CN1251148A - 包括含低定量区的装饰标记的至少有三个区的纸张结构 - Google Patents
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Abstract
本发明披露了一种纸幅及其制备方法。所述纸幅包括至少三个以非随机的、重复图案排列的区域。所述三个区域彼此至少有一个选自下面的性能是有区别的:定量,密度,和纤维组分。所述纸幅有相对高定量基础部分100和装饰标记200。所述装饰标记200包含一个或多个相对低定量区域220。
Description
发明领域
本发明涉及至少有三个密集性明显不同的区域的纤维素纤维结构,更准确地说,本发明涉及具有相对低定量装饰标记的纸张及其生产方法。
发明背景
纤维素纤维结构,如纸张,在现有技术中是已知的。通常希望的是,在同一纤维素纤维产品中有不同定量的区域。两个区域起着不同的用途。高定量区赋予纤维结构以抗张强度。而低定量区可节省原料,特别是用于造纸过程中的纤维原料,并且可以赋予纤维结构以吸收性。在变质的场合,在纤维结构中,低定量区可以为小孔。但低定量区为小孔并不是必需的。
当纤维结构用于其预定的用途时,吸收性和强度,以及柔软度将是十分重要的。特别是,在此所述的纤维结构用于搽面纸,卫生纸,毛巾纸,围嘴,和餐巾纸,每种产品均是每天经常使用的。如果这些产品须执行其预定的任务并能广泛使用的话,那么,该纤维结构必须具有上述的物理性能并使之最大化。湿抗张强度和干抗张强度是在使用期间纤维结构保持其物理完整性的量度。吸收性是纤维结构与液体发生接触的性能。当对前述消费品进行评估时,不仅须考虑纤维结构吸收所述液体的绝对量,而且必须考虑纤维结构吸收所述液体的速率。另外,所述纸产品已用于一次性吸收制品,如妇女卫生巾和尿布。
为了提供有两个不同定量的纸张,或对纤维进行重排,在现有技术中已经作出了多种尝试。其例子包括:US795,719(1905年7月25日授权于Motz);US3,025,585(1962年3月20日授权于Griswold);US 3,034,180(1962年5月15日授权于Greiner等人);US3,159,530(1964年12月1日授权于Heller等人);US3,549,742(1970年12月22日授权于Benz);和US3,322,617(1967年3月30日授权于Osborne)。
另外,希望提供同时具有松厚性和柔韧性的薄页纸产品。通过相互交错的压榨或非压榨区,可以提供改善的松厚性和柔韧性,如US4,191,609(1980年3月4日授权于Trokhan)中所示,在此引入该专利作为参考。
已有提供制造所述纤维素纤维结构用的改进的多孔元件的若干种尝试,其中最为重要的一种描述于US4,514,345(1985年4月30日授权于Johnson等人)中,在此引入该专利作为参考。Johnson等人教导:将六角形元件安装在间歇液体涂布法中的机架上。
制造消费者喜爱的薄页纸的另一种方法是,对纸张结构进行干燥,以便赋予薄页纸产品以更大的松厚性、抗张强度、和耐破强度。用该方法制得的纸张结构的例子披露于US4,637,859(1987年1月20日授权于Trokhan),在此引入作为参考。US4,637,859示出了分散在整个连续网络上的不连续的圆顶形突起,在此将其引入作为参考。所述连续网络能提供强度性能,而相对较厚的圆顶可提供柔软性和吸收性。
US4,637,859中所披露的造纸方法的一个缺点是,对所述纸幅进行干燥将增加能量消耗且是昂贵的,并且通常还需使用穿透干燥设备。此外,在US4,637,859中所披露的造纸方法将限制纸幅在扬克式烘缸进行最终干燥时的车速。这种限制认为是由于(至少部分):在将纸幅输送至扬克式烘缸上之前赋予纸幅的图案所致。特别是,在US4,637,859中所述的不连续圆顶不能在扬克式烘缸表面上如US4,637,859中所述的连续网络那样被充分干燥。因此,对于给定的浓度和定量值,能在扬克式烘缸上进行运行的速度将受到限制。
通过利用一个或多个压榨毛毯在压区中对纸幅进行压榨而制得的常规薄页纸,能以相当高的速度运行。常规经压榨的纸张,一旦干燥之后,就将对其进行压花,以使纸幅构成图案,并增加纸幅的宏观厚度。例如,在薄页纸产品干燥之后,通常在薄页纸产品中形成压花图案。
然而,压花方法通常以纸张结构的其它性能为代价赋予纸张结构以特定的美学外观。特别是,对干燥纸幅进行压花,将使纤维素结构中纤维之间的键分裂。由于所述的这些键是在胚状纤维浆干燥时形成并固定的,因此在干压花时将发生键的分裂。在对纸张结构进行干燥之后,通过压花而垂直于纸张结构平面的活动纤维将破坏纤维与纤维间的键。键的断裂将使干燥纸幅的抗张强度降低。此外,压花通常是在烘缸上干燥纸幅起皱之后进行的。在起皱之后进行压花,将会破坏赋予纸幅的起皱图案。例如,通过压实或拉伸起皱图案,压花将会消除纸幅某些部分中的起皱图案。由于起皱图案将改善干燥纸幅的柔软度和柔韧性,因此,这样的结果是不希望的。
根据先前的工艺制得的纸张的一个问题是:过量的低定量区将会降低纸张的强度。
因此,本发明的目的是克服所述的这些问题,特别是克服单层纸张的这些问题。具体地说,本发明的目的是提供一种纸幅,该纸幅有通过相对低定量区形成的装饰标记,无需综合平衡纸幅的强度、吸收性,以及柔软性。
本发明的另一个目的是:提供一种纸张以及多区纸幅的制备方法,其中,所述纸幅具有相对高密度区和相对低密度区的预定图案,而且还能利用相对低的能量和费用进行干燥。
本发明的另一个目的是:提供一种具有相对低定量装饰标记的多区域纸张的制备方法,所述装饰标记能在现存的纸机(常规的或带穿透干燥的)上形成,无需对造纸机进行大的改进。
本发明的另一个目的是:提供一种纸幅以及该纸幅的制备方法,其中,为提供美学益处,所述纸幅具有包含低定量区的装饰标记,以及增加的松厚度,松密度,和吸收能力,借此,不仅给纸产品的消费者提供了所希望的松厚性,而且提供了所希望的柔软性。
发明概述
本发明提供了一种有背对背的两个表面和至少三个区的纸幅。所述三个区以非随机、重复的图案排列,并且彼此至少有一个选自下面的性能是有区别的:定量,密度,和纤维组分。该纸幅包含装饰标记,该装饰标记包含一个或多个具有一定定量的区,所述定量低于纸幅的至少部分周围基础部分的定量。
在本发明中使用的术语“装饰标记”指的是,优选在纸幅开始成形期间赋予纸幅的可辨认的形状。所述形状包括但不局限于:花形,动物形,几何图形等。所述装饰标记优选包含小于约30%的纸幅表面积,借此,增强了装饰标记与纸幅基础部分的区别性。
对纸幅基础部分选择性地进行致密化,以便提供相对高密度的连续网,和分散在整个网上的相对低密度区。相对高密度连续网提供强度,而相对低密度区提供松厚性和吸收性。
除相对低定量区以外,装饰标记还可包括相对高定量区。装饰标记的相对低定量区可包围一个或多个其定量基本等于基础部分定量的区间,另一方案是所述区间的定量与基础部分的定量不同。这些相对高定量的区间可以被相对低定量区包围。对这些相对高定量的区间进行选择性地致密化,以便在装饰标记内提供相对高密度区和相对低密度区。
在一实施方案中,纸幅每平方米纸幅包含约5至约5000个装饰标记。纸幅的相对高定量基础部分包含:相对高密度连续网区和每平方米纸幅至少约10,000个相对低密度区,相对低密度区分散在整个连续的网区内。在纸幅背对背的两个表面的至少一个面上,基础部分的平滑度值低于约900,以便提供感觉平滑且柔软的表面。
装饰标记可包含相对低定量区,这些区的定量在包围装饰标记的基础部分定量的约25%至约75%。所述装饰标记可包含其定量低于包围装饰标记的基础部分定量的约75%的相对低定量区。在一个实施方案中,装饰标记可包含其定量低于包含包围装饰标记的基础部分定量的约60%的相对低定量区。
本发明的优点在于:装饰标记给消费者提供了喜爱的美观性,而且该纸幅还保持了多密度纸的强度和吸收性。此外,本发明的纸幅虽然有装饰标记和多密度区,但还能具有相对平滑的表面。所述平滑表面给消费者提供了喜爱的柔软性,并且还能帮助用肉眼区分装饰标记。另外,包围低定量装饰标记的平滑表面强调了相对低定量装饰标记的区别性,借此,增强了纸幅的美学外观。
另外,本发明还提供有三个以非随机、重复图案排列的区并且彼此至少有一个选自定量,密度,和纤维组分的性能有区别的纸幅的制备方法。该方法包括如下步骤:提供许多悬浮于液体载体中的纤维素纤维;提供具有液体可透过区域的纤维留着成形元件;将纤维素纤维和液体载体沉积在成形元件上;在两种同时存在的状态下,通过成形元件排出液体载体,以便形成至少有一相对高定量区和和装饰标记的纸幅,所述装饰标记包含一个或多个相对低定量区;提供具有纸幅构图表面的纸幅支撑装置;将纸幅从成形元件送至纸幅支撑装置的纸幅构图表面上;选择性地使至少部分相对高定量区致密化,以便在相对高定量区内提供相对高密度区和相对低密度区的非随机、重复图案。
附图概述
尽管本发明以特别指出的且明确要求本发明范围的权利要求结束,但据信,通过结合附图的本发明的下述说明,将对本发明有更好的理解,在附图中,同样的元件以相同的参考号表示:
图1A是根据本发明制得的纸幅的平面图,该图示出了三个装饰标记。
图1B是图1A中示出的单个装饰标记的放大平面图,并且说明了不同的起皱频率。
图2是沿图1B中线2-2截取的,图1B中示出的纸幅的横截面图。
图3是根据本发明制得的纸幅部分的相片,该相片示出了一个装饰标记。
图4是用来制备本发明纸幅的纸机的示意图,该纸机示出了:在成形元件上形成且在纸幅支撑装置上进行选择性致密化的纸幅。
