CN107708984B - 可分拆的纸产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纸巾产品，所述纸巾产品将能够作为整张纸张、半张纸张或四分之一张纸张而与纸巾卷分离。还公开了一种制造具有纵向穿孔的纸巾的方法。

Description

可分拆的纸产品
相关技术的交叉引用
本申请以在2015年5月26日提交的美国临时专利申请号62/166,488为基础，所述美国临时专利申请全文并入本文中。
技术领域
本发明涉及一种可被分拆成消费者偏好所需求的纸张规格的纸产品。特别地，本发明描述了一种可沿纵向方向和横向方向穿孔以容许以新的不同方式分离纸幅的纸产品。例如，双向穿孔开辟了用于包装、折叠以及分配纸幅产品的新选择。而且，本发明提供了一种解决方案，该解决方案通过形成容许消费者移除仅仅特定用途所需的量的纸产品的整体规格而使在使用消费性纸产品时的浪费最小化。在一个实施例中，本发明描述了一种成卷的纸巾产品，其不仅容许将单张纸张从纸巾卷分离，而且容许分离半张纸张以及四分之一张纸张。
背景技术
消费者的日常生活充满了仅仅为了消费者的舒适和便利而被生产的各种各样的现代产品。虽然消费者对一次性产品的需求较高，但是很多消费者依然关心生产这些一次性产品所需的资源的水平。因此，发展尽可能环境友好的一次性产品仍旧是重要的工作。
有环保意识的消费者常常寻求容许他们使用更少的一次性材料的产品。在纸巾领域中，这已经激励制造商提供具有更小外形的纸巾产品以处理更小的工作。这些纸巾以比如“Select-a-Size”或者“Pick-a-Size”的名称进行销售。尽管使消费者能够将其纸产品分成更小的正方形物的理念看起来是显而易见的，但是提供实际上可被进一步分拆的产品是非常困难的。在餐巾纸的领域中，消费者可通过购买适合于其期望用途的餐巾纸而节省浪费。行业通常根据餐巾纸所意指的工作而设定餐巾纸的规格，包含鸡尾酒餐巾纸、午餐餐巾纸、晚餐餐巾纸、和无数的快餐用规格。
市场上的当前纸巾产品具有容许消费者在全规格纸巾产品与半规格纸巾产品之间进行选择的特征。这些产品全部使用从纸巾卷的顶部延伸至纸巾卷的底部(即，沿着纸巾纸张的横向方向(CD：cross-machine direction))的穿孔线。Pick-a-size穿孔以与标准穿孔相同的方式生产，但是穿孔线更频密且挨得更近。Pick-a-size穿孔的添加对用于制造纸巾产品的过程仅产生最小的影响。
相比之下，沿着纸张的纵向方向(MD：machine direction)(例如围绕纸巾卷的中心)、或者沿着餐巾纸折叠线提供穿孔(如本文中所描述的)会对用于生产纸张的过程产生显著影响。此外，当前的餐巾纸产品不包含用于使消费者减小产品规格的穿孔或其它任何方法。若消费者期望不同规格的餐巾纸，则他们需要购买另一种规格。考虑到用于餐巾纸的当前折叠结构，形成可被分拆的产品带来了许多困难。
不能使消费者(工业消费者或商业消费者)减小这些便利产品的规格的情况扩大至其它普通的纸产品，例如擦拭巾、折叠手巾、熟食品用纸、咖啡滤纸、干燥纸、花朵包裹物、食物衬纸、卫生保健擦试巾等。这些产品可以以不同规格销售，但是它们通常以含有仅仅单一产品规格的包装销售。若期望另外的规格，则需单独地购买它们。能够分成更小单元的产品将满足很多消费者的减小其产生的环境废物量的期望。
这些产品中的全部的共同之处在于它们以随后被转化为最终产品的纤维幅材开始。在最基本的描述中，通过以下方式制造纸(在此示例中为纸巾)：将分散于水中的纤维进给至造纸机中、使纤维沉积至织物系统上以形成纸张、和干燥所述纸张。现代造纸机可以以超过1000米/分钟的速度运行，所以要注意在将纸张卷绕至卷筒上之前不要在纸张中引起薄弱区域，从而避免破裂。纸张沿不同的方向固有地具有不同的强度。纸张沿纵向方向(即围绕纸巾卷)具有更大的强度，而沿横向方向(即从纸巾卷的顶部至底部)更薄弱。
一旦纸张被卷起，则它等待转化操作，即将原纸幅变成最终产品的过程。转化(比如造纸)是高生产量过程，该高生产量过程应当受控制以防止纸张在通过所述过程朝向最终产品运动时破裂。在转化期间，转化过程自身、例如压印或穿孔可能在纸张中引起薄弱区域。
发明人已经发现了一种有效的方法来生产具有沿着纵向方向的穿孔的纸产品以及具有沿着横向方向和纵向方向的穿孔的实施例。该过程容许生产纸产品，而在转化期间不存在故障，但为了包含纵向方向穿孔的现有技术尝试与故障相关。纵向穿孔和双向穿孔还开辟了用于包装、折叠以及分配纸幅产品的新选择。
在当今的商业市场中，可生产具有纵向穿孔的产品是不够的。为使得在商业上是可接受的，产品必须满足消费者预期。发明人进一步发现的是，可产生将能够分离的纵向穿孔，无论是来自纸巾卷的、作为整张纸张、半张纸张或者四分之一张纸张的纸巾，还是来自中心抽式容器的擦拭巾。为使得是有效的，纵向穿孔应当可靠地分成更小的产品，并且将在使用某些特征和/或撕裂强度的情况下分成更小的产品。
当结合附图考虑以下具体描述时，可获得对所公开的各个系统及方法实施例的更好理解。
附图说明
图1是示出了用于将纸幅转化为本文中的纸巾产品的总体过程的流程图。
图2示出了具有所述穿孔的纸巾卷。
图3示出了包括用于生产纵向穿孔的轮的转化操作的一个实施例。
图4是示出了用于将纸幅转化为穿孔的餐巾纸产品的总体过程的流程图。
图5示出了具有将与最终餐巾纸产品的折叠线重合的纵向穿孔的餐巾纸产品。
具体实施方式
以下讨论针对本发明的各个实施例。附图不一定按比例绘制。可以扩大比例或者以某种示意形式示出实施例的特定特征，并且为了清楚及简洁起见可以不示出传统元件的一些细节。尽管这些实施例中的一个或多个实施例可能是优选的，但是所公开的实施例不应当被解释为或者要不然被用来限制本发明(包含权利要求在内)的范围。应当充分认识到的是，下文讨论的实施例的不同教导可单独地使用或者以任何适当的组合使用以产生所期望的结果。另外，本领域技术人员将理解的是，以下描述具有广泛的应用，并且对任一实施例的讨论仅仅意在对该实施例的示例说明，而不旨在暗示本发明(包含权利要求在内)的范围限于该实施例。
在以下描述和权利要求各处使用某些术语来提及特定的特征或构件。如本领域技术人员将理解的，不同的人可用不同的名称来提及相同的特征或构件。此文并不打算区分名称不同而非结构或功能不同的构件或特征。
当在以下讨论和权利要求中使用时，术语“包含”、“为”、“包括”、“含有”等以开放式方式使用，因此应当被解释为意味着“包括但不限于…”。若包含封闭式语言“组成”和“基本由…组成”，则该封闭式语言将被赋予本领域认可的含义。
当在本文中使用时，“纸幅”、“连续纸幅”、“纸卷”、“成卷纸”、“纸张”、“连续纸张”、“气流成网(airlaid)纸幅”、“气流成网”、“非织造纸幅”、和“擦拭巾”、以及“纸”全部指的是经受转化而成为最终产品的纸幅。
当在本文中使用时，“穿孔”指的是一个切口和一个连结区域的组合。
当在本文中使用时，可互换地使用“穿孔”和“穿孔线”来描述在产品上的任何两个点之间延伸的一系列穿孔，例如在产品的两个边缘之间延伸的穿孔线、或者在产品的边缘与相交的穿孔线之间延伸的穿孔线。
当在本文中使用时，可互换地使用“垂直的”和“大致垂直的”来描述大致沿着纵向方向的穿孔线。无论术语大致是否作为修饰语存在，垂直穿孔都被理解为指的是大致沿着纵向方向的一组穿孔。在术语“垂直的”用来具体指CD穿孔线与MD穿孔线之间的90度角度的情况下，将会明确说明。
在一次性纸制品的生产中，纤维幅材由已经从源材料(例如，软木材或硬木材)释放出来的纤维生产而成。纤维通过任何已知的造纸过程(例如，通过湿压、空气穿透干燥或气流成网)而设置成连续的纸张材料。
在厨房纸巾、餐巾纸或者其它产品的生产中，可使用湿法成网工艺来生产产品。根据一个示例性的湿法成网工艺，纸产品通过以下方式制造：将分散于水中的纤维进给至造纸机中，将纤维与适合于所生产的产品类型的化学品(例如，用于生产厨房纸巾的湿强树脂)结合，将纤维沉积至织物系统上以形成纸张，和干燥所述纸张。干燥可以通过任何已知的造纸工艺来完成，例如通过扬克烘缸、空气穿透干燥、或者使用结构化干燥织物的任何工艺，包含例如UCTAD工艺、eTAD工艺、Atmos工艺等。
