JP2022547371A

JP2022547371A - 接続された開口部を有する多層クレーピングベルト上でのクレーピング工程を含むプロセスによって作製する吸収性紙

Info

Publication number: JP2022547371A
Application number: JP2021576456A
Authority: JP
Inventors: ヴィプルクマル; ティアンヤンハートレップ; ファーミンダーアナンド; シャオリンファン; ダニエルフーミンズィー; タイエフィリップスオリアラン; ブライアンジェイシュー; ディーンジェイバウムガートナー
Original assignee: ジーピーシーピーアイピーホールディングスエルエルシー
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2022-11-14
Also published as: KR20220055452A; US20210070005A1; CL2021003492A1; BR112022002852A2; MX2022001872A; EP4028593A1; AR119928A1; WO2021048679A1; CN113795628A; US11559963B2; CA3138249A1

Abstract

吸収性シートであって、水性製紙用完成紙料から初期ウェブを形成する工程と、（ｉ）複数のオーバーラップする開口部を有するポリマー材料から作製された第１の層、及び（ｉｉ）第１の層に取り付けられた第２の層を含む、多層ベルト上で、初期ウェブを第１の層の表面上に堆積させて、初期ウェブをクレーピングする工程と、を含むプロセスによって作製される、吸収性シート。吸収性シートは、吸収性シートの一方の面から突出する複数の中空ドーム領域を含む。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１９年９月９日に出願された米国特許仮出願第６２／８９７，８４２号に基づく、２０２０年８月２７日に出願された米国非特許仮出願第１７／００４，９０６号に基づく。前述の出願の優先権は、本明細書によって主張され、それらの開示は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。

（発明の分野）
本発明は、製紙プロセスにおいてセルロースウェブをクレーピングするための多層ベルトに関する。多層クレーピングベルトは、接続された開口部を有する。本発明はまた、そのような多層ベルトを使用して紙製品を製造する方法にも関する。なおも更に、本発明は、優れた特性を有し、このような多層ベルトを使用して製造される、紙製品に関する。

ティッシュ及びタオルなどの紙製品を製造するためのプロセスは、周知である。このようなプロセスでは、最初に、水性初期ウェブが製紙用完成紙料から形成される。初期ウェブは、例えば、通常はプレス布の形態をしたポリマー材料から作製されたベルト構造体を使用して脱水される。一部の製紙プロセスでは、脱水後、形状又は３次元テクスチャがウェブに付与され、そのため、ウェブは構造化シートと称される。ウェブに形状を付与する１つの方法は、ウェブが依然として半固体の成形可能な状態にある間にクレーピング操作を使用することを伴う。このような操作は、通常は構造化布又はベルトの形態をしたクレーピング構造体を使用する。クレーピング操作は、圧力下でクレーピングニップにおいて行われ、ウェブがニップのクレーピング構造体の開口部に押し込まれる。クレーピング操作に続いて、ウェブをクレーピング構造体の開口部に更に引き込むために、真空も使用され得る。成形操作が完了した後、ウェブは、周知の装置、例えば、ヤンキー乾燥機を使用して、残留水を実質的に除去するように乾燥される。

当該技術分野において、様々な構成の公知の構造化布及びベルトが存在する。製紙プロセスにおいてクレーピングに使用することができる構造化布及びベルトの具体的な例は、米国特許第８，１５２，９５７号、並びに米国特許出願公開第２０１０／０１８６９１３号、同第２０１６／００９０６９２号、同第２０１６／０００９０６３号、及び同第２０１６／００９０６９８号に見出すことができ、これらは全て参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。特に、米国特許出願公開第２０１６／００９０６９２号、同第２０１６／０００９０６３号、及び同第２０１６／００９０６９８号は、ベルトの上部層に複数の開口部を有する多層構造を有するクレーピングベルトを開示している。多層ベルトを用いたクレーピング操作中に、ウェブが、開口部に引き込まれて、製紙プロセスの最終製品に構造を付与する。ベルトの上部層の開口部は、例えば、レーザー穿孔又は機械的打ち抜きによって形成される。米国特許出願公開第２０１６／００９０６９８号に開示されているように、特に、そこに開示されている多層ベルトは、優れた特性の組合せを有する紙製品を製造することができる。

米国特許出願公開第２０１６／００９０６９２号、同第２０１６／００９０６３号、及び同第２０１６／００９０６９８号に開示されているベルトの全ては、しかしながら、上部層の開口部が、ウェブに接触する上部層の表面に沿ってある程度の距離だけ互いに分離している。すなわち、上部層の表面に沿って開口部のそれぞれの外周間に空間が存在し、それぞれの開口部は、上部層の完全な厚さを有する部分によって、他の開口部の全てから分離している。開口部間のこのような距離により、開口部が形成された後であっても、上部層の材料が多量に残ること、それによって、底部層に隣接して配置される上部層の側部に、接着構造体を使用して上部層及び底部層をしっかりと取り付けるのに十分な表面積が存在することが確実となる。しかしながら、接触表面に沿った開口部間の距離はまた、多層ベルトを使用して形成される紙製品において、互いに分離したドーム構造をもたらす。この分離したドームが、多層ベルトを使用して製造された紙製品の特性に影響を及ぼす。

一態様によると、本発明は、製紙プロセスにおいて使用することができる、接続された開口部を有するクレーピングベルトを提供する。別の態様では、本発明は、接続された開口部を有する多層構造を有するベルトを使用する製紙プロセスに関する。

本発明は更に、接続された開口部を有する多層クレーピングベルトを使用して形成される、優れた特性を有する紙製品に関する。

本発明と共に使用することができる製紙機構成の概略図である。図１に示される製紙機のウェットプレス移送及びベルトクレーピングセクションを示す概略図である。本発明の一実施形態による多層クレーピングベルトの一部分の断面図である。図３Ａに示される多層クレーピングベルトの一部分の上面図である。本発明の一実施形態によるクレーピングベルトの上部表面の一部分の図である。図４Ａに示されるクレーピングベルトの上部表面の一部分の立面図である。図４Ａに示されるクレーピングベルトにおける開口部のレイアウトを示す概略図である。本発明の更なる実施形態によるクレーピングベルトの上部表面における開口部のレイアウトを示す概略図である。本発明の更なる実施形態によるクレーピングベルトの上部表面における開口部のレイアウトを示す概略図である。本発明の更なる実施形態によるクレーピングベルトの上部表面の図である。本発明の一実施形態によるベースシートの空気側の顕微鏡写真（５倍）である。図７に示されるベースシートのヤンキー側の顕微鏡写真（５倍）である。図７に示されるベースシートの顕微鏡写真（２０倍）である。

一態様では、本発明は、製紙プロセスにおいて使用することができる、接続された開口部を有するクレーピングベルトに関する。別の態様では、本発明は、接続された開口部を有する多層構造を有するベルトを使用する製紙プロセスに関する。本発明は更に、接続された開口部を有する多層クレーピングベルトを使用して形成される、優れた特性を有する紙製品に関する。

