MX2015005707A - Laminados de papel tisu unidos adhesivamente. - Google Patents

Abstract

La presente descripción proporciona un producto de papel tisú de múltiples capas, referido además en la presente como un laminado de papel tisú, en donde las capas se unen adhesivamente mediante la aplicación de un adhesivo por zonas. La aplicación de adhesivo por zonas resulta en capas que se unen adhesivamente por dos o más tiras de adhesivo orientadas longitudinalmente adyacentes a los bordes laterales de la capa. El papel tisú unido adhesivamente resultante tiene relativamente un grado de unión de las capas alto, pero tiene una rigidez relativamente baja.

Description

LAMINADOS DE PAPEL TISÚ UNIDOS ADHESIVAMENTE ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los productos de consumo de papel tisú tales como toalla facial y papel higiénico se usan generalmente para absorber fluidos corporales y permitir el secado de la piel. Los papeles tisú se forman predominantemente de fibras hechas con papel celulósico mediante téenicas de fabricación diseñadas específicamente para dar suavidad al papel tisú. A pesar de los esfuerzos específicos para seleccionar fibras y formar los papeles tisú con altos niveles de suavidad, estos productos de consumo de papel tisú pueden tener aún una tendencia a escoriar la piel.

En un intento de reducir la escoriación de la piel, se han aplicado al papel tisú composiciones aditivas. Las composiciones aditivas, a veces referidas generalmente como lociones, funcionan para proporcionar lubricación que causa que el papel tisú se deslice a través de la superficie de la piel, o para permitir que el papel tisú se deposite sobre la piel para un beneficio para la salud/cosmético de la piel. Las composiciones aditivas se han aplicado a los papeles tisú mediante técnicas tales como impresión o pulverización y a niveles típicamente por encima de 1 por ciento en peso hasta tanto como 30 por ciento en peso, basado en el peso del papel tisú .

Ref.256602 2 En el pasado, sin embargo, se experimentaron varios problemas en la construcción de productos de papel tisú con lociones. Por ejemplo, las lociones tienden a causar la perdida de capas de los papeles tisú de múltiples capas. Se teoriza que la unión entre las capas se afecta porque estas formulaciones contienen componentes aceitosos, cerosos, o ambos componentes aceitosos y cerosos que dificultan la unión entre las capas. En realidad, parece que la loción puede interrumpir la unión fibra a fibra entre las capas. Por otra parte, se teoriza que los procesos mecánicos convencionales de unión de capas tales como estampado y prensado son ineficaces de forma inherente para la unión de las capas de los papeles tisú tratados con loción. Los productos de papel tisú modernos sin recubrir sufren además de una unión pobre de las capas debido al diseño del producto tal como crepado a baja humedad y/o, aditivos de procesos de alto rendimiento que resultan en la deposición de polvo y fibras en las ruedas de prensado, lo que reduce la claridad del patrón de la rueda de prensado.

Durante años, se ha empleado una variedad de enfoques en un intento de mejorar la unión de capas de los papeles tisú tratados con lociones. Un enfoque ha sido aplicar la formulación de la loción después que el papel tisú se ha unido en capas. Si bien este enfoque mejora parcialmente la unión de las capas, continúa con deficiencias inherentes porque las fuerzas mecánicas asociadas con la aplicación de la loción al papel tisú pueden afectar las uniones impartidas previamente. Además, se teoriza que los componentes aceitosos y cerosos de la loción pueden disminuir las uniones fibra a fibra aún cuando la loción se aplica después de la operación de unión de las capas.

Otro enfoque al problema se sugiere en la patente de los Estados Unidos núm. 4,513,051, la cual describe un método para tratar un producto de papel tisú de múltiples capas con un emoliente, donde el emoliente se distribuye sobre una porción importante de cada superficie excepto por el área en la que las capas se prensan juntas. Una desventaja aparente con este enfoque es que una porción del área superficial plana del papel tisú no tiene la composición aditiva.

Por consiguiente, sigue existiendo una necesidad de mejorar la unión de las capas, así como también un proceso para proporcionar la mejor unión de las capas de los papeles tisú de múltiples capas tratados y no tratados.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Ahora se ha descubierto que un laminado de papel tisú de múltiples capas que tiene buena unión entre las capas y baja rigidez puede producirse al unir adhesivamente las capas entre sí mediante la aplicación de adhesivo por zonas. Incluso, las capas de papel tisú que se tratan posteriormente con lociones o siliconas, o aquellas que tienen una estructura crepé muy fina, son propensas a la unión mediante la aplicación de adhesivo por zonas. De esta manera, la aplicación de adhesivo por zonas produce un laminado de papel tisú unido adhesivamente que tiene una fuerza de unión de las capas de al menos aproximadamente 15 gramos. La unión de las capas lograda por la unión adhesiva es comparable, y en algunos casos superior a la fuerza de unión de las capas lograda mediante el prensado mecánico.

