MXPA06009389A - Productos de papel grabado en relieve de anidado profundo - Google Patents

Productos de papel grabado en relieve de anidado profundo

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MXPA06009389A
MXPA06009389A MXPA/A/2006/009389A MXPA06009389A MXPA06009389A MX PA06009389 A MXPA06009389 A MX PA06009389A MX PA06009389 A MXPA06009389 A MX PA06009389A MX PA06009389 A MXPA06009389 A MX PA06009389A
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Mexico
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relief
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MXPA/A/2006/009389A
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Inventor
Gomer Stelljes Michael Jr
William Ostendorf Ward
Stanley Ampulski Robert
Mitchell Wiwi Kevin
Edwin Forry Mark
Alan Russell Matthew
Original Assignee
Ampulski Robert S
Forry Mark E
Ostendorf Ward W
Russell Matthew A
Stelljes Michael Gjr
Wiwi Kevin M
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Abstract

La presente invención se refiere a productos de toallas de papel tisúgrabado en relieve que comprenden una o más hojas de papel tisúen donde por lo menos una hoja de papel tisúcomprende una pluralidad de relieves, en donde por lo menos una de las hojas grabadas en relieve tiene unárea total grabada en relieve menos o igual aproximadamente 15%y una altura promedio del relieve de por lo menos aproximadamente 650µm y un factor E de entre aproximadamente 0.63405 y 42.27 cm4 (aproximadamente 0.0150 a aproximadamente 1.40000 pulgadas4) por número de relieves.

Description

PRODUCTOS DE PAPEL GRABADO EN RELIEVE DE ANIDADO PROFUNDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a productos de papel grabados en relieve de anidado profundo que tienen espacios en relieve más grandes.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El grabado en relieve de productos de papel para hacer esos productos más absorbentes, más suaves y de mayor volumen que los productos no grabados en relieve, es bien conocido en la industria. La tecnología del grabado en relieve ha incluido el grabado de punta a punta, en donde salientes sobre los respectivos rodillos de grabado se hacen coincidir de tal forma que las partes superiores del saliente hacen contacto unas con otras a través del producto de papel, comprimiendo así la estructura fibrosa d el p roducto. L a tecnología ha i ncluido también el grabado machihembrado o grabado en relieve anidado, en donde los salientes de uno o ambos rodillos se alinean ya sea con un área no saliente o con una saliente hembra del otro rodillo. La patente de los EE.UU. núm. 4,921 ,034, otorgada a Burgess y col. el 1 de mayo de 1990 proporciona antecedentes adicionales sobre tecnologías de grabado en relieve. El grabado en relieve de anidado profundo de productos de papel tisú de múltiples hojas se muestra en las patentes de los EE.UU., núms. 5,686,168 otorgada a Laurent y col. el 11 de noviembre, 1997; y la 5,294,475 otorgada a McNeil el 15 de marzo de 1994. Aunque estas tecnologías han sido útiles para mejorar la eficiencia de grabado en relieve y la unión por pegamento de estos papeles tisú de múltiples hojas, los fabricaníes han observado que cuando se producen cieríos paírones grabados en relieve de anidado profundo el papel íisú resulíaníe es menos suave y menos absorbeníes de lo esperado. Según lo esperado, los producios de papel íisú que íienen suavidad y absorbencia menor de lo deseable disminuye considerablemeníe la acepíación del producto a pesar de la impresión esíéíica mejorada del grabado en relieve de anidado profundo. Se ha descubierto que ciertos patrones seleccionados de grabado en relieve permiíen el gravado en relieve de anidado profundo mieníras mejora la suavidad y absorbencia del papel íisú.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La preseníe invención se refiere a producios de toallas de papel tisú grabado en relieve que comprenden una o más hojas de papel tisú en donde por lo menos una de las hojas de papel tisú comprende una pluralidad de relieves, en donde por lo menos una de las hojas grabadas en relieve tiene un área toíal grabada en relieve menos o igual a aproximadamente 15 % y una altura promedio del relieve de por lo menos aproximadameníe 650 µm y un facíor E de aproximadameníe 0.625 a aproximadameníe 42.27 cm4 (aproximadameníe 0.0150 a aproximadameníe 1.0000 pulgadas4) por número de relieves.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una fotografía de un producío de toalla de papel íisú que muesíra una visla de un paírón de grabado en relieve de anidado profundo de la indusíria anterior.
La Figura 2 es una fotografía de un producío de toalla de papel tisú que muestra una vista de un paírón de grabado en relieve de anidado profundo de la presente invención. La Figura 3 es una visía laíeral de una realización del producío de toalla de papel tisú grabado en relieve de la presente invención. La Figura 4 es u na vista lateral del espacio entre dos rodillos de grabado acoplados de un proceso de grabado en relieve de anidado profundo.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a productos de toallas de papel íisú grabados en relieve 10 que comprenden una o más hojas de papel íisú 15, en donde por lo menos una de las hojas de papel íisú comprende una pluralidad de relieves 20 en donde por lo menos una de las hojas grabadas en relieve íiene un área íoíal grabada en relieve menor o igual a aproximadamenfe 15 % y una alíura promedio del relieve de por lo menos aproximadameníe 650 µm y un facíor E de aproximadameníe 0.625 a aproximadameníe 42.27 cm4 (aproximadameníe 0.0150 a aproximadameníe 1.0000 pulgadas4) por número de relieves. El íérmino "capacidad de absorción" y "absorbencia" significa la caracíerísíica de un producío de una hoja o múlíiples hojas de la esírucíura fibrosa que permite que capte y retenga fluidos, paríicularmeníe agua y soluciones y suspensiones acuosas Al evaluar la absorbencia del papel, no sólo es importante la caníidad absoluía de líquido que retendrá una caníidad deíerminada de papel, sino que íambién es importaníe la velocidad en que el papel absorberá el fluido. La absorbencia se mide en la preseníe medianíe el método de prueba de la hoja compleía horizoníal (HFS, por sus siglas en inglés) que se describe en la sección Méíodos de prueba de este documenío.
El término "dirección de máquina" es un íérmino de la indusíria usado para definir la dimensión, en la írama procesada, del maíerial paralelo a la dirección de recorrido que íoma la írama a íravés de las máquinas papeleras, de impresión, y de grabado. Asimismo, el íérmino "dirección íransversal" o "dirección íransversal a la máquina" se refiere a la dimensión sobre el maíerial coníinuo, perpendicular a la dirección de desplazamienío a través de las máquinas papelera, de impresión y de grabado en relieve. Como se utiliza en la presente, la frase "producto de toalla de papel tisú" se refiere a producios que comprenden tecnología de papel tisú o toalla de papel íisú en general incluyendo, pero sin limiíarse a, papel tisú prensado convencionalmente con fieltro o prensado húmedo convencional; papel tisú densificado con patrón; y papel tisú voluminoso sin compactar. Ejemplos no exhaustivos de los productos de toalla de papel tisú incluyendo toallas d e p apel, papel facial, p apel h igiénico, servilleías d e papel, y l o similar. El íérmino "hoja", como se uíiliza en la presente, significa una hoja individual de esírucíura fibrosa que se uíiliza como un producío de papel íisú. Como se uíiliza en la preseníe, la hoja puede esíar compuesía por una o más capas íendidas en húmedo. Cuando se usa más de una capa tendida en húmedo, no es necesario que ésías esíén hechas de la misma estrucíura fibrosa. Además, las capas pueden o no ser homogéneas deníro de la capa. La conformación efecíiva de la hoja de papel íisú se deíermina por los beneficios deseados del final producío de toalla de papel íisú. El íérmino "estructura fibrosa" como se utiliza en la presente significa una disposición de fibras producida en cualquier tipo de máquina papelera conocida en la industria para crear la hoja de papel de toalla de papel tisú. El íérmino "fibra" como se uíiliza en la preseníe, significa un maíerial particulado alargado cuya longiíud