Hoja absorbente de peso base local variable acresponada con banda preparada con banda polimérica perforada.

Una hoja absorbente (10) de fibras celulósicas con lados superior e inferior,

donde la hoja absorbente (10) se caracteriza por:

(i) regiones convexas huecas enriquecidas con fibra (12) que se proyectan desde el lado superior de la hoja (10), donde dichas regiones convexas huecas (12) tienen paredes laterales (34) y un peso base local por lo menos 5% superior al peso base medio de la hoja (10);

(ii) regiones de conexión (18) que forman una red que interconecta las regiones convexas (12), donde las regiones de interconexión (18) tienen un peso base local que es inferior al peso base local de las regiones convexas (12); y

(iii) áreas de transición (38) con regiones fibrosas consolidadas que se someten a transición desde las regiones de conexión (18) hacia las regiones convexas (12), extendiéndose hacia arriba y hacia adentro desde las regiones de conexión (18) hacia las paredes laterales (34) de las regiones convexas (12).

Hoja absorbente de peso base local variable acresponada con banda preparada con banda polimérica perforada.

Campo técnico

La presente solicitud se refiere a una hoja absorbente de peso base local variable. Los productos típicos para toallas y papel tisú incluyen una pluralidad de regiones arqueadas o convexas interconectadas por una red fibrosa densificada y generalmente plana, que incluye por lo menos algunas áreas de fibra consolidada que bordean las áreas convexas. Las regiones convexas tienen un borde delantero con un peso base local relativamente alto y, en sus porciones inferiores, secciones de transición que incluyen áreas de paredes laterales inflexadas hacia arriba y hacia abajo de fibra consolidada.

Antecedentes Se conocen los métodos para fabricar papel tisú, toallas y similares, e incluyen diversas características tales como secado Yankee, secado con aire pasante, acresponamiento de tela, acresponamiento seco, acresponamiento húmedo, etc. Los procedimientos de prensado húmedo poseen ciertas desventajas en comparación con los procedimientos de secado por aire pasante (TAD) que incluyen: (1) menores costes de energía asociados con la eliminación mecánica de agua en lugar de secado por transpiración con aire caliente; y (2) mayores velocidades de producción que se logran más fácilmente con los procedimientos que utilizan prensado húmedo para formar una trama. Véase, Klerelid et al., Advantage™ NTT™: low energy, high quality, pág. 49-52, Tissue World, octubre/noviembre, 2008. Por otra parte, los procedimientos de secado por aire se han convertido en el método de elección para nuevas inversiones de capital, particularmente para la producción a granel de productos de toalla suave de alta calidad.

La patente de Estados Unidos núm. 7.435.312 para Lindsay et al. sugiere un método para fabricar un producto secado con aire pasante que incluye la transferencia rápida de la trama seguida de estructuración de la trama en un miembro de deflexión y aplicación de un aglutinante de látex. La patente sugiere además la variación del peso base entre las áreas convexas y de red en la hoja. Véase Col. 28, renglones 55+. La patente de Estados Unidos núm.

5.098.522 para Smurkoski et al. describe un miembro de deflexión o una banda con orificios en ella para fabricar una estructura de trama texturada. El revés, o el lado de la máquina de la banda, posee una superficie texturada irregular que se describe que reduce la acumulación de fibra en el equipo durante la fabricación. La patente de Estados Unidos núm. 4.528.239 para Trokhan describe un procedimiento de secado con aire pasante que usa una tela de deflexión con conductos de deflexión para producir una hoja absorbente con una estructura convexa. El miembro de deflexión se fabrica usando litografía fotopolimérica. La publicación de solicitud de patente de Estados Unidos núm. 2006/0088696 sugiere una hoja de fibra que incluye áreas convexas y nudillos CD que tienen un producto calibrador y módulo CD de por lo menos 10.000. La hoja se prepara formando sobre una tela, transfiriendo la hoja a un miembro de deflexión, secando con aire pasante la hoja e imprimiéndola en una secadora Yankee. Se elimina el agua de la trama con medios compresivos; véase párrafo 156, página 10. La publicación de solicitud patente de Estados Unidos núm. 2007/0137814 de Gao describe un procedimiento de secado con aire pasante para fabricar una hoja absorbente que incluye transferir rápidamente una trama a una tela de transferencia y transferir la trama a una tela de secado con aire pasante que tiene porciones elevadas. La tela de secado con aire pasante puede viajar a la misma velocidad o a una velocidad diferente que la tela de transferencia. Véase párrafo 39. Obsérvese también la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos núm. 2006/0088696 de Manifold et al.

