante también llamada "madera blanda"). Las fibras de maderas duras y de maderas blandas pueden mezclarse, o alternativamente, depositarse en capas para proporcionar una trama estratificada. Las patentes de los EE.UU. núms. 4,300,981 y 3,994,771 quedan incorporadas en la presente como referencia con el propósito de divulgar la estratificación de las fibras de madera dura y de madera blanda. También son útiles las fibras derivadas de papel reciclado que pueden contener una o todas las categorías de fibras mencionadas y otros materiales no fibrosos, tales como cargas y adhesivos que facilitan el proceso original de elaboración de papel. Además de las diversas fibras de pulpa de madera, se pueden utilizar en la presente invención otras fibras celulósicas tales como borras de algodón, rayón y bagazo. También pueden utilizarse las fibras sintéticas tales como rayón y otras fibras poliméricas tales como polipropileno, polietileno, poliéster, poliolefina, tereftalato de polietileno y nailon y diversos polímeros de hidroxilo. Las fibras poliméricas se pueden producir por procesos de unión por hilado, procesos de fusión por soplado, y otros métodos adecuados conocidos en la industria. Las fibras pueden ser cortas o largas (p. ej., fibras NSK). Los ejemplos no limitantes de fibras cortas incluyen las derivadas de una fuente de fibra seleccionada del grupo que comprende acacia, eucalipto, arce, roble, álamo temblón, abedul, chopo, aliso, fresno, cerezo, olmo, nogal americano, álamo, caucho, nogal, acacia blanca, sicómoro, haya, catalpa, sasafrás, melina, albizia, kadam, magnolia, bagazo, lino, cáñamo, kenaf y mezclas de éstos. Como se utiliza aquí, "pasta fibrosa" se refiere a una composición de fibras. En un ejemplo, la pasta fibrosa puede comprender fibras y un líquido tal como agua. Como se utiliza aquí, "producto higiénico de papel tisú" se refiere a un implemento de limpieza de una o múltiples hojas para la higiene posterior a la micción o a la defecación (papel higiénico), para las secreciones de origen otorrinolaringológicas (pañuelo desechable) y para usos absorbentes y limpiadores multifuncionales (toallas absorbentes). Los productos higiénicos de papel tisú de la presente invención pueden tener propiedades físicas tales como resistencia a la tensión en seco, resistencia a la tensión en húmedo, calibre, peso base, densidad, opacidad, resistencia al desgarre en estado húmedo, velocidad de descomposición, suavidad, volumen, hilas y lados con diferente acabado adecuadas para los consumidores que utilizan los productos higiénicos de papel tisú o conocidas por las personas de habilidad en la industria como adecuadas para los productos higiénicos de papel tisú. Como se utiliza aquí, "peso molecular promedio ponderado" se refiere al peso molecular promedio ponderado determinado por medio de cromatografía de permeación en gel de conformidad con el protocolo incluido en Colloids and Surfaces A. (Coloides y Superficies A) Physico Chemical & Engineering Aspects, Vol. 162, 2000, págs. 107-121.

"Peso base", como se utiliza en la presente, es el peso por área unitaria de una muestra indicada en libras/3000 pies2 o g/m2. El peso base se determina preparando una o más muestras de un área determinada (m2) y pesando la(s) muestra(s) de una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención y/o un producto higiénico de papel tisú que comprende esa estructura fibrosa en una balanza de carga superior con una resolución mínima de 0.01 g. La balanza se protege de corrientes de aire y otras perturbaciones utilizando un escudo contra las corrientes de aire. Se registran los pesos cuando las lecturas en la balanza son constantes. Luego se calcula el peso promedio (g) y la superficie promedio de las muestras (m2). El peso base (g/m2) se calcula dividiendo el peso promedio (g) por el área promedio de las muestras (m2). "Dirección de la máquina" o "MD" como se utiliza en la presente significa la dirección paralela al flujo de la estructura fibrosa a través de la máquina de fabricar papel y/o el equipo de fabricar el producto. Como se utiliza en la presente, "dirección transversal a la máquina" o "CD" se refiere a la dirección perpendicular a la dirección de máquina en el mismo plano de la estructura fibrosa o producto higiénico de papel tisú que comprende la estructura fibrosa. La "resistencia a la tensión en seco" (o simplemente, como se utiliza aquí, "resistencia a la tensión") de una estructura fibrosa de la presente invención o de un producto higiénico de papel tisú que comprende esa estructura fibrosa se determina por medio del procedimiento siguiente: Se proporcionan tiras