aparente supera ampliamente su ancho aparente, es decir, una relación de longiíud a diámeíro de por lo menos aproximadameníe 10. Más específicamente, como se uíiliza en la preseníe, el íérmino "fibra" se refiere a fibras papeleras. L a p resenfe i nvención contempla el uso de una variedad de fibras papeleras, como las fibras naturales o las fibras sintéíicas, o cualquier oíra fibra adecuada, y cualquier combinación de ésías. Las fibras papeleras úíiles en la preseníe ¡nvención incluyen fibras celulósicas, conocidas como fibras d e pulpa de madera. Algunas pulpas de madera úíiles en la preseníe son las pulpas químicas, tales como las pulpas Kraft, de s ulfito y d e sulfaío, así como las pulpas mecánicas que incluyen, por ejemplo, madera íriíurada, pulpas fermomecánicas y pulpas íermomecánicas químicamente modificadas. Sin embargo, se pueden preferir las pulpas químicas ya que imparten una sensación íácíil superior de suavidad a las hojas de papel íisú fabricadas de las mismas. Se pueden uíilizar pulpas derivadas de árboles caducifolios (en adelante íambién llamada "madera dura") y de árboles coniferos (en adelaníe íambién llamada "madera blanda"). Las fibras de m aderas duras y d e m aderas b landas p ueden m ezclarse, o alfernaíivameníe, deposiíarse en capas para proporcionar un material coníinuo esíraíificado. Las paíeníes de los EE.UU. núm. 4,300,981 y la pateníe de los EE.UU. núm. 3,994,771 describen la formación de capas de fibras d e madera dura y madera blanda. También son útiles las fibras derivadas de papel reciclado que pueden contener una o todas las categorías de fibras mencionadas y o iros maíeriales no fibrosos íales como cargas y adhesivos que faciliían el proceso original de elaboración de papel. Además de las aníeriores, las fibras y filamentos elaboradas de polímeros, en particular polímeros de hidroxilo, pueden uíilizarse en l a presenfe i nvención. Ejemplos no exhausíivos de polímeros de h idroxilo adecuados i ncluyen a lcohol polivinílico, almidón, derivados de almidón, quilosana, derivados de quitosana, derivados de celulosa, gomas, arabinanos, galactanas, y mezclas de éstos. El susíraío del producto de toalla de papel tisú puede comprender cualquier producto de toalla de papel íisú conocido en la indusíria. Realizaciones de esíos sustratos pueden fabricarse según las pateníes de los EE.UU. núms.: 4,191 ,609 oíorgada a Trokhan el 4 de marzo de 1980; 4,300,981 oíorgada a Carsíens el 17 de noviembre de 1981; 4,191 ,609 oíorgada a Trokhan el 4 de marzo de 1980; 4,514,345 oíorgada a Johnson y col. el 30 de abril de 1985; 4,528,239 otorgada a Trokhan el 9 de julio de 1985; 4,529,480 oíorgada a Trokhan el 16 de julio de 1985; 4,637,859 otorgada a Trokhan el 20 de enero de 1987; 5,245,025 oíorgada a Trokhan y col. el 14 de sepíiembre de 1993; 5,275,700 oíorgada a Trokhan el 4 de enero de 1994; 5,328,565, oíorgada a Rasch y col. el 12 de julio de 1994; 5,334,289 oíorgada a Trokhan y col. el 2 de agosto de 1994; 5,364,504, oíorgada a Smurkowski y col. el 15 de noviembre de 1995; 5,527,428, oíorgada a Trokhan y col. el 18 de junio de 1996; 5,556,509, otorgada a Trokhan y col. el 17 de septiembre de 1996; 5,628,876, otorgada a Ayers y col. el 13 de mayo de 1997; 5,629,052, otorgada a Trokhan y col. el 13 de mayo de 1997; 5,637,194 otorgada a Ampulski y col. el 10 de junio de 1997; 5,411 ,636 otorgada a Hermans y col. el 2 de mayo de 1995; la solicitud de pateníe europea EP 677612 publicada a nombre de Wendf y col. el 18 de ocíubre de 1995. Los susíraíos preferidos de toalla de papel tisú pueden ser secados p or aire con tecnología TAD o secados convencionalmente. Opcionalmente, pueden reducirse mediante rizado o por microcontracción en húmedo. El rizado y/o la microconíracción en húmedo se describen en las patentes de los EE.UU. cedidas en forma mancomunada: 6,048,938 oíorgada a Neal y col., el 11 de abril de 2000; 5,942,085 oíorgada a Neal y col. el 24 de agosto de 1999; 5,865,950 oíorgada a Vinson y col. el 2 de febrero de 1999; 4,440,597 oíorgada a Wells y col. el 3 de abril de 1984; 4,191,756 oíorgada a Sawdai el 4 de mayo de 1980, y la soliciíud de pateníe de los EE.UU. núm. de serie 09/042,93,6 presenfado el 17 de marzo de 1998. El papel íisú convencionalmeníe prensado y los méíodos para su elaboración se conocen en la indusíria. Véase la soliciíud de paíeníe de los EE.UU. comúnmeníe asignada 09/997,950, preseníada el 30 de noviembre de 2001. Un papel tisú preferido es el papel íisú patrón densificado, que se caracteriza por que íiene un campo relaíivameníe voluminoso de densidad de fibra relativamente baja y un arreglo de zonas densificadas de densidad de fibra relativamente alta. El campo voluminoso alternaíivameníe se caracteriza como un campo de regiones acolchadas. Por oíra parte, las zonas densificadas se pueden mencionar como regiones articuladas. Las zonas densificadas pueden esíar disíiníameníe separadas deníro del campo voluminoso, o pueden esíar total o parcialmente interconecíadas deníro del campo voluminoso. Los procesos preferidos para elaborar maíeriales continuos de papel íisú densificados por paírón se describen en las paíentes de los EE.UU. núm. 3,301 ,746, otorgada a Sanford y Sisson el 31 de enero de 1967; 3,974,025, otorgada a Ayers el 10 de agosto de 1976; 4,191 ,609, oíorgada a 4 de marzo de 1980; 4,637,859, otorgada a Trokhan el 20 de enero de 1987; 3,301 ,746, otorgada a Sanford y Sisson e l 3 1 d e e nero d e 1 967; 3 ,821 ,068, otorgada a Salvucci, Jr. y col. el 21 de mayo de 1974; 3,974,025 otorgada a Ayers el 10 de agosto de 1976; 3,573,164 oíorgada a Friedberg y col. el 30 de marzo de 1971 ; 3,473,576 oíorgada a Amneus el 21 de ocíubre de 1969; 4,239,065 oíorgada a Trokhan el 16 de diciembre de 1980; y 4,528,239 oíorgada a Trokhan el 9 de julio de 1985. Las esírucíuras de papel íisú no densificado por paírón sin compacíar íambién se contemplan deníro del alcance de la preseníe invención y se describen en la paíeníe de los EE.UU. núm. 3,812,000 otorgada a Joseph L. Salvucci, Jr. y Peter N. Yiannos el 21 de mayo de 1974, y 4,208,459 oíorgada a Henry E. Becker, Albert L. McConnell y Richard Schuíle el 17 de junio de 1980. Como se uíiliza en la preseníe, el íérmino "papel íisú no rizado" se refiere al papel íisú secado sin aplicar presión, prefereníemeníe medianíe secado por aire con tecnología TAD. Los materiales continuos secados al aire resultantes son densificados por patrón de forma tal que las zonas de densidad relativamente alta están dispersas dentro de un campo voluminoso, incluyendo el papel tisú densificado en donde las zonas de densidad relativameníe alta con continuas y el campo voluminoso es distinío. Las íécnicas para producir papel tisú no rizado de esta manera se describen en la industria aníerior. Por ejemplo Wendí y col. en la solicitud de pateníe europea 0 677 612A2, publicada el 18 de ocíubre de 1995; Hyland, y col. en la soliciíud de paíeníe europea 0 617 164 A1, publicada el 28 de septiembre de 1994, y Farrington, y col. en la paíeníe de los EE.UU. núm. 5,656,132, publicada el 12 de agosto de 1997. Las fibras papeleras utilizadas para la preseníe invención normalmeníe incluirán las fibras derivadas de pulpa de madera. Otras fibras de pulpa celulósica fibrosa, tales como borra de algodón, bagazo, etc. se pueden utilizar y se pretende que estén dentro del alcance de esta invención. Las fibras sintéticas, tales como las fibras de rayón, polietileno y polipropileno, también se pueden utilizar en combinación con fibras celulósicas naturales. Una de I as f ibras d e p olietileno q ue s e p uede u tilizar e s Pulpex® distribuida por Hercules, Inc. (Wilmingion, DE). Algunas pulpas de madera úíiles en la presente son las pulpas químicas, íales como las pulpas Krafí, de sulfiío y de sulfaío, así como las pulpas mecánicas que incluyen, por ejemplo, madera íriíurada, pulpas íermomecánicas y pulpas íermomecánicas químicamente modificadas. Sin embargo, se prefieren las pulpas químicas, ya que imparten una mayor sensación de suavidad táctil en las hojas de papel tisú elaboradas de las mismas. Se pueden utilizar pulpas derivadas de árboles caducifolios (en adelante también llamada "madera dura") y de árboles coniferos (en adelante íambién llamada "madera blanda"). También