图5是用来制备本发明纸幅的成形元件纸页侧的相片,该成形元件包括:由纺织丝形成的液体可渗透结构,以及与纺织丝连接的液体不可渗透的光致聚合物树脂层,以便形成相应于装饰标记的流动限制部件。
图6是图5示出的成形元件的部分平面图,图6的成形元件包括四个流动限制部件。
图7是显示支撑在图6成形元件上的纸胚的横截面图。
图8是显示呈压印织物形式的纸幅支撑装置的纸页侧表面的相片,所述织物包含毛毯层和与毛毯层连接的构图的光致聚合物层,以便提供连续的网状纸幅压印表面。
图9是图8中示出的纸幅支撑装置的纸页侧部分的平面图。
图10是显示传递至图9示出的纸幅支撑装置上的纸幅的横截面图,以便提供具有与装置相一致的第一表面和基本平滑的第二表面的纸幅。
图11是显示纸幅传递至扬克式烘缸上的示意图。
图12是根据本发明另一实施方案制得的纸幅的平面图,该纸幅包括:不连续的装饰标记,和相对高定量基础部分,基础部分包含连续的网状区域,分散在网状区域内的不连续的相对低密度区,和分散在各个相对低密度区中的不连续的相对高密度区。
图13是沿图12的线13-13截取的图12纸幅的横截面图。
图14是用来制备图12中示出纸幅的装置的平面图,该装置包含与多孔元件连接的纸幅构图层,所述多孔元件由纺织丝制成。
图15是图14装置的横截面图。
图16是利用图14和15的装置制备纸幅的纸机的图示。
图17是显示传递至图15示出的装置上的纸幅的图示,以便形成具有与装置相一致的第一表面和基本平滑的第二表面的纸幅。
图18是图15示出的装置上的纸幅被载在压辊和扬克式烘缸之间的图示,以便将图案赋予纸幅的第一表面,并将纸幅的第二表面粘附至扬克式烘缸上。
发明详述
图1A,B和2说明了根据本发明制得的纸幅20,而图3为图1A,B和2中说明的纸张结构的照片。所述纸幅是湿抄制得的,因此基本上没有干浮花装饰。
参考图1A,B和2,纸幅20有分别背对背的第一和第二表面22和24。纸幅20包含至少三个以非随机、重复图案排列的区域。这三个区域彼此至少有一个选自定量,密度,和纤维组分的性能有区别。
图2是图1A和1B示出的纸幅部分的横截面图。在图2中,通过纸幅厚度的线条密度用来简要地说明不同纸幅的相应定量。通过纸幅厚度用五个线条表示的纸幅部分表示相对高定量区,而用三个线条表示的纸幅部分表示相对低定量区。
纸幅20包括相对高定量基础部分100。另外该纸幅还包括:以非随机、重复图案的形式在整个基础部分100中分散的不连续的、肉眼可区分的装饰标记200。如在下面将更为详细说明的那样,在纸幅成形期间,通过选择性地从纸幅中脱去水份,能将装饰标记200给予纸幅。装饰标记包含一个或多个相对低定量区220。所述区220的定量低于纸幅周围基础部分100的定量。
使相对高定量基础部分100选择性地致密化,以便具有至少一个高密度区和至少一个低密度区。在图1A,1B和2中示出的实施方案中,使基础部分100选择性地致密化,以便具有相对高密度的、连续的网状区域110和分散于整个连续网状区域100中的许多不连续的、相对低密度的区域130。区域130的厚度要厚于区域110。
相对低定量区220可有一限定许多相邻的、相对高定量区间240的闭合回路的形状。在区间240内每一处的定量均高于包围该特定区间240的相对低定量区220的定量。每个区间240均有通过相对低定量区220的闭合环所形成的周边。
在优选的实施方案中,每个区间240均有不大于其一半的周边与相邻的区间240邻接。优选的是,至少有一些区间240的特征在于具有这样的周边,即通过区间240画任意直线时,与区间周边的相交点不超过三个。不被理论所束服,据信,在不过度降低纸幅20的强度的情况下,所述区间的几何构形使得装饰标记200能用肉眼辨别,并且具有令人愉快的美观性。
可选择性地对相对高定量区间240进行致密化,以提供相对高密度区和相对低密度区。在图1A和1B中,相对高定量区间240包含相对高密度的连续网260,和在整个连续网260中分散的不连续的、相对低密度区280。
在一实施方案中,纸幅20每平方米纸幅包含约5至约5000个装饰标记200,最优选的是,每平方米纸幅有约25至约1000个装饰标记200,以便增加基础部分100和装饰标记200之间的区别。纸幅的相对高定量基础部分100每平方米纸幅包含至少约10,000个相对低密度区130,相对较厚的低密度区分散在整个连续的网状区域110中,以便增强纸幅的吸收性和松厚性。
在纸幅的背对背两个表面的至少一个面上,基础部分100的平滑度值低于约900。在图2中,表面24的平滑度值低于表面22的平滑度值。表面24的平滑度值优选小于约900。特别是,纸幅20的表面平滑度比率大于约1.15,更优选大于约1.20,甚至更优选的是大于1.25,更优选的是大于约1.30,最优选的是大于约1.40,其中所述的表面平滑度比率为表面22的表面平滑度除以表面24平滑度值所得到的值。
在一实施方案中,纸幅20的表面24其表面平滑度值低于约900,更优选的是低于约850。反面22的表面平滑度值至少约900,更优选的至少约为1000。
在下面的“表面平滑度”中描述了表面平滑度值的测量方法。当表面变得更为有结构和更不平滑时,表面的表面平滑度值将增加。因此,相对低的表面平滑度值表示相对平滑的表面。
区域220的定量低于周围基础部分100定量的约75%。相对低定量区220的定量为基础部分100定量的约25%至约75%。
在一实施方案中,区域220的定量低于周围基础部分100定量的约60%。基础部分100的定量可在每平方米约10克和约70克之间。相对低定量区域220的定量为:每平方米约5克和约35克之间。
相对低定量区220的定量优选低于约20克/平方米,更优选低于约15克/平方米。在一实施方案中,基础部分100的定量可以在每平方米约10克和约30克之间,相对低定量区220的定量为:每平方米约5克和约15克之间。区域240的定量可以约等于基础部分100的定量。
本发明的纸幅有这样的优点:装饰标记给消费者提供喜爱的美观性,而且纸幅还保持多密度纸张的强度和吸收性。此外,本发明的纸幅有装饰标记和多密度区,而且还有相对平滑的表面。所述平滑表面给消费者提供优选的柔软度。此外,包围低定量装饰标记的平滑表面将强调相对低定量装饰标记的区别性,借此增强纸幅的美学外观。
连续的网状区域110和不连续的区域130能如通过起皱而缩短。在图1B中,将连续网状区域110的起皱脊表示为数字115,并且通常在横向延伸。同样地,也可使不连续的、相对低密度且相对较厚的区域130缩短,以便有起皱脊135。
连续的网状区域110可以是在US4,637,859中披露的相对高密度、宏观单平面的连续网状区域。相对低密度且相对较厚的区域130可以是相互交错的,如US4,637,859中所述。然而,区域130并不是US4,637,859中所示出的圆顶。所述区域130是在连续网状区域110中是如US08/748,871(“在连续网状区域中有相对较薄连续网状区域和不连续的相对较厚区域的纸幅”,1996年11月14日申请,申请人Phan,)中所披露的那样排列的,在此将其引入作为参考。
具有相对平滑表面24的纸幅20可用来制造具有面朝外平滑表面的多层薄页纸。例如,可将两层或多层纸幅20结合,以便形成多层薄页纸,以致使多层薄页纸的两个朝外的表面包含:纸幅20的表面24,而外层的表面22面朝内。另外,通过将本发明的纸幅20和常规成形和干燥的纸幅结合,可制得双层纸张结构。可以将纸幅20结合至常规的纸幅上,以致使表面24面朝外。
纸幅20的定量可以从每平方米约10克至约70克。纸幅20的宏观厚度至少约为0.1毫米,更优选至少约为0.2毫米,松密度小于约0.12克/立方厘米(定量除以宏观厚度,如果单位不一致的话乘以适当的转换因子)。纸幅的定量、宏观厚度,以及松密度的测量方法如下所述。
在图1-2示出的纸幅20还可具有至少约15克/克的吸收能力。吸收能力的测量方法如下所述。因此,纸幅20显示出高松厚纸幅的吸收益处,以及通常与常规毛毯压榨薄页纸有关的相对平滑表面的益处。
图3是根据本发明制得的纸幅20的表面22的照片,其中示出了基础部分100的装饰标记200,连续的网110和不连续的相对低密度的区域130。
造纸方法说明
根据本发明的纸张结构20可利用图4示出的造纸装置来制备。通过提供将悬浮于液体载体中的许多纤维,如以悬浮液形式的造纸纤维的水分散体;并由网前箱1500将造纸纤维悬浮液沉积至纤维留着成形元件1600上而开始本发明纸张结构20的制备方法。在图4中,成形元件1600呈连续带的形式。将造纸纤维的悬浮液沉积至该成形元件1600上,并通过该成形元件1600从悬浮液中脱去水,以便形成支撑在成形元件1600上的、造纸纤维的纸胚。造纸纤维悬浮液可包括:平均纤维长度大于或等于2.0毫米的相对长的纤维,和平均纤维长度小于2.0毫米的相对短的纤维。例如,相对长的纤维可包含针叶木纤维,而相对短的纤维可包含阔叶木纤维。在下面将对针叶木和阔叶木纤维进行更为详细的描述。
图5是适合制备本发明纸幅20的成形元件1600面对纸幅侧的照片。图6是成形元件1600面对纸幅侧的简要说明。图7是成形元件1600横截面的图示,示出了沉积在成形元件1600面对纸幅侧上的胚纸543。
成形元件1600包含:液体可透过的纺织底物1610和沉积在纺织底物1610上的流动限制部件1650。纺织底物1610包含纵向长丝1612和横向长丝1614。流动限制部件1650的形状与形成在纸幅20上的装饰标记相对应。纺织底物1610提供第一脱水区,该脱水区相当于没被流动限制部件1650覆盖的纺织底物1610部分。该第一脱水区有第一脱水率。其上设置有流动限制部件1650的成形元件1600部分提供有第二脱水率的第二脱水区,该第二脱水率低于第一脱水率。
