MX2009000078A

MX2009000078A - Una trama que comprende un acolchado.

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Publication number: MX2009000078A
Application number: MX2009000078A
Authority: MX
Inventors: Steven Lee Barnholtz; Matthew Todd Hupp; Charles Allen Redd
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2006-07-05
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2009-01-23
Also published as: US20080008853A1; EP2035608A2; CA2656631A1; WO2008005500A3; WO2008005500A2

Abstract

La presente invención es un sistema audiovisual todo-incluido multifuncional para niños. El sistema funciona para aliviar los varios temores de los niños que surgen en la noche, incluyendo pero no limitado a ruidos, movimientos, formas y sombras. En adición, el sistema entretiene a los niños durante el día, proporcionando compañía a los niños para llevar con ellos, y un reproductor de música y cuentos. El Sistema de Guardián Nocturno es una herramienta única que construye confianza, fortalece a los niños y les ayuda a dormir mejor, todo mientras estimula su crecimiento intelectual durante esta etapa del desarrollo.

Description

UNA TRAMA QUE COMPRENDE UN ACOLCHADO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a tramas, tales como estructuras fibrosas, que comprenden un acolchado, los productos de papel sanitario que las comprenden y métodos para su fabricación. Más particularmente, la presente invención se refiere a tramas, tales como estructuras fibrosas, que comprenden un acolchado que comprende un material no extensible, tal como fibras no extensibles, los productos de papel sanitario que las comprenden y métodos para su fabricación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las tramas, particularmente estructuras fibrosas, que comprenden acolchados se conocen en la industria. Estas estructuras fibrosas utilizan fibras y/o películas extensibles para formar acolchados dentro de las estructuras fibrosas. Por ejemplo, en una ejecución de la industria anterior, las fibras de polipropileno son fundidas por soplado sobre una estructura fibrosa de pulpa celulósica y luego se someten a un proceso generador de acolchados que empuja las fibras de polipropileno a través de las fibras de pulpa celulósica, creando así un acolchado de fibras de polipropileno (un acolchado de fibra extensible). Los formuladores de estas tramas y/o estructuras fibrosas aparentemente nunca creyeron que los acolchados podrían formarse de un material no extensible, especialmente de fibras no extensibles. Algunas de sus preocupaciones incluyen la rotura de las fibras no extensibles durante el proceso generador de acolchados antes de que un acolchado pudiese formarse. Como consecuencia, nunca antes ha sido lograda una trama que comprende un acolchado que comprende un material no extensible, especialmente fibras no extensibles. Puesto que los materiales de fibra y/o película extensible, por lo general, son polímeros termoplásticos, el costo de estos materiales es considerable para utilizar en estructuras fibrosas que se incorporan en productos de papel sanitario, tales como papel higiénico, pañuelo desechable y toallas de papel, en particular, haciendo de ese modo difícil para los fabricantes de productos de papel sanitario utilizar estos polímeros termoplásticos. Por consiguiente, existe la necesidad de tramas, particularmente estructuras fibrosas, que comprenden un material no extensible, particularmente fibras no extensibles, en donde la estructura fibrosa comprende un acolchado que comprende un material no extensible, particularmente fibras no extensibles, los productos de papel sanitario que las comprenden y métodos para su fabricación.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN La presente invención satisface las necesidades descritas anteriormente proporcionando una trama, tal como una estructura fibrosa, que comprende un acolchado que comprende un material no extensible, particularmente fibras no extensibles. En un ejemplo de la presente invención, se proporciona una trama, tal como una estructura fibrosa, que comprende un acolchado que comprende un material no extensible, tal como fibras no extensibles. En otro ejemplo de la presente invención, se proporciona un método para fabricar una trama de conformidad con la presente invención, en donde el método comprende los pasos de: a. formar una trama que comprende un material no extensible, tal como fibras no extensibles; b. impartir extensibilidad a la trama, o por lo menos una porción de la trama, para formar una trama extensible o porción de la trama, por ejemplo de manera que la trama exhiba un estiramiento de menos de 800 % como se mide por el método de prueba de tracción de tramo corto; y c. someter la trama extensible o porción de la trama a una operación generadora de acolchado de manera que se forma en la trama un acolchado que comprende un material no extensible (por ejemplo, fibras no extensibles). En aún otro ejemplo de la presente invención, se proporciona un producto de papel sanitario de una sola o múltiples hojas que comprende una trama de conformidad con la presente invención. Por consiguiente, la presente invención proporciona una trama que comprende un acolchado que comprende un material no extensible, particularmente fibras no extensibles, un producto de papel sanitario que comprende tal trama y un método para fabricar tal trama.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una representación esquemática de una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención; La Figura 2 es una vista en perspectiva de un aparato para formar una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención; La Figura 3 es una representación en sección transversal del aparato mostrado en la Figura 2; La Figura 4 es una vista en perspectiva de una porción del aparato de la Figura 2 para formar una estructura fibrosa de la presente invención; La Figura 5 es una vista en perspectiva ampliada de una porción del aparato de la Figura 4; La Figura 6 es una representación esquemática de una porción de una estructura fibrosa de múltiples hojas de conformidad con la presente invención; La Figura 7 es una representación esquemática de una porción de una estructura fibrosa de múltiples hojas de conformidad con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se utiliza en la presente, "trama" significa una estructura prácticamente plana, por ejemplo, una película y/o una estructura fibrosa. La trama puede comprender una superficie que comprende ondulaciones. Estas ondulaciones pueden formarse mediante el crepado de la trama y/o la transferencia precipitada de la trama durante el proceso de fabricación de la trama. Para los fines de la presente invención solamente, "acolchado" significa una región, en forma de un circuito continuo, de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario que se extiende desde la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario a lo largo o prácticamente a lo largo del eje Z ("eje Z", como se utiliza en la presente, se entiende comúnmente en la industria para indicar una dirección "fuera del plano" generalmente ortogonal al plano X-Y, como se muestra, por ejemplo, en la Figura 1 ). En un ejemplo, un acolchado de conformidad con la presente invención es un circuito continuo que se extiende a lo largo del eje Z desde el plano X-Y de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario, en donde el acolchado comprende un material no extensible, tal como fibras no extensibles. En otro ejemplo, un acolchado de conformidad con la presente invención es un circuito continuo que se extiende a lo largo del eje Z desde el plano X-Y de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario, en donde el acolchado comprende por lo menos 10 % y/o por lo menos 20 % y/o por lo menos 30 % y/o por lo menos 50 % y/o 100 % o menos y/o 90 % o menos y/o 70 % o menos en peso de las fibras totales presentes en el acolchado de fibras no extensibles. En otro ejemplo, el acolchado comprende 100 % en peso de las fibras totales presentes en el acolchado de fibras no extensibles; en otras palabras, en este ejemplo, el acolchado está conformado totalmente de fibras no extensibles. El acolchado puede definir un área hueca interior abierta o prácticamente abierta que está generalmente libre de fibras. En otras palabras, los acolchados de la presente invención pueden presentar una estructura semejante a un "túnel" en lugar de un elemento tipo nervadura semejante a una "carpa" que exhibe paredes laterales continuas, como se enseña en la industria anterior. En un ejemplo, el túnel está orientado en dirección de máquina (MD) de la estructura fibrosa. Si la trama comprende una superficie que tiene ondulaciones orientadas en dirección transversal a la máquina, entonces el acolchado puede orientarse perpendicular a tales ondulaciones. En otro ejemplo, como consecuencia del acolchado, se forma una discontinuidad en la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario en su plano X-Y. Como se utiliza en la presente, una "discontinuidad" es una interrupción a lo largo del lateral/superficie de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario opuesta al acolchado. En otras palabras, una discontinuidad es un agujero y/o cavidad y/o vacío en un lateral/superficie de la estructura fibrosa creada como resultado de la formación del acolchado sobre el lateral/superficie opuesta de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario. En un ejemplo, una deformación en una superficie de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario tal como una protuberancia, chichón, circuito u otra estructura saliente que se extiende desde una superficie de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario de la presente invención. En un ejemplo, los acolchados de la estructura fibrosa de la presente invención pueden aumentar el calibre (húmedo y/o seco) y/o volumen (húmedo y/o seco)) de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario. Por ejemplo, los acolchados de la estructura fibrosa de la presente invención pueden aumentar el calibre en por lo menos aproximadamente 10 % y/o por lo menos aproximadamente 20 % con relación a la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario antes de la formación de los acolchados. En otro ejemplo, los acolchados pueden orientarse hacia adentro en un producto fibroso de múltiples hojas, pueden orientarse hacia afuera sobre un producto de papel sanitario de múltiples hojas, y pueden orientarse de manera que una hoja tiene los acolchados orientados hacia adentro y otra hoja tiene los acolchados orientados hacia afuera en/sobre el producto de papel sanitario de múltiples hojas. En aún otro ejemplo, la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario acolchonado de la presente invención puede enrollarse retorcidamente para formar un rollo de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario. Este rodillo puede exhibir un calibre efectivo que es mayor que el calibre combinado de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario no acolchonado. En aún otro ejemplo, los acolchados de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario pueden introducirse paulativamente para grabarse, imprimirse y/o perforarse sobre y/o dentro de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario. En aún otro ejemplo, los acolchados de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario pueden generar características estéticas mejoradas a través de la creación de alturas/elevaciones diferentes y/o regiones de textura diferentes, regiones de opacidad diferentes, colores diferentes (cuando los acolchados tienen colores (iguales o variados), la colocación en secuencia de tinta o grabado u otras marcas distintivas dentro de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario. Como se utiliza en la presente, "material no extensible" se refiere a un material que está presente dentro de una porción de una trama, tal como una estructura fibrosa, en donde la trama exhibe un estiramiento de menos de 800 % y/o menos de 700 % y/o menos de 600 % y/o menos de 500 % y/o menos de 400 % y/o menos de 300 % como se mide de acuerdo al método de prueba de tracción de tramo corto descrito en la presente. En un ejemplo, una superficie de una trama de conformidad con la presente invención comprende un material no extensible. Además de un material no extensible, tal como fibras no extensibles, una superficie de una trama de conformidad con la presente invención puede comprender fibras extensibles, tal como fibras de polímero termoplástico. Estas fibras de polímero termoplástico pueden comprender un polímero termoplástico seleccionado del grupo consistente de: Polipropileno, copolímeros de polipropileno, polietileno, copolímeros de polietileno, tereftalato de polietileno, copolímeros de tereftalato de polietileno y mezclas de éstos. Como se utiliza en la presente "fibras no extensibles" se refiere a las fibras que están presentes dentro de una porción de una trama, tal como una estructura fibrosa, en donde la trama exhibe un estiramiento de menos de 800 % y/o menos de 700 % y/o menos de 500 % y/o menos de 400 % y/o menos de 300 % como se mide de acuerdo al método de prueba de tracción de tramo corto descrito en la presente. En un ejemplo, una o más de las fibras no extensibles exhiben una longitud de menos de aproximadamente 7 mm y/o menos de aproximadamente 6.5 mm y/o menos de aproximadamente 6 mm y/o menos de aproximadamente 5 mm y/o menos de aproximadamente 3 mm y/o menos de aproximadamente 2.5 mm y/o de aproximadamente 0.4 mm a aproximadamente 7 mm y/o de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 6.5 mm y/o de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 6 mm y/o de aproximadamente 0.6 mm a aproximadamente 5 mm. En un ejemplo, una o más de las fibras no extensibles comprende una fibra de origen natural. Como se utiliza en la presente, "Fibra" significa una estructura física alargada que tiene una longitud aparente que supera considerablemente su diámetro aparente, es decir, una relación de longitud y diámetro de por lo menos aproximadamente 10. Las fibras que tienen una sección transversal no circular y/o de forma tubular son comunes; el "diámetro", en este caso, puede considerarse que es el diámetro de un círculo que tiene un área en sección transversal igual al área en sección transversal de la fibra. Más específicamente, como se utiliza en la presente, el término "fibra" se refiere a fibras que conforman la estructura fibrosa. La presente invención conternpla el uso de una variedad de fibras para fabricar la estructura fibrosa, tales como, por ejemplo, las fibras naturales o las fibras sintéticas o cualquier otra fibra adecuada, y cualquier combinación de éstas. Las fibras naturales que conforman la estructura fibrosa ("fibras de origen natural") útiles en la presente invención incluyen las fibras de origen animal, fibras de origen mineral, otras fibras de plantas (tales como tricomas y/o pelos de semillas) y mezclas de éstos. Las fibras de origen animal pueden seleccionarse, por ejemplo, del grupo consistente de lana, seda y otras fibras de proteína de origen natural y mezclas de éstos. Las otras fibras vegetales pueden, por ejemplo, derivarse de una planta seleccionada del grupo consistente de madera, algodón, borras de algodón, lino, sisal, abacá, cáñamo, hesperaloe, yute, bambú, bagazo, kudzu, maíz, sorgo, calabaza, maguey, estropajo y mezclas de éstas.

