ES2638592T3 - Rollo de papel absorbente de escaso espacio necesario - Google Patents

Abstract

Rollo de papel de limpieza obtenido por enrollado alrededor de un mandril, de una hoja de papel absorbente multipliegues, comprendiendo la hoja al menos un primero (10) y un segundo (20) pliegues de papel absorbente, siendo cada uno de gramaje comprendido entre 15 y 30 g/m2 e incorporando al menos uno de los pliegues un aditivo resistente húmedo, estando el espesor de la hoja Ep comprendido entre 0,02 y 0,07 cm, siendo el diámetro del mandril inferior a 3,5 cm, preferentemente inferior a 3 cm y estando el diámetro de dicho rollo comprendido entre 4,5 cm y 11 cm, preferentemente entre 4,5 y 9,5 cm, para un volumen V de papel absorbente por unidad de longitud del rollo y siendo la capacidad de absorción A de la hoja en cm3 de agua por gramo de papel superior a 6 cm3/g, rollo caracterizado por el hecho de que la relación E >= A/(Ep*V) es superior o igual a 3,2, teniendo los pliegues de la hoja unas primeras protuberancias orientadas hacia el interior de la hoja, imbricándose al menos un 15 % de las primeras protuberancias (13) de un pliegue entre las primeras protuberancias (23) del otro pliegue

Description

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DESCRIPCION

Rollo de papel absorbente de escaso espacio necesario

La presente invencion se refiere al campo de los productos absorbentes de papel destinados a la limpieza, para un uso, en concreto, domestico.

Tecnica anterior

Los papeles de limpieza estan realizados con unas fibras de papel e incorporan diferentes aditivos de los cuales, en particular, un aditivo que les confiere una resistencia mejorada a la humedad. Este tipo de aditivo que se designa en lo que sigue aditivo resistente humedo constituye una red a traves de la hoja que no altera la capacidad de las fibras de papel para absorber los lfquidos sustituyendose al mismo tiempo por las uniones interfibras que forman el papel que se rompen en presencia de agua.

En la medida en que un producto de papel esta destinado a la limpieza, su composicion fibrosa y qmmica asf como su estructura estan adaptadas para este uso. Con respecto a un producto similar destinado a un uso sanitario, por ejemplo, debe ser a la vez mas resistente al desgarro y tener una mejor capacidad de absorcion de los lfquidos.

Los papeles de limpieza incorporan, por lo tanto, en el plano qmmico un agente que les confiere resistencia a la humedad y estan estructurados de manera que absorban una cantidad maxima de lfquido, acuoso en particular. Con esta finalidad, segun la tecnica anterior, se asocian generalmente entre sf dos o varios pliegues de papel gofrado. Los motivos de gofrado y la deformacion que inducen se eligen para conferir el espesor mas importante posible limitando al mismo tiempo la perdida de resistencia mecanica inducida por el gofrado y que resulta de la rotura de uniones interfibras a lo largo de las zonas que estan sometidas a las tensiones de gofrado. El papel se riza generalmente para darle la capacidad de alargamiento necesario para el gofrado.

Los modos de ensamblaje de los pliegues son globalmente de dos tipos. El modo de asociacion de tipo puntas contra puntas se obtiene por el gofrado de protuberancias sobre cada uno de los pliegues, separadamente, segun un mismo motivo seguido de la puesta frente por frente de las protuberancias de los dos pliegues y del pegado entre sf de sus cuspides que entran en contacto. Segun el modo de ensamblaje de tipo conocido con el nombre "nested", los dos pliegues que hay que unir se gofran con unas protuberancias cuyos motivos se eligen de manera que las protuberancias de un pliegue puedan imbricarse en los del otro pliegue, haciendose la union por pegado de las cuspides de un pliegue en el fondo del motivo del otro pliegue. Con estos modos de asociacion la absorcion se mejora de este modo con respecto a la hoja de base gracias a los espacios habilitados entre los dos pliegues. La altura de las protuberancias esta limitada, sin embargo, por la perdida de resistencia mecanica que induce un gofrado profundo.

El documento de los Estados Unidos US-A-3738905 divulga un papel que incluye unos valores de gramaje, de espesor y de capacidad de absorcion que se encuentran en los rangos mencionados en la reivindicacion 1. El documento WO-A-02/40260 divulga un rollo de papel de tipo "nested", estando el papel fabricado segun la tecnica TAD y tomando la imagen espejo de la topologfa de una tela de formacion.

Los productos de limpieza para uso domestico se presentan generalmente en forma de rollos con una hoja continua en forma de banda, eventualmente dividida en formatos rectangulares por unos precortes transversales, enrollada alrededor de un mandril.

Objeto de la invencion

Las dimensiones de los rollos actualmente estan estandarizadas, con un diametro y una anchura dados. Debido al objetivo de absorcion que tienen como objeto los fabricantes de papel, los rollos presentan un volumen de espacios vacfos importante. Sin embargo, sena economica y ecologicamente interesante reducir este volumen conservando al mismo tiempo las propiedades del producto.