También se ha hecho referencia al acresponamiento de tela en relación con procedimientos de fabricación de papel que incluyen deshidratación mecánica o por compactación de la trama de papel como un medio para influir en las propiedades del producto. Véanse las patentes de Estados Unidos núm. 5.314.584 para Grinnell et al.; 4.689.119 y

4.551.199 para Weldon; 4.849.054 para Klowat, y 6.287.426 para Edwards et al. En muchos casos, la operación de los procedimientos de acresponamiento de tela ha sido obstaculizada por la dificultad de transferir eficazmente una trama de consistencia alta o intermedia a una secadora. Otras patentes relacionadas con el acresponamiento de tela incluyen las siguientes: 4.834.838; 4.482.429 como también 4.445.638. Obsérvese también la patente de Estados Unidos núm. 6.350.349 para Hermans et al. que describe la transferencia húmeda de una trama desde una superficie de transferencia giratoria a una tela. Véase también la publicación de solicitud de patente de Estados Unidos núm. 2008/0135195 de Hermans et al. que describe una composición de resina aditiva que se puede utilizar en un procedimiento de acresponamiento de tela para aumentar la resistencia. Obsérvese la Figura 7. La publicación de solicitud de patente de Estados Unidos núm. 2008/0156450 de Klerelidet al. describe un procedimiento para fabricación de papel con un nip (punto de contacto) de prensado húmedo seguido por transferencia a una banda con microdepresiones seguida por transferencia hacia debajo a una tela de estructuración.

En relación con los procedimientos de fabricación de papel, el moldeo de tela como medio para proveer textura y volumen se describe en la bibliografía. La patente de Estados Unidos núm. 5.073.235 para Trokhan describe un procedimiento para fabricar una hoja absorbente que usa una banda fotopolimérica que se estabiliza por aplicación de antioxidantes a la banda. Se describe que la trama tiene una estructura convexa de red que puede tener una variación en el peso base. Véase Col. 17, líneas 48 + y la Figura IE. Se observa en la patente de Estados Unidos núm. 6.610.173 para Lindsay et al. un método para imprimir una trama de papel durante un evento de prensado en húmedo que resulta en salientes asimétricos que corresponden a los conductos de deflexión de un miembro de deflexión. La patente ' 173 describe que una transferencia de velocidad diferencial durante un evento de prensado sirve para mejorar el modelo y la impresión de una trama con un miembro de deflexión. Se describe que las tramas de tisú producidas tienen conjuntos particulares de propiedades físicas y geométricas, tales como una red densificada de patrones y un patrón repetido de salientes que tienen estructuras asimétricas. La patente de Estados Unidos núm. 6.998.017 para Lindsay et al. describe un método para imprimir una trama de papel prensando la trama con un miembro de deflexión hacia una secadora Yankee y/o prensando en húmedo la trama desde una tela formadora hacia el miembro de deflexión. El miembro de deflexión puede formarse perforando con láser la hoja de copolímero de tereftalato (PETG) y fijando la hoja a una tela de secado con aire pasante. Véase el Ejemplo 1, Col.

44. Se describe que la hoja tiene cúpulas asimétricas en algunas realizaciones. Obsérvense las Figuras 3A, 3B.

La patente de Estados Unidos núm. 6.660.362 para Lindsay et al. enumera diversas construcciones de miembros de deflexión para imprimir tisú. En una construcción típica, se utiliza un fotopolímero labrado. Véase Col. 19, línea 39 a Col. 31, línea 27. Con respecto al moldeo húmedo de una trama usando telas texturadas, véanse también las siguientes patentes de Estados Unidos: 6.017.417 y 5.672.248 ambas para Wendt et al.; 5.505.818 para Hermans et al. y 4.637. 859 para Trokhan. La patente de Estados Unidos núm. 7.320.743 para Freidbauer et al. describe un procedimiento de prensado en húmedo que utiliza un fieltro de fabricación de papel absorbente labrado que tiene proyecciones elevadas para impartir textura a una trama y a la vez prensar la trama en una secadora Yankee. Se describe que el procedimiento reduce la tracción. Véase la Col. 7. Con respecto al uso de telas utilizadas para impartir textura a una hoja principalmente seca, véase la patente de Estados Unidos núm. 6.585.855 para Drew et al, como también la publicación de Estados Unidos núm. US 2003/0000664.