Fibras madereras; muchas veces denominadas pulpas de madera incluyen las pulpas químicas, tales como las pulpas Kraft (sulfato) y pulpas de sulfito, y también las pulpas mecánicas y semimecánicas incluidas, por ejemplo, la madera triturada, la pulpa termomecánica, la pulpa quimiomecánica (CMP, por sus siglas en inglés), la pulpa quimiotermomecánica (CT P, por sus siglas en inglés) y la pulpa de sulfito semiquímica neutra (NSCS, por sus siglas en inglés). Sin embargo, se pueden preferir las pulpas químicas ya que imparten una sensación táctil superior de suavidad a las hojas de tejido fabricadas de las mismas. Se pueden utilizar pulpas derivadas de árboles caducifolios (de aquí en adelante citadas, también, como "madera de frondosas") y de coniferas (de aquí en adelante citadas, también, como "madera de coniferas"). Las fibras de maderas duras y de maderas blandas pueden mezclarse, o de manera alternativa, depositarse en capas para proporcionar un material estratificado o en capas. Las patentes de los EE.UU. núm. 4,300,981 y núm. 3,994,771 se incorporan a la presente como referencia con el propósito de divulgar la estratificación de las fibras de madera dura y de madera blanda. También son aplicables a la presente invención, las fibras derivadas de papel reciclado, las cuales pueden contener cualquiera o todas las categorías antes mencionadas así como otros materiales no fibrosos tales como cargas y adhesivos utilizados para facilitar la fabricación original de papel. Las fibras de pulpa de madera pueden ser cortas (característica de las fibras de madera dura) o largas (característica de las fibras de maderas blandas). Los ejemplos no limitantes de fibras cortas incluyen las fibras derivadas de una fuente de fibras seleccionada del grupo consistente de acacia, eucalipto, arce, roble, álamo, abedul, chopo, aliso, fresno, cerezo, olmo, nogal americano, álamo, goma, nogal, acacia blanca, sicómoro, haya, catalpa, sasafrás, melina, albizia, kadam y magnolia. Los ejemplos no limitantes de fibras largas incluyen fibras derivadas de pino, pícea, abeto, alerce americano, tsuga, ciprés y cedro. Se prefieren las fibras de coniferas obtenidas mediante el proceso Kraft y originarias de climas más septentrionales. Además de las diversas fibras de pulpa de madera, se pueden utilizar en la presente invención otras fibras celulósicas, tales como borras de algodón, rayón y bagazo. También pueden utilizarse las fibras sintéticas ("fibras que no ocurren en la naturaleza"), tales como las fibras poliméricas. Pueden utilizarse polímeros elastoméricos, polipropileno, polietileno, poliéster, poliolefina, alcohol polivinílico y nailon. Las fibras poliméricas pueden comprender polímeros naturales de fuentes, tales como el almidón, las proteínas y/o la celulosa. Las fibras poliméricas pueden fabricarse mediante cualesquier métodos adecuados conocidos en la industria. Una trama fibrosa embrionaria se puede preparar, por lo general, a partir de una dispersión acuosa de fibras papeleras, aunque se pueden utilizar dispersiones en líquidos diferentes al agua. Las fibras se dispersan en el líquido portador para que tengan una consistencia de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.3 por ciento. Se cree que la presente invención puede también ser aplicable a las operaciones de formación de humedad, en donde las fibras se dispersan en un líquido portador para tener una consistencia menor que aproximadamente 50 % o menor que aproximadamente 10 %. Como se utiliza en la presente, "estructura fibrosa" significa una estructura que comprende una o más fibras. En un ejemplo, una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención significa un arreglo ordenado de fibras dentro de una estructura para realizar una función. Los ejemplos no limitantes de estructuras fibrosas de la presente invención incluyen materiales compuestos (incluso plásticos reforzados y cemento reforzado), papel, telas (incluyendo telas tejidas, de punto y no tejidas) y almohadillas protectoras (por ejemplo, para pañales o productos para la higiene femenina). Una bolsa de fibras sueltas no es una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención.

