KR100625715B1

KR100625715B1 - 부피가 큰 부드럽고 질긴 종이 제품

Info

Publication number: KR100625715B1
Application number: KR1020017008341A
Authority: KR
Inventors: 제니카 에스. 벤크; 케네쓰 씨. 라르손
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 1998-12-30
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2006-09-20
Also published as: BR9916595A; US6565707B2; DE69931073D1; AU1935100A; KR20010103727A; CN1335806A; US6423180B1; EP1156925A4; EP1156925A1; DE69931073T2; EP1156925B1; WO2000040405A1; US20020134520A1; BR9916595B1; AU755330B2

Abstract

본 발명은 매우 가요성이고, 습윤시 질기며, 높은 부피를 갖는 종이 제품에 관한 것이다. 특히 종이 타월은 건조한 비탄성율이 0.0040 킬로그램 미만이고, 부피가 그램 당 10 cm³를 초과하고, 습윤 강도비가 0.40를 초과한다.

종이 제품, 고 부피, 습윤 강도비, 비탄성율.

Description

부피가 큰 부드럽고 질긴 종이 제품 {Soft and Tough Paper Product with High Bulk}

본 발명은 부드럽고 강한 흡수성 종이 제품, 특히 구체적으로 부피(bulk)가 크고 건식 탄성율이 낮으며 습윤 강도비가 높은 제지 용품에 관한 것이다.

티슈, 타월, 냅킨, 와이퍼와 같은 여러가지 종이 제품의 제조에서, 제품의 의도된 목적에 적합한 특성들이 적절하게 혼합된 최종 제품을 제공하기 위해서는 다양한 제품 특성에 주의해야 한다. 이러한 다양한 특성 중에서, 유연성, 강도, 흡수성, 부피 및 연신율의 향상은 특히 소비 시장의 제품에 있어서 언제나 주요한 목적이었다. 일반적으로 일회용 종이 제품은 유연성, 흡수성 및 강도에서의 탁월한 성능에 의존한다. 특히, 소비자는 세정 도구로서 성형 가능하고, 다량의 유출물을 흡수하고, 습윤시 찢어지지 않는 종이 제품을 원한다. 또한, 제조자는 롤 중량이 작고 직경이 큰 견고한 종이 제품을 원한다.

유연성은 일반적으로 종이 제품이 사용자에게 얼굴이나 손에서 느껴지는 것이다. 유연성은 일반적으로 표면 감촉 및 제품의 강성 등의 다양한 물리적 특성에 의해 좌우된다. 강성은 다시 일반적으로 제품의 강도에 의해 좌우된다. 종이 제품의 강도는 그의 물리적 일체성을 유지하고, 사용 조건, 특히 습윤시 인열 또는 갈가리 찢어짐(shredding)에 대해 저항하는 제품의 능력이다. 강도는 인장 강도 및 연신의 조합이다. 하나가 높아지면, 나머지는 낮아질 수 있으며 여전히 "강도"를 유지한다. 또한, 특정한 정도의 습윤 강도가 필요할 경우, 높은 건습 강도비를 제공하는 결합제를 사용하여 건식 강도가 낮아지도록 하고, 따라서 유연성이 높아지도록 한다.

전통적으로, 많은 종이 제품은 최종 건조 전에 웹으로부터 물을 가압하거나 압착함으로써 상당량의 물을 습식 웹으로부터 제거하는 습식-가압 방법을 이용하여 제조되었다. 특히, 흡수성 제지용 펠트에 의해 지지되는 동안, 웹이 회전하는 가열된 실린더, 예컨대 양키(Yankee) 건조기의 표면으로 이동됨에 따라 압력 롤을 사용하여 웹이 펠트와 양키 건조기의 표면 사이에서 압착된다. 건조된 웹은 이어서 양키 건조기로부터 닥터 블레이드를 사용하여 제거되는데, 이 과정은 크레이핑(creping)으로 알려져 있다. 크레이핑은 공정 중의 웹-가압 단계 동안에 미리 형성된 여러 결합을 파손시킴으로써 건조된 웹을 부분적으로 탈착시킨다. 웹은 건식 또는 습식 크레이핑될 수 있다. 크레이핑은 웹의 감촉을 매우 향상시킬 수 있지만, 강도가 상당히 감소된다.

