ES2966557T3 - Procedimiento de fabricación de hojas absorbentes suaves - Google Patents

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Taiye Philips Oriaran
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Abstract

Hojas absorbentes suaves, telas estructurantes para producir hojas absorbentes suaves y métodos para fabricar hojas absorbentes suaves. Las láminas absorbentes blandas tienen una pluralidad de regiones abovedadas o regiones proyectadas que se extienden desde una superficie de las láminas, y las regiones de conexión forman una red entre regiones abovedadas. Las regiones abovedadas y proyectadas incluyen barras dentadas que se extienden a través de las regiones abovedadas y proyectadas en una dirección sustancialmente transversal a la máquina de las láminas absorbentes. Las láminas absorbentes pueden formarse estructurando tejidos que tengan nudillos largos de hilo de urdimbre. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de fabricación de hojas absorbentes suaves
Antecedentes
Campo de la invención
La presente invención se refiere a productos de papel tales como hojas absorbentes. La presente invención también se refiere a procedimientos de fabricación de productos de papel tales como hojas absorbentes, así como a telas estructurantes para fabricar productos de papel tales como hojas absorbentes. La técnica anterior relevante se puede encontrar en los documentos US 2015/129145 A1 y US 2008/029235 A1.
Técnica relacionada
El uso de telas es bien conocido en la industria de fabricación de papel para impartir estructura a los productos de papel. Más específicamente, es bien conocido que se puede proporcionar una forma a los productos de papel presionando una banda maleable de fibras celulósicas contra una tela y a continuación secando posteriormente la banda. Los productos de papel resultantes se forman de este modo con una forma moldeada correspondiente a la superficie de la tela. Los productos de papel resultantes también tienen de este modo las características resultantes de la forma moldeada, tales como un calibre y absorbencia particulares. Como tal, se ha desarrollado una miríada de telas estructurantes para su uso en procesos de fabricación de papel para proporcionar productos con diferentes formas y características. Y las telas se pueden tejer en un número casi ilimitado de patrones para su uso potencial en los procesos de fabricación de papel.
Una característica importante de muchos productos de papel absorbentes es la suavidad que los consumidores desean, por ejemplo, toallitas de papel suaves. Sin embargo, muchas técnicas para incrementar la suavidad de los productos de papel tienen el efecto de reducir otras propiedades deseables de los productos de papel. Por ejemplo, el calandrado de hojas base como parte de un proceso para producir toallitas de papel puede incrementar la suavidad de las toallitas de papel resultantes, pero el calandrado también tiene el efecto de reducir el calibre y la absorbencia de las toallitas de papel. Por otro lado, muchas técnicas para mejorar otras propiedades importantes de los productos de papel tienen el efecto de reducir la suavidad de los productos de papel. Por ejemplo, las resinas de resistencia en seco y en húmedo pueden mejorar la resistencia subyacente de los productos de papel, pero las resinas de resistencia en seco y en húmedo también reducen la suavidad percibida de los productos.
Por estos motivos, es deseable fabricar productos de papel más suaves, tales como hojas absorbentes. Y, es deseable poder fabricar dichas hojas absorbentes más suaves a través de la manipulación de una tela estructurante usada en el proceso de fabricación de las hojas absorbentes.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un procedimiento de fabricación de una hoja celulósica absorbente de tela crepé de acuerdo con la reivindicación 1.
El procedimiento incluye deshidratar de manera compacta una materia prima de fabricación de papel para formar una banda que tiene una consistencia de aproximadamente 30 por ciento a aproximadamente 60 por ciento. La banda es crespada bajo presión en una sujeción para crespado entre una superficie de transferencia y una tela estructurante. La tela estructurante incluye nudillos formados en los hilos de urdimbre de la tela estructurante, teniendo los nudillos una longitud en la dirección de la máquina (MD) de la hoja absorbente y una anchura en la dirección transversal a la máquina (CD) de la hoja absorbente. Un índice de densidad volumétrica plana de la tela estructurante multiplicado por la proporción de la longitud de los nudillos y la anchura de la anchura de nudillos es de al menos 43. El procedimiento incluye también secar la banda para formar la hoja celulósica absorbente.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es un diagrama esquemático de una configuración de máquina de fabricación de papel que se puede usar junto con la presente invención.
La figura 2 es una vista superior de una tela estructurante para fabricar productos de papel de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
Las figuras 3A-3F indican características de telas estructurantes de acuerdo con los modos de realización de la presente invención y características de telas estructurantes de comparación.
Las figuras 4A-4E son fotografías de hojas absorbentes de acuerdo con los modos de realización de la presente invención.
La figura 5 es una versión anotada de la fotografía mostrada en la figura 4E.
Las figuras 6A y 6B son vistas en sección transversal de una porción de una hoja absorbente de acuerdo con un modo de realización de la presente invención y una porción de una hoja absorbente de comparación, respectivamente.
Las figuras 7A y 7B muestran barridos láser para determinar el perfil de porciones de hojas absorbentes de acuerdo con los modos de realización de la presente invención.
La figura 8 indica características de telas estructurantes de acuerdo con los modos de realización de la presente invención y una tela estructurante de comparación.
La figura 9 muestra las características de hojas base que se fabricaron usando las telas estructurantes caracterizadas en la figura 8.
Las figuras 10A-10D indican características de todavía otras telas estructurantes de acuerdo con los modos de realización de la presente invención.
Las figuras 11A-11E son fotografías de hojas absorbentes de acuerdo con los modos de realización de la presente invención.
Las figuras 12A-12E son fotografías de otras hojas absorbentes de acuerdo con los modos de realización de la presente invención.
La figura 13 indica características de telas estructurantes de acuerdo con los modos de realización de la presente invención y una tela estructurante de comparación.
La figura 14 muestra una medición de un perfil a lo largo de uno de los hilos de urdimbre de una tela estructurante de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
La figura 15 es un gráfico que muestra el porcentaje de crepé de tela frente al calibre para hojas base fabricadas con una tela de acuerdo con un modo de realización de la presente invención y una tela comparativa.
La figura 16 es un gráfico que muestra el porcentaje de crepé de tela frente a la capacidad SAT para hojas base fabricadas con una tela de acuerdo con un modo de realización de la presente invención y una tela comparativa. La figura 17 es un gráfico que muestra el porcentaje de crepé de tela frente al calibre para hojas base fabricadas con diferentes materias primas y una tela de acuerdo con un modo de realización de la presente invención. La figura 18 es un gráfico que muestra el porcentaje de crepé de tela frente a la capacidad SAT para hojas base fabricadas con diferentes materias primas y una tela de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
La figura 19 es un gráfico que muestra el porcentaje de crepé de tela frente al volumen vacío para hojas base fabricadas con una tela de acuerdo con un modo de realización de la presente invención y una tela comparativa. Las figuras 20(a) y 20(b) son imágenes de rayos X suaves de una hoja absorbente de acuerdo con un modo de realización de la presente invención.
Las figuras 21(a) y 21 (b) son imágenes de rayos X suaves de una hoja absorbente de acuerdo con otro modo de realización de la presente invención.
Las figuras 22(a)-22(e) son fotografías de hojas absorbentes de acuerdo con otros modos de realización de la presente invención.
Las figuras 23(a) y 23(b) son fotografías de una hoja absorbente de acuerdo con un modo de realización de la presente invención y una hoja absorbente de comparación.
La figura 24(a) y 24(b) son fotografías de secciones transversales de las hojas absorbentes mostradas en las figuras 23(a) y 23(b).
Descripción detallada de la invención
La descripción se refiere a productos de papel tales como hojas absorbentes y procedimientos de fabricación de productos de papel tales como hojas absorbentes. Los productos de papel absorbentes de acuerdo con la presente invención tienen combinaciones excelentes de propiedades que son superiores a otros productos de papel absorbentes que son conocidos en la técnica. En algunos modos de realización específicos, los productos de papel absorbentes de acuerdo con la presente invención tienen combinaciones de propiedades particularmente muy adecuadas para toallas de mano absorbentes, pañuelos faciales o papel higiénico.
El término "producto de papel", como se usa en el presente documento, engloba cualquier producto que incorpora fibras de fabricación de papel que tienen celulosa como constituyente principal. Esto incluiría, por ejemplo, productos comercializados como toallitas de papel, papel higiénico, pañuelos faciales, etc. Las fibras de fabricación de papel incluyen pulpas vírgenes o fibras celulósicas recicladas (secundarias), o mezclas de fibras que comprenden fibras celulósicas. Las fibras de madera incluyen, por ejemplo, las obtenidas de árboles caducifolios y coníferas, incluyendo fibras de madera blanda, tales como fibras kraft de madera blanda del norte y del sur, y fibras de madera dura, tales como eucalipto, arce, abedul, álamo temblón o similares. Los ejemplos de fibras adecuadas para fabricar los productos de la presente invención incluyen fibras distintas de madera, tales como fibras de algodón o derivados de algodón, abacá, kenaf, hierba de sabai, lino, esparto, paja, cáñamo de yute, bagazo, fibras de pelusa de algodoncillo y fibras de hoja de piña. "Materias primas" y terminología similar se refiere a composiciones acuosas que incluyen fibras de fabricación de papel y, opcionalmente, resinas de resistencia en húmedo, agentes desaglomerantes y similares, para fabricar productos de papel. Se puede usar una variedad de materias primas en los modos de realización de la presente invención, y se divulgan materias primas específicas en los ejemplos analizados a continuación. En algunos modos de realización, se usan materias primas de acuerdo con las especificaciones descritas en la patente de EE. UU. n.° 8.080.130. Las materias primas de la presente patente incluyen, entre otras cosas, fibras largas celulósicas que tienen un grosor de al menos aproximadamente 15,5 mg/100 mm. También se especifican ejemplos de materias primas en los ejemplos analizados a continuación. Como se usa en el presente documento, la mezcla inicial de fibra y líquido que se seca para dar un producto terminado en un proceso de fabricación de papel se denominará "banda" y/o "banda creciente". El producto seco de capa única de un proceso de fabricación de papel se denominará "hoja base". Además, el producto de un proceso de fabricación de papel se puede denominar "hoja absorbente". A este respecto, una hoja absorbente puede ser lo mismo que una hoja base única. De forma alternativa, una hoja absorbente puede incluir una pluralidad de hojas base, como en una estructura de múltiples capas. Además, una hoja absorbente se puede haber sometido a un procesamiento adicional después de secarse en el proceso de formación de hoja base inicial para formar un producto de papel final a partir de una hoja base convertida. Una "hoja absorbente" incluye productos comerciales comercializados como, por ejemplo, toallas de mano. Al describir la presente invención en el presente documento, los términos "dirección de la máquina" (MD) y "dirección transversal a la máquina" (CD) se usarán de acuerdo con su significado bien entendido en la técnica. Es decir, la MD de una tela u otra estructura se refiere a la dirección en que la estructura se mueve en una máquina de fabricación de papel en un proceso de fabricación de papel, mientras que CD se refiere a una dirección que cruza la MD de la estructura. De forma similar, cuando se hace referencia a productos de papel, la MD del producto de papel se refiere a la dirección del producto en que el producto avanza en la máquina de fabricación de papel en el proceso de fabricación de papel, y la CD del producto se refiere a la dirección que cruza la MD del producto.