El presente depositante se ha fijado como objetivo la realizacion de rollos de papel de limpieza mas compactos que los rollos de la tecnica anterior para una misma longitud de banda de papel.

Se ha fijado como objetivo igualmente la realizacion de rollos compactos con una hoja de papel absorbente que conserva sustancialmente las mismas propiedades que las hojas de la tecnica anterior en cuanto y a absorcion y a resistencia al desgarro o mejora esta ultima.

Se ha encontrado una solucion, de conformidad con la invencion, con un rollo de papel de limpieza obtenido por enrollado alrededor de un mandril, de una hoja de papel absorbente multipliegues, comprendiendo la hoja al menos un primer y un segundo pliegues de papel absorbente, siendo cada uno de gramaje comprendido entre 15 y 30 g/m2 e incorporando al menos uno de los pliegues un aditivo resistente humedo, estando el espesor de la hoja Ep comprendido entre 0,02 y 0,07 cm, siendo el diametro del mandril inferior a 3,5 cm, preferentemente inferior a 3 cm y

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estando el diametro de dicho rollo comprendido entre 4,5 cm y 11 cm, preferentemente entre 4,5 cm y 9,5 cm para un volumen V de papel absorbente por unidad de longitud del rollo y siendo la capacidad de absorcion A de la hoja en gramos de agua por gramo de papel superior a 6 cm3/g. La relacion E=A/(Ep*V) es superior o igual a 3,2.

Esta relacion expresa el hecho de que se tiene una capacidad de absorcion optima teniendo al mismo tiempo un volumen del papel reducido.

El espesor de la hoja esta comprendido preferentemente entre 0,03 y 0,06 cm y la capacidad de absorcion inferior a 16 cm3/g.

Preferentemente, la hoja tiene una longitud comprendida entre 8 m y 30 m y la banda que forma la hoja esta precortada a lo largo de lmeas de separacion transversal en trozos sucesivos; el numero de trozos esta comprendido entre 25 y 300 y su longitud esta comprendida entre 100 y 300 mm. Los pliegues de la hoja tienen unas primeras protuberancias orientadas hacia el interior de la hoja y al menos un 15% de las primeras protuberancias de un pliegue se imbrican entre las primeras protuberancias del otro pliegue. La densidad de las primeras protuberancias esta comprendida entonces entre 20 y 90 y preferentemente entre 30 y 60.

Segun un primer modo de realizacion, el rollo esta formado por una hoja de la que al menos uno de los pliegues tiene una masa volumica de no mas de 0,15 g/cm3, presentando dicho pliegue unas primeras protuberancias del tipo obtenido por moldeo sobre una tela marcadora de la maquina para papel sobre la que se fabrica el papel.

Mas particularmente, las primeras protuberancias de los pliegues tienen una altura con respecto al plano de base del pliegue comprendida entre un 40 y un 80 % del espesor del pliegue y, de conformidad con otra caractenstica, el espaciamiento en una direccion entre las primeras protuberancias es al menos igual a la mayor dimension de las primeras protuberancias segun dicha direccion. Los dos pliegues no estan calandrados y han conservado el abultamiento de antes de transformacion.

El tipo de papel que presenta unas caractensticas de este tipo se obtiene ventajosamente por un procedimiento de fabricacion sin compresion segun el cual el secado de la hoja se realiza al menos en parte por un flujo de aire caliente soplado a traves del espesor de la hoja. En concreto, la hoja, despues de escurrido, y presentando una tasa de humedad apropiada, se deposita sobre una tela marcadora, tejida de manera que se habiliten unas cavidades en superficie. La hoja se moldea sobre la tela adaptandose al relieve de esta; las fibras se orientan en parte segun una direccion perpendicular al plano de la tela y se arrastran en su desplazamiento relativo por el flujo de aire caliente que se dirige perpendicularmente a la tela. El aire arrastra al menos en parte la humedad de la hoja y fija las fibras en su posicion. Cuando se desprende de la tela, que se designa tela marcadora en el campo, la hoja presente, de este modo, unas protuberancias que corresponden a las cavidades de la tela. El caracter abultado de la hoja es el resultado en parte del secado producido por el flujo de aire que pasa a traves de la masa de fibras y en parte del moldeo sobre la tela marcadora. La geometna de la hoja moldeada depende de la de la tela marcadora.

Este modo de fabricacion del papel se conoce bien de por sf. Se designa comunmente por su acronimo en ingles TAD para "Through Air Drying". La hoja obtenida por esta tecnica es mas abultada que una hoja fabricada segun la tecnica con secado convencional por prensado y conocido por su acronimo en ingles CWP para "Conventional Wet Pressed".

Esta tecnica de secado TAD puede combinarse con otro modo de secado que tenga como objeto el rizado de la hoja. Esta se pega todavfa en estado humedo sobre un cilindro secador denominado Yankee, despues se desprende por medio de una cuchilla apropiada.

Segun otro modo de realizacion, la hoja se obtiene a partir de dos pliegues gofrados y obtenidos segun la tecnica convencional denominada CWP.