本明細書で使用する際、用語「紙製品」は、主要な構成要素としてセルロースを有する製紙繊維を組み込んだ任意の製品を包含する。これには、例えば、ペーパータオル、トイレットペーパー、フェイシャルティッシュなどとして販売されている製品が挙げられる。製紙繊維としては、バージンパルプ若しくはリサイクル（二次）セルロース繊維、又はセルロース繊維を含む繊維混合物が挙げられる。木材繊維としては、例えば、北部及び南部軟材クラフト繊維などの軟材繊維、並びに、例えば、ユーカリ、カエデ、カバノキ、ポプラなどの硬材繊維を含む、落葉樹及び針葉樹から得られるものが挙げられる。本発明のウェブを作製するのに好適な繊維の例としては、綿繊維又は綿誘導体、アバカ、ケナフ、サバイ草、亜麻、エスパルト草、わら、黄麻、バガス、トウワタ繭毛羽繊維、及びパイナップル葉繊維などの非木材繊維が挙げられる。「完成紙料」及び同様の用語は、紙製品を作製するための、製紙繊維、及び任意選択的に、湿潤強力樹脂、剥離剤などを含む水性組成物を指す。

本明細書に使用されるとき、製紙プロセスにおいて乾燥されて最終製品となる初期繊維及び液体混合物は、「ウェブ」及び／又は「初期ウェブ」と称される。製紙プロセスにより得られる乾燥した単一プライ製品は、「ベースシート」と呼ばれる。更に、製紙プロセスの製品は、「吸収性シート」と称され得る。この点に関して、吸収性シートは、単一のベースシートと同じであってもよい。あるいは、吸収性シートは、多プライ構造にあるように、複数のベースシートを含んでもよい。更に、吸収性シートは、最初のベースシート形成プロセスにおいて乾燥された後に、追加の処理、例えば、エンボス加工を受けていてもよい。

本明細書において本発明を説明するとき、用語「機械方向」（machine direction、ＭＤ）及び「機械横断方向」（cross machine direction、ＣＤ）は、当該技術分野におけるそれらの十分に理解された意味に従って使用される。すなわち、布又は他の構造体のＭＤは、製紙プロセスにおいて製紙機上で構造体が移動する方向を指し、一方で、ＣＤは、構造体のＭＤを横断する方向を指す。同様に、紙製品を参照するとき、紙製品のＭＤは、製紙プロセスにおいて製紙機上で製品が移動した製品上の方向を指し、製品のＣＤは、製品のＭＤを横断する方向を指す。

製紙機
本発明のベルトを利用し、本発明の製品を製造するプロセスは、半固体ウェブを形成するために、ランダムな繊維分布を有する製紙用完成紙料を圧縮脱水し、次いで、所望の特性を有する紙製品を達成するために繊維を再分配してウェブを成形するように、ウェブをベルトでクレーピングすることを伴い得る。製紙プロセスのこれらの工程は、多くの異なる構成を有する製紙機で行うことができる。このような製紙機の２つの例をここで説明する。

図１は、製紙機２００の第１の例を示す。製紙機２００は、クレーピング操作が行われるプレスセクション１００を含む。プレスセクション１００の上流には形成セクション２０２があり、これは、製紙機２００の場合、当該技術分野において三日月形形成具と呼ばれる。形成セクション２０２は、ロール２０８及び２１０によって支持される形成ワイヤ２０６上に完成紙料を堆積させるヘッドボックス２０４を含み、それによって、最初に製紙ウェブを形成する。形成セクション２０２はまた、ウェブ１１６がまた製紙フェルト１０２上に直接形成されるように、製紙フェルト１０２を支持する形成ロール２１２を含む。フェルト走路２１４は、シュープレスセクション２１６まで延在し、そこで、湿潤ウェブがバッキングロール１０８上に堆積され、ウェブ１１６は、バッキングロール１０８への移送と同時にウェットプレスされる。

製紙機２００の構成の代替例は、三日月形形成セクション２０２の代わりに、ツインワイヤ形成セクションを含む。そのような構成において、ツインワイヤ形成セクションの下流のそのような製紙機の残りの構成要素は、製紙機２００のものと類似の手法で構成及び配置されてもよい。ツインワイヤ形成セクションを有する製紙機の例は、前述の米国特許出願公開第２０１０／０１８６９１３号において見出すことができる。製紙機で使用することができる代替的な形成セクションのなおも更なる例としては、Ｃラップツインワイヤ形成具、Ｓラップツインワイヤ形成具、又は吸引ブレストロール形成具が挙げられる。当業者であれば、これらの、又はなおも更なる代替的な形成セクションを、どのようにして製紙機に組み込むことができるかを認識するであろう。

ウェブ１１６は、ベルトクレープニップ１２０においてクレーピングベルト１１２上に移送され、次いで、以下により詳細に記載されるように、真空ボックス１１４によって真空引きされる。このクレーピング操作の後、ウェブ１１６は、クレーピング用接着剤を使用して、別のプレスニップ２１７においてヤンキー乾燥機２１８上に堆積される。ヤンキー乾燥機２１８への移送は、例えば、ウェブ１１６とヤンキー表面との間の約４％～約４０％の加圧接触領域において、約２５０ポンド／リニアインチ（pounds per linear inch、ＰＬＩ）～約３５０ＰＬＩ（約４３．８ｋＮ／メートル～約６１．３ｋＮ／メートル）の圧力で生じ得る。プレスニップ２１７における移送は、例えば、約２５％～約７０％のウェブ稠度で生じ得る。本明細書に使用されるとき、「稠度」とは、例えば、完全乾燥基準で計算される、初期ウェブの固形分のパーセンテージを指す。約２５％～約７０％の稠度では、ウェブをクレーピングベルト１１２から完全に除去するのに十分にしっかりとウェブ１１６をヤンキー乾燥機２１８の表面に接着することが困難である場合がある。ウェブ１１６とヤンキー乾燥機２１８の表面との間の接着を増加させるために、接着剤をヤンキー乾燥機２１８の表面に塗布してもよい。接着剤は、システムの高速操作及び高速噴射速度での衝突空気乾燥を可能にし、また、その後ヤンキー乾燥機２１８からのウェブ１１６の剥離も可能にすることができる。そのような接着剤の例は、ポリ（ビニルアルコール）／ポリアミド接着剤組成物であり、この接着剤の例示的な塗布率は、シート１ｍ^２当たり約４０ｍｇ未満の塗布率である。しかしながら、当業者であれば、ウェブ１１６のヤンキー乾燥機２１８への移送を容易にするために使用することができる多種多様な代替の接着剤、及び更には接着剤の量を認識するであろう。

ウェブ１１６は、加熱されたシリンダーであるヤンキー乾燥機２１８において、ヤンキー乾燥機２１８の周囲のヤンキーフード内の高速噴射速度での衝突空気によって、乾燥される。ヤンキー乾燥機２１８が回転すると、ウェブ１１６は、位置２２０でヤンキー乾燥機２１８から剥離される。次いで、ウェブ１１６は、続いて巻き取りリール（図示されない）に巻き取られてもよい。リールは、ウェブ１１６に更なるクレープを付与するために、定常状態でヤンキー乾燥機２１８よりも高速で操作されてもよい。任意選択で、クレーピングドクターブレード２２２が、ウェブ１１６を従来の様式でドライクレーピングするために使用されてもよい。いずれの場合でも、クリーニングドクターを断続的係合で装着し、堆積物を制御するために使用してもよい。

