MX2014007370A - Hojas de papel tisu que tienen propiedades mejoradas en direccion transversal. - Google Patents

Abstract

La presente descripción proporciona elementos laminares de papel tisú con durabilidad mejorada, producidos al remojar un elemento laminar de papel tisú secado, prensar el elemento laminar remojado, y secar el elemento laminar por segunda vez. Esta durabilidad mejorada se manifiesta por una elevada pendiente en dirección transversal a la máquina (CD).

Description

HOJAS DE PAPEL TISÚ QUE TIENEN PROPIEDADES MEJORADAS EN DIRECCIÓN TRANSVERSAL CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente descripción se relaciona con elementos laminares de papel tisú con durabilidad mejorada manifestada por una elevada pendiente en dirección transversal a la máquina (CD).

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Generalmente los fabricantes de papel, particularmente fabricantes de elementos laminares de papel tisú de bajo gramaje, han intentado reducir las pendientes en dirección de la máquina y transversal a una resistencia a la tracción determinada. Por ejemplo, la Patente de E.U. No. 7,972,474 para Underhill da a conocer papeles tisú con propiedades potenciadas en dirección transversal a la máquina, incluyendo estiramiento máximo relativamente alto, pendiente relativamente baja, y energía de tracción incrementada absorbida. Underhill reportó que los productos de papel tisú que tienen estas propiedades tienen rigidez relativamente baja con extensibilidad incrementada a niveles de resistencia relativamente altos. Generalmente, los productos producidos en Underhill tenían una pendiente en dirección transversal a la máquina (pendiente CD) a grandes rasgos de 2,000 a 3,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas). Underhill supuso que la baja pendiente CD so correlaciona con una baja resistencia a la flexión, lo que produce un papel tisú suave.

Además de las enseñanzas de Underhill, los fabricantes de papel han intentado reducir la pendiente CD al reducir la resistencia a la tracción CD o al incrementar el estiramiento CD a una tracción CD determinada. Sin embargo, dado que los niveles incrementados de estiramiento CD se han vuelto prácticos debido a los avances en la tecnología de tejidos, los valores de pendiente CD se han hecho incluso menores, y en algún momento una baja pendiente CD puede interpretarse como indicativa de un tisú débil o "endeble". De esta manera, en algunos casos, puede ser deseable para el fabricante de papel incrementar la pendiente CD.

Un ejemplo del incremento de la pendiente CD de un elemento laminar de papel tisú se proporciona en la Patente de E.U. No. 7,300,543 para Mullally. Para incrementar la pendiente CD del elemento laminar de papel tisú, Mullally utilizó tejidos de elaboración de papel con huecos discontinuos profundos en un proceso de papel tisú de secado directo sin encrespar. Aunque los elementos laminares de Mullally tenían pendiente CD incrementada, tales valores de pendiente CD pueden no ser suficientes para ofrecer a un papel tisú niveles deseados de atributos tales como la sustancia en cuestión al nivel apropiado de tracción CD. Adicionalmente, un producto con huecos discontinuos profundos puede no desearse por los consumidores. Por lo tanto, permanece en la técnica una necesidad de elementos laminares de papel tisú que tengan pendiente CD incrementada, así como métodos para elaborar los mismos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto ahora que los elementos laminares de papel tisú con durabilidad y suavidad mejoradas pueden producirse al remojar un elemento laminar de papel tisú secado, prensar el elemento laminar remojado, y secar el elemento laminar por segunda vez. Esta relación durabilidad/suavidad mejorada se manifiesta por una alta pendiente en dirección transversal (pendiente CD), que es la pendiente de la carga de dirección transversal a la máquina versus la curva de alargamiento para el papel tisú. La alta pendiente CD, particularmente a una nivel determinado de tracción CD y estiramiento CD, da lugar a productos que tienden a percibirse como durables por el consumidor. Además, una alta pendiente CD significa que el estiramiento CD propicio no se remueve fácilmente del papel tisú cuando el producto se utiliza por el consumidor. De esta manera, los productos de papel tisú con un alta pendiente CD resistirán tener el estiramiento CD removido cuando se someten a una carga de tracción en la CD. Las propiedades de CD son particularmente importantes dado que los elementos laminares de papel tisú usualmente son relativamente débiles y se rompen en esta dirección debido a la orientación de las fibras principalmente en la dirección de la máquina (MD). Por tanto, incrementar la pendiente CD es altamente deseable desde el punto de vista de proporcionar un papel tisú inusualmente duradero. Aunque la pendiente CD sola puede incrementarse al incrementar la resistencia a la tracción CD, esto no se prefiere dado que tiende a hacer el papel tisú más rígido y, por tanto, menos suave a la vista del consumidor. Por lo tanto, se ha determinado que una combinación apropiada de resistencia a la tracción CD y pendiente CD es altamente deseable para proporcionar productos de papel tisú preferidos por el consumidor.

Por tanto, en un aspecto, la presente descripción proporciona un elemento laminar de papel tisú que tiene una tracción CD de menos de aproximadamente 1 ,500 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas), un estiramiento CD mayor a aproximadamente 12 por ciento y una pendiente CD mayor a aproximadamente 9,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas).

En otros aspectos, la presente descripción proporciona un elemento laminar de papel tisú que tiene una relación de tracción CD a pendiente CD de más de aproximadamente 10 y un estiramiento CD mayor a aproximadamente 10 por ciento.

En otro aspecto, la presente descripción proporciona un método para elaborar una hoja de papel tisú, que comprende: (a) formar un elemento laminar de papel tisú de secado directo que tiene un contenido de humedad de menos de aproximadamente 5 por ciento, (b) remojar el elemento laminar, (c) prensar el elemento laminar remojado, y (d) secar el elemento laminar prensado, de tal modo que el elemento laminar tenga un contenido de humedad menor a aproximadamente 5 por ciento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una ilustración de una modalidad para remojar, prensar y secar un elemento laminar de papel tisú de acuerdo con la presente invención; La Figura 2a es una vista superior de la placa de presión utilizada para prensar los elementos laminares como se describe en los Ejemplos, y la Figura 2b es una vista en perfil detallada de la misma; y La Figura 3 es una fotografía del tejido t-1205-2 TAD proporcionado por Voith Fabrics (Appleton, Wl).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DEFINICIONES Los términos "resistencia a la tracción", "tracción MD", y "tracción CD", generalmente se refieren a la tensión máxima que un material puede soportar mientras se estira o jala en cualquier orientación determinada, cuando se mide al utilizar una velocidad de cruceta de 254 milímetros por minuto, una carga completa de 4,540 gramos, una cobertura de mordaza (longitud de grosor) de 50.8 milímetros y una anchura de espécimen de 762 milímetros. La resistencia a la tracción MD es la carga máxima por cada 7.62 cm (3 pulgadas) de anchura de muestra cuando una muestra se jala para romperse en dirección de la máquina. De manera similar, la resistencia a la tracción CD representa la carga máxima por cada 7.62 cm (3 pulgadas) de anchura de muestra cuando una muestra se jala para romperse en dirección transversal de la máquina. Para los productos de 1 laminado, cada medición de resistencia a la tracción se hace en 1 laminado. Para productos de laminados múltiples la prueba de tracción se hace en el número de laminados esperados en el producto terminado. Por ejemplo, los productos de 2 laminados se prueban dos laminados a la vez y las resistencias a la tracción MD y CD registradas son las resistencias de ambos laminados.