De conformidad con otra caractenstica, los pliegues se unen entre sf, en concreto, por pegado, a lo largo de zonas de union, siendo dichas zonas de union de espesor reducido con respecto a la de la hoja y formando una cavidad sobre cada una de las dos caras de la hoja. Dicho de otra manera, no forman aspereza en superficie; no son prominentes con respecto a la superficie de la hoja. La union permite mantener los pliegues imbricados el uno en el otro y asegura la estabilidad de la hoja doble. Las zonas unidas son finas con respecto a las zonas no unidas. No anaden espesor a la hoja. Con el fin de asegurar una buena cohesion para el ensamblaje de los dos pliegues, las zonas de union se reparten regularmente en la superficie de la hoja. No obstante, ocupan menos de un 15 % de la superficie de la hoja, preferentemente de un 0,2 a un 7 % y mas particularmente de un 3 % a un 6 %.

De conformidad con otra caractenstica, el rendimiento de absorcion, igual a la relacion de la capacidad de absorcion, medida en cm3 de agua absorbida por gramo de papel, sobre el volumen en peso, medido en cm3 por gramo, es superior a uno. Esta es una propiedad destacable de la hoja que la distingue de los productos gofrados convencionales. Segun la tecnica anterior, en efecto, se ha buscado aumentar el espesor de la hoja de papel por medio de un gofrado con la finalidad de mejorar la absorcion. La expresion de un rendimiento de absorcion superior a uno significa que el gofrado experimentado por los pliegues esta limitado a la union de los pliegues entre sf y que

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el espesor de la hoja se ha reducido. Una hoja de este tipo presenta de forma sorprendente a la vez un espesor reducido que permite la puesta en rollo con un diametro mas escaso que los rollos de la tecnica anterior, para una misma composicion fibrosa y qmmica conservando al mismo tiempo globalmente las propiedades de absorcion. Con respecto a la hoja de base solo se constata una ligera reduccion de la capacidad de absorcion, del orden de un 5 %. Ademas, dado que el papel no experimenta ningun gofrado o un gofrado de mas escasa intensidad que un producto equivalente en cuanto a composiciones fibrosa y qmmica de la tecnica anterior, las propiedades mecanicas de resistencia al desgarro se mejoran. La mejora con respecto a cada uno de los pliegues es el resultado de la union entre los pliegues.

El papel permite, de este modo, la realizacion de rollos compactos. Esta compacidad se expresa por la medicion de la esponjosidad del rollo. En este caso es inferior a 35 siendo al mismo tiempo superior a la de rollos formados por bandas enrolladas muy apretadas sin mandril cuya esponjosidad es muy escasa.

La invencion trata igualmente sobre un procedimiento de fabricacion de un rollo con una hoja obtenida de la siguiente forma:

- Se proporcionan dos bandas de papel, cada una para uno de dichos dos pliegues, estando las dos bandas dispuestas la una con respecto a la otra de manera que las primeras protuberancias esten vueltas hacia la otra banda;

- La primera banda se gofra sobre un cilindro de gofrado que presenta unos picos por aplicacion de un cilindro de caucho; despues de gofrado la altura de la parte prominente que forma los relieves es inferior al espesor de la banda de papel;

- Se aplica un adhesivo sobre los relieves obtenidos sobre la primera banda,

- La segunda banda se coloca sobre la primera banda mientras que la primera banda se mantiene sobre el cilindro de gofrado y un cilindro de emparejado aplicado sobre el conjunto asegura la union de las dos bandas.

El procedimiento de la invencion esta caracterizado por el hecho de que, por una parte, la presion aplicada por el cilindro de caucho y, por otra parte, la presion aplicada por el cilindro de emparejado permiten la union de dos bandas a lo largo de las zonas pegadas sin que se formen unas prominencias sobre la cara de la hoja contra la cual se aplica el cilindro de emparejado. Preferentemente, para TAD las dos bandas no han experimentado ninguna transformacion de calandrado u otra transformacion equivalente desde la fabricacion en la maquina para papel.

Segun un primer modo de obtencion de la hoja, las dos bandas son de papel TAD.

Segun otro modo de obtencion de la hoja, una banda, preferentemente la primera banda, es de papel TAD y la otra banda es de papel de tipo CWP del que las primeras protuberancias se obtienen por gofrado.

Segun todavfa otro modo de obtencion de la hoja, las dos bandas de papel son de tipo CWP y las primeras protuberancias para las dos bandas se obtienen por gofrado.

Breve descripcion de las figuras

La invencion se describe mas en detalle con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

La figura 1 muestra la representacion esquematica en corte transversal de una hoja para la realizacion de un rollo conforme a la invencion;

La figura 2 representa, de forma esquematica, una instalacion que permite fabricar una hoja;

La figura 3 es una fotograffa de una hoja, segun un ejemplo de realizacion, vista en corte transversal;

La figura 4 es una fotograffa de un pliegue de la hoja de la figura 3, visto por su lado rugoso;

La figura 5 muestra un dispositivo de medicion de la esponjosidad.

