KR20000053232A - Paper web having a relatively thinner continuous network region and discrete relatively thicker regions in the plane of the continuous network region - Google Patents
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Abstract
Description
두루마리 휴지, 종이 타월, 안면 티슈와 같은 종이 구조체는 가정용 및 산업용으로 폭 넓게 사용되고 있다. 소비자가 보다 좋아하는 그러한 티슈 제품을 제조하려는 많은 시도가 있었다.Paper structures such as roll tissue paper, paper towels, and facial tissues are widely used for home and industrial purposes. There have been many attempts to manufacture such tissue products that consumers like more.
부피가 크고 가요성이 있는 소비자가 좋아하는 티슈 제품을 제공하는 한가지 접근책은 본원에 참고로 인용되는 모건(Morgan) 등의 1976년 11월 30일자 미국 특허 제 3,994,771 호에 개시되어 있다. 또한, 부피 및 가요성의 개선은 본원에 참고로 인용되는 트로칸(Trokhan)의 1980년 3월 4일자 미국 특허 제 4,191,609 호에 도시된 바와 같이, 양측으로 엇갈린 압축 및 비압축 영역을 통해 제공될 수도 있다.One approach to providing bulky and flexible consumer favorite tissue products is disclosed in US Pat. No. 3,994,771, filed November 30, 1976 to Morgan et al., Which is incorporated herein by reference. In addition, improvements in volume and flexibility may be provided through bilaterally compressed and uncompressed regions, as shown in Trokhan, March 4, 1980, US Pat. No. 4,191,609, incorporated herein by reference. have.
소비자가 보다 좋아하는 티슈 제품의 제조에 대한 다른 접근책은 종이 구조체를 건조시켜 티슈 제품에 큰 부피와 인장 강도와 인열 강도를 부여하는 것이다. 이러한 방식으로 제조되는 종이 구조체의 예는 본원에 참고로 인용되는 트로칸의 1987년 1월 20일자 미국 특허 제 4,637,859 호에 도시되어 있다. 상기 미국 특허 제 4,637,859 호는 연속 망상조직을 통해 확산되는 개별 돔 형상의 돌기를 도시하고 있으며, 이는 본원에 참고로 인용된다. 연속 망상조직은 강도를 제공할 수 있는 반면, 비교적 두꺼운 돔은 유연성 및 흡수성을 제공할 수 있다.Another approach to the manufacture of tissue products that consumers prefer is to dry the paper structure to give the tissue product a large volume, tensile strength and tear strength. Examples of paper structures produced in this manner are shown in US Pat. No. 4,637,859, filed Jan. 20, 1987 to Trocan, which is incorporated herein by reference. U. S. Patent No. 4,637, 859 shows an individual dome shaped protrusion that diffuses through a continuous network, which is incorporated herein by reference. Continuous network can provide strength, while relatively thick domes can provide flexibility and absorbency.
미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 제지 방법의 한가지 단점은 그러한 웨브를 건조시키는데 비교적 에너지가 집중되고 비용이 많이들며 통상적으로는 공기 건조 설비를 통해 사용한다는 것이다. 또한, 상기 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 제지 방법은 웨브를 양키 건조기 드럼(Yankee dryer drum)상에서 최종적으로 건조시킬 수 있는 속도가 제한될 수 있다. 이러한 제한은 웨브가 양키 드럼에 운반되기 전에 웨브에 부여되는 패턴에 적어도 부분적으로 기인하는 것으로 간주된다. 특히, 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 개별 돔은 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 연속 망상조직에서와 같이 양키 드럼면상에서 효율적으로 건조되지 않을 수도 있다. 따라서, 소정의 일관도(consistency) 레벨 및 기본 중량에 대해서, 양키 드럼이 작동될 수 있는 속도는 제한된다.One disadvantage of the papermaking method disclosed in US Pat. No. 4,637,859 is that it is relatively energy intensive and expensive to dry such webs and is typically used through air drying equipment. In addition, the papermaking method disclosed in US Pat. No. 4,637,859 may limit the rate at which the web can be finally dried on a Yankee dryer drum. This restriction is considered at least in part due to the pattern imparted to the web before the web is transported to the Yankee drum. In particular, the individual domes disclosed in US Pat. No. 4,637,859 may not be dried efficiently on Yankee drum surfaces as in the continuous network disclosed in US Pat. No. 4,637,859. Thus, for a given consistency level and basis weight, the speed at which the Yankee drum can be operated is limited.
다음의 특허 공고는 종이 웨브의 추가의 제조 방법을 도시하는 것으로 본원에 참고로 인용된다. 즉, 암펄스키(Ampulski) 등의 명의로 1995년 1월 29일자 공고되고 미국 출원일이 1993년 12월 20일인 국제 특허 제 WO 95/17548 호; 트로칸 등의 명의로 1996년 1월 11일자 공고되고 미국 출원일이 1994년 6월 29일인 국제 측허 WO 96/00812 호; 판(Phan)의 명의로 1996년 1월 11일자 공고되고 미국 우선일이 1994년 6월 29일인 국제 특허 제 WO 96/00814 호; 1996년 9월 17일자 트로칸 등에게 허여된 미국 특허 제 5,556,509 호; 1996년 8월 27일자 판에게 허여된 미국 특허 제 5,549,790 호가 그것이다.The following patent publications are incorporated herein by reference to illustrate additional methods of making paper webs. That is, International Patent No. WO 95/17548, issued January 29, 1995 in the name of Ampulski et al., And filed December 20, 1993; International License WO 96/00812, issued January 11, 1996 and filed June 29, 1994 in the name of Trocan et al .; International Patent No. WO 96/00814, issued January 11, 1996 in the name of Phan, with the United States priority date June 29, 1994; US Patent No. 5,556,509 to Trocan et al. On September 17, 1996; US Patent No. 5,549,790 to August 27, 1996, edition.
미국 특허 제 4,326,000 호; 제 4,000,237 호; 제 3,903,342 호는 시트의 표면을 한 패턴으로 함께 결합시키는 탄성중합체 접합재료를 구비한 시트 재료를 개시하고 있다. 그러한 방법의 단점은 접합 재료의 적용이 비교적 고가이고 제조 속도를 제어하기가 어렵다는 것이다. 또한, 탄성중합체 접합 재료는 웨브의 흡수성을 감소시킬 수도 있다.U.S. Patent 4,326,000; No. 4,000,237; 3,903,342 discloses a sheet material with an elastomeric bonding material that joins the surfaces of the sheets together in a pattern. The disadvantage of such a method is that the application of the bonding material is relatively expensive and difficult to control the manufacturing speed. In addition, the elastomeric bonding material may reduce the absorbency of the web.
프레스 닙(press nip)에서 하나 또는 그이상의 압축 펠트로 웨브를 압축시키는 것에 의해 제조되는 종래의 티슈 페이퍼는 비교적 고속으로 제조될 수 있다. 종래의 압축된 종이는 일단 건조되고 나면 그다음 엠보싱 가공되어 웨브에 패턴을 형성할 수 있고 또 웨브의 매크로 캘리퍼를 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 티슈 종이 제품이 건조된 후에 티슈 종이 제품에 형성된 엠보싱가공된 패턴이 통상적이다.Conventional tissue paper made by compressing a web with one or more compression felts in a press nip can be made at a relatively high speed. Once compressed paper is dried, it can then be embossed to form a pattern on the web and to increase the macro caliper of the web. For example, an embossed pattern formed on the tissue paper product after the tissue paper product is dried is typical.
그러나, 엠보싱 가공은 구조체의 다른 특성에 악형향을 끼치면서 종이 구조체에 특수한 미각적 외관을 부여하는 것이 통상적이다. 특히, 건조된 종이 웨브를 엠보싱 가공하면 셀룰로스 구조체의 파이버 사이의 접합이 파괴된다. 접합이 미형성 섬유 슬러리의 건조시에 형성되고 설정되기 때문에 이러한 접합의 파괴가 발생된다. 종이 구조체를 건조시킨 후에, 엠보싱 가공에 의해 파이버를 종이 구조체의 평면에 수직으로 이동시키면 파이버간의 접합이 파괴된다. 접합이 파괴되면 건조된 종이 파이버의 인장 강도가 감소되는 결과가 초래된다. 또한, 엠보싱 가공은 건조 드럼으로부터 건조된 종이 웨브를 크레이핑(creping)한 후에 수행되는 것이 통상적이다. 크레이핑 후의 엠보싱 가공은 웨브에 부여된 크레이핑 패턴을 방해할 수 있다. 예를 들면, 엠보싱 가공은 크레이핑 패턴을 압축 또는 신장시키는 것에 의해서 웨브의 일부 위치에서 크레이핑 패턴을 없앨 수 있다. 그러한 결과는 크레이핑 패턴이 건조된 웨브의 유연도(softness) 및 가요성(flexibility)을 개선시키기 때문에 바람직하지 않다.However, embossing typically gives paper structures a special aesthetic appearance while adversely affecting other properties of the structure. In particular, embossing the dried paper web breaks the bond between the fibers of the cellulose structure. This fracture occurs because the bond is formed and established upon drying of the unfinished fiber slurry. After the paper structure is dried, the fiber is moved perpendicular to the plane of the paper structure by embossing to break the bond between the fibers. Breaking the bond results in a decrease in the tensile strength of the dried paper fiber. In addition, the embossing process is typically performed after creping the paper web dried from the drying drum. Embossing after creping may interfere with the creping pattern imparted to the web. For example, embossing can eliminate the creping pattern at some locations on the web by compressing or stretching the creping pattern. Such a result is undesirable because the creping pattern improves the softness and flexibility of the dried web.
제지분야의 전문가 및 기술자들은 감소된 비용으로 효율적으로 건조될 수 있는 유연하고 강한 흡수성 티슈 종이의 개선된 제조 방법의 연구를 계속하고 있다.Experts and technicians in the field of paper continue to study improved methods of making flexible, strongly absorbent tissue paper that can be dried efficiently at reduced cost.
따라서, 본 발명의 목적은 비교적 적은 에너지 및 비용으로 비교적 신속하게 건조될 수 있는 종이 웨브 및 다영역 종이 웨브의 제조방법을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a paper web and a method for producing a multi-zone paper web that can be dried relatively quickly with relatively low energy and cost.
본 발명의 다른 목적은 제지장치의 실질적인 수정을 필요로 함이 없이 기존의 제지장치에서 형성할 수 있는 다영역 종이의 제조방법(종래의 또는 공기중 건조 능력)을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing multi-area paper (conventional or in-air drying capability) that can be formed in existing papermaking apparatus without requiring substantial modification of the papermaking apparatus.
본 발명의 또 다른 목적은 웨브가 두께, 높이, 밀도 및 기본중량중 하나 또는 그이상의 특성에 의해 구별될 수 있는 적어도 2개의 상이한 비엠보싱 가공영역을 갖는 종이 웨브 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a paper web and a method of making the web having at least two different non-embossed processing zones in which the web can be distinguished by one or more of its thickness, height, density and basis weight.
본 발명의 또 다른 목적은 웨브가 향상된 큰 캘리퍼와, 큰 밀도와 흡수 용량을 가지며 비교적 도안된 면 및 비교적 유연한 대향면을 구비함으로써, 종이 제품의 소비자가 소망하는 부피 및 유연도 양자의 특성을 제공할 수 있는 종이 웨브 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide the characteristics of both the volume and the flexibility desired by the consumer of paper products by having a large caliper with improved web, a relatively dense face and a relatively flexible opposing face with large density and absorption capacity. It is to provide a paper web and a method for producing the same.
본 발명의 또 다른 목적은 흡수성에 악영향을 미치는 탄성중합체 접합재와 같은 접합재가 웨브에 실질적으로 없는 종이 웨브 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a paper web and a method for producing the same, wherein the web is substantially free of a bonding material such as an elastomeric bonding material which adversely affects absorbency.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명은 제 1 및 제 2 대향면을 갖는 웨트레이드 종이 웨브를 포함한다. 이 종이는 비교적 얇은 영역 및 비교적 두꺼운 영역을 포함하며, 비교적 두꺼운 영역은 비교적 얇은 영역의 평면내에 배열된다. 비교적 두꺼운 영역의 두께(P) 대 비교적 얇은 영역의 두께(K)의 비는 적어도 약 1.5일 수 있다.The present invention includes wetlaid paper webs having first and second opposing surfaces. This paper comprises relatively thin and relatively thick areas, the relatively thick areas being arranged in the plane of the relatively thin areas. The ratio of the thickness P of the relatively thick region to the thickness K of the relatively thin region may be at least about 1.5.
일실시예에 있어서, 종이 웨브는 비교적 고밀도를 가질 수 있는 비교적 얇은 연속 망상조직 영역과 연속 망상조직 영역을 통해 분산된 다수의 비교적 두꺼운 별개의 영역을 포함한다. 별개의 영역은 연속 망상조직 영역내에 배열되며, 연속 망상조직 영역의 밀도 보다 낮은 밀도를 갖는다. 일실시예에 있어서, 각각의 비교적 두꺼운 별개의 영역은 적어도 하나의 별개의 밀집 영역을 둘러쌀 수 있다.In one embodiment, the paper web includes a relatively thin continuous network area that may have a relatively high density and a plurality of relatively thick discrete areas dispersed through the continuous network area. The discrete regions are arranged within the continuous network area and have a density lower than that of the continuous network area. In one embodiment, each relatively thick distinct region may enclose at least one discrete dense region.
종이 웨브는 제곱 미터당 약 7 내지 약 70 그램의 기본 중량과, 적어도 약 0.1㎜ 및 바람직하게는 적어도 약 0.2㎜의 매크로 캘리퍼와, 입방 센티미터당 약 0.12 그램 또는 그미만의 높은 밀도를 가질 수 있다. 또한, 종이 웨브는 적어도 약 20 grams/gram의 흡수 용량을 가질 수 있다.The paper web may have a basis weight of about 7 to about 70 grams per square meter, a macro caliper of at least about 0.1 mm and preferably at least about 0.2 mm, and a high density of less than about 0.12 grams or less per cubic centimeter. In addition, the paper web may have an absorption capacity of at least about 20 grams / gram.
종이 웨브는 약 1.15 이상, 바람직하게는 약 1.20 이상, 보다 바람직하게는 약 1.25 이상, 보다 더 바람직하게는 약 1.30 이상, 가장 바람직하게는 약 1.40 이상의 면 평활도 비(surface smoothness ratio)를 가질 수 있다. 웨브의 일면은 약 900 미만, 보다 바람직하게는 약 850 미만의 면 평활도를 가질 수 있다. 웨브의 대향면은 적어도 약 900, 바람직하게는 적어도 약 1,000의 면 평활도 값을 가질 수 있다. 영역의 두께, 웨브의 매크로 캘리퍼, 웨브의 기본 중량, 웨브의 큰 밀도, 면 평활도 비의 측정 과정은 하기에 설명한다.The paper web may have a surface smoothness ratio of at least about 1.15, preferably at least about 1.20, more preferably at least about 1.25, even more preferably at least about 1.30, and most preferably at least about 1.40. . One side of the web may have a surface smoothness of less than about 900, more preferably less than about 850. The opposing surface of the web may have a surface smoothness value of at least about 900, preferably at least about 1,000. The measurement process of the thickness of the area, the macro caliper of the web, the basis weight of the web, the large density of the web, and the surface smoothness ratio is described below.
명세서는 본 발명을 특별하게 강조하고 명확하게 청구하는 특허 청구범위로 결론을 맺지만, 본 발명은 관련 도면과 더불어 설명하는 하기의 설명으로부터 양호하게 이해될 것이다. 도면에 있어서, 유사한 요소는 동일 참조번호로 표시하였다.The specification concludes with the claims, which specifically highlight and specifically claim the present invention, but the present invention will be better understood from the following description, taken in conjunction with the accompanying drawings. In the drawings, like elements are designated by like reference numerals.
본 발명은 종이 구조체에 관한 것으로, 특히 부피가 크고 매끈한 티슈 종이 웨브 및 그러한 티슈 종이 웨브의 제조 방법에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to paper structures, and in particular, to bulky and smooth tissue paper webs and methods of making such tissue paper webs.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 종이 구조체의 제 1 면의 평면도로서, 종이 구조체는 비교적 얇은 제 1 연속 망상조직 영역과, 이 연속 망상조직 영역에 걸쳐 분산된 다수의 비교적 두꺼운 별개의 영역을 구비함.1 is a plan view of a first side of a paper structure according to one embodiment of the invention, wherein the paper structure is a relatively thin first continuous network region and a plurality of relatively thick discrete regions dispersed over the continuous network region Equipped with.
도 2는 도 1의 2-2선을 따라 절단한 도 1의 종이 구조체의 단면도로서, 연속 망상조직 영역의 평면에 배열된 비교적 두꺼운 별개의 영역을 도시하는 도면.FIG. 2 is a cross-sectional view of the paper structure of FIG. 1 taken along line 2-2 of FIG. 1, showing relatively thick discrete regions arranged in the plane of the continuous network area. FIG.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 종이 구조체 단면의 현미경 사진.3 is a micrograph of a cross section of a paper structure of the type shown in FIGS. 1 and 2.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 종이 구조체의 제 1 면의 사진.4 is a photograph of a first side of a paper structure of the type shown in FIGS. 1 and 2;
도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 종이 구조체의 제 2 면의 사진.5 is a photograph of a second side of a paper structure of the type shown in FIGS. 1 and 2.
도 6은 미국 특허 제 4,637,859 호에 도시된 유형의 종래의 종이의 단면도.6 is a cross-sectional view of a conventional paper of the type shown in US Pat. No. 4,637,859.
도 7a는 미국 특허 제 4,637,859 호에 도시된 유형의 종이 웨브 단면의 현미경 사진.7A is a micrograph of a paper web cross section of the type shown in US Pat. No. 4,637,859.
도 7b는 미국 특허 제 4,637,859 호에 도시된 유형의 종이 웨브의 일측면의 평면도.7B is a plan view of one side of a paper web of the type shown in US Pat. No. 4,637,859.
도 7c는 도 7b의 종이 웨브의 다른 측면의 평면도.FIG. 7C is a top view of another side of the paper web of FIG. 7B. FIG.
도 8a는 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 종이 웨브의 제조에 사용되는 장치의 평면도로서, 상기 장치는 탈수 펠트 층과 이 탈수 펠트 층에 접합된 웨브 도안 층을 포함하며 연속 망상조직 웨브 접촉 상면을 구비함.FIG. 8A is a plan view of a device used in the manufacture of a paper web of the type shown in FIGS. 1 and 2, wherein the device comprises a dewatering felt layer and a web pattern layer bonded to the dewatering felt layer and is in continuous network web contact. With top surface.
도 8b는 도 8a의 8b-8b 선을 따라 절단한 도 8a의 장치의 단면도.8B is a cross-sectional view of the device of FIG. 8A taken along line 8B-8B in FIG. 8A.
도 8c는 탈수 펠트 층 및 웨브 도안 층을 포함하며, 웨브 도안 층은 별개의 웨브 접촉면을 구비한 장치의 평면도.8C includes a dewatering felt layer and a web pattern layer, wherein the web pattern layer has a separate web contact surface.
도 9a는 도 8a 및 도 8b의 장치로 종이 웨브를 제조하기 위한 제지기의 개략도.9A is a schematic representation of a paper machine for making paper webs with the apparatus of FIGS. 8A and 8B.
도 9b은 도 8b의 장치와 일치하는 제 1 면 및 실질적으로는 유연한 제 2 면을 갖는 종이 웨브를 형성하기 위해 도 8b에 도시된 장치로 전달되는 웨브를 도시한 도면.FIG. 9B illustrates a web delivered to the device shown in FIG. 8B to form a paper web having a first side and a substantially flexible second side consistent with the device of FIG. 8B.
도 9c는 도 8b에 도시된 장치상의 종이 웨브를 도시한 도으로, 진공 압력 롤과 양키 건조 드럼 사이로 운반되어 종이 웨브의 제 1 면에 소정 패턴을 부여하고 또 종이 웨브의 제 2 면을 양키 드럼에 고착시키는 것을 도시한 도면.FIG. 9C shows a paper web on the device shown in FIG. 8B, which is conveyed between a vacuum pressure roll and a Yankee drying drum to impart a predetermined pattern to the first side of the paper web and to the Yankee drum a second side of the paper web. A diagram showing the fixing to.
도 9d는 도 2에 도시된 유형의 2개의 웨브를 포함하는 2층 티슈의 단면도로서, 상기 2층 티슈는 외부로 향한 웨브의 비교적 부드러운 제 2 면을 가짐.FIG. 9D is a cross sectional view of a two layer tissue comprising two webs of the type shown in FIG. 2, wherein the two layer tissue has a relatively soft second side of the web facing out; FIG.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조된 종이 웨브의 단면도로서, 연속 망상조직 영역의 평면에 배열된 비교적 두꺼운 별개의 영역을 도시하며, 각각의 별개의 영역은 하나 또는 그이상의 별개의 밀집 영역을 둘러싸는 것을 도시한 도면.10 is a cross-sectional view of a paper web made in accordance with another embodiment of the present invention, showing relatively thick discrete regions arranged in the plane of the continuous network region, each distinct region having one or more distinct densities; Figures surrounding the area.
도 11은 도 10에 도시된 유형의 종이 구조체 단면의 현미경 사진.FIG. 11 is a micrograph of a cross section of a paper structure of the type shown in FIG. 10. FIG.
