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

Un método para fabricar una hoja celulósica absorbente acresponada con banda (10),

el método comprende:

(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 de 30% a 60% caracterizado por que

utiliza una banda de acresponamiento polimérica generalmente plana (50) provista con perforaciones a través de la banda, en donde la etapa de acresponamiento 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), la banda (50) se traslada a una velocidad de la banda que es más lenta que la velocidad superficial de transferencia; y donde la geometría de la banda, los parámetros del nip, la delta velocidad y la consistencia de la banda se seleccionan de manera que la banda (154) se acrespona desde la superficie de transferencia (358) y se redistribuye en la banda de acresponamiento (50) para formar la trama (154) húmeda en la banda, teniendo la trama (154) húmeda:

(a) regiones enriquecidas en fibra de un peso base local relativamente elevado, incluyendo las regiones enriquecidas en fibra: (i) partes convexas huecas, y

(ii) partes enriquecidas en fibra crestadas adyacentes a las partes convexas, teniendo cada parte enriquecida en fibra crestada, una inclinación de la orientación de la fibra en la dirección transversal de la máquina (CD), estando las partes enriquecidas en fibra crestadas interconectadas con

(b) regiones de conexión de un peso base local relativamente bajo;

(D) aplicar vacío a la banda de acresponamiento (50) mientras que la trama (154) húmeda se retiene en la banda para expandir la trama (154) húmeda y fundir las partes convexas y las partes enriquecidas en fibra crestadas; y

(E) secar la trama (154) húmeda para formar la hoja (10) celulósica absorbente, en donde la pasta papelera para fabricación de papel se selecciona y las etapas de acresponamiento de la banda, aplicación de vacío y secado se controlan de modo tal que la hoja (10) tiene:

(a) regiones convexas huecas enriquecidas con fibra (12) en un lado superior de la hoja (10), teniendo las regiones convexas un peso base local relativamente alto,

(b) regiones de conexión (18) que forman una red que interconecta las regiones convexas (12), teniendo las regiones de conexión un peso base local relativamente bajo; y

(c) áreas de transición (38) con fibras consolidadas que se someten a transición desde las regiones de conexión (18) hacia las regiones convexas (12).

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

Campo técnico

La presente solicitud se refiere a una hoja absorbente de peso base local variable. Los productos típicos para toallas 5 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. 10

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 15 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 20 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. 25 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 30 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 35 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. 40

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 45 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 50 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 55 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 5 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. 10 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 15 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, 20 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 25 radialmente orientadas... [Seguir leyendo]

1. Un método para fabricar una hoja celulósica absorbente acresponada con banda (10) , el método comprende:

(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; 5

(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 de 30% a 60%

caracterizado por que utiliza una banda de acresponamiento polimérica generalmente plana (50) provista con perforaciones a través de la 10 banda, en donde la etapa de acresponamiento 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) , la banda (50) se traslada a una velocidad de la banda que es más lenta que la velocidad superficial de transferencia; y donde la geometría de la banda, los parámetros del nip, la delta velocidad y la consistencia de la banda se seleccionan de manera que la banda (154) se acrespona desde la superficie de transferencia (358) y se redistribuye en la banda de 15 acresponamiento (50) para formar la trama (154) húmeda en la banda, teniendo la trama (154) húmeda:

(a) regiones enriquecidas en fibra de un peso base local relativamente elevado, incluyendo las regiones enriquecidas en fibra:

(i) partes convexas huecas, y (ii) partes enriquecidas en fibra crestadas adyacentes a las partes convexas, teniendo cada parte 20 enriquecida en fibra crestada, una inclinación de la orientación de la fibra en la dirección transversal de la máquina (CD) , estando las partes enriquecidas en fibra crestadas interconectadas con (b) regiones de conexión de un peso base local relativamente bajo;

(D) aplicar vacío a la banda de acresponamiento (50) mientras que la trama (154) húmeda se retiene en la banda para expandir la trama (154) húmeda y fundir las partes convexas y las partes enriquecidas en fibra crestadas; y 25

(E) secar la trama (154) húmeda para formar la hoja (10) celulósica absorbente, en donde la pasta papelera para fabricación de papel se selecciona y las etapas de acresponamiento de la banda, aplicación de vacío y secado se controlan de modo tal que la hoja (10) tiene:

(a) regiones convexas huecas enriquecidas con fibra (12) en un lado superior de la hoja (10) , teniendo las regiones convexas un peso base local relativamente alto, 30

(b) regiones de conexión (18) que forman una red que interconecta las regiones convexas (12) , teniendo las regiones de conexión un peso base local relativamente bajo; y (c) áreas de transición (38) con fibras consolidadas que se someten a transición desde las regiones de conexión (18) hacia las regiones convexas (12) .

2. El método según la reivindicación 1, en el que la banda de acresponamiento (50) tiene un patrón no aleatorio de 35 perforaciones.

3. El método según la reivindicación 2, en el que el patrón no aleatorio es un patrón escalonado.

4. El método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que las perforaciones de la banda de acresponamiento (50) incluyen perforaciones cónicas, que tienen aberturas en un lado de acresponamiento de la banda que son más grandes que las aberturas en un lado de la máquina de la banda. 40

5. El método según la reivindicación 4, en el que las perforaciones de la banda de acresponamiento (50) tienen aberturas con forma oval con ejes mayores alineados en la dirección transversal de la máquina.

6. El método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la banda de acresponamiento (50) tiene un espesor entre 0, 2 mm y 1, 5 mm.

7. El método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la banda de acresponamiento (50) incluye 45 salientes elevados (110) alrededor de aberturas de las perforaciones en un lado de acresponamiento de la banda.

8. El método según la reivindicación 7, en el que los salientes elevados (110) tienen una altura por encima de las áreas circundantes de la banda de 10% a 30% del espesor de la banda.

9. El método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que 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.

10. El método según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la banda de acresponamiento (50) está hecha a partir de una hoja de poliéster monolítica perforada con láser. 5