Las muestras para prueba de resistencia a la tracción se preparan al cortar una tira de 76.2 mm (3 pulgadas) por 127 mm (5 pulgadas) de largo en orientación ya sea en dirección de la máquina (MD) o dirección transversal a la máquina (CD) al utilizar un JDC Precisión Sample Cutter (Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA, Modelo No. JDC 3-10, No. de Serie 37333). El instrumento utilizado para medir las resistencias a la tracción es un MTS Systems Sintech 11S No. de Serie 6233. El software de adquisición de datos es MTS TestWorks™ para Windows Ver. 3.10 (MTS Systems Corp., Research Triangle Park, NC). La celda de carga se selecciona de un máximo de 50 Newton o 100 Newton, lo que depende de la resistencia de la muestra que se prueba, de tal modo que la mayor parte de los valores de carga máxima caigan entre 10 y 90 por ciento del valor de escala completa de la celda de carga. La longitud de calibre entre mordazas es 50.8±1 mm (2±0.04 pulgadas). Las mordazas se operan al utilizar una acción neumática y se recubren con caucho. La anchura mínima del lado de sujeción es de 76.2 mm (3 pulgadas), y la altura aproximada de una mordaza es de 12.7 mm (0.5 pulgadas). La velocidad de cruceta es 254 + 1 mm/min (10 ± 0.4 pulgadas/min), y la sensibilidad de fractura se ajusta a 65 por ciento. La muestra se coloca en las mordazas del instrumento, centrada verticalmente y de manera horizontal. La prueba entonces se inicia y finaliza cuando el espécimen se rompe. La carga máxima se registra como la "resistencia a la tracción MD" o la "resistencia a la tracción CD" del espécimen, lo que depende de la muestra que se prueba. Por lo menos seis (6) especímenes representativos se prueban para cada producto, tomado "como es", y el promedio aritmético de todas las pruebas de especímenes individuales es la resistencia a la tracción MD o CD para el producto.

El término "Energía de Tracción Absorbida" (abreviado "TEA") generalmente se refiere al área bajo la curva de esfuerzo-tensión durante la misma prueba de tracción, como se describe anteriormente. El área se basa en el valor de tensión alcanzado cuando la hoja se tensa hasta ruptura y la carga colocada en la hoja ha caído a 65 por ciento de la carga de tracción máxima. Dado que el grosor de una hoja de papel generalmente se desconoce y varía durante la prueba, es práctica común ignorar el área en sección transversal de la hoja y reportar el "esfuerzo" en la hoja como carga por longitud unitaria o, típicamente, en las unidades de gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) de anchura. Para el cálculo de TEA, el esfuerzo se convierte a gramos por centímetro y el área se calcula por integración. Las unidades de tensión son centímetros por centímetro a fin de que las unidades finales de TEA se vuelvan g-cm/cm2.

Los términos "Estiramiento", "Estiramiento MD", y "Estiramiento CD", generalmente se refieren a la relación del alargamiento corregido por holgura de un espécimen en el punto en que genera su carga máxima dividida entre la longitud de calibre corregida por holgura en cualquier orientación determinada. El estiramiento es un resultado del MTS TestWorks™ en el transcurso de la determinación de la resistencia a la tracción, como se describe anteriormente. El estiramiento se reporta como porcentaje.

El término "pendiente CD" generalmente se refiere a la pendiente de la línea que resulta de graficar tracción CD versus estiramiento CD y es un resultado del MTS TestWorks™ en el transcurso de la determinación de la resistencia a la tracción, como se describe anteriormente. La pendiente se reporta en unidades de gramos (g) por unidad de anchura de muestra (cm (pulgadas)) y se mide como el gradiente de la línea de mínimos cuadrados adaptado a los puntos de tensión corregida por carga que caen entre una fuerza generada por espécimen de 70 a 157 gramos (0.687 a 1.540 N) dividida entre la anchura de espécimen.

Como se utiliza en este documento, el "calibre" de hoja es el espesor representativo de una sola hoja medido de acuerdo con los métodos de prueba TAPPI, T402 "Standard Conditioning and Testing Atmosphere For Paper, Board, Pulp Handsheets and Related Products" y T411 om-89 "Thickness (caliper) of Paper, Paperboard, and Combined Board" con la Nota 3 para hojas apiladas. El micrómetro utilizado para llevar a cabo T411 om-89 es un Emveco 200-A Tissue Caliper Tester (Emveco, Inc., Newberg, OR). El micrómetro tiene una carga de 2 kilopascales, un área base de presión de 2500 milímetros cuadrados, un diámetro base de presión de 56.42 milímetros, un tiempo de permanencia de 3 segundos y una tasa de disminución de 0.8 milímetros por segundo.

Como se utiliza en este documento, el "volumen" de hoja se calcula como el cociente del "calibre", expresado en micrones, dividido entre el gramaje seco, expresado en gramos por metro cuadrado. El volumen de hoja resultante se expresa en centímetros cúbicos por gramo.

Como se utiliza en este documento, el término "humedad de hoja" generalmente se refiere a la humedad de hoja promedio para un segmento de hoja de 304.8 cm (10 pies) de elemento laminar de papel tisú. La humedad de hoja se determina al pesar la hoja que contiene humedad y comparar el peso de esta hoja con el peso de la hoja después de secar la hoja en un horno hasta que la humedad se ha removido. Un método de prueba adecuado para determinar la humedad de hoja es TAPPI Test T-210 De manera sorprendente, se ha descubierto ahora que un elemento laminar de papel tisú que tiene propiedades mejoradas transversales a la máquina (CD), tales como pendiente CD y estiramiento CD, puede producirse al someter un elemento laminar de papel tisú secado a remojo, presión y secado por segunda vez. Por ejemplo, en una modalidad, un elemento laminar de papel tisú puede producirse de acuerdo con los métodos conocidos en la técnica, tales como los dados a conocer en la Patente de E.U. No. 5,772,845, para producir un elemento laminar de papel tisú secado por aire sin encrespar ("UCTAD") que tiene un gramaje de aproximadamente 15 a aproximadamente 60 gramos por metro cuadrado (gmc) y un contenido de humedad de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 5 por ciento. El elemento laminar de papel tisú secado entonces se somete a remojo de tal modo que el contenido de humedad se incremente a por lo menos aproximadamente 10 por ciento, preferiblemente de aproximadamente 15 a aproximadamente 50 por ciento. El elemento laminar de papel tisú remojado entonces se somete a prensado, preferiblemente a una presión de por lo menos aproximadamente 6,894.76 kPa (1 ,000 libras por pulgada cuadrada (psi)), tal como de aproximadamente 13,789.52 (2000) a aproximadamente 68,947.6 (10,000) kPa (psi). Después de prensar, el elemento laminar de papel tisú remojado y prensado se seca una segunda vez para producir un elemento laminar de papel tisú que tiene un contenido de humedad de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 5 por ciento y, más preferiblemente, de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 por ciento. El elemento laminar de papel tisú resultante tiene propiedades CD mejoradas.