도 12는 도 10에 도시된 유형의 종이 구조체의 제 1 면의 사진.12 is a photograph of a first side of a paper structure of the type shown in FIG. 10.
도 13은 도 10에 도시된 유형의 종이 구조체의 제 2 면의 사진.13 is a photograph of a second side of a paper structure of the type shown in FIG. 10.
도 14a는 도 10에 도시된 유형의 종이 웨브의 제조에 사용되는 장치의 평면도로서, 상기 장치는 직조 필라멘트로 형성된 다공성 요소에 접합된 웨브 도안 층을 포함하는 도면.FIG. 14A is a plan view of an apparatus used to make a paper web of the type shown in FIG. 10, wherein the apparatus includes a web pattern layer bonded to a porous element formed of woven filaments. FIG.
도 14b는 도 14의 장치의 단면도.14B is a cross-sectional view of the device of FIG. 14.
도 15a는 도 14a 및 도 14b의 장치로 종이 웨브를 제조하기 위한 제지기의 개략도.15A is a schematic representation of a paper machine for making paper webs with the apparatus of FIGS. 14A and 14B.
도 15b는 도 14b의 장치와 일치하는 제 1 면 및 실질적으로 유연한 제 2 면을 갖는 종이 웨브를 형성하기 위해 도 14b에 도시된 장치로 전달되는 종이 웨브를 도시하는 개략도.FIG. 15B is a schematic diagram illustrating a paper web delivered to the device shown in FIG. 14B to form a paper web having a first side and a substantially flexible second side consistent with the device of FIG. 14B.
도 15c는 도 14b에 도시된 장치상의 종이 웨브를 도시한 도면으로, 압력 롤과 양키 건조기 드럼 사이로 운반되어 종이 웨브의 제 1 면에 소정 패턴을 부여하고 또 종이 웨브의 제 2 면을 양키 드럼에 고착시키는 것을 도시한 도면.FIG. 15C shows a paper web on the device shown in FIG. 14B, which is carried between a pressure roll and a Yankee dryer drum to impart a predetermined pattern to the first side of the paper web and to attach the second side of the paper web to the Yankee drum. Figure showing fixing.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 박리제를 구비한 다중 파이버층을 포함하는 종이 웨브의 단면도.16 is a cross-sectional view of a paper web including multiple fiber layers with release agent prepared in accordance with one embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 종이 웨브(20)를 도시한 것이며, 도 3 내지 도 5는 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 종이 구조체의 사진이다. 비교를 위해서, 도 6 및 도 7a 내지 도 7c는 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 유형의 종이 웨브를 도시한 것이다.1 and 2 show a paper web 20 made according to one embodiment of the invention, and FIGS. 3 to 5 are photographs of the paper structure of the type shown in FIGS. 1 and 2. For comparison, FIGS. 6 and 7A-7C illustrate paper webs of the type disclosed in US Pat. No. 4,637,859.
본 발명의 일실시예에 따라 제조된 종이 웨브는 비교적 얇은 영역 및 비교적 두꺼운 영역을 포함하며, 비교적 두꺼운 영역은 비교적 얇은 영역의 평면에 배열된다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 종이 웨브(20)는 제 1 및 제 2 의 대향면(22, 24)을 각각 포함한다. 종이 웨브(20)는 두께(K)를 갖는 비교적 얇은 연속 망상조직 영역(30)을 포함한다. 이 영역(30)에 접경하는 면(24)의 일부분은 (34)로 표시되어 있다.Paper webs made in accordance with one embodiment of the present invention comprise relatively thin and relatively thick regions, the relatively thick regions being arranged in a plane of relatively thin regions. 1 to 5, the paper web 20 includes first and second opposing surfaces 22, 24, respectively. The paper web 20 comprises a relatively thin continuous network area 30 having a thickness K. A portion of the face 24 bordering this area 30 is indicated by 34.
또한, 웨브(20)는 연속 망상조직 영역(30)에 걸쳐 분산된 다수의 비교적 두꺼운 영역(50)을 구비한다. 비교적 두꺼운 영역(50)은 두께(P)를 가지며, 연속 망상조직 영역(30)의 면(32)으로부터 연장된다. 두꺼운 영역(50)에 접경하는 면(22)의 일부분은 (52)로 표시하며 이 영역(50)에 접경하는 면(24)의 일부분은 (54)로 표시한다. 두께(P)는 두께(K) 보다 두껍다. 바람직하게는, P/K 비는 적어도 약 1.5 이다. 도 3을 참조하면, P는 적어도 바람직하게는 약 0.3㎜일 수 있고, 바람직하게는 적어도 약 0.40㎜일 수 있다. K는 약 0.25㎜ 미만일 수 있으며, 보다 바람직하게는 약 0.20㎜ 미만일 수 있다.The web 20 also has a number of relatively thick regions 50 dispersed over the continuous network region 30. The relatively thick area 50 has a thickness P and extends from the face 32 of the continuous network area 30. A portion of the face 22 bordering the thick area 50 is indicated by 52 and a portion of the face 24 bordering this area 50 is indicated by 54. The thickness P is thicker than the thickness K. Preferably, the P / K ratio is at least about 1.5. Referring to FIG. 3, P may be at least preferably about 0.3 mm, and preferably at least about 0.40 mm. K may be less than about 0.25 mm, more preferably less than about 0.20 mm.
연속 망상조직 영역(30) 및 별개의 비교적 두꺼운 영역(50) 양자는 크레이핑 등에 의해서 단축될 수 있다. 도 1 및 도 2에 있어서, 연속 망상조직 영역의 크레이프 릿지(crepe ridge)는 (35)로 표시하며, 대체로 가공 방향으로 연장된다. 마찬가지로, 별개의 비교적 두꺼운 영역(50) 또한 크레이프 릿지(55)를 갖는 형태로 단축될 수 있다.Both the continuous network area 30 and the separate relatively thick area 50 can be shortened by creping or the like. 1 and 2, the crepe ridge of the continuous network area is denoted by (35) and generally extends in the processing direction. Likewise, a separate relatively thick region 50 can also be shortened to a shape having crepe ridges 55.
연속 망상조직 영역(30)은 미국 특허 제 4,637,859 호에 도시된 유형의 비교적 고밀도의 거시적 단평면 연속 망상조직일 수 있다. 비교적 두꺼운 영역(50)은 비교적 저밀도일 수 있고, 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 바와 같이 양측면으로 엇갈리게될 수 있다. 그러나, 비교적 두꺼운 영역(50)은 미국 특허 제 4,637,859 호에 도시된 유형의 돔은 아니다.Continuous network area 30 may be a relatively dense macroscopic single-plane continuous network of the type shown in US Pat. No. 4,637,859. The relatively thick areas 50 may be relatively low density and may be staggered on both sides as disclosed in US Pat. No. 4,637,859. However, the relatively thick area 50 is not a dome of the type shown in US Pat. No. 4,637,859.
비교적 두꺼운 영역(50)은 연속 망상조직(30)의 면에 배열되어 있다. 망상조직 영역(30)의 평면의 높이는 면(23)으로 개략적으로 도시되어 있다(도 2에 선으로 도시함). 면(23)은 면(32, 34)의 중앙에 위치되어 있다. 망상조직(30)의 면은 도 2에서 평탄하게 도시하였지만, "망상조직(30)의 면"이 곡률을 갖는 면(23)을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.The relatively thick areas 50 are arranged on the face of the continuous network 30. The height of the plane of the network area 30 is schematically shown by the face 23 (shown by lines in FIG. 2). Face 23 is located at the center of faces 32 and 34. Although the face of the network 30 is shown flat in FIG. 2, it will be understood that the "face of the network 30" may include a face 23 having a curvature.
"연속 망상조직 영역(30)의 평면에 배열된"이라는 문장이 의미하는 것은, 비교적 두꺼운 영역(50)이 면(23)의 위 아래로 연장된 부분을 포함한다는 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 두꺼운 영역(50)의 일부분은 가상선(25)을 따라 연장된다. 가상선(25)을 따라 연장된 영역(50)의 일부분이 면(23)의 위 아래로 배열되는바, 선(25)과 면(52)의 교차부는 면(23) 위에 있고, 선(25)과 면(24)의 교차부는 면(23) 아래에 있게 된다.The phrase "arranged in the plane of the continuous network area 30" means that the relatively thick area 50 includes a portion extending up and down the face 23. As shown in FIG. 2, a portion of thick region 50 extends along imaginary line 25. A portion of the region 50 extending along the imaginary line 25 is arranged above and below the face 23, where the intersection of the line 25 and the face 52 is above the face 23 and the line 25. ) And the intersection of face 24 will be below face 23.
두께(P, K)를 측정하는 과정 및 면(23)의 위치를 결정하여 영역(50)이 영역(30)의 면에 배열되어 있는지를 결정하는 과정은 하기의 "두께 및 높이의 측정"에서 설명한다.The process of measuring the thicknesses P and K and determining the position of the face 23 to determine whether the area 50 is arranged on the face of the area 30 are described below in "Measurement of Thickness and Height." Explain.
도 1 및 도 2에 도시된 종이 웨브와 대조적으로, 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 도 6에 도시된 종이 웨브(80)는 연속 망상조직의 면에 배열된 비교적 두꺼운 영역을 갖지 않는다. 미국 특허 제 4,637,859 호는 연속 망상조직(83)에 분산된 돔(84)을 개시하고 있다. 도 6에 있어서, 돔(84)은 망상조직(83)의 면에 배열되어 있지 않다. 그대신, 도 6에 도시된 바와 같이, 돔(84)의 하측면은 도 6에 도시된 면(23) 위에 배열되어 있다. 상기 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 유형의 종이 웨브의 현미경 사진은 도 7a에 도시하였고, 그러한 종이 웨브의 대향면은 도 7b 및 도 7c에 도시하였다.In contrast to the paper webs shown in FIGS. 1 and 2, the paper web 80 shown in FIG. 6 disclosed in US Pat. No. 4,637,859 has no relatively thick areas arranged on the side of continuous network. U. S. Patent No. 4,637, 859 discloses a dome 84 dispersed in a continuous network 83. In FIG. 6, the dome 84 is not arranged on the surface of the network 83. Instead, as shown in FIG. 6, the lower side of the dome 84 is arranged above the face 23 shown in FIG. 6. Photomicrographs of paper webs of the type disclosed in U.S. Patent No. 4,637,859 are shown in FIG. 7A and opposite surfaces of such paper webs are shown in FIGS. 7B and 7C.
따라서, 도 1 및 도 2에 도시한 종이 웨브(20)는 연속 망상조직(30)의 강도 이점과, 비교적 두꺼운 영역(50)으로부터 유도된 고밀도, 매크로 캘리퍼, 흡수성 및 유연도의 이점을 가질 수 있으면서도, 미국 특허 제 4,637,859 호에 도시된 유형의 종이에 비해 비교적 유연한 면(24)을 가질 수 있다.Thus, the paper web 20 shown in FIGS. 1 and 2 may have the advantages of strength of the continuous network 30 and of high density, macro calipers, absorbency and softness derived from the relatively thick area 50. While still having a relatively flexible face 24 as compared to paper of the type shown in US Pat. No. 4,637,859.
특히, 종이 웨브(20)는 표면 평활도(smoothness) 비가 약 1.15 이상, 바람직하게는 약 1.20 이상, 보다 바람직하게는 약 1.25 이상, 보다 더 바람직하게는 약 1.30 이상, 가장 바람직하게는 약 1.40 이상일 수 있으며, 이러한 표면 평활도 비는 면(22)의 평활도 값을 면(24)의 평활도 값으로 나눈 것이다.In particular, the paper web 20 may have a surface smoothness ratio of about 1.15 or greater, preferably about 1.20 or greater, more preferably about 1.25 or greater, even more preferably about 1.30 or greater, and most preferably about 1.40 or greater. The surface smoothness ratio is obtained by dividing the smoothness value of the face 22 by the smoothness value of the face 24.
일실시예에 있어서, 웨브(20)의 면(24)은 약 900 미만, 보다 바람직하게는 약 850 미만의 면 평활도 값을 가질 수 있다. 대향면(22)은 적어도 약 900, 보다 바람직하게는 적어도 약 1,000의 면 평활도 값을 가질 수 있다.In one embodiment, the surface 24 of the web 20 may have a surface smoothness value of less than about 900, more preferably less than about 850. Opposite surface 22 may have a surface smoothness value of at least about 900, more preferably at least about 1,000.
면의 평활도 값을 측정하는 방법은 하기의 "면 평활도"에서 설명한다. 면의 평활도 값은 면이 보다 조직화되고 덜 유연해질 수록 증가한다. 따라서, 비교적 낮은 면 평활도 값은 비교적 유연한 면을 나타낸다.The method for measuring the smoothness value of the face is described in the following "Face Smoothness". The smoothness value of the face increases as the face becomes more organized and less flexible. Thus, relatively low face smoothness values indicate a relatively flexible face.
본 발명의 종이 웨브(20)와 대조적으로, 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 유형의 종이 표본은 약 1.07의 면 평활도 비와, 대향면상에서 약 993 및 1,065의 면 평활도 값을 나타낼 수 있다.In contrast to the paper web 20 of the present invention, paper specimens of the type disclosed in US Pat. No. 4,637,859 can exhibit surface smoothness ratios of about 1.07 and surface smoothness values of about 993 and 1,065 on opposite surfaces.
종이 웨브(20)의 한가지 이점은 유연도를 제공하기 위한 비교적 유연한 면(24)과, 비교적 고부피 및 흡수성을 제공하기 위한 비교적 두꺼운 영역(50)과, 강도를 제공하기 위한 압축되고 비교적 얇은 비교적 고밀도의 망상조직 영역(30)을 조합한 것이다. 부가하여, 종이 웨브(20)는 후술하는 바와 같이 비교적 신속하고 능률적으로 형성되고 건조될 수 있다.One advantage of the paper web 20 is a relatively flexible face 24 to provide flexibility, a relatively thick area 50 to provide relatively high volume and absorbency, and a relatively compact and relatively thin to provide strength. It is a combination of the high density network area 30. In addition, the paper web 20 can be formed and dried relatively quickly and efficiently as described below.
비교적 유연한 면(24)을 갖는 종이 웨브(20)는 외부로 향한 유연한 면을 갖는 다층 티슈의 제조에 유용할 수 있다. 예를 들면, 2개 또는 그이상의 웨브(20)를 조합하여 다층 티슈를 형성할 수 있고, 그에따라, 다층 티슈의 2개의 외향면이 웨브(20)의 면(24)을 포함하며, 외부층의 면(22)이 내측을 향하도록 한다. 그러한 다층 티슈는 연속 망상조직 영역에 걸쳐 분산된 비교적 두꺼운 영역과 관련된 강도 및 부피 이점을 가질 수 있으면서도, 소비자가 느끼기에 비교적 메끈하고 유연한 외측면 촉감을 제공한다.Paper webs 20 having a relatively flexible face 24 may be useful for the manufacture of multilayer tissue having a flexible face outwardly. For example, two or more webs 20 can be combined to form a multi-layered tissue, such that two outward sides of the multi-layered tissue include the face 24 of the web 20 and the outer layer. Let the face 22 of face toward the inside. Such multilayer tissues may have strength and volume advantages associated with relatively thick areas dispersed throughout the continuous network area, while providing a relatively smooth and flexible outer tactile feel to the consumer.
그러한 2겹 티슈의 일예는 도 9d에 도시되어 있다. 2개의 웨브(20)는 제한적이지는 않지만, 접착제 접합, 기계식 접합, 초음파 접합 방법 및 그들의 조합을 포함하는 임의의 적절한 방식으로 마주한 관계로 함께 결합시킬 수 있다.One example of such a two-ply tissue is shown in FIG. 9D. The two webs 20 may be joined together in any suitable manner, including but not limited to, adhesive bonding, mechanical bonding, ultrasonic bonding methods, and combinations thereof.
종이 웨브(20)는 평방 미터당 약 7 내지 약 70 그램의 기본 중량을 갖는다. 종이 웨브(70)는 적어도 약 0.1mm, 보다 바람직하게는 적어도 약 0.2mm의 매크로 캘리퍼를 가지며, 약 0.12 입방센티미터당 그램(g/㎤)(매크로 캘리퍼로 나눈 기본 중량)의 전체 밀도를 가질 수 있다. 기본 중량, 매크로 캘리퍼 및 웨브의 전체 밀도를 측정하는 과정은 하기에 설명한다.Paper web 20 has a basis weight of about 7 to about 70 grams per square meter. The paper web 70 has a macro caliper of at least about 0.1 mm, more preferably at least about 0.2 mm, and may have a total density of about 0.12 grams per cubic centimeter (g / cm 3) (base weight divided by a macro caliper). have. The procedure for measuring the basis weight, macro caliper and overall density of the web is described below.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 종이 웨브(20)는 그램당 적어도 약 20 그램의 흡수 용량을 가질 수 있다. 흡수 용량의 측정 방법은 하기에 설명하기로 한다. 따라서, 종이 웨브(20)는 높은 전체 종이 웨브의 흡수성 이점과 함께, 종래의 펠트 압축 티슈 웨브와 주로 연관된 비교적 유연한 면의 이점을 갖는다.In addition, the paper web 20 of the type shown in FIGS. 1 and 2 may have an absorbent capacity of at least about 20 grams per gram. The method for measuring the absorption capacity will be described below. Thus, the paper web 20 has the advantage of a relatively soft side that is primarily associated with conventional felt compression tissue webs, along with the high absorbency advantage of the entire paper web.
웨브 지지 장치Web support device
도 8a 및 도 8b는 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 종이 웨브의 제조에 사용되는 웨브 지지 장치(200)를 도시한 것이다. 웨브 지지 장치(200)는 탈수 펠트층(220) 및 웨브 도안 층(web patterning layer)(250)을 포함한다. 웨브 지지 장치(200)는 웨브를 향한 제 1 측면(202) 및 대향 제 2 측면(204)을 갖는다. 웨브 지지 장치(200)는 제지기상의 종이 웨브를 건조시키고 그 종이 웨브에 패턴을 부여하기 위해 연속 펠트의 층으로 될 수 있다. 웨브 지지 장치(200)는 웨브를 향한 제 1 측면(202)이 도 8a에서 관찰자를 향하도록 도시하였다. 웨브를 향한 제 1 측면(202)은 제 1 웨브 접촉면 및 제 2 웨브 접촉면을 포함한다.8A and 8B illustrate a web support device 200 for use in the manufacture of paper webs of the type shown in FIGS. 1 and 2. The web support device 200 includes a dewatering felt layer 220 and a web patterning layer 250. The web support device 200 has a first side 202 and an opposite second side 204 facing the web. The web support device 200 may be a layer of continuous felt to dry the paper web on the paper machine and impart a pattern to the paper web. The web support device 200 is shown with the first side 202 facing the web facing the viewer in FIG. 8A. The first side 202 facing the web includes a first web contact surface and a second web contact surface.
도 8a 및 도 8b에 있어서, 제 1 웨브 접촉면은 펠트 층(220)의 제 1 펠트면(230)이다. 제 1 펠트면(230)은 제 1 높이(231)에 배치되어 있다. 제 1 펠트면(230)은 웨브에 접촉하는 펠트면이다. 펠트층(220)은 또한 대향 제 2 펠트 면(232)을 구비한다.8A and 8B, the first web contact surface is the first felt surface 230 of the felt layer 220. The first felt surface 230 is disposed at the first height 231. The first felt surface 230 is a felt surface in contact with the web. Felt layer 220 also has opposing second felt faces 232.
도 8a 및 도 8b에 있어서, 제 2 웨브 접촉면은 웨브 도안층(250)에 의해 제공된다. 펠트층(220)에 결합된 웨브 도안층(250)은 제 2 높이(261)에서 웨브 접촉 상면(260)을 갖는다. 제 1 높이(231)와 제 2 높이(261)간의 차이는 종이 웨브가 웨브 지지 장치(200)로 전달될 때 종이 웨브의 두께보다 작다. 면(260, 230)은 동일 높이에 배치되며, 그에 따라 높이(231, 261)는 동일하다. 변형예로, 면(260)은 면(230)의 약간 위에 위치하거나 또는 면(230)은 면(260)의 약간 위에 위치할 수 있다.8A and 8B, the second web contact surface is provided by the web pattern layer 250. The web pattern layer 250 coupled to the felt layer 220 has a web contact top surface 260 at a second height 261. The difference between the first height 231 and the second height 261 is less than the thickness of the paper web when the paper web is delivered to the web support device 200. Faces 260 and 230 are disposed at the same height, so that heights 231 and 261 are the same. Alternatively, face 260 may be positioned slightly above face 230 or face 230 may be positioned slightly above face 260.
