DE69506748T2

DE69506748T2 - Verfahren zum Herstellen von hoch gebauschtem Papier und Papierprodukte daraus hergestellt

Info

Publication number: DE69506748T2
Application number: DE69506748T
Authority: DE
Inventors: Janica Sue Appleton Wisconsin 54915 Behnke; Fung-Jou Appleton Wisconsin 54915 Chen; Richard Joseph Wrightstown Wisconsin 54180 Kamps; Darnell Clarence Shiocton Wisconsin 54170 Radtke
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 1999-07-22
Anticipated expiration: 2015-02-16
Also published as: EP0668152B1; JPH07258999A; EP0668152A1; AU1231895A; CA2116602A1; ES2127482T3; US5562805A; CA2116602C; AU690614B2; KR100338347B1; KR950032901A; US5702571A; DE69506748D1

Description

Bei der Herstellung feiner Gewebeerzeugnisse wie Gesichts- Bade- und Handtuchgeweben wird aus einem Stoffauflaufkasten eine wäßrige Suspension Papier herstellender Fasern auf eine formgebende Struktur abgelagert. Das neu gebildete Gewebe wird dann zur Ausbildung eines weichen Gewebebogens entwässert, getrocknet und gekreppt. Die Entwicklung bei der Herstellung von Premiumgeweben ging durch Aufschichten, Durchtrocknen und Verminderungen der Flächenmasse zur. Bereitstellung von weicheren, flauschigeren und weniger steifen Bögen. Das Aufschichten, das einen Stoffauflaufkasten erfordert, der mit Stoffauflaufverteilern ausgestattet ist, ermöglicht es dem Gewebehersteller, das Gewebe zu entwerfen, indem Fasern, die sich weicher anfühlen, in den äußeren Schichten eingesetzt werden, während die stärkeren Fasern, die sich im allgemeinen nicht so weich anfühlen, in der Mitte des Gewebebogens eingesetzt werden. Das Durchtrocknen ermöglicht dem Hersteller die Erzeugung eines flauschigen Bogens durch Trocknen des Bogens in Luft in einem Zustand ohne Druck. Das Herabsetzen der Flächenmasse des Bogens vermindert seine Steifheit, und wenn es in Zusammenhang mit dem Durchtrocknen verwendet wird, kann ein einzellaglger Gewebebogen mit angemessener Stärke und Funktion für ein Premiumerzeugnis erlangt werden.
Jedenfalls ist die Herstellung eines Premiumgewebeerzeugnisses mit angemessener Weichheit, Flauschigkeit und Festigkeit auf herkömmlichen (naß gepreßten) Gewebemaschinen nicht leicht ausführbar. Das Aufschichten zum Beispiel erfordert die Anschaffung eines Schichtstoffauflaufkastens, der teuer ist. Höherer Bausch kann durch Prägen erreicht werden, aber das Prägen erfordert üblicherweise einen relativ steifen Bogen, damit der Bogen das Prägemuster beibehält. Das Steigern der Bogensteifheit beeinflußt die Weichheit negativ. Herkömmliches Prägen, wie das in WO 85/03029 durchgeführte, vermindert ebenso wesentlich die Festigkeit des Bogens und kann bei einem Versuch, einen passenden Bausch zu erlangen, die Festigkeit unter einen annehmbaren Grad absenken. US-A-4.339.088 ist auf ein weiteres Verfahren der Prägung gerichtet, bei dem Erzeugnisse in spiralig gewundenen Rollen mit copaarigen Rollen geprägt werden. Das Herabsetzen der Flächenmasse des Bogens wird seine Steifheit vermindern, kann aber erfordern, daß zwei oder mehrere solcher Bögen mit geringer Flächenmasse zur Beibehaltung der gewünschten Stärke und Funktion zusammengelegt werden. Vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit der Herstellung aus sind viellagige Erzeugnisse teurer als einzellagige Erzeugnisse herzustellen, aber einzellagigen Erzeugnissen fehlt im allgemeinen ausreichende Weichheit und Flauschigkeit, insbesondere wenn sie auf herkömmlichen Maschinen hergestellt wurden.
Entsprechend besteht ein Bedarf an einem einfachen Hilfsmittel, das herkömmlichen Gewebemaschinen ermöglicht, Gewebebögen mit Premiumqualität mit angemessener Weichheit, Flauschigkeit und Festigkeit ohne den Aufwand zu erzeugen, einen Schichtauflaufstoffkasten oder einen Durchtrockner anzuschaffen oder viele Lagen herzustellen.