de 2.5 cm x 12.7 cm de la estructura fibrosa y/o del producto higiénico de papel tisú que comprende esa estructura fibrosa. La tira se coloca sobre un probador de tracción electrónico Modelo 1122 comercialmente disponible de Instron Corp., Cantón, Massachusetts en un recinto acondicionado a una temperatura de aproximadamente 28 °C ± 2.2 °C y una humedad relativa de 50% ± 10%. La velocidad de cruceta del aparato para los ensayos de tracción es de aproximadamente 5.1 cm/minuto y la longitud de referencia es aproximadamente 10.2 cm. Para determinar la resistencia a la tensión en seco puede utilizarse este método en cualquier dirección. La "resistencia total a la tensión en seco" o "TDT" es el resultado total aritmético de la resistencia a la tensión MD y CD de las tiras. "Calibre" como se utiliza en la presente significa el grosor macroscópico de una muestra. El calibre de una muestra de estructura fibrosa de conformidad con la presente invención se determina cortando una muestra de la estructura fibrosa de tamaño mayor al de una superficie de carga de pie de carga cuya área superficial circular aproximada es de 20.3 cm2. La muestra queda confinada entre una superficie horizontal plana y la superficie de carga de un pie de carga. La superficie de carga de un pie de carga aplica una presión de confinamiento a la muestra de 1448 Pa (15.5 g/cm2 (aproximadamente 0.21 psi)). El calibre es el espacio resultante entre la superficie plana y la superficie de carga de un pie de carga. Dichas mediciones se pueden obtener con un probador de grosor electrónico VIR Modelo II disponible de Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA. La medición del calibre se repite y se registra al menos cinco (5) veces para calcular el calibre promedio. El resultado se reporta en milímetros. "Densidad aparente" o "densidad" como se utiliza en la presente significa el peso base de una muestra dividida por el calibre con las conversiones apropiadas incorporadas en el mismo. La densidad aparente que se utiliza en la presente tiene las unidades de g/cm3. La "suavidad" de una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención o de un producto higiénico de papel tisú que comprende esa estructura fibrosa se determina de la siguiente manera: Idealmente, antes de la prueba de suavidad, las muestras a ser probadas deben acondicionarse según el método Tappi #T4020M-88. Aquí, las muestras se preacondicionan durante 24 horas a un nivel de humedad relativa de 10 a 35% y dentro de un intervalo de temperatura de 22 °C a 40 °C. Después de este paso de preacondicionamiento, las muestras deben acondicionarse durante 24 horas a una humedad relativa de 48% a 52% y en un intervalo de temperaturas de 22 °C a 24 °C. Idealmente, la prueba del panel de suavidad debe realizarse dentro de valores constantes de temperatura y humedad ambientales. En caso de que esto no sea factible, todas las muestras, incluyendo las de control, deben experimentar condiciones idénticas de exposición ambiental. La prueba de suavidad se realiza como una comparación aparejada, es decir por parejas en una forma similar a la que se describe en el "Manual on Sensory Testing Methods" (Manual de métodos de prueba sensorial), ASTM Special Technical Publication 434, publicado por la American Society For Testing and Materials, 1968 y que se incorpora aquí como referencia. La suavidad se evalúa mediante una prueba subjetiva utilizando lo que se denomina como una Prueba de diferencia pareada. El método utiliza una referencia exterior al mismo material de prueba. Para la suavidad táctil percibida se presentan dos muestras de manera que el sujeto no puede ver las muestras, y se requiere que el sujeto elija una de ellas en base a la suavidad táctil. El resultado de la prueba se reporta en lo que se denomina como Unidad de Calificación del Panel (PSU por su siglas en inglés). Con respecto a la prueba de suavidad, para obtener los datos de suavidad reportados aquí en la PSU, se realizan varias pruebas del panel de suavidad. En cada una de las pruebas se le pide a diez jueces con práctica en la calificación de suavidad que califiquen la suavidad relativa de tres juegos de muestras pareadas. Cada uno de los pares de muestras son juzgados uno a la vez por cada juez: una muestra de cada par se denomina C y la otra Y. Brevemente, cada muestra X se califica contra su muestra Y pareada como sigue: 1. Se otorga una calificación de más uno si se juzga que X es un poco más suave que Y, y se otorga una calificación de menos uno si se juzga que Y puede ser un poco más suave que X; 2. se otorga una calificación de más dos si se juzga que Y es seguramente