液体载体(例如水)以相应于第一和第二脱水区的两种状态从成形元件1600中脱除。因此,在水悬浮液中的纤维往往由第二脱水流出并积累在第一脱水区中,借此,形成了与流动限制部件1650对准的相对低定量区。相对较短的纤维往往积累在第一区中。至少一些相对长的纤维能桥连流动限制部件的宽度。因此,在装饰标记的相对低定量区中,造纸纤维的平均纤维长度大于纸幅周围部分造纸纤维的平均纤维长度。
通过在纺织底物1610上选择性地固化光致聚合树脂,可在纺织底物上形成流动限制部件1650。所述的流动限制部件1650通常是液体不可透过的,因此,第二脱水区的第二脱水率基本为零。可利用如通常在US5,503,715(1996年4月2日以Trokhan等人的名义出版)和US 5,534,326(1996年7月9日以Trokhan等人的名义出版)中披露的光致聚合树脂,形成合适的纤维留着成形元件1600,在此将这两篇专利引入作为参考。
流动限制元件1650可由线性和/或曲线片段1660的结合构成,它们一起形成封闭的区间1670。所述片段1660的宽度为W(图6),这通常是垂直于该部分的长度而测量的。如果纸幅由一种纤维制成,那么,宽度W优选小于纤维平均长度的约一半,更优选小于纤维平均长度的约四分之一。如果纸幅由包括阔叶木和针叶木纤维的不同种类纤维的均匀混合物制成,那么,所述片段1660的宽度W优选小于形成纸幅的阔叶木纤维平均纤维长度的约一半,最优选小于约四分之一。另一方面,如果纸幅包含两层或多层,那么,宽度W应小于邻接成形元件1600的层中的阔叶木纤维平均纤维长度的约1/2,更优选的是小于约1/4。
例如,就制备100%桉树纤维的配料而言,基于约为1.0毫米的平均纤维长度,宽度W应小于约0.5毫米。另外,如果配料由平均纤维长度约3.0毫米100%的北方针叶木硫酸盐纤维制得,那么,宽度W应小于约1.5毫米。
所得到的装饰标记可各自包含相对低定量区,该相对低定量区具有完全包围至少一个相对高定量区间240的闭合回路形状。沿闭合回路形状的任一位置测量的相对低定量区域的宽度(相当于宽度W)在约0.2毫米和约2毫米之间。
所述流动限制部件1650可具有任何合适的装饰形状,该形状包括但不局限于:花形,动物形,几何构形如圆形,正方形和三角形等。优选的是,流动限制部件1650的片段1660定位在成形元件1600上,以致使至少一些片段1660,优选大多数片段1660形成与横向(图6中CD)至少15度的夹角A(图6)。这样的定位提供了如下的优点:相对低定量区域220有利地相对于纸幅的横向进行取向。当在烘缸上对纸幅进行起皱时,刮刀基本上平行于纸幅的横向。因此,如果片段1660与横向成角度的话,刮刀的冲击几乎不会对相对低定量区域220的外观和结构产生副作用。特别是,如果相对低定量区域与横向基本平行取向的话,据信,刮刀会“掘出”相对低定量区域220,借此,对纸幅的装饰外观产生副作用。
可以预期的是,所有种类的木浆通常将构成用于本发明的造纸纤维。然而,其它的纤维素纤维浆,如棉短绒,蔗渣,人造丝等也可使用,并且无一放弃。用于本发明的木浆包括化学浆,如牛皮纸浆,硫酸盐浆和亚硫酸盐浆,以及机械浆,例如包括:磨木浆,热磨机械浆和化学热磨机械浆(CTMP)。可以使用由针叶树和阔叶树得到的纸浆。另外,还可以使用非纤维素纤维,如合成纤维。
不管是阔叶木浆还是针叶木浆,均可单独使用或结合使用。可混合阔叶木纤维和针叶木纤维,另外,还可分层进行沉积,以提供分层的纸幅。为了披露阔叶木纤维和针叶木纤维的层状结构,将US4,300,981(1981年11月17日授权于Carstens)和US3,994,771(1976年11月30日授权于Morgan等人)引入作为参考。
造纸配料可包含各种添加剂,它们包含但不局限于:纤维粘结材料,如湿强度粘结材料,干强度粘结材料,以及化学柔软组分。合适的湿强度粘结剂包括但不局限于:如Hercules Inc.(Wilmington,Delaware)以商品名KYMENE 557H出售的聚酰胺-表氯醇树脂。合适的暂时湿强度粘结剂包括但不局限于合成聚丙烯酸酯。合适的暂时湿强度粘结剂为AmericanCyanamid(Stanford,CT)出售的PAREZ 750。
合适的干强度粘结剂包括:如羧甲基纤维素这样的材料,阳离子聚合物如ACCO11。CYRPO/ACCO类干强度材料可得自CYTEC(Kalamazoo,MI)。
沉积在成形元件1600上的造纸配料可包含解离剂,以便当纸幅进行干燥时抑制某些纤维-纤维键的形成。解离剂以及由干起皱过程提供的能量将使一部分纸幅再疏松。在一实施方案中,将解离剂施加至设置在两层或多层纤维层之间的形成中间纤维层的纤维上。中间层在纤维外层之间起解离层的作用。因此,起皱能量能沿解离层使纸幅部分再疏松。
因此,可以形成在加热干燥表面上进行有效干燥的具有相对平滑表面的纸幅,所述加热干燥表面如扬克式烘缸的加热干燥表面。而且,由于在起皱刮刀处的再疏松,干燥纸幅还可具有不同的密度区域,包括:连续的相对高密度的网状区域,和通过起皱过程而产生的不连续的相对低密度区域。
合适的解离剂包括:如披露于US5,279,767(1994年1月18日授权于Phan等人)中的化学柔软组合物。合适的可生物降解的化学柔软组合物披露于US5,312,522(1994年5月17日授权于Phan等人)中。在此将US5,279,767和US5,312,522引入作为参考。所述的化学柔软组合物可用作解离剂,用来抑制制造纸幅的一层或多层纤维中纤维-纤维间的结合。
用于使形成纸幅20的一层或多层纤维中的纤维进行解离的一种合适的柔软剂是:包含二酯二(接触固化)牛脂二甲基氯化铵的造纸添加剂。合适的柔软剂是:得自Witco公司(Greenwich,CT)的ADOGEN造纸添加剂。
尽管可使用水以外的液体中的分散体,但优选由造纸纤维的水分散体来制备纸胚543。将纤维分散于载液中,以使之的浓度从约0.1%至约0.3%。将分散体、悬浮液,纸幅或其它体系的百分浓度定义为:100乘以所考虑的体系中干纤维的重量除以体系总重量的商。纤维重量总是以绝干纤维为准表示。
可以如图4所示,用连续的造纸方法形成纸胚543,另一可供选择的方案是间歇法,如可以使用手抄纸造纸法。在将造纸纤维的分散体沉积至成形元件1600上之后,通过本领域熟练技术人员已知的工艺,通过成形元件1600除去部分水分散介质而形成纸胚543。为形成纸胚543,可以使用真空箱,成形板,脱水板等,从造纸纤维的水分散体中除去水份。
图7示出了在成形元件1600上形成的纸胚。将支撑在流动限制部件1650上的纸胚部分表示为543A,并将支撑在纺织底物1610上的纸胚表示为543B。543A部分相当于图1A和1B中的相对低定量区域220,而543B部分相当于图1A和1B中的相对高定量基础部分100和区间240。
优选的是,流动限制部件1650和纺织底物1610的顶表面之间的高度差D小于约6密耳(0.006英寸;0.152毫米),以便提供具有基本平滑的第一和第二表面547和549的通常为单平面的纸胚543。更优选的是,所述高度差D小于约3密耳。优选的是,所述高度差D小于纸幅中纤维平均长度的约1/6,最优选的是小于纸幅中阔叶木纤维平均长度的约1/6。纸胚543随着绕转向辊1502运行的成形元件1600运行,并运行至纸幅支撑装置2200的附近。
参考图4,8,9,和10,制备纸幅20的下一个步骤包括:从成形元件1600将纸胚543传递至纸幅支撑装置2200上,并在该装置2200的第一面2202上支撑该传递的纸幅(在图4中以545表示)。优选的是,在传递至纸幅支撑装置2200的位置,纸胚的稠度在约5%至约20%之间。
参考图8-10,纸幅支撑装置2200包含:脱水毛毯层2220和纸幅构图层2250。为对纸机上的纸幅进行干燥并赋予其图案,纸幅支撑装置2200可呈连续带的形式。所述纸幅支撑装置2200有第一面对纸幅面2202和第二反面2204。在图8和图9中,利用第一面对纸幅面2202对着观察者来观察纸幅支撑装置2200。第一面对纸幅面2202包含:第一纸幅接触面和第二纸幅接触面。
在图8和图9中,第一纸幅接触面为毛毯层2220的第一毛毯面2230。第一毛毯面2230以第一高度2231进行设置。第一毛毯面2230为纸幅接触的毛毯表面。所述毛毯层2220也有反面的第二毛毯表面2232。
在图8和图9中,第二纸幅接触表面通过纸幅构图层2250来提供。连接毛毯层2220的纸幅构图层2250有设置在第二高度2261的纸幅接触顶表面2260。第一高度2231和第二高度2261之间的差小于传递至纸幅支撑装置2200上的纸幅的厚度。表面2260和2230可以相同的高度进行设置,结果是,高度2231和2261相同。另外,表面2260可稍高于表面2230,或者表面2230稍高于表面2260。
所述的高度差大于或等于0.0密耳且小于约8.0密耳。在一实施方案中,高度差小于约6.0密耳(0.15毫米),更优选的是小于约4.0密耳(0.10毫米),最优选的是小于约2.0密耳(0.05毫米),以便保持相对平滑的表面24。
脱水毛毯层2220是可透过水的并且能接收并包容从造纸纤维的湿纸幅中压榨出的水。纸幅构图层220是水不可透过的,并且不接收或包容从造纸纤维的纸幅中压榨出的水。纸幅构图层2250可有连续的纸幅接触顶表面2260,如图8和9中所示。另外,所述的纸幅构图层还可以是不连续的或半连续的。
