JPH07502077A - 排出路を選択的に閉塞することによりセルロース性繊維構造を製造する方法および装置およびそれによって製造されたセルロース性繊維構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 内包的性質によって区別される少なくとも３種の領域を有するセルロース系繊維 状構造物、このようなセルロース系繊維状構造物を製造するための装置および方 法 技術分野 本発明は、内包的（１ｎｔｅｎｓｉｖｅ　）性質によって区別される少なくとも ３種の領域を有するセルロース系繊維状構造物に関し、より詳細且つ典型的には 、坪量、密度および／または投影平均孔径によって互いに区別される３種以上の 領域を有する紙に関する。

背景技術 紙などのセルロース系繊維状構造物は、技術上周知である。しばしば、同じセル ロース系繊維状製品内に異なる坪量の領域を有することが望ましい。２種の領域 は、従来技術における紙によって示されるように、異なる目的に役立つ。より高 い坪量の領域は、引張強さを繊維状構造物に付与する。より低い坪量の領域は、 原料、特に製紙法で使用する繊維を経済的にするために且つ吸収性を繊維状構造 物に付与するために利用してもよい。退歩した場合には、低坪量領域は、繊維状 構造物に開口部または穴を表わすことがある。しかしながら、低坪量領域は、開 口化することは必要ではない。

吸収性および強度の性質、および更に柔軟性の性質は、繊維状構造物を所期目的 に使用する時に重要になる。特に、ここに記載の繊維状構造物は、化粧紙、トイ レットティッシュおよびペーパータオル（それらの各々は今日しばしば使用され ている）に使用してもよい。これらの製品が所期仕事を果たし且つ広い許容を見 出すべきであるならば、製品は、前記物性を示し且つ最大限にしなければならな い。引張強さは、使用時に物理的一体性を保持する繊維状構造物の能力である。

吸収性は、接触された流体を保持することを可能にする繊維状構造物の性質であ る。流体の絶対量と繊維状構造物がこのような流体を吸収するであろう速度との 両方とも、前記消費製品の１つを評価する時に考慮しなければならない。更に、 このような紙製品は、生理用ナプキン、おむつなどの使い捨て吸収性物品で使用 されてきた。

２種の異なる坪量を有する紙を製造するのに効率的な経済的な手段を提供しよう とする幾つかの試みが、技術上なされてきた。非常に初期の試みの１つは、モツ プに１９０５年７月２５日発行の米国特許第７９５，７１９号明細書に示されて おり、その特許は多数の立上り突起を有し且つ２０一ラー間を通過する長網を開 示している。

モツプを超える１つの進歩は、そこにデポジットされた繊維を再配列するテーパ ー状突起６１を有するベルトを開示しているグリスヮルドに１９６２年３月２０ 日発行の米国特許第３，０２５，５８５号明細書によって示されている。

各種の形状の突起は、抄紙機と共に使用されて、異なる坪量領域、例えば、各種 の形状の低坪量領域を生じている。例えば、ブレイナー等に１９６２年５月１５ 日発行の米国特許第３，０３４，１８０号明細書は、ピラミッド状、十字状など である突起を開示している。長調のナックルさえ、ヘラ−等に１９６４年１２月 １日発行の米国特許第３，１５９，５３０号明細書に示すように、立上り突起と して利用してもよい。

開口部の代わりに、ベンズに１９７０年１２月２２日発行の米国特許第３，５４ ９，７４２号明細書は、その上に形成される繊維状構造物の厚さ以下の距離水切 り部材の表面の上に突出する流れ制御部材を有する有孔水切り部材を示しており 且つ繊維状構造物は、その後に硬質ニップで緻密化してもよい。繊維の長さに応 じて極めて薄い横断面の島面積が製造してもよいように繊維状構造物の面積内の 繊維濃度が分散してもよいという別の教示は、オズボーンに１９６７年５月３０ 日発行の米国特許第３．３２２，６１７号明細書によって示されている。

最後に、このようなセルロース系繊維状構造物を製造するための改良有孔部材を 提供しようとする幾つかの試みは、既知であり、最も有意なものの１つはジョン ソン等に１９８５年４月３０日発行の米国特許第４．５１４，３４５号明細書に 示されている。ジョンソン等は、バッチ液体被覆法で骨組に取り付けられた六角 形エレメントを教示している。

しかしながら、これらの文献の各々に従って作られた紙の場合に存在する１つの 問題は、このような紙の引張強さがこのような紙の高坪量領域の強度によって限 定されることである。高坪量領域がより多い繊維を加えることによって強化され るならば、原料の経済的ではない使用が生ずる。

前記文献に従って作られた紙の場合の別の問題は、吸収性が紙の低坪量領域によ って限定されることである。

低坪量領域が一定の密度および厚さを有することが教示されているので、このよ うな紙は、使用者にどの位吸収性であるかにおいて限定される。

従来技術に従って製造される紙の限定された性質の１つの説明は、このような紙 が前記文献に教示のように全部突起との見当合わせで製造されることであること がある。即ち、複数の坪量を有する紙を形成する繊維状スラリーを長網上にデポ ジットした後、すべての爾後の操作、例えば、乾燥などは、はじめに形成してい るような高坪量領域および低坪量領域との見当合わせで行う。

従来技術に従って作られる紙の密度を変化させようとする１つの試みは、ウェル ズに１９６８年１２月３日発行の米国特許第３，４１４，４５９号明細書に教示 のように紙の２ブライを一緒に接合し、得られたラミネートをノブ対ノブエンボ スすることによって行う。しがしながら、この操作はエンボス領域の密度を増大 するが、坪量には効果がなく且つ製紙法に加工工程を加える。

従って、本発明の目的は、従来技術のこのような問題を克服すること、特に紙の 単一薄層に関連するこのような問題を克服することにある。詳細には、本発明の 目的は、高坪量領域を作るために利用される繊維の数を実質上増大せずに、より 強い高坪量領域を与えることによって引張強さを増大する紙を提供することにあ る。また、本発明の目的は、低坪量領域で複数の密度および／または複数の投影 平均孔径を与えることによって高められた吸収性を有する低坪量領域を提供する ことにある。更に、本発明の目的は、ひたむきな加工操作、例えば、エンボスな しに複数の密度および／または複数の投影平均孔径を提供することにある。また 、本発明の目的は、既知の抄紙機および技術からのラジカルな逸脱なしに前記の ことを達成することにある。

前記のことは、繊維状構造物の領域に選択的に適用する操作〔所定の領域は相互 に異なる坪量または密度によって区別され且つ規定される領域と符号（ｃｏｉｎ ｃｉｄｅｎｔ）しない〕からなる工程を請求されるセルロース系繊維状構造物の 形成法において行うことによって達成してもよい。特に、非符合（ｎｏｎｃｏｌ ｎｃｌｄｅｎｔ　）差圧を繊維状構造物に適用する工程は、有用である。このよ うな非符合は、はじめに形成している複数の坪量／密度領域と差圧が選択的に適 用される領域との間で、大きさ、パターン見当合わせの差またはそれらの組み合 わせによって生じても本発明に係る製品は、単一薄層の巨視的に平らなセルロー ス系繊維状構造物からなる。セルロース系繊維状構造物は、ランダムでない（ｎ ｏｎｒａｎｄｏｓ　）反復パターンで現われる内包的（集約的）性質によって互 いに区別され得る少なくとも３種の同定可能な領域を有する。特に、繊維状構造 物の異なる領域を同定し且つ区別するために使用してもよい内包的性質は、坪量 、厚さ、密度および／または投影平均孔径である。

好ましい態様においては、セルロース系繊維状構造物は、繊維の本質上連続的な 網目からなっていてもよい。

本質上連続的な網目は、第一坪量および第一密度を有する。本質上連続的な網目 の坪量より低い坪量および本質上連続的な網目の密度より低い密度を有する個別 の（ｄｉｓｃｒｅｔｅ）領域のランダムでない規則的な反復パターンは、本質上 連続的な網目全体にわたって分散されている。本質上連続的な網目内には、本質 上連続的な網目の残部の第一密度より厚い厚さまたは高い密度、好ましくは少な くとも約２５％厚い厚さまたは高い密度を有する同定可能な領域がある。領域は 、より小さい投影平均孔径、好ましくは少なくとも約り５％小さい大きさを有す ると同定してもよい。

第二の態様においては、繊維状構造物は、４種の領域からなっていてもよい。領 域の２つは、隣接し且つ一般に相互に等価の比較的高い坪量を有する。第一の比 較的高い坪量領域は、第−厚さまたは密度を有し且つ第二の比較的高い坪量領域 は、隣接の第一の比較的高い坪量領域の第−厚さまたは密度より薄い第二厚さま たは低い密度を有する。他の２種の隣接領域は、一般に相互に等価の比較的低い 坪量を有する。第一の比較的低い坪量領域は、第−厚さまたは密度を有し且つ第 二の比較的低い坪量領域は、隣接の第一の比較的低い坪量領域の第−厚さまたは 密度より薄い第二厚さまたは低い密度を有する。

好ましくは、高坪量領域と低坪量領域との間の厚さまたは密度の差は、少なくと も約２５％である。

或いは、２種の隣接の高坪量領域は、投影平均孔径の相対差によって区別しても よい。同様に、隣接の低坪量領域は、投影平均孔径の相対差によ７て区別しても よい。

好ましくは、低密度を有する第二の比較的高い坪量領域は、第一の比較的高い坪 量領域の所定部分であった親領域の部分と差圧との符合に対応する。同様に、好 ましくは、低密度を有する第二の比較的低い坪量領域は、第一の比較的低い坪量 領域の所定部分であった親領域の部分と差圧との符合に対応する。

前記セルロース系繊維状構造物は、繊維状スラリー、１面上に２種の別個の地形 的（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃａｌ　）領域（別個の領域はフォーミングエレメン トの対向面から直交的に変化する）を有する液体浸透性繊維保持フォーミングエ レメント、繊維状スラリーをフォーミングエレメント上にデポジットするための 装置、差圧を繊維状スラリーの所定部分に適用するための装置、および繊維状ス ラリーを乾燥するための装置を用意する方法に従って製造してもよい。繊維状ス ラリーは、フォーミングエレメント上にデポジットし且つ差圧は、繊維状スラリ ーの所定領域（所定領域はフォーミングエレメントの２種の別個の地形的領域と 符合しない）に適用する。繊維状スラリーは、乾燥して前記の二次元繊維状構造 物を形成する。

好ましくは、高坪量領域および低坪量領域内で生ずる厚さまたは密度の差は、少 なくとも約２５％である。

或いは、２種の隣接の高坪量領域は、投影平均孔径の相対差によって区別しても よい。同様に、隣接の低坪量領域は、投影平均孔径の相対差によって区別しても よい。

選択的に適用される差圧は、繊維でのランダムでない反復パターン化機械的干渉 が生ずるように機械的圧縮によって適用してもよい。繊維状スラリーは、フォー ミングエレメントの地形的領域と符合しない立上り突起を有する二次ベルトに移 してもよい。次いで、二次ベルトの突起は、ヤンキー乾燥ドラムなどの比較的硬 質な表面に対して圧縮する。

或いは、選択的に適用されるランダムでない反復パターン化差圧は、真空を繊維 状スラリーを横切って引くことによって適用してもよい。この工程は、繊維状ス ラリーをフォーミングエレメントから二次ベルトに移すことによって優先的に達 成してもよい。二次ベルトは、フォーミングエレメントの２種の地形的領域と符 合しない真空透過性領域６３を有する。次いで、真空は、二次ベルトの透過性領 域を通して引いて、ランダムでない反復パターンで繊維状構造物の所定領域の投 影平均孔径を脱緻密化しくｄｅｄｅｎｓｉ「ｙ　）且つ増大する。

図面の簡単な説明 明細書は、本発明を特に指摘し且つ明確に請求する請求の範囲で結論づけるが、 本発明は添付図面と共に取られる下記説明からより良く理解されると考えられる 。同様のエレメントは、同じ参照番号によって示し且つ類似のエレメントはプラ イム記号で示す。

第１図は、従来技術に係る２坪量セルロース系繊維状構造物の平面図であり； 第２図は、そこに個別の緻密化領域と個別の低坪量領域とを有する本質上連続的 な高坪量網目を有する本発明に係る３つの内包的領域セルロース系繊維状構造物 の平面図であり； 第３Ａ図は、繊維状構造物のベルトに面するサイドから見た時の本発明に係る４ つの内包的領域しぼ寄せ繊維状構造物（２種の高坪量領域および２種の低坪量領 域を有し、各々のこのような坪量規定領域は高密度領域および隣接の低密度領域 を有する）の平面図であり；第３Ｂ図は、第３Ａ図に図示の繊維状構造物の反対 側の平面図であり； 第４図は、各種の厚さの波状表面を有する本発明に係る４領域繊維状構造物（低 坪量領域はフォーミングエレメントの突起を見当合わせし且つ低密度領域は二次 ベルトの非符合真空透過性領域と見当合わせする）の部分概略断面図であり： 第５図はプオーミングベルトおよび二次ベルトの突起および突出部を明確化のた めにそれぞれ省略した本発明に係る方法の工程を利用する連続抄紙機の１態様の 概略図であり； 第６図は、第５図の抄紙機のベルトの部分平面図であり　； 第７図は、第６図の７−７線に沿って取られた第６図のベルトの拡大部分縦断面 図であり； 第８図は従来技術に係るしぼ寄せ繊維状構造物の軟いＸ線画像平面図であり； 第９図は本発明に係るしぼ寄せ繊維状構造物、特に第３Ａ図および第３Ｂ図に図 示の繊維状構造物の軟いＸ線画像平面図であり； 第１０図は、低坪量領域のみを示す第９図の繊維状構造物の軟いＸ線画像平面図 であり； 第１１図は、遷移領域のみを示す第９図の繊維状構造物の軟いＸ線画像平面図で あり； 第１２図は、高坪量領域のみを示す第９図の繊維状構造物の軟いＸ線画像平面図 であり； 第１３図は、低坪量領域および高坪量領域のみを示すが遷移領域を示さない第９ 図の繊維状構造物の軟いＸ線画像平面図であり； 第１４図は、低坪量領域、遷移領域および高坪量領域を示す第９図の繊維状構造 物の軟いＸ線画像平面図であり　； 第１５Ａ図は、本発明に係るしぼ寄せ繊維状構造物の面、特にフォーミングベル トと接触している面の等値線であり； 第１５Ｂ図は、第１５Ａ図に図示の繊維状構造物の反対側の等値線であり； 第１６Ａ図は、第１５Ａ図の等値線のフーリエ変換であり； 第１６Ｂ図は、第１５Ｂ図の等値線のフーリエ変換であり； 第１７図は、第１５Ａ図から第１５Ｂ図をデジタル的に引くことによって作成さ れる等値線であり；第１８図は、第１７図の等値線のフーリエ変換である。

発明を実施するための最良の形態 製　品 セルロース系繊維状構造物２０’　は、第１図に図示のように、繊維状であり、 巨視的に二次元であり且つ平らである（必ずしもフラットではないが）。セルロ ース系繊維状構造物２０′は、三次元で若干の厚さを有する。

しかしながら、三次元における厚さは、実際の第一の二次元または第一の二次元 において比較的非常に大きい測定値を有する繊維状構造物２０’を製造する能力 と比較して非常に小さい。繊維状構造物２０’内で、各種の領域２４′および２ ６′は、坪量、密度、投影平均孔径、厚さなどの性質によって区別される。

二次元セルロース系構造物２０′は、線形エレメントによって近似される繊維か らなる。繊維は、二次元繊維状構造物２０′の成分であり、これらの成分は他の ２つの比較的非常に小さい寸法（相互に垂直、および繊維の縦軸に対して径方向 であると共に垂直）と比較して１つの非常に大きい寸法（繊維の縦軸に沿って） を有し、それゆえ線形性が近似される。繊維の微視的検査は、繊維の主寸法と比 較して小さい２つの他の寸法を示してもよいが、このような他の２つの小さい寸 法は、繊維の軸方向長さ全体にわたって実質上等価または一定である必要はない 。繊維が軸の回りで曲がることができ且つ他の繊維に結合することができること のみが、重要である。

繊維は、ポリオレフィン、ポリエステルなどの合成物であってもよく；好ましく は綿リンター、レーヨン、バガスなどのセルロース系のものであり；より好まし くは軟材（裸子植物または針葉樹）、硬材（被子植物または落葉樹）などの木材 バルブであり、または前記のものの層である。ここで使用する繊維状構造物２ｏ または２０′は、繊維状構造物２ｏまたは２０’が前記繊維を含めて（限定しな いが）セルロース系繊維中なくとも約５０重量％または少なくとも約５０容量％ を含むならば、「セルロース系」とみなされる。長さ約２．０〜約４．５ｍｍお よび直径約２５〜約５０　ｐ　ｍを有する軟材繊維および長さ約１ｍｍ未満およ び直径約１２〜約２５μｍを有する硬材繊維からなる木材バルブ繊維のセルロー ス混合物は、ここに記載の繊維状構造物２ｏに良く働くことが見出された。

繊維状構造物２０′の各種の領域２４′および２６′は、硬材および軟材繊維の 同一または均一な分布を有することは、必要ではなく、または本当らしくさえな い。

その代わりに、低坪量領域２６′は、高坪量領域２４′より高率の軟材繊維を有 するらしい。更に、硬材および軟材繊維は、セルロース系繊維状構造物２０′の 厚さ全体にわたって重層してもよい。

木材バルブ繊維を繊維状構造物２ｏに選ぶならば、繊維は、亜硫酸法、硫酸塩法 、ソーダ法などの化学的方法および石粉砕木材などの機械的方法を含めて、いが なるバルブ化法によって製造してもよい。或いは、繊維は、化学的方法と機械的 方法との組み合わせによって製造してもよく、またはリサイクルしてもよい。本 発明で使用する繊維の種類、組み合わせおよび加工は、本発明に臨界的ではない 。