un poco más suave que Y, y se otorga una calificación de menos dos si se juzga que Y es seguramente un poco más suave que X; 3. se otorga una calificación de más tres si se juzga que X es mucho más suave que Y, y se otorga una calificación de menos tres si se juzga que Y es mucho más suave que X, y finalmente 4. se otorga una calificación de más cuatro si se juzga que X es mucho más suave que Y, y se otorga una calificación de menos 4 si se juzga que Y es mucho más suave que X. Se calcula el promedio de las calificaciones y el valor resultante es en PSU. Se considera que los datos resultantes son los resultados de una prueba de panel. Si se evalúa más de un par de muestras, entonces todos los pares de muestras se clasifican por categoría según sus calificaciones mediante análisis estadístico pareado. Luego, la categoría se desplaza hacia arriba o hacia abajo según se requiera para dar un valor PSU de cero a cualquier muestra que se escoja para ser la referencia de base cero. Las otras muestras entonces tienen valores más o menos como se determina por sus calificaciones relativas con respecto a la referencia de base cero. El número de pruebas de panel realizadas y promediadas es tal que alrededor de 0.2 de PSU representa una diferencia significativa en la suavidad percibida en forma subjetiva. "Hoja" u "hojas" como se utiliza en la presente significa una estructura fibrosa individual para ser colocada en una relación cara a cara sustancialmente contigua con otras hojas, formando una estructura fibrosa de múltiples hojas. También se contempla que una sola estructura fibrosa pueda formar eficazmente dos "hojas" u "hojas" múltiples, por ejemplo doblándola sobre sí misma. La estructura fibrosa y el producto higiénico de papel tisú de la invención pueden ser una trama de una sola hoja o una estructura de una hoja o de múltiples hojas. Una estructura fibrosa de múltiples hojas puede comprender hojas múltiples de una estructura fibrosa de la presente invención o de una combinación de hojas, de las cuales por lo menos una es una hoja de estructura fibrosa de la presente invención. Como se utiliza aquí, "usuario" se refiere a un consumidor o comprador de una estructura fibrosa o producto higiénico de papel tisú, de preferencia un comprador. Como se utiliza aquí, "característica" se refiere a una cualidad o propiedad inherente en una estructura fibrosa o producto higiénico de papel tisú. Según esta definición, la estética de una estructura fibrosa o producto higiénico de papel tisú no es una característica. Los ejemplos no restrictivos de esas características incluyen la suavidad, absorbencia, capacidad de limpieza y resistencia. Como se utiliza aquí con referencia a una característica de una estructura fibrosa o producto higiénico de papel tisú, "reconocible visualmente" significa que el usuario percibe que la estructura fibrosa o el producto higiénico de papel tisú tiene una característica, al observar o tocar la estructura fibrosa o producto higiénico de papel tisú. Como se utiliza aquí, "grabado" significa una deformación de la estructura fibrosa o porción de la estructura fibrosa en el plano Z, de modo que la superficie de la estructura fibrosa incluya una proyección o una depresión. El grabado puede ser realizado mediante procedimientos convencionales de grabado conocidos en la industria o puede ser realizado mediante la transformación de la estructura fibrosa en un miembro de deflección tal como se describe en la patente de los EE.UU. núm. 4,637,859 y/o en una tela portadora de troquelado tal como se describe en las patentes de los EE.UU. núms. 3,301 ,746, 3,821 ,068, 3,974,025, 3,573,164, 3,473,576, 4,239,065 y 4,528,239. Los grabados de conformidad con la presente invención pueden mostrar una altura estructural en seco de al menos aproximadamente 100 µ?? y/o al menos aproximadamente 150 [im y/o al menos aproximadamente 200 µG? y/o al menos aproximadamente 250 µ?t? y/o al menos aproximadamente 300 µ?t? y/o al menos aproximadamente 400 µ?t? y/o al menos aproximadamente 500 µ?? y/o al menos aproximadamente 600 µp? tal como se mide con el método de prueba de altura estructural seco-húmedo. Los grabados de conformidad con la presente invención pueden mostrar una relación de dimensión geométrica mayor a dimensión geométrica menor (a menudo referida como una relación de aspecto) de menos de aproximadamente 50:1 y/o menos de aproximadamente 30:1 y/o menos de aproximadamente 15:1 y/o menos de aproximadamente 10:1 y/o menos de aproximadamente 5:1 y/o menos de aproximadamente 2:1 y/o aproximadamente 1 :1. Los grabados pueden ser puntos y/o líneas. Puede combinarse