La patente de Estados Unidos núm. 5.503.715 para Trokhan et al. se refiere a una estructura de fibra celulósica que tiene múltiples regiones distinguidas unas de otras por el peso base. Se indica que la estructura tiene una red de peso base esencialmente continuo, y regiones discretas de peso base inferior que circunscriben regiones discretas de peso base intermedio. Las fibras celulósicas que forman las regiones de peso base inferior pueden estar radialmente orientadas en relación... [Seguir leyendo]

1. Una hoja absorbente (10) de fibras celulósicas con lados superior e inferior, donde la hoja absorbente (10) se caracteriza por:

(i) regiones convexas huecas enriquecidas con fibra (12) que se proyectan desde el lado superior de la hoja (10) , donde dichas regiones convexas huecas (12) tienen paredes laterales (34) y un peso base local por lo menos 5% superior al peso base medio de la hoja (10) ;

(ii) regiones de conexión (18) que forman una red que interconecta las regiones convexas (12) , donde las regiones de interconexión (18) tienen un peso base local que es inferior al peso base local de las regiones convexas (12) ; y

(iii) áreas de transición (38) con regiones fibrosas consolidadas que se someten a transición desde las regiones de conexión (18) hacia las regiones convexas (12) , extendiéndose hacia arriba y hacia adentro desde las regiones de conexión (18) hacia las paredes laterales (34) de las regiones convexas (12) .

2. La hoja absorbente (10) según la reivindicación 1, en donde las regiones fibrosas consolidadas tienen forma de montura, y/o, en donde las regiones convexas huecas enriquecidas con fibra (12) exhiben un peso base local por lo menos 10% superior que el peso base medio de la hoja (10) , y/o,

en donde por lo menos una porción de las regiones convexas huecas enriquecidas con fibra (12) o las áreas de

transición (38) exhiben una desviación de la orientación de la fibra en dirección transversal de la máquina (CD) , y/o, en donde por lo menos una porción de las regiones de conexión (18) exhiben una desviación de la orientación de la fibra en dirección transversal de la máquina (CD) , y/o,

en donde las regiones de conexión (18) definen un plano sustancialmente sencillo, y/o, en donde por lo menos una porción de fibras de las paredes laterales (34) de la región convexa (12) exhibe una

desviación de la orientación de la fibra en una dirección hacia los capuchones (32) de las regiones convexas (12) , y/o, en donde por lo menos una porción de fibras de las paredes laterales (34) de la región convexa (12) exhibe una

estructura deslustrada tanto en las superficies externa como interna de las paredes laterales (34) , y/o,

en donde la hoja absorbente (10) exhibe una variación de peso base que oscila alrededor de un valor de peso base medio sustancialmente constante, y/o, en donde la hoja absorbente (10) tiene un peso base que varía en un patrón de repetición de dos dimensiones, y/o, en donde el patrón de repetición de dos dimensiones comprende:

(i) un campo que tiene un peso base sustancialmente uniforme; y

(ii) una pluralidad de regiones de peso base superior dispersadas en un patrón de repetición sobre el campo, y/o,

en donde la pluralidad de regiones de peso base superior comprenden una pluralidad de regiones convexas discretas (12) , y/o,

en donde la hoja absorbente (10) se convierte a un tisú que tiene un volumen específico mayor que 2, 58 (mm/ 8 hojas) / (g/m2) (6, 25 (mils/ 8 hojas) / (libra/resma) ) , y/o,

en donde la hoja absorbente (10) se convierte en un una toalla que tiene un volumen específico de más de 3, 2 (mm/ 8 hojas) / (g/m2) (7, 75 (mils/ 8 hojas) / (libra/resma) ) .

3. La hoja celulósica absorbente (10) según la reivindicación 1, en donde las paredes laterales (34) tienen un peso base local superior que el peso base medio de la hoja (10) y están formadas a lo largo de por lo menos un borde frontal de la región convexa (12) .