根据其它众所周知的工艺，可以通过使纤维气流成网而制造纤维原纸。根据此工艺，纤维被携带于气流中并且被收集在冷凝屏上。沉积于冷凝屏上的纸张可以通过任何适当的方法(包括例如机械连结法、例如针刺法，热连结法，化学连结法，水刺法等)而连结。与湿法成网纸张一样，气流成网非织造织物经受范围可从简单到复杂的转化操作，以将原纸转变成所期望的最终产品。这样的非织造产品可以以本领域认可的包装(包括例如桶、复写纸(carbons)、单个包装、筒、硬包装以及软包装)而包装。
无论制造纸张的工艺如何，每一纸张沿着不同的方向固有地具有不同的强度。纸张沿着纵向方向(即围绕纸卷)具有更大的强度，而沿着横向方向(即从纸卷的顶部至底部)更薄弱。这些强度差异会在将纸幅转化为最终产品的过程期间开始起作用。当影响更薄弱的方向的额外应力被添加至产品上时，在转化期间出现故障的可能性增大。
转化包含在纸幅上进行的很多不同的潜在操作，包括例如切割、折叠、压印、撕裂、穿孔、胶合、冲压、层压、化学处理等。人们已很好地理解转化操作的特定组合用来生产某些最终产品，例如纸巾卷、餐巾纸、面巾纸等。在典型的纸巾转化操作期间，纸幅被展开、压印、胶合、穿孔、重新卷绕、以及切割成单独的纸巾卷。在这些(以及其它任何)操作期间，纸张在转化设备的各个部件之间以高速运动。图1中示出了示例性的纸巾转化操作。纸张在张力下在设备的部件之间运动并且这些转化操作中的每一个在纸张运动时在纸张上引起应力。
图2示出了具有沿着横向方向的穿孔线20和沿着纵向方向的垂直穿孔线30的纸巾产品10。可使用图1中所示的转化顺序来生产纸巾产品10。纸张被从母卷展开并且被运送通过印刷机(若产品为印刷产品)，要不然纸张被运送至其中对纸张进行压印的压印站。在压印之后，若产品为多层产品，则纸张在它被运送至穿孔之前被胶合和层压。在产品被穿孔之后，产品被卷绕成具有适当的商业直径的圆材。所述圆材随后被切割成单独的卷，该卷被包装以备出售。
在典型的餐巾纸转化操作期间，纸幅被展开、压印、胶合、折叠、并且被切割成单独的餐巾纸。与纸巾一样，在这些操作期间，纸张在转化设备的各个部件之间以高速运动。图4中示出了根据本发明的示例性餐巾纸转化操作。与现有技术的餐巾纸转化过程不同，如在本文中所述的过程和系统在折叠和切割餐巾纸产品之前包含穿孔步骤。穿孔过程提供了可被分成两张一样的餐巾纸的餐巾纸产品。根据一个实施例，穿孔将落在形成于餐巾纸中的最后折痕上。
图5示出了具有沿着纵向方向的穿孔线30的餐巾纸产品10。可使用图4中所示的转化顺序来生产餐巾纸产品10。纸张被从母卷展开并且被运送通过印刷机(若产品为印刷产品)，要不然纸张被运送至其中对纸张进行压印的压印站。在压印之后，若产品为多层产品，则纸张在它被运送至穿孔之前被胶合和层压。在产品被穿孔之后，产品被传送至折叠机，在折叠机处纸张被折叠和切割成单独的餐巾纸产品。除了由于转化操作之间的运动而被施加于纸张上的固有应力之外，压印和穿孔形成也会使纸张变弱的其它应力，产生其中转化操作可能由于纸张分离或破裂而失败的点。
每条穿孔线包含一系列单独的穿孔。一个穿孔由贯穿纸形成的一个切口以及一个连结部构成。当在本文中使用时，连结部指的是保持附接于单独的切口之间的纸接片。所以，每个穿孔由一个切口以及邻近的连结部构成。穿孔可以通过切口的长度、连结部的长度或者这两者的组合长度(在本文中被称作穿孔单元长度)如下限定。
如上所述的产品中的穿孔可以使用任何本领域认可的穿孔系统来生成。穿孔系统通常包含具有多个齿的一个或多个刀片。所述齿形成用来切割纸产品的切割刀片的表面并且形成穿孔的切口部分。刀片上的齿之间的开放区域在纸表面上运动而不会对纸表面造成损坏，由此形成穿孔的连结部分。用于产生沿着CD方向的穿孔线的穿孔辊通常具有一系列穿孔刀片，穿孔刀片开始于穿孔辊的第一端处并且在穿孔辊的一整圈上以螺旋方式跨越穿孔辊的直径和长度。为了产生沿着MD方向延伸的穿孔，穿孔辊被构造成具有由齿和开放空间形成的一系列刀片，以产生垂直穿孔线的切口和连结部。
如上所述的纸巾产品被生产成具有沿着横向方向的穿孔线以及沿着纵向方向的穿孔线。根据一个实施例，纸产品上的穿孔线在纵向方向上的撕裂强度高于在横向方向上的撕裂强度。
根据一个实施例，餐巾纸产品仅仅沿着纵向方向被穿孔。这些MD穿孔线具有足够的撕裂强度以防止餐巾纸部分分离，直至撕裂负荷被施加至餐巾纸上以引起分离为止。
根据一个实施例，擦拭巾产品为中心抽式产品并且沿着MD和CD两个方向包含穿孔线。与纸巾产品一样，擦拭巾产品上的穿孔线在纵向方向上的穿孔抗张强度可以比在横向方向上的穿孔线的穿孔抗张强度高，以容许适当地分配产品。
纸巾
如上所述的纸巾产品被生产成具有沿着横向方向的穿孔线、以及沿着纵向方向的至少一条垂直穿孔线。沿着CD方向的穿孔线在本领域中被很好地理解并且可使用任何本领域认可的穿孔刀片而形成。用来产生沿着CD方向的纸巾穿孔的典型穿孔刀片产生具有介于大致600克/3”和大致950克/3”之间的穿孔抗张强度的穿孔线。用来生产商业纸巾产品的一种典型穿孔刀片具有的穿孔单元长度介于大致3.5mm和大致3.9mm之间，例如为大致3.7mm，其中0.6mm为连结长度、3.1mm为切口长度。
通过在产生CD穿孔的穿孔单元之前或之后应用穿孔辊来产生沿MD方向的垂直穿孔线。在图3中示出了用于对纸巾产品进行穿孔的一种构造。根据图3中所示的一个实施例，重绕机100将纸幅运载通过MD穿孔轮以及支承辊200。沿着MD方向对纸幅进行穿孔，形成垂直穿孔。然后纸幅被引导至螺旋形CD穿孔轮和支承辊300之间，在该处在纸幅上形成CD方向穿孔。最后，纸幅在表面卷绕机部分400处被卷绕成所期望的商业产品的直径。
用于在本发明中使用的穿孔辊可以包含任何本领域认可的穿孔辊或者协同使用的一系列穿孔轮。穿孔轮的直径被选择成产生用于所期望的穿孔单元长度的正确重复长度。在确定所期望的穿孔抗张强度和穿孔单元长度时，技术人员可选择适当的穿孔轮以产生适当的重复长度。根据一个实施例，通常相对应的支承辊的尺寸可以被调节以适应更大直径的辊，以便改进穿孔轮与支承辊表面之间的接触，当在以高速运行时这应该是所期望的。根据一个实施例，用来产生沿着MD方向的纸巾穿孔的典型穿孔刀片产生具有介于大致800克/3”与大致1500克/3”之间的穿孔抗张强度的穿孔线。用于产生垂直穿孔的穿孔刀片可以具有介于大致3.0mm至大致6.5mm之间的穿孔单元长度，其中连结长度介于大致0.5mm至大致0.9mm之间，切口长度介于大致2.0mm至大致6.0mm之间。
根据一个实施例，沿着横向方向的穿孔线具有的连结区域百分比为穿孔线的至少大致15％，例如至少大致16％，例如介于大致15.5％与大致16.5％之间，例如介于大致16％与大致16.5％之间，例如介于大致16％与大致16.3％之间。
沿着纵向方向的垂直穿孔线具有的连结区域百分比为穿孔线的至少大致15％，例如至少大致15.5％，例如至少大致19％，例如至少大致22％，例如介于大致15％与30％之间。
根据一个实施例，沿着横向方向的穿孔线具有介于大致450克/3英寸与大致950克/3英寸之间的穿孔抗张强度。更特别地，穿孔抗张强度介于大致450克/3英寸至大致800克/3英寸之间，例如介于大致500克/3英寸至大致950克/3英寸之间，例如介于大致600克/3英寸至大致950克/3英寸之间，例如介于大致750克/3英寸至大致950克/3英寸之间，例如介于大致850克/3英寸至大致950克/3英寸之间。
根据一个实施例，沿着纵向方向的垂直穿孔线具有介于大致770克/3英寸与1700克/3英寸之间的穿孔抗张强度。更特别地，沿着纵向方向的垂直穿孔的垂直穿孔抗张强度介于大致750克/3英寸至大致1700克/3英寸之间，例如介于大致800克/3英寸至大致1700克/3英寸之间，例如介于大致800克/3英寸至大致1500克/3英寸之间，例如介于大致950克/3英寸至大致1700克/3英寸之间。根据一个实施例，为了获得适当的分离顺序，沿着MD方向的垂直穿孔的穿孔强度大于沿着CD方向的穿孔强度。
垂直穿孔抗张强度与CD穿孔抗张强度之比可介于大致0.9与大致1.7之间，例如介于大致1.0与大致1.5之间，例如介于大致1.0至大致1.2之间。
根据一个实施例，纸的MD抗张强度与沿着CD方向的穿孔线的穿孔抗张强度之间的比(CD穿孔抗张强度比)介于大致30％至大致40％之间，例如介于大致32％至大致38％之间，例如介于大致32％至大致36％之间，例如为至少大致32％。
