MXPA00010087A - Trama de papel extensible y metodo para formarla - Google Patents

Abstract

Una trama de papel de la presente invención tiene una línea central longitudinal (L) y una línea central transversal (T) y comprende una pluralidad de primeras 5 regiones (60) y una pluralidad de segundas regiones (66). Las primeras regiones (60) forman limites que separan a las segundas regiones (66), las primeras regiones (60) están prácticamente en un plano de la trama de papel. Las segundas regiones (66) comprenden una pluralidad de 10 elementos (74) semejantes a nervadura elevados fuera del plano, los elementos (74) semejantes a nervadura de cada segunda región están colocados paralelos a un eje de nervadura mayor y perpendiculares a un eje de nervadura menor. Todas o la mayoría de cada una de las primeras regiones tiene componentes tanto de eje de nervadura mayor como de eje de nervadura menor. Las primeras y segundas regiones sufren deformación geométrica cuando el material de trama se somete a un alargamiento aplicado a lo largo de por lo menos uno de los ejes. Un método de la presente invención comprende las etapas de:proporcionar un substrato celu1ósico;proporcionar una primera platina (402) que comprende regiones dentadas (407) y regiones no dentadas (408);proporcionar una segunda platina (401) que comprende regiones dentadas, la segunda platina (401) estáalineada con la primera platina de manera que las regiones dentadas de la primera y la segunda platinas se engranan cuando se acoplan en forma operable;y prensar el substrato celu1ósico entre la primera platina y la segunda platina de manera que las regiones dentadas deformen a la trama para formar regiones de elementos discretos semejantes a nervadura doblados en abanico. De manera opcional, el substrato celu1ósico puede ser humedecido antes de la etapa de prensado.

Description

TRAMA DE PAPEL EXTENSIBLE Y MÉTODO PARA FORMARLA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona con tramas de papel y con métodos para elaborar tramas de papel formados . En particular, esta invención se relaciona con tramas de papel absorbente desechable, como por ejemplo: toallas de papel, toallas húmedas, pañuelos y papel higiénico y con los métodos para elaborar estas tramas .

ANTECEDENTES DE IA INVENCIÓN Los productos desechables de papel como por ejemplo: toallas de papel, toallas húmedas, pañuelos faciales y papel higiénico han sido populares por mucho tiempo, principalmente para aplicaciones de un solo uso o de uso limitado. Dependiendo del uso terminal destinado, los productos de papel de este tipo requieren, en general, de niveles variantes de suavidad, absorbencia y resistencia. Además de la suavidad, absorbencia y resistencia, la apariencia, sensación y desempeño global de los productos desechables de papel es importante, en particular en productos de papel de alta calidad. Dos características importantes que contribuyen a la apariencia, sensación y desempeño global de los productos de papel desechables son el volumen y la extensibilidad. El volumen se define como la proporción del grosor del papel con respecto al peso base. El volumen puede aumentarse aumentando el grosor, o calibre del papel, sin aumentar su peso base, por ejemplo mediante la formación de relieve. La extensibilidad se refiere a la capacidad del papel para estirarse de manera significativa sin rasgarse. La extensibilidad no es normalmente un atributo de la tramas de papel sin crepar, de manera particular de tramas de papel tisú. El escorzo del papel, por ejemplo por crepado o por microcontracción en húmedo, puede aumentar la extensibilidad, pero aumenta también el peso base. Las tramas de papel tisú tienen, en general, solamente un porcentaje bajo de alargamiento a la ruptura, debido a la naturaleza relativamente no elástica de las fibras constituyentes del papel. Sin embargo, el aumentar la extensibilidad y, con más preferencia, la elasticidad de las tramas de papel mejoraría de manera significativa la apariencia y sensación global de la trama de papel. Aumentar el volumen sin aumentar significativamente el peso base contribuye a la textura y suavidad subjetiva del papel aumentando su compresibilidad, lo que resulta en una impresión favorable al tacto para el usuario. Aumentar la extensibilidad contribuye a la apariencia, sensación y desempeño global de los productos desechables de papel desechables, aumentando la sensación de suavidad subjetiva o el tacto de la trama. En toallas de papel, toallas húmedas y otros productos de papel útiles para limpiar, una mayor extensibilidad ayuda también para evitar el rasgado no deseado de la hoja, durante el uso. Las tramas de papel producidas en máquinas papeleras convencionales se forman típicamente depositando una pasta acuosa de fibras de papel sobre una superficie forammosa, por ejemplo una de un par de mallas Fourdrmier convergentes en donde ocurre el drenado y rearreglo de las fibras. Después de la formación inicial de la trama de papel en las mallas Fourdpnier, el papel es transferido a un fieltro de drenado por prensado para un secado adicional por drenado. Los fieltros de drenado de las máquinas papeleras convencionales están hechos típicamente de un fieltro de tejido cerrado compuesto de fibras muy finas de algodón o de material sintético. Para drenar el papel, el papel y el fieltro de drenado se prensan entre pares de rodillos que corren juntos, similares a los rodillos de una máquina lavadora del tipo que tiene rodillo exprimidor. Los rodillos, con frecuencia, incorporan sistemas de vacío para retirar el agua del papel y el fieltro de manera más efectiva. Una compactación adicional del lienzo ocurre mientras un rodillo de presión adhiere toda el área del lienzo a un tambor de secado, por ejemplo a un secador Yankee.