높이 차이는 0.0 밀보다 크거나 동일하며 약 8.0 미만이다. 일실시예에 있어서, 하기에 설명하는 바와 같이 비교적 유연한 면(24)을 유지하기 위해서, 높이 차이는 약 6.0 밀(0.15㎜) 이하이며, 보다 바람직하게는 약 4.0 밀(0.10㎜) 이하이고, 가장 바람직하게는 약 2.0 밀(0.05㎜)이다. 탈수 펠트층(220)은 투수성이 있으며 제지 파이버의 습윤 웨브로부터 압축된 물을 수용하고 저장할 수 있다. 웨브 도안층(250)은 도 8a에 도시된 바와 같이, 연속 웨브 접촉 상면(260)을 구비할 수 있다. 변형예로, 웨브 도안층은 비연속적이거나 반연속적일 수 있다. 연속 상면(260)은 도 8c에 도시하였다.The height difference is greater than or equal to 0.0 mil and less than about 8.0. In one embodiment, the height difference is about 6.0 mils (0.15 mm) or less, more preferably about 4.0 mils (0.10 mm) or less, in order to maintain a relatively flexible surface 24, as described below. Most preferably about 2.0 mils (0.05 mm). The dewatering felt layer 220 is permeable and can receive and store compressed water from the wet web of papermaking fibers. The web pattern layer 250 may have a continuous web contact top surface 260, as shown in FIG. 8A. As a variant, the web pattern layer may be discontinuous or semicontinuous. Continuous top surface 260 is shown in FIG. 8C.
웨브 도안층(250)은 감광성 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 감광성 수지는 제 1 면(230)상에 액체로서 배치되고 이어서 방사에 의해 경화되는바, 웨브 도안층(250)중 일부가 제 1 펠트면(230)을 관통함으로써 제 1 펠트면(230)에 고정 접합된다. 웨브 경화층(250)은 펠트층(220)의 전체 두께를 통해 연장되지 않는 대신, 펠트층(220)의 두께중 약 절반 미만을 통해 연장되어, 웨브 지지 장치(200)의 가요성 및 압축성, 특히 펠트층(220)의 가요성 및 압축성을 유지시킨다.The web pattern layer 250 preferably includes a photosensitive resin. This photosensitive resin is disposed as a liquid on the first surface 230 and then cured by radiation, so that a portion of the web pattern layer 250 penetrates through the first felt surface 230 so that the first felt surface 230 Is fixed to the junction. The web cured layer 250 does not extend through the entire thickness of the felt layer 220, but instead extends through less than about half of the thickness of the felt layer 220, thereby providing flexibility and compressibility of the web support device 200. In particular, the flexibility and compressibility of the felt layer 220 is maintained.
적절한 탈수 펠트층(220)은 직조 필라멘트(244)로 형성된 지지 구조체에 바느질 등에 의해 접합된 천연 또는 합성 파이버를 포함한다. 부직 솜을 형성할 수 있는 적절한 재료는 한정적인 것은 아니지만 양모와 같은 천연 섬유와 폴리에스터 및 나일론과 같은 합성 섬유를 포함한다. 솜(240)을 형성할 수 있는 섬유는 9,000 미터의 필라멘트 길이당 약 3 내지 약 20 그램의 데니어(denier)를 가질 수 있다.Suitable dewatering felt layer 220 includes natural or synthetic fibers bonded by sewing or the like to a support structure formed of woven filament 244. Suitable materials capable of forming nonwoven cotton include, but are not limited to, natural fibers such as wool and synthetic fibers such as polyester and nylon. The fibers capable of forming the cotton 240 may have about 3 to about 20 grams of denier per filament length of 9,000 meters.
펠트층(220)은 층상화된 구조체를 가질 수 있고, 섬유 유형 및 크기의 혼합물을 포함할 수 있다. 펠트층(220)은 웨브로부터 수용된 물을 제 1 펠트면(230)으로부터 멀리, 또 제 2 펠트면(232)을 향하여 운반하는 것을 촉진시킬 수 있도록 형성되어 있다. 펠트층(220)은 제 1 펠트면(230)에 인접 배치된 미세하고 비교적 밀집되게 적층된 파이버를 구비할 수 있다. 펠트층(220)은 제 2 펠트면(232)에 인접한 펠트층(220)의 밀도 및 구멍 크기에 비해서 제 1 펠트면(230)에 인접한 비교적 고밀도 및 비교적 작은 구멍 크기를 가짐에 따라, 제 1 면(230)에 유입되는 물이 제 1 면(230)으로부터 멀리 운반된다.Felt layer 220 may have a layered structure and may include a mixture of fiber types and sizes. The felt layer 220 is formed to facilitate transporting water received from the web away from the first felt surface 230 and towards the second felt surface 232. The felt layer 220 may have fine and relatively densely stacked fibers disposed adjacent to the first felt surface 230. The felt layer 220 has a relatively high density and a relatively small hole size adjacent to the first felt surface 230 compared to the density and hole size of the felt layer 220 adjacent to the second felt surface 232, so that the first Water entering the face 230 is transported away from the first face 230.
탈수 펠트층(220)은 약 2㎜ 이상의 두께를 가질 수 있다. 일실시예에 있어서, 탈수 펠트층(220)은 약 2㎜ 내지 약 5㎜의 두께를 가질 수 있다.The dewatering felt layer 220 may have a thickness of about 2 mm or more. In one embodiment, the dewatering felt layer 220 may have a thickness of about 2 mm to about 5 mm.
트로칸의 명의로 된 1996년 1월 11일자 공고된 PCT 공고 WO 96/00812 호, 1996년 8월 22일자 공고된 WO 96/25555 호 및 1996년 8월 22일자 공고된 WO 96/25547 호; 1996년 8월 22일자 출원된 "제지에 사용하기 위해 기재에 수지를 가하는 방법"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제 08/701,600 호; 1996년 4월 30일자로 출원된 "패턴층을 갖는 고흡수/저반사 펠트"라는 명칭의 미국 특허 출원 제 08/640,452 호; 1996년 6월 28일자 출원된 "선택된 투과성이 있는 펠트를 갖는 습윤 압축된 티슈 페이퍼의 제조방법"이라는 명칭의 미국 특허 제 08/672,293 호를 감광성 수지를 탈수 펠트에 가하고 또 적절한 탈수 펠트를 폐쇄시키기기 위한 목적으로 본원에 참고로 인용한다.PCT publication WO 96/00812, issued January 11, 1996, in the name of Trocan, WO 96/25555 published August 22, 1996 and WO 96/25547 published August 22, 1996; US patent application Ser. No. 08 / 701,600, filed August 22, 1996, entitled "Method of Adding Resin to Substrate for Use in Papermaking;" US patent application Ser. No. 08 / 640,452, filed April 30, 1996, entitled "High Absorption / Low Reflection Felt with Pattern Layer"; U.S. Patent No. 08 / 672,293, filed June 28, 1996, entitled "Method for Making Wet Compressed Tissue Paper with Selected Permeable Felts," adds photosensitive resin to the dewatering felt and closes the appropriate dewatering felt. It is hereby incorporated by reference for the purpose of the instrument.
탈수층(220)은 분당 약 200 표준 입방 피트(standard cubic feet per minute)(scfm) 미만의 공기 투과성을 가질 수 있고, scfm 단위의 공기 투과성은 약 0.5 인치의 물의 탈수 펠트 두께를 가로지르는 압력차에서 펠트층의 1 평방 피트 영역을 통과하는 분당 공기 입방 피트의 수를 측정한 것이다. 일실시예에 있어서, 탈수 펠트층(220)은 약 5 내지 약 200 scfm, 보다 바람직하게는 약 100scfm 미만의 공기 투과율을 가질 수 있다.The dewatering layer 220 may have an air permeability of less than about 200 standard cubic feet per minute (scfm), and the air permeability in scfm is a pressure difference across the dewatering felt thickness of about 0.5 inches of water. Is a measure of the number of cubic feet of air per minute passing through a square foot area of the felt layer. In one embodiment, the dewatering felt layer 220 may have an air permeability of about 5 to about 200 scfm, more preferably less than about 100 scfm.
탈수 펠트층(220)은 평방 피트당 약 800 내지 약 2,000 그램의 기본 중량과, 입방 센티미터당 약 0.35 그램 내지 약 0.45 그램의 평균 밀도(기본 중량을 두께로 나눈 값)를 가질 수 있다. 웨브 지지 장치(200)의 공기 투과율은 펠트층(220)의 투과율보다 작거나 동일하다.The dewatering felt layer 220 may have a basis weight of about 800 to about 2,000 grams per square foot and an average density (base weight divided by thickness) of about 0.35 grams to about 0.45 grams per cubic centimeter. The air permeability of the web support device 200 is less than or equal to that of the felt layer 220.
하나의 적절한 펠트층(220)은 미국 위스콘신주 애플톤 소재의 애플톤 밀스 캄파니(Appleton Mills Company)에 의해 제조되는 상표명 Amflex 2 Press Felt 이다. 펠트층(220)은 약 3 밀리미터의 두께와, 약 1,400 gm/㎡의 기본 중량과, 약 30 scfm의 공기 투과율을 가질 수 있고, 또 3층 멀티필라멘트의 상부 및 하부 랩과 4층 케이블식 모노필라멘트의 가공방향 위브(weave)를 갖는 이층 지지 구조체를 가질 수 있다. 솜(240)은 제 1 면(230)에 약 3 데니어와 제 1 면(230) 하부의 솜 기재에 약 10 내지 15 데니어를 갖는 폴리에스터 파이버를 포함할 수 있다.One suitable felt layer 220 is the trade name Amflex 2 Press Felt manufactured by Appleton Mills Company, Appleton, WI. The felt layer 220 may have a thickness of about 3 millimeters, a basis weight of about 1,400 gm / m 2, an air permeability of about 30 scfm, and an upper and lower wrap of three-layer multifilament and a four-layer cabled mono It may have a two-layer support structure having a machining direction weave of the filament. Cotton 240 may include a polyester fiber having about 3 denier on first face 230 and about 10 to 15 denier on cotton substrate under first face 230.
도 8a에 도시된 웨브 지지 장치(200)는 다수의 별개의 개구부(270)가 내부에 형성된 연속 망상조직 웨브 접촉 상면(260)을 갖는 웨브 도안층(250)을 구비한다. 개구부(270)의 적절한 형상은 제한적인 것은 아니지만, 원형, 가공방향(도 8의 MD)으로 기다란 타원형, 다각형, 불규칙 형상 또는 이들의 혼합 형상을 포함한다. 연속 망상조직 상면(260)의 돌출면 영역은 도 8a에서 볼 때 웨브 지지 장치(200)의 돌출 영역의 약 5% 내지 약 75% 일 수 있고, 바람직하게는 웨브 지지 장치(200)의 돌출 영역의 약 25% 내지 약 50%이다.The web support device 200 shown in FIG. 8A includes a web pattern layer 250 having a continuous network web contact top surface 260 formed therein with a number of distinct openings 270 therein. Suitable shapes of the openings 270 include, but are not limited to, circular, elongated ovals, polygons, irregular shapes, or mixtures thereof in the processing direction (MD in FIG. 8). The protruding surface area of the continuous network top surface 260 may be from about 5% to about 75% of the protruding area of the web support device 200 as seen in FIG. 8A, preferably the protruding area of the web support device 200. From about 25% to about 50%.
도 8a에 도시된 실시예에 있어서, 연속 망상조직 상면(260)은 장치(200)의 돌출 영역의 입방 인치당 약 700 개 미만의 별개의 개구부(270)를 가질 수 있으며, 바람직하게는 도 8a에 도시된 바와 같이 장치의 돌출 영역의 평방 인치당 약 10 개 내지 약 400 개의 별개의 개구부(270)를 갖는다. 별개의 개구부(270)는 1987년 1월 20일자 허여된 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 바와 같이 가공 방향(MD) 및 횡가공방향(CD)으로 양측면으로 엇갈리게 배열될 수 있다. 일실시예에 있어서, 개구부(270)는 중첩되고 또 양측면으로 엇갈릴 수 있으며, 개구부의 크기 및 간격은 가공방향 및 횡가공방향 양자에 있어서 개구부(270)의 가장자리가 서로를 지나 연장되고 또 가공방향 또는 횡가공방향에 평행하게 작도된 임의의 선이 적어도 일부 개구부(270)를 통과하도록 설정된다.In the embodiment shown in FIG. 8A, the continuous network top surface 260 may have less than about 700 distinct openings 270 per cubic inch of protruding area of the device 200, and preferably in FIG. 8A. As shown there are about 10 to about 400 distinct openings 270 per square inch of protruding area of the device. The separate openings 270 may be staggered in both sides in the machining direction (MD) and transverse machining direction (CD), as disclosed in US Patent No. 4,637,859, issued January 20, 1987. In one embodiment, the openings 270 may overlap and intersect on both sides, the size and spacing of the openings extending beyond the edges of the openings 270 in both the processing direction and the transverse direction, and the processing direction. Or any line constructed parallel to the transverse direction is set through at least some openings 270.
제지 방법의 설명Explanation of Paper Making Method
본 발명에 따른 종이 구조체(20)는 도 9a, 9b 및 9c에 도시된 제지 장치로 제조할 수 있다. 도 9a를 참조하면, 본 발명의 종이 구조체(20)의 제조방법은 제지 파이버를 슬러리 형태로 수성 분산시키고, 헤드박스(500)로부터 제지 파이버의 슬러리를 다공성의 액체 투과성 성형 부재상에 배치시킨 다음, 성형 벨트(542)에 의해 지지된 제지 파이버(543)의 미형성 웨브를 형성하는 것에 의해 개시된다. 간단히 설명하기 위해, 성형 벨트(542)를 단일의 연속 포드리니어 와이어(Fourdrinier wire)로 도시하였다. 기술분야에 공지된 다양한 이중 와이어 성형기중 어떤 것이라도 사용할 수 있다는 점을 이해하게 될 것이다.The paper structure 20 according to the present invention can be manufactured with the papermaking apparatus shown in Figs. 9A, 9B and 9C. Referring to FIG. 9A, the method for manufacturing the paper structure 20 of the present invention is to water-disperse paper fibers in the form of a slurry, and to dispose the paper fibers slurry from the headbox 500 onto a porous liquid permeable molded member. And forming an unformed web of papermaking fiber 543 supported by the forming belt 542. For simplicity, the forming belt 542 is shown as a single continuous Poddrinier wire. It will be appreciated that any of a variety of double wire formers known in the art may be used.
다양한 목재 펄트는 본 발명에 사용되는 제지 파이버를 통상적으로 포함할 것으로 예상된다. 그러나, 면 라이너, 바가스, 레이온 등과 같은 기타 셀룰로스 섬유 펄프를 사용할 수도 있고, 그중 어떠한 것도 배제되지 않는다. 본원에 유용한 목재 펄프는 예를 들면 연마 목재, 열기계적 펄프 및 화학적 열 기계적 펄프(CTMP)를 포함하는 기계적 펄프 뿐만아니라 크라프트, 아황산염 및 황산염 펄프와 같은 화학적 펄프를 포함한다.It is anticipated that various wood pulp will typically include the paper fiber used in the present invention. However, other cellulose fiber pulp such as cotton liners, vargas, rayon, and the like may be used, none of which are excluded. Wood pulp useful herein includes, for example, mechanical pulp including abrasive wood, thermomechanical pulp and chemical thermomechanical pulp (CTMP), as well as chemical pulp such as kraft, sulfite and sulphate pulp.
활엽수 펄프(hardwood pulp) 및 침엽수 펄프(softwood pulp) 뿐만아니라 두가지 펄프의 혼합재를 사용할 수도 있다. 본 명세서에 사용한 활엽수 펄프라는 용어는 낙엽수(피자식물)의 목재 성분으로부터 파생된 섬유질 펄프를 의미하며, 침엽수 펄프는 침엽수(나자식물)의 목재 성분으로부터 파생된 섬유질 펄프이다. 평균 파이버 길이가 약 1.00㎜인 유칼립투스(eucalyptus)와 같은 활엽수 펄프가 연성이 중요한 하기에 설명하는 티슈 웨브에 적한 반면, 평균 파이버 길이가 약 2.5㎜인 북지(northern) 침엽수 목재 크라프트 펄프는 강도가 필요한 경우에 바람직하다. 또한, 재생지로부터 파생된 파이버를 본 발명에 적용할 수 있는데, 이러한 파이버는 최초의 제지를 용이하게 하기 위해 사용되는 충전재 및 접착제와 같은 기타 비섬유질 재료 뿐만아니라 임의의 또는 전체의 전술한 범주의 재료를 포함할 수도 있다.Hardwood pulp and softwood pulp as well as mixtures of the two pulp may be used. The term deciduous tree pulp as used herein refers to fibrous pulp derived from the wood component of deciduous trees (pizza plants), and coniferous pulp is fibrous pulp derived from the wood components of coniferous trees. Hardwood pulp, such as eucalyptus, with an average fiber length of about 1.00 mm, is suitable for tissue webs described below where ductility is important, while northern coniferous wood kraft pulp with an average fiber length of about 2.5 mm is required for strength. It is preferable in the case. In addition, fibers derived from recycled paper may be applied to the present invention, which fibers may be any or all of the foregoing categories as well as other non-fibrous materials such as fillers and adhesives used to facilitate original papermaking. It may also include.
종이 공급물은 습윤 강도 고착제, 건조 강도 고착제 및 화학적 연화 조성물과 같은 파이버 고착제를 포함하지만 여기에 한정되지는 않는 다양한 첨가물을 포함할 수 있다. 적절한 습윤 강도 고착제는 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 Hercules Inc.에 의해 KYMENE??이라는 상표명으로 판매되는 폴리아미드 에피클로로히드린 수지와 같은 재료를 포함하지만 여기에 한정되는 것은 아니다. 적절한 일시적 습윤 강도 고착제는 한정적인 것은 아니지만 미국 뉴욕주 뉴욕 소재의 National Starch Chemical Corporation에 의해 제조되는 NATIONAL STARCH?? 78-0080과 같은 수정된 전분 고착제를 포함한다. 적절한 건조 강도 고착제는 카르복실메틸 셀룰로스와 같은 재료 및 ACCO?? 711과 같은 양이온 중합체를 포함한다. 건조 강도 재료의 ACCO?? 711 계는 미국 뉴저지주 웨인 소재의 American Cyanamid Company로부터 구입할 수 있다.The paper feed may include various additives, including but not limited to fiber binders such as wet strength binders, dry strength binders, and chemical softening compositions. Suitable wet strength binders include, but are not limited to, materials such as polyamide epichlorohydrin resin sold under the tradename KYMENE® by Hercules Inc. of Wilmington, Delaware, USA. Suitable temporary wet strength binders include, but are not limited to, the NATIONAL STARCH® manufactured by National Starch Chemical Corporation, New York, NY. Modified starch binders such as 78-0080. Suitable dry strength binders are materials such as carboxymethyl cellulose and ACCO®. Cationic polymers such as 711. ACCO of dry strength material The 711 series can be purchased from American Cyanamid Company, Wayne, NJ.
바람직하게는, 성형 와이어상에 배치되는 종이 공급물은 와이어의 건조시에 소정의 파이버간의 접합의 형성을 억제시키기 위해 박리제를 포함한다. 이러한 박리제는 건조 크레이핑 가공에 의해 웨브에 제공되는 에너지와 조합하여 웨브의 일부분의 부피를 감소시키는 결과를 초래한다. 일실시예에 있어서, 둘 또는 그이상의 층 사이에 위치된 중간 파이버층을 형성하는 파이버에 박리제를 가할 수 있다. 중간층은 파이버의 외부층 사이의 박리층으로 작용한다. 따라서, 크레이핑 에너지는 박리제를 따라 웨브의 일부분의 부피를 감소시킬 수 있다. 웨브의 부피감소에 의해 공간부(310)(도 16 참조)가 발생될 수 있다.Preferably, the paper feed disposed on the forming wire comprises a release agent to inhibit the formation of a bond between the fibers upon drying the wire. Such release agents, in combination with the energy provided to the web by dry creping, result in a reduction in the volume of a portion of the web. In one embodiment, a releasing agent may be added to the fibers to form an intermediate fiber layer positioned between two or more layers. The intermediate layer acts as a release layer between the outer layers of the fiber. Thus, creping energy can reduce the volume of a portion of the web along the release agent. Space portion 310 (see FIG. 16) may be generated by volume reduction of the web.
그 결과, 웨브는 양키 드럼상에서 효과적으로 건조시키기 위한 비교적 유연한 면을 갖도록 형성될 수 있다. 그러나, 크레이핑 블레이드에서 부피 감소로 인해, 건조 웨브는 또한 연속 망상조직의 비교적 고밀도 영역을 포함하는 밀도가 상이한 영역과, 크레이핑 가공에 의해 형성되는 별개의 비교적 저밀도 영역을 가질 수 있다.As a result, the web can be formed to have a relatively flexible face for effectively drying on a Yankee drum. However, due to volume reduction in the creping blades, the dry web may also have different densities, including relatively high density areas of continuous network, and distinct relatively low density areas formed by creping.
적절한 박리제는 판(Phan) 등의 1994년 1월 18일자 미국 특허 제 5,279,767 호에 개시된 것과 같은 화학적 연화 조성물을 포함한다. 적절한 생물적분해가능한 화학적 연화 조성물은 판 등의 1994년 5월 14일자 허여된 미국 특허 제 5,312,522 호에 개시되어 있다. 미국 특허 제 5,279,767 호 및 제 5,312,522 호는 본원에 참고로 인용된다. 그러한 화학적 연화 조성물은 웨브를 구성하는 파이버의 하나 또는 그이상의 층에 파이버간의 접합을 억제시키기 위한 박리제로서 사용될 수 있다.Suitable release agents include chemical softening compositions, such as those disclosed in US Pat. No. 5,279,767, issued January 18, 1994 to Phan et al. Suitable biodegradable chemical softening compositions are disclosed in US Pat. No. 5,312,522, issued May 14, 1994 to Pan et al. U.S. Patents 5,279,767 and 5,312,522 are incorporated herein by reference. Such chemical softening compositions can be used as a releasing agent to inhibit bonding between fibers in one or more layers of the fibers that make up the web.