강하고 부드러운 타월을 제조하기 위한 크레이핑 방법은 스콧 페이퍼 컴퍼니(Scott Paper Company)에 양도된 겐타일(Gentile) 등의 미국 특허 제3,879,257호 (발명의 명칭 "Absorbent Unitary Laminate-Like Fibrous Webs and Method for Producing Them") (1975)에 기재되어 있으며, 이 문헌은 본 발명에 참고로 인용된다. 겐타일 등의 특허에는 기재 시이트를 크레이핑한 후 결합제를 기재 시이트의 한쪽 면에 프린트하고, 기재 시이트를 다시 크레이핑한 후 결합제를 기재 시이트의 나머지 면에 프린트한 다음, 기재 시이트를 세번째로 크레이핑하는 방법이 기재되어 있다. 특히 기재 시이트는 그라비아 닙롤을 통해 이동하는 동안 프린트된다. 이중 리크레이핑(Double ReCrepe; DRC) 공정으로 알려진 그라비아 프린트 공정 동안, 그라비아 프린트 공정은 시이트 상에 결합제를 프린트함에 따라 기재 시이트를 그의 도입 칼리퍼의 50% 미만으로 압축시킨다. DRC 공정은 강도와 유연성의 양호한 조합을 갖는 웹을 제공하지만, 연속적으로 3회 가압하는 공정은 특별히 부피가 큰 시이트를 제공하지 않는다. 또한, 3회의 크레이핑을 포함하는 공정은 1회의 크레이핑을 포함하는 공정보다 훨씬 복잡하다.

보다 최근에, 통기 건조(through-drying)가 종이 웹을 건조시키는 대안적인 방법으로 대두되었다. 통기 건조는 건조될 때까지 고온의 공기를 웹을 통해 통과시킴으로써 웹으로부터 물을 제거하는 비교적 비압축적인 방법을 제공한다. 보다 구체적으로, 습식 웹은 성형 직물로부터 거칠고 매우 투과성인 통기 건조 직물로 이동되며, 통기 건조 직물에서 상당히 건조될 때까지 체류된다. 얻어진 통기 건조된 웹은 덜 압축되기 때문에 통상적으로 건조된 크레이핑된 시이트보다 부피가 크다. 웹을 크레이핑하기 위해 양키 건조기로 후속적으로 이동시키기 위해 여전히 압력 롤을 사용할 수 있지만, 습식 웹으로부터 물을 압착시키는 것을 없앤다.

양키 건조기를 제거하고 크레이핑되지 않은 통기 건조된 생성물을 제조하기 위한 가공이 존재하지만, 크레이핑되지 않은 통기 건조된 시이트는 캘린더링시키거나 적층시키지 않는다면, 크레이핑된 것보다 대개 딱딱하고 촉감이 거칠다. 이것은 크레이핑되지 않은 시이트의 고유적으로 높은 강성 및 강도에 일부 기인하지만, 습식 웹이 합치되고 건조된 통기 건조 직물의 조도에도 일부 기인한다.

따라서, 크레이핑되지 않은 통기 건조 공정 또는 이중 리크레이핑 공정을 이용하여 종래에 제조된 제품보다 유연하고 흡수성이며 강하고, 보다 특히 부피가 크고 건식 비탄성율이 작고, 습윤 강도비의 값이 큰 종이 타원 제품, 또는 종이 시이트가 필요하다.

<발명의 요약>

본 발명의 한 측면은 건식 비탄성율이 7.62 cm (3 인치) 당 약 0.0040 kg/g 미만이고, 부피가 약 10 cm³/g을 초과하고 습윤 강도비가 0.40을 초과하는 강하고 유연하고, 부피가 크며 흡수성인 일회용 종이 제품 또는 종이 시이트를 제공한다. 바람직하게는, 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품 또는 종이 시이트의 비탄성율은 0.0038 미만이다. 보다 바람직한 비탄성율은 0.0034 미만이다. 바람직하게는 제품 또는 종이 시이트의 부피는 11을 초과한다. 보다 바람직한 부피는 12를 초과한다. 바람직하게는, 제품 또는 종이 시이트의 습윤 강도비는 0.5를 초과한다. 보다 바람직한 습윤 강도비는 0.6을 초과한다. 이들 제품 또는 종이 시이트는 또한 대부분의 종래 제품 및 종이 시이트보다 보다 건조 및 습윤 연신율이 좋은 경향이 있다.

하나의 실시 태양에서, 종이 제품은 먼저 크레이핑되지 않은 통기 건조된 기재 시이트를 제조한 다음, 결합제를 기재 시이트의 한쪽 면에 프린트하고, 이어서 기재 시이트의 상기 면을 크레이핑한 후, 연속적으로 기재 시이트의 나머지 면을 프린트 및 크레이핑함으로써 제조된다.

본 발명의 이들 및 기타 목적, 이점 및 특성은 하기하는 바람직한 실시 태양의 상세한 설명으로 보다 잘 이해될 것이다.

도 1은 기재 시이트의 후속 프린트 및 크레이핑을 하기 위해 제조하는 크레이핑되지 않은 통기 건조된 기재 시이트의 제조 방법의 개략도이다.

도 2는 도 1에 따라 제조된 크레이핑되지 않은 통기 건조된 기재 시이트의 프린트 및 크레이핑의 개략도이다.