根据一个实施例，纸的CD抗张强度与沿着MD方向的垂直穿孔线的穿孔抗张强度之间的比(MD穿孔抗张强度比)介于大致30％至大致60％之间，例如介于大致30％至大致50％之间，例如介于大致32％至大致55％之间，例如为至少大致32％。
垂直穿孔比与穿孔比的比可介于大致1.0与大致2.0之间，例如介于大致1.0与大致1.8之间，例如介于大致1.0至大致1.7之间。
根据一个实施例，CD穿孔线的连结长度(沿着CD方向线性地测量)介于大致0.5mm至大致0.75mm之间，例如介于大致0.5mm至大致0.6mm之间，例如在大致0.5mm以上，例如为大致0.6mm，例如介于大致0.6mm与大致0.7mm之间。
根据一个实施例，MD穿孔线的连结长度(沿着MD方向线性地测量)介于大致0.5mm至大致0.9mm之间，例如介于大致0.6mm至大致0.9mm之间，例如在大致0.6mm以上，例如介于大致0.6mm至大致0.8mm之间，例如介于大致0.65mm与大致0.8mm之间。
根据一个实施例，CD穿孔线的切口长度(沿着CD方向线性地测量)介于大致2.5mm至大致3.5mm之间，例如介于大致3.0mm至大致3.5mm之间，例如在大致3.0mm以上，例如为大致3.1mm，例如介于大致3.0mm与大致3.3mm之间。
根据一个实施例，MD穿孔线的切口长度(沿着MD方向线性地测量)在大致2.0mm以上，介于大致2.0mm至大致6.0mm之间，例如介于大致2.5mm至大致5.0mm之间，例如介于大致2.0mm与大致3.5mm之间，例如小于大致3.5mm，例如介于大致2.0mm与大致4.5mm之间。
虽然未举例说明，但是可设想实现纵向垂直穿孔线与CD穿孔线之间的所期望的相对穿孔强度的其它实施例。虽然穿孔线通常由一系列均匀的穿孔构成，但是可设想在本文中使用不规则的穿孔线。穿孔线可由具有不同的穿孔单元长度、不同的连结长度和/或不同的切口长度的不同区段构成。若想要改进在靠近CD穿孔线的区域中的MD穿孔线的强度，则可以在靠近相交点的区域中对于MD穿孔使用更长的连结部。当在本文中使用时，靠近CD穿孔线与MD穿孔线的相交点的区域指的是在距离这两种穿孔的交叉点大致4mm内的区域。
根据一个实施例，CD穿孔线的切口长度与连结长度(沿着CD方向线性地测量)的比大于大致3，例如大于大致3.5，例如大于大致4，例如大于大致4.5，例如大于大致8。
根据一个实施例，垂直穿孔线的切口长度与连结长度(沿着MD方向线性地测量)的比小于大致7，例如小于大致5.0，例如小于大致4，例如小于大致3，例如小于大致2.5。
根据一个实施例，沿着MD方向的垂直穿孔线的各个穿孔比沿着CD方向的各个穿孔更长。根据另一实施例，沿着MD方向的垂直穿孔线的各个穿孔比沿着CD方向的各个穿孔更短。最后，根据又一实施例，沿着MD方向的垂直穿孔线的各个穿孔具有与沿着CD方向的各个穿孔相同的长度，并且根据此实施例，MD垂直穿孔线中的切口长度和连结长度可与CD穿孔线中的切口长度和连结长度相同或不同。
根据一个实施例，沿着MD方向的各个垂直穿孔的长度与沿着CD方向的各个穿孔的长度的比为至少大致1.1，例如至少大致1.2，例如至少大致1.3，例如至少大致1.4，例如至少大致1.5，例如至少大致1.6，例如至少大致1.7，例如至少大致1.9。
根据一个实施例，沿着CD方向的穿孔具有比沿着MD方向的垂直穿孔更小的连结部。根据一个实施例，沿着MD方向的连结部为沿CD方向的连结部的长度的1.1至1.5倍。
根据一个实施例，穿孔线内的切口构成穿孔线的面积的至少大致50％，例如穿孔线的至少大致65％，例如穿孔线的至少大致70％，例如穿孔线的至少大致75％，例如大致65％至大致85％。
根据一个实施例，CD和MD穿孔可用来生产这样的纸巾产品，该纸巾产品具有的基重为至少大致35克/平方米，例如至少大致40克/平方米，例如至少大致43克/平方米，例如至少大致45克/平方米，例如至少大致50克/平方米。纸幅的基重会影响穿孔抗张强度。更特别地，纸巾产品具有的基重可为至少大致40克/平方米，例如至少大致43克/平方米，例如至少大致45克/平方米，例如至少大致50克/平方米，例如至少大致51克/平方米，例如介于大致43克/平方米与大致51克/平方米之间。
根据一个实施例，纸巾产品由通过非致密化干燥(non-compactivedrying)所生产的纸幅构成。用于非致密化干燥的各种方法在现有技术中是众所周知的，包括空气穿透干燥(TAD)、UCTAD(无皱TAD)、单皱或双皱TAD。当在本文中使用时，例如起皱或急速传递的过程不被认为是致密化的。
如上所述的纸巾可为单层、双层或三层产品。根据一个实施例，纸巾产品具有的SAT吸收能力为至少大致300克/平方米，例如至少大致400克/平方米，例如至少大致450克/平方米，例如至少大致500克/平方米，例如至少大致550克/平方米，例如介于大致550克/平方米至大致600克/平方米之间。
根据一个实施例，垂直穿孔将纸巾两分成两张规格相等的纸巾。根据另一实施例，垂直穿孔可被定位成将纸巾两分成具有不相等规格的两张纸巾。根据此实施例，垂直穿孔应当被定位成使得较小的纸巾沿着横向方向不小于3.5英寸，例如沿着横向方向不小于4英寸，例如沿着横向方向不小于4.5英寸，例如沿着横向方向不小于5英寸。
除了在生产具有垂直穿孔和横向穿孔两者的纸巾产品时所遇到的问题之外，与穿孔相关联的穿孔强度应当被控制成使得在使用中它们产生消费者所期望的撕裂顺序。若穿孔强度不在本文中所公开的实施例之内，则在发生纵向的四分之一张纸张中的撕裂之前，纸巾将不会产生横向的整张纸张或者半张纸张的所期望的撕裂。
使用最终生产产品中所期望的属性中的每一个的目标值或一系列值以适应所运行的每张纸的属性之间的轻微变化来执行商业纸生产，所述轻微变化可能是由于实际的纤维、运行状态、和周围环境的变化引起的。因此，基于消费者对所预期的最终产品的需求连续地调节该过程以将最终产品的属性维持在一系列商业规范内。
获得始终形成正确的穿孔强度以及因此产生正确的撕裂方式的产品对于消费者满意度而言是重要的。所有造纸机在它们所制造的纸的特性方面表现出一定的变化性。在转化方面也是如此。所有转化操作具有标准偏差。所以，当在纸张中形成穿孔时，沿着CD方向的穿孔强度可为例如790克/3英寸并且具有85克/3英寸的标准偏差。若期望950克/3英寸(其自身可具有100克/3英寸的标准偏差)的MD穿孔，则MD穿孔以及CD穿孔可根据产生它们的机器而相反地结束，即MD穿孔最低将为850克/3英寸并且CD穿孔最高可高达875克/3英寸。
当消费者使用如上所述的成卷纸巾产品时，若穿孔强度沿着纵向方向太强，则纸巾将不会容易地分离并且将开始沿纸张中的薄弱线分离，致使分离不沿着穿孔并且由此将不希望的材料尾巴留在两张更小的纸巾中的一个上。
餐巾纸
可与如在本文中所公开的穿孔技术一同使用的餐巾纸原纸张可包含任何本领域认可的原纸张。另外，在餐巾纸产品中包含MD穿孔线提供了用于包装、折叠以及分配餐巾纸产品的新选择。
如上所述的餐巾纸产品被生产成具有沿着纵向方向的至少一条垂直穿孔线。通过应用包含协同地使用的任何本领域认可的一系列穿孔轮的穿孔辊来产生沿着MD方向的垂直穿孔线。穿孔辊的直径被选择成产生正确的重复穿孔长度。在确定所期望的穿孔抗张强度以及穿孔单元长度时，技术人员可选择适当的穿孔轮以产生适当的垂直穿孔模式。根据一个实施例，用来产生沿着MD方向的餐巾纸穿孔的典型穿孔刀片产生具有介于大致800克/3”与大致1500克/3”之间的穿孔抗张强度的穿孔线。用于产生垂直穿孔的穿孔刀片可具有介于大致3.0mm至大致6.5mm之间的穿孔单元长度，其中连结长度介于大致0.5mm至大致0.9mm之间，切口长度介于大致2.0mm至大致6.0mm之间。
根据一个实施例，沿着纵向方向的垂直穿孔线具有介于大致550克/3英寸与大致1850克/3英寸之间的穿孔抗张强度。更特别地，沿纵向方向的垂直穿孔的垂直穿孔抗张强度介于大致750克/3英寸至大致1700克/3英寸之间，例如介于800克/3英寸至大致1700克/3英寸之间，例如介于大致800克/3英寸至大致1500克/3英寸之间，例如介于大致950克/3英寸至大致1700克/3英寸之间。