Los ejemplos no limitantes para elaborar estructuras fibrosas incluyen los procesos conocidos de tendido en húmedo y tendido al aire utilizados para la fabricación de papel. Tales procesos incluyen, por lo general, pasos para preparar una composición de fibra en la forma de una suspensión en un medio húmedo, más específicamente, en un medio acuoso, o un medio seco, más específicamente, gaseoso, es decir, con aire como medio. Al medio acuoso utilizado para procesos de tendido en húmedo se le denomina, frecuentemente, pulpa de fibra. Luego se utiliza la suspensión fibrosa para depositar una pluralidad de fibras en un alambre de formación o banda, de tal manera que se forme una estructura fibrosa embrionaria, luego de lo cual el secado y/o unión de las fibras entre sí resulta en una estructura fibrosa. Se puede llevar a cabo un procesamiento ulterior de la estructura fibrosa de tal modo que se forme una estructura fibrosa terminada. Por ejemplo, en procesos papeleros típicos, la estructura fibrosa terminada es la estructura fibrosa que está enrollada en un carrete al final del proceso papelero y que puede, posteriormente, convertirse en un producto terminado, por ejemplo, un producto de papel sanitario. Las estructuras fibrosas de la presente invención pueden ser homogéneas o estratificadas. Si son estratificadas, las estructuras fibrosas pueden comprender por lo menos dos, y/o por lo menos tres, y/o por lo menos cuatro, o por lo menos cinco capas. Como se utiliza en la presente, "producto de papel sanitario" significa una trama suave, de baja densidad (es decir, < aproximadamente 0.15 g/cm3) útil como un implemento de limpieza para la limpieza posterior a la orina y posterior a la defecación (papel higiénico), para las descargas otorrinolaringológicas (pañuelos desechables), y para usos absorbentes y de limpieza multifuncionales (toallas absorbentes). El producto de papel sanitario puede estar enrollado retorcidamente sobre sí mismo alrededor de un núcleo o sin un núcleo, para formar un rollo de producto de papel sanitario. "Peso base", como se utiliza en la presente, es el peso por área unitaria de una muestra indicada en libras/3000 pies2 o g/m2. El peso base se mide preparando una o más muestras de un área determinada (m2) y pesando las muestras de una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención y/o un producto de papel que comprende esta estructura fibrosa en un csp 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. Los pesos se registran cuando las lecturas en la balanza son constantes. Luego se calcula el peso promedio (g) y el área promedio de las muestras (m2). El peso base (g/m2 o gsm) se calcula dividiendo el peso promedio (g) por el área promedio de las muestras (m2). Como se utiliza en la presente, "calibre" o "calibre de la hoja" se refiere al grosor macroscópico de una estructura fibrosa de una sola hoja, producto de lienzo o película de conformidad con la presente invención. El calibre de una estructura fibrosa, producto de lienzo o película de conformidad con la presente invención se determina cortando una muestra de la estructura fibrosa, producto de lienzo o película de manera que es de tamaño más grande que la superficie de carga de un pie autocentrante, donde la superficie de carga del pie autocentrante tiene un área de superficie circular de aproximadamente 20.25 cm2 (3.14 pulg2). La muestra queda confinada entre una superficie horizontal plana y la superficie de carga de un pie autocentrante. La superficie de carga del pie autocentrante aplica una presión de confinamiento a la muestra de 15.5 g/cm2 (aproximadamente 1.44 kPa (0.21 psi)). El calibre es el espacio resultante entre la superficie plana y la superficie de carga de un pie autocentrante. Estas mediciones se pueden obtener usando un probador de grosor electrónico VIR Modelo II disponible de Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA. La medición del calibre se repite y se registra al menos cinco (5) veces para calcular el calibre promedio. El resultado se reporta en milímetros. En un ejemplo, la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario de una sola hoja de conformidad con la presente invención exhiben un calibre de la hoja de por lo menos aproximadamente 0.508 mm (20 mils) y/o por lo menos aproximadamente 0.762 mm (30 mils) y/o por lo menos aproximadamente 1.524 mm (60 mils). Como se utiliza en la presente, el término "calibre efectivo" significa el grosor radial que ocupa una capa de una estructura fibrosa y/o producto de papel sanitario enrollado retorcidamente de tal estructura fibrosa y/o producto de papel sanitario. Para facilitar la determinación del calibre efectivo, se describe en la presente un método de prueba de calibre efectivo. El calibre efectivo de una muestra de una estructura fibrosa y/o producto de papel sanitario puede variar del calibre del lienzo de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario debido a la tensión del enrollado, anidado de las deformaciones, etc. Como se utiliza en la presente, "densidad" o "densidad aparente" significa la masa por volumen unitario de un material. Para las estructuras fibrosas, la densidad o la densidad aparente puede calcularse dividiendo el peso base de una muestra de estructura fibrosa por el calibre de la muestra de la estructura fibrosa con las conversiones apropiadas incorporadas allí mismo. La densidad y/o la densidad aparente utilizadas en la presente se expresan en g/cm3. La "resistencia a la tracción en estado seco" (o simplemente "resistencia a la tracción", como se utiliza en la presente) de una estructura fibrosa y/o producto de papel sanitario se mide de acuerdo a lo siguiente. Se proporcionan tiras de 2.5 cm X 12.7 cm (una (1) pulgada por cinco (5) pulgadas) de estructura fibrosa y/o producto de papel sanitario. La tira se coloca sobre un probador de tracción electrónico Modelo 1122 comercialmente disponible de Instron Corp., Cantón, Massachusetts, en un recinto acondicionado a una temperatura de 73 °F ± 4 °F (aproximadamente 28 °C ± 2.2 °C) y una humedad relativa de 50 % ± 10 %. La velocidad de cruceta del aparato para ensayos de tracción es 4.0 pulgadas por minuto (aproximadamente 10.2 cm/minuto) y la longitud de la aguja es 4.0 pulgadas (aproximadamente 10.2 cm). Para determinar la resistencia a la tensión en seco puede utilizarse este método en cualquier dirección. La "resistencia total a la tensión en seco" o TDT (por sus siglas en inglés) es el resultado total aritmético de la resistencia a la tensión MD y CD de las tiras. Como se utiliza en la presente, los términos "absorbente" y "absorbencia" significan la característica de la estructura fibrosa que permite que absorba y retenga los fluidos, particularmente el agua y las soluciones y suspensiones acuosas. Al evaluar la absorbencia del papel, no sólo es importante la cantidad absoluta de líquido que retendrá una cantidad determinada de papel, sino que también es importante la velocidad en que el papel absorberá el fluido. La absorbencia se mide en la presente mediante el método de prueba de la hoja completa horizontal (HFS, por sus siglas en inglés) que se describe en la sección de métodos de prueba de este documento. En un ejemplo, las estructuras fibrosas y/o productos de papel sanitario de conformidad con la presente invención exhiben una absorbencia HFS mayor que aproximadamente 5 g/g, mayor que aproximadamente 8 g/g y/o mayor que aproximadamente 10 g/g a aproximadamente 100 g/g. En otro ejemplo no limitante, las estructuras fibrosas y/o productos de papel sanitario de conformidad con la invención exhiben una absorbencia HFS de aproximadamente 12 g/g a aproximadamente 30 g/g. "Dirección de la máquina" o "MD", como se utiliza en la presente, significa la dirección paralela al flujo de la estructura fibrosa a través de la máquina para fabricar papel y/o del equipo para fabricar el producto. "Dirección transversal a la máquina" o "CD", como se utiliza en la presente, significa la dirección perpendicular a la dirección de máquina en el mismo plano de la estructura fibrosa y/o del producto de papel que comprende la estructura fibrosa.

"Hoja" y "hojas", como se utilizan en la presente, significan una estructura fibrosa individual opcionalmente para ser colocada en una relación cara a cara prácticamente contigua con otras hojas, formando una estructura fibrosa de múltiples hojas. También se contempla que una sola estructura fibrosa puede formar eficazmente dos "hojas" o múltiples "hojas", por ejemplo, doblándola sobre sí misma. Como se utiliza en la presente, los artículos "un" y "unos" cuando se utilizan en la presente invención, por ejemplo, "un surfactante aniónico" o "una fibra", se sobreentiende que significan uno o más del material que se reivindica o describe. Todos los porcentajes y proporciones se calculan en peso, a menos que se indique de cualquier otra forma. Todos los porcentajes y proporciones se calculan en función de la composición total, a menos que se indique de cualquier otra forma. A menos que se especifique de cualquier otra forma, todos los niveles del componente o la composición se expresan en referencia al nivel de activo de ese componente o composición, y son exclusivos de impurezas, por ejemplo, solventes residuales o subproductos, los cuales pueden estar presentes en las fuentes distribuidas comercialmente.