웨브(20)를 형성하는 파이버의 하나 또는 그이상의 층에 파이버의 박리를 제공하는 하나의 적절한 연화제는 DiEster Di(촉감이 굳은) 탈로우 디메틸 염화 암모늄(Tallow Dimethyl Ammonium Chloride)을 포함하는 제지 첨가제이다. 적절한 연화제는 미국 코넥티컷주 그린위치 소재의 Witco Company로부터 구입가능한 상표명 ADOGEN?? 제지 첨가제이다.One suitable emollient that provides delamination of fibers to one or more layers of fibers forming the web 20 is a papermaking additive comprising DiEster Di (Tallow Dimethyl Ammonium Chloride). . Suitable softeners are commercially available from the Witco Company, Greenwich, Connecticut. Paper additive.
미형성 웨브(543)는 물 이외의 액체의 분산을 사용할 수 있다 하더라도, 제지 파이버의 수성 분산으로부터 제조되는 것이 바람직하다. 파이버는 약 0.1 내지 약 0.3%의 일관도를 갖도록 운반 액체내에 분산된다. 확산액, 슬러리, 웨브 또는 기타 시스템의 점도는 고려대상인 시스템내의 건조 파이버의 중량을 시스템의 총 중중량으로 나눌 때 얻는 몫의 100배로 규정된다. 파이버 중량은 항상 매우 건조한 파이버를 기초로 표현된다.Unformed web 543 is preferably made from an aqueous dispersion of papermaking fibers, although dispersions of liquids other than water can be used. The fibers are dispersed in the carrier liquid to have a consistency of about 0.1 to about 0.3%. The viscosity of the diffusion, slurry, web, or other system is defined as 100 times the share obtained when the weight of the dry fiber in the system under consideration is divided by the total weight of the system. Fiber weights are always expressed on the basis of very dry fibers.
미형성 웨브(543)는 도 9a에 도시된 바와 같이 연속 제지 공정에서 형성될 수 있거나, 또는 변형예로 핸드시트 제조 공정과 같은 일괄 공정을 사용할 수 있다. 제지 파이버의 분산물이 성형 벨트(542)상에 배치된 후에, 미형성 웨브(543)는 당업계에 공지된 기법에 의해 수성 분산 매체의 일부분의 제거에 의해서 형성된다. 미형성 웨브는 대체로 단평면이고, 또 임의의 적절한 성형 벨트(542)를 사용하여 실질적으로 부드러운 거시적 단평면의 제 1 면 및 제 2 면을 갖도록 형성된다.Unformed web 543 may be formed in a continuous papermaking process as shown in FIG. 9A, or alternatively, may use a batch process, such as a handsheet manufacturing process. After the dispersion of paper fiber is placed on the forming belt 542, the unformed web 543 is formed by removal of a portion of the aqueous dispersion medium by techniques known in the art. Unformed webs are generally flat, and are formed using any suitable forming belt 542 to have first and second surfaces of a substantially smooth macroscopic flat surface.
진공 박스, 성형 보드, 하이드로포일 등은 분산물로부터 탈수를 수행하는데 유용하다. 미형성 웨브(543)는 복귀 롤(502) 둘레의 성형 벨트(542)와 함께 이동하며, 웨브 지지 장치(200)에 근접하게 된다.Vacuum boxes, forming boards, hydrofoils and the like are useful for carrying out dehydration from dispersions. The unformed web 543 moves with the forming belt 542 around the return roll 502 and is in close proximity to the web support device 200.
종이 구조체(20)의 제조에 있어서 후속 단계는 미형성 웨브(543)를 성형 벨트(542)로부터 지지 장치(200)로 이동시키고 운반 웨브[도 9b에 참조부호(545)로 표시됨]를 지지 장치(200)의 제 1 측면(202)상에 지지하는 것을 포함한다. 미형성 웨브는 지지 장치(200)로 운반되는 시점에 약 5 내지 약 20%의 일관도를 갖는 것이 바람직하다.A subsequent step in the manufacture of the paper structure 20 is to move the unformed web 543 from the forming belt 542 to the support device 200 and to support the transport web (indicated by reference numeral 545 in FIG. 9B). Support on the first side 202 of the 200. The unformed web preferably has a consistency of about 5 to about 20% at the time it is delivered to the support device 200.
웨브는 운반 지지 장치(200)로 운반되는바, 웨브(545)의 제 1 면(547)이 지지 장치(200)의 면(202)상에 지지되어 그것에 일치하며 웨브(545)의 일부는 면(260)상에 지지되고 또 웨브의 다른 일부는 펠트면(230)상에 지지되도록 운반된다. 웨브의 제 2 면(549)은 실질적으로 부드러운 거시적 단평면 형태로 유지된다. 도 9b를 참조하면, 웨브 지지 장치(200)의 면(260)과 면(230)간의 높이 차이는 충분히 작아서 웨브가 지지 장치(200)로 운반될 때 미형성 웨브의 제 2 면이 실질적으로 부드럽고 거시적인 단평면으로 남아 있다. 특히, 면(260)과 면(230)간의 높이 차이는 운반 시점에서 미형성 웨브의 두께보다 작아야 한다.The web is conveyed to the conveying support device 200 in which a first face 547 of the web 545 is supported on and conforms to the face 202 of the support device 200, and a portion of the web 545 is faced. Supported on 260 and other portions of the web are carried to be supported on felt surface 230. The second face 549 of the web is maintained in a substantially smooth macroscopic planar shape. 9B, the height difference between face 260 and face 230 of web support device 200 is sufficiently small that the second face of the unformed web is substantially smooth when the web is transported to support device 200. It remains a macroscopic plane. In particular, the height difference between face 260 and face 230 should be less than the thickness of the unformed web at the time of delivery.
미형성 웨브(543)에 상이한 유체 압력을 인가하는 것에 의해서 적어도 부분적으로 미형성 웨브(543)를 지지 장치(200)로 운반하는 단계를 제공할 수 있다. 예를 들면, 미형성 웨브(543)는 진공 슈 또는 진공 롤과 같은 도 9a에 도시된 진공 소스(600)에 의해서 성형 벨트(542)로부터 지지 장치(200)로 진공으로 운반될 수 있다. 또한 하나 또는 그이상의 진공 소스(620)를 미형성 웨브 전달 시점의 하류에 제공하여 추가의 탈수를 제공할 수 있다.The application of different fluid pressures to the unformed web 543 may provide at least partially conveying the unformed web 543 to the support device 200. For example, the unformed web 543 may be conveyed from the forming belt 542 to the support device 200 by the vacuum source 600 shown in FIG. 9A, such as a vacuum shoe or vacuum roll. One or more vacuum sources 620 may also be provided downstream of the unformed web delivery time point to provide additional dehydration.
웨브(545)는 장치에서 가공방향(도 9a의 MD)으로 운반되어 진공 압력 롤(900) 및 가열된 양키 건조기 드럼(880)의 단단한 면(875) 사이에 제공된 닙(800)으로 운반된다. 도 9c를 참조하면, 스팀 후드(steam hood)(2800)는 닙(800)의 직상류에 위치되어 있다. 웨브(545)의 면(547)이 진공 압력 롤(900)의 진공 제공부(920) 위로 운반될 때 스팀 후드(2800)는 웨브(545)의 면(549) 위로 증기를 지향시킨다.The web 545 is conveyed in the apparatus in the processing direction (MD of FIG. 9A) to a nip 800 provided between the vacuum pressure roll 900 and the rigid side 875 of the heated Yankee dryer drum 880. With reference to FIG. 9C, a steam hood 2800 is located upstream of the nip 800. Steam hood 2800 directs steam over face 549 of web 545 when face 547 of web 545 is carried over vacuum provision 920 of vacuum pressure roll 900.
스팀 후드(2800)는 진공 제공부(920)의 섹션에 대향되게 장착된다. 진공 제공부(920)는 증기를 웨브(545)와 펠트층(220)으로 끌어당긴다. 스팀 후드(2800)에 의해 제공된 증기는 종이 웨브(545) 및 펠트층(220)에서 물을 가열하여 웨브 및 펠트층(220)의 물의 점도를 감소시킨다. 따라서, 웨브 및 펠트층(220)의 물은 롤(900)에 의해 제공되는 진공에 의해 보다 용이하게 제거될 수 있다.The steam hood 2800 is mounted opposite to the section of the vacuum provider 920. The vacuum provider 920 draws steam into the web 545 and the felt layer 220. The steam provided by the steam hood 2800 heats water in the paper web 545 and felt layer 220 to reduce the viscosity of the water in the web and felt layer 220. Thus, water in web and felt layer 220 can be more easily removed by the vacuum provided by roll 900.
스팀 후드(2800)는 약 15psi 이하의 압력에서 건조 파이버의 파운드당 약 0.3 파운드의 포화 증기를 제공할 수 있다. 진공 제공부(920)는 약 1 내지 약 15 인치의 수소의 진공을 제공하고, 바람직하게는 면(240)에서 약 3 내지 약 12 인치의 수소의 진공을 제공한다. 적절한 진공 압력 롤(900)은 Winchester Roll Products에 의해 제조되는 흡입 롤이다. 적절한 스팀 후드(2800)는 캐나다 브리티쉬 콜럼비아 노오스 밴쿠버 소재의 Measurex-Devron Company에 의해 제조되는 모델명 D5A 이다.Steam hood 2800 may provide about 0.3 pounds of saturated steam per pound of dry fiber at a pressure of about 15 psi or less. The vacuum provider 920 provides a vacuum of about 1 to about 15 inches of hydrogen, and preferably provides a vacuum of about 3 to about 12 inches of hydrogen on the side 240. Suitable vacuum pressure roll 900 is a suction roll manufactured by Winchester Roll Products. Suitable steam hood 2800 is model D5A manufactured by Measurex-Devron Company of North Vancouver, British Columbia, Canada.
진공 제공부(920)는 진공 소스(도시 않됨)와 소통되어 있다. 진공 제공부(920)는 롤(900)의 회전면(910)에 대해 정지되어 있다. 회전면(910)은 드릴가공되거나 홈이 형성될 수 있으며, 이 면을 통해 진공이 면(240)에 제공된다. 면(910)은 도 9c에 도시된 방향으로 회전한다. 웨브 및 지지 장치(200)가 스팀 후드(2800)를 통해 또 닙(800)을 통해 운반될 때 진공 제공부(920)는 웨브 지지 장치(200)의 면(204)에 진공을 제공한다. 하나의 진공 제공부(920)를 도시하였지만, 다른 실시예에 있어서는 개별 진공 제공부를 제공하는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 개별 진공부는 지지 장치(200)가 롤(900) 둘레를 이동할 때 면(204)에 상이한 진공을 각각 제공한다.The vacuum provider 920 is in communication with a vacuum source (not shown). The vacuum provider 920 is stationary with respect to the rotating surface 910 of the roll 900. The rotating surface 910 may be drilled or grooved through which a vacuum is provided to the surface 240. Face 910 rotates in the direction shown in FIG. 9C. The vacuum provider 920 provides a vacuum to the face 204 of the web support device 200 when the web and support device 200 is transported through the steam hood 2800 and through the nip 800. Although one vacuum provider 920 is shown, in other embodiments it may be desirable to provide a separate vacuum provider. These individual vacuums each provide a different vacuum to the face 204 as the support device 200 moves around the roll 900.
양키 건조기는 증기 가열식 강 또는 아이언 드럼을 포함하는 것이 통상적이다. 도 9c를 참조하면, 웨브(545)는 지지 장치(200)상에 지지된 닙(800)으로 운반되어, 웨브의 실질적으로 부드러운 제 2 면(549)이 면(875)으로 운반될 수 있도록 한다. 웨브가 면(875)에 운반되는 지점 이전의 닙의 상류에서, 노즐(890)은 면(875)에 접착제를 도포한다.Yankee dryers typically include steam heated steel or iron drums. Referring to FIG. 9C, the web 545 is conveyed to the nip 800 supported on the support device 200 such that a substantially smooth second side 549 of the web can be conveyed to the side 875. . Upstream of the nip prior to the point where the web is conveyed to face 875, nozzle 890 applies adhesive to face 875.
이 접착제는 폴리비닐 알콜계 접착제일 수 있다. 변형예로, 이 접착제는 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 Hercules Company에 의해 제조되는 CREPTROL?? 브랜드 접착제 일 수 있다. 그밖의 다른 접착제도 사용할 수 있다. 일반적으로, 웨브가 양키 드럼(880)에 약 45% 이상의 일관도로 운반되는 실시예의 경우에, 폴리비닐 알콜계 크레이핑 접착제를 사용할 수 있다. 약 40% 이하의 일관도에서, CREPTROL?? 접착제와 같은 접착제를 사용할 수 있다.This adhesive may be a polyvinyl alcohol-based adhesive. As an alternative, the adhesive is a CREPTROL® manufactured by Hercules Company of Wilmington, Delaware, USA. It can be brand adhesive. Other adhesives may also be used. Generally, for embodiments where the web is delivered to Yankee drum 880 in a consistency of at least about 45%, a polyvinyl alcohol-based creping adhesive may be used. At a consistency of less than about 40%, CREPTROL ?? Adhesives such as adhesives can be used.
이 접착제는 여러가지 방식으로 웨브에 직접 또는 간접[양키 드럼면(875)에 가하는 것에 의해] 도포될 수 있다. 예를 들면, 접착제는 미세 적하 형태로 웨브상에 또는 양키 드럼면(875)상에 분무될 수 있다. 변형예로, 접착제는 접착제 롤 또는 브러시에 의해 면(875)에 도포될 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 헤드박스(500)내의 종이 공급물에 접착제를 가하는 것 등에 의해 제지기의 습윤 말단에 있는 종이 공급물에 크레이핑 접착제를 도포할 수 있다. 양키 드럼(880)상에 건조된 종이 파이버의 매톤 마다 약 2 파운드 내지 약 4 파운드의 접착제를 가할 수 있다.This adhesive can be applied to the web directly or indirectly (by applying to Yankee drum face 875) in a number of ways. For example, the adhesive can be sprayed onto the web or on the Yankee drum face 875 in the form of microdrops. As an alternative, the adhesive may be applied to the face 875 by an adhesive roll or brush. In another embodiment, the creping adhesive may be applied to the paper feed at the wet end of the paper machine, such as by applying adhesive to the paper feed in the headbox 500. About 2 pounds to about 4 pounds of adhesive may be applied to every ton of dried paper fiber on Yankee drum 880.
웨브가 닙(800)을 통해 지지 장치(200)상에 운반될 때, 롤(900)의 진공 제공부(920)는 웨브 지지 장치(200)의 면(240)에 진공을 제공한다. 또한, 웨브가 압력 롤(900)과 건조기면(875) 사이에서 닙(800)을 통해 지지 장치(200)상에 운반됨에 따라, 웨브 지지 장치(200)의 웨브 도안층(250)은 면(260)에 대응하는 패턴을 웨브(545)의 제 1 면(547)에 부여한다. 제 2 면(549)은 실질적으로는 부드러운 거시적 단평면 면이기 때문에, 제 2 면(549)의 실질적으로 전체는 웨브가 닙(800)을 통해 운반됨에 따라 건조기 면(875)에 대해 위치되고 이 면에 고착된다. 웨브가 닙을 통해 운반됨에 따라, 제 2 면(549)은 실질적으로 부드러운 거시적 단평면 형태로 유지될 부드러운면(875)에 접해 위치된다. 따라서, 사전설정된 패턴을 웨브(545)의 제 1 면(547)에 부여할 수 있음과 아울러, 제 2 면(549)은 실질적으로 부드럽게 유지된다. 웨브(545)가 면(875)으로 운반되고 또 면(260)의 패턴이 웨브에 부여될 때 웨브(545)는 약 20% 내지 약 60%의 일관도를 갖는 것이 바람직하다.When the web is carried on the support device 200 through the nip 800, the vacuum provider 920 of the roll 900 provides a vacuum to the face 240 of the web support device 200. In addition, as the web is transported on the support device 200 through the nip 800 between the pressure roll 900 and the dryer face 875, the web pattern layer 250 of the web support device 200 has a surface ( A pattern corresponding to 260 is imparted to the first face 547 of the web 545. Since the second face 549 is a substantially smooth macroscopic planar face, substantially the entirety of the second face 549 is positioned relative to the dryer face 875 as the web is transported through the nip 800. Sticks to cotton As the web is transported through the nip, the second face 549 is positioned against the smooth face 875 that will be maintained in a substantially smooth macroscopic cross-sectional shape. Thus, a predetermined pattern can be imparted to the first face 547 of the web 545, while the second face 549 remains substantially smooth. It is preferred that the web 545 has a consistency of about 20% to about 60% when the web 545 is transported to the face 875 and the pattern of the face 260 is imparted to the web.
웨브가 닙(800)을 통해 운반됨에 따라, 가열면(875)은 웨브(545)내의 물을 가열시킬 수 있을 것으로 여겨진다. 진공 압력 롤(900)에 의해 제공되는 진공은 웨브 인쇄층(web imprinting layer)(250)으로 덮혀있지 않은 펠트층(220)의 일부분을 통해 웨브로부터 비등수(boiling water)를 흡수한다.As the web is transported through the nip 800, it is believed that the heating surface 875 may heat the water in the web 545. The vacuum provided by the vacuum pressure roll 900 absorbs boiling water from the web through a portion of the felt layer 220 that is not covered with a web imprinting layer 250.
이론적으로 제한됨이 없이, 제 2 면(549)의 실질적으로 전체가 양키 드럼면(875)에 대해 위치되는 결과, 양키 드럼면상에서 웨브(545)의 건조는 양키 드럼면에 대해 제 2 면의 선택된 부분만을 갖는 웨브에 의해서 이루어지는 것 보다 더 효과적으로 수행된다. 특히, 실질적으로 전체의 제 2 면(549)을 양키 드럼면(875)에 대향하여 위치시키는 것에 의해, 부피 및 평활도를 가지며 또 적어도 약 8l lbs/3000 ft2, 바람직하게는 적어도 약 10 lbls/3000 ft2의 기본 중량을 갖는 전술한 도안된 종이를 약 50% 미만, 보다 바람직하게는 약 30% 미만의 일관도로부터 적어도 약 90%, 보다 바람직하게는 적어도 약 95%의 일관도로 양키 드럼(880)상에서 건조시킬 수 있음과 아울러, 적어도 약 4,500ft/min, 보다 바람직하게는 적어도 약 5,000ft/min의 웨브 속도에서 시간당 적어도 약 11 톤의 탈수 속도로 탈수시킬 수 있다.Without being theoretically limited, as a result of substantially the entirety of the second face 549 being located relative to the Yankee drum face 875, drying of the web 545 on the Yankee drum face has been selected on the second face relative to the Yankee drum face. It is more effectively performed than by a web having only parts. In particular, by positioning substantially the entire second face 549 opposite the Yankee drum face 875, it has a volume and smoothness and is at least about 8 l lbs / 3000 ft 2 , preferably at least about 10 lbls / The above-described draft paper having a basis weight of 3000 ft 2 was used in Yankee drums with a consistency of less than about 50%, more preferably less than about 30%, and at least about 90%, more preferably at least about 95% 880), as well as dehydration at a dewatering rate of at least about 11 tonnes per hour at a web speed of at least about 4,500 ft / min, more preferably at least about 5,000 ft / min.
특히, 본 발명은 적어도 약 8l lbs/3000 ft2, 보다 바람직하게는 적어도 약 10 lbls/3000 ft2의 기본 중량을 갖는 웨브(545)를 적어도 약 4,500 ft/min의 양키 드럼 속도로 양키 드럼상에서 비교적 낮은 일관도로부터 비교적 높은 일관도로 건조시킬 수 있는 것으로 생각된다. 특히, 본 발명은 상기 기본 중량 특성을 갖는 웨브(545)를 양키 드럼상에서 적어도 약 4,500 ft/min, 보다 바람직하게는 적어도 약 5,000 ft/min, 가장 바람직하게는 적어도 약 6,000 ft/min의 웨브 속도로, 약 30% 미만, 보다 바람직하게는 약 25% 미만의 일관도[웨브가 드럼(88)에 운반될 때]로부터 적어도 약 90%, 보다 바람직하게는 적어도 약 95%[웨브가 크레이핑에 의해서 드럼으로부터 제거될 때]의 일관도로 건조시킬 수 있는 것으로 생각된다.In particular, the present invention provides a web 545 having a basis weight of at least about 8 l lbs / 3000 ft 2 , more preferably at least about 10 lbls / 3000 ft 2 , on a Yankee drum at a Yankee drum speed of at least about 4,500 ft / min. It is believed that it is possible to dry from a relatively low consistency to a relatively high consistency. In particular, the present invention provides a web speed of at least about 4,500 ft / min, more preferably at least about 5,000 ft / min, most preferably at least about 6,000 ft / min on a Yankee drum. At least about 90%, more preferably at least about 95% from the consistency (when the web is transported to the drum 88) of less than about 30%, more preferably less than about 25%. It is thought that it can be dried in a consistent manner when removed from the drum.