son útiles las fibras derivadas de papel reciclado que pueden contener una o íodas las categorías de fibras mencionadas y oíros maíeriales no fibrosos íales como cargas y adhesivos que faciliían el proceso original de elaboración de papel. Para impartir oíras caracíerísíicas deseables al producío o mejorar el proceso papelero, se pueden añadir oíros maíeriales a la mezcla de la pulpa papelera acuosa o al maíerial continuo embrionario, siempre que sean compatibles con la química de la composición suavizante y no afectan de manera significativa y negativa la suavidad o el carácter resistente de la presente invención. Los siguientes materiales se incluyen expresamente, pero su inclusión no excluye el uso de oíros maíeriales. Se pueden incluir oíros maíeriales siempre que no interfieran o conírarresíen las veníajas de la preseníe invención. Es común añadir una especie química polarizadora de carga al proceso papelero para conírolár el potencial zeía de la mezcla de pulpa papelera acuosa mieníras se suminisíra al proceso papelero. Esíos materiales se uíilizan debido a que la mayoría de los sólidos en la naíuraleza íienen cargas superficiales negativas, incluso las superficies de las fibras y finos celulósicos y la mayoría de las cargas inorgánicas. Un polarizador de carga caíiónica íradicionalmeníe uíilizado es el alumbre. Recientemente en la industria, la polarización se carga se realiza utilizando polímeros siníéíicos caíiónicos de peso molecular relaíivameníe bajo, que íienen de preferencia un peso molecular de no más de aproximadamente 500,000 y con más preferencia no más de aproximadamenie 200,000, o aún aproximadameníe 100,000. Las densidades de carga de esíos polímeros siníéticos catiónicos d e b ajo p eso m olecular s on r elativamenie a lías. E sías d ensidades d e c arga varían de aproximadamente 4 a aproximadamente 8 equivaleníes de niírógeno catiónico por kilogramo de polímero. Un material ilusíraíivo es Cypro 514® disíribuido por Cyíec, Inc. de Síamford, CT. En la prácíica de la preseníe ¡nvención se permite expresameníe el uso de esíos maíeriales. En la indusíria se describe el uso de micropartículas de alia carga aniónica y alta área superficial para los fines de mejorar la formación, drenaje, resistencia, y retención. Véase por ejemplo la patente de los EE.UU. núm. 5,221 ,435, otorgada a Smiíh el 22 de junio de 1993, cuya exposición se incorpora como referencia en la preseníe. Si se desea resisíencia en húmedo permanente, pueden añadirse resinas caíiónicas resisíeníes en esíado húmedo a la mezcla de pasta papelera o al material continuo embrionario. Los tipos adecuados de estas resinas se describen en las patentes de los EE.UU. núm. 3,700,623 y núm. 3,772,076 otorgadas a Keim el 24 de ocíubre de 1972 y el 13 de noviembre de 1973, respectivamente. Muchos producios de papel pueden íener resistencia limitada cuando están húmedos debido a la necesidad de desecharlos a íravés de los inodoros y los sisíemas de desagüe o sépticos. Si se imparte resistencia en húmedo a estos productos, se prefiere la resistencia en húmedo fugitiva, la cual se caracteriza porque una paríe o toda la resisíencia inicial desaparece en presencia de agua. Si se desea impartir resistencia en húmedo fugitiva, los maíeriales agluíinaníes se pueden escoger del grupo formado por almidón dialdehído u oíras resinas con función de aldehido, íales como Co-Bond 1000®, disíribuida por National Síarch and Chemical Company de Scarborough, ME; Parez 750® distribuida por Cytec de Stamford, CT; la resina descriía en la paíeníe de los EE.UU. núm. 4,981,557 otorgada el 1 de enero de 1991 a Bjorkquist, y ofras resinas con las propiedades de desintegración descriías aníeriormeníe conocidas en la indusfria. Si se necesiía aumeníar la absorbencia, los maíeriales coníinuos de papel íisú de la preseníe invención se pueden írafar con surfacíaníes. En esíe caso, el nivel de surfacíaníe varía prefereníemeníe de aproximadameníe 0.01 % a aproximadameníe 2.0 % en peso, basado en el peso de la fibra seca del maíerial coníinuo del papel íisú. Los surfacíaníes prefereníemeníe íienen cadenas alquílicas de ocho o más áíomos de carbono. Ejemplos de surfactantes aniónicos incluyen los alquilsulfonatos y alquilbencenosulfonatos. Ejemplos de surfacfanfes no iónicos son los alquilglucósidos, incluyendo ésíeres alquilglucósidos íales como Crodesía SL-40® disíribuido por Croda, Inc. (New York, NY), éteres alquilglucósidos tal como se describe en la pateníe de los EE.UU. núm. 4,011 ,389 oíorgada a Langdon y col. el 8 de marzo de 1977, y ésíeres alquilpolieíoxilaíos íales como Pegosperse 200 ML, disíribuidos por Glyco Chemicals, Inc. (Greenwich, CT) e IGEPAL RC-520®, disíribuido por Rhone- Poulenc Corporation (Cranbury, NJ). Altemafivamente, ingredientes activos catiónicos suavizantes con un alto grado de grupos alquilo insaturados (mono y/o poli) y/o de cadena ramificada pueden aumentar considerablemente la absorbencia. Además, pueden uíilizarse oíros agenfes químicos suavizaníes. Los ageníes químicos suavizaníes preferidos incluyen, pero no se limifan a, las bien conocidas sales de dialquildimetilamonio (p. ej. cloruro de disebodimetilamonio, meíilsulfaío de disebodimeíilamonio y cloruro de di(sebo hidrogenado)dimeiilamonio, eíc). Las varianíes particularmeníe preferidas de esíos ageníes suavizaníes incluyen las variaciones mono o diésler de las sales de dialquildimeíilamonio mencionadas y los compuesíos cuaternarios de ésíer que resulían de la reacción del ácido graso y mefildietanolamina o trieíanolamina seguido por la cuaternización con cloruro de meíilo o dimeíil sulfato. Oíra clase de ageníes químicos suavizaníes que se agregan duraníe el proceso papelero comprenden los bien conocidos ingredieníes de polidimeíilsiloxano organo-reacfivos, incluyendo el m ás p referido polidimeíilsiloxano amino funcional. También pueden incluirse materiales de carga dentro de los papeles íisú de la preseníe invención. La paíeníe de los EE.UU. núm. 5,611 ,890 oíorgada a Vinson y col. el 18 de marzo, 1997, y que se incorpora como referencia en la preseníe, describe producios de toalla de papel tisú cargados que son aceptables como susíraíos para la preseníe invención. La lisia de aditivos químicos opcionales mencionada anteriormente se pretende que sea solo de ejemplo y no se pretende limííar el alcance de la invención. Ofro íipo de susírato preferido para utilizarse en el proceso de la presente invención son los materiales continuos no tejidos que comprenden fibras siníéíicas. Ejemplos de esíos susíratos incluyen, pero sin limitarse a, textiles (p. ej. íelas íejidas y no íejidas, y lo similar), oíros susíraíos no tejidos y productos similares al papel que contienen fibras siníéíicas o muliicomponenfes. Ejemplos represeníaíivos de oíros susíraíos p referidos s e p ueden e nconfrar e n I a p atente d e los EE.UU. núm. 4,629,643 oíorgada a Curro y col. el 16 de diciembre de 1986; paíeníe de los EE.UU. núm. 4,609,518 oíorgada a Curro y col. el 2 de septiembre de 1986; soliciíud de paíeníe europea EP A 112 654 presentada a nombre de Haq; soliciíud de patente copendiente de los EE.UU. núm. 10/360038 presentada el 6 de febrero de 2003 a nombre de Trokhan y col.; paíeníe copendieníe de los EE.UU. núm. 10/360021, preseníada el 6 de febrero de 2003 a nombre de Trokhan y col.; soliciíud de pateníe copendiente de los EE.UU. núm. 10/192,372 presentada a nombre de Zink y col. el 10 de julio de 2002; y solicitud de pateníe copendieníe de los EE.UU. núm. 09/089,356 preseníada a nombre de Curro y col. el 20 de diciembre de 2000. El producto de toalla de papel tisú grabado en relieve de la preseníe invención puede comprender una o más hojas de papel íisú, de preferencia dos o más hojas. En donde el producío de papel grabado en relieve comprende dos o más hojas de la esírucíura de papel íisú, las hojas pueden ser el mismo susíraío respecíivameníe o las hojas pueden comprender diferentes susíraíos combinados para crear los beneficios deseados de consumo. Algunas realizaciones preferidas de la preseníe invención comprenden dos hojas de susírato de papel tisú. Otra realización preferida de la presente ¡nvención comprende una primera capa exterior, una segunda capa exterior, y por lo menos una capa interior.