Estructura fibrosa La estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario de la presente invención puede fabricarse de cualquier estructura precursora fibrosa adecuada (una estructura fibrosa que no ha sido sometida a una operación generadora de acolchado) conocida por los experimentados en la industria. En un ejemplo, la estructura precursora fibrosa puede fabricarse mediante un proceso de tendido al aire. En otro ejemplo, la estructura precursora fibrosa puede fabricarse mediante un proceso de tendido en húmedo. La estructura precursora fibrosa puede elaborarse a partir de un suministro fibroso que produce una trama fibrosa embrionaria de una sola capa o un suministro fibroso que produce una trama fibrosa embrionaria de múltiples capas. En un ejemplo, las estructuras fibrosas precursoras de conformidad con la presente invención pueden seleccionarse del grupo consistente de: Estructuras fibrosas secadas por aire pasante, estructuras fibrosas de densidad diferencial, estructuras fibrosas de peso base diferencial, estructuras fibrosas tendidas en húmedo, estructuras fibrosas tendidas al aire, estructuras fibrosas secadas convencionales, estructuras fibrosas crepadas o no crepadas, estructuras fibrosas densificadas con la aplicación de un patrón o densificadas sin la aplicación de un patrón, estructuras fibrosas compactadas o no compactadas, particularmente no compactadas de alto volumen, estructuras fibrosas no tejidas que comprenden fibras sintéticas o multicomponentes, estructuras fibrosas homogéneas o de múltiples capas, estructuras fibrosas dobles recrepadas, estructuras fibrosas no crepadas, estructuras fibrosas coforma y mezclas de éstas. En un ejemplo, la estructura fibrosa tendida al aire se selecciona del grupo consistente de estructuras fibrosas de unión térmica tendidas al aire (TBAL, por sus siglas en inglés), estructuras fibrosas unidas con látex tendidas al aire (LBAL, por sus siglas en inglés) y estructuras fibrosas de unión mixta tendidas al aire (MBAL, por sus siglas en inglés). Las estructuras fibrosas precursoras pueden exhibir una densidad prácticamente uniforme o pueden exhibir regiones de densidad diferencial. En otras palabras, las regiones de alta densidad en comparación con otras regiones dentro de la estructura fibrosa con patrón. Por lo general, cuando una estructura fibrosa no está presionada contra un secador cilindrico, tal como un secador Yankee, mientras la estructura fibrosa se encuentra todavía húmeda y sostenida por una tela para secado por aire pasante o por otra tela, o cuando una estructura fibrosa tendida al aire no está unida por puntos, la estructura fibrosa exhibe, por lo general, una densidad prácticamente uniforme. En un ejemplo, ia estructura precursora fibrosa de la presente invención comprende 100 % o aproximadamente 100 % en peso, en base a una estructura precursora fibrosa de fibras de pulpa de madera. En otro ejemplo, la estructura precursora fibrosa de la presente invención comprende de aproximadamente 100 % a aproximadamente 10 % y/o de aproximadamente 100 % a aproximadamente 30 % y/o de aproximadamente 100 % a aproximadamente 50 % y/o de aproximadamente 100 % a aproximadamente 75 % en peso, en base a la estructura precursora fibrosa seca de fibras de pulpa de madera. En este tipo de estructura precursora fibrosa, las otras fibras, si las hay, pueden ser fibras sintéticas continuas, prácticamente continuas, o fibras sintéticas cortadas. Se puede impartir una extensibilidad suficiente a una trama precursora (estructura fibrosa) para formar un acolchado que comprende de cualquier otra forma un material no extensible, mediante cualquier medio adecuado tal como formar la trama en una tela estructurada de secado por aire pasante, escorzado, crepado, microcontracción húmeda, y/o transferencia precipitada. Alternativamente, la trama precursora (p. ej., la estructura fibrosa) puede no escorzarse. La estructura precursora fibrosa puede ser densificada con patrón. Una estructura fibrosa densificada con patrón se caracteriza por tener un campo relativamente voluminoso de densidad de fibra relativamente baja y un conjunto de zonas densificadas de densidad de fibra relativamente alta. Este campo voluminoso alternativamente se caracteriza como un campo de regiones acolchadas. Las zonas densificadas alternativamente se refieren como regiones de nudillos. Estas zonas densificadas pueden estar discretamente espaciadas dentro del campo de alto volumen o pueden estar interconectadas, total o parcialmente, dentro del campo de alto volumen.

La estructura precursora fibrosa puede no estar compactada ni densificada con patrón. La estructura precursora fibrosa puede ser homogénea o comprender capas múltiples. La estructura precursora fibrosa puede fabricarse a partir de un suministro fibroso que produce una trama fibrosa embrionaria de una sola capa o un suministro fibroso que produce una trama fibrosa embrionaria de múltiples capas. Las estructuras fibrosas precursoras de la presente invención pueden comprender cualesquier ingredientes adecuados conocidos en la industria. Ejemplos no limitantes de ingredientes adecuados que pueden incluirse en las estructuras fibrosas precursoras incluyen las resinas de resistencia permanente y/o temporal en húmedo, resinas de resistencia en seco, agentes suavizantes, agentes humectantes, agentes resistentes a la pelusa, agentes mejoradores de la absorbencia, agentes inmovilizantes, particularmente en combinación con composiciones emolientes de loción, agentes antivirales incluso ácidos orgánicos, agentes antibacterianos, poliésteres de poliol, agentes antimigración, plastificantes de polihidroxilo, agentes opacantes, agentes aglutinantes, agentes desenlazantes, colorantes, polímeros de desprendimiento de la suciedad (agentes poliméricos hidrofilizantes, agentes de humedecimiento y mezclas de éstos. Estos ingredientes, cuando están presentes en la estructura fibrosa de la presente invención, pueden estar presentes en cualquier nivel basado en el peso seco de la estructura fibrosa. Por lo general, estos ingredientes, cuando están presentes, pueden estar presentes a un nivel de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 50 % y/o de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 20 % y/o de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 5 % y/o de aproximadamente 0.03 a aproximadamente 3 % y/o de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 1.0 % en peso, en base a una estructura precursora fibrosa seca. La estructura fibrosa de la presente invención y/o los productos de papel sanitario que la comprenden pueden tener un peso base de aproximadamente 10 g/m2 a · aproximadamente 120 g/m2, y/o de aproximadamente 14 g/m2 a aproximadamente 80 g/m2 y/o de aproximadamente 20 g/m2 a aproximadamente 60 g/m2. Las estructuras fibrosas de la presente invención y/o los productos de papel sanitario que las comprenden pueden tener una resistencia total a la tensión en seco mayor que aproximadamente 59 g/cm (150 g/pulg), y/o de aproximadamente 78 g/cm (200 g/pulg) a aproximadamente 394 g/cm (1000 g/pulg) y/o de aproximadamente 98 g/cm (250 g/pulg) a aproximadamente 335 g/cm (850 g/pulg). Las estructuras fibrosas de la presente invención y/o los productos de papel sanitario que comprenden dichas estructuras fibrosas pueden tener una densidad de aproximadamente 0.60 g/cc o menor, y/o de aproximadamente 0.30 g/cc o menor, y/o de aproximadamente 0.04 g/cc a aproximadamente 20 g/cc. Las estructuras fibrosas de la presente invención y/o los productos de papel sanitario que comprenden tales estructuras fibrosas pueden tener una pelusa de aproximadamente 2 o más y/o aproximadamente 4 o más y/o de aproximadamente 6 o más a aproximadamente 12 o menos y/o aproximadamente 10 o menos y/o aproximadamente 8 o menos. Como se muestra en la Figura 1 , se proporciona una estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario 10 que comprende un acolchado 12. El acolchado 12 comprende un material no extensible 14, tal como fibras no extensibles 16. Como resultado de la creación del acolchado 12, se forma un área abierta hueca 20 dentro del acolchado 12 y se forma una discontinuidad 22 sobre la superficie no acolchonada 24 de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario 10. Aún cuando el ejemplo esquemático no lo muestra, la discontinuidad 22 puede ser más pequeña en ancho en el plano X que el ancho máximo en el plano X del acolchado 12. La estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario 10 pueden fabricarse de fibras 26, que pueden ser extensibles o no extensibles. La estructura fibrosa de la presente invención puede combinarse con una estructura fibrosa adicional igual o diferente de la estructura fibrosa de la presente invención. Los acolchados presentes en la estructura fibrosa de la presente invención pueden sobresalir por lo menos en la estructura fibrosa adicional. Además, los acolchados presentes en la estructura fibrosa de la presente invención pueden sobresalir a través de la estructura fibrosa adicional como resultado de la rotura de la estructura fibrosa adicional en el punto del acolchado. Cuando se combinan con una o más estructuras fibrosas adicionales, iguales o diferentes a la estructuras fibrosas de la presente invención para formar un producto de papel sanitario de múltiples hojas, los acolchados pueden orientarse hacia adentro de manera que los acolchados no forman parte de una superficie exterior del producto de papel sanitario o hacia afuera de manera que los acolchados si forman parte de una superficie exterior del producto de papel sanitario. En un ejemplo, los acolchados de dos estructuras fibrosas diferentes de la presente invención de un producto de papel sanitario de múltiples hojas pueden contactarse entre sí al estar orientados hacia dentro de manera que los acolchados no forman parte de una superficie exterior del producto de papel sanitario. Sin embargo, los acolchados de las estructuras fibrosas pueden estar separados uno de otro por una o más estructuras fibrosas adicionales iguales o diferentes a la estructuras fibrosas de la presente invención. Alternativamente, los acolchados de dos estructuras fibrosas diferentes de la presente invención de un producto de papel sanitario de múltiples hojas pueden orientarse de otra manera, una estructura fibrosa que tiene los acolchados orientados hacia afuera de manera que los acolchados forman parte de una superficie exterior del producto de papel sanitario y una estructura fibrosa que tiene los acolchados orientados hacia adentro de manera que los acolchados no forman parte de una superficie exterior del producto de papel sanitario. En otro ejemplo, los acolchados de dos estructuras fibrosas diferentes de la presente invención de un producto de papel sanitario de múltiples hojas pueden estar orientados ambos hacia afuera de manera que los acolchados forman un parte de las superficies exteriores del producto de papel sanitario. La estructura fibrosa adicional puede combinarse con la estructura fibrosa de la presente invención por cualquier medio adecuado. La estructura fibrosa puede combinarse antes o después de que los acolchados estén presentes en la estructura fibrosa de la presente invención. La estructura fibrosa de la presente invención y la estructura fibrosa adicional pueden exhibir diferentes propiedades de estiramiento con carga máxima. Por ejemplo, la estructura fibrosa de la presente invención puede exhibir un estiramiento con carga máxima que es menor que el estiramiento con carga máxima de la estructura fibrosa adicional. En otro ejemplo, una estructura fibrosa de la presente invención o porciones de ella pueden exhibir un estiramiento pre-acolchonado con carga máxima que es inferior al estiramiento con carga máxima de la trama adicional o porciones de la trama adicional. El estiramiento pre-acolchonado con carga máxima de la estructura fibrosa de la presente invención o porciones de ella puede influirse, particularmente justo antes y/o durante el sometimiento a un proceso generador de acolchado, de manera que el estiramiento con carga máxima de la estructura fibrosa de la presente invención o porciones de ella es mayor que (al momento de someterse al proceso generador de acolchado) el estiramiento con carga máxima de la estructura fibrosa adicional, permitiendo así que se impartan acolchados a la estructura fibrosa de la presente invención.

