KR101884583B1

KR101884583B1 - 부드러운 고 평량 티슈

Info

Publication number: KR101884583B1
Application number: KR1020177025738A
Authority: KR
Inventors: 오리올 마고 모레노; 존 알렉산더 워너 아이브이; 스티븐 제이. 히키; 폴 데이비드 브래드포드; 크리스티아노 바바; 지오반니 마사로티
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2015-03-20
Filing date: 2015-03-20
Publication date: 2018-08-01
Also published as: MX2017010546A; EP3270753A4; AU2015387523B2; AU2015387523A1; WO2016153462A1; US10544546B2; EP3270753B1; US20200109519A1; US9976260B2; IL254026A0; BR112017017435B1; KR20170107103A; US20200240085A1; US11001972B2; EP3270753A1; US20180245290A1; BR112017017435A2; US11634869B2; MX368729B; US11028539B2

Abstract

본 발명은 높은 평량과 종종 연관된 부정적 영향을 갖지 않고, 약 20 내지 약 30 gsm과 같은, 실질적으로 더 높은 겹당 평량을 가지는, 여러 겹의 크레이핑된 티슈 제품, 및 특정 실시예들에서는 크레이핑된 습식 가압 티슈 제품을 제공한다. 이와 같이, 티슈 제품은 일반적으로 부드럽고 유연성이 있으며, 약 12.0 미만의 유연도 값(TS7으로 측정됨) 및 약 20 미만의 강성도 지수를 갖는다. 부드럽고 유연성이 있으면서, 본 발명의 티슈 제품은 약 600g/3” 초과의 GMT 및 약 12.0 초과의 파열 지수를 갖는 것과 같이, 사용을 견디기에 충분히 내구성이 있다.

Description

부드러운 고 평량 티슈

본 발명은 부드러운 고 평량 티슈에 관한 것이다.

소비자들은 부드러운 티슈를 원하지만, 또한 코를 풀 때 소비자의 손을 보호하도록 티슈가 두껍고 흡수성이 있으며 내구성이 있기를 원한다. 소비자의 욕구는 티슈 제작자에게 딜레마를 부여하는데두께와 흡수성은, 티슈의 평량을 증가시킴으로써, 그러나 유연도를 감소시키는 강성도 증가를 희생하여 달성될 수 있다. 종래의 크레이핑(creping) 화학물질은 더 높은 평량으로 미세한 크레이프 구조를 제조할 수 있는 능력이 제한되기 때문에, 평량이 증가하면 또한 티슈 웹을 크레이핑에 의해 가공하기 더 어렵게 해서 유연도를 손상시킨다.

이와 같이, 티슈 제조자가 부드럽지만, 두껍고 흡수성이 있는 티슈를 제조할 수 있도록 더 높은 평량에서 낮은 강성도를 갖는 티슈 제품에 대한 필요성이 현재 존재한다.

증가된 평량, 차례로, 크레이핑에 부정적인 영향을 주는 시트 캘리퍼의 경향에도 불구하고, 본 발명은 놀랍게도 낮은 강성도, 개선된 유연도 및 양호한 내구성을 가지는 고 평량 웹을 제공한다. 신규한 티슈 제품은 일반적으로 약 20 미만, 예로 약 10 내지 약 20, 더욱 바람직하게 약 10 내지 약 16의 강성도 지수를 가지면서, 약 20 g/m²(gsm) 초과, 예로 약 20 내지 약 25 gsm의 겹당 평량을 갖는다. 따라서, 소정의 실시예들에서, 티슈 제품들은 2개의 겹을 포함하고 약 40 내지 약 50 gsm의 평량 및 약 20 미만, 예로 약 10 내지 약 20, 더욱 바람직하게 약 10 내지 약 16의 강성도 지수를 갖는다.

본 티슈 제품은 평량을 고려해 비교적 낮은 강성도를 가질 뿐만 아니라, 티슈 제품은 놀랍게도 양호한 흡수도를 또한 갖는다. 일반적으로 평량이 증가함에 따라, 티슈 제품이 섬유의 단위 질량당 흡수할 수 있는 액체 양은 감소한다. 여기에서 그러나, 티슈 제품은 높은 수준의 흡수도를 유지하면서 높은 평량으로 제조되었다. 따라서, 일 실시예에서, 본 발명의 티슈 제품은 2개의 겹을 포함하고 여기서 각각의 겹의 평량은 약 20 내지 약 25 gsm이고 제품은 약 7.0g/g 초과, 예로 약 7.0 내지 약 10.0g/g의 비 흡수도를 갖는다. 또한, 소정의 실시예들에서 제품은 2개의 겹을 포함하고 여기서 각각의 겹의 평량은 약 20 내지 약 25 gsm이고 제품은 약 20g 초과, 예로 약 20 내지 약 24g의 겹당 흡수도를 갖는다.

또 다른 측면들에서 본 발명은 2개의 겹을 포함한 여러 겹의 티슈 제품을 제공하고, 각각의 겹은 약 20 gsm 초과의 평량을 가지고, 티슈 제품은 약 500 내지 약 900g/3”의 기하학적 평균 인장 강도(GMT) 및 약 14 내지 약 16의 강성도 지수를 갖는다.

다른 측면들에서 본 발명은 2개 이상의 겹들을 포함한 크레이핑된, 습식 가압 티슈 제품을 제공하고, 상기 겹들 각각은 약 20 내지 약 25gsm의 평량을 가지고, 제품은 약 8.0 내지 약 10.5의 TS7 값과 약 14 내지 약 16의 강성도 지수를 갖는다.

또 다른 측면들에서, 발명은 2개 이상의 겹들을 포함한 크레이핑된 티슈 제품을 제공하고, 상기 겹들 각각은 약 20 내지 약 25gsm의 평량을 가지고, 제품은 약 14% 초과, 예로 약 14 내지 약 16%의 기하학적 평균 신축율(GM 신축율), 및 약 14 미만, 예로 약 8.0 내지 약 14의 기하학적 평균 기울기(GM 기울기)를 갖는다.

또 다른 측면들에서 본 발명은 약 40 내지 약 50 gsm의 평량, 약 30% 초과의 기계 방향 신축율(MD 신축율), 약 500 내지 약 900g/3”의 GMT 및 약 14 내지 약 16의 강성도 지수를 갖는 크레이핑된, 습식 가압 티슈 제품을 제공한다.

다른 측면들에서 본 발명은 크레이핑된 티슈 제품, 더욱 바람직하게 2개의 겹들을 가지는 크레이핑된, 습식 가압 티슈 제품을 제공하고, 상기 제품은 약 40 내지 약 60 gsm, 더욱 바람직하게 약 44 내지 약 56 gsm의 평량, 약 14% 초과, 예로 약 14 내지 약 16%의 기하학적 평균 신축율(GM 신축율), 및 약 14 미만, 예로 약 8.0 내지 약 14의 기하학적 평균 기울기(GM 기울기)를 갖는다.

본 발명의 다른 특징 및 측면은 하기에서 보다 상세히 논의된다.

도 1은 본 발명의 티슈 제품 및 상업용 티슈 제품에 대한 겹당 평량(x 축) 대 강성도 지수(y 축)를 플롯팅한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 티슈 제품 및 상업용 티슈 제품에 대한 겹당 평량(x 축) 대 TS7(y 축)을 플롯팅한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 티슈 제품 및 상업용 티슈 제품에 대한 겹당 평량(x 축) 대 겹당 흡수도(y 축)를 플롯팅한 그래프이다.