En consecuencia, en un aspecto la presente descripción proporciona un laminado de papel tisú de múltiples capas unidas adhesivamente que comprende una primera capa de papel tisú, una segunda capa de papel tisú y un adhesivo dispuesto entre la primera y la segunda capa, en donde el adhesivo se dispone para proporcionar al menos dos áreas discretas de unión continua que se extienden a lo largo de las capas.

En otros aspectos, la presente descripción proporciona un laminado de papel tisú de múltiples capas unidas adhesivamente que tiene un primer y un segundo borde, el laminado comprende una primera capa de papel tisú, una segunda capa de papel tisú y al menos dos tiras de adhesivo orientadas longitudinalmente dispuestas entre la primera y la segunda capa y adyacentes al primer y al segundo borde.

Aún en otros aspectos, la presente descripción proporciona un laminado de papel tisú de múltiples capas unidas adhesivamente que comprende una primera capa de papel tisú sin estampar, una segunda capa de papel tisú sin estampar y dos tiras de adhesivo discretas orientadas longitudinalmente dispuestas entre la primera y la segunda capa, en donde el laminado de papel tisú tiene una fuerza de unión de las capas de al menos aproximadamente 15 gramos, un índice de rigidez menor que aproximadamente 20 y una tracción media geométrica de al menos aproximadamente 500 g/3".

Aún en otros aspectos la presente descripción proporciona un laminado de papel tisú de múltiples capas unidas adhesivamente que comprende una primera capa de papel tisú sin estampar, una segunda capa de papel tisú sin estampar y dos tiras de adhesivo discretas orientadas longitudinalmente dispuestas entre la primera y la segunda capa, en donde el laminado de papel tisú tiene una fuerza de unión de las capas de al menos aproximadamente 15 a aproximadamente 35 gramos, un índice de rigidez de aproximadamente 10 a aproximadamente 15 y una tracción media geométrica de aproximadamente 700 a aproximadamente 900 g/3".

Otras características y aspectos de la presente descripción se discuten en más detalle más abajo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La FIG. 1 ilustra una modalidad de un laminado de papel tisú, mostrado parcialmente en corte transversal, de acuerdo con la presente descripción; La FIG. 2 es una vista en sección tomada a lo largo de la línea 2-2 de la FIG.1.

La FIG. 3 es una perspectiva general del proceso que ilustra una modalidad para fabricar un producto de papel tisú unido adhesivamente de acuerdo con la presente descripción; y La FIG. 4 es una perspectiva general del proceso que ilustra otra modalidad para fabricar un producto de papel tisú unido adhesivamente de acuerdo con la presente descripción.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN DEFINICIONES Como se usa en la presente, el término "producto de papel tisú" se refiere a productos hechos de tramas de papel tisú e incluye, papeles sanitarios, toallas faciales, toallas de papel, limpiadores industriales, limpiadores de servicios de alimentos, servilletas, almohadillas médicas, y otros productos similares.

Como se usa en la presente, los términos "trama de papel tisú" y "lámina de papel tisú" se refieren a un material fibroso de láminas adecuado para su uso como un producto de papel tisú.

Como se usa en la presente, el término "fuerza de unión de las capas" se refiere a la fuerza máxima, que tiene típicamente unidades de gramos (g), necesaria para separar dos capas de un laminado de papel tisú. La fuerza de unión de las capas se mide como se describe en la sección de Métodos de Pruebas.

Como se usa en la presente, el término "tracción media geométrica" (GMT) se refiere a la raíz cuadrada del producto de la tracción en la dirección de la máquina y la tracción en la dirección transversal de la máquina de la trama, las cuales se determinan como se describe en la sección de Métodos de Pruebas.

Como se usa en la presente, el término "pendiente" se refiere a la pendiente de la línea que resulta de graficar la tracción contra la elasticidad y es una resultado de MTS TestWorks™ en el curso de determinar la resistencia a la tracción como se describe en la sección de Métodos de Pruebas. La pendiente se reporta en las unidades de kilogramos fuerza (kgf) por unidad de ancho de la muestra (pulgadas) y se mide como el gradiente de la línea de mínimos cuadrados ajustada a los puntos de tensión de carga corregida que cae entre una fuerza generada por la muestra de 70 a 157 gramos (0.687 a 1.540 N).

Como se usa en la presente, el término "pendiente media geométrica" (pendiente GM) se refiere generalmente a la raíz cuadrada del producto de la pendiente en la dirección de máquina y de la pendiente en la dirección transversal de máquina .

Como se usa en la presente, el término "índice de rigidez" se refiere al cociente de la pendiente media geométrica (expresada en unidades de kgf/3") dividido por la resistencia de tracción media geométrica (expresada en unidades de g/3") multiplicado por 1,000 como se expone más abajo: El índice de rigidez se expresa en la presente sin unidades.

La presente descripción proporciona un producto de papel tisú de múltiples capas (referido además en la presente como un laminado de papel tisú o laminado) en donde las capas (referidas además en la presente como lámina) se unen adhesivamente mediante la aplicación de un adhesivo por zonas. Con mayor preferencia las capas se unen adhesivamente por dos o más tiras de adhesivo orientadas longitudinalmente. En una modalidad particularmente preferida, las capas se unen por dos tiras de adhesivo continuas discretas orientadas longitudinalmente que se disponen inmediatamente adyacentes a los bordes laterales de una de las capas.