대조적으로, 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 연속 망상조직 및 별개의 돔과 3,000 입방 피트당 적어도 약 10 파운드의 기본 중량을 갖는 건조지의 양키 건조기 속도는 종이가 양키 드럼상에 존재하는 약 30% 내지 약 90%의 일관도로부터 건조되는 경우 3,500 ft/min 만큼 높을 수 없는 것으로 생각된다. 전형적으로, 미국 특허 제 4,637,859 호에 도시된 유형의 종이는 양키 드럼으로의 운반시에 약 60% 내지 약 70%의 일관도를 갖도록 양키 드럼의 상류에세 예비건조된다. 이론적으로 한정됨이 없이, 미국 특허 제 4,637,859 호에 도시된 유형의 종이를 예비건조기를 사용하지 않고 건조시킨다면, 양키 건조기 속도는 약 3,000 ft/min 미만으로 제한되는 것으로 생각된다.In contrast, the Yankee dryer speed of a dry paper having a continuous network and a separate dome disclosed in US Pat. No. 4,637,859 and a basis weight of at least about 10 pounds per 3,000 cubic feet is from about 30% to about paper present on a Yankee drum. It is believed that drying from 90% consistency cannot be as high as 3,500 ft / min. Typically, paper of the type shown in US Pat. No. 4,637,859 is pre-dried upstream of the Yankee drum to have a consistency of about 60% to about 70% upon delivery to the Yankee drum. Without being bound by theory, it is believed that if the paper of the type shown in US Pat. No. 4,637,859 is dried without the use of a predryer, the Yankee dryer speed is believed to be limited to less than about 3,000 ft / min.
종이 구조체(20)의 형성에 있어서 최종 단계는, 도 9a에 도시된 바와 같이 웨브(545)를 닥터 블레이드(1000)에 의해서 면(875)으로부터 크레이핑 가공하는 것을 포함한다. 이론적으로 제한됨이 없이, 닥터 블레이드(1000)에 의해서 웨브(545)에 부여되는 에너지는 웨브의 적어도 소정 부분, 특히 웨브 도안면(260)에 의해 부여되지 않는 웨브 부분의 부피를 증가시키거나 또는 밀도를 감소시킨다. 따라서, 웨브를 닥터 블레이드(1000)에 의해 면(875)으로부터 크레이핑하는 단계는 웨브의 제 1 면에 부여된 패턴에 대응하는 조밀하고 비교적 얇은 제 1 영역과, 비교적 두꺼운 제 2 영역을 갖는 웨브를 제공한다. 일반적으로, 닥터 블레이드는 약 25°의 경사각을 가지며, 약 81°의 충돌각을 제공하도록 양키 건조기에 대해 위치설정된다.The final step in the formation of the paper structure 20 involves creping the web 545 from the face 875 by the doctor blade 1000 as shown in FIG. 9A. Without being theoretically limited, the energy imparted to the web 545 by the doctor blade 1000 may increase the volume or increase the volume of at least a predetermined portion of the web, particularly the portion of the web that is not imparted by the web pattern surface 260. Decrease. Thus, creping the web from the face 875 by the doctor blade 1000 may comprise a web having a dense, relatively thin first region corresponding to a pattern imparted to the first face of the web, and a relatively thick second region. To provide. In general, the doctor blade has an inclination angle of about 25 ° and is positioned relative to the Yankee dryer to provide a collision angle of about 81 °.
도 2에 도시된 종이 구조체(20)는 연속 영역(30) 및 별개의 영역(50)에서 크레이핑 가공으로 인해 단축되어 있다. 영역(30)에서의 크레이핑 빈도는 영역(50)에서의 크레이핑 빈도와는 상이하다. 일반적으로, 영역(50)에서의 크레이핑 빈도는 연속 망상조직(30)에서의 크레이핑 빈도보다 낮다.The paper structure 20 shown in FIG. 2 is shortened due to creping in the continuous region 30 and the separate region 50. The creping frequency in region 30 is different from the creping frequency in region 50. In general, the creping frequency in region 50 is lower than the creping frequency in continuous network 30.
변형 실시예에 있어서, 웨브 인쇄장치(즉, 웨브 지지 장치)(200)는 도 8c에 평면도로 도시된 바와 같이 탈수 펠트층(220)에 접합된 다수의 별개의 웨브 접촉 상면(260)을 규정하는 수지 도안층(250)을 포함할 수 있다. 도 8c에 있어서, 웨브에 접촉하는 펠트면(230)은 별개의 면(260)을 둘러싸는 연속 망상조직의 형태로 되어 있다. 그러한 장치는 본 발명에 따른 종이 웨브의 형태로 사용될 수 있고, 종이 구조체는 비교적 얇은 연속 망상조직 영역에 걸쳐 분산된 다수의 비교적 얇은 별개의 영역을 포함한다.In a variant embodiment, the web printing device (ie, web support device) 200 defines a number of separate web contact tops 260 bonded to the dewatering felt layer 220 as shown in plan view in FIG. 8C. The resin pattern layer 250 may be included. In FIG. 8C, the felt surface 230 in contact with the web is in the form of a continuous network surrounding a separate surface 260. Such a device can be used in the form of a paper web according to the invention, wherein the paper structure comprises a plurality of relatively thin discrete areas dispersed over a relatively thin continuous network area.
본 발명의 다른 변형 실시예에 있어서, 웨브 지지 장치(200)는 직조 필라멘트의 패브릭을 포함하는 다공성 배경 요소(foraminous background element)상에 배치된 수지층을 포함할 수 있다. 도 14a 내지 도 15c를 참조하면, 지지 장치(200)는 직조 패브릭(1220)상에 배치된 수지층(250)을 포함할 수 있다. 수지층(250)은 도 14a에 도시된 바와 같이 별개의 개구부(270)를 형성하는 연속 망상조직 웨브 접촉면(260)을 갖는다. 직조 패브릭(1220)은 가공방향 필라멘트(1242) 및 횡가공방향 필라멘트(1241)를 포함한다.In another variant of the invention, the web support device 200 may comprise a resin layer disposed on a foraminous background element comprising a fabric of woven filaments. Referring to FIGS. 14A-15C, the support device 200 may include a resin layer 250 disposed on the woven fabric 1220. The resin layer 250 has a continuous network web contact surface 260 that forms a separate opening 270 as shown in FIG. 14A. Woven fabric 1220 includes a machining filament 1242 and a transverse filament 1241.
도 14a 및 도 14b에 있어서, 제 1 높이(1231)의 제 1 웨브 접촉면은 필라멘트(1241, 1242)의 교차점에 배치된 별개의 너클면(knuckle surface)(1230)에 의해 제공된다. 필라멘트(1241, 1242)의 상면은 비교적 평탄한 대체로 타원형 형상(타원 형상의 세부는 도 14a에 도시하지 않음)의 너클면(1230)을 제공하도록 사포로 닦거나 연마할 수 있다. 제 2 웨브 접촉면은 웨브 도안층(250)에 의해 제공된다. 직조 패브릭(1220)에 결합된 웨브 도안층(250)은 제 2 높이(261)에 웨브 접촉 상면(260)을 구비한다.14A and 14B, the first web contact surface of the first height 1231 is provided by separate knuckle surfaces 1230 disposed at the intersections of the filaments 1241 and 1242. The top surfaces of the filaments 1241 and 1242 may be polished or polished with sandpaper to provide a knuckle surface 1230 of relatively flat generally oval shape (details of the ellipse shape are not shown in FIG. 14A). The second web contact surface is provided by the web pattern layer 250. Web pattern layer 250 coupled to woven fabric 1220 has a web contact top surface 260 at a second height 261.
제 1 높이(1231)와 제 2 높이(261)간의 차이는 종이 웨브가 웨브 지지 장치(200)로 운반될 때 종이 웨브의 대략적 두께보다 작다. 연속 웨브(260) 및 별개의 면(1230)은 동일 높이로 배치될 수 있으므로, 높이(1231, 261)는 동일하다. 변형예로, 면(260)은 면(1230)의 약간 위에 있거나, 면(1230)은 면(260)의 약간 위에 위치할 수 있다.The difference between the first height 1231 and the second height 261 is less than the approximate thickness of the paper web when the paper web is conveyed to the web support device 200. Since the continuous web 260 and the separate faces 1230 can be disposed at the same height, the heights 1231 and 261 are the same. Alternatively, face 260 may be slightly above face 1230 or face 1230 may be slightly above face 260.
높이 차이는 0.0 mil 보다 크거나 동일하고 약 5.0 mil 미만이다. 일실시예에 있어서, 후술하는 바와 같이 비교적 유연한 면(24)을 제공하기 위해서, 높이 차이는 약 4.0 mil(0.10㎜) 미만, 보다 바람직하게는 약 2.0 mil(0.05㎜) 미만, 가장 바람직하게는 약 1.0 mil(0.025㎜) 미만이다.The height difference is greater than or equal to 0.0 mil and less than about 5.0 mil. In one embodiment, to provide a relatively flexible face 24 as described below, the height difference is less than about 4.0 mils (0.10 mm), more preferably less than about 2.0 mils (0.05 mm), most preferably Less than about 1.0 mil (0.025 mm).
도 14a 및 도 14b에 도시된 웨브 지지 장치(200)는 도 10 내지 도 13에 도시된 종이 웨브를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 도 10을 참조하면, 종이 웨브(20)는 면(260)에 대응하는 연속 망상조직의 비교적 얇은 영역(30)과, 연속 망상조직 영역(30)에 걸쳐 분산된 다수의 비교적 두꺼운 별개의 영역(50)을 포함한다. 두꺼운 영역(50)은 면(260)에 있는 개구부(270)에 대응한다. 각각의 비교적 두꺼운 영역(50)은 적어도 하나의 밀집 영역(70)을 둘러싼다. 밀집 영역(70)은 직조 패브릭(1230)의 면(1230)에 대응한다.The web support device 200 shown in FIGS. 14A and 14B can be used to form the paper web shown in FIGS. 10-13. Referring to FIG. 10, the paper web 20 includes a relatively thin area 30 of continuous network corresponding to face 260, and a plurality of relatively thick discrete areas dispersed over the continuous network area 30. 50). Thick area 50 corresponds to opening 270 in face 260. Each relatively thick region 50 surrounds at least one dense region 70. The dense area 70 corresponds to the face 1230 of the woven fabric 1230.
도 11을 참조하면, P는 적어도 약 0.35㎜일 수 있고, 바람직하게는 적어도 약 0.44㎜일 수 있다. K는 약 0.20㎜ 미만, 보다 바람직하게는 약 0.10㎜ 미만일 수 있다.Referring to FIG. 11, P may be at least about 0.35 mm, preferably at least about 0.44 mm. K may be less than about 0.20 mm, more preferably less than about 0.10 mm.
도 15a 내지 도 15c는 웨브 지지 장치(200)를 사용하여 도 10에 도시된 웨브를 형성하는 것을 도시한 것이다. 도 9a 내지 도 9c에 대해 전술한 바와 같이, 제 1 및 제 2의 유연한 면을 갖는 미형성 웨브(543)는 성형 와이어(542)상에 형성되고 웨브 지지 장치(200)로 운반된다. 웨브(543)는 지지 장치(200)에 진공으로 운반되어 지지 장치(200)상에 지지된 웨브(545)를 제공한다. 도 15b에 도시한 바와 같이, 제 1 면(547)은 면(260) 및 면(1230)에 대응하고, 제 2 면(549)은 실질적으로 유연한 거시적 단평면으로 유지된다.15A-15C illustrate forming the web shown in FIG. 10 using the web support device 200. As described above with respect to FIGS. 9A-9C, an unformed web 543 having first and second flexible faces is formed on the forming wire 542 and conveyed to the web support device 200. Web 543 is vacuumed to support device 200 to provide a web 545 supported on support device 200. As shown in FIG. 15B, first face 547 corresponds to face 260 and face 1230, and second face 549 remains a substantially flexible macroscopic plane.
도 9a 내지 도 9c와는 대조적으로, 웨브(545) 및 웨브 지지 장치(200)는 공기중 건조장치(650)를 통해 운반되며, 상기 공기중 건조장치에서는 웨브(545)가 지지 장치(200)상에 지지되는 동안 가열된 공기가 웨브(545)를 통과한다. 가열된 공기는 면(549)에 유입되어 웨브(545)를 통과한 다음 지지 장치(200)를 통과하도록 지향된다.In contrast to FIGS. 9A-9C, the web 545 and the web support device 200 are carried through an air drying device 650, where the web 545 is placed on the support device 200. Heated air passes through web 545 while supported at. The heated air enters face 549 and is directed through web 545 and then through support device 200.
공기중 건조장치(650)를 사용하여 웨브(545)를 약 30% 내지 약 70%의 일관도로 건조시킬 수 있다. 본 발명의 실행에 사용하기 위한 공기 건조기를 통해 적절히 도시하기 위하여, 시슨(Sisson)의 미국 특허 제 3,303,576 호 및 엔사인(Ensign) 등의 미국 특허 제 5,247,930 호를 본원에 참고로 인용한다.In-air drying device 650 may be used to dry web 545 with a consistency of about 30% to about 70%. In order to properly illustrate through an air dryer for use in the practice of the present invention, US Pat. No. 3,303,576 to Sisson and US Pat. No. 5,247,930 to Ensign et al. Are incorporated herein by reference.
부분적으로 건조된 웨브(545) 및 지지 장치(200)는 압력 롤(900)과 양키 드럼(880) 사이에 형성된 닙(800)을 통과하도록 지향된다. 연속 망상조직면(260) 및 별개의 면(1230)은 웨브가 닙(800)을 통해 운반될 때 면(54) 및/또는 웨브(545)내로 인쇄된다. 노즐(890)에 의해 공급되는 접착제는 실질적으로 유연한 면(549)의 실질적으로 전체를 가열된 양키 드럼(880)의 면(875)에 고착시키기 위해 사용된다.The partially dried web 545 and support device 200 are directed through a nip 800 formed between the pressure roll 900 and the Yankee drum 880. Continuous reticular surface 260 and distinct faces 1230 are printed into face 54 and / or web 545 when the web is transported through nip 800. The adhesive supplied by the nozzle 890 is used to secure substantially the entirety of the substantially flexible side 549 to the side 875 of the heated Yankee drum 880.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 종이 웨브를 도시하는 종이 웨브(20)의 단면도로서, 종이 웨브는 3개의 파이버층(301, 302, 303)을 갖는다. 층상화 구조체를 갖는 종이 웨브는 도 8a, 도 8b 및 도 9a 내지 도 9c에 도시되거나 또는 변형예로는 도 14a, 도 14b 및 도 15a 내지 도 15c에 도시된 제지 설비 및 방법을 사용하여 제조할 수 있다.16 is a cross-sectional view of a paper web 20 showing a paper web according to one embodiment of the present invention, wherein the paper web has three fiber layers 301, 302, 303. Paper webs having a layered structure may be prepared using the papermaking equipment and methods shown in FIGS. 8A, 8B and 9A-9C, or alternatively shown in FIGS. 14A, 14B and 15A-15C. Can be.
하나의 성형 와이어(542)를 도 9a에 도시하였으나, 기타의 성형 와이어 형태를 하나 또는 그이상의 헤드박스와 조합하여 사용할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 각각의 헤드박스는 다층 웨브를 제공하기 위해 파이버 공급물의 하나 또는 그이상의 층을 제공할 수 있는 능력을 갖는다. 모건 등에게 허여된 미국 특허 제 3,994,771 호, 카스텐스 등에게 허여된 미국 특허 제 4,300,981 호 및 판과 트로칸의 명의로 1996년 10월 24일자 출원된 "개선된 기능적 특성을 갖는 층상화된 티슈"라는 명칭의 공통 양도된 미국 특허 출원이 본원에 참고로 인용된다. 이중 와이어를 포함하는 다양한 유형의 성형 와이어 형상을 사용할 수 있다. 부가하여, 다양한 유형의 헤드박스 설계를 사용하여 하나 또는 그이상의 파이버층을 갖는 웨브를 제공할 수 있다.Although one shaping wire 542 is shown in FIG. 9A, it will be appreciated that other shaping wire forms may be used in combination with one or more headboxes. Each headbox has the ability to provide one or more layers of fiber feed to provide a multilayer web. US Pat. No. 3,994,771 to Morgan et al., US Pat. No. 4,300,981 to Castens et al. And “Layered Tissues with Improved Functional Properties” filed Oct. 24, 1996 in the name of Pan and Trocan. The commonly assigned US patent application, entitled "Citation," is hereby incorporated by reference. Various types of molded wire shapes can be used, including double wires. In addition, various types of headbox designs may be used to provide webs with one or more fiber layers.
도 16을 참조하면, 하나 또는 그이상의 헤드박스를 사용하여 층(301, 302, 303)에 대응하는 3개의 공급 층을 성형 와이어(542)로 운반하여, 미형성 웨브가 층(301, 302, 303)을 포함하도록 할 수 있다. 제 1 층(301)은 웨브의 제 1 면(22)에 인접 배치된 비교적 긴 제지 파이버를 포함할 수 있다. 제 1 층(301)내의 비교적 긴 제지 파이버는 약 3㎜ 또는 그이상의 평균 파이버 길이를 갖는 북지 침엽수 파이버와 같은 침엽수를 포함할 수 있다. 제 2 층(302)은 웨브의 제 2 면(24)에 인접 배치된 비교적 짧은 제지 파이버를 포함할 수 있다. 제 2 층(302)내의 비교적 짧은 제지 파이버는 약 1.5㎜ 또는 그이하의 평균 파이버 길이를 갖는 유칼립투스 파이버와 같은 활엽수 파이버를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16, three feed layers corresponding to layers 301, 302, 303 are conveyed to the forming wire 542 using one or more headboxes, so that the unformed web is separated from the layers 301, 302, 303). The first layer 301 may comprise a relatively long papermaking fiber disposed adjacent to the first side 22 of the web. The relatively long papermaking fibers in the first layer 301 may comprise conifers, such as northern coniferous fibers having an average fiber length of about 3 mm or more. The second layer 302 may comprise a relatively short papermaking fiber disposed adjacent to the second side 24 of the web. The relatively short papermaking fibers in the second layer 302 may comprise hardwood fibers such as eucalyptus fibers having an average fiber length of about 1.5 mm or less.
제 3 층(303)은 제 1 층(301) 및 제 2 층(302) 사이에 배치되어 있다. 이러한 제 3 층은 실질적으로는 파이버가 없는 공간부(310)를 갖는 것을 특징으로 하는 박리층일 수 있다. 그러한 공간부는 도 3 및 도 11의 현미경 사진에 도시하였다.The third layer 303 is disposed between the first layer 301 and the second layer 302. This third layer may be a release layer characterized in that it has a substantially free fiber portion 310. Such spaces are shown in the micrographs of FIGS. 3 and 11.
특히, 이 공간부는 비교적 두꺼운 영역(50)에 배치될 수 있다. 제 3 층은 그내부의 파이버간 접합을 감소시키기 위해 ADOGEN?? 브랜드 첨가제와 같은 박리제를 포함함으로써, 제 3 층(303)내의 파이버 구조체의 개방을 용이하게 하여 공간부(310)를 제공한다. 제 3 층(303)은 칩엽수 파이버, 활엽수 파이버 및 활엽수 파이버와 침엽수 파이버의 조합체를 포함할 수 있다.In particular, this space can be arranged in a relatively thick region 50. The third layer is used to reduce the inter-fiber bonding therein. By including a release agent such as a brand additive, the opening of the fiber structure in the third layer 303 is facilitated to provide the space 310. The third layer 303 may comprise chipwood fibers, hardwood fibers, and combinations of hardwood fibers and coniferous fibers.
또 다른 실시예에 있어서, 층(301, 302)은 비교적 짧은 활엽수 파이버를 각각 포함할 수 있고, 제 3 층(303)은 비교적 긴 침엽수 파이버를 포함할 수 있다. 예를 들면, 층(301, 302)은 주로 유칼립튜스 파이버로 각각 형성될 수 있고, 제 3 층(303)은 비교적 긴 북지 침엽수 파이버로 주로 형성될 수 있다.In yet another embodiment, layers 301 and 302 may comprise relatively short hardwood fibers, respectively, and third layer 303 may comprise relatively long coniferous fibers. For example, layers 301 and 302 may be formed primarily of eucalyptus fibers, respectively, and third layer 303 may be formed primarily of relatively long northern coniferous fibers.
변형예로, 웨브의 다른 층들 사이에서 웨브의 부피 감소 또는 파이버의 박리를 용이하게 하기 위해 다른 방법을 사용할 수 있다. 내부층에 의해 분리된 양호하게 접합된 층으로 이루어진 다층 웨브를 폐쇄시키기 위해 커니(Kearney) 등의 미국 특허 제 4,225,382 호가 본원에 구체화된다.Alternatively, other methods can be used to facilitate volume reduction of the web or peeling of the fiber between the different layers of the web. US Patent No. 4,225,382 to Kearney et al. Is incorporated herein to close a multilayer web of well bonded layers separated by an inner layer.
실시예Example
하기의 전체의 퍼센티지는 달리 표시하지 않는 한 건조 파이버 중량을 기초로 한 중량 퍼센트이다.The total percentages below are weight percent based on dry fiber weight unless otherwise indicated.