정의

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “평량”은 일반적으로 티슈의 단위 면적 당 완전 건조 중량(bone dry weight)을 지칭하며, 일반적으로 gsm(제곱미터 당 그램)으로 표현된다. 평량은 TAPPI 시험 방법 T-220을 사용하여 측정된다. 개별 티슈 겹들의 평량은 달라질 수 있지만, 본 발명의 발명예의 티슈 제품들은 일반적으로 약 20 gsm 초과, 예로 약 20 내지 25 gsm의 평량을 갖는 겹들을 포함한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “파열 지수”는 다음 식에 의해 정의된 대로 상대 기하학적 평균 인장 강도(일반적으로 g / 3"의 단위를 가짐)에서 건조 파열 피크 부하(일반적으로 그램의 단위를 가짐)를 지칭한다:

파열 지수는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 12 내지 약 20과 같이 약 12보다 큰 파열 지수를 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “종래의 크레이핑 조성물”은 일반적으로 크레이핑된 티슈 제품을 제조하는 동안 크레이핑 실린더의 표면에 적용된 조성물을 지칭하고, 조성물은 폴리아미도아민-에피클로로히드린 수지, 폴리아민-에피클로로히드린 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 폴리아크릴아미드, 폴리메타크릴아미드, 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(히드록시에틸아크릴레이트), 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트), 폴리(n-비닐피롤리디논), 폴리(에틸렌옥사이드), 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 구아 검, 전분, 한천, 키토산, 알긴산, 카르복시메틸 셀룰로오스, 고 분지 폴리아미도아민 및 에피클로로히드린과 실릴 연결된 폴리아미도아민과의 반응 생성물로 구성된 군에서 선택된 수용성 중합체를 포함한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “캘리퍼(caliper)”는 EMVECO 200-A Microgage 자동화 마이크로미터(미국 오리건주 뉴버그의 EMVECO, Inc.)를 사용하여 TAPPI 시험 방법 T402에 따라 측정된 단일 시트의 대표 두께이다(2겹 이상을 포함하는 티슈 제품들의 캘리퍼가 모든 겹을 포함하는 티슈 제품의 단일 시트의 두께임). 상기 마이크로미터는 2.22인치(56.4mm)의 모루(anvil) 직경 및 제곱인치 당(6.45 cm² 당) 132그램(2.0kPa)의 모루 압력을 갖는다.

본 명세서에서 사용될 때, “기울기”라는 용어는, 인장 대 신축을 플롯팅함으로써 발생하는 선의 기울기를 가리키며, 본 명세서의 테스트 시험 섹션에서 설명하는 바와 같이 인장 강도를 결정하는 도중의 MTS TestWorks™의 출력이다. 기울기는, 샘플 폭(인치)의 단위당 그램(g)의 단위로 보고되며, 시편 폭에 의해 나누어진 70 내지 157grams의 시편 발생력(0.687 내지 1.540N)에 속하는 부하 보정된 변형점들(load-corrected strain points)에 맞춰진 최소 자승 선의 구배로서 측정된다. 기울기는, 일반적으로, 본원에서 그램(g) 또는 킬로그램(kg)의 단위를 갖는 것으로서 보고된다.

본 명세서에서 사용될 때, 용어 “기하학적 평균 기울기”(GM 기울기)는, 일반적으로, 기계 방향 기울기와 교차 기계 방향 기울기의 곱의 제곱근을 가리킨다. GM 기울기는 일반적으로 킬로그램(kg)의 단위로 표현된다. GM 기울기는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 15.0kg 미만, 예로 약 8.0 내지 약 15.0kg의 GM 기울기를 갖는다.

본원에서 사용된 대로, 용어 “기하학적 평균 인장 강도” 및 “GMT”는 웹의 기계 방향 인장 강도와 교차 기계 방향 인장 강도의 곱의 제곱근을 지칭한다. GMT는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 500 g/3” 초과, 더욱 바람직하게는 약 600 g/3” 초과, 더욱 더 바람직하게는 약 600 g/3” 초과, 예로 약 600 내지 약 900 g/3”인 GMT를 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “층”은, 한 겹 내의 복수의 섬유, 화학적 처리제 등의 층을 가리킨다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “층상 티슈 웹”, “다층 티슈 웹”, “다층 웹”, 및 “다층 종이 시트”는, 일반적으로, 바람직하게는 서로 다른 섬유 유형들로 이루어진 수성 제지 지료(furnish)의 두 개 이상의 층으로부터 준비된 종이의 시트를 가리킨다. 층들은, 바람직하게는, 하나 이상의 무한한 유공성 스크린(endless foraminous screen) 상에서의 희석 섬유 슬러리의 별도의 스트림의 피착으로부터 형성된다. 개별적인 층들이 초기에 별도의 유공성 스크린들 상에 형성되면, 층들은 후속하여 (습식 상태에서) 결합되어 층상 복합 웹을 형성하게 된다.

“겹(ply)”이라는 용어는 개별적인 제품 요소를 가리킨다. 개별적인 겹들은 서로 병치 관계로 배열될 수 있다. 이 용어는, 여러 겹 미용 티슈, 목욕 티슈, 종이 타월, 물티슈, 또는 냅킨 등에서의 복수의 웹형 구성요소(web-like component)를 가리킬 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “강성도 지수”는, (통상적으로 g/3”단위를 갖는) 기하학적 평균 인장 강도로 나누어진 (통상적으로 kg의 단위를 갖는) MD 및 CD 기울기의 곱의 제곱근으로서 정의된, 기하학적 평균 인장 기울기의 몫을 지칭한다.

강성도 지수는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 12.0 내지 약 18.0과 같은 약 18.0 미만의 강성도 지수를 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “TEA 지수”는 다음 식에 의해 정의된 대로 소정의 기하학적 평균 인장 강도(통상적으로 g/3”단위를 가짐)에서 기하학적 평균 인장 에너지 흡수(통상적으로 gcm/cm²의 단위를 가짐)를 지칭한다:

TEA 지수는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 25 내지 약 32와 같은, 약 25 초과의 TEA 지수를 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "TS7"은 시험 방법 섹션에서 설명하는 것과 같이 EMTEC 티슈 유연도 분석기(Tissue Softness Analyzer) (독일 라이프치히 소재의 Emtec Electronic GmbH에서 시판)의 산출량을 지칭한다. TS7은 dB V2 rms의 단위를 갖지만; 그러나, 본원에서 TS7은 단위를 언급하지 않고 지칭될 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, "티슈 제품"은 일반적으로 다양한 종이 제품, 예컨대 미용 티슈, 화장지, 종이 타월, 냅킨 등을 지칭한다. 일반적으로, 본 발명의 티슈 제품의 평량(basis weight)은 약 40 제곱미터 당 그램(gsm) 초과, 예로 약 40 내지 약 60 gsm, 더욱 바람직하게 약 42 내지 약 50 gsm이다.

발명의 상세한 설명

일반적으로, 본 발명은 여러 겹의 티슈 제품에 관한 것으로 여기서 각각의 겹은 비교적 높은 평량, 예로 약 20 gsm 초과의 평량을 갖는다. 비교적 높은 겹당 평량에도 불구하고, 티슈 제품은 약 10 내지 약 15 gsm과 같은 적은 평량을 갖는 겹을 포함하는 티슈 제품과 비교해, 유연도 (TS7로 측정, 보다 낮은 값은 보다 부드러운 제품을 나타냄) 및 강성도와 같은, 유사하거나 더 우수한 물리적 특성을 갖는다. 증가된 평량은 일반적으로 크레이핑 성능에 부정적으로 영향을 미치기 때문에 티슈 제품, 특히 크레이핑된 티슈 제품이 비교적 높은 평량 및 낮은 강성도를 갖는다는 발견은 놀랍다. 크레이핑 성능이 저하될 때 티슈 제품은 더 거친 크레이프 구조를 가지고, 제품은 더 딱딱하고 유연도는 감소된다.

증가한 평량과 종종 연관된 부정적 영향은 크레이핑 조건을 변경하여서 티슈 웹의 기계적 특성, 특히 기계 방향(MD) 특성 및 보다 구체적으로 MD 신축율을 변경함으로써 극복되었다. 이와 같이, 본 발명의 티슈 제품은 일반적으로 비교적 높은 정도, 예로 약 20% 초과, 예로 약 30 내지 약 50%, 더욱 바람직하게 약 35 내지 약 45%의 MD 신축율을 갖는다.

MD 신축율 증가는 교차 기계 방향(CD) 신축율의 적은 증가를 동반하여서, 본 발명의 티슈 제품은 일반적으로 약 5.0% 초과, 예로 약 5.0 내지 약 7.0%의 CD 신축율을 갖는다. 이와 같이 티슈 제품은 일반적으로 약 12% 초과, 예로 약 12 내지 약 16%의 기하학적 평균 신축율(GM 신축율)을 갖는다.