Con referencia a la FIG.l, el producto de papel tisú es un laminado bidimensional 10 formado a partir de una capa de papel tisú primera 12 y una segunda 14. Más particularmente, las dos capas 12 y 14 se unen en una relación de frente para formar el laminado 10. Las dos capas 12 y 14 se unen por dos tiras de adhesivo 16 y 18, que se interponen entre las capas 12 y 14 y se ponen en contacto con la cara orientada hacia el interior de cada capa 12 y 14. Las tiras adhesivas 16, 18 pueden aplicarse a la cara orientada hacia el interior de la capa 12 o 14, o en otras modalidades, a la cara orientada hacia el interior de ambas capas 12 y 14.

Las capas se unen por el adhesivo de manera que la fuerza de unión de las capas es al menos aproximadamente 15 gramos, con mayor preferencia al menos aproximadamente 25 g, y con mayor preferencia al menos aproximadamente 40 g, tal como de aproximadamente 15 a aproximadamente 100 g. De esta manera, los laminados de papel tisú tienen una fuerza de unión de las capas comparable o mayor que los productos de papel tisú prensados mecánicamente.

Mientras que la FIG. 1 ilustra el laminado 10 que se forma a partir de las dos capas 12, 14, debe entenderse que la presente descripción no se limita a productos de papel tisú que comprenden sólo dos capas. Los productos de papel tisú de múltiples capas preparados como se describe en la presente comprenden preferentemente dos o más capas, tal como dos, tres o cuatro capas.

Las capas son preferentemente de material de lámina fibroso. En una modalidad particularmente preferida las capas comprenden un material fibroso celulósico, tal como pulpa de madera, borra de algodón, o similar. Sin embargo en otras modalidades las capas pueden comprender fibras sintéticas, tales como fibras de poliolefina o de poliéster. Aún en otras modalidades las capas pueden comprender una mezcla de fibras celulósicas y sintéticas. Las capas pueden consistir sustancialmente del mismo material fibroso, o pueden ser diferentes. Por ejemplo, en una modalidad, todas las capas comprenden fibras de pulpa de madera. En otra modalidad una capa comprende fibras sintéticas y otra comprende fibras de pulpa de madera.

El producto de papel tisú 10 (que incluye las dos capas 12, 14 y el adhesivo 16) tiene preferentemente un peso base mayor que aproximadamente 20 gramos por metro cuadrado (g/m2), tal como de aproximadamente 20 a aproximadamente 60 g/m2, con mayor preferencia de aproximadamente 25 a aproximadamente 60 g/m2 y con mayor preferencia de aproximadamente 30 a aproximadamente 60 g/m2.

Las capas de papel tisú y el producto de papel tisú formado de ellas tienen generalmente un primer y un segundo extremo 20, 22 y un primer y segundo bordes 24, 26. Las capas son generalmente rectangulares y en ciertas modalidades pueden ser cuadradas, es decir, la dimensión de la longitud del primer y segundo extremos 20, 22 es igual a la del primer y segundo bordes 24, 26. En una modalidad particularmente preferida, las capas de papel tisú son rectangulares y con mayor preferencia tiene un primer y un segundo extremo 20, 22 con una dimensión de ancho (W) que es mayor que la longitud (L) del primer y segundo bordes 24, 26. En una modalidad particularmente preferida, W es al menos aproximadamente 2 por ciento mayor que L y con mayor preferencia al menos aproximadamente 5 por ciento mayor que L.

Independientemente de las dimensiones del papel tisú 10, se prefiere que la tira adhesiva 16 se oriente longitudinalmente. Como se usa en la presente, una tira se considera orientada "longitudinalmente" si la dirección principal de la tira es sustancialmente paralela a la dirección de la máquina del producto de papel tisú 10 durante la fabricación. Para los propósitos de comparación, las perforaciones del papel tisú higiénico y de las toallas de papel se orientan generalmente de forma transversal y se producen en ángulos rectos a la dirección longitudinal. En una modalidad particularmente preferida, el adhesivo 16 se orienta sustancialmente paralelo al primer y al segundo borde 24, 26 (y además al punto medio del laminado 30 orientado longitudinalmente) y perpendicular al primer y al segundo extremo 20, 22.

Si bien se prefiere que la tira adhesiva 16 se oriente longitudinalmente, la tira por sí misma puede comprender cualquier geometría deseada y puede ser continua o discontinua. Como se usa en la presente "continua" se refiere a una tira de adhesivo dispuesta en un patrón ininterrumpido. Una tira puede considerarse continua incluso en aquellos casos donde la tira se aplica usando un método, tal como pulverización, que resulta en que el adhesivo se deposita como puntos o gotitas individuales, siempre que se aplique el adhesivo en un patrón ininterrumpido. En aquellos casos donde el adhesivo es continuo y se aplica mediante pulverización se seleccionan preferentemente boquillas de manera que el producto pulverizado toma la forma de una corriente continua de adhesivo.