Por consiguiente, en ciertas modalidades, el elemento laminar de papel tisú remojado y prensado puede tener un estiramiento CD mayor a aproximadamente 10 por ciento, más específicamente de aproximadamente 12 a aproximadamente 25 por ciento, más específicamente de aproximadamente 12 a aproximadamente 20 por ciento, más específicamente de aproximadamente 12 a aproximadamente 18 por ciento.

La pendiente CD de los elementos laminares de papel tisú de esta invención, lo cual es indicativo de la suavidad o rigidez de la hoja, puede ser de aproximadamente 9,000 a aproximadamente 18,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas), más específicamente de aproximadamente 10,000 a aproximadamente 16,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas), y aún más específicamente de aproximadamente 12,000 a aproximadamente 14,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas). Preferiblemente la pendiente CD se logra en elementos laminares de papel tisú que tienen una tracción CD de menos de aproximadamente 1 ,500 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas), y más preferiblemente de aproximadamente 800 a aproximadamente 1 ,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas). Como se indica previamente, la pendiente CD puede incrementarse por el incremento en la tracción CD, pero con un efecto negativo sobre la rigidez y suavidad. Por lo tanto, uno de los objetivos de la presente invención es proporcionar un elemento laminar de papel tisú que tiene una tracción CD relativamente modesta, que conserva la suavidad del elemento laminar, pero con una pendiente CD elevada.

La TEA CD de los elementos laminares de papel tisú de la presente descripción, lo cual es indicativo de la durabilidad general de una hoja de papel tisú, puede ser de aproximadamente 8 gramos-centímetro por centímetro cuadrado (g-cm/cm2) o superior, más específicamente de aproximadamente 8 a aproximadamente 16 g-cm/cm2, y más específicamente de aproximadamente 10 a aproximadamente 14 g-cm/cm2.

En otras modalidades los elementos laminares de papel tisú de la presente descripción tienen una combinación novedosa de estiramiento CD y pendiente CD a una tracción CD determinada. Por ejemplo, preferiblemente los elementos laminares de papel tisú tienen una tracción CD de menos de aproximadamente 1 ,500 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas), un estiramiento CD mayor a aproximadamente 12 por ciento y una pendiente CD mayor a aproximadamente 9,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas).

Este incremento en la pendiente CD en un nivel particular de tracción CD y estiramiento CD es una mejora sobre los papeles tisú de la técnica anterior, que típicamente han intentado reducir la pendiente CD a una tracción CD determinada. Una comparación de elementos laminares de papel tisú producidos de acuerdo con la presente descripción y los elementos laminares de la técnica anterior se proporciona a continuación TABLA 1 Los elementos laminares de papel tisú elaborados de acuerdo con la presente descripción pueden elaborarse con una pasta de papel de fibras homogéneas o pueden formarse a partir de una pasta de papel de fibras estratificadas que producen capas dentro del producto de uno solo o de laminados múltiples. Los elementos laminares base estratificados pueden formarse al utilizar equipo conocido en la técnica, tal como una caja de entrada de capas múltiples. Tanto la resistencia como la suavidad del elemento laminar base pueden ajustarse según se desee a través de papeles tisú en capas, tales como los producidos a partir de cajas de entrada estratificadas.

Por ejemplo, diferentes pastas de papel de fibra pueden utilizarse en cada capa con el fin de crear una capa con las características deseadas. Por ejemplo, las capas que contienen fibras de madera blanda tienen resistencias a la tracción superiores a las de las capas que contienen fibras de madera dura. Las fibras de madera dura, por otro lado, pueden incrementar la suavidad del elemento laminar. En una modalidad, el elemento laminar base de un solo laminado de la presente descripción incluye una primera capa externa y una segunda capa externa que contiene principalmente fibras de madera dura. Las fibras de madera dura pueden mezclarse, si se desea, con recortes de papel en una cantidad de hasta aproximadamente 10 por ciento en peso y/o fibras de madera blanda en una cantidad de hasta aproximadamente 10 por ciento en peso. El elemento laminar base además incluye una capa media colocada en medio de la primera capa externa y la segunda capa externa. La capa media puede contener principalmente fibras de madera blanda. Si se desea, otras fibras, tales como fibras de alto rendimiento o fibras sintéticas, pueden mezclarse con las fibras de madera blanda en una cantidad de hasta aproximadamente 10 por ciento en peso.

Cuando se construye un elemento laminar a partir de una pasta de papel de fibras estratificadas, el peso relativo de cada capa puede variar, lo que depende de la aplicación particular. Por ejemplo, en una modalidad, cuando se construye un elemento laminar que contiene tres capas, cada capa puede ser de aproximadamente 15 a aproximadamente 40 por ciento del peso total del elemento laminar, tal como de aproximadamente 25 a aproximadamente 35 por ciento del peso del elemento laminar.

Resinas de resistencia en húmedo pueden agregarse a la pasta de papel según se desee para incrementar la resistencia en húmedo del producto final. En este momento, la resinas de resistencia en húmedo más comúnmente utilizadas pertenecen a la clase de polímeros denominados resinas de epiclorohidrina de poliamida-poliamina. Existen muchos proveedores comerciales de estos tipos de resinas, incluyendo Hercules, Inc. (Kymene™), Henkel Corp. (Fibrabond™), Borden Chemical (Cascamide™), Georgia-Pacific Corp. y otros. Estos polímeros se caracterizan por tener una cadena principal de poliamida que contiene grupos reactivos de reticulado distribuidos a lo largo de la cadena principal. Otros agentes de resistencia en húmedo útiles se comercializan por American Cyanamid bajo la marca comercial Parez™.

De manera similar, resinas de resistencia en seco pueden agregarse a la pasta de papel según se desee para incrementar la resistencia en seco del producto final. Tales resinas de resistencia en seco incluyen, pero no se limitan a, carboximetil celulosas (CMC), cualquier tipo de almidón, derivados de almidón, gomas, resinas de poliacrilamida, y otros, como se reconocen. Los proveedores comerciales de tales resinas son los mismos que los que suministran las resinas de resistencia en húmedo discutidas anteriormente.

Otro químico de resistencia que puede agregarse a la pasta de papel es Baystrength 3000 disponible de Kemira (Atlanta, GA), el cual es una poliacrilamida catiónica glioxalada, utilizada para impartir resistencia a la tracción en seco y en húmedo temporal a los elementos laminares de papel tisú.

Como se describe anteriormente, el producto de papel tisú de la presente descripción generalmente pueden formarse por cualquiera de una diversidad de procesos de fabricación de papel conocidos en la técnica. Preferiblemente el elemento laminar continuo de papel tisú se forma por secado por aire y puede encresparse o no encresparse. Por ejemplo, un proceso de fabricación de papel de la presente descripción puede utilizar encrespado adhesivo, encrespado en húmedo, doble encrespado, estampado, prensado en húmedo, prensado al aire, secado por aire, secado por aire encrespado, secado por aire sin encrespar, así como otras etapas en la formación del elemento laminar continuo de papel. Algunos ejemplos de tales técnicas se dan a conocer en las Patentes de E.U. Nos. 5,048,589, 5,399,412, 5,129,988 y 5,494,554, las cuales se incorporan en este documento en una forma consistente con la presente descripción. Cuando se forman productos de papel tisú de laminados múltiples, los laminados separados pueden elaborarse a partir del mismo proceso o de diferentes procesos según se desee.