티슈 제품의 신축율 증가는 인장 강도 손실 없이 달성되어서, 티슈 제품은 일반적으로 약 500 g/3” 초과, 더욱 바람직하게 약 600 g/3” 초과, 더욱 더 바람직하게 약 700 g/3” 초과, 예로 약 700 내지 약 900 g/3”의 GMT를 갖는다. 상기 인장 강도에서 제품은 일반적으로 약 15.0 kg 미만의 기하학적 평균 기울기(GM Slope)를 가져서, 강성도 지수는 약 18.0 미만, 더욱 바람직하게 약 16.0 미만, 예로 약 12.0 내지 약 16.0이다.

강성도 감소는 약 12.0 미만, 예로 약 9.0 내지 약 12.0, 더욱 바람직하게 약 9.0 내지 약 11.0의 TS7 값(더 낮은 값은 더 부드러운 티슈를 나타내는 유연도의 척도)을 일반적으로 가지는 티슈 제품에서 나타난다. 제품이 증가된 평량을 가짐에도 불구하고 비교적 낮은 TS7 값이 달성된다. 도 2에 도시된 대로, TS7은 일반적으로 평량 증가에 의해 부정적인 영향을 받는다. 그러나, 본 발명자들은 티슈 제품의 기계적 특성, 특히 기계 및 교차 방향 신축율을 변경함으로써 유연도에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 평량이 증가될 수 있음을 발견하였다. 사실상, 소정의 실시예들에서 평량이 증가됨에 따라 TS7 값은 감소될 수 있다.

시판되고 있는 티슈 제품에 비해, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은, 더 높은 겹당 평량을 가지고 있음에도 불구하고, 이하의 표 1에서 예시한 바와 같이, 일반적으로 더욱 부드럽고 (TS7로서 측정 - 더 낮은 값은 더 부드러운 제품을 나타냄), 덜 딱딱하고 (강성도 지수로서 측정됨), 더 큰 GM 신축율을 갖는다.

샘플	겹	겹당 BW (gsm)	GMT (g/3")	강성도 지수	TS7	GM 신축율 (%)
Kleenex® Mainline 미용 티슈	2	15.9	815	11.3	9.8	11.6
Puffs® 미용 티슈	2	14.0	710	11.0	10.6	12.2
Puffs Ultra Strong and Soft® 미용 티슈	2	14.4	749	13.3	12.0	11.2
Scotties® 미용 티슈	2	14.9	1036	10.1	12.8	8.1
Publix® 미용 티슈	2	14.1	827	16.0	11.8	9.0
Scottex® 미용 티슈	4	12.9	1096	26.7	12.4	10.4
Linsoft ® Classic 미용 티슈	4	13.6	685	21.9	11.9	10.1
Tempo ® Classic Soft & Extra Strong	4	13.5	1114	23.4	12.4	9.3
발명예	2	22.9	815	15.3	9.9	14.5

평량, 크레이프 비, 크레이핑 조성물 부가량 및 크레이핑에서 접착제 및 이형제의 비율과 같은 제조 조건을 변경하면 티슈 제품이 개선된 신축율, 기울기 및 강성도를 갖도록 유발할 뿐만 아니라, 그것은 또한 양호한 흡수도를 갖는 티슈 제품을 산출한다. 예를 들어, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 20 gsm 초과의 평량을 가지는 겹들을 포함함에도 불구하고 약 7.0g/g 초과의 비 흡수도를 갖는다. 유사하게, 티슈 제품은 약 40g 초과, 더욱 바람직하게 약 42g 초과, 예로 약 42 내지 약 45g의 흡수 용량을 갖는다. 특정 실시예들에서 본 발명의 티슈 제품은 2개의 겹들을 포함하고, 각각의 겹은 약 20 내지 약 25 gsm의 평량을 가지고, 약 40g 초과, 더욱 바람직하게 약 42g 초과의 흡수 용량을 갖는다.

상기 티슈 특성은 티슈 제품의 제조 중 종래의 크레이핑 조성물을 사용해 달성될 수 있다. 종래의 크레이핑 조성물을 사용해 티슈 제품이 제조될 수 있을 뿐만 아니라, 바람직한 물리적 특성은 표면 개질제, 예로 열가소성 수지, 더욱 특히 미국 특허 제 7,807,023호에 개시된 비섬유성 올레핀 중합체를 사용하지 않고 달성될 수 있다. 크레이핑 조성물의 성분으로서 열가소성 수지의 사용은 통상적으로 제조 비용을 증가시키고, 제조 복잡성을 초래하고, 흡수율과 같은 하나 이상의 중요한 물리적 특성을 손상시킬 수 있다. 따라서, 특히 바람직한 실시예들에서, 본 발명의 티슈 제품은 종래의 크레이핑 조성물을 사용해 크레이핑된다. 더욱이, 특히 바람직한 실시예들에서 티슈 제품은, 건조기 표면적의 약 10mg/m² 미만과 같은, 비교적 적은 부가 수준으로 종래의 크레이핑 조성물을 사용해 제조된다.

다른 실시예들에서, 본 발명의 티슈 제품은 후처리에 의해 또는 티슈 웹의 제조 중 오일, 왁스, 실리콘, 라텍스, 지방 알코올, 또는 하나 이상의 완화제를 포함하는 로션의 첨가 없이 제조될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 티슈 웹과 이로부터 제조되는 제품은, 오일, 왁스, 실리콘, 라텍스, 지방산 알코올, 또는 하나 이상의 완화제를 포함하는 로션을 첨가하지 않고서 형성된다. 유사하게, 티슈 웹은, 후 처리되지 않는 것, 즉, 티슈 웹의 형성과 건조 후에 오일, 왁스, 실리콘, 라텍스, 지방 알코올, 또는 하나 이상의 완화제를 포함하는 로션을 이용한 인쇄, 분사, 코팅 등의 처리를 받지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 티슈 제품을 제조할 때, 겹당 평량을 약 20 gsm보다 크게 증가시킬 뿐만 아니라 종래의 크레이핑 조성물을 사용해 크레이핑하는 것이 바람직할 수 있고, 4개 미만의 겹을 가지는 티슈 제품을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 소정의 실시예들에서 본 발명의 티슈 제품은 3개 이하의 겹들, 특히 바람직한 실시예에서 2개의 겹들을 포함하고 약 40 내지 약 60 gsm, 예로 약 42 내지 약 58 gsm, 더욱 바람직하게 약 44 내지 약 56 gsm의 총 평량을 갖는다. 4개 미만의 겹을 가짐에도 불구하고, 티슈 제품은 일반적으로 사용을 견디기에 충분히 강하고, 약 600g/3” 초과, 예로 약 600 내지 약 1,000g/3”의 GMT를 가지고, 흡수성이 있고 약 40g보다 큰 흡수 용량을 갖는다.

정확한 구성에 관계 없이, 본 발명의 티슈 제품은 일반적으로 셀룰로오스 섬유, 더욱 바람직하게 종래의 셀룰로오스 섬유를 포함한다. 종래의 셀룰로오스 섬유들은, 크래프트 펄프, 아황산염 펄프, 열기계적 펄프 등의 다양한 펄핑 공정에 의해 형성된 목재 펄프 섬유들을 포함할 수 있다. 또한, 목재 섬유들은, 임의의 고-평균 섬유 길이 목재 펄프, 저-평균 섬유 길이 목재 펄프, 또는 이들의 혼합물을 가질 수 있다. 적절한 고-평균 길이 목재 펄프 섬유들의 일례는, 북부 침엽수(northern softwood), 남부 침엽수(southern softwood), 삼목(red wood), 연필 향나무(red cedar), 솔송나무(hemlock), 소나무(예를 들어, 남부 소나무), 가문비나무(예를 들어, 검은 가문비나무), 이들의 조합 등의 침엽수 섬유들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 적절한 저-평균 길이 목재 섬유들의 일례는, 유칼립투스, 단풍나무, 자작나무, 사시나무 등의 경질목 섬유들을 포함하여 사용할 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다. 소정의 경우에, 유칼립투스 섬유들은 웹의 유연도를 증가시키는 데 특히 바람직할 수 있다. 유칼립투스 섬유는 또한 웹의 위킹(wicking) 능력을 증가시키기 위하여 웹의 명도를 증강시키고, 불투명도(opacity)를 증가시키며, 기공 구조를 변화시킬 수 있다. 또한, 필요하다면, 재활용된 물질로부터 얻은 이차 섬유들을 사용할 수 있는데, 예를 들어, 신문 인쇄용지, 재생 판지, 사무용지 폐기물 등의 소스들로부터의 섬유 펄프를 사용할 수 있다.