La compactación necesaria para formar y secar tramas de papel en forma económica en máquinas papeleras convencionales hace que las tramas tengan un calibre relativamente bajo, rigidez relativamente alta y extensibilidad limitada. El aumento de calibre puede lograrse aumentando la cantidad de fibras de papel en la pasta papelera. Pero aumentar el calibre en esta forma simplemente aumenta el peso base en forma correspondiente y, por lo tanto, no aumenta el volumen o disminuye la rigidez relativa. Recientemente, se han hecho diversas modificaciones y mejoras a las máquinas papeleras convencionales para dar más volumen y hacer más extensibles, de alguna manera, los productos de papel desechables. Una mejora significativa al proceso de fabricación, que proporciona una mejora significativa en los productos para el consumidor resultantes, es el uso de secado por paso de aire para reemplazar al drenado por fieltro de prensa convencional. En el secado por paso de aire, como en el secado por fieltro de prensa, la trama comienza en un malla formadora que recibe una pasta acuosa de una consistencia de menos del uno por ciento (el porcentaje de peso de las fibras en la pasta acuosa) desde una caja de cabezal. El drenado inicial tiene lugar en la malla formadora. Desde la malla formadora, la trama es transferida hacia un permeado de aire a través de la banda de secado por paso de aire. Esta "transferencia de humedad" ocurre en una zapata de recogida, en cuyo punto la trama puede ser moldeada a la topografía de la banda de secado por paso de aire. A través del tiempo, se han hecho necesarias mejoras adicionales. Una mejora significativa en las bandas de secado por paso de aire es el uso de un bastidor resinoso sobre una estructura de refuerzo. El bastidor resinoso tiene, en general, una primera superficie y una segunda superficie y conductos de deflexión que se extienden entre estas superficies. Los conductos de deflexión proporcionan áreas en donde las fibras de la trama pueden ser flexionadas y reacomodadas . Este arreglo permite que las bandas de secado impartan patrones continuos o patrones en cualquier forma deseada, y no sólo los patrones discretos que pueden lograrse por medio de las bandas tejidas de la técnica anterior. Ejemplos de estas bandas y de las estructuras de fibras celulósicas pueden encontrarse, así, en las Patentes de los Estados Unidos 4,514,345, otorgada el 30 de abril de 1985 a Johnson et al.; 4,528,239 otorgada el 9 de julio de 1985 a Trokhan; 4,529,480, otorgada el 16 de julio de 1985 a Trokhan y la 4,637,859, otorgada el 20 de enero de 197 a Trokhan. Las cuatro patentes anteriores se incorporan aquí como referencia con el propósito de mostrar construcciones preferidas del bastidor resinoso patentado y las bandas de secado por paso de aire del tipo de refuerzo y los productos elaborados en los mismos. Las bandas se han utilizado para proporcionar productos extremadamente exitosos en el comercio, como por ejemplo las toallas de papel Bounty y el papel higiénico Charmín Ultra, ambos producidos y vendidos por la cesionaria de la presente. Aún otra mejora al proceso de la elaboración de papel incluye un aparato especial para la elaboración de papel que proporciona una trama de papel que tiene múltiples regiones de peso base. Un proceso como éste se describe en la Patente de los Estados Unidos No. 5,245,025, otorgada el 14 de septiembre de 1993 a Trokhan et al.; la Patente de los Estados Unidos No. 5,503,715, otorgada el 2 de abril de 1996 a Trokhan et al. y la Patente de los Estados Unidos No. 5,534,326, otorgada el 9 de julio de 1996 a Trokhan et al.; la exposición de cada una de ellas se incorpora aquí como referencia. Todas las mejoras antes mencionadas que se hagan a la fabricación de papel convencional para hacer productos de papel desechables con mayor volumen y de alguna manera más extensibles, incluyen modificaciones significativas al equipo y maquinaria existentes. Aunque el volumen añadido, con sus características inherentes de textura y suavidad, es deseable, los costos de capital asociados a la modificación de una máquina papelera convencional para incorporar las mejoras necesarias son, a menudo, prohibitivos . En la elaboración de papel tanto convencional como no convencional, normalmente se produce un cierto nivel de extensibilidad en el papel mediante, una operación de escorzo después de secar el papel. Mientras que el escorzo puede tomar una variedad de formas, el crepado es la forma más común. El crepado ocurre normalmente, como una de las últimas etapas en el proceso de elaboración de papel mientras el papel seco y formado es retirado de un tambor de secado por una cuchilla raspadora. En un enfoque simplista, el crepado forma un patrón de rebordes y dobleces transversales a la dirección de máquina de la trama. La frecuencia y amplitud de los dobleces microscópicos semejantes a un acordeón pueden variar de alguna forma dentro de estrechos intervalos de operación, y la trama resultante solamente aumenta en extensibilidad en la dirección de máquina. La extensibilidad en la dirección transversal permanece prácticamente sin cambio, que es sólo un bajo porcentaje de alargamiento de tracción a la ruptura. Además, el proceso de crepado aumenta el peso base de la trama en forma proporcional a la cantidad de crepado. Por lo tanto, un nivel específico de extensibilidad inducida por el crepado es acompañada por un aumento proporcional en el peso base. Aumentar el calibre y volumen de las tramas de papel producidas en máquinas papeleras convencionales o no convencionales, también puede lograrse en operaciones de conversión posteriores a la elaboración. Las operaciones de conversión se refieren al procesamiento adicional de papel terminado en diversas formas, como por ejemplo: por la formación de relieve, impresión y empacado. por ejemplo, puede lograrse mayor calibre laminando capas sencillas de papel en productos de capas múltiples y puede lograrse mayor volumen mediante la formación de relieve. El volumen y calibre pueden aumentarse mediante una combinación de formado de relieve y laminación. Sin embargo, la formación de relieve convencional que forma relieve de patrones macro, en particular, requiere una hoja relativamente rígida para retener el patrón en relieve. También, la formación de relieve de macropatrón convencional, normalmente tiene poco efecto sobre la extensibilidad del papel y casi ningún efecto sobre la elasticidad del papel. Por "formación de relieve con patrón macro" se entiende la formación de relieve que forma patrones que pueden distinguirse fácilmente por el ojo humano cuando se observan desde una distancia de aproximadamente 12 pulgadas Consecuentemente, existe la necesidad de un medio para convertir tramas de papel, en forma económica, particularmente tramas elaboradas en máquinas papeleras convencionales, en tramas de papel que tengan mayor volumen, textura y buena apariencia y tacto global, junto con mayor extensibilidad en por lo menos una dirección. Además, sería deseable contar con productos de papel desechables con mayor volumen, textura y una buena apariencia y sensación al tacto global, junto con extensibilidad y elasticidad en una dirección por lo menos.

Además, sería deseable poder producir tramas de papel que tengan mayor volumen textura y buena apariencia y sensación al tacto global, en una operación posterior a la elaboración del papel, que no requiera gastos de capital para modificar una máquina papelera existente.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Una trama de papel de la presente invención tiene una línea central longitudinal y una línea central transversal y comprende una pluralidad de primeras regiones y una pluralidad de segundas regiones. Las primeras regiones forman límites que separan las segundas regiones, las primeras regiones están substancialmente en un plano de la trama de papel Las segundas regiones comprenden una pluralidad de elementos semejantes a nervaduras levantados fuera del segundo plano, Los elementos semejantes a nervaduras de cada segunda región están colocados paralelos a un e e de nervadura mayor y perpendiculares a un eje de nervadura menor. Todas o la mayoría de cada una de las primeras regiones tienen componentes tanto de eje de nervadura mayor como de eje de nervadura menor. Las primeras y segundas regiones sufren deformación geométrica cuando el material de la trama se somete a un alargamiento aplicado a lo largo de por lo menos un eje. Un método de la presente invención comprende las etapas de proporcionar un substrato celulósico; proporcionar una primera platina que comprende regiones dentadas y regiones no dentadas; proporcionar una segunda platina que comprende regiones dentadas, la segunda platina está alineada con la primera platina de manera que las regiones dentadas de la primera y la segunda platinas se engranen al acoplarse operativamente; y prensar el substrato celulósico entre la primera platina y la segunda platina de manera que las regiones dentadas deformen la trama para formar regiones de elementos discretos semejantes a nervadura doblados en abanico. De manera opcional, el substrato celulósico puede ser humedecido antes de la etapa de prensado.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Mientras que la especificación concluye con reivindicaciones que exponen y que reivindican claramente la presente invención, se cree que la presente invención se comprenderá mejor a partir de la siguiente descripción en conjunto con los dibujos que se acompañan, en donde los números de referencia se conservan igual cuando identifican elementos idénticos y en donde: La Figura 1 es la ilustración de una vista en planta de una modalidad preferida de una trama de papel de la presente invención. La Figura 2 es la ilustración de una vista en planta de una modalidad alternativa de una trama de papel de la presente invención. La Figura 3 es la ilustración de una vista en planta de una trama de papel de la Figura 1 en una condición tensionada. La Figura 4 es la ilustración de una vista en planta de una modalidad alternativa de una trama de papel de la presente invención. La Figura 5 es una vista en sección transversal de la Sección 5-5- mostrada en la Figura 1. La Figura 6 es una vista en sección transversal de la Sección 6-6 mostrada en la Figura 3. La Figura 7 es una vista en perspectiva simplificada de un aparato utilizado para formar una trama de papel de la presente invención con una porción del aparato que está inclinado para exponer los dientes. La Figura 8 es una vista en sección transversal simplificada del engranado de los dientes de un aparato utilizado para formar una trama de papel de la presente invención. La Figura 9 es una vista en perspectiva simplificada de un aparato preferido útil para formar una trama de papel de la presente invención; y La Figura 10 es una representación esquemática de un método preferido para formar una trama de papel de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Mientras que la presente invención se describirá en el contexto de una trama de papel tisú, el término "trama de papel" no quedará limitada así. Por "trama de papel" se entiende cualquiera de las diversas tramas formadas generalmente por el método de aplicar una pasta acuosa de fibras de papel sobre una estructura formadora adecuada y después retirar subsecuentemente el agua de la pasta por cualquiera de una variedad de medios de drenado. Mientras que la "trama de papel" incluye el papel base para los productos de papel como por ejemplo: toallas de papel. toallas húmedas, pañuelos faciales y papel higiénico. Los métodos para formar tramas de papel incluyen normalmente también medios para el rearreglo significativo de las fibras durante el proceso de drenado, así como medios para escorzar las tramas terminadas, por ejemplo por crepado y microcontracción en húmedo. "Trama de papel" también puede incluir papel formado por diversos procesos de exposición al aire, que puede o no incluir la introducción de agua a la trama expuesta al aire. Las tramas de papel expuestas al aire pueden unirse por métodos conocidos en la técnica, entre los que se incluye el uso de fibras sintéticas, látex, etc. Como se utiliza aquí, "fibras" se refiere a las fibras adecuadas para utilizarse en la formación de tramas de papel de la presente invención, entre las que se incluyen: fibras minerales, vegetales, animales y sintéticas. Las fibras preferidas son fibras vegetales, entre las que se incluyen: fibras de madera o que no son de madera. Las fibras más preferidas en el contexto de la presente invención son fibras de maderas, por ejemplo de maderas suaves y de maderas duras utilizadas normalmente para papel de celulosa, como el papel tisú. En general, las fibras de madera adecuadas son células de planta de paredes delgadas, ahusadas y alargadas que imparten al papel flexibilidad y resistencia a la tracción.