図２は、クレーピングが行われるプレスセクション１００の詳細を示す。プレスセクション１００は、製紙フェルト１０２、吸引ロール１０４、プレスシュー１０６、及びバッキングロール１０８を含む。バッキングロール１０８は、任意選択で、例えば蒸気によって加熱されてもよい。プレスセクション１００はまた、クレーピングロール１１０、クレーピングベルト１１２、及び真空ボックス１１４を含む。クレーピングベルト１１２は、以下に詳細に記載される本発明の多層ベルトとして構成されてもよい。

クレーピングニップ１２０において、ウェブ１１６は、クレーピングベルト１１２の上部側に移送される。クレーピングニップ１２０は、バッキングロール１０８とクレーピングベルト１１２との間に画定されており、クレーピングベルト１１２は、クレーピングロール１１０の表面１７２によってバッキングロール１０８に対して押圧されている。クレーピングニップ１２０におけるこの移送において、ウェブ１１６のセルロース繊維は、以下に詳細に記載されるように、再配置され、配向される。ウェブ１１６がクレーピングベルト１１２上に移送された後、微小なひだを少なくとも部分的に引き出すために、真空ボックス１１４を使用して、ウェブ１１６に吸引力を適用してもよい。適用された吸引力はまた、ウェブ１１６をクレーピングベルト１１２の開口部に引き込むのを補助し、それによってウェブ１１６を更に成形することができる。ウェブ１１６のこの成形の更なる詳細を、以下に説明する。

クレーピングニップ１２０は、一般に、例えば、約１／８インチ～約２インチ（約３．１８ｍｍ～約５０．８ｍｍ）ほど、より具体的には約０．５インチ～約２インチ（約１２．７ｍｍ～約５０．８ｍｍ）のベルトクレーピングニップ距離又は幅にわたって延在する。クレーピングニップ１２０におけるニップ圧力は、クレーピングロール１１０とバッキングロール１０８との間の荷重により生じる。クレーピング圧力は、一般に、約２０～約１００ＰＬＩ（約３．５ｋＮ／メートル～約１７．５ｋＮ／メートル）、より具体的には約４０ＰＬＩ～約７０ＰＬＩ（約７ｋＮ／メートル～約１２．２５ｋＮ／メートル）である。クレーピングニップ１２０における１０ＰＬＩ（１．７５ｋＮ／メートル）又は２０ＰＬＩ（３．５ｋＮ／メートル）の最小圧力が必要である場合が多いが、当業者であれば、市販の機械において、最大圧力は、可能な限り高くてもよく、使用される具体的な機械装置によってのみ制限されることを理解するであろう。したがって、実用的であれば、１００ＰＬＩ（１７．５ｋＮ／メートル）を超える、５００ＰＬＩ（８７．５ｋＮ／メートル）を超える、又は１０００ＰＬＩ（１７５ｋＮ／メートル）超える、又はそれ以上の圧力を使用することができるが、速度差分を維持することができることを条件とする。

いくつかの実施形態では、ウェブ１１６の繊維間特性を再構成することが望ましい場合があり、他の場合には、ウェブ１１６の平面内のみで特性に影響を与えることが望ましい場合がある。クレーピングニップパラメータは、ｚ方向（すなわち、ウェブ１１６の嵩高さ）、並びにＭＤ及びＣＤにおける変化を誘導することを含む、様々な方向におけるウェブ１１６内の繊維の分布に影響を及ぼし得る。いずれの場合も、クレーピングベルト１１２は、ウェブ１１６がバッキングロール１０８から移動するよりも遅く移動し、著しい速度変化が生じるという点で、クレーピングベルト１１２からの移送は、大きな影響を受ける。この点に関して、クレーピングの程度は、クレーピング比と呼ばれることが多く、この比は以下のように計算され：
クレーピング比（％）＝（Ｓ_１／Ｓ_２－１）
式中、Ｓ_１は、バッキングロール１０８の速度であり、Ｓ_２は、クレーピングベルト１１２の速度である。典型的には、ウェブ１１６は、約５％～約６０％の比で、クレーピングされる。実際には、１００％に近いか又は更には１００％を超える高いクレープ度を用いることができる。

図１に示される製紙機は、本明細書に記載される本発明と共に使用することができる可能な構成の一例にすぎないことにも再び留意すべきである。更なる例としては、前述の米国特許出願公開第２０１０／０１８６９１３号に記載されているものが挙げられる。

多層クレーピングベルト
本発明は、部分的に、上述のものなどの製紙機におけるクレーピング操作に使用することができる多層ベルトを対象とする。上述のように、このような多層クレーピングベルトは、米国特許出願公開第２０１６／００９０６９２号、同第２０１６／００９０６３号、及び同第２０１６／００９０６９８号（「多層ベルト出願」）に記載されている。これらの特許出願公開における開示から明らかなように、多層クレーピングベルトの構造は、クレーピング操作に特に適した多くの有利な特徴を提供する。具体的には、多層クレーピングベルトは、ベルト構造体全体の異なる層においてベルトに異なる特性を提供することによって、ポリマークレーピングベルトの望ましい態様の全てを提供する。具体的には、多層ベルトは、層において多様な形状及びサイズを有する開口部が形成されるのを可能にする、ポリマー材料から作製された上部層を含む。一方で、多層ベルトの底部層は、ベルトに強度及び耐久性を付与する材料から形成されている。強度及び耐久性を底部層に提供することにより、上部層がベルトの強度及び耐久性に寄与しなくてもよいため、上部ポリマー層には、そうでない場合にポリマーベルトに提供され得るよりも大きな開口部が提供され得る。

本明細書に記載される多層クレーピングベルトは、少なくとも２つの層を含む。本明細書に使用されるとき、「層」は、ベルト構造における別の連続した別個の層から物理的に分離された、ベルト構造の連続した別個の部分である。本発明による多層ベルトにおける２つの層の例は、接着剤で布層に接着されたポリマー層である。留意すべきことに、本明細書で定義される層は、別の構造が実質的に内部に埋め込まれている構造体を含み得る。例えば、米国特許第７，１１８，６４７号は、感光性樹脂から作製された層が、樹脂に埋め込まれた補強要素を有する、製紙ベルト構造について記載している。この補強要素を有する感光性樹脂は、本発明の観点では、層である。しかしながら、同時に、補強要素を有する感光性樹脂は、互いに物理的に分離されたベルト構造の２つの連続した別個の部分ではないため、補強要素を有する感光性樹脂は、本出願で使用する「多層」構造を構成するのものではない。

クレーピングベルトの「上部」又は「シート」又は「ヤンキー」側は、クレーピング操作のためにウェブが堆積されるベルトの側を指すことに留意されたい。したがって、「上部層」は、クレーピング操作中にセルロースウェブが成形される表面を形成する、多層ベルトの部分である。本明細書に使用されるとき、クレーピングベルトの「底部」又は「空気」（「機械」）側は、ベルトの反対側、すなわち、クレーピングロール及び真空ボックスなどの加工装置に面し、それらと接触する側を指す。したがって、「底部層」は、底部（空気）側表面を提供する。