优选的是,纸幅构图层2250包含光敏树脂,所述光敏树脂首先可以液体形式设置在第一表面2250上,然后,通过辐照使之固化,以致使纸幅构图层2250的一部分渗透,并借此牢固地粘结至第一毛毯表面2230上。优选的是,纸幅构图层2250不延伸通过毛毯层2220的整个厚度,而是延伸通过毛毯层2220的小于约一半厚度,以保持纸幅支撑装置2200的柔韧性和压缩性,特别是毛毯层2220的柔韧性和压缩性。
合适的脱水毛毯层2220包含:如通过针刺法连接至纺织长丝2244形成的支撑结构上的天然或合成纤维的无纺絮垫2240。组成无纺絮垫的合适的材料包括但不局限于:天然纤维,如羊毛,和合成纤维,如聚酯和尼龙。形成絮垫2240的纤维,每9000米长丝长度可具有约3至约20克的旦数。
毛毯层2220可具有层状结构,并可包含各种纤维和尺寸的混合物。形成毛毯层2220以促进离开第一毛毯表面2230的纸幅中接收的水份的输送,并使水份向第二表面2232输送。毛毯层2220可具有与第一毛毯表面2230相邻设置的细小且相对致密的填充纤维。当与邻接第二毛毯表面2232的毛毯层2220的密度和孔径相比时,邻接第一毛毯表面2230的毛毯层2220优选具有相对高的密度和相对小的孔径,结果是,进入第一毛毯表面2230的水份将被带离该第一表面2230。
脱水毛毯层2220的厚度大于约2毫米。在一实施方案中,脱水毛毯层2220的厚度在约2毫米和约5毫米之间。
为披露将光敏树脂施加至脱水毛毯上并且为了披露合适的脱水毛毯,将如下所述文献引入作为参考:PCT出版物WO96/00812(1996年1月11日出版),WO96/25555(1996年8月22日出版),WO96/25547(1996年8月22日出版),所有这些均以Trokhan等人的名义申请;US08/701,600“将树脂施加至用于造纸的基材上的方法”(1996年8月22日申请);US08/640,452“带有构图层的高吸收/低反射率毛毯”(1996年4月30日申请);和US08/672,293“利用具有选择渗透性毛毯制备湿压薄页纸的方法”(1996年6月28日申请)。
脱水毛毯2220的透气性可低于每分钟约200标准立方英尺(scfm),以scfm表示的透气性是:在脱水毛毯厚度上的压差约为0.5英寸水柱时,每分钟通过一平方英尺毛毯层空气的立方英尺数量的量度。在一实施方案中,脱水毛毯层2220的透气性在约5和约200scfm之间,更优选的是小于约100scfm。
脱水毛毯层2220的定量在约800克/米2和约2000克/米2之间,平均密度(定量除以厚度)在约0.35克/厘米3和约0.45克/厘米3之间。纸幅支撑装置2200的透气性低于或等于毛毯层2220的透气性。
一种合适的毛毯层2220是由Appleton Mills公司(Appleton,Wisconsin)制造的Amflex 2压榨毛毯。该毛毯层2220的厚度约为3毫米,定量约为1400克/米2,透气性约为30scfm,并且具有带三股复丝顶和底经线和四股复捻单丝纬线的双层支撑结构。絮垫2240可包含在第一表面2230处约3旦,和在第一表面2230下面的絮状底基中约10-15旦的聚酯纤维。
在图9中示出的纸幅支撑装置2200具有纸幅构图层2250,该构图层有连续的网状纸幅接触顶表面2260,在所述顶表面中,有许多不连续的开口2270。合适的开口2270的形状包括但不局限于:圆形,在纵向伸长(图9中的MD)的椭圆形,多边形,不规则形,或这些形状的结合。如图9所示,连续网状顶表面2260的投影表面积可以在纸幅支撑装置2200投影面积的约5%和约75%之间,优选的是,在该装置2200投影面积的约25%和约50%之间。
在装置2200的每平方米投影面积中,连续的网状顶表面2260至少可以有约10,000,更优选至少约50,000个不连续的开口2270,如图9所示,更优选的是,每平方米该装置2200至少有约15,000个不连续的开口2270。在一实施方案中,每平方米中,连续的网状顶表面2260至少有约100,000个不连续的开口2270。
如US4,637,859(1987年1月20日出版)中所述,不连续的开口2270可以在纵向(MD)和横向(CD)相互交错,在此引入作为参考。另外,为了给纸幅提供不同的致密图案,可使用其它光聚合物图案。
将纸幅输送至纸幅支撑装置2200上,以致使,被输送纸幅的第一面547支撑在装置2200的2202面上并与之相一致,其中纸幅545的一部分支撑在表面2260上,而一部分支撑在毛毯表面2230上。纸幅的第二面549基本保持平滑,且宏观上是单平面构形。参考图10,纸幅支撑装置2200的表面2260和表面2230间的高度差应足够小,以致使,当纸幅输送至装置2200上时,纸幅的第二面保持基本平滑且宏观上单平面。特别是,表面2260和表面2230间的高度差应小于递纸位置处纸胚的厚度。
至少部分是通过对纸胚543施加液压差来提供将纸胚543传递至装置2200上的步骤。参考图4,可通过图4所示的真空源600,如真空瓦或真空辊,将纸胚543从成形元件1600真空传递至装置2200上。在纸胚引纸位置的下游,还可提供一个或多个另外的真空源620,以便进一步地进行脱水。
将载在装置2200上的纸幅545以纵向(图4的MD)送入在真空压辊900和加热的扬克烘缸880的硬表面875之间提供的压区800中。参考图11,可将蒸汽罩2800设置在正好压区800的上游。当纸幅545的表面547载在真空压辊900上通过时,可利用蒸汽罩将蒸汽直接加至纸幅545的表面549上。
与真空压辊提供真空部分920相对应安装蒸汽罩2800。提供真空部分920将蒸汽引入纸幅545和毛毯层2220中。由蒸汽罩2800提供的蒸汽对纸幅545和毛毯层2220中的水份进行加热,借此,降低了纸幅和毛毯层2220中水的粘度。因此,纸幅和毛毯层2220中水可通过辊900提供的真空更为容易地除去。
在低于约15psi的压力下,蒸汽罩2800可提供约0.3磅饱和蒸汽/磅干燥纤维。在表面2204处,提供蒸汽部分920提供约1至约15英寸汞柱的真空,优选在约3和约12英寸汞柱的真空。
合适的真空压辊900是:由Winchester Roll Products制造的真空压辊。合适的蒸汽罩2800是:由Measurex-Devron公司(North Vancouver,BritishColumbia,Canada)制造的D5A型。
提供真空部分920与真空源(末示出)相连。提供真空部分920相对于辊900的旋转表面910是静止的。表面910可以是一开孔或开槽的表面,真空通过该表面施加至表面2204上。表面910的旋转方向示于图11中。当纸幅和装置2200通过蒸气罩2800并通过压区800时,真空提供部分920在纸幅支撑装置2200的表面2204处提供真空。尽管只示出了一个真空提供部分920,但在其它的实施方案中,提供独立的真空提供部分是所希望的,当装置2200沿辊900运行时,每个提供真空部分在表面2204处提供不同的真空。
扬克式烘缸通常包含:蒸汽加热的钢筒或铁筒。参考图11,纸幅支撑在装置2200上送入压区800中,因此,可将纸幅基本平滑的第二面549输送至表面875上。在压区的上游,在纸幅输送至表面875之前的位置,喷嘴890将粘合剂施加至表面875上。
粘合剂可以是聚乙烯醇基粘合剂。另外,所述粘合剂可以是:Hercules公司(Wilmington Delaware)制造的CREPREOL粘合剂。就在大于约45%的稠度时将纸幅引至扬克式烘缸880上的这些实施方案而言,通常使用聚乙烯醇基起皱粘合剂。在稠度低于约40%时,使用如CREPREOL粘合剂这样的粘合剂。
可利用许多方式,将粘合剂直接或间接地(如施加至扬克式烘缸表面875上)施加至纸幅上。例如,例如以微滴的形式将粘合剂喷至纸幅上,或喷至扬克式烘缸表面875上。另外,也可通过转印辊或刷子将粘合剂施加至表面875上。在另一实施方案中,可以在纸机的湿部将起皱粘合剂添加至造纸配料中,如将粘合剂添加至网前箱500的造纸配料中。对于在扬克式烘缸880上干燥的每吨造纸纤维而言,可以添加约2磅至约4磅粘合剂。
当纸幅载在装置2200上通过压区800时,辊900的真空提供部分920在纸幅支撑装置2200的表面2204处提供真空。另外,当纸幅载在装置2200上通过压区800时,在真空压辊900和干燥表面800之间,纸幅支撑装置2200的纸幅构图层2250将赋予纸幅545的第一表面547与表面2260相一致的图案。由于第二表面549是基本平滑且宏观单平面的表面,因此,当纸幅通过压区800时,第二表面549基本上都紧贴且粘附在干燥表面875上。当纸幅通过所述压区时,第二表面549支撑在平滑表面875上以维持基本平滑且宏观单平面构形。因此,可以将预定的图案赋予纸幅545的第一表面547上,而第二表面549仍基本保持平滑。当纸幅545传递至表面875上并将表面2260的图案赋予纸幅以选择性地使纸幅致密化时,优选的是,纸幅545的稠度在约20%和约60%之间。将表面2260的图案赋予纸幅,以便提供图1A和1B中所示的连续的网状区域110和不连续的相对低密度区域130。
不被理论所束服,据信,由于基本上所有的第二表面549均贴在扬克式烘缸表面875上,因此,在扬克式烘缸上的对纸幅545进行干燥时,其干燥效率将高于仅将第二表面的选择部分贴在扬克式烘缸上时对纸幅的干燥效率。
特别是,据信,在相对高转速扬克式烘缸上从相对低稠度至相对高稠度进行干燥时,当将基本所有第二表面549贴在扬克式烘缸表面上时,允许纸幅545的定量至少约为8磅/3000英尺2(13克/米2),更优选至少约为10磅/3000英尺2(16.3克/米2)。另外,据信,具有上述定量的纸幅545,可以相对高的纸幅运行速度从低于约30%的稠度,更优选从低于25%的稠度(当纸幅传递至烘缸880上时)干燥至至少约90%的稠度,更优选干燥至约95%的稠度(当纸幅通过起皱离开烘缸时),这使得能经济地生产纸幅20。