本発明に係る繊維状構造物２０は、繊維の多層が存在するとしても・単一薄層か らなる。しかしながら、２つの単一薄層は、向き合った関係で接合して１個の（ ｕｎｉｔａｒｙ）ラミネートを形成してもよいことを認識すべきである。

本発明に係る構造物は、繊維をシートに加えるが除去しない限り乾燥時に変化し ない厚さを有する単一シートとして後述のようにフォーミングエレメントから引 き取るならば「単一薄層」であるとみなされる。セルロース系繊維状構造物２０ は、所望ならば、その後にエンボスするか、エンボスしないままであってもよい 。

第１図を参照すると、従来技術に係る２領域繊維状構造物２０′は、異なる内包 的性質を有する領域２４′および２６′を識別することによって規定してもよい ことが従来技術から理解される。例えば、表Ｉに示すように、繊維状構造物２０ ′の坪量は、繊維状構造物２０′の２種の領域２４′および２６′を互いに区別 する内包的性質を与える。これらの２種の領域２４′および２６′は、親領域で あってもよく、親領域から他の領域は第３Ａ図および第３Ｂ図の繊維状構造物２ ０に成形される。

２４′　高　中位 ２６′　低　中位 坪量を内包的性質として使用して２種の領域２４′および２６′を識別するより むしろ、密度または投影平均孔径は、２種の領域２４′および２６′を区別する ために内包的性質として使用できることを理解すべきである。

第２図に示すように、本発明に係るセルロース系繊維状構造物２０は、少なくと も３種の別個の領域２４．２６、および２８を有する。領域２４．２６、および ２８は、構造物２０の内包的性質によって区別される。

ここで使用する性質は、繊維状構造物２０中の値の総計に依存する値を有してい ないならば「内包的」とみなされる。内包的性質の例としては、繊維状構造物２ ０の坪量、密度、投影平均孔径、温度、比熱、圧縮弾性率および引張弾性率など が挙げられる。繊維状構造物２０のサブシステムまたは部品の各種の値の総計に 依存するここで使用する性質は、「外延的（ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ　）　Ｊとみな される。外延的性質の例としては、繊維状構造物２０の重量、質量、容量、熱容 量およびモルが挙げられる。

内包的性質および外延的性質は、性質に影響せずに繊維が二次元または三次元で 凝集してもよいか否かに依存してセルロース系繊維状構造物２０の平面に対応す る二次元内で内包的または外延的または三次元で外延的に更に分類してもよい。

例えば、繊維を平面内でセルロース系繊維状構造物２０に凝集してセルロース系 繊維状構造物２０がより大きい表面積を覆うならば、セルロース系繊維状構造物 ２０の厚さは、影響されないままである。

しかし、繊維がセルロース系繊維状構造物２０のいずれかの露出表面と重ねるこ とによって凝集されるならば、厚さは、影響される。このように、厚さは、二次 元内包的性質である。しかしながら、繊維を上に明記のいずれかの方法でセルロ ース系繊維状構造物２０に加えることは、セルロース系繊維状構造物２０の横断 面積の単位当たりの引張強さに影響しない。それゆえ、横断面積の単位当たりの 引張強さは、三次元内包的性質である。

本発明に係る繊維状構造物２０は、繊維状構造物２０の少なくとも２種の同定可 能なセグメント（以下「領域」と称する）間に分けられる少なくとも２種の別個 の坪量を有する領域２４．２６、および２８を有する。ここで使用する「坪量」 は、繊維状構造物２０の単位面積（単位面積は繊維状構造物２０の平面で取られ る）の重量（力ｇで測定）である。坪量が測定される単位面積の大きさは、異な る坪量を有する領域２４．２６、および２８の相対的大きさおよび絶対的大きさ に依存する。

このような所定領域が１つの坪量を有するとみなされる時には、通常の予想の坪 量変動および変化が所定領域２４．２６、または２８内で生じてもよいことが当 業者によって認識されるであろう。例えば、微視的水準で隙間の坪量を測定する ならば、見掛は坪ｎｏが生ずるであろうし、事実繊維状構造物２０中の開口部を 測定すべきではないならば、そのような領域２４．２６または２８の坪量は、Ｏ よりも大きい。このような変動および変化は、製法の通常の予想の結果である。

領域２４．２６および２８の坪量が高坪量値の少なくとも約２５％だけ変化する ならば、繊維状構造物２０の２種の領域２４．２６または２８は、異なる坪量を 有するとみなされる。本発明に係る繊維状構造物２０においては、領域２４．２ ６．２８間の坪量差は、以下により十分に記載の液体切り繊維保持フォーミング エレメント中のパターンに対応するランダムでない反復パターンで生ずる。さも なければ、考慮中の繊維状構造物２０の領域２４．２６または２８の変化が約２ ５％未満であるならば、領域２４．２６、または２８は、大体中間値の＋／−１ ２，５％の変化を有する単数の特定の坪量の１種の領域２４．２６、または２８ からなるとみなされる。

正確な境界が異なる坪量の隣接領域２４．２６、または２８を分けること、また は異なる坪量の隣接領域２４．２６．２８間の鋭い境界が全く明らかであるとこ とは、必要ではない。単位面積当たりの繊維の分布が繊維状構造物２０の異なる 位置で異なること、およびこのような異なる分布がランダムでない反復パターン で生ずることのみが、重要である。

隣接領域２４．２６、または２８の坪量間の坪量を有する小さい遷移領域（遷移 領域はそれらだけで隣接領域２４．２６、または２８の坪量と異なる坪量からな るとみなされるのに十分な程面積で有意でなくともよい）があってもよいことは 、当業者に明らかであろう。このような遷移領域は、本発明に係る繊維状構造物 ２０を製造する際に既知であり且つ固有である通常の製造変化内である。

繊維状構造物２０の内包的に区別される領域２４．２６、および２８、例えば、 異なる坪量を有する領域２４．２６、および２８は、ランダムでない反復パター ンで繊維状構造物２０全体にわたって配置される。パターン化領域２６および２ ８は、個別であってもよく、それゆえ同じ坪量を有する隣接領域２６または２８ は、地続きではない。或いは、繊維状構造物２０の全体にわたって１種の坪量を 有する領域２４は、地続きであってもよく、それゆえこのような領域２４は、主 寸法の一方または両方で実質上繊維状構造物２０全体にわたって延出する。「ラ ンダムでない」ことによって、内包的に規定される領域２４．２６、および２８ が予測可能であるとみなされ且つ製法で使用する装置の既知の所定の特徴の結果 として生じてもよい。「反復する」ことによって、パターンは、繊維状構造物２ ０中で１回より多く形成される。

勿論、繊維状構造物２０が製造した丈夫で非常に大きく且つ領域２４．２６、お よび２８が例えば数桁だけ変化して製造時に繊維状構造物２０の大きさと比較し て非常に小さいならば、各種の領域２４．２６．２８間の正確な分散およびパタ ーンの絶対的予測性は、非常に困難であるか不可能でさえあることがあることを 認識すべきである。しかしながら、このような内包的に規定された領域２４．２ ６、および２８が繊維状構造物２０を所期目的に好適にさせる性能性質を生ずる ために実質上型まれるようなパターンで分散されることのみが、重要である。

繊維状構造物２０のパターンの大きさは、Ｉｃｍ２当たり約１，５〜約３８８個 の個別の領域２６（１平方インチ当たり１０〜２，５００個の個別の領域２６） 、好ましくはＩｃｍ２当たり約１１．６〜約１５５個の個別の領域２６（１平方 インチ当たり７５〜１，０００個の個別の領域２６）、より好ましくはＩｃｍ２ 当たり約２３．３〜約１１６個の個別の領域２６（１平方インチ当たり１５０〜 ７５０個の個別の領域２６）で変化してもよい。パターンがより微細になると（ １ｃｍ２当たりより多い個別の領域を有する）、高率の小さい大きさの硬材繊維 が利用されるべきであり且つより大きい大きさの軟材繊維の％は対応して減少す べきである。

余りに多い大きい大きさの繊維を利用するならば、繊維は、繊維状構造物２０を 製造する後述の装置の地形（ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ）と同じ形になることができ ないことがある。繊維が適当に同じ形にならないならば、繊維は、装置の各種の 地形的領域をブリッジして、ランダムなパターン化繊維状構造物２０をもたらす ことがある。ナザーン軟材クラフト繊維約０〜約４０％と硬材化学灼熱機械的パ ルプ繊維約１００〜約６０％とからなる混合物は、１ｃｍ２当たり約３１．０〜 約４６．５個の個別の領域（１平方インチ当たり２００〜３００個の個別の領域 ２６）を有する繊維状構造物の場合に良く働くことが見出された。

第１図および第２図を参照すると、異なる坪量の領域２４．２４’　、２６およ び２６′は、比較的高い（繊維状構造物２０′が第１図におけるように２種の別 個の坪量の領域２４′および２６′からなるならば）または最高の（繊維状構造 物２０が第２図におけるように３種以上の別個の坪量の領域２４．２６、および ２８からなるならば）坪量の領域２４が繊維状構造物２０全体にわたって少なく とも１方向で本質上連続的であるように、それぞれ繊維状構造物２０または２０ ′内に配列してもよい。好ましくは、連続方向は、本発明に係る完成品の予想引 張負荷の方向に平行である。

第２図に図示の繊維状構造物２０がペーパータオル、ティッシュなどの消費製品 として使用すべきであるならば、繊維状構造物２０の高坪量領域２４は、繊維状 構造物２０の平面内で２つの直交方向に好ましくは本質上連続的である。このよ うな直交方向が完成品のエツジに平行であり且つ垂直であるか完成品の製造方向 に平行であり且つ垂直であることは必要ではないが、引張強さが２つの直交方向 に完成品に付与されることのみが必要であり、それゆえ適用される引張荷重は、 このような引張荷重のため完成品の早期破損なしにより容易に適応できる。

特定の坪量の領域２４．２６または２８が繊維状構造物２０の少なくとも一部分 にわたって反復未破壊パターンを形成するならば、繊維状構造物２０は、繊維状 構造物２０のこのような部分内にこのような領域２４．２６または２８の［本質 上連続的な網目」を有するとみなされ、パターン内の中断が許容可能であること を認める（好ましくないが、このような中断が繊維状構造物２０のこのような部 分の材料特性に実質上悪影響を及ぼさない限り）。本質上連続的な網目の一例は 、第２図の繊維状構造物の高坪量領域２４である。本質上連続的な網目を有する ２領域繊維状構造物２０′の他の例は、トロクハンに１９８７年１月２０日発行 の米国特許第４．６３７，８５９号明細書（本質上連続的な網目を有する繊維状 構造物２０′を示すという目的でここに参考文献として編入）に開示されている 。

更に、本質上連続的な網目高秤量領域２４を与えることによって、繊維状構造物 ２０の接触乾燥は、高めることができる。高められた接触乾燥は、勿論、本質上 連続的な高坪量網目２４があり且つ繊維状構造物２０の露出面の１つを規定する ことを必要とする。

逆に、低坪量領域２６は、個別であり且つ高坪量の本質上連続的な網目２４全体 にわたって分散していてもよい。低坪量領域２６は、周辺にある本質上連続的な 網目高秤量領域２４によって囲まれる島と考えてもよい。また、個別の低坪量領 域２６は、ランダムでない反復パターンを形成する。個別の低坪量領域２６は、 前記の２直交方向の一方または両方で千鳥状であってもよく、または整列しても よい。前記のように、小さい遷移領域が適応されてもよいが、好ましくは、高坪 量の本質上連続的な網目２４は、個別の低坪量領域２６の周辺にあるノくターン 化網目を形成する。

退歩した場合には、低坪量領域２６は、近似的または同定的に零坪量を有し且つ 繊維状構造物２０の本質上連続的な網目２４内に開口部２６を表わす。開口部２ ６は、零に近い坪量を有し且つ依然として開口部とみなしてもよいことを認識す べきである。技術上既知のように、繊維の長さ、以下に論じ（第６図〜第７図参 照）且つ低坪量領域２６を形成するために使用する突起５９の横方向寸法、およ びデポジション時の繊維状スラリーと繊維状スラリーをデポジットする液体浸透 性繊維保持フォーミングエレメントとの間の相対移動に応じて、若干の繊維は、 開口化低秤量領域２６をブリッジして、坪量が絶対零になるのを防止してもよい 。このような小さい変化は、技術上既知であり且つ通常予想され且つ得られたセ ルロース系繊維状構造物２０が現われ且つ開口化繊維状構造物２０として機能す るのを妨げない。

坪量の予想範囲の反対末端においては、低坪量領域２６は、高坪量２４および２ ８の坪量の約７５％の最大坪量を有する。低坪量領域２６の坪量が高坪量領域２ ４および２８の坪量の約７５％よりも高いならば、繊維状構造物２０は、単一坪 量繊維状構造物２０の予想変化内にあるとみなされる。

第２図を参照すると、高坪量領域２４の坪量と比較しての低坪量領域２６の坪量 は、完成品で望まれる特定の性能特性および完成品の所望の性能を得ることと一 致する最も経済的な方法で入手可能な材料を使用するという競合興味に依存する 。例えば、零坪量開口化領域２６が原料の最も経済的な使用を表わしてもよいが 、消費者は、開口化されているベーパータオル、ティッシュなどの消費製品には 否定的に反応することがある。しかしながら、低坪量領域２６は、増大された吸 収性の面積およびデポジットされるかさもなければ繊維状構造物２０と接触する 流体の保持を与えるために、このような製品で有利に使用してもよい。更に、低 坪量領域は、繊維状構造物２０が使用者により迎合的であり（ｃｏｓｐＨａｎｔ 　）であり且つ柔軟な感じを有するように減少された断面係数の面積を与える。

好ましくは、低坪量領域２６は、繊維状構造物２０の全表面積の約２０％〜約８ ０％、より好ましくは繊維状構造物２０の全表面積の約３０％〜約５０％を占め る。

後述の２種の比較的高い坪量の領域２４および２８の総計は、繊維状構造物２０ の全表面積の残部を構成する。

３領域繊維状構造物２０に関して前記のように、より大きい引張強さが最終製品 で望まれるならば、高坪量の２領域２４および２８の表面積の総計は、比較的大 きくあるべきである。逆に、増大された吸収性および柔軟性が望まれるならば、 低坪量領域２６の表面積率は、増大すべきである。

繊維状構造物２０の各領域２４．２６、および２８は、関連された密度を有する 。ここで使用する「密度」は、考慮中の繊維状構造物２０の領域２４．２６、ま たは２８の坪量対厚さく繊維状構造物２０の平面に対して法線で取る）の比率を 意味する。密度は、繊維状構造物２０の異なる領域２４．２６、および２８の坪 量に無関係であるが、関連する。このように、異なる坪量の２種の領域２４．２ ６、または２８は、同じ密度を有していてもよく、または同じ坪量の２種の領域 ２４．２６または２８は、異なる密度を有していてもよい。

所望ならば、密度は、関連の内包的性質、平均孔径によって間接的に推論しても よい。一般に、平均孔径および密度は、一般に反比例する。しかしながら、特定 の領域２４．２６、または２８の坪量が成る点を超えて増大すると、毛管が重ね られた繊維によって吸蔵されて、より小さい毛管サイズの外観を与えるであろう ことを認識すべきである。

繊維状構造物２０の平面に対して法線の方向において、より高密度の領域２８は 、典型的には、領域２４．２６または２８の坪量と無関係に、より低密度の領域 ２４および２６より小さい平均孔径（二方向に投影した時）を有するであろう。

第２図を参照すると、坪量によって規定され且つ記載された領域２４および２６ は、更に内包的に細分し且つこのような坪量の内包的に規定された領域２４およ び２６で生ずる相対密度差に従って記載してもよい。低坪量領域２６間で密度の 差が３種の領域２４．２６、および２８を有する繊維状構造物２０で生じてもよ いが、密度の差が高坪量領域２４および２８で生ずることがより重要である。

この重要性の土台を成す理由は、高坪量領域２４および２８（それについては低 坪量領域２６）の密度が増大すると、重なる繊維の結合度も増大し、その領域の 増大された引張強さを与えることである。繊維状構造物２０の引張強さが高坪量 の本質上連続的な網目領域２４によって制御されるので、それゆえ増大された密 度（そして、従って、引張強さ）が低坪量領域２６においてよりもこのような高 坪量の本質上連続的な網目２４において与えられることがより重要である。その 理由は、繊維状構造物２０の低坪量領域２６の密度（そして、従って、引張強さ ）を増大することが繊維状構造物２０の引張強さにほとんど効果を有していない であろうからである。増大された密度の領域２８は、連続的であって高坪量の本 質上連続的な網目２４内に二次網目を形成してもよく、または第２図に図示する ように個別であってもよい。

引張強さの測定可能な増大に基づく有効な結果を与えるために、高坪量の本質上 連続的な網目２４全体にわたって分散された個別の緻密化領域２８と高坪量の本 質上連続的な網目２４の残部との間の密度の差は、少なくとも約２５％、好まし くは少なくとも約３５％であるべきである。このように、高密度領域２８および 低密度領域２４および２６の密度間の差は、少なくとも約２５％、好ましくは少 なくとも約３５％であるべきである。密度の差が約２５％未満であるならば、こ のような差は、繊維状製品の通常予想される製造変化内に入ってもよく且つ多分 引張強さの有為な定量可能な差を表わさなくてもよい。

異なる坪量を有する領域２４．２６および２８に関して前記のように、異なる密 度の領域２４．２６および２８が正確な境界を存すること、または異なる密度の 隣接領域２４．２６．２８間の正確な境界線が全く明らかであることは、必要で はない。増大された結合が生ずることのみが必要であり、それゆえ隣接する繊維 の結合の破損が引張荷重の存在下で最小限である。また、異なる坪量を有する隣 接領域に関して前記のように、隣接の異なる密度の領域２４．２６間の小さい遷 移帯は、繊維状構造物２０の所望の性質に悪影響を及ぼさずに存在してもよい。