本発明による多層ベルトの上部層の機能のうちの１つは、開口部が形成され得る構造を提供することであり、開口部は、層の一方の側から他方の側まで層を貫通し、開口部は、製紙プロセスにおいてウェブにドーム形状を付与する。上部層は、それ自体が、ベルト構造体に強度及び耐久性を付与する必要はなく、これは、以下に記載されるように、これらの特性が主として底部層によって提供されるためである。更に、上部層の開口部は、製紙プロセス中に、繊維が上部層を通って引き出されることを防止するように構成される必要はないが、それは、これもまた、同じく以下に記載されるように底部層によって達成されるためである。

本発明のいくつかの実施形態では、多層ベルトの上部層は、押出成形される可撓性熱可塑性材料から作製される。この点に関して、材料が、一般に、本明細書に記載される上部層に摩擦（例えば、紙形成ウェブとベルトとの間）、圧縮性、及び引張強度などの特性を付与する限り、上部層を形成するために使用することができる熱可塑性材料の種類には、特に制限はない。また、本明細書の開示から当業者には明らかであるように、本明細書で具体的に考察される熱可塑性材料と実質的に同様の特性を提供する、使用することができる多くの可能性のある可撓性熱可塑性材料が存在する。本明細書で使用するとき、用語「熱可塑性材料」は、熱可塑性エラストマー、例えば、ゴム材料を含むことを意図することにも留意されたい。熱可塑性材料は、繊維形態の熱可塑性材料（例えば、チョップドポリエステル繊維）又は複合材料に見られるものなどの非可塑性添加剤のいずれかを含み得ることに更に留意されたい。

熱可塑性上部層は、任意の好適な技術、例えば、成形、押出成形、熱成形などによって作製することができる。留意すべきことには、熱可塑性上部層は、米国特許第８，３９４，２３９号に記載されているように、例えば、側部同士が螺旋状に一緒に接合される複数の部分から作製することができ、この開示は、参照によりその全体が組み込まれる。更に、熱可塑性上部層は、任意の特定の必要な長さに作製することができ、任意の特定の製紙機構成に必要な経路長に合わせて調整することができる。

特定の実施形態では、多層ベルトの上部層を形成するために使用される材料は、ポリウレタンである。ポリウレタンの代替物として、本発明の他の実施形態において上部層を形成するために使用され得る別の熱可塑性材料は、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓａｎｄＣｏｍｐａｎｙ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅ）により名称ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）で販売されている。ＨＹＴＲＥＬ（登録商標）製品は、本明細書に記載される多層クレーピングベルトの上部層を形成するのに役立つ摩擦、圧縮性、及び引張特性を有するポリエステル熱可塑性エラストマーである。

上述のポリウレタンなどの熱可塑性材料は、熱可塑性材料に異なるサイズ及び構成の開口部を形成する能力を考慮すると、本発明の多層ベルトの上部層を形成するための有利な材料である。上部層を形成するために使用される熱可塑性材料の開口部は、様々な技術を使用して容易に形成することができる。そのような技術の例としては、レーザー彫刻、穿孔、切断、又は機械的打ち抜きが挙げられる。当業者には理解されるように、このような技術を使用して、大型及び一貫したサイズの開口部を形成することができる。実際に、ほとんどあらゆる構成（寸法、形状、側壁角度など）の開口部を、このような技術を使用して熱可塑性上部層に形成することができる。

多層クレーピングベルトの底部層は、ベルトに強度、ＭＤ伸張、及びクリープ抵抗、ＣＤ安定性、並びに耐久性を提供するように機能する。上述のように、ポリウレタンなどの可撓性ポリマー材料は、ベルトの上部層に魅力的な選択肢を提供する。しかしながら、ポリウレタンは、それ自体はベルトに望ましい特性を提供しない比較的弱い材料である。均質なモノリシックポリウレタンベルトは、製紙プロセス中にベルトにかかる応力及び歪みに耐えることができない。しかしながら、ポリウレタン上部層を第２の層と接合することによって、第２の層が、必要とされる強度、伸張耐性などをベルトに提供することができる。本質的には、上部層から分離した別個の底部層を使用することにより、上部層に使用することができる材料の可能性のある範囲が拡大される。

上部層と同様に、底部層もまた、層の厚さを貫通する複数の開口部を含む。底部層のそれぞれの開口部は、上部層の少なくとも１つの開口部と整列しており、したがって、開口部は、多層ベルトの厚さを貫通して、すなわち、上部層及び底部層を貫通して提供される。しかしながら、底部層の開口部は、上部層の開口部よりも小さい。すなわち、底部層の開口部は、上部層と底部層との間の境界面に隣接する、上部層の複数の開口部の断面積よりも小さい、上部層と底部層との間の境界面に隣接する断面積を有する。したがって、底部層の開口部は、例えば、ベルト及び製紙ウェブが真空に曝露されたときに、セルロース繊維が多層ベルト構造体を通って完全に引き出されるのを防止することができる。

本発明のいくつかの実施形態では、多層クレーピングベルトの底部層として、織布が提供される。上述のように、構造化織布は、クレーピング操作の力に耐える強度及び耐久性を有する。したがって、構造化織布は、それ自体が、製紙プロセスにおけるクレーピング構造体として使用されている。したがって、構造化織布は、本発明による多層クレーピングベルトに必要な強度、耐久性、及び他の特性を提供することができる。多層クレーピングベルトの特定の実施形態では、底部層に提供される織布は、それ自体がクレーピング構造体として使用される構造化織布と同様の特性を有する。そのような布は、事実上、布構造を構成する糸の間に形成された複数の「開口部」を有する、織物構造を有する。この点に関して、布における開口部の結果は、空気流が布を通過することを可能にする空気透過率として定量化することができる。本発明の観点では、布の透過率は、上部層の開口部と共に、空気がベルトを通して引き出されることを可能にする。そのような空気流は、上述のように、製紙機の真空ボックスにおいてベルトを通して引き出され得る。織布層の別の態様は、繊維が真空ボックスにおいて多層ベルトを完全に通過して引き出されることを防止する能力である。一般に、製紙プロセス中、クレーピングベルト又は布を完全に通過するのは、繊維のうちの１パーセント未満となるべきであることが好ましい。

織布の代替物として、本発明の他の実施形態では、多層クレーピングベルトの底部層は、押出成形された熱可塑性材料から形成することができる。しかしながら、上述の上部層を形成するために使用される可撓性熱可塑性材料とは異なり、底部層を形成するために使用される熱可塑性材料は、多層クレーピングベルトに強度、伸張耐性、耐久性などを付与するために提供される。底部層を形成するために使用することができる熱可塑性材料の例としては、ポリエステル、コポリエステル、ポリアミド、及びコポリアミドが挙げられる。

図３Ａは、本発明の一実施形態による多層クレーピングベルト４００の一部分の断面図である。クレーピングベルト４００は、ポリマー上部層４０２及び織布底部層４０４を含む。ポリマー上部層４０２は、製紙プロセスのクレーピング操作中にウェブがクレーピングされる、クレーピングベルト４００の上部表面４０８を提供する。上述のように、開口部４０６が、ポリマー上部層４０２に形成される。開口部４０６は、上部表面４０８から、ポリマー上部層４０２の厚さを貫通して織布底部層４０４に面する表面まで延在することに留意されたい。織布底部層４０４は、ある特定の透過率を有するため、クレーピングベルト４００の織布底部層４０４側に真空を適用することができ、したがって、開口部４０６及び織布底部層４０４を通して空気流を引き出すことができる。クレーピングベルト４００を使用したクレーピング操作中に、ウェブからのセルロース繊維がポリマー上部層４０２の開口部４０６内に引き込まれ、これにより、ウェブにドーム構造が形成されることになる（以下により詳細に記載される）。更に、真空を使用して、ウェブを開口部４０６に引き込んでもよい。