En otras modalidades, la tira adhesiva es discontinua de manera que el adhesivo no se aplica en un patrón ininterrumpido. Más bien, en tales modalidades, las áreas discretas de papel tisú que están sustancialmente libres de adhesivo se interponen entre las áreas adhesivas. Las tiras de adhesivo discontinuas pueden aplicarse por medios tales como pulverización pulsada, recubrimiento ranurado o impresión del adhesivo.

Se prefiere particularmente un patrón adhesivo continuo orientado longitudinalmente. En tales modalidades preferidas, tal como la modalidad ilustrada en la FIG. 1, la tira adhesiva 16 tiene una longitud (1) y un ancho (w). En una modalidad particularmente preferida, las longitudes 1 y L de la tira adhesiva 16 son iguales y w es al menos aproximadamente 0.5 centímetros, con mayor preferencia al menos aproximadamente 1.0 centímetro y con mayor preferencia al menos aproximadamente 2.0 centímetros, tal como de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 2.5 centímetros.

Además, se prefiere que el laminado comprenda dos o más tiras discretas. Como se ilustra en la FIG. 1, en una modalidad preferida, el laminado 10 comprende dos tiras 16 y 18 separadas entre sí y adyacentes al primer y al segundo borde 24, 26. En otras modalidades, el adhesivo puede disponerse como tres, cuatro, cinco o seis, tiras discretas. Sin embargo, debe entenderse que para evitar la rigidez del laminado y para minimizar los costos de fabricación, es deseable el número mínimo de tiras adhesivas necesarias para lograr la unión satisfactoria de las capas.

Para minimizar además los costos de fabricación y evitar la rigidez innecesaria del producto de papel tisú se aplica una cantidad mínima de adhesivo. Preferentemente, la cantidad de adhesivo a aplicar es suficiente para alcanzar una fuerza de unión de las capas de al menos aproximadamente 15 gramos. En consecuencia, en una modalidad preferida el laminado de papel tisú 10 comprende menos que aproximadamente 200 miligramos de adhesivo por metro cuadrado de área tratada, y con mayor preferencia menos que aproximadamente 100 mg/m2, tal como de aproximadamente 20 a aproximadamente 200 mg/m2. La cantidad de adhesivo se mide como la masa total (medida en mg) de todas las tiras adhesivas aplicadas al producto de papel tisú dividido por el área total de las tiras (medida en metros cuadrados).

Controlar el tamaño y el número de tiras adhesivas y la cantidad de adhesivo aplicado al papel tisú resulta en un producto de papel tisú que tiene suficiente unión de capas, tal como mayor que aproximadamente 15 gramos, sin rigidez excesiva. En consecuencia, se prefiere que el laminado de papel tisú tenga un índice de rigidez menor que aproximadamente 20, con mayor preferencia menor que aproximadamente 18, y con mayor preferencia menor que aproximadamente 16, tal como de aproximadamente 12 a aproximadamente 20. En una modalidad particularmente preferida, el producto de papel tisú comprende dos capas unidas entre sí por dos tiras de adhesivo en donde el producto de papel tisú tiene una fuerza de unión de las capas de al menos aproximadamente 15 gramos, un índice de rigidez menor que aproximadamente 20 y un GMT de al menos aproximadamente 500 g/3" y con mayor preferencia al menos aproximadamente 700 g/3", tal como de aproximadamente 700 a aproximadamente 900 g/3".

Además de controlar la cantidad de adhesivo aplicado y el tamaño y el número de tiras adhesivas, la rigidez puede reducirse al aplicar selectivamente las tiras adhesivas alejadas de la línea central 30 del producto de papel tisú 10 y hacia los bordes laterales 24, 26. En consecuencia, en una modalidad preferida, las tiras adhesivas 16, 18 se aplican inmediatamente adyacentes al primer y al segundo borde 24, 26. En otras modalidades, las tiras adhesivas 16, 18 se colocan ligeramente hacia el interior del primer y segundo bordes 24, 26, es decir, hacia la línea central 30 del papel tisú, de manera que existen porciones del papel tisú 32, 34 inmediatamente adyacentes a los bordes 24, 26 que están sustancialmente libres de adhesivo. Si se selecciona un patrón continuo orientado longitudinalmente, preferentemente la línea central de la tira 40 está dentro de aproximadamente 2 centímetros del borde 24 de la capa 12 y el área libre de adhesivo 32 mide entre aproximadamente 0.5 y aproximadamente 12 milímetros de ancho. Más preferentemente, como se ilustra en la FIG.1, las tiras de adhesivos primera y segunda 16, 18 se separan equidistantes del primer y segundo bordes 24, 26 respectivamente.

Además, se prefiere que la tira adhesiva 16 se aplique sólo en una orientación, lo que quiere decir que donde se aplica la tira adhesiva 16 a lo largo de la longitud (L) de la capa 12 en un patrón continuo orientado longitudinalmente, no se aplica adhesivo a lo largo del ancho (W) de la capa 12 paralelo a los extremos 20, 22. Cuando el laminado es rectangular (que tiene una longitud (L) mayor que el ancho (W)) se prefiere particularmente que las tiras adhesivas se orienten longitudinalmente y que no se aplique adhesivo en la orientación transversal (es decir, paralela a los extremos del laminado).