일반적으로, 베이스 시트를 성형할 수 있는 임의의 공정이 본 발명에서 이용될 수도 있다. 예를 들면, 롤에 의해 적절하게 지지되고 구동되고, 무한 주행하는 성형 직물은, 상기 헤드박스에서 발행하는 다층 구조 제지 원료를 수신는다. 일단 직물에 보유되면, 상기 다층 구조 섬유 현탁액은 상기 직물을 통해 물을 전달한다. 물 제거는 상기 성형 중인 구성에 따라서 중력, 원심력 및 진공 흡입의 조합에 의해 달성된다. 다층 구조 종이 웹을 성형하는 것은 본원과 일치하는 방식으로 본원에 참고로 인용되는 미국특허 제5,129,988호에서도 설명되어 있다.

바람직하게 상기 형성된 웹은 양키 건조기 같은 회전 가능한 가열식 건조기 드럼의 표면에 전달되어 건조된다. 본 발명에 따르면, 상기 크레이핑 조성물은 상기 웹이 상기 직물에 주행하는 동안 상기 티슈 웹에 국소적으로 적용될 수도 있고, 혹은 상기 티슈 웹의 일측 상에 이송하기 위한 상기 건조기 드럼의 표면에 적용될 수도 있다. 이와 같이, 상기 크레이핑 조성물은 상기 건조기 드럼에 상기 티슈 웹을 부착하기 위해 사용된다. 본 실시예에서는, 상기 웹이 상기 건조기 표면의 회전 경로의 일부분을 통해 운반될 때, 상기 웹 속에 함유된 대부분의 수분이 증발되게 하는 열이 웹에 부여된다. 그런 다음 상기 웹은 크레이핑 블레이드에 의해 상기 건조기 드럼으로부터 제거된다. 상기 웹을 크레이핑하면, 그것이 형성됨에 따라, 상기 웹 내의 내부 결합을 더욱 감소시키고 유연도를 증가시킨다. 한편, 크레이핑 중에 상기 웹에 상기 크레이핑 조성물을 적용해서, 상기 웹의 강도를 증가시킬 수도 있다.

또 다른 실시예에서 상기 형성된 웹은 양키 건조기일 수도 있는 회전 가능한 가열식 건조기 드럼의 표면으로 전달된다. 가압 롤은, 일 실시예에서, 흡입 압력 롤을 포함할 수도 있다. 상기 건조기 드럼의 표면에 상기 웹을 부착하기 위해서, 크레이프 접착제가 분무 장치에 의해 상기 건조기 드럼의 표면에 도포될 수도 있다. 상기 웹은 상기 건조기 드럼의 표면에 부착되고 나서 상기 크레이핑 블레이드를 사용하여 상기 드럼으로부터 크레이프된다. 원하는 경우, 상기 건조기 드럼은 후드와 연결될 수도 있다. 상기 후드는 공기를 강제로 상기 웹에 맞서거나 통과시키는데 사용될 수도 있다.

게다가, 본 발명의 티슈 제품은 양키 건조기(Yankee Dryer)와 같이, 크레이핑 조성물을 비교적 높은 첨가 수준, 예컨대 크레이핑 표면의 제곱미터당 약 10 mg (mg/m²) 초과의 고형물을 적용하여 제조될 수도 있다. 소정의 바람직한 실시예들에서 총 고형물 부가 수준은 약 10 내지 약 50 mg/m², 더욱 바람직하게 약 15 내지 약 30 mg/m²이다. 총 고형물 부가 수준은 바람직하게는 전통적인 크레이핑 방법들보다 몇배 높으며, 상기 방법들은 약 2 내지 약 10 mg/m²의 부가 수준을 일반적으로 이용했다. 심지어 증가된 부가 수준에서 본 발명은 크레이핑 효율에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 유기 및/또는 무기 성분의 침적물을 형성하지(build-up) 않고 양키 건조기로부터 웹의 부착과 제거의 균형을 맞추는 크레이핑 조성물을 제공한다.

원하는 크레이핑 효율과 티슈 제품 특성을 달성하기 위해, 티슈 웹은 적어도 하나, 그리고 더욱 바람직하게는 적어도 두 가지의 수용성 고분자를 포함하는 종래의 크레이핑 조성물을 사용하여 크레이핑될 수도 있다. 본원의 목적상, "수용성"이란 상기 고분자가 물에 완전히 용해해서, 라텍스, 분산액, 또는 용해되지 않은 입자들의 현탁액과는 반대로, 용액을 수득하는 것을 의미한다. 적합한 수용성 고분자는 폴리아미도아민-에피클로로히드린 수지, 폴리아민-에피클로로히드린 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 폴리아크릴아미드, 폴리메타크릴아미드, 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(히드록시에틸아크릴레이트), 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트), 폴리(n-비닐피롤리디논), 폴리(에틸렌옥사이드), 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 구아 검, 전분, 한천, 키토산, 알긴산, 카르복시메틸 셀룰로오스, 고 분지 폴리아미도아민 및 에피클로로히드린과 실릴 연결된 폴리아미도아민과의 반응 생성물로 구성된 군에서 선택될 수 있다.

일 실시예에서 종래의 크레이핑 조성물은 폴리에테르, 폴리아미드, 또는 다른 수용성 고분자와 하나 또는 양자의 혼합물을 포함하는 수용액과 같은 수용성 고분자를 포함한다. 적합한 폴리에테르로는 (폴리)에틸렌 옥사이드, (폴리)프로필렌 옥사이드, 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 공중합체, (폴리)테트라 메틸렌 옥사이드, 폴리 비닐 메틸 에테르 등을 들 수 있다. 적합한 폴리아미드로는 (폴리)비닐피롤리돈, (폴리)에틸 옥사졸린, (폴리)아미도아민, (폴리)아크릴아미드, 폴리에틸렌 이민 등을 들 수 있다. 이 성분들의 수 평균 분자량은 약 10,000 내지 약 500,000이어야 한다.

상기 크레이핑 조성물을 형성하는데 사용되는 수용성 고분자 성분들 중 하나와 혼합할 수 있는 기타 수용성 고분자로는 폴리비닐 알코올(PVOH), 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스 등을 들 수 있다.

소정의 실시예들에서, 상기 크레이핑 조성물은 양이온성 고분자, 그리고 더욱 구체적으로는 양이온성 전분 같이, 상기 웹을 구성하는 섬유에 대해 친화성을 갖는 고분자 성분을 더 포함할 수도 있다. 본원에서 사용되는 용어 "양이온성 전분은" 화학적으로 개질되어 양이온 성분의 부분을 부여하는 전분을 의미한다. 적합한 양이온성 고분자로는 예를 들면 약 0.22 mEq/g의 전하 밀도를 갖는 Redibond™ 2038 (Ingredion Incorporated, 일리노이주 웨스트체스터 소재) 같은, 적어도 약 0.1 mEq/g의 전하 밀도를 갖는 양이온성 전분을 포함한다.

본 발명의 크레이핑 조성물에 사용하기에 특히 바람직한 양이온성 전분은 3차 아미노알킬 에테르 및 4차 암모늄 알킬 에테르로, 상표명 Redibond™ 및 Optipro™ 하에 Ingredion Incorporated (일리노이주 웨스트체스터 소재)에 의해 제조되는 상업용 양이온성 전분을 포함한다. Redibond 5327™, Redibond 5330A™, 및 Optipro™ 650 같은 양이온성 부분 만을 갖는 등급들이 적합한데, 추가적인 음이온성 작용기를 갖는 등급, 예컨대 Redibond 2038™도 마찬가지이다.