En otros ejemplos, la estructura fibrosa de la presente invención o porciones de ella pueden exhibir mayor estiramiento con carga máxima que la estructura fibrosa adicional o porciones de ella. En un ejemplo, la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario de la presente invención pueden comprender 100 % en peso de las fibras de fibras de pulpa de madera. En otro ejemplo, la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario de la presente invención pueden comprender 100 % en peso de las fibras de una mezcla de fibras de pulpa de madera y fibras sintéticas cortadas. La estructura fibrosa de la presente invención puede formarse mediante cualquier proceso conocido en la industria.

Proceso de generación de los acolchados En referencia a la Figura 2, se muestra un ejemplo no limitante de un aparato y un método para fabricar una estructura fibrosa de la presente invención. El aparato 100 comprende un par de rodillos engranados 102 y 104, cada uno de los cuales gira alrededor de un eje A; los ejes A son paralelos en el mismo plano. El rodillo 102 comprende una pluralidad de rebordes 106 y sus correspondientes ranuras 108, que se extienden en forma continua alrededor de toda la circunferencia del rodillo 102. El rodillo 104 es similar al rodillo 102, pero más que tener rebordes que se extienden en forma continua alrededor de toda la circunferencia, el rodillo 104 comprende una pluralidad de hileras de rebordes que se extienden en el sentido de la circunferencia, que han sido modificados para convertirse en hileras de dientes espaciados en el sentido de la circunferencia 1 10 que se extienden en una relación de espacio de por lo menos aproximadamente una parte del rodillo 104. Las hileras individuales de dientes 110 del rodillo 104 están separadas por las correspondientes ranuras 1 12. Durante el funcionamiento, los rodillos 102 y 104 se acoplan de manera tal que los rebordes 106 del rodillo 102 se extienden dentro de las ranuras 1 12 del rodillo 104 y los dientes 1 10 del rodillo 104 se extienden en las ranuras 108 del rodillo 102. El engranado se muestra con mayor detalle en la representación en sección transversal de la Figura 3, mencionada más adelante. En la Figura 2, se muestra el aparato 100 que tiene un rodillo con patrón, por ejemplo, el rodillo 104, y un rodillo ranurado sin patrón 102. Sin embargo, en ciertos ejemplos puede ser deseable utilizar dos rodillos con patrón 104 que tienen los mismos o diferentes patrones, en las mismas o diferentes regiones correspondientes de los rodillos respectivos. Este aparato puede producir estructuras fibrosas con acolchados que sobresalen desde ambos lados de la estructura fibrosa. El proceso de la presente invención es similar en muchos aspectos a un proceso descrito en la patente de los EE.UU. núm. 5,518,801 titulada "Web Materials Exhibiting Elastic-Like Behavior (Materiales de trama que exhiben comportamiento tipo elástico)" y que se mencionan en la literatura de patentes subsiguiente como tramas "SELF", que significa "Película estructural tipo elástica". Sin embargo, existen muchas diferencias entre el aparato de la presente invención y el aparato descrito en la patente '801 identificada anteriormente. Estas diferencias se evidencian en las características novedosas de la trama de la presente invención. Como se describe a continuación, los dientes 1 10 del rodillo 104 tienen una geometría específica asociada con los bordes anteriores y posteriores que permiten que dientes, por ejemplo, los dientes 1 10, prácticamente "perforen" a través de la estructura precursora fibrosa 28 a diferencia de, en esencia, grabar la trama. La diferencia en el aparato 100 de la presente invención resulta en una estructura fibrosa fundamentalmente diferente. La estructura precursora fibrosa 28 se proporciona directamente desde un proceso de fabricación de trama o indirectamente desde un rodillo de suministro (no mostrados) y se desplazan en dirección de máquina al punto de agarre 1 16 de rodillos engranados contrarrotatorios 102 y 104. La estructura precursora fibrosa 28 puede ser cualquier estructura fibrosa adecuada que exhibe o es capaz de exhibir suficiente estiramiento con carga máxima para permitir la formación de acolchados en la estructura fibrosa. La estructura precursora fibrosa 28 puede plastificarse mediante cualquier medio conocido en la industria, tal como someter la trama precursora a un ambiente húmedo. A medida que la estructura precursora fibrosa 28 pasa a través del punto de agarre 116, los dientes 1 10 del rodillo 104 entran en las ranuras 108 del rodillo 102 y simultáneamente obligan a las fibras fuera del plano de la estructura precursora fibrosa 28 para formar los acolchados 12 y las discontinuidades 22, no mostradas en la Figura 2. En efecto, los dientes 1 10 "empujan" o "perforan" a través de la estructura precursora fibrosa 28. A medida que los dientes 110 empujan a través de la estructura precursora fibrosa 28, las porciones de las fibras orientadas predominantemente en la dirección transversal a la máquina y a lo largo de los dientes 110 son empujadas por los dientes 1 10 fuera del plano de la estructura precursora fibrosa 28 y son estiradas, tiradas, y/o plásticamente deformadas en el eje Z, resultando en la formación del acolchado 12. Las fibras que están predominantemente orientadas generalmente paralelas en dirección de máquina de la estructura precursora fibrosa 28, como se muestra en la Figura 2, son simplemente separadas por los dientes 1 10 y permanecen prácticamente en la región no acolchonada de la estructura fibrosa 10. Puede variarse el número, separación, y tamaño de los acolchados, cambiando el número, separación, y tamaño de los dientes 1 10 y realizando los correspondientes cambios dimensionales, según sea necesario, al rodillo 104 y/o el rodillo 102. Esta variación, junto con las posibles variaciones en las estructuras fibrosas precursoras 28 y las velocidades de la línea, permiten fabricar muchas estructuras fibrosas variadas para muchos propósitos. Por ejemplo, una estructura fibrosa fabricada de una tela de alto peso base que tiene filamentos tejidos extensibles en dirección de máquina y dirección transversal a la máquina podría fabricarse en un recubrimiento de piso suave y poroso, tal como una alfombra para vacas útil para reducir problemas de ubre y tetillas en las vacas. Una estructura fibrosa fabricada de una trama de tela no tejida de peso base relativamente baja de fibras de polímeros unidos por hilado extensibles podría utilizarse como una tela tipo tela de toalla para vestimenta semiduradera o duradera. La Figura 3 muestra en la sección transversal una porción de rodillos engranados 102 y 104 incluso los rebordes 106 y los dientes 110. Como se muestra, los dientes 110 pueden tener una altura de diente TH (observe que la TH también puede aplicarse a la altura del reborde 106; En un ejemplo preferido, la altura del diente y la altura del reborde son iguales), y una separación diente a diente (o separación reborde a reborde) se refiere como el paso P. Tal como se ilustra, la profundidad del acoplamiento E es una medida del nivel de acoplamiento de los rodillos 102 y 104 y se mide desde la punta del reborde 106 a la punta del diente 110. La profundidad del acoplamiento E, la altura del diente TH, y el paso P pueden variarse según se desea, dependiendo de las propiedades de la trama precursora y las características deseadas de la estructura fibrosa. Además, mientras mayor sea la densidad de las regiones acolchonadas deseadas (las regiones acolchonadas por área unitaria de la estructura fibrosa), menor debe ser el paso, y menor debe ser la longitud del diente TL y la distancia del diente TD, como se describe a continuación. La Figura 4 muestra un ejemplo de un rollo 104 que tiene una pluralidad de dientes 110 útil para fabricar una estructura fibrosa de la presente invención que tiene un peso base de entre aproximadamente 15 gsm y 100 gsm y/o de aproximadamente 25 gsm a aproximadamente 90 gsm y/o de aproximadamente 30 gsm a aproximadamente 90 gsm. En un ejemplo, la estructura fibrosa resultante exhibe un peso base de aproximadamente 15 gsm a aproximadamente 50 gsm y/o de aproximadamente 15 gsm a aproximadamente 40 gsm. En la Figura 5 se muestra una vista ampliada de los dientes 110 mostrados en la Figura 4. En este ejemplo del rodillo 104 los dientes 110 tienen una dimensión de longitud circunferencial uniforme TL de aproximadamente 1.25 mm, medida generalmente desde el borde anterior LE al borde posterior TE en la punta del diente 111 , y están uniformemente separados uno del otro circunferencialmente por una distancia TD de aproximadamente 1.5 mm. Para fabricar una estructura fibrosa de una trama precursora que tiene un peso base en el rango de los aproximadamente 15 gsm a 100 gsm, los dientes 1 10 del rodillo 104 pueden tener una longitud TL que varían de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 3 mm y una separación TD de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 3 mm, una altura del diente TH que varía de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 10 mm, y un paso P entre aproximadamente 1 mm (0.040 pulgadas) y 2.54 mm (0.100 pulgadas). La profundidad del acoplamiento E puede ser de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 5 mm (hasta un máximo que se aproxima a la altura del diente TH). Por supuesto, el E, P, TH, TD y TL cada uno puede variarse independientemente uno de otro para lograr un tamaño, separación, y densidad de área deseados de acolchados (número de acolchados por área unitaria de la estructura fibrosa). Como se muestra en la Figura 5, cada diente 110 tiene una punta 111 , un borde anterior LE y un borde posterior TE. La punta del diente 111 es alargada y tiene una orientación generalmente longitudinal correspondiente a los ejes longitudinales L de las regiones acolchonadas. Se cree que para obtener los acolchados de la estructura fibrosa que pueden describirse como tipo tela de toalla, el LE y el TE deben ser estar casi ortogonal a la superficie periférica local 120 del rodillo 104. También, la transición desde la punta 111 y el LE o el TE debe ser un ángulo agudo, tal como un ángulo recto, que tiene un radio de curvatura suficientemente pequeño de manera que, en uso, los dientes 110 penetran a través de la trama precursora en el LE y el TE. Sin estar limitados por la teoría, se cree que tener transiciones de la punta en ángulos relativamente pronunciados entre la punta del diente 110 y el LE y el TE permite que los dientes 110 perforen a través de la trama precursora "limpiamente", es decir, local y claramente, de manera que la estructura fibrosa resultante puede describirse como "acolchonada" en las regiones acolchonadas en vez de, por ejemplo, "grabadas". Cuando se procesa de esta manera, no se imparte ninguna elasticidad particular a la estructura fibrosa, fuera de la que pueda poseer originalmente la trama precursora. Mientras que la estructura fibrosa de la presente invención se describe en los ejemplos preferidos como una estructura fibrosa de una sola hoja fabricada de una trama precursora de una sola hoja, no tiene que ser necesariamente así. Por ejemplo, puede utilizarse una trama precursora laminar o compuesta que tiene dos o más hojas, siempre que una de las hojas es una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención. En general, se mantiene la descripción anterior para la estructura fibrosa, reconociendo que las fibras acolchonadas y alineadas, por ejemplo, formadas de una trama precursora laminar estaría compuesta de fibras de ambas (o todas las) hojas del laminar. En tal estructura fibrosa, por ello es importante que todas las fibras de todas las hojas tengan suficiente diámetro, características de alargamiento, y movilidad de las fibras, para no romperse antes de su extensión y acolchonado. De esta manera, las fibras de todas las hojas del laminado pueden aportar fibras a los acolchados. En una estructura fibrosa de múltiples hojas, las fibras de las diferentes hojas pueden mezclarse o entremezclarse en el acolchado y/o regiones acolchonadas. Las fibras pueden no sobresalir a través, pero pueden combinarse con las fibras en una hoja adyacente.