La figura 1 muestra un ejemplo de una máquina de fabricación de papel 200 que se puede usar para fabricar productos de papel de acuerdo con la presente invención. Una descripción detallada de la configuración y operación de la máquina de fabricación de papel 200 se puede encontrar en la patente de EE. UU. n.° 7.494.563 ("la patente '563"). De forma notable, la patente '563 describe un proceso de fabricación de papel que no usa secado por aire (TAD). Lo siguiente es un breve resumen de un proceso para formar una hoja absorbente usando la máquina de fabricación de papel 200.
La máquina de fabricación de papel 200 es una máquina de bucle de tres telas que incluye una sección de prensa 100 en la que se realiza una operación de crespado. Anterior a la sección de prensa 100 hay una sección de formación 202. La sección de formación 202 incluye la caja de entrada 204 que deposita una materia prima acuosa sobre un cable de formación 206 soportado por los rodillos 208 y 210, formando de este modo una banda celulósica acuosa inicial 116. La sección de formación 202 también incluye un rodillo de formación 212 que soporta un fieltro de fabricación de papel 102 de modo que la banda 116 también se forma directamente sobre el fieltro 102. El tramo de fieltro 214 se extiende alrededor de un rodillo giratorio de succión 104 y a continuación a una sección de prensa de zapata 216 en la que la banda 116 se deposita en un rodillo de respaldo 108. La banda 116 se presiona en húmedo simultáneamente con la transferencia al rodillo de respaldo 108, que lleva la banda 116 a un punto de sujeción para crespado 120. Sin embargo, en otros modos de realización, en lugar de transferirse al rodillo de respaldo 108, la banda 116 se puede transferir desde el tramo de fieltro 214 a una correa sin fin en un punto de sujeción para desagüe, llevando la correa sin fin a continuación la banda 116 al punto de sujeción para crespado 120. Se puede ver un ejemplo de una configuración de este tipo en la patente de EE. UU. n.° 8.871.060.
La banda 116 se transfiere a la tela estructurante 112 en el punto de sujeción para crespado 120, y a continuación se introduce al vacío por la caja de moldeo al vacío 114. Después de esta operación de crespado, la banda 116 se deposita en el secador Yankee 218 en otro punto de sujeción de prensa 217 usando un adhesivo de crespado. La banda 116 se seca en el secador Yankee 218, que es un cilindro calentado, y la banda 116 también se seca por aire de impacto de alta velocidad de chorro en la campana Yankee alrededor del secador Yankee 218. A medida que el secador Yankee 218 gira, la banda 116 se despega del secador 218 en la posición 220. A continuación, la banda 116 se puede enrollar posteriormente en un carrete de recogida (no mostrado). El carrete puede operar más lentamente que el secador Yankee 218 en estado estacionario para impartir otro crepé a la banda. Opcionalmente, se puede usar una cuchilla rascadora de crespado 222 para crespar en seco convencionalmente la banda 116 a medida que se retira del secador Yankee 218.
En un punto de sujeción para crespado 120, la banda 116 se transfiere al lado superior de la tela estructurante 112. El punto de sujeción para crespado 120 se define entre el rodillo de respaldo 108 y la tela estructurante 112, presionándose la tela estructurante 112 contra el rodillo de respaldo 108 por el rodillo de crespado 110. Debido a que la banda todavía tiene un alto contenido en humedad cuando se transfiere a la tela estructurante 112, la banda es deformable de tal manera que porciones de la banda se pueden introducir en las bolsas formadas entre los hilos que forman la tela estructurante 112. (Las bolsas de las telas estructurantes se describirán en detalle a continuación). En procesos de fabricación de papel particulares, la tela estructurante 112 se mueve más lentamente que el fieltro de fabricación de papel 102. Por tanto, la banda 116 se crespa a medida que se transfiere a la tela estructurante 112.
Una succión aplicada desde la caja de moldeo al vacío 114 también puede ayudar a estirar la banda 116 en bolsas en la superficie de la tela estructurante 112, como se describirá a continuación. Cuando se desplaza a lo largo de la tela estructurante 112, la banda 116 alcanza un estado altamente consistente habiéndose retirado la mayor parte de la humedad. De este modo, la banda 116 recibe una forma más o menos permanente por la tela estructurante 112, incluyendo la forma regiones combadas donde la banda 116 se introduce en las bolsas de la tela estructurante 112.
Las hojas base fabricadas con la máquina de fabricación de papel 200 también se pueden someter a procesamiento adicional, como es conocido en la técnica, para convertir las hojas base en productos específicos. Por ejemplo, las hojas base se pueden grabar en relieve, y dos hojas base se pueden combinar en productos de múltiples capas. Los detalles de dichos procesos de conversión son bien conocidos en la técnica.
Usando el proceso descrito en la patente '563 mencionada anteriormente, la banda 116 se deshidrata hasta el punto de que tiene una mayor consistencia cuando se transfiere al lado superior de la tela estructurante 112 en comparación con una operación análoga en otros procesos de fabricación de papel, tales como un proceso TAD. Es decir, la banda 116 se deshidrata de manera compacta para tener una consistencia de aproximadamente un 30 por ciento a aproximadamente un 60 por ciento (es decir, contenido en sólidos) antes de entrar en el punto de sujeción para crespado 120. En el punto de sujeción para crespado 120, la banda se somete a una carga de aproximadamente 30 PLI a aproximadamente 200 PLI. Además, existe un diferencial de velocidad entre el rodillo de respaldo 108 y la tela estructurante 112. Este diferencial de velocidad se denomina porcentaje de crespado de tela y se puede calcular como:
Crepé de Tela
donde S<1>es la velocidad del rodillo de respaldo 108 y S<2>es la velocidad de la tela estructurante 112. En modos de realización particulares, el porcentaje de crepé de tela puede ser de aproximadamente un 3 % a aproximadamente un 100 %. Esta combinación de consistencia de la banda, delta de velocidad que se produce en el punto de sujeción para crespado, la presión empleada en el punto de sujeción para crespado 120, y la estructura de la tela estructurante 112 y el punto de sujeción 120 actúan para reorganizar las fibras de celulosa mientras la banda 116 todavía es lo suficientemente flexible como para someterse a cambio estructural. En particular, sin pretender estar limitado por la teoría, se cree que la velocidad de la superficie de formación más lenta de la tela estructurante 112 provoca que la banda 116 se moldee sustancialmente en las aberturas en la tela estructurante 116, realineándose las fibras en proporción a la proporción de crespado.
Aunque se ha descrito un proceso específico conjuntamente con la máquina de fabricación de papel 200, los expertos en la técnica apreciarán que la presente invención divulgada en el presente documento no se limita al proceso de fabricación de papel descrito anteriormente. Por ejemplo, a diferencia del proceso distinto de TAD descrito anteriormente, la presente invención se podría relacionar con un proceso de fabricación de papel TAD. Se puede ver un ejemplo de un proceso de fabricación de papel TAD en la patente de EE. UU. n.° 8.080.130.
La figura 2 es un dibujo que muestra detalles de una porción del lado de contacto de banda de la tela estructurante 300 que tiene una configuración para formar productos de papel de acuerdo con un modo de realización de la presente invención. La tela 300 incluye hilos de urdimbre 302 que se desplazan en la dirección de la máquina (MD) cuando la tela se usa en un proceso de fabricación de papel, e hilos de trama 304 que se desplazan en la dirección transversal a la máquina (CD). Los hilos de urdimbre y trama 302 y 304 se tejen juntos para formar el cuerpo de la tela estructurante 300. La superficie de contacto de banda de la tela estructurante 300 está formada por nudillos (de los que dos están representados en la figura 2 y están marcados como 306 y 310), que se forman en los hilos de urdimbre 302, pero no se forman nudillos en los hilos de trama 304. Cabe destacar, sin embargo, que aunque la tela estructurante 300 mostrada en la figura 2 solo tiene nudillos en los hilos de urdimbre 302, la presente invención no se limita a telas estructurantes que solo tienen nudillos de urdimbre, sino más bien, incluye telas que tienen nudillos tanto de urdimbre como de trama. De hecho, las telas solo con nudillos de urdimbre y las telas con nudillos tanto de urdimbre como de trama se describirán en detalle a continuación. Los nudillos 306 y 310 en la tela 300 están en un plano que constituye la superficie con la que la banda 116 está en contacto durante una operación de fabricación de papel. Las bolsas 308 (de las que una se muestra como el área representada en la figura 2) se definen en las áreas entre los nudillos 306 y 310.