図３Ｂは、図３Ａに示される開口部４０６を有する部分を上から見た、クレーピングベルト４００の上面図である。図３Ａ及び図３Ｂから明らかなように、織布底部層４０４は、真空をクレーピングベルト４００を通して引くことを可能にするが、織布底部層４０４はまた、上部層４０２の開口部４０６を効果的に閉鎖する。すなわち、織布底部層４０４は、事実上、ポリマー上部層４０２と織布底部層４０４との間の境界面に隣接して、より小さな断面積を有する複数の開口部を提供する。したがって、織布底部層４０４は、セルロース繊維がクレーピングベルト４００を通過することを実質的に防止することができる。上述のように、織布底部層４０４はまた、クレーピングベルト４００に強度、耐久性、及び安定性を付与する。

本発明による多層クレーピングベルト４００の層は、多層クレーピングベルト４００を製紙プロセスで使用することが可能となるように、層間に十分に耐久性のある接続を提供する任意の方法で、一緒に接合されてもよい。いくつかの実施形態では、層は、接着剤を使用するなどの化学的手段によって、一緒に接合される。層を接合するために使用することができる接着構造体の具体例は、両面テープである。他の実施形態では、層は、面ファスナーを使用するなどの機械的手段によって、一緒に接合されてもよい。更に他の実施形態では、多層ベルトの層は、熱溶接及びレーザー融合などの技術によって接合されてもよい。当業者であれば、本明細書に記載される層を接合して多層クレーピングベルト４００を形成するために使用することができる多数の積層技術を理解するであろう。

図４Ａ～図４Ｃは、本発明の一実施形態による多層クレーピングベルト４００の上部層４０２の開口部４０６の配置を示す。これらの図では、ＭＤはページの上部に向かって示されている。図に示されるように、開口部４０６は、実質的に、ベルトのＭＤに延びる平行線状に配置されている。開口部４０６の線の間は、ポリマー上部層４０２の接触表面の実質的に平行な線である。それぞれのＭＤ線の開口部４０６は、開口部のそれぞれに「オーバーラップ」が存在するように、互いに密接に配置される。「オーバーラップする」開口部について本明細書で言及する場合、開口部４０６が近接して一緒に位置付けられているため、開口部がクレーピングベルト４００の表面上の他の全ての他の開口部から離間していた場合に形成されたであろう上部層４０２に沿った領域開口部が、実際には開口部の近接した位置付けに起因して別の開口部の領域とオーバーラップすることを意味する。例えば、図４Ｃに示される概略図では、上部層４０２にレーザー穿孔によって形成された開口部４５０の領域は、実線４５２によって示されている。上部層４０２上の隣接する開口部４６０及び４７０の領域は、それぞれ、実線４６２及び４７２によって示されている。底部表面に沿った開口部４５０、４６０、及び４７０の領域は、それぞれ、破線４５４、４６４、及び４７４によって示される。実線４５２によって示される上部層４０２における開口部４５０の領域は、それぞれ実線４６２及び４７２によって示される開口部４６０及び４７０の領域とオーバーラップする。開口部４８０及び４９０の縁部間のオーバーラップ距離は、図４ＣにおいてＯＤとして示される。

図４Ｂにおいて見ることができるように、開口部のオーバーラップする領域の結果として、開口部のそれぞれの上縁部は、隣接する開口部の上縁部と共通する部分を含む。例えば、開口部４１０の上縁部は、隣接する開口部４２０の上縁部の一部でもある部分４１２を含む。開口部４１０の上縁部はまた、隣接する開口部４３０の上縁部の一部でもある別の部分４１４も含む。

図４Ｂでも見ることができるように、開口部の内部表面は、上部層４０２上の上縁部から上部層４０２の底部表面上の開口部の底縁部まで角度が付けられている。すなわち、開口部の内部表面は、上縁部に対して内側に角度が付けられている。結果として、上部層４０２における開口部の面積は、上部層４０２の底部表面の開口部の面積よりも大きい。また、開口部の形状、開口部のオーバーラップ、及び開口部の角度が付いた内部表面の組合せの結果として、２つの開口部の間で共通する開口部の上縁部の部分は、上部層４０２の面の下に位置する。例えば、開口部４１０及び４２０の共有される縁部４１２は、開口部４１０及び４２０の別個の縁部分から共有縁部４１２の中心の最も低い点まで起伏して下がっている。クレーピングベルト４００の上部層４０２の下の縁部の共通部分における起伏に起因して、開口部のそれぞれは、上部層４０２の面の下の開口部間に開放空間が存在するという点で、他の開口部と本質的に「接続」されている。以下でより詳細に説明するように、開口部間の接続の結果として、このような接続された開口部を使用して製造された紙製品に形成されるドームも接続され、これにより、上部層の開口部が互いに離間しているベルトを使用して作製された紙製品と比較して、驚くほど良好な特性を有する紙製品が得られる。

図４Ａ及び図４Ｂに示される実施形態では、開口部は、ベルトのＭＤに延びる実質的な直線状に配置される。しかしながら、本発明は、そのような構成に限定されない。例えば、図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の更なる実施形態による多層ベルトの接続された開口部の概略図であり、開口部は直線状に延びていない。

図５Ａに示される実施形態では、開口部は、それぞれの開口部が、２つの隣接する接続された開口部からＣＤにオフセットされるように、互い違いになっている。例えば、開口部５００は、ベルトの上部層の上部表面における開口部５００の縁部５０２が、隣接する接続された開口部５１０及び５２０の縁部５１２及び５２２からＣＤにオフセットされるように、ＣＤに位置付けられている（上部層の底部表面における開口部５００、５１０、及び５２０の縁部５０４、５１４、５２４もまた、ＣＤにオフセットされる）。したがって、接続された開口部の線は、ベルトのＭＤに延在するが、開口部の線は、真っ直ぐではない。図５Ａの概略図には、ＭＤに延びる開口部の３つの線が示されているが、本発明によるベルトは、ベルトのＣＤ長さに沿って多数の追加の線を含んでもよいことに留意されたい。

図５Ｂは、本発明の実施形態による、クレーピングベルトの上部層における開口部の更なる代替的配置の概略図である。この実施形態では、５つのオーバーラップする開口部の繰り返しパターンが存在する。例えば、開口部５５０は、開口部５６０、５７０、５８０、及び５９０とオーバーラップする（したがって、接続される）。このオーバーラップする開口部のパターンは、接続された開口部の線がＭＤに形成されるように繰り返している。そのような２つの線が図５Ｂに示されているが、本発明によるベルトは、ベルトのＣＤ長さに沿って多数の追加の線を含んでもよい。