根据一个实施例，纸的CD抗张强度与沿MD方向的垂直穿孔线的穿孔抗张强度之间的比(MD穿孔抗张强度比)介于大致30％至大致60％之间，例如介于大致30％至大致50％之间，例如介于大致32％至大致55％之间，例如为至少大致32％。
沿着纵向方向的垂直穿孔线具有的连结区域百分比为穿孔线的至少大致15％，例如至少大致15.5％，例如至少大致19％，例如至少大致22％，例如介于大致15％与30％之间。
根据一个实施例，MD穿孔线的连结长度(沿着MD方向线性地测量)介于大致0.5mm至大致0.9mm之间，例如介于大致0.6mm至大致0.9mm之间，例如在大致0.6mm以上，例如介于大致0.6mm至大致0.8mm之间，例如介于大致0.65mm与大致0.8mm之间。
根据一个实施例，MD穿孔线的切口长度(沿着MD方向线性地测量)在大致2.0mm以上，介于大致2.0mm与大致6.0mm之间，例如介于大致2.5mm至大致5.0mm之间，例如介于大致2.0mm与大致3.5mm之间，例如小于大致3.5mm，例如介于大致2.0mm与大致4.5mm之间。
根据一个实施例，垂直穿孔线的切口长度与连结长度(沿着MD方向线性地测量)的比小于大致7，例如小于大致5.0，例如小于大致4，例如小于大致3，例如小于大致2.5。
根据一个实施例，穿孔线内的切口构成穿孔线的面积的至少大致50％，例如穿孔线的至少大致65％，例如穿孔线的至少大致70％，例如穿孔线的至少大致75％，例如大致65％至大致85％。
根据一个实施例，CD和MD穿孔可用来生产这样的餐巾纸产品，该餐巾纸产品具有的基重为至少大致35克/平方米，例如至少大致40克/平方米，例如至少大致43克/平方米，例如至少大致45克/平方米，例如至少大致50克/平方米，例如至少大致55克/平方米。纸幅的基重会影响穿孔抗张强度。
根据一个实施例，餐巾纸产品由通过非致密化干燥所生产的纸幅构成。用于非致密化干燥的各种方法在本领域中是众所周知的，包含空气穿透干燥(TAD)、UCTAD(无皱TAD)、单皱或双皱TAD。当在本文中使用时，例如起皱或急速传递的过程不被认为是致密化。根据另一实施例，通过气流成网构成餐巾纸。
如上所述的餐巾纸可为单层、双层或三层产品。根据一个实施例，餐巾纸产品具有的SAT吸收能力为至少大致300克/平方米，例如至少大致400克/平方米，例如至少大致450克/平方米，例如至少大致500克/平方米，例如至少大致550克/平方米，例如介于大致550克/平方米至大致600克/平方米之间。
根据一个实施例，垂直穿孔将餐巾纸两分成两张规格相等的餐巾纸。根据另一实施例，垂直穿孔可被定位成将餐巾纸两分成具有不相等的规格的两张餐巾纸。根据此实施例，垂直穿孔应当被定位成使得较小的餐巾纸不小于原始餐巾纸产品的1/3、或者不小于餐巾纸产品的1/4。根据另一实施例，在餐巾纸产品上包含至少两条MD方向穿孔。根据此实施例，餐巾纸产品可被分成三份。基于本文中所描述的技术，技术人员可设想这样的装置：该装置用于将MD穿孔定位成与现有餐巾纸构造上的折叠线重合或者用于将MD穿孔定位成使现有餐巾纸构造分成所期望的最终规格。
如果技术人员期望生产具有纵向垂直穿孔线以及CD方向穿孔线两者的餐巾纸产品，则关于这两种穿孔线的相对属性的以上讨论如适用于纸巾一样将同样地适用于餐巾纸。根据一个实施例，若餐巾纸为成卷的餐巾纸产品，则双向穿孔线将是有用的。穿孔应当被控制成使得在使用中它们产生消费者所期望的分离顺序。
当消费者使用如上所述的餐巾纸产品时，如果穿孔强度沿着纵向方向太强，则餐巾纸将不会容易地分离并且将开始沿纸张中的薄弱线分离，致使分离不沿着穿孔并且由此将不希望的材料尾巴留在两张更小的餐巾纸中的一张上。
擦拭巾产品
擦拭巾产品可通过各种不同的方法来生产，包含如上所述的造纸工艺。另外，还可使用任何本领域认可的工艺来生产擦拭巾，包含气流成网法、水刺法、纺粘法或其它水刺工艺。用于在所公开的擦拭巾产品中使用的非织造原纸张可为均匀产品或成层产品、单层或多层层压制品。用于制造擦拭巾原纸张的任何本领域认可的产品可与即刻描述的方法结合使用来制造穿孔产品。
可使用所公开的技术穿孔的擦拭巾产品可包括工业产品，包括例如工业纸巾以及清洁布、湿手擦拭巾、干手擦拭巾或抹布；卫生保健擦拭巾，包含一次性毛巾、一次性浴巾、清洁擦拭巾和清洁布、卫生擦拭巾、婴儿擦拭巾、以及表面清洁系统；餐饮擦拭巾，包含餐巾纸、桌子擦拭巾、吧台和食品制备站擦拭巾、卫生擦拭巾，湿手擦拭巾或干手擦拭巾、熟食店用纸、三明治用纸、面包店用纸、肉食店用纸、肉类用纸或冷冻纸。前面的列举并非详尽的，其它擦拭巾产品对于技术人员而言将是显而易见的。
如上所述的擦拭巾产品可包含任何本领域认可的溶液或者可被浸渍有用于清洁、软化、消毒等的成分。例如，擦拭巾可包含水性成分，肥皂成分，清洁液，洗剂，抗菌成分和/或抗病毒成分。吸收性原纸张内所包含的材料可呈流体、乳状液、或悬浮液的形式并且最终产品可为干燥的或者预先润湿的。
如上所述的擦拭巾产品被生产成具有沿纵向方向的至少一个穿孔。包含MD方向垂直穿孔容许将新的且有趣的分配器用于如上所述的擦拭巾产品。
根据一个实施例，所公开的擦拭巾产品具有沿着横向方向的穿孔线，以及沿着纵向方向的至少一条垂直穿孔线。沿着CD方向的穿孔线在本领域被很好地理解并且可使用任何本领域认可的穿孔刀片(一个或多个)来形成。用来产生沿着CD方向的擦拭巾穿孔的典型穿孔刀片产生具有介于大致600克/3”与大致950克/3”之间的穿孔抗张强度的穿孔线。用来生产商业擦拭巾产品的一种典型穿孔刀片具有的穿孔单元长度介于大致3.5mm至大致3.9mm之间，例如为大致3.7mm，其中0.6mm为连结长度，3.1mm为切口长度。
通过包含有在产生CD穿孔的穿孔单元之前或之后的穿孔轮的系统来产生沿MD方向的垂直穿孔线。上文讨论了对适当穿孔轮的选择。根据一个实施例，用来产生沿着MD方向的擦拭巾穿孔的典型穿孔刀片产生具有介于大致800克/3”与大致1500克/3”之间的穿孔抗张强度的穿孔线。用于产生垂直穿孔的穿孔刀片可具有介于大致3.0mm至大致6.5mm之间的穿孔单元长度，其中连结长度介于大致0.5mm至大致0.9mm之间，而切口长度介于大致2.0mm至大致6.0mm之间。
根据一个实施例，沿着横向方向的穿孔线具有的连结区域百分比为穿孔线的至少大致15％，例如至少大致16％，例如介于大致15.5％与大致16.5％之间，例如介于大致16％与大致16.5％之间，例如介于大致16％与大致16.3％之间。
沿着纵向方向的垂直穿孔线具有的连结区域百分比为穿孔线的至少大致15％，例如至少大致15.5％，例如至少大致19％，例如至少大致22％，例如介于大致15％与30％之间。
根据一个实施例，沿着横向方向的穿孔线具有介于大致450克/3英寸与大致950克/3英寸之间的穿孔抗张强度。更特别地，穿孔抗张强度介于大致450克/3英寸至大致800克/3英寸之间，例如介于大致500克/3英寸至大致950克/3英寸之间，例如介于大致600克/3英寸至大致950克/3英寸之间，例如介于大致750克/3英寸至大致950克/3英寸之间，例如介于大致850克/3英寸至大致950克/3英寸之间。
根据一个实施例，沿着纵向方向的垂直穿孔线具有介于大致770克/3英寸与1700克/3英寸之间的穿孔抗张强度。更特别地，沿着纵向方向的垂直穿孔的垂直穿孔抗张强度介于大致750克/3英寸至大致1700克/3英寸之间，例如介于800克/3英寸至大致1700克/3英寸之间，例如介于大致800克/3英寸至大致1500克/3英寸之间，例如介于大致950克/3英寸至大致1700克/3英寸之间。根据一个实施例，为了获得适当的分离顺序，沿着MD方向的垂直穿孔抗张强度的穿孔强度大于沿CD方向的穿孔抗张强度。
垂直穿孔抗张强度与CD穿孔抗张强度之比可介于大致0.9与大致1.7之间，例如介于大致1.0与大致1.5之间，例如介于大致1.0至大致1.2之间。
根据一个实施例，纸的MD抗张强度与沿CD方向的穿孔线的穿孔抗张强度之间的比(CD穿孔抗张强度比)介于大致30％至大致40％之间，例如介于大致32％至大致38％之间，例如介于大致32％至大致36％之间，例如为至少大致32％。
根据一个实施例，纸的CD抗张强度与沿着MD方向的垂直穿孔线的穿孔抗张强度之间的比(MD穿孔抗张强度比)介于大致30％至大致60％之间，例如介于大致30％至大致50％之间，例如介于大致32％至大致55％之间，例如为至少大致32％。