El producío grabado en relieve de la preseníe ¡nvención puede comprender una hoja de susíraío grabado en relieve de anidado profundo, más de una hoja que se combinan y luego se graban en relieve junios en un proceso de grabado en relieve de anidado profundo, o más de una hoja en donde una o más de las hojas se graban en relieve con anidado profundo y luego posteriormente se combinan con otras hojas. Un ejemplo de esía combinación es un producto de toalla de papel íisú grabado en relieve que comprende más de una hoja en donde la primera y segunda hojas son grabadas en relieve con anidado profundo y posíeriormeníe se combinan con una o más hojas internas del susíraío de papel íisú. Todas las realizaciones de la presente invención se graban en relieve medianíe cualquier técnica de grabado en relieve de anidado profundo conocida en la industria. La u na o más hojas de I a e sírucíura d e papel tisú son grabadas en relieve, o junías o individualmeníe, en un proceso de grabado en relieve de anidado profundo representado en la Fig. 4. La esírucíura de hoja de papel íisú 10 se graba en relieve en el espacio 50 entre dos rodillos de grabado en relieve, 100 y 200. Los rodillos de grabado en relieve pueden fabricarse de cualquier material conocido para elaborar estos rodillos incluyendo, pero sin limiíarse a, acero, caucho, maíeriales elasíoméricos, y combinaciones de ésíos. Cada rodillo de grabado en relieve 100 y 200 íiene una combinación de proíuberancias de grabado 110 y 210 y espacios 120 y 220. Cada proíuberancia de grabado íiene una base de proíuberancia 140 y una cara de proíuberancia 150. El paírón de la superficie de los rodillos, que es el diseño de las diversas protuberancias y espacios, puede ser cualquier diseño que se desee para el producto, sin embargo, para el proceso de anidado profundo los diseños de los rodillos deben coincidir, de manera que la cara de la protuberancia de un rodillo 130 se extienda al interior del espacio del oíro rodillo, más allá de la cara de la proíuberancia del oíro rodillo 230 lo que crea una profundidad de acoplamiento 300. La profundidad de acoplamiento es la disfancia entre las caras 130 y 230 de protuberancias anidadas. La profundidad del acoplamiento 300 uíilizada en la fabricación de los producios de papel de la preseníe ¡nvención pueden variar de aproximadameníe 0.11 cm (0.04 pulgada) a aproximadameníe 0.2 cm (0.08 pulgada), y de preferencia de aproximadameníe 0.127 cm (0.05 pulgada) a aproximadameníe 0.18 cm (0.07 pulgada) de forma íal que una alíura de grabado en relieve de por lo menos aproximadameníe 650 m, de preferencia por lo menos aproximadameníe 1000 µm, con más preferencia por lo menos aproximadamente 1250 µm, y con la mayor preferencia por lo menos aproximadameníe 1400 µm se forma en ambas superficies de la esirucíura fibrosa del producío de toalla de papel tisú de una hoja. Con referencia a las Figuras 2 y 3, la pluralidad de relieves 20 del producío de papel íisú grabado en relieve 10 de la preseníe invención opcionalmente puede configurarse en un paírón no aleatorio de relieves posiíivos 23 y un paírón no aleatorio correspondieníe de relieves n egaíivos 27. Como se uíiliza en la preseníe "relieves positivos" son relieves que sobresalen hacia el observador cuando el producío grabado en relieve es visío desde arriba. A la inversa, "relieves negativos" son relieves que empujan lejos del observador. El producto de toalla de papel tisú grabado en relieve 10 comprende una o más hojas de la estrucíura de papel tisú 15, en donde por lo menos una de las hojas comprende una pluralidad de relieves 20. La hoja u hojas las cuales se graban en relieve, se graban en relieve en un proceso de grabado en relieve de anidado profundo de forma tal que la primera superficie 21 exhibe una altura del relieve 31 de por lo menos aproximadameníe 650 µm, de preferencia por lo menos 1000 µm, con más preferencia por lo menos aproximadameníe 1250 µm, y con la mayor preferencia por lo menos a proximadameníe 1 400 µm. La a líura d el relieve 3 1 d el p roducío de toalla de papel tisú se mide medianíe el méíodo de prueba de la alíura del relieve uíilizando un aparato GFM Primos Optical Profiler según se describe en los Métodos de prueba en la presente. Los patrones no aleatorios posiíivos y negativos, 23 y 27 respecíivameníe, pueden comprender por lo menos un subpaírón curvilíneo no aleatorio 22 ó 26. Los subpaírones pueden comprender un elemento coníinuo o una pluralidad de elementos distintos dispuestos en un subpaírón curvilíneo. En realizaciones preferidas de la presenfe invención íanto el paírón positivo como el paírón negaíivo comprende por lo menos un paírón curvilíneo no aleatorio 22 y 26. Se prefieren especialmeníe cuando los paírones no aleatorios posiíivos y negativos corresponden uno con oíro, de forma íal que los paírones respectivos se desplazan a lo largo de uno con oíro aceníuando así el paírón de grabado en relieve de anidado profundo. El producío de papel tisú 10 de la presente invención tendrá un área toíal grabada en relieve de aproximadameníe 15 % o menos, de preferencia aproximadamente 10 % o menos, y con la mayor preferencia aproximadamente 8 % o menos. Por área grabada en relieve, como se uíiliza en la preseníe, se quiere decir que el área de la esírucíura de papel que se comprime directamente por las proíuberancias positivas o negativas de grabado en relieve. La estruciura de papel puede ser desviada enfre esías profuberancias, pero esía desviación no se considera parte del área grabada en relieve. La presente invención define una relación entre la dimensión de tamaño (es decir, el área) de los relieves individuales 20 y el número total de relieves 20 (es decir, la frecuencia de los relieves) por unidad de área del papel. Esta relación, conocida como factor E, se define de la siguieníe manera: E= S/N x 100 en donde E es el "facíor E", S es el área promedio de los relieves individuales, N es el número de relieves por unidad de área de papel. El papel 10 de la preseníe invención íendrá de aproximadameníe 5 a aproximadameníe 25 relieves por pulgada cuadrada de papel (es decir de 0.775 a 3.875 relieves por ceníímetro cuadrado de papel). El papel 10 de la presente invención íendrá un facíor E de aproximadamente 0.0100 a 3 pulgadas4/número de relieves (es decir de aproximadamente 0.416 a 125 crnVnúmero de relieves), de preferencia de aproximadamente 0.0125 a 2 pulgadas /número de relieves (es decir de aproximadameníe 0.520 a 83.324 cm4/número de relieves), y con la máxima p referencia d e a proximadamente 0.0150 a 1 pulgadas4/número d e relieves (es decir de aproximadamente 0.624 a 41.62 cm4/número de relieves). Los relieves 20 con frecuencia están basados en formas normales de la geometría plana tales como círculos, óvalos, cuadriláteros diversos y lo similar, íanío solos como combinados. Para esías figuras geoméíricas planas, el área de un relieve individual 20 puede obtenerse por medio de fórmulas matemáticas muy conocidas. Para formas más complejas se pueden uíilizar diversos métodos de cálculo de áreas. Una de esías íécnicas es la siguieníe. Empezar con una imagen de un sólo relieve 20 con un nivel conocido de amplificación (por ejemplo 100x) sobre una hoja limpia de papel, cartón o lo similar. Calcular el área del papel y pesarlo. Recortar la imagen del relieve 20 y pesarla. Con el peso y el íamaño del papel completo ya determinados, así como con el peso y el aumento de la imagen del relieve ya conocidos, puede calcularse el área real del relieve 20 de la siguieníe forma: Área del relieve = ((peso de la imagen del relieve/peso del papel)x área del papel)/aumento2 Los relieves 20 normalmeníe están dispuestos en un patrón repetido. El número de relieves 20 por área superficial puede fácilmeníe determinarse de la siguieníe manera. Seleccione un área del paírón que incluya al menos 4 paírones repetidos. Mida esía área y cuente el número de relieves 20. La "frecuencia de grabados" se calcula dividiendo el número de relieves 20 eníre el área seleccionada. El porceníaje del área grabada íoíal del papel se deíermina multiplicando el área del grabado individual eníre el número de relieves por unidad de área del papel y multiplicando después el resultado por 100 (es decir, (SxN) x 100). En realizaciones preferidas de la preseníe invención, el paírón no aleatorio de relieves posiíivos 23 comprende más de un subpaírón curvilíneo 22 correspondiente. La distancia d e ntre I os s ubpaírones 22 p osiíivos en estas realizaciones preferidas puede ser mayor o igual que aproximadameníe 0.635 cm (0.25 pulgada), de preferencia mayor que aproximadameníe 0.76 cm (0.3 pulgada) y con más preferencia mayor que aproximadameníe 0.889 cm (0.35 pulgadas). La disíancia d eníre los subpaírones 22 posiíivos puede ser menor que aproximadameníe 2.54 cm (1.0 pulgada), de preferencia menor q ue a proximadamenie 1.9 cm (0.75 pulgada) y con más preferencia menor que aproximadameníe 1.27 cm (0.5 pulgada). Las realizaciones especialmeníe preferidas de la preseníe ¡nvención íambién comprenden un paírón no aleatorio correspondieníe de relieves negativos 27 que comprenden por lo menos un subpaírón curvilíneo 26 ubicado enfre los subpaírones posiíivos 22 de relieves 20. El productos de toallas de papel íisú grabado en relieve 10 de la preseníe invención proporcionan una