Descripcion detallada de la invencion

Modo de realizacion con una hoja de papel de tipo TAD

La figura 1 muestra, de forma esquematica, una hoja 1 para la realizacion de un rollo conforme a la invencion vista en corte transversal, estando el espesor representado en una escala diferente con respecto a la anchura. Esta compuesta por dos pliegues 10 y 20 de papel absorbente de calidad destinada a la limpieza. El papel es segun este modo de realizacion del tipo TAD.

El papel contiene un aditivo resistente humedo tal como una resina PAE (poliamida epiclorhidrina) conocida en el campo.

Cada pliegue presenta sobre la cara vuelta hacia el interior de la hoja unas asperezas en forma de protuberancias discretas, primeras protuberancias 13 y 23, que se extienden en una direccion perpendicular a la base de la hoja, estando la base referencia 11 y 21 respectivamente. A estas protuberancias corresponden unas cavidades sobre la

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cara opuesta, 13' y 23'. Este relieve se obtiene en la maquina para papel cuando la hoja despues de su formacion y su escurrido, aguas abajo de la caja de cabeza, se deposita sobre una tela denominada marcadora que presenta unas zonas en hueco. La tasa de sequedad de la hoja en esta fase esta comprendida entre un 15 % y un 30 %. La estructura tridimensional de la superficie de marcado es el resultado de una tejedura apropiada de los hilos de la tela marcadora. Las fibras de papel depositadas sobre esta tela en la medida en que todavfa no estan unidas se desplazan por el flujo de aire que atraviesa y toman para una parte una orientacion que tiene un componente radial; la conformacion de la hoja al relieve de la tela se fija por el secado. La tasa de sequedad de la hoja a la salida de la tela marcadora esta alrededor de un 80 %. En el presente ejemplo, la tela marcadora es de utilizacion habitual para la fabricacion de papel tejido. La tela se elige de tal manera que la densidad de las protuberancias obtenidas sobre la hoja este comprendida entre 20 y 90 protuberancias, preferentemente entre 30 y 60.

El motivo de las primeras protuberancias, 13 y 23, sobre los dos pliegues permite su imbricacion. La cuspide de una primera protuberancia sobre un pliegue se aloja entre las primeras protuberancias sobre el otro pliegue. Las protuberancias se imbrican al menos en parte las unas en las otras, al menos un 15 % y segun el motivo de marcado puede haber al menos un 40 % de ello. El resto de las protuberancias experimenta un aplastamiento por el cilindro de emparejado. Esta imbricacion conduce a un espesor D de la hoja inferior a la suma de los espesores D1 y D2 de cada uno de los pliegues. Se observa que el espesor D1 del pliegue 10 es igual al espesor d11 de la masa fibrosa de la base 11 mas la altura d12 de las primeras protuberancias 12. Sucede lo mismo para el espesor del pliegue 20: D2 = d21 + d22. La invencion comprende los casos en los que las protuberancias de los dos pliegues son identicas, pero tambien en los que las protuberancias son el resultado de marcados sobre unas telas marcadoras diferentes. De este modo, d11 puede ser igual o diferente de d12 y d21 puede ser igual o diferente de d22.

Metodo de medicion de las alturas de protuberancia.

La altura de las protuberancias esta definida por la altura medida entre la superficie del pliegue en la base de las protuberancias y la cuspide de estas ultimas. El metodo para medir la diferencia de altura de las protuberancias esta definido a continuacion:

Se dispone de un equipo comercializado que esta adaptado para la realizacion de las mediciones de superficie de objetos tridimensionales. Comprende un aparato de medicion de la superficie (comercializado bajo la designacion Optotop/mpe III), un programa de toma de vista de 3 dimensiones (comercializado bajo la designacion Optocat), un programa de analisis de imagen (comercializado bajo la designacion Toposurf).

Se colocan las muestras de lado "rugoso" frente a la iluminacion del analizador de 3D de manera que se estudie el pliegue interno de la hoja. Cada muestra se aplasta lo mejor posible para evitar medir unas diferencias de alturas parasitas. La superficie analizada es un rectangulo de 20X16 mm. Se ilumina la superficie por una proyeccion de franjas luminosas. Las franjas tienen la misma frecuencia de desfile, pero estan desfasadas en n/2 de un desfile al otro. Las franjas se deforman en la superficie del objeto en 3D. El analisis de la deformacion permite calcular la altura de cada uno de los puntos de la superficie del objeto. Se obtiene una serial sinusoidal que el software Optocat procesa. La imagen se adquiere por triangulacion entre el proyector de franjas P, la hoja y la camara digital.

A continuacion, se procesan las imagenes por el software Toposurf. La imagen se aplasta en primer lugar para compensar las deformaciones opticas debidas al objetivo de la camara, despues se nivelan para suprimir los valores extremos (se conserva un 99,9 % de los datos). Entonces, se obtiene una imagen de referencia. Cada pixel de la imagen se referencia en el espacio y posee unos lados que siguen los tres ejes.

A continuacion, se procesan las imagenes de referencia por la funcion "Extract a profile". Esta funcion permite trazar una lmea sobre la imagen de referencia y hacer un perfil de altura de 2D que sigue la recta trazada. A continuacion, se extrae este perfil y se calcula una diferencia entre la media z de los puntos altos y la media z de los puntos bajos.