Las fibras de papel preferidas para elaborar papel tisú son generalmente no elásticas. Por no elásticas se entiende que no se considera que las fibras sean de naturaleza elastomérica. Además, como consecuencia de la naturaleza de la unión fibra con fibra en la trama de papel terminado, el papel tisú del tipo que es útil, en general, para aplicaciones de papel tisú para baño, toallas o toallas húmedas, no se considera que sean, en general, de naturaleza elastomérica. Aunque el escorzo proporciona algo de extensibilidad, cuando se forman en máquinas papeleras típicas, los productos de papel celulósico no crepados tienden a ser, de preferencia, no elásticos y prácticamente no extensibles debido a la alta densidad de la unión fibra con fibra. En lugar de extenderse, las uniones fibra con fibra tienden a la ruptura, que da por resultado el desgarre. Por lo tanto, las tramas de papel tisú formadas en máquinas papeleras convencionales no sólo son prácticamente no elásticas, sino que no exhiben cantidades apreciables de extensibilidad no elástica. En otras palabras, al contrario de la trama y los materiales de película que comprenden materiales termoplásticos, las tramas de papel no se consideran, en general, de naturaleza elastomérica o extensible. Las tramas de papel no tienden a tener la deformación a "nivel molecular" asociada con los materiales plásticamente deformables. Sin embargo, como se expone adelante, el papel de la presente invención es, de manera inesperada, altamente extensible, y aún elastomérico en cierto grado. Esta sorprendente extensibilidad y elasticidad son impartidas a una trama de papel base, sin importar el método de fabricación, es decir, por secado convencional o no convencional.

El papel Una trama de papel de la presente invención está compuesta por una pluralidad de primeras regiones y una pluralidad de segundas regiones, en donde las primeras regiones son visualmente distintas de las segundas regiones. Según se utiliza aquí, el término "visualmente distintas" se refiere a las particularidades del material de trama que son fácilmente discernibles a simple vista cuando el material de trama o los objetos que incorpora el material de trama se someten al uso normal . Además de las primeras regiones que son visualmente distintas de las segundas regiones, las primeras regiones limitan a las segundas regiones de manera que las segundas regiones forman patrones visualmente distintos en una trama de la presente invención. Ejemplos de los patrones visualmente distintos se exponen en la presente e incluyen patrones regulares en formas de diamante, patrones de ondas ondulantes, patrones regulares de formas triangulares, combinaciones de formas y lo semejante. Haciendo referencia ahora a las Figuras 1 y 2, se muestran modalidades preferidas de una trama 52 de papel de la presente invención que tiene tanto mayor calibre como mayor extensibilidad y mayor elasticidad, mostrada en una condición prácticamente no tensionada. La trama de papel 52 tiene dos líneas centrales, una línea central longitudinal que se denominará también en los sucesivo como eje, línea o dirección "L" y una línea central lateral o transversal a la que también se denominará en adelante como e e, línea o dirección "T" . La línea central transversal "T" es, en general, perpendicular a la línea central longitudinal "L" . En el proceso de la elaboración de papel, en donde se forma una trama de material, la línea central longitudinal puede ser paralela a la "dirección de máquina" (MD) y la línea central transversal puede ser paralela a la "dirección transversal" (CD) . La trama de papel 52 incluye una "red deformable de regiones distintas. Como se utiliza aquí, el término "red deformable" se refiere a un grupo de regiones mterconectadas o mterrelacionada que pueden extenderse hasta cierto grado útil en una dirección predeterminada. Además, la red deformable puede proporcionar la trama de papel con propiedades elastoméricas útiles. Por "elastomérico" se entiende que, mientras que el papel base puede no ser elastomérico, cuando está formado en la trama de la presente invención, la red deformable puede impartir propiedades de recuperación de deformación a la trama, de manera que exhibe un comportamiento similar al elástico en respuesta a una deformación aplicada y, subsecuentemente, liberada. La red deformable incluye una pluralidad de primeras regiones 60 y una pluralidad de segundas regiones 66. La trama de papel 52 incluye también regiones transicionales 65 que están ubicadas en la interfaz entre las primeras regiones 60 y las segundas regiones 66. Las regiones transicionales 65 exhibirán combinaciones complejas del comportamiento tanto de la primera región como de la segunda región. Se reconoce que cada modalidad de la presente invención tendrá regiones transicionales, sin embargo, la presente invención se define en gran medida, por el comportamiento del material de trama en regiones características (por ejemplo, las primeras regiones 60 y las segundas regiones 66) . Por lo tanto, la siguiente descripción de la presente invención estará relacionada con el comportamiento del material de trama en las primeras regiones 60 y las segundas regiones 66 y sólo porque éste no es dependiente de manera significativa del comportamiento complejo del material de trama en las regiones transicionales 65. Mientras que las primeras regiones 60 se describen aquí como una "pluralidad" de primeras regiones 60, se aprecia que en algunas modalidades, por ejemplo en la modalidad preferida de la Figura 1, la pluralidad de las primeras regiones 60 puede formar una sola "región" de red continua mterconectada. De la manera en que se utiliza aquí, por lo tanto, el término "pluralidad de primeras regiones 60" abarca las primeras regiones ínterconectadas que forman una sola región de red continua. Aunque interconectadas en una sola región de red continua, las primeras regiones 60 pueden considerarse todavía como regiones discretas, mterconectadas y en intersección, por ejemplo las regiones 61 y 62, como se describe más adelante. La trama de papel 52 tiene una primera superficie (orientada hacia el observador en las Figuras 1 y 2) y una segunda superficie en oposición (no mostrada) . En la modalidad preferida mostrada en la Figura 1, la red deformable incluye una pluralidad de primeras regiones 60 y una pluralidad de segundas regiones 66. Un conjunto de primeras regiones 60, indicadas en general como 61, son, de preferencia, lineales y se extienden en una primera dirección, denotada en general como DI. Las primeras regiones 60 restantes, indicadas en general como 62, son, de preferencia lineales y se extienden en una segunda dirección, denotada en general como D , que es prácticamente perpendicular a la primera dirección. Mientras que se prefiere que la primera dirección sea perpendicular a la segunda dirección, otras relaciones angulares entre la primera dirección y la segunda dirección pueden ser adecuadas siempre que las primeras regiones 61 y 62 se intersequen entre sí. De preferencia, el ángulo entre la primera y segunda dirección varía entre aproximadamente 45° y 135°, siendo el de 90° el más preferido. La intersección de las primeras regiones 61 y 62 pueden formar un límite, indicado por la línea interrumpida 63 en la Figura 1, que rodea completamente las segundas regiones 66. No es necesario que las primeras regiones 61 y 62 intersecantes sean generalmente rectas, según se muestra en la Figura 1. Además, no es necesario que las primeras regiones 60 sean intersecantes, como se muestra en la Figura 1. Por ejemplo, según se muestra en la Figura 2, las primeras regiones 60 pueden comprender primeras regiones 60 onduladas, no intersecantes, cada una de las primeras regiones 60 onduladas, no intersecantes que forman una estructura reticulada tienen porciones que se extienden en primeras direcciones DI y segundas direcciones D2. Más que formar un patrón similar al de la Figura 1, en donde las primeras regiones 60 limitan completamente a las segundas regiones 66, las primeras regiones 60 onduladas, no intersecantes, mostradas en la Figura 2 separan, pero no limitan por completo, a las segundas regiones 66. De preferencia, la anchura 68 de las primeras regiones 60 es de entre aproximadamente 0.020 y 0.100 de pulgada y con más preferencia, de entre aproximadamente 0.030 y 0.050 de pulgada. Sin embargo, pueden ser adecuadas otras dimensiones de anchura para las primeras regiones 60. En una modalidad preferida, como la que se muestra en la Figura 1, las primeras regiones 61 y 62 son perpendiculares entre sí y están igualmente separadas, por lo tanto, las segundas regiones tienen, de preferencia, una forma generalmente cuadrada o de diamante. Una configuración incluye primeras regiones que tienen una anchura de aproximadamente 0.040 pulgadas separadas en relación paralela en aproximadamente una separación centro a centro de 0.212 pulgadas. Sin embargo, otras formas para la segunda región 66 son adecuadas y pueden lograrse cambiando el espacio entre las primeras regiones y/o la alineación de las primeras regiones 61 y 62 unas respecto de las otras. Un atributo notable de las primeras regiones 60 es su formación de "estructura reticulada", una porción de la cual se ilustra en las Figuras 1 y 2, como una línea a trazos 88. Por "estructura reticulada", haciendo referencia a las primeras regiones 60, se entiende que porciones de la primera región 60 pueden ser modeladas como un resorte bidimensional, proporcionando extensión en el plano de la trama, así como suministrando algunas fuerzas de restauración, permitiendo algo de elasticidad a la trama. Mientras que las primeras regiones mostradas en las Figuras 1 y 2 son ilustrativas de patrones actualmente preferidos para las primeras regiones 60, éstas no son limitativas. Se contemplan otros patrones intersecantes y no intersecantes, con la única limitación de que tanto las primeras como las segundas regiones experimentan deformación geométrica durante la aplicación de una deformación aplicada que proporcione a la trama mayor extensibilidad y elasticidad en por lo menos una dirección.