相比较而言,据信,就相同的干燥条件和烘缸设计而言,扬克式烘缸对具有如US4,637,859中所披露的连续的网和不连续的圆顶且定量至少约10磅/3000英尺2的纸幅的干燥速度,将由于所述圆顶不能与连续网一样快地被干燥而受到限制。
形成纸张结构20的最终步骤包括:利用刮刀1000从表面875使纸幅545起皱,如图4所示。不被理论所束服,据信,由刮刀1000赋予纸幅545的能量将使纸幅的至少某些部分,尤其是没被纸幅构图表面2260压印的那些部分,如相对低密度区域130和280变得松厚或去致密化。因此,利用刮刀1000从表面875上对纸幅的起皱步骤提供了这样的纸幅:该纸幅具有第一压实的相对较薄的区域和第二相对较厚的区域,其中相对较薄区域与赋予纸幅第一表面的图案相一致。在一实施方案中,刮刀的斜角约为25度,并且相对扬克式烘缸进行设置以提供约81度的冲击角。
图1B和3中示出的纸张结构20由于相对高密度的连续网状区域110和相对低密度的不连续区域130的起皱而缩短。区域110中的起皱频率可不同于区域130中的起皱频率。通常,区域130中的起皱频率低于连续网状区域110中的起皱频率。在图1B中说明了这种起皱频率的差异,其中与起皱脊135相比,起皱脊115间距更为接近(频率更高)。
因此,在无需压花下,纸幅20提供了由装饰标记200提供的装饰美观性。另外,纸幅20还具有:通过高、低密度区域的起皱而提供的柔韧性,由低密度区域130和280提供的松厚性和吸收性,以及由相对平滑表面24提供的柔软度。
在本发明另一实施方案中,纸幅支撑装置2200可包括:设置在包含纺织长丝织物的多孔基础元件上的树脂层。参考图14-18,装置2200可包含:设置在织物1220上的树脂层2250。如图14所示,树脂层2250具有连续网状的纸幅接触表面2260,后者限定了不连续的开口2270。织物1220包含纵向长丝1242和横向长丝1241。装置2200有第一侧面2202和第二侧面2204。第一侧面2202包括第一纸幅接触表面和第二纸幅接触表面。
在图14和15中,通过位于长丝1241和1242交叉点的不连续的压节表面1230提供处于第一高度1231的第一纸幅接触表面。可以对长丝1241和1242的顶表面进行砂磨或其它的研磨,以提供相对平坦,通常为椭圆形的压节表面1230。通过纸幅构图层2250提供第二纸幅接触表面。连接至织物1220上的纸幅构图层2250有处于第二高度2261的纸幅接触顶表面2260。
第一高度1231和第二高度2261之间的差小于当纸幅传递至纸幅支撑装置2200上时纸幅的厚度。可以相同的高度设置连续的表面2260和不连续的表面1230,以致使高度1231和2261相同。另外,表面2260可稍高于表面1230,或表面1230可稍高于表面2260。
所述的高度差大于或等于0.0密耳且小于约5.0密耳。在一实施方案中,高度差小于约4.0密耳(0.10毫米),更优选的是小于约2.0密耳(0.05毫米),最优选的是小于约1.0密耳(0.025毫米),以便使干燥纸幅保持相对平滑的表面24。
可利用图14和15中示出的纸幅支撑装置2200形成图12和13中示出的纸幅。图12是根据本发明可供选择的实施方案的纸幅20的平面图。图13是图12中所示纸幅的横截面图。
参考图12和13,纸幅有:基础部分100和构成相对低定量区域220的装饰标记200。基础部分100包含相对高密度连续网110,和分散在整个连续网状区域110中的不连续的相对低密度区域130。一个或多个不连续的相对高密度区域135分散在每个相对低密度区域130中。
相对低定量区域220可有一限定许多相邻的、相对高定量区间240(图12中7个区间240)的闭合回路的形状。在区间240内每一处的定量均高于包围该特定区间240的相对低定量区220的定量。每个区间240均有通过相对低定量区220的闭合环所形成的周边。可对区间240选择性地进行致密化,以便包含相对高密度,连续的网260,和分散在网260中的不连续的相对低密度的区域280。每个不连续的相对低密度区域280均包围许多不连续的相对较高密度的区域285。
连续的网110和260与图14中示出的纸幅支撑装置2200的表面2260相一致。不连续的相对高密度区域135和285与图14中示出的表面1230相一致。图12中纸幅的相对低密度区域130和280与不和表面2260或表面1230对准的那些纸幅部分相一致。
图13是示于图12的纸幅部分的横截面图。通过图13中纸幅厚度的线条密度用来简要地说明不同纸幅部分的相对定量。贯穿纸幅用五根线条表示的纸幅部分表示相对高定量区域,而用三根线条表示的纸幅部分表示相对低定量区域。
图16-18说明:利用纸幅支撑装置2200形成图12所示的纸幅20。如上图4-7所述,在成形元件1600上形成具有第一平滑表面和第二平滑表面的纸胚543,以便具有相对低定量装饰标记和相对高定量基础部分。然后,将纸幅真空引至装置2200上,以便提供支撑在装置2200第一侧面2202上的纸幅545。如图17所示,第一表面547与表面2260和表面1230相一致,第二表面549保持基本平滑且宏观单平面的表面。
接着,使纸幅545和纸幅支撑装置2200通过穿透干燥装置650(图16),在该装置中,在纸幅545支撑在装置2200上时,将加热的空气直接穿过纸幅545。加热空气进入表面549,并穿过纸幅545,然后通过装置2200。
可使用穿透干燥装置650,将纸幅545从约30%的稠度干燥至约70%的稠度。为了示出用于本发明的合适的穿透干燥器,将US3,303,576(授予Sisson)和US5,274,930和5,584,126(授权于Ensign等人)引入作为参考。另外,可根据US4,556,450(1985年12月3日授权于Chuang等人),对纸幅进行脱水,在此引入该专利作为参考。
使部分干燥的纸幅545和装置220对准通过压辊900和扬克式烘缸880之间的压区800。当纸幅通过压区800时,连续的网状表面2260和不连续的表面1230被压成纸幅545的表面547。通过喷嘴890提供的粘合剂用来将基本上所有基本平滑的表面549粘结至加热的扬克式烘缸880的表面875上。
尽管在图4和16中示出了一个成形元件1600,但应理解的是,还可与一个或多个网前箱结合使用其它的成形网构形,每个网前箱能提供一层或多层纤维配料,以便提供多层纸幅。US3,994,771(授权于Morgan等人)和US4,300,981(授权于Carstens等人)以及共同转让的US专利申请(以Phan和Trokhan的名义于1996年10月24日申请,题目为“具有改善功能性的层状薄页纸”)披露了湿抄工艺,在此将其引入作为参考。可使用各种成形网构形,包括双网成形器。另外,可采用各种网前箱结构,以便提供具有一层或多层纤维层的纸幅。
在另一实施方案中,通过在压区中,在支撑装置(如图9或14中所示)和脱水毛毯层之间对纸幅的压榨,可使支撑在纸幅支撑装置2200上的纸幅脱水。在压区中,纸幅被夹在纸幅支撑装置2200和脱水毛毯层之间。为了说明通过对纸幅的压榨而使纸幅脱水,在此将下列专利文献引入作为参考:
PCT出版物WO96/00812(1996年1月11日出版),WO96/25555(1996年8月22日出版),WO96/25547(1996年8月22日出版),所有这些均以Trokhan等人的名义申请;US08/701,600“将树脂施加至用于造纸的基材上的方法”(1996年8月22日申请);US08/640,452“带有构图层的高吸收/低反射率毛毯”(1996年4月30日申请);和US08/672,293“利用具有选择渗透性毛毯制备湿压薄页纸的方法”(1996年6月28日申请);和US5,580,423(1996年12月3日授权于Ampulski等人)。
实例:
下列实例说明本发明的实施,但并不意味着对本发明的限定。
实例1
首先,利用常规的碎浆机制备北方针叶木牛皮(NSK)纤维3%重量的水悬浮液。以干纤维重量0.2%的比例,将暂时湿强度树脂(即由American Cyanamid公司(Stanford,CT)销售的PAREZ 750)2%的溶液添加至NSK浆管中。在混合浆泵处将NSK浆液稀释至约0.2%的浓度。其次,利用常规的碎浆机制得桉树属纤维3%重量的水悬浮。以纤维重量0.1%的比例,将解离剂2%的溶液(即由Witco公司(Dublin,OH)销售的Adogen SDMC)添加至一根桉树属浆管中。在混合浆泵处将桉树属浆液稀释至约0.2%的浓度。
在网前箱中混合处理过的配料液流并沉积至图16所示的形成元件1600上,以便形成均匀的纸幅。成形元件1600包括:长网成形网,该长网具有通过在成形网上固化光聚合物层而形成的流动限制部件1650。通过长网并在挡水板和真空吸水箱的帮助下进行脱水。所述长网为每英寸分别有90根纵向单丝和72根横向单丝的三层方形组织构形。单丝直径约为0.15-0.20mm。成形网的透气性约为1050scfm。通过如图5所示的花形光聚合物流动限制部件1650,阻止了流动通过成形网。复合的流动限制部件1650,其投影面积约等于成形元件投影面积的10%。高度差D(图7)约为0.003英寸(0.076毫米)。