본 발명은 건식 비탄성율이 낮고 부피가 크고 습윤 강도비가 높은 종이 티슈, 냅킨, 와이퍼 또는 타월 제품에 관한 것이다. 특히, 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품은 건식 비탄성율이 7.62 cm (3 인치) 당 약 0.0040 kg/g 미만이고, 부피가 그램 당 약 10 입방 센티미터 (cm³/g)를 초과하며, CD 연신율이 약 15%를 초과하고, 습윤 강도비가 약 0.40을 초과한다. 바람직하게는, 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품의 건식 비탄성율은 7.62 cm (3 인치) 당 약 0.0038 kg/g 미만이다. 보다 바람직하게는, 상기 제품의 건식 비탄성율은 7.62 cm (3 인치) 당 약 0.0034 kg/g 미만이다. 제품의 바람직한 부피는 약 11 cm³/g을 초과한다. 보다 바람직한 부피는 약 12 cm³/g을 초과한다. 제품의 바람직한 습윤 강 도비는 약 0.5를 초과한다. 보다 바람직한 습윤 강도비는 약 0.6을 초과한다.

시험

본 발명의 종이 제품에 대해 시험할 특성은 비탄성율, 부피 및 습윤 강도비의 3가지이다.

비탄성율

제품의 건식 비탄성율은 제품의 기하 평균 탄성 계수 (킬로그램 단위로)를 제품의 기하 평균 인장 (7.62 cm (3 인치) 당 힘을 그램 단위로)으로 나눔으로써 계산한다. 본 명세서에서 이용하는 인장 강도는 샘플 폭 7.62 cm (3 인치) 당 힘 킬로그램으로 나타내나, 편의상 간단하게 "킬로그램"으로 표현할 수 있다.

제품의 건식 비탄성율을 측정하기 위하여, 신테크 인크. (Sintech Inc., 미국, 27709 노쓰 캐롤라이나주 리써치 트라이앵클 파크 소재)에서 제조된 신테크 인장 시험기 (Sintech Tensile Tester)와 같은 인장 시험기를 사용한다. 특히, TAPPI 시험 조건하에서, 종이 제품의 샘플을 인장 시험기의 턱(jaw)에 놓는다. 턱은 일반적으로 한 쌍의 직사각형 조각이며, 샘플을 두 조각 사이에 매달아 놓는다. 샘플은 턱 사이에 고정될 만큼 커야 한다. 신테크 인장 시험기의 턱 사이의 간격이 10.16 cm (4 인치)이므로 대개 샘플은 폭이 약 7.62 cm (약 3 인치)이고, 길이가 10.16 cm (4 인치) 이상이다. 샘플을 턱에 위치시킨 후, 한 조각의 턱은 바깥 쪽으로 움직이고, 다른 조각은 정지시킨다. 움직이는 턱 조각은 스트레인 게이지가 부착되어 있으며, 이 게이지는 타월 샘플에 위치하는 스트레인을 측정한다. 또한 시험기는 일정 속도로 신테크 인장 시험기에 투입된다. 일반적으로, 표준 속도 는 분 당 25.4 cm (10 인치)이다.

종이 제품은 제조된 방향, 즉 종방향 및 제조된 방향에 수직인 방향, 즉 횡방향으로 측정된다. 적어도 두 개의 샘플이 시험되어야 하는데, 하나는 종방향으로, 하나는 횡방향으로 시험되어야 한다. 일반적으로, 적어도 5 내지 10 개의 샘플을 양 방향으로 시험하고, 모든 샘플 값의 평균을 취한다.

신테크 인장 시험기는 각 샘플에 대해 응력-스트레인 곡선을 산출한다. 응력을 y-축으로 하고, 스트레인을 x-축으로 한다. 상기에서 언급한 바와 같이, 비탄성율은 하기 식과 같이 제품의 기하 평균 탄성 계수를 제품의 기하 평균 인장 강도로 나눔으로써 측정한다.

건식 비탄성율 = GM^탄성율/ GM^인장

식 중, GM^탄성율은 기하 평균 탄성 계수 (응력-스트레인 곡선의 기울기로 측정)이고,

GM^인장은 기하 평균 인장 강도이다.

기하 평균 탄성 계수는 제품의 횡방향 (CD) 및 종방향 (MD) 응력-스트레인 곡선으로부터 하기 수학식을 이용하여 하중 점 70 및 157 g 사이의 기울기를 최소 자승법으로 구하여 측정한다.

GM^탄성율 = (하중의 변화 (킬로그램))(수정된 게이지 길이 (mm))/(크로스헤드 위치의 변화 (mm))

식 중, 보정된 게이지 길이는 게이지 길이 + 슬랙이고,

슬랙은 시편이 인장 시험기의 그립에 있을 때 0 장력 하중의 거리를 mm로 나타낸 것이다.