Según se muestra en las Figuras 1 y 2, la trama de papel 52 ha sido "formada" por métodos expuestos más adelante, de manera que la trama de papel 52 exhibe propiedades extensibles o elastoméricas a lo largo de un eje que, en el caso de las modalidades ilustradas, es prácticamente paralelo al eje transversal de la trama de papel, cuando se somete a un alargamiento axial aplicado en una dirección prácticamente paralela al eje transversal. Como se utiliza aquí, el término "formado" se refiere a la creación de una estructura o geometría deseada en una trama de papel que prácticamente retendrá la estructura o geometría deseada cuando no se someta a ningún alargamiento o fuerza aplicada externamente. Las primeras regiones 60 son prácticamente monoplanares macroscópicamente, es decir, prácticamente no modificadas por un procesamiento subsecuente de tal forma que experimenten poca o ninguna deformación fuera de plano. Es decir, el material dentro de las primeras regiones 60 está prácticamente en la misma condición antes y después de la etapa de formación sufrida por la trama 52. Las segundas regiones 66 incluyen una pluralidad de elementos 74 semejantes a nervadura elevados. Los elementos 74 semejantes a nervadura pueden ser realzados, o sin realce, o se puede hacer una combinación de los mismos para formar lo que, generalmente puede describirse como estructuras "dobladas en abanico" . Cada estructura doblada en abanico de los elementos 74 semejantes a nervadura, tiene un primer eje o eje de nervadura mayor 70 que es prácticamente paralelo al eje longitudinal de la trama 52 y un segundo eje 71 de nervadura menor que es prácticamente paralelo al e e transversal de la trama 52. Para cada elemento 74 semejante a nervadura, el eje de nervadura mayor 70 es prácticamente perpendicular al eje de nervadura menor 71. Los elementos 74 semejantes a nervadura pueden ser contiguos, sin áreas no formadas entre los mismos. El eje de nervadura mayor 70 y el eje de nervadura menor 71 de los elementos semejantes a nervadura elevados pueden estar orientados respecto al plano de la trama, de manera distinta a la mostrada en las Figuras 1 ó 3, por ejemplo, orientando el eje de nervadura mayor 70 prácticamente paralelo con el eje transversal de la trama. También, actualmente se prefiere que los ejes mayores 70 de cada elemento 74 semejante a nervadura estén alineados paralelos entre sí, pero pueden obtenerse beneficios de la presente invención, incluyendo mayor volumen, incluso si no están. Mientras la trama 52 se somete a una deformación axial aplicada, D, indicada por flechas 80, mostradas en la Figura 3, los elementos 74 semejantes a nervadura en las segundas regiones 66 experimentan deformación geométrica o desdoblamiento y ofrecen resistencia mínima al alargamiento aplicado. Además, la forma de las primeras regiones 60 cambia como resultado de la deformación axial aplicada, debido a la capacidad de la estructura reticulada formada por las primeras regiones 60, para actuar como un resorte b dimensional, es decir, para alargarse experimentando un cambio en la relación angular entre la primera dirección DI y la segunda dirección D2. Como las primera regiones 60 experimentan deformación geométrica, las segundas regiones 66 experimentan un cambio en la forma también, ya que las primeras regiones 60 limitan, separan y, en algunos casos, delimitan a las segundas regiones 66. Consecuentemente, mientras la trama 52 se somete al alargamiento aplicado, las primeras regiones 60 experimentan deformación geométrica, es decir, enderezado de la estructura reticulada, cambiando con esto, la conformación de las segundas regiones 66. Las segundas regiones se extienden o alargan en una dirección paralela a la dirección del alargamiento aplicado, y se acortan en una dirección perpendicular a la dirección del alargamiento aplicado. Se observan otras formas de la deformación geométrica, como se expone totalmente, más adelante. Como puede observarse en las Figuras 1 y 3 , las primeras regiones 60, se intersequen o no, tienen, en general, porciones que se extienden ya sea en la primera dirección DI o en la segunda dirección D2 que tienen un componente de eje de nervadura mayor y un componente de e e de nervadura menor en el plano de la trama. En otras palabras, se prefiere que la primera o la segunda direcciones DI ó D2 , no deben estar configuradas de manera que sean paralelas con los ejes de nervadura ya sea menores o mayores 70, 71, de las segundas regiones 66, como se describe con mayor detalle, más adelante. Las porciones de las primeras regiones 60 que no tienen tanto componentes de eje de nervadura mayor como menor, por ejemplo, el punto de intersección de las primeras regiones 60 de la Figura 1, de preferencia, se reducen al mínimo y se cree que tienen poco impacto en las propiedades extensibles o elastoméricas de la trama. Mientras que se desea, en general, disminuir al mínimo las porciones de las primeras regiones 60 que no tienen componentes de eje de nervadura tanto mayor como menor, pueden lograrse muchos beneficios de la presente invención con áreas substanciales de las primeras regiones 60 alineadas ya sea con los ejes menores o mayores de las segundas regiones 66. Por ejemplo, la trama mostrada en la Figura 4, tiene algunas primeras regiones 64 paralelas al eje de nervadura mayor 70 que permanece voluminoso y extensible. Una configuración así puede resultar útil para retener la resistencia a la tracción en dirección de máquina, cuando los ejes de nervadura mayor 70 están en alineamiento en paralelo con el eje longitudinal L, que a su vez, corresponde a la dirección de máquina durante el procesamiento de la trama, según se indica en la Figura 10. Se contemplan otras configuraciones, por ejemplo, teniendo algunas primeras regiones 64 paralelas a los ejes de nervadura mayor 70, como se muestra en la Figura 4, pero teniendo los ejes de nervadura mayor 70 en alineamiento en paralelo con el eje transversal T que, a su vez, puede corresponder a la dirección transversal de la máquina durante el procesamiento de la trama. Sin estar limitados por la teoría, se cree que la naturaleza extensible o elástica de la trama de papel de la presente invención se debe a la capacidad de la estructura doblada en abanico de las segundas regiones 66 para "desdoblarse" en una forma geométrica tridimensional a lo largo de los elementos semejantes a nervadura. Al mismo tiempo, las primeras regiones 60 se contraen en una dirección generalmente perpendicular a la carga aplicada, en una forma geométrica, bidimensional, en general, en el plano de la trama de papel , como se muestra en la Figura 3. La contracción de las primeras regiones 60 y el cambio de conformación resultante de las segundas regiones 66 pueden considerarse análogos a un efecto Poisson dimensional. Por ejemplo, como se describe mejor al hacer referencia a la Figura 1, mientras la trama se extiende en dirección generalmente paralela a la línea central transversal T, la conformación de las segundas regiones 60 cambia como se ilustra en la Figura 2, aumentando en una dimensión y disminuyendo en otra dimensión. Como se expone en lo anterior, el desdoblado simultáneo de las segundas regiones 66 y la contracción de las primeras regiones 60, se proporciona evitando el alineamiento paralelo substancial de los ejes mayor o menor 70 ó 71, ya sea con la primera o la segunda dirección DI o D2 de las primeras regiones 60.