Por ejemplo, en una modalidad, pueden encresparse elementos laminares continuos de papel tisú y elementos laminares continuos secados por aire formarse al utilizar procesos conocidos en la técnica. Para formar tales elementos laminares continuos, un tejido de conformación de desplazamiento interminable, soportado y conducido adecuadamente por rodillos, recibe la provisión para elaboración de papel estratificada que surge de la caja de entrada. Una caja de vacío se dispone por debajo del tejido de conformación y se adapta para remover el agua de la pasta de papel de fibra para ayudar a la formación de un elemento laminar continuo. A partir del tejido de conformación, un elemento laminar continuo formado se transfiere a un segundo tejido, el cual puede ser un tela metálica o un fieltro. El tejido se soporta para el movimiento alrededor de una trayectoria continua por una pluralidad de rodillos guía. Un rodillo de recolección, diseñado para facilitar la transferencia del elemento laminar continuo de tejido a tejido, puede incluirse para transferir el elemento laminar continuo.

Preferiblemente el elemento laminar continuo formado se seca por transferencia a la superficie de un tambor secador calentado que puede girar, tal como un secador Yankee. El elemento laminar continuo puede transferirse al Yankee directamente del tejido de secado directo o, preferiblemente, transferirse a un tejido de impresión el cual entonces se utiliza para transferir el elemento laminar continuo al secador Yankee. De acuerdo con la presente descripción, la composición de encrespado de la presente descripción puede aplicarse tópicamente al elemento laminar continuo de papel tisú en tanto que el elemento laminar continuo se desplaza en el tejido o puede aplicarse a la superficie del tambor secador para transferencia sobre un lado del elemento laminar continuo de papel tisú. En esta forma, la composición de encrespado se utiliza para adherir el elemento laminar continuo de papel tisú al tambor secador. En esta modalidad, a medida que el elemento laminar continuo se lleva a través de una porción de la trayectoria rotacional de la superficie de secador, se imparte calor al elemento laminar continuo, lo que ocasiona que la mayor parte de la humedad contenida dentro del elemento laminar continuo se evapore. El elemento laminar continuo entonces se remueve del tambor secador por una cuchilla de encrespado. El elemento laminar continuo de encrespado, a medida que se forma, además reduce los enlaces internos dentro del elemento laminar continuo e incrementa la suavidad. La aplicación de la composición de encrespado al elemento laminar continuo durante el encrespado, por otro lado, puede incrementar la resistencia del elemento laminar continuo.

En otra modalidad, el elemento laminar continuo formado se transfiere a la superficie del tambor secador calentado que puede girar, el cual puede ser un secador Yankee. El rodillo de prensado, en una modalidad, puede comprender un rodillo de prensado por succión. Con el fin de adherir el elemento laminar continuo a la superficie del tambor secador, un adhesivo de encrespado puede aplicarse a la superficie del tambor secador por un dispositivo de aspersión. El dispositivo de aspersión puede emitir una composición de encrespado elaborada de acuerdo con la presente descripción, o puede emitir un adhesivo de encrespado convencional. El elemento laminar continuo se adhiere a la superficie del tambor secador y luego se encrespa a partir del tambor al utilizar la cuchilla de encrespado. Si se desea, el tambor secador puede asociarse con una cabina. La cabina puede utilizarse para forzar aire contra o a través del elemento laminar continuo. Una vez encrespado a partir del tambor secador, el elemento laminar continuo, opcionalmente, puede alimentarse alrededor de un tambor de carrete de enfriamiento y se enfría antes de enrollarse en un carrete.

Además de aplicar la composición de encrespado durante la formación del elemento laminar fibroso, la composición de encrespado también puede utilizarse en procesos de postformación. Por ejemplo, en un aspecto, la composición de encrespado puede utilizarse durante un proceso de impresión-encrespado. Específicamente, una vez aplicada tópicamente a un elemento laminar fibroso, la composición de encrespado se ha encontrado bien adaptada para adherir el elemento laminar fibroso a una superficie de encrespado, tal como en una operación de impresión-encrespado.

Por ejemplo, una vez que un elemento laminar continuo fibroso se forma y seca, la composición de encrespado puede aplicarse a por lo menos un lado del elemento laminar continuo, y el o los lados del elemento laminar continuo entonces pueden encresparse. En general, la composición de encrespado puede aplicarse a sólo un lado del elemento laminar continuo y sólo un lado del elemento laminar continuo puede encresparse, la composición de encrespado puede aplicarse a ambos lados del elemento laminar continuo y sólo un lado del elemento laminar continuo se encrespa, o la composición de encrespado puede aplicarse a cada lado del elemento laminar continuo y cada lado del elemento laminar continuo puede encresparse.

Una vez encrespado, el elemento laminar continuo de papel tisú puede jalarse a través de una estación de secado. La estación de secado puede incluir cualquier forma de una unidad de calentamiento, tal como un horno energizado por calor infrarrojo, energía de microondas, aire caliente o similares. Una estación de secado puede ser necesaria en algunas aplicaciones para secar el elemento laminar continuo y/o curar la composición de encrespado. Dependiendo de la composición de encrespado seleccionada, sin embargo, una estación de secado puede no necesitarse.

En otras modalidades, el elemento laminar base se forma por un proceso de secado por aire sin encrespar como se describe, por ejemplo, en las Patentes de E.U. Nos. 5,656,132 y 6,017,417, las cuales se incorporan por la presente para referencia en este documento en una forma consistente con la presente descripción. Un formador de tela metálica doble que tiene una caja de entrada de fabricación de papel inyecta o deposita una pasta de papel de una suspensión acuosa de fibras para fabricación de papel sobre una pluralidad de tejidos de conformación, tal como el tejido de conformación externo y el tejido de conformación interno, lo que en consecuencia forma un elemento laminar continuo de papel tisú húmedo. El proceso de conformación de la presente descripción puede ser cualquier proceso de conformación convencional conocido en la industria de la fabricación de papel. Tales procesos de formación incluyen, pero no se limitan a, Fourdriniers, formadores de techumbres tales como formadores de rodillo cabecero, y formadores de hueco tales como formadores de tela metálica doble y formadores tipo media luna.

El elemento laminar continuo de papel tisú húmedo se forma en el tejido de conformación interno a medida que el tejido de conformación interno gira alrededor de un rodillo de conformación. El tejido de conformación interno sirve para soportar y transportar el elemento laminar continuo de papel tisú húmedo recién formado corriente abajo en el proceso a medida que el elemento laminar continuo de papel tisú húmedo se deseca parcialmente. Una desecación adicional del elemento laminar continuo de papel tisú húmedo puede llevarse a cabo por técnicas conocidas de fabricación de papel, tales como cajas de succión de vacío, en tanto que el tejido de conformación interno soporta el elemento laminar continuo de papel tisú húmedo. El elemento laminar continuo de papel tisú húmedo puede desecarse adicionalmente a una consistencia de por lo menos aproximadamente 20 por ciento, más específicamente entre aproximadamente 20 a aproximadamente 40 por ciento, y más específicamente alrededor de 20 a aproximadamente 30 por ciento.