Las porciones de la banda 116 que no entran en contacto con los nudillos 306 y 310 se introducen en las bolsas 308 como se describe anteriormente. Son las porciones de la banda 116 que se introducen en las bolsas 308 las que dan como resultado las regiones combadas que se encuentran en los productos de papel resultantes. Los expertos en la técnica apreciarán la longitud significativa de los nudillos de hilo de urdimbre 306 y 310 en la MD de la tela estructurante 300, y apreciarán además que la tela 300 está configurada de modo que los nudillos de hilo de urdimbre largos 306 y 310 delinean bolsas largas en la MD. En modos de realización particulares de la presente invención, los nudillos de hilo de urdimbre 306 y 310 tienen una longitud de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 6 mm. La mayoría de las telas estructurantes conocidas en la técnica tienen nudillos de hilo de urdimbre más corta (si las telas tienen algún nudillo de hilo de urdimbre). Como se describirá a continuación, los nudillos de hilo de urdimbre más largos 306 y 310 proporcionan un área de contacto más grande para la banda 116 durante el proceso de fabricación de papel, y se cree que podría ser al menos parcialmente responsable del incremento en la suavidad observada en las hojas absorbentes de acuerdo con la presente invención, en comparación con las hojas absorbentes con nudillos de hilo de urdimbre más cortos convencionales. Para cuantificar los parámetros de las telas estructurantes descritos en el presente documento, se pueden usar las técnicas de caracterización de telas descritas en las publicaciones de solicitudes de patente de EE. UU. n.° 2014/0133734; 2014/0130996; 2014/0254885 y 2015/0129145 (a continuación en el presente documento denominadas "publicaciones de caracterización de telas"). Dichas técnicas de caracterización de telas permiten cuantificar fácilmente los parámetros de una tela estructurante, incluyendo longitudes y anchos de nudillos, densidades de nudillos, áreas de bolsa, densidades de bolsa, profundidades de bolsa y volúmenes de bolsa.
Las figuras 3A-3E indican algunas de las características de telas estructurantes fabricadas de acuerdo con los modos de realización de la presente invención, que están marcadas como telas 1-15. La figura 3F también muestra características de telas estructurantes convencionales, que están marcadas como telas 16 y 17. Las telas estructurantes del tipo mostrado en las figuras 3A-3F se pueden fabricar por numerosos fabricantes, incluyendo Albany International de Rochester, New Hampshire y Voith GmbH de Heidenheim, Alemania. Las telas 1-15 tienen telas de nudillos de hilo de urdimbre largos de modo que la gran mayoría del área de contacto en las telas 1-15 proviene de los nudillos de hilo de urdimbre, a diferencia de los nudillos de hilo de trama (si las telas tienen algún nudillo de hilo de trama). Las telas 16 y 17, que tienen nudillos de hilo de urdimbre más cortos, se proporcionan para comparación. Todas las características mostradas en las figuras 3A-3F se determinaron usando las técnicas en las publicaciones de caracterización de telas mencionadas anteriormente, en particular, usando los procedimientos de cálculo de paralelogramo no rectangular que se exponen en las publicaciones de caracterización de telas. Obsérvese que las indicaciones de "N/C" en las figuras 3A-3F quieren decir que no se determinaron las características particulares.
La permeabilidad al aire de una tela estructurante es otra característica que puede influir en las propiedades de los productos de papel fabricados con la tela estructurante. La permeabilidad al aire de una tela estructurante se mide de acuerdo con equipos y pruebas bien conocidos en la técnica, tales como instrumentos de medición de permeabilidad al aire de presión diferencial Frazier® de Frazier Precision Instrument Company de Hagerstown, Maryland. En términos generales, las telas estructurantes de nudillos de urdimbre largos usadas para producir productos de papel de acuerdo con la presente invención tienen una gran cantidad de permeabilidad al aire. En un modo de realización particular de la presente invención, la tela estructurante de nudillos de urdimbre largos tiene una permeabilidad al aire de aproximadamente 765 m3/h (450 CFM) a aproximadamente 1700 m3/h (1000 CFM).
Las figuras 4A-4E son fotografías de hojas absorbentes fabricadas con telas estructurantes de nudillos de urdimbre largos, tales como las caracterizadas en las figuras 3A-3E. Más específicamente, las figuras 4A-4E muestran el lado al aire de las hojas absorbentes, es decir, el lado de las hojas absorbentes que está en contacto con la tela estructurante durante el proceso de formación de las hojas absorbentes. Por tanto, las distintas formas que se imparten a las hojas absorbentes a través del contacto con las telas estructurantes, incluyendo las regiones combadas que se proyectan desde el lado mostrado de la hoja absorbente, se pueden observar en las figuras 4A-4E. Obsérvese que la MD de las hojas absorbentes se muestra verticalmente en estas figuras.
Las características específicas de la hoja absorbente 1000 se anotan en la figura 5, que es la fotografía mostrada como figura 4E. La hoja absorbente 1000 incluye una pluralidad de regiones combadas de forma sustancialmente rectangular, de las que algunas están representadas y marcadas como 1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070 y 1080 en la figura 5. Como se explica anteriormente, las regiones combadas 1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070 y 1080 corresponden a las porciones de la banda que se introdujeron en las bolsas de la tela estructurante durante el proceso de formación de la hoja absorbente 1000. Las regiones de conexión, de las que algunas están marcadas como 1015, 1025 y 1035 en la figura 5, forman una banda que interconecta las regiones combadas. Las regiones de conexión corresponden en general a porciones de la banda que se formaron en el plano de los nudillos de la tela estructurante durante el proceso de formación de la hoja absorbente 1000.
Los expertos en la técnica reconocerán de inmediato varias características de las hojas absorbentes mostradas en las figuras 4A-4E y 5 que son diferentes a las hojas absorbentes convencionales. Por ejemplo, todas las regiones combadas incluyen una pluralidad de barras dentadas formadas en las partes superiores de las regiones combadas, extendiéndose las barras dentadas a través de las regiones combadas en la CD de las hojas absorbentes. Algunas de estas barras dentadas están representadas y marcadas como 1085 en la figura 5. Notablemente, casi todas las regiones combadas tienen tres de dichas barras dentadas, y teniendo algunas de las regiones combadas cuatro, cinco, seis, siete o incluso ocho barras dentadas. El número de barras dentadas se puede confirmar usando el perfil de barrido láser (descrito a continuación). Usando dicho perfil de barrido láser, se descubrió que en una hoja absorbente particular de acuerdo con un modo de realización de la presente invención, existen, en promedio (media), aproximadamente seis barras dentadas por región combada.
Sin estar limitado por la teoría, se cree que las barras dentadas observadas en las hojas absorbentes mostradas en las figuras 4A-4e y 5 se forman cuando la banda se transfiere a una tela estructurante con las configuraciones descritas en el presente documento durante un proceso de fabricación de papel como se describe en el presente documento. Específicamente, cuando se usa un diferencial de velocidad para crespar la banda a medida que se transfiere a la tela estructurante, la banda "surca" sobre los nudillos de la tela estructurante y en las bolsas entre los nudillos. Como resultado, se crean pliegues en la estructura de la banda, en particular en las áreas de la banda que se mueven hacia las bolsas de la estructura de la tela. Por tanto, se forma una barra dentada entre dos de dichos pliegues en la banda. Debido a las bolsas MD largas en las telas estructurantes de nudillos de hilo de urdimbre largos descritas en el presente documento, el efecto de surcado/plegado tiene lugar múltiples veces sobre una porción de una banda que abarca una bolsa en la tela estructurante. Por tanto, se forman múltiples barras dentadas en cada una de las regiones combadas de hojas absorbentes fabricadas con las telas estructurantes de nudillos de urdimbre largos descritas en el presente documento.
De nuevo, sin estar limitado por la teoría, se cree que las barras dentadas en las regiones combadas pueden contribuir a un incremento en la suavidad que se percibe en las hojas absorbentes de acuerdo con la presente invención. Específicamente, las barras dentadas proporcionan un plano más suave y plano que se percibe cuando se toca la hoja absorbente, en comparación con las hojas absorbentes que tienen regiones combadas convencionales. La diferencia en los planos de percepción se ilustra en las figuras 6A y 6B, que son dibujos que muestran secciones transversales de una hoja absorbente 2000 de acuerdo con la presente invención y una hoja de comparación 3000, respectivamente. En la hoja absorbente 2000, las regiones combadas 2010 y 2020 incluyen barras dentadas 2080, formándose crestas entre las barras dentadas 2080 (las crestas/indentaciones corresponden a los pliegues en la banda durante el proceso de fabricación de papel como se describe anteriormente). Como resultado de las pequeñas barras dentadas 2080 y la pluralidad de crestas alrededor de las barras dentadas 2080, se forman planos percibidos suaves y planos P1 (marcados con líneas punteadas en la figura 6A). Estos planos suaves y planos P1 se detectan cuando se toca la hoja absorbente 2000. Se cree además que los usuarios no pueden detectar las pequeñas discontinuidades de las barras dentadas 2080 en las superficies de las regiones combadas 2010 y 2020, ni tampoco pueden detectar la corta distancia entre las regiones combadas 2010 y 2020. Por tanto, se percibe que la hoja absorbente 2000 tiene una superficie blanda suave. Por otra parte, los planos percibidos P2 tienen una forma más redondeada con los domos convencionales 3010 y 3020 en la hoja de comparación 3000, como se muestra en la figura 6B, y los domos convencionales 3010 y 3020 están separados. Se cree que debido a que los planos percibidos P2 de los domos convencionales 3010 y 3020 están separados a una distancia significativa entre sí, la hoja de comparación 3000 se percibe como menos suave y blanda en comparación con los planos percibidos P1 encontrados en las regiones combadas 2010 y 2020 con las barras dentadas 2080.