Un atributo adicional muy benéfico de una trama de papel de la presente invención es la capacidad para aumentar volumen en respuesta a la extensión en por lo menos una dirección. Sin desear estar limitado por la teoría, este comportamiento se describe ahora en términos de modos discretos de deformación geométrica, haciendo referencia a las Figuras 5 y 6. La Figura 5 muestra la sección transversal 5-5 de un porción no estirada de la trama 52, como se muestra en la Figura 1. La segunda región 66 se muestra con elementos 74 semejantes a nervadura representativos como se formaron micialmente por el método de la presente invención. En la formación inicial, los elementos semejantes a nervadura proporcionan a la trama de papel un calibre inicial Cl . Cuando se somete a un alargamiento axial aplicado, D, indicado por las flechas 80 en las Figuras 2 y 6, los elementos 74 semejantes a nervadura en las segundas regiones 66 experimentan un primer modo de deformación geométrica, es decir, desdoblado de los elementos semejantes a nervadura en forma parecida a un acordeón. Mientras ocurre la deformación geométrica del primer modo, la conformación de las segundas regiones 66 cambia simultáneamente como resultado de un segundo modo de deformación geométrica, es decir, el movimiento de la estructura reticulada formada por las primeras regiones 60, por ejemplo la intersección de las primeras regiones 61 y 62, según se muestra en la Figura 2. El segundo modo de deformación geométrica hace que las segundas regiones 66 se contraigan o encojan en dirección perpendicular a la dirección del alargamiento aplicado. En la medida en que la conformación de las segundas regiones 66 cambia, los elementos 74 semejantes a nervadura de la segunda región 66 sufren un tercer modo de deformación geométrica mientras son expulsados del plano de su posición original mediante fuerzas de pandeo generalmente perpendiculares al alargamiento aplicado. Como se muestra en la Figura 6, este pandeo o "hinchado" de la trama durante la extensión, ocasiona un aumento de calibre. Si se extiende más allá del intervalo elástico de la trama, mucho de este aumento de calibre permanece después de que se retira la fuerza de extensión, proporcionando a la trama un nuevo calibre C2. Este "hinchamiento" de la trama proporciona aún más textura y volumen a la trama, aumentando además los atributos deseables generadas por el calibre de una trama de la presente invención. Por lo tanto, un resultado muy benéfico del papel de la presente invención es su mayor volumen y textura debidos a los elementos semejantes a nervaduras elevados formados en las segundas regiones 66, junto con la extensibilidad, debida a la relación geométrica entre la primera y la segunda regiones . Dependiendo del papel base y de los parámetros de procesamiento utilizados (según se expone más adelante) , el papel exhibe también una cantidad significativa de elasticidad en por lo menos una dirección. La mayor extensibilidad y elasticidad son adicionales a un buen tacto y apariencia global, que es importante para la aceptación del consumidor.

Método de elaboración Haciendo referencia ahora a la Figura 7, se muestra un aparato 400 utilizado para formar una trama de papel 52 mostrada en la Figura 1. El aparato 400 incluye placas 401, 402 de engranado. Las placas 401, 402 incluyen una pluralidad de dientes de engranado 403, 404, respectivamente. Las placas 401, 402 se juntan bajo presión para formar la trama de la presente invención. La placa 402 incluye regiones dentadas 407 y regiones ranuradas 408. Dentro de las regiones dentadas 407 de la placa 402 hay una pluralidad de dientes 404. La placa 401 incluye dientes 403 que se engranan con los dientes 404 de la placa 402. Cuando se forma una trama de papel entre las placas 401, 402, las porciones de la trama que están colocadas dentro de las regiones ranuradas 408 de la placa 402 y los dientes 403 de la placa 401 quedan prácticamente sin deformarse. Estas regiones correspondiente a las primeras regiones 60 de la trama 52 mostrada en la Figura 1. Las porciones de la trama colocadas entre las regiones dentadas 407 de la placa 402 durante la tensión. De manera similar, mientras que la Figura 7 muestra una placa con regiones dentadas (placa 401) y una placa con regiones ranuradas, es decir, no dentadas (placa 402) , una persona con pericia en la técnica puede concebir fácilmente ambas placas con regiones dentadas 407 y regiones ranuradas 408. En esta configuración, puede ser ventajoso utilizar placas con patrones idénticos que se engranen con los patrones en registro, o en una posición desplazada, con los patrones en un patrón desplazado aleatorio o regular. Puede resultar ventajoso utilizar placas que tengan regiones tanto dentadas como no dentadas, en donde una placa tiene regiones no dentadas que forman un primer patrón y la otra placa tiene regiones no dentadas que forman un segundo patrón diferente. Se entiende que estas y otras variaciones en el diseño y configuración de la placa son ejemplificativas y no limitativas, de las modalidades preferidas y contempladas de la presente invención. La Figura 8 muestra una sección transversal parcial de los dientes 403 y 404 de engranado. La profundidad, separación y frecuencia de los elementos semejantes a nervadura pueden variarse para controlar el aumento resultante del calibre, así como el estiramiento disponible de una trama de la presente invención. En t^BM-t-ttilíll particular, la frecuencia, separación y profundidad de los elementos 7 semejantes a nervadura determinan la longitud de trayectoria superficial de la segunda región. Como se utiliza aquí, "longitud de trayectoria superficial" se refiere a una medición a lo largo de la superficie topográfica de la región en cuestión en dirección prácticamente paralela a un eje, como se expone en la Patente de los Estados Unidos cedida en forma común No. 5,518,801 otorgada el 21 de mayo de 1996 a Chappell et al., que se incorpora aquí como referencia. Una configuración de diente preferida para una trama de la presente invención es una altura de diente de 0.060 de pulgada y un paso de 0.030 de pulgada. La altura de formación de una trama terminada de la presente invención puede fijarse por la profundidad de acoplamiento de las placas de engranado. Según se muestra en la Figura 8, la profundidad de acoplamiento E se mide desde la punta de los dientes 403 hasta la punta de los dientes 404. En la medida que la profundidad del acoplamiento E aumenta, la altura de los elementos 74 semejantes a nervadura, se aumenta. Sin quedar limitados por la teoría, se cree que la deformación permanente de la trama de papel se logra fracturando las uniones de fibra y reorientando las fibras, ya que el papel no es plásticamente deformable. Mientras es mayor el nivel de acoplamiento E, más grande es la ruptura de uniones de fibra y mayor es la reorientación. Por lo tanto, las propiedades de tensión de la trama de papel tienden a disminuir con un mayor acoplamiento. Para un calibre inicial específico, la altura del diente TH, el paso P y el acoplamiento E pueden ajustarse para un buen balance de las propiedades de tensión, calibre y elasticidad y extensibilidad de la trama. El método de formación puede lograrse en un modo estático, en donde una porción discreta de una trama de papel se deforma en un momento. De manera alternativa, el método de formación puede lograrse utilizando una prensa dinámica continua para poner en contacto, de manera intermitente, una trama de papel en movimiento y formar la trama en una trama de papel formada de la presente invención. La prensa dinámica incluye engranar rodillos 500 de presión dentados, como se muestra en la Figura 9. El rodillo 502 incluye regiones dentadas 507 y regiones ranuradas 508. Dentro de las regiones dentadas 507 del rodillo 502 hay una pluralidad de dientes 504. El rodillo 501 incluye dientes 503 que se engranan con los dientes 504 del rodillo 502. Cuando se forma una trama de papel entre los rodillos 501, 502, las porciones de la trama que están colocadas dentro de las regiones ranuradas 508 del rodillo 502 y los dientes 503 en el rodillo 501 permanecen prácticamente sin deformarse. Estas regiones corresponden a las primeras regiones 60 de la trama 52 mostrada en la Figura 1. Los rodillos 500 de presión dinámica se utilizan de preferencia, en aparatos formadores 600, mostrados en forma esquemática en la Figura 10, como uno de los elementos en un método para la fabricación de tramas de papel de la presente invención. El aparato formador 600 comprende medios para desembobinar una trama continua 50 de papel a partir de un rollo de papel en existencia 610. La trama de papel 50 es guiada por medios adecuados 605 hacia los rodillos de presión 500 en donde se lleva a cabo la conformación en una trama 52 de la presente invención. Una vez que se forma la trama 52 , ésta puede ser guiada por medios adecuados 605 hacia procesos de conversión adicionales, como por ejemplo al rodillo 620 regulador de avance. Se contemplan variaciones de método adicionales, entre las que se incluyen los métodos y variaciones descritos totalmente en la Patente de los Estados Unidos No. 5,518,801 otorgada a Chappell, et al. el 21 de mayo de 1996 que, por lo cual, se incorpora aquí como referencia.