제품의 기하 평균 인장 강도는 먼저 횡방향 인장 강도를 종방향 인장 강도와 곱하고, 두번째로 그 값을 제곱근하여 측정하는데, 하기 수학식으로 나타낼 수 있다.

식 중, CD는 횡방향의 평균 인장 강도이고,

MD는 종방향의 평균 인장 강도이다.

습윤 강도비

습윤 강도비는 하기 수학식으로 나타내는 바와 같이, 횡방향 습윤 인장 강도를 횡방향 건조 인장 강도로 나눔으로써 측정한다.

습윤 강도비 = CD^습윤/CD^건조

식 중, CD^습윤은 횡방향의 평균 습윤 인장 강도이고,

CD^건조는 횡방향의 평균 건조 인장 강도이다.

횡방향 습윤 인장 강도와 횡방향 건조 인장 강도는 모두 7.62 cm (3 인치) 당 그램의 단위로 측정한다. 특히, 횡방향 건조 인장 강도는 상기에 기재한 신테크 인장 시험기를 사용하여 측정한다. 횡방향 습윤 인장 강도는 샘플을 시험하기 전에 먼저 샘플의 중앙을 습윤시킨다는 점을 제외하고는 동일한 방식으로 측정한다. 특히, 횡방향 습윤 인장 강도는 시편의 고리를 형성하고 증류수로 습윤시킨 후, 신테크 인장 시험기의 그립에 삽입함으로써 측정한다.

부피

부피는 기본 중량으로 나눈 제품 한 시이트의 건조 칼리퍼로 정의된다. 부피는 그램으로 나눈 입방 센티미터 (cm³/g)의 치수로 측정된다. 건조 칼리퍼는 조절된 하중 하에서 측정된 건조 제품의 두께이다. 부피는 하기 방식으로 측정된다. 일반적으로, 엠베코 컴퍼니 (Emveco Co.)의 엠베코 (EMVECO) 모델 200-A 칼리퍼 시험기와 같은 기기를 사용한다. 특히, 길이가 약 10.16 cm (약 4 인치)이고, 폭이 약 10.16 cm (약 4 인치)인 10 개의 타월 또는 티슈 시이트를 서로 겹쳐 적층시킨다. 시이트가 서로 적층되면, 이어서 가압한다. 특히, 직경이 5.61 cm (2.21 인치)인 원형의 금속 조각인 플래튼을 시이트의 적층물 위에서 아래로 가압한다. 플래튼에 의한 압력은 일반적으로 약 2 킬로 파스칼 (0.29 psi)이다. 플래튼을 적층물 위에서 아래로 가압한 후, 적층물의 칼리퍼를 측정한다. 이어서 플래튼은 자동으로 위로 올라간다. 하나의 시이트에 대한 칼리퍼를 측정하기 위하여, 전체 적층물에 대한 칼리퍼를 적층된 시이트의 수인 10으로 나눈다. 기본 중량은 TAPPI-특정 온도 및 습도 조건에서 샘플을 컨디셔닝한 후에 측정한다. 그의 단위는 16.0/2880 제곱 피트이다.

제품, 그의 성분 및 제조 방법

본 발명과 관련하여 사용하기에 적절한 셀룰로오즈 섬유는 침엽수 생(virgin) 제지용 섬유를 주로 포함한다. 비-셀룰로오즈 합성 섬유, 화학열-기계 섬유, 활엽수 섬유 또는 재활용 섬유도 모두 그 일부로 포함된다. 이러한 시이트를 서로 겹쳐 둘, 셋 또는 그 이상의 겹을 갖는 다겹의 제품을 형성한다. 이들 다겹 제품은 포함된 섬유의 양에 비해 의외로 높은 칼리퍼 및 흡수 특성을 갖는다. 본 발명의 다겹 제품의 기본 중량은 겹의 수 및 각 겹의 기본 중량에 따라 달라진다. 또한, 각각의 겹은 다양한 섬유 성분으로 적층되거나 (균질하게) 블렌딩될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명의 타월 제품은 단일겹의 2 성분 3층 시이트이다. 특히, 하나의 실시 태양에서, 타월 제품은 50%의 북부 침엽수 크라프트 생 (NWSK) 섬유 및 50%의 남부 침엽수 크라프트 생 (SSWK) 섬유로 제조된다. 바람직하게는 외층은 NSWK 섬유를 포함하고, 중간 층은 SSWK가 포함되는데, 그 비율은 25%//50%//25%이다. 즉, 50%의 NWSK 섬유의 절반 (즉 25%)이 하나의 외층에 있고, 50%의 NWSK 섬유의 나머지 절반 (즉 나머지 25%)은 다른 외층에 있으며, SSWK 섬유의 전체 50%가 중간 층에 존재한다. 다른 실시 태양에서, 외층은 NSWK 섬유를 포함하고, 중간 층은 남부 습윤 랩 침염수 섬유 및 웨이어하우저 (Weyerhauser) HBA-S 컬리 남부 소나무 섬유를 포함하는데, 그 비율은 25%//40%//10%//25%이다. 즉, 하나의 외층은 모두 NSWK 섬유 (그 겹의 총 100%의 25%의 비율로)이고, 나머지 외층도 모두 NSWK 섬유 (그 겹의 총 100%의 25%의 비율로)이며, 중간 층은 80% 남부 습윤 랩 침염수 섬유 및 20% 웨이어하우저 HBA-S 컬리 남부 소나무 섬유를 포함한 다. 중간 층에 있는 섬유는 또한 전체적으로 또는 부분적으로 화학열-기계 섬유이거나, 또는 헤르만스(Hermans) 등의 미국 특허 제5,348,602호 및 동 제5,501,768호에 따라 이들 섬유가 분산될 수 있다.