このように、本発明に従って製造された繊維状構造物２０は、３種の内包的に別 個の領域２４．２６および２８を有する。表Ｈに関しては、第一領域２４および 第三領域２８は、比較的高く且つ実質上相互に等価の坪量を有する。第二領域２ ６は、比較的低い坪量を有する。

第二領域２４の密度は、第一領域２６および第三領域２８の密度の中間である。

第三領域２８は、第一領域２４または第二領域２６のいずれかより高い密度を有 する。第一領域２４は、本質上連続的な網目を形成する一方、第二領域２６およ び第三領域２８は、個別である。

２４　高　中位 ２６　低　低 ２８　高　高 第３Ａ図および第３Ｂ図を参照すると、４種の領域の内包的に区別できる繊維状 構造物２０を提供することも実行可能である。このような４領域繊維状構造物２ ０は、実質上相互に等価且つ比較的低い坪量の２種の領域３゜および３２、およ び実質上相互に等価の比較的高い坪量の２種の領域３４および３６からなってい てもよい。表■に示すように、２種の低坪量の内包的に区別できる領域３０およ び３２は、相互に異なる密度を有することによって更に区別され、これらの密度 はこのような繊維状構造物２０のより低い２種の密度である。同様に、比較的高 い坪量の内包的に区別できる領域３４および３６は、相互に異なる密度を有する ことによって更に区別され、これらの密度はこのような繊維状構造物２０のより 高い２種の密度である。

３０　低　低 ３２　低　非常に低い ３４　高　高 ３６　高　中　位 第３Ａ図および第３Ｂ図に図示のように、高坪量高密度領域３４は、繊維の結合 を増大するという利点（比較的高い密度のため）および高坪量を有する本質上連 続的な網目からなっていて、引張荷重の分布に比較的多量の繊維を与える。この 領域３４は、典型的には、繊維状構造物２０の引張強さを制御するであろう。

高坪量中密度領域３６は、他の領域３０．３２または３４が本質上連続的な網目 を形成するかどうかに無関係に、他の３種の領域３０．３２、および３４と比較 して十分な程大きく作るならば本質上連続的な網目も形成してもよいが、典型的 には、個別である。個別または本質上連続的のいずれにせよ、２種の高坪量領域 ３４および３６は、単独と共に凝集した時に、ランダムでない反復パターンで配 置される。２種の高坪量領域３４および３６は、典型的には、後述の製法に存在 する因子のため、隣接している。

２種の低坪量領域３０および３２は、典型的に且つ好ましくは個別である。好ま しくは、低坪量超低密度領域３２は、低坪量低密度領域３０より高率の繊維状構 造物２０の表面積を占め、それゆえ原料の最大限の節約が生ずる。個別または本 質上連続的のいずれにせよ、２種の低坪量領域３０および３２は、単独と共に凝 集する時に、ランダムでない反復パターンで配置される。

４種の内包的に規定され且つ区別された領域３０゜３２．３４、および３６が等 価の厚さを有すること、または４種の領域３０．３２．３４、および３６が２種 または３種の別個の厚さに限定されることは、必要ではない。例えば、典型的に は、繊維状構造物２０の低坪量超低密度領域３２は、後述の製法に存在する因子 のため、繊維状構造物２０の低坪量低密度領域３０より厚い厚さを有するであろ う。同様に、典型的には、繊維状構造物２０の高坪量中密度領域３６は、製法に 存在する同じ因子のため、繊維状構造物２０の高坪量高密度領域３４より厚い厚 さを有するであろう。

更に、高坪量高密度領域３４は、低坪量超低密度領域３２より薄い厚さををして いてもよい。しかしながら、高坪量中密度領域３６と低坪量超低密度領域３２と の間の相対厚さおよび高坪量高密度領域３４と低坪量低密度領域３０との間の相 対厚さは、１つのこのような領域３６または３２が他のこのような領域３４また は３０より厚いか薄い厚さを常時有することを予測することが困難であるように 変化することがある。

例えば、表■に示すように、典型的には、高坪量高密度領域３４は、高坪量中密 度領域３６より高い密度を有するであろう。更に、低密度紙坪量領域３０は、低 坪量超低密度領域３２より高い密度を有するであろう。しかしながら、高坪量中 密度領域３６の密度は、低坪量低密度領域３０の密度より高くてもよく、低くて もよく、または等価であってもよい。これらの領域３６および３゜の密度間の相 対差は、このような領域３６および３ｏの坪量対厚さの比率に依存する。

６Ｒ域３０．３２．３４．３６間の厚さのこのような差は、後述のように、より 薄い厚さを有する領域３ｏおよび３４の繊維を圧縮することにより、またはより 厚い厚さを有する領域３２および３６の繊維を繊維状構造物２０の平面に対して 法線方向で膨張することにより達成してもよい。しかしながら、典型的には２種 の低坪量領域３０および３２のいずれかの場合の多数の厚さおよび密度は、相互 に等価であろうことを認識すべきである。

同様に、高坪量領域３４および３６のいずれかの場合の厚さおよび密度を増大す ることによって得られる製品は、相互に等価であろう。等しい坪量を有する領域 ３０゜３２．３４および３６の場合には、厚さおよび密度は、反比例する。

好ましくは、２種の低坪量領域３０および３２の投影表面積の総計は、繊維状構 造物２０の全面積の約２０％〜約８０％、好ましくは繊維状構造物２０の投影全 表面積の約３０〜約５０％を占める。２種の比較的高い坪量領域３４および３６ の投影表面積の総計は、繊維状構造物２０の投影表面積の残部を構成する。第２ 図の３領域繊維状構造物に関して前記のように、より大きい引張強さが最終製品 で望まれるならば、より高い坪量の２種の領域３４および３６の総計は、比較的 大きくあるべきである。逆に、増大された吸収性または柔軟性が望まれるならば 、２種の低坪量領域３０および３２の総計は、増大すべきである。

本発明に係る繊維状構造物２０の幾つかの変更は、実行可能である。例えば、繊 維状構造物２ｏを前記のような２坪量、または前記のような４密度に限定するこ とは、必要ではない。本発明に係る繊維状構造物２ｏは、坪量によって規定され る３種以上の領域およびまた密度によって規定される４種よりも多い領域を有す ることが可能である。それゆえ、異なる坪量および異なる密度を有する領域の積 に基づく領域の組み合わせおよび順列は、はとんど無限であるが、確かに前記の ように少なくとも３および４であり且つ以下に示すように、より大きくてもよい 。

本発明に係る繊維状構造物２ｏの引張強さを増大し且つ後述のように繊維状スラ リーの前記繊維状構造物２゜への乾燥を高めるための他の方法が、存在する。例 えば、繊維状構造物２０の引張強さを増大するために、ラテックスバインダー、 接着剤などの強度添加剤は、個別の部位で、高坪量の本質上連続的な網目２４全 体にわたって分布された増大密度の領域２８を有するよりむしろ、または領域２ ８を有することに加えて、高坪量の本質上連続的な網目２４に添加してもよい。

また、引張強さは、高坪量の本質上連続的な網目２４全体にわたって個別の部位 で繊維のより大きい配向および平行を有することによって高めてもよい。更に、 密度を増大する代わりに、坪量は、高坪量の本質上連続的な網目２４内で各種の 部位にわたって増大して、より多い繊維を与え、従って、より多い繊維結合を与 え、引張荷重を担持し且つ分布してもよい。最後に、繊維の増大結合は、高坪量 の本質上連続的な網目２４内で個別の部位で生じてもよい。高坪量の本質上連続 的な網目２４のすべてのこのような修正は、繊維状構造物２０に適用される引張 荷重の分布を高める。

分　析　法 坪　量 本発明に係る繊維状構造物２０の坪量は、繊維状構造物２０を繊維状構造物２０ の平面に対して一般に法線の方向に光学的に見ることによって定性的に測定して もよい（所望ならば、拡大下で）。繊維の量、特に平面に対して法線の線から見 られる量の差がランダムでない規則的な反復パターンで生ずるならば、坪量差が 同様の方法で生ずることが一般に決定できる。

特に他の繊維上に積み重なった繊維の量に関する判定は、特定の領域２４．２６ または２８の坪量または２種の領域２４．２６．２８間の坪量の差を決定する際 に関連する。一般に、各種の領域２４．２６．２８間の坪量の差は、このような 領域２４．２６または２８を通して透過する光の量の反比例差によって示される であろう。

異なる領域２４．２６、または２８に関する１つの領域２４．２６または２８の 坪量のより正確な測定が望まれるならば、相対区別のこのような大きさは、試料 の放射線写真画像を作った後に画像分析を行うために多重露出型の軟いＸ線を使 用して定量化してもよい。軟いＸ線および画像分析技術を使用して、既知の坪量 を有する一連の標準は、繊維状構造物２０の試料と比較する。分析は、３つのマ スク；個別の低坪量領域２６を示すためのもの、高坪量領域２４および２８の連 続的な網目を示すためのもの、および遷移領域３３を示すためのものを使用する 。下記説明において第９図〜第１４図を参照するであろう。しかしながら、第９ 図〜第１４図は特定の例に関するが、坪量測定の下記説明はそのようには限定さ れないことを理解すべきである。

比較において、標準および試料は、軟いＸ線で同時に処理して、試料のグレーレ ベル画像を確認し且つ校正する。軟いＸ線は、試料から取り外し、画像の強度は Ｘ線のパス中の繊維状構造物２０中の繊維を代表する質量の量に比例してフィル ム上に記録する。

所望ならば、軟いＸ線は、カリフォルニア州パロ・アルドのヒユーレット・パッ カードｅカンパニーによって供給されているヒユーレット・パッカード◆ファキ シトロン（Ｈｅｖｌｅｔｔ　Ｐａｃｋａｒｄ　Ｐａｘｌｔｒｏｎ）　Ｘ線ユニッ トを使用して行ってもよい。プラウエア州つィルミントンのＥ６Ｉ、デュポン・ ヌムス・エンドナカンパニーによってＮＤＴ３５として販売されているＸ線フィ ルムおよびＪ　ＯＢＯフィルムプロセッサー回転チューブユニットは、後述の試 料の画像を有利に現像するために使用してもよい。

異なるＸ線ユニット間の予想の通常の変化のため、オペレーターは、各Ｘ線ユニ ットについて最適の露出条件を設定しなければならない。ここで使用するファキ シトロンユニットは、約０．５ｍｍのＸ線源サイズ、０．６４ｍｍ厚のベリリウ ム窓および３個のミリアンプ連続電流有する。フィルムからＸ線源までの距離は 約６１ｃｍであり、電圧は約８ｋＶｐである。唯一の可変パラメーターは露出時 間であり、この露出時間はデジタル化画像が後述のようにヒストグラムを作成し た時に最大コントラストを生ずるように調整する。

試料は、約２．５×約７．５ｃｍ　（ＩＸ３インチ）の寸法に打抜く。所望なら ば、試料は、区別可能な坪量を有する領域２４．２６および２８の位置の精密な 測定を可能にするために、しるしでマークをつけてもよい。好適なしるしは、小 さいパンチで試料から３個の穴を打抜くことによって試料に組み込んでもよい。

ここに記載の態様の場合には、直径約１．０ｍｍ　（０，０３９インチ）のパン チは、良く働くことが見出された。穴は、同一直線上であってもよく、または三 角形のパターンに配置してもよい。

これらのしるしは、後述のように、特定の坪量の領域２４．２６および２８を、 他の内包的性質、例えば、厚さおよび／または密度によって区別される領域２４ ．２６および２８とマツチさせるために利用してもよい。

しるしを試料上にうけた後、４の有効数字まで正確な分析はかりで秤量する。

デュポンＮＤＴ３５フィルムは、乳剤側を上に面するようにしつつノアキシトロ ンＸ線ユニット上に置き、切断された試料はフィルム上に置く。既知の坪量（試 料の各種の領域２４．２６、および２８の坪量を近似し且つ制限する）および既 知の面積の５個の約１５ｍｍＸ　１５ｍｍの校正標準も、Ｘ線ユニット上に同時 に置き、それゆえ正確な坪量対グレーレベル校正は、試料の画像を露出し現像す る毎に得ることができる。ヘリウムは、約１ｐｓｉの調整器設定値でファキシト ロンに約５分間導入し、それゆえ空気はパージされ、従って、空気によるＸ線の 吸収は最小限である。ユニットの露出時間は、約２分間設定する。

試料室のヘリウムパージング後、試料は、軟いＸ線に露出する。露出が完了した 時に、フィルムは、安全な箱に移してＥ、１．デュポン・ヌムス・エンド・カン パニーによって推奨される標準条件下で現像して完成放射線写真画像を形成する 。

前の工程は、約２．２．２．５．３．０．３．５および４．０分の露出時間繰り 返す。次いで、各露出時間によって作られたフィルム画像は、カリフォルニア州 トレンスのビジョン・テン製の高解像度ラジオスコープ−ライン・スキャナーを ８ビツトモードで使用することによってデジタル化する。画像は、放射線写真の ８．９×８．９ｃｍを表わす１０２４Ｘ１０２４個の個別の点の空間解像度でデ ジタル化してもよい。この目的に好適なソフトウェアとしては、ビジョン・テン 製のラジオグラフィック・イメージング・トランスミッション・エンド・アーカ イブ（ＲＩ　ＴＡ）が挙げられる。次いで、画像は、ヒストグラム化して、各グ レーレベル値の出現度数を記録する。標準偏差は、各露出時間について記録する 。

最大標準偏差を生ずる露出時間は、下記の工程全体にわたって使用される。露出 時間が最大標準偏差を生じないならば、露出時間の範囲は、前記のものを超えて 拡大すべきである。拡大された露出時間の画像と関連づけられる標準偏差は、再 計算すべきである。明瞭な最大標準偏差が明らかになるまで、これらの工程は、 繰り返す。

最大標準偏差は、データのばらつきによって得られるコントラストを最大限にす るために利用される。第８図〜第１４図に図示の試料の場合には、約２．５〜約 ３．０分の露出時間が最適であると判定された。

最適の放射線写真は、画像を１＝１アスペクト比で１０２４Ｘ１０２４モニター 上に表示するための高解像度ライン・スキャナーおよび画像を記憶し、測定し且 つ表示するためのビジョン等テン製のラジオグラフィック・イメージング・トラ ンスミッション−エンド・アーカイブ・ソフトウェアを使用して、１２ビツトモ ードで再デジタル化する。スキャナーレンズは、１０２４個のビクセル当たり約 ８．９ｃｍの視野に設定する。フィルムは、今や１２ビツトモードで走査して、 線形と高／低ルックアップテーブルとの両方とも平均化して画像を８ビツトモー ドに変換し戻す。

この画像は、１０２４ｘ１０２４線モニター上で表示する。グレーレベル値は、 調べて、試料または校正標準によってブロック化しない放射線写真の露出面積を 横切っての階調度をめる。放射線写真は、下記の３基準のいずれか１つが満たさ れるならば許容可能であると判定される： フィルムバックグランドはサイドからサイドまでグレーレベル値で階調度を含ま ない； フィルムバックグラウンドは頂部から底までグレーレベル値で階調度を含まない ；または 階調度は１方向のみで存在し、即ち、放射線写真の頂部で一方のサイドから他方 のサイドまでのグレー値の差が放射線写真の底で同じ階調度差によってマツチす る。

第三条件が満たされるか否かを測定するための１つの可能な簡単な方法は、放射 線写真の４隅に配置されたピクセルのグレーレベル値を調べる方法である（カバ ーは試料画像に隣接している）。

残りの工程は、イメージ・プロセッサー・ソフトウェア（ＬＩＰＳ）ソフトウェ アのライブラリを使用して、カリフォニア州フレモントのゴールド・インコーホ レーテッドによって作られ且つデジタイズド・イクイップメント・コーポレーシ ョンＶＡＸ８３５０コンピューターによって上位化されたゴールド・モデルＩＰ ９５４５イメージ・プロセッサー上で行ってもよい。

前記基準を代表するフィルムバックグラウンドの一部分は、興味がある試料の面 積を選ぶためにアルゴリズムを利用することによって選ばれる。これらの面積は 、１０２４Ｘ１０２４のピクセルの大きさに拡大してフィルムバックグラウンド をシミュレートする。ガウス型フィルター（マトリックスサイズ２９　Ｘ　２９ ）は、適用して、得られる画像を平滑にする。次いで、試料または標準のいずれ かを含有しないと規定されるこの画像は、フィルムバックグラウンドとしてセー ブする（　５ａｖｅ）。

このフィルムバックグラウンドは、フィルムバックグラウンド上に試料画像を含 有するサブイメージからデジタル的に引いて新しい画像を生ずる。デジタル引き 算用アルゴリズムは、グレーレベル値０〜１２８が零の値に設定すべきであるこ と、およびグレーレベル値１２９〜２５５が１〜１２７に再写像すべきであるこ と（式ｘ　−１２８を使用）を指図する。再写像は、引かれた画像で生ずる否定 的な結果を補正する。各画像面積の最大、最小、標準偏差、メジアン、平均およ びピクセル面積の値は、記録する。

試料および標準のみを含有する新しい画像は、将来の参考のためにセーブする。

次いで、アルゴリズムは、試料標準を含有する画像面積の各々の場合に個々に規 定された画像面積を選択的に設定するために使用される。各標準の場合に、グレ ーレベルヒストグラムは、測定する。

次いで、これらの個々に規定された面積は、ヒストグラム化する。

次いで、前の工程からのヒストグラムデータは、質量対グレーレベルの関係を記 載する回帰式を生ずるために利用される（グレー値の式当たりの質量の係数を計 算する）。独立変数は、平均グレーレベルである。従属変数は、各校正標準中の ビクセル当たりの質量である。零のグレーレベル値が零質量を有すると定義され るので、回帰式は、零のｙ切片を有するように強制される。式は、コモンスプレ ッドシートプログラムを利用してもよく且つコモン卓上パーソナルコンピュータ ー上で実行してもよい。