Mientras que la Figura 9 muestra un rodillo con regiones dentadas (rodillo 501) y una placa con regiones ranuradas, es decir, no dentadas (rodillo 502) , una persona con pericia en la técnica puede fácilmente concebir ambos rodillos que tienen regiones dentadas 507 y regiones ranuradas 508. En esta configuración, puede ser ventajoso utilizar rodillos que tengan tanto regiones dentadas como no dentadas, en donde un rodillo tiene regiones no dentadas que forman un primer patrón y el otro rodillo tiene regiones no dentadas que forman un segundo patrón diferente. De manera similar, puede ser ventajoso utilizar rodillos que tienen diámetros que difieren, con el mismo o diferentes patrones formados por las regiones ranuradas 508. Se entiende que éstas y otras variaciones en el diseño y configuración del rodillo son ejemplificativas y no limitativas, de las modalidades preferidas y contempladas de la presente invención. En una modalidad alternativa, el método de la presente invención incluye la aplicación de un agente humidificador a la trama 50 antes de la formación en los rodillos 500 de presión. Un agente humidificador preferido es el agua, pero pueden añadirse otros agentes humidificadores, entre los que se incluyen por ejemplo, químicos de reforzamiento en estado húmedo y químicos suavizantes. Mientras que la adición de agentes humidificadores no afecta de manera significativa las propiedades de extensibilidad o aumento de calibre, no parece disminuir al mínimo la pérdida de resistencia a la tracción experimentada después del procesamiento. Sin UMMB.VÜ.MtfÉ.Mi. .^j MMttuMi.^.ka.ü, estar limitado por la teoría, parece que la adición de un agente humidificador, por ejemplo, el agua, preserva una cierta cantidad de resistencia a la tracción debida a la plastificación de la estructura de fibra celulósica. La adición de agua plastifica la estructura celulósica para permitirle formarse más fácilmente por el método de la presente invención sin tanta ruptura de fibra como se experimentaría bajo condiciones secas. Esta plastificación se debe probablemente, a la reducción de enlace de hidrógeno dentro de la estructura celulósica, y descansa en el hinchamiento de la fibra para plastificar y permitir que las fibras sean más flexibles. Los aditivos de reforzamiento en húmedo (añadidos durante la formación de la trama), por ejemplo: Kymene 557H o carboxi metil celulosa (CMC) , disponible bajo el nombre comercial 7MT, ambos disponibles de Hercules, Inc. de Wilmington DE., pueden ayudar a la estructura a permanecer unida durante la plastificación de las fibras. Como se muestra en la Figura 10, el aplicador de agua 640 puede aplicar una cantidad predeterminada de agua a la trama 50 para añadir de entre aproximadamente 10% y 80%, de preferencia de entre 40% y 60% de contenido de humedad en peso de la trama. En una modalidad, se aplicó un nivel de 50% en peso a una trama con buen éxito en la disminución al mínimo de pérdida de resistencia a la -•-*£•*"--"•• tracción. Una vez formada, la trama 52 puede secarse por medios adecuados, o puede procesarse en húmedo en operaciones de conversión adicionales, con el secado que ocurre por evaporación una vez que la trama está formada en En una modalidad, se elaboró un laminado uniendo con adhesivo dos capas de papel convencional utilizando un adhesivo en rocío sensible a la presión, "Super 77®" comercializado por 3M Corp. Se aplicó, de manera uniforme, una neblina muy ligera del adhesivo a una capa; una segunda capa fue colocada cuidadosamente en la parte superior de la capa que contenía el adhesivo, teniendo cuidado de no formar arrugas en ninguna de las capas. Una presión ligera con la mano se utilizó entonces para asegurar que las dos capas se unieron. Cuando se elabora en un laminado de capas múltiples, las tramas de la presente invención pueden colocarse en cualquiera de diversas configuraciones. Por ejemplo, si ambas tramas de un laminado de 2 capas se forman con segundas regiones 66 de elementos 74 semejantes a nervadura, las segundas regiones 66 de cada una pueden estar colocadas de manera que estén en registro en la estructura laminada. De manera alternativa, puede resultar benéfico colocar las segundas regiones de cada capa de manera que queden fuera del registro cuando se laminen. De manera similar, puede ser benéfico formar un laminado de capas múltiples utilizando un primer patrón en una trama y un segundo patrón diferente en la otra trama. En el caso de que no se desee extensibilidad de la trama de papel, puede elaborarse un laminado de capas múltiples que tiene prácticamente el doble del volumen de cada trama base sin la extensiblidad de cualquier trama base . Esto puede lograrse laminando por lo menos dos tramas de la presente invención, cada una tiene ejes 70 de nervadura mayores de las segundas regiones 66 que son generalmente perpendiculares a los ejes 70 de nervadura mayor de las segundas regiones 66 de la otra capa. Por ejemplo, haciendo referencia a la Figura 1, una trama que tiene segundas regiones 66 con un eje 70 de nervadura mayor, generalmente paralelo a la línea central longitudinal "L" puede laminarse con una segunda trama que tiene segundas regiones 66 con un eje de nervadura 70 mayor generalmente perpendicular a la línea central longitudinal "L" . Ya que la trama de papel 52 puede elaborarse para exhibir relativamente poca extensibilidad en la dirección generalmente paralela a los primeros ejes 70, un laminado elaborado de esta manera puede exhibir relativamente poca extensión en cualquier dirección.