Bestimmungen

Die Festigkeit, wie hier verwendet, ist die mittlere geometrische Zugfestigkeit (GMT), die die Quadratwurzel des Produkts aus Zugfestigkeit in Maschinenrichtung (MD) und Zugfestigkeit quer zur Maschinenrichtung (CD) des Gewebebogens ist. Die MD-Zugfestigkeit, die MD-Dehnung, die CD-Zugfestigkeit und die CD-Dehnung werden in Übereinstimmung mit dem TAPPI Prüfverfahren T 494 orri-88 unter Verwendung von ebenen greifenden Oberflächen (4.1.1, Anmerkung 3), einer Backenöffnung von 50,8 Millimetern (oder 2 Inch), einer Querkopfgeschwindigkeit von 254 Millimetern (oder 10 Inch) pro Minute bestimmt. Die Einheiten der Festigkeit sind Gramm pro 76,2 Millimeter (oder 3 Inch) der Probenweite, werden hier aber aus praktischen Gründen einfach als "Gramm" wiedergegeben.
Der Bausch der Erzeugnisse dieser Erfindung wird als Quotient aus Stärke (hier später bestimmt), ausgedrückt in Mikron, gebrochen durch die Flächenmasse, ausgedrückt in Gramm pro Quadratmeter, berechnet. Der entstandene Bausch wird in Kubikzentimetern pro Gramm ausgedrückt.
Die Stärke, wie hier verwendet, ist die Dicke eines einzelnen Bogens, aber als Dicke eines Stapels von zehn Bögen und Teilen der Dicke der zehn Bögen durch zehn gemessen, wobei jeder Bogen im Stapel mit derselben Seite nach oben gelegt wird. Es wird in Übereinstimmung mit dem TAPPI Prüfverfahren T 402 "Standard Conditioning and Testing Atmosphere for Paper, Board, Pulp Handsheets and Related Products" und T 411 om-89 "Thickness (Caliper) of Paper, Paperboard, and Combined Board" mit der Anmerkung 3 für gestapelte Bögen gemessen. Das verwendete Mikrometer zur Durchführung von T 411 om-89 ist ein Bauschmikrometer (TMI Modell 49-72-00, Amityville, New York, USA) mit einem Amboßdruck von 3,39 Kilopascal (220 Gramm pro Quadratinch) und einem Amboßdurchmesser von 103,2 Millimetern (4-1/16 Inch). Nach der Messung der Stärke werden dieselben zehn Bögen aus dem Stapel zur Bestimmung der durchschnittlichen Flächenmasse der Bögen verwendet.
Das Spezifische Elastizitätsmodul (SEM), wie hier verwendet, wird für das fragliche Gewebe durch Messen des Anstiegs eines bestimmten Teils der Belastungs-/Streckungskurve in Maschinenrichtung bestimmt. Das SEM wird als Anstieg der Belastungs-/Streckungskurve in Maschinenrichtung berechnet (ausgedrückt in Kilogramm pro 76,2 Millimeter der Probendicke), gemessen bei einer Belastung zwischen 100 und 200 Gramm, geteilt durch das Produkt des 0,0762- fachen der Flächenmasse (ausgedrückt in Gramm pro Quadratmeter). Das SEM wird in Kilometern ausgedrückt und ist ein objektives Maß für die Gewebeweichheit.
Der "Prägegrad" ist die Entfernung, die ein herausragendes Element einer nach außen gebuchteten Prägerolle in den entsprechenden aufnehmenden Hohlraum einer aufnehmenden Prägerolle eindringt.
Die "Anpassung" ist der Abstand zwischen den Seitenwänden des herausragenden Elementes und der Seitenwand der aufnehmenden Hohlräume vor dem Ineinandergreifen.
Es ist jetzt entdeckt worden, daß ein fester, weicher und flauschiger Gewebebogen mit Premiumqualität aus Ausgangsbögen hergestellt werden kann, die mit Besitzteilen aus der herkömmlichen Gewebeerzeugung hergestellt wurden, obwohl das Verfahren dieser Erfindung auch genauso zur Verbesserung von Ausgangsbögen mit Premiumqualität verwendet werden kann. (Ein Gewebe-"Ausgangsbogen", wie hier verwendet, ist ein Gewebebogen, wie er auf einer Gewebemaschine erzeugt wird und vor jeglicher Nachbehandlung wie dem Prägeverfahren dieser Erfindung aufgewickelt wird. Der Gewebeausgangsbogen kann geschichtet oder gemischt sein, gekreppt oder ungekreppt. Ein Gewebe-"Bogen" ist ein einzellagiger Bogen aus Gewebe, der ein Gewebeausgangsbogen oder ein nachbehandelter Gewebeausgangsbogen sein kann. Ein Gewebeerzeugnis ist ein Endprodukt, das aus einem oder mehreren Gewebebögen besteht.) Ein Gewebebogen mit Premiumqualität weist eine Festigkeit von 500 Gramm oder mehr auf, einen Bausch von 6 Kubikzentimetern pro Gramm oder mehr und eine Weichheit, wie mit dem Spezifischen Elastizitätsmodul gemessen, von 4 Kilometern oder weniger. Die Erfindung nützt ein Verfahren zum Trennen von Bindungen, bei dem fein gestufte, einzelne, ineinandergreifende Prägeelemente zweier Arten (nach außen und nach innen gewölbte) Prägerollen den Gewebebogen inelastisch beanspruchen, dabei die schwachen Bindungen zerstören und die Struktur sowohl innerhalb als auch nach außen hin öffnen. Wenn das Verfahren dieser Erfindung den Bogen nach außen hin inelastisch streckt, weist der Bogen eine erhöhte Oberflächenfaserigkeit auf, die die Weichheit ver bessern kann. Wenn das Verfahren dieser Erfindung den Bogen innerhalb unelastisch streckt, ist der Bogen schlaffer (weniger steif), mit einem geringeren Spezifischen Elastizitätsmodul (erhöhte Weichheit) und bedeutend größerem Bausch. In den meisten Fällen bleibt die Festigkeit des Bogens im wesentlichen unbeeinflußt. Abhängig von den Eigenschaften des Bogens, auf den das Verfahren dieser Erfindung angewendet wird, wird das entstehende Erzeugnis unterschiedliche Merkmale aufweisen, aber vorzugsweise ohne wesentlichen Verlust an Festigkeit hinsichtlich der Weichheit und des Bausches immer verbessert sein.
Neue und andere Gewebebögen und viellagige Gewebeerzeugnisse werden hergestellt, wenn das Verfahren dieser Erfindung auf naß gepreßte oder durchgetrocknete Gewebebögen angewendet wird, geschichtete oder nicht geschichtete (gemischte) Gewebebögen umfassend. Wenn das Verfahren dieser Erfindung auf bestimmte gemischte Gewebebögen (naß gepreßt oder durchgetrocknet) angewendet wird, können Eigenschaften in der Weichheit erhalten werden, die den Weichheitsmerkmalen von geschichteten Gewebebögen sehr nahe kommen, indem die Anzahl der nicht gebundenen Faserenden erhöht wird, die aus der Oberfläche des Gewebebogens hervorstehen. Wenn das Verfahren dieser Erfindung auf naß gepreßte Gewebebögen (entweder geschichtet oder gemischt) angewendet wird, werden der Bausch und die Weichheit bis zu dem Punkt verbessert, an dem sie vergleichbar mit denen der durchgetrockneten Bögen sind. Für die Zwecke hier wird eine Erhöhung der Weichheit durch eine Abnahme des Spezifischen Elastizitätsmoduls (SEM) objektiv dargestellt, das ein Maß für, die Steifheit ist. In allen Fällen bleibt die Festigkeit des Bogens oder des Erzeugnisses in einem nützlichen Grad von 500 Gramm oder mehr erhalten.