次いで、アルゴリズムは、試料のみを含有する画像の面積を定義するために使用 される。第９図に示すこの画像は、更なる参考のためにセーブし、各グレーレベ ルの出現数に関しても分類する。次いで、回帰式は、全計算「質量をめるために 分類された画像データと併用する。

回帰式の形は、次の通りである： Ｙ−ＡＸＸＸＮ 〔式中、Ｙは各グレーレベルビン（ｂｉｎ）の質量に等しく；Ａは回帰分析から の係数に等しく；Ｘはグレーレベルに等しく　（０〜２５５の範囲）−Ｎは各ビ ン中のピクセルの数に等しい（分類された画像からめる）〕。Ｙ値のすべての合 計は、全計算質量を生ずる。精度のために、この値は、次いで、秤量によってめ られる実際の試料質量と比較する。

第９図の校正画像は、モニター上に表示し、アルゴリズムは画像の２５６Ｘ２５ ６ピクセル面積を分析するために利用される。次いで、この面積は、各方向に６ 倍で等しく拡大する。下記の画像のすべては、この得られた画像から形成する。

所望ならば、各種の領域３０．３２．３４および３６のランダムでない反復パタ ーンの約１０個の部位を含有する第１４図に示す得られる画像の面積は、各種の 領域３０．３２．３４または３６の区分化のために選んでもよい。領域３０．３ ２．３４．３６間の坪量の差が比較的小さいならば、１０個より多い部位が結果 の統計的有意を保証するために必要であることがあることが明らかであろう。第 １４図に示す得られた画像は、将来の参考のためにセーブする。ライトペンを備 えたデジタル化タブレットを使用して、相互作用グラフィックスマスキングルー チンは、高坪量領域３４．３６と低坪量領域３０．３２との間に遷移領域を規定 するために使用してもよい。

オペレーターは、個別の領域３０および３２を個別の領域３０．３２と連続的な 領域３４．３６との間の中間においてライトペンで主観的に且つ手動で外接し、 これらの領域３０および３２に満たすべきである。オペレーターは、閉ループが 各々の外接された個別の領域３０または３２の回りに形成されることを保証すべ きである。この工程は、グレーレベル強度変化に従って弁別できる個別の領域３ ０．３２の回りおよびそれらの間に境界を作る。

次いで、前の工程で発生されたグラフィックスマスクは、すべてのマスク化値（ 例えば、領域３０または３２中）を零の値に設定し且つすべてのマスク化してい ない値（例えば、領域３４および３６中）を１２８の値に設定するためにビット 平面を通してコピーする。このマスクは、将来の参考のためにセーブする。次い で、個別の領域３０および３２を覆うこのマスクは、各マスク化領域３０または ３２の周囲の回りの４個のピクセルを外方に膨張させる（ｄｉｌａｔｅ）。

次いで、第１４図の前記拡大画像は、膨張マスクを通してコピーする。このこと は、浸食された（　ｅｒｏｄｅｄ）高坪量領域３４および３６の連続的な網目の みを有する第１２図に示す画像を生ずる。第１２図の画像は、将来の参考のため にセーブし、各グレーレベル値の出現数に関して分類する。

オリジナルマスクは、グレー値を０〜１２８がら１２８〜０に再ランプ化する（ 　ｒｅｒａ■ｐ）ルックアップテーブルを通してコピーする。この再ランプ化は 、マスクを反転するという効果を有する。次いで、このマスクは、オペレーター によって引かれる境界の回りで４個のピクセルを内方に膨張させる。このことは 、個別の領域３゜および３２を浸食するという効果を有する。

第１４図の拡大画像は、第二膨張マスクを通してコピーして、浸食された低坪量 領域３ｏおよび３２を生ずる。

次いで、第１０図に示す得られた画像は、将来の参考のためにセーブし、各グレ ーレベルの出現数に関して分類する。

遷移領域、高および低坪量領域３０，３２．３４および３６の両方で膨張された ２種の４ビクセル幅広領域のにピクセル値を得るために、第１０図および第１２ 図に示すように膨張マスクから作られた２つの浸食画像を組み合わせるべきであ る。このことは、先ず、浸食画像の一方を１つのメモリーチャンネルにロードし 、他方の浸食画像を別のメモリーチャンネルにロードすることによって達成され る。

第１０図の画像は、マスクとして第１０図の画像を使用して第１２図の画像上に コピーする。第１２図の第二画像をマスクチャンネルとして使用したので、零で はないピクセルのみが第１２図の画像上にコピーするであろう。この方法は、浸 食高秤量領域３４および３６、浸食低秤量領域３０および３２を含有するが９ビ クセル幅広遷移領域３３（各膨張からの４ピクセルおよび領域３０および３２の オペレーターの外接化からの１ビクセル）を含有しない画像を生ずる。遷移領域 なしの第１３図に示すこの画像は、将来の参考のためにセーブする。

第１３図の遷移領域画像中の遷移領域３３のピクセル値がすべて零の値を有し且 つ画像が１２７より大きいグレーレベル値を含有できないことを知るので（引き 算のアルゴリズムから）、すべての零値は、２５５の値に設定する。第１３図の 画像中の浸食高および低坪量領域３０．３２．３４および３６からの零ではない 値のすべては、零の値に設定する。このことは、将来の参考のためにセーブする 画像を生ずる。

遷移領域３３のグレーレベル値を得るために、第１４図の画像は、第１３図の画 像を通してコピーして、９ビクセル幅広遷移領域３３のみを得る。第１１図に示 すこの画像は、将来の参考のためにセーブし且つまたグレーレベル当たりの出現 数に関して分類する。

低坪量領域３０および３２、高坪量領域３４および３６、および遷移領域３３の 坪量の相対差が測定できるように、前記し且つそれぞれ第１０図、第１２図およ び第１１図に示す分類画像の各々からのデータは、次いで試料標準に由来する回 帰式と共に使用する。領域２４．２６．２８または３３の全質量は、画像ヒスト グラムからのグレーレベルビン当たりの質量の合計によってめられる。坪量は、 倍率を考慮して質量値をピクセル面積で割ることによって計算する。

第１０図〜第１２図および第１４図に示す画像の各領域の場合の分類画像データ （度数）は、ヒストグラムとして表示し、質量（グレーレベル）に対してプロッ トしてもよい（縦座標は度数分布として）。得られた曲線がモノモーダルである ならば、面積の選択およびマスクの主観的図面化は、正確に行ったらしかった。

また、画像は、各色が色マツピング用の可能なテンプレートとして下記表を有す る狭い範囲の坪量に対応するように擬似着色してもよい。

次いで、この前の工程から生ずる画像は、グレーレベルの範囲に基づいて擬似着 色してもよい。表ＩＶＡに示すグレーレベルのリストは、セルロース系繊維状構 造物２０のしぼ寄せしていない試料に好適であることが見出グレーレベル範囲　 可能な色 ６〜１０　淡青色 １１〜１５　緑　色 １６〜２０　黄　色 ２１〜２５　赤　色 ２６＋　白　色 しぼ寄せ試料は、典型的には、その他の点では類似のしぼ寄せしていない試料よ り高い坪量を有する。第１ＶＢ図に示すグレーレベルのリストは、セルロース系 繊維状構造物２０のしぼ寄せ試料の場合に使用するのに好適であることが見出さ れた。

表　ＩＶＢ グレーレベル範囲　可能、な色 ８〜１４　淡青色 １５〜２１　緑　色 ２２〜２８　黄　色 ２９〜３６　赤　色 ３６　＋　白　色 得られた画像は、プリンター／プロッターにダンプしてもよい。所望ならば、カ ーソル線は、前記画像のいずれかを横切って引き、グレーレベルのプロフィール は現像してもよい。プロフィールが定性的な反復ノくターンを与えるならば、こ れは、坪量のランダムでない反復、＜ターンが繊維状構造物２０の試料に存在す るという更なる指示である。

所望ならば、坪量差は、前記の軟いＸ線の代わりに電子ビーム源を使用すること によって測定してもよ０゜坪量画像形成および測定に電子ビームを使用すること が望まれるならば、好適な方法は、ルナ−等の氏名で１９９０年１０月２４日公 告の欧州特許出願節０，３９３．３０５Ａ２号明細書に記載されている（該出願 は繊維状構造物２０の各種の領域３０．３２．３４および３６の坪量の差の好適 な測定法を示す目的でここに参考文献として編入する）。

密　度 繊維状構造物２０の所定領域３０．３２．３４または３６の相対密度は、次の通 り定性的に弁別してもよ（１゜面積が少なくとも約２．５ｃｍＸ５．１ｃｍ　（ １インチ×２インチ）の繊維状構造物の試料は、用意する。領域３０．３２．３ ４または３６の相対的大きさに応じて、より大きい試料が必要とされることがあ り、或いはより小さい試料が好適であることがあるがどうかを認識すべきである 。レッドベロールマーカー＃８８００などの水性マジックマーカーは、用意し且 つ試料は水性マーカーを使用して手で均一に色付けする。次いで、試料は、室温 および相対湿度５０％で少なくとも約１時間乾燥する。

試料は、２個の予備清浄化マイクロスライド間にプレスする。立体顕微鏡、例え ば、ニコン（Ｎ１ｋｏｎ）モデルＳＭＺ−２Ｔ、例えば、イリノイ州カーペンタ ービルのフランク・イー・フェイアー・カンパニーから多分得られるものを使用 して、試料は、試料の一般平面からの偏差が顕微鏡のベースに対して下方に配向 するように置く。

倍率は、観察すべき領域の相対的大きさに応じて約１８×に調整する。光は、主 として試料の底から供給し、低密度領域２４．２６と高密度領域２８との間の見 掛はコンントラストを最大限にするように調整する。

高密度領域２８のランダムでない反復パターンが現われるならば、このような領 域は、色が比較的淡赤色であるらしい。逆に、比較的低い密度領域２４および２ ６は、色が暗褐色であるらしい。このような色差は、示差密度によって生ずる。

所望ならば、カラー写真は、試料について撮影して、立体的な顕微鏡検査によっ て行われた知見をその後に確認する。

或いは、密度差は、繊維状構造物２ｏの各種の領域３０．３２．３４または３６ の坪量の差を確認し、このような坪量差を繊維状構造物２０の領域３０，３２． ３４または３６の厚さと組み合わせて密度差を測定することによって定性的また は定量的に測定してもよい。厚さは、後述のように測定してもよい。

厚　さ 厚さの幾つかの測定法は以下に提示するが、好ましい方法は、第１５Ａ図〜第１ ８図に随伴するテキストに提示するものであり且つここに論する厚さ値のすべて を取った方法を表わす。しかしながら、繊維状構造物２０の厚さのいかなる正確 で精密な測定法も、利用してもよい。

繊維状構造物２０の異なる領域３０．３２．３４および３６の厚さの好ましい測 定法は、繊維状構造物２０の各露出面の高度を地形的に測定する方法である。こ のことは、第１５Ａ図および第１５Ｂ図に図示のように、繊維状構造物２０の１ 面上の一連の等深線および他方の面上の一連の等深線を生ずる。これらの２つの 図のデータは、後述のように重ねて繊維状構造物２０の厚さを測定してもよい。

所望ならば、試料は、坪量測定に関して前記したように３以上のしるしでマーク をつけてもよい。好適なしるしは、押抜き穴である。例えば、１つのこのような 穴は、第１５Ａ図、第１５Ｂ図および第１７図の縦座標位置２．５０．３．７５ で現われる。

押抜き穴は、各種の領域３０．３２．３４および３６の厚さを同じ領域２４．２ ６および２８の坪量とマツチするのを可能にしく同じ試料が両方の測定に使用さ れるならば）、且つ更に同じ試料の反対側を下記の厚さ測定のため且つ厚さ測定 時にマツチさせる。軟いＸ線画像分析および地形的走査は、非破壊試験であるの で、このことは全く実行可能である。

地形的測定は、ロードアイランド州プロピデンスのフエデラル・エステルライン ・カンパニーによって販売されているモデルＥＡＳ−２３５１増幅器、モデルＥ ＰＴ−０１０４９始動プローブ、針および平らな水平テーブルを有するフエデラ ル・プロダクツ・シリーズ４３２プロフイロメーターを使用して行ってもよい。

ここに記載の測定のためには、針は、半径２．５４μ（０，０００１インチ）お よび垂直力荷重２００ｍｇを有していた。テーブルは、０．２μまで平らである 。

測定すべき繊維状構造物２０の試料は、水平テーブル上に置き、認めることがで きるしわは平滑にする。試料は、磁気ストリップで所定位置に保持してもよい。

試料は、正方形波パターンで６０．０ｍｍ／分（２，３６２インチ／分）または １．０ｍｍ／秒の速度で走査する。

データデジタル化速度は２０デ一タ点／　ｍ　ｍに変換し、それゆえ読取りは５ ０μ毎に取る。

試料は、１方向に３０ｍｍ追跡し、次いで、横方向に０．１ｍｍ　（０，００４ インチ）動作中に手動で指標化する。試料の所望の面積が走査されるまで、この プロセスは繰り返す。好ましくは、追跡は押抜き穴の１つにおいて開始し、それ ゆえ後述のように反対面の等値線を見当合わせすることが、より容易に達成され る。

デジタル化データは、フーリエ変換分析パッケージに供給し、分析する。ニュー シャーシー州プリンストンのＳＡＳ製のブＯツク・スペクトラ（Ｐｒｏｃ　５ｐ ｅｃｔｒａ）などの分析パッケージは、良く働くことが見出された。第１６Ａ図 および第１６Ｂ図に図示のような繊維状構造物２０の各面のフーリエ分析は、そ の面で明らかなランダムではない反復パターンのピッチを表示する。

例えば、第１６Ａ図、第１６Ｂ図および第１８図のフーリエ変換は、以下の表Ｖ に表示する１ｍｍ当たりの出現のピッチ（これらの図のグラフでピークとして図 示）を示す。比較の容易のために、表Ｖは、後述の第１８図のピッチの値も与え る。

表　Ｖ 第１６Ａ図　第１６Ａ図　第１８図 ０．１１．７　０．１５６　０．１５６０．３５２　０．２３４　０．２３４ ０．４６９　０．３９１　０．３９１ ０．６２５　０．６２５　０．６２５ ０、８５９　屹８５９　０．８５９ １．２５０　１．１３３　１．１３２ １．４０６　１．２５０　１．２５０ １．５２３　１．４４５　１．４０６ １．７５８　１．７１９　１．５２３ これらのピッチは、ランダムでない反復パターンで異なる領域３０，３２．３４ および３６の大きさおよび分布に対応する。試験を行うものが領域３０．３２． ３４および３６の大きさのスケールおよびこのような領域３０．３２．３４およ び３６の間隔を知るので、異なる領域３０，３２．３４および３６のピッチおよ び大きさを知ることは、以下に明記の他の分析を単純化する。

領域３０．３２．３４および３６の厚さは、見当合わせを保証するためにしるし を使用して、２つの等値線をデジタル時に重ねることによって測定してもよい。

若干の試行錯誤がトレーシング間の有限距離および個別の性状のため必要である ことを認識すべきであるので、各種の単線トレーシングは、見当合わせが達成さ れる時を確認するために利用してもよい。次いで、重ねられたデータは、デジタ ル的に引く。等***線データと等法線データとの間の差は、所定位置における試 料の厚さを表わす。

厚さが２表面の相対分離によって測定されるので、データが被減数および減数と して使用されるかは重要ではない。その理由は、差の絶対値が厚さを表わすから である。

厚さデータは、第１７図に図示のように等層厚線としてプロットして、ランダム でない反復パターンが存在するか否かの目視測定を可能にしてもよい。勿論、等 層厚線は、第１８図に図示のようにフーリエ変換によって分析してもよく、上の 表Ｖに表示する。表Ｖに示すピッチにおけるピークは、ランダムでない反復パタ ーンの存在を強く示す。

繊維状構造物２０の試料の各種の領域３０．３２゜３４および３６の厚さの別の 測定法は、立体走査顕微鏡を利用する方法である。平面に対して法線の構造物を 見ながら構造物の高度寸法を定量化することができるいかなる顕微鏡も、使用で きる。好適な顕微鏡は、イリノイ州シカゴのレイ力・カンパニー製のケンブリッ ジ（Ｃａ＊ｂｒｌｄｚｅ　）　３−　Ｄモデル３６０を立体走査電子顕微鏡であ る。

平らな環状周辺によって外接された凹状中心を有する特殊に設計された顕微鏡ス タブは、選ばれる。凹部は、下記の厚さを測定するのに使用する試料の中心を変 えるのを防止する。試料は、導電性接着剤をスタブの上面の周辺のみに適用し、 導電性接着剤の中心凹部との接触または配置を回避することによって、スタブ上 に装着する。

ティッシュウェブは、接着剤の露出表面上に穏やかに置き、所定位置でプレスす る。試料を平らに保ち、しわなしに保ち、且つ顕微鏡スタブの上部の平らな環に 平行に保つように注意を払うべきである。２個の試料台は、各厚さ測定に必要と される。第一試料は、−面を上方に配向させて装着し且つ第二試料は、試料の対 応面を下方に配向させて装着する。

試料は、顕微鏡上で目視的に走査して、ランダムでない独特の規則的に繰り返す 厚さの数の粗同定を行うべきである。次いで、各同定厚さは、定量的に測定すべ きである。

第４図によって図示の例示の場合は、（ＡＢ）、（ＣＤ）、（Ｅ　Ｆ）および（ Ｇ　Ｈ）と示される変化する厚さの４種の領域を有する。４種の関連厚さくＡＢ ）、（ＣＤ）、（Ｅ　Ｆ）および（ＧＨ）を測定するために、第一サイドが上方 に配向された試料を採取し、スタブの上部の平らな環と比較しての点Ｂ、Ｄ、Ｆ およびＨの高度位置を測定する。スタブの平らな環は、点ＡおよびＥの高度位置 と符合することが理解されるであろう。この工程は、顕微鏡の三次元能力を使用 して達成してもよい。対応表面が下方に配向された他の試料を使用して、点Ａま たはＥのいずれかの高度位置と比較しての点ＧおよびＣの高度位置は、測定する 。