El tejido de conformación generalmente puede elaborarse a partir de cualquier material poroso adecuado, tales como telas metálicas o filamentos poliméricos. Por ejemplo, algunos tejidos adecuados pueden incluir, pero no se limitan a, Albany 84M y 94M disponibles de Albany International (Albany, NY) Asten 856, 866, 867, 892, 934, 939, 959, o 937; Asten Synweve Design 274, los cuales se encuentran disponibles de Asten Forming Fabrics, Inc. (Appleton, Wl); y Voith 2164 disponible de Voith Fabrics (Appleton, Wl). Los tejidos de conformación o fieltros que comprenden capas base no tejidas también pueden ser útiles, incluyendo los de Scapa Corporation elaborados con espuma de poliuretano extrudido tal como Spectra Series.

El elemento laminar continuo húmedo entonces se transfiere del tejido de conformación a un tejido de transferencia en tanto que está a una consistencia de sólidos de entre aproximadamente 10 a aproximadamente 35 por ciento, y particularmente, entre aproximadamente 20 a aproximadamente 30 por ciento. Como se utiliza en este documento, un "tejido de transferencia" es un tejido que se coloca entre la sección de conformación y la sección de secado del proceso de fabricación de elemento laminar continuo.

La transferencia al tejido de transferencia puede llevarse a cabo con la ayuda de una presión positiva y/o negativa. Por ejemplo, en una modalidad, una zapata de vacío puede aplicar presión negativa de tal modo que el tejido de conformación y el tejido de transferencia converjan y diverjan de manera simultánea en el borde de avance de la boca aspiradora. Típicamente, la zapata de vacío suministra presión a niveles entre aproximadamente 33,768.5 Pa a aproximadamente 84,421.25 Pa (10 a aproximadamente 25 pulgadas de mercurio). Como se indica anteriormente, la zapata de transferencia de vacío (presión negativa) puede complementarse o reemplazarse por el uso de presión positiva del lado opuesto del elemento laminar continuo para soplar el elemento laminar continuo sobre el siguiente tejido. En algunas modalidades, otras zapatas de vacío pueden también utilizarse para ayudar a extraer el elemento laminar continuo fibroso sobre la superficie del tejido de transferencia.

Típicamente, el tejido de transferencia se desplaza a una velocidad inferior a la del tejido de conformación para potenciar el estiramiento MD y CD del elemento laminar continuo, lo cual generalmente se refiere al estiramiento de un elemento laminar continuo en su dirección transversal o de la máquina (expresado como alargamiento porcentual a la falla de la muestra). Por ejemplo, la diferencia de velocidad relativa entre los dos tejidos puede ser de aproximadamente 1 a aproximadamente 30 por ciento, en algunas modalidades de aproximadamente 5 a aproximadamente 20 por ciento, y en algunas modalidades, de aproximadamente 10 a aproximadamente 15 por ciento. Esto se refiere comúnmente como "transferencia rápida". Durante la "transferencia rápida", se considera que muchos de los enlaces del elemento laminar continuo se rompen, lo que en consecuencia fuerza a la hoja a doblarse y plegarse hacia las depresiones en la superficie del tejido de transferencia. Tal moldeo a los contornos de la superficie del tejido de transferencia puede incrementar el estiramiento en MD y CD del elemento laminar continuo. La transferencia rápida de un tejido a otro puede seguir los principios enseñados en cualquiera de las siguientes patentes, Patentes de E.U. Nos. 5,667,636, 5,830,321 , 4,440,597, 4,551 ,199, 4,849,054, las cuales se incorporan por la presente para referencia en este documento en una forma consistente con la presente descripción.

El elemento laminar continuo de papel tisú húmedo entonces se transfiere del tejido de transferencia a un tejido de secado directo. Típicamente, el tejido de transferencia se desplaza a aproximadamente la misma velocidad que el tejido de secado directo. Sin embargo, en ciertas modalidades, una segunda transferencia rápida puede realizarse a medida que el elemento laminar continuo se transfiere del tejido de transferencia a un tejido de secado directo. Esta transferencia rápida se refiere en este documento como presente en la segunda posición y se logra al operar el tejido de secado directo a una velocidad inferior a la del tejido de transferencia. Al realizar la transferencia rápida en dos ubicaciones distintas, es decir, la primera y la segunda posiciones, un producto de papel tisú que tiene estiramiento CD incrementado puede producirse.

Además de la transferencia rápida del elemento laminar continuo de papel tisú húmedo del tejido de transferencia al tejido de secado directo, el elemento laminar continuo de papel tisú húmedo puede reordenarse macroscópicamente para conformarse a la superficie del tejido de secado directo con la ayuda de un rodillo de transferencia de vacío o una zapata de transferencia de vacío, como la zapata de vacío. Si se desea, el tejido de secado directo puede correrse a una velocidad inferior a la velocidad del tejido de transferencia para potenciar además el estiramiento del producto de papel tisú resultante. La transferencia puede llevarse a cabo con ayuda de vacío para asegurar la conformación del elemento laminar continuo de papel tisú húmedo a la topografía del tejido de secado directo.

En una modalidad particularmente preferida, el elemento laminar continuo se transfiere al tejido de secado directo para secado final preferiblemente con la ayuda de vacío para asegurar el reordenamiento macroscópico del elemento laminar continuo para dar el volumen y apariencia deseados. El uso de tejidos de transferencia y de secado directo separados puede ofrecer diversas ventajas dado que permite que los dos tejidos se diseñen específicamente para abordar requerimientos clave de producto independientemente. Por ejemplo, los tejidos de transferencia generalmente se optimizan para permitir una conversión eficiente de altos niveles de transferencia rápida a alto estiramiento MD en tanto que los tejidos de secado directo se diseñan para suministrar volumen y estiramiento CD. Por lo tanto es útil tener tejidos de transferencia moderadamente ásperos y moderadamente tridimensionales, y tejidos de secado directo que son bastante ásperos y tridimensionales en la configuración optimizada. El resultado es que una hoja relativamente lisa deja la sección de transferencia y luego se reordena macroscópicamente (con ayuda de vacío) para dar el alto volumen, alta topología superficial de estiramiento CD del tejido de secado directo. La topología de hoja se cambia completamente del tejido de transferencia al de secado directo y las fibras se reordenan macroscópicamente, incluyendo movimiento significativo fibra-fibra.