垂直穿孔比与穿孔比的比可介于大致1.0与大致2.0之间，例如介于大致1.0与大致1.8之间，例如介于大致1.0至大致1.7之间。
根据一个实施例，CD穿孔线的连结长度(沿CD方向线性地测量)介于大致0.5mm至大致0.75mm之间，例如介于大致0.5mm至大致0.6mm之间，例如在大致0.5mm以上，例如为大致0.6mm，例如介于大致0.6mm与大致0.7mm之间。
根据一个实施例，MD穿孔线的连结长度(沿MD方向线性地测量)介于大致0.5mm至大致0.9mm之间，例如介于大致0.6mm至大致0.9mm之间，例如在大致0.6mm以上，例如介于大致0.6mm至大致0.8mm之间，例如介于大致0.65mm与大致0.8mm之间。
根据一个实施例，CD穿孔线的切口长度(沿CD方向线性地测量)介于大致2.5mm至大致3.5mm之间，例如介于大致3.0mm至大致3.5mm之间，例如在大致3.0mm以上，例如为大致3.1mm，例如介于大致3.0mm与大致3.3mm之间。
根据一个实施例，MD穿孔线的切口长度(沿MD方向线性地测量)在大致2.0mm以上，介于大致2.0mm至大致6.0mm之间，例如介于大致2.5mm至大致5.0mm之间，例如介于大致2.0mm与大致3.5mm之间，例如小于大致3.5mm，例如介于大致2.0mm与大致4.5mm之间。
虽然未举例说明，但是可设想实现纵向垂直穿孔线与CD穿孔线之间的所期望的相对穿孔强度的其它实施例。虽然穿孔线通常由一系列均匀的穿孔构成，但是可设想在本文中使用不规则的穿孔线。穿孔线可由具有不同的穿孔单元长度、不同的连结长度和/或不同的切口长度的不同区段构成。若想要改进在靠近CD穿孔线的区域中的MD穿孔线的强度，则在靠近相交点的区域中对于MD穿孔使用更长的连结部。
根据一个实施例，CD穿孔线的切口长度与连结长度(沿CD方向线性地测量)的比大于大致3，例如大于大致3.5，例如大于大致4，例如大于大致4.5，例如大于大致8。
根据一个实施例，垂直穿孔线的切口长度与连结长度(沿MD方向线性地测量)的比小于大致7，例如小于大致5.0，例如小于大致4，例如小于大致3，例如小于大致2.5。
根据一个实施例，沿着MD方向的垂直穿孔线的各个穿孔比沿着CD方向的各个穿孔更长。根据另一实施例，沿着MD方向的垂直穿孔线的各个穿孔比沿着CD方向的各个穿孔更短。最后，根据又一实施例，沿着MD方向的垂直穿孔线的各个穿孔具有与沿着CD方向的各个穿孔相同的长度，并且根据此实施例，MD垂直穿孔线中的切口长度和连结长度可与CD穿孔线中的切口长度和连结长度相同或不同。
根据一个实施例，沿着MD方向的各个垂直穿孔的长度与沿着CD方向的各个穿孔的长度的比为至少大致1.1，例如至少大致1.2，例如至少大致1.3，例如至少大致1.4，例如至少大致1.5，例如至少大致1.6，例如至少大致1.7，例如至少大致1.9。
根据一个实施例，沿着CD方向的穿孔具有比沿着MD方向的垂直穿孔更小的连结部。根据一个实施例，沿着MD方向的连结部为沿着CD方向的连结部的长度的1.1至1.5倍。
根据一个实施例，穿孔线内的切口构成穿孔线的面积的至少大致50％，例如穿孔线的至少大致65％，例如穿孔线的至少大致70％，例如穿孔线的至少大致75％，例如大致65％至大致85％。
根据一个实施例，CD和MD穿孔可用来生产这样的擦拭巾产品，其具有的基重为至少大致20克/平方米，例如至少大致25克/平方米，例如至少大致30克/平方米，例如至少大致35克/平方米，例如介于大致20克/平方米与大致40克/平方米之间，例如介于大致25克/平方米与大致45克/平方米之间。纸幅的基重会影响穿孔抗张强度。
根据一个实施例，根据所期望的擦拭巾产品的类型，擦拭巾产品具有的SAT吸收能力为至少大致300克/平方米，例如至少大致400克/平方米，例如至少大致450克/平方米，例如至少大致500克/平方米，例如至少大致600克/平方米，例如介于大致500克/平方米至大致1300克/平方米之间，例如介于大致700克/平方米至大致1000克/平方米之间，例如介于大致750克/平方米至大致1250克/平方米之间。
根据一个实施例，垂直穿孔将擦拭巾两分成两张规格相等的擦拭巾。根据另一实施例，垂直穿孔可被定位成将擦拭巾两分成具有不相等的规格的两张擦拭巾。根据此实施例，垂直穿孔应当被定位成使得较小的擦拭巾不小于原始擦拭巾产品的1/3、或者不小于擦拭巾产品的1/4。根据另一实施例，在擦拭巾产品上包含至少两行MD方向穿孔。根据此实施例，擦拭巾产品可被分成三份。基于本文中所描述的技术，技术人员可设计这样的装置：该装置用于将MD穿孔定位成与现有擦拭巾构造上的折叠线重合或者用于将MD穿孔定位成使现有擦拭巾构造分成所期望的最终规格。
除了在生产具有垂直穿孔和横向穿孔两者的擦拭巾产品时所遇到的问题之外，与穿孔相关联的穿孔强度应当被控制成使得在使用中它们产生消费者所期望的分离顺序。
当消费者使用如上所述的擦拭巾产品时，如果穿孔强度沿着纵向方向太强，则擦拭巾将不会容易地分离并且将开始沿气流成网纸张中的薄弱线分离，致使分离不沿着穿孔并且由此将不希望的材料尾巴留在两张较小的擦拭巾中的一者或两者上。
其它产品
虽然如上所述的实施例涉及用于商业产品的标准构造，但是提供沿着多个方向且具有不同撕裂强度的穿孔的相同技术可适用于各种其它纤维产品。可从上述穿孔方法受益的产品包含通过形成纸张的任何本领域认可的方法(例如，湿法成网或气流成网)所制造的产品。仅举几例来说，可从上述工艺受益的其它产品包括但不限于空气过滤器、气体过滤器、墙面覆料、真空吸尘器袋、清洁擦拭巾、隔音材料、刺绣稳定面。
根据一个实施例，如上所述的工艺可适用于在刺绣的生产中使用的稳定面。稳定面用来改进针迹品质。稳定面本质上是使用与以上针对面巾纸和擦拭巾描述的相同技术形成的纤维产品。稳定面对于密集的刺绣是尤为重要的，而且在缎面刺绣时还防止起皱和隧道效应。每种类型的稳定面(除了热熔型之外)具有各种重量或厚度。较厚的、较重的稳定面用于最密集的刺绣，而较轻的重量用于较稀疏的刺绣。稳定面的特征通常在于它们的移除方式。存在四种基本类型的机器刺绣稳定面：
撕掉型：该稳定面被用作一般的背衬，以在进行贴花或刺绣时改进针迹品质。与所有稳定面一样，它有助于在使用宽的之字形缎面针迹或者其它程式的针迹时防止由于密集的刺绣而引起褶皱和隧道效应。撕掉型稳定面被放置于背景织物的反面上，并且装饰性刺绣借助稳定面应用在适当的位置中。在完成刺绣之后可以移除撕掉型稳定面。撕掉型稳定面通常看起来像薄的衬布，并且可以以不同的重量存在以用于各种用途。撕掉型稳定面常常由以下材料构成：人造丝(例如，由佛罗里达州圣彼德斯堡的PCP集团有限责任公司(
Figure GDA0002611401330000211
Consumer Products)所分销的100％人造丝806Stitch-N-Tear
Figure GDA0002611401330000212
品牌)；湿法成网短(0.25至0.5英寸)聚酯纤维；纤维素(例如100％纤维素
Figure GDA0002611401330000213
2301Print-Stitch-DissolveTM)；聚丙烯(例如，100％聚丙烯
Figure GDA0002611401330000214
360
Figure GDA0002611401330000215
是非织造的、穿孔的、轻量级稳定面)或者聚酯/纤维素混合物，例如作为
Figure GDA0002611401330000221
835
Figure GDA0002611401330000222
Lite轻量级刺绣稳定面或者作为还含有压敏粘合剂的
Figure GDA0002611401330000223
841Stick-N-Tear出售的70％聚酯/30％纤维素。
切掉型：这种类型的稳定面被用于密集的机械程式刺绣。稳定面保持于刺绣之下，但是可从设计的周围切掉。切掉型通常是较重的并且被用作衣服上的贴花或者刺绣的背衬。它们可由以下材料生产：聚酯纤维(通常超过0.5英寸/15丹尼尔)(例如100％聚酯
Figure GDA0002611401330000224