Sobre la hoja fabricada con la tela marcadora mencionada mas arriba, la diferencia de altura medida segun este metodo es de 0,186 mm +/- 0,023 mm.

Para medir la profundidad de los huecos sobre el pliegue de lado "suave", este metodo da una diferencia de altura de 0,180 mm +/- 0,021 mm.

Metodo de medicion de los espesores

En la presente solicitud, los espesores de un pliegue o de la hoja estan definidos y medidos como sigue:

Una pila de doce muestras de producto se dispone sobre una bandeja fija, un palpador en forma de placa rectangular de superficie 10 cm2 se monta sobre un vastago deslizante movil perpendicularmente con respecto a la bandeja fija; el palpador descansa sobre la cuspide de la pila con una velocidad de descenso de 2 mm/s, despues, aplica una presion de 20 g/cm2 sobre la hoja. Al final de una duracion de 5 segundos, se mide el valor de la distancia que separa las dos bandejas. El espesor es la doceava parte del valor medido.

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De conformidad con otra caractenstica, los dos pliegues de papel absorbentes estan unidos entre sf a lo largo de zonas de union 25'; preferentemente los dos pliegues estan unidos entre sf por una pelfcula de pegamento 26, tal como un pegamento polivimlico. Uno de los dos pliegues, en este caso 20, presenta unas segundas protuberancias 25 formadas por gofrado. La altura de estas protuberancias es inferior al espesor D de la hoja 1 y no forma aspereza sobre la cara opuesta de la hoja. De hecho, la hoja presenta en las zonas de union una primera cavidad por el lado de la protuberancia sobre el pliegue 20 y una cavidad de menor profundidad sobre la cara opuesta. La profundidad de la cavidad sobre la cara opuesta puede ser aplanada como en la representacion de la figura 1.

En las zonas de union la hoja esta aplastada. Esta reduccion de espesor es el resultado de la fabricacion como se vera esto en la descripcion del procedimiento mas adelante.

Un modo de asociacion de los dos pliegues se ilustra en la figura 2. El procedimiento implementa una instalacion de gofrado 30 que comprende un cilindro grabado 31, un cilindro de material elastomero 32 que coopera con el cilindro grabado 31 para gofrar la banda de papel entre el cilindro grabado y el cilindro elastomero 32, un cilindro de desvfo 33, paralelo al cilindro grabado, un aplicador de pegamento 34 con un cilindro aplicador que coopera con el cilindro grabado y un cilindro de emparejado 35 que coopera con el cilindro grabado. El cilindro grabado esta provisto de picos 25a que forman un motivo correspondiente al motivo de las zonas de union que se desea realizar sobre la hoja de papel absorbente.

El procedimiento es el siguiente: dos bandas de papel absorbente 10 y 20 destinadas a formar los pliegues de la hoja de la invencion, se grnan, por ejemplo, desde unas bobinas madres respectivas. La banda 20 pasa entre el cilindro grabado 31 y el cilindro elastomero 32 en el que se gofra con el motivo de los picos 25a; la presion de gofrado es suficiente para el gofrado de las segundas protuberancias 25 sobre la banda 20, pero la presion permanece lo suficientemente escasa para que las segundas protuberancias 25 sean a penas mas altas que las primeras protuberancias. Se senala que la banda 20 esta dispuesta de manera que las primeras protuberancias 23 esten por el mismo lado que las segundas protuberancias 25 del cilindro grabado; la banda 20 pasa delante del aplicador de pegamento 34 que aplica una pelfcula de pegamento sobre las cuspides de las segundas protuberancias 25. La banda 10 se grna alrededor del cilindro de desvfo 33 y se coloca sobre la banda 20. Las primeras protuberancias 13 se vuelven hacia las primeras protuberancias 23 de la banda 20. El conjunto se grna hacia el cilindro de emparejado 35 que es de material duro. La dureza del cilindro de emparejado impide el gofrado de la hoja doble. La presion ejercida por el cilindro de emparejado tiene como unica funcion unir las dos bandas por la pelfcula de pegamento sobre las segundas protuberancias. Cuando la banda 10 entra en contacto con la banda 20, las primeras protuberancias 13 de la banda 10 se posicionan al menos para una parte de entre ellas entre las protuberancias 23 de la banda 20 de manera que se imbriquen entre sf Aguas abajo del cilindro de emparejado, la hoja doble obtenida presenta la estructura tal como se muestra en la figura 1.

La hoja doble se grna a continuacion hacia una estacion de puesta en rollo. La hoja que es ancha se precorta en primer lugar por una cuchilla dentada en el sentido a traves a intervalos regulares para formar las espigas que unen dos trozos sucesivos. La hoja se enrolla alrededor de un mandril de carton sobre una longitud correspondiente al numero de trozos deseado. Como la hoja doble es fina, no es necesario que se tire fuertemente sobre la hoja para obtener un rollo compacto.

Una vez bobinado el rollo, unos cuchillos recortan el rollo en rollos de menor longitud y se acondicionan en paquetes listos para comercializarse. El rollo obtenido es compacto con la misma longitud de banda de papel que el rollo estandar. Permite unas ganancias en cuanto a logfstica con una ganancia de espacio durante el transporte y para el almacenamiento, en concreto.