Los expertos en la técnica apreciarán que, debido a la naturaleza de un proceso de fabricación de papel, no todas las regiones combadas en una hoja absorbente serán idénticas. De hecho, como se indica anteriormente, las regiones combadas de una hoja absorbente de acuerdo con la presente invención podrían tener diferentes números de barras dentadas. Al mismo tiempo, algunas de las regiones combadas observadas en cualquier hoja absorbente particular de la presente invención podrían no incluir barras dentadas. Sin embargo, esto no afectará las propiedades globales de la hoja absorbente, siempre que una mayoría de las regiones combadas incluyan las barras dentadas. Por tanto, cuando se refiere a una hoja absorbente que tiene regiones combadas que incluyen una pluralidad de barras dentadas, se entenderá que esa hoja absorbente podría tener algunas regiones combadas sin barras dentadas.
Las longitudes y profundidades de las barras dentadas en hojas absorbentes, así como las longitudes de las regiones combadas, se pueden determinar a partir de un perfil de superficie de una región combada que se fabrica usando técnicas de barrido láser, que son bien conocidas en la técnica. Las figuras 7A y 7B muestran perfiles de barrido láser a través de regiones combadas en dos hojas absorbentes de acuerdo con la presente invención. Los picos de los perfiles de barrido láser son las áreas de los domos que son adyacentes a las barras dentadas, mientras que los valles de los perfiles representan los fondos de las barras dentadas. Usando dichos perfiles de barrido láser, se ha descubierto que las barras dentadas se extienden hasta una profundidad de aproximadamente 45 micrómetros a aproximadamente 160 micrómetros debajo de las partes superiores de las áreas adyacentes de las regiones combadas. En un modo de realización particular, las barras dentadas se extienden un promedio (media) de aproximadamente 90 micrómetros por debajo de las partes superiores de las áreas adyacentes de las regiones combadas. En algunos modos de realización, las regiones combadas se extienden un total de aproximadamente 2,5 mm a aproximadamente 3 mm de longitud en una MD sustancialmente de las hojas absorbentes. Los expertos en la técnica apreciarán que dichas longitudes en la MD de las regiones combadas son mayores que las longitudes de las regiones combadas en telas convencionales, y que las regiones combadas largas son al menos parcialmente el resultado de las bolsas MD largas en las telas estructurantes usadas para crear las hojas absorbentes, como se analiza anteriormente. A partir de los perfiles de barrido láser, también se puede observar que las barras dentadas estaban separadas aproximadamente 0,5 mm a lo largo de las longitudes de las regiones combadas en los modos de realización de la presente invención.
Otras características distintas que se pueden observar en las hojas absorbentes mostradas en las figuras 4A-4E y 5 incluyen las regiones de domo que se alternan bilateralmente en la MD de modo que líneas escalonadas sustancialmente continuas de regiones combadas se extienden en la MD de las hojas. Por ejemplo, con referencia de nuevo a la figura 5, la región combada 1010 se sitúa adyacente a la región combada 1020, superponiéndose las dos regiones combadas en una región 1090. De forma similar, la región combada 1020 se superpone a la región combada 1030 en una región 1095. Las regiones combadas alternadas bilateralmente 1010, 1020 y 1030 forman una línea escalonada continua, sustancialmente a lo largo de la MD de la hoja absorbente 1000. Otras regiones combadas forman líneas escalonadas continuas similares en la MD.
Se cree que la configuración de las regiones combadas alternadas bilateralmente alargadas, en combinación con las barras dentadas que se extienden a través de las regiones combadas, da como resultado las hojas absorbentes que tienen una configuración más estable. Por ejemplo, las regiones combadas alternadas bilateralmente proporcionan una superficie plana suave en el lado del Yankee de las hojas absorbentes, lo que da como resultado de este modo una mejor distribución de los puntos de presión en la hoja absorbente (siendo el lado del Yankee de una hoja absorbente el lado de las hojas absorbentes que está opuesto al lado al aire de las hojas absorbentes que se introducen en la tela estructurante durante el proceso de fabricación de papel). En efecto, las regiones combadas alternadas bilateralmente actúan como tablas largas en la dirección MD que provocan que la estructura de hoja absorbente quede plana. Este efecto, que resulta de la combinación de regiones combadas alternadas bilateralmente y barras dentadas, por ejemplo, provoca que una banda se apoye mejor sobre la superficie de una secadora Yankee durante un proceso de fabricación de papel, lo que da como resultado mejores hojas absorbentes.
Similar a las líneas continuas de regiones combadas, las líneas sustancialmente continuas de regiones de conexión se extienden de manera escalonada a lo largo de la MD de la hoja absorbente 1000. Por ejemplo, la región de conexión 1015, que se desplaza sustancialmente en la CD, es contigua a la región de conexión 1025, que se desplaza sustancialmente en la CD. La región de conexión 1025 también es contigua a la región de conexión 1035, que se desplaza sustancialmente en la MD. De forma similar, la región de conexión 1015 es contigua a la región de conexión 1025 y la región de conexión 1055. En resumen, las regiones de conexión de MD son sustancialmente más largas que las regiones de conexión de CD, de modo que se pueden observar líneas de regiones de conexión continuas escalonadas a lo largo de la hoja absorbente.
Como se analiza anteriormente, los tamaños de las regiones combadas y las regiones de conexión de una hoja absorbente corresponden en general a los tamaños de bolsa y nudillos en la tela estructurante usada para producir la hoja absorbente. A este respecto, se cree que el tamaño relativo de las regiones combadas y de conexión contribuye a la suavidad de las hojas absorbentes fabricadas con la tela. También se cree que la suavidad se mejora además como resultado de las líneas sustancialmente continuas de regiones combadas y regiones de conexión. En un modo de realización particular de la presente invención, una distancia en la CD a través de las regiones combadas es de aproximadamente 1,0 mm, y una distancia en la CD a través de las regiones de conexión orientadas en la MD es de aproximadamente 0,5 mm. Además, las regiones de solapamiento/contacto entre regiones combadas adyacentes en las líneas sustancialmente continuas tienen aproximadamente 1,0 mm de longitud a lo largo de la MD. Dichas dimensiones se pueden determinar a partir de una inspección visual de las hojas absorbentes, o a partir de un perfil de barrido láser como se describe anteriormente. Se puede lograr una hoja absorbente excepcionalmente suave cuando estas dimensiones se combinan con las otras características de la presente invención descritas en el presente documento.
Para evaluar las propiedades de los productos de acuerdo con la presente invención, se fabricaron hojas absorbentes usando la tela 15 como se muestra en la figura 3E en una máquina de fabricación de papel que tiene la configuración general mostrada en la figura 1 con un proceso como se describe anteriormente. A modo de comparación, se fabricaron productos usando la tela de nudillos de longitud de urdimbre más corta 17 que también se muestra en la figura 3F en las mismas condiciones de proceso. Los parámetros usados para producir hojas base para estos ensayos se muestran en la TABLA 1.
TABLA 1
Las hojas base se convirtieron para producir prototipos de tejido encolado de dos capas. La TABLA 2 muestra las especificaciones de conversión para los ensayos.
TABLA 2
Se descubrió que las hojas formadas en los ensayos con la tela 15 (es decir, una tela de nudillos de urdimbre largos) eran más suaves y blandas que las hojas formadas en los ensayos con la tela 17 (es decir, una tela de nudillos de urdimbre más cortos). Se descubrió que otras propiedades importantes de las hojas fabricadas con la tela 15, tales como calibre y volumen, fueron muy comparables a las propiedades de las hojas fabricadas con la tela 17. Por tanto, está claro que las hojas base fabricadas con la tela de nudillos de urdimbre largos 15 se podrían usar potencialmente para fabricar productos absorbentes que sean más blandos que los productos absorbentes con la tela de nudillos de urdimbre más cortos 17 sin la reducción de otras propiedades importantes de los productos absorbentes.
Como se describe en las patentes de caracterización de telas mencionadas anteriormente, el índice volumétrico plano (PVI) es un parámetro útil para caracterizar una tela estructurante. El PVI para una tela estructurante se calcula como la proporción de área de contacto (CAR) multiplicada por el volumen de bolsa eficaz (EPV) multiplicado por cien, donde el EPV es el producto de la estimación del área de bolsa (PA) y la profundidad de bolsa medida. La profundidad de bolsa se calcula con mayor exactitud midiendo el calibre de una hoja de prueba formada en la tela estructurante en un laboratorio, y a continuación correlacionando el calibre medido con la profundidad de bolsa. Y, a menos que se indique de otro modo, todos los parámetros relacionados con PVI descritos en el presente documento se determinaron usando este procedimiento de medición de calibre de hoja de prueba. Además, un PVI de paralelogramo no rectangular se calcula como la proporción de área de contacto (CAR) multiplicada por el volumen de bolsa eficaz (EPV) multiplicado por cien, donde la CAR y el EPV se calculan usando un cálculo de área de celda unitaria de paralelogramo no rectangular. En modos de realización de la presente invención, el área de contacto de la tela de nudillos de urdimbre largos estructurante varía entre aproximadamente un 25 % a aproximadamente un 35 % y la profundidad de bolsa varía entre aproximadamente 100 micrómetros a aproximadamente 600 micrómetros, variando el PVI de este modo en consecuencia.