Ultra-WeaveTM可熔刺绣稳定面)或者聚酯/纤维胶混合物(例如，比如可熔的85％聚酯/15％纤维胶，例如在一侧上具有压敏背衬而在另一侧上具有可熔背衬的
Figure GDA0002611401330000225
200BX Tack-n-FuseTM非织造稳定面)；以及尼龙(例如100％尼龙
Figure GDA0002611401330000226
380Soft-N-StayTM轻量级、缝入式稳定面)。
洗掉型：这种稳定面完全溶解于水中。它被用于起孔刺绣、针绣花边以及独立线着色物体。它在每一点稳定面都应当消失时是可选的稳定面。完全可溶解的稳定面用来在刺绣之前铺放在起毛织物(例如毛巾)的顶部上。这容许刺绣设计位于表面的顶部上而不是沉入至表面中。
用来生产这些洗掉型稳定面的材料包含纤维素(例如来自
Figure GDA0002611401330000227
2301Print-Stitch-DissolveTM稳定面的100％Cellulose Mixture Paper Wooden Pulp)，PVA(例如100％聚乙烯醇
Figure GDA0002611401330000228
541
Figure GDA0002611401330000229
轻量级刺绣稳定面；具有压敏粘合剂的Pellon 542Stick-N-WashawayTM或者Pellon 551Sol-U-FilmTM或者
Figure GDA00026114013300002210
553Sol-U-FilmTM Lite)。洗掉型稳定面的其它提供商包含美国佐治亚州肯纳索的Sulky(Solvy品牌)，犹他州圣佐治的Superior Threads(Dissolve品牌)，瑞典胡斯克瓦纳的VSM Group AB(
Figure GDA00026114013300002211
Aqua Magic Plus品牌)。
热熔型：当织物或线为水敏性但可耐热时使用热熔型稳定面。热熔型稳定面在用熨斗加热时将完全分解。这种类型的稳定面常常被称作“消没的平纹细布(VanishingMuslin)”。在外观上，它看起来像非常松散地织造的但是硬的平纹细布或者重的、硬的粗棉布(例如，使用被设定为260℉-300℉(120℃-140℃)的干熨斗移除，比如来自美国的Sulky的Sulky Heat-Away Stabilizer-Clear Film)。
根据一个实施例，刺绣稳定面可被生产成具有穿孔，所述穿孔可沿着纵向方向以容许使用者将稳定面分成更小的部分，从而保留一部分稳定面以供后续使用。此外，这容许消费者使用最低且最环保的量。根据另一实施例，刺绣稳定面可被生产成具有沿着横向方向和沿着纵向方向两者的穿孔。根据此实施例，穿孔可根据待穿孔的产品的重量和特征而与以上针对纸巾、餐巾纸或擦拭巾中的任一者所讨论的穿孔一致。
无论所使用的稳定面的类型如何，如上所述的纵向和横向穿孔的组合将使稳定面能够在规格方面被生产成使得可适用最大的绣花圈，所述稳定面可以沿着穿孔分离，以使得在使用的绣花圈更小时将防止材料浪费。如以上所讨论的，材料在纵向方向和横向方向上的撕裂强度将必须被发展成使得材料在使用更大的稳定面期间不会在穿孔线处分离。
根据一个实施例，所描述的稳定面可与任何本领域认可的绣花圈一同使用。例如，消费性刺绣机的制造商包括Husqvarna Viking(瑞典，胡斯克瓦纳，VSM Group AB)，Pfaff(德国，凯撒斯劳滕，SGSB有限公司)，Bernina(瑞士，施泰克博恩，The Bernina Company)，Brother(美国，新泽西，布里奇沃特，Brother International)，以及Janome(日本，东京，Janome Sewing Mchine有限公司)。由机绣机器制造商所提供的刺绣圈尺寸可介于40mm x40mm至更普通的刺绣圈尺寸，包括360mm x 360mm，200mm x 200mm，100mm x 100mm。本文所述的稳定面例如可以以360mm x 360mm或400mm x 400mm的尺寸制造，其中沿着纵向方向和横向方向两者每40mm的线具有穿孔。这种穿孔的稳定面将容许消费者对稳定面进行细分，以在40mmx 40mm、200mm x 200mm和360mm x 360mm的刺绣圈中使用。
下文所阐明的以及在示例中所测量的产品特征使用以下方法论。在本说明书以及权利要求各处，应当理解的是，除非另有说明，否则在已经根据TAPPI标准调节纸幅之后测量物理特性。若未明确阐明用于测量在本文中所提到的任何量的试验方法，则应当理解的是，应该采用TAPPI标准。
基重
除非另有说明，否则“基重”，BWT，bwt，BW等指的是3000平方英尺令的产品的重量(基重还以g/m2或gsm表示)。
同样地，除非另有说明，否则“令(ream)”意味着3000平方英尺令。同样地，百分数或类似术语指的是以干基计算的重量百分数，也就是说不存在自由水，干基在纤维中相当于5％的水分。
厚度
可按照说明以8或16张纸张厚度测量在本文中所报告的厚度和/或松厚度。纸张被堆叠并且厚度测量围绕纸堆的中心部分进行。优选地，在温度为23℃±1.0℃(73.4℉±1.8℉)、相对湿度为50％的环境下调节试验样品至少大致2小时，接着用Thwing-Albert Model89-II-JR或Progage Electronic Thickness Tester以2-英寸直径的砧、539±10克的自重载荷、以及0.231英寸/秒的下降速率对试验样品进行测量。对于成品试验，每张待试验的产品必须具有与出售产品相同数量的层。通常为了试验，选择八张纸张并且将其堆叠在一起。对于纸巾试验，在堆叠之前将纸巾展开。对于来自卷绕机的原纸张试验，每张待试验的纸张必须具有与来自卷绕机的产品相同数量的层。对于来自造纸机辊的原纸张试验，必须使用单一层。纸张以沿着纵向方向(MD)对齐的方式堆叠在一起。还可以通过将厚度除以基重来表示松厚度(以体积/重量为单位)。
MD和CD抗张、拉伸、断裂模量以及TEA
通常使用在温度为23℃±1.0℃(73.4℉±1.8℉)、相对湿度为50％的环境下被调节2小时的3英寸或1英寸宽的面巾纸条或纸巾条、利用标准英斯特朗试验装置或者其它合适的伸长抗张强度试验机(其可以以各种方式构造)来测量干抗张强度(MD和CD)、拉伸强度、干抗张强度和拉伸强度比、模量、断裂模量、应力和应变。抗张强度试压机以2英寸/分钟的十字头速度运行。断裂模量以克/3英寸/％应变或者它的克/毫米/％应变的SI当量表示。％应变是无量纲的并且不必具体说明。除非另有说明，否则值为断裂值。GM指的是特定产品的MD和CD值的乘积的平方根。在测量抗张强度的过程期间还测量抗张能量吸收(TEA)，其被限定为载荷/伸长(应力/应变)曲线下的面积。
抗张能量吸收与使用中的产品的感知强度有关。具有较高的TEA的产品可能被使用者视为比具有较低TEA值的相似产品具有更大的强度，即使这两种产品的实际抗张强度是相同的。实际上，具有较高的抗张能量吸收可能使产品被视为比具有较低TEA的产品具有更大的强度，即使高-TEA产品的抗张强度小于具有较低TEA的产品的抗张强度。当术语“标准化的”与抗张强度结合使用时，它仅仅指的是已经通过将该抗张强度除以基重而将基重的影响移除的适当抗张强度。在很多情况下，术语“断裂长度”提供相似的信息。
GMT指的是CD抗张强度和MD抗张强度的几何平均抗张强度。根据TAPPI试验方法T494 om-01测量抗张能量吸收(TEA)。
抗张强度比仅仅是借助前述方法确定的MD值除以对应的CD值的比。除非另有说明，否则抗张性能为干纸张性能。
穿孔抗张强度
通常使用配备有3英寸宽的卡爪线接触夹持器的伸长抗张强度试验机的恒定速度来测量穿孔抗张强度(使样本断裂所需的每单位宽度的力)。通常，使用在温度为23℃±1.0℃(73.4℉±1.8℉)、相对湿度为50％的环境下被调节2小时的3英寸宽乘5英寸长的面巾纸条或纸巾条执行试验。抗张强度试验机的十字头速度通常设定为2.0英寸每分钟。卡爪开度为3英寸。样本被夹紧至上部夹持器中并且被容许自由地悬挂。接着使用下部夹持器足够紧地夹持样本的自由端部(但是未用足以损害样品的压力)来保持样品。样品被拉伸，直至样品断裂并且记录穿孔抗张强度为止。
湿抗张强度