상기 양이온성 성분은 임의의 유효량으로 상기 크레이핑 조성물에 존재할 수 있고, 원하는 최종 성능 뿐만 아니라 선택된 화학 성분에 기반하여 달라질 것이다. 예를 들어, Redibond 2038™에 대한 예시적인 경우에, 상기 양이온성 성분은 상기 크레이핑 조성물의 총 중량 기준 약 10 내지 90 wt%, 예컨대 20 내지 80 wt% 또는 30 내지 70 wt%의 양으로 크레이핑 조성물에 존재해서, 개선된 이점을 제공할 수 있다.

다른 적합한 양이온성 성분으로는 양이온성 결합제거제 및/또는 연화제를 포함한다. 양이온성 결합제거제 및 연화제는 제지 기술 분야에 공지되어 있으며, 일반적으로 벌크 및 연성을 향상시키기 위해 습부 첨가제(wet-end additive)로서 사용된다. 결합제거제는 일반적으로 양이온 전하를 갖는 소수성 분자이다. 습부 첨가제 결합제거제는 섬유 간 결합을 방해해서 벌크를 증가시키고 인식되는 부드러움을 증가시키는 작용을 하는 것이 통상적이지만, 시트 강도의 저하를 가져온다. 연화제는 결합제거제와 화학적으로 유사한데, 즉, 일반적으로 양이온 전하를 갖는 소수성 분자이다. 결합제거제 및 연화 화학물질의 예로는 하기 일반식을 갖는 단순한 4차 암모늄 염을 포함할 수도 있다:

(R^1’)_4-b - N⁺- (R^1’’)_b X^-

여기서 R^1’는 C_1-6알킬기이고, R^1’’는 C_14-22알킬기이고, b는 1 내지 3의 정수이며, X^-는 임의의 적합한 반대이온(counterion)이다. 다른 유사한 화합물로는 상기 단순한 4차 암모늄 염의 모노에스테르, 디에스테르, 모노아미드, 및 디아미드 유도체를 포함할 수도 있다. 상기 4차 암모늄 화합물에 대한 많은 변형이 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 간주하여야 한다. 추가적인 연화 조성물로는 양이온성 올레일 이미다졸린 물질들, 예컨대 Mackernium CD-183 (McIntyre Ltd., 일리노이주 유니버시티 파크 소재) 및 Prosoft TQ-1003 (Ashland, Inc., 켄터키주 코빙톤 소재)로 시판되는 메틸-1-올레일 아미도에틸-2-올레일 이미다졸리늄 메틸설페이트를 포함한다.

선택으로서, 크레이핑 접착 조성물은, 동일한 분무 붐 또는 다른 코팅 도포기를 통하여, 유일한 활성제로서, 또는 선택적으로 이형 보조제와 함께, 또한 선택적으로 포스페이트 공여체 또는 다른 첨가제 및 수지와 함께 양키 표면에 적용될 수 있다. 선택으로서, 크레이핑 접착제는 단독으로 또는 이형제와 조합하여 건조기의 표면에 적용되어서 적절한 접착력을 제공하여 원하는 크레이프를 생성할 수 있다. 일반적으로 이해되는 바와 같이, 코팅 조성물에 사용 된 접착제 부분 및 임의의 이형 보조제는 뜨거운 양키 표면과 반대 웹 표면 사이에서 차동적으로 이동할 수 있다.

특히 바람직한 실시예에서, 상기 크레이핑 조성물은 크게이핑 접착 성분 및 이형 성분을 포함하고, 상기 성분 모두 에피할로히드린과 2차 아민기 또는 3차 아민기를 함유하는 폴리아미드의 반응 생성물인, 수용성 양이온 폴리아미드-에피할로히드린일 수 있다. 시판 중인 폴리아미드-에피할로히드린은 Kymene™, Crepetrol™ 및 Rezosol™ (Ashland Water Technologies, 델라웨어주 윌밍턴 소재) 및 Bubond™(Buckman Laboratories International Inc., 테네시주 멤피스 소재)를 비롯하여 상표명들로 판매되고 있다. 적합한 접착제는, 예를 들어, 상품명 CrepetrolTM, 예로 Crepetrol™ A2320으로 판매되는 것과 같은 폴리아미도아민 에피클로로히드린 고분자를 포함한다. 적합한 이형제는, 예를 들어, 폴리아미도아민 에피클로로히드린 고분자, 예컨대, 상품명 Rezosol™으로 판매되는 것을 포함한다. 본 발명에 사용될 수 있는 특정 이형제는 Bubond™ 시리즈 이형제, 예로 Bubond™2062, Bubond™2624 (미국, 테네시주 멤피스 소재, Buckman Laboratories International Inc.에서 시판)를 포함한다. 소정의 실시예들에서 접착제는 이형제보다 높은 수준으로 건조기에 첨가되어서, 접착제 대 이형제의 비율(질량 기준)은 약 2:1 내지 약 2:1.5이다.

시험 방법

흡수도(Absorbency)

흡수 용량은 먼저 샘플의 20개의 시트를 절단함으로써 결정되고, 각각의 시트는 3”x 3”로 측정되고 가장자리에서 20개의 시트를 함께 스테이플링하여 시험편을 형성한다. 그런 후에 시험편이 칭량된다. 그런 후에 칭량된 시편을 3분 동안 시험 유체의 팬(예: 파라핀 오일 또는 물)에 담근다. 시험 유체는 팬에서 적어도 2인치(5.08cm) 깊이여야 한다. 시편은 시험 유체로부터 제거되고 "다이아몬드" 모양의 위치(즉, 가장 낮은 지점에 하나의 모서리를 가짐)에 매달려 배출될 수 있도록 허용된다. 시편을 물에 대해 3분 동안, 오일에 대해 5분 동안 배출하도록 허용된다. 할당된 배출 시간 후 시편을 칭량 접시에 넣은 후 칭량한다. 흡수 용량(g) = 습윤 중량(g) - 건조 중량(g) 및 비 흡수 용량 (g/g) = 흡수 용량(g)/건조 중량(g)

파열 강도

본원에서 파열 강도는 섬유성 구조의 평면에 수직 인 변형을 겪을 때, 에너지를 흡수할 수 있는 섬유성 구조의 능력의 척도이다. 시험이 컴퓨터 기반 데이터 수집 및 프레임 제어 시스템을 사용하여 Constant-Rate-of-Extension (MTS Systems Corporation, Eden Prairie, 미네소타 소재) 인장 시험기에서 수행되는 것을 제외하고 파열 강도는 ASTM D-6548에 따라 일반적으로 측정될 수 있고, 여기서 부하 셀은 시편 클램프 위에 위치되어서 관통 부재가 시험편으로 낮추어져서 파단된다. 부하 셀 및 시편의 배치는 ASTM D-6548의 도 1에 도시된 것과 반대이다. 관통 조립체는 볼 엔드 소켓을 갖는 조절가능한 로드에 부착된 1.588 ± 0.005cm의 직경을 갖는 반구형의 양극 산화된 알루미늄 관통 부재로 구성된다. 시험편은 상부 및 하부 알루미늄 동심 링들로 구성된 시편 클램프에 고정되고 상기 동심 링들 사이에서 샘플은 시험 중 기계적 클램핑에 의해 단단히 유지된다. 시편 클램핑 링은 8.89 ± 0.03 cm의 내부 직경을 갖는다.

크로스 헤드 속도는 15.2cm/min이고, 프로브 분리는 104mm이고, 파단 감도는 60%이고 슬랙 보상은 10gf이도록 인장 시험기가 설치되고 기기는 제조업체의 지침에 따라 보정된다.