una pluralidad de grabados para formar un "macro" patrón sobre la superficie de la estructura fibrosa que abarca o cubre parcialmente una superficie de la estructura fibrosa. Además de los grabados, puede haber otras deformaciones (proyecciones o depresiones) menos visibles que abarcan o cubren casi toda la superficie de la estructura fibrosa. Estas deformaciones forman un "micro" patrón sobre la superficie de la estructura fibrosa. Como se utiliza aquí, "elemento característico" se refiere a un diseño cuya forma es más compleja que una simple línea recta, punto, raya u otra forma simple. Los ejemplos no restrictivos de elementos característicos incluyen flores, corazones y otros diseños unitarios apreciables por el usuario. Los elementos característicos pueden ser protuberancias características como se describen en la patente de los EE.UU. núm. 5,620,776 otorgada a Schulz. Todos los porcentajes y proporciones están calculados en peso, a menos que se indique de otra manera. Todos los porcentajes y proporciones están calculados en base a la composición total, a menos que se especifique de otra manera. A menos que se especifique de otro modo, todos los niveles del componente o la composición se expresan en referencia al nivel de activo de ese componente o composición, y son exclusivos de impurezas, por ejemplo, solventes residuales o subproductos, los cuales pueden estar presentes en las fuentes comercialmente disponibles.

Estructura fibrosa v/o producto higiénico de papel tisú: La presente invención se aplica a las estructuras fibrosas en general que incluyen pero no se limitan a estructuras fibrosas de fieltro convencionalmente prensadas, estructuras fibrosas densificadas con patrón, estructuras fibrosas secadas con aire pasante, estructuras fibrosas de densidad diferente, estructuras fibrosas tendidas en húmedo, estructuras fibrosas tendidas al aire, estructuras fibrosas convencionales, estructuras fibrosas sopladas por fusión, estructuras fibrosas hiladas por unión, estructuras fibrosas hiladas por rotación, estructuras fibrosas no compactadas de alto volumen y mezclas de éstas. Las estructuras fibrosas pueden ser homogéneas o de múltiples capas y los productos higiénicos de papel tisú fabricados con ellas pueden ser de una sola hoja o de múltiples hojas. Las estructuras fibrosas se pueden elaborar con un cargamento fibroso que produce un material continuo fibroso embriónico de una sola capa o un cargamento fibroso que produce un material continuo fibroso embriónico de múltiples capas. La estructura fibrosa o el producto higiénico de papel tisú consta de una o más hojas de estructura fibrosa. La estructura fibrosa o el producto higiénico de papel tisú puede ser un lienzo individual o un rollo. Cuando se trata de un rollo, la estructura fibrosa o el producto higiénico de papel tisú puede contener un núcleo en el que se enrollan una o más hojas de estructura fibrosa. La estructura fibrosa, el producto higiénico de papel tisú y las hojas de donde se deriva la estructura fibrosa o el producto higiénico de papel tisú pueden acortarse por medio de crepado, creparse a partir de un secador cilindrico con una cuchilla de crepado, retirarse de un secador cilindrico sin utilizar una cuchilla de crepado o elaborarse sin un secador cilindrico. La estructura fibrosa y los productos higiénicos de papel tisú de la presente invención son útiles en el papel, especialmente en productos higiénicos de papel tisú que incluyen pero no se limitan a: papel tisú de fieltro convencionalmente prensado, papel tisú secado con aire pasante, papel tisú densificado con patrón y papel tisú no compacto de alto volumen. El papel tisú puede ser homogéneo o de múltiples capas y los productos higiénicos de papel tisú de conformidad con la presente invención son de hojas múltiples. El papel tisú preferentemente tiene un peso base de aproximadamente 10 g/m2 a aproximadamente 120 g/m2 y una densidad de aproximadamente 0.60 g/cc o menos. Preferentemente, el peso base será menor que aproximadamente 35 g/m2 y la densidad será de aproximadamente 0.30 g/cc o menor. Con la máxima preferencia, la densidad aproximada será de entre aproximadamente 0.04 g/cc y aproximadamente 0.20 g/cc medida con el método de peso base descrito en la presente. La estructura fibrosa y/o el producto higiénico de papel tisú pueden elaborarse con un suministro fibroso que produce una trama fibrosa embrionaria de una capa o un suministro fibroso que produce una trama fibrosa embrionaria de capas múltiples. La estructura fibrosa y el producto higiénico de papel tisú pueden incluir un adhesivo, como un adhesivo de unión de hojas.