通常使用三英寸(76.2mm)宽的面巾纸条遵循纸浆与造纸工业技术协会(TAPPI：Technical Association of the Pulp and Paper Industry)的方法T 576pm 7测量本发明的面巾纸的湿抗张强度，所述面巾纸条被折叠成环、被夹在被称为Finch Cup的专用固定装置中、然后被浸于水中。从以下公司可以买到3英寸的、具有底座以安装3英寸的夹持器的合适Finch杯：
High-Tech Manufacturing Services,Inc.
对于新的原纸张以及含有湿强添加剂的成品(对于纸巾产品熟化30天或更少时间，对于面巾纸产品熟化24小时或更少时间)而言，试验样本放在被加热至105℃(221℉)的强制通风型烘箱中五分钟。对于其它样品不需要烘箱熟化。将Finch杯安装至配备有2.0磅载荷传感器的抗张强度试验机上，其中通过试验机的下部卡爪夹紧Finch杯的凸缘并且将面巾纸环的端部夹紧至抗张强度试验机的上部卡爪中。将样品浸渍于已经被调节至PH为7.0±0.1的水中并且在5秒钟的浸渍时间之后使用2英寸/分钟的十字头速度来试验抗张强度。结果用克/3英寸表示，视情况将读数除以2以适应纸环。
卷抗压强度
通过在试验装置的1500克的平坦压板之下压缩卷来测量卷抗压强度。在温度为23℃±1.0℃(73.4℉±1.8℉)的环境下调节和测试样品卷。从以下公司可以买到具有1500克的可动压板(被称为高度计)的合适试验装置：
Research Dimensions
试验程序大致如下：
(a)使压板升高并且将待试验的卷在一侧处定位于压板下方的中心处，其中尾部密封朝向高度计的前面并且卷芯平行于高度计的背面。
(b)使压板缓慢地降低直至它安放于卷上。
(c)从高度计指针读取近似至最接近的0.01英寸(0.254mm)的压缩卷直径或套筒高度。
(d)使压板升高并且将卷移除。
(e)针对待试验的每个卷或套筒重复所述程序。
为了计算用百分比表示的卷抗压强度(RC：roll compression)，使用以下公式：
Figure GDA0002611401330000271
SAT能力
用简单的吸收能力试验机来测量本发明的产品的吸收能力。简单的吸收能力试验机是一种用于测量面巾纸、毛巾纸或者毛巾纸的样品的亲水特性和吸收特性的特别有用的装置。在该试验中，将直径为2英寸的面巾纸、毛巾纸、或者毛巾纸的样品安装于顶部的平坦塑料盖与底部的带槽样品板之间。通过1/8英寸宽的外周凸缘区域将面巾纸、毛巾纸、或者毛巾纸样品盘保持于适当位置中。样品未被保持器压缩。通过1mm直径的导管在底部样品板的中心处将73℉的去离子水引入至样品。该水处于负5mm的静水压头下。通过在开始测量时由仪器工具引入的脉冲而使流动开始。水因此被面巾纸、毛巾纸、或毛巾纸样品通过毛细管作用从该中心入口点径向地向外地吸收。当水吸收速率下降到每5秒钟0.005克水以下时，停止试验。称量被样品从储液器移除并吸收的水量并且将水量报告为每平方米样品的水的克数或者每克纸张的水的克数。在实践中，使用M/K Systems公司的重力测量吸收能力试验系统(Gravimetric Absorbency Testing System)。这是能从M/K Systems公司(12GardenStreet,Danvers,Mass,01923)获得的商业系统。实际上通过仪器自身确定WAC或者水吸收能力(还被称为SAT)。WAC被限定为这样的点，在该点处，重量与时间曲线图具有“零”斜率，即样品已停止吸收。以在固定的时间段期间吸收的水重量的最大变化来表示试验的终止标准。这基本上是对重量与时间曲线图上的零斜率的估计。该过程将5秒钟的时间间隔期间0.005克的变化用作终止标准；除非规定其中中断标准为20秒钟期间1毫克的变化的“慢SAT”。
在几秒钟内测量水吸收率并且水吸收率是样品吸收通过自动注射器设置于其表面上的0.1克水滴所花费的时间。优选地在23℃±1.0℃(73.4℉±1.8℉)的温度下在50％的相对湿度下调节试验样本。对于每个样品，准备43×3英寸的试验样本。将每个样本放置于样品保持器上，以使得高强度灯指向样品。将0.1ml的水沉积于样本表面上并且起动秒表。当水被吸收时，如由缺少来自水滴的进一步光反射所表示的，使秒表停止并且记录近似至最接近的0.1秒钟的时间。对于每个样本重复所述过程并且对于样品对结果取平均值。通过用曲线图表示由样品所吸收的水重量(以克为单位)相对于时间(以秒为单位)的平方根来确定SAT率。SAT率为终点(所吸收的水的克数)的10％与60％之间的最佳拟合斜率。
感官柔软度
通过使用一组受过训练的受试人在被调节至TAPPI标准(71.2℉至74.8℉的温度，48％至52％的相对湿度)的试验区域中确定样品的感官柔软度。柔软度评估依靠具有预定柔软度值的一系列物理参考，所述物理参考在每个受过训练的受试人进行试验时对于每个受过训练的受试人始终是可用的。受过训练的受试人直接将试验样品与物理参考相比较，以确定试验样品的柔软度水平。受过训练的受试人将数字分配至特定的纸产品，其中较高的感官柔软度数字表示较高的感知柔软度。
示例
示例1
通过将两张纸幅转化为纸巾产品来生产tear-a-square产品。使用转化线来对纸巾进行压印和穿孔。根据表1中的描述使用标准CD穿孔模式沿着CD方向以及垂直MD方向两者对纸巾卷进行穿孔。
Figure GDA0002611401330000291
示例2
通过将两张纸幅转化为纸巾产品来生产五个tear-a-square样品产品。使用转化线来对纸巾进行压印和穿孔。五个样品产品的不同之处仅仅在于MD穿孔/CD穿孔的比。另外，生产第六样品，除了纸张的长度被缩短至5.5(其为与1/4张商业
Figure GDA0002611401330000292
纸巾相同的纸张规格)之外，第六样品具有与该五个样品相同的特性。根据表1中所示的信息对样品进行穿孔。
使用硬化钢轮产生垂直MD穿孔，所述硬化钢轮被切割成留有齿，所述齿在压在硬化支承辊上时对运动的面巾纸幅进行穿孔以在纸中提供切口。切口之间的距离为纸巾产品的连结长度。为了改变连结长度，必须改变穿孔的数量和/或必须改变切口的长度，和/或必须改变硬化钢轮的尺寸。
根据表1中的描述沿着CD方向和垂直MD方向两者对纸巾卷进行穿孔。如表2中所阐明的，五个纸巾样品被生产成具有不同的穿孔强度以及不同的穿孔比。
Figure GDA0002611401330000301
如从表2看到的，垂直穿孔抗张强度在比穿孔抗拉强度小7％至比穿孔抗拉强度大58％的范围内变化。进一步地，垂直穿孔抗张强度比与穿孔抗张强度比之比的范围从大致相等至大72％。该比为与产品的可分配性相关联的属性。
在以下的表3中阐明样品的物理属性。
Figure GDA0002611401330000311
Figure GDA0002611401330000321
执行对五个样品产品的家庭使用试验，以确定消费者对更小的规格、增加的选择、柔软度、可分配性等的反应。将结果报告为整体性能等级。除了垂直穿孔抗张强度/穿孔抗张强度之比之外，产品全部在相同的通用规范内。具有大于大致1.15的垂直穿孔抗张强度/穿孔抗张强度之比的产品更容易被消费者接受。具有大于大致1.4的比的产品具有高于88％的整体接收率。具有大于大致1.5的比的产品具有高于89％的整体接受率。如上所述的纸巾产品可具有介于大致1.15至大致1.6的垂直穿孔抗张强度/穿孔抗张强度之比，包含介于之间的全部子范围，包括具有选自1.15、1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55和1.6的端点的那些。为用于可分配性评估的家庭使用试验提交产品样品。
本发明的其它实施例可包括替代的变形。在充分理解以上描述之后，这些以及其它变形和修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。以下权利要求应当被解释为包含所有这样的变形和修改。

Claims (36)

1.一种由至少一张纸幅所构成的成卷厨房纸巾产品，所述成卷厨房纸巾产品包括：
至少35克/平方米的基重；
至少300克/平方米的SAT吸收能力；
至少一条沿着横向方向的机械穿孔线，其中，机械穿孔线的穿孔强度介于450克/3英寸与950克/3英寸之间；