湿纸胚从成形元件1600传递至有脱水毛毯层2220和光敏树脂纸幅构图层2250的纸幅支撑装置2200上;在递纸位置的纤维浓度约为10%。脱水毛毯2220为Amflex 2压榨毛毯。毛毯2220包含聚酯纤维絮垫。所述絮垫的表面旦为3,底基旦为10-15。毛毯层2220的定量为1436克/米2,厚度约3毫米,透气性约30-约40scfm。纸幅构图层2250包含连续的网状纸幅接触表面2260,该表面限定许多不连续的开口2270,所述开口在纵向(MD)延伸,如图9所示。纸幅构图层2250,其投影面积约等于纸幅支撑装置2200投影面积的35%。在纸幅接触表面2260和第一毛毯表面2230之间的高度差2261约为0.005英寸(0.127毫米)。
使纸胚传递至纸幅支撑装置2200上,以提供通常为单平面的纸幅545。在压差约20英寸汞柱的真空引纸位置进行引纸并挠曲。通过真空帮助的脱水完成进一步的脱水,直至纸幅的纤维稠度约25%为止。然后,将纸幅545送至压区800中。真空辊900有一硬度约60P&J的压榨表面910。通过在压榨表面910和扬克式烘缸880表面之间以约200psi的压缩力对纸幅545和纸幅支撑装置2200进行压榨,而将纸幅545压实在扬克式烘缸880的密实表面875上。用聚乙烯醇基起皱粘合剂将压实的纸幅粘结至扬克式烘缸上。在利用刮刀对纸幅进行干起皱之前,将纤维的稠度增加至至少约90%。刮刀有约20度的斜角,并相对扬克式烘缸设置,以提供约76度的冲击角;扬克式烘缸以约800fpm(英尺/分)(约244米/分)的速度运行。以650fpm(200米/分)的速度使干纸幅形成卷筒纸。
将纸幅转换成双层浴巾纸。该双层卫生纸的定量约为25磅/3000英尺2,并含有约0.2%的暂时湿强度树脂和约0.1%的解离剂。所得到的薄页纸是松厚的、柔软的、吸收性的、和美观的,并且可用作浴巾纸。
实例2
首先,利用常规的碎浆机制备北方针叶木牛皮(NSK)纤维3%重量的水悬浮液。以干纤维重量0.2%的比例,将暂时湿强度树脂(即由American Cyanamid公司(Stanford,CT)销售的PAREZ750)2%的溶液添加至NSK浆管中。在混合浆泵处将NSK浆液稀释至约0.2%的浓度。其次,利用常规的碎浆机制得桉树属纤维3%重量的水悬浮液。以纤维重量0.5%的比例,将解离剂2%的溶液(即由Witco公司(Dublin,OH)销售的AdogenSDMC)添加至一根桉树属浆管中。在混合浆泵处将桉树属浆液稀释至约0.2%的浓度。再者,利用常规的碎浆机制得桉树属纤维3%重量的水悬浮液。以纤维重量0.1%的比例,将解离剂2%的溶液(即由Witco公司(Dublin,OH)销售的AdogenSDMC)和干强度粘结剂2%的溶液(即由National Starch and Chemical公司(New York),New York销售的Redibond5320)添加至桉树属浆管中。在混合浆泵处将桉树属浆液稀释至约0.2%的浓度。
在网前箱中分开单独处理的配料液流(液流1=100%NSK/液流2=100%解离的桉树属浆/液流3=100%的桉树属浆),并沉积至图6所示的成形元件1600上,形成一3层的纸幅。成形元件1600包括:成形网。通过成形网并在挡水板和真空吸水箱的帮助下进行脱水。由Appleton Wire(Appleton,Wisconsin)制造的该成形网是每英寸分别有90根纵向单丝和72根横向单丝的三层方形组织构形。单丝直径约为0.15-0.20mm。成形网的透气性约为1050scfm。通过如图6所示的花形光聚合物流动限制部件1650,阻止了流动通过成形网。复合的流动限制部件1650,其投影面积约等于成形元件投影面积的10%。高度差D(图7)约为0.003英寸(0.076毫米)。
湿纸胚从成形元件1600传递至有脱水毛毯层2220和光敏树脂纸幅构图层2250的纸幅支撑装置2200上;在递纸位置的纤维浓度约为10%。脱水毛毯2220为Amflex 2压榨毛毯。毛毯2220包含聚酯纤维絮垫。所述絮垫的表面旦为3,底基旦为10-15。毛毯层2220的定量为1436克/米2,厚度约3毫米,透气性约30-约40scfm。纸幅构图层2250包含连续的网状纸幅接触表面2260,该表面限定许多不连续的开口2270,如图9所示。纸幅构图层2250,其投影面积约等于纸幅支撑装置2200投影面积的35%。在纸幅接触表面2260和第一毛毯表面2230之间的高度差2261约为0.010英寸(0.254毫米)。
使纸胚传递至纸幅支撑装置2200上,以提供通常为单平面的纸幅545。在压差约20英寸汞柱的真空引纸位置进行引纸并挠曲。通过真空帮助的脱水完成进一步的脱水,直至纸幅的纤维稠度约25%为止。然后,将纸幅545送至压区800中。真空辊900有一硬度约60P&J的压榨表面910。通过在压榨表面910和扬克式烘缸880表面之间以约200psi的压缩力对纸幅545和纸幅支撑装置2200进行压榨,而将纸幅545压实在扬克式烘缸880的密实表面875上。用聚乙烯醇基起皱粘合剂将压实的纸幅粘结至扬克式烘缸上。在利用刮刀对纸幅进行干起皱之前,将纤维的稠度增加至至少约90%。刮刀有约20度的斜角,并相对扬克式烘缸设置,以提供约76度的冲击角;扬克式烘缸以约800fpm(英尺/分)(约244米/分)的速度运行。以650fpm(200米/分)的速度使干纸幅形成卷筒纸。
将纸幅转换成双层浴巾纸。该双层浴巾纸的定量约为25磅/3000英尺2,并含有约0.2%的暂时湿强度树脂和约0.1%的解离剂。所得到的薄页纸是松厚的、柔软的、吸收性的、和美观的,并且可用作浴巾纸。
实例3
首先,利用常规的碎浆机制备北方针叶木牛皮(NSK)纤维3%重量的水悬浮液。以总的纸页干纤维重量0.25%的比例,将永久湿强度树脂(即由HerculesIncorporated(Wilmington,DE)销售的Kymene557H)1%的溶液添加至配料浆管中。在混合浆泵之前,以总的纸页干纤维重量0.05%的比例,将干强度树脂0.25%的溶液(即得自Hercules Incorporated(Wilmington,DE)的CMC)添加至配料浆管中。其次,利用常规的碎浆机制得桉树属纤维3%重量的水悬浮液。以纤维重量0.1%的比例,将解离剂2%的溶液(即由Witco公司(Dublin,OH)销售的AdogenSDMC)添加至一根桉树属浆管中。在混合浆泵处将桉树属浆液稀释至约0.2%的浓度。
在网前箱中分开单独处理的配料液流(液流1=100%NSK/液流2=100%的桉树属浆),并沉积至图6所示的成形元件1600上,形成层状纸幅。成形元件1600包括成形网。通过成形网并在挡水板和真空吸水箱的帮助下进行脱水。由Appleton Wire(Appleton,Wisconsin)制造的该成形网是每英寸分别有90根纵向单丝和72根横向单丝的三层方形组织构形。单丝直径约为0.15-0.20mm。成形网的透气性约为1050scfm。通过如图6所示的花形光聚合物流动限制部件1650,阻止了流动通过成形网。复合的流动限制部件1650,其投影面积约等于成形元件投影面积的10%。高度差D(图7)约为0.003英寸(0.076毫米)。
湿纸胚从光敏聚合物树脂成形网传递至有脱水毛毯层2220和光敏树脂纸幅构图层2250的纸幅支撑装置2200上;在递纸位置的纤维浓度约为10%。脱水毛毯2220为Amflex 2压榨毛毯。毛毯2220包含聚酯纤维絮垫。所述絮垫的表面旦为3,底基旦为10-15。毛毯层2220的定量为1436克/米2,厚度约3毫米,透气性约30-约40scfm。纸幅构图层2250包含连续的网状纸幅接触表面2260,该表面限定许多不连续的开口2270,如图9所示。纸幅构图层2250,其投影面积约等于纸幅支撑装置2200投影面积的35%。在纸幅接触表面2260和第一毛毯表面2230之间的高度差2261约为0.010英寸(0.254毫米)。
使纸胚传递至纸幅支撑装置2200上。在压差约20英寸汞柱的真空引纸位置进行引纸并挠曲。通过真空帮助的脱水,以及可有可无的在纸幅支膛装置和单独的脱水毛毯之间对纸幅的压榨,完成进一步的脱水。在压榨之后,将纸幅545送至压区800中。真空辊900有一硬度约60P&J的压榨表面910。通过在压榨表面910和扬克式烘缸880表面之间以约200psi的压缩力对纸幅545和纸幅支撑装置2200进行压榨,而将纸幅545压实在扬克式烘缸880的密实表面875上。用聚乙烯醇基起皱粘合剂将压实的纸幅粘结至扬克式烘缸上。在利用刮刀对纸幅进行干起皱之前,将纤维的稠度增加至至少约90%。刮刀有约25度的斜角,并相对扬克式烘缸设置,以提供约81度的冲击角;扬克式烘缸以约800fpm(英尺/分)(约244米/分)的速度运行。以650fpm(200米/分)的速度使干纸幅形成卷筒纸。
将装饰的纸幅转换成双层搽面纸。该双层搽面纸的定量约为18磅/3000英尺2,并含有约1%的永久湿强度树脂,约0.2%的干强度粘结剂和约0.1%的解离剂。所得到的双层薄页纸是松厚的、柔软的、吸收性的、和美观的,并且可用作搽面纸。
-预示实例
下列预示实例用来非限定性地说明本发明的实施。
实例4
首先,利用常规的碎浆机制备北方针叶木牛皮(NSK)纤维3%重量的水悬浮液。以干纤维重量0.2%的比例,将暂时湿强度树脂(即由American Cyanamid公司(Stanford,CT)销售的PAREZ 750)2%的溶液添加至NSK浆管中。在混合浆泵处将NSK浆液稀释至约0.2%的浓度。其次,利用常规的碎浆机制得桉树属纤维3%重量的水悬浮液。以纤维重量0.1%的比例,将解离剂2%的溶液(即由Witco公司(Dublin,OH)销售的AdogenSDMC)添加至一根桉树属浆管中。在混合浆泵处将桉树属浆液稀释至约0.2%的浓度。