De esta manera, el laminado de papel tisú 10 comprende preferentemente una primera y segunda capa 12, 14 y una primera y una segunda tira adhesiva 16, 18 dispuestas entre ellas, donde el área superficial total de papel tisú cubierta por las tiras es menor que aproximadamente 25, con mayor preferencia menor que aproximadamente 20 por ciento y con mayor preferencia menor que aproximadamente 15 por ciento, tal como de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 por ciento. Al limitar el área de papel tisú cubierta por el adhesivo no aumenta la rigidez del producto de papel tisú y la cantidad de adhesivo aplicado se conserva, pero no se compromete la unión de las capas.

El adhesivo 16 usado en la presente invención es preferentemente una mezcla acuosa de componentes adhesivos dispersables en agua, y con mayor preferencia solubles en agua, tales como carboximetil celulosa, alcohol polivinílico, almidón, o similar. El adhesivo se interpone entre las capas 12 y 14, como se ilustra en la FIG.2, mediante pulverización u otros métodos de aplicación conocidos en la materia. El adhesivo 16 es preferentemente un adhesivo sensible a la presión de manera que la adhesión ocurre cuando las dos capas 12 y 14 se ponen en contacto una frente a la otra. Preferentemente, el adhesivo es de un tipo de secado rápido para minimizar la acumulación sobre otros elementos del proceso .

El adhesivo puede aplicarse a la lámina mediante el uso de cualquier método de aplicación conocido en la industria tales como, por ejemplo, pulverización, impresión, extrusión, cepillado, por medio de rodillos y/o almohadillas permeables o impermeables. Particularmente se prefieren las aplicaciones por pulverización y con mayor preferencia las aplicaciones de pulverización atomizada de aire. En una modalidad particularmente preferida el adhesivo se aplica a la lámina al pulverizar un adhesivo sobre una de las láminas en movimiento desde al menos un conjunto de boquillas.

El adhesivo 16 puede aplicarse sólo a una cara de la primera o de la segunda capa 12, 14. En otras modalidades, el adhesivo 16 se aplica a la cara orientada hacia el interior de las dos capas 12 y 14. Las capas 12 y 14 después pueden combinarse entre sí de manera que ocurra la unión del adhesivo 16. En una modalidad, el adhesivo 16 se aplica a la cara expuesta y orientada hacia el interior de una de las láminas de papel tisú 12 o 14 al mover la lámina 12 o 14 para cubrirla de adhesivo 16 más allá de la boquilla de pulverización a partir de la cual se pulveriza el adhesivo 16. En una modalidad particularmente preferida, la lámina de papel tisú se mueve más allá de la boquilla de aplicación cuando el adhesivo se aplica continuamente a la lámina.

Como se ilustra en la FIG.3, en la fabricación de un producto de papel tisú de múltiples capas 64 típicamente cada lámina de papel tisú 32, 34 se desenrolla sobre su propio rodillo portador 60, 6622,, y una(s) boquillas (s) de pulverización 36 se coloca(n) entre los rodillos portadores 32, 34, particularmente adyacentes a y corriente abajo de los rodillos portadores. En otras modalidades, donde el producto de papel tisú comprende más de dos capas, tales como tres o cuatro capas, el método de fabricación usa al menos dos conjuntos de boquillas de pulverización, un conjunto posterior para pulverizar la parte de abajo de una capa superior y un conjunto delantero para pulverizar la parte de abajo de una capa intermedia. Las múltiples tramas 32, 34 se combinan al pasar por un punto de agarre 38 formado por un par de rodillos opuestos 33, 35. Las tramas combinadas 32, 34 forman un producto de papel tisú 64, que se desenrolla bajo tensión sobre un rodillo 39. Preferentemente, cada capa viaja a velocidades mayores que aproximadamente 200 metros por minuto (m/min), preferentemente mayores que aproximadamente 400 m/min y con mayor preferencia mayores que aproximadamente 600 m/min. Preferentemente, el tiempo de permanencia para el adhesivo, el período desde la aplicación del adhesivo a la capa hasta que la capa tratada con adhesivo alcanza el punto de agarre, es entre aproximadamente 0.25 y aproximadamente 1.5 segundos. Preferentemente, el tiempo de permanencia es suficiente para ajustar parcialmente el adhesivo de manera que este se unirá por contacto cuando pase por el punto de agarre, pero no migrará tan lejos a través la trama de papel tisú que cause la unión cuando se enrolla el laminado de papel tisú.