4. La hoja celulósica absorbente (10) según la reivindicación 3, en donde cada región convexa (12) incluye una pared lateral inclinada (40) , y/o,

en donde las regiones convexas (12) exhiben un peso base local por lo menos 5% superior que el peso base medio de la hoja (10) , y/o,

en donde las regiones convexas (12) exhiben un peso base local por lo menos 10% superior que el peso base medio de la hoja (10) , y/o, en donde los grupos consolidados de fibras (38) tienen forma de montura, y/o,

en donde las paredes laterales (34) de las regiones convexas (12) comprenden grupos consolidados de fibras que forman regiones con forma de monturas que se extienden por lo menos parcialmente alrededor de las regiones convexas (12) , y/o,

en donde cada pared lateral (34) se extiende hacia arriba y hacia adentro para formar una región fibrosa altamente consolidada y densificada con forma de montura alrededor de una base de la región convexa (12) , y/o,

en donde las regiones fibrosas consolidadas comprenden áreas de transición con forma de montura que se extienden hacia arriba y en general hacia adentro desde las regiones de conexión (18) hacia la pared lateral (34) de las regiones convexas (12) , y/o,

en donde las áreas de transición con forma de montura forman regiones que circunscriben por lo menos parcialmente bases de las regiones convexas (12) , y/o,

en donde las áreas de transición con forma de montura forman regiones densificadas en una forma curvada alrededor de una porción de las bases de las regiones convexas (12) .

5. La hoja absorbente (10) según la reivindicación 1, que además comprende porciones crestadas enriquecidas con fibra (24) con una desviación de la orientación de la fibra en dirección transversal a la máquina (CD) de las regiones convexas huecas (12) .

6. Un método para fabricar una hoja celulósica absorbente acresponada con banda (10) , en donde el método se caracteriza por:

(a) deshidratar de manera compacta una pasta papelera para fabricación de papel a fin de formar una trama naciente (154) que tiene una distribución aparentemente aleatoria de orientación de la fibra para fabricación de papel;

(b) aplicar la trama naciente (154) a una superficie de transferencia (358) que se mueve a una velocidad superficial de transferencia;

(c) acresponar la trama naciente (154) desde la superficie de transferencia (358) a una consistencia entre 30% a 60% utilizando una banda de acresponamiento polimérica generalmente plana (50) provista con perforaciones a través de la banda, en donde la etapa de acresponamiento de la banda ocurre bajo presión en un nip de acresponamiento de la banda (174) definido entre la superficie de transferencia (358) y la banda de acresponamiento (50) , en donde la banda de acresponamiento (50) se traslada a una velocidad de la banda que es más lenta que la velocidad superficial de transferencia; y

(d) secar la trama (154) ,

en donde la pasta papelera para fabricación de papel se selecciona y las etapas de acresponamiento de la banda y secado se controlan de modo tal que la trama seca contiene :

(i) regiones convexas huecas enriquecidas con fibra (12) que se proyectan desde el lado superior de la hoja (10) , donde las regiones convexas huecas (12) tienen paredes laterales (34) y un peso base local que es por lo menos 5% superior que el peso base medio de la hoja (10) ,

(ii) regiones de conexión (18) que forman una red que interconecta las regiones convexas (12) de la hoja (10) , las regiones de interconexión (18) que tienen un peso base local que es inferior al peso base local de las regiones convexas (12) ; y

(iii) áreas de transición (38) con regiones fibrosas consolidadas que se someten a transición desde las regiones de conexión (18) hacia las regiones convexas (12) , extendiéndose hacia arriba y hacia adentro desde las regiones de conexión (18) hacia las paredes laterales (34) de las regiones convexas (12) .

7. El método según la reivindicación 6, que además se caracteriza por: (e) antes de secar la trama (154) , aplicar un vacío a la banda de acresponamiento (50) mientras la trama (154) se mantiene en la banda (50) , con el fin de expandir la trama (154) , y/o,

en donde la banda de acresponamiento (50) tiene un patrón no aleatorio de perforaciones, y/o,

en donde el patrón no aleatorio es un patrón escalonado, y/o, en donde las perforaciones de la banda de acresponamiento (50) tienen aberturas con forma oval con ejes mayores alineados en la dirección transversal de la máquina, y/o,

en donde la banda de acresponamiento (50) tiene un espesor entre 0, 2 mm y 1, 5 mm, y/o,