La estructura fibrosa de la presente invención y/o los productos higiénicos de papel tisú que la comprenden pueden tener un peso base de entre aproximadamente 10 g/m2 a aproximadamente 120 g/m2, de aproximadamente 14 g/m2 a aproximadamente 80 g/m2 y/o de aproximadamente 20 g/m2 a aproximadamente 60 g/m2. Las estructuras fibrosas de la presente invención o los productos higiénicos de papel tisú que las comprenden pueden tener una resistencia total a la tensión en seco de más de aproximadamente 59 g/cm, y/o de aproximadamente 78 g/cm a aproximadamente 394 g/cm y/o de aproximadamente 98 g/cm a aproximadamente 335 g/cm. Las estructuras fibrosas de la presente invención o productos higiénicos de papel tisú que comprenden dichas estructuras fibrosas pueden tener una densidad de aproximadamente 0.60 g/cc o menor, y/o de aproximadamente 0.30 g/cc o menor, y/o de aproximadamente 0.04 g/cc a aproximadamente 20 g/cc. En una modalidad, la estructura fibrosa de la presente invención es una estructura fibrosa densificada con patrón caracterizada porque tiene un campo relativamente voluminoso con una densidad de fibras relativamente baja y una disposición de zonas densificadas con una densidad de fibras relativamente alta. El campo voluminoso se caracteriza alternativamente como un campo de regiones acolchadas. Por otra parte, las zonas densificadas se pueden mencionar alternativamente como regiones articuladas. Las zonas densificadas pueden estar distintamente separadas dentro del campo voluminoso, o pueden estar total o parcialmente interconectadas dentro del campo voluminoso. Los procesos para hacer estructuras fibrosas densificadas con patrón son bien conocidas en la industria, tal como se muestra en las patentes de los EE.UU. núms. 3,301 ,746, 3,974,025, 4,191 ,609 y 4,637,859. Por lo general, para preparar las estructuras fibrosas densificadas con patrón preferentemente se coloca el material de elaboración de papel en un alambre de formación poroso tal como una máquina de Fourdrinier para formar una estructura fibrosa húmeda que se yuxtapone a un sustrato tridimensional que comprende una distribución de soportes. La estructura fibrosa se presiona contra el sustrato tridimensional produciendo así zonas densificadas en los lugares geográficos de la estructura fibrosa que corresponden a los puntos de contacto entre la distribución de soportes y la estructura fibrosa húmeda. Las partes de la estructura fibrosa que no se comprimen en esta operación constituyen el campo de alto volumen. Este campo se puede densificar nuevamente aplicando presión de fluidos, por ejemplo con un dispositivo de vacío o un secador de aire o por presión mecánica de la estructura fibrosa contra la distribución de soportes del sustrato tridimensional. El método utilizado para desaguar la estructura fibrosa y opcionalmente aplicar la etapa de secado previo prácticamente evita la compresión del campo de alto volumen. Preferentemente se utiliza la presión de fluidos, por ejemplo con un dispositivo de vacío o un secador de aire o de manera alternativa presionando mecánicamente la estructura fibrosa contra la distribución de soportes del sustrato tridimensional en donde el campo de alto volumen no se comprime. Las operaciones que consisten en desaguar, aplicar un secado previo opcional y formar zonas densificadas se pueden integrar total o parcialmente para reducir la cantidad de pasos del proceso. Después de estas operaciones, la estructura fibrosa se termina de secar, preferentemente sin aplicar presión mecánica. En un ejemplo, una estructura fibrosa 10 de conformidad con la presente invención, como se muestra en la Figura 1 , comprende una superficie 12, una región de suavidad reconocible visualmente 14 y una región de resistencia reconocible visualmente 16. La región de resistencia reconocible visualmente 16 puede contener uno o más grabados 18. En un ejemplo, la región de resistencia reconocible visualmente 16 comprende una pluralidad de grabados 18. La región de suavidad reconocible visualmente 14 puede estar libre de grabados 18 y/o puede tener menos grabados 18 que la región de resistencia reconocible visualmente 16. La estructura fibrosa 10 puede contener una pluralidad de regiones de suavidad reconocibles visualmente 14 y/o una pluralidad de regiones de resistencia reconocibles visualmente 16. Cada región de suavidad reconocible visualmente 14 puede tener una apariencia similar a otra región de suavidad reconocible visualmente específica 14 o pueden tener apariencias distintas entre sí. Por ejemplo, una región de suavidad