Preferentemente, después de la aplicación del adhesivo las láminas se unen al ponerlas en una relación de frente para formar el laminado. En una modalidad particularmente preferida, se forma un laminado al pasar las láminas tratadas adhesivamente por un rodillo de alta envoltura para forzar las láminas entre sí. De esta manera puede lograrse una adhesión fuerte de las capas con una carga de adhesivo inferior y una compresión de la lámina mínima. En una modalidad alternativa, un producto de papel tisú de múltiples capas unidas adhesivamente se prepara al comprimir entre sí las tramas a medida que corren a través de un punto de agarre formado por dos rodillos de laminación colocados en un punto de compresión corriente abajo de la ubicación de pulverización. En este aspecto de la invención, es práctico usar un punto de agarre presurizado para forzar entre sí las tramas unidas adhesivamente. La distancia entre la ubicación de la pulverización y el punto de agarre se selecciona para permitir fijar parcial pero no completamente el adhesivo pulverizado durante el recorrido a través de esa distancia a velocidades de trama de operación. Las tramas pueden forzarse entre sí con un rodillo de alta envoltura o con rodillos de laminación que tienen suficiente presión para limitar sustancialmente la tensión de la enrolladora a la porción desde el punto de agarre hasta la enrolladora del recorrido de la trama, en lugar de transmitir la tensión de la máquina enrolladora corriente arriba a las bobinas primarias (es decir, las bobinas en las cuales se suministra la materia prima de papel tisú al elemento de unión), proporcionando de esta forma el control sobre la tensión de la enrolladora. Debido a que la ubicación de la pulverización se controla cuidadosamente, es posible usar tal punto de agarre sin acumulación inaceptable de adhesivo sobre los rodillos de laminación.

Se prefiere que después de la formación del laminado, el producto de papel tisú no se someta a ningún tratamiento adicional para potenciar o mejorar la unión de las capas, tal como calor, prensado mecánico o estampado. En consecuencia, en una modalidad particularmente preferida, el producto de papel tisú comprende dos capas sin estampar unidas entre sí por dos tiras de adhesivo en donde el producto de papel tisú tiene una fuerza de unión de las capas de al menos aproximadamente 15 gramos, tal como de aproximadamente 15 a aproximadamente 20 gramos, un índice de Rigidez menor que aproximadamente 20, tal como de aproximadamente 15 a aproximadamente 20, y una tracción media geométrica de al menos aproximadamente 500 g/3", tal como de aproximadamente 700 a aproximadamente 900 g/3".

En una modalidad alternativa, ilustrada en la FIG. 4, se forma un producto de papel tisú 64 al combinar una primera trama 32 y una segunda trama 34 en un punto de agarre 38 después que un aparato de pulverización 36 aplica adhesivo a la segunda trama 34. Como se ilustra en la FIG. 4, las tiras adhesivas 52, 54, 58 se aplican mediante un cabezal 36 que tiene tres boquillas de pulverización que pulverizan el adhesivo en la segunda trama 34 desde arriba. Las tiras adhesivas 52, 54, 58 se aplican a lo largo de cada uno de los bordes primero 42 y segundo 44 de la trama y a lo largo de su punto medio 50. Cuando la trama se corta a lo largo de su punto medio 50 durante la conversión para formar dos productos de papel tisú, cada producto resultante tiene una tira adhesiva dispuesta a lo largo de su primer y segundo bordes. De esta manera, se forma un producto de papel tisú que tiene dos tiras de adhesivo continuas cada una inmediatamente adyacente a sus bordes laterales. Preferentemente, el producto de papel tisú tiene una fuerza de unión de las capas de al menos aproximadamente 15 gramos, y con mayor preferencia al menos aproximadamente 20 gramos y aún con mayor preferencia al menos aproximadamente 30 gramos, mientras que tiene un índice de rigidez menor que aproximadamente 20 y con mayor preferencia menor que aproximadamente 15.

METODOS DE PRUEBAS Fuerza de unión de las capas La fuerza de unión de las capas se mide usando la prueba de fuerza de prensado 00317 del Método de Prueba Estándar (STM) para la unión de capas. El método de prueba mide la fuerza cinética máxima que se necesita para separar dos capas unidas entre sí. Las muestras de la prueba se acondicionaron bajo las condiciones TAPPI por no menos de 4 horas y se cortaron a un tamaño de 4 pulgadas por 4 pulgadas +/- 0.25 pulgadas. Los aparatos de prueba, Modelos SP-200 y SP2100 Slip/Peel de IMASS prueban las corridas por 5.1 segundos. Cada capa se sujeta a una grapa y a un dispositivo sujetador del aparato de prueba y se mide la cinética máxima (es decir, carga máxima) necesaria para separar completamente el laminado. Las capas del laminado se separan de forma manual una distancia de aproximadamente 2 pulgadas a lo largo de la longitud de la muestra. Se probaron muestras que tienen más de dos capas colocando una capa exterior en la grapa de la muestra y las otras capas en el dispositivo sujetador. Las capas se separan en un ángulo de 180 grados. La velocidad de recorrido de la platina del equipo de prueba se ajustó a 28.0 pulgadas por minuto. Los resultados de la prueba se reportan como la cinética máxima lo más cercano a 0.1 gramos (g).