en donde la banda de acresponamiento (50) define salientes elevados (110) alrededor de aberturas de las perforaciones en un lado de acresponamiento de la banda, y/o,

en donde los salientes elevados (110) tienen una altura encima de las áreas circundantes de la banda entre aproximadamente 10% y 30% del espesor de la banda, y/o,

en donde la banda de acresponamiento (50) tiene una construcción generalmente unitaria fabricada a partir de un material de hoja polimérica sólida, un material de hoja polimérica reforzada y un material de hoja polimérica rellenada, y/o,

en donde la banda de acresponamiento (50) está hecha a partir de una hoja de poliéster monolítica perforada láser.

8. La hoja absorbente (10) según la reivindicación 1, en donde las regiones convexas huecas (12) tienen capuchones consolidados (32) .

9. La hoja absorbente (10) según la reivindicación 8, en donde cada capuchón consolidado (32) tiene en general la forma de una porción de una vaina esferoidal.

10. La hoja absorbente (10) según la reivindicación 8, en donde cada capuchón consolidado (32) tiene en general la forma de una porción apical de una vaina esferoidal.

Figura 1B 23º Hg vacío, sin calandrar, banda 50, lado de la banda, 40x

Figura 1C 23º Hg vacío, sin calandrar, banda 50, 45 º lado de la banda, 50x

Figura 1D 23º Hg vacío, sin calandrar, banda 50, lado Yankee, 40x

Figura 1E 23º Hg vacío, sin calandrar, banda 50, 45 º lado Yankee, 50x

Figura 2A Sin vacío, sin calandrado, banda 50

Peso medio = 18, 52 (libras/3000 pies2) área = І 1, 5’’ x 1, 5’’ І

Figura 2B Microperfil de peso base

Figura 3 Borde frontal

Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Figura 8 Figura 9 Figura 10A Figura 10B Figura 10C Figura 10D Figura 11A Figura 11B Figura 11C Figura 11D Figura 11E Figura 11F Figura 11G Figura 12A Figura 12B Figura 12C Figura 12D Figura 12E Figura 12F Figura 12G Figura 13A Figura 13B Figura 13C Figura 13D Figura 13E Figura 13F Figura 13G Figura 14A Figura 14B Figura 15 Figura 16

Figura 17A 18º VACÍO, CALANDRADO, BANDA 50

PESO MEDIO = 15, 9 (libras/3000 pies2) . ÁREA = І 1, 5’’ x 1, 5’’ І

Figura 17B Microperfil de peso base

FIGURA 18A

23º Hg VACÍO, SIN CALANDRAR, BANDA 50, LADO DE LA BANDA PESO MEDIO = 16, 91 (libras/3000 pies2) , ÁREA = І 1, 5’’ x 1, 5’’ І

FIGURA 18B MICROPERFIL DE PESO BASE

Figura 19A SIN VACÍO, SIN CALANDRAR, BANDA 50

PESO MEDIO = 18, 52 (libras/3000 pies2) , ÁREA = І 1, 5’’ x 1, 5’’ І

Figura 19B Microperfil de peso base

Figura 20A 18º Hg VACÍO, SIN CALANDRAR, BANDA 50

PESO MEDIO = 15, 2 (libras/3000 pies2) , ÁREA = І 1, 5’’ x 1, 5’’ І

Figura 20B MICRO PERFIL DE PESO BASE

Figura 21A

PESO MEDIO TELA ACRESPONADA = 15, 41 (libras/3000 pies2) , ÁREA = І 1, 5’’ x 1, 5’’ І

Figura 21B MICROPERFIL DE PESO BASE

Figura 22A

PESO MEDIO TISÚ COMERCIAL = 11, 72 (libras/3000 pies2) , ÁREA = І 1, 5’’ x 1, 5’’ І

Figura 22B MICROPERFIL DE PESO BASE

Figura 23A

PESO MEDIO TOALLA COMERCIAL = 13, 04 (libras/3000 pies2) , ÁREA = І 1, 5’’ x 1, 5’’ І

Figura 23B MICROPERFIL DE PESO BASE

Figura 27A

Figura 28A

Figura 29G Figura 29H

Figura 32 Figura 33A

Figura 33B Figura 33C

Figura 33D

Figura 35

Figura 38 Figura 39

Figura 41