２つの前の工程は、各領域において少なくとも１゜（または統計的有意を保証す るために必要ならば、それ以上）の特殊な部位で繰り返し、すべてのこのような データは平均する。各表面上の同じ部位で正確に見ることは、必要ではない。そ の代わりに、試料の各々上の１０（またはそれ以上）部位のランダムな選択は、 試料の代表的な特性化を促進するであろう。

各領域の厚さは、平らな環からの垂直見当合わせ点の高度位置の相対差によって 与えられ且つ前記高度位置を引くことによってめてもよい。例えば、（ＡＢ）に おける厚さは、点Ｂの高度位置から点Ａの高度位置を引くことによって見出され る。同様に（ＥＦ）における厚さは、点Ｆの高度位置から点Ｅの高度位置を引く ことによって見出される。

（ＣＤ）における厚さは、点りの高度位置から（第一試料から）点Ａの高度位置 を引くことによって見出されつる。この値から、点Ｃの高度位置マイナス点Ａの 高度位置（第二試料）の値を引く。同様に、（ＧＨ）における厚さは、点Ｇの高 度位置から（第一試料から）点Ｅの高度位置を引くことによって見出される。こ の値から、点Ｈの高度位置マイナス点Ｅの高度位置（第二試料）の値を引く。

立体走査顕微鏡を使用することが望まれないならば、試料の各種の領域の厚さの 測定は、同焦点レーザー走査顕微鏡測定法によって行ってもよい。同焦点レーザ ー走査顕微鏡測定法は、試料の平面に対して法線の寸法を測定することができる 同焦点走査顕微鏡を使用して行ってもよい。ミシガン州イブシランチのサラスト ロ・インコーホレーテッド製のフォイボス（Ｐｈｏｉｂｏｓ　）　１０００モデ ル顕微鏡は、この目的に好適である筈である。

サラストロ製の同焦点走査顕微鏡を使用して、繊維状構造物２０の約２０■Ｘ約 ６ｃｍの試料は、ガラス顕微鏡スライド上に置く。顕微鏡スライドは、対物レン ズの下に置き、比較的低い倍率（約４０Ｘ）で見る。この倍率は、表面特徴の数 が最大限にされるのに十分な視野を拡大する。この低い倍率で見る時には、試料 の最上部に焦点を合わせるべきである。

好ましくは、顕微鏡の焦点微調整および顕微鏡のモニター上で表示されたＺ軸読 取りを利用することによフて、顕微鏡ステージは、約１００μｍ下げる。顕微鏡 の光学画像出力は、接眼レンズから光学台に移す。この移動は、画像出力をオペ レーターの目から顕微鏡の検出器に変化する。

顕微鏡コンピューターを使用して、セクションのステ図に図示の試料の場合には 、約４０μｍのステップサイズおよび多数の２０セクシヨンが、好適であること が見出された。これらのパラメーターは、試料の平面に対して法線の８００μｍ の全深さの場合に４０μｍの間隔で２０個の光学ＸＹ薄片の獲得を生ずる。

このような設定値は、光学セクションを繊維状構造物２０の試料の上面のわずか に上のところから繊維状構造物の試料の底面のわずかに下のところまで獲得させ る。

より高い解像度が望まれるならば、より小さいステップサイズおよびより多い数 のステップが必要とされることが当業者には明らかであろう。

これらの設定値を使用して、走査法を開始する。顕微鏡のコンピューターは、所 望の間隔でＸＹ薄片の所望数を獲得するであろう。各薄片からのデジタル化デー タは、顕微鏡のメモリーに記憶する。

問題の測定値を得るためには、各薄片は、コンピューターモニター上で見て、ど の薄片が問題の特徴の最も代表的な図、特に試料の厚さを提供するかを決定する 。試料の各種の厚さを最良に示す試料の薄片を見ながら、線は、第２図に図示の 試料と同様の試料の問題の領域３０゜３２．３４または３６を通して引く。顕微 鏡のＸＹ関数は、線の断面図が表示されるように利用される。この断面図は、試 料から採取された薄片のすべてについて作図する。

厚さを測定するために、問題の２つの２軸点は、入れる。例えば、領域３０．３ ２．３４または３６の厚さを測定するために、２点が入れられるであろう（１つ は試料の各対向表面上に）。

試料の厚さを測定するために立体走査顕微鏡または同焦点レーザー走査顕微鏡を 使用することを望まないまらば、参照ミクロトームは、試料の厚さを測定するた めに使用してもよい。参照ミクロトームを使用して繊維状構造物２０の示唆厚さ を測定するために、約２．５４ｃｍＸ５．１ｃ麿（１インチ×２インチ）の試料 は、用意し、硬質な厚紙ホルダー上に留める。厚紙ホルダーは、シリコン型に入 れる。ベルサミド（Ｖｅｒｓａｍｉｄ）樹脂６部とエポン（Ｅｐｏｎ）　８１２ 樹脂４部と１．１．１−）リクロロエタン３部との混合物は、ビーカー用で混合 する。樹脂混合物は、低速真空乾燥機に入れ、バブルは除去する。

次いで、混合物は、試料が十分にぬれ且つ混合物に浸漬するように厚紙試料ホル ダーを有するシリコン型に注ぐ。試料は、少なくとも１２時間硬化し、樹脂混合 物は硬化する。試料は、シリコン型から取り出し、厚紙ホルダーは試料から取り 外す。

試料は、参照点でマークをつけて爾後の測定を行う場所を正確に決定する。好ま しくは、同じ参照点は、繊維状構造物２０の試料の平面図と各種の断面図との両 方で利用される。

解像ガイドは、参照点をマークするために利用してもよい。解像ガイドは、一般 に平らであり且つ樹脂硬化および／または写真撮影前に試料上に横たえてもよい 。外方に放射状にのび且つ好ましくは接線方向に膨張しているコントラスト化し るしを有する解像ガイドが、好適である。インディアナ州サウス・ベンドのスタ ウファ−・グラフィック・アープ・イクイップメント・カンパニー製の＃１−Ｔ 解像ガイドは、この目的で特に良く適していることが見出された。解像ガイドは 、試料上に置き、好ましくはしるしの長軸が試料のエツジまたは試料に現われた パターンと整列するように配向する。

試料は、ニューヨーク州バッファローのアメリカン・オプティカル・カンパニー によって販売されているモデル８６０ミクロトームに入れ、平らにする。試料の エツジは、平滑な表面が現われるまでミクロトームによって薄片状態で試料から 除去する。

十分な多数の薄片は、試料から除去し、それゆえ各種の領域３０，３２．３４お よび３６は正確に再構築できる。ここに記載の態様の場合には、薄片当たり約１ ００μの厚さを有する薄片は、平滑な表面から取る。少なくとも約１０〜２０個 の薄片が必要とされ、それゆえ繊維状構造物２０の厚さの差は確認してもよい。

ミクロトームによって作られた３〜４個の試料は、油およびカバースリップを使 用してスライド上に直列で装着する。スライドおよび試料は、光透過顕微鏡に装 着し、約４０Ｘの倍率で観察する。ピクチャーは、直列のすべての１０〜２０個 の薄片が撮影されるまで、この薄片のプロフィールを再構築するように取る。ミ クロトームの個々の写真を観察することによって、厚さの差は、繊維状構造物の 地形のプロフィールを再構築する時に確認してもよい。参照点における相対坪量 および参照点から放射状にのびる個別の領域３０．３２．３４または３６におけ る相対坪量および厚さの差を知ることによって、密度の定性的差は、確認しても よい。

領域３０，３２．３４．３６間の厚さの差は、フィールド上に重ねられたスケー ルを有する試料の代表的薄片を撮影することによって容易に確立してもよい。ス ケールを繊維状構造物２０の各外方配向面における・試料の両極端と比較すると 、考慮中の領域３０．３２．３４または３６の厚さは、容易に確認される。試料 および解像ガイドを平面図で撮影することによって、試料上の所定位置における しるしの配向および幅または間隔の１つは、見出され且つミクロトームとマツチ して、厚さ測定を行った特定の領域３０．３２．３４または３６を確認できる。

参照ガイドも、前記の軟いＸ線法の場合に利用してもよく、それゆえ厚さ測定で 考慮中の領域３０，３２゜３４または３６の精密な測定が繊維状構造物の所定位 置で可能である。

或いは、厚さの差は、下記の論文のいずれかの教示に従って立体走査顕微鏡を使 用して確認してもよい：旧ｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｌｃ　Ｅｎｇｌｎｏｅｒｉｎ ｇに発表されたブレントン等によるＡ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒｅａｌ　Ｔｉｍｅ　 ３−Ｄ　Ｍｅａｓｕｒｅｇ＋ｅｕｔＴｅｃｈｎ１ｑｕｒ　ｒｏｒ　ＩＣＩｎ５ｐ ｅｃｔｉｏｎ　（５４１−５４５，１９８８）　；Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏ ｆ’　５ＰＩＥ−１ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ　ｒｏｒＯｐｔ ｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇに発表されたプレイトン等によるＩｎｔｅｇ ｒａｔｅｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔ　ＭｅｔｒｏｌｏｇＬ　＋ｎ５ｐｅｃｔｉｏｎ　ａ ｎｄＰｒｏｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　（第７７５頁、１９８７年３月）；また はＥｕｒｏｐｅａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｅｅｌ　Ｂｌｏｌｏｇｙに発表さ れたプレイトン等によるＲｅａｌ　ｔｌｓｅ　３Ｄ　ＳＥＸ　ｉｍａｇｉｎｇ　 ａｎｄｍｅａｓｕｒｅｓｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　（第４８巻、５ｕｐｐ、 　２５．１９８９）（これらの論文は厚さの差を確認するための別の技術を示す 目的でここに参考文献として編入する）。

繊維状構造物の各種の領域３０．３２．３４．３６間の密度の相対差の測定技術 は、２つの他の既知の内包的性質を利用する方法である。特に、高坪量領域３４ および３６の坪量対低坪量領域３０および３２の坪量の比率は、前記のように見 出すことができる。同様に、高坪量領域３４および３６の厚さ対低量領域の厚さ の比率は、前記のように見出すことができる。

このように、繊維状構造物２０を本発明の教示に従って製造するならば、坪量の 比率÷厚さの比率は、高密度領域２８と低密度領域２４．２６との間の密度の比 率を与えるであろうことが、当業者に明らかであろう。代数学的には、このこと は次の通り表現できる；密度−坪ｊｌ／厚さ く式中、ＲＢｖは坪量の比率である） 同様に、次式が成立する。

（式中、ＲＴは高坪量領域３４および３６の対低坪量領域３０および３２の厚さ の比率である）それゆえ、次式が成立する。

Ｒ△−ＲＢ、／　Ｒ丁 （式中、Ｒヶは高坪量領域３４および３６の密度対低坪量領域３０および３２の 密度の比率である）坪量を一定に保つならば、厚さの比率は、特定の領域３０． ３２．３４または３６の場合に密度の比率と同一であろうことが当業者に明らか であろう。このように、領域３０，３２．３４および３６が前記のように厚さの 比率を単に確立することによって一定の坪量を有することを確立できるならば、 密度の比率Ｒ６を同時に確立できる。この比率Ｒ△が０．７５未満または１．３ ３超であるならば密度は、２５％よりも多い率だけ変化する。

投影平均孔径 投影平均孔径の相対差を定量化するために、ニューヨーク州ニューヨークのニコ ンーカンパニーによって販売されているニコン（Ｎｌｋｏｎ　）立体顕微鏡モデ ルＳＭＺ−２丁は、（−ｍｏｕｎｔｅｄ　Ｄａｇｅ　ＭＴ　ＩモデルＮＣ−１０ ビデオカメラと共に使用してらよい。顕微鏡からの画像は、接眼レンズを通して 立体的に見てもよく、またはコンピューターモニター上で二次元で見てもよい。

顕微鏡に取り付けられたカメラからのアナログ画像データは、マサチュセッツ州 マールボロのデータ◆トランスジーション製のビデオカードによってデジタル化 し、カリフォルニア州りバーデンのアップル・コンピューター・カンパニー製の マクイントンユ（Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ　）　ｌｌｘコンピューターで分析しても よい。デジタル化および分析に好適なソフトウェアは、ワシントンＤ、Ｃのヘル スのナショナル拳インスティテユートから入手できるイメージ・バージョン（Ｉ Ｍ＾ＧＩＥ　ｖｅｒｓｉｏｎ　）　１　、　３１である。

試料は、繊維が試料の平面内に実質上ある試料の面積と、試料の平面に対して法 線方向に偏向された繊維を有する試料の他の面積とを測定する顕微鏡の立体能力 を使用して接眼レンズを通して見る。試料の平面に対して法線方向に偏向された 繊維を有する面積は、主として試料の平面内にある繊維を有する面積より低い密 度を有するであろうことが予想できる。２つの面積、前記繊維分布の各々を代表 するものは、更なる分析のために選ぶべきである。

問題の試料の面積を同定する際の使用者の便宜上、分析すべき面積よりわずかに 大きい透明窓を有する手保持不透明マスクは、使用してもよい。試料は、問題の 面積を顕微鏡ステージの中心にして配置される。マスクは、透明窓が中心にあり 且つ分析すべき面積を捕獲するように試料上に置く。次いで、この面積および窓 は、モニターの中心に置く。マスクは、窓の半透明品質が分析を相殺しないよう に取り外すべきである。

試料が顕微鏡ステージ上にある際に、逆光照明は、比較的微細な繊維が可視にな るように調整する。閾グレーレベルは、より小さい大きさの毛管と符合するよう に決定し且つ設定する。前記のような合計２５６のグレーレベルは、よく働くこ とが見出された。０は全く白色の外観を表わし、２５５は全く黒色の外観を表わ す。ここに記載の試料の場合には、約０〜１２５の閾グレーレベルが、毛管の方 向によく働くことが見出された。

全所定面積は、今や二色とする（第−色は個別の粒子として検知毛管を表わし、 検知されない繊維の存在はグレーレベル陰影によって表わされる）。この全所定 面積は、ソフトウェアで見出されるマウスまたは完全平方パターンのいずれかを 使用して試料の回りの部分からカットし且つペースト化する（ｐａｓｔｅ　）。

試料の厚さを通して貫通する毛管の突出（ｐｒｏｊｅｃｔｌｏｎ）を表わす閾グ レーレベル粒子の数およびそれらの大きさの平均（面積の単位で）は、ソフトウ ェアを使用して容易に表示できる。

粒径の単位は、ビクセルであろうし、または、所望ならば、マイクロメーター校 正して個々の毛管の実際の表面積を測定してもよい。

この方法は、問題の第二面積について繰り返す。第二面積は、モニターの中心に なるようにし、次いで、所望ならば、手保持マスクを使用して試料の残部からカ ットし且つペースト化する。再度、試料の厚さを通して貫通する毛管の突出を表 わす開化粒子は、計数し、それらの大きさの平均は表示する。

平均投影平均孔径の差は、今や定量化する。２つの面積の粒子の平均の大きさが ２５％より高い率だけ異なるならば、面積の内包的性質は、同様に、２５％より 高い重度化するとみなされる。

パターン測定 坪量および厚さくそして従って密度または投影平均孔径）に従って区別される異 なる領域３０，３２．３４および３６の大きさおよびピッチを知ることは、少な くとも３種の異なる領域３０．３２．３４および３６を規定するのに十分な、ラ ンダムでない反復パターンが繊維状構造物２０に存在するか否かを決定すること を可能にする。厚さおよび坪量測定値の大きさまたはピッチのいずれかが他のも のと異なるならば、少なくとも３種の領域３０．３２．３４および３６が存在す る。

大きさまたはピッチが同一であるならば、少なくとも３種の領域３０，３２．３ ４および３６が存在する（）くラメ−ターが繊維状構造物２０上の所定位置でマ ツチしないという条件ならば、その場合には、２種の領域２４′および２６′の みが存在する）。マ・ソチした位置は、拡大下の試料の目視検査によって典型的 に測定できる。より正確または定量的な測定が望まれるならば、見当合わせを保 証するために前記しるしを使用して、行ってもよい。

勿論、前記分析法は、考慮中の特定の繊維状構造物２０の内包的性質の差を同定 するためにどのような方法を使用してもよいかに関しての単なる示唆であること を認識すべきである。他の実行可能な分析法が存在できること、および使用すべ き分析法の最終選択が最新技術を考慮中の特定の試料にマツチさせることによっ て最善に調節されることは、当業者によって認識されるであろう。

装置および方法 前記のようなセルロース系繊維状構造物２０は、第５図によって図示の装置およ び繊維状スラリーを用意し、繊維を実質上平らな幾何学的形状で保持する液体浸 透性繊維保持フォーミングエレメントを用意し、繊維状スラリーをフォーミング エレメント上にデポジ・ソ卜するための装置４４を用意し、差圧を差圧協働部材 と接触している繊維状スラリーの所定部分に適用するための装置を用意し、繊維 状スラリーを乾燥するための装置５０ａおよび／または５０ｂを用意することか らなる方法に従って作ってもよい。方法は、液体浸透性繊維保持フォーミングエ レメントとしてフォーミングベルト４２を有する適宜修正された抄紙機を使用し て行ってもよい。デポジットされた繊維状スラリーは、結局、第２図または第３ Ａ図および第３Ｂ図の前記セルロース系構造物２ｏの１つを形成するであろう。

用意された繊維状スラリーは、所望に応じて、液体担体中のセルロース系繊維お よび非セルロース系繊維を含めた繊維の混合物を含む。好ましくは、しがし必ず しもではなく、液体担体は水性である。繊維は、通常、実質上均質な方式で約０ ．１％コンシスチンシー約０．３％フンシスチンシーのコンシスチンシーで分散 する。ここで使用する「フンシスチンシー」は、系中の乾燥繊維のＭｆ１対系の 全重量の比率×１００である。前記方法における工程を順次行うにつれて、混合 物のコンシスチンシーは、一般に増大する。