Peso Base El peso base se midió como el peso base completamente seco. El peso base de las muestras de láminas de papel tisú puede determinarse con el uso del procedimiento T410 TAPPI o un equivalente modificado tal como: Las muestras de papel tisú se acondicionan a 23±1°C y 50±2 por ciento de humedad relativa por un mínimo de 4 horas . Después del acondicionamiento, una pila de muestras de 16 - 3 pulgadas por 3 pulgadas se corta usando una prensa matrizadora y matriz asociada. Esto representa un área de muestra de lámina de papel tisú de 144 pulg2 o 929 cm2. Los ejemplos de prensas matrizadoras adecuadas son la prensa prensa matrizadora TMI DGD fabricada por Testing Machines, Inc., Islandia, NY, o una máquina de prueba de brazo oscilante fabricada por USM Corporation, Wilmington, MA. Las tolerancias del tamaño de la matriz son ±0.008 pulgadas en ambas direcciones. La pila de muestras se pesa después lo más cercano a 0.001 gramos en una balanza analítica tarada. El peso base en gramos por metro cuadrado se calcula mediante el uso de la siguiente ecuación: Peso base=peso de la pila en gramos/0.0929.

Tracción Las muestras para la prueba de resistencia a la tracción se prepararon mediante el corte de una tira larga de 3 pulgadas (76.2 mm) x 5 pulgadas (127 mm) en la dirección de máquina (MD) y en la orientación de la dirección transversal a la máquina (CD) usando un cortador de muestras de precisión JDC (Thwing-Albert Instrument Company, Filadelfia, Pensilvania, Modelo núm. JDC 3-10, núm. de serie 37333). El instrumento usado para medir las resistencias a la tracción es un Sintech 11S de MTS Systems, núm. de serie 6233. El software de adquisición de datos es MTS TESTWORKS™ para Windows, Ver. 4 (MTS Systems Corp ., Research Triangle Park, Carolina del Norte). La celda de carga se selecciona de 50 Newton o 100 Newton máximo, en dependencia de la resistencia de la muestra que se prueba, de manera que la mayoría de los valores de carga máximos caen entre el 10 y el 90 por ciento del valor de la escala completa de la celda de carga. La longitud del manómetro entre las mordazas es de 4+0.04 pulgadas. Las mordazas se operan mediante el uso de accionamiento neumático y se recubren con hule. El ancho mínimo de la cara de sujeción es de 3 pulgadas, y la altura aproximada de una mordaza es de 0.5 pulgadas. La velocidad de cruceta es de 10±0.4 pulgadas/min, y la sensibilidad de rotura se fija al 65 por ciento. La muestra se coloca en las mordazas del instrumento, centrada tanto vertical como horizontalmente. La prueba se inicia después y termina cuando se rompe la muestra. La carga máxima se registra como la "resistencia a la tracción MD" o la "resistencia a la tracción CD" de la muestra en dependencia de la muestra que se prueba. Al menos seis (6) muestras representativas se prueban para cada producto, tomadas "tal cual", y la media aritmética de todas las pruebas de las muestras individuales es la resistencia a la tracción MD o CD para el producto.

EJEMPLOS Los ejemplos se prepararon generalmente de acuerdo con el proceso descrito más abajo. Una primera capa (referida además en la presente como una trama) de un papel tisú celulósico fibroso se desenrolló de un rodillo de suministro. Una segunda capa de papel tisú celulósico fibroso se desenrolló de un segundo rodillo de suministro. Cada capa tiene un peso base de aproximadamente catorce (14) gramos por metro cuadrado y un ancho de aproximadamente dieciséis (16) pulgadas. Las tramas se desenrollaron a velocidades (medidas como pie por minuto, fpm) expuestas en la Tabla 1, más abajo.

Las muestras control se produjeron al prensar mecánicamente las tramas entre sí para formar un producto de papel tisú. Los productos de papel tisú unidos mecánicamente se formaron al pasar dos capas superpuestas por el punto de agarre de una disposición de rodillo de prensado. La disposición de rodillo de prensado incluyó los rodillos de prensado de acero templado y un rodillo de yunque liso, de acero templado. Cada rodillo de prensado midió aproximadamente pulgadas de ancho y aproximadamente 6 pulgadas de diámetro. Los rodillos de prensado (es decir, los rodillos patrones) tenían miembros protuberantes configurados en un patrón discontinuo alineado sobre un eje paralelo a la dirección transversal a la máquina de las capas del papel tisú. Cada miembro protuberante tenía un área superficial total que se puso en contacto con las capas de papel tisú de aproximadamente 0.75 mm2. Se usaron medios cargados de presión de aire convencionales para aplicar una carga de presión contra el rodillo de prensado de aproximadamente 100 libras de fuerza reactiva. La carga total se calculó a partir de la carga de presión y los pesos combinados del rodillo de prensado y el soporte del rodillo de prensado. Se calculó que la carga de presión total era aproximadamente 886 libras por pulgada lineal de contacto a través de las áreas de contacto superficiales localizadas (es decir, ancho de las capas). Después del prensado, el laminado se cortó a un ancho de aproximadamente 8.4 pulgadas y después se enrolló en un rodillo .