在网前箱中混合处理过的配料液流并沉积至图6所示的形成元件1600上,以便形成均匀的纸幅。成形元件1600包括:长网成形网,该长网具有通过在成形网上固化光聚合物层而形成的流动限制部件1650。通过长网并在挡水板和真空吸水箱的帮助下进行脱水。所述长网为每英寸分别有90根纵向单丝和72根横向单丝的三层方形组织构形。单丝直径约为0.15-0.20mm。成形网的透气性约为1050scfm。通过如图6所示的花形光聚合物流动限制部件1650,阻止了流动通过成形网。复合的流动限制部件1650,其投影面积约等于成形元件投影面积的10%。高度差D(图7)约为0.003英寸(0.076毫米)。
湿纸胚从成形元件1600传递至根据US4,528,239(Trokhan,1985年7月9日出版)制得的图14-15所示的纸幅支撑装置2200上;在递纸位置的纤维浓度约为10%,在此引入该专利作为参考。在高度2261和1231之间的高度差(图15)约为0.015英寸(0.38毫米)。通过真空帮助的脱水完成进一步的脱水,直至纸幅的纤维稠度约28%为止。然后,通过通风干燥将构图纸幅预干燥至约65%重量的纤维稠度。然后,用包含0.25%聚乙烯醇(PVA)水溶液的喷雾起皱粘合剂,将纸幅粘结至扬克式烘缸的表面上。
在利用刮刀对纸幅进行干起皱之前,将纤维的稠度增加至至少约90%。刮刀有约25度的斜角,并相对扬克式烘缸设置,以提供约81度的冲击角;扬克式烘缸以约800fpm(英尺/分)(约244米/分)的速度运行。以650fpm(200米/分)的速度使干纸幅形成卷筒纸。
将装饰的纸幅转换成双层浴巾纸。该双层卫生纸的定量约为25磅/3000英尺2,并含有约0.2%的暂时湿强度树脂和约0.1%的解离剂。所得到的双层薄页纸是松厚的、柔软的、吸收性的、和美观的,并且可用作浴巾纸。
实例5
首先,利用常规的碎浆机制备北方针叶木牛皮(NSK)纤维3%重量的水悬浮液。以干纤维重量0.2%的比例,将暂时湿强度树脂(即由American Cyanamid公司(Stanford,CT)销售的PAREZ750)2%的溶液添加至NSK浆管中。在混合浆泵处将NSK浆液稀释至约0.2%的浓度。其次,利用常规的碎浆机制得桉树属纤维3%重量的水悬浮液。以纤维重量0.1%的比例,将解离剂2%的溶液(即由Witco公司(Dublin,OH)销售的AdogenSDMC)添加至一根桉树属浆管中。在混合浆泵处将桉树属浆液稀释至约0.2%的浓度。
在网前箱中分开单独处理的配料液流(液流1=100%桉树属浆/液流2=100%NSK/液流3=100%桉树属浆),并沉积至图6所示的成形元件1600上,形成一3层的纸幅。成形元件1600包括成形网。通过成形网并在挡水板和真空吸水箱的帮助下进行脱水。由Appleton Wire(Appleton,Wisconsin)制造的该成形网是每英寸分别有90根纵向单丝和72根横向单丝的三层方形组织构形。单丝直径约为0.15-0.20mm。成形网的透气性约为1050scfm。通过如图6所示的花形光聚合物流动限制部件1650,阻止了流动通过成形网。复合的流动限制部件1650,其投影面积约等于成形元件投影面积的10%。高度差D(图7)约为0.003英寸(0.076毫米)。
将湿纸胚从成形元件1600传递至在US4,191,609(1980年3月4日授权于Trokhan)中示出的44×33干燥/压印织物上,在引纸位置的纤维稠度约为10%,在此引入该专利作为参考。通过真空帮助的脱水完成进一步的脱水,直至纸幅的纤维稠度约28%为止。然后,通过通风干燥将构图纸幅预干燥至约65%重量的纤维稠度。然后,用包含0.25%聚乙烯醇(PVA)水溶液的喷雾起皱粘合剂,将纸幅粘结至扬克式烘缸的表面上。
在利用刮刀对纸幅进行干起皱之前,将纤维的稠度增加至至少约90%。刮刀有约25度的斜角,并相对扬克式烘缸设置,以提供约81度的冲击角;扬克式烘缸以约800fpm(英尺/分)(约244米/分)的速度运行。以650fpm(200米/分)的速度使干纸幅形成卷筒纸。
将装饰的纸幅转换成单层浴巾纸。该单层卫生纸的定量约为18磅/3000英尺2,并含有约0.3%的暂时湿强度树脂和约0.1%的解离剂。所得到的单层薄页纸是松厚的、柔软的、吸收性的、和美观的,并且可用作浴巾纸。
-实例6
首先,利用常规的碎浆机制备北方针叶木牛皮(NSK)纤维3%重量的水悬浮液。以干纤维重量0.2%的比例,将暂时湿强度树脂(即由American Cyanamid公司(Stanford,CT)销售的PAREZ750)2%的溶液添加至NSK浆管中。在混合浆泵处将NSK浆液稀释至约0.2%的浓度。其次,利用常规的碎浆机制得桉树属纤维3%重量的水悬浮液。以纤维重量0.1%的比例,将解离剂2%的溶液(即由Witco公司(Dublin,OH)销售的AdogenSDMC)添加至一根桉树属浆管中。在混合浆泵处将桉树属浆液稀释至约0.2%的浓度。
在网前箱中分开单独处理的配料液流(液流1=100%桉树属浆/液流2=100%NSK/液流3=100%桉树属浆),并沉积至图6所示的成形元件1600上,形成一3层的纸幅。成形元件1600包括成形网。通过成形网并在挡水板和真空吸水箱的帮助下进行脱水。由Appleton Wire(Appleton,Wisconsin)制造的该成形网是每英寸分别有90根纵向单丝和72根横向单丝的三层方形组织构形。单丝直径约为0.15-0.20mm。成形网的透气性约为1050scfm。通过如图6所示的花形光聚合物流动限制部件1650,阻止了流动通过成形网。复合的流动限制部件1650,其投影面积约等于成形元件投影面积的10%。高度差D(图7)约为0.003英寸(0.076毫米)。
将湿纸胚从成形元件1600传递至纸幅支撑装置2200上,所述装置包含根据US4,528,239(1985年7月9日授权于Trokhan)流延至纺织增强部件上的光聚合物层,在引纸位置的纤维稠度约为10%。所述纺织增强部件有约59根在纵向延伸的长丝和约44根在横向延伸的长丝,并且可根据US4,191,609(1980年3月4日授权于Trokhan)来制备。
2261和1231之间的高度差(图15)约为0.03英寸(0.076毫米)。通过真空帮助的脱水完成进一步的脱水,直至纸幅的纤维稠度约28%为止。然后,通过通风干燥将构图纸幅预干燥至约65%重量的纤维稠度。然后,用包含0.25%聚乙烯醇(PVA)水溶液的喷雾起皱粘合剂,将纸幅粘结至扬克式烘缸的表面上。
在利用刮刀对纸幅进行干起皱之前,将纤维的稠度增加至至少约90%。刮刀有约20度的斜角,并相对扬克式烘缸设置,以提供约76度的冲击角;扬克式烘缸以约800fpm(英尺/分)(约244米/分)的速度运行。以650fpm(200米/分)的速度使干纸幅形成卷筒纸。
-将装饰的纸幅转换成单层浴巾纸。该单层卫生纸的定量约为18磅/3000英尺2,并含有约0.3%的暂时湿强度树脂和约0.1%的解离剂。所得到的单层薄页纸是松厚的、柔软的、吸收性的、和美观的,并且可用作浴巾纸。
测试方法:
表面平滑度
基于生理表面平滑度(PSS)的测量方法,来测量纸幅侧面的表面平滑度,所述测量方法列于1991国际纸张物理研讨会,TAPPI Book 1中第19页,标题为“薄页纸机械性能的测量方法”作者为Ampulski等人,在此引入该文章作为参考。在此所使用的PSS测量方法是如上面文章所述的幅度值的逐点的总和。在该文章中列出的测量步骤通常也描述于US4,959,125(授权于Spendel)和US5,059,282(授权于Ampulski等人)中,在此将其引入作为参考。
为了对本发明的纸样进行测试,用上述文章中的PSS测量方法来测量表面平滑度,其中有下列改进的步骤:
不按照上述文章中所述的将数字化数据对(幅度和时间)输入用于10个试样的SAS软件中,而是利用得自National Instruments(Austin,Texas)的LABVIEW软件,通过用于10个试样的采集、数字化、和静态处理数据,而进行表面平滑度的测量。利用LABVIEW软件包中的“Amplitude and PhaseSpectrum.vi”模块产生各个幅度光谱,其中将“Amp Spectrum Mag Vrms”选作输出光谱。将所得到的输出光谱用于10试样的每一个。
利用LABVIEW中的下列加权因子,使每处输出光谱变得平滑:0.000246,0.000485,0.00756,0.062997。对这些加权因子进行选择,以便模仿上述文章中指出的用于SAS程序的因子0.0039,0.0077,0.120,1.0所提供的平滑。
在平滑之后,利用上述文章中指出的频率过滤器对每个光谱进行过滤。然后,按照上述文章所述,就各个单独的过滤光谱,计算PSS值(微米)。纸幅侧面的表面平滑度是由相同纸幅侧面的10个试样测得的10个PSS值的平均值。同样地,还可测量纸幅反面的表面平滑度。通过将较高表面平滑度值(相当于纸幅更为有组织侧)除以较低表面平滑度值(相当于纸幅较为平滑侧),得到了平滑度比率。
定量:
纸幅的定量(宏观定量)是利用下列步骤测量的。
-在71-75°F和48-52%相对湿度下,对待测量的纸调理最少2小时。对调理过的纸张进行切割,以提供12份3.5×3.5英寸的试样。利用合适的压板切刀,如240-10型Thwing-Albert Alfa Hydraulic Pressure Sample Cutter,对这些试样进行切割,一次切割六个试样。然后将两个、每个有六个试样的垛结合成12层的垛,并在71-75°F和48-52%相对湿度下最少调理15分钟。