当業者であれば、図４Ａ～図５Ｂに示される正確なパターンとは異なるが、同様に、ＭＤに延びる接続された開口部の線をもたらすであろう開口部の多数の代替的な配置を認識するであろう。それ故、本発明は、本明細書に示される開口部の特定のパターンのいずれにも限定されると解釈されるべきではない。

図６は、本発明の更に別の実施形態による多層クレーピングベルト６００の上部表面６０２の一部分の図である。この事例では、上部層の開口部はオーバーラップしないが、開口部は、いずれにせよ接続される。例えば、開口部６０４は、上部層の上部表面６０２の縁部６０６及び底部表面の縁部６０８を含む。開口部６０４に隣接して、クレーピングベルト６００の上部表面６０２に形成される溝６１０がある。溝６１０は、深さが上部層に延在しているが、上部層から底部表面まで完全にではない。溝６１０は、開口部６０４の縁部６０６から、ＣＤで開口部６０４と概ね整列している別の開口部６１６の縁部まで延びている。このように、開口部６０４及び開口部６１６は、溝６１０によって接続され、溝６１０は、クレーピングベルト６００の上部表面６０２の面の下に開口部６０４と６１６との間の開放空間を形成する。溝６１０は、縁部６１２及び６１４を有する。図６に示される開口部の構成により、開口部がオーバーラップしない場合であっても、接続された開口部の線がＭＤに形成される。

当業者には理解されるように、図４Ａ～図６に示されるベルトの上部層の部分は、上部層における開口部のパターンの大部分を形成し得るが、本発明によるベルトは、図示された部分とは異なる他の部分を含んでもよい。例えば、多層ベルトの上部層の開口部は、図５Ａ及び図５Ｂに示されるようなパターンを有する「スタンプ」を用いて形成され得る。そのようなスタンプは、ベルトの領域にわたって繰り返されるが、それぞれのスタンプの間には、開口部が形成されない中断点が存在し得る。あるいは、別の例として、それぞれのスタンプの間には、上部層で形成される異なるパターンの開口部が存在してもよい。スタンプパターンにおけるこのような中断点にもかかわらず、本発明の結果（以下に詳細に記載される）は、依然として達成される。

上部層に形成され得る開口部の異なる構成を考慮すると、開口部は、本明細書に示される形状のいずれとも同一に成形される必要はないことに留意することが重要である。すなわち、上部層に形成される開口部のうちのいくつかは、上部層に形成される他の開口部とは異なる構成を有してもよい。実際に、製紙プロセスにおいて異なる機能を提供するために、異なる開口部を上部層に提供する場合がある。例えば、上部層の開口部のうちのいくつかは、クレーピング操作中に製紙ウェブにドーム構造の形成を提供するようにサイズ決定及び成形することができる（以下に詳細に記載される）。同時に、上部層の他の開口部は、エンボス加工操作で達成されるパターンと同等であるパターンを製紙ウェブに提供するように、はるかに大きいサイズ及び様々な形状のものであってもよい。ベルトを用いてエンボス加工効果をもたらす能力は、シートの嵩高さ及び他の所望される特性の喪失など、実際のエンボス加工プロセスの望ましくない作用を低減又は排除することができるため、非常に有利である。

クレーピング操作において製紙ウェブにドーム構造を形成するための開口部のサイズを考慮すると、本発明の多層ベルトの上部層は、構造化織布及びモノリシックポリマーベルト構造などの代替的な構造体よりもはるかに大きいサイズを許容する。開口部のサイズは、上部層によって提供される多層ベルトの表面の面における開口部の断面積に関して定量化することができる。いくつかの実施形態では、多層ベルトの上部層の開口部は、形成（上部）表面上の少なくとも約１．０ｍｍ^２の平均断面積を有する。より具体的には、開口部は、約１．０ｍｍ^２～約１５ｍｍ^２、又は更により具体的には、約１．５ｍｍ^２～約８．０ｍｍ^２、又は更により具体的には約２．１ｍｍ^２～約７．１ｍｍ^２の平均断面積を有する。当業者には容易に理解されるように、本発明による多層ベルトの断面積を有する開口部を有するモノリシックベルトを形成することは、不可能又は非実用的ではないとしても、極めて困難であろう。例えば、これらのサイズの開口部は、モノリシックベルトを形成する材料を大量に除去することが必要となるため、結果として、ベルトが、製紙ベルトのクレーピングプロセスの厳しさ及び応力に耐えるのに十分な耐久性を有する可能性が低くなる。当業者には容易に理解されるように、構造化織布には、これらのサイズの開口部と同等のものを提供できる可能性が低く、これは、この布の糸が、その開口部と同等のものを提供し、更に、製紙プロセスにおいて機能することが可能であるのに十分な構造的完全性を提供するように（離間して又はそのようなサイズに）織ることができないためである。

開口部のサイズはまた、体積に関して定量化されてもよい。本明細書において、開口部の体積とは、ベルトの厚さを通して開口部が占める空間を指す。本発明による多層ベルトの上部層の開口部は、少なくとも約０．２ｍｍ^３の体積を有し得る。より具体的には、開口部の体積は、約０．５ｍｍ^３～約２３ｍｍ^３の範囲であってもよく、又はより具体的には、開口部の体積は、０．５ｍｍ^３～約１１ｍｍ^３の範囲である。

表１及び２は、本発明の実施形態による、上部層における接続された開口部を有する多層ベルトの特定の構成及び特性を示す。これらのベルトは、上述のように、ポリマー上部層及び布又はポリマー底部層を含む。表１及び表２は、それぞれのベルトの上部層（すなわち、「シート側」）の開口部の特性、例えば、断面積、開口部の体積、及び開口部の側壁の角度について記載している。表１及び表２はまた、底部層（すなわち、「空気側」）の開口部の特性についても記載している。表１及び２に記載されるベルトの実施形態における開口部は、図４Ａ～図４Ｃに示されるように、ＭＤで実質的に直線状に整列している。開口部のオーバーラップは、表１及び表２に記載されるＭＤランド距離特性から見ることができる。すなわち、ＭＤランド距離（MD land distance、「ＭＤＬＤ」）は、上部層の上部表面における、ＭＤ方向の２つの隣接する開口部の縁部間の距離を示す。したがって、表１及び表２におけるＭＤランド距離に関しての負の値は、図４Ｃにおける、開口部４８０及び４９０の縁部が距離ＭＤＬＤだけオーバーラップする様式での縁部におけるオーバーラップ距離を示す。また、ＣＤランド距離（CD land distance、「ＣＤＬＤ」）は、例えば、図４ＣにＣＤＬＤとして示されるように、上部表面における２つの平行線の縁部間の距離を示す。

プロセス
本発明の他の態様は、紙製品を製造するプロセスを対象とする。プロセスは、クレーピング操作に本明細書に記載される多層ベルトを利用し得る。そのようなプロセスでは、上述の一般的な種類の製紙機のいずれかを使用することができる。当然ながら、当業者であれば、本明細書に記載される本発明のプロセスを実行するために利用することができる製紙機の多数の変形形態及び代替構成を認識するであろう。更に、当業者であれば、任意の製紙プロセスの一部である周知の変数及びパラメータを、容易に決定することができ、本発明のプロセスと共に使用することができること、例えば、製紙プロセスにおいてウェブを形成するための特定の種類の完成紙料を、製品の所望される特性に基づいて選択することができることを認識するであろう。