실시예 1:Example 1:
본 실시예는 도 14a, b 및 도 15a 내지 도 15c에 도시한 제지장치로 제조되는 3층 티슈 웨브를 제공한다.This embodiment provides a three-layer tissue web made of the papermaking apparatus shown in FIGS. 14A, B and 15A-15C.
NSK의 3 중량%의 수성 슬러리가 종래의 리펄퍼(repulper)에서 준비된다. 2중량 %의 수성 용액의 일시적 습윤 강도 수지(즉, 미국 뉴욕주 뉴욕 소재의 National Starch and Chemical corporation에 의해 판매되는 National starch 78-0080)가 0.2 중량%의 건조 파이버의 비로 NSK 스톡 파이프에 첨가된다[습윤 강도 수지의 중량대 건조 파이버 중량의 비는 0.002 이다]. NSK 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 일관도로 희석된다. 둘째, 유칼립투스 파이버의 3 중량%의 수성 슬러리가 종래의 리펄퍼에서 준비된다. 박리제(즉, ADOGEN?? 442) 2 중량%의 수성 용액이 건조 파이버의 0.1 중량% 비로 유칼립튜스 스톡 파이버에 첨가된다. 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 일관도로 희석된다.An aqueous slurry of 3% by weight of NSK is prepared in a conventional repulper. Temporary wet strength resin of 2% by weight aqueous solution (ie, National starch 78-0080 sold by National Starch and Chemical Corporation, New York, NY) is added to the NSK stock pipe at a ratio of 0.2% by weight of dry fiber. [The ratio of the weight of wet strength resin to the weight of dry fiber is 0.002]. The NSK slurry is diluted to about 0.2% consistency in the fan pump. Second, an aqueous slurry of 3% by weight of eucalyptus fiber is prepared in a conventional repulper. An aqueous solution of 2% by weight of the release agent (ie ADOGEN® 442) is added to the eucalyptus stock fiber in a ratio of 0.1% by weight of the dry fiber. Eucalyptus slurries are diluted in a fan pump with a consistency of about 0.2%.
3개의 개별 처리된 공급 스트림(스트림 1=100% NSK; 스트림 2=100% 유칼립투스; 스트림 3=100% 유칼립투스)이 헤드박스를 통해 별도로 유지되고 포드리니어 와이어상에 배치되어 2개의 외측 유칼립투스 층 및 중앙의 NSK 층을 수용한 3층 미형성 웨브를 형성한다.Three separate treated feed streams (stream 1 = 100% NSK; stream 2 = 100% eucalyptus; stream 3 = 100% eucalyptus) are maintained separately through the headbox and placed on podlinear wires to provide two outer eucalyptus layers and A three layer unformed web containing the central NSK layer is formed.
탈수는 포드리니어 와이어를 통해 이루어지고 반사기 및 진공 박스에 의해 지원된다. 포드리니어 와이어는 인치당 110개의 가공방향 및 95개의 횡가공방향 모노필라멘트를 각각 구비한 5 셰드 새틴 위브(5-shed, satin weave ) 형상으로 되어 있다.Dewatering is done through podlinear wires and supported by reflectors and vacuum boxes. The podlinear wire is in the form of a 5-shed satin weave with 110 machining and 95 transverse monofilaments per inch, respectively.
미형성 습윤 웨브는 전달점에서 약 8%의 파이버 일관도에서 포드리니어 와이어로부터 다공성 배경 요소를 구비한 웨브 지지 장치(200)로 진공상태로 운반된다. 다공성 배경 요소는 직조 패브릭(1220)과 감광성 수지로 제조된 웨브 도안층(250)을 포함한다. 웨브를 웨브 지지 장치(200)로 운반하기 위해 약 16 인치의 압력 차이를 사용한다. 다공성 배경 요소는 인치당 68개의 가공방향 모노필라멘트와 51개의 횡가공방향 모노필라멘트를 갖는 5 셰드 새틴 위브 형상으로 되어 있고, 가공방향 필라멘트의 직경은 약 0.22㎜이고, 횡가공방향 필라멘트의 직경은 약 0.29㎜이다. 그러한 다공성 배경 요소는 미국 위스콘신주 애플톤 소재의 Appleton Wire Company에 의해 제조된다.The unformed wet web is vacuumed from the podlinear wire to the web support device 200 with the porous background element at a fiber consistency of about 8% at the delivery point. The porous background element includes a woven fabric 1220 and a web pattern layer 250 made of photosensitive resin. A pressure difference of about 16 inches is used to transport the web to the web support device 200. The porous background element has a 5-shed satin weave shape with 68 machining monofilaments and 51 transverse monofilaments per inch, with a diameter of about 0.22 mm and a diameter of about 0.29 transverse filaments. Mm. Such porous background elements are manufactured by Appleton Wire Company, Appleton, Wisconsin.
웨브 도안층(250)은 돌출 영역을 갖는 연속 망상조직 접촉면(260)을 구비한다. 이 돌출 영역은 장치(200)의 돌출 영역의 약 30% 내지 약 40%이다. 다공성 배경 요소의 웨브 접촉 요소의 높이(1231)와 연속 망상조직 웨브 접촉면(260)의 높이(261)간의 차이는 약 0.001 인치(0.0254㎜)이다.Web pattern layer 250 has a continuous network contact surface 260 with a protruding region. This protruding area is about 30% to about 40% of the protruding area of the device 200. The difference between the height 1231 of the web contact element of the porous background element and the height 261 of the continuous network web contact surface 260 is about 0.001 inches (0.0254 mm).
도 15b에 도시된 바와 같이, 실질적으로 유연한 제 2 면(549)을 가지며 지지 장치(200)상에 지지되는 웨브(545)를 제공하기 위해 웨브를 지지 장치(200)로 운반한다. 웨브가 약 65%의 파이버 일관도를 가질 때까지 장치(600, 620, 650)에 의해 각각 표시한 바와 같이 진공 지원 배수 및 공기중 건조에 의해서 추가의 탈수가 수행된다.As shown in FIG. 15B, the web is conveyed to the support device 200 to provide a web 545 having a substantially flexible second face 549 and supported on the support device 200. Further dewatering is performed by vacuum assisted drainage and air drying as indicated by the devices 600, 620, 650, respectively, until the web has a fiber consistency of about 65%.
닙(800)에서 양키 건조기로의 운반은 압력 롤(900)에 의해 수행된다. 면(250) 및 면(1230)은 웨브(545)의 제 1 면(547)상에 인쇄되어 도안된 면(547)을 제공한다. 폴리비닐 알콜계 크레이핑 접착제를 사용하여 실질적으로는 전체의 제 2 면(549)이 양키 건조기 드럼(880)의 면(875)에 고착된다. 닙(800)의 닙 압력은 적어도 약 400psi 이다.Transport from nip 800 to Yankee dryers is performed by pressure roll 900. Face 250 and face 1230 are printed on first face 547 of web 545 to provide face 547 as designed. Using a polyvinyl alcohol-based creping adhesive, substantially the entire second side 549 is secured to the side 875 of the Yankee dryer drum 880. The nip pressure of nip 800 is at least about 400 psi.
웨브의 일관도는 면(875)을 닥터 블레이드(1000)로 건조 크레이핑하기 전에 약 90% 내지 약 100%로 증가된다. 닥터 블레이드는 약 25°의 경사각을 가지며, 양키 건조기에 대해 위치되어 약 81°의 충돌각을 제공하며; 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244 m/min)의 속도로 작동된다. 건조 웨브는 650fpm(200 m/min)의 속도로 롤로 형성된다.The consistency of the web is increased from about 90% to about 100% prior to dry creping the cotton 875 with the doctor blade 1000. The doctor blade has an inclination angle of about 25 ° and is positioned relative to the Yankee dryer to provide a collision angle of about 81 °; The Yankee dryer runs at a speed of about 800 fpm (feet per minute) (about 244 m / min). The dry web is formed into a roll at a speed of 650 fpm (200 m / min).
전술한 과정에 따라 제조된 웨브는 3층의 한겹으로 된 화장실용 티슈 페이퍼로 전환된다. 하나의 플라이 화장실용 티슈 페이퍼는 300 평방 피트당 약 17.5 파운드의 기본 중량을 가지며, 약 0.02 중량%의 일시적 습윤 강도 수지와 약 0.01 중량%의 박리제를 함유한다.The web produced according to the above process is converted to a three layer single layer tissue paper. One ply toilet tissue paper has a basis weight of about 17.5 pounds per 300 square feet and contains about 0.02% by weight of temporary wet strength resin and about 0.01% by weight of release agent.
결과적인 한겹의 티슈 페이퍼는 유연하며 흡수성이 있고 화장실용 티슈로 사용하기에 적합한 것이 중요하다. 한겹의 티슈 웨브는 다음과 같은 특성을 갖는다.The resulting single layer of tissue paper is important to be flexible, absorbent and suitable for use as toilet tissue. One layer of tissue web has the following characteristics.
기본 중량: 17.5 lb/3000 ft2(28.5 gm/m2)Base weight: 17.5 lb / 3000 ft 2 (28.5 gm / m 2 )
매크로 캘리퍼: 13.6 mils(0.0136 인치)Macro Caliper: 13.6 mils (0.0136 inch)
고밀도: 0.08 gram/㎤High density: 0.08 gram / cm 3
면(22)의 표면 유연도: 890Surface softness of face 22: 890
면(24)의 표면 유연도 : 1070Surface softness of face 24: 1070
유연도 비: 1.20Flexibility Ratio: 1.20
실시예 2:Example 2:
본 실시예는 도 14a, b 및 도 15c 내지 도 15c에 도시된 제지장치로 제조된 2층 티슈 웨브를 제공한다.This embodiment provides a two-layer tissue web made with the papermaking apparatus shown in FIGS. 14A, B and 15C-15C.
NSK의 3 중량%의 수성 슬러리를 종래의 리펄퍼에서 준비한다. 2%의 일시적 습윤 강도 수지의 용액(예를 들면, 미국 코넥티컷주 스탠포드 소재의 American Cyanamid Company에 의해 판매되는 상표명 PAREZ?? 750)을 0.2 중량 %의 건조 파이버의 비율로 NSK 스톡 파이프에 첨가한다. NSK 슬러리는 팬 펌프에서 0.2%의 일관도로 희석된다. 그다음, 3 중량%의 유칼립투스 파이버의 수성 슬러리를 종래의 리펄퍼에서 준비한다. 2%의 박리제 용액(즉, 미국 오하이오주 더블린 소재의 Witco Corporation에 의해 판매되는 상표명 ADOGEN?? 442)을 0.1 중량%의 건조 파이버의 비율로 유칼립투스 스톡 파이프에 첨가한다. 이러한 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 일관도로 희석된다.An aqueous slurry of 3% by weight of NSK is prepared in a conventional repulper. A solution of 2% temporary wet strength resin (e.g., the trade name PAREZ® 750 sold by American Cyanamid Company, Stanford, Connecticut) is added to the NSK stock pipe at a rate of 0.2% by weight of dry fiber. . NSK slurry is diluted to 0.2% consistency in the fan pump. An aqueous slurry of 3% by weight eucalyptus fiber is then prepared in a conventional repulper. A 2% release solution (ie, the trade name ADOGEN® 442 sold by Witco Corporation, Dublin, Ohio) is added to the eucalyptus stock pipe at a rate of 0.1% by weight of dry fiber. This eucalyptus slurry is diluted to about 0.2% consistency in the fan pump.
2개의 공급 스트림(스트림 1=100% NSK/ 스트림 2= 100% 유칼립투스)을 헤드박스에 혼합하고 포드리니어 와이어(542)상에 배치하여 NSK 및 유칼립투스 파이버를 함유한 미형성 웨브를 형성한다. 탈수는 포드리니어 와이어를 통해 수행되며 편향기 및 진공 박스에 의해 지원된다. 포드리니어 와이어는 5셰드 새틴 위브 형상이며 인치당 100개의 가공방향 모노필라멘트와 95개의 횡가공방향 모노필라멘트를 각각 구비한다.Two feed streams (stream 1 = 100% NSK / stream 2 = 100% eucalyptus) are mixed in the headbox and placed on podlinear wire 542 to form an unformed web containing NSK and eucalyptus fibers. Dewatering is carried out through pod linear wires and supported by deflectors and vacuum boxes. The podlinear wire is a 5 shed satin weave shape and has 100 machined monofilaments and 95 machined monofilaments per inch, respectively.
미형성 습윤 웨브는 운반점에서 약 8%의 파이버 일관도에서 포드리니어 와이어로부터 직조 패브릭(1220) 및 연속 망상조직 면(260)을 갖는 웨브 도안층(250)을 포함하는 웨브 지지 장치(200)로 운반된다.The web supporting device 200 includes a web pattern layer 250 having a woven fabric 1220 and a continuous network face 260 from a podlinear wire at a fiber consistency of about 8% at a delivery point. Is carried by.
미형성 습윤 웨브는 운반점에서 약 8%의 파이버 일관도에서 포드리니어 와이어로부터 지지 장치(200)로 운반되어 실질적으로 유연한 거시적 단평면(549) 및 면(547)을 갖는 웨브(545)를 제공한다. 이 면(549) 및 면(547)은 면(1230) 및 면(260)과 일치한다. 약 16 인치의 수은의 압력차를 사용하여 웨브를 지지 장치(200)로 운반한다. 직조 패브릭(1220)은 인치당 79개의 가공방향 모노필라멘트 및 67개의 횡가공방향 모노필라멘트를 갖는 3 셰드 새틴 위브 형상으로 되어 있고, 가공방향 필라멘트의 직경은 약 0.18㎜이고, 황가공방향 필라멘트의 직경은 약 0.21㎜이다. 그러한 다공성 배경 요소는 미국 위스콘신주 애플톤 소재의 Appleton Wire Company에 의해 제조된다.Unformed wet web is conveyed from the podlinear wire to the support device 200 at a fiber consistency of about 8% at the delivery point to provide a web 545 having a substantially flexible macroscopic flat surface 549 and face 547. do. This face 549 and face 547 coincide with face 1230 and face 260. A pressure difference of about 16 inches of mercury is used to transport the web to the support device 200. Woven fabric 1220 has a three shed satin weave shape with 79 milling monofilaments and 67 transverse milling filaments per inch, the milling filament diameter is about 0.18 mm, and the milling filament diameter is About 0.21 mm. Such porous background elements are manufactured by Appleton Wire Company, Appleton, Wisconsin.
웨브 도안층(250)은 지지 장치(200)의 돌출 영역의 약 30% 내지 약 40%인 돌출 영역을 갖는 웨브 접촉 상면(260)을 구비한다. 웨브 접촉면(1230)의 높이(1231)와 면(260)의 높이(261)간의 차이는 약 1mil(약 0.001 인치, 0.0254㎜)이다.The web pattern layer 250 has a web contact top surface 260 having a protruding region that is about 30% to about 40% of the protruding region of the support device 200. The difference between the height 1231 of the web contact surface 1230 and the height 261 of the surface 260 is about 1 mil (about 0.001 inch, 0.0254 mm).
웨브(545)의 추가의 탈수는 웨브가 약 65%의 파이버 일관도를 가질 때까지 진공 지원 배수에 의해, 또 장치(600, 620, 650)에 의해 표시된 바와 같이 공기중 건조에 의해 달성된다. 양키 건조기로의 운반은 압력 롤(800)과 양키 건조 드럼(880) 사이에 형성된 닙(800)에서 수행된다.Further dewatering of the web 545 is achieved by vacuum assisted drainage until the web has a fiber consistency of about 65% and by air drying as indicated by the apparatus 600, 620, 650. Delivery to the Yankee dryer is performed in a nip 800 formed between the pressure roll 800 and the Yankee drying drum 880.
면(250) 및 면(1230)은 웨브(545)의 제 1 면(547)상에 인쇄되어 도안된 면(547)을 제공한다. 실질적으로 전체의 제 2 면(549)이 폴리비닐 알콜계 크레이핑 접착제를 사용하여 양키 건조기 드럼(880)의 면(875)에 고착된다. 닙(800)의 닙 압력은 적어도 약 400psi이다.Face 250 and face 1230 are printed on first face 547 of web 545 to provide face 547 as designed. Substantially the entire second side 549 is secured to the side 875 of the Yankee dryer drum 880 using polyvinyl alcohol-based creping adhesive. The nip pressure of nip 800 is at least about 400 psi.
웨브의 일관도는 웨브를 닥터 블레이드(1000)로 크레이핑 하기 전에 약 90% 내지 약 100%로 증가된다. 닥터 블레이드는 약 25°의 경사 각도를 가지며 양키 드럼에 대해 약 81°의 충돌 각도를 제공하도록 위치설정된다. 양키 건조기는 약 800 ft/min의 속도로 작동된다. 건조 웨브는 650ft/min(200m/min)의 속도로 롤로 형성된다.The consistency of the web is increased from about 90% to about 100% before creping the web with the doctor blade 1000. The doctor blade has a tilt angle of about 25 degrees and is positioned to provide a collision angle of about 81 degrees relative to the Yankee drum. The Yankee dryer runs at a speed of about 800 ft / min. The drying web is formed into a roll at a speed of 650 ft / min (200 m / min).
웨브는 2겹의 욕실용 티슈 페이퍼를 제공하도록 전환된다. 각각의 겹은 12.8 psi/3000ft2의 기본 중량을 가지며, 약 0.02%의 일시적 습윤 강도 수지와 약 0.01%의 박리제를 함유한다.The web is diverted to provide a two-ply bathroom tissue paper. Each ply has a basis weight of 12.8 psi / 3000 ft 2 and contains about 0.02% of the temporary wet strength resin and about 0.01% of the release agent.
결과적인 2겹 티슈 페이퍼는 유연하고, 습윤성이 있으며 욕실용 티슈로 사용하기에 적합하다. 각각의 겹은 다음과 같은 특성을 갖는다.The resulting double ply tissue paper is flexible, wettable and suitable for use as a bath tissue. Each fold has the following characteristics:
기본 중량: 12.8 lb/3000 ft2(20.8 gm/m2)Basic weight: 12.8 lb / 3000 ft 2 (20.8 gm / m 2 )
매크로 캘리퍼: 11.4 milsMacro caliper: 11.4 mils
고밀도: 0.07 gram/㎤High Density: 0.07 gram / cm 3
면(22)의 표면 유연도: 850Surface softness of face 22: 850
면(24)의 표면 유연도 : 1006Surface softness of face 24: 1006
유연도 비: 1.18Flexibility Ratio: 1.18
실시예 3 :Example 3:
본 실시예는 2겹의 티슈 페이퍼를 제공하는바, 각 겹은 3층을 구비하고 또 각 겹은 도 8a, b 및 도 9a 내지 도 9c에 도시된 유형의 제지기로 제조된다.This embodiment provides two layers of tissue paper, each layer having three layers and each layer being made of a paper machine of the type shown in FIGS. 8A, B and 9A-9C.
북지 침엽수 크라프트(NSK) 파이버의 3 중량%의 수성 슬러리가 종래의 리펄퍼를 사용하여 준비된다. 일시적 습윤 강도 수지의 2% 용액(즉, 미국 뉴욕주 뉴욕 소재의 National Starch and Chemical Corporation에 의해 판매되는 National Starch 78-0080)를 건조 파이버의 0.2 중량%의 비에서 NSK 스톡 파이프에 첨가한다. NSK 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 일관도로 희석된다. 그다음, 유칼립투스 파이버의 3 중량%의 수성 슬러리가 종래의 리펄퍼에서 준비된다. 2%의 박리제 용액(즉, 미국 오하이오주 더블린 소재의 Witco Corporation에 의해 제조되는 ADOGEN?? 442)을 건조 파이버의 0.1 중량% 비로 유칼립튜스 스톡 파이프중 하나에 첨가한다. 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 일관도로 희석된다.An aqueous slurry of 3% by weight of northern coniferous kraft (NSK) fibers is prepared using a conventional repulper. A 2% solution of transient wet strength resin (ie, National Starch 78-0080 sold by National Starch and Chemical Corporation, New York, NY) is added to the NSK stock pipe at a ratio of 0.2% by weight of dry fiber. The NSK slurry is diluted to about 0.2% consistency in the fan pump. An aqueous slurry of 3% by weight of eucalyptus fiber is then prepared in a conventional repulper. A 2% stripper solution (ie ADOGEN® 442, manufactured by Witco Corporation, Dublin, Ohio) is added to one of the eucalyptus stock pipes in a 0.1 weight percent ratio of dry fiber. Eucalyptus slurries are diluted in a fan pump with a consistency of about 0.2%.
3개의 개별 처리된 공급 스트림(스트림 1=100% NSK; 스트림 2=100% 박리제로 피복된 유칼립투스; 스트림 3=100% 유칼립투스)이 헤드박스를 통해 별도로 유지되고 포드리니어 와이어상에 배치되어 외측 유칼립투스 층과 박리된 유칼립투스 층 및 NSK 층을 수용한 3층의 미형성 웨브를 형성한다. 탈수는 포드리니어 와이어를 통해 이루어지고 반사기 및 진공 박스에 의해 지원된다. 포드리니어 와이어는 인치당 110개의 가공방향 및 95개의 횡가공방향 모노필라멘트를 각각 구비한 5 셰드 새틴 위브 형상으로 되어 있다.Three individually treated feed streams (stream 1 = 100% NSK; stream 2 = 100% eucalyptus coated with stripper; stream 3 = 100% eucalyptus) are kept separately through the headbox and placed on a podlinear wire to be placed on the outer eucalyptus Three layers of unformed web containing the layer, the peeled eucalyptus layer and the NSK layer are formed. Dewatering is done through podlinear wires and supported by reflectors and vacuum boxes. The podlinear wire is a 5 shed satin weave shape with 110 machining and 95 transverse machining monofilaments per inch, respectively.