샘플들을 TAPPI 조건들에 따라 조절하고 127×127 ± 5mm 정사각형으로 절단한다. 각 시험마다, 제품의 총 3개 시트를 결합한다. 시트들의 기계 방향이 정렬되는 방식으로 시트들을 서로 상하로 쌓는다. 샘플들이 다수의 겹들을 포함하는 경우, 그 겹들은 시험을 위해 분리하지 않는다. 각각의 경우에, 시험 샘플은 제품의 3개 시트를 포함한다. 예를 들어, 제품이 2겹 티슈 제품이면, 제품 시트 3개, 즉 총 6겹을 시험한다. 제품이 한 겹 티슈 제품이면, 제품 시트 3개, 즉 총 3겹을 시험한다.

시험 전, 파열 고정 장치를 인장 시험기의 바닥으로 삽입하고 정렬 플레이트 위 대략 12.7 mm에 위치할 때까지 프로브를 낮춤으로써 프로브의 높이는 필요에 따라 조절된다. 그 후, 프로브의 길이는 낮추어질 때 정렬 플레이트의 오목한 영역에 놓일 때까지 조절된다.

피크 부하 결과의 대부분이 부하 셀 용량의 10 ~ 90% 사이에 있는 부하 셀을 사용하는 것을 권장한다. 테스트에 가장 적합한 부하 셀을 결정하기 위해서, 샘플은 초기에 피크 부하를 결정하기 위해서 시험된다. 피크 부하가 < 450 gf이면 10 Newton 부하 셀이 사용되고, 피크 부하가 > 450 gf이면 50 Newton 부하 셀이 사용된다.

일단 장치를 설치하고 부하 셀을 선택하면, 샘플을 시편 클램프로 삽입하고 시험 샘플을 제자리에 클램핑함으로써 샘플들을 시험한다. 그런 다음 테스트 시퀀스가 활성화되어서, 위에 명시된 속도와 거리로 관통 조립체를 낮춘다. 관통 조립체에 의한 시험편의 파단시 관통력에 대한 측정된 저항이 표시되고 기록된다. 그런 다음 시편 클램프를 풀어서 샘플을 제거하고 다음 시험을 위한 장치를 준비한다.

피크 하중(gf)과 에너지 대 피크(g-cm)를 기록하고, 남아 있는 모든 시편들에 대하여 공정을 반복하였다. 샘플마다 최소 5개의 시편을 시험하고, 5개 시험의 피크 하중 평균을 건조 파열 강도로서 보고한다.

인장

시험 중인 각 시편의 폭이 3인치이고 연신의 일정한 속도를 유지하는 인장시험 기계로 시험을 행하는 TAPPI 시험 방법 T-576 "Tensile properties of towel and tissue products (using constant rateof elongation)"에 따라 인장 시험을 행하였다. 더욱 구체적으로, JDC Precision Sample Cutter(펜실베니아주 필라델피아 소재 Thwing-Albert Instrument Company의 모델 No. JDC 3-10, 시리얼 No. 37333) 또는 등가물을 사용하여 기계 방향(MD) 또는 교차 기계 방향(CD) 배향으로 3±0.05inch(76.2±1.3mm) 폭의 스트립을 절단함으로써 건조 인장 강도 테스트를 위한 샘플들을 준비하였다. 인장 강도를 측정하는 데 사용한 기구는 MTS Systems Sintech 11S, 시리얼 No. 6233이었다. 데이터 획득 소프트웨어는 MTS Testworks® for Windows Ver. 3.10(MTS Systems Corp., Research TrianglePark, NC)이었다. 시험 중인 샘플의 강도에 따라, 50N 또는 최대 100N 중에서 부하 셀을 선택하여서, 피크 부하 값들 대부분은 부하 셀의 전체 스케일 값의 10 내지 90%에 속하였다. 조(jaw)들 간의 게이지 길이는 4 ± 0.04인치(101.6 ± 1 mm)이었다. 크로스헤드 속도는 10±0.4inch/min (254±1mm/min)이었고, 파단 감도는 65%로 설정하였다. 수직 및 수평 양쪽으로 중심이 맞춰진 기구의 조들에 샘플들을 배치했다. 이어서, 시험을 개시하고 시편이 파단되었을 때 시험을 종료하였다. 피크 부하를, 시험 중인 샘플의 방향에 따라 시편의 "MD 인장 강도" 또는 'CD 인장 강도"로서 기록하였다. 각 산물이나 시트마다 10개의 대표적인 시편들을 시험하였으며, 모든 개별적인 시편 시험들의 산술 평균을, 샘플의 3인치당 힘의 그램 단위로 산물 또는 시트의 적절한 MD 또는 CD 인장 강도로서 기록하였다. 기하 평균 인장(GMT) 강도를 산출하였으며, 샘플 폭의 3인치당 그램-힘으로서 표현한다. 인장 테스터에 의해 인장 에너지 흡수(Tensile energy absorbed, TEA) 및 기울기를 산출한다. TEA는 gm*cm/cm²단위로 기록된다. 기울기는 kg 단위로 기록된다. TEA와 기울기 모드는 방향에 의존하며, 따라서, MD 방향과 CD 방향을 독립적으로 측정한다. 기하학적 평균 TEA와 기하학적 평균 기울기는, 소정의 특성에 대한 대표적인 MD 값과 CD 값의 곱의 제곱근으로서 정의 된다.

여러 겹 제품의 경우 최종 제품에 기대하는 겹의 개수에 인장 시험을 한다. 예를 들면, 2 겹 제품은 한번에 두개의 겹을 시험하고, 기록한 MD 및 CD 인장 강도는 두 겹 모두의 강도이다.

티슈 유연도

티슈 유연도는 EMTEC 티슈 유연도 분석기("TSA") (Emtec Electronic GmbH, 독일 라이프치히 소재)를 사용하여 분석되었다. 상기 TSA는 정의된 접촉 압력을 가하여 시험편에서 회전하는 수직 블레이드를 갖는 로터(rotor)를 포함하고 있다. 상기 수직 블레이드 및 상기 시험편 간의 접촉으로 인해 진동 센서에 의해 감지되는 진동을 생성한다. 그런 다음 상기 센서는 공정 및 디스플레이를 위해 PC에 신호를 전송한다. 상기 신호는 주파수 스펙트럼으로 표시된다. 약 200 내지 1000Hz 범위의 주파수 분석은 시험편의 표면 평활도 또는 질감을 나타낸다. 높은 진폭 피크는 거친 표면과 연관성이 있다. 6 내지 7kHz 사이의 주파수 범위에서의 추가 피크는 시험편의 유연도를 나타낸다. 6 내지 7kHz 사이의 주파수 범위에서의 피크는 본원에서 TS7 유연도 값으로 지칭되며, dB V2 rms로 표현된다. 6 내지 7kHz 사이에서 발생하는 피크의 진폭이 낮을수록, 시험편이 더 유연하다.

시험 샘플을 112.8mm의 직경을 가지는 원형의 샘플을 절단하여 제조하였다. TSA 시험을 완료하기 전에 적어도 24시간 동안 TAPPI 표준 온도 및 습도 조건에서 모든 샘플이 평형이 되도록 했다. 티슈의 단지 한 겹만 시험한다. 여러 겹 샘플은 시험을 위해 개별 겹으로 분리한다. 샘플의 더 부드러운 (건조기 혹은 양키) 면이 위로 향하게 하면서 샘플을 TSA에 배치한다. 샘플을 고정시키고, PC를 통해 TS7 유연도 값 측정을 시작한다. PC는 표준 TSA 프로토콜에 따라 모든 데이터를 기록, 가공, 저장한다. 기록한 TS7 유연도 값은 다섯번 반복의 평균으로, 새로운 샘플마다 각각 한번이다.

실시예

샘플은 상업적 티슈 기계에서 종래의 습식 가압 티슈 제조 공정을 사용하여 제조하였다. 먼저, 북부 연질목 크라프트(NSWK) 펄프를 약 100°F에서 약 6% 농도로 30 분 동안 펄퍼(pulper)에 분산시켰다. NSWK 펄프를 약 450 ml의 캐나다 표준 여수도(CSF) 값으로 배치 정제기에서 정제하였다. 그런 다음 NSWK 펄프를 덤프 체스트로 이송시키고 후속해서 약 3.5% 농도로 물에 희석하였다. 그런 다음 연질목 섬유를 기계 체스트로 펌핑하였는데, 거기서 약 3%의 농도로 물로 추가 희석하고 헤드박스 전에 건조 고형물 기준 (Avebe) 1 내지 4kg/MT의 Amylofax® 2200 및 건조 고형물 기준 1.25 kg/MT의 Kymene® 920A (Ashland Water Technologies, 델라웨어주 윌밍턴 소재)와 혼합하였다. 상기 연질목 섬유를 2층 티슈 구조의 중간층에 첨가하였다. NSWK 함량은 최종 시트 중량의 약 40 내지 50%를 부여하였다. 상기 특정한 층 분할(건조기 층 / 펠트 층)은 표 2에 나타낸 바와 같다.