Otro parámetro útil para caracterizar una tela estructurante relacionado con el PVI es un índice de densidad volumétrica plana (PVDI) de la tela estructurante. El PVDI de una tela estructurante se define como el PVI multiplicado por la densidad de bolsa. Cabe destacar que en modos de realización de la presente invención, la densidad de bolsa varía entre aproximadamente 10 cm-2 a aproximadamente 47 cm-2. Aún se puede desarrollar otro parámetro útil de una tela estructurante multiplicando el PVDI por la proporción de la longitud y el ancho de los nudillos de la tela, proporcionando de este modo una proporción de PVDI-nudillo (PVDI-KR). Por ejemplo, un PVDI-KR para una tela estructurante de nudillos de urdimbre largos como se describe en el presente documento sería el PVDI de la tela estructurante multiplicado por la proporción de la longitud de los nudillos de urdimbre en la MD con respecto al ancho de nudillos de urdimbre en la CD. Como es evidente de las variables usadas para calcular el PVDI y PVDI-KR, estos parámetros tienen en cuenta aspectos importantes de una tela estructurante (incluyendo porcentaje de área de contacto, densidad de bolsa y profundidad de bolsa) que afectan a las formas de los productos de papel fabricados usando la tela estructurante y, por lo tanto, el PVDI y PVDI-KR pueden ser indicativos de las propiedades de los productos de papel, tales como suavidad y absorbencia.
El PVI, PVDI, PVDI-KR y otras características se determinaron para tres telas estructurantes de nudillos de urdimbre largos de acuerdo con los modos de realización de la presente invención, y los resultados se muestran como las telas 18-20 en la figura 8. Para su comparación, el PVI, PVDI, PVDI-KR y otras características también se determinaron para una tela estructurante de nudillos de urdimbre más corto, como se muestra en la tela 21 en la figura 8. De forma notable, las PVDI-KR para las telas 18-20 son de aproximadamente 43 a aproximadamente 50, que son significativamente mayores que la PVDI-KR de 16,7 para la tela 21.
Las telas 18-21 se usaron para producir hojas absorbentes, y se determinaron las características de las hojas absorbentes, como se muestra en la figura 9. Las características mostradas en la figura 9 se determinaron usando las mismas técnicas que se describen en las patentes de caracterización de telas mencionadas anteriormente. A este respecto, las determinaciones de las regiones de interconexión corresponden a los nudillos de urdimbre en la tela estructurante, y las regiones de domo corresponden a las bolsas de la tela estructurante. Además, de nuevo se pudo observar que las hojas fabricadas con telas de nudillos de urdimbre largos 18-20 tienen múltiples barras dentadas en cada región de domo. Por otro lado, las regiones combadas de la hoja absorbente formada a partir de la tela de nudillos de urdimbre más cortos 21 tenían, a lo sumo, una barra dentada, y muchas de las regiones combadas no tenían ninguna barra dentada.
La suavidad sensitiva se determinó para las hojas absorbentes mostradas en la figura 9. La suavidad sensitiva es una medida de la suavidad percibida de un producto de papel como se determina por evaluadores capacitados usando técnicas de prueba estandarizadas. Más específicamente, la suavidad sensitiva se mide por evaluadores con experiencia en la determinación de la suavidad, siguiendo los evaluadores técnicos específicas para agarrar el papel y determinar una suavidad percibida del papel. Cuanto mayor sea el número de suavidad sensitiva, mayor será la suavidad percibida. En el caso de las hojas fabricadas con las telas 18-20, se descubrió que las hojas absorbentes fabricadas con las telas 18-20 eran de 0,2 a 0,3 unidades de suavidad mayores que las hojas absorbentes fabricadas con la tela 21. Esta diferencia es excelente. Además, se descubrió que la suavidad sensitiva se correlacionaba con la PVDI-KR de las telas. Es decir, cuanto mayor sea la PVDI-KR de la tela estructurante, mayor será el número de suavidad sensitiva que se logra. Por tanto, se cree que la PVDI-KR es un buen indicador de la suavidad que se puede lograr en un producto de papel fabricado con un proceso que usa una tela estructurante, produciendo una tela estructurante de mayor PVDI-KR un producto más suave.
Las figuras 10A a 10D muestran características de otras telas de nudillos de urdimbre largos 22-41 de acuerdo con diversos modos de realización de la presente invención, incluyendo PVI, PVDI y PVDI-KR para cada una de las telas. De forma notable, estas telas estructurantes tienen un intervalo más amplio de características que las telas estructurantes descritos anteriormente. Por ejemplo, las longitudes de contacto de los nudillos de urdimbre de las telas 22-41 variaron de aproximadamente 2,2 mm a aproximadamente 5,6 mm. Sin embargo, en otros modos de realización de la presente invención, las longitudes de contacto de los nudillos de urdimbre pueden variar de aproximadamente 2,2 mm a aproximadamente 7,5 mm. Cabe destacar que en el caso de las telas 22-37 y 41, las profundidades de bolsa se determinaron formando una hoja de prueba en las telas y a continuación determinando el tamaño de domos en la hoja de prueba (el tamaño de domos correspondiente al tamaño de las bolsas, como se describe anteriormente). Las profundidades de bolsa para las telas 38-40 se determinaron usando técnicas expuestas en las patentes de caracterización de telas mencionadas anteriormente.
Se realizaron otros ensayos para evaluar las propiedades de hojas absorbentes de acuerdo con los modos de realización de la presente invención. En estos ensayos, se usaron las telas 27 y 38. Para estas pruebas, se usó una máquina de fabricación de papel que tiene la configuración general mostrada en la figura 1 con un proceso como se describe anteriormente. Los parámetros usados para producir las hojas base para estos ensayos se muestran en la TABLA 3. Cabe destacar que una indicación de una tasa variable quiere decir que la variable del proceso se varió en diferentes ciclos de prueba.
TABLA 3
Las hojas base en estos ensayos se convirtieron en rodillos de una sola capa sin estampado.
Las imágenes de las hojas absorbentes fabricadas con tela 27 se muestran en las figuras 11A-11E y las imágenes de las hojas absorbentes fabricadas con la tela 38 se muestran en las figuras 12A-12E. Como es evidente de las figuras 11A-11E y 12A-12E, las regiones combadas de las hojas absorbentes incluyeron una pluralidad de barras dentadas como las hojas absorbentes descritas anteriormente. Y, al igual que las hojas absorbentes descritas anteriormente, las hojas absorbentes fabricadas con las telas 27 y 38 incluyen regiones combadas alternadas bilateralmente que dan como resultado líneas escalonadas sustancialmente continuas en la MD de las hojas absorbentes, y regiones de conexión escalonadas sustancialmente continuas entre las regiones combadas.
Los perfiles de las regiones combadas en las hojas base fabricadas con las telas 27 y 38 se determinaron usando barrido láser, de la misma manera que los perfiles se determinaron en las hojas absorbentes descritas anteriormente. Se descubrió que las regiones combadas en las hojas base fabricadas con la tela 27 tenían de 4 a 7 barras dentadas, con un promedio (media) de 5,2 barras dentadas por región combada. Las barras dentadas de regiones combadas se extendieron de aproximadamente 132 a aproximadamente 274 micrómetros por debajo de las partes superiores de las áreas adyacentes de las regiones combadas, con una profundidad promedio (media) de aproximadamente 190 micrómetros. Además, las regiones combadas se extendieron aproximadamente 4,5 mm en la MD de las hojas base.
Las regiones combadas en las hojas base fabricadas con la tela 38 tenían de 4 a 8 barras dentadas, con un promedio (promedio) de 6,29 barras dentadas por región combada. Las barras dentadas de regiones combadas en las hojas base fabricadas con la tela 38 se extendieron de aproximadamente 46 a aproximadamente 159 micrómetros por debajo de las partes superiores de las áreas adyacentes de las regiones combadas, con una profundidad promedio (media) de aproximadamente 88 micrómetros. Además, las regiones combadas se extendieron aproximadamente 3 mm en la MD de las hojas base.
Debido a que las regiones combadas con dirección MD extendida en las hojas base fabricadas con las telas 27 y 38 incluyen una pluralidad de barras dentadas, se deduce que las hojas base tendrán propiedades beneficiosas similares derivadas de la configuración de las regiones combadas como las hojas absorbentes descritas anteriormente. Por ejemplo, las hojas base fabricadas con las telas 27 y 38 serán más suaves al tacto en comparación con las hojas base fabricadas con telas que no tienen nudillos de urdimbre largos.
Otras propiedades de las hojas base fabricadas con las telas 27 y 38 se compararon con las propiedades de las hojas base fabricadas con telas de nudillos más cortos. Específicamente, el calibre y la profundidad de bolsa se compararon para hojas base no calandradas fabricadas con las diferentes telas. El calibre se midió usando técnicas estándar que son bien conocidas en la técnica. Se descubrió que el calibre de las hojas base fabricadas con la tela 27 varió de aproximadamente 2.032 mm (80 mils) /8 hojas a aproximadamente 2.794 mm (110 mils) /8 hojas, mientras que las hojas base fabricadas con la tela 38 variaron de aproximadamente 2.032 mm (80 mils) /8 hojas a aproximadamente 2.286 mm (90 mils) /8 hojas. Ambos de estos intervalos de calibre son muy comparables, si no mejores, que el calibre de aproximadamente 1.524 (60 mils) a aproximadamente 2.362 (93 mils) /8 hojas que se encontró en las hojas base fabricadas con telas de nudillos de hilo de urdimbre más cortos en condiciones de proceso similares.
Las profundidades de las regiones combadas se midieron usando un barrido de perfil topográfico del lado al aire (es decir, el lado de las hojas base que está en contacto con la tela estructurante durante el proceso de fabricación del papel) de las hojas base para determinar las profundidades de los puntos más bajos de las regiones combadas debajo la superficie lateral del Yankee. Las profundidades de las regiones combadas en las hojas base fabricadas con la tela 27 variaron de aproximadamente 500 micrómetros a aproximadamente 675 micrómetros, mientras que las profundidades de las regiones combadas en las hojas base fabricadas con la tela 38 variaron de aproximadamente 400 micrómetros a aproximadamente 475 micrómetros. Estas regiones combadas eran comparables, si no mayores, a las profundidades de las regiones combadas en hojas base fabricadas con las telas estructurantes que tienen nudillos de hilo de urdimbre más cortos. Esta comparabilidad de las profundidades de regiones combadas es consecuente con el hallazgo de que las hojas base fabricadas con las telas estructurantes de hilo de urdimbre largo que tienen un calibre comparable a las hojas base fabricadas con las telas estructurantes de hilo de urdimbre más corto en la medida en que la profundidad de las regiones combadas está directamente relacionada con el calibre de una hoja absorbente.