Ejemplos Los siguientes son ejemplos de modalidades específicas de la presente invención. Los datos de calibre, alargamiento y resistencia a la tracción se obtuvieron por los métodos de prueba expuestos en la sección Métodos de Prueba que se encuentra más adelante.

Eiemplo 1 Una trama de papel de la presente invención se elaboró utilizando placas de engranado, similares a las ilustradas en la Figura 7. Las placas de engranado se hicieron por vaciado de un material epoxi con carga de aluminio en un molde metálico maquinado para producir dos placas de engranado de aproximadamente 5 pulgadas de ancho, 12 pulgadas de largo y 0.75 de pulgada de grosor. Los dientes de las placas de engranado eran esencialmente en forma de triángulo, es decir, ahusadas, que medían aproximadamente 0.030 de pulgada en la base y en ahusamiento hacia un vértice que tiene un radio de aproximadamente 0.008 de pulgada. La altura de cada diente fue de 0.060 de pulgada y estaban colocados en un paso de 0.030 de pulgada. Cada placa se sujeta con pasadores y orificios coincidentes para asegurar el acoplamiento exacto y consistente de las placas cuando se unan. Una serie de ranuras que corresponden a regiones ranuradas 408 de la Figura 7 se maquinaron en el lado dentado de una placa correspondiente a la placa 402 de la Figura 7. Las ranuras midieron 0.040 de pulgada de ancho estando las ranuras paralelas a una separación centro a centro de 0.275 de pulgada . Una trama de papel de una sola capa de fibras Northern Softwood Kraft que tienen un peso base de 20 libras por 3000 pies cuadrados se elaboraron en equipo convencional para la fabricación de papel . El papel fue saturado uniformemente con agua destilada hasta aproximadamente 80% en peso de la trama de papel seca. El papel saturado se colocó entre las dos placas de engranado, estando la dirección de máquina de la trama de papel orientada en dirección longitudinal, que corresponde a la línea central longitudinal L, como se muestra en la Figura 7. Como puede observarse, esta configuración proporciona que la dirección longitudinal de la máquina sea también paralela al eje de nervadura menor de los elementos semejantes a nervadura de la trama formada. Las placas de engranado con el papel colocado entre ellas fueron colocadas en una prensa hidráulica con una platina más grande que las placas para asegurar una presión uniforme sobre las placas. Los separadores fueron colocados en los bordes de las placas para limitar la cantidad de acoplamiento de las placas de engranado hasta 0.018 de pulgada. Las placas fueron comprimidas por la prensa hidráulica con una fuerza de 4000 libras, ocasionando la deformación del papel por los elementos dentados de engranado de las placas . La presión se retiró después de aproximadamente 10 segundos y el papel se dejó secar por aire.

-'-'--•-'"*-"*- •-- La trama de papel base y la trama de papel formada fueron probadas por los métodos de prueba descritos y comparados más adelante. El papel base tuvo un calibre de 8.1 milésimas de pulgada (0.008 de pulgada) y un alargamiento en dirección transversal de 6.1%. Después de la formación por compresión entre las placas de engranado, la trama tuvo un calibre de 24.1 milésimas de pulgada y un alargamiento en dirección transversal de 24.4%. Debido a que el peso base del papel permaneció prácticamente sin cambio, el aumento en calibre representa un aumento de volumen de aproximadamente 200%. Por lo tanto, tanto el volumen como el estiramiento en dirección transversal aumentaron substancialmente.

E-i emplo 2 Se elaboró una trama de papel de la invención mediante el proceso ilustrado en la Figura 10. Los rodillos de los rodillos de presión 500 se elaboraron maquinando ranuras en dos rodillos de acero de 10 pulgadas de largo y seis pulgadas de diámetro, que corresponden a los rodillos 501 y 502 mostrados en la Figura 9. Las ranuras maquinadas definieron dientes que corresponden a los dientes 503 y 504, como se muestra en la Figura 9. Los dientes eran prácticamente en forma de triángulo, midiendo aproximadamente 0.030 de pulgada en la base y en ahusamiento hacia un vértice que tiene un radio de aproximadamente 0.004 a 0.008 pulgadas. La altura de cada diente fue de 0.060 pulgadas y estaban colocados en un paso de 0.030 pulgadas. Una serie de ranuras correspondientes a regiones ranuradas 508 de la Figura 9 fueron maquinadas en los rodillos correspondientes al rodillo 502 de la Figura 9. Las ranuras midieron 0.040 pulgadas de ancho estando las ranuras paralelas a una separación centro a centro de 0. 75 pulgadas. Los dos rodillos se colocaron en relación de engranado para formar rodillos de presión dentados, correspondientes a los rodillos de presión 500, como se muestra en la Figura 10. Una trama de papel de una sola capa de fibras Northern Softwood Kraft que tienen un peso base de 20 libras por 3000 pies cuadrados se elaboró en equipo convencional para la fabricación de papel y se proporcionó sobre un rodillo, correspondiente al rodillo 610 de la Figura 10. El papel fue alimentado en los rodillos de presión a una velocidad de 45 pies por minuto estando los rodillos de presión ajustados a diversos niveles de acoplamiento. Las regiones dentadas y no dentadas de los rodillos de presión se configuraron de manera que la dirección de máquina de la trama de papel era paralela al eje de nervadura mayor de los elementos semejantes a nervadura del papel formado. El agua, si se utilizó, se aplicó con una boquilla Spray Systems Co. de Wheaton, IL, en particular una boquilla número 2850/73320, antes de la formación en los rodillos de presión. El siguiente Cuadro 1 muestra la manera en que cambió el calibre y el alargamiento en dirección transversal de la trama de papel base, como resultado de los diversos niveles de acoplamiento y de la aplicación de agua a la trama. En forma adicional, se muestra el cambio en la resistencia a la tracción en dirección de máquina, para ilustrar los resultados benéficos adicionales de añadir agua a la trama antes de la formación. Como puede observarse a partir del Cuadro 1, el calibre y el estiramiento en dirección de máquina aumentaron exitosamente con un mayor acoplamiento. Debe notarse, en especial, la comparación de los resultados de un acoplamiento de 0.020 pulgadas con y sin la aplicación de agua. Aún cuando las propiedades de tensión en dirección de máquina declinen con un mayor acoplamiento, la aplicación de agua mejora substancialmente las propiedades de tensión en dirección de máquina para un acoplamiento particular.

CJj3¡_? Cuadro 1 : Comparación de las propiedades del papel Métodos de prueba Calibre El calibre de la trama de papel se mide como el grosor del papel preacondicionado cuando se somete a una carga compresiva de 95 g/pulgada2 (15 g/cm2) con una pata sujetadora de 2 pulgadas de diámetro. "Preacondicionado" significa una trama a 23±1°C, 50±2% de humedad relativa por 24 horas, de conformidad con un método TAPPI #T4020M-88. El calibre se mide con un probador de grosor Thwing-Albert modelo 89-11 (Thwing-Albert Co. de Filadelfia, PA) .

