DE69527758T2

DE69527758T2 - Biaxial gewelltes Tissuepapier, Kreppverfahren zu seiner Herstellung und Kreppschaber dafür

Info

Publication number: DE69527758T2
Application number: DE69527758T
Authority: DE
Inventors: Anthony O. Awofeso; Frank D. Harper; Thomas N. Kershaw; Robert J. Marinack
Original assignee: Georgia Pacific LLC
Current assignee: Georgia Pacific LLC
Priority date: 1994-10-11
Filing date: 1995-10-09
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2015-10-10
Also published as: ES2177611T3; DE69527758D1; US5656134A; US6096168A; US5908533A; US5885416A; US5885417A; FI103427B1; EP0707945A3; US6451166B1; EP0707945A2; EP0707945B1; FI954824A; FI103427B; FI954824A0; US5885415A; US5690788A; TR199501238A2

Description

Tissue-Papierprodukte werden im Allgemeinen hergestellt durch das Abscheiden von in Wasser suspendierten Cellulosefasern auf einem sich bewegenden, löchrigen Träger zur Bildung einer naszierenden Bahn, das Entfernen von Wasser aus der naszierenden Bahn, das Anhaftenlassen der entwässerten Bahn an einem erhitzten zylindrischen Yankee-Trockner und dann durch das Entfernen der Bahn vom Yankee-Trockner mit einer Krepponierungsklinge, die bei herkömmlichen Verfahren zur Bildung von Krepprippen führt, die sich im Allgemeinen quer über das Blatt in der Maschinenrichtung erstrecken, wobei die Häufigkeit dieser Kreppbanden im Bereich von etwa 10 bis etwa 150 Kreppbanden pro Zoll des Gewebes liegt. Tissuepapier, das auf diese herkömmliche Weise hergestellt wurde, kann oft als nicht ausreichend im Hinblick auf Volumen, Aussehen und Weichheit angesehen werden und kann so nach dem Krepponieren ein zusätzliches Verarbeiten erfordern, insbesondere, wenn es unter Verwendung der herkömmlichen Nasspresstechnologie hergestellt wurde. Tissuepapier, das unter Verwendung der Durchgangsluft-Trocknungstechnik hergestellt wurde, weist normalerweise ein ausreichendes Volumen auf, kann aber ein unattraktives Aussehen haben. Um dies zu überwinden, wird der Bahn während des Ausbildungs- und Trocknungsvorgangs durch die Verwendung eines gemusterten Gewebes mit gesetzlich geschützten Designs, die nicht allen Herstellern zur Verfügung stehen, ein Gesamtmuster verliehen, um das Aussehen zu verbessern. Des weiteren kann es Tissuepapier, das mit Durchgangsluft getrocknet wurde, an Oberflächenglattheit und -weichheit mangeln, es sei denn Strategien, wie z. B. Kalandrieren, Prägen und Stratifikation der Fasern mit geringer Rauhigkeit auf den äußeren Schichten des Tissuepapiers, würden zusätzlich zum Krepponieren verwendet werden. Herkömmliches, im Wege des Nasspressens hergestelltes Tissuepapier wurde fast auf der ganzen Welt verschiedenen Nachverarbeitungsverfahren nach dem Krepponieren unterzogen, um ihm Weichheit und Volumen zu verleihen. Üblicherweise wird ein solches Tissuepapier verschiedenen Kombinationen von sowohl Kalandrieren als auch Prägen unterzogen, um die Weichheits- und Volumenparameter in akzeptable Bereiche für Hochqualitätsprodukte zu bringen. Das Kalandrieren beeinflusst das Volumen nachteilig und kann den Zugfestigkeitsmodul erhöhen, der mit der Weichheit des Tissuepapiers in einer entgegengesetzten Beziehung steht. Das Prägen erhöht die Produktdicke und kann den Zugfestigkeitsmodul verringern, es verringert jedoch die Festigkeit und kann die Oberflächen weichheit schädigen. Dementsprechend ist festzustellen, dass diese Verfahren auf die Festigkeit, das Aussehen, die Oberflächenweichheit und insbesondere die Wahrnehmung der Dicke nachteilige Wirkungen haben, da ein grundsätzlicher Konflikt zwischen Volumen und Kalandrieren besteht.

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Tissue-Papier mit sehr wünschenswerten Eigenschaften des Volumens und Aussehens und der Weichheit, das mit Hilfe eines Verfahrens hergestellt wird, bei dem man eine neuartige, wellenförmige Krepponierungsklinge mit einer Vielzahl von in ihrer Schränkungsfläche ausgebildeten Feinzackungen verwendet. Diese weisen differenzierte Krepponierungwinkel und/oder Schränkungswinkel im Hinblick auf die Bahn auf, während diese krepponiert wird. Die Erfindung betrifft auch eine neuartige Klinge mit einer wellenförmigen Schränkungsfläche, die muldenförmige Feinzackungen in der Schränkungsfläche der Klinge aufweist. Die wellenförmige Krepponierungsklinge weist vorzugsweise eine Vielzahl von sich abwechselnden, feingezackten Krepponierungsabschnitten mit entweder einer gleichmäßigen Tiefe oder eine Vielzahl von Anordnungen von Feinzackungen mit einer ungleichmäßigen wellenförmigen Tiefe auf. Die vorliegende Erfindung betrifft auch biaxial gewelltes, einlagiges und mehrlagiges Tissuepapier, einlagige und mehrlagige Handtücher, einlagige und mehrlagige Servietten und andere Produkte für die Körperpflege und Reinigung sowie neuartige Krepponierungsklingen und die neuartigen Verfahren zur Herstellung solcher Produkte.

Beschreibung des Stands der Technik

Papier wird im Allgemeinen durch Dispergieren von Cellulosefasern in einem wässerigen Medium und dann Entfernen des größten Teils der Flüssigkeit hergestellt. Das Papier gewinnt einen Teil seiner strukturellen Integrität aus dem mechanischen Ineinandergreifen der Cellulosefasern in der Bahn, aber bei weitem der größte Teil der Festigkeit des Papiers kommt von der Wasserstoffbindung, die die Cellulosefasern miteinander verbindet. Bei Papier, das für die Verwendung als Bad-Tissuepapier gedacht ist, kann der Grad der Festigkeit, der durch dieses Miteinanderverbinden der Fasern verliehen wird, während er für die Brauchbarkeit des Produkts notwendig ist, zu einem Mangel an wahrgenommener Weichheit führen, was der Akzeptanz durch den Verbraucher abträglich ist. Ein übliches Verfahren zur Erhöhung der wahrgenommenen Weichheit und Polsterung von Bad-Tissuepapier ist es, das Papier zu krepponieren. Krepponieren wird im Allgemeinen durchgeführt, indem die Cellulosebahn mit einer Klebe-/Ablösemittel- Kombination an einem Yankee-Trockner befestigt wird und die Bahn dann mit Hilfe einer Krepponierungsklinge von dem Yankee-Trockner abgehoben wird. Krepponieren durch das Brechen einer beträchtlichen Anzahl von Bindungen zwischen den Fasern trägt zu der wahrgenommenen Weichheit des sich ergebenden Bad-Tissuepapiers bei und erhöht diese. Das Krepponieren mit einer herkömmlichen Klinge allein ist jedoch möglicherweise nicht ausreichend, um die gewünschte Kombination von Weichheit, Volumen und Aussehen zu erreichen.
Wir haben entdeckt, dass Tissuepapier mit höchst wünschenswerten Eigenschaften des Volumens, des Aussehens und der Weichheit mit Hilfe eines Verfahrens ähnlich den herkömmlichen Verfahren, insbesondere dem herkömmlichen Nasspressen, mit dem Unterschied hergestellt werden kann, dass die herkömmliche Krepponierungsklinge durch eine wellenförmige Krepponierungsklinge ersetzt wird, die differenzierte Krepponierungs- und Schränkungswinkel zu dem Blatt aufweist und eine Vielzahl von beabstandeten, feingezackten Krepponierungsabschnitten mit entweder einer gleichmäßigen Tiefe oder einer ungleichmäßigen Ausbildung der Tiefen aufweist. Die Tiefe der Wellungen beträgt mehr als etwa 0,020 cm (0,008 inch).
Techniken zum Krepponieren von Papier von Tissue- und Handtuchgewicht unter Verwendung von gemusterten oder nichtgleichmäßigen Krepponierungsklingen sind bekannt, jedoch wurden diese bekannten Techniken, statt für die Herstellung von Hochqualitäts-Bad-Tissuepapier, Gesichtstissuepapier oder Küchentüchern geeignet zu sein, für die Herstellung von Wattierungs- oder Isolierungspapier oder anderem extrem rauhem Papier vorgeschlagen und scheinen für diese besser geeignet zu sein.
Drei Veröffentlichungen, die von Interesse sind, sind Fuerst US-A-3,507,745, B. D. Nobbe US-A-3,163,575 und möglicherweise GB-A-456,032. Fuerst, US-A- 3,507,745 schlägt die Verwendung einer stark abgeschrägten Klinge vor, die in der Schränkungsfläche ausgebildete, quadratische, schulterförmige Kerben aufweist. Es heißt, dass diese Art von Klinge für die Erzeugung eines sehr großen Volumens, für Polsterungs- und Isolierungszwecke geeignet ist, unserer Meinung nach jedoch nicht für Hochqualitäts-Handtuch- und Tissue-Papierprodukte geeig net ist. Die Tiefe der Kerben der Fuerst-Klingen beträgt nur etwa 0,0038 cm (0,0015 inch) bis 0,018 cm (0,007 inch).
Nobbe, US-A-3,163,575, beschreibt eine Schaberklinge für das differenzierte Krepponieren von Blättern von einer Trommel, um ein Produkt herzustellen, das demjenigen der Fuerst-Patentanmeldung sehr ähnlich ist. Die Nobbe-Patentanmeldung beschreibt eine Klinge mit einem relativ flachen Abschrägungswinkel, in die Kerben geschnitten worden sind, die Bereiche mit einem sehr großen Abschrägungswinkel bilden. Die Krepponierung in den Bereichen des Blatts, die die gekerbten Bereiche der Klinge kontaktieren, weist eine ziemlich grobe Krepponierung oder keine Krepponierung auf, während die Bereiche des Blatts, die die ungekerbten Klingenbereiche kontaktieren, eine feine Krepponierung aufweisen.
In der Fuerst-Patentanmeldung besitzt die nichtmodifizierte Klinge einen sehr großen Abschrägungswinkel, wobei Bereiche ihres Krepponierungsrands abgeflacht sind, um eine Oberfläche zu erzeugen, die zu einer feinen Krepponierung in dem Bereich des Blatts führt, der diese Oberfläche kontaktiert. Die Bereiche des Blatts, die die nichtmodifizierten Abschnitte der Klinge kontaktieren, weisen eine sehr grobe Krepponierung auf, was ein Aussehen ergibt, das fast keine Krepponierung aufweist. Unsere Erfahrung besagt, dass weder die Nobbe- noch die Fuerst- Klinge für die Herstellung von kommerziell akzeptablen Hochqualitäts-Tissue- Papier- und Handtuchprodukten geeignet ist.
Pashley, GB-A-456,032 lehrt das Krepponieren eines Blatts von einer Trommel unter Verwendung einer Krepponierungsklinge, deren Rand mit einem Sägezahnmuster gezackt ist, wobei die Zähne etwa 0,32 cm (1/8 (0,125) inch) tief sind und in einer Anzahl von etwa 8 pro 2,54 cm (1 inch) angeordnet sind. Der Abstand von der Spitze zur Basis dieser Zähne beträgt etwa das 2- bis etwa das 25- fache der Tiefe der Wellungen, die in die vorliegende Krepponierungsklinge geschnitten sind. Das in dem Pashley-Patent beschriebene Produkt besitzt eine Krepponierung, die viel gröber und unregelmäßiger ist als die Krepponierung eines Produkts, das unter Verwendung der herkömmlichen Krepponierungstechnologie hergestellt wurde. Während diese Art von Produkt einige Vorteile bei der Herstellung von Krepponierungswattierung aufweisen kann, würde ein Produkt mit einer so groben Krepponierung normalerweise für die Verwendung bei Hochqualitäts-Tissuepapier- und -handtuchprodukten nicht als akzeptabel angesehen werden.
Was gebraucht wird, ist ein einfaches, zuverlässiges Verfahren für das Krepponieren von Substraten von Tissuegewicht zur Herstellung wünschenswerter Produkte, die eine größere Dicke bei niedrigerem Flächengewicht aufweisen, als Produkte, die mit Verfahren hergestellt werden, bei denen eine herkömmliche Krepponierungsklinge verwendet wird. Produkte, die unter Verwendung des Krepponierungsverfahrens der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, besitzen eine Krepponierungsfeinheit ähnlich derjenigen von herkömmlich hergestellten Tissuepapierblättern, die sich ergebende Bahn kombiniert jedoch Kreppbanden, die sich in der Querrichtung erstrecken, mit Wellungen, die sich in der Maschinenrichtung erstrecken.

Zusammenfassung der Erfindung

Wir haben entdeckt, dass Tissuepapier mit sehr wünschenswerten Eigenschaften des Volumens, des Aussehens und der Weichheit mit Hilfe eines Verfahrens ähnlich den herkömmlichen Verfahren, insbesondere des herkömmlichen Nasspressens, hergestellt werden kann, indem die herkömmliche Krepponierungsklinge durch eine wellenförmige Krepponierungsklinge mit einer Vielzahl von feingezackten Krepponierungsabschnitten ersetzt wird, die differenzierte Krepponierungs- und Schränkungswinkel zu dem Blatt aufweisen. Die Tiefe der Wellungen beträgt vorzugsweise mehr als etwa 0,020 cm (0,008 inch), weiter bevorzugt zwischen etwa 0,025 cm (0,010 inch) und etwa 0,102 cm (0,040 inch). Des weiteren erzeugt das Verfahren der vorliegenden Erfindung abgesehen davon, dass es dem Blatt direkt wünschenswerte anfängliche Eigenschaften verleiht, ein Blatt, das dem Kalandrieren ohne übermäßige Degradation besser widerstehen kann als eine herkömmliche, nassgepresste Tissue-Papierbahn. Dementsprechend ist es bei der Verwendung dieser Krepponierungstechnik möglich, Gesamtprozesse zu erzielen, die gegenüber herkömmlichen, bereits existenten Verfahren eine erhöhte Toleranz und Flexibilität aufweisen. Insbesondere können die Gesamtprozesse verwendet werden, um nicht nur wünschenswerte Hochqualitätsprodukte, einschließlich Tissue-Papier und Handtücher mit großer Weichheit, die überraschenderweise eine hohe Festigkeit gepaart mit einem großen Volumen und einer hohen Absorptionsfähigkeit aufweisen, zu schaffen, sondern auch überraschende Kombinationen von Volumen, Festigkeit und Absorptionsfähigkeit liefern, die für kommerzielle Produkte geringerer Qualität wünschenswert sind. Beispielsweise wird es üblicherweise bei Handtüchern zur Verwendung in gewerblichen Bereichen (nicht zur häuslichen Verwendung) als wichtig erachtet, eine ziemliche große Handtuchlänge auf eine Rolle mit einem relativ kleinen Durchmesser zu wickeln. In der Vergangenheit hat dies die Absorptionsfähigkeit dieser gewerblichen Handtuchprodukte ernsthaft beschränkt, da die Absorptionsfähigkeit sehr unter der Verarbeitungstechnik gelitten hat, die eingesetzt wurde, um Handtücher mit einem begrenzten Volumen zu erzeugen, oder, noch genauer, die für die Erhöhung der Absorptionsfähigkeit verwendete Verarbeitung erhöhte auch das Volumen in einem Ausmaß, das für die beabsichtigte Anwendung schädlich war. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, eine überraschend hohe Absorptionsfähigkeit bei einem relativ nicht-voluminösen Handtuch zu erzielen, wodurch ein wichtiger neuer Nutzen für dieses Marktsegment geschaffen wird. In ähnlicher Weise können viele Bahnen der vorliegenden Erfindung schwerer kalandriert werden als viele herkömmliche Bahnen, während Volumen und Absorptionsfähigkeit noch beibehalten werden, was es ermöglicht, glattere Oberflächen zu schaffen, die sich dadurch weicher anfühlen, ohne den Zugfestigkeitsmodul übermäßig zu erhöhen oder das Volumen übermäßig zu verschlechtern. Falls es das Hauptziel ist, Kosten bei den Rohmaterialien einzusparen, kann das erfindungsgemäße Tissue-Papier andererseits ein überraschendes Volumen bei einem niedrigen Flächengewicht haben, ohne dass die Festigkeit übermäßig zu beeinträcht wird, oder eine Krepponierung mit einem geringen Prozentsatz aufweisen, während eine hohe Dicke beibehalten wird. Dementsprechend ist festzustellen, dass die Vorteile der vorliegenden Erfindung manipuliert werden können, um neue Produkte herzustellen, die viele, früher praktisch undurchführbare Kombinationen von Eigenschaften umfassen.
Des weiteren ist ersichtlich, dass das Verfahren, das zu diesen Vorteilen im Hinblick auf die Durchführbarkeit und die Toleranz führt, mit herkömmlichen Krepponierungsverfahren zumindest vergleichbar ist und auf Maschinen laufen kann, die dazu geeignet sind, herkömmliche Krepponierungsklingen zu verwenden, da die wellenförmigen Krepponierungsklingen der vorliegenden Erfindung in die herkömmlichen Halter passen und mit in etwa den gleichen Halterwinkeln betrieben werden. Die Standzeit der bevorzugten wellenförmigen Klingen scheint mindestens in etwa die gleiche zu sein wie die bei herkömmlichen Klingen erwartete Standzeit. Zu diesem Zeitpunkt zeigen vorläufige Ergebnisse an, dass die Standzeit der bevorzugten wellenförmigen Krepponierungsklingen gemäß der vorliegenden Erfindung möglicherweise sogar beträchtlich länger ist als die Standzeit einer herkömmlichen Klinge, obgleich eine definitive Geltendmachung eine be trächtliche Menge an kommerziellen Betriebsdaten erfordern würde, die natürlich nicht einfach verfügbar ist. Vorläufige Daten zeigen auch an, dass beim Betrieb der wellenförmigen Krepponierungsklinge Sorge getragen werden muss, dass der entstehende Staub gesammelt wird.
Im Gegensatz zu herkömmlichem Tissue-Papier, bei dem die Kreppbänder im allgemeinen quer verlaufen, hat das Tissue-Papier der vorliegenden Erfindung eine biaxial gewellte Oberfläche, bei der die quer verlaufenden Kreppbänder durch sich in Längsrichtung erstreckende Wellungen gekreuzt werden, die von der wellenförmigen Krepponierungsklinge erzeugt werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A, 1B und 1C zeigen drei Ansichten eines Rohlings zur Herstellung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge der vorliegenden Erfindung vor dem Rändeln zur Bildung der Feinzackungen in der Klinge.
Fig. 2A, 2B und 2C zeigen perspektivische Ansichten einer wellenförmigen Krepponierungsklinge der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3A, 3B und 3C zeigen eine Klinge, die gemäß den Lehren des US-Patents 3,507,745 (Fuerst) hergestellt wurde, nachdem sie eingelaufen bzw. eingefahren worden war.
Fig. 4 zeigt schematisch den Kontaktbereich, der zwischen der wellenförmigen Krepponierungsklinge der vorliegenden Erfindung und dem Yankee-Trockner gebildet wird.
Fig. 5 A-G zeigen verschiedene Ansichten einer wellenförmigen Krepponierungsklinge der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6A zeigt eine wellenförmige Krepponierungsklinge, bei der die Yankee- Trockner-Seite der wellenförmigen Krepponierungsklinge unter einem Winkel gleich demjenigen der Krepponierungsklinge oder des Halterwinkels abgeschrägt worden ist.
Fig. 6B zeigt das, was wir eine "glatt zugerichtete, wellenförmige Krepponierungsklinge" nennen.
Fig. 6C zeigt das, was wir eine "rückwärts ausgesparte, wellenförmige Krepponierungsklinge" nennen.
Fig. 7 zeigt die Krepponierungsverfahrensgeometrie und zeigt die zur Definition der Winkel verwendete Nomenklatur.
Fig. 8 vergleicht die Krepponierungsgeometrie der wellenförmigen Krepponierungsklinge mit derjenigen der in Fuerst, US-A-3,507,745, offenbarten Klinge.
Fig. 9A bis 9F sind schematische Ansichten, die eine alternierende, unregelmäßige, wellenförmigen Krepponierungsklinge der vorliegenden Erfindung zeigen.
Fig. 10A bis 10F sind schematische Ansichten, die eine verschachtelt ausgebildete, wellenförmige Krepponierungsklinge der vorliegenden Erfindung zeigen.
Fig. 11A bis 11C vergleichen Mikrofotografien (8-fache Vergrößerung) von unten auf ein herkömmlich krepponiertes Tissue-Papier-Rohblatts (Fig. 11A) des Stands der Technik, mit einem Blatt, das gemäß der Fuerst-Veröffentlichung des Stands der Technik (Fig. 11B) hergestellt wurde und ein biaxial gewelltes Tissue-Papier der vorliegenden Erfindung (Fig. 11 C), wobei die Längsrichtung der Fotografie die Querrichtung des Blatts ist.
Fig. 12A bis 12C sind Mikrofotografien (in 50-facher Vergrößerung), betrachtet in Maschinenrichtung, wobei folgendes verglichen wird: herkömmlich krepponiertes Tissue-Papier des Stands der Technik (Fig. 12A), Produkte, die gemäß dem Fuerst-Patent des Stands der Technik hergestellt wurden (Fig. 12B), und Produkte der vorliegenden Erfindung, die unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden (Fig. 12C).
Fig. 13A bis 13D sind Mikrofotografien (in 50-facher Vergrößerung), betrachtet in Querrichtung, wobei folgendes verglichen wird: herkömmlich krepponiertes Tissue-Papier (Fig. 13A), Tissue-Papier, das unter Verwendung einer Klinge gemäß dem Fuerst-Patent des Stands der Technik krepponiert wurde, wobei Fig. 13B einen Abschnitt zeigt, der an einem geschärften Abschnitt der Fuerst-Klinge krepponiert wurde, Fig. 13C einen Abschnitt zeigt, der an einem abgeflachten Abschnitt krepponiert wurde, und Fig. 13D ein biaxial gewelltes Tissue-Papier der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 14A bis 14D sind Mikrofotografien (in 16-facher Vergrößerung) der nass krepponierten Blätter, die die vorstehenden Maschinenrichtungswellungen zeigen, die durch Krepponieren mit einer wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, im Vergleich zu Klingen des Stands der Technik. Fig. 14A und 14B zeigen Papiermaschinenfilz- bzw. Yankee-Trocknerseiten, die mit einer herkömmlichen Klinge mit einer Abschrägung von 15º nass krepponiert wurden. Fig. 14C und 14D zeigen Papiermaschinenfilz- bzw. Yankee-Trocknerseiten von Blättern, die mit einer wellenförmigen Krepponierungsklinge mit einer Abschrägung von 15º und 12 Wellungen pro 2,54 cm (1 inch), nass krepponiert wurden, wobei jede Wellung eine Tiefe von 0,064 cm (0,025 inch) aufweist.
Fig. 15 zeigt das Trockenkrepponierungsverfahren.
Fig. 16 zeigt das Nasskrepponierungsverfahren.
Fig. 17 zeigt das TAD-Verfahren.
Fig. 18 zeigt die Kombination von Volumen und Festigkeit, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erzielt werden, im Vergleich zu derjenigen der herkömmlichen Krepponierungstechnologie sowie derjenigen, die mit einer Klinge gemäß den Lehren von Fuerst, US-A-3,507,745, erzielt wird.
Fig. 19 zeigt die Erhöhung der Absorptionsfähigkeitswerte bei der Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge im Vergleich zu der Verwendung der herkömmlichen Klinge und der Klinge gemäß den Lehren von Fuerst, US-A- 3,507,745 erhalten werden.
Fig. 20 zeigt die Wirkung der wellenförmigen Krepponierungsklinge auf die nichtkalandrierte Dicke des Rohblatts im Vergleich zu der Dicke, die erhalten wird, wenn eine herkömmliche, nicht abgeschrägte Krepponierungsklinge verwendet wird.
Fig. 21 und 22 zeigen die Wirkung der wellenförmigen Krepponierungsklinge auf die nichtkalandrierte Dicke eines Rohblatts, wobei eine herkömmliche, abgeschrägte Klinge als Kontrolle verwendet wird.
Fig. 23 und 24 zeigen die Wirkung der wellenförmigen Krepponierungsklinge auf die kalandrierte Dicke des Rohblatts im Vergleich zu der Dicke, die bei Verwendung regelmäßiger Klingen erhalten wird.
Fig. 25 zeigt die Wirkung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge auf die kalandrierte Dicke eines Tissue-Papier-Rohblatts.
Fig. 26 bis 30 vergleichen die physikalischen Eigenschaften der Rohblätter und der geprägten Produkte, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge mit einer Vielzahl von Konfigurationen hergestellt wurden.
Fig. 31 zeigt die Dicke, die nach dem Prägen von Blättern erhalten wird, die unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert worden sind im Vergleich zu herkömmlichen Blättern.
Fig. 32 zeigt die Dicke von kalandrierten und unkalandrierten Blättern mit geringem Flächengewicht, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingen krepponiert wurden, im Vergleich zu der Dicke, die mit herkömmlichen Klingen erhalten wird.
Fig. 33 zeigt den Zugfestigkeitsmodul von geprägtem einlagigen Tissue-Papier, das unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurde.
Fig. 34 zeigt die Reibungsabweichung eines geprägten einlagigen Tissue-Papiers, das unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurde.
Fig. 35 zeigt die Wirkung des Klingenwinkels auf die Dicke eines Rohblatts, das unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurde.
Fig. 36 bis 38 zeigen die Wirkung der wellenförmigen Krepponierungsklinge auf die Eigenschaften eines Handtuch-Rohblatts.
Fig. 39 bis 41 zeigen jeweils die Eigenschaften der Dicke, des Zugfestigkeitsmoduls und der Absorptionsfähigkeit eines Handtuch-Rohblatts mit geringem Gewicht, das unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurde.
Fig. 42 bis 44 zeigen jeweils nach dem Prägen die Eigenschaften der Dicke, des Zugfestigkeitsmoduls und der Absorptionsfähigkeit des Handtuchs, das unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurde.
Fig. 45 und 46 zeigen jeweils die Eigenschaften der Dicke, des Zugfestigkeitsmoduls und der Absorptionsfähigkeit des Handtuch-Rohblatts, das unter Verwendung einer unregelmäßigen, wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurde.
Fig. 47 und 48 zeigen den Zugfestigkeitsmodul und die Reibungsabweichung der Handtuch-Rohblätter. Die Ergebnisse zeigen, dass unter Verwendung einer alternierenden oder verschachtelt ausgebildeten, unregelmäßigen, wellenförmigen Krepponierungsklinge weiche Rohblätter ohne Verlust an Dicke oder Absorptionsfähigkeit erzeugt werden.
Fig. 49 zeigt die Dicke des Handtuch-Rohblatts, das unter Verwendung des Durchgangslufttrocknungs-(TAD)-Verfahrens hergestellt und unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurde, im Vergleich zu einem Handtuch, das unter Verwendung einer herkömmlichen Klinge krepponiert wurde.
Fig. 50 zeigt die Wirkung der wellenförmigen Krepponierungsklinge bei einem mittels TAD hergestellten Rohblatt.
Fig. 51A bis 51F zeigen die Ergebnisse der Fourier-Analyse von Bahnen, die unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurden, im Vergleich zu Bahnen, die unter Verwendung einer Klinge gemäß den Lehren des Fuerst-Patents krepponiert wurden.
Fig. 52 zeigt die krepponierte Bahn der vorliegenden Erfindung schematisch.
Fig. 53, 54A und 54B zeigen ein Verfahren zur Herstellung von wellenförmigen Krepponierungsklingen.
Fig. 55 zeigt ein Verfahren zur erneuten Krepponierung.
Fig. 56A bis 56C zeigen und vergleichen wellenförmige Krepponierungsklingen mit geneigten Feinzackungen, wobei eine Klinge Feinzackungen aufweist, die im wesentlichen lotrecht zu der Relieffläche der Klinge sind.
In Fig. 56A beträgt der Winkel zwischen den Feinzackungen der Relieffläche 90º. In Fig. 56B sind die Feinzackungen nach oben zu der Spitze der Klinge geneigt und in Fig. 56C sind die Feinzackungen nach unten geneigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Fig. 1A bis 1C zeigen einen Teil einer herkömmlichen Krepponierungsklinge 10, die in der Praxis der Rohling ist, aus dem wellenförmige Krepponierungsklingen, die bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, am besten hergestellt werden. Bei der Klinge 10 ist die Kontaktfläche 12 zwischen der Schränkungsfläche 14 und der Relieffläche 16 durch eine einfache Linie angegeben, um die anfänglich schmale Breite der Kontaktfläche 12 vor dem Verschleiß der Klinge anzugeben.
Fig. 2A und 2B zeigen einen Teil einer bevorzugten wellenförmigen Krepponierungsklinge 20, die bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und bei der der Körper 22 in seiner Länge unbegrenzt ist, typischerweise ist er länger als 2,5 m (100 inch) ist und oft ist er länger als 8 m (26 ft.), um der Breite des Yankee-Trockners bei größeren, modernen Papiermaschinen zu entsprechen. Flexible Klingen der vorliegenden Erfindung mit unbegrenzter Länge können geeigneterweise auf eine Rolle gelegt und bei Maschinen verwendet werden, bei denen ein kontinuierliches Krepponierungssystem verwendet wird. In solchen Fällen wäre die Klingenlänge das Mehrfache der Breite des Yankee- Trockners. Im Gegensatz dazu liegt die Breite des Körpers 22 der Klinge 20 üblicherweise in der Größenordnung vor mehreren Zoll, während die Dicke des Körpers 22 üblicherweise in der Größenordnung von Bruchteilen eines Zolls liegt.
Wie in Fig. 2A und 2B gezeigt, wird die wellenförmige Schneidkante 23 durch Feinzackungen 26 gebildet, die entlang einer Kante des Körpers 22 angeordnet und in dieser ausgebildet sind, so dass die wellenförmige Eingreiffläche 28, die schematisch detaillierter in Fig. 4, 6 und 7 gezeigt und zwischen der Schränkungsfläche 14 und der Relieffläche 16 angeordnet ist, während der Verwendung, wie in Fig. 8, 15 und 16 gezeigt, in den Yankee-Trockner 30 eingreift. Obgleich bis jetzt noch keine endgültige Erklärung des relativen Beitrags jedes Aspekts der Geometrie verfügbar ist, scheinen vier Aspekte der Geometrie von großer Bedeutung zu sein. Bei den am meisten bevorzugten Klingen 20 der vorliegenden Erfindung können vier Hauptunterschiede zwischen diesen am meisten bevorzugten Klingen und herkömmlichen Klingen beobachtet werden: die Form der Eingreiffläche 28, die Form der Relieffläche 16, die Form der Schränkungsfläche 14 und die Form der eigentlichen wellenförmigen Schneidkante 23. Die Geometrie der Eingreiffläche scheint ebenso wie die Reliefgeometrie mit der erhöhten Stabilität verbunden zu sein. Die Form der wellenförmigen Schneidkante 23 scheint die Konfiguration der krepponierten Bahn sehr zu beeinflussen, während angenommen wird, dass die Form der Schränkungsfläche 14 diesen Einfluss verstärkt.
Es wird angenommen, dass die verbesserte Stabilität des Krepponierungsvorgangs mit dem Vorhandensein der Kombination von folgendem verbunden ist: (1) der wellenförmigen Eingreiffläche 28, die einen vergrößerten Eingreifbereich aufweist und (ii) dem Fuß 32, der in der Relieffläche 16 ausgebildet ist und einen viel höheren Grad an Aussparung schafft als man üblicherweise beim herkömmlichen Krepponieren findet. Dies ist in Fig. 6A, 6B und 6C gezeigt. Fig. 6A zeigt eine bevorzugte Klinge der vorliegenden Erfindung, bei der der abgeschrägte Bereich in die Oberfläche des in Fig. 8 gezeigten Yankee-Trockners in einem Fläche-zu- Fläche-Kontakt eingreift. In Fig. 6B ist der Fuß 32 weggelassen, so dass die Yankee-Trocknerseite der Klinge 20 flach ist und die Klinge 20 in die Oberfläche des in Fig. 8 gezeigten Yankee-Trockners in einem Linie-zu-Fläche-Kontakt eingreift. In Fig. 6C wurde nicht nur der Yankee-Trockner-seitige Fuß 32 entfernt, sondern die Yankee-Trocknerseite der Klinge 20 wurde unter einem Winkel gleich dem Klingenwinkel γf wie in Fig. 7 definiert abgeschrägt. Es scheint, dass Kombinationen der vier Hauptmerkmale die günstigen Ergebnisse der Verwendung der bevorzugten wellenförmigen Klingen 20 der vorliegenden Erfindung stark verbessern.
Es wurde auch die Hypothese aufgestellt, dass das Härten der Klinge aufgrund einer Kaltbearbeitung während des Rändelverfahrens zu einer verbesserten Verschleißstandzeit beitragen kann. Die Mikrohärte des Stahls an der Wurzel einer Feinzackung kann eine Erhöhung von 3 bis 5 Punkten auf der Rockwell-'C'-Skala aufweisen. Es wird angenommen, dass diese Erhöhung nicht ausreicht, um den von dem Yankee-Trockner erfahrenen Grad an Verschleiß signifikant zu erhöhen, sie kann jedoch die Klingenstandzeit erhöhen.
Es scheint, dass die biaxial gewellte Geometrie der krepponierten Bahn in einem hohen Ausmaß mit dem Vorhandensein von folgendem verbunden ist: (i) der wellenförmigen Schränkungsfläche 14 und (ii) der wellenförmigen Schneidkante 23, die beide einen Formungs- und Volumengebungseinfluss auf die krepponierte Bahn aufweisen.
Wenn die am meisten bevorzugten wellenförmigen Krepponierungsklingen der vorliegenden Erfindung gebildet werden, führt jede Feinzackung 26 zu der Bildung von eingekerbten, wellenförmigen Schränkungsflächen 34, fast planaren, halbmondförmigen Streifen 36, dem Fuß 32, und der vorstehenden Relieffläche 39. In Fig. 2A und 2B wird jede Wellung gezeigt, die zu zwei eingekerbten, wellenförmigen Schränkungsflächen 34 führt, die durch eine Teilungsfläche 40 getrennt sind, die der Kante 42 entspricht, die in Fig. 53 als Rändelwerkzeug 44 definiert ist. Während es das Vorhandensein der Teilungsfläche 40 leicht macht, die Art der eingekerbten, wellenförmigen Schränkungsfläche 34 zu visualisieren, gibt es kein Erfordernis, dass diese Flächen diskontinuierlich sind, und es wird tatsächlich erwartet, dass, wenn das Rändelwerkzeug wiederholt verwendet wird, die Kante 42 stumpf wird, was zu einer einzigen kontinuierlichen, eingekerbten, wellenförmigen Schränkungsfläche 34 führt. Unserer Erfahrung nach ist jede Art der eingekerbten, wellenförmigen Schränkungsfläche 34 geeignet. Wie am besten in Fig. 4 gezeigt, besteht die wellenförmige Eingreiffläche 28 aus einer Vielzahl von im wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereichen 46 einer Breite "&epsi;" und einer Länge "l", die durch fast planare, halbmondförmige Streifen 36 einer Breite "δ", einer Tiefe "λ" und einer Spannweite "α" verbunden sind. Wie am besten in Fig. 2B und 2C ersichtlich ist, bildet jeder fast planare, halbmondförmige Streifen 36 eine Fläche jedes ausgesparten Fußes 32, der aus der Relieffläche 16 des Körpers 22 der Schneide 20 vorsteht. Wir haben gefunden, dass, um beste Ergebnisse zu erzielen, bestimmte der Abmessungen der jeweiligen Elemente, die die wellenförmige Eingreiffläche 28 bilden, d. h. die im wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereiche 46 und die fast planaren, halbmondförmigen Streifen 36 bevorzugt sind. Insbesondere die Breite "&epsi;" der im wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereiche 46 ist vorzugsweise wesentlich weniger als die Breite "δ" der fast planaren, halbmondförmigen Streifen 36 zumindest bei einer neuen Klinge. Bei bevorzugten Ausführungsformen sollte die Länge "l" der im wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereiche 46 etwa 0,005 cm (0,002") bis etwa 0,213 cm (0,084") betragen. Für die meisten Anwendungen beträgt "l" weniger als 0,13 cm (0,05"). Die Tiefe "λ" der Feinzackungen 26 sollte etwa 0,02 cm (0,008") bis etwa 0,127 cm (0,050") betragen, weiter bevorzugt etwa 0,025 cm (0,010") bis etwa 0,089 cm (0,035") und am meisten bevorzugt etwa 0,038 cm (0,015") bis etwa 0,076 cm (0,030") und die Spannweite "c" der fast planaren, halbmondförmigen Streifen 28 sollte etwa 0,03 cm (0,01") bis etwa 0,241 cm (0,095"), weiter bevorzugt etwa 0,05 cm (0,02") bis etwa 0,20 cm (0,08") und am meisten bevorzugt etwa 0,08 cm (0,03") bis etwa 0,15 cm (0,06") betragen. Bei einigen Anwendungen kann die wellenförmige Eingreiffläche 28 diskontinuierlich sein. Dies kann geschehen, falls die Klinge 20 auf eine von zwei Arten geneigt wird: erstens, die wellenförmige Eingreiffläche kann nur aus im Wesentlichen colinearen, länglichen Bereichen 46 oder möglicherweise aus einer Kombination von im Wesentlichen colinearen, länglichen Bereichen 46 und den oberen Bereichen der halbmondförmigen Streifen 36 bestehen, falls die Klinge 20 von dem Yankee-Trockner 30 weg geneigt wird, oder zweitens die wellenförmige Eingreiffläche kann aus den unteren Bereichen der halbmondförmigen Streifen 36 bestehen, falls die Klinge 20 mit Bezug auf den Yankee-Trockner 30 nach innen geneigt ist. Beide dieser Konfigurationen laufen stabil und sind tatsächlich während längerer Zeiträume zufriedenstellend gelaufen.
Mehrere Winkel müssen definiert werden, um die Geometrie der Schneidkante der wellenförmigen Klinge der vorliegenden Erfindung zu beschreiben. Für diesen Zweck ziehen wir es vor, die folgenden Begriffe zu verwenden:
Krepponierungswinkel "α" - der Winkel zwischen der Schränkungsfläche 14 der Klinge 20 und der Tangentialebene an dem Yankee-Trockner 30 an dem Kreuzungspunkt zwischen der wellenförmigen Schneidkante 23 und dem Yankee- Trockner 30;
Axialer Schränkungswinkel "β" - der Winkel zwischen der Achse des Yankee- Trockners 30 und der wellenförmigen Schneidkante 23, die selbstverständlich der Bogen ist, der durch den Kreuzungspunkt der Fläche des Yankee-Trockners 30 mit der eingekerbten Schränkungsfläche 34 der Klinge 20 gebildet ist;
Reliefwinkel "γ" - der Winkel zwischen der Relieffläche 16 der Klinge 20 und der Tangentialebene an dem Yankee-Trockner 30 an dem Kreuzungspunkt zwischen dem Yankee-Trockner 30 und der wellenförmigen Schnittkante 23, wobei der Reliefwinkel, der entlang der flachen Bereiche der vorliegenden Klinge gemessen wird, gleich demjenigen ist, der allgemein "Klingenwinkel" oder "Halterwinkel" genannt wird;
Seitenschränkungswinkel "φ", in Fig. 5 gezeigt - der Winkel zwischen der Linie 40 und der Normalen zu dem Yankee-Trockner 30 in der Ebene, die durch die Normale zu dem Yankee-Trockner an Kontaktpunkten mit der Schneidkante der Klinge (Linie 23, Fig. 2 und 4) und der Achse des Yankee-Trockners gebildet ist. Der Yankee-Trockner 30 ist in Fig. 8 gezeigt.
Offensichtlich variiert der Wert jedes dieser Winkel in Abhängigkeit von der genauen Lage entlang der Schneidkante, an der er zu bestimmen ist. Wir nehmen an, dass die bemerkenswerten Ergebnisse, die mit den wellenförmigen Klingen der vorliegenden Erfindung erzielt werden, auf diese Abänderungen dieser Winkel entlang der Schneidkante zurückzuführen sind. Dementsprechend ist es in vielen Fällen angemessen, die Stelle, an der jeder dieser Winkel bestimmt wird, mit einem tiefgestellten Index zu bezeichnen, der an dem Grundsymbol für den betreffenden Winkel angebracht ist. Wir ziehen es vor, die tiefgestellten Indices "f", "c" und "m" zu verwenden, um Winkel anzugeben, die an den geradlinigen, länglichen Bereichen, an den halbmondförmigen Bereichen bzw. den Minima der Schneidkante gemessen wurden. Dementsprechend ist "γf", der Reliefwinkel, der entlang der flachen Bereiche der vorliegenden Klinge gemessen wird, gleich dem, was allgemein als "Klingenwinkel" oder "Halterwinkel" bezeichnet wird.
Beispielsweise ist, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, der örtliche Krepponierungswinkel "α" an jeder Stelle entlang der wellenförmigen Schneidkante 23 als der Winkel zwischen der Schränkungsfläche 14 der Klinge 20 und der Tangentialebene an dem Yankee-Trockner 30 definiert. Dementsprechend ist festzustellen, dass, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, "αf", der örtliche Krepponierungswinkel benachbart den im Wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereichen 46 üblicherweise größer als "αc" ist, der örtliche Krepponierungswinkel benachbart den fast plana ren, halbmondförmigen Streifen 36. Des weiteren ist festzustellen, dass der örtliche Krepponierungswinkel "αc" entlang der Länge der fast planaren, halbmondförmigen Streifen 36 von höheren Werten, benachbart jedem geradlinigen, länglichen Bereich 46, zu niedrigeren Werten "αm", benachbart dem tiefsten Bereich jeder Feinzackung 26 variiert. Der Winkel "αC' sollte, obgleich er in Fig. 7 nicht spezifisch bezeichnet ist, als der Krepponierungswinkel verstanden werden, der an irgendeinem Punkt an der eingekerbten, wellenförmigen Schränkungsfläche 34 (in Fig. 5 gezeigt) gemessen wird. Als solcher hat er einen Wert zwischen "αf' und "αm". Bei bevorzugten Klingen der vorliegenden Erfindung kann die Schränkungsfläche im Allgemeinen geneigt sein, wobei sie einen eingeschlossenen Winkel zwischen 30º und 90º mit Bezug auf die Relieffläche bildet, während "αf' im Bereich von etwa 30º bis etwa 135º, vorzugsweise zwischen etwa 60º und etwa 135º und weiter bevorzugt zwischen etwa 75º und etwa 125º und am meisten bevorzugt zwischen etwa 85º und 115º liegt, während "αm" vorzugsweise im Bereich von etwa 15º bis etwa 135º und weiter bevorzugt von etwa 25º bis etwa 115º liegt.
In gleicher Weise, wie in Fig. 4 gezeigt, ist der örtliche axiale Schränkungswinkel "β" an jeder Stelle entlang der wellenförmigen Schneidkante 23 als der Winkel zwischen der Achse des Yankee-Trockners 30 und der Kurve, die durch den Kreuzungspunkt der Fläche des Yankee-Trockners 30 mit der eingekerbten Schränkungsfläche 34 der Klinge 20 gebildet ist, definiert, die sonst als wellenförmige Schneidkante 23 bekannt ist. Dementsprechend ist festzustellen, dass der örtliche axiale Schränkungswinkel entlang den im Wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereichen 46, "βf', im Wesentlichen 0º ist, während der örtliche axiale Schränkungswinkel entlang der fast planaren, halbmondförmigen Streifen 36, "βc", entlang der Länge jeder Feinzackung 26 von positiv zu negativ variiert. Es kann des weiteren festgestellt werden, dass der absolute Wert des örtlichen axialen Schränkungswinkels "βc" von relativ hohen Werten, benachbart jedes geradlinigen, länglichen Bereichs 46, bis zu viel niedrigeren Werten, etwa 0º, in den tiefsten Bereichen jeder Feinzackung 26 schwankt. Bei bevorzugten Klingen der vorliegenden Erfindung liegt "βc" als absoluter Wert im Bereich von etwa 15º bis etwa 75º, weiter bevorzugt von etwa 20º bis etwa 60º und am meisten bevorzugt von etwa 25º bis etwa 45º.
Wie vorstehend erörtert und am besten in Fig. 2A und 2B gezeigt, schneidet bei den bevorzugten Klingen der vorliegenden Erfindung jeder fast planare halb mondförmige Streifen 36 eine vorstehende Relieffläche 39 jedes ausgesparten Fußes 32, der aus der Relieffläche 16 des Körpers 22 der Klinge 20 hervorsteht. Während wir das Verfahren der vorliegenden Erfindung mit Klingen 20 ohne einen ausgesparten Fuß 32 durchführen konnten, haben wir gefunden, dass das Vorhandensein einer beträchtlichen Aussparung des Fußes 32 das Verfahren sehr viel weniger unzuverlässig und viel toleranter macht. Wir haben gefunden, dass das Verfahren bei sehr leichten oder schwachen Blättern oft nicht leicht ohne den Fuß läuft. Fig. 6A, 6B und 6C zeigen die Klinge 20 mit und ohne Fuß 32. Normalerweise bevorzugen wir, dass die Höhe "τ" jedes ausgesparten Fußes 32 mindestens etwa 0,013 cm (0,005") zu Beginn des Arbeitsgangs beträgt. Es scheint, dass das stabilste Krepponieren zumindest während der Zeit fortschreitet, während der der ausgesparte Fuß 32 die Höhe "τ" von mindestens etwa 0,005 cm (0,002") aufweist und dass, wenn der ausgesparte Fuß 32 vollständig abgetragen ist, die Bahn 48 (in Fig. 52 gezeigt) sehr viel anfälliger für Zerreißen und Perforationen wird.
Wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, wird der örtliche Reliefwinkel "γ" an jeder Stelle entlang der wellenförmigen Schneidkante 23 als der Winkel zwischen der Relieffläche 16 der Klinge 20 und der Tangentialebene an dem Yankee-Trockner 30 definiert. Dementsprechend ist ersichtlich, dass "γf', der örtliche Reliefwinkel, der seinen Scheitel an der Fläche 23 hat, größer oder gleich "γc", dem örtlichen Reliefwinkel, benachbart der fast planaren, halbmondförmigen Streifen 36, ist. Des weiteren ist ersichtlich, dass der örtliche Reliefwinkel "γc" von relativ hohen Werten, benachbart jedem geradlinigen, länglichen Bereich 46, zu niedrigeren Werten nahe 0º in den tiefsten Bereichen jeder Feinzackung 26 variiert. Bei bevorzugten Klingen der vorliegenden Erfindung liegt "γf" im Bereich von etwa 5º bis etwa 60º, bevorzugt von etwa 10º bis etwa 45º und weiter bevorzugt von etwa 15º bis etwa 30º, wobei diese Werte im Wesentlichen gleich denjenigen sind, die beim herkömmlichen Krepponieren allgemein als "Klingenwinkel" oder "Halterwinkel" verwendet werden, während "γc" kleiner als oder gleich γf. vorzugsweise kleiner als 10º und weiter bevorzugt etwa 0º ist, wenn er genau an der wellenförmigen Schneidkante 23 gemessen wird. Jedoch sollte beachtet werden, dass, obgleich der Reliefwinkel "γc" sehr klein ist, wenn er genau an der wellenförmigen Schneidkante 23 gemessen wird, die Relieffläche 16, die ziemlich hoch ausgespart ist, nur wenig von der wellenförmigen Schneidkante 23 beabstandet ist.
In den meisten Fällen liegt der vorstehend definierte Seitenschränkungswinkel "φ" zwischen 0º und 45º und wird durch eine andere Fläche einer spiegelbildlichen Konfiguration "ausgeglichen", die eine weitere gegenüberliegende, eingekerbte Schränkungsfläche 34 bildet, da wir normalerweise bevorzugen, dass die Symmetrieachse der Feinzackung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Relieffläche 16 der Klinge 20 ist, wie dies in Fig. 5F gezeigt ist. Wir haben jedoch wünschenswerte Ergebnisse erzielt, wenn die Feinzackungen nicht "ausgeglichen" sind, sondern, wie in Fig. 50 angegeben, "abgeschrägt" sind.
Unsere neue wellenförmige Krepponierungsklinge 20 umfasst eine längliche, relativ steife, dünne Platte, wobei die Länge der Platte wesentlich größer ist als die Breite der Platte und die Breite der Platte wesentlich größer ist als deren Dicke, wobei die Platte aufweist: eine wellenförmige Eingreiffläche, die darin entlang der Länge eines länglichen Rands derselben ausgebildet ist, wobei die wellenförmige Eingreiffläche daran angepasst werden kann, in die Oberfläche eines Yankee- Trocknungszylinders einzugreifen, wobei die wellenförmige Eingreiffläche eine Mehrzahl von beabstandeten, fast planaren, halbmondförmigen Streifen von einer Breite "δ", einer Tiefe "λ" und einer Spannweite "α" bildet, die mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereichen einer Breite "&epsi;" und einer Länge "l" durchsetzt und mittels dieser verbunden ist, wobei die anfängliche Breite "&epsi;" der im Wesentlichen geradlinigen, länglichen Bereiche wesentlich kleiner ist als die anfängliche Breite "δ" der fast planaren, halbmondförmigen Streifen der feingezackten Eingreiffläche.
Bei der wellenförmigen Krepponierungsklinge beträgt der Krepponierungswinkel, der durch den Bereich jeder eingekerbten Schränkungsfläche gebildet ist, die zwischen den im Wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereichen durchsetzt ist, zwischen etwa 30º und 135º, wobei der absolute Wert des Seitenschränkungswinkels "φ" zwischen etwa 0º und 45º beträgt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die wellenförmige Krepponierungsklinge eine längliche, relativ steife, dünne Platte, wobei die Länge der Plane wesentlich größer ist als die Breite der Platte und typischerweise mehr als 0,254 cm (0,100 inch) lang ist und die Breite der Platte wesentlich größer ist als deren Dicke, wobei die Platte aufweist: eine feingezackte Eingreiffläche, die darin entlang der Länge eines länglichen Rands derselben ausgebildet ist, wobei die feingezackte Eingreiffläche daran angepasst werden kann, in die Oberfläche eines Yankee-Trocknungszylinders einzugreifen, wobei die feingezackte Eingreiffläche eine Mehrzahl von beabstandeten, fast planaren, halbmondförmigen Streifen von einer Breite "δ", einer Tiefe "λ" und einer Spannweite "σ" bildet, die mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereichen einer Breite "&epsi;" und einer Länge "l" durchsetzt und mittels diesen verbunden ist, wobei die anfängliche Breite "&epsi;" der im Wesentlichen geradlinigen, länglichen Bereiche wesentlich kleiner ist als die anfängliche Breite "δ" der fast planaren, halbmondförmigen Streifen der feingezackten Eingreiffläche ist, wobei eine Schränkungsfläche, die an die feingezackte Eingreiffläche benachbart ausgebildet ist, sich über die Dicke der Platte erstreckt. Eine Relieffläche, die darauf ausgebildet ist und die an die feingezackte Eingreiffläche angrenzt, weist die Länge "l" jeder der Mehrzahl von im Wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereiche etwa 0,0051 cm (0,0020") bis 0,218 cm (0,084") beträgt, die Spannweite "σ" jedes der Mehrzahl von fast planaren, halbmondförmigen Streifen etwa 0,03 cm (0,01") bis 0,241 cm (0,095") beträgt und die Tiefe "λ" jedes der Mehrzahl von fast planaren, halbmondförmigen Streifen etwa 0,20 cm (0,008") bis 0,13 cm (0,05") beträgt, auf.
In vorteilhafter Weise steht benachbart von jedem ausgesparten, fast planaren, halbmondförmigen Streifen ein Fuß mit einer Höhe von mindestens etwa 0,003 cm (0,001 inch) von der Reliefoberfläche vor, wobei der Reliefwinkel der ausgesparten, fast planaren, halbmondförmigen Streifen größer ist als der Reliefwinkel der im Wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereiche.
Die Vorteile der Verwendung des Verfahrens mit der wellenförmigen Krepponierungsklinge gelten auch für Nasskrepponierungs- und Durchgangsluft-Trocknungs-(TAD)-Verfahren sowie die herkömmliche Nasskrepponierungstechnologie. Das Trockenkrepponierungsverfahren ist in Fig. 15 gezeigt. Bei dem Verfahren, wird ein Tissue-Papierblatt 71 von dem Yankee-Trockner 30 unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge 73 krepponiert. Der Feuchtigkeitsgehalt des Blatts liegt, wenn es die wellenförmige Krepponierungsklinge 73 kontaktiert, üblicherweise im Bereich von 2 bis 8 Prozent. Wahlweise kann das krepponierte Blatt kalandriert werden, indem es zwischen Kalanderwalzen 76a und 76b hindurchgeführt wird, die dem Blatt eine Weichheit verleihen, während sie seine Dicke verringern. Nach dem Kalandrieren wird das Blatt auf die Rolle 75 aufgewickelt.
Das Nasskrepponierungsverfahren ist in Fig. 16 gezeigt. Bei dem Verfahren wird ein Tissue-Papierblatt 71 von dem Yankee-Trockner 30 unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge 73 krepponiert. Der Feuchtigkeitsgehalt des Blatts, das die wellenförmige Krepponierungsklinge 73 kontaktiert, liegt üblicherweise im Bereich von 15 bis 50 Prozent. Nach dem Krepponierungsvorgang wird das Trocknungsverfahren durch die Verwendung von einem oder mehreren wasserdampfbeheizten Zylindertrocknern 74a-74f vollendet. Diese Trockner werden verwendet, um den Feuchtigkeitsgehalt auf das gewünschte, endgültige Niveau, üblicherweise 2 bis 8 Prozent herabzusetzen. Das vollständig getrocknete Blatt wird dann auf die Rolle 75 gewickelt.
Das TAD-Verfahren ist in Fig. 17 gezeigt. Bei dem Verfahren wird das nasse Blatt 71, das auf einem Formungsgewebe 61 ausgebildet wurde, zu dem Durchgangsluft-Trocknungsgewebe 62 üblicherweise mit Hilfe einer Vakuumeinrichtung 63 transferiert. Das TAD-Gewebe 62 ist üblicherweise ein grob gewebtes Gewebe, das einen relativ freien Durchtritt von Luft durch sowohl das Gewebe 62 als auch die naszierende Bahn 71 gestattet. Während sich das Blatt 71 auf dem Gewebe 62 befindet, wird es getrocknet, indem Heißluft durch das Blatt 71 unter Verwendung des Durchgangsluft-Trockners 64 geblasen wird. Dieser Vorgang verringert die Feuchtigkeit des Blatts auf einen Wert, der üblicherweise zwischen 10 und 65 Prozent liegt. Das teilweise getrocknete Blatt 71 wird dann auf den Yankee-Trockner 30 transferiert, wo es auf seinen endgültigen, gewünschten Feuchtigkeitsgehalt getrocknet und anschließend von dem Yankee-Trockner herunterkrepponiert wird.
Unser Verfahren umfasst auch ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines doppelt oder erneut krepponierten Blatts. Bei unserem Verfahren wird die einmal krepponierte Cellulosebahn an die Oberfläche eines Yankee-Trockners anhaften gelassen. Die Feuchtigkeit wird in der Cellulosebahn verringert, während sie in Kontakt mit dem Yankee-Trockner ist, und die Bahn wird von dem Yankee- Trockner erneut herunterkrepponiert. Das erneute Krepponierungsverfahren ist in Fig. 55 gezeigt. Bei diesem Verfahren wird ein Klebemittel auf entweder eine im wesentlichen getrocknete, krepponierte Bahn 71, den Yankee-Trockner/Krepponierungstrockner 30 oder beide aufgebracht. Das Klebemittel kann auf irgendeine Weise einer Vielzahl von Weisen aufgebracht werden, beispielsweise unter Verwendung einer gemusterten Applikatorrolle 81 wie gezeigt, einer Klebemittelsprüheinrichtung 83 oder unter Verwendung verschiedener Kombinationen von Applikatoren, wie sie den Fachleuten bekannt sind. Die Feuchtigkeit von dem Klebemittel und möglicherweise etwas Restfeuchtigkeit in dem Blatt werden unter Verwendung des Yankee-/Krepponierungstrockners 30 entfernt. Das Blatt wird dann unter Verwendung der Krepponierungsklinge 73 von dem Yankee- /Krepponierungstrockner 30 herunterkrepponiert, wahlweise unter Verwendung von Kalanderwalzen 76a und 76b kalandriert und auf eine Rolle 75 gewickelt. Vorteilhafterweise umfasst unser Verfahren das Vorsehen eines wellenförmigen Krepponierungselements, das angeordnet ist, um die einmal krepponierte Cellulosebahn von dem Yankee-/Krepponierungstrockner herunterzukrepponieren, wobei das wellenförmige Krepponierungselement umfasst: eine längliche Klinge, die daran angepasst werden kann, gegen die Breite des Yankee-/Krepponierungstrockners einzugreifen und die Breite desselben zu überspannen, wobei die Klinge aufweist: eine Schränkungsfläche, die darauf ausgebildet ist und die sich im Allgemeinen von dem Yankee-Trockner nach außen erstreckt, wenn die Klinge gegen den Yankee-/Krepponierungstrockner eingreift und die sich im Wesentlichen über die Breite des Yankee-Krepponierungstrockners erstreckt, eine Relieffläche, die darauf im Allgemeinen benachbart dem Bereich des Yankee-/Krepponierungstrockners ausgebildet ist, von dem die getrocknete Cellulosebahn krepponiert oder erneut krepponiert wird, wenn die Klinge gegen den Yankee-/Krepponierungstrockner eingreift, und die sich im Wesentlichen über die Breite des Yankee-/Krepponierungstrockners erstreckt, wobei der Kreuzungspunkt zwischen der Schränkungsfläche und der Relieffläche eine feingezackte Eingreiffläche bildet, die entlang der Länge eines länglichen Rands derselben ausgebildet ist, wobei die feingezackte Eingreiffläche daran angepasst werden kann, gegen die Oberfläche des Yankee-/Krepponierungstrocknungszylinders in einem Flächen-zu-Flächen- Kontakt einzugreifen, wobei die feingezackte Eingreiffläche eine Mehrzahl von beabstandeten, ausgesparten, fast planaren, halbmondförmigen Streifen von einer Breite "δ", einer Tiefe "λ" und einer Spannweite "σ" bildet, die mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereichen einer Breite "&epsi;" und einer Länge "l" durchsetzt und mit dieser verbunden ist, wobei die anfängliche Breite "&epsi;" der im wesentlichen geradlinigen, länglichen Bereiche wesentlich kleiner ist als die anfängliche Breite "δ" der fast planaren, halbmondförmigen Streifen der feingezackten Eingreiffläche, wobei die Relieffläche derart ausgestaltet ist, dass sie einen sehr ausgesparten Fuß bildet, der an jeden fast planaren, halbmondförmigen Streifen der feingezackten Eingreiffläche angrenzt, wobei die Länge "l" jeder der Mehrzahl der im wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereiche zwischen etwa 0,005 cm (0,002 inch) bis etwa 0,213 cm (0,084 inch) beträgt und die Spannweite "c" jeder der Mehrzahl der im Wesentlichen fast planaren, halbmondförmigen Streifen etwa 0,03 cm (0,01 inch) und 0,241 cm (0,095 inch) beträgt, die Tiefe "λ" jeder der Mehrzahl der im wesentlichen fast planaren, halbmondförmigen Streifen etwa 0,0208 em (0,0080 inch) bis 0,1270 cm (0,0500 inch) beträgt und die Krepponierungsgeometrie derart gesteuert wird, dass: a) die sich ergebende, erneut krepponierte Bahn etwa 10 bis etwa 150 Kreppbanden pro 2,54 cm (1 inch) aufweist, wobei sich die Kreppbanden quer zu der Quermaschinenrichtung erstrecken und (b) das Blatt Wellungen aufweist, die sich in Längsrichtung in der Maschinenrichtung erstrecken, wobei die Anzahl der sich in Längsrichtung erstreckenden Wellungen pro 2,54 cm (1 inch) etwa 10 bis etwa 50 beträgt.
Unsere Erfindung umfasst auch ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer krepponierten Tissue-Papierbahn, einschließlich der Schritte: Ausbilden einer latenten Cellulosebahn auf einer löchrigen Fläche; Anhaftenlassen der naszierenden Cellulosebahn an der Oberfläche eines Yankee-Trockners, Trocknen der naszierenden Cellulosebahn während sie sich in Kontakt mit dem Yankee-Trockner befindet, um eine getrocknete Cellulosebahn zu bilden; und Krepponieren der getrockneten Cellulosebahn vom Yankee-Trockner, wobei die Verbesserung umfasst: zum Krepponieren der getrockneten Cellulosebahn Vorsehen einer wellenförmigen Krepponierungsklinge mit einer wellenförmigen Schneidkante, die angeordnet ist, um die getrocknete Cellulosebahn von dem Yankee-Trockner zu krepponieren; Steuern der Krepponierungsgeometrie und der Haftung zwischen dem Yankee-Trockner und der latenten Cellulosebahn während des Trocknens derart, dass das sich ergebende Tissue-Papier etwa 3,9 bis etwa 59 Kreppbanden pro cm (10 bis etwa 150 Kreppbanden pro inch) aufweist, wobei sich die Kreppbanden quer zur Quermaschinenrichtung erstrecken, die Geometrie der wellenförmigen Krepponierungsklinge derart ist, dass die gebildete Bahn Wellungen aufweist, die sich längs in der Maschinenrichtung erstrecken, wobei die Anzahl der sich in Längsrichtung erstreckenden Wellungen etwa 10 bis etwa 50 pro 2,54 cm (1 inch) beträgt.
Unsere Erfindung betrifft insbesondere eine krepponierte oder erneut krepponierte Bahn, wie in Fig. 52 gezeigt, die eine biaxial gewellte, faserartige Cellulosebahn 48 umfasst, die von einem in Fig. 8 gezeigten Yankee-Trockner 30 krepponiert wurde, gekennzeichnet durch ein Netz von sich kreuzenden Kreppbanden 52 und Wellungen, die Rippen 50 an der Luftseite davon bilden, wobei sich die Krepp banden 52 quer zur Quermaschinenrichtung erstrecken, wobei sich die Rippen 50 längs in der Maschinenrichtung erstrecken, wobei die Bahn 48 Rillen 54 zwischen den Rippen 50 an der Luftseite sowie Kämme 56 aufweist, die an der Yankee- Trocknerseite der Bahn gegenüberliegend den Rillen 54 angeordnet sind und Furchen 58, die zwischen den Kämmen 56 und gegenüberliegend den Rippen 50 angeordnet sind, wobei die Raumfrequenz der sich quer erstreckenden Kreppbanden 52 etwa 10 bis etwa 150 Kreppbanden pro 2,54 cm (1 inch) beträgt und die Raumfrequenz der sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen 50 etwa 10 bis etwa 50 Rippen pro 1,54 cm (1 inch) beträgt. Es ist zu beachten, dass starkes Kalandrieren des erfindungsgemäß hergestellten Blatts die Höhe der Rippen 50 signifikant verringern kann, wodurch es schwierig ist, sie mit dem bloßen Auge zu erkennen, ohne die günstigen Wirkungen der Erfindung zu verlieren.
Die Krepponierungsfrequenzzählung für ein krepponiertes Rohblatt oder Produkt wird mit Hilfe eines Mikroskops gemessen. Es wurde gefunden, dass das Leica Stereozoom® 4 Mikroskop für dieses Verfahren besonders geeignet ist. Die Blattprobe wird auf den Mikroskop-Objektträger mit der Yankee-Trocknerseite nach oben und der Querrichtung des Blatts senkrecht im Gesichtsfeld gelegt. Das Legen der Probe auf einen schwarzen Hintergrund verbessert das Krepponierungsauflösungsvermögen. Während der Beschaffung und Anbringung der Probe sollte Sorge dafür getragen werden, dass die Probe nicht gestreckt wird. Unter Verwendung einer Gesamtvergrößerung von dem 18- bis 20-fachen wird das Mikroskop dann auf das Blatt fokussiert. Eine Beleuchtungsquelle wird entweder an der rechten oder linken Seite des Mikroskop-Objektträgers angeordnet, wobei die Stellung der Lichtquelle so eingestellt wird, dass Licht daraus auf die Probe unter einem Winkel von etwa 45 Grad auftrifft. Es wurde gefunden, dass Leica- oder Nicholas-Lichtquellen geeignete Lichtquellen sind. Nachdem die Probe angebracht und beleuchtet worden ist, werden die Kreppbanden gezählt, indem eine Skala waagerecht in das Gesichtsfeld verbracht wird und die Kreppbanden gezählt werden, die die Skala über eine Entfernung von einem halben Zentimeter berühren. Dieses Verfahren wird mindestens zweimal unter Verwendung verschiedener Bereiche der Probe wiederholt. Die bei den Zählungen erhaltenen Werte werden dann gemittelt und mit dem geeigneten Umwandlungsfaktor multipliziert, um die Kreppfrequenz in der gewünschten Einheitslänge zu erhalten.
Es ist festzustellen, dass die Dicke des Bereichs der Bahn 48 zwischen sich längs erstreckenden Kämmen 56 und Rillen 54 im Durchschnitt typischerweise etwa 5% größer ist als die Dicke der Bereiche der Bahn 48 zwischen Rippen 50 und Furchen 58. Geeigneterweise sind die Bereiche der Bahn 48 benachbart den sich längs erstreckenden Rippen 50 (an der Luftseite) etwa 1% bis etwa 7% dünner als die Dicke des Bereichs der Bahn 48 benachbart den Rillen 54 wie an der Luftseite der Bahn 48 gebildet.
Die Höhe der Rippen 50 korreliert mit der Tiefe der Feinzackungen 26, die an der wellenförmigen Krepponierungsklinge 20 ausgebildet sind. Bei einer Feinzackungstiefe von etwa 0,025 cm (0,010 inch) beträgt die Rippenhöhe üblicherweise etwa 0,0018 cm bis etwa 0,008 cm (etwa 0,0007 bis etwa 0,003 inch) für Blätter mit einem Flächengewicht von 6 bis 9 kg (14 bis 19 lbs.) pro Ries. Bei der doppelten Tiefe erhöht sich die Rippenhöhe auf 0,013 bis 0,020 cm (0,005 bis 0,008 inch). Bei einer Feinzackungstiefe von etwa 0,076 cm (0,030 inch) beträgt die Rippenhöhe etwa 0,025 bis 0,033 cm (0,010 bis 0,013 inch). Bei einer höheren Wellungstiefe erhöht sich die Höhe der Rippen 50 möglicherweise nicht und könnte tatsächlich verringert werden. Die Höhe der Rippen 50 hängt auch vom Flächengewicht des Blatts und der Festigkeit des Blatts ab.
In vorteilhafter Weise ist die durchschnittliche Dicke des Bereichs der Bahn 48, der an die Kämme 56 angrenzt, beträchtlich größer als die Dicke der Bereiche der Bahn 48, die an Furchen 58 angrenzen; so kann die Dichte des Bereichs der Bahn 48 benachbart den Kämmen 56 geringer sein als die Dichte des Bereichs der Bahn 48, der an Furchen 58 angrenzt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erzeugt eine Bahn mit einer spezifischen Dicke von etwa 0,00683 bis etwa 0,01560 mm/Blatt/g/m² (etwa 3,5 bis etwa 8 Mil pro 8 Blatt pro 1b. Flächengewicht). Das übliche Flächengewicht der Bahn 48 beträgt etwa 11 bis 57 g/m² (7 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries).
Wenn die Bahn 48 kalandriert wird, beträgt die spezifische Dicke der Bahn 48 geeigneterweise etwa 0,00390 bis etwa 0,01170 mm/Blatt/g/m² (etwa 2,0 bis etwa 6,0 Mil pro 8 Blatt pro lb. Flächengewicht), und das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 11 bis 57 g/m² (7 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries).
Fig. 11A zeigt die Oberfläche eines Tissue-Papierblatts, das unter Verwendung einer herkömmlichen Krepponierungsklinge (0º Abschrägung) krepponiert wurde. Fig. 11B zeigt die Oberfläche eines Tissue-Papier-Rohblatts, das unter Verwendung einer Klinge wie derjenigen, die in Fuerst US-A-3,507,745 beschrieben ist, kreponniert wurde. Die Oberfläche eines Rohblatts, das unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung krepponiert wurde, ist in Fig. 11C gezeigt. Für alle drei Tissue-Papierblätter entspricht die Längsabmessung der Mikrofotografie der Querrichtung des Rohblatts. Wie aus der Mikrofotografie in Fig. 11A ersichtlich ist, weist die Blattoberfläche Kreppbanden auf, die sich in der Querrichtung des Blatts erstrecken. Fig. 11B zeigt eine Mikrofotografie eines Blatts, das unter Verwendung einer Krepponierungsklinge hergestellt wurde, die so nahe wie möglich gemäß den Lehren von Fuerst konstruiert wurde. Dieses Blatt wie das Kontrollblatt weisen Krepprippen auf, die sich nur in der Querrichtung erstrecken. Eine genaue Prüfung der Fig. 11B zeigt relative breite, alternierende Streifen (0,79 cm (0,3125") mit groberem und feinerem Krepp, die sich in der Maschinenrichtung des Rohblatts erstrecken und den geschärften, abgeflachten Kanten der Klinge entsprechen. Fig. 11 C ist eine Mikrofotografie eines Blatts der vorliegenden Erfindung, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge 20 hergestellt wurde. Fig. 11 C zeigt die biaxial gewellte Beschaffenheit dieses Produkts, das ein Netz von sich kreuzenden Kreppbanden und Wellungen umfasst, wobei sich die Kreppbanden quer in der Querrichtung des Blatts erstrecken und sich längs erstreckende Kämme kreuzen, die "Kugelzweiecke" in der Maschinenrichtung umfassen.
Bei bevorzugten Bahnen ist die Dichte der den Kämmen 56 benachbarten Bereiche der Bahn, geringer als die Dichte der den Furchen 58 benachbarten Bereiche der Dahn; die Bahn ist kalandriert; die spezifische Dicke der Bahn beträgt etwa 0,00390 bis etwa 0,00878 mm/Blatt/g/m² (2,0 bis etwa 4, 5 Mil pro 8 Blatt pro lb. des Flächengewichts) und das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 11 bis 23 g/m² (7 bis etwa 14 lbs./3000 sq.ft. Ries). Bei der kalandrierten Bahn ist der Dichteunterschied zwischen den Bereichen, die an Kämme angrenzen, und den Bereichen, die an Furchen angrenzen, verringert.
Fig. 12 zeigt (in 50-facher Vergrößerung) Mikrofotografien der Kanten der drei Rohblätter, die sich in die Maschinenrichtung erstrecken. Fig. 12A und 12B vergleichen Kontroll- und Fuerst-Produkte, die ähnliche, relativ flache Profile haben. Im Gegensatz hierzu zeigt Fig. 12C ein Blatt, das unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurde und Wellungen aufweist, die sich in der Maschinenrichtung erstrecken.
Fig. 13 zeigt mikrofotografische Ansichten (in 50-facher Vergrößerung) der Kanten der Rohblätter, die sich in der Querrichtung der Blätter erstrecken. Diese Figuren gestatten es, dass Vergleiche der Krepponierungsfrequenz der Blätter durchgeführt werden. Fig. 13A zeigt das Blatt, das unter Verwendung der Kontrollkrepponierungsklinge krepponiert wurde. Fig. 13B und 13C zeigen das Krepponierungsmuster für das unter Verwendung der Fuerst-Klinge hergestellte Blatt. Fig. 13B zeigt einen Abschnitt des Blatts, das an einem der geschärften Abschnitte der Klinge krepponiert wurde, während Fig. 13C einen Abschnitt zeigt, der an einem abgeflachten Abschnitt der Klinge hergestellt wurde. Es ist ersichtlich, dass die Krepponierung, die aus dem geschärften Bereich der Fuerst- Klinge kommt, im Allgemeinen Krepponierungen aufweist, die eine längere Wellenlänge im Vergleich zu denjenigen aufweisen, die den Bereichen des Blatts entsprechen, das unter Verwendung des flacheren Bereichs der Klinge krepponiert wurde, die eine Krepponierungsfrequenz aufweist, die derjenigen der Kontrolle ähnlicher ist. Die Krepponierungsfrequenz des mittels der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellten Blatts weist ein Kreppaussehen auf, das demjenigen der Kontrolle ähnlich ist, was zeigt, dass die Verwendung dieser Art von wellenförmiger Krepponierungsklinge die Gesamtkrepponierungsfrequenz des Blatts nicht wesentlich ändert.
Unser Verfahren erzeugt neues, einlagiges und mehrlagiges Tissue-Papier, Handtücher, Servietten und Gesichtstücher, die die charakteristische biaxial gewellte Geometrie aufweisen, die für die Bahn beschrieben ist. Bestimmte physikalische Eigenschaften sind jedoch unterschiedlich. Die nachfolgende Tabelle A zeigt die Eigenschaften der verschiedenen Papierprodukte, die mit Hilfe des Verfahrens mit der neuen wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden. Es wird festgestellt, dass für mehrlagiges Tissue-Papier die Dicke auf 8 mehrlagigen Blättern basiert (8 · die Anzahl der Lagen in jedem mehrlagigem Blatt = Gesamtlagen). Beispielsweise ist die Dicke von zweilagigem Tissue-Papier auf der Grundlage von 8 zweilagigen Blättern insgesamt 16 Lagen. Dies gilt auch für die mehrlagigen Papierhandtuchprodukte. Bei dem Nasskrepponierungsverfahren wird die naszierende Bahn einer Gesamtverdichtung unterzogen, während der Prozentsatz an Feststoffen weniger als 50 Gew.-% beträgt. Tabelle A Physikalische Eigenschaften von einlagigem und mehrlagigem Tissue-Papier und einlagigen und mehrlagigenen Handtüchern
Das Tissue-Papier gemäß der vorliegenden Erfindung hat angenehme taktile Eigenschaften, die manchmal auch Weichheit oder Textur genannt werden. In Tabelle A sind der Zugfestigkeitsmodul und die Reibungsabweichung als Anzeichen für die wahrgenommene Weichheit dargestellt, da Weichheit keine direkt messbare, eindeutige Größe, sondern eher etwas Subjektives ist.
Bates hat berichtet, dass die beiden wichtigsten Komponenten für das Vorhersagen von wahrgenommener Weichheit die Rauhigkeit und der Modul sind, der hier als Steifigkeitsmodul bezeichnet wird. Siehe J. D. Bates "Softness Index: Fact or Mirage?", TAPPI, Band 48, Nr. 4, Seiten 63A-64A, 1965. Siehe auch H. Hollmark "Evaluation of Tissue Paper Softness", TAPPI, Band 66, Nr. 2, Seiten 97- 99, Februar 1983, die die Zugfestigkeitssteifigkeit und das Oberflächenprofil zu der wahrgenommenen Weichheit in Beziehung setzen.
Alternativ kann die Oberflächentextur durch Messen der mittleren geometrischen Abweichung (MMD) des Reibungskoeffizienten unter Verwendung eines Kawabata KES-SE Reibungstestgeräts, das mit einer Fingerprint-Fühlvorrichtung unter Verwendung eines niedrigen Empfindlichkeitsbereichs, einem 25 g wiegenden Taststiftgewicht und Teilen der Instrumentenanzeige durch 20, um die mittlere Abweichung vom Reibungskoeffizienten zu erhalten, bewertet werden. Die mittlere geometrische Abweichung des Reibungskoeffizienten ist dann selbstverständlich die Quadratwurzel des Produkts der MMD in der Maschinenrichtung und der Querrichtung.
Die hier angegebenen Zugfestigkeiten wurden auf einem Instron Modell 4000: Series IX unter Verwendung geschnittener Proben mit einer Breite von 7,62 cm (3 inch) bestimmt, wobei die Länge der Proben normalerweise 15 cm (6 inch) beträgt, bei Produkten mit einer Blattgröße von weniger als 15 cm (6 inch) liegt die Probenlänge dann zwischen dem Perforationsabstand im Fall der Maschinenrichtung und der Rollenbreite im Fall der Querrichtung. Der Test wird durchgeführt unter Verwendung einer 0,908 kg (2 lbs.) Lastzelle mit leichtgewichtigen Griffen, die auf die gesamte Breite der Probe zur Einwirkung gebracht werden, und Aufzeichnen der Maximallast. Die Ergebnisse sind in Gramm/7,62 cm (3 inch) Streifen angegeben.
Der Zugfestigkeitsmodul, der in Gramm pro 2,54 cm (inch) pro Prozent Belastung angegeben ist, wird durch das Verfahren, das für die Zugfestigkeit benutzt wird, bestimmt mit dem Unterschied, dass der aufgezeichnete Modul das geometrische Mittel des Anstiegs in der Querrichtungs- und in der Maschinenrichtungsbelastungskurven einer Last von 0 bis 50 g/2,54 cm (inch) in der Maschinenrichtung ist und eine Probenbreite von nur 2,54 cm (1 inch) verwendet wird.
In der gesamten Beschreibung und den gesamten Ansprüchen wird, wo die Absorptionsfähigkeit eines Produkts erwähnt wird, die Absorptionsfähigkeit gemessen unter Verwendung eines gravimetrischen Absorptionsfähigkeitstestsystems der 3. Generation Modell M/K 241 von M/K Systems Inc., Danvers, MA, das wie folgt modifiziert worden war: Ein maßgefertigter Probenhalter wird hergestellt, um die zu testende Probe, einen kreisförmigen Abschnitt des Rohblatts oder des Fertigprodukts mit einem Durchmesser von 50 mm, der normalerweise unter Verwendung einer kreisförmigen Schnittplatte geschnitten wurde, aufzunehmen. Wenn ein Rohblatt, das für ein zweilagiges Produkt gedacht ist, getestet wird, ist es üblich, dass zwei Rohblattproben in die Vorrichtung verbracht und zusammen getestet werden.
Der Probenhalter besteht aus zwei Teilen, einem Unterteil und einer Abdeckung. Das Unterteil ist aus einem kreisförmigen Stück Acryl mit einem Durchmesser von 15 cm (6 inch) und einer Dicke von 2,54 cm (1 inch) hergestellt. Die äußere, 0,979 cm (0,3855 inch) messende Bodenseite der Scheibe wird bis zu einer Tiefe von 1,91 cm (0,75 inch) entfernt. Dadurch, dass dieser äußere Bereich des Bodens der Scheibe entfernt wird, passt sie in das Unterteil des Halters der Vorrichtung. Im Zentrum der Scheibe wird ein Loch mit einem Durchmesser von 0,300 cm (0,118 inch) durch die Scheibe hindurchgebohrt, damit Wasser durch den Boden des Unterteils zu der Probe geführt werden kann. An der unteren Seite des Unterteils wird dieses Loch durch Bohren über eine Strecke von 1,42 cm (0,56 inch) unter Verwendung eines 0,87 cm (11/32 (0,34275) inch) Bohrers vergrößert. Diese Vergrößerung wird auf eine Tiefe von 0,953 cm (0,375 inch) gewindegeschnitten, um das Einführen eines Rohr-Fittings zu gestatten, das Wasser durch das Unterteil und zu der Probe führt.
An der oberen Seite des Unterteils wird ein kreisförmiger Abschnitt mit einem Durchmesser von 6,038 cm (2,377 inch) und einer Tiefe von 0,1588 cm (0,625 inch) von dem Zentrum des Unterteils maschinell bearbeitet. Eine zusätzliche maschinelle Bearbeitung wird durchgeführt, um eine Reihe von vier konzentrischen, kreisförmigen Kanälen um das Loch in dem Zentrum des Unterteils herum zu schneiden. Der innerste dieser Kanäle beginnt in einem Abstand von 0,318 cm (0,125 inch) von dem Zentrum des Unterteils und erstreckt sich radial nach außen über eine Breite von 0,427 cm (0,168 inch). Der zweite Kanal beginnt in einem Abstand von 0,846 cm (0,333 inch) vom Zentrum aus und erstreckt sich auch über 0,427 cm (0,168 inch) nach außen. Der dritte Kanal beginnt in einem Abstand von 1,374 cm (0,541 inch) vom Zentrum aus und erstreckt sich auch über 0,427 cm (0,168 inch) nach außen. Der vierte Kanal beginnt in einem Abstand von 1,902 cm (0,749 inch) vom Zentrum des Unterteils aus und erstreckt sich auch über 0,427 cm (0,168 inch) nach außen. Jeder der Kanäle erstreckt sich bis zu einer Tiefe von 0,7557 cm (0,2975 inch) unterhalb der unbearbeiteten oberen Oberfläche des Unterteils. Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten vier Kanälen wird ein kreisförmiger Probenhaltering, der sich in einem Abstand von 2,329 cm (0,917 inch) vom Zentrum des Unterteils nach außen bis zu einem Abstand von 2,54 cm (1,00 inch) vom Zentrum aus erstreckt, in das Unterteil geätzt. Dieser Ring erstreckt sich zusätzliche 0,03 cm (0,01 inch) unterhalb der Oberfläche des 0,1588 cm (0,0625 inch) großen, vorstehend beschriebenen Schnitts; so befindet sich die Unterseite dieses Rings 0,1842 cm (0,0725 inch) unterhalb der unveränderten Oberseite des Unterteils. Dieser Ring ist dazu bestimmt, den äußeren Rand der zu testenden Probe zu kontaktieren und sie an Ort und Stelle zu halten.
Die Probenabdeckung ist auch aus Acryl hergestellt. Sie ist kreisförmig und weist einen Durchmesser von 6,0325 cm (2,375 inch) und eine Gesamtdicke von 0,953 cm (0,375 inch) auf. Die Oberseite der Abdeckung ist bis zu einer Tiefe von 0,318 cm (0,125 inch) mit der Ausnahme eines Kreises in ihrem Zentrum, die einen Durchmesser von 1,588 cm (0,625 inch) hat, vollständig entfernt. Das Zentrum dieses nicht entfernten Bereichs der Oberseite ist auf eine Tiefe von 0,1588 cm (0,625 inch) ausgespart. Die Aussparung ist kreisförmig und weist einen Durchmesser von 0,953 cm (0,375 inch) auf.
Die untere Fläche der Abdeckung kontaktiert die obere Fläche der zu testenden Probe. Ein kreisförmiger Abschnitt in der Mitte der Unterseite der Abdeckung mit einem Durchmesser von D,635 cm (0,250 inch) und der Außenumfang der Abdeckung bis zu einem Abstand von 0,7938 cm (0,3125 inch) vom Rand der Abdeckung sind unverändert geblieben; der restliche Teil der Unterseite der Abdeckung ist auf eine Tiefe von 0,4763 cm (0,1875 inch) ausgespart.
Die Probenabdeckung, wie vorstehend beschrieben, sollte ein Gewicht von 32,5 g aufweisen. Die Abmessungen der Oberseite der Abdeckung können leicht modifiziert sein, um sicherzustellen, dass das Sollgewicht erhalten wird. Es ist auch zu beachten, dass die gesamten Probenhalterabmessungen, die vorstehend beschrieben wurden, eine Toleranz von 0,013 cm (0,0005 inch) aufweisen.
Zusätzlich zu dem maßgeschneiderten Probenhalter muss die Vorrichtung auch modifiziert werden, indem sie mit einem Quetschventil und einem Zeitgeber- /Steuerungssystem ausgestattet wird. Ein geeignetes Quetschventil ist das Modell 388-NO-12-12-15, hergestellt von Anger Scientific. Das Quetschventil befindet sich entlang der flexiblen Schlauchleitung, die von dem Zuführungsreservoir zur Unterseite des Probenhalterunterteils führt. Es wurde gefunden, dass ein Close Tolerance Medical Grade Silicone Tubing Marke T5715-124 S/P, mit einem 1D von 0,64 cm (1/4") und einem OD von 0,95 cm (3/8") und einer Wanddicke von 0,16 cm (1/16"), erhältlich von Baxter Laboratory, McGraw Park, Ill., für diese Anwendung geeignet ist. Wenn mit einem Test begonnen wird, verengt die Wirkung des Ventils momentan die Schlauchleitung, so dass Wasser nach oben gedrückt wird und die Unterseite der Probe kontaktieret. Die Verengungszeit wird auf diejenige beschränkt, die es gestattet, dass Wasser die Probe kontaktiert ohne Wasser in die Probe zu zwingen. Nachdem die Kontaktierung erfolgt ist, gestattet es die Dochtwirkung der Probe, dass Wasser weiterhin fließt, bis die Probe gesättigt ist. Um sicherzustellen, dass die Verengungszeit von Test zu Test konstant ist, sollte das Ventil mit einem Zeitgebersteuerungssystem ausgestattet sein. Ein geeigneter Zeitgeber ist das National Semiconductor Modell LM 555.
Um einen Absorptionsfähigkeitstest durchzuführen, muss die Höhe des Probenhalters eingestellt werden. Die Einstellung wird durchgeführt, indem eine Handtuchprobe in den Probenhalter gelegt und der Halter herabgesenkt wird, bis die Probe beginnt, Wasser zu absorbieren. Der Probenhalter wird dann auf 5 mm oberhalb dieses Niveaus angehoben. Nachdem mehrere Läufe mit den Proben durchgeführt worden sind, muss die Probenhöhe eingestellt werden, da die Menge an Wasser, die von dem Auffüllungsreservoir in das Zuführungsreservoir eingeführt wird, möglicherweise nicht genau der Menge an Wasser entspricht, die von der Probe absorbiert wird.
Bei Tissue-Papier- und Handtuchprodukten umfassen geeignete Klingenabschrägungen Winkel, die im Bereich von etwa 0º bis 50º liegen, geeignete Wellungs frequenzen umfassen Frequenzen, die im Bereich von etwa 10 bis etwa 50 Wellungen pro 2,54 cm (1 inch) liegen und die geeignete Wellungstiefe beträgt etwa 0,020 bis etwa 0,127 cm (0,008 bis etwa 0,050 inch). Die bevorzugte Wellungstiefe variiert zwischen etwa 0,025 bis etwa 0,102 cm (0,01 bis etwa 0,040 inch). In den meisten Fällen ist es günstig, dass die Feinzackungen symmetrisch sind und dass die Symmetrieachsen der Feinzackungen zu dem Yankee-Trockner oder zu der Relieffläche der wellenförmigen Krepponierungsklinge rechtwinklig sind, obgleich es Vorteile für die Verwendung wellenförmiger Krepponierungsklingen gibt, bei denen die Symmetrieachsen der Feinzackungen geneigt sind, wobei sie einen anderen vertikalen Winkel als 90º entweder nach oben oder unten mit Bezug auf die Relieffläche der wellenförmigen Krepponierungsklinge bilden, wie dies in Fig. 56 gezeigt ist. In ähnlicher Weise können die Achsen der Feinzackungen vorteilhafterweise einen anderen waagerechten Winkel als 0º, d. h. nach links oder rechts mit Bezug auf die Relieffläche bilden.
Die neuen Papierprodukte, die unter Verwendung der neuen wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt werden, können unter Verwendung eines beliebigen geeigneten, herkömmlichen Faserstoffs wie Weichholz, Hartholz, Recyclingmaterial, Holzstoffe, einschließlich mechanisch-thermischer Papierstoffe und chemisch-mechanisch-thermischet Papierstoffe, gewundener Fasern und Kombinationen hiervon, hergestellt werden.
Im allgemeinen wird ins Auge gefasst, dass weder ein festigkeitsverbesserndes Mittel noch ein Weichmacher/Bindungszerstörungsmittel erforderlich ist, um eine Bahn zu erzeugen, die mittels der neuen wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wird. Falls jedoch der Faserstoff eine große Menge Hartholz enthält, dann kann es vorteilhaft sein, festigkeitsverbessernde Mittel, vorzugsweise wasserlösliche Stärke, zu verwenden. Die Stärke kann in einer Menge von etwa 0,5 bis 5 g pro kg (1 bis 10 lbs. pro ton) des Faserstoffs vorhanden sein. Alternativ kann es vorteilhaft sein, einen Weichmacher zu verwenden, falls der Faserstoff eine Menge gröberer Fasern wie Weichholz oder recycelte Fasern enthält.
Repräsentative Weichmacher weisen die folgenden Struktur auf:
[(RCO)&sub2;EDA]HX
worin EDA ein Diethylentriaminrest, R der Rest einer Fettsäure mit 12 bis 22 C- Atomen und X ein Anion oder
[(RCONHCH&sub2;CH&sub2;)&sub2;NR']HX
ist, worin R der Rest einer Fettsäure mit 12 bis 22 C-Atomen, R' eine niedere Alkylgruppe und X ein Anion ist.
Die bevorzugten Weichmacher sind Quasoft® 202-JR und 209-JR, hergestellt von der Quaker Chemical Corporation, das eine Mischung von linearen Aminamiden und Imidazolinen der folgenden Struktur ist:
worin X ein Anion ist.
Da der stickstoffhaltige, kationische Weichmacher/das Bindungszerstörungsmittel mit einem Papierprodukt während der Bildung reagiert, verbindet sich der Weichmacher/das Bindungszerstörungsmittel ionisch mit der Cellulose und verringert die Anzahl der Stellen, die für eine Wasserstoffbindung verfügbar sind, wodurch das Ausmaß der Bindung von Faser an Faser verringert wird.
Andere brauchbare Weichmacher umfassen Amidoaminsalze, die von teilweise säureneutralisierten Aminen abgeleitet sind. Solche Materialien sind offenbart in US-Patent Nr. 4,720,383; Spalte 3, Zeilen 40 bis 41. Die folgenden Artikel sind auch relevant: Evans, Chemistry and Industry, 5. Juli 1969, Seiten 893 bis 903; Egan, J. Am. Oil Chemist's Soc., Band 55 (1978), Seiten 118 bis 121, und Trivedi et al., J. Am. Oil Chemist's Soc., Juni 1981, Seiten 754 bis 756. Vorstehendes wird hier durch Bezugnahme insgesamt aufgenommen. Wie dort angegeben, sind Weichmacher oft im Handel nur als komplexe Mischungen statt als Einzelverbindungen erhältlich. Während sich diese Erörterung auf die vorherrschenden Arten konzentriert, ist festzustellen, dass im Handel erhältliche Mischungen im allgemeinen für die Durchführung verwendet werden.
Zu diesem Zeitpunkt sind Quasoft® 202-JR und 209-JR bevorzugte Weichmachermaterialien, die abgeleitet sind durch Alkylieren eines Kondensationsprodukts von Oleinsäure und Diethylentriamin. Synthesebedingungen, die einen Fehlbetrag des Alkylierungsmittels (z. B. Diethylsulfat) und nur einen Alkylierungsschritt, gefolgt von der Einstellung des pH-Werts, um die nichtethylierten Spezies zu protonieren, verwenden, führen zu einer Mischung, die aus kationischen, ethylierten und kationischen, nichtethylierten Spezies bestehen. Ein kleinerer Teil (z. B. etwa 10%) der sich ergebenden Amidoamine cyclisieren zu Imidazolinverbindungen. Da diese Materialien keine quaternären Ammoniumverbindungen sind, sind sie pH-empfindlich. Deshalb sollte bei der Verwendung dieser Klasse von Chemikalien der pH-Wert im Stoffauflauf etwa 6 bis 8, weiter bevorzugt 6 bis 7 und am meisten bevorzugt 6,5 bis 7 betragen.
Der für die Behandlung des Faserstoffs verwendete Weichmacher wird mit einem Behandlungsgehalt vorgesehen, der ausreicht, um dem Papierprodukt einen wahrnehmbaren Grad an Weichheit zu verleihen, jedoch weniger als eine Menge, die signifikante Laufverhaltens- und Blattfestigkeitsprobleme bei dem endgültigen Handelsprodukt verursachen würde. Die Menge an verwendetem Weichmacher auf einer 100% aktiven Basis beträgt vorzugsweise etwa 0,5 g pro kg (1,0 lb. pro ton) des Faserstoffs bis zu etwa 5 g pro kg (10 lbs. pro ton) des Faserstoffs. Weiter bevorzugt beträgt sie etwa 1,0 bis etwa 2,5 g pro kg (2 bis etwa 5 lbs. pro ton) Faserstoff. Die Behandlung der nassen Bahn mit dem Weichmacher kann durch verschiedene Mittel erreicht werden. Beispielsweise kann der Behandlungsschritt das Sprühen, das Behandeln mit einer Direktkontakt-Applikatoreinrichtung oder die Verwendung eines Applikatorfilzes umfassen.
Um das Krepponierungsverfahren zu erleichtern, werden Klebemittel direkt auf den Yankee-Trockner aufgebracht. Übliche Papierherstellungsklebemittel sind geeignet. Geeignete stickstoffenthaltende Klebemittel umfassen glyoxylierte Polyacrylamide und Polyaminoamide. Mischungen wie die glyoxylierte Polyacrylamidmischung umfassen mindestens 40 Gew.-% Polyacrylamid und mindestens 4 Gew.-% Glyoxal. Polydiallyldimethylammoniumchlorid wird nicht zur Verwendung als Klebemittel benötigt, wird jedoch in im Handel erhältlichen Produkten gefunden und ist für unsere Arbeitsgänge nicht schädlich.
Die bevorzugten Mischungen umfassen etwa 2 bis etwa 50 Gew.-% des glyoxylierten Polyacrylamids, etwa 40 bis etwa 95 Gew.-% Polyacrylamid.
Geeignete Polyaminoamidharze sind in US-A-3,761,354 offenbart, das hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Die Herstellung der Polyacrylamidklebemittel ist in US-A-4,217,425 offenbart, das ebenfalls durch Bezugnahme aufgenommen wird.

Beispiel 1

Dieses Beispiel zeigt die Vorteile der wellenförmigen Krepponierungsklinge im Vergleich zu einer herkömmlichen Klinge und einer Klinge in Anlehnung an die in Fuerst, US-A-3,507,745 offenbarten Lehren. Handtuch- und Tissue-Papierrohblätter wurden auf einer Halbmondformer-Versuchspapiermaschine aus einem Faserstoff hergestellt, der aus 50% Northern Weichholz-Kraftpapier, und 50% Northern Hartholz-Kraftpapier bestand. Drei verschiedene Krepponierungsklingen wurden verwendet, um das Produkt vom Yankee-Trockner zu krepponieren: eine quadratische Kontroll- oder herkömmliche Krepponierungsklinge, eine Klinge, die wir in so enger Anlehnung wie möglich an die Lehren des Fuerst-Patents herstellt haben, wobei wir die beabsichtigte Ungenauigkeit bedacht haben, die offensichtlich bei deren Konstruktion verwendet wurde, und eine wellenförmige Krepponierungsklinge. Die Klinge, die wir in Anlehnung an das Fuerst-Patent hergestellt haben, hatte eine Klingenabschrägung von 70º, eine Kerbtiefe von 0,013 cm (0,005 inch) und eine Kerbbreite von 0,7938 cm (0,3125 inch), was unserem besten Verständnis nach den dort enthaltenen Lehren entspricht. Die wellenförmige Krepponierungsklinge hatte eine Abschrägung von 25º, eine Wellungstiefe von 0,051 cm (0,020 inch) und eine Wellungsfrequenz von 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro Zoll).
Als die gemäß dem Fuerst-Patent hergestellte Klinge zuerst in den Krepponierungsklingenhalter eingeführt wurde, wies das mit der Klinge hergestellte Blatt viele Löcher auf und konnte nicht auf eine Rolle aufgewickelt werden. Es wurde gefunden, dass man der Klinge gestatten musste, sich "einzulaufen" wie dies in Fuerst gelehrt wird, indem sie während etwa 20 Minuten gegen den Yankee- Trockner laufen gelassen wurde, bevor ein Blatt erfolgreich in die Rolle eingefädelt und auf sie aufgewickelt werden konnte. Diese Einlaufzeit, von der Fuerst sagt, dass sie für einen erfolgreichen Betrieb notwendig ist, stellt einen beträchtlichen Verlust an Produktion dar und steht in starkem Gegensatz zu unserer Erfahrung mit wellenförmigen Krepponierungsklingen, die normalerweise direkt nach dem Einsetzen in den Klingenhalter zur Produktion von Produkten verwendet werden können.
Handtuch-Rohblätter wurden auf einer Halbmondformer-Versuchspapiermaschine unter Verwendung von 50% Northern Weichholz-Kraftpapier-, und 50% Northern Hartholz-Kraftpapier-Faserstoff hergestellt. 16 lbs. Nassfestigkeitsharz (Aminopolyamid-Epichlorhydrin Kymene® 557H, hergestellt von Hercules) pro Tonne Faserbrei (d. h. 8 g pro kg) wurden dem Faserstoff zugefügt. Die Blätter wurden alle unter Verwendung einer 20%igen Krepponierung hergestellt. Das Produkt wurde unter Verwendung der drei unterschiedlichen, vorstehend beschriebenen Krepponierungsklingen krepponiert. Für die Blätter, die unter Verwendung der Kontrollkrepponierungsklinge und der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, wurden Rohblätter mit verschiedenen Festigkeitswerten hergestellt, wobei das Feinmahlen angewandt wurde, um die Festigkeit des Tissue-Papiers zu variieren. Das Produkt, das unter Verwendung der gemäß dem Fuerst-Patent hergestellten Klinge krepponiert wurde, wurde mit einem einzigen Festigkeitswert hergestellt.
Die Dicke der Rohpapiere als Funktion der Zugfestigkeiten der Blätter ist in Fig. 18 als Linienzug aufgetragen. Es ist aus der Figur ersichtlich, dass das Rohblatt, das unter Verwendung der in dem Fuerst-Patent beschriebenen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, zu wenig oder keiner Erhöhung der spezifischen Dicke im Vergleich zu dem Kontrollprodukt führte. Andererseits wiesen die Rohblätter, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, Dickenwerte auf, die 15 bis 20 Prozent höher waren als diejenigen der Kontrolle. Fig. 19 zeigt die Absorptionsfähigkeit der drei Produkte als Funktion ihrer Nasszugfestigkeit. Der Linienzug zeigt, dass das Blatt, das unter Verwendung der in dem Fuerst-Patent beschriebenen Klinge hergestellt wurde, einen Absorptionsfähigkeitswert aufweist, der ähnlich denjenigen ist, den die Kontrollprodukte aufweisen. Die Handtuch-Rohblätter, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, wiesen andererseits eine etwa 10%ige Erhöhung der Absorptionsfähigkeit auf.
Tissue-Papier-Rohblätter wurden mit einem Sollgewicht von 18 lbs./Ries aus dem gleichen Faserstoff unter Verwendung der drei Krepponierungstechnologien hergestellt. Sowohl kalandrierte als auch nichtkalandrierte Blätter wurden hergestellt. Die kalandrierten Blätter wurden alle mit der gleichen Kalanderlast - 1907,5 N/m (10,9 pli (lbs. pro Linearzoll)) - kalandriert. Die Blätter wurden alle unter Verwendung einer 23%igen Rollenkrepponierung hergestellt. Die physikalischen Eigenschaften der nichtkalandrierten und kalandrierten Rohblätter sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Physikalische Eigenschaften der Tissue-Papier-Rohblätter
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, hatte das nichtkalandrierte Produkt, das unter Verwendung der gemäß dem Fuerst-Patent hergestellten Klinge hergestellt wurde, eine höhere nichtkalandrierte Dicke als das Kontrollblatt. Nach dem Kalandrieren wies jedoch das unter Verwendung der Fuerst-Krepponierungsklinge hergestellte Blatt nur eine geringe (etwa 5%ige) Erhöhung der Dicke im Vergleich zu der Dicke des Kontrollprodukts auf. Das Produkt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, wies andererseits nicht nur eine Erhöhung der Dicke im Vergleich zu der Kontrolle für das nichtkalandrierte Blatt auf, sondern hält selbst nach dem Kalandrieren eine beträchtliche (fast 20%ige) Erhöhung der Dicke aufrecht. Das unter Verwendung der wellenförmigen Klinge hergestellte Produkt hat jedoch eine geringere Festigkeit als die Kontrolle.
Tissue-Papier-Rohblätter mit einem geringeren Flächengewicht wurden auch auf der Versuchspapiermaschine aus dem gleichen Faserstoff hergestellt. Die Blätter wurden alle unter Verwendung einer 36%igen Krepponierung hergestellt und mit einer Kalanderlast von 1907,5 N/m (10,9 pli) hergestellt. Nichtkalandrierte Proben wurden auch hergestellt. Die drei unterschiedlichen, vorstehend in Beispiel 1 beschriebenen Krepponierungsklingen wurden verwendet, um das Produkt von dem Yankee-Trockner zu krepponieren. Die physikalischen Eigenschaften der nichtkalandrierten und kalandrierten Rohblätter sind in Tabelle 2 gezeigt.
Wie es der Fall bei den 29 g/m² (18 lbs./Ries) Blättern war, zeigt das Tissue- Papier, das unter Verwendung einer in dem Fuerst-Patent beschriebenen Klinge hergestellt wurde, eine größere nichtkalandrierte Dicke als die Kontrolle; dieser Vorteil wird jedoch im wesentlichen durch das Kalandrieren aufgehoben. Das kalandrierte Blatt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, wies andererseits selbst nach dem Kalandrieren eine Dicke auf, die etwa 20% größer als diejenige der Kontrolle war. Das Tissue- Papier-Rohblatt, das unter Verwendung der in dem Fuerst-Patent beschriebenen Klinge hergestellt wurde, weist auch einen Reibungsabweichungswert auf, der etwa 35% höher ist als derjenige ist, der entweder für die Kontrolle oder die Blätter gemessen wurde, die unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden. Dieser höhere Reibungsabweichungswert beeinflusst die wahrgenommene Oberflächenweichheit der aus diesem Rohblatt hergestellten Produkte nachteilig. Tabelle 2 Physikalische Eigenschaften der Tissue-Papier-Rohblätter
Nichtkalandrierte Rohblattproben des Handtuchs und des Tissue-Papiers, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, und diejenigen, die unter Verwendung der Fuerst-Klinge hergestellt wurden, wurden unter Verwendung der Fourier-Analyse getestet. Bei dieser Analyse wurde eine Probe des Rohblatts, die 5,88 cm im Quadrat maß, unter Verwendung einer Kleinwinkelbeleuchtung entlang der Querrichtung des Blatts beleuchtet. Das Bild der Schatten, die von dieser Beleuchtung auf das Blatt geworfen wurden, wurde dann unter Verwendung von getrennten zweidimensionalen Fourier-Transformationen analysiert, um das Vorhandensein irgendwelcher periodischer Strukturen zu entdecken. Aufgrund der Richtung der Beleuchtung werden Strukturen in der Maschinenrichtung des Blatts hervorgehoben.
Die Ergebnisse dieser Analyse sind in Fig. 51 gezeigt. Fig. 51A, 51B und 51C zeigen die Frequenzspektren für die Handtuch-, die schweren Tissue-Papier- bzw. die leichten Tissue-Papierproben, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurden, während die Fig. 51D, 51E und 51F die Frequenzspektren für die gleichen Produkte zeigen, die unter Verwendung der Fuerst-Klinge hergestellt wurden. Alle drei Produkte, die unter Verwendung der wellenförmige Krepponierungsklinge krepponiert wurden, zeigen bei einer Frequenz im Bereich von 0,00075 bis 0,0008 Zyklen/Mikron eine dominierende Spitze. Diese Frequenz ist etwa 7,5 bis 7,9 Zyklen pro cm (19 bis 20 Zyklen pro inch) äquivalent, was der Wellungsfrequenz der Klinge von 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) entspricht. Die Spektren für die unter Verwendung der Fuerst-Klinge hergestellten Produkte zeigen andererseits wenig oder keinen Beweis einer dominanten Frequenz. Statt dessen zeigen die Ergebnisse der Analyse ein Blatt, das mehr oder weniger in der Querrichtung gleichmäßig ist, ähnlich den Ergebnissen, die man von einem Blatt erwarten würde, das unter Verwendung einer Standard-Krepponierungsklinge krepponiert wurde. Diese Analyse zeigt wiederum die Unterschiede bei Tissue-Papierblättern, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, gegenüber denjenigen, die unter Verwendung der Klingen des Stands der Technik hergestellt wurden.

Beispiel 2

Wirkung der Klingenparameter auf die Produkteigenschaften

Um eine wellenförmige Krepponierungsklinge für eine Anwendung ordnungsgemäß zu wählen, sollten die hauptsächlichen Klingenparameter, die spezifiziert werden sollten, die Wellungstiefe, die Wellungsfrequenz und den Klingenabschrägungswinkel umfassen. Die Wahl der Klingenparameterkombination hängt von den gewünschten Eigenschaften für das bestimmte herzustellende Produkt ab. Im allgemeinen nimmt die spezifische Rohblattdicke eines Produkts mit zunehmender Wellungstiefe zu. Diese Wirkung ist in Fig. 21 und 22 ersichtlich, in denen die nichtkalandrierte, spezifische Dicke der einlagigen Tissue-Papier- Rohblätter als Funktion der Festigkeit der Rohblätter aufgetragen ist. Es ist ersichtlich, dass die Erhöhung der Wellungstiefe von 0,0254 auf 0,0508 cm (0,010 auf 0,020 inch) zu einer Erhöhung der spezifischen Dicke für Rohblätter geführt hat, die unter Verwendung von sowohl einer 15º als auch einer 25º abgeschrägten Klinge hergestellt wurden. Es wurde jedoch gefunden, dass bei großen Wellungstiefen die spezifische Dicke des Rohblatts tatsächlich mit der Erhöhung der Wellungstiefe abnehmen kann. Es wird angenommen, dass bei diesen extremen Wellungstiefen, der Verlust an Festigkeit, der sich aus der Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge ergibt, anfängt, ihre die Dicke verbessernden Eigenschaften zu überwinden.
Tabelle 3 zeigt diesen Punkt. Zweilagige Rohblätter, die aus Faserstoff hergestellt wurden, der 60% Southern Hartholz-Kraftpapier, 30% Northern Weichholz- Kraftpapier und 10% Ausschuß enthielt, wurden auf einer Versuchspapiermaschine, die ein Halbmondformer ist, hergestellt. Die Produkte wurden alle mit dem gleichen Sollflächengewicht und der gleichen Sollfestigkeit hergestellt. Sowohl eine Standard-0º-Krepponierungsklinge als auch mehrere wellenförmige Krepponierungsklingen verschiedener Konfigurationen wurden bei dem Krepponierungsvorgang verwendet. Nach dem Krepponieren wurden die Blätter auf die gleiche Solldicke kalandriert. Tabelle 3 Eigenschaften von zweilagigen Tissue-Papier-Rohblätter
Tabelle 3 zeigt, dass für alle wellenförmigen, verwendeten Krepponierungsklingen die Kalanderdrucklast, die erforderlich war, um die Solldicke zu erreichen, größer war als diejenige, die für das Kalandrieren des Kontrollblatts erforderlich war, was anzeigt, dass die nichtkalandrierten Blätter, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, dicker waren als das nichtkalandrierte Kontrollblatt. Es ist auch aus der Tabelle ersichtlich, dass die Erhöhung der Wellungsfrequenz von 12 auf 30 Wellungen pro 2,54 cm (1 inch) oder die Erhöhung der Wellungstiefe von 0,0254 cm (0,010") auf 0,0508 cm (0,020") oder sogar 0,0762 cm (0,030") dazu führte, dass ein höherer Kalanderdruck erforderlich war, um das Blatt auf die Solldicke zu bringen. Es sollte auch beachtet werden, dass die Änderung der Klingenabschrägung den Kalanderdruck, der zur Erzielung der gewünschten Blattdicke erforderlich ist, nicht signifikant beeinträchtigt zu haben scheint.
Der Trend einer erhöhten spezifischen Dicke mit erhöhter Wellungstiefe wird jedoch nicht beobachtet, wenn die Tiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) auf 0,0762 cm (0,030 inch) erhöht wird. Für diese Änderung nahm der Kalanderdruck, der benötigt wird, um das Rohblatt auf den Sollwert zu bringen, tatsächlich ab und war demjenigen ähnlich, der für die Blätter benötigt wird, die unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge mit einer Wellungstiefe von 0,0254 cm (0,010 inch) hergestellt werden, was angibt, dass die nichtkalandrierten Dicken der beiden Blätter ähnlich sind.
Diese gleiche Wirkung ist auch in Fig. 26 ersichtlich, bei der nichtkalandrierte Dicken der Handtuchrohblätter als Funktion ihrer Zugfestigkeit als Linienzüge aufgetragen sind. Diese Rohblätter wurden mit einem Sollflächengewicht von 26 g/m² (16 lbs./Ries) hergestellt. Der Faserstoff war 70% Southern Hartholzkraftpapier und 30% Southern Weichholzkraftpapier. Zwölf Pfund (lbs.) feuchtigkeitsbeständiges Harz pro Tonne der Pulpe (d. h. 6 g pro kg) wurden dem Faserstoff zugegeben.
Wie aus Fig. 26 ersichtlich ist, führt die Erhöhung der Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) auf 0,762 cm (0,030 inch) zu einer Erhöhung der spezifischen Dicke des Rohblatts. Wenn jedoch die Wellungstiefe weiter auf 0,1016 cm (0,040 inch) erhöht wurde, fiel die spezifische Dicke des Blatts tatsächlich unter diejenige, die bei einem Blatt ähnlicher Festigkeit beobachtet wird, das unter Verwendung einer Wellungstiefe von 0,0762 cm (0,030 inch) hergestellt wurde. Es ist zu beachten, dass das Blatt, das unter Verwendung einer Wellungstiefe von 0,1016 cm (0,040 inch) hergestellt wurde, 3,9 Wellungen pro cm (10 Wellungen pro 1 inch) im Vergleich zu den 4,7 Wellungen pro cm (12 Wellungen pro 1 inch) für die Produkte aufweist, die mit einer Tiefe von 0,0508 und 0,0762 cm (0,020 und 0,030 inch) hergestellt wurden. Es wird jedoch nicht angenommen, dass dieser kleine Unterschied in der Wellungsfrequenz eine signifikante Wirkung auf die spezifische Dicke aufweist, und es wird auf jeden Fall erwartet, dass jeglicher Verlust an spezifischer Dicke aufgrund einer verringerten Wellungsfrequenz durch eine erhöhte Wellungstiefe mehr als ausgeglichen würde.
Als zusätzlichen Beweis für die Wirkung der Wellungstiefe auf die Tissue- Papiereigenschaften stellte man fest, dass bei einlagigen CWP-Tissue-Papierprodukten eine Erhöhung der Wellungstiefe der Klinge einer Verringerung der Reibungsabweichung des geprägten Fertigprodukts entsprechen kann. Diese Verringerung, die in Korrelation zu einer Erhöhung der Oberflächenweichheit steht, ist in Fig. 27 ersichtlich, in welcher die Reibungsabweichung der Produkte als Funktion der Festigkeit des Tissue-Papiers aufgetragen ist. Diese Tissue-Papiere wurden aus einem Faserstoff hergestellt, der aus 50% Northern Weichholzkraftpapier und 50% Northern Hartholzkraftpapier hergestellt wurde, und sie wurden alle unter Verwendung eines Kalanderdrucks von 1890 N/m (10,8 pli) hergestellt. Die Rohblätter wurden dann unter Verwendung eines Punktprägekalandermusters mit einer Prägungstiefe von 0,1905 cm (0,075 inch) geprägt. Es ist ersichtlich, dass die Produkte, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge mit einer Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) hergestellt wurden, geringere Reibungsabweichungen und somit bessere Oberflächenweichheitseigenschaften aufweisen als Produkte, die unter Verwendung einer Klinge hergestellt wurden, die eine Wellungstiefe von 0,0254 cm (0,010 inch) aufwies. Diese Verbesserung der Produktweichheit ist wahrscheinlich auf die zusätzliche Kalandrierwirkung zurückzuführen, die auf die erhöhte Dicke des Rohblatts zur Einwirkung gebracht wird, das unter Verwendung der Klingentiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) hergestellt wurde.
Die Wellungsfrequenz hat auch einen Einfluss auf die Eigenschaften des Handtuchs und der Tissue-Papierprodukte, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden. Wie vorstehend festgestellt, erfordert bei den zweilagigen Tissue-Papierrohblättern die Erhöhung der Anzahl der Wel lungen pro cm (inch) von 4,7 auf 11,8 (12 auf 30) eine Erhöhung des Kalandrierdrucks, um einen Solldickenwert zu erzielen.
Bei dem vorstehend beschriebenen einlagigen Tissue-Papierprodukt hatte die Änderung der Wellungsfrequenz keinen wesentlichen Einfluss auf die spezifische Dicke des Rohblatts. Es wurden jedoch andere Tissue-Papiereigenschaften beeinflusst. Tissue-Papierblätter wurden mit einer Wellungstiefe von 0,0254 cm (0,010 inch) und mehreren Wellungsfrequenzen hergestellt. Diese Rohblätter wurden alle in dem gleichen Ausmaß (1890 N/m (10,8 pli)) kalandriert und unter Verwendung eines Punktprägekalanders mit einer Prägekalandertiefe von 0,1905 cm (0,075 inch) geprägt. Fig. 28 zeigt die Reibungsabweichung der geprägten Produkte als Funktion der Produktfestigkeit. Obgleich es bei den Daten eine Streubreite gibt, ist ersichtlich, dass das Erhöhen der Wellungsfrequenz von 4,7 auf 9,8 Wellungen pro cm (12 auf 25 Wellungen pro inch) zu einer Erhöhung der Produktreibungsabweichung geführt zu haben scheint, was in Korrelation zu einer Abnahme der Oberflächenweichheit steht.
Ein weiterer wichtiger Produktaspekt, der durch die Wellungsfrequenz beeinflusst wird, ist derjenige des Aussehens. Selbst nach den Kalandrierungs- und Prägungsvorgängen, sind die Maschinenrichtungsrippen, die durch die wellenförmige Krepponierungsklinge erzeugt wurden, in dem Produkt ersichtlich. Das durch die wellenförmige Klinge in dem Produkt erzeugte Muster beeinflusst, insbesondere wenn es durch ein Prägemuster überlagert wird, das Aussehen des Produkts und kann seine Akzeptanz durch die Verbraucher beeinflussen.
Es wurde gezeigt, dass der andere wichtige Klingenparameter, die Klingenabschrägung, die Absorptionseigenschaften der Handtuch-Rohblätter beeinflusst. Fig. 29 und 30 zeigen die Erkenntnis, dass die Erhöhung der Klingenabschrägung von 25º auf 50º zu einer Erhöhung der Absorptionsfähigkeit der Handtuchrohblätter geführt hat, da die wellenförmigen Krepponierungsklingen Wellungstiefen von 0,0508 und 0,0762 cm (0,020 und 0,030 inch) aufwiesen.
Die Änderung der Klingenabschrägung scheint eine geringere Wirkung auf die Eigenschaften der Dicke und Weichheit von einlagigem und zweilagigen Tissue- Papier zu haben. Die Wahl der Klingenabschrägung hat jedoch einen Einfluss auf die Leichtigkeit, mit der eine Klinge mit einer gewünschten Wellungstiefe und -frequenz hergestellt werden kann. Insbesondere bei den tieferen Wellungstiefen wird der Feinzackungs- oder Rändelungsvorgang durch die Verwendung von Klingen mit einem größeren Abschrägungswinkel erleichtert wie er zur Deformierung und Verschiebung von weniger Metall während des Feinzackungsverfahrens erforderlich ist.
Es ist ferner festzustellen, dass die Wahl der Klingenabschrägung auch einen Einfluss auf die Leichtigkeit haben kann, mit der ein bestimmtes Produkt hergestellt werden kann. Für die vorstehend erörterten zweilagigen Rohblätter, wurde festgestellt, dass Tissue-Papierblätter hergestellt wurden unter Verwendung einer Klinge mit einer Abschrägung von 15º, einer Wellungstiefe von 0,0762 cm (0,030 inch) und einer Wellungsfrequenz von 4,7 Wellungen pro cm (12 Wellungen pro inch). Ein Versuch wurde unternommen, ein ähnliches Produkt unter Verwendung einer Klinge mit der gleichen Wellungstiefe und -frequenz, jedoch mit einer Klingenabschrägung von 35º, herzustellen. Dieser Versuch war nicht erfolgreich, da das durch diese Klinge hergestellte Blatt zahlreiche Löcher mit sich ergebender geringer Festigkeit und schlechterer Lauffähigkeit aufwies. So erweisen sich, wie hier beschrieben, für einige Produkte bestimmte Kombinationen der Klingenparameter als weniger praktisch, da sie entweder nicht leicht ein Produkt erzeugen oder Blätter schlechterer Qualität erzeugen. Wünschenswerte Kombinationen der Klingenparameter können leicht durch Routineversuche, die von den hier gelehrten Prinzipien geleitet werden, identifiziert werden.
Es ist aus der vorstehenden Diskussion ersichtlich, dass die besondere Kombination der Wellungsfrequenz, der Wellungstiefe und des Krepponierungsklingenabschrägungswinkels, der für eine bestimmte Anwendung gewählt wird, von dem bestimmten herzustellenden Produkt (Tissue-Papier, Handtuch, Serviette usw.), dem Flächengewicht des Produkts und davon, welche Eigenschaften (Dicke, Festigkeit, Weichheit, Absorptionsfähigkeit) am wichtigsten für diejenige Anwendung sind, abhängt. Für die meisten Tissue-Papier- und Handtuchprodukte wird angenommen, dass Klingenabschrägungen im Bereich von 0º bis 50º, Wellungsfrequenzen von 3,9 bis 19,7 Wellungen pro cm (10 bis 50 Wellungen pro inch) und Wellungstiefen von 0,0203 bis 0,127 cm (0,008 bis 0,050 inch) am besten geeignet sind.

Beispiel 3

Dieses Beispiel veranschaulicht die Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge, bei der die Feinzackungen unter einem Seitenreliefwinkel von etwa 35º geschnitten sind. Tissue-Papier-Rohblätter wurden aus einem Faserstoff hergestellt, der 50% Northern Weichholzkraftpapier und 50% Northern Hartholzkraftpapier enthielt. Die Blätter wurde von dem Yankee-Trockner mit einer 20%igen Krepponierung unter Verwendung von wellenförmigen Krepponierungsklingen krepponiert. Die Klingen hatten beide einen Abschrägungswinkel von 25º, eine Wellungsfrequenz von 6,3 Wellungen pro cm (16 Wellungen pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0635 cm (0,025 inch). Bei einer der Klingen waren die Wellungen senkrecht zu der hinteren Fläche der Klinge, was, wie wir es nennen, rechtwinklige Feinzackungen ergab, d. h. die Symmetrieachsen der Feinzackungen waren im wesentlichen rechtwinklig zu der Relieffläche der Klinge, wie dies in Fig. 5F gezeigt ist, bei der anderen Klinge wurden die Wellungen unter einem Seitenreliefwinkel von 35º wie in Fig. 5 G gezeigt geschnitten. Die physikalischen Eigenschaften der unter Verwendung dieser Klingen erzeugten, nichtkalandrierten Blätter sind in Tabelle 4 gezeigt. Zum Vergleich ist auch ein Rohblatt mit etwa der gleichen Festigkeit, das unter Verwendung einer Kontroll- (quadratischen) Krepponierungsklinge hergestellt wurde, enthalten. Tabelle 1 Physikalische Eigenschaften der Tissue-Papier-Rohblätter
Aus der Tabelle ist klar ersichtlich, dass die Verwendung von einer der beiden wellenförmigen Klingen zu einer Erhöhung der spezifischen Dicke im Vergleich zu dem Kontrollblatt führte. Die Klinge mit einem Seitenreliefwinkel von 0º der Klinge erzeugte jedoch eine größere Zunahme der spezifischen Dicke im Vergleich zu der Kontrolle als die Klinge, bei der der Seitenreliefwinkel 35º betrug.

Beispiel 4

Dieses Beispiel zeigt die höhere nichtkalandrierte, spezifische Dicke, die bei Blättern erhalten wird, die unter Verwendung der wellenförmigen Klinge hergestellt wurden. Tissue-Papier-Rohblätter wurden auf einer Halbmondformerpapiermaschine aus einem Faserstoff hergestellt, der 50% Northern Weichholzkraftpapier und 50% Northern Hartholzkraftpapier enthielt. Die Rohblätter wurden alle mit einem Sollgewicht von 29 g/m² (18 lbs./Ries) hergestellt und unter einem Klingen- oder Halterwinkel γf von 17º krepponiert. Alle Blätter wurden mit 31b. Weichmacher pro Tonne der Pulpe (d. h. 1,5 g pro kg Weichmacher) besprüht. Drei Klingentypen wurden bei dieser Untersuchung verwendet: eine Klinge mit einer Abschrägung von 0º, eine Klinge mit einer Abschrägung von 15º und eine Klinge mit einer Abschrägung von 25º. Für jeden Klingentyp wurden Rohblätter mit verschiedenen Festigkeitswerten hergestellt, die durch die Zugabe von Stärke zu dem Anteil des Faserstoffs an Northern Weichholzkraftpapier erzielt wurden. Rohblätter wurden auch unter Verwendung von wellenförmigen Klingen hergestellt, die die gleichen drei Klingenabschrägungswinkel aufwiesen. Die verschiedenen Kombinationen der Klingenabschrägung, der Anzahl der Wellungen pro 2,54 cm (1 inch) und einer Wellungstiefe, die bei dieser Untersuchung angewandt wurden, sind in Tabelle 5 gezeigt. Tabelle 5 Bei der Tissue-Papier-Untersuchung verwendete, wellenförmige Kreponierungsklingen
Die nichtkalandrierten, spezifischen Dicken der verschiedenen Rohblätter, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellt wurden, sind als Funktion ihrer Zugfestigkeiten in Fig. 20, 21 und 22 gezeigt. Jede Figur zeigt die Ergebnisse für die Rohblätter, die unter einer der drei bei der Untersuchung verwendeten Klingenabschrägungen hergestellt wurden. Wie aus Fig. 20, 21 und 22 ersichtlich, zeigen in jedem Fall die Blätter, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellt wurden, eine höhere nichtkalandrierte, spezifische Dicke als die Blätter, die unter Verwendung der herkömmlichen Klingen hergestellt wurden. In einigen Fällen ist eine Zunahme von 50% oder mehr ersichtlich.
Fig. 23, 24 und 25 zeigen Ergebnisse für die kalandrierten Produkte, die unter Verwendung der gleichen Krepponierungsklingen, wie vorstehend erwähnt, hergestellt wurden. Die Produkte wurde alle mit einem Wert von 1890 N/m (10,8 pli) kalandriert. Die Produkte, die unter Verwendung der quadratischen wellenförmigen Krepponierungsklinge (0º Abschrägungswinkel) hergestellt wurden, zeigen bei Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge keine große Zunahme der spezifischen Dicke - zumindest nicht bei den niedrigen Festigkeitswerten (Fig. 23). Die wellenförmigen Klingen mit einem Abschrägungswinkel sowohl von 15º als auch 25º zeigen jedoch eine große Zunahme der kalandrierten, spezifischen Dicke bei Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge. In einigen Fällen wird eine Zunahme der spezifischen Dicke von mehr als 20% beobachtet.

Beispiel 5

Dieses Beispiel zeigt, dass, wenn geprägtes, einlagiges Tissue-Papier unter Verwendung der erfindungsgemäßen wellenförmigen Klingen hergestellt wird, die Zunahme der Rohblätter an spezifischer Dicke aufrechterhalten wird. Kalandrierte, einlagige Tissue-Papier-Rohblätter wurden auf einer Versuchsanlagen- Prägevorrichtung mit unterschiedlichen Prägetiefen geprägt, um den Einfluss der Prägung auf die Tissue-Papier-Rohblätter zu bestimmen, die unter Verwendung der Technologie der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden. Drei Rohblätter aus dem vorhergehenden Beispiel wurden für diesen Versuch ausgewählt: ein Kontrollblatt, das unter Verwendung einer quadratischen (0º) Klinge, die nicht wellenförmig war, hergestellt wurde, und zwei Rohblätter, die unter Verwendung einer wellenförmigen Klinge hergestellt wurden. Die wellenförmigen Klingen waren eine unter 25º abgeschrägte Klinge, die mit einer Fre quenz von 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und einer Tiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) gerändelt wurde und eine unter 15º abgeschrägte Klinge, die unter Verwendung der gleichen Wellungsfrequenz und Tiefe hergestellt wurde. Die Rohblätter wurden alle mit dem gleichen Wert (1890 N/m) (10,8 pli) kalandriert. Alle drei Rohblätter wurden unter Verwendung eines