suavidad sorprendeníe y un mejoramienío de la absorbencia sobre los productos grabados en relieve de anidado profundo aníeriores. La Fig. 1 muesíra un producío de papel íisú de aminado profundo de la indusíria aníerior. La indusíria aníerior comprende relieves en un pafrón de relieves que íienen una frecuencia de relieves de 375.74 cm2 (58.24 por pulgada cuadrada) y íiene un área grabada en relieve de 0.0224 cm2 (0.00347 pulgada cuadrada). Por lo tanto, el producto de la indusíria anterior tiene un factor E de 0.0053. La disfancia d entre los subpatrones positivos es 0.63 cm (0.2489 pulgada). Sin limitaciones teóricas de ninguna especie, se cree que los paírones aníeriores de grabados en relieve de anidado profundo, en donde una alia frecuencia de relieves resultó en los relieves estando separados de cerca entre sí y de ese modo dando factores E menores que 0.634 cm4/número de relieves (0.015 pulgadas /número de relieves), de manera que los sustratos de papel tisú se estiran muy lejos más allá de su punto de deformación plástica, formando una estrucíura íridimensional más rígida alrededor de las proíuberancias de grabado en relieve. La esírucíura puede haberse deformado de forma íal que el espacio vacío en la esírucíura fibrosa se desploma a medida que la esíructura se jaló entre las protuberancias de grabado en relieve. Se cree que las estrucíuras grabadas en relieve de anidado profundo de la presente invención, que fienen un facíor E más alio, proporcionan relieves que no deforman la estructura fibrosa tanío que comprimen el espacio vacío, pero aún forman una esfrucíura grabada en relieve esíable. Los producios de toallas de papel íisú grabado en relieve resulíaníes son más suaves que los productos aníeriores grabados en relieve de anidado profundo. La suavidad se puede medir medianíe mediciones de la capacidad de compresión de los producios. Una medida de la capacidad de compresión es la relación de la alíura del relieve sobre el calibre cargado de los productos. El calibre cargado mide el grosor eficaz del producto según se mide bajo una carga deíerminada y se deíermina por la prueba d e calibre cargado d escrita e n l a s ección M étodos d e p rueba. La relación se calcula tomando la altura del relieve en µm y dividiéndola por el calibre cargado. Observe que el calibre se mide en mils y debe ser convertido a µm.
Relación = Altura del relieve (µm) / (Calibre cargado (mils) * 25.4 µm/mil).
Mieníras más alto es la relación de la altura del relieve al calibre cargado, más capacidad de compresión y por ello más suave se siente el producío de papel para los consumidores. La relación de la alíura del relieve al calibre cargado del producto de papel de anidado profundo de la indusíria aníerior midió 1.416. Los producios de toallas de papel íisú grabado en relieve íienen una relación de la alfura del relieve al calibre cargado mayor que aproximadameníe 1.45, de preferencia mayor que aproximadameníe 1.60, y con más preferencia mayor que aproximadameníe 1.80, y la relación es menor que aproximadamente 3.50, de preferencia menor que aproximadamente 3.00, y con más preferencia menor que aproximadamente 2.50. Oíra medida de la capacidad de compresión puede ser la medición de la relación de compresión inicial. La relación de compresión inicial puede ser la pendiente de una curva de la depresión en grosor frazada coníra el log(10) de una carga aplicada a medida que la carga va a cero (el log de la carga va a uno). La relación de compresión inicial se deíermina por el méíodo descriío en los méíodos de prueba. La relación de compresión inicial del producío de papel de anidado profundo de la indusíria aníerior varía de 15 a 22. Los productos de toallas de papel tisú grabado en relieve de la preseníe invención íienen una relación de compresión inicial mayor que aproximadameníe 25, de preferencia mayor que 30, con más preferencia mayor que 35, y con la máxima preferencia mayor que 40. El patrón de grabado en relieve de la presente invención íambién proporciona mejor absorbencia o capacidad de absorción. La capacidad de absorción de los producios de papel de anidado profundo de la industria anterior íienen una capacidad de absorción menor o igual a 21.2 gramo por gramo. Los producios de toallas de papel tisú grabado en relieve de la presente invención íienen una capacidad de absorción mayor que aproximadameníe 21.3, de preferencia mayor que aproximadamente 21.5, con más preferencia mayor que aproximadamente 22.0, y con la máxima preferencia mayor que aproximadamente 23.0 gramos por gramo.
MODALIDADES Realización 1 Una estrucíura fibrosa úíil para obíener el producío de toalla de papel tisú grabado en relieve es la esíructura de densidad diferencial secada por aire con tecnología TAD descrita en la paíeníe de los EE.UU. núm. 4.528.239. Esfa esírucfura se puede formar medianíe el siguieníe proceso. En la práctica de esta invención se utiliza una máquina papelera Fourdrinier de secado por aire con tecnología TAD de escala piloto. Una pulpa de fibras papeleras se bombea a la caja de entrada a una consistencia de aproximadamente 0.15 %. La pulpa consiste de aproximadamente 65 % de fibras de NSK y aproximadamente 35 % de fibras no refinadas de SSK. La pulpa de fibras contiene una resina catiónica de poliamina-epiclorhidrina de resistencia en húmedo a una concentración de aproximadamente 11 k/ton (25 libras por tonelada) de fibra seca, y carboximeíilcelulosa a una conceníración de aproximadameníe 2.9 k/íon (6.5 libras por tonelada) de fibra seca. El desaguado se efecíúa a íravés de la íela Fourdrinier y con la ayuda de cajas de vacío. La íela tiene una configuración que tiene 84 filamentos en dirección de máquina y 78 filamentos en dirección íransversal a la máquina per 2.54 cm (1 pulgada), como la que esfá disponible de Albany International conocida como 84x78-M.
La írama embrionaria húmeda se íransfirió de la malla a una íela portadora TAD a una consisíencia de fibra de aproximadameníe 22 % en el punto de transferencia. La velocidad de la íela Fourdrinier es aproximadamenfe 6 % más rápida que la íela portadora, de manera que el acortamiento del material coníinuo ocurre en el punto de íransferencia. El 5 lado del lienzo de la íela portadora esíá consíiíuido por una red que íiene un paírón coníinuo de resina foíopolimérica, el paírón coníiene alrededor de 330 conducios de deflexión por pulgada. Los conducios de desviación están en una configuración escalonada biaxialmente y la red polimérica cubre aproximadamente 25 % del área superficial de la tela portadora. La resina polimérica esíá soportada por y unida a un miembro de soporte íejido que consisíe de 70 filamentos en la dirección de la máquina y 35 filamentos en dirección transversal a la máquina por 2.54 cm (1 pulgada). La red fotopolimérica se levanta aproximadamente 0.02 cm (0.008") por encima del miembro de soporte. La consisíencia de la írama es de aproximadamente 65 % después de la acción de los secadores TAD que operan a aproximadamente 232 °C (450 °F) antes de la transferencia al secador Yankee. Una solución acuosa de adhesivo de crepado que consiste en alcohol polivinílico se aplica a la superficie del secador Yankee por medio de aplicadores rociadores a una razón de aproximadamente 2.25 k ton (5 libras por tonelada) de producción. El secador Yankee funciona a una velocidad de aproximadamente 3.048 m/s (600 pies por minuto). La consistencia de la fibra se aumente hasia un estimado de 99 % aníes de rizar el ,20 maíerial continuo con una cuchilla de rizar. La cuchilla tiene un ángulo oblicuo de aproximadamente 25 grados y está colocado con relación al secador Yankee para proporcionar un ángulo de impacto de aproximadameníe 81 grados. El secador Yankee se opera a aproximadameníe 157 °C (315 °F), y las cubiertas Yankee se operan a aproximadamente 176 °C (350 °F). 25 El material continuo seco rizado se pasa eníre dos rodillos de calandra que funcionan a 2.74 m/s (540 pies por minuío), de manera que hay un 6 % de acortamiento del material continuo por el rizado. El papel resultante tiene un peso base de aproximadamente 24 gramos por metro cuadrado. El papel descrito anteriormeníe luego se someíe al proceso de grabado en relieve profundo de esía invención. Dos rodillos de grabado en relieve se graban con dos salientes de anidado complemeníarias mosíradas en la Figura 2. El paírón de grabado en relieve de la Figura 2 fiene 17 relieves por 6.45 cm2 (pulgada cuadrada), y cada relieve íiene un área de 0.0506 cm2 (0.007854 pulgadas cuadradas). El factor E resulíaníe es 0.0462 con un relieve total de 13.3 %. Los subpatrones posiíivos 22 esfán separados por una disíancia de 1.015 cm (0.3996 pulgadas). Las salientes son de forma frustocónica, con un diámetro de cara de aproximadamenie 0.254 cm y un diámetro de piso de aproximadamente 0.44 cm (0.172"). La altura de las salientes en cada rodillo es de aproximadamente 0.304 cm (0.120"). El acoplamiento de los rodillos encajados se ajusía a aproximadameníe 0.249 cm, y el papel descrito previamente se alimenta a través del espacio acoplado a una velocidad de aproximadamente 0.61 m/s (120 pies por minuto). El papel resultante íiene una altura de relieve mayor que 1000 µm, una relación de altura del relieve a calibre de carga mayor que 1.45, una relación de capacidad de compresión inicial mayor que 25.