Prueba de tensión v porcentaje de alargamiento La prueba de tensión se utiliza para medir la fuerza contra las propiedades de porcentaje de alargamiento. Las pruebas se llevaron a cabo en un Thwing- Sttt^^m??íiaaSíí^liam Albert Intellect II-STD Modelo No. 1451-24PGB, disponible de la Thwing-Albert Co. de Filadelfia, PA. Las muestras utilizadas para esta prueba son de 1" ancho x 6" de largo con el eje largo de la muestra cortado paralelo a la dirección de la extensibilidad máxima de la muestra. La muestra debe cortarse con una cuchilla afilada Exacto o con algún diseño de dispositivo de corte adecuadamente afilado para cortar una muestra precisa de 1" de ancho. (Si hay más de una dirección de extensibilidad del material, las muestran deben tomarse paralelas a la dirección representativa de alargamiento) . La muestra debe cortarse de manera que se represente una área representativa de la simetría del patrón global de la región deformada. Habrá casos (debido a las variaciones ya sea de tamaño de la porción deformada o de las geometrías relativas de las regiones 1 y 2) en donde será necesario cortar muestras ya sea más grandes o más pequeñas que las que se sugieren aquí. En este caso, es muy importante anotar (junto con cualquier dato reportado) el tamaño de la muestra, cuya área de la región deformada se tomó de, y de preferencia incluye una área esquemática del área representativa utilizada para la muestra. Se probaron tres muestras de un material determinado. Las mordazas de sujeción del probador de tensión Thwing-Albert consisten de mordazas de sujeción accionadas por aire diseñadas para concentrar toda la fuerza de sujeción a lo largo de una sola línea perpendicular a la dirección de la tensión de prueba. La distancia entre las líneas de la fuerza de sujeción debe ser de 4" conforme se mide con una regla de acero alojada junto a las mordazas de sujeción. A esta distancia se le denominará en adelante, como la "distancia entre señales". La muestra se monta en las mordazas de sujeción con su eje largo perpendicular a la dirección de porcentaje de alargamiento aplicado. La velocidad de cabezas se fija a 4 pulgadas/min. El cabezal alarga la muestra hasta que la muestra se rompe en cuyo punto el cabezal se detiene y regresa a su posición original (0% de alargamiento) . El porcentaje de estiramiento es el porcentaje de alargamiento en donde se logra la carga máxima antes de la ruptura de la muestra de papel. El porcentaje de alargamiento promedio para las tres muestras se registra en el Cuadro 1. Mientras que las modalidades particulares de la presente invención se han ilustrado y descrito, sería obvio para las personas con pericia en la técnica, que pueden efectuarse otros diversos cambios y modificaciones sin apartarse del espíritu y alcance de la presente invención. Además, mientras que una trama completa de la presente invención puede incluir una red deformable de primeras y segundas regiones, la presente invención también puede practicarse proporcionando sólo porciones específicas de la trama de papel con una red deformable compuesta de primeras y segundas regiones. Lo anterior, por lo tanto, pretende cubrir en las reivindicaciones anexas, todos los cambios y modificaciones que queden dentro del alcance de la presente invención.

Claims (6)

1. REIVINDICACIONES ! 1. Una trama de papel que tiene una línea central longitudinal y una línea central transversal, una pluralidad de primeras regiones y una pluralidad de segundas regiones, las primeras regiones forman límites que separan las primeras regiones, la trama de papel se caracteriza porque las primeras regiones están prácticamente en un plano de la trama de papel y las segundas regiones comprenden una pluralidad de elementos semejantes a nervaduras elevadas fuera del plano, los elementos semejantes a nervaduras de cada segunda región están dispuestos paralelos a un eje de nervadura mayor y perpendicular a un eje de nervadura menor, teniendo todas o la mayoría de las primeras regiones componentes tanto de eje de nervadura mayor como de eje de nervadura menor; las primeras y segundas regiones sufren deformación geométrica cuando el material de trama se somete a un alargamiento aplicado a lo largo de por lo menos uno de los ejes.
2. 2. La trama de papel según la reivindicación 1, en donde las primeras regiones forman una red continua, de tal manera que la primera región forma límites que circundan completamente a las segundas regiones.
3. 3. La trama de papel según las reivindicaciones 1 ó 2 , en donde las primeras regiones forman estructuras reticuladas, que pueden someterse a un primer modo de deformación geométrica en el plano de la trama, el primer modo de deformación es una extensión general de las estructuras reticuladas en el plano de la trama cuando el material de la trama se somete a un alargamiento aplicado a lo largo de por lo menos uno de los ejes.
4. 4. La trama de papel según cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en donde los elementos semejantes a nervadura forman estructuras dobladas en abanico, que pueden sufrir un segundo modo de deformación geométrica, el segundo modo de deformación geométrica es un desdoblado general de las estructuras dobladas en abanico cuando el material de trama se somete a un alargamiento aplicado a lo largo de por lo menos uno de los ejes.
5. 5. La trama de papel según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde los elementos semejantes a nervadura pueden sufrir un tercer modo de deformación geométrica, el tercer modo de deformación geométrica es una extensión fuera del plano de la segunda región cuando el material de trama se somete a un alargamiento aplicado a lo largo de por lo menos uno de los ejes.
6. 6. Una trama de papel de capas múltiples, que tiene por lo menos una capa que tiene una línea central longitudinal y una línea central transversal, una pluralidad de primeras regiones y una pluralidad de segundas regiones, las primeras regiones forman límites que separan a las primeras regiones, la trama de papel se caracteriza porque las primeras regiones están prácticamente en un plano de la trama de papel y las segundas regiones comprenden una pluralidad de elementos 5 semejantes a nervadura elevados fuera de plano, los elementos semejantes a nervadura de cada una de las segundas regiones están colocados paralelos al eje de nervadura mayor y perpendiculares al eje de nervadura comprende regiones dentadas, la segunda platina está alineada con la primera platina de manera que las regiones dentadas de la primera y la segunda platinas se engranan cuando son acopladas de manera operable; (d) prensar el substrato celulósico entre la primera platina y la segunda platina de manera que las regiones dentadas deforman a la trama para formar regiones de elementos discretos semejantes a nervadura doblados en abanico. 9. Un método para elaborar una trama celulósica, el método se caracteriza por las etapas de: (a) proporcionar un substrato celulósico; (b) proporcionar rodillos de presión dentados coincidentes que comprenden un primer rodillo que tiene regiones dentadas y regiones no dentadas acopladas de manera operable con un segundo rodillo que tiene regiones dentadas de engranado; (c) prensar al substrato celulósico entre los rodillos de presión dentados coincidentes de manera que las regiones dentadas del primer rodillo deformen a la trama para formar regiones de elementos discretos semejantes a nervadura doblados en abanico. 10. El método según la reivindicación 9, en donde el segundo rodillo comprende además regiones no dentadas. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Una trama de papel de la presente invención tiene una línea central longitudinal (L) y una línea central transversal (T) , y comprende una pluralidad de primeras regiones (60) y una pluralidad de segundas regiones (66) . Las primeras regiones (60) forman límites que separan a las segundas regiones (66) , las primeras regiones (60) están prácticamente en un plano de la trama de papel. Las segundas regiones (66) comprenden una pluralidad de elementos (74) semejantes a nervadura elevados fuera del plano, los elementos (74) semejantes a nervadura de cada segunda región están colocados paralelos a un eje de nervadura mayor y perpendiculares a un eje de nervadura menor. Todas o la mayoría de cada una de las primeras regiones tiene componentes tanto de eje de nervadura mayor como de eje de nervadura menor. Las primeras y segundas regiones sufren deformación geométrica cuando el material de trama se somete a un alargamiento aplicado a lo largo de por lo menos uno de los ejes. Un método de la presente invención comprende las etapas de: proporcionar un substrato celulósico; proporcionar una primera platina (402) que comprende regiones dentadas (407) y regiones no dentadas (408) ; proporcionar una segunda platina (401) que comprende regiones dentadas, la segunda platina (401) está alineada con la primera platina de manera que las regiones dentadas de la primera y la segunda platinas se engranan cuando se acoplan en forma operable; y prensar el substrato celulósico entre la primera platina y la segunda platina de manera que las regiones dentadas deformen a la trama para formar regiones de elementos discretos semejantes a nervadura doblados en abanico. De manera opcional, el substrato celulósico puede ser humedecido antes de la etapa de prensado .