El proceso de secado puede ser cualquier método de secado no compresivo que tiende a conservar el volumen o espesor del elemento laminar continuo húmedo incluyendo, sin limitación, secado directo, radiación infrarroja, secado por microondas, etc. A causa de su disponibilidad comercial y factibilidad práctica, el secado directo se reconoce y es un medio comúnmente utilizado para secar de manera no compresiva el elemento laminar continuo para propósitos de esta invención. Tejidos de secado directo adecuados incluyen, sin limitación, tejidos con surcos en dirección de la máquina sustancialmente continuos con lo cual los surcos se constituyen de múltiples hebras de deformación agrupadas en conjunto, tales como los dados a conocer en la Patente de E.U. No. 6,998,024. Otros tejidos de secado directo adecuados incluyen los dados a conocer en la Patente de E.U. No. 7,61 1 ,607, que se incorpora en este documento en una forma consistente con la presente descripción, particularmente los tejidos denotados como Fred (t1207-7), Jetson (t1207-6) y Jack (t1207-12). El elemento laminar continuo preferiblemente se seca a una sequedad final en el tejido de secado directo, sin prensarse contra la superficie de un secador Yankee, y sin subsecuente encrespado.

Para incrementar además las propiedades CD del elemento laminar, específicamente la pendiente CD, el elemento laminar de papel tisú secado puede remojarse, prensarse y secarse por segunda vez, como se ilustra en la Figura 1. Como se muestra en la Figura 1 , el elemento laminar de papel tisú secado 10(que se desplaza en la dirección indicada por la flecha 15) se remoja (también referido en este documento como humectado) al utilizar una o más regaderas humectantes 20 en uno o ambos lados (no mostrados) del elemento laminar. Las regaderas humectantes pueden consistir en regaderas de agua (por ejemplo, regaderas hidráulicas, atomizadas de aire o ultrasónicas) o regaderas de vapor, o la combinación de regaderas de agua y regaderas de vapor. Este remojo del elemento laminar puede realizarse por un líquido, emulsión acuosa, mezcla líquida, dispersión, rocíos de agua, vapor, u otro medio conocido en la técnica, de tal modo que el contenido de humedad del elemento laminar se eleve (medido después del dispositivo de remojo 20 y antes del aparato de presión 52, 54) a un nivel de aproximadamente 10 a 50 por ciento, muy preferiblemente de aproximadamente 15 a aproximadamente 40 por ciento. De acuerdo con esta modalidad, los dispositivos de remojo 20 se colocan, lo que depende del tipo de aparato de presión y la aplicación deseada, muy cerca antes del contacto entre rodillos 58 del aparato de presión 54, 56. La ubicación del dispositivo de remojo 20 se ajusta de tal modo que el tiempo de imbibición, después de remojar a una velocidad de operación deseada antes del contacto entre rodillos 58, sea menor a aproximadamente 2 segundos. En esta descripción, por tiempo de imbibición se quiere hacer referencia al tiempo durante el cual el remojo tiene tiempo para ser efectivo antes del efecto de presión en el contacto entre rodillos y, en esta conexión, el tiempo de imbibición finaliza cuando el contacto de las superficies comprimidas en el contacto entre rodillos de presión finaliza, es decir, la presión de compresión deja de actuar durante el efecto del contacto entre rodillos.

En una modalidad particularmente preferida, la regadera de humectación comprende una regadera de vapor 20 que tiene un alojamiento 22 que define un borde de avance 24 y rezagado 26. Dentro del alojamiento 22 se encuentra un banco de boquillas controladas independientemente 31 que se espacian a intervalos regulares en dirección transversal y abastecen vapor a la cámara de vapor 30. El suministro de vapor se proporciona por un colector de suministro de vapor 29 y el suministro de vapor a cada boquilla 31 se controla por una computadora (no mostrada), que recibe retroalimentación de nivel de humedad de los detectores de humedad (no mostrados), por ejemplo, calibradores gamma, situados corriente abajo de las regaderas humectantes y ajusta la válvula de control de vapor 32 por consiguiente. La cantidad de adición de humedad se controlará con el fin de incrementar la humedad de la hoja a aproximadamente 10 a aproximadamente 50 por ciento. La adición de humedad se hará de tal modo que un nivel de humedad uniforme se aplique después de que se consigue la configuración de perfiles. La configuración de perfiles y adición de humedad pueden hacerse por una combinación de una o más regaderas. Si se utilizan regaderas de vapor en conjunto con regaderas de agua, la configuración preferida puede tener las regaderas de vapor después de las regaderas de agua.

En una modalidad particularmente preferida la regadera 20 se diseña con una segunda cámara 34 para enfriar de manera subsecuente la hoja con aire. Por consiguiente, después de que se aplica vapor al elemento laminar, el elemento laminar puede enfriarse por el suministro de aire enfriado a través de un colector 39 y una boquilla 41 , controlado por una válvula 42, a una cámara de enfriamiento 34. De esta manera, en una modalidad preferida, el aparato de regaderas incrementa el nivel de humedad, corrige la no uniformidad y luego enfría la hoja a temperaturas por debajo de 82.222 °C (180 °F). El enfriamiento del elemento laminar pretende promover la condensación de vapor y conservación del calibre durante el prensado. La regadera de vapor preferiblemente se localiza muy cerca del contacto entre rodillos del aparato de prensado a fin de que el tiempo entre la aplicación de vapor y prensado se minimice. Minimizar este tiempo conservará un gradiente en la humedad de un lado a otro del grosor del elemento laminar. De acuerdo con esta modalidad preferida, puede ser deseable agregar un lubricante al utilizar las regaderas humectantes antes de prensar. Los lubricantes rociados pueden ser dispersiones/emulsiones conocidas comercialmente, tales como estearato de calcio, emulsión de polietileno, poliglicéridos y similares. La solución lubricante puede calentarse para prevenir o reducir el enfriamiento de los rodillos calentados durante la operación normal.

Después de la humectación, el elemento laminar remojado 50 se hace pasar a través de un aparato de prensado, tal como un par de rodillos espaciados 52, 54 los cuales giran en la dirección indicada por la flecha 56. Aunque el aparato de prensado mostrado en la Figura 1 comprende un par de rodillos opuestos 52, 54, debe apreciarse que una diversidad de prensas puede utilizarse para proporcionar un punto de contacto entre rodillos a través del cual el elemento laminar remojado se desplaza y se somete a prensado. Como se ilustra en la Figura 1 , el aparato de prensado puede comprender un par de rodillos 52 y 54 que forman un contacto entre rodillos 58 entre los mismos. Los rodillos pueden calentarse o no calentarse y pueden tener una presión de contacto entre rodillos de aproximadamente 6,894.76 (1 ,000) a aproximadamente 68,947.6 kPa (10,000 psi), tal como de aproximadamente 10,342.14 (1 ,500) a aproximadamente 34,473.8 kPa (5,000 psi) y, más preferiblemente, de aproximadamente 13,789.52 (2,000) a aproximadamente 27,579.04 kPa (4,000 psi). En el caso donde los rodillos se calientan, el aporte hacia los rodillos debe ser suficiente para mantener una temperatura de superficie de rodillo de aproximadamente 23.889 (75) a aproximadamente 93.333 °C (200 °F) durante el prensado del elemento laminar.