勿論、若干の繊維、特により短い長さのものは、液体担体を水切りしつつフォー ミングエレメントを通して担持してもよく且つフォーミングエレメントは、依然 として繊維保持であるとみなされることを理解すべきである。

しかしながら、このことは、方法のこの工程に実質上悪影響を及ぼさない。フォ ーミングエレメントは、穿孔フィルム、ローノペまたはプレートからなっていて もよい。

特に好ましいフォーミングエレメントは、第６図によって図示の連続フォーミン グベルト４２である。

フォーミングベルト４２がフォーミングエレメントに選ばれるならば、フォーミ ングベルト４２は、第７図に図示のように２個の相互対向面、第一面５３および 第二面５５を有する。第一面５３は、形成すべきセルロース系構造物２０の繊維 と接触するフォーミングベルト４２（７）表面である。第一面５３は、技術上フ ォーミングベルト４２の紙接触側と称されている。第一面５３は、２個の地形的 に別個の領域５３ａおよび５３ｂを有する。領域５３ａおよび５３ｂは、直交変 化量によって、フォーミングベルト４２の第二の反対面５５がら区別される。

このような直交変化は、Ｚ方向にあるとみなされる。ここで使用する「Ｚ方向」 は、フォーミングベルト４２を平らな二次元構造物とみなすと、フォーミングベ ルト４２から離れ且つ一般に直交である方向を意味する。

フォーミングベルト４２は、セルロース系二次元構造物を加工し製造する既知の 応力および操作条件のすべてに耐えることができるべきである。特に好ましいフ ォーミングベルト４２は、ジョンソン等に１９８５年４月３０日発行の米国特許 第４，５１４，３４５号明細書の教示に従って、特にジョンソン等の第５図に従 って作ってもよい（この特許は、本発明の場合に使用するのに特に好適な）す− ミングエレメントおよびこのようなフォーミングエレメントの製法を示す目的で ここに参考文献として編入する）。

フォーミングベルト４２は、少なくとも１方向、特にベルトの第一面５３からフ ォーミングベルト４２を通してフォーミングベルト４２の第二面５５までの方向 に液体浸透性である。ここで使用する「液体浸透性」は、繊維状スラリーの液体 担体が有意な妨害なしにフォーミングベルト４２を通して伝達できる条件を意味 する。それは、勿論、フォーミングベルト４２が適当な浸透度を有することを保 証するためにフォーミングベルト４２を通しての液体の伝達を助長するためにわ ずかの差圧を適用するのに役に立つか必要でさえあることがる。

しかしながら、フォーミングベルト４２の全表面積が液体浸透性であることは、 必要ではないか、望ましくないことさえある。繊維状スラリーの液体担体がスラ リーから８昌に除去されてフォーミングベルト４２の第一面５３上にデポジット 繊維の初期繊維状構造物２０を残すことのみが、必要である。

また、フォーミングベルト４２は、繊維保持性である。

ここで使用する部品は、このような部品が特定の繊維の配向または配置に無関係 に巨視的に所定のパターンまたは幾何学的形状でその上にデポジットされた繊維 の大部分を保持するならば「繊維保持性」であるとみなされる。

勿論、繊維保持部品は、その上にデポジットされた繊維の１００％を保持するで あろうことは予想されず（特に繊維の液体担体がこのような部品から水切りする 時に）、このような保持が永久であることは予想されない。繊維がプロセスの工 程を満足に完了させるのに十分な時間フォーミングベルト４２または他の繊維保 持部品上に保持されることのみが、必要である。

また、フォーミングベルト４２（または他のフォーミングエレメント）は、差圧 を繊維状スラリーの所定部分に適用するための装置と協働的に作用することがで きなければならない。この協働は、第２図に図示のような少なくとも３種の内包 的に区別可能な領域２４．２６および２８、または第３Ａ図および第３Ｂ図に図 示のような少なくとも４種の内包的に区別可能な領域３０，３２゜３４および３ ６を有する前記繊維状構造物２０を形成するのを助長する。このように、フォー ミングベルト４２は、装置の残りと協働して使用する時に、繊維状構造物２０の 坪量または密度のランダムでない規則的なパターン化差を誘起することもできる べきである（後述のように、このようなパターン化差は製造プロセスで使用する 装置の他の部品によっても誘起してもよいが）。

ここで使用する繊維の「初期繊維状構造物」は、フオ−ミンクベルト４２上にデ ポジットされ且っＺ方向に容易に変形され且つ高率の液体担体中およびその全体 にわたって分散してもよく且つ多分分散される繊維を意味する。初期繊維状構造 物２０を約２％〜約２５％のコンシスチンシーに維持することによって、デポジ ットされた繊維は、より迎合的であり且っＺ方向により容易に偏向する。

再度第６図を参照すると、フォーミングベルト４２は、２個の相互対向面５３お よび５５を規定するために補強構造物５７および補強構造物５７に向き合った関 係で接合されたパターン化配列の突起５９を有すると考えてもよい。補強構造物 ５７は、有孔エレメント、例えば、織篩または他の開口化骨組からなっていても よい。補強構造物５７は、実質上液体浸透性であり且つ所望のパターンの突起５ ９を保持する。たて糸フィラメントはしばしば積み重ねてフィラメントカウント を２倍にすることを認識すべきであるが、好適な有孔補強構造物５７は、平面図 で見る時に約６〜約５６フイラメント／ｃｍ（１５゜２−１２７フイラメント／ インチ）のメツシュサイズを有する篩である。フィラメント間の開口部は、図示 のように一般に正方形であってもよく、または他の所望の横断面を有していても よい。フィラメントは、高分子ストランド、織布または不織布から形成してもよ い。

補強構造物５７の一面５５は、本質上巨視的に単一平面であってもよく且つフォ ーミングベルト４２の外方配向面５３を構成する。フォーミングベルト４２の内 方配向面は、しばしば、フォーミングベルト４２の裏側と称し且つ前記のように 製紙操作で使用する装置の残部の少なくとも一部分と接触する。前記繊維状スラ リーがフォーミングベルト４２の面５３上にデポジットとするので、補強構造物 ５７の対立外方配向面５３は、フォーミングベルト４２の繊維接触側と称しても よい。

補強構造物５７に接合されたパターン化配列の突起５９は、好ましくは第７図に 図示のように補強構造物５７の外方配向面５３の近位高度５３ａに接合され且つ それから外方に延出する個々の突起５９からなる。パターン化配列の突起５９が フォーミングベルト４２上へのデポジット時に繊維状スラリーを受容し且つ事実 繊維状スラリーによって覆ってもよいので、突起５９は、繊維接触状態にあると もみなされる。

突起５９は、いかなる既知の方法でも補強構造物５７に接合してもよい。特に好 ましい方法は、パターン化配列の突起５９の各突起５９を補強構造物５７に個々 に接合するよりもむしろ、硬化性高分子感光樹脂を配合するバッチ法として複数 の突起５９を補強構造物５７に接合する。パターン化配列の突起５９は、好まし くは、凝固時に、液体物質が突起５９の一部分と地続きであり且つ突起５９の一 部分を形成し且つ第７図に図示のように接触関係で補強構造物５７を少なくとも 部分的に囲むように一般に液体物質塊を扱うことによって形成する。

パターン化配列の突起５９は、繊維状スラリーの繊維が偏向できる複数の導管が 突起５９の自由端５３ｂがら補強構造物５７の外法配向面５３の近位高度５３ａ まで２方向に延出するように配置すべきである。この配置は、規定された地形を フォーミングベルト４２に与え且つ液体担体およびその中の繊維が補強構造物５ ７（またはパターン化配列の突起５つが接合されている他の骨組）に流れること を可能にし、そこで液体は水切りしてもよく且つ繊維はその後に適用される差圧 に応答して再配置してもよい。

突起５９は、個別であり且つ好ましくは繊維状構造物２０の本質上連続的な網目 ２４中の大規模弱スポットが形成されないように規則的に離間される。隣接突起 ５９間には、導管があり、これらを通して担体および繊維は補強構造物５７に水 切りしてもよい。より好ましくは、突起５９は、繊維状構造物２０の本質上連続 的な網目２４（突起５９の回りに形成）が適用された引張荷重を繊維状構造物２ ０全体にたわってより均一に分布させるように所定のランダムでない反復パター ンで分布される。

より好ましくは、突起５９は、所定配列に両方向に千鳥状であり、それゆえ得ら れる繊維状構造物２０中の隣接低秤量領域２６は、引張荷重を適用ようしてもよ い。いずれかの主方向と整列しない。

第７図に図示のように、立上り突起５９は、近位端において補強構造物５７の外 方配向面５３に接合され且つこの面５３から遠位または自由端５３ｂまで延出し 、この遠位または自由端５３ｂは補強構造物５７の外法配向面５３から最も遠い パターン化配列の突起５９の直交変化を規定する。このように、フォーミングベ ルト４２の外方配向面５３は、２つの高度で規定される。外方配向面５３の近位 高度は、勿論、凝固時に補強構造物５７を囲む突起５９の材料を考慮して突起５ ９の近位端５３ａが接合されている補強構造物５７の表面によって規定される。

外方配向面５３の遠位高度は、パターン化配列のの突起５つの自由端５３ｂによ って規定される。フォーミングベルト４２の対向内方配向面５５は、勿論、凝固 時に補強構造物５７を囲む突起５９の材料を考慮して補強構造物５７の他の面に よって規定される（この面は突起５９の区域の方向と反対である）。

突起５９は、フォーミングベルト４２の平面に直交して補強構造物５７の外方配 向面５３の近位高度から外方に約Ｃ１＋ｍ（フィラメント間の開口部に吸蔵）〜 約１，３−■、好ましくは約０．１５〜約０．２５−一延出してもよい。突起５ ９がＺ方向に零区域を有するならば、よりほとんど一定の坪量の繊維状構造物２ ０が生ずる。開口化繊維状構造物２０、または比較的高い全坪量の繊維状構遺物 ２０を形成することが望まれるならば、一般に補強構造物５７の外方配向面５３ の近位高度５３ａから更に延出し且つＺ方向により大きい寸法を有する突起５９ が、利用されるべきである。逆に、繊維状構造物２０の隣接領域間の坪量の差を 最小限にすることが望まれるならば、一般に、より短い突起が利用されるべきで ある。

本質上連続的な網目の能力を担持する引張荷重は、突起５９によって強く影響さ れる。突起５９は、好ましくは、特にＸＹ平面で鋭い隅を有しておらず、それゆ え繊維状構造物２０の第２図の得られる高坪量領域２４および２８および第３Ａ 図および第３Ｂ図の高坪量領域３４および３６中の応力集中は、取り除かれる。

特に好ましい突起５９は、曲線斜方六面体状であり、半径状隅を有する斜方形に 似ている横断面を有する。

突起５９の横断面積に無関係に、突起５９の両側は、フォーミングベルト４２の 平面に一般に相互に平行且つ直交してもよい。或いは、突起５９の両側は、若干 テーパー状であって先頭円錐形状を生じてもよい。

突起５９が均一な高さを有すること、または突起５９の自由端５３ｂが補強構造 物５７の外方配向面５３の近位高度５３ａから等しく離間されていることは、必 要ではない。図示のものより複雑なパターンを繊維状構造物２０に組み込むこと が望まれるならば、このことは、立上り突起５９の幾つかのＺ方向レベル（各レ ベルは他のレベルの突起５９によって規定される繊維状構造物２゜の領域で生ず る坪量とは異なる坪量を生ずる）によって規定される地形を有することによって 達成してもよいことは、当業者によって明らかに理解されるであろう。或いは、 このことは、例えば、突起５９のＺ方向区域に関して有意に変化する平面性を有 する補強構造物５７に接合された均一な大きさの突起５９を有する若干の他の装 置によって２よりも多い高度によって規定される外方配向面５３を有するフォー ミングベルト４２によって他の方法で達成してもよい。

パターン化配列の突起５９は、好ましくは、投影表面積がフォーミングベルト４ ２の投影表面積の％としてフォーミングベルト４２の全投影表面積の最小的２０ ％からフォーミングベルト４２の投影全表面積の最大的８０％までであってもよ く、補強構造物５７がフォーミングベルト４２の投影表面積の残部を与える。パ ターン化配列の突起５９の、フォーミングベルト４２の全投影表面積への寄与は 、補強構造物５７の外方配向面５３に対して且つ直交の最大突出で取られる各突 起５９の投影面積の総計と解釈される。

突起５９の、フォーミングベルト４２の全投影表面積への寄与が減少するにつれ て、前記の繊維状構造物２゜の高坪量の本質上連続的な網目２４は、増大して、 原料の経済的使用を最小限にすることを認識すべきである。

更に、フォーミングベルト４２の近位高度５３ａの隣接突起５９間の投影表面積 は、繊維の長さが増大するにつれて増大すべきであり、さもなければ、繊維は、 突起５９を覆わないことがあり且つ隣接突起５９間の導管を貫通せず近位高度５ ３ａの投影表面積によって規定される補強構造物５７に達しないことがある。

フォーミングベルト４２の第二面５５は、規定された注目すべき地形を有してい てもよく、または本質上巨視的に単一平面であってもよい。ここで使用する「本 質上巨視的に単一平面」は、二次元配置に置き且つ絶対平面性から小さい許容可 能な偏差のみ有する時のフォーミングベルト４２の幾何学的形状を意味する（偏 差は前記および以下に請求のようにセルロース系繊維状構造物２０を製造する再 にフォーミングベルト４２の性能に悪影響を及ぼさない）。地形的または本質上 巨視的に単一平面の第二面５５のいずれかの幾何学的形状はフォーミングベルト ４２の第一面５３の地形がより大きい大きさの偏差によって妨害されず且つフォ ーミングベルト４２がここに記載のプロセス工程の場合に使用できる限り、許容 可能である。フォーミングベルト４２尾第二面５５は、繊維状構造物２０の製法 で使用する装置と接触してもよく且つ技術上フォーミングベルト４２の機械側と 称している。

再度第５図を参照すると、繊維状スラリーを液体浸透性フォーミングベルト４２ 上、より特に個別の立上り突起５９を有するフォーミングベルト４２の面５３上 にデポジットするための装置４４も、用意し、それゆえ補強構造物５７および突 起５９は繊維状スラリーによって完全に覆われる（低秤量領域２６用開ロ部を有 する繊維状構造物２０が望まれる場合を除いて；この場合には突起５９の自由端 ５３ｂによって規定される地形はデポジットされた繊維状スラリーで覆われるべ きではない）。ヘッドボックスは、技術上周知のように、この目的で有利に使用 してもよい。数種のヘッドボックス４４が技術上既知であるが、良く働くことが 見出された１つのヘッドボックス４４は、繊維状スラリーをフォーミングベルト ４２の外方配向面５３に一般に連続的に適用し且つデポジットする通常の長網ヘ ッドボックス４４である。

繊維状スラリーをデポジットするための装置４４およびフォーミングベルト４２ は、互いに関連して移動し、それゆえ一般に終始一貫した量のスラリーが連続法 でフォーミングベルト４２上にデポジットしてもよい。或いは、スラリーは、バ ッチ法でフォーミングベルト４２上にデポジットしてもよい。好ましくは、繊維 状スラリーを前のフォーミングベルト４２上にデポジットするための装置４４は 、調整でき、それゆえフォーミングベルト４２とデポジット化装置４４との差動 速度が増大または減少するにつれて、それぞれ時間の単位当たりより多いかより 少ない量の繊維状スラリーは、フォーミングベルト４２上にデポジットしてもよ い。

少なくとも約９０％のコンシスチンシーを有する二次元繊維状構造物２０を形成 するために繊維の初期繊維状構造物２０から繊維状スラリーを乾燥するための装 置５０ａおよび／または５０ｂも、用意する。製紙技術上周知のいかなる好都合 な乾燥装置５０ａおよび／または５０ｂも、繊維状スラリーの初期繊維状構造物 ２０を乾燥するために使用できる。例えば、プレスフェルト、熱フード、赤外線 、ブロースルー乾燥機５０ａ１およびヤンキー乾燥ドラム５０ｂ（各々は単独ま たは組み合わせで使用）は、満足であり且つ技術上周知である。特に好ましい乾 燥法は、順次にブロースルー乾燥機５０ａおよびヤンキー乾燥ドラム５０ｂを利 用する。

差圧を繊維状構造物２０の所定部分に適用するための装置も、用意する。差圧は 、繊維状構造物２０の領域２８．３２および３６（第２図、第３Ａ図および第３ Ｂ図）の緻密化または脱緻密化を生じてもよい。差圧は、余りに多くの液体担体 が水切りされる前にプロセスでのいかなる工程時にも繊維状構造物２０に適用し てもよく、且つ好ましくは繊維状構造物２０が依然として初期繊維状構造物２０ である際に適用する。余りに多くの液体担体が差圧を適用する前に水切りされる ならば、繊維は、余りに剛性であり且つパターン化配列の突起５９の地形と十分 には同じ形にならず、このようにして異なる坪量の前記領域を有していない繊維 状構造物２ｏを生ずることがある。

ここで使用する「差圧」は、二次元繊維状構造物２゜の対向面を横切ってこの単 位面積当たりの正味のカの差を意味し、且つ好ましくはフォーミングベルト４２ の対向面５３および５５を横切って適用する。差圧は、一時的に適用し且つ二次 元繊維状構造物２ｏの全面を横切って均一ではない。その代わりに、差圧は、繊 維状構造物２０の所定領域２８．３２および３６（第２図、第３Ａ図および第３ 図）のみに適用する。