Las estructuras fibrosas de múltiples hojas pueden tener ventajas considerables sobre las estructuras fibrosas de una sola hoja. Por ejemplo, se muestra esquemáticamente en las Figuras 6-7 un acolchado de una estructura fibrosa de múltiples hojas fabricada de dos o más hojas precursoras. Como se muestra en la Figura 6, la estructura fibrosa de múltiples hojas 10' comprende la hoja 28' y la hoja 28". La hoja 28" es una hoja precursora de conformidad con la presente invención. La hoja 28" comprende un acolchado 12 que comprende un material no extensible. El acolchado 12 sobresale a través de la trama precursora 28'. Como se muestra en la Figura 7, la estructura fibrosa de múltiples hojas 10' comprende tres hojas, 28', 28", 28"'. Una o ambas hojas 28' y 28"' pueden ser una hoja precursora de conformidad con la presente invención. Las hojas 28' y 28"' contribuyen al material, tal como fibras, para formar el acolchado 12, que comprende un material no extensible, en una relación "anidada" que "traba" las dos hojas precursoras entre sí, formando una estructura fibrosa laminar sin el uso o necesidad de adhesivos o unión térmica o una unión ultrasónica o hidroenredado entre las hojas. Sin embargo, si se desea una unión adhesiva, unión química, unión con resina o polvo, o unión térmica o unión ultrasónica o hidroenredado y combinaciones de éstas entre las hojas, se pueden utilizar selectivamente en ciertas regiones o en todas las hojas precursoras. Además, pueden unirse las múltiples hojas durante el procesamiento utilizando cualquier método de unión adecuado mediante la aplicación de un adhesivo o mediante la unión térmica sin agregar un adhesivo separado. Más aún, puede lograrse la unión sometiendo físicamente las dos hojas al proceso de generación de acolchados, de modo que los acolchados de al menos una hoja sobresalen a través de la otra hoja. En un ejemplo, el acolchado 12 retiene la relación de la trama precursora laminar, como se muestra en la Figura 7, en donde la hoja superior (específicamente la hoja 28' en la Figura 7, permanece prácticamente intacta. Como se muestra, el acolchado 12 sobresale a través de la trama precursora 28" y solamente en la trama precursora 28' (no a través de la trama precursora 28'). En una estructura fibrosa de múltiples hojas, por ejemplo 10' en las Figuras 6-7, cada hoja precursora puede tener diferentes propiedades. Por ejemplo, como se muestra en las Figuras 6-7, las estructuras fibrosas de múltiples hojas 10' pueden comprender dos (o más) estructuras fibrosas precursoras (por lo menos una de las estructuras fibrosas precursoras es una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención), por ejemplo, la primera y segunda tramas precursoras 28' y 28". En los ejemplos de estructuras fibrosas de múltiples hojas ilustrados en las Figuras 6-7, la formación de los acolchados 12 resulta en una discontinuidad 22 sobre la superficie no acolchonada 24 y puede ser un área hueca abierta 20. Las estructuras fibrosas de la presente invención, además de utilizarse como productos de trama, también pueden utilizarse para una amplia variedad de otras aplicaciones. Ejemplos no limitantes de estas otras aplicaciones incluyen varias hojas de filtro tales como filtro de aire, filtro de bolsa, filtro de agua, filtro de vacío, filtro de sumidero de agua, y filtro protector bacteriano; Las hojas para diversos aparatos eléctricos tales como papel separador de condensadores, y material de envasado de disquetes; esterillas para la playa; diversas hojas industriales tales como tela base de cinta adhesiva adherente, material absorbente de aceite, y fieltro de papel; diversos paños limpiadoras tales como paños para el hogar, servicios y tratamiento médico, paños de rodillos de impresión, paño para la limpieza de máquinas copiadoras, y paños para sistemas ópticos; paños para la higiene y la limpieza personal tales como paños para bebés, paños femeninos, paños faciales, o paños para el cuerpo, diversas hojas medicinales y sanitarias, tales como vestimenta quirúrgica, gorra, máscara, lienzo, toalla, gasa, tela base para cataplasma, pañal, núcleo de pañal, capa de captación de pañal, revestimiento de pañal, cubierta de pañal, tela base para enyesado, toalla húmeda, y pañuelo de papel; diversos lienzos para telas, tales como tela de relleno, almohadilla, forro para jumper, y prenda interior desechable; diversos lienzos materiales vivos tales como tela base para cuero artificial y cuero sintético, superficie de mesa, papel tapiz, shoji-gami (papel para mamparas de papel), cortina, calandria, envoltura, y envase para agente de secado, bolsa de compras, forro de trajes, y funda para almohada; diversos lienzos agrícolas, tales como alfombras para vacas, tela de blindaje de enfriamiento y contra la luz solar, cortina de revestimiento, lienzo para cubierta total, lienzo para el blindaje de la luz y para evitar el crecimiento de la hierba, materiales de envoltura de pesticidas, papel de forro de tarro para el crecimiento de semillas; diversos lienzos de protección tales como máscara de protección contra el humo y máscara de protección contra el polvo, bata de laboratorio, y ropa contra el polvo; diversos lienzos para la construcción de ingeniería civil, tales como envolturas de casa, material de sumidero, medio de filtrado, material de separación, tela base para acolchado y alfombra, revestimiento, y techado, material de pared interior, lienzo de insonorización, o reductor la vibración, y tela de curado; y diversos lienzos para el interior de automóviles, tales como alfombras de piso, alfombras de maletero, material de techado moldeado, reposacabeza, y tela de revestimiento, además de un lienzo separador en baterías alcalinas. Otra ventaja del proceso descrito para producir las estructuras fibrosas de la presente invención es que las estructuras fibrosas pueden fabricarse en línea con otros equipos de producción de estructuras fibrosas. Asimismo, antes o después del proceso de la presente invención, pueden aplicarse otros procesos de formación en estado sólido. Ejemplos no limitantes de procesos de formación en estado sólido incluyen impresión, grabado, laminación, hendidura, perforación, cortado, cortado de bordes, apilado, doblado, reblandecimiento mecánico, y lo similar. Como puede comprenderse de la descripción anterior de las estructuras fibrosas y los métodos para fabricar tal estructura fibrosa de la presente invención, muchas diversas estructuras fibrosas pueden fabricarse sin alejarse del alcance de la presente invención como se reivindica en las reivindicaciones agregadas. Por ejemplo, las estructuras fibrosas pueden recubrirse o tratarse con lociones, medicamentos, fluidos limpiadores, soluciones antibacterianas, emulsiones, fragancias, surfactantes.