Las características de otras telas de nudillos de hilo de urdimbre largos de acuerdo con la presente invención están marcadas como las telas 42-44 en la figura 13. También se muestra en la figura 13 una tela convencional 45 que no incluye nudillos de hilo de urdimbre largos. Otras características de la tela 42 se dan en la figura 14, que muestra el perfil a lo largo de uno de los hilos de urdimbre de la tela. Como se puede observar en estas figuras, la tela 42 tiene varias características notables además de incluir nudillos de hilo de urdimbre largos. Una característica es que las bolsas son largos y profundos, como se refleja en los parámetros relacionados con PVI indicados en la figura 13. Como también se puede observar en la impresión a presión de la tela 42 mostrada en la figura 13, otra característica notable de esta tela es que los hilos en CD están completamente localizados debajo del plano de los nudillos en los hilos en MD de modo que no existen nudillos en CD en la superficie superior de la tela. Debido a que no existen nudillos en CD, existe una pendiente gradual hacia los hilos de urdimbre en la dirección z, de los que sus detalles se muestran en el barrido de perfil en la figura 14. Como se indica en esta figura, los hilos de urdimbre tienen una pendiente de aproximadamente 200 pm/mm desde el punto más bajo donde los hilos de urdimbre pasan debajo de un hilo en CD a la parte superior del nudillo de urdimbre adyacente. En términos más generales, los hilos de urdimbre tienen un ángulo de aproximadamente 11 grados con relación a un plano en que la tela se mueve durante la operación de crespado. Se cree que esta pendiente gradual de los hilos de urdimbre permite que las fibras en una banda se presionen sobre la tela 42 para acumularse solo ligeramente sobre la porción inclinada del hilo de urdimbre antes de que algunas de las fibras se deslicen sobre la parte superior del nudillo adyacente. La pendiente gradual de los hilos de urdimbre en la tela 42 crea de este modo una parada menos abrupta para las fibras de la banda y menos densificación de las fibras en comparación con otras telas donde los hilos de urdimbre tienen una pendiente más pronunciada con la que la banda está en contacto.
Las telas 42 y 43 tienen ambos valores de PVDI-KR mayores, y estos valores conjuntamente con los valores de PVDI-KR de las otras telas estructurantes descritas en el presente documento son indicativos en general del intervalo de valores de PVDI-KR que se pueden encontrar en los modos de realización de la presente invención. Además, también se podrían usar telas estructurantes con valores de PVDI-KR incluso mayores, de hasta aproximadamente 250.
Para evaluar las propiedades de la tela 42, se realizó una serie de ensayos con esta tela y con la tela 45 para su comparación. En estos ensayos, se usó una máquina de fabricación de papel que tiene la configuración general mostrada en la figura 1 para formar hojas base para toallas absorbentes. Se usó el proceso distinto de TAD descrito en general anteriormente y expuesto específicamente en la patente '563 mencionada anteriormente, en el que la banda se deshidrató hasta el punto en el que tenía una consistencia de aproximadamente 40 a aproximadamente 43 por ciento cuando se transfirió al lado superior de la tela estructurante (es decir, la tela 42 o 45) en el punto de sujeción para crespado. Otros parámetros particulares de estos ensayos fueron los mostrados en la TABLA 4.
TABLA 4
Las propiedades de las hojas base fabricadas en estos ensayos con las telas 42 y 45 se muestran en las TABLAS 5-9. Los protocolos de prueba usados para determinar las propiedades indicadas en las TABLAS 5-9 se pueden encontrar en las patentes de los EE. UU. n.° 7.399.378 y 8.409.404. Una indicación de "N/C" indica que una propiedad no se calculó para un ensayo particular.
TABLA 9
Los resultados de los ensayos mostrados en las TABLAS 5-9 demuestran que la tela 42 se puede usar para producir hojas base que tienen una combinación excelente de propiedades, en particular calibre y absorbencia. Sin estar limitado por la teoría, se cree que estos resultados provienen, en parte, de la configuración de nudillos y bolsas en la tela 42. Específicamente, la configuración de la tela 42 proporciona una operación de crespado altamente eficaz debido a la proporción de aspecto de las bolsas (es decir, la longitud de las bolsas en la MD frente al ancho de las bolsas en la CD), siendo las bolsas profundas y formándose las bolsas en líneas largas casi continuas en la MD. Estas propiedades de las bolsas permiten una gran "movilidad" de fibra, que es una condición donde la banda comprimida húmeda se somete a fuerzas mecánicas que crean un movimiento de peso base localizado. Además, durante el proceso de crespado, las fibras de celulosa en la banda se someten a diversas fuerzas localizadas (por ejemplo, se aprietan, se estiran, se doblan, se deslaminan), y posteriormente se separan más entre sí. En otras palabras, las fibras se desunen y dan como resultado un módulo menor para el producto. Por lo tanto, la banda tiene una mejor "moldeabilidad" al vacío, lo que da lugar a un mayor calibre y una estructura más abierta que proporcionan una mayor absorción.
La movilidad de fibra prevista con la configuración de bolsa de la tela 42 se puede observar en los resultados mostrados en las figuras 15 y 16. Estas figuras comparan el calibre, capacidad sAt y volumen vacío en los diversos niveles de crepé usados en los ensayos. Las figuras 15 y 16 muestran que, incluso en los ensayos con la tela 42 donde no se usó moldeo al vacío, el calibre y la capacidad SAT se incrementaron con el incremento en el nivel de crepé de tela. Como no se produjo moldeo al vacío, se deduce que estos incrementos en el calibre y la capacidad SAT están directamente relacionados con la movilidad de fibra en la tela 42. Las figuras 15 y 16 también demuestran que se logra una alta cantidad de calibre y capacidad SAT usando la tela 42; en los ensayos donde se usa el moldeo al vacío, en cada nivel de crespado, el calibre y la capacidad SAT de las hojas base fabricadas con la tela 42 fueron mucho mayores que el calibre y la capacidad SAT de las hojas base fabricadas con la tela 45.
La moldeabilidad de fibra proporcionada por la tela 42 también se puede observar en los resultados mostrados en las figuras 15 y 16. Específicamente, las diferencias entre el calibre y la capacidad SAT en los ensayos sin moldeo al vacío y los ensayos con moldeo al vacío demuestran que las fibras en la banda son altamente moldeables en la tela 42. Como se analizará a continuación, el moldeo al vacío extrae las fibras en las regiones de la banda formada en las bolsas de la fibra 42. La gran moldeabilidad de fibra quiere decir que las fibras se introducen altamente en esta operación de moldeo, lo que da lugar a un incremento en el calibre y la capacidad SAT en el producto resultante.
La figura 19 también evidencia que se logra una mayor movilidad de fibra con la tela 42 comparando el volumen vacío de las hojas base de los ensayos en los niveles de crepé de tela. La absorbencia de una hoja está directamente relacionada con el volumen vacío, que es esencialmente una medida del espacio entre las fibras de celulosa. El volumen vacío se mide por el procedimiento expuesto en la patente de EE. UU. n. °7.399.378 mencionada anteriormente. Como se muestra en la figura 19, el volumen vacío se incrementó con el incremento en el crepé de tela en los ensayos usando la tela 42, donde no se usó moldeo al vacío. Esto indica que las fibras de celulosa estaban más separadas entre sí (es decir, desunidas, con un módulo resultante menor) en cada nivel de crepé de tela para producir el volumen vacío adicional. La figura 19 demuestra además que, cuando se usa el moldeo al vacío, la tela 42 produce hojas base con más volumen vacío que la tela convencional 45 en cada nivel de crepé de tela.
La movilidad de fibra cuando se usa la tela 42 también se puede observar en las figuras 20(a), 20(b), 21(a) y 21 (b), que son imágenes de rayos X suaves de hojas base fabricadas usando la tela 42. Como se apreciará por los expertos en la técnica, las imágenes de rayos X suaves son una técnica de alta resolución que se puede usar para medir la uniformidad de masa en papel. Las hojas base en las figuras 20(a) y 20(b) se fabricaron con un crepé de tela al 8 por ciento, mientras que las hojas base en las figuras 21(a) y 21(b) se fabricaron con un crepé de tela al 25 por ciento. Las figuras 20(a) y 21(a) muestran el movimiento de fibra a un nivel más "macro", mostrando las imágenes un área de 26,5 mm por 21,2 mm. Se pueden observar patrones ondulados de menos masa (correspondientes a las regiones más claras en las imágenes) con el crepé de tela mayor (figura 21(a)), pero las regiones de menos masa no se ven fácilmente con el crepé de tela menor (figura 20(a)). Las figuras 20(b) y 21(b) muestran el movimiento de fibra a un nivel más "micro", mostrando las imágenes un área de 13,2 mm por 10,6 mm. Las fibras de celulosa se pueden observar claramente como más distanciadas entre sí y separadas con el crepé de tela mayor (figura 21 (b)) que con el crepé de fibra menor (figura 20(b)). Conjuntamente, las imágenes de rayos X suaves confirman además que la tela 42 proporciona una gran movilidad de fibra observándose el movimiento de masa localizado mayor en el nivel de crepé de tela mayor que en el nivel de crepé de tela menor.
Las figuras 17 y 18, y también la figura 19, muestran los resultados de los ensayos en términos de materia prima. Específicamente, estas figuras muestran que la tela 42 puede producir cantidades comparables de calibre, capacidad de SAT y volumen vacío cuando se usa materia prima no mejorada como con la materia prima mejorada. Este es un resultado muy beneficioso, ya que demuestra que la tela 42 puede lograr resultados excelentes con una materia prima no mejorada de menor coste.