La superficie del aparato de prensado puede ser lisa o grabada. En aquellos casos donde la superficie de la prensa se graba, el patrón puede comprender una serie de ranuras dispuestas en cada uno de los rodillos de tal modo que las ranuras se orienten perpendiculares entre sí en el contacto entre rodillos. Por ejemplo, el rodillo superior 52 puede tener ranuras espaciadas que se extienden de manera circunferencial del rodillo 52, y las ranuras tienen un lado sustancialmente paralelo y una parte superior plana y miden de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 mm en su anchura y se espacian de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mm. El rodillo inferior 54 puede tener ranuras apartadas que se extienden axialmente del rodillo 52, y las ranuras tienen un lado sustancialmente paralelo y una parte superior plana y miden de aproximadamente 1 a aproximadamente 3 mm en su anchura y se espacian de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 mm. Cuando las ranuras espaciadas de manera circunferencial del rodillo superior 52 y las ranuras espaciadas axialmente del rodillo inferior 54 se acercan en el contacto entre rodillos 58 para prensar el elemento laminar remojado 50, las ranuras se orientan sustancialmente perpendiculares entre sí.

Después de prensar, el elemento laminar 60 preferiblemente tiene un contenido de humedad de entre aproximadamente 10 a aproximadamente 50 por ciento, más preferiblemente entre aproximadamente 20 a aproximadamente 40 por ciento, tal como de aproximadamente 25 a aproximadamente 35 por ciento. El elemento laminar remojado y prensado 60 se transporta a un dispositivo de secado para el secado final del elemento laminar. El dispositivo de secado puede comprender un primer dispositivo de secado auxiliar. Tales secadores auxiliares pueden incluir secadores infrarrojos, secadores por microondas, secadores de radiofrecuencia, secadores sónicos, secadores dieléctricos, secadores ultravioleta, y combinaciones de los mismos. Utilizar un secador de microondas en este régimen de baja humedad es ideal dado que los secadores de microondas calientan de manera selectiva el agua dentro de la pared celular, lo que en consecuencia vaporiza el agua, permitiendo una remoción más rápida del agua de la fibra sin afectar significativamente la celulosa. Alternativamente, un par de secadores auxiliares, tal como un par de secadores infrarrojos, se utiliza en serie para secar el elemento laminar remojado y prensado. (Se entenderá que tres, cuatro o más secadores principales pueden utilizarse en serie). El secador auxiliar seca el elemento laminar de papel tisú remojado y prensado a un contenido de humedad final de aproximadamente 5 por ciento o menos, tal como de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 3 por ciento.

Una vez que el elemento laminar de papel tisú se ha secado, remojado y secado nuevamente, es posible encrespar el elemento laminar de papel tisú secado al transferir el elemento laminar de papel tisú secado a un secador antes de enrollar, o al utilizar métodos acortados alternativos tal como el microencrespado.

El proceso de la presente descripción es idóneo para formar productos de papel tisú de laminados múltiples. Los productos de papel tisú de laminados múltiples pueden contener dos laminados, tres laminados, o un número superior de laminados. En una modalidad particular, un producto de papel tisú enrollado de dos laminados se forma de acuerdo con la presente descripción, en el cual ambos laminados se fabrican al utilizar el mismo proceso de fabricación de papel, tal como, por ejemplo, secado por aire sin encrespar. Sin embargo, en otras modalidades, los laminados pueden formarse por dos diferentes procesos. Generalmente, antes de enrollarse en un rollo, el primer laminado y el segundo laminado se unen en conjunto. Cualquier manera adecuada para laminar los elementos laminares continuos en conjunto puede utilizarse. Por ejemplo, el proceso incluye un dispositivo de encrespado que da lugar a que los laminados se unan mecánicamente en conjunto a través de enredo de fibras. En una modalidad alternativa, sin embargo, un adhesivo puede utilizarse con el fin de unir los laminados en conjunto.

EJEMPLOS Muestras de papel tisú secado por aire sin encrespar se produjeron como se describe en la Patente de E.U. No. 5,772,845, cuya descripción se incorpora por la presente para referencia en una forma consistente con la presente descripción, en una máquina de papel que tiene un tejido de conformación, tejido de transferencia y tejido de secado directo. Se produjo papel tisú de un solo laminado con un gramaje objetivo de 40 gmc al utilizar una pasta de papel combinada de 50 por ciento en peso de madera blanda norteña y 50 por ciento de fibras de eucalipto. La pasta de papel no se refino y no se agregaron químicos.

El nivel de transferencia rápida total se varió entre 28 y 60 por ciento, es decir, el tejido TAD se ajustó para correr a una velocidad que fue de entre 28 y 60 por ciento más lenta que el tejido de conformación. El tejido de conformación fue un Voith 2164, el tejido TAD fue el tejido descrito como "Jack" en la Patente de E.U. No. 7,611 ,607, que se incorpora en este documento en una forma consistente con la presente descripción, o Voith t-1205-2 (Voith Fabrics, Appleton, Wl, ilustrado en la Figura 3), y los tejidos de transferencia fueron un Voith 2164 o el tejido descrito como "Jetson" en la Patente de E.U. No. 7,611 ,607. Para cada código, la tasa de transferencia rápida particular y la combinación de tejidos se expone en la Tabla 2.

TABLA 2 Para cada muestra, las condiciones de máquina y adiciones químicas se mantuvieron constantes y no se hizo esfuerzo para compensar los cambios ocasionados por los cambios de transferencia rápida. De manera similar, a menos que se especifique, otras variables tales como niveles de vacío, TAD y parámetros de carrete, y condiciones de despulpador se dejaron constantes.

La muestras a mojar, prensar, o tanto mojar como prensar se cortaron a tamaños de muestra de 7.62 cm por 15.24 cm (3 pulgadas por 6 pulgadas). Las muestras entonces se sometieron a prensado, mojado, o mojado y pensado, como se expone en la Tabla 3 a continuación. Las muestras se mojaron al insertar la muestra entre dos placas de presión mojadas previamente, ilustradas en la Figura 2 (disponibles de Kimtech, Neenah, Wl, Modelo # 195X1 -M-1163). Las placas de presión medían aproximadamente 25.4 cm (10 pulgadas) de diámetro y tenían una superficie con ranuras elevada, como se ilustra en la Figura 2, con un diámetro de 22.86 cm (9 pulgadas). Más específicamente, aproximadamente 10 gramos de agua se agregaron a una toalla de papel de 29.21 cm por 29.21 cm (11.5 pulgadas por 1 1.5 pulgadas) para humedecer la toalla. La toalla de papel humedecida entonces se limpió de un lado a otro de las ranuras elevadas (mostradas con detalle en la Figura 2B, que miden aproximadamente 2 mm de alto y espaciadas aproximadamente 1 mm) en las placas de prensado. Aproximadamente 0.3 gramos de agua se aplicaron a la superficie de cada placa de prensado. La muestra entonces se colocó en la parte superior de la placa de prensado inferior y la placa de prensado superior se hizo descender hacia la muestra a fin de que las ranuras humectadas de la placa inferior y superior contactaran la muestra. Las muestras permanecieron entre las placas de prensado mojadas por 30 segundos y luego se removieron y dejaron secar al aire en condiciones ambientales.