本発明によるいくつかのプロセスでは、ウェブは、クレーピングベルト上に堆積されるとき、約１５～約２５パーセントの稠度（すなわち、固形分含量）である。本発明による他のプロセスでは、ベルトクレーピングは、ウェブが約３０～約６０パーセントの稠度にある間に、クレーピングニップにおいて圧力下で行われる。そのようなプロセスでは、製紙機は、例えば、図１に示され、上で説明された構成を有してもよい。そのようなプロセスの詳細は、前述の米国特許出願公開第２０１０／０１８６９１３号に見出すことができる。このプロセスでは、ウェブの稠度、ベルト－クレーピングニップにおいて生じる速度差分、クレーピングニップにおいて使用される圧力、並びにベルト及びニップの幾何形状は、ウェブが構造的変化を受けるのに十分なしなやかさを保っている間に繊維を再配置するように作用する。理論に束縛されることを意図するものではないが、クレーピングベルトの形成表面速度が遅いほど、ウェブがクレーピングベルトにおける開口部に実質的に成形され、繊維がクレーピング比に比例して再整列されると考えられている。繊維のうちの一部はＣＤ配向に移動され、一方で他の繊維はＭＤリボンに折り畳まれる。このクレーピング操作の結果として、高キャリパーのシートが形成され得る。本明細書に記載される多層ベルトは、これらのプロセスに適している。具体的には、上述のように、多層ベルトは、開口部が広範なサイズを有するように構成されてもよく、したがって、これらのプロセスと共に効果的に使用することができる。

本発明によるプロセスの更なる態様は、多層クレーピングベルトに真空を適用することである。上述のように、ウェブが製紙プロセスにおいてクレーピングベルト上に堆積されたときに、真空が適用されてもよい。真空は、ウェブを、クレーピングベルトの開口部、すなわち、本発明による多層ベルトの上部層の開口部に引き込むように作用する。特に、真空の使用がある場合とない場合のいずれのプロセスにおいても、ウェブは、多層ベルト構造体の上部層の複数の開口部に引き込まれるが、ウェブは、多層ベルト構造体の底部層には引き込まれない。本発明の実施形態のうちのいくつかでは、適用される真空は、約５水銀柱インチ～約３０水銀柱インチである。上で詳細に説明したように、多層ベルトの底部層は、繊維がベルト構造体を通って引き出されるのを防止するための篩として機能する。この底部層の篩の機能は、繊維が、真空をもたらす構造、すなわち、真空ボックスに引き出されるのが防止されるため、真空が適用される場合に特に重要である。

紙製品
本発明の他の態様は、公知の製紙機及び当該技術分野において公知のプロセスを使用して製造することができない新規な紙製品である。特に、本明細書に記載の接続された開口部を有する多層ベルトは、公知の製紙機及び製紙プロセスで製造された紙製品においてこれまでに見出されていない優れた特性及び特徴を示す紙製品の形成を可能にする。

本明細書で言及される紙製品は、全てのグレードの製品を包含することに留意されたい。すなわち、本発明のいくつかの実施形態は、一般に、約２７ポンド／リーム未満の坪量及び約１８０ミル／８シート未満のキャリパーを有する、ティッシュグレードの製品を対象とする。本発明の他の実施形態は、一般に、約３５ポンド／リームを超える坪量及び約２２５ミル／８シートを超えるキャリパーを有する、タオルグレードの製品を対象とする。

感覚的な柔らかさは、標準化された試験技術を使用して、訓練された評価者によって決定される紙製品の知覚される柔らかさの尺度である。すなわち、感覚的な柔らかさは、柔らかさの判定に関して経験のある評価者が、紙を握り、知覚される紙の柔らかさを確定するための特定の技術に従って、柔らかさを判定することによって測定される。感覚的な柔らかさの数字が高いほど、知覚される柔らかさが高くなる。

この特性の組合せを実証するために、表１に示されるベルト１～３の構成を有するベルトを使用して製品を作製した。これらの試験では、以下に示されるように、２プライのティッシュグレードの製品が最終的に形成された。

ベルト１に関して、図１に示される機械と同様の製紙機で、示される操作条件を使用して、試験を実施した。これらの試験では、製紙用完成紙料を、均質モードで使用した。７５ミル／８シートのキャリパーを目標とした。合計１．２５ポンド／トンの剥離剤を、空気側ストックに添加し、ヤンキー側ストックには剥離剤を添加しなかった。適切なヤンキー接着を確保するために、ＫＬ５０６ＰＶＯＨを、ヤンキーコーティング接着剤の一部として使用した。可能な限り高い未カレンダー処理キャリパーを生成し、次いで得られたものを１２５ミル／８プライとなるようにカレンダー処理することによって、目標ベースシートキャリパーを達成した。精製と、湿潤強度及びカルボキシメチルセルロース（carboxymethyl cellulose、ＣＭＣ）の添加とのバランスを取ることによって、５５０ｇ／ｉｎ^３のＣＤ湿潤引張を達成した。初期精製設定は、湿潤強力樹脂及びＣＭＣの初期使用量がそれぞれ２５及び５ポンド／トンで、４５ＨＰであった。北部軟材クラフト（northern softwood kraft、ＮＳＷＫ）、軟材クラフト（softwood kraft、ＳＷＫ）、湿潤強力樹脂（wet strength resin、ＷＳＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、及びポリビニルアルコール（polyvinyl alcohol、ＰＶＯＨ）は、示されるように省略されてもよいことに留意されたい。

ベルト１を用いた４回の試験実行において作製されたベースシートのキャリパーを、表３に示す。試験実行のそれぞれは、示されるように、２つのリールで収集されたことに留意されたい。

次いで、表３の試験で得られたベースシートを変換した。表４は、変換したベースシートの特性を示す。

次に、表４に示される変換されたベースシートを、最終的な２プライ製品にした。最終製品のドライバースト特性を表５に示す。

当業者には理解されるように、表３～５に示されるベースシート及び最終製品の特性は、ティッシュグレードの製品に例外的なものである。特に注目すべきことに、ＣＤ伸張は、変換されたベースシートに関して約１１．７～約１３．９の範囲であり、伸張比は、変換されたベースシートに関して約２．２～約２．６の範囲であり、破断係数は、変換されたベースシートに関して約１６．４９～約２４．５８の範囲であった。高いＣＤ伸張、高いＭＤ／ＣＤ伸張比、及び低い破断係数の組合せは、柔らかい布様の製品をもたらす。すなわち、特性の組合せは、手触りが柔らかく使用者の手の中でドレープが生じる、非常に望ましい製品を提供する。この布様特性と共に、製品のキャリパーは、製品が良好な吸収性を有することを確実にする。

また、表４に示されるベースシートは、約３４１～約４７０の範囲の比較的低いＧＭ引張強度を有していた。これは、ＧＭ引張が低いほどベースシートの製造が容易であるため、製造の観点から有利である。２プライ構成は、十分なＧＭ引張をもたらしながら、最終製品は依然として柔らかいため、ベースシートにおける低いＧＭ引張は、最終製品では問題とならない。