Daher beruht die Erfindung in einem Aspekt auf einem Verfahren zum Prägen eines Gewebebogens, das das Durchziehen eines Gewebebogens durch einen Spalt umfaßt, der zwischen nach außen und nach innen gewölbten Prägerollen gebildet wird, die etwa 15 oder mehr einzelne, ineinandergreifende, unpaarige Prägeelemente pro Quadratzentimeter (100 pro Quadratinch) auf einer Oberfläche aufweisen, die den Bogen senkrecht zu seiner Ebene ablenken.
Rollen dieser Art sind bereits aus WO 94/24366 bekannt, das den Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPC belegt. Dieses Dokument bezieht sich auf ein Verfahren zum Mikrostrecken, das den inneren Bausch eines Gewebebogens erhöhen soll.
Das Erfindungsmerkmal des Verfahrens gemäß dieser Erfindung ist, daß die Prägeelemente zur Schaffung einer dauernden Verformung, wenn sie ineinandergreifen, ein Scheren des Gewebes verursachen, ohne das Gewebe zu durchlöchern, so daß die prozentuelle Erhöhung des Bausches geteilt durch die prozentuelle Verminderung der Festigkeit etwa 1 oder größer, genauer etwa 1 bis etwa 4 und noch genauer etwa 2 bis etwa 3 ist.
Das Verfahren dieser Erfindung kann unerwarteterweise die Anzahl der ungebundenen Faserenden wesentlich erhöhen, die bei bestimmten gemischten Ausgangsbögen, deren Bindungen aufgelöst werden können, aus der Oberfläche des Gewebebogens hervortreten, was bedeutet, daß ein bezeichnender Prozentsatz der Papier herstellenden Bindungen im Bogen schwächer als die Faserfestigkeit sind. Beim Strecken neigen die Bindungen von Faser zu Faser im Ausgangsbogen zum Bruch, bevor die Fasern brechen. Solche Gewebeausgangsbögen können durch eine relativ geringe Steifheit gekennzeichnet sein und weisen ein SEM von etwa 4 oder weniger auf.
In einem weiteren Aspekt beruht die Erfindung auf einem weichen naß gepreßten Gewebebogen, der gemäß dem oben erwähnten Verfahren geprägt ist, wobei der Bogen einen Bausch von etwa 6 Kubikzentimeter pro Gramm oder mehr, ein Spezi fisches Elastizitätsmodul von etwa 4 Kilometern oder weniger und eine Festigkeit von etwa 500 Gramm oder mehr aufweist. Im anderen Fall beruht die Erfindung auf einem weichen naß gepreßten Gewebebogen mit einem Bausch von etwa 7 Kubikzentimetern pro Gramm oder mehr, einem Spezifischen Elastizitätsmodul von etwa 3 Kilometern oder weniger und einer Festigkeit von etwa 500 Gramm oder mehr.
In einem weiteren Aspekt beruht die Erfindung auf einem zweilagigen Gewebeerzeugnis, das zwei naß gepreßte Gewebebögen umfaßt, geprägt nach dem oben erwähnten Verfahren, wobei das Erzeugnis einen Bausch von etwa 9 Kubikzentimetern pro Gramm oder mehr, ein Spezifisches Elastizitätsmodul von etwa 2 Kilometern oder weniger und eine Festigkeit von etwa 500 Gramm oder mehr aufweist.
In einem weiteren Aspekt beruht die Erfindung auf einem weichen durchgetrockneten Gewebebogen, geprägt nach dem oben erwähnten Verfahren, wobei der Bogen einen Bausch von etwa 9 Kubikzentimeter pro Gramm oder mehr, ein Spezifisches Elastizitätsmodul von etwa 3 Kilometer oder weniger und eine Festigkeit von etwa 500 Gramm oder mehr aufweist.
Passende Gewebeausgangsbögen für die Zwecke hier umfassen Papierbögen, die für Erzeugnisse wie Gesichtstücher, Badetücher, Papierhandtücher, Servietten und Ähnliches verwendbar sind. Diese Bögen können geschichtet oder gemischt (nicht geschichtet) sein, obwohl der größte wirtschaftliche Gewinn bei der Verwendung von gemischten Bögen mit einem hohen Anteil kurzer Fasern erreicht werden kann, weil aus einem gemischten Ausgangsbogen ein Produkt erzeugt werden kann, das sich der Qualität von geschichteten annähert. Es können jedoch auch genauso geschichtete Bögen verbessert werden. Die Gewebeausgangsbögen weisen vorzugsweise mindestens etwa 20 Prozent Trockengewicht an kurzen Fasern auf, bevorzugter mindestens etwa 40 Prozent Trockengewicht an kurzen Fasern und insbesondere mindestens 60 Prozent Troc kengewicht an kurzen Fasern. Kurze Fasern sind natürliche oder synthetische Papier herstellende Fasern mit einer durchschnittlichen Länge von etwa 2 Millimetern (0,08 Inch) oder weniger. Im allgemeinen umfassen kurze Fasern Hartholzfasern wie Eukalyptus, Ahorn, Birke, Espe und Ähnliches. Lange Fasern sind natürliche oder synthetische Papier herstellende Fasern mit einer durchschnittlichen Länge von etwa 2,5 Millimetern (0,1 Inch) oder mehr. Solche langen Fasern umfassen Weichholzfasern wie Kiefer, Fichte und Ähnliches.
Die Flächenmasse der Gewebebögen dieser Erfindung kann etwa 5 bis etwa 100 Gramm pro Quadratmeter betragen, genauer etwa 10 bis etwa 70 Gramm pro Quadratmeter und noch genauer etwa 20 bis etwa 50 Gramm pro Quadratmeter.
Die Gewebebögen dieser Erfindung können auch zum Teil durch eine Dehnung in Maschinenrichtung von weniger als etwa 30 Prozent gekennzeichnet sein, genauer etwa 10 bis etwa 25 Prozent und noch genauer etwa 15 bis etwa 20 Prozent.
Das hier verwendete Prägerollenpaar kann aus Stahl oder Gummi bestehen. Die ausgebuchtete Prägerolle des Paares umfaßt einzelne, "hervorstehende" Prägeelemente, die aus der Oberfläche der Prägerolle herausragen. Die aufnehmende Prägerolle des Paares weist entsprechende "aufnehmende Hohlräume" auf, die manchmal als aufnehmende "Elemente" bezeichnet werden, die in der Oberfläche der Prägerolle ausgespart sind und so angeordnet und von solcher Größe sind, daß sie und die herausragenden Elemente der anderen Rolle ineinandergreifen. In Betrieb durchlochen die ineinandergreifenden Prägeelemente den Ausgangsbogen nicht.
Der Spalt zwischen den Prägerollen kann mit einer festen Lücke, einer festen Last, Druckimpuls, konstanter Spaltweite oder anderen solchen allgemein im Prägefach bekannten Arbeitsbedingungen in Betrieb sein. Er wird hier als feste Lücke bezeichnet werden, was bedeutet, daß die Elemente beim Ineinandergreifen nicht den Boden berühren. Der feste Lückenabstand zwischen den Prägerollen wird sowohl von der relativen Größe und Gestalt der herausragenden Elemente und der aufnehmenden Hohlräume als auch von der Flächenmasse oder der Dicke des Bogens (der Bögen) beeinflußt, die geprägt werden.
Im allgemeinen wird die Oberfläche vorzugsweise angemessen von mindestens 15 einzelnen ineinandergreifenden herausragenden Elementen pro Quadratzentimeter (100 pro Quadratinch) geprägt, bevorzugter von etwa 30 bis etwa 95 Elementen pro Quadratzentimeter (etwa 200 bis etwa 600 pro Quadratinch) und insbesondere von etwa 45 bis etwa 75 pro Quadratzentimeter (etwa 300 bis etwa 500 pro Quadratinch). Während runde oder im allgemeinen ovalförmige Elemente für die Griffqualität der Oberflächenfasern bevorzugt werden, kann die Querschnittsgestalt der herausragenden Elemente jede Gestalt annehmen, vorausgesetzt, die Elemente sind einzeln, das bedeutet, daß die Elemente keine Kämme oder Ketten, sondern statt dessen einzelne Vorsprünge sind, umgeben von einer Quetschfläche auf der Prägerolle. Die Gestalt der aufnehmenden Hohlräume entspricht im allgemeinen, aber muß nicht gleich der der herausragenden Elemente sein. Die Größe des aufnehmenden Hohlraumes muß ausreichend groß sein, um das herausragende Element und den Gewebebogen aufzunehmen.