Debido a que la tela 42 tiene nudillos de hilo de urdimbre extralargos, como con las otras telas de nudillos de hilo de urdimbre extralargos descritas anteriormente, los productos fabricados con la tela 42 pueden tener múltiples barras dentadas que se extienden en una dirección CD. Las barras dentadas son de nuevo el resultado de la creación de pliegues que se crean en las áreas de la banda que se mueven hacia las bolsas de la tela estructurante. En el caso de la tela 42, se cree que la proporción de aspecto de la longitud de los nudillos y la longitud a través de la bolsa potencia aún más la formación de los pliegues/barras dentadas. Esto se debe a que la banda está semirrestringida en los nudillos de urdimbre largos mientras que es más móvil dentro de las bolsas de la tela 42. El resultado es que la banda se puede pandear o plegar en múltiples sitios a lo largo de cada bolsa, lo que a su vez da lugar a las barras dentadas de CD observadas en los productos.
Las barras dentadas formadas en hojas absorbentes fabricadas con la tela 42 se pueden observar en las figuras 22(a) a 22(e). Estas figuras son imágenes del lado al aire de productos fabricados con la tela 42 en diferentes niveles de crespado de tela pero sin moldeo al vacío. La MD es en la dirección vertical en todas estas figuras. De forma notable, en lugar de tener regiones de domo claramente definidas como los productos descritos anteriormente, los productos en las figuras 22(a) a 22(e) se caracterizan por tener líneas paralelas y casi continuas de regiones proyectadas que se extienden sustancialmente en la MD, incluyendo cada una de las regiones proyectadas extendidas una pluralidad de barras dentadas que se extienden a través de las regiones proyectadas en una CD sustancialmente de la hoja absorbente. Estas regiones proyectadas corresponden a líneas de bolsas que se extienden en la MD de la tela 42. Entre las regiones proyectadas hay regiones de conexión que también se extienden sustancialmente en la MD. Las regiones de conexión corresponden a los nudillos de hilo de urdimbre largos de la tela 42.
El producto en la figura 22(a) se fabricó con un crepé de tela de un 25 %. En este producto, las barras dentadas son muy distintas. Se cree que este patrón de barras dentadas es el resultado de la banda de fibra en la tela 42 que experimenta una amplia gama de fuerzas durante el proceso de crespado, incluyendo compresión en plano, tensión, flexión y pandeo. Todas estas fuerzas contribuirán a la movilidad de fibra y moldeabilidad de fibra, como se analiza anteriormente. Y, como resultado de la naturaleza casi continua de las regiones proyectadas que se extienden en la MD, la movilidad de fibra y moldeabilidad de fibra potenciadas pueden tener lugar de manera casi continua a lo largo de la MD.
Las figuras 22(b) a 22(e) muestran la configuración de productos con menos crespado de tela en comparación con el producto mostrado en la figura 22(a). En la figura 22(b), el nivel de crepé de tela usado para formar el producto representado fue de un 15 %, en la figura 22(c) el nivel de crepé de tela fue de un 10 %, en la figura 22(d) el nivel de crepé de tela fue de un 8 %, y en la figura 22(e) el nivel de crepé de tela fue de un 3 %. Como se esperaba, se puede observar que la amplitud de los pliegues/barras dentadas disminuye con la disminución en el nivel de crepé de tela. Sin embargo, es notable que la frecuencia de las barras dentadas permanece casi igual a través de los niveles de crepé de tela. Esto indica que la banda se pandea/pliega en las mismas localizaciones en relación con los nudillos y bolsas en la tela 42, independientemente del nivel de crepé de tela que se use. Por tanto, las propiedades beneficiosas derivadas de la formación de pliegues/barras dentadas se pueden encontrar incluso a niveles de crepé de tela menores.
En resumen, las figuras 22(a) a 22(e) muestran que la alta proporción de aspecto de bolsa de la tela 42 tiene la capacidad de ejercer de manera uniforme energía de descompactación a la banda de modo que se promueven la movilidad de fibra y la moldeabilidad de fibra en un amplio intervalo de crespado de tela. Y, esta movilidad de fibra y moldeabilidad de fibra es un factor muy significativo en las propiedades excelentes, tales como calibre y capacidad SAT, encontradas en las hojas absorbentes fabricadas con la tela 42.
Las figuras 23(a) a 24(b) son imágenes de microscopía electrónica de barrido de los lados al aire de un producto fabricado con la tela 42 (figuras 23(a) y 24(a)) y un producto de comparación fabricado con la tela 45 (figura 23(b) y 24(b)). En estos casos, los productos se fabricaron con un 30 % de crepé de tela y moldeo al vacío máximo. Las regiones centrales de las imágenes en las figuras 23(a) y 23(b) muestran áreas fabricadas en las bolsas de las telas respectivas, con áreas que rodean las regiones centrales correspondientes a regiones formadas en nudillos de las telas respectivas. Las secciones transversales mostradas en las figuras 24(a) y 24(b) se extienden sustancialmente a lo largo de la MD, observándose una región proyectada extendida del producto de tela 42 en la figura 24(a) y observándose múltiples domos (como se forman en múltiples bolsas) en el producto de tela 45 mostrado en la figura 24(b). Se puede observar muy claramente que las fibras en el producto fabricado con la tela 42 están mucho menos densamente empaquetadas que las fibras de celulosa en el producto fabricado con la tela 45. Es decir, las regiones de domo central en el producto de tela 45 son altamente densas (tan densas, si no más densas) que la región de conexión que rodea a la región de bolsa en el producto de tela 42. Además, las figuras 24(a) y 24(b) muestran que las fibras son mucho más flojas, es decir, menos densas, en el producto de tela 42 que en el producto de tela 45, saliendo distintas fibras de la estructura del producto de tela 42 en figura 24(a). Las figuras 23(a) a 24(b) confirman además de este modo que la tela 42 proporciona una gran cantidad de movilidad de fibra y un proceso de crespado de moldeabilidad de fibra, que a su vez da como resultado regiones de densidad significativamente reducida en los productos de hoja absorbente fabricados con la tela. Las regiones de densidad reducida proporcionan una mayor absorbencia en los productos. Además, las regiones de densidad reducida proporcionan más calibre a medida que la hoja se "hincha" más en las regiones de densidad reducida. Aún más, las regiones hinchadas menos densas harán darán como resultado que el producto se sienta más suave al tacto.
Se realizaron otros ensayos usando la tela 42 para evaluar las propiedades de los productos de toalla convertidos de acuerdo con los modos de realización de la presente invención. Para estos ensayos, se usaron las mismas condiciones que en los ensayos descritos junto con las TABLAS 4 y 5. Las hojas base se convirtieron a continuación en una toalla de papel de dos capas. La TABLA 10 muestra las especificaciones de conversión para estos ensayos. Las propiedades de los productos fabricados en estos ensayos se muestran en las TABLAS 11-13.
TABLA 10
TABLA 11
TABLA 12
TABLA 13
Cabe destacar que el ensayo 22 solo formó un producto de una capa, pero por lo demás se convirtió de la misma manera que los otros ensayos.
Los resultados que se muestran en las TABLAS 11-13 demuestran las excelentes propiedades que se pueden lograr usando una tela de nudillos de hilo de urdimbre largos de acuerdo con la presente invención. Por ejemplo, los productos finales fabricados con la tela 42 tuvieron mayor calibre y mayor capacidad SAT que los productos de comparación fabricados con la tela 45. Además, los resultados en las TABLAS 11-13 demuestran que se pueden fabricar productos muy comparables con la tela 42 independientemente de si se usa una materia prima mejorada o no mejorada.
En base a las propiedades de los productos fabricados en los ensayos descritos en el presente documento, está claro que las telas estructurantes de nudillos de hilo de urdimbre largos descritas en el presente documento se pueden usar en procedimientos que proporcionan productos que tienen combinaciones excelentes de propiedades. Por ejemplo, las telas estructurantes de nudillos de hilo de urdimbre largos descritas en el presente documento se pueden usar junto con el proceso sin TAD descrito anteriormente en general y específicamente expuesto en la patente '563 mencionada anteriormente (en la que la materia prima de fabricación de papel se deshidrata de forma compacta antes del crespado) para formar una hoja absorbente que tiene capacidades SAT de al menos aproximadamente 9,5 g/g y al menos aproximadamente 500 g/m2. Además, esta hoja absorbente se puede formar en el procedimiento mientras se usa una proporción de crespado de menos de aproximadamente un 25 %. Aún más, el procedimiento y las telas estructurantes de nudillos de hilo de urdimbre largos se pueden usar para producir una hoja absorbente que tiene capacidades SAT de al menos aproximadamente 10,0 g/g y al menos aproximadamente 500 g/m2, que tiene un peso base de menos de aproximadamente 13,6 kg (30 lbs) /resma, y un calibre de 5.588 mm (220 mils) /8 hojas. Se cree que este tipo de procedimiento nunca antes había creado una hoja tan absorbente.
Aunque se ha descrito la presente invención en determinados modos de realización ejemplares específicos, muchas modificaciones y variaciones adicionales serían evidentes para los expertos en la técnica en vista de la presente divulgación. Por lo tanto, se debe entender que la presente invención se puede llevar a la práctica de otra manera que la descrita específicamente. Por tanto, los modos de realización ejemplares de la invención se deben considerar en todos los aspectos como ilustrativos y no restrictivos, y el alcance de la invención se debe determinar por cualquier reivindicación respaldada por esta solicitud y sus equivalentes, en lugar de por la descripción anterior.