差圧が適用される繊維状構造物２ｏの所定領域２８．３２および３６（それぞれ 第２図、第３Ａ図および第３図）がフォーミングベルト４２の地形的高度５３ａ および５３ｂによって規定される繊維状構造物２ｏの親類域２４および２６（第 ２図）または３ｏおよび３４（第３Ａ図および第３Ｂ図）と符合しないことが、 重要である。

より詳細には、このような所定領域２８．３２、および３６は、フォーミングベ ルト４２の外方配向面５３の２つの高度５３ａおよび５３ｂによって規定される 地形と非符号であるべきであり、従って、フォーミングベルト４２の地形と非符 号であるべき大きさ、ピッチ、パターンのいずれか（または大きさとピッチとパ ターンとの組み合わせ）が異なることによって繊維状構造物２ｏの坪量の変化と 非符号であるべきである。

例えば、差圧に付された所定領域２８．３２、および３６（第２図、第３Ａ図お よび第３Ｂ図）は大きさが突起５９の自由端５３ｂにおけるパターン配列の突起 ５９の横断面と同一であるが縦方向、横方向または両方で相殺するならば、差圧 は、フォーミングベルト４２によって記載の地形的高度５３ａおよび５３ｂと非 符号に適用されるであろう。同様に、差圧に付された所定領域２８．３２、およ び３６（第２図、第３Ａ図および第３Ｂ図）が突起５９の自由端５３ｂの横断面 より大きいならば、このような所定領域２８．３２、および３６（第２図、第３ Ａ図および第３Ｂ図）は、フォーミングベルト４２によって記載の地形的高度５ ３ａと非符号であろう。

勿論、差圧に付された所定領域２８．３２、および３６（第２図、第３Ａ図およ び第３Ｂ図）は面積が突起５９の自由端５３ｂより大きいならば、このような所 定領域２８．３２、および３６の、第２図の本質上連続的な網目２４および第３ Ａ図および第３Ｂ図の網目３４中への若干のオーバーラツプおよび第２図、第３ Ａ図および第３Ｂ図の低坪量領域２６および３２中への若干のオーバーラツプが 、生ずるであろうことを認識すべきである。

このようなオーバーラツプは、一般に、ここに記載の方法およびそれから生ずる 構造物２０にを害ではない。それゆえ、このようなオーバーラツプを回避するた めに特殊な工程を施すことは必要ではない。

繊維状構造物２０に適用される差圧は、二次元繊維状構造物２０での硬質部材の Ｚ方向干渉から生ずる機械的圧縮であってもよい。典型的には、このようなＺ方 向干渉は、厚さを減少し且つこのような差圧が選択的に適用された干渉領域２８ の緻密化を生ずる。第５図に図示のように、圧縮緻密化差圧を繊維状構造物２０ の所定領域３０．３２、および３６（第２図、第３Ａ図および第３Ｂ図）に適用 するための１つの装置は、パターン化配列の立上り突起５９を通してである。

装置の別の部品が適用された差圧に抵抗するために必要であることは、当業者に 明らかであろう（さもなければ、差圧が適用される繊維が繊維状構造物２０から 破壊して、望ましくない穴または引裂を残すことがある）。

選択的に適用された差圧が繊維状構造物２０の所定領域２８．３２、および３６ （第２図、第３Ａ図および第３Ｂ図）の緻密化または脱緻密化を生ずるのに抵抗 する部品は、差圧協働部材と称する。後述のように、差圧協働部材は、平滑な硬 質表面であってもよく、例えば、押圧ロール６４、ヤンキー乾燥ドラム５０ｂ上 で見出されてもよく、または規定された地形を有する別のベルト４６であっても よい。

前記のように、差圧が第２図の親類域２４お′よび２６、または第３Ａ図および 第３Ｂ図の繊維状構造物２０の親領域３０および３４（これらの領域は異なる坪 量によって規定され、それゆえ非符号が生ずる）に同一には対応しない繊維状構 造物２０の領域２８．３２、および３６に選択的に適用することが、重要である 。符号が生じず且つ非符号が生じないことを確実にするために、繊維状構造物２ ０を、繊維状スラリーがデポジットされたフォーミングベルト４２（または他の フォーミングエレメント）から、差圧を非符号的に選択的に適用するように作用 してもよい別の部品に移すことが、必要であることがある。

１つの好ましいこのような部品は、繊維状スラリーがデポジットされたフォーミ ングベルト４２のパターン化配列の突起５９と符合せず、従って第２図の領域２ ４および２６、または第３Ａ図および第３Ｂ図の領域３０および３４（これらの 領域は初期繊維状構造物２０の異なる坪量を表わす）と符合しない真空透過性領 域６３および突出部６１を有する第４図に図示の二次ベルト４６である。二次ベ ルト４６の突出部６１は、連続的または個別であり且つ補強構造物５７に接合し てもよい。突出部６１の自由端５３ｂは、フォーミングベルト４２に対して第２ 図の繊維状構造物２０の所定領域２８を圧縮させて第２図の二次元繊維状構造物 ２０の周辺高秤量領域２４と比較してこのような領域２８の緻密化を生じさせる ために使用してもよい。

二次ベルト４６の突出部６１と見当合わせされる繊維状構造物２０の低坪量領域 ２６は、見当合わせされ且つ繊維状構造物２０の高坪量領域２４に対応する高坪 量領域と同じ程度には緻密化されないことが当業者に明らかであろう。その理由 は、このような低坪量領域２６がより少ない繊維しか有しておらず、より迎合的 であり且つそれゆえ圧縮するよりもむしろ有意な緻密化なしに突出部６１と差圧 協働部材とによって示される地形に変形することがあるからである。

外方配向面５３上にナックル（ｋｎｕｃｋｌｅ　）を有し且つたて糸およびよこ 糸繊維を重ねることによって形成された二次ベルト４６は、技術上周知のように 、繊維状構造物２０に対して突出部６１のパターンを生ずる（パターンは、大き さまたは位置が第一フォーミングベルト４２に関して記載した突起５９によって 生ずる第２図、第３Ａ図および第３Ｂ図の繊維状構造物の低坪量領域２６および ３０のパターンに統計的には対応しないであろう。

この目的に好適な二次ベルト４６は、サンフォード等に１９６７年１月３１日発 行の米国特許第３，３０１，７４６号明細書に記載されている（この特許は、差 圧を二次元繊維状構造物２０に適用する際に使用するのに好適な差圧協働部材を 示すためにここに参考文献として編入する）。勿論、繊維状スラリーがデポジッ トされたフォーミングベルト４２の突起５９の大きさおよびピッチと比較しての 二次ベルト４６の突出部６１の大きさおよびピッチの非常にわずかの変化を施す ことによって、事実上、パターンが決して対応せず且つ非行１号が達成されるこ とを保証できる。

或いは、二次ベルト４６は、パターン化配列の突出部６１、および他の好適な骨 組、および第一フォーミングベルト４２に使用したものと同様または同一の補強 構造物５７構造から作ってもよい。

なお別のものにおいては、二次ベルト４６の突出部６１は、トロクハンに１９８ ５年７月９日発行の米国特許第４，５２８，２３９号明細書（差圧協働部材とし て好適な別の二次ベルト４６を示す目的でここに参考文献として編入）に開示の ように本質上連続的な網目を形成してもよい。

二次ベルト４６の突出部６１は、表面積が繊維状スラリーがはじめにデポジット されたフォーミングベルト４２（または他のフォーミングエレメント）の立上り 突起５９より小さくてもよい。二次ベルト４６の立上り突出部６１を表面積に関 してフォーミングベルト４２（または他のフォーミングエレメント）の突起５９ より小さくさせることによって、第２図の繊維状構造物２０の個別の緻密化領域 ２８は、本質上連続的な網目２４の領域とブリッジしないらしく、可撓性を維持 する。或いは、二次ベルト４６の突出部６１は表面積が第一フォーミングベルト ４２の突起５９より大きいならば、より大きい緻密化領域２８が予想でき且つよ り大きい引張強さを有する繊維状構造物２０は、典型的には、可撓性を失って形 成される。

同様に、二次ベルト４６の突出部６１のピッチは、フォーミングベルト４２また は他のフォーミングエレメントの突起５９のピッチより小さくあるべきである。

二次ベルト４６の突出部６１のピッチがフォーミングベルト４２または他のフォ ーミングエレメントの突起５９のピッチより小さいならば、緻密化領域２８のよ り近く離間したパターンが生じ且つ一般により高い引張強さ繊維状構造物２０が 、形成される。繊維状構造物２０の全高坪量の本質上連続的な網目２４が緻密化 されることは一般に望ましくない。その理由は、このことがより剛性の余り吸収 性ではない繊維状構造物２０を生ずるからである。

繊維状構造物２０は、通常の周知の技術を使用して、フォーミングベルト４２か ら二次ベルト４６に直接移してもよい。次いで、二次ベルト４６の突出部６１は 、繊維状構造物２０の所定領域２８を差圧協働部材に対して圧縮する。このよう な配置においては、ニップ６２は、技術上周知のように、押圧ロール６４と、並 置された平滑表面ヤンキー乾燥ドラム５０ｂとの間に規定してもよい。繊維状構 造物２０は、押圧ロール６４とヤンキー乾燥ドラム５０ｂとの間に形成されたニ ップ６２を通過する。このニップ６２においては、二次ベルト４６の突起は、突 出部６１と見当合わせされた繊維状構造物２０の領域２８をヤンキー乾燥ドラム ５０ｂの硬質表面に対して圧縮して、繊維状構造物２０のこのような見当合わせ 領域２８を緻密化させる。

更に、差圧を繊維状構造物２０の所定領域２８．３２、および３６（第２図、第 ３Ａ図および第３Ｂ図）に適用する工程および繊維状構造物２０を乾燥する工程 は、有利に組み合わせてもよい。特に、ヤンキー乾燥ドラム５０ｂを使用して繊 維状構造物２０を乾燥するならば、ヤンキー乾燥ドラム５０ｂの表面も、差圧を 繊維状構造物２０の所定領域に付与するために利用してもよい。

乾燥と同時の差圧の適用を達成するために、二次元繊維状構造物２０は、非符号 が達成されるように、繊維状スラリーがはじめにデポジットされたフォーミング ベルト４２の地形とは異なる地形を有する二次ベルト４６に移す。二次ベルト４ ６は、ヤンキー乾燥ドラム５０ｂと並置して、それらの間に二１プロ２を規定し てもよい。

繊維状構造物２０は、乾燥が生ずるヤンキー乾燥ドラム５０ｂに移しながら、ニ ップ６２を通過させ、前記のように所定領域２８中で圧縮する。

再度二次ベルト４６の地形はパターンがフォーミングベルト４２に対応しないと いう条件で、二次元繊維状構造物２０を二次ベルト４６または他の差圧協働部材 に移す工程を更に含む方法が選ばれるならば、４種の内包的に区別される領域の 繊維状構造物２０は、第３Ａ図、第３Ｂ図および第４図に図示のように形成して もよい。この繊維状構造物２０は、流体差圧を繊維状構造物２ｏの所定領域３２ および３６に適用することによって生ずる。

前記圧縮機械的干渉差圧の代わりに、適用される差圧は、フォーミングベルト４ ２上にある際に空気、スチームまたはいくつかの他の流体によって二次元繊維状 構造物２０の外方配向面に付与される正圧などの流体圧力であってもよい。

或いは、流体圧力は、大気圧未満であってもよい。流体圧力が大気圧未満である ならば、それは、繊維状構造物２０に与えられる真空によって適用してもよい。

真空は、第５図に図示のように二次ベルト４６の真空透過性領域６３の補強構造 物５７の内方配向面５５に適用してもよい。真空ボックス４７の使用は、技術上 周知のように、流体差圧を繊維状構造物２０に適用するための装置として満足に 使用できる。更に、この目的で真空ボックスの使用は、繊維を二次ベルト４６の 地形との形通りで初期繊維状構造物２０に有利に偏向する。

流体差圧、特に大気圧未満の流体圧力を第３Ａ図および第３Ｂ図の繊維状構造物 ２０の所定領域３２および３６に適用することは、それぞれ親領域３０および３ ４の繊維をＺ方向に膨張させることによって、このような領域３２および３６の 密度を減少する。この工程は、より厚い、より柔軟な、より吸収性のセルロース 系繊維状構造物２０を生ずる。

前記のように、非符号が維持されるように、差圧を、前記親高坪量領域３４（ま たは低坪量領域３０）に同一には対応しない二次元繊維状構造物２０の領域３２ および３６に適用することが、重要である。それゆえ、繊維状構造物２０を、大 きさ、パターンおよびピッチの少なくとも１つが繊維状構造物２０の前記の親高 および低坪量領域３０および３４に符合しない開口部などの真空透過性領域６３ を有する二次ベルト４６などの差圧協働部材に移すことが望ましいことがある。

流体差圧は、二次ベルト４６の非符号真空透過性領域６３を通して繊維状構造物 ２０に移す。好ましくは、このような真空透過性領域６３は、個別であり、それ ゆえ低密度領域３２および３６の本質上連続的な網目が生じず且つ繊維状構造物 ２０の引張強さの減少は未然に防ぐことができ。また、ベルト４６のこのような 真空透過性領域６３は、繊維状構造物２０全体にわたっての引張強さ変化が最小 限にされるようにランダムでない規則的な反復パターンで配置されるべきである 。

二次ベルト４６が差圧協働部材に選ばれるならば、二次ベルト４６は、本質上不 連続な真空不透過性網目でノくターン化してもよく、それゆえこのような１＜タ ーンは形成すべき４領域繊維状構造物２０に移して、引張強さを更に増大しても よい。この更に他の加工工程が選ばれるならば、繊維状構造物２０が移されても よい非常に好適な二次ベルト４６は、トロクハンに１９８５年７月９日発行の米 国特許第４，５２８，２３９号明細書に記載されている（この特許は、特に好適 な真空透過性差圧協働部材を示す目的でここに参考文献として編入する）。

二次ベルト４６に移される繊維状構造物２０の高坪量領域３４および低坪量領域 ３０は、統計的に、このような二次ベルト４６中の透過性領域と見当合わせしな いであろうことが当業者に明らかであろう。大気圧未満の流体差圧または正の流 体差圧が二次ベルト４６上にある際に繊維状構造物２０に適用されるならば、繊 維状構造物２０の高坪量領域３６と低坪量領域３２との両方と符合する二次ベル ト４６の真空透過性領域６３は、差圧に付されて、第３Ａ図および第３Ｂ図の繊 維状構造物２０に図示のように、このように付された領域３６および３２の脱緻 密化を生じされるであろう。

この工程は、４領域繊維状構造物２０を生ずる（圧縮差圧を繊維状構造物２０の 所定領域２８に適用する前記工程なしにさえ）。４種の領域の２つ３０および３ ２、即ち、それぞれ選択的に適用された差圧に付された低坪量領域３２およびこ のような差圧に付されない低坪量領域３０は、繊維状構造物２０の低坪量親領域 ３０から生する。４１１の領域の２つ３４および３６、即ち、それぞれ選択的に 適用された差圧に付された高坪量領域３６およびこのような差圧に付されない高 坪量領域３４は、繊維状構造物２０の高坪量親領域３４から生ずる。

多数の真空ボックス４７は異なる量の流体差圧を繊維状構造物２０に適用するた めに順次に利用してもよく、それゆえ異なる密度および坪量の４Ｎよりも多い（ 例えば、６．８など）領域が形成できることが当業者に明らかであろう。勿論、 ２Ｆ！よりも多い脱緻密化領域を有する繊維状構造物２０を形成すべきであるな らば、繊維状構造物２０は、例えば、繊維状構造物２０を異なる二次ベルト４６ に移すことによって、二次ベルト４６の真空透過性領域６３に対してシフトしな ければならない。場合によって、繊維状構造物２０の他の所定部分を圧縮する更 に他の工程は、繊維状構造物２０中の内包的に区別された領域３０．３２．３４ および３６の全数を更に増大するために流体差圧の適用工程前または後に使用し てもよい。

このように、差圧を第２図、第３Ａ図および第３Ｂ図の繊維状構造物２０の所定 領域２８．３２および３６に適用することは、選択的に適用される差圧が圧縮性 であるか（機械的干渉など）繊維を繊維状構造物２０の平面から引く　（流体圧 力など）かどうかに応じて、このような差圧に付された親類域２４．３０または ３４の密度より高い密度（領域３８）または低い密度（領域３２および３６）の 個別の領域または本質上連続的な領域のいずれかを生ずることができることが当 業者に明らかであろう。

所望ならば、本発明に係る装置は、第５図に示すようにエマルジョンロール６６ を更に具備していてもよい。

エマルジョンロール６６は、有効量の化学化合物をフォーミングベルト４２に分 布させるが、所望ならば前記プロセス時に二次ベルト４６に分布させる。化学化 合物は、剥離剤として作用して繊維状構造物２ｏのフォーミングベルト４２また は二次ベルト４６のいずれかへの望ましくない接着を防止できる。更に、エマル ジョンロール６６は、化学化合物をデポジットしてフォーミングベルト４２また は二次ベルト４６を処理することによって有効寿命を延長するために使用しても よい。好ましくは、エマルジョンは、フォーミングベルト４２または二次ベルト ４６がそれらと接触している繊維状構造物２ｏを有していない時に、フォーミン グベルト４２または二次ベルト４６の外方配向地形的面５３に加える。典型的に は、このことは、繊維状構造物２ｏがフォーミングベルト４２から二次ベルト４ ６へ、または二次ベルト４６からヤンキー乾燥ドラム５０ｂに移った後に生ずる であろうし且つフォーミングベルト４２または二次ベルト４６は、返送路上にあ る。