Los productos de papel tisú unidos adhesivamente se formaron mediante la pulverización de dos tiras de adhesivo a una primera trama de papel tisú, la cual se combinó con una segunda trama de papel tisú (que no contiene adhesivo) y combinando las tramas. El adhesivo (ver Tabla 1 más abajo para detalles, todos los adhesivos están disponibles comercialmente de H.B. Fuller, St . Paul, MN) se aplicó a una de las tramas mediante una unidad de cabezal presurizado que tiene dos boquillas, que se centran en el punto medio de la trama y entre seis y diez pulgadas hacia afuera (ver Tabla 1 para detalles). Las dos boquillas de pulverización aplicaron dos tiras de adhesivo. Para las muestras 1, 2 y 3 se aplicaron las tiras adhesivas hacia adentro del primer y segundo bordes lo que resulta en un área libre de adhesivo entre las tiras de adhesivo y los bordes que midieron aproximadamente 0.5 cm de ancho. Para la muestra 4, las tiras adhesivas se aplicaron inmediatamente adyacentes a los bordes de la trama. El ancho de la tira varió entre aproximadamente 1.5 a aproximadamente 2.0 cm, en dependencia de la distancia entre la boquilla de pulverización y la trama, la velocidad de pulverización del adhesivo (medida como litros por hora, L/hr) y la presión de pulverización (medida en libras por pulgada cuadrada, psi) . La trama tratada adhesivamente se puso después de frente a la segunda trama y se pasó por un punto de agarre creado por dos rodillos opuestos. La presión del punto de agarre fue 30 libras por pulgada lineal (pli). Las propiedades físicas del laminado resultante se detallan más abajo en la Tabla 2.

TABLA 1 TABLA 2 Aunque la invención se ha descrito en detalle con respecto a las modalidades específicas de esta, aquellos con experiencia en la materia apreciarán que, al alcanzar la comprensión de lo anterior se pueden concebir fácilmente alteraciones, variaciones, y equivalentes de estas modalidades. En consecuencia, el alcance de la presente descripción debe evaluarse como el de las reivindicaciones adjuntas y cualquier equivalente a ellas.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un laminado de papel tisú de múltiples capas unidas adhesivamente, caracterizado porque comprende una primera capa de papel tisú, una segunda capa de papel tisú y un adhesivo dispuesto entre la primera y la segunda capa, en donde el adhesivo se dispone para proporcionar al menos dos áreas unidas discretas que se extienden a lo largo de las capas.

2. El laminado de papel tisú de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el área superficial unida total es de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 por ciento del área superficial total del laminado.

3. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque tiene una fuerza de unión de las capas de al menos aproximadamente 15 gramos.

4. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el adhesivo se dispone como dos tiras continuas discretas que tienen un ancho de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 2.5 centímetros.

5. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las capas individuales tienen pesos base en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 gramos por metro cuadrado.

6. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cantidad total de adhesivo es de aproximadamente 20 a aproximadamente 200 mg por metro cuadrado de área unida.

7. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la primera y la segunda capa no están estampadas .

8. Un laminado de papel tisú de múltiples capas unidas adhesivamente que tiene un primer y un segundo borde, caracterizado porque comprende una primera capa de papel tisú, una segunda capa de papel tisú y una primera y una segunda tira adhesiva orientada longitudinalmente dispuestas entre la primera y la segunda capa.

9. El laminado de papel tisú de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la primera y la segunda tira adhesiva son continuas.

10. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, caracterizado porque existe un área de papel tisú entre la primera y la segunda tira adhesiva y el primer y segundo bordes que está sustancialmente libre de adhesivo.

11. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque la primera y la segunda tira adhesiva cubren de aproximadamente 5 a aproximadamente 15 por ciento del área superficial total del laminado.

12. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque tiene una fuerza de unión de las capas de al menos aproximadamente 15 gramos.

13. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque la primera y la segunda tira adhesiva tienen un ancho de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 2.5 centímetros.

14. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque las capas individuales tienen un peso base en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 gramos por metro cuadrado.

15. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, caracterizado porque la cantidad total de adhesivo es de aproximadamente 20 a aproximadamente 200 mg por metro cuadrado de área superficial de laminado.

16. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15, caracterizado porque la primera y la segunda capa no están estampadas.

17. Un laminado de papel tisú de múltiples capas unidas adhesivamente, caracterizado porque comprende una primera capa de papel tisú sin estampar, una segunda capa de papel tisú sin estampar y dos tiras de adhesivo continuas discretas orientadas longitudinalmente dispuestas entre la primera y la segunda capa, en donde el laminado de papel tisú tiene una fuerza de unión de las capas de al menos aproximadamente 15 gramos, un índice de rigidez de menos de aproximadamente 20 y una tracción media geométrica de al menos aproximadamente 500 g/3".

18. El laminado de papel tisú de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque es sustancialmente rectangular, tiene una longitud (L) que es mayor que su ancho (W) y un punto medio orientado longitudinalmente que está sustancialmente libre de adhesivo.

19. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 18, caracterizado porque la cantidad total de adhesivo es de aproximadamente 20 a aproximadamente 200 mg por metro cuadrado de área de adhesivo .

20. El laminado de papel tisú de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque cada una de las dos tiras adhesivas discretas tiene un ancho de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 2 .5 centímetros.