然后,在校准的分析天平上称重12层的垛。所述天平保持在试样进行调理的相同的室中。合适的天平由Sartorius Instrument公司制造,型号为A200S。所称得的重量为12层的纸垛的重量(克),每层的面积为12.25平方英寸。
或简单地:定量(磅/3000英尺2)=12层垛的重量(克)×6.48
基础部分的定量:
利用下列步骤测量纸幅基础部分的定量。借助纸幅,对基础部分的试样(试样不包括装饰标记或装饰标记部分)进行切割。在不包含装饰标记的情况下,尽可能大的切割试样。测量每个试样的面积,并对试样进行称重。通过将试样的重量除以试样的面积而计算出基础部分的定量。至少对三个试样进行测量,并对数据取平均值,以便得到基础部分的定量。
相对低定量区域的定量:
利用下列步骤测量相对低定量区域的定量。
利用一计算机,扫描仪,以及一图像分析软件程序来测定相对低定量区域的表面积。合适的计算机是Apple Macintosh Model 7200/90。合适的扫描仪是:得自AGFA-Gevaert N.V.(比利时)且分辨率为600dpi的AGFA Arcus II扫描仪。合适的图像分析软件是:NIH IMAGE,版本1.59,得自NationalInstitute(Health)。
用下列步骤对试样进行扫描并测量试样中相对低定量区域的表面积。从纸幅中切取试样,每个试样均包括被基础部分包围的装饰标记。对各个试样进行称重,以得到试样的总重量,TW。
-将各试样安放在一片黑纸上,以便在扫描时提供黑色背景。利用AGFAArcus II扫描仪对安放好的试样进行扫描。利用Adobe Photoshop 3.0.5版软件,将图像扫描入计算机。利用得自AGFA-Gevaert的FotoLook P.S.2.07.2插入式模块使Adobe软件增量。将扫描设置设定在:自动,600dpi分辨率,灰度(无色)。沿标尺对安放好的试样进行扫描,以提供几何校准。
然后用NIH IMAGE软件打开各试样的扫描图像,并用标尺图像进行校准。校准因子约为235.2象素/毫米。使用该图像分析软件来测量基于试样周长的试样的总面积。
然后,在确定装饰标记轮廓之前,利用3×3的内核使图像进行两次光滑。然后,该图像将密度分成具有64和254之间灰度值的高亮象素。然后利用“幻棒工具”(magic wand too1)来确定装饰标记的轮廓,包括在标记中的所有相对低定量区域。丢弃装饰标记以外的图像部分,并将装饰标记的图像粘贴于新文件上。接着使用幻棒以装饰标记内切去相对高定量区域(区间),仅仅留下相当于相对低定量区域的图像部分。然后,相对低定量区域的图像对密度进行切分,以选择灰度值为64-254的那些象素。然后,该软件计算所选象素的面积,以提供装饰标记内相对低定量区域的表面积。
在利用图像分析软件,测得相对低定量区域的表面积之后,通过求出下列公式中的BW1来确定相对低定量区域的定量:
TW=(BW1)×(AREA1)+(BW2)×(AREA2)
式中TW为带有装饰标记的试样的总重量,BW1为相对低定量区域的定量,AREA1为利用图像分析软件测得的相对低定量区域的面积,BW2为基础部分的定量,它可根据如上所述的基础部分切取的试样来测量,而AREA2等于试样的总面积(以试样的周长为准计算)减去AREA1的面积所得到的面积。因此,可用上述公式求出BW1的值。至少对三个试样进行测量并对结果取平均值,以确定相对低定量区域的定量。
宏观厚度或干厚度:
利用US4,469,735(1984年9月4日授权于Trokhan)中披露的干厚度测量步骤来测量宏观厚度或干厚度,在此引入该专利作为参考。
松密度:
松密度等于纸幅的定量除以纸幅的宏观厚度,并以每单位体积的重量单位表示。如果利用不同的单位测量定量和厚度的话,可以使用适当的转换因子。-
吸收能力:
利用上述参考文献US4,469,735所披露的横向吸收能力测试法来测量纸幅的吸收能力。
纸幅支撑装置高度的测量:
利用下列步骤测量:第一毛毯表面的高度231和纸幅接触表面260的高度261之间的高度差。将纸幅支撑装置支撑在平坦的水平表面上,其中纸幅构图层面朝上。将带有圆形接触表面的针安装在Federal Products二维量规上(利用EMD-4320 W1断开式探针改进的432B-81型放大器),所述量规由Federal Products(Providence,Rhode Island)制造。通过测量:提供已知高度差的两个已知厚度的精确垫片之间的压差,而对该仪器进行校正。在稍低于第一毛毯表面230处将仪器调零,以便保证探针的自由运行。在测量位置,探针施加约0.24克/毫米2的压力。在每个高度处至少进行三次测量。对每个高度处的测量值取平均值。计算高度平均值之间的差,以便提供高度差。使用相同的步骤来测量高度1231和2261之间的高度差。
Claims (10)
1.一种有背对背的两个表面和至少三个区的纸幅,所述三个区以非随机、重复的图案排列,并且彼此至少有一个选自下面的性能是有区别的:定量,密度,和纤维组分,其特征在于,该纸幅包含具有第一定量的高定量基础区域和装饰标记,该装饰标记包含一个或多个优选低于约15克/米2的低定量区,所述装饰标记优选是不连续的和彼此分开的,并且其定量低于纸幅的至少部分周围基础区域的第一定量。
2.权利要求1的纸幅,其特征在于,每平方米纸幅表面有约5至约5000个不连续的装饰标记。
3.一种包含多层权利要求1或2的纸幅的纸张结构。
4.一种具有背对背两个表面的湿抄纸幅,该纸幅的特征在于:
每平方米纸幅表面有约5至约5000个不连续的装饰标记,每个装饰标记包含一个或多个优选低于约15克/米2的低定量区域;和
高定量基础区域,其分隔装饰标记,定量高于低定量区域,基础区域包含以非随机、重复的图案排列的不同密度的区域,优选包含一高密度的连续网状区域和许多不连续的密度低于高密度连续网状区域的低密度区域,所述低密度区域分散在整个连续的网状区域中。
5.一种包含多层权利要求4的纸幅的纸张结构。
6.一种具有背对背两个表面的湿抄纸幅,该纸幅的特征在于:
每平方米纸幅表面有约5至约5000个不连续的装饰标记,每个装饰标记包含一个或多个优选低于约15克/米2的低定量区域;和
高定量基础区域,其分隔装饰标记,定量高于低定量区域,基础区域包含高密度的连续网状区域和每平方米纸幅至少约10000个不连续的低密度区域,低密度区域的密度低于高密度区域,并且分散在整个连续的网状区域中,其中,在纸幅背对背两个表面的至少一个面上,基础区域的表面平滑度值低于约900。
7.一种具有背对背两个表面的湿抄纸幅,该纸幅的特征在于:
-每平方米纸幅表面有约5至约5000个不连续的装饰标记,每个装饰标记包含一个或多个低于约15克/米2的低定量区域;和
分隔装饰标记的高定量基础区域,基础区域包含高密度的连续网状区域,许多分散在整个连续网状区域中的密度低于连续的网状高密度区域的低密度区域,和许多分散在各个低密度区域内的不连续的高密度区域。
8.一种纸幅的生产方法,所述纸幅至少有三个以非随机、重复图案排列且彼此至少有一个选自定量,密度,和纤维组分的性能是有区别的;该方法的特征在于包括如下步骤:
提供悬浮于液体载体中的许多纤维,优选的是许多纤维包含不同的纤维长度,包括许多第一纤维和许多第二纤维,第二纤维比第一纤维要短;
提供带有液体可透过区的纤维留着成形元件;
将纤维和液体载体沉积在成形元件上;
通过成形元件在两种同时存在的状态下脱除液体载体,以便形成一纸幅,所述纸幅至少有一相对高定量区域和包含一个或多个相对低定量区域的装饰标记,优选形成每平方米纸幅表面有约5至约5000个不连续的装饰标记的纸胚;
提供带纸幅构图表面、优选为连续的网状纸幅构图层的纸幅支撑装置,所述构图层限定许多以第一高度排列的不连续的第一纸幅接触表面和第二高度的连续的第二纸幅接触表面,其中选择性地使至少部分高定量区域致密化的步骤包括:使纸幅贴在纸幅支撑装置上,以致使形成许多不连续的第一致密化区域,不连续的第一致密化区域对应许多不连续的第一纸幅接触表面;
将纸幅从成形元件上传递至纸幅支撑装置的纸幅构图表面上;
选择性地使至少部分相对高定量区域进行致密化,以提供第一致密化区域和第二致密化区域的非随机的、重复图案,在相对高定量区域中,第二致密化区域的密度高于第一致密化区域。
9.权利要求8的方法,其特征在于,选择性地使至少部分相对高定量区域进行致密化的特征在于:形成分散在整个相对高定量区域中的不连续的第二致密化区域。
10.一种纸幅的生产方法,所述纸幅至少有三个以非随机、重复图案排列且彼此至少有一个选自定量,密度,和纤维组分的性能是有区别的;该方法的特征在于包括如下步骤:
提供许多悬浮于液体载体中的纤维素纤维;
提供带液体可透过区的纤维留着成形元件;
使纤维素纤维和液体载体沉积在成形元件上;
通过成形元件在两种同时存在的状态下脱除液体载体,以便形成一纸幅,所述纸幅至少有一相对高定量区域和包含一个或多个相对低定量区域的装饰标记,其中所述纸幅有第一表面,第二表面,以及一厚度;
提供带面对纸幅侧面的纸幅支撑装置,包含第一纸幅接触表面和第二纸幅接触表面,其中,第一纸幅接触表面和第二纸幅接触表面之间的高度差小于纸幅的厚度;
将纸幅从成形元件上传递至纸幅支撑装置上,其中,纸幅的第一表面支撑在纸幅支撑装置的第一和第二纸幅接触表面上;
在递纸步骤之后,选择性地使至少部分相对高定量区域进行致密化,以提供第一致密化区域和第二致密化区域的非随机的、重复图案,在相对高定量区域中,第二致密化区域的密度高于第一致密化区域。
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