Die Breite und Länge der herausragenden Elemente sind vorzugsweise geringer oder gleich der durchschnittlichen Faserlänge der Arten mit kurzen Fasern im Bogen. Insbesondere kann die Breite und Länge der herausragenden Elemente geringer als etwa 2,5 Millimeter sein, genauer etwa 0,25 bis etwa 2 Millimeter und noch genauer etwa 0,75 bis etwa 1,25 Millimeter. Wie hier verwendet, werden die Länge und Breite der Prägeelemente manchmal insgesamt als "Größe" der Elemente bezeichnet, wie sie im Querschnitt gesehen werden. Die Breite und Länge können gleich oder verschieden sein. Der Abstand zwischen den herausragenden Elementen auf der Oberfläche der Rolle ist ebenso vorzugsweise geringer oder gleich wie die durchschnittliche Länge der kurzen Fasern. Insbesondere ist der Abstand zwischen den herausragenden Elemente geringer als etwa 2,5 Millimeter, genauer etwa 0,25 bis etwa 2,0 Millimeter und noch genauer etwa 0,75 bis etwa 1,25 Millimeter.
Wie vorher erwähnt, weist die aufnehmende Prägerolle ein Muster an Senken oder Hohlräumen auf, die an die Aufnahme der ineinandergreifenden herausragenden Elemente angepaßt sind. Wenn die herausragenden Elemente vor dem Ineinandergreifen an den aufnehmenden Hohlräumen ausgerichtet werden, wird der Abstand zwischen den Seitenwänden der herausragenden Elemente und den Seitenwänden der aufnehmenden Hohlräume vor dem Ineinandergreifen als "Anpassung" bezeichnet, wie oben erwähnt. Die zum Prägeverfahren dieser Erfindung gehörenden Fachausdrücke werden in Zusammenhang mit Fig. 7 weiter beschrieben. Der Grad der Anpassung kann etwa 0,075 bis etwa 1,25 Millimeter betragen, genauer etwa 0,25 bis etwa 0,75 Millimeter. Im Allgemeinen weist die Anpassung einen bedeutenden Einfluß auf den Festigkeitsverlust des Prägeverfahrens auf. Je weiter die Anpassung sinkt, desto größeren Scherkräften und daher einem größeren Risiko an Festigkeitsverlust ist der Gewebebogen ausgesetzt.
Wie oben erwähnt, ist der "Prägegrad", auch als "Ineinandergreifen der Rollen" bezeichnet, die Entfernung, die das herausragende Element in den entsprechenden aufnehmenden Hohlraum eindringt. Diese Entfernung wird zum großen Teil den Bauschgewinn bestimmen, der durch das Prägeverfahren gegeben ist. Der Prägegrad kann etwa 0,1 bis etwa 1 Millimeter betragen, genauer etwa 0,25 bis etwa 0,5 Millimeter.
Die herausragenden Elemente und aufnehmenden Hohlräume sind unpaarig, was bedeutet, daß sie nicht Spiegelbilder voneinander sind. Die unpaarigen Elemente können sich in Größe, Tiefe und/oder Winkel der Seitenwände unterscheiden. Die Winkel der Seitenwände sind vorzugsweise im Bereich von etwa 15º bis etwa 25º und vorzugsweise für die herausragenden Elemente und die entsprechenden aufnehmenden Hohlräume im wesentlichen gleich. In solch einem Fall wird es ebenfalls vorgezogen, daß die Größe der Spitze des herausragenden Elementes größer ist als die Größe des Bodens des aufnehmenden Hohlraumes, um zu vermeiden, daß das herausragende Element den Boden des aufnehmenden Hohlraumes berührt. Unpaarige Prägeelemente umfassen Elemente, die durch Lasergravieren von Gummirollen erzeugt werden. Unpaarige Elemente liefern eine größere Flexibilität in Form von Prägegrad und Anpassung. Die Verwendung von Laser gravierten Prägerollen wird in größeren Einzelheiten in US-5.356.364 beschrieben, eingereicht am 17. April 1992 unter den Namen J. S. Veith et al. mit dem Titel "Method for Embossing Webs".
Bei der Gestaltung der Größe der herausragenden Prägeelemente und der aufnehmenden Hohlräume wird bevorzugt, daß die Länge und Breite der herausragenden Elemente gleich oder größer als der Abstand zwischen den umgebenden benachbarten herausragenden Elementen ist. Wenn die Elementgröße konstant gehalten wird, kann die Dichte der Elemente (die Anzahl der Elemente pro Quadratzentimeter) erhöht werden, indem der Zwischenraum zwischen den Elementen verringert wird. Wenn die Elementdichte konstant gehalten wird, kann andererseits die Elementgröße erhöht werden, indem der Zwischenraum zwischen den Elementen verringert wird. Ein Gewebebogen, der gemäß dieser Erfindung geprägt wird, kann sich einem einseitigen Griff annähern (beide Seiten des geprägten Bogens fühlen sich im wesentlichen gleich an), wenn die Anpassung, die Elementgröße, der Quetschabstand der aufnehmenden Rolle und die Anzahl der Elemente pro Längeneinheit richtig ausgeglichen sind (siehe Fig. 7 zur Klarstellung dieser Parameter). Genauer stellt die folgende Gleichung die Länge eines Inches (25,4 Millimeter) des Prägemusters dar, das im Querschnitt ermittelt wurde:
(2A + B + C) · D = 25,4 Millimeter (1 Inch)
wobei A = Anpassung (auf beiden Seiten des Elementes erforderlich), ausgedrückt in Millimetern;
B = Elementgröße, Länge oder Breite, ausgedrückt in Millimeter;
C = Quetschabstand der aufnehmenden Rolle, ausgedrückt in Millimeter; und
D = Anzahl der Elemente auf der Länge von 25,4 Millimetern (1 Inch).
Einige der Parameter weisen minimale Anforderungen auf. Zum Beispiel ist der Quetschabstand der aufnehmenden Rolle wegen den Begrenzungen in der Herstellung der Prägerollen und für die Aufrechterhaltung einer angemessenen Unverfälschtheit im Verlauf des Prägeverfahrens auf ein Minimum von 0,1016 Millimetern (0,004 Inch) begrenzt. Es ist ebenso nicht wünschenswert, die Prägemuster mit einer Anpassung von weniger als 0,0762 Millimetern (0,003 Inch) zu entwerfen, was den Prägegrad begrenzen würde und damit die Bauscherzeugung begrenzen würde.
Ein Schlüssel zur Entfernung oder zum Minimieren der Zweiseitigkeit ist das Bereitstellen eines Prägemusters, bei dem die Länge und Breite des herausragenden Elementes größer oder gleich wie der Abstand zwischen den herausragenden Elementen ist. In Form der oben bestimmten Parameter ausgedrückt:
B ≥ (2A + C)
Jede Kombination an Anpassung und Quetschabstand der aufnehmenden Rolle kann verwendet werden, solange die obige Formel auf sie paßt.
Als Beispiel werden unten einige Kombinationen an Entwurfparametern für die Prägeelemente im Rahmen dieser Erfindung bekanntgemacht, die zur Erzeugung eines einseitigen Bogens geeignet sind (alle Abmessungen in Millimetern):
In den Zeichnungen:
Fig. 1 ist eine Ansicht im Querschnitt einer gebürsteten Probe, die zwischen Glasschlitten angebracht ist, um die vorstehenden Faserenden darzustellen, die bloßgelegt sind, wenn die Untersuchungsprobe über die Glasschutzhülle gefaltet wird.
Fig. 2 ist eine Aufsicht auf ein Schmetterlingsprägemuster nach dem Stand der Technik, das die Form der herausragenden Prägeelemente darstellt.
Fig. 3 ist eine Aufsicht auf ein Prägemuster, das in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendbar ist (2x vergrößert), wobei die Form und der Zwischenraum zwischen den herausragenden Prägeelementen dargestellt wird.
Fig. 4 ist eine Aufsicht auf ein Prägemuster, das nicht in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendbar ist (2x vergrößert), wobei die Form und der Zwischenraum zwischen den herausragenden Prägeelementen dargestellt wird.
Fig. 5 ist eine Aufsicht auf ein weiteres Prägemuster, das in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendbar ist (2x vergrößert), wobei die Form und der Zwischenraum zwischen den herausragenden Prägeelementen dargestellt wird.
Fig. 6 ist eine Aufsicht auf ein weiteres Prägemuster, das in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendbar ist (2x vergrößert), wobei die Form und der Zwischenraum zwischen den herausragenden Prägeelementen dargestellt wird.
Fig. 7 ist eine schematische Ansicht eines Gewebebogens, der gemäß dieser Erfindung geprägt wird, wobei das Ineinandergreifen der herausragenden Prägeelemente und der entsprechenden aufnehmenden Hohlräume dargestellt wird.
Fig. 8 ist eine Kurve des Bausches gegen das SEM für im Handel erhältliche einzellagige Gewebeerzeugnisse (naß gepreßt und durchgetrocknet), wobei dargestellt wird, wie das Verfahren dieser Erfindung einem naß gepreßten Bogen den durchgetrockneten ähnliche Eigenschaften geben kann. (Diese Kurve umfaßt die Angaben aus Tabelle 3.)
Fig. 9 ist eine Kurve ähnlich der aus Fig. 8, zeigt aber die Verbesserung des Bausches in Abhängigkeit von unterschiedlichen Prägegraden. (Diese Kurve umfaßt die Angaben aus Tabelle 4.)
Fig. 10 ist eine Kurve ähnlich der aus Fig. 8, zeigt aber die Verbesserung des Bausches für einen anderen Ausgangsbogen. (Diese Kurve umfaßt die Angaben aus Tabelle 5.) Fig. 11 ist eine Kurve ähnlich der aus Fig. 8, zeigt aber die Verbesserung des Bausches für einen durchgetrockneten Ausgangsbogen. (Diese Kurve umfaßt die Angaben aus Tabelle 8.)
Fig. 1 stellt eine Seitenansicht einer Untersuchungsprobe dar, wobei Faserenden gezeigt werden, die aus der Oberfläche der Probe hervorstehen. Gezeigt wird die Untersuchungsprobe 3, die Schutzhülle 11, über die die Untersuchungsprobe gefaltet wird, und zwei Glasschlitten 12 und 13, die die Probe schützen und zum Betrachten fest an der Stelle halten. Ebenso sind zahlreiche Faserenden 14 schematisch dargestellt, die aus der Oberfläche der Untersuchungsprobe an der Stelle hervortreten, an der die Probe über die Kante der Schutzhülle gefaltet ist.
Fig. 2 ist eine Aufsicht auf ein Schmetterlings-Zierprägemuster nach dem Stand der Technik, das auf Laser gravierten Prägerollen erzeugt wird, wobei die Gestalt der herausragenden Prägeelemente dargestellt wird. Die herausragenden Schmetterlingprägeelemente wiesen eine Strichstärke von 0,71 Millimetern (0,028 Inch) auf, eine Tiefe von 1,6 Millimetern (0,062 Inch) und einen Seitenwandwinkel von 22º. Der zugehörige aufnehmende Hohlraum war 1,4 Millimeter breit (0,057 Inch), 1,3 Millimeter tief (0,053 Inch) und wies einen Seitenwandwinkel von 19º auf. Der Schmetterling war 17,5 Millimeter lang (0,6875 Inch) und 15,9 Millimeter breit (0,625 Inch), und es gab 0,2131 Schmetterlinge pro Quadratzentimeter (1,375 Schmetterlinge pro Quadratinch). Sieben unterschiedliche Elemente ergaben das Schmetterlingmuster zur Bereitstellung einer Prägefläche von etwa 10 Prozent.
Fig. 3 ist eine Aufsicht auf ein Prägemuster, das in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendbar ist, wobei die Größe und der Zwischenraum zwischen den hervorragenden Prägeelementen dargestellt wird. Für dieses Muster wiesen die hervorragenden Elemente eine Höhe (oder Tiefe) von 0,76 Millimeter auf, eine Länge von 1,52 Millimetern und eine Breite von 0,508 Millimetern und wiesen daher ein Verhältnis von Länge zu Breite von 3 : 1 auf. Die Hauptachsen der Elemente waren relativ zur Umfangsrichtung der Rolle in einem Winkel von 65º gerichtet. In der Achsenrichtung der Rolle befanden sich durchschnittlich 0,5 Elemente pro Millimeter und in der Umfangsrichtung der Rolle durchschnittlich 1,1 Elemente pro Millimeter, was eine Elementdichte von 57 einzelnen Elementen pro Quadratzentimeter ergab. Die aufnehmende Rolle im Spalt enthielt entsprechende Hohlräume, die so angeordnet sind, daß sie die hervorragenden Elemente mit einer Tiefe von 0,81 Millimetern, einer Länge von 2,03 Millimetern und einer Breite von 1,02 Millimetern aufnehmen. Die Hohlräume waren entsprechend mit den Hauptachsen in einem Winkel von 65º zur Umfangsrichtung der Rolle ausgerichtet. Die Quetschfläche zwischen den Hohlräumen betrug 0,15 Millimeter mit einer Anpassung zwischen den ineinandergreifenden Elementen von 0,25 Millimetern. Der Seitenwandwinkel des herausragenden Elementes und des aufnehmenden Hohlraumes betrug 18º. Die Prägefläche betrug etwa 45 Prozent.
Fig. 4 ist eine Aufsicht auf ein Prägemuster, das nicht in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendbar ist, wobei die Größe und der Zwischenraum zwischen den herausragenden Prägeelementen dargestellt wird. Für dieses Muster wiesen die herausragenden Elemente eine Tiefe von 8,6 Millimetern (0,34 Inch), ein Oberflächengebiet des Elementes von 0,035 Quadratzentimetern (0,0055 Quadratinch), einen Seitenwandwinkel von 33º, eine Elementdichte von 8,5 Elementen pro Quadratzentimeter (55 Elemente pro Quadratinch) und eine sich wiederholende Einheitslänge von 7,6 Millimetern (0,3 Inch) auf. Die Prägefläche betrug etwa 30 Prozent.
Fig. 5 ist eine Aufsicht auf ein weiteres Prägemuster, das in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendbar ist, wobei die Größe und der Zwischenraum zwischen den herausragenden Prägeelementen dargestellt wird. Für dieses Muster gab es 39,6 einzelne ineinandergreifende Elemente pro Quadratzentimeter (256 Elemente pro Quadratinch). Jedes Element war 0,84 Millimeter lang (0,033 Inch) und 0,84 Millimeter breit (0,033 Inch) und wies einen Seitenwandwinkel von 18º auf. Der entsprechende aufnehmende Hohlraum war 1,09 Millimeter lang (0,043 Inch) und 1,09 Millimeter breit (0,043 Inch), wodurch 0,127 Millimeter (0,005 Inch) Anpassung zwischen den beiden ineinandergreifenden Elementen übrigblieben. Der Quetschabstand zwischen den aufnehmenden Hohlräumen betrug 0,20 Millimeter (0,008 Inch) für insgesamt 0,46 Millimeter (0,018 Inch) zwischen den einzelnen herausragenden Elementen. Die Prägefläche betrug etwa 28 Prozent.