reconocible visualmente 14 esencialmente puede no consistir de grabados 18 y otra puede consistir de una pluralidad de grabados 18. Una región de suavidad reconocible visualmente 14 puede estar libre de grabados 18, sin embargo, puede contener deformaciones que forman un "micro" patrón. Una región de suavidad reconocible visualmente 14 puede estar libre de elementos característicos. Los grabados 18 pueden combinarse para formar una apariencia de "puntadas" dentro de una región de resistencia reconocible visualmente 16. Una región de suavidad reconocible visualmente 14 puede parecer un almohadón dispersado a través de las porciones de puntadas (por ejemplo, regiones de resistencia reconocibles visualmente 16). Una relación de área de superficie de estructura fibrosa de regiones de suavidad reconocibles visualmente 14 a regiones de resistencia reconocibles visualmente 16 puede ser al menos de aproximadamente 1 :2 y/o al menos de aproximadamente 1 :4 y/o al menos aproximadamente 1 :5. Por ejemplo, la relación de superficie de estructura fibrosa de regiones de suavidad reconocibles visualmente 14 a regiones de resistencia reconocibles visualmente 16 puede ser de aproximadamente 1 :10 a aproximadamente 1 :2 y/o de aproximadamente 1 :8 a aproximadamente 1 :2.5 y/o de aproximadamente 1 :6 a aproximadamente 1 :3 y/o de aproximadamente 1 :5 a aproximadamente 1 :3. En la Figura 2 se representa una sección transversal de la estructura fibrosa 10 tomada a lo largo de la línea 2-2. La figura 2 muestra la estructura fibrosa 10 y una pluralidad de grabados 18. La estructura fibrosa 10 comprende al menos una fibra 20. En la modalidad de la estructura fibrosa 10 se muestra una pluralidad de fibras 20. Tal como se muestra en las Figuras 1 y 2, los grabados pueden ser domos. Como se muestra en la Figura 2, los grabados 18 parecen extenderse desde (salir de) un plano 22 de la estructura fibrosa 10 hacia un observador imaginario que mira en la dirección de flecha B. A la vista de un observador imaginario que mira en la dirección indicada por la flecha T, los grabados 18 parecen cavidades, hoyuelos o depresiones. Las porciones de la estructura fibrosa 10 que forman los grabados 18 pueden estar intactas; sin embargo, las porciones de la estructura fibrosa 10 que forman los grabados pueden comprender uno o más orificios o aberturas que se extienden esencialmente a través de la estructura fibrosa 10. En las estructuras fibrosas de la presente invención, uno o más grabados pueden retener por lo menos una de sus propiedades secas, como su forma estructural, altura y lo similar después de humedecerse, por ejemplo, después de saturarse con agua. Por ejemplo, los grabados pueden retener al menos 10%, 20%, 30%, 40%, 50% o 60% de su altura estructural seca medida de conformidad con el método de prueba de altura estructural en estado seco o húmedo descrito en la presente. En una modalidad, el grabado retiene por lo menos aproximadamente 100% (aún aumentando la altura estructural para que sea mayor a la altura seca del grabado) de su altura estructural seca medida de conformidad con el método de prueba de altura estructural en estado seco o húmedo descrito en la presente.

Aditivos de la estructura fibrosa Además de las fibras, las estructuras fibrosas de la presente invención pueden contener un aditivo opcional seleccionado del grupo formado por resinas de resistencia temporal y/o permanente en húmedo, resinas de resistencia en estado seco, agentes humectantes, agentes para resistir la formación de pelusa, agentes mejoradores de la absorbencia, agentes inmovilizantes, particularmente en combinación con composiciones de loción emoliente, agentes antivirales incluyendo ácidos orgánicos, agentes antibacterianos, poliésteres de poliol, agentes antimigración, plastificantes de polihidroxi, agentes suavizantes, lociones y mezclas de éstos. Estos aditivos opcionales pueden adicionarse a la pasta de fibras, a la trama fibrosa embrionaria o a la estructura fibrosa. La concentración de estos aditivos opcionales en las estructuras fibrosas varía en función del peso seco de la estructura fibrosa. La concentración aproximada de los aditivos opcionales en las estructuras fibrosas varía de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 50%, y/o de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 20%, y/o de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 5%, y/o de aproximadamente 0.03 a aproximadamente 3% y/o de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 1.0% en peso, sobre la base de una estructura fibrosa seca.