また、表５に示される最終製品におけるドライバースト試験も注目すべきである。当業者には理解されるように、ドライバーストは、製品の強度の尺度である。約０．４５～約０．５５ｌｂｆの範囲の値は、最終製品のティッシュグレードの強度を示す。

表３～５に示されるベースシート及び製品に見られる優れた特性は、ベルト１の開口部の構成から生じていると考えられている。上述のように、多層クレーピングベルトの上部層に形成された開口部は、ベルトを用いた製紙プロセス中に、ウェブにドーム形状を付与する。また、これらのドーム形状は、結果として得られる製品に見ることができる。例えば、図７～図９は、ベルト１を用いた試験で形成されたベースシートの顕微鏡写真である。図７及び図９は、空気側（すなわち、ベルトに対して形成されるベースシートの側）を示し、一方で図８は、ヤンキー側（すなわち、ベルトに対して形成されず、ヤンキー乾燥機の表面上に移送される、ベースシートの側）を示す。全ての図において、ＭＤは垂直方向に示されている。ベルトの開口部によって形成されるドームは、図中のより明るい領域として明確に視認可能であり、４つのドームが図９において７０２、７０４、７０６、及び７０８とラベル付けされている。ベースシートを形成するために使用されるベルトの開口部における接続（オーバーラップ）に起因して、ドーム７０２及び７０４は、接続領域７１０において効果的に互いにつながり、ドーム７０６及び７０８は、接続領域７１２において効果的に互いにつながっている。ドームのＭＤ線の間には相互接続領域があり、そのうちの１つは、７１４とラベル付けされている。相互接続領域は、ベルトの上部層の接触表面上に形成されたベースシートの部分に対応する。全体として、ベースシートは、ＭＤに延びる接続されたドームの平行線を有し、相互接続領域は、接続されたドームのＭＤ線の間に形成される。理論に束縛されるものではないが、本発明者らは、ＭＤに延びる接続されたドームの平行線に起因して、ベースシートが、ＣＤにおけるバネ性を有する、すなわち、ＣＤにおけるベースシートの構造は、アコーディオンと類似していると考える。同時に、接続されたドームのＭＤ線間の相互接続線は、ＭＤにおける強度を提供すると考えられる。ＣＤにおけるバネ性及びＭＤにおける強度の組合せの結果として、ベースシート及びベースシートから作製される結果として得られる製品は、顕著なＣＤ伸張を呈しながら、依然として高い伸張比（すなわち、ＭＤ伸張とＣＤ伸張との比）を有する。

本発明は一定の特定の例示的な実施形態において説明されたが、本開示を考慮することで、多くの追加的な修正及び変形が当業者には明らかであろう。したがって、本発明は、具体的に記載されるもの以外に実施され得ることを理解されたい。したがって、本発明の例示的な実施形態は、全ての点において例示的であり、限定的ではないと見なされるべきであり、本発明の範囲は、前述の説明ではなく、本出願及びその等価物によってサポート可能ないずれかの特許請求の範囲によって決定されるべきである。
産業上の適用可能性

本明細書に記載される装置、プロセス、及び製品は、トイレットペーパー及びペーパータオルなどの市販の紙製品の製造に使用することができる。したがって、装置、プロセス、及び製品は、紙製品業界に関連する多数の用途を有する。

Claims

吸収性シートであって、
水性製紙用完成紙料から初期ウェブを形成する工程と、
（ｉ）複数のオーバーラップする開口部を有するポリマー材料から作製された第１の層と、（ｉｉ）前記第１の層に取り付けられた第２の層とを含む、多層ベルト上で、前記初期ウェブを前記第１層の表面上に堆積させて、前記初期ウェブをクレーピングする工程と、を含むプロセスによって作製され、
前記吸収性シートが、前記吸収性シートの一方の面から突出する複数の中空ドーム領域を含む、吸収性シート。
前記複数のオーバーラップする開口部のそれぞれの開口部が、少なくとも１つの他の開口部とオーバーラップする、請求項１に記載の吸収性シート。
前記複数のオーバーラップする開口部のそれぞれの開口部が、前記少なくとも１つの他の開口部と少なくとも１つの縁部を共有する、請求項２に記載の吸収性シート。
前記複数のオーバーラップする開口部のそれぞれの開口部が、前記多層ベルトの機械方向において前記少なくとも１つの他の開口部とオーバーラップする、請求項２に記載の吸収性シート。
前記複数のオーバーラップする開口部のそれぞれの開口部が、前記多層ベルトの前記機械横断方向において前記少なくとも１つの他の開口部からオフセットされている、請求項２に記載の吸収性シート。
前記プロセスが、前記初期ウェブが前記複数の開口部内に引き込まれるように、前記多層ベルトに真空を適用する工程を更に含む、請求項１に記載の吸収性シート。
前記プロセスが、前記初期ウェブを前記複数の開口部に引き込む前記真空に加えて、前記初期ウェブが前記多層ベルト上に堆積されるときに真空を適用することを更に含む、請求項６に記載の吸収性シート。
前記初期ウェブが、約１５％～約２５％の固形分含量で前記多層ベルト上に堆積される、請求項１に記載の吸収性シート。
前記複数のオーバーラップする開口部のそれぞれの開口部が、約１．０ｍｍ^２～約１５ｍｍ^２の平均断面積を有する、請求項１に記載の吸収性シート。
前記複数のオーバーラップする開口部のそれぞれの開口部が、約１．５ｍｍ^２～約８．０ｍｍ^２の平均断面積を有する、請求項９に記載の吸収性シート。
前記複数のオーバーラップする開口部のそれぞれの開口部が、約２．１ｍｍ^２～約７．１ｍｍ^２の平均断面積を有する、請求項９に記載の吸収性シート。
前記複数のオーバーラップする開口部のそれぞれの開口部が、少なくとも約０．２ｍｍ^３の体積を有する、請求項１に記載の吸収性シート。
前記複数のオーバーラップする開口部のそれぞれの開口部が、約０．５ｍｍ^３～約２３ｍｍ^３の体積を有する、請求項１２に記載の吸収性シート。
前記複数のオーバーラップする開口部のそれぞれの開口部が、約０．５ｍｍ^３～約１１ｍｍ^３の体積を有する、請求項１２に記載の吸収性シート。
前記吸収性シートが、約０．４５ｌｂｆ～約０．５５ｌｂｆのドライバーストを有する、請求項１に記載の吸収性シート。
前記吸収性シートが、前記吸収性シートの一方の面から突出する前記複数の中空ドーム領域と、前記吸収性シートの前記中空ドーム領域を相互接続するネットワークを形成する接続領域と、を含む、請求項１に記載の吸収性シート。
前記複数の中空ドーム領域のそれぞれの中空ドーム領域が、相互接続する接続領域内において別の中空ドーム領域とつながっている、請求項１６に記載の吸収性シート。
吸収性シートであって、
（ａ）前記吸収性シートの一方の面から突出する複数の中空ドーム領域と、
（ｂ）前記吸収性シートの前記中空ドーム領域を相互接続するネットワークを形成する接続領域と、を含み、
前記複数の中空ドーム領域のそれぞれの中空ドーム領域が、相互接続する接続領域内において別の中空ドーム領域とつながっている、吸収性シート。