Fig. 6 ist eine Aufsicht auf ein weiteres Prägemuster, das in Übereinstimmung mit dieser Erfindung verwendbar ist (2x vergrößert), wobei die Größe und der Zwischenraum zwischen den herausragenden Prägeelementen dargestellt wird. Die ausgebuchtete Rolle wies annähernd 50,2 einzelne vorstehende herausragende Prägeelemente pro Quadratzentimeter auf (324 pro Quadratinch). Jedes Element war 0,38 Millimeter breit (0,015 Inch) und 0,76 Millimeter lang (0,030 Inch), wobei jedes zweite Element um 90º gedreht war. Der Seitenwandwinkel der Elemente betrug 20º. Der Abstand zwischen den herausragenden vorstehenden Elementen betrug 1,01 Millimeter (0,040 Inch). Der entsprechende aufnehmende Hohlraum war 1,14 Millimeter breit (0,045 Inch) und 1,52 Millimeter lang (0,060 Inch), angepaßt an die Ausrichtung der herausragenden Elemente. Die Anpassung zwischen den ineinandergreifenden Elementen betrug 0,38 Millimeter (0,015 Inch), und der Quetschabstand zwischen den aufnehmenden Hohlräumen betrug 0,25 Millimeter (0,010 Inch). Die Prägefläche betrug etwa 15 Prozent.
Fig. 7 ist eine schematische Ansicht eines Gewebebogens, der in Übereinstimmung mit dieser Erfindung geprägt wird, wobei die ineinandergreifende Beziehung der herausragenden Elemente und der aufnehmenden Hohlräume dargestellt wird. Gezeigt werden die aufnehmende Prägerolle 21, die ausgebuchtete Prägerolle 22 und der Gewebeausgangsbogen 23, der geprägt wird. Das herausragende Prägeelement 24 wird gezeigt, wie es teilweise in dem aufnehmenden Hohlraum 25 einrastet. Der Grad des Ineinandergreifens der Rollen oder der Prägegrad wird durch den Abstand 26 angegeben, die die Entfernung ist, wie weit das herausragende Element in den aufnehmenden Hohlraum eindringt. Die Tiefe des herausragenden Elementes wird durch die Verweisziffer 27 angegeben. Die Tiefe des aufnehmenden Hohlraumes wird durch die Verweisziffer 28 angegeben. Die Größe des herausragenden Elementes (Länge oder Breite, abhängig von der Ausrichtung des Elementes bezüglich der Ansicht im Querschnitt) wird durch die Verweisziffer 30 angegeben. Die Größe des aufnehmenden Hohlraumes wird in gleicher Weise durch die Verweisziffer 31 angegeben. Die Größe des Bodens oder der Basis des aufnehmenden Hohlraumes wird durch die Verweisziffer 32 angegeben. Die Quetschfläche zwischen den aufnehmenden Hohlräumen wird durch die Verweisziffer 34 angegeben. Der Seitenwandwinkel der herausragenden Elemente und der aufnehmenden Hohlräume wird bezüglich einer Linie gemessen, die senkrecht auf die Oberfläche der Rollen steht. Der Seitenwandwinkel des herausragenden Elementes wird als Referenzziffer 33 gezeigt. Die Anpassung ist der Abstand zwischen den Seitenwänden des herausragenden Elementes und den Seitenwänden der aufnehmenden Hohlräume vor dem Ineinandergreifen. Obwohl die Elemente in Fig. 7 sich nicht vor dem Ineinandergreifen befinden, wäre die Anpassung der Abstand zwischen den Punkten 35 und 36 vor dem Ineinandergreifen. Während die Elemente ineinandergreifen, nimmt der Abstand zwischen den Seitenwänden ab, wodurch ein Scheren des Gewebes verursacht wird, so daß eine bleibende Verformung und eine entsprechende Erhöhung des Bausches geschaf fen wird. Es wird für wichtig gehalten, daß die herausragenden Elemente das Gewebe nicht inelastisch zwischen der Spitze 37 des herausragenden Elementes und dem Boden 38 des aufnehmenden Hohlraumes zusammenpressen. Bezogen auf Fig. 7 bedeutet das, daß der Abstand 39 nicht geringer als die Dicke des Gewebes ist.
Fig. 8 ist eine Kurve von Bausch gegen SEM für im Handel erhältliche einzellagige Gewebeerzeugnisse, wobei dargestellt wird, wie das Verfahren dieser Erfindung dazu verwendet werden kann, einem naß gepreßten Bogen den durchgetrockneten ähnliche Eigenschaften zu geben. Die im Handel erhältlichen naß gepreßten Gewebe sind mit "W" bezeichnet. Die im Handel erhältlichen durchgetrockneten Gewebe sind mit "T" bezeichnet. Beachten Sie, daß die durchgetrockneten Gewebe ein geringeres SEM als die naß gepreßten Gewebe aufweisen, wodurch eine größere Weichheit angezeigt wird. Im allgemeinen weisen durchgetrocknete Gewebe auch einen größeren Bausch auf. Der als M&sub0; bezeichnete Punkt ist eine naß gepreßte Kontrollprobe und der als M&sub1; bezeichnete Punkt ist das Erzeugnis, das aus der Anwendung des Verfahrens dieser Erfindung auf die Kontrollprobe entsteht. (Siehe Tabelle 3 für kennzeichnende Angaben). Beachten Sie, daß der Bausch des naß gepreßten Erzeugnisses auf den Stand der durchgetrockneten Erzeugnisse erhöht wurde.
Fig. 9 ist eine Kurve, die dieselben im Handel erhältlichen naß gepreßten und durchgetrockneten Erzeugnisse wie Fig. 8 umfaßt, zeigt aber die Verbesserungen des Bausches für unterschiedliche Grade des Ineinandergreifens der Prägerollen (Prägegrad). Insbesondere wird die naß gepreßte Gewebekontrollprobe, die als "M&sub0;" dargestellt ist, dem Verfahren dieser Erfindung bei verschiedenen Graden an Ineinandergreifen unterworfen. Die entstehenden Erzeugnisse werden durch die Punkte M&sub2;, M&sub3; und M&sub4; dargestellt. Kennzeichnende Angaben sind in Tabelle 4 dargestellt. Wie gezeigt, besitzen diese Erzeugnisse eine Kombination an Weichheit, Festigkeit und Bausch, die von den naß gepreßten Erzeugnissen des Standes der Technik nicht gezeigt wird.
Fig. 10 ist eine Kurve ähnlich der aus Fig. 8, die die Verbesserung des Bausches darstellt, die durch Anwendung des Verfahrens dieser Erfindung auf einen anderen naß gepreßten Kontrollausgangsbogen erreicht wird. Wie zuvor wird das Ausgangsmaterial als M&sub0; bezeichnet, und das Produkt dieser Erfindung wird als M&sub5; bezeichnet. Kennzeichnende Angaben sind in Tabelle 5 dargestellt.
Fig. 11 ist eine Kurve ähnlich der aus Fig. 8, die die Verbesserung des Bausches darstellt, die durch die Anwendung des Verfahrens dieser Erfindung auf einen durchgetrockneten Kontrollausgangsbogen unter Verwendung unterschiedlicher Prägegrade erreicht wird.
Der Kontrollausgangsbogen wird als X&sub0; bezeichnet, und die entstehenden Erzeugnisse werden als X&sub1;, X&sub2; und X&sub3; bezeichnet. Wie gezeigt, können die durchgetrockneten Erzeugnisse auf Bauschgrade erhöht werden, die von im Handel erhältlichen durchgetrockneten Erzeugnissen nicht gezeigt werden. Kennzeichnende Angaben sind in Tabelle 8 dargestellt.