Aplicabilidad industrial
La invención se puede usar para producir productos de papel deseables tales como toallas de mano o papel higiénico. Por tanto, la invención es aplicable a la industria de productos de papel.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento de fabricación de una hoja celulósica absorbente de crepé de tela, comprendiendo el procedimiento:
deshidratar de manera compacta una materia prima de fabricación de papel para formar una banda; crespar la banda bajo presión en un punto de sujeción definido entre una superficie de transferencia y una tela estructurante, teniendo la tela estructurante hilos en la dirección de la máquina (MD) que forman (i) nudillos que se extienden en líneas sustancialmente en la MD a lo largo de la tela estructurante, y (ii) líneas de bolsas sustancialmente continuas que se extienden en líneas sustancialmente en la MD a lo largo de la tela estructurante entre las líneas de nudillos, y teniendo la tela estructurante hilos en la dirección transversal de la máquina (CD) que están completamente situados debajo de un plano definido por los nudillos de los hilos en la MD en una superficie superior de la tela estructurante, en donde un índice de densidad volumétrica plana (PVDI) de la tela estructurante multiplicado por la proporción (KR) de la longitud de los nudillos respecto a la anchura de los nudillos (PVDI-KR) es de al menos aproximadamente 43; y
secar la banda para formar la hoja celulósica absorbente.
2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los hilos en la MD en la superficie superior de la tela estructurante se inclinan hacia abajo desde el plano definido por los nudillos en la MD hasta posiciones debajo de los hilos en la CD de la tela estructurante.
3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la longitud de los nudillos en la MD de la tela estructurante es de aproximadamente 2,2 mm a aproximadamente 7,5 mm.
4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la longitud de los nudillos en la MD de la tela estructurante es de aproximadamente 2,2 mm a aproximadamente 5,6 mm.
5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el índice de densidad volumétrica plana de la tela estructurante multiplicado por la relación de la longitud de los nudillos y la anchura de los nudillos (PVDI-KR) de aproximadamente 43 a aproximadamente 250.
6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la superficie de transferencia es una parte de un rodillo de respaldo o una correa sin fin.
7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la proporción de crespado está definida por la velocidad de la superficie de transferencia con relación a la velocidad de la tela estructurante, y la proporción de crespado es de aproximadamente 3% a aproximadamente 25%.
8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la materia prima de fabricación de papel es completamente deshidratada de manera que la banda tiene una consistencia de aproximadamente 30 por ciento a aproximadamente 60 por ciento antes en entrar en el punto de sujeción.
9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una proporción de crespado se define por la velocidad de la superficie de transferencia con respecto a la velocidad de la tela estructurante, y la proporción de crespado es de menos de aproximadamente un 25 %.
10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el peso base de la hoja absorbente es menor que aproximadamente 48,8 g/m2 (30 lbs/resma).
11. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la hoja absorbente tiene un calibre de al menos aproximadamente 5,58 mm/o hojas (220 mils/8 hojas).
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA031293B1 (ru) * 2013-11-14 2018-12-28 Джиписипи Айпи Холдингз Элэлси Мягкий абсорбирующий лист, имеющий высокую абсорбирующую способность и большую толщину
KR102463905B1 (ko) 2014-09-25 2022-11-04 쥐피씨피 아이피 홀딩스 엘엘씨 다층 크레이핑 벨트를 사용하여 종이 제품을 제조하는 방법 및 다층 크레이핑 벨트를 사용하여 제조된 종이 제품
US9963831B2 (en) * 2015-06-08 2018-05-08 Gpcp Ip Holdings Llc Soft absorbent sheets, structuring fabrics for making soft absorbent sheets, and methods of making soft absorbent sheets
US10138601B2 (en) 2015-06-08 2018-11-27 Gpcp Ip Holdings Llc Soft absorbent sheets, structuring fabrics for making soft absorbent sheets, and methods of making soft absorbent sheets
US11559963B2 (en) 2019-09-09 2023-01-24 Gpcp Ip Holdings Llc Multilayer creping belt having connected openings, methods of making paper products using such a creping belt, and related paper products

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3905863A (en) 1973-06-08 1975-09-16 Procter & Gamble Process for forming absorbent paper by imprinting a semi-twill fabric knuckle pattern thereon prior to final drying and paper thereof
US3974025A (en) 1974-04-01 1976-08-10 The Procter & Gamble Company Absorbent paper having imprinted thereon a semi-twill, fabric knuckle pattern prior to final drying
US4239065A (en) * 1979-03-09 1980-12-16 The Procter & Gamble Company Papermachine clothing having a surface comprising a bilaterally staggered array of wicker-basket-like cavities
US4507173A (en) 1980-08-29 1985-03-26 James River-Norwalk, Inc. Pattern bonding and creping of fibrous products
US4490925A (en) 1983-06-08 1985-01-01 Wangner Systems Corporation Low permeability spiral fabric and method
US5429686A (en) * 1994-04-12 1995-07-04 Lindsay Wire, Inc. Apparatus for making soft tissue products
US5456293A (en) * 1994-08-01 1995-10-10 Wangner Systems Corporation Woven papermaking fabric with diagonally arranged pockets and troughs
US5925217A (en) * 1995-12-29 1999-07-20 Kimberly-Clark Tissue Company System for making absorbent paper products
US5832962A (en) * 1995-12-29 1998-11-10 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. System for making absorbent paper products
EP0804917A1 (en) 1996-04-29 1997-11-05 The Procter & Gamble Company Disposable absorbent article having incisions and apertures in the absorbent structure and being capable of self-shaping in use
US6187137B1 (en) * 1997-10-31 2001-02-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Method of producing low density resilient webs
US7662257B2 (en) 2005-04-21 2010-02-16 Georgia-Pacific Consumer Products Llc Multi-ply paper towel with absorbent core
US7442278B2 (en) 2002-10-07 2008-10-28 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Fabric crepe and in fabric drying process for producing absorbent sheet
EP1985754B1 (en) 2002-10-07 2016-08-10 Georgia-Pacific Consumer Products LP Method of making a belt-creped absorbent cellulosic sheet, and absorbent sheet
US7494563B2 (en) 2002-10-07 2009-02-24 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Fabric creped absorbent sheet with variable local basis weight
US6902652B2 (en) * 2003-05-09 2005-06-07 Albany International Corp. Multi-layer papermaker's fabrics with packing yarns
US7300554B2 (en) * 2003-09-11 2007-11-27 Albany International Corp. Textured surface of a tissue forming fabric to generate bulk, cross directional tensile, absorbency, and softness in a sheet of paper
US8293072B2 (en) * 2009-01-28 2012-10-23 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Belt-creped, variable local basis weight absorbent sheet prepared with perforated polymeric belt
US7503998B2 (en) * 2004-06-18 2009-03-17 Georgia-Pacific Consumer Products Lp High solids fabric crepe process for producing absorbent sheet with in-fabric drying
JP2006305175A (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Sugiyama:Kk 拭き取りシート
US8540846B2 (en) * 2009-01-28 2013-09-24 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Belt-creped, variable local basis weight multi-ply sheet with cellulose microfiber prepared with perforated polymeric belt
SI2057016T1 (sl) 2006-08-30 2017-07-31 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Večslojna papirnata brisača
US7563344B2 (en) 2006-10-27 2009-07-21 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Molded wet-pressed tissue
CN101235612A (zh) * 2007-02-02 2008-08-06 张玺钧 经纬线纸及其制造方法
US7644738B2 (en) * 2007-03-28 2010-01-12 Albany International Corp. Through air drying fabric
US7879194B2 (en) * 2007-09-06 2011-02-01 Voith Patent Gmbh Structured forming fabric and method
US8080130B2 (en) 2008-02-01 2011-12-20 Georgia-Pacific Consumer Products Lp High basis weight TAD towel prepared from coarse furnish
US7993493B2 (en) * 2008-07-03 2011-08-09 Voith Patent Gmbh Structured forming fabric, papermaking machine and method
US8038847B2 (en) * 2008-07-03 2011-10-18 Voith Patent Gmbh Structured forming fabric, papermaking machine and method
US9382664B2 (en) * 2011-01-05 2016-07-05 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Creping adhesive compositions and methods of using those compositions
SE536202C2 (sv) 2011-07-12 2013-06-25 Metso Paper Sweden Ab Förfarande och maskin för tillverkning av en strukturerad fiberbana av papper
US8481133B2 (en) 2011-09-21 2013-07-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. High bulk rolled tissue products
WO2013048992A1 (en) * 2011-09-27 2013-04-04 Astenjohnson, Inc. Ten-shed semi-duplex through-air dryer fabric
US8597468B2 (en) * 2011-12-05 2013-12-03 Voith Patent Gmbh Joining process for a papermachine clothing
CA2773501A1 (en) * 2012-04-02 2013-10-02 Derek Chaplin Single layer through-air dryer fabrics
US9062416B2 (en) * 2012-11-13 2015-06-23 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Apparatus, system, and process for determining characteristics of a surface of a papermaking fabric
US9382663B2 (en) * 2012-11-13 2016-07-05 Georgia-Pacific Consumer Products Lp Apparatus, system, and process for determining characteristics of a surface of a papermaking fabric
EA031293B1 (ru) * 2013-11-14 2018-12-28 Джиписипи Айпи Холдингз Элэлси Мягкий абсорбирующий лист, имеющий высокую абсорбирующую способность и большую толщину
JP5814330B2 (ja) * 2013-12-02 2015-11-17 日本フエルト株式会社 抄紙用織物
KR102463905B1 (ko) * 2014-09-25 2022-11-04 쥐피씨피 아이피 홀딩스 엘엘씨 다층 크레이핑 벨트를 사용하여 종이 제품을 제조하는 방법 및 다층 크레이핑 벨트를 사용하여 제조된 종이 제품
US9963831B2 (en) * 2015-06-08 2018-05-08 Gpcp Ip Holdings Llc Soft absorbent sheets, structuring fabrics for making soft absorbent sheets, and methods of making soft absorbent sheets
US10138601B2 (en) * 2015-06-08 2018-11-27 Gpcp Ip Holdings Llc Soft absorbent sheets, structuring fabrics for making soft absorbent sheets, and methods of making soft absorbent sheets

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