미형성 습윤 웨브는 전달점에서 약 8%의 파이버 일관도로 포드리니어 와이어로부터 탈수 펠트 층(220) 및 감광성 수지 웨브 도안층(250)을 구비한 웨브 지지 장치(200)로 운반된다.The unformed wet web is conveyed from the podlinear wire to the web support device 200 with the dewatered felt layer 220 and the photosensitive resin web pattern layer 250 with a fiber consistency of about 8% at the delivery point.
탈수 펠트(220)는 미국 위스콘신주 애플톤 소재의 Appleton Mills로부터 제조되는 상표명 Amflex 2 Press Felt 이다. 이 펠트(220)는 폴리에스터 파이버의 솜을 포함한다. 솜은 3의 표면 데니어 및 10 내지 15의 기재 데니어를 갖는다. 펠트 층(220)은 1,436 gm/㎡의 기본 중량과, 약 3㎜의 캘리퍼와, 약 30 내지 약 40scfm의 공기 투과율을 갖는다.Dewatering felt 220 is a trademark Amflex 2 Press Felt manufactured from Appleton Mills of Appleton, Wisconsin. This felt 220 comprises a cotton of polyester fiber. The cotton has a surface denier of 3 and a substrate denier of 10 to 15. The felt layer 220 has a basis weight of 1,436 gm / m 2, a caliper of about 3 mm and an air transmission of about 30 to about 40 scfm.
웨브 도안층(250)은 웨브 지지 장치(200)의 돌출 영역의 약 30% 내지 약 40%의 돌출 영역을 갖는 연속 망상조직 접촉면(260)을 구비한다. 면(260)의 높이(2610)와 펠트면(230)의 높이(231)간의 차이는 약 0.005 인치(0.127㎜)이다.The web pattern layer 250 has a continuous network contact surface 260 having a protruding region of about 30% to about 40% of the protruding region of the web support device 200. The difference between the height 2610 of face 260 and the height 231 of felt surface 230 is about 0.005 inches (0.127 mm).
미형성 웨브는 지지 장치(200)로 운반되어 거시적인 단평면의 실질적으로 유연한 면(549)을 가지며 지지 장치(200)상에 지지된 웨브(545)를 제공한다. 운반은 약 20 인치의 수은의 압력차로 진공 전달점에서 제공된다.The unformed web is conveyed to the support device 200 to provide a web 545 supported on the support device 200 with a substantially flexible face 549 of a macroscopic flat surface. Delivery is provided at a vacuum transfer point with a pressure differential of about 20 inches of mercury.
추가의 탈수는 웨브가 약 25%의 파이버 일관도를 가질 때까지 장치(620)에 의해서와 같은 진공 지원 배수에 의해 달성된다. 그 후, 웨브(545)는 스팀 후드(2880)에 인접하게 그리고 진공 압력 롤(900)과 양키 건조기 드럼(880) 사이에 형성된 닙(800)으로 운반된다.Additional dewatering is achieved by vacuum assisted drainage, such as by device 620 until the web has a fiber consistency of about 25%. The web 545 is then conveyed to a nip 800 adjacent the steam hood 2880 and formed between the vacuum pressure roll 900 and the Yankee dryer drum 880.
웨브(545) 및 웨브 지지 장치(200)를 진공 압력 롤(900) 및 양키 건조기 드럼(880) 사이에서 약 400psi의 닙 압력으로 압축시키는 것에 의해 닙(800)에서 웨브(545)의 면(547)으로 면(260)이 인쇄된다. 크레이핑 접착제를 사용하여 웨브를 양키 건조기에 고착시킨다. 파이버의 일관도는 웨브를 닥터 블레이드로 크레이핑 하기 전에 적어도 약 90%로 증가된다. 닥터 블레이드는 약 25°의 경사 각도를 가지며 양키 드럼에 대해 약 81°의 충돌 각도를 제공하도록 위치설정된다. 양키 건조기는 약 800ft/min(약 244m/min)의 속도로 작동된다. 건조 웨브는 650ft/min)의 속도로 롤로 형성된다.Face 547 of web 545 at nip 800 by compressing web 545 and web support device 200 to a nip pressure of about 400 psi between vacuum pressure roll 900 and Yankee dryer drum 880. The side 260 is printed. The web is fixed to the Yankee dryer using a creping adhesive. Fiber consistency is increased to at least about 90% prior to creping the web with the doctor blade. The doctor blade has a tilt angle of about 25 degrees and is positioned to provide a collision angle of about 81 degrees relative to the Yankee drum. The Yankee dryer runs at a speed of about 800 ft / min (about 244 m / min). The drying web is formed into a roll at a speed of 650 ft / min).
웨브는 3개의 파이버 층을 각각 갖는 2겹의 욕실용 안면 티슈 페이퍼를 제공하도록 전환된다. 2겹의 화장실용 티슈 페이퍼는 약 1.0%의 일시적 습윤 강도 수지와 약 0.1%의 박리제를 함유한다. 각각의 겹은 다음과 같은 특성을 갖는다.The web is converted to provide two-ply facial tissue paper with three fiber layers each. The two-ply toilet tissue paper contains about 1.0% of the temporary wet strength resin and about 0.1% of the release agent. Each fold has the following characteristics:
기본 중량: 9.8 lb/3000 ft2(15.9 gm/m2)Base weight: 9.8 lb / 3000 ft 2 (15.9 gm / m 2 )
매크로 캘리퍼: 6 milsMacro caliper: 6 mils
고밀도: 0.10 gram/㎤High density: 0.10 gram / cm3
면(22)의 표면 유연도: 740Surface softness of face 22: 740
면(24)의 표면 유연도 : 960Surface softness of face 24: 960
유연도 비: 1.30Flexibility Ratio: 1.30
실시예 4 :Example 4:
본 실시예는 도 8a, b 및 도 9c 내지 도 9c에 도시된 제지장치로 제조된 티슈 웨브를 제공한다.This embodiment provides a tissue web manufactured with the papermaking apparatus shown in FIGS. 8A, B and 9C-9C.
북지 침엽수 크라프트의 3 중량%의 수성 슬러리를 종래의 리펄퍼에서 준비한다. 2%의 일시적 습윤 강도 수지의 용액(상표명 PAREZ?? 750)을 0.1 중량 %의 건조 파이버의 비율로 유칼립투스 스톡 파이프에 첨가한다. NSK 슬러리는 팬 펌프에서 0.2%의 일관도로 희석된다. 그다음, 3 중량%의 유칼립투스 파이버의 수성 슬러리를 종래의 리펄퍼에서 준비한다. 2%의 박리제 용액(ADOGEN?? 442)을 0.1 중량%의 건조 파이버의 비율로 유칼립투스 스톡 파이버에 첨가한다. 이러한 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 일관도로 희석된다.An aqueous slurry of 3% by weight of the northern coniferous kraft is prepared in a conventional repulper. A solution of 2% temporary wet strength resin (trade name PAREZ® 750) is added to the eucalyptus stock pipe at a rate of 0.1% by weight of dry fiber. NSK slurry is diluted to 0.2% consistency in the fan pump. An aqueous slurry of 3% by weight eucalyptus fiber is then prepared in a conventional repulper. A 2% release agent solution (ADOGEN® 442) is added to the eucalyptus stock fiber at a rate of 0.1% by weight of dry fiber. This eucalyptus slurry is diluted to about 0.2% consistency in the fan pump.
2개의 개별적으로 처리된 공급 스트림(스트림 1=100% NSK/ 스트림 2= 100% 유칼립투스)을 헤드박스를 통해 혼합하고 포드리니어 와이어상에 배치하여 NSK 파이버 및 유칼립투스 파이버의 단일층 웨브를 형성한다. 탈수는 포드리니어 와이어를 통해 수행되며 편향기 및 진공 박스에 의해 지원된다. 포드리니어 와이어는 5셰드 새틴 위브 형상이며 인치당 100개의 가공방향 모노필라멘트와 95개의 횡가공방향 모노필라멘트를 각각 구비한다.Two separately treated feed streams (stream 1 = 100% NSK / stream 2 = 100% eucalyptus) are mixed through the headbox and placed on podlinear wires to form a monolayer web of NSK fibers and eucalyptus fibers. Dewatering is carried out through pod linear wires and supported by deflectors and vacuum boxes. The podlinear wire is a 5 shed satin weave shape and has 100 machined monofilaments and 95 machined monofilaments per inch, respectively.
미형성 습윤 웨브는 운반점에서 약 8%의 파이버 일관도에서 포드리니어 와이어로부터 탈수 펠트층(220) 및 감광성 수지 웨브 도안층(250)을 갖는 웨브 지지 장치(200)로 운반된다.The raw wet web is conveyed from the podlinear wire to the web support device 200 having the dewatered felt layer 220 and the photosensitive resin web pattern layer 250 at a fiber consistency of about 8% at the delivery point.
탈수 펠트(220)는 미국 위스콘신주 애플톤 소재의 Appleton Mills에 의해 제조되는 Amflex 2 Press Felt이다. 웨브 도안층(250)은 연속 웨브 접촉면(260)을 포함한다. 웨브 도안층(250)은 웨브 지지 장치(200)의 돌출 영역과 동일하거나 그의 약 35%인 돌출 영역을 갖는다. 상부 웨브 접촉면(260)과 제 1 펠트면(230)간의 높이 차이는 약 0.005 인치(0.127㎜)이다.Dewatering felt 220 is an Amflex 2 Press Felt manufactured by Appleton Mills of Appleton, Wisconsin, USA. Web pattern layer 250 includes a continuous web contact surface 260. The web pattern layer 250 has a protruding area that is equal to or about 35% of the protruding area of the web support device 200. The height difference between the upper web contact surface 260 and the first felt surface 230 is about 0.005 inches (0.127 mm).
미형성 웨브는 웨브 지지 장치(200)로 운반되고 제 1 편향 단계에서 편향되어 대체로 단평면 웨브(545)를 형성한다. 약 20 인치 수은의 압력차에 의해 진공 운반점에서 운반이 제공된다. 웨브가 약 25%의 파이버 일관도를 가질 때까지 진공 지원 배수에 의해서 추가의 탈수가 달성된다. 웨브(545)는 웨브 지지 장치(200)에 의해 스팀 후드(2800)에 인접하게 운반되고 진공 압력 롤(900)과 양키 드럼(880) 사이에 형성된 닙(800)안으로 운반된다. 그 후 웨브(545)는 적어도 약 400psi의 압축력으로 양키 건조기 드럼(880)의 압축면(875)에 접해 압축된다. 폴리비닐 알콜계 크레이핑 접착제를 사용하여 밀집된 웨브를 양키 건조기에 고착시킨다. 건조기 드럼(880)의 면으로부터 웨브를 닥터 블레이드로 크레이핑 가공하기 전에, 파이버 일관도는 적어도 약 90%로 증가된다. 닥터 블레이드는 약 25°의 경사각을 가지며 약 81°의 충돌각을 제공하도록 양키 건조기에 대해 위치되며; 양키 건조기는 약 800ft/min(약 244 m/min)으로 작동된다. 건조 웨브는 650 ft/min(200m/min)의 속도로 롤로 형성된다.The unformed web is conveyed to the web support device 200 and deflected in the first deflection step to form a generally flat surface web 545. Delivery is provided at the vacuum delivery point by a pressure difference of about 20 inches of mercury. Additional dewatering is achieved by vacuum assisted drainage until the web has a fiber consistency of about 25%. The web 545 is carried adjacent to the steam hood 2800 by the web support device 200 and into the nip 800 formed between the vacuum pressure roll 900 and the Yankee drum 880. The web 545 is then compressed against the compression surface 875 of the Yankee dryer drum 880 with a compression force of at least about 400 psi. The dense web is fixed to a Yankee dryer using polyvinyl alcohol-based creping adhesive. Prior to creping the web into the doctor blade from the side of the dryer drum 880, the fiber consistency is increased to at least about 90%. The doctor blade is positioned relative to the Yankee dryer to have a tilt angle of about 25 ° and provide a crash angle of about 81 °; Yankee dryers operate at about 800 ft / min (about 244 m / min). The drying web is formed into a roll at a speed of 650 ft / min (200 m / min).
웨브는 단일층의 2겹 욕실용 티슈 페이퍼를 제공하도록 전환된다. 각각의 겹은 12.6 psi/3000ft2의 기본 중량을 가지며, 약 0.2 중량%의 일시적 습윤 강도 수지와 약 0.1 중량%의 박리제를 함유한다.The web is diverted to provide a single layer double layer tissue paper. Each ply has a basis weight of 12.6 psi / 3000 ft 2 and contains about 0.2% by weight of temporary wet strength resin and about 0.1% by weight of release agent.
결과적인 2겹 티슈 페이퍼는 유연하고, 습윤성이 있으며 욕실용 티슈로 사용하기에 적합하다. 각각의 겹은 다음과 같은 특성을 갖는다.The resulting double ply tissue paper is flexible, wettable and suitable for use as a bath tissue. Each fold has the following characteristics:
기본 중량: 12.6 lb/3000 ft2(20.5 gm/m2)Basic weight: 12.6 lb / 3000 ft 2 (20.5 gm / m 2 )
매크로 캘리퍼: 8.8 milsMacro caliper: 8.8 mils
고밀도: 0.092 gram/㎤High Density: 0.092 gram / cm 3
면(22)의 표면 유연도: 890Surface softness of face 22: 890
면(24)의 표면 유연도 : 1050Surface Softness of Face 24: 1050
유연도 비: 1.18Flexibility Ratio: 1.18
예시적 실시예Example embodiment
하기의 예시적 실시예는 도 8a, 8b 및 도 9a 내지 도 9c에 도시된 유형의 경제적 크기의 제지 설비를 사용하는 2겹 티슈 페이퍼의 제조 방법을 도시한 것이다.The following exemplary embodiment illustrates a method of making a two-ply tissue paper using an economically sized papermaking facility of the type shown in FIGS. 8A, 8B and 9A-9C.
북지 침엽수 크라프트의 3 중량%의 수성 슬러리를 종래의 리펄퍼에서 준비한다. 2%의 일시적 습윤 강도 수지의 용액(즉, 미국 코넥티컷주 스탠포드 소재의 American Cyanamid Coporation에 의해 판매되는 상표명 PAREZ?? 750)을 0.2 중량 %의 건조 파이버의 비율로 NSK 스톡 파이프에 첨가한다. NSK 슬러리는 팬 펌프에서 0.2%의 일관도로 희석된다. 그다음, 3 중량%의 유칼립투스 파이버의 수성 슬러리를 종래의 리펄퍼에서 준비한다. 2%의 박리제 용액(즉, 미국 오하이오주 더블린 소재의 Witco Corporation에 의해 판매되는 상표명 ADOGEN?? 442)을 0.1 중량%의 건조 파이버의 비율로 유칼립투스 스톡 파이프에 첨가한다. 이러한 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 일관도로 희석된다.An aqueous slurry of 3% by weight of the northern coniferous kraft is prepared in a conventional repulper. A solution of 2% temporary wet strength resin (ie, the trade name PAREZ® 750 sold by American Cyanamid Coporation, Stanford, Connecticut) is added to the NSK stock pipe at a rate of 0.2% by weight of dry fiber. NSK slurry is diluted to 0.2% consistency in the fan pump. An aqueous slurry of 3% by weight eucalyptus fiber is then prepared in a conventional repulper. A 2% release solution (ie, the trade name ADOGEN® 442 sold by Witco Corporation, Dublin, Ohio) is added to the eucalyptus stock pipe at a rate of 0.1% by weight of dry fiber. This eucalyptus slurry is diluted to about 0.2% consistency in the fan pump.
2개의 개별적으로 처리된 공급 스트림(스트림 1=100% NSK; 스트림 2= 100% 유칼립투스)을 헤드박스를 통해 혼합하고 포드리니어 와이어상에 배치하여 NSK 파이버 및 유칼립투스 파이버의 단일층 웨브를 형성한다. 탈수는 포드리니어 와이어를 통해 수행되며 편향기 및 진공 박스에 의해 지원된다. 포드리니어 와이어는 5셰드 새틴 위브 형상이며 인치당 100개의 가공방향 모노필라멘트와 95개의 횡가공방향 모노필라멘트를 각각 구비한다.Two separately treated feed streams (stream 1 = 100% NSK; stream 2 = 100% eucalyptus) are mixed through a headbox and placed on podlinear wires to form a monolayer web of NSK fibers and eucalyptus fibers. Dewatering is carried out through pod linear wires and supported by deflectors and vacuum boxes. The podlinear wire is a 5 shed satin weave shape and has 100 machined monofilaments and 95 machined monofilaments per inch, respectively.
미형성 습윤 웨브는 운반점에서 약 8%의 파이버 일관도로 포드리니어 와이어로부터 탈수 펠트층(220) 및 감광성 수지 웨브 도안층(250)을 갖는 웨브 지지 장치(200)로 운반된다.Unwet the wet web is conveyed from the podlinear wire to the web support device 200 having the dewatered felt layer 220 and the photosensitive resin web pattern layer 250 at a fiber consistency of about 8%.
탈수 펠트(220)는 미국 위스콘신주 애플톤 소재의 Appleton Mills에 의해 제조되는 Amflex 2 Press Felt이다. 웨브 도안층(250)은 웨브 접촉면(220)의 평방 인치당 약 69개의 양측방향으로 엇갈린 타원형상 개구부(270)를 갖는 연속 웨브 접촉면(260)을 포함한다. 웨브 도안층(250)은 웨브 지지 장치(200)의 돌출 영역과 동일하거나 그의 약 35%인 돌출 영역을 갖는다. 상부 웨브 접촉면(260)과 제 1 펠트면(230)간의 높이 차이는 약 0.005 인치(0.127㎜)이다.Dewatering felt 220 is an Amflex 2 Press Felt manufactured by Appleton Mills of Appleton, Wisconsin, USA. The web pattern layer 250 includes a continuous web contact surface 260 having about 69 bilaterally staggered oval openings 270 per square inch of the web contact surface 220. The web pattern layer 250 has a protruding area that is equal to or about 35% of the protruding area of the web support device 200. The height difference between the upper web contact surface 260 and the first felt surface 230 is about 0.005 inches (0.127 mm).
미형성 웨브는 웨브 지지 장치(200)로 운반되어 대체로 단평면 웨브(545)를 형성한다. 약 20 인치 수은의 압력차에 의해 진공 운반점에서 운반이 제공된다. 웨브가 약 30%의 파이버 일관도를 가질 때까지 진공 지원 배수에 의해서 추가의 탈수가 달성된다. 웨브(545)는 웨브 지지 장치(200)에 의해 닙(800)으로 운반된다. 진공 압력 롤(900)은 약 60 P&J의 경도를 갖는 압축면(910)을 구비한다. 그 후 웨브(545)는 적어도 약 400psi의 압축력으로 양키 건조기 드럼(880)의 압축면(875)에 접해 압축된다. 폴리비닐 알콜계 크레이핑 접착제를 사용하여 밀집된 웨브를 양키 건조기에 고착시킨다. 건조기 드럼(880)의 면으로부터 웨브를 닥터 블레이드로 크레이핑 가공하기 전에, 파이버 일관도는 적어도 약 90%로 증가된다. 닥터 블레이드는 약 20°의 경사각을 가지며 약 76°의 충돌각을 제공하도록 양키 건조기에 대해 위치되며; 양키 건조기는 약 4500ft/min(약 1372 m/min)으로 작동된다. 건조 웨브는 3690 ft/min(1125m/min)의 속도로 롤로 형성된다.The unformed web is conveyed to the web support device 200 to form a generally planar web 545. Delivery is provided at the vacuum delivery point by a pressure difference of about 20 inches of mercury. Additional dewatering is achieved by vacuum assisted drainage until the web has a fiber consistency of about 30%. Web 545 is conveyed to nip 800 by web support device 200. The vacuum pressure roll 900 has a compression surface 910 having a hardness of about 60 P & J. The web 545 is then compressed against the compression surface 875 of the Yankee dryer drum 880 with a compression force of at least about 400 psi. The dense web is fixed to a Yankee dryer using polyvinyl alcohol-based creping adhesive. Prior to creping the web into the doctor blade from the side of the dryer drum 880, the fiber consistency is increased to at least about 90%. The doctor blade is positioned relative to the Yankee dryer to have an angle of inclination of about 20 ° and provide a collision angle of about 76 °; The Yankee dryer operates at about 4500 ft / min (about 1372 m / min). The drying web is formed into a roll at a speed of 3690 ft / min (1125 m / min).
웨브는 2겹 욕실용 티슈 페이퍼를 제공하도록 전환된다. 각각의 겹은 12.5 psi/3000ft2의 기본 중량을 가지며, 약 0.2 중량%의 일시적 습윤 강도 수지와 약 0.1 중량%의 박리제를 함유한다. 결과적인 2겹 티슈 페이퍼는 유연하고, 습윤성이 있으며 욕실용 티슈로 사용하기에 적합하다.The web is converted to provide tissue paper for a two-ply bathroom. Each ply has a basis weight of 12.5 psi / 3000 ft 2 and contains about 0.2% by weight of temporary wet strength resin and about 0.1% by weight of release agent. The resulting double ply tissue paper is flexible, wettable and suitable for use as a bath tissue.