Beispiele

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung werden unten die Verfahren zur Herstellung der Gewebeerzeugnisse dieser Erfindung genau beschrieben, die in den Fig. 8, 9, 10 und 11 gezeichnet sind.
Beispiel 1 Ein gemischter Gewebebogen wurde mit 70% Caima- Eukalyptussulfit und 30% nördlichem Nadelholzsulfit hergestellt und zwischen unpaarigen Laser gravierten Gummiprägerollen mit einem Prägemuster, wie in Fig. 3 gezeigt, mit einem Prägegrad von 0,20 Millimeter (0,008 Inch) geprägt. Die geprägten Bögen wurden mit einem ähnlichen Bogen zusam mengesetzt, indem die Kanten der Bögen zur Herstellung eines zweilagigen Erzeugnisses mit einer Endflächenmasse von 44 Gramm pro Quadratmeter (g/m²), einem Bausch von 7,04 Kubikzentimetern pro Gramm und einer Festigkeit von 784 Gramm pro 7,62 Zentimeter gefalzt wurden. Nach dem Prägen, in Übereinstimmung mit dieser Erfindung, wies das entstandene Gewebe eine verbesserte Weichheit auf.
Beispiel 2 Ein einzellagiger gemischter naß gepreßter Gewebeausgangsbogen wurde mit einem Faserstoff hergestellt, der 70% gebleichtes Cenibra-Eukalyptussulfit und 30% nördliches Nadelholzsulfit mit einer Trockenflächenmasse von 27,5 Gramm pro Quadratmeter (16,2 Pfund pro 2880 Quadratfuß) und einer Endflächenmasse von 33,9 Gramm pro Quadratmeter (19,9 Pfund pro 2880 Quadratfuß) umfaßt. Die Maschinengeschwindigkeit betrug 396 Meter pro Minute (1300 Fuß pro Minute) ohne Verwendung von Refiner oder nassen Verstärkungsmitteln. Der entstehende Ausgangsbogen wies eine Dehnung in Maschinenrichtung von 24 Prozent, einen Bausch von 4,2 Kubikzentimetern pro Gramm, eine Festigkeit von 1025 Gramm und ein SEM von 2,30 Kilometer auf. Dieser Ausgangsbogen wird als Kontrollprobe bezeichnet.
Der Kontrollausgangsbogen wurde mit einem paarigen Stahlprägemuster geprägt, wie in Fig. 4 dargestellt. Der Ausgangsbogen wurde in zunehmenden Graden zur Erzeugung einer Beziehung Bauschgewinn/Festigkeitsverlust geprägt. Die Tabelle 1 unten zeigt die entstandenen Werte. (Für alle in den folgenden Tabellen verzeichneten Werte wird der "Prägegrad" in Millimetern ausgedrückt, die "Flächenmasse" wird in Gramm pro Quadratmeter ausgedrückt, die "Festigkeit" wird in Gramm pro 76,2 Millimeter der Probenbreite ausgedrückt, der "Bausch" wird in Kubikzentimetern pro Gramm angegeben, das "SEM" (Spezifisches Elastizitätsmodul) wird in Kilometern ausgedrückt und das "Verhältnis" ist das Verhältnis der Prozent der Bauschzunahme geteilt durch die Prozent der Festigkeitsabnahme.) TABELLE 1
In allen Fällen stimmte der entstandene Ausgangsbogen nicht in allen drei Kriterien für Festigkeit, Weichheit (SEM) und Bausch mit einem Premiumgewebeerzeugnis überein.
Der Kontrollausgangsbogen wurde ebenso mit einem Satz unpaariger Laser gravierter Rollen mit einem Schmetterlingsmuster, wie in Fig. 2 gezeigt, geprägt.
Wieder wurde der Ausgangsbogen bei verschiedenen Graden geprägt, um eine Beziehung Bauschgewinn/Festigkeitsverlust zu erhalten. Tabelle 2 unten zeigt die entstandenen Werte: TABELLE 2
Wieder stimmten die entstandenen Ausgangsbögen nicht in allen drei Kriterien für Festigkeit, Weichheit (SEM) und Bausch mit einem Premiumerzeugnis überein. Die Probe 2 zeigte ein Verhältnis größer als 1, aber das wurde erhalten, weil die Erhöhung des Bausches so gering war (9%), daß die Festigkeit nicht wesentlich beeinflußt wurde. Auch liegen die Unterschiede der Bausch- und Festigkeitswerte in der Veränderlichkeit und der Testabweichung des Ausgangsbogens.
Beispiel 3 Derselbe Kontrollausgangsbogen, wie in Beispiel 2 beschrieben, wurde in Übereinstimmung mit dieser Erfindung mit einem Laser gravierten Mikromuster, wie in Fig. 3 dargestellt, geprägt, um die Festigkeit, die Weichheit (SEM) und den Bausch eines Premiumgewebeerzeugnisses zu erhalten. Tabelle 3 unten zeigt die entstandenen Werte: TABELLE 3
Der entstandene Ausgangsbogen stimmte mit den Premiumkriterien für Festigkeit, Weichheit (SEM) und Bausch überein.
Das oben beschriebene Mikroprägemuster wurde zum Prägen eines anderen Kontrollausgangsbogens bei verschiedenen Prägegraden verwendet. Alle Verfahrensbedingungen außer der Faserstoffmischung waren wie in Beispiel 2 beschrieben, bei der ein Teil des Eukalyptus mit Caima-Eukalyptus ersetzt wurde, das ein Sulfitzellstoff ist, der ein geringeres Bindungspotential als Cenibra-Eukalyptus zeigt. Die Gesamtzusammensetzung des gemischten Ausgangsbogens bestand aus 35 Prozent Cenibra-Eukalyptus/35 Prozent Caima-Eukalyptus/30 Prozent nördliches Nadelholzsulfit. Die entstandenen Werte sind in Tabelle 4 unten angegeben: TABELLE 4
Wieder stimmte der entstandene Ausgangsbogen mit den Premiumkriterien für Festigkeit, Weichheit (SEM) und Bausch überein.
Dasselbe Mikroprägemuster, wie oben beschrieben, wurde auf einen Kontrollausgangsbogen angewendet, der wie in Beispiel 2 beschrieben, hergestellt wurde, aber eine geringere Trockenflächenmasse von 24,7 Gramm pro Quadratmeter (14,6 Pfund pro 2880 Quadratfuß) aufwies. Die Gesamtzusammensetzung des gemischten Kontrollausgangsbogens betrug 70 Prozent Cenibra-Eukalyptus und 30 Prozent nördliches Nadelholzsulfit. Der Prägegrad betrug 0,25 Millimeter (0,010 Inch). Die entstandenen Werte sind in Tabelle 5 unten angegeben: TABELLE 5
Das Ergebnis war, daß der geprägte Ausgangsbogen mit den Premiumkriterien für Festigkeit, Weichheit (SEM) und Bausch übereinstimmte.
Beispiel 4 Ein anderer naß gepreßter Kontrollausgangsbogen wurde in Übereinstimmung mit dieser Erfindung zwischen einem Paar Laser gravierter Prägerollen mit dem Prägemuster geprägt, das in Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben und dargestellt wurde. Der Kontrollausgangsbogen wurde auf einem Halbmondformat erzeugt und wurde geschichtet. Die Schicht auf der Drahtseite (trockenere Seite) bestand zu 100 Prozent aus Cenibra-Eukalyptus, und die Schicht auf der Rollenseite (Luftseite) war eine Mischung aus 40 Prozent nördlichem Nadelholzsulfit und 60 Prozent Fertigungsausschuß. Das Gewichtsverhältnis der zwei Schichten betrug 50/50. Die trockenere Flächenmasse des Kontrollausgangsbogens betrug 12,1 Gramm pro Quadratmeter (7,17 Pfund pro 2880 Quadratfuß). Der Ausgangsbogen wurde mit der trockeneren Seite des Ausgangsbogens in Kontakt mit der ausgebuchteten Prägerolle und mit einem Ineinandergreifen der Rollen von 0,25 Millimetern (0,010 Inch) geprägt. Gleiche geprägte Ausgangsbögen wurden dann mit der trockeneren Seite nach außen zusammengelegt, indem die Kanten zur Bildung eines zweilagigen Gewebes zusammengefaltet wurden. Die entstandenen Werte sind in Tabelle 6 unten angegeben: TABELLE 6
Sowohl die Kontrolle als auch die geprägten Proben stimmten mit den Premiumkriterien für Festigkeit, Weichheit (SEM) und Bausch überein, aber die geprägte Probe wies verbesserte Weichheit und Bausch auf, obwohl eine Festigkeitsverminderung auftrat.
Beispiel 5 Ein einzellagiger durchgetrockneter geschichteter Ausgangsbogen wurde unter Verwendung eines Doppelsiebblattbildners erzeugt. Dieser Kontrollausgangsbogen wurde zwischen einer Laser gravierten ausgebuchteten Prägerolle (mit dem in Fig. 2 beschriebenen Schmetterlingsprägemuster) und einer glatten Härtemesser-60-Gummirolle über einen Lastbereich geprägt, um eine Beziehung Festigkeitsverlust/Bauschgewinn zu erhalten. Die entstandenen Werte sind in Tabelle 7 unten angegeben: TABELLE 7
Der Kontrollbogen stimmte mit den Festigkeits-, Weichheits- (SEM) und Bauschkriterien eines Premiumgewebeerzeugnisses überein. Das Prägen des Ausgangsbogens mit dem Schmetterlingsmuster ergab einen Festigkeitsverlust um 42% für eine Erhöhung des Bausches um 23% ohne Änderung des SEM. Die Prozent Bauscherhöhung pro Prozent Festigkeitsverlust betrugen 0,55.
Zum Vergleich wurde der oben angegebene einzellagige durchgetrocknete Ausgangsbogen in Übereinstimmung mit dieser Erfindung unter Verwendung eines Satzes ineinandergreifender Laser gravierter Rollen mit dem Prägemuster geprägt, das in Fig. 6 beschrieben wurde. Der Ausgangsbogen wurde zur Erzeugung einer Beziehung Festigkeitsverlust/Bauscherhöhung über einen Bereich des Ineinandergreifens der Rollen geprägt. Die entstandenen Werte sind in Tabelle 8 unten angegeben: TABELLE 8
Das Mikroprägen des gleichen Bogens in Übereinstimmung mit dieser Erfindung ergab eine Erhöhung des Bausches von 60% für die gleiche Festigkeitsabnahme von 44% wie beim Schmetterlingsmuster mit einer Abnahme des SEM von 36%.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines weichen Tissue-Bogens, bei dem ein Tissue-Bogen (23) durch einen Walzenspalt geführt wird, der zwischen einer Patrizenprägewalze (22) und einer Matrizenprägewalze (21) gebildet ist, die etwa 15 oder mehr einzelne, ineinandergreifende, ungleiche Prägeelemente (24, 25) pro cm² Fläche aufweisen, welche die Bögen (23) senkrecht zu dessen Ebene wölben, wobei die Prägeelemente, wenn diese sich in Eingriff befinden, ein Scheren des Tissues bewirken, um eine permanente Deformation ohne Perforation des Tissues zu erzeugen, so daß der prozentuale Bauschanstieg geteilt durch die prozentuale Festigkeitsabnahme einen Wert von etwa 1 oder mehr ergibt.