至少一条垂直于横向方向的机械穿孔线，所述垂直于横向方向的机械穿孔线沿纵向方向的穿孔强度介于770克/3英寸与1700克/3英寸之间；
其中，沿着垂直于横向方向的机械穿孔线的穿孔强度大于或等于沿着横向方向的机械穿孔线的穿孔强度；并且
其中，垂直于横向方向的机械穿孔线的穿孔强度与所述成卷厨房纸巾产品沿横向方向的抗张强度之比为至少32％。
2.根据权利要求1所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，所述成卷厨房纸巾产品具有至少45克/平方米的基重。
3.根据权利要求1所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，所述成卷厨房纸巾产品具有至少1.15的沿纵向方向的穿孔强度与沿横向方向的穿孔强度之比。
4.根据权利要求1所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，沿着横向方向的机械穿孔线的穿孔强度与所述成卷厨房纸巾产品的沿纵向方向的抗张强度之比为至少32％。
5.据权利要求1所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，所述成卷厨房纸巾产品包括通过空气穿透干燥所生产的至少两张纸幅。
6.根据权利要求1所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，SAT吸收能力为至少550克/平方米。
7.根据权利要求1所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，垂直于横向方向的机械穿孔线包括具有小于3的纵横比的穿孔。
8.根据权利要求1所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，垂直于横向方向的机械穿孔线将纸巾两分成两个相等的部分。
9.根据权利要求1所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，成卷厨房纸巾产品被压印。
10.根据权利要求6所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，垂直于横向方向的机械穿孔线和沿横向方向的机械穿孔线相交以形成2个正方形。
11.根据权利要求1所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，沿横向方向的机械穿孔线包括一系列均匀的穿孔。
12.根据权利要求1所述的成卷厨房纸巾产品，其特征在于，垂直于横向方向的机械穿孔线包括一系列均匀的穿孔。
13.根据权利要求1所述的厨房纸巾产品，其特征在于，垂直于横向方向的机械穿孔线中的连结长度比沿横向方向的机械穿孔线中的连结长度更长。
14.一种可分拆的成卷纸产品，包括：
一系列的多张一次性的吸收性纸，其中，第一纸张由沿着横向方向延伸的第一组穿孔以及沿着横向方向延伸的第二组穿孔限定；以及
其中，所述第一纸张包括沿着纵向方向的至少一组穿孔，以容许将所述第一纸张分拆成更小的纸张；
其中，沿着纵向方向的所述至少一组穿孔的穿孔连结长度比沿着横向方向延伸的第一组穿孔和第二组穿孔的连结长度更长；以及
其中，沿着纵向方向的所述至少一组穿孔的穿孔强度为至少770克/3英寸。
15.根据权利要求14所述的成卷纸产品，其特征在于，沿着纵向方向的所述至少一组穿孔的穿孔强度与沿着横向方向延伸的第一组穿孔或第二组穿孔的穿孔强度之比为至少1.15。
16.根据权利要求14所述的成卷纸产品，其特征在于，沿着横向方向延伸的第一组穿孔或第二组穿孔的连结区域为至少15％。
17.根据权利要求16所述的成卷纸产品，其特征在于，沿着纵向方向的所述至少一组穿孔的连结区域为至少16％。
18.根据权利要求14所述的成卷纸产品，其特征在于，沿着纵向方向的所述至少一组穿孔的连结长度为沿着横向方向延伸的第一组穿孔或第二组穿孔的连结长度的至少1.2倍。
19.根据权利要求14所述的成卷纸产品，其特征在于，更小的纸张沿着横向方向为至少5英寸长。
20.根据权利要求14所述的成卷纸产品，其特征在于，沿着横向方向的第一组穿孔或第二组穿孔的穿孔强度是450克/3英寸至950克/3英寸。
21.根据权利要求14所述的成卷纸产品，其特征在于，所述成卷纸产品具有至少30克/平方米的基重。
22.根据权利要求14所述的成卷纸产品，其特征在于，所述成卷纸产品具有至少300克/平方米的SAT吸收能力。
23.一种可分拆的折叠式餐巾纸产品，包括：
具有至少31克/平方米的基重的原纸张；
其中，所述折叠式餐巾纸产品包括沿着纵向方向的至少一个折痕；以及
其中，所述折叠式餐巾纸产品包括沿着纵向方向的至少一条穿孔线；
其中，沿着纵向方向的至少一条穿孔线的抗张强度与纸的横向抗张强度之比介于30％与60％之间；
其中，沿着纵向方向的至少一条穿孔线与沿着纵向方向的至少一个折痕是共同延伸的。
24.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，还包括沿着横向方向的至少一个折痕。
25.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，其特征在于，所述折叠式餐巾纸产品包括的沿着纵向方向的所述至少一条穿孔线将所述折叠式餐巾纸产品分成两半。
26.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，其特征在于，所述折叠式餐巾纸产品具有至少550克/3英寸的纵向穿孔强度。
27.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，其特征在于，所述折叠式餐巾纸产品为单层产品。
28.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，其特征在于，所述折叠式餐巾纸产品为多层产品。
29.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，其特征在于，SAT吸收能力为至少300克/平方米。
30.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，其特征在于，沿着纵向方向的至少一条穿孔线包括至少2.0mm的切口长度。
31.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，其特征在于，沿着纵向方向的至少一条穿孔线包括至少0.5mm的连结长度。
32.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，其特征在于，切口构成所述穿孔线的长度的至少50％。
33.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，其特征在于，沿着纵向方向的至少一条穿孔线将餐巾纸两分成两个相等的部分。
34.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，包括：
具有至少35克/平方米的基重的原纸张；
其中，所述折叠式餐巾纸产品包括沿着纵向方向的所述至少一个折痕、以及沿着横向方向的至少一个折痕；
其中，所述折叠式餐巾纸产品包括具有至少2mm的切口长度和至少0.5mm的连结长度的沿着纵向方向的所述至少一条穿孔线。
35.根据权利要求23所述的折叠式餐巾纸产品，其特征在于，所述折叠式餐巾纸产品被压印。
36.一种由至少一张纸幅构成的可分拆的纸产品，所述纸产品包括：
至少20克/平方米的基重；
至少一条沿着横向方向的具有穿孔强度的穿孔线，其中，该穿孔线的穿孔强度介于450克/3英寸与950克/3英寸之间；
至少一条沿着纵向方向的具有穿孔强度的垂直穿孔线，其中，垂直穿孔线的穿孔强度介于300克/3英寸与1700克/3英寸之间；以及
其中，沿着纵向方向的穿孔强度大于沿着横向方向的穿孔强度，并且
其中，纵向方向的垂直穿孔线的抗张强度与纸的横向抗张强度之比介于30％至60％之间。
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