Procesos para elaborar estructuras fibrosas Las estructuras fibrosas de la presente invención pueden elaborarse por cualquier proceso adecuado conocido en la industria. Un proceso ilustrativo para elaborar una estructura fibrosa de la presente invención incluye el paso de formar una estructura fibrosa que contiene una región de suavidad y una región de resistencia reconocibles visualmente. Otro proceso ilustrativo para elaborar una estructura fibrosa de la presente invención incluye el paso de grabar una estructura fibrosa de modo que ésta contenga una región de suavidad y una región de resistencia reconocibles visualmente. Las estructuras fibrosas de la presente invención pueden elaborarse por un proceso en el cual se aplica una pasta fibrosa a un primer miembro poroso para producir una trama fibrosa embrionaria. Esta trama puede luego entrar en contacto con un segundo miembro poroso que contiene un miembro de deflexión para producir una región de suavidad y una región de resistencia reconocibles visualmente dentro de una trama fibrosa intermedia. Esta trama intermedia puede luego secarse para formar una estructura fibrosa de la presente invención. La estructura fibrosa puede someterse a cualquier otro paso posterior al proceso, como calandrado, grabado o transformación.

Método de prueba Método de prueba de altura estructural en estado seco o húmedo El perfilador óptico GFM Primos mide la altura superficial de una muestra utilizando la técnica de proyección de patrón de espejo digital. El resultado del análisis es un mapa de altura superficial de (z) versus el desplazamiento de xy. El sistema tiene un campo visual de 27 X 22 mm con una resolución xy de 21 mieras. La resolución de altura se deberá configurar entre 0.10 y 1.00 miera. El intervalo de altura es 64,000 veces la resolución. No es necesario preparar las muestras secas para la medición posterior. En el caso de una muestra húmeda, preparar una tira de 11.33 cm de ancho por 20.32 cm de largo de una estructura fibrosa o producto higiénico de papel tisú que se probará. Primero, medir la muestra seca como se describe a continuación. Sosteniendo un extremo de la muestra en posición vertical por las esquinas, sumergir lentamente y con cuidado en una pileta de agua, una porción de la muestra de 10.16 cm de largo (1/2 de la longitud de la muestra) en el extremo distal desde donde se sostiene la muestra. Una vez que la porción sumergida de la muestra está completamente saturada, retirarla del agua y eliminar el agua de ésta colocando con cuidado la porción saturada sobre un lienzo seco de toalla de papel marca Bounty®, evitando que se produzcan pliegues o arrugas en el papel tisú. Después de 20 segundos, retirar cuidadosamente del lienzo de toalla de papel la porción de la muestra que se desagua y colocarla sobre un segundo lienzo seco de toalla de papel Bounty® durante 20 segundos. Utilizar de manera similar un tercer lienzo seco de toalla de papel marca Bounty® durante otros 20 segundos. Sin dejar de sostener la porción no saturada de la muestra, colocar la porción saturada cuidadosamente sobre un cuadrado de acero inoxidable de 130 x 130 x 2 mm con un recorte de 90 x 90 mm en el centro. Si es necesario, tensar levemente la muestra de modo que cuando el cuadrado de acero inoxidable está sobre una superficie plana, la estructura fibrosa o el producto higiénico de papel tisú no se curve hacia abajo ni toque la superficie plana. El contacto leve entre la porción de la muestra saturada y el cuadrado de acero sirve para adherir la porción de la muestra al cuadrado e impide que se desplace. Antes de realizar la medición descrita a continuación, dejar que el lienzo se seque otros 2 minutos al aire. Para medir una muestra de estructura fibrosa o una muestra de producto higiénico de papel tisú realizar el siguiente procedimiento: 1. Encender la fuente de luz fría. Las configuraciones de la fuente de luz fría deberán ser 4 y C mostrando en la pantalla 3000K; 2. encender la computadora, monitor e impresora y abrir el software ODSCAD 4.14. seleccionar el icono "Start Measurement" de la barra de tareas de Primos y luego presionar en el botón "Live Pie". Colocar la muestra debajo del cabezal de proyección, centrar las características de interés dentro del campo visual de la imagen activa y ajustar la distancia para enfocar mejor. Presionar el botón "Pattern" repetidamente para proyectar uno de los diferentes patrones de enfoque para lograr el mejor enfoque (la retícula del software se deberá alinear con la retícula proyectada al alcanzar el enfoque óptimo). Colocar el cabezal de proyección en una posición normal con respecto a la superficie de la muestra. Para las muestras secas, utilizar un marcador permanente para hacer puntos pequeños en las esquinas del cuadrado de iluminación de la