일반적으로, 본 발명의 제품은 결합제를 고 부피의 크레이핑되지 않은 통기 건조된 기재 시이트의 각 면에 첨가한 후, 기재 시이트의 각 면을 크레이핑함으로써 제조된다. 결합제는 그라비아 프린트, 플렉소 프린트, 코팅, 분무, 잉크 젯, 또는 고온 용융 도포에 의해 "첨가"될 수 있다.

특히, 기재된 섬유 조성물을 사용하여, 본 발명의 제품을 위한 기재 시이트는 웬트(Wendt) 등의 미국 특허 제5,746,887호 (발명의 명칭: "Method of Making Soft Tissue Products") (1998), 수델(Sudell) 등의 미국 특허 제5,616,207호 (발명의 명칭: "Method for Making Uncreped, Throughdired Towels and Wipers") (1997), 루고브스키(Rugowski) 등의 미국 특허 제5,593,545호 (발명의 명칭: "Method for Making Uncreped Throughdried Tissue Products without an Open Draw") (1997), 루고브스키(Rugowski) 등의 미국 특허 제5,591,309호 (발명의 명칭: "Papermaking Machine for Making Uncreped Throughdried Tissue Sheets") (1997), 엔겔(Engel) 등의 미국 특허 제5,667,636호 (발명의 명칭: "Method of Making Smooth Uncreped Throughdried Sheets") (1997) 또는 쿡(Cook) 등의 미국 특허 제5,048,589호 (발명의 명칭: "Non-Creped Hand or Wiper Towel") (1991) (각각의 특허는 본 발명에 참고로 인용됨)에 따라, 먼저 종래 방법으로 제조된 후 러시-이동 (rush-transfer) 및 통기 건조(크레이핑시키거나 캘린더링시키지 않음)된 다.

그 다음, 크레이핑되지 않은 통기 건조된 기재 시이트의 각 면에 결합제를 첨가하여 기재 시이트의 각 면을 크레이핑시킨다. 특히, 라텍스 결합제를 프린트하는 경우, 기재 시이트가 라텍스 결합제로 프린트될 때 기재 시이트는 그라비아 닙롤를 통해 잡아 당겨진다. 그라비아 닙에서, 시이트는 그라비아 닙을 통해 잡아 당겨지기 전의 칼리퍼의 50% 미만의 칼리퍼로 압축된다.

이런 방식으로 크레이핑되지 않은 기재 시이트로부터 제조된 타월 제품은 습식-가압되고 크레이핑된 기재 시이트로부터 제조된 시이트와 동일한 순 인장 및 유연성에서 훨씬 더 큰 부피를 갖는 것으로 밝혀졌다. 또한, 이러한 방식으로 제조된 타월 제품은 특히, 2겹 제품이 2겹 조작에서 상당한 부피를 유도하기 때문에 2겹의 크레이핑된 통기 건조된 제품과 동일한 부피에서 습윤 인장이 훨씬 높은 것으로 밝혀졌다.

적합한 통기 건조 직물이 웬트(Wendt) 등의 미국 특허 제5,746,887호 및 치우(Chiu) 등의 미국 특허 제5,429,686호에 기재되어 있다.

본 발명의 원하는 특성은 하기 실시예 및 표에 보다 상세하게 기재될 것이다.