분석 과정Analytical Process
종이 형상부의 두께 및 높이의 측정:Measurement of the thickness and height of paper features:
영역(30)의 평면(23)의 위치, 영역(30)의 두께 및 영역(50)의 두께는 종이 웨브의 마이크로톰 단면(microtomed cross-section)의 현미경 사진을 사용하여 결정된다. 그러한 현미경 사진의 일예는 도 3에 도시하였으며, 상기 도면에 있어서 평면(23)의 위치는 영역(50)의 두께(P) 및 영역(30)의 두께(K)와 함께 표시하였다.The location of the plane 23 of the region 30, the thickness of the region 30 and the thickness of the region 50 are determined using micrographs of the microtomed cross-section of the paper web. An example of such a micrograph is shown in FIG. 3, in which the position of the plane 23 is indicated along with the thickness P of the region 50 and the thickness K of the region 30.
약 25.4x5.1㎝(1 인치x2인치)로 각각 측정되는 10개의 표본을 티슈 페이퍼의 시트 또는 롤로부터 무작위로 선택한다. 10개의 표본을 하나의 시트로부터 얻을 수 없다면, 동일 조건(바람직하게는 동일한 계의 롤)으로 제조된 추가 시트를 사용할 수 있다.Ten samples, each measuring approximately 1 inch by 2 inches, are randomly selected from sheets or rolls of tissue paper. If ten samples cannot be obtained from one sheet, additional sheets made under the same conditions (preferably rolls of the same system) can be used.
각 표본의 마이크로톰은 각 표본을 강성의 판지 홀더상에 스테이플링(stapling)하는 것에 의해 제조된다. 판지 홀더는 실리콘 주형에 설치된다. 종이 표본을 Hercules, Inc.에 의해 제조된 Merigraph photopolymer와 같은 수지내에 담근다.The microtome of each specimen is prepared by stapling each specimen onto a rigid cardboard holder. Carton holder is installed on the silicone mold. Paper specimens are immersed in a resin such as Merigraph photopolymer manufactured by Hercules, Inc.
표본은 경화되어 수지 혼합물을 강화시킨다. 표본을 실리콘 주형으로부터 제거한다. 광중합체에 담그기 전에, 표본에 기준점을 표시하여 마이크로톰 슬라이스가 형성되는 장소를 정확히 결정한다. 바람직하게는, 동일 기준점을 웨브(20)의 표본의 평면도(예를 들면, 도 4) 및 다양한 단면도(예를 들면, 도 3) 양자에 이용한다.The specimen is cured to strengthen the resin mixture. The sample is removed from the silicone mold. Before immersion in the photopolymer, a reference point is placed on the specimen to determine exactly where the microtome slice is formed. Preferably, the same reference point is used for both the plan view (eg FIG. 4) and the various cross-sectional views (eg FIG. 3) of the specimen of the web 20.
표본을 미국 뉴욕주 버팔로 소재의 American Optical Company에 의해 판매되는 모델명 860 마이크로톰에 설치하고 수평으로 한다. 유연한 면이 나타날 때까지 표본의 가장자리를 표본으로부터 슬라이스로 제거한다.The specimen is installed and leveled in a model 860 microtome, sold by American Optical Company, Buffalo, NY, USA. Remove the edges of the sample from the sample into slices until a flexible face appears.
충분한 수의 슬라이스를 표본으로부터 제거하여, 종이 웨브의 여러 영역(예를 들면, 30 및 50)을 정확히 재구성할 수도 있다. 전술한 실시예에 대하여, 슬라이스당 약 60 미크론의 두께를 갖는 슬라이스를 유연한 면으로부터 취한다. 다수의 슬라이스는 두께(P, K)를 확인할 수 있도록 할 필요가 있다.A sufficient number of slices may be removed from the sample to accurately reconstruct various regions of the paper web (eg, 30 and 50). For the foregoing embodiment, a slice with a thickness of about 60 microns per slice is taken from the flexible side. Many slices need to be able to determine the thickness (P, K).
표본 슬라이스를 오일 및 커버 슬립을 사용하여 현미경 슬라이스상에 장착한다. 슬라이스 및 표본을 투광 현미경(light transmission microscope)상에 장착하고 약 40배 확대하여 관찰한다. 현미경 사진을 슬라이스를 따라 촬영하고 개별 현미경사진을 일열로 배열하여 슬라이스의 윤곽을 재구성한다. 두께 및 높이를 도 3에 도시된 바와 같이 재구성된 윤곽으로부터 확인할 수 있다. 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 유형의 종이 구조체의 단면에 대한 현미경사진이다.Sample slices are mounted on microscope slices using oil and cover slip. Slices and specimens are mounted on a light transmission microscope and observed at approximately 40 times magnification. The micrographs are taken along the slices and the individual micrographs are arranged in a row to reconstruct the slices. The thickness and height can be seen from the reconstructed contour as shown in FIG. 3. 3 is a micrograph of a cross section of a paper structure of the type shown in FIGS. 1 and 2.
Hewlett Packard ScanJet IIC 칼라 플랫 스캐너를 사용하여 두께를 설정함으로써 개인용 컴퓨터상의 그림 파일 포맷으로 현미경사진을 주사하고 그 현미경사진을 저장한다. 휴랫 팩카드의 스캐닝 소프트웨어는 Deskjet II 버전 1.6이다. 스캐너 설정 유형은 흑백 사진이다. 경로는 Laser Writer NT, NTX이다. 명암 및 대비 설정치는 125이다. 스케일링은 100%이다. 파일을 스캐닝하여 Macintosh IICi 컴퓨터상에 그림 파일 포맷으로 저장한다. 그림 파일은 미국 캐롤라이나주 소재의 Engineered Software로부터 구입할 수 있는 PowerDraw 버전 6.0과 같은 적절한 사진상 소프트웨어 패키지 또는 CAD 프로그램으로 연다.By setting the thickness using a Hewlett Packard ScanJet IIC color flat scanner, the micrograph is scanned and stored in a picture file format on a personal computer. The Hewlett Packard's scanning software is Deskjet II version 1.6. The scanner setting type is black and white. The path is Laser Writer NT, NTX. The contrast and contrast settings are 125. Scaling is 100%. Scan the file and save it in the picture file format on your Macintosh IICi computer. The picture file is opened with an appropriate photographic software package or CAD program such as PowerDraw version 6.0, available from Engineered Software, Carolina, USA.
도 3을 참조하면, 영역(30, 50)의 두께는 (K, P)로 각각 직경을 표시한 원으로 나타나 있다. 먼저, 조사할 영역(50)에 기록할 수 있는 가장 큰 원을 Power Draw 소프트웨어를 사용하여 작도한다. 이 원의 직경은 P로 표시한다. 영역(50)의 두께(P)는 이 원의 직경을 적절한 스케일 인자에 곱한 값이다(스케일 인자는 현미경사진의 크기를 스캐닝된 상의 크기에 곱한 값이다).Referring to Fig. 3, the thicknesses of the regions 30 and 50 are represented by circles with diameters indicated by (K and P), respectively. First, the largest circle that can be recorded in the area 50 to be irradiated is drawn using Power Draw software. The diameter of this circle is denoted by P. The thickness P of the area 50 is the diameter of this circle multiplied by the appropriate scale factor (the scale factor is the size of the micrograph multiplied by the size of the scanned image).
그다음, 영역(50)의 다른 측면상의 영역(30)의 일부분에 기록할 수 있는 가장 큰 원을 작도한다. 이 원의 직경은 K로 표시한다. 영역(50)에 인접한 영역(30)의 두께(K)는 2개의 직경을 전술한 스케일 인자에 곱한 평균치이다.Then, the largest circle that can be recorded in a portion of the region 30 on the other side of the region 50 is constructed. The diameter of this circle is denoted by K. The thickness K of the region 30 adjacent to the region 50 is an average of two diameters multiplied by the aforementioned scale factor.
도 3에 도시된 바와 같이, 직경(K)을 갖는 2개의 원의 중심을 연결하는 선을 작도하는 것에 의해 영역(50)에 인접한 영역(30)의 평면을 배치한다.As shown in FIG. 3, the plane of the region 30 adjacent to the region 50 is arranged by constructing a line connecting the centers of two circles having a diameter K. As shown in FIG.
10개 표본 각각에 대해, 영역(30)의 비교적 얇은 부분 사이에 비교적 두꺼운 영역(50)이 배치된 것을 조사한다. 비교적 얇은 영역(30)이 비교적 두꺼운 영역(50)의 각 측면상에 확인되는 각 경우마다, 면(23)을 나타내는 선을 작도한다. 이 선이 발생된 지점의 적어도 25%에서 영역(50)과 교차한다면, 본 발명에 따라, 표본을 취하는 종이는 비교적 두꺼운 영역의 면에 배열된 비교적 두꺼운 영역을 갖는다. 예를 들면, 10개의 표본이 비교적 두꺼운 영역(50)의 다른 측면상에 비교적 얇은 영역(30)을 50개 발생시킨다면, 선 작도를 나타내는 평면(23)이 50회의 발생중 적어도 13회에서 두꺼운 영역(50)과 교차하더라도, 비교적 두꺼운 영역(50)은 비교적 얇은 영역(30)의 평면에 배열된다고 할 수 있다.For each of the ten specimens, examine the placement of a relatively thick region 50 between the relatively thin portions of the region 30. In each case where a relatively thin region 30 is seen on each side of the relatively thick region 50, a line representing the face 23 is constructed. If this line intersects the area 50 at at least 25% of the point at which it occurred, according to the invention, the paper taking the sample has a relatively thick area arranged on the side of the relatively thick area. For example, if ten specimens generate 50 relatively thin regions 30 on the other side of the relatively thick region 50, the plane 23 representing the line plot may have a thick region at least 13 times out of 50 occurrences. Even if it crosses (50), it can be said that the relatively thick region 50 is arranged in the plane of the relatively thin region 30.
면 평활도:Cotton smoothness:
종이 웨브의 면 평활도는 본원에 참고로 인용된 암펄스키(Ampulsky) 등의 "티슈 페이퍼의 기계적 특성의 측정방법"이라는 명칭의 1991년 국제 종이 물리학 협의회 TAPPI Book 제 1 권 19 페이지에 설정된 생리학적 면 평활도(PSS)의 측정 방법을 기초로 측정된다. 본원에 사용되는 PSS 측정치는 전술한 논문에 개시된 바와 같은 크기 값의 포인트 합계이다. 상기 논문에 개시된 측정 과정은 스펜델(Spendel)에게 허여된 미국 특허 제 4,959,125 호와, 암펄스키(Ampulski) 등의 미국 특허 제 5,059,282 호에도 대체적으로 개시되어 있다. 상기 특허들은 본원에 참고로 인용된다.The surface smoothness of the paper web was determined by Ampulsky et al., Incorporated herein by reference, as defined in the 1991 International Paper Physics Council TAPPI Book 1, page 19, entitled "Measuring Methods of Mechanical Properties of Tissue Paper." It is measured based on the method of measuring smoothness (PSS). The PSS measurement used herein is the sum of the points of the magnitude values as disclosed in the above paper. The measurement procedures disclosed in this article are generally described in US Pat. No. 4,959,125 to Spendel and US Pat. No. 5,059,282 to Ampulski et al. Such patents are incorporated herein by reference.
본 발명의 종이 표본의 실험을 위해, 전술한 논문에서 PSS 측정 방법을 사용하여 다음과 같은 과정 수정에 의거 면 평활도를 측정한다.For the experiment of the paper specimens of the present invention, the smoothness is measured according to the following process modification using the PSS measurement method in the above paper.
전술한 논문에 개시된 바와 같이, 디지탈화된 데이타 쌍(진폭 및 시간)을 10개의 표본에 대해 SAS 소프트웨어에 임포팅(importing)하는 대신에, 미국 텍사스주 오스틴 소재의 National Instruments로부터 구입가능한 LABVIEW 브랜드 소프트웨어를 사용하여 10개의 표본에 대한 데이타를 취득하고 디지탈화하며 실질적으로 처리하는 것에 의해 면 평활도를 측정한다. 각각의 진폭 스펙트럼은 출력 스펙트럼으로 선택된 "Amp Spectrum Mag Vrms"를 갖는 LABVIEW 소프트에어 패키지의 "진폭 및 상 스펙트럼. vi"을 사용하여 발생된다. 출력 스펙트럼을 10개의 표본 마다 구한다.As disclosed in the above paper, instead of importing digitalized data pairs (amplitude and time) into SAS software for ten samples, use LABVIEW brand software available from National Instruments, Austin, Texas, USA. Surface smoothness is measured by acquiring, digitizing, and substantially processing data for 10 samples. Each amplitude spectrum is generated using the "Amplitude and Phase Spectrum. Vi" of the LABVIEW software package with "Amp Spectrum Mag Vrms" selected as the output spectrum. Obtain the output spectrum every 10 samples.
그 후, 각각의 출력 스펙트럼은 LABVIEW에서 0.000246, 0.000485, 0.00756, 0.00756 의 중량 인자를 사용하여 유연하게 된다. 이러한 중량 인자들은 SAS 프로그램용으로 상기 논문에 명시된 인자 0.0039, 0.0077, 0.120, 1.9에 의해 제공되는 평활도를 모방하기 위해 선택된다.Each output spectrum is then smoothed using a weight factor of 0.000246, 0.000485, 0.00756, 0.00756 in LABVIEW. These weight factors are chosen to mimic the smoothness provided by the factors 0.0039, 0.0077, 0.120, 1.9 specified in the paper for the SAS program.
유연화한 후에, 각 스펙트럼은 상기 논문에 명시된 주파수 필터를 사용하여 여과된다. 그 후, 미크론 단위의 PSS 값을 상술한 논문에 명시된 바와 같이 각각의 개별 여과된 스펙트럼에 대해 계산한다.After softening, each spectrum is filtered using the frequency filter specified in the article. PSS values in microns are then calculated for each individual filtered spectrum as specified in the paper above.
종이 웨브의 일측면의 면 평활도는 종이 웨브의 동일 측면으로부터 취한 10개 표본으로부터 측정한 10 PSS값의 평균치이다. 마찬가지로, 종이 웨브의 대향 측면의 면 평활도를 측정할 수 있다. 평활도 비는 종이 웨브의 보다 촘촘한 측면의 대응하는 면 평활도의 높은 값을 종이 웨브의 부드러운 측면에 대응하는 면 평활도의 낮은 값으로 나누는 것에 의해 구한다.Surface smoothness on one side of the paper web is an average of 10 PSS values measured from 10 samples taken from the same side of the paper web. Similarly, the surface smoothness of the opposite side of the paper web can be measured. The smoothness ratio is obtained by dividing the high value of the corresponding surface smoothness of the denser side of the paper web by the low value of the surface smoothness corresponding to the soft side of the paper web.
기본 중량:Base weight:
기본 중량은 다음의 과정에 따라 측정한다.Base weight is measured according to the following procedure.
측정할 종이는 최소 2시간동안 48% 내지 52%의 상대 습도에서 71 내지 75 ℉로 조절된다. 조절된 종이를 절단하여 12개의 표본 측정치 3.5x3.5 인치를 제공한다. 표본을 모델명 241-10의 Thwing-Albert Alfa Hydraulic Pressure Sample Cutter와 같은 적절한 압력 플레이트 커터에 의해 한번에 6개의 표본으로 절단한다. 그 후, 2개의 6개 단위 표본을 12겹의 적층체로 조합하고 적어도 추가로 15분간 71 내지 75℉ 및 48 내지 52%의 상대 습도로 조절한다.The paper to be measured is adjusted to 71-75 ° F. at a relative humidity of 48% -52% for at least 2 hours. The adjusted paper is cut to provide 12 sample measurements of 3.5 x 3.5 inches. The specimens are cut into six specimens at a time by a suitable pressure plate cutter such as Thwing-Albert Alfa Hydraulic Pressure Sample Cutter, model 241-10. The two six unit specimens are then combined into twelve ply stacks and adjusted to 71-75 ° F. and 48-52% relative humidity for at least an additional 15 minutes.
그 후, 12겹의 적층체를 측정된 분석 균형추상에서 중량을 측정한다. 균형추는 표본이 조절된 동일 실내에 유지된다. 적절한 균형추는 Sartorius Instrument Company에 의해 모델명 A200S으로 제조된다. 이러한 중량은 12.25 평방 인치의 직경을 각각 갖는 종이의 1겹 적층체의 그램 중량이다.Thereafter, 12 ply laminates are weighed on the measured analytical balance abstract. The counterweight is kept in the same room where the specimen is controlled. Suitable counterweights are manufactured under the model A200S by Sartorius Instrument Company. This weight is the gram weight of a one-ply stack of paper each having a diameter of 12.25 square inches.
종이 웨브의 기본 중량(한겹의 단위 면적당 중량)을 다음의 식을 이용하여 3,000 평방 피트당 파운드의 단위로 계산한다.The basis weight of the paper web (weight per unit area) is calculated in pounds per 3,000 square feet using the following equation.
12겹 적층체의 중량(그램) x 3,000 x 평방 피트당 144 평방 인치Weight in grams of 12 ply laminate x 3000 x 144 square inches per square foot
(453.6 gm/lb) x (12 겹) x (겹당 12.25 in2)(453.6 gm / lb) x (12 ply) x (12.25 in 2 per ply)
또는 단순하게: 기본 중량(lb/3,000 ft2) = 12겹 적층체의 중량(그램) x 6.48Or simply: basis weight (lb / 3,000 ft 2 ) = weight of 12-ply laminate in grams x 6.48
매크로 캘리퍼 또는 건조 캘리퍼:Macro Caliper or Dry Caliper:
매크로 캘리퍼 또는 건조 캘리퍼는 본원에 참고로 인용되는 트로칸의 1984년 9월 4일자 미국 특허 제 4,469,735 호에 개시된 건조 캘리퍼를 측정하기 위한 과정을 이용하여 측정한다.Macro calipers or dry calipers are measured using a procedure for measuring the dry calipers disclosed in US Pat. No. 4,469,735 to Sep. 4, 1984 to Trocan, which is incorporated herein by reference.
큰 밀도(bulk capacity):Bulk capacity:
큰 밀도는 웨브의 기본 중량을 웨브의 매크로 캘리퍼로 나눈 값이다.Large density is the basis weight of the web divided by the macro caliper of the web.
흡수 용량(absorbent capacity):Absorbent capacity:
웨브의 흡수 용량은 상기 참고자료 미국 특허 제 4,469,735 호에 개시된 수평 흡수 용량을 사용하여 측정한다.Absorbent capacity of the web is measured using the horizontal absorbent capacity disclosed in US Pat. No. 4,469,735, supra.
웨브 지지 장치 높이의 측정:Measurement of web support device height:
제 1 펠트면의 높이(231)와 웨브 접촉면(260)의 높이(261)간의 높이 차이는 다음의 과정을 이용하여 측정한다. 웨브 지지 장치는 상향의 웨브 도안층에 의해 평탄한 수평면상에 지지된다. 약 1.3 평방 밀리미터의 원형 접촉면과 약 3 밀리미터의 수직 길이를 갖는 스타일러스(stylus)를 로드 아일랜드 프로비던스 소재의 Federal Products Company에 의해 제조되는 Federal Products 치수측정 게이지(EMD-4320 W1 분리 프로브와 함께 사용하기 위해 수정된 432B-81 증폭기)상에 장착한다. 이 기구는 공지된 높이 차이를 제공하는 공지된 두께의 2개의 정밀 끼움쇠(shim)간의 전압 차이를 결정하는 것에 의해 조절된다. 이 기구는 스타일러스의 비구속적 이동을 보장하기 위해 제 1 펠트면(230) 보다 약간 낮은 높이에서 영점 조정된다. 스타일러스를 당해 높이 위에 배치한 후 하강시켜 측정 작업을 수행한다. 스타일러스는 측정점에 약 0.24 그램/평방 밀리미터의 압력을 가한다. 각 높이에서 적어도 3개의 측정을 수행한다. 각 높이의 측정치를 평균화한다. 평균값간의 차이를 계산하여 높이 차이를 제공한다.The height difference between the height 231 of the first felt surface and the height 261 of the web contact surface 260 is measured using the following procedure. The web support device is supported on a flat horizontal plane by an upward web pattern layer. A stylus having a circular contact surface of about 1.3 square millimeters and a vertical length of about 3 millimeters for use with the Federal Products dimensional gauge (EMD-4320 W1 separation probe) manufactured by Federal Products Company, Providence, Rhode Island. Mount on the modified 432B-81 amplifier). This mechanism is adjusted by determining the voltage difference between two precision shims of known thickness providing a known height difference. This instrument is zeroed at a height slightly below the first felt surface 230 to ensure unrestrained movement of the stylus. The stylus is placed above this height and lowered to perform the measurement. The stylus applies a pressure of about 0.24 grams per square millimeter to the measuring point. At least three measurements are taken at each height. Average the measurements of each height. The difference between the mean values is calculated to give the height difference.
동일 과정을 사용하여 도 14b에 도시한 높이(1231, 261)간의 차이를 측정한다.Using the same process, the difference between the heights 1231 and 261 shown in Fig. 14B is measured.
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