2. Verfahren gemäß Ansprüch 1, bei dem die Anzahl an einzelnen ineinandergreifenden Elementen (24, 25) etwa 30 bis etwa 95 pro cm² beträgt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem die Anzahl der einzelnen ineinandergreifenden Elemente (24, 25) etwa 45 bis etwa 75 pro cm² beträgt.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der prozentuale Bauschanstieg geteilt durch die prozentuale Festigkeitsabnahme einen Wert von etwa 1 bis etwa 4 ergibt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem der prozentuale Bauschanstieg geteilt durch die prozentuale Festigkeitsabnahme einen Wert von etwa 2 bis etwa 3 ergibt.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die ineinandergreifenden Prägeelemente (24, 25) mit einem Prägeniveau (26) von etwa 0,1 bis etwa 1 mm ineinandergreifen.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem die ineinandergreifenden Prägeelemente (24, 25) mit einem Prägeniveau von etwa 0,25 bis etwa 0,5 mm ineinandergreifen.

8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Prägeelemente einen Akkommodationsgrad von etwa 0,075 bis etwa 1,25 mm aufweisen.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem die Prägeelemente einen Akkommodationsgrad von etwa 0,25 bis etwa 0,75 mm aufweisen.

10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ungleichen Elemente im wesentlichen gleiche Seitenwandwinkel aufweisen.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem die Seitenwandwinkel etwa 15º bis etwa 25º betragen.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem das Oberteil des Patrizenelements größer ist als der Boden des Matrizenelements.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 12, bei dem das Prägemuster des weiteren folgende Gleichung erfüllt:

B ≥ (2A + C),

wobei "A" die Akkommodation,

"B" die Elementbreite und

"C" der Patrizenwalzenstegabstand zwischen Patrizenhohlräumen darstellen,

wobei A, B und C entlang derselben Querschnittsrichtung bestimmt werden.

14. Weicher naßgeprägter Tissue-Bogen, welcher entsprechend des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 geprägt ist, wobei der Bogen eine Bauschigkeit von etwa 6 cm³/g oder mehr, ein spezifisches elastisches Modul von etwa 4 km oder weniger und eine Festigkeit von etwa 500 g oder größer aufweist.

15. Tissue-Bogen gemäß Anspruch 14, mit einer Bauschigkeit von etwa 7 cm³/g oder größer und einem spezifischen elastischen Modul von etwa 3 km oder weniger.

16. Tissue-Bogen gemäß Anspruch 14 mit einer Bauschigkeit von etwa 7 cm³/g oder größer und einem spezifischen elastischen Modul von etwa 2 km oder weniger.

17. Zweilagiges Tissue-Produkt mit zwei naßgepreßten Tissue- Bögen, welcher mittels des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 geprägt ist, wobei das Produkt eine Bauschigkeit von etwa 9 cm³/g oder mehr, ein spezifisches elastisches Modul von etwa 2 km oder weniger und eine Festigkeit von etwa 500 g oder mehr aufweist.

18. Weicher mittels eines Durchtrittstrocknungsverfahrens getrockneter Tissue-Bogen, welcher mittels des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 geprägt ist, wobei die Bogen eine Bauschigkeit von etwa 9 cm³/g oder mehr, ein spezifisches elastisches Modul von etwa 3 km oder weniger und eine Festigkeit von etwa 500 g oder mehr aufweist.

19. Tissue-Bogen gemäß Anspruch 18 mit einem spezifischen elastischen Modul von etwa 2 km oder weniger.