Ejemplos Ejemplo 1 - Una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención se fabrica en una máquina papelera piloto de tendido en húmedo. Se utiliza una mezcla homogénea de 70 % de fibras NSK, 20 % de fibras de eucalipto y 10 % de fibras cortadas de Co-PET/PET (cubierta/núcleo) para fabricar la estructura fibrosa. Se mezclan en la pulpa de fibra 25#/toneladas de Kymene (agente de resistencia en húmedo permanente), 6#/ton de carboximetilcelulosa y 4#/ton de DTDMAMS. La estructura fibrosa se forma sobre una banda moldeada tridimensional secada por aire pasante. La máquina papelera funciona a una microcontracción húmeda de 3 % (es decir, una banda papelera que transfiere la trama a una tela secada por aire pasante que se desplaza más rápido que la tela secada por aire pasante) y un crepado de 20 % a la salida de un secador Yankee. Entonces se pasa la estructura fibrosa a través de una operación generadora de acolchado en donde el rodillo generador de acolchado tiene una profundidad de acoplamiento de aproximadamente 0.106 cm (0.042"). Se combinan dos hojas de las estructuras fibrosas que comprenden acolchados utilizando un proceso de grabado. La estructura fibrosa resultante es una estructura fibrosa acolchonada no extensible en donde el acolchado comprende un material no extensible. El estiramiento de la estructura fibrosa de acuerdo con el método de prueba de tracción de tramo corto es 227 %. Ejemplo 2 - Una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención se fabrica en una máquina papelera piloto de tendido en húmedo. Se utiliza una mezcla homogénea de 75 % de fibras NSK y 25 % de fibras SSK para fabricar la estructura fibrosa. Se mezclan en la pulpa de fibra 25#/ton de Kymene (agente de resistencia en húmedo permanente), 6#/ton de carboximetilcelulosa y 4#/ton de DTDMAMS. La estructura fibrosa se forma sobre una banda moldeada tridimensional secada por aire pasante. La máquina papelera funciona a una microcontracción húmeda de 3 % y un crepado de 20 % a la salida de un secador Yankee. Entonces se pasa la estructura fibrosa a través de una operación generadora de acolchado en donde el rodillo generador de acolchado tiene una profundidad de acoplamiento de aproximadamente 0.081 cm (0.032"). La estructura fibrosa resultante es una estructura fibrosa acolchonada no extensible en donde el acolchado comprende un material no extensible. El estiramiento de la estructura fibrosa de acuerdo con el método de prueba de tracción de tramo corto es 230 %. Ejemplo 3 - Una estructura fibrosa de conformidad con la presente invención se fabrica en una máquina papelera piloto de tendido en húmedo. Se utiliza una mezcla homogénea de 70 % de fibras NSK 30 % de fibras SSK para fabricar la estructura fibrosa. Se mezcla en la pulpa de fibra 25#/ton de Kymene (agente de resistencia en húmedo permanente), 6#/ton carboximetilcelulosa y 4#/ton de DTDMAMS. La estructura fibrosa se forma sobre una banda moldeada tridimensional secada por aire pasante. La máquina papelera funciona a una microcontracción húmeda de 3 % y 10 % de crepado a la salida de un secador Yankee. Entonces se pasa la estructura fibrosa a través de una operación generadora de acolchado en donde el rodillo generador de acolchado tiene una profundidad de acoplamiento de aproximadamente 0.132 cm (0.052"). La estructura fibrosa resultante es una estructura fibrosa acolchonada no extensible en donde el acolchado comprende un material no extensible. El estiramiento de la estructura fibrosa de acuerdo con el método de prueba de tracción de tramo corto es 230 %.

Ejemplo comparativo 4 - Un producto de papel sanitario de múltiples hojas que comprende un acolchado que consiste en material extensible se forma intercalando entre dos estructuras fibrosas de fibra de pulpa de madera existentes una capa de fibras bicomponentes (80 % núcleo PET/20 % revestimiento CoPET) sintética de fusión por soplado de 12 g/m2. Antes de unir térmicamente el producto de papel sanitario de múltiples hojas, el producto de papel sanitario de múltiples hojas se pasa a través de una operación generadora de acolchado en donde el rodillo generador de acolchado tiene una profundidad de acoplamiento de aproximadamente 0.152 cm (0.060"). El producto de papel sanitario de múltiples hojas resultante es un producto de papel sanitario de múltiples hojas acolchonado en donde los acolchados consisten de material extensible. El estiramiento del producto de papel sanitario de múltiples hojas de acuerdo con el método de prueba de tracción de tramo corto es 1026 %. Ejemplo comparativo 5 - Un producto de papel sanitario de múltiples hojas se forma intercalando entre dos estructuras fibrosas de fibra de pulpa de madera existentes una capa de fibras bicomponentes (80 % núcleo PET/20 % revestimiento CoPET) sintética de fusión por soplado de 6 g/m2. Antes de unir térmicamente el producto de papel sanitario de múltiples hojas, el producto de papel sanitario de múltiples hojas entonces se pasa a través de una operación generadora de acolchado en donde el rodillo generador de acolchado tiene una profundidad de acoplamiento de aproximadamente 0.152 cm (0.060"). El producto de papel sanitario de múltiples hojas resultante es un producto de papel sanitario de múltiples hojas acolchonado en donde los acolchados consisten de material extensible. El estiramiento del producto de papel sanitario de múltiples hojas de acuerdo con el método de prueba de tracción de tramo corto es 828 %.

Métodos de prueba A menos que se indique de cualquier otra forma, todas las pruebas descritas en la presente incluso las que se describen en la sección Definiciones y los siguientes métodos de prueba son realizados en muestras que han sido acondicionados en un recinto acondicionado a una temperatura de 73 °F ± 4 °F (aproximadamente 23 °C ± 2.2 °C) y una humedad relativa de 50 % ± 10 % durante 2 horas antes de la prueba. Además, todas las pruebas se realizan en dicho recinto acondicionado. Las muestras probadas deben someterse a 73 °F ± 4 °F (aproximadamente 23 °C ± 2.2 °C) y una humedad relativa de 50 % ± 10 % durante 24 horas antes de la prueba.