<실시예 1>

본 발명을 예시하기 위하여, 도 1에 개략적으로 나타낸 바와 같이 크레이핑되지 않은 통기 건조된 시이트를 제조하였다. 보다 구체적으로, 3층의 단일겹 종 이 제품은 50% 순수 LL-19 북부 침엽수 크라프트 생 (NSWK) 섬유 및 50% 남부 습윤 랩 침엽수 섬유로 이루어졌다. 특히, 3층 시이트는 하기 방식으로 구성되었다: 25%의 NSWK 섬유가 하나의 외층을 구성하고, 50% 이동 습윤 랩 소나무 섬유가 중간층을 구성하고, NSWK 섬유의 나머지 25%가 나머지 외층을 구성하였다. 화학약품을 단일겹 제품의 층 상에도 위치시켰다. 특히, 아로수르프(Arosurf) PA-801 탈착제 (미국 위스콘신주 소재의 위트코 코포레이션, 페이퍼 케미칼스 디비젼 오브 쟈네스빌 (Witco Corporation, Paper Chemicals Division of Janesville)의 80% 활성 고형분 액체) 2.25 kg/mton을 NSWK 섬유에 가하고, 키멘(Kymene) 557H (미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 헤르큘스 인크(Hercules, Inc.)의 12.5% 용액) 10 kg/mton을 중간 층 혼합물에 가하였다.

생성된 3층 시이트를, 린드세이(Lindsay) 2164 직물인 성형 직물 (도 1의 2 및 4)을 갖는 통상적인 쌍 와이어 성형기 상에서 형성시켰다. 성형 직물의 속도는 분당 1500 피트 (초 당 7.62 미터)이었다. 새롭게 형성된 웹은 이어서 이동 직물 (6)로 이동되기 전에 진공 흡인을 이용하여 성형 직물 아래에서 약 25 내지 약 30%의 농도로 탈수하였다. 이동 직물 (6)을 분 당 1402 피트 (초 당 7.12 미터)의 속도로 움직였다 (7% 러시 이동). 이동 직물 (6)은 애플톤 밀스 (Appleton Mills) T-216-3이었다. 수은 진공을 약 254 내지 305 mm (약 10 내지 12 인치)를 끌어오는 진공 슈를 사용하여 웹을 이동 직물 (6)로 이동시켰다.

이어서, 웹을 애플톤 밀스 (Appleton Mills) T124-8인 통기 건조 직물 (8)로 이동시켰다. 통기 건조 직물 (8)은 분 당 약 1402 피트 (초 당 7.12 미터)의 속도 로 움직였다. 웹을 허니콤브(Honeycomb) 통기 건조기인 통기 건조기 (9) 상으로 이송하고, 이것을 약 400 F (204 ℃)의 온도에서 작동시켰다. 웹은 약 97 내지 약 98%의 농도로 최종 건조되었다. 이어서 건조된 기재 시이트는 후속의 프린트 및 크레이핑을 위하여 아스텐(Asten) 934 직물인 상부 및 하부 직물 (도 1의 11 및 12) 사이에서 기재 시이트가 롤 (15)로 감겨지는 이동 릴 (14)로 이송시켰다.

특히, 롤로 감겨진 후, 기재 시이트는 이어서 도 2에 일부 나타낸 이중 리크레이핑 기계 또는 시스템으로 이송시켰다. 일반적으로, 도 2는 도 1에 따라 제조된 크레이핑되지 않은 통기 건조된 기재 시이트의 두 대향면을 연속적으로 프린트 및 크레이핑하는 추가 단계를 예시한다.

특히, 이중 리크레이핑 시스템 (16)은 제1 프린터 (20), 제1 크레이핑 건조기 (22), 제2 프린터 (24) 및 제2 크레이핑 건조기 (26)를 포함한다. 시스템 (16)은 또한 경화 건조기 (28), 냉각 롤러 쌍 (30) 및 가공된 종이 제품을 롤로 감기 위한 릴 (32)를 포함한다. 바람직하게는 도 1 및 도 2의 시스템은 하나의 기계로 합쳐, 롤로 감기는 단계 (14, 15), 롤을 이동시키는 단계 및 롤을 푸는 단계 (17)가 생략하였다.

프린트 유체는 하기 조성물을 교반하면서 하기 순서로 혼합하여 제조하였다: 에어플렉스(Airflex) A 105 52%의 고형분 (10,450 그램), NH₄Cl 10% (190 그램), 날코(Nalco) 7565 항발포제 (20 그램), 나트로솔(Natrosol) 250 MR 분말 2% (2000 그램) 및 수도물 (6747 그램). 에어플렉스 A 105는 결합제이고, 보다 특히 미국 펜실바니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스(Air Products and Chemicals)사의 자가-가교 에틸렌-비닐 아세테이트 에멀젼이다. 날코 7565 항발포제는 미국 일리노이주 나페르빌 소재의 날코 케미칼 컴퍼니(Nalco Chemical Company)사의 제품이다. 나트로솔 250 MR 분말은 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재의 아쿠알론, 디비젼 오브 헤르큘스, 인크. (Aqualon, a division of Hercules, Inc.)의 제품이다. 얻어진 A105 고형분은 28%였고, 브루크필드(Brookfield) 점도는 490 cp였다.