エマルジョンに好ましい化学化合物としては、水、テキサス州ヒユーストンのテ キサコ・オイル・カンパニーによって製品Ｎｏ、Ｒ＆０　６８フード７０２で販 売されているり一ガルオイル（Ｒｅｇａｌ　Ｏｉｌ　）として既知の高速タービ ン油、イリノイ州ローリング・メドーズのシアレックス・ケミカル・カンパニー 、インコーホレーテッドによってアドゲン（ＡＤＤＧＥＮ）　Ｔ　Ａ　１００と して販売されているジメチルジステアリルアンモニウムクロリド、オハイオ州シ ンシナティのブロクター・エンド串ギャンブル・カンパニー製のセチルアルコー ル、および酸化防止剤、例えば、ニューシャーシ−Ｈウニインのアメリカン・シ アナミドによつてシアノックス（Ｃｙａｎｏｘ）　１７９０で販売されているも のを含有する組成物が挙げられる。

また、所望ならば、クリーニングシャワーまたはスプレー（図示せず）は、フォ ーミングベルト４２および二次ベルト４６から、繊維および繊維状構造物２０が ヤンキー乾燥ドラム５０ｂに移されるかフォーミングエレメントおよび差圧協働 部材からそのように取り外された後に残る他の残渣を取り除くために利用しても よい。

少なくとも３種の領域２４．２６および２８を有するか４種の領域３０．３２． ３４および３６を存するセルロース系繊維状構造物２０（第２図、第３Ａ図およ び第３Ｂ図）を形成するいずれかの前記方法における任意であるが高度に好まし い工程は、乾燥後に繊維状構造物２０を短縮することである。ここで使用する「 短縮」は、繊維を再配置し繊維対繊維結合を***することによって繊維状構造物 ２０の長さを減少する工程を意味する。短縮は、幾つかの周知の方法のいずれで も達成してもよく、しぼ寄せが最も普通で好ましい。

しぼ寄せ工程は、前記ヤンキー乾燥ドラム５０ｂを利用することによって乾燥工 程と共に達成してもよい。しぼ寄せ操作においては、セルロース系繊維状構造物 ２０は、表面、好ましくはヤンキー乾燥ドラム５０ｂに接着し、次いで１．ドク ターブレード６８と繊維状構造物２０が接着される表面との間の相対移動によっ てドクターブレード６８でその表面から取り外す。ドクターブレード６８は、表 面とドクターブレード６８との間の相対移動の方向に直交の部品で配向し、且つ 好ましくはそれに実質上直交である。

前記工程、構造物および装置の幾つかの組み合わせ、配列、順序および順は可能 であることが明らかであろうし、それらのすべては本発明の範囲内である。例え ば、セルロース系繊維状構造物２０のＺ薄層は、向き合った関係で接合して２プ ライセルロース系繊維状ラミネートを形成してもよい。或いは、本発明に係る単 一薄層繊維状構造物２０は、従来技術に係る繊維状構造物２０′の薄層（または 従来既知でない薄層）と向き合った関係で接合して２プライスセルロース系繊維 状ラミネートを形成してもよい。すべてのこのようなラミネートは、本発明の少 々異なるだけの態様である。更に、本発明に係る繊維状構造物２０は、添付請求 の範囲から逸脱せずに穿孔または切断してもよい。

実　施　例 ２Ｐ！のセルロース系繊維状構造物２０′および２０の非限定例を以下に与える 。例は、本発明に係るセルロース系繊維状構造物２０および従来技術に係るセル ロース系繊維状構造物２０′における坪量差およびそれによフて形成されるパタ ーン（またはパターンの不在）を示す。

第８図を参照すると、オハイオ州シンシナティのザ・ブロクター・エンド・ギャ ンブル・カンパニーによって製造販売されている市販のバランティー（Ｂｏｕｎ ｔｙ）ブランドベーパータオルの軟らかいＸ線画像の平面図が示される。異なる 色が構造物２０′内で異なる坪量を示すが、ランダムでない反復パターンは、明 らかではない。

第８図の繊維状構造物２０′は、約８．６６ｃ＊Ｘ８゜６６ｃｍ（３，４１イン チＸ３．４１インチ）の視野および視野内に約１．０４８，５７６個のピクセル を有する。

合計１，０４８．５４７個の非零値ピクセル、２個の零値ピクセルが、視野に存 在した。坪量することによって測定された試料の実際の質量は、０．０５７３ｇ であった。計算された質量は、０．０５７６ｇであって、０゜５？６の誤差を生 じた。平均坪量をＭ１定したところ、１０゜９４ポンド／２８８０平方フイート であり、標準偏差は３゜】−ポンド／２８８０平方フイートであった。回帰出力 は、自由度４を有していた。

第９図は、第３Ａ図および第３Ｂ図に図示の繊維状構造物２０の軟らかいＸ線画 像である。個別のより暗い低坪量領域３０および３２のランダムでない反復パタ ーンが明らかであり、このような低坪量領域３０および３２は色が主として淡い らしい周辺の高坪量領域３４および３６より低い坪量を有することを示すことに 留意。

第９図の試料は、第８図の試料と同じ視野およびピクセル密度を有する。第９図 の試料は、実際の質量０．０７３ｇおよび計算された質量０．０７２ｇ　（２％ 未満の誤差）を有する。第９図の高坪量領域３４および３６は、合計５２，７４ ３個の非零ピクセル、平均柱に１２２．２ポンド／２８８０平方フイート、およ び標準偏差５．３ポンド／２８８０平方フイートを示す。第９図の低坪量領域３ ０および３２は、３５．４０６個の非零ピクセル、平均坪量８，５ポンド／２８ ８０平方フイートおよび標準偏差ノート３．７ボンド／平方フイートを示す。低 坪量領域３０．３２と高坪量領域３４．３６との間には遷移領域３３があり、こ れらの領域３３は合計３，１２８゜２９０個のピクセル、平均坪量１６．１ボン ド／２８８０平方フイート（低坪量領域３０および３２および高坪量領域３４お よび３６の平均坪量間の大体中間）および標準偏差５．５ボンド／２８８０平方 フイートを示す。

高坪量領域３４および３６の坪量対低坪量領域３０および３２の坪量の比率をめ ると、２．６の値を生ずる。

この比率は、坪量差の反復パターンの存在を決定するのに必要であると判定され る最小比率的１．３３　（２５％）より大きい。第９図の試料が採取された繊維 状構造物２０の問題の第二面積（図示せず）は、高坪量領域３４および３６が平 均坪ｉ１８．２ポンド／２８８０平方フィートを有し、遷移領域が坪量１２，９ ボンド／２８８０平方フイートを有し且つ低坪量領域３０および３２が坪量５． ８ボンド／２８８０平方フイートを有することを示す。問題の第二面積における 高坪量領域３４．３６の坪量の平均対低坪量領域３０．３２の平均の比率は、約 ３．２である。

本発明に係る繊維状構造物２０の問題の面積、第９図に図示の面積または図示し ない面積のいずれかから得られる結果は、この種の測定で入手できる精密さの水 準に関する結果の驚異的な程近い相関を生ずることがわかる。

結果のこの相関は、信用性をＵ＋定投技術与える。

第１０図は、第９図に図示の繊維状構造物２０の拡大平面図である。高密度領域 ３４および３６、および高密度領域３４．３６と低密度領域３０．３２との間の 遷移領域３３を両方ともマスクする。このマスク化は、低坪量領域３０および３ ２の非常に明らかなランダムでない反復パターンを残す。低坪量領域３０および ３２は、相互に個別であり且つ二輪方向に千鳥状であることがわかる。しかしな がら、各々の低坪量領域３０または３２は形状が他の低坪量領域３０または３２ に一般に等価であることは、必要ではない。更に、繊維状構造物２０の個別の領 域が低坪量を有することは必要ではなく、ランダムでない反復パターンが存在す ることのみが必要である。

第１１図は、低坪量領域３０．３２と低坪量領域３４．３６との両方をマスクす る第９図の構造物の、第１０図と同様の拡大平面図である。残りは、低坪量領域 ３０および３２を高坪量領域３４および３６から分は且つ分離する遷移領域３３ である。予想のように、遷移領域３３は、低坪量領域３０および３２を外接し且 つ両方向に千鳥状の隣接遷移領域３３とは異なる。

第１２図は、第９図の繊維状構造物２０の、第１０図、第１１図と同様の拡大平 面図である。第１１図の低坪量領域３０および３２および遷移領域３３は、マス クしており、高坪量領域３４および３６の連続的な網目を残す。

このことは、低坪量領域３０および３２および遷移領域３３がマスクされたボイ ドを有する高坪量領域３４および３６の連続的な網目の非常に明らかなランダム でない反復パターンを残す。高坪量領域３４および３６の特定の部分は坪量が高 坪量領域３４および３６の他の部分に定量的に等価であることは、必要ではない が、ランダムでない反復パターンが生ずることのみが必要である。

第１３図は、低坪量領域３０および３２をマスクされた高坪量領域３４および３ ６から分ける遷移領域３３をｑする第９図の繊維状構造物の、第１０図〜第１２ 図と同様の拡大平面図である。一般に相互に個別の低坪量領域３０および３２は 、再度、高坪量領域３４または３６の連続的な網目の真中に隔てられた両方向に 千鳥状の領域の反復パターンを形成することが明らかである。

第１４図は、マスク化なしのすべての領域３０．３２．３４および３６を図示す る第９図の構造物の、第１０図〜第１３図と同様の拡大平面図である。すべての 領域３０．３２．３４および３６を組み合わせることが明らかであるが、ランダ ムでない反復パターンが存在する。遷移領域３３を隔て且つ前記マスク化工程を 使用して低坪量領域３０および３２を高坪量領域３４および３６から分離する助 けは、ランダムでない反復パターンが繊維状構造物２０内で生ずる時を決定する 際に当業者を助けるであろう。

浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） 浄書（内容に変更なし） ０．１Ｘｌ　３．７５　７，５０　１１．２５　１５．００浄書（内容に変更な し） 横方向 浄書（内容に変更なし） 度　数　（出現／ｍｍ） 浄書（内容に変更なし） 度　数　（出現／ｍｍ） 浄書（内容に変更なし） ０．００　３．７５　７．５０　１１．２５　１５．００横方向 すべての寸法（ｍｍ） 浄書（内容に変更なし） 度　数　（出現／　ｍ　ｒｎ　） 手　続　補　正　書 平成　６　年　１　月　１０日 特　許　庁　長　官　殿　１町 】　事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ　９２１０５２９１ 、発明の名称 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 カンパニー ４　補正命令の日付 発送日　平成　年　月　日 ５　補正の対象 国＠ｔＪＡ＊ｍ失 フロントページの続き （８１）指定回　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ（ＢＦ 、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、ＣＭ、ＧＡ、ＧＮ、ＭＬ、ＭＲ，ＳＮ、ＴＤ、ＴＧ ）、ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　Ｃ５，ＦＩ、　ＨＵ、ＪＰ。

ＫＰ、　ＫＲ，ＬＫ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＭＷ、　Ｎｏ、　ＰＬ、　ＲＯ，ＲＵ 、ＳＤ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも３種の領域を具備する単一薄層セルロース系繊維状構造物であっ て、前記の３種の領域はランダムでない反復パターンで配置され且つ少なくとも １つの内包的性質によって互いに区別され、且つ好ましくは前記内包的性質が坪 量、密度、および投影平均孔径からなる群から選はれることによって特徴づけら れ、且つより好ましくは少なくとも１種の領域の前記坪量または密度は別の領域 の前記坪量または密度と少なくとも２５％異なることを特徴とする、単一薄層セ ルロース系繊維状構造物。
2. ２．遷移の本質上連続的な網目（ただし該網目は第一坪量および第一密度を有す る）； 前記の本質上連続的な網目全体にわたって分散された第一のランダムでない反復 パターンの個別の領域（ここで、前記の分散された個別の領域は前記の連続的な 網目の前記第一坪量より少なくとも２５％低い坪量または前記の連続的な網目の 前記第一密度より少なくとも２５％低い密度を有する）；および 前記の本質上連続的な網目全体にわたって分散され且つ前記の本質上連続的な網 目の残部の前記第一密度より少なくとも２５％高い密度を有する第二のランダム でない反復パターンの緻密化領域（そして好ましくは前記の本質上連続的な網目 および前記緻密化領域は一般に相互に等価の坪量を有することを特徴とし且つよ り好ましくは前記第二パターンの緻密化領域は機械的に圧縮された繊維を有する 領域からなることを特徴とする）を具備することを特徴とする、３領域セルロー ス系繊維状構造物。
3. ３．３種の領域を具備する単一薄層セルロース系繊維状構造物の製法であって、 繊維状スラリーを用意し； 相互に対向する第一面および第二面を有する液体浸透性繊維保持フォーミングエ レメント（ここで、前記第一面は２種の別個の地形的領域を有し、前記地形的領 域は高皮が前記第二面から直交的に変化する）を用意し；前記繊維状スラリーを 前記フォーミングエレメント上にデポジットするための装置を用意し；差圧を前 記繊維状スラリーの所定部分に適用するための装置を用意し； 前記繊維状スラリーを乾燥するための装置を用意し；前記繊維状スラリーを前記 フォーミングエレメントの前記地形と見当合わせされた２種の内包的に別個の領 域において前記フォーミングエレメント上にデポジットし；差圧を前記繊維状ス ラリーに選択的に適用して、３種の内包的に別個の領域を形成し； 前記繊維状スラリーを乾燥してセルロース系繊維伏構造物とする ことを特徴とする、単一薄層セルロース系繊維状構造物の製法。
4. ４．前記差圧を前記フォーミングエレメントの前記の２種の別個の地形的領域と 符合しない前記繊維状スラリーの所定領域に適用することを特徴とし、且つ好ま しくは差圧を前記繊維状スラリーの傾城に適用するための前記工程が前記繊維状 スラリーの所定領域の繊維を機械的に圧縮する工程からなることを特徴とし、且 つより好ましくは前記繊維を機械的に圧縮する前記工程が前記繊維状スラリーを 前記フォーミングエレメントから、前記フォーミングエレメントの前記地形的領 域と符合しない突出部を有する差圧協働部材に移し、前記繊維状スラリーを前記 突出部と硬質表面との間で圧縮して機械的圧縮を前記繊維状スラリーの前記の所 定部分に付与する ことからなることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
5. ５．ランダムでない反復パターンで配置された４種の領域： ２種の隣接の比較的高い坪量領域〔各々は第一の一般に相互に等価の坪量を有し ；前記の２種の隣接の比較的高い坪量領域は第一の比較的高い坪量領域（前記の 第一の比較的高い坪量領域は第一密度を有する）、前記の第一の比較的高い坪量 領域の前記第一密度より少なくとも２５％低い密度を有する第二の比較的高い坪 量領域からなる〕； ２種の隣接の比較的低い坪量領域〔各々は前記の比較的高い坪量領域の前記第一 坪量より少なくとも２５％低い第二の一般に相互に等価の坪量を有し；前記の２ 種の隣接の比較的低い坪量領域は第一密度を有する第一の比較的低い坪量領域お よび前記の第一の比較的低い坪量領域の前記第一密度より少なくとも２５％低い 密度を有する第二の比較的低い坪量領域からなる〕を具備することを特徴とする 、単一薄層セルロース系繊維状構造物。
6. ６．前記の第二の比較的高い坪量領域が前記の第一の比較的高い坪量領域より厚 い厚さを有し且つ前記の第二の比較的低い坪量領域が前記の第一の比較的低い坪 量領域より厚い厚さを有することを特徴とし、且つ好ましくは前記の第一の比較 的高い坪量領域が前記の第二の比較的低い坪量領域より厚い厚さを有することを 特徴とし且つより好ましくは前記の第一の比較的高い坪量領域が本質上連続的な 網目であることを特徴とする、請求項５に記載の繊維状構造物。
7. ７．４種の同定可能な領域、即ち、２種の比較的高い坪量領域および２種の比較 的低い坪量領域を有するセルロース系繊維状構造物の形成法であって、繊維状ス ラリーを用意し； 相互に対向する第一面および第二面を有する液体浸透性繊維保持フォーミングエ レメント（ここで、前記第一面は２種の別個の地形的領域を有し、前記地形的領 域は第二面から直交的に変化する）を用意し；前記繊維状スラリーを前記フォー ミングエレメント上にデポジットするための装置を用意し；差圧を前記繊維状ス ラリーの所定部分に適用するための装置を用意し； 前記繊維状スラリーを乾燥するための装置を用意し；前記フォーミングエレメン トの両方の前記地形的領域が前記繊維状スラリーのデポジションを受容するよう に前記繊維状スラリーを前記フォーミングエレメント上にデポジットし； 差圧を適用して前記繊維状スラリーの所定領域（該所定領域は前記フォーミング エレメントの前記地形的領域と非符号である）を脱緻密化し； 前記繊維状スラリーを乾燥してセルロース系繊維状構造物を形成する ことを特徴とする、４種の同定可能な領域を有するセルロース系繊維状構造物の 形成法。
8. ８．前記差圧を流体圧力によって前記繊維状スラリーの所定領域に適用すること を特徴とし、且つ好ましくは前記差圧が真空であることを特徴とする、請求項７ に記載の方法。
9. ９．規則的な反復パターンで配置され且つ内包的性質によって互いに区別される 少なくとも３種の領域を有するセルロース系繊維状構造物を形成するための装置 であって、 ２種の別個の地形的領域を有する液体浸透性繊維保持フォーミングエレメント； 繊維状スラリーを前記フォーミングエレメント上にデポジットするための装置； 差圧を前記フォーミングエレメントの前記地形的領域と非符号の前記繊維状スラ リーの所定領域に適用するための装置； 差圧協働部材；および 前記繊維状スラリーを乾燥するための装置を具備し、且つ好ましくは前記フォー ミングエレメントがエンドレスベルトであることを特徴とし、且つより好ましく は前記差圧協働部材が前記フォーミングエレメントの前記地形的領域と非符号の 真空透過性領域を有することを特徴とし、且つ最も好ましくは前記差圧協働部材 が第二エンドレスベルトであることを特徴とする、少なくとも３種の領域を有す るセルロース系繊維状構造物を形成するための装置。
10. １０．差圧を適用するための前記装置が、複数の立上り突起を有する第一エンド レスベルトであることを特徴とする、請求項９に記載の装置。