Modalidad 2 En oíra realización preferida de productos de toallas de papel tisú grabado en relieve dos hojas separadas de papel se elaboran del proceso papelero de la Modalidad 1. Las dos hojas luego se combinan y se graban en relieve una con otra mediante él proceso de grabado en relieve de anidado profundo de la Modalidad 1. El papel resulíaníe tiene una alfura de relieve mayor que 1000 µm, una relación de alíura del relieve a calibre de carga mayor que 1.45, una relación de capacidad de compresión inicial mayor que 25, y una capacidad de absorción mayor que aproximadameníe 21.3 gramos por gramo.
Modalidad 3 En oíra realización preferida de los producios de toallas de papel tisú grabado en relieve, se elaboran tres hojas separadas de papel del proceso papelero de la Realización 1. Dos de las hojas se graban en relieve con anidado profundo por el proceso de grabado en relieve de anidado profundo de la Realización 1. Las tres hojas de papel tisú luego se combinan en un proceso esíándar de conversión de forma tel que las hojas grabadas en relieve son las hojas exteriores respectivas y la hoja no grabada en relieve en la capa interior del producto. El papel resultante tiene una altura de relieve mayor que 1000 µm, una relación de altura del relieve a calibre de carga mayor que 1.45, una relación de capacidad de compresión inicial mayor que 25.
Modalidad 4 En un ejemplo preferido de una estructura de densidad diferencial secada por aire descrita en la patente de los EE.UU. núm. 4,528,239, dicha estrucíura puede estar formada por el siguiente proceso. La tela portadora TAD del Ejemplo 1 es reemplazada por una tela portadora que consiste de 225 conductos de desviación escalonados biaxialmente por 2.54 cm (1 pulgada), y una altura de la resina de aproximadamente 0.0305 cm (0.012"). Este papel además se somete al proceso de grabado en relieve del Ejemplo 1 , y el papel resultaníe íiene una alfura de relieve mayor que 1000 µm, una relación de alíura del relieve a calibre de carga mayor que 1.45, una relación de capacidad de compresión inicial mayor que 25.
Modalidad 5. Una modalidad alternaíiva de la esírucíura fibrosa de la preseníe invención es una estrucíura de papel que íiene una microconíracción en estado húmedo mayor a aproximadamente 5 % e n combinación con cualquier p roceso conocido d e s ecado con aire p asante. La m icroconíracción e n e síado h úmedo s e describe en la paíeníe de los EE.UU. núm. 4 ,440,597. U n ejemplo d e l a Realización 5 p uede fabricarse medianíe e l siguieníe proceso. La velocidad de la tela portadora se aumente en comparación con la tela portadora TAD de forma tal que el acortamiento del maíerial coníinuo húmedo es 10 %. La íela portadora TAD del Ejemplo 1 es reemplazada por una íela portadora que tiene un íejido de 5 calada, 36 filamentos en dirección de la máquina y 32 filamentos en dirección transversal a la máquina por 2.54 cm (1 pulgada). El acortamiento neto por rizado es 20 %. El papel resultante aníes del grabado en relieve íiene un peso base de aproximadamenfe 9.9 kg/278 m2 (22 libras/3000 pies cuadrados). Este papel además se somete al proceso de grabado en relieve del Ejemplo 1 , y el papel resultaníe íiene una alíura de relieve mayor que 1000 µm, una relación de alíura del relieve a calibre de carga mayor que 1.45, una relación de capacidad de compresión inicial mayor que 25.
Modalidad 6. Otra realización de la estrucíura fibrosa de la preseníe invención son las esírucfuras de papel secadas por aire que tienen impresiones de articulaciones en dirección de la máquina como se describe en la patente de los EE.UU. núm. 5,672,248. Un sustrato de una sola hoja comercialmente disponible fabricado según la patente de los EE.UU. núm. 5,672,248 que tiene un peso base de aproximadameníe 11 kg/278 m2 (25 libras/3000 pies cuadrados) comercializado bajo la marca comercial Scott y fabricado por Kimberly Clark Corporaíion se someíe al proceso de grabado en relieve del Ejemplo 1. E l papel resultante íiene u na a lfura d e relieve m ayor q ue 1 000 µm, u na relación de alíura del relieve a calibre de carga mayor que 1.45, una relación de capacidad de compresión inicial mayor que 25.
MÉTODOS DE PRUEBA Método de peso base: "Peso base" como se utiliza en la presente es el peso por área unitaria de una muesfra reportada en libras/3000 pies2 o g/m2. El peso base se mide preparando una o más muesíras de un área deíerminada (m2) y pesando las muesíras de una estructura fibrosa según la presente invención y/o un producto de papel que comprenda esta esíructura fibrosa en una balanza de carga superior con una resolución mínima de 0.01 g. La balanza está protegida de corrientes de aire y otras perturbaciones utilizando un escudo contra las corrientes de aire. Se regisfran los pesos cuando las lecíuras en la balanza son constantes. Luego se calcula el peso promedio (g) y la superficie promedio de las muesíras (m2). El peso base se calcula (g/m2) dividiendo el peso promedio (g) por la superficie promedio de las muesíras (m2).
Prueba de calibre cargado "Calibre cargado" como se uíiliza en la preseníe significa el grosor macroscópico de una muesíra. El calibre de una muesíra de esírucíura fibrosa de conformidad con la presenfe ¡nvención se determina cortando una muesíra de la esírucíura fibrosa de manera que íenga un tamaño mayor al de una superficie de carga de pie de carga donde la superficie circular de pie de carga tiene un área superficial circular de aproximadameníe 20.26 cm2 (3.14 pulgadas2). La muestra queda confinada entre u na s uperficie h orizontal p lana y la superficie de carga de un pie de carga. La superficie de carga del pie de carga aplica una presión de confinamiento a la muestra de 14.7 g/cm2 (aproximadamente 0.21 psi). El calibre es el espacio resultaníe entre la superficie plana y la superficie de carga de un pie de carga. Estas mediciones se pueden obtener con un probador de grosor electrónico VIR Modelo ll disponible de Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA. La medición del calibre se repiíe y se registra al menos cinco (5) veces para calcular el calibre promedio. El resultado se reporta en milímetros o milésimas de pulgada (mils).
Método de densidad: El íérmino, densidad, como se uíiliza en la preseníe, de una esírucíura fibrosa de conformidad con la preseníe invención, y/o un producío de papel íisú sanitario que comprende una esírucíura fibrosa de conformidad con la presente invención, es la densidad promedio ("aparente") calculada. La densidad de papel íisú, como término que se utiliza aquí, es la densidad promedio calculada como el peso base de ese papel dividido entre el calibre, con las conversiones de unidad correspondieníes incorporadas en el preseníe documenío. Como se uíiliza en la preseníe, el calibre del papel íisú es el grosor del papel cuando se someíe a una carga compresiva de 14.7 g/cm2 (95 g/pulgada2). La densidad de papel íisú, como íérmino que se uíiliza aquí, es la densidad promedio calculada como el peso base de ese papel dividido eníre el calibre, con las conversiones de unidad correspondientes incorporadas en el preseníe documenío. El íérmino "calibre", como se utiliza en la presente, de una esfrucíura fibrosa y/o un producío saniíario de papel íisú, es el grosor de la esírucíura fibrosa o del producío sanitario de papel íisú que comprende esta estrucíura fibrosa cuando se someíe a una carga de compresión de 14.7 g/cm2.