유칼립투스 경질목 크래프트(EHWK) 펄프를 30분 동안 약 100°F 및 약 6% 농도로 펄퍼에 분산시켰다. 그런 다음, EHWK 펄프를 덤프 체스트로 옮기고 약 3.5% 농도로 희석시켰다. 그런 다음 EHWK 펄프를 기계 체스트로 펌핑하였는데, 거기서 약 3%의 농도로 물로 추가 희석하고 1.25 kg/MT의 Kymene® 920A와 혼합하였다. 이 섬유는 2층 시트 구조 중 건조기 층과 펠트 층에 첨가되었고 최종 시트 중량의 약 50 내지 60%를 부여하였다. 상기 특정한 층 분할(건조기 층 / 펠트 층)은 표 2에 나타낸 바와 같다.

기계 체스트로부터 펄프 섬유를 약 0.02 %의 농도로 헤드박스로 펌핑하였다. 각 기계 체스트로부터의 펄프 섬유들은 헤드박스의 별도의 매니폴드를 통해 전달하여 2층 티슈 구조를 생성하였다. 섬유는 S-Wrap Twin Wire 유형의 초지기(former)에서 Microtex T230 Superfinefabric (Albany International)에 피착되었다.

약 10 % 농도의 성형 직물로부터의 습윤 시트를 진공 탈수시킨 다음, Tissue Flex V3 프레스 펠트(Voith Paper)로 옮겨졌다. 약 40 %의 농도로 시트를 부분적으로 탈수하기 위해서, 상기 프레스 펠트에 의해 지지되는 습윤 티슈 시트를 압력 롤의 닙(nip)을 통과시켰다. 그런 다음 건조기 밑에 위치한 분무 붐을 이용하여 크레이핑 조성물을 건조기 표면 상에 분무하여 상기 습윤 시트를 양키 건조기에 부착하였다.

샘플	층 분할 (%HW/%SW)	크레이핑 조성물 총 부가(mg/m²)	접착제(mg/m²): 이형제 (mg/m²)
1	67/33	17.5	9:6.5
2	64/36	17.5	9:6.5
3	64/36	17.5	9:6.5
4	59/41	17.5	9:6.5
5	58/42	17.5	9:6.5
6	55/45	17.5	9:6.5
7	50/50	17.5	9:6.5

크레이핑 조성물은 일반적으로 Crepetrol™ A2320(접착제) 및 Rezosol™ 4119(이형제)(Ashland Water Technologies, 델라웨어주 윌밍턴 소재)의 혼합물을 포함하였다. 각 샘플을 생산하기 위해 사용되는 크레이핑 조성물은 표 2에 상세히 열거된다. 물에 고체 중합체들을 용해시킨 후 용액이 균질해질 때까지 교반함으로써 크레이핑 조성물을 제조하였다. 개별 중합체들을 양키 건조기에서 원하는 분무 범위에 따라 희석하였다. 대안적으로, 고분자 용액의 흐름 속도를 다르게 해서 베이스 웹에 원하는 고체 양을 제공하였다.

시트를, 양키 건조기 상에서 크레이핑 블레이드로 이동함에 따라, 약 98% 농도로 건조되었다. 양키 건조기를 65 내지 75 psi의 증기 압력으로 가열해서 크레이핑 블레이드 전에 상기 시트를 240°F의 목표 시트 온도까지 건조시켰다. 달리 언급이 없는 한 양키 건조기는, 약 4000 FPM에서 진행하고 있었다. 크레이핑 블레이드인, 75 Vantage + Durablade® (BTG, Eclepens, 스위스)를 15도 연마각으로, 1.7 plig의 압력에서 로딩했다. 크레이핑 블레이드는 이어서 양키 건조기의 티슈 시트를 벗겨냈다. 크레이프 비율은 1.33 또는 33%였다. 그런 다음 크레이핑된 티슈 베이스 시트를 전환용 소프트 롤로 약 3000 FPM으로 진행하는 중심부 상에 권취하였다.

이 티슈를 함께 접어 직선 인치당 20파운드로 2개의 강 롤로 캘린더링하였다. 2 겹 제품은 외부로 접은 건조기/연화제 층을 가졌다. 생성된 티슈 제품은 전술한 대로 물리적 시험을 거쳤고, 그 결과를 하기 표에 요약한다.

샘플	겹당 평량 (gsm)	캘리퍼 (μm)	흡수 용량 (g)	비 흡수 용량 (g/g)	겹당 흡수도 (g)	파열 지수
1	22.3	240.9	43.1	7.7	21.6	13.70
2	23.1	265.7	44.6	9.6	22.3	14.96
3	22.9	206.3	41.5	7.3	20.8	14.62
4	23.5	244.6	44.9	7.8	22.4	16.27
5	23.4	260.2	44.2	7.4	22.1	13.76
6	24.6	272.8	43.7	7.1	21.8	13.50
7	20.5	235.7	41.8	8.2	20.9	14.93

샘플	GMT (g/3'')	MD 신축율 (%)	GM 신축율 (%)	GM 기울기 (kg)	강성도 지수	TS7
1	796.1	36.1	14.8	13.2	16.6	11.0
2	697.4	35.9	14.8	11.1	15.9	10.0
3	814.9	33.2	14.5	12.5	15.3	9.9
4	713.9	33.2	14.1	11.1	15.6	10.8
5	771.3	35.4	13.9	12.6	16.3	10.0
6	783.8	29.7	14.0	13.0	16.6	8.5
7	623.9	36.4	15.8	9.6	15.4	12.3

본 발명이 전술한 명세서 및 실시예들에 관하여 상세히 설명되었지만, 다음 실시예 및 그것의 등가물은 본 발명의 범위 내에 있다. 따라서, 제1 실시예에서 본 발명은 2개 이상의 겹들을 포함한 크레이핑된 티슈 제품을 제공하고, 각 겹은 약 20.0 gsm 초과의 평량을 가지고, 티슈 제품은 약 600g/3” 초과의 기하학적 평균 인장(GMT) 및 약 20 미만의 강성도 지수를 갖는다.

제2 실시예에서 본 발명은 약 20% 초과의 MD 신축율을 가지는 제1 실시예의 크레이핑된 티슈 제품을 제공한다.

제3 실시예에서 본 발명은 약 30 내지 약 35%의 MD 신축율을 가지는 제1 또는 제2 실시예의 크레이핑된 티슈 제품을 제공한다.

제4 실시예에서 본 발명은 약 12% 초과의 기하학적 평균 신축율(GM 신축율)을 갖는 제1 내지 제3 실시예 중 어느 하나의 크레이핑된 티슈 제품을 제공한다.

제5 실시예에서 본 발명은 약 5.0 내지 약 7.0%의 CD 신축율을 가지는 제1 내지 제4 실시예 중 어느 하나의 크레이핑된 티슈 제품을 제공한다.

제6 실시예에서 본 발명은 약 700 내지 약 900g/3”의 GMT 및 약 10 내지 약 15의 기하학적 평균 기울기(GM 기울기)를 가지는 제1 내지 제5 실시예 중 어느 하나의 크레이핑된 티슈 제품을 제공한다.

제7 실시예에서 본 발명은 약 12.0 미만의 TS7 값을 가지는 제1 내지 제6 실시예 중 어느 하나의 크레이핑된 티슈 제품을 제공한다.

제8 실시예에서 본 발명은 약 700 내지 약 900g/3”의 GMT, 약 15.0 내지 약 17.0의 강성도 지수를 가지는 제1 내지 제7 실시예 중 어느 하나의 크레이핑된 티슈 제품을 제공하고, 여기서 각각의 겹은 약 22.0 내지 약 25.0 gsm의 평량을 갖는다.