일반적으로, 크레이핑되지 않은 통기 건조된 기재 시이트는 이중 깊이 그라비아 롤을 사용하여 한쪽 면을 프린트하고, 건조기로 가압하고 크레이핑하고, 제2 프린터에서 나머지 면 상에 프린트하고, 크레이핑하고, 통기 경화 유닛 중에서 경화시켜 감았다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 첫번째 프린트는 그라비아 닙으로 구성된 제1 프린터 (20)에서 일어났다. 특히, 웹 (18)은 롤 (17) (도 1의 롤 (15))로부터 풀려 배면 롤 (20a) 및 프린트된 롤 (20b)로 구성된 그라비아 닙 (20)을 통해 이송시켰다. 웹 (18)의 한쪽 면 (이후 제1 면으로 부름)은 상기 기재된 프린트 유체를 사용하여 그라비아 닙 (20)에서 프린트하였다. 프린트된 롤 (20b)은 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. (Kimberly-Clark Worldwide, Inc.)에 양도된 헵포드(Hepford)의 미국 특허 제5,776,306호 (본 발명에 참고로 인용됨)에 기재된 바와 같은 바스켓위브 패턴을 가졌다. 다른 실시 태양에서, 로버츠(Roberts) 등의 미국 특허 제3,903,342호 및 로버츠(Roberts) 등의 미국 특허 제4,000,237호 (둘 다 본 발명에 참고로 인용됨)의 도트-딥 도트(dot-deep dot) 패턴 등의 기타 이중 깊이 패턴을 사용할 수 있다.

이어서, 웹 (18)을 제1 크레이핑 건조기 (22)로 이송하고, 여기에서 웹 (18)은 가압하고, 웹 (18)의 제1 면은 크레이핑하였다. 그 후, 웹 (18)은 역시 그라비아 닙 롤 (24a, 24b)로 구성된 그라비아 닙인 제2 프린터 (24)로 이송하였다. 그라비아 닙 (20)과 유사하게 그라비아 닙 (24)은 배면 롤 (24a) 및 프린트된 롤 (24b)로 구성되었다. 그라비아 닙 (24)에서, 웹 (18)의 제2 면도 상기에 기재한 프린트 유체를 사용하여 프린트하였다. 그라비아 닙 (24)에서, 웹 (18)의 제2 면은 점 패턴으로 프린트하였다. 별법으로, 제2 면은 바스켓위브 패턴 또는 다른 점 패턴으로 프린트될 수 있다. 이어서, 웹 (18)을 제2 크레이핑 건조기 (26)로 이송하여, 웹 (18)을 가압하고, 웹 (18)의 제2 면을 크레이핑하였다.

역시 도 2에 나타낸 바와 같이, 웹 (18)은 500 F (260℃)의 공기를 공급하여 통기 경화 건조기 (28)에서 경화된 후, 분 당 약 200 피트 (분 당 약 60.96 m)의 릴 속도로 릴 (32)에 감았다.

<실시예 2>

실시예 2는 하기를 제외하고는 실시예 1과 동일하다 (조성 및 제조에서). 먼저, 실시예 2의 단일겹 제품의 중간 층이 80% 이동 습윤 랩 소나무 섬유 및 20% 웨이어하우저 HBA-S 컬리 남부 소나무 섬유 (미국 워싱톤주 타코마 소재, 웨이어하우저, 인크. (Weyerhauser, Inc.) 제조)의 혼합물이었다. 두번째로, 프린트-크레이핑 공정을 위한 프린트 유체의 다른 성분들의 양이 실시예 1과 약간 다르다. 특히, 프린트 유체는 하기 제제를 교반하면서 하기 순서로 혼합하여 제조하였다: 에 어플렉스 A105 52%의 고형분 (10,450 그램), NH₄Cl 10% (190 그램), 날코 7565 항발포제 (20 그램), 나트로솔 250 MR 2% (400 그램) 및 수도물 (7053 그램). 얻어진 A105 고형분은 30%이고, 브루크필드 점도는 28 cp였다.

시험 결과

상기 기재한 바와 같이 제조된 제품의 물리적 성질을 측정하고 하기 표 1에 나타낸다. 비교를 위해서, 일부 상업적으로 시판되는 타월의 특성을 하기 표 2에 나타낸다. 이들 타월은 (1) 이중 리크레이핑된 공정을 이용하여 제조된 타월 (상업적으로 비바(VIVA;등록상표)로 알려져 있으며, 킴벌리-클라크 코포레이션 (Kimberly-Clark Corporation)사에서 판매), (2) 크레이핑되지 않은 통기 건조 공정을 이용하여 제조된 2겹 타월 (상업적으로 수퍼 소프투치(Super Saughtuch;등록상표)로 알려져 있으며, 프랑스에서 킴벌리-클라크 코포레이션사에서 판매) 및 (3) 크레이핑된 통기 건조 공정을 이용하여 제조된 타월 (상업적으로 바운티(Bounty;등록상표)로 알려져 있으며, 프록터 앤드 갬블 컴퍼니(Procter & Gamble Company)사에서 판매)을 포함한다.