Hoja compleía horizontal (HFS. por sus siglas en inglés): El méfodo de prueba de la Hoja tíompleía horizontal (HFS) deíermina la caníidad de agua desfilada absorbida y retenida por el papel de la preseníe invención. Esíe méíodo se realiza pesando primero una muesíra del papel que se va a probar (peso referido aquí como "Peso seco del papel"), a continuación humedeciendo el papel completamente, después dejándolo drenar en posición horizontal y por último volviéndolo a pesar de nuevo (peso referido aquí como "Peso húmedo del papel"). La capacidad de absorción del papel se calcula entonces como la caníidad de agua retenida en unidades de gramos de agua absorbidos p or e I p apel. C uando se e valúan d ifereníes m uesíras de papel, para íodas las muestras que se van a probar se utiliza el mismo tamaño de papel. El aparato para deíerminar la capacidad HFS del papel comprende lo siguiente: Una balanza elecírónica con una sensibilidad de por lo menos ± 0.01 gramos y una capacidad mínima de 1200 gramos. La balanza debe esíar colocada en una mesa para balanzas y una losa para reducir al mínimo los efectos de la vibración del piso/pesado de la cubierta del banco de írabajo. La balanza íambién debe tener un plato especial para que se pueda manejar el íamaño del papel que se va a probar (es decir una muesíra de papel de aproximadameníe 27.9 cm (11 pulgadas) por 27.9 cm (11 pulgadas)). El piafo de la balanza puede fabricarse de una variedad de materiales. El Plexiglass es un material comúnmeníe uíilizado. También se necesita un bastidor de soporte de la muesíra y una cubierta de soporte de la muesfra. Tanío el bastidor como la cubierta esíán comprendidos por un marco de meíal ligero, encordado con un monofilamenío de 0.305 cm (0.012 pulgadas) de diámeíro de modo que forme una rejilla de 1.27 cm2 (0.5 pulgadas cuadradas). El íamaño del bastidor y la cubierta de soporte es tal que el tamaño de la muesfra puede ser colocado de manera adecuada eníre los dos. La prueba de HFS se realiza en un entorno que se maníiene a 23 ± 1 °C y 50 ± 2 % de humedad relaíiva. Una íina o depósiío para agua se llena con agua destilada a 23 ± 1 °C hasfa una profundidad de 3 pulgadas (7.6 cm). El papel que se va a probar se pesa en la balanza con iodo cuidado hasía el 0.01 de gramo más cercano. El peso seco de la muesíra se reporta hasta el 0.01 de gramo más cercano. El bastidor de soporte de muesíra vacío se coloca en la balanza con el plato especial anleriormeníe descrito. Entonces la balanza se pone en cero (se tara). La muestra se coloca cuidadosamente en el bastidor de soporte de muesíra. Encima del bastidor de soporte se coloca la cubierta del bastidor de soporfe. La muesíra (intercalada ahora entre el bastidor y la cubierta) se sumerge en el depósiío de agua. Después que la muesíra se ha sumergido por 60 segundos, el bastidor de soporte de la muesíra se eleva con suavidad fuera del depósito. Luego, la muestra, el bastidor de soporte y la cubierta se dejan drenar en forma horizontal durante 120 ± 5 segundos, teniendo cuidado de no agitar ni sacudir la muestra en forma excesiva. Luego, la cubierta del bastidor se retira con cuidado y la muestra húmeda y el bastidor de soporte se pesan en la balanza previameníe tarada. El peso se registra hasta los 0.01 g más cercanos. Este es el peso húmedo de la muestra. La capacidad de absorción en gramos por muestra de papel de una muestra se define como (Peso húmedo del papel - Peso seco del papel). La capacidad de absorción se define como: Capacidad de absorción = (Peso húmedo del papel - Peso seco del papel) (Peso seco del papel) y tiene una unidad de gramo/gramo.
Método de prueba de alíura del relieve La altura de relieve se mide utilizando un instrumento perfilador óptico GFM Primos Optical Profiler comercialmente disponible de GFMesstechnik GmbH, Warthestraße 21 , D14513 Teltow/Berlin, Alemania. El perfilador óptico GFM Primos incluye un sensor compacto de medición óptica basado en la proyección de micro espejo, que comprende los siguientes componentes principales: a) Un proyector DMD con 1024 X 768 micro espejos digiíales directos conírolados; b) una cámara CCD con alte resolución (1300 X 1000 pixeles); c) una ópíica de proyección adapíada a un área de medición de por lo menos 27 X 22 mm; y d) una ópíica de grabado adapíada a un área de medición de por lo menos 27 X 22 mm; un írípode de mesa basado en una pequeña placa de piedra; una fuente de luz fría; una computadora de medición, control y evaluación; software de medición, control y evaluación ODSCAD 4.0, versión en inglés; y sondas de ajuste para calibración lateral (x-y) y vertical (z). El perfilador óptico GFM Primos mide la alíura superficial de una muesíra uíilizando la íécnica de proyección de paírón de espejo digiíal. El resulíado del análisis es un mapa de alfura superficial de (z) y desplazamiento xy. El sistema íiene un campo visual de 27 X 22 mm con una resolución de 21 mieras. La resolución de altura se deberá configurar entre 0.10 y 1.00 miera. El iníervalo de alíura es 64,000 veces la resolución. Para medir la muesíra de la estructura fibrosa se deberá hacer lo siguiente: 1. Encender la fuente de luz fría. Las configuraciones de la fuente de luz fría deberán ser 4 y C mostrando en la paníalla 3000K; 2. Encender la compuíadora, monitor e impresora y abrir el sofíware ODSCAD 4.0 Primos. 3. Seleccionar el icono "Síart Measurement" de la barra de tareas de Primos y luego presionar en el botón "Live Pie". 4. Colocar una muesíra de 30 mm por 30 mm de un producto de esírucíura fibrosa acondicionado duraníe dos horas a una temperatura de aproximadameníe 23 °C ± 1 °C (73 °F ± 2 °F) y una humedad relaíiva de 50 % ± 2 % bajo el cabezal de proyección y ajusfar la disíancia para lograr una mejor definición de imagen. 5. Presionar el botón "Pattern" repetidamente para proyectar uno de los diferentes paírones de enfoque para lograr el mejor enfoque (la retícula del software se deberá alinear con ia retícula proyectada al alcanzar el enfoque óptimo). Colocar el cabezal de proyección en una posición normal con respecto a la superficie de la muesíra. 6. Ajusfar la luminosidad de la ¡magen cambiando la abertura de la leníe a íravés de un orificio a 1 1 ado d el cabezal d el p royector o cambiando I a configuración de ganancia de la cámara en paníalla. No se deberá reconfigurar la ganancia a más de 7 para controlar la cantidad de ruido electrónico. Cuando la Iluminación sea óptima, el círculo rojo de la parte inferior de la paníalla con la indicación "I.O." se tornará verde. 7. Seleccionar el íipo de medición Technical Surface/Rough (Superficie íécnica/áspera). 8. Presionar el botón "Measure" (Medir). Esío congelará la imagen en vivo de la paníalla y al mismo tiempo la imagen será capíurada y digiíalizada. Es importaníe no mover la muesíra durante este íiempo, para eviíar que la imagen capíurada pierda definición. La imagen será tomada en aproximadamente 20 segundos. 9. Si la imagen es satisfactoria, guardarla en un archivo de la compuíadora con la extensión ".orne". Esto íambién guardará el archivo de imagen de la cámara con la extensión ".kam". 10. Para íransferir la fecha a la posición de análisis del software, presione el ¡cono "clipboard/man" (portapapeles/manual). 11. Luego presionar el ¡cono "Draw Cutting Lines" (Dibujar líneas de corte). Deberá asegurarse de configurar la línea activa a la línea 1. Transferir las retículas al punto más bajo del costado izquierdo de la imagen de la pantalla y hacer clic con el mouse. Luego mover las retículas al punto más bajo sobre costado derecho de la imagen de la pantalla de la computadora sobre la línea acíual y presionar el botón del mouse. Seguidamente presionar el icono "Align" (Alinear) por puntos marcados. Luego presionar el mouse sobre el punto más bajo de esía línea y seguidamente presionarlo sobre el punto más alto de ella. Presionar el icono de distancia "Vertical". Regisírar la medición de la disíancia. Luego aumentar la línea acíiva a la próxima línea y repetir los pasos aníeriores hasía que íodas las líneas hayan sido medidas (seis (6) líneas en íoíal). Tomar el promedio de íodas las cifras regisíradas y si la unidad no esíá en mieras, convertirla a mieras (µm). Esía cifra representa la altura del grabado. Repeíir este procedimiento para oíra imagen en la muesíra del producto de esírucíura fibrosa y tomar el promedio de las alturas del grabado.
Relación de la capacidad de compresión inicial Los datos de calibre coníra daíos se obtienen uíilizando un insírumenío probador Thwing-Albert Model EJA Maíerials Tester, equipado con una célula de carga de 2000 g y equipo de compresión. El equipo de compresión consiste de lo siguiente: placa adapíadora de la célula de carga, célula de carga con proíección de sobrecarga de 2000 gramos, moníura del pie/adapfador de la célula de carga 2.86 cm (1.128 pulgadas) diámetro del pedal, yunque # 89-14, placa niveladora 89-157, montura del yunque, y un pin de sujeción, todos disponibles de Thwing-Albert Insírument Company, Philadelphia, Pennsylvania. El pie de compresión tiene un área de 6.5 cm cuadrados (1 pulgada cuadrada).