제9 실시예에서 본 발명은 2개의 겹 및 약 40.0 내지 약 60.0 gsm, 더욱 바람직하게 약 44.0 내지 약 54.0 gsm의 평량을 가지는 제1 내지 제8 실시예 중 어느 하나의 크레이핑된 티슈 제품을 제공한다.

제10 실시예에서 본 발명은 2개의 겹을 포함하는 크레이핑된 습식 가압 티슈 제품을 제공하고, 각 겹은 약 20.0 내지 약 25.0 gsm의 평량을 가지고, 상기 제품은 약 12 내지 약 16%의 GM 신축율, 약 600 내지 약 900g/3”의 GMT 및 약 20 미만의 강성도 지수를 갖는다.

제11 실시예에서 본 발명은 약 30 내지 약 35%의 MD 신축율 및 약 5.0 내지 약 7.0%의 CD 신축율을 가지는 제10 실시예의 크레이핑된 습식 가압 티슈 제품을 제공한다.

제12 실시예에서 본 발명은 약 700 내지 약 900g/3”의 GMT 및 약 10 내지 약 15의 기하학적 평균 기울기(GM 기울기)를 가지는 제10 또는 제11 실시예의 크레이핑된 습식 가압 티슈 제품을 제공한다.

제13 실시예에서 본 발명은 약 10.0 미만의 TS7 값을 가지는 제10 내지 제12 실시예 중 어느 하나의 크레이핑된 습식 가압 티슈 제품을 제공한다.

제14 실시예에서 본 발명은 2개의 겹 및 약 40.0 내지 약 60.0 gsm, 더욱 바람직하게 약 44.0 내지 약 54.0 gsm의 평량을 가지는 제10 내지 제13 실시예 중 어느 하나의 크레이핑된 습식 가압 티슈 제품을 제공한다.

제15 실시예에서 본 발명은 크레이핑된 티슈 제품을 제조하는 방법을 제공하고, 상기 방법은 셀룰로오스 섬유를 분산시켜서 섬유 슬러리를 형성하는 단계, 섬유 슬러리를 성형 직물 상에 배치해서 습식 티슈 웹을 형성하는 단계, 습식 티슈 웹을 부분적으로 탈수하는 단계, 종래의 크레이핑 조성물을 크레이핑 실린더에 적용하는 단계, 부분적으로 탈수된 티슈 웹을 크레이핑 실린더로 가압하는 단계, 티슈 웹을 건조하는 단계, 건조된 티슈 웹을 크레이핑 실린더로부터 크레이핑하는 단계, 티슈 웹을 캘린더링하는 단계, 및 2개의 캘린더링된 티슈 웹을 함께 접는 단계를 포함하고, 여기서 티슈 제품의 각각의 겹은 20 gsm 초과의 평량을 가지고, 제품은 약 12% 초과의 GM 신축율 및 약 20 미만의 강성도 지수를 갖는다.

제16 실시예에서 본 발명은 제15 실시예의 방법을 제공하고, 여기서 크레이핑 조성물은 폴리아미도아민-에피클로로히드린 수지, 폴리아민-에피클로로히드린 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 폴리아크릴아미드, 폴리메타크릴아미드, 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(히드록시에틸아크릴레이트), 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트), 폴리(n-비닐피롤리디논), 폴리(에틸렌 옥사이드), 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 구아 검, 전분, 한천, 키토산, 알긴산, 및 카르복시메틸 셀룰로오스로 구성된 군에서 선택된 수용성 중합체를 포함한다.

제17 실시예에서 본 발명은 제15 또는 제16 실시예의 방법을 제공하고, 여기서 종래의 크레이핑 조성물은 약 10 mg/m² 초과의 부가 수준으로 크레이핑 실린더로 적용된다.

제18 실시예에서 본 발명은 제15 내지 제17 실시예의 방법을 제공하고, 여기서 크레이프 비율은 약 30 내지 약 40%이다.

제19 실시예에서 본 발명은 제15 내지 제18 실시예의 방법을 제공하고, 여기서 크레이핑 조성물은 접착제 및 이형제를 포함하고 질량 기준으로 접착제 대 이형제의 비율은 약 2:1 내지 약 2:1.5이다.

Claims

2개 이상의 겹들을 포함하는 크레이핑된 티슈 제품으로, 각 겹은 20.0 gsm 초과의 평량을 가지고, 상기 티슈 제품은 600g/7.62cm 초과의 기하학적 평균 인장(GMT) 및 20 미만의 강성도 지수를 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제1항에 있어서, 20% 초과의 MD 신축율을 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제1항에 있어서, 30 내지 35%인 MD 신축율을 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제1항에 있어서, 12% 초과의 GM 신축율을 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제1항에 있어서, 5.0 내지 7.0%인 CD 신축율을 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제1항에 있어서, 700 내지 900g/7.62cm의 GMT 및 10 내지 15의 기하학적 평균 기울기(GM 기울기)를 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제1항에 있어서, 12.0 미만의 TS7 값을 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제1항에 있어서, 700 내지 900g/7.62cm의 GMT 및 15.0 내지 17.0의 강성도 지수를 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제1항에 있어서, 각각의 겹은 22.0 내지 25.0 gsm의 평량을 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
2개의 크레이핑된 습식 가압, 티슈 겹을 가지는 크레이핑된 티슈 제품으로, 각 겹은 20.0 내지 28.0 gsm의 평량을 가지고, 상기 제품은 12 내지 16%의 GM 신축율, 600 내지 900g/7.62cm의 GMT 및 20 미만의 강성도 지수를 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제10항에 있어서, 30 내지 35%인 MD 신축율을 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제10항에 있어서, 5.0 내지 7.0%인 CD 신축율을 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제10항에 있어서, 700 내지 900g/7.62cm의 GMT 및 10 내지 15의 기하학적 평균 기울기(GM 기울기)를 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제10항에 있어서, 10.0 미만의 TS7 값을 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제10항에 있어서, 700 내지 900g/7.62cm의 GMT 및 15.0 내지 17.0의 강성도 지수를 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
제10항에 있어서, 각각의 겹은 22.0 내지 25.0 gsm의 평량을 가지는, 크레이핑된 티슈 제품.
크레이핑된 티슈 제품을 제조하는 방법으로, 셀룰로오스 섬유를 분산시켜서 섬유 슬러리를 형성하는 단계, 상기 섬유 슬러리를 성형 직물 상에 배치해서 습식 티슈 웹을 형성하는 단계, 상기 습식 티슈 웹을 부분적으로 탈수하는 단계, 크레이핑 조성물을 크레이핑 실린더에 적용하는 단계, 상기 부분적으로 탈수된 티슈 웹을 상기 크레이핑 실린더로 가압하는 단계, 상기 티슈 웹을 건조하는 단계, 상기 건조된 티슈 웹을 상기 크레이핑 실린더로부터 크레이핑하는 단계, 상기 티슈 웹을 캘린더링하는 단계, 및 2개의 캘린더링된 티슈 웹을 함께 겹치는 단계를 포함하고, 여기서 상기 티슈 제품의 각각의 겹은 20 gsm 초과의 평량을 가지고, 상기 제품은 12% 초과의 GM 신축율 및 20 미만의 강성도 지수를 가지는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 크레이핑 조성물은 폴리아미도아민-에피클로로히드린 수지, 폴리아민-에피클로로히드린 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 폴리아크릴아미드, 폴리메타크릴아미드, 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(히드록시에틸아크릴레이트), 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트), 폴리(n-비닐피롤리디논), 폴리(에틸렌옥사이드), 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 구아 검, 전분, 한천, 키토산, 알긴산 및 카르복시메틸 셀룰로오스로 구성된 군에서 선택된 수용성 중합체를 포함하는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 크레이핑 조성물은 10 mg/m² 초과의 부가 수준으로 상기 크레이핑 실린더에 적용되는, 방법.
제17항에 있어서, 상기 크레이프 비율은 30 내지 40%인, 방법.