Ejemplo de realizacion con una hoja de papel TAD

Hoja de base

Se fabrico un papel absorbente segun la tecnica TAD utilizando una tela de formacion marcadora. El papel destinado a un uso domestico para la limpieza incorpora diversos aditivos de los cuales un aditivo resistente humedo de tipo PAE.

La figura 4 representa una imagen digitalizada de la cara interna de los dos pliegues, procesada con matices de gris; gris oscuro para las zonas de altitud mas escasa hasta gris claro para las zonas de altitud mas elevada. Se senala que las protuberancias son unas zonas discretas repartidas regularmente en la superficie de la hoja

Sus caractensticas son las siguientes:

- Masa volumica (densidad): 0,0695 g/cm3 que es la relacion de la masa de superficie sobre el espesor;

- Masa de superficie: 21,7 g/m2;

- Espesor de la hoja: 0,312 mm;

- Densidad de las primeras protuberancias (tela de formacion): 45 +/-5 por cm2;

- Altura de las protuberancias: 0,200 mm +/- 0,021;

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- Densidad de superficie de las protuberancias: 0,436 cm2/cm2;

- Superficie media de las protuberancias: 0,00458 cm2.

La hoja de base procedente de la maquina para papel se ha transformado segun el procedimiento de la invencion para obtener una hoja doble.

- Masa volumica de la hoja doble: 0,09 g/cm3

- Espesor de la hoja doble (producto terminado): 0,47 mm

Las caractensticas de cada pliegue despues de ensamblaje son:

- Espesor medio de los pliegues: 0,297 mm,

- Densidad de las protuberancias (tela de formacion): 45 +/-5 por cm2,

- Altura de las protuberancias: 0,186 mm +/-0,023,

- Densidad de superficie de las protuberancias: 0,216 cm2/cm2,

- Superficie media de las protuberancias: 0,00227 cm2.

Para el pliegue gofrado, correspondiente al pliegue 20 de la figura 1, la diferencia de altura medida entre la cuspide de las segundas protuberancias 25 del papel tejido y las primeras protuberancias 23 es de 0,019 mm. De este modo, se verifica que la cuspide de las zonas de union no es prominente con respecto a la superficie de la hoja.

Se constata que el espesor medio de la hoja doble es bastante inferior a la suma de los espesores medios de cada uno de los dos pliegues.

Sobre un producto obtenido de este modo se ha procedido a unas mediciones de absorcion comparativas con un producto de la tecnica anterior comercializado por el presente depositante bajo la marca Okay a la vez sobre unos productos fabricados en una lmea piloto y sobre unos productos fabricados en una lmea industrial.

1) Productos realizados en la misma lmea piloto mismos motivos de gofrado, mismas recetas: composiciones fibrosas y quimicas):

Las mediciones de las resistencias se efectuaron sobre el producto segun las normas EN 12625-4 (resistencia seca) y EN 12625-5 (resistencia humeda).

Las mediciones de la absorcion se efectuaron segun la norma EN 12625-8.

OKAY Invencion

Gramaje (g/cm2)

0,00428 0,00426

Espesor(cm)

0,072 0,047

Resistencia seca sentido maquina MD (N/m)

389 492

Resistencia seca sentido a traves CD (N/m)

319 464

Resistencia humeda sentido maquina MD (N/m)

105 139

Resistencia humeda sentido a traves CD (N/m)

88 126

Volumen en peso teorico (cm3/g)

16,82 11,03

Capacidad de absorcion del agua (cm3/g)

13,5 12,3

Rendimiento de absorcion

80 % (-24 % vs tejido) 111 % (+7 % vs tejido)

2) Productos realizados en linea industrial:

OKAY Invencion

Gramaje (g/cm2)

0,004232 0,00434

Espesor(cm)

0,0804 0,051

Resistencia seca sentido maquina MD (N/m)

375 581

Resistencia seca sentido a traves CD (N/m)

245 409

Resistencia humeda sentido a traves CD (N/m)

70 104

Volumen en peso teorico (cm3/g)

19 11,08

Capacidad de absorcion del agua (agua - cm3/g)

14,6 11,75

Rendimiento de absorcion

77 % (-20 % vs tejido) 106 % (+9 % vs tejido)

Se constata que, en los dos casos, el rendimiento de absorcion, relacion de la capacidad de absorcion sobre el volumen en peso, es mas importante para el producto de la invencion. El motivo de gofrado no tiene una influencia.

Se ha reproducido en la figura 3, una fotograffa de un corte transversal de la hoja aumentada 10 veces. Se senala que las primeras protuberancias 13 y 23 estan bastante imbricadas mayoritariamente las unas en las otras. Para una parte de la superficie de los pliegues las primeras protuberancias pueden no imbricarse perfectamente.

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Los dos pliegues estan unidos a lo largo de una zona de union de escaso espesor 25'. La zona de union no sobresale sobre una cara o la otra de la hoja; estan presentes unas cavidades sobre cada una de las caras de la hoja, a lo largo de la union 25'.