El instrumento funciona bajo el conírol del software Thwing-Albert Moíion Analysis Preseníaíion Software (MAP V1, 1,6,9). Una sola hoja de una muestra acondicionada se corta a un diámeíro de aproximadameníe 5.1 cm (dos pulgadas). Las muesíras se acondicionan duraníe un mínimo de 2 horas a 73+2F y 50+2 % RH. La prueba se realiza bajo las mismas condiciones de temperaíura y humedad. La muesíra debe ser menor de 6.35 cm (2.5 pulgadas) de diámeíro (el diámeíro del yunque) para evitar la interferencia del equipo con la muesíra. Se debe tener cuidado para evitar dañar la porción ceníral de la muestra, la cual estará bajo prueba. Pueden uíilizarse íijeras u oíros insírumeníos de cortar. Para la prueba, la muesíra se coloca en el ceníro de la mesa de compresión bajo el pie de compresión. Los daíos de compresión y relajación se obtienen uíilizando una velocidad de cruceía de 2.254 cm/minuío (0.1 pulgadas/minuto). La desviación de la célula de carga se obíiene corriendo I a p rueba s in e star p reseníe u na m uesíra. Esío se conoce en general como los dafos a cero-a-acero. L os d atos a cero a a cero se o bíienen a u na elocidad de c rúcete d e 0.0127 cm/min (0.005 pulgada/min). Los datos de posición de la cruceta y célula de carga se regisfran entre el rango de la célula de carga de 5 gramos y 1500 gramos para tanto la porción de compresión como la porción de relajación de la prueba. Como el área del pie es 6.45 cm2 (una pulgada cuadrada) ésto corresponde a una razón de 0.77 g/cm2 (5 gramos/pulgada cuadrada) a 9675 g/cm2 (1500 gramos/pulgada cuadrada) La presión máxima ejercida sobre la muestra es 9675 g/cm2 (1500 g/pulgada cuadrada) A 9675 g/cm2 (1500 g/pulgada cuadrada) la cruceta revierte su dirección de viaje. Se recopilan los valores de posición de la cruceta en 31 valores escogidos de carga duraníe la prueba. Esíos corresponden a valores de presión de 10, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 1000, 1250, 1500, 1250, 1000, 750, 500, 400, 300, 250, 200, 150, 125, 100, 75, 50, 25, 10 g/6.45 cm2 (pulgada cuadrada), para la dirección de compresión y relajación. Duraníe la porción de compresión de la prueba, los valores de posición de la cruceía se recopilan por el software MAP medianíe la definición de quince trampas de retorno (Trampa 1 a Trampa 15) en las posiciones de carga de 10, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 1000, 1250. Duraníe la porción de retorno de la prueba, los valores de posición de la cruceía se recopilan por el software MAP mediante la definición de quince trampas de retorno (Return_Trap1 a Reíurn_Trap 15) en las posiciones de carga de 1250, 1000, 750, 500, 400, 300, 250, 200, 150, 125, 100, 75, 50, 25, . La írampa írigésimo primera es la irampa en la carga máxima (1500 g). Nuevamente se obtienen valores para íanío para el acero a acero y la muesíra. Los valores acero a acero se obtienen para cada lote de la prueba. Si se involucran múltiples días en la prueba, los valores se verifican diariamente. Los valores acero a acero son un promedio de cuatro repeticiones (1500 g). Los valores de calibre se obtienen resíando los valores promedio de la trampa de cruceta acero a acero del valor de crúcete de la muestra en capa punto de trampa. Por ejemplo Se calculan los promedios de los valores de las cuaíro repeíiciones individuales y se uíilizan para obtener gráficos de calibre versus carga y calibre versus Log(10) de la carga. La relación de la compresión inicial se define como el valor absoluto de la pendiente inicial del calibre versus Log(10) de la carga. El valor se calcula tomando los primeros cuaíro pares de daíos de la dirección de compresión de la curva, es decir, el calibre en 10, 25, 50, y 75 g/6.45 cm2 (g/pulgada cuadrada) al comienzo de la prueba. La presión se convierte al Log(10) de la presión. Luego se obtiene una regresión de cuadrado mínimo uíilizando los cuaíro pares.de calibre (eje y) y presión Log(10) (eje x). El valor absoluío de la pendieníe de la línea de regresión es la relación de compresión inicial. Las unidades de la relación de compresión inicial son mils/(log(10)g/6.45 cm2 (pulgada cuadrada)). Para fines de simplicidad la relación de compresión inicial se reporta aquí sin unidades. La parte relevaníe de iodos los documeníos citados en la sección "Descripción detallada de la invención" se incorporan como referencia en la presente y no debe interpretarse que la cita de dichos documentos es la admisión de que conforman la industria anterior con respecío a la presente invención. Aun cuando se han ilustrado y descriío las realizaciones particulares de la preseníe invención, será claro para aquellas personas con experiencia en la indusíria que pueden realizarse diversos cambios y modificaciones sin apartarse del espíriíu y alcance de la invención. Se ha pretendido, por consiguieníe, abarcar en las reivindicaciones anexas iodos los cambios y modificaciones deníro del alcance de la invención.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un producto de toalla de papel tisú grabado en relieve que comprende una o más hojas de papel tisú, en donde por lo menos una de las hojas de papel íisú comprende una pluralidad de relieves en donde por lo menos una de las hojas grabadas en relieve íiene un área total grabada en relieve menor o igual que 15 % y caracterizado porque por lo menos una las hojas tiene una alíura promedio de relieve de por lo menos 650 µm, de preferencia por lo menos 1000 µm, con más preferencia por lo menos 1250 µm, con la mayor preferencia por lo menos 1400 µm, y un facíor E de 0.6 a 41.6 cm4 por número de relieves (0.0150 a 1.0000 pulgadas4 por número de relieves).
2. Un producío de toalla de papel íisú grabado en relieve de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende dos o más hojas de papel tisú, de preferencia en donde por lo menos dos de las hojas están grabadas en relieve una con otra.
3. Un producto de toalla de papel íisú grabado en relieve de conformidad con la reivindicación 1 , caracíerizado además porque la pluralidad de relieves esíán en un paírón no aleatorio de relieves positivos y un patrón no aleatorio correspondiente de relieves negativos, de preferencia en donde íanío el patrón positivo como el paírón negaíivo comprende por lo menos un subpaírón curvilíneo no aleatorio, cada uno comprende uno o más relieves.
4. Un producto de toalla de papel tisú grabado en relieve de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el subpatrón curvilíneo no aleatorio comprende un elemenío coníinuo.
5. Un producío de toalla de papel tisú grabado en relieve de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el subpatrón curvilíneo no aleaíorio comprende una pluralidad de elemeníos de grabado en relieve.
6. Un producío de toalla de papel íisú grabado en relieve de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque comprende más de un subpatrón positivo correspondieníe deníro del paírón no aleaíorio de relieves positivos, en donde la distancia entre los subpaírones posiíivos es mayor o igual que 0.6 cm (0.25 pulgadas), de preferencia 0.7 cm (0.3 pulgadas), y 1.9 cm (0.75 pulgadas) y menor que 2.54 cm (1.00 pulgadas).
7. Un producío de toalla de papel íisú grabado en relieve de conformidad con la reivindicación 6, caracíerizado además porque un subpaírón negaíivo esíá ubicado eníre dos subpaírones positivos.
8. Un producto de toalla de papel tisú grabado en relieve, caracferizado además porque el producto de toalla de papel íisú íiene una relación de la alíura del relieve a l calibre cargado m ayor q ue 1 .45 y menor que 3.5, de preferencia mayor que 1.60 y menor que 3.00.
9. Un producto de toalla de papel tisú grabado en relieve que comprende una o más hojas de papel íisú, caracíerizado porque el producto de toalla de papel íisú íiene una relación de compresión inicial mayor que 25, de preferencia mayor que 30.
10. Un producío de toalla de papel íisú grabado en relieve que comprende una o más hojas de papel tisú, en donde por lo menos una de las hojas de papel íisú comprende una pluralidad de relieves, caracíerizado porque lo menos una de las hojas grabadas en relieve íiene una altura promedio del relieve de por lo menos 650 µm y tiene una capacidad de absorción mayor que 21.3 gramos por gramo.
MXPA/A/2006/009389A 2004-02-17 2006-08-17 Productos de papel grabado en relieve de anidado profundo MXPA06009389A (es)

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