muestra. En el caso de muestras húmedas, utilizar las cuatro marcas previas para alinear de nuevo las características de interés con el campo visual. Ajustar la luminosidad de la imagen cambiando la abertura de la lente a través de un orificio al lado del cabezal del proyector y/o cambiando la configuración de ganancia de la cámara en pantalla. No configurar la ganancia por encima de 7 para controlar la cantidad de ruido electrónico. Cuando la iluminación sea óptima, el círculo rojo de la parte inferior de la pantalla con la indicación "I.O." cambiará a verde. Seleccionar el tipo de medición estándar. Presionar el botón "Measure" (Medir). Esto congelará la imagen en vivo de la pantalla y al mismo tiempo la imagen será capturada y digitalizada. Es importante no mover la muestra durante este tiempo para evitar que las imágenes capturadas pierdan definición. Las imágenes se tomarán en 20 segundos aproximadamente. Si la imagen de altura es satisfactoria, guardarla en un archivo de la computadora con la extensión ".orne". Esto también guardará el archivo de imagen de la cámara con la extensión ".kam". Para transferir los datos hacia la parte de análisis del software, hacer clic en el icono "clipboard/man" (portapapeles/manual). Ahora, presionar el icono "Draw lines" (Dibujar líneas) o "Draw freehand Une" (Dibujar línea a mano alzada) según sea necesario. Para las muestras en las cuales las estructuras elevadas están en una línea recta, seleccionar el punto de inicio y el punto de finalización de la línea con el ratón de modo que la línea marcada atraviese varias características. Si las estructuras elevadas no están en una línea recta, utilizar la herramienta de línea a mano alzada para marcar puntos en los centros de las estructuras de modo que éstos se conecten con una línea curva. Después de dibujar la línea, seleccionar "Show sectional line diagram" (Muestre diagrama de la línea de sección) para crear una representación gráfica de la altura comparada con la distancia a lo largo de la línea. Utilizar la herramienta "Vertical distance" (Distancia vertical) para marcar un punto en la región de valores iniciales entre estructuras y un punto en la parte superior de la estructura y registrar la altura calculada. Repetir la medición para cada estructura a lo largo de la línea. La altura promedio de las características se expresa en unidades de miera.

Todos los documentos citados en la Descripción Detallada de la Invención se incorporan, en su parte relevante, en la presente como referencia; la cita de cualquier documento no debe interpretarse como una admisión de que es una industria anterior con respecto a la presente invención. Los términos o frases definidas en la presente prevalecen aún cuando se hayan definido de manera diferente en los documentos incorporadas en la presente como referencia. Si bien se han ilustrado y descrito ejemplos particulares de la presente invención, será evidente para los experimentados en la industria que pueden hacerse diversos cambios y modificaciones sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Se ha pretendido, por consiguiente, cubrir en las reivindicaciones anexas todos los cambios y modificaciones que están dentro del alcance de la invención.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Una estructura fibrosa caracterizada porque comprende una región de suavidad reconocible visualmente y una región de resistencia reconocible visualmente.

2. La estructura fibrosa de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la región de resistencia reconocible visualmente comprende un grabado.

3. La estructura fibrosa de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque el grabado tiene una altura estructural mínima en estado seco de 100 µ??.

4. La estructura fibrosa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la estructura fibrosa tiene una relación mínima de área superficial de regiones de suavidad reconocibles visualmente a regiones de resistencia reconocibles visualmente de 1 :2.

5. La estructura fibrosa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la región de resistencia reconocible visualmente comprende una pluralidad de grabados y la región de suavidad reconocible visualmente comprende menos grabados que la región de resistencia.

6. La estructura fibrosa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la región de suavidad reconocible visualmente está libre de grabados.

7. La estructura fibrosa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la estructura fibrosa consiste esencialmente de una pluralidad de grabados y porque la pluralidad de grabados tiene una forma prácticamente similar.

8. El uso de la estructura fibrosa de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en un producto higiénico de papel tisú de una sola hoja o de múltiples hojas.