하기 표 1 및 2에 있어서, "기술"은 제품이 제조된 방법을 나타내고, 표에 사용된 다른 용어 및 의미는 하기와 같다: "비탄성율"은 제품의 기하 인장 강도 (3 인치 당 그램)로 나눈 기하 평균 기울기 (kg)이고, "부피"는 부피 (cm³/g)이고, "습윤 강도비"는 제품의 횡방향 건조 인장 강도 (3 인치 당 그램)로 나눈 제품의 횡방향 습윤 인장 강도 (3 인치 당 그램) (따라서, 습윤 강도비는 단위가 없음)이다.

본 발명의 제품
제품	실시예 1	실시예 2
기술	본 발명의 방법	본 발명의 방법
비탄성율	0.0038	0.0039
부피	11.05	11.97
습윤 강도비	0.57	0.61
건조 CD 연신율	15.0%	18.1%
습윤 CD 연신율	14.4%	16.4%

상업적으로 시판되는 제품
제품	비바(VIVA;등록상표)	수퍼 소프투치(Super Saughtuch;등록상표)	바운티(Bounty;등록상표)
기술	이중 리크레이핑	크레이핑되지 않은 통기 건조	크레이핑된 통기 건조
비탄성율	0.0042	0.010	0.0061
부피	9.7	19.8	13.8
습윤 강도비	0.64	0.24	0.35
건조 CD 연신율	14.6	6.3	9.2

이들 결과는 본 발명의 제품이 표 2에 나타낸 시판 제품보다 칼리퍼가 더 높고, 비탄성율이 더 낮으며, CD 연신율이 높고 습윤 강도비가 더 높다는 것을 입증한다.

예시의 목적으로 제시한 상기 실시예는 하기 청구의 범위 및 그의 상응하는 바에 의해 정의되는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아님을 알아야 할 것이다.

Claims

건식 비탄성율이 7.62 cm (3 인치) 당 약 0.0040 kg/g 미만이고, 부피(bulk)가 약 10 cm³/g을 초과하고, 습윤 강도비가 0.40을 초과하는 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품 또는 종이 시이트.
제1항에 있어서, 상기 비탄성율이 7.62 cm (3 인치) 당 약 0.0038 kg/g 미만인 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품.
제1항에 있어서, 상기 비탄성율이 7.62 cm (3 인치) 당 약 0.0034 kg/g 미만인 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품.
제1항에 있어서, 상기 부피가 약 11 cm³/g을 초과하는 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품.
제1항에 있어서, 상기 부피가 약 12 cm³/g을 초과하는 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품.
제1항에 있어서, 상기 습윤 강도비가 약 0.5를 초과하는 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품.
제1항에 있어서, 상기 습윤 강도비가 약 0.6을 초과하는 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품.
제1항에 있어서, CD 건조 연신율이 약 15%를 초과하는 강하고 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품.
크레이핑되지 않은 통기 건조 공정을 이용하여 제1 면 및 제2 면을 갖는 웹을 제조하는 단계,

결합제를 상기 웹의 제1 면의 적어도 일부에 가하는 단계,

상기 웹의 제1 면을 크레이핑하는 단계,

결합제를 상기 웹의 제2 면의 적어도 일부에 가하는 단계,

상기 웹의 제2 면을 크레이핑하는 단계, 및

상기 웹의 상기 제1 면 및 제2 면 상의 결합제를 경화시키는 단계

를 포함하는, 상기 웹의 건식 비탄성율이 7.62 cm (3 인치) 당 약 0.0040 kg/g 미만이고, 부피가 약 10 cm³/g을 초과하고, 습윤 강도비가 약 0.40을 초과하는 강하고, 부드러우며 흡수성인 일회용 종이 제품의 제조 방법.
제9항에 있어서, 웹을 경화 건조시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 웹의 비탄성율이 7.62 cm (3 인치) 당 약 0.0038 kg/g 미만인 방법.
제9항에 있어서, 상기 웹의 비탄성율이 7.62 cm (3 인치) 당 약 0.0034 kg/g 미만인 방법.
제9항에 있어서, 상기 웹의 부피가 약 11 cm³/g을 초과하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 웹의 부피가 약 12 cm³/g을 초과하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 웹의 습윤 강도비가 약 0.5를 초과하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 웹의 습윤 강도비가 약 0.6을 초과하는 방법.
제10항에 있어서, 크레이핑되지 않은 종이가 티슈 기계 상에서 제조되어 감긴 후, 결합제 첨가, 크레이핑 및 경화를 위해 제2 기계로 이동되는 방법.