Método de prueba de tracción de tramo corto Los equipos adecuados para esta prueba pueden incluir un aparato para ensayos de tracción Thwing Albert EJA o un Instron. El aparato para ensayo de tracción debe tener mordazas modificadas, con piezas de hule añadidas a ambas mordazas en el borde más próximo a la mordaza correspondiente. Segundo, la mordaza debe estar a nivel una con la otra y cualquier equipo para cargar las mordazas no debe actuar recíprocamente con la mordaza opuesta. Se fija la altura cero entre las mordazas juntando las mordazas entre sí hasta medir la primera fuerza sustancial, y los puntos de mira se ponen a cero. La longitud de referencia de la muestra se fija aumentando el espacio entre las mordazas a la distancia deseada (0.100 cm). Nuevamente, los puntos de mira se ponen a cero. En esta prueba, las mordazas modificadas se utilizan para tirar de las tiras de una pulgada de las estructuras fibrosas y/o los productos de papel sanitario que comprenden uno o más acolchados separados a una velocidad de 2.54 cm/min. Se captura la carga a medida que las mordazas se separan hasta alcanzar la carga máxima y entonces se continúa hasta que permanece sólo 2 % de la carga máxima. Las mordazas luego fueron regresadas a su posición inicial o la longitud de referencia descrita anteriormente. Se determinó la tensión a la rotura en 2 % de la carga máxima después de haber logrado la carga máxima. Se realizaron cuatro repeticiones en piezas de muestra separadas y se obtuvo el promedio de los cuatro resultados. Se probaron muestras de tiras de 1 pulgada en dirección de máquina. Las pruebas de las muestras se realizaron después del proceso de acolchonado. Si una muestra exhibe un estiramiento de acuerdo a este método de prueba de menos de 800 % y/o menos de 700 % y/o menos de 600 % y/o menos de 500 % y/o menos de 400 % y/o menos de 300 % a 0 %, entonces la muestra se considera que contiene un acolchado que comprende un material no extensible, tal como fibras no extensibles.

Prueba de calibre efectivo El calibre efectivo de una estructura fibrosa y/o producto de papel sanitario en forma de rollo se determina mediante la siguiente ecuación: EC = (RD2-CD2) / (0.00127 x SC x SL) caracterizado porque EC es el calibre efectivo en mils de un solo lienzo en un rollo enrollado de la estructura fibrosa y/o el producto de papel sanitario; RD es el diámetro del rollo en pulgadas; CD es el diámetro del núcleo en pulgadas; SC es el conteo de los lienzos; y SL es la longitud del lienzo en pulgadas.

Hoja completa horizontal (HFS, por sus siglas en inglés) de prueba de absorbencia: El método de prueba de la hoja completa horizontal (HFS, por sus siglas en inglés) determina la cantidad de agua destilada absorbida y retenida por el papel de la presente invención. Este método se realiza pesando primero una muestra 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 cantidad de agua retenida en unidades de gramos de agua absorbidos por el papel. Cuando se evalúan diferentes muestras de papel, se utiliza el mismo tamaño de papel para todas las muestras que se van a probar. El aparato para determinar la capacidad HFS del papel comprende lo siguiente: Una balanza electrónica con una sensibilidad de por lo menos ±0.01 gramos y una capacidad mínima de 1200 gramos. La balanza debe estar 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 trabajo. La balanza también debe tener un plato especial para que se pueda manejar el tamaño del papel que se va a probar (es decir, una muestra de papel de aproximadamente 11 pulgadas (27.9 cm) por 1 1 pulgadas (27.9 cm)). El plato de la balanza puede fabricarse de una variedad de materiales. El plexiglass es un material comúnmente utilizado. También se necesita un bastidor de soporte de la muestra y una cubierta de soporte de la muestra. Tanto el bastidor como la cubierta comprenden un marco de metal ligero, encordado con un monof ¡lamento de 0.012 pulgadas (0.305 cm) de diámetro de modo que forme una rejilla de 0.5 pulgadas cuadradas (1.27 cm2). El tamaño del bastidor y la cubierta de soporte es tal que el tamaño de la muestra puede colocarse de manera adecuada entre los dos. La prueba de HFS se realiza en un entorno que se mantiene a 23 ± 1 °C y 50 ± 2 % de humedad relativa. Una tina o depósito para agua se llena con agua destilada a 23 ± 1 °C hasta una profundidad de 3 pulgadas (7.6 cm). El papel que se va a probar se pesa en la balanza con todo cuidado con una precisión de ±0.01 gramos. El peso seco de la muestra se reporta con una precisión de ±0.01 gramos. El bastidor de soporte de muestra vacío se coloca en la balanza con el plato especial para balanza anteriormente descrito. Entonces la balanza se pone en cero (se tara). La muestra se coloca cuidadosamente en el bastidor de soporte de muestra. Encima del bastidor de soporte se coloca la cubierta del bastidor de soporte. La muestra (intercalada ahora entre el bastidor y la cubierta) se sumerge en el depósito de agua. Después que la muestra se ha sumergido por 60 segundos, el bastidor de soporte de la muestra 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 previamente tarada. El peso se registra con una precisión de ±0.01 gramos. 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). Las dimensiones y los valores expuestos en la presente no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En lugar de ello, a menos que se especifique de cualquier otra forma, cada una de esas dimensiones significará tanto el valor mencionado como también un rango funcionalmente equivalente que abarca ese valor. Por ejemplo, una dimensión expresada como "40 mm" se entenderá como "aproximadamente 40 mm".

Todos los documentos citados en la Descripción detallada de la invención se incorporan, en su parte relevante, como referencia en la presente; la mención de cualquier documento no deberá interpretarse como una admisión de que éste corresponde a una industria anterior con respecto a la presente invención. En el grado en que cualquier significado o definición de un término en este documento escrito contradice cualquier significado o definición del término en un documento incorporado como referencia, el significado o definición asignado al término en este documento escrito deberá regir. Si bien se han ilustrado y descrito modalidades particulares de la presente invención, será evidente para aquellos con experiencia en la industria que se pueden hacer varios cambios y modificaciones sin desviarse del espíritu y alcance de la invención. Se ha pretendido, por consiguiente, cubrir en las reivindicaciones anexas todos los cambios y modificaciones que están dentro del alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una trama caracterizada porque comprende un acolchado que comprende un material no extensible.

2. La trama de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la trama exhibe un estiramiento de menos de 800 % como se determina por el método de prueba de tracción de tramo corto.

3. La trama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la trama comprende además una superficie que comprende un material no extensible.

4. La trama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el material no extensible comprende fibras no extensibles.

5. La trama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la trama comprende una superficie que comprende ondulaciones, preferentemente, en donde el acolchado está orientado perpendicular a las ondulaciones.

6. La trama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la trama comprende una pluralidad de acolchados.

7. La trama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque las fibras no extensibles exhiben longitudes de 6.0 mm o menos.

8. La trama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque las fibras no extensibles comprenden fibras de origen natural.

9. La trama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque las fibras de origen natural se seleccionan del grupo consistente de: fibras animales, fibras minerales, fibras de plantas, fibras de proteína y mezclas de éstas, preferentemente en donde las fibras animales se seleccionan del grupo consistente de: fibras de lana, fibras de seda y mezclas de éstas, preferentemente en donde las fibras de planta se derivan una planta seleccionada del grupo consistente de: madera, algodón, borras de algodón, lino, sisal, abacá, cáñamo, hesperaloe, yute, bambú, bagazo, kudzu, maíz, sorgo, calabaza, maguey, estropajo y mezclas de éstas.

10. La trama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la trama comprende una superficie que comprende fibras extensibles, preferentemente en donde las fibras extensibles comprenden polímeros termoplásticos, con mayor preferencia en donde los polímeros termoplásticos se seleccionan del grupo consistente de: polipropileno, copolímeros de polipropileno, polietileno, copolímeros de polietileno, tereftalato de polietileno, copolímeros de tereftalato de polietileno y mezclas de éstos. 1 1. Un producto de papel sanitario de una sola hoja o múltiples hojas que comprende una trama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, preferentemente caracterizado porque el acolchado está orientado hacia dentro y/o hacia afuera en el producto de papel sanitario de múltiples hojas. 12. Un proceso para fabricar una trama de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado el proceso porque comprende los pasos de: a. formar una trama que comprende un material no extensible, preferentemente caracterizada además porque el material no extensible comprende fibras no extensibles; b. impartir extensibilidad a la trama; y c. someter la trama extensible a una operación generadora de acolchado de manera que se forma una trama que comprende un acolchado que comprende el material no extensible.