Para prensar las muestras, las muestras se colocaron entre las placas de prensado (ilustradas en la Figura 2) con la placa superior alineada con la placa inferior a fin de que las ranuras en la placa inferior fueran perpendiculares con las ranuras en la placa superior. Las placas de prensado entonces se cargaron en un Carver Press (disponible de Carver Inc., Wabash, IN, Modelo No. 2518, S/N 2518-366) y se sometieron a 13,607.771 kg (30,000 libras) de presión por el Carver Press por 30 segundos. La carga recibida por las muestras se calculó de aproximadamente 22,980.235 kPa (3,333 psi).

Los códigos que fueron "mojados y prensados", se mojaron primero como se describe anteriormente y luego se prensaron como se describe anteriormente. Las muestras mojadas y prensadas entonces se dejaron secar en condiciones ambientales.

Las propiedades físicas se resumen en la Tabla 3, a continuación. Los códigos de control se denotan con una -C y los códigos inventivos se denotan con un -7. Los códigos sometidos sólo a prensado se denotan -3 y códigos sometidos sólo a mojado se denotan -5.

TABLA 3 El efecto de los tratamientos sobre las propiedades CD de los elementos laminares ilustra el efecto inventivo. Primero, la etapa de prensado sin mojar generalmente redujo la tracción CD y estiramiento CD; sin embargo, la reducción fue ligera y ocasionó solamente un ligero cambio en la pendiente CD. Por ejemplo, para el código 616 la tracción CD disminuyó de 752 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) a 658 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) para el código 616 cuando el elemento laminar se prensó.

El mojado solo (sin prensado), por otro lado, incrementó el estiramiento CD y la tracción CD, pero sólo a un grado ligero, lo cual se refleja en el ligero incremento en la pendiente CD. Nuevamente, al utilizar el código 616 como ejemplo, la tracción CD se incrementó de 752 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) a 819 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) debido al mojado solo.

Sin embargo, cuando el elemento laminar se sometió a mojado y prensado, el incremento en pendiente CD fue mucho mayor que con el mojado o prensado solos. Por ejemplo, la pendiente CD del código 616 se incrementó de 3,795 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) para el código de control 616-C a 9,328 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) para la muestra mojada y prensada del código 616-7, un incremento de 145 por ciento como resultado de mojar y prensar.

Esta alta pendiente se obtuvo mientras se mantenía un estiramiento CD significativo en la hoja, aproximadamente 10 por ciento de estiramiento CD o más. Aunque cierta porción del incremento de pendiente CD fue atribuible a un incremento en la tracción CD (obsérvese que la pendiente CD de la muestra sólo mojada 616-5 que tiene una tracción CD superior a la del control se incrementó a 4,128 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) versus 3,795 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) para el código control 616-C), el incremento no puede ser responsable del cambio en tracción solamente.

Una forma para remover la influencia del cambio en resistencia a la tracción a partir de la comparación es dividir la pendiente CD entre la tracción CD para obtener una relación pendiente/tracción. En este caso, la relación de pendiente CD a tracción CD para las muestras que se mojaron y prensaron a grandes rasgos es 100 por ciento mayor a la de las otras muestras. Por ejemplo, para el código 616, las relaciones de pendiente CD a tracción CD son aproximadamente 5 para las muestras control, prensado solamente y mojado solamente (designados 616-C, 616-3 y 616-5 respectivamente). Pero la relación de pendiente CD a tracción CD para la muestra inventiva 616-7, la cual se mojó y prensó, es mucho mayor; de hecho aproximadamente 100 por ciento mayor a 10.75. Esto demuestra que el incremento en la pendiente CD no solamente se debe al incremento en la tracción CD. Además, dado que el estiramiento CD del código 616-7 es similar al del otro código prensado 616-3, el efecto del proceso sobre el estiramiento CD tampoco es la única causa de la pendiente CD superior.

Resultados similares son aparentes para todos los otros ejemplos, independientemente del tipo de tejido y nivel de estiramiento para la hoja base UCTAD de inicio. En todos los casos, el tratamiento inventivo que implica mojar y prensar la hoja produjo un gran incremento en la pendiente CD mientras se mantenía un alto nivel de estiramiento CD.

Los ejemplos precedentes pretenden ilustrar modalidades particulares de la presente descripción sin limitar el alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un elemento laminar de papel tisú que tiene una tracción CD de menos de aproximadamente 1 ,500 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas), un estiramiento CD mayor a aproximadamente 12 por ciento y una pendiente CD mayor a aproximadamente 9,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas).

2. El papel tisú de conformidad con la reivindicación 1 , en donde la tracción CD es de aproximadamente 1 ,000 a aproximadamente 1 ,300 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas).

3. El papel tisú de conformidad con las reivindicaciones 1 o 2, en donde el estiramiento CD es mayor a aproximadamente 15 por ciento.

4. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el estiramiento CD es de aproximadamente 12 a aproximadamente 20 por ciento.

5. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la pendiente CD es de aproximadamente 1 1 ,000 a aproximadamente 15,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas).

6. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la tracción CD es de aproximadamente 800 a aproximadamente 1 ,500 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) y la pendiente CD es de aproximadamente 9,000 a aproximadamente 15,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas).

7. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el elemento laminar es un elemento laminar de secado directo.

8. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el elemento laminar es un elemento laminar de secado directo sin encrespar.

9. Un elemento laminar de papel tisú que tiene una relación de tracción CD a pendiente CD mayor a aproximadamente 10 y un estiramiento CD mayor a aproximadamente 10 por ciento.

10. El elemento laminar de papel tisú de conformidad con la reivindicación 9, que tiene un estiramiento CD mayor a aproximadamente 12 por ciento.

11. El papel tisú de conformidad con las reivindicaciones 9 o 10, en donde el estiramiento CD es mayor a aproximadamente 15 por ciento.

12. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 , en donde la tracción CD es de aproximadamente 1 ,000 a aproximadamente 1 ,300 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas).

13. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en donde el estiramiento CD es de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 por ciento.

14. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 13, en donde la pendiente CD es de aproximadamente 1 1 ,000 a aproximadamente 15,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas).

15. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 14, en donde la tracción CD es de aproximadamente 1 ,000 a aproximadamente 1 ,500 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas) y la pendiente CD es de aproximadamente 10,000 a aproximadamente 15,000 gramos por cada 7.62 cm (3 pulgadas).

16. Un método para elaborar un elemento laminar de papel tisú, que comprende: (a) formar un elemento laminar de papel tisú de secado directo que tiene un contenido de humedad de menos de aproximadamente 5 por ciento, (b) remojar el elemento laminar de secado directo, (c) prensar el elemento laminar remojado, y (d) secar el elemento laminar prensado hasta un contenido de humedad menor a aproximadamente 5 por ciento.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, en donde el contenido de humedad del elemento laminar de secado directo remojado es de aproximadamente 10 a aproximadamente 50 por ciento.

18. El método de conformidad con las reivindicaciones 16 o 17, en donde el elemento laminar de secado directo remojado se somete a presiones de prensado de aproximadamente 6,894.76 (1 ,000) a aproximadamente 34,473.8 kPa (5,000 psi).

19. El papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en donde la etapa de remojo comprende bañar con vapor el elemento laminar de secado directo.

20. El método de conformidad con la reivindicación 19, que además comprende la etapa de enfriar el elemento laminar de secado directo remojado a una temperatura menor a aproximadamente 82.222 °C (180 °F).