Tambien se observa que los dos pliegues tienen tendencia a separarse el uno del otro debido a la resiliencia del papel. De este modo, la union permite el mantenimiento en posicion uno con respecto al otro de los dos pliegues. Es suficiente con que la superficie pegada sea inferior a un 15 % y preferentemente este comprendida entre un 0,2 y un 7 %.

Se fabricaron unos rollos de papel por enrollado de la hoja ensamblada de este modo alrededor de un mandril de 27 mm de diametro. El enrollado se realizo sin ejercer sobre la hoja una traccion particular si no es una traccion suficiente para enrollado sin apriete.

Las caractensticas del rollo obtenido en este ejemplo con respecto a un rollo de la tecnica anterior comercializado por el presente depositante bajo la marca Okay.

Okay Invencion

Longitud de hoja (mm)

235 235

Altura del rollo (mm)

230 230

Numero de hojas

43 43

Diametro (mm)

106 77

Espacio necesario en el suelo (cm2)

88 47

Numero de rollos por m2

113 214

Ratio de los numeros de rollos versus Okay

100 % 189 %

Volumen del rollo (cm3)

2030 1071

Ratio de los volumenes versus Okay

100 % 53 %

Se midio la esponjosidad del rollo despues de formacion.

La medicion de la esponjosidad o dureza, con referencia a la figura 6 consiste en deslizar el rollo R sobre el vastago 61 montado sobre un soporte ngido 60, horizontal, en forma de clavija.

Se dispone un palpador 62 en forma de un disco de 30 mm de diametro sobre el rollo, en medio del ancho. Se coloca un comparador 63, en este caso de marca ROCH y se ajusta a cero su aguja; con este comparador una vuelta de aguja corresponde a un desplazamiento de un mm. Sobre la bandeja 64 del comparador, se pone un peso 65 de 1 kg. Se senala la amplitud del aplastamiento experimentado por el rollo (se hacen dos mediciones sobre la circunferencia del rollo). La esponjosidad o la dureza es la media de las dos mediciones expresadas como 1/10 de mm.

De este modo, para el ejemplo de rollos obtenidos segun la invencion, la esponjosidad medida es de 20.

A tftulo de comparacion, la esponjosidad de un producto vendido bajo la marca Okay por el depositante es de 90. Otros modos de realizacion

Forma parte igualmente de la invencion la realizacion del rollo con una hoja de papel cuyos pliegues son unos papeles obtenidos segun una tecnica convencional de fabricacion, tipo CWP, con compresion de la hoja, despues secado sobre un cilindro secador, Yankee, asociado a un rizado. Cada pliegue comprende un motivo de gofrado con un motivo de protuberancia, conocido bajo el nombre de microgofrado, constituido por protuberancias discretas, de forma globalmente troncoconica o piramidal. Entonces, la densidad de las protuberancias es superior a 30 por cm2.

Para fabricar una hoja de este tipo se modifica la instalacion de la figura 2 previendo unos cilindros de gofrado. Por ejemplo, el cilindro puede ser un cilindro grabado con dos motivos a unas alturas diferentes que permiten el gofrado simultaneo sobre el pliegue de los dos motivos de las primeras y de las segundas protuberancias.

Segun otro modo de realizacion, la hoja utilizada es una hoja tubrida con un pliegue de papel TAD tal como se ha presentado mas arriba y una hoja de papel CWP de mas arriba.

Se procedio a la fabricacion de rollos de 7,7 de diametro sobre un mandril de carton de 2,7 cm de diametro. La cantidad de papel enrollada sobre el mandril para formar el rollo representaba un volumen V de 41 cm3 por unidad de longitud del rollo en cm.

Se calculo la relacion E para tres modos de realizacion; una hoja TAD, una hoja hfbrida y una hoja CWP las tres de espesor Ep, 0,05 cm y de capacidad de absorcion A segun la tabla de mas abajo. Para calcular E, se divide el valor de A por el espesor Ep de la hoja, despues por el volumen V de papel sobre el rollo por unidad de longitud. Los

valores de la relacion E calculados se indican en la tabla. Se constato que esta era superior a 3,2.

Procediendo al mismo calculo sobre un producto comercializado Okay del presente solicitante, se verifico que la relacion E era inferior a 3,2, vease la tabla.

Diametro rollo (cm) Diametro mandril (cm) Volumen tejido/rollo salvo mandril (cm3) V Gramaje (g/m2) Espesor(cm) Ep Absorcion (cm3/g) A E

Invencion 2- pliegues TAD

7,7 2,7 41 42,6 0,05 12,3 6,0

Invencion Hfbrida

7,7 2,7 41 40,9 0,05 11,6 5,7

Invencion x 2- pliegues CWP

7,7 2,7 41 35 0,05 7,5 3,4

Okay

10,6 4,3 74 42,32 0,0804 14,6 2,5

Claims (14)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   REIVINDICACIONES

   1. Rollo de papel de limpieza obtenido por enrollado alrededor de un mandril, de una hoja de papel absorbente multipliegues, comprendiendo la hoja al menos un primero (10) y un segundo (20) pliegues de papel absorbente, siendo cada uno de gramaje comprendido entre 15 y 30 g/m2 e incorporando al menos uno de los pliegues un aditivo resistente humedo, estando el espesor de la hoja Ep comprendido entre 0,02 y 0,07 cm, siendo el diametro del mandril inferior a 3,5 cm, preferentemente inferior a 3 cm y estando el diametro de dicho rollo comprendido entre 4,5 cm y 11 cm, preferentemente entre 4,5 y 9,5 cm, para un volumen V de papel absorbente por unidad de longitud del rollo y siendo la capacidad de absorcion A de la hoja en cm3 de agua por gramo de papel superior a 6 cm3/g, rollo caracterizado por el hecho de que la relacion E = A/(Ep*V) es superior o igual a 3,2, teniendo los pliegues de la hoja unas primeras protuberancias orientadas hacia el interior de la hoja, imbricandose al menos un 15 % de las primeras protuberancias (13) de un pliegue entre las primeras protuberancias (23) del otro pliegue.
2. 2. Rollo segun la reivindicacion anterior cuyo espesor de la hoja esta comprendido entre 0,03 y 0,06 cm.
3. 3. Rollo segun una de las reivindicaciones 1 y 2 cuya capacidad de absorcion de la hoja es inferior a 16 cm3/g.
4. 4. Rollo segun una de las reivindicaciones anteriores, cuya hoja tiene una longitud comprendida entre 8 m y 30 m y la banda que forma la hoja esta precortada a lo largo de lmeas de separacion transversales en trozos sucesivos, estando el numero de trozos comprendido entre 25 y 300 y la longitud de los trozos esta comprendida entre 100 y 300 mm.
5. 5. Rollo segun una de las reivindicaciones 1 a 4 cuyas primeras protuberancias son discretas y de densidad comprendida entre 20 y 90 y preferentemente entre 30 y 60.
6. 6. Rollo segun una de las reivindicaciones 1 a 5 cuyo al menos uno de los pliegues que constituyen la hoja tiene una masa volumica de no mas de 0,15 g/cm3, presentando dicho pliegue unas primeras protuberancias (13, 23) del tipo obtenido por moldeo sobre una tela marcadora de la maquina para papel sobre la que se fabrica el papel.
7. 7. Rollo segun la reivindicacion anterior del cual para cada uno de los pliegues las primeras protuberancias tienen una altura (d12, d22) con respecto al plano de base del pliegue comprendida entre un 40 y un 80 % del espesor del pliegue.
8. 8. Rollo segun la reivindicacion 7 del cual, para cada uno de los pliegues, el espaciamiento en una direccion entre las primeras protuberancias es al menos igual a la mayor dimension de las primeras protuberancias segun dicha direccion.
9. 9. Rollo segun una de las reivindicaciones 1 a 5 cuyo al menos uno de los pliegues es del tipo CWP.
10. 10. Rollo segun una de las reivindicaciones 1 a 9 cuyos pliegues estan unidos entre sf, en concreto, por pegado, a lo largo de zonas de union (25'), no formando preferentemente dichas zonas de union una aspereza en superficie de la hoja.
11. 11. Rollo segun la reivindicacion anterior cuyas zonas de union ocupan menos de un 15 %, preferentemente de un 0,2 % a un 7 % de la superficie de la hoja y mas particularmente de un 3 a un 6 %.
12. 12. Rollo segun una de las reivindicaciones anteriores del cual para la hoja, el rendimiento de absorcion igual a la relacion de la capacidad de absorcion, medido en cm3 de agua absorbida por gramo de papel, sobre el volumen en peso, medido en cm3 por gramo, es superior a 1, siendo el volumen en peso inferior a 12 cm3/g.
13. 13. Rollo segun una de las reivindicaciones anteriores cuya esponjosidad es inferior a 35.
14. 14. Procedimiento de fabricacion de un rollo segun una de las reivindicaciones anteriores que comprende la fabricacion de una hoja con las siguientes etapas:

    a. Se proporcionan dos bandas de papel (10, 20), cada una para uno de dichos dos pliegues, estando las dos bandas dispuestas la una con respecto a la otra de manera que las primeras protuberancias (13, 23) esten vueltas hacia la otra banda,

    b. La primera banda (20) se gofra sobre un cilindro de gofrado (31) que presenta unos picos (25a) por aplicacion de un cilindro de caucho (32),

    c. Se aplica un adhesivo sobre los relieves (25) obtenidos sobre la primera banda,

    d. La segunda banda (10) se coloca sobre la primera banda mientras que la primera banda se mantiene sobre el cilindro de gofrado (31) y un cilindro de emparejado (35) aplicado sobre el conjunto asegura la union de las dos bandas a lo largo de las zonas de union pegadas (25'),

    caracterizado por el hecho de que la presion aplicada por el cilindro de caucho (32) y la presion aplicada por el

    cilindro de emparejado (35) permiten la union de las dos bandas a lo largo de las zonas pegadas sin que se formen unas protuberancias sobre la cara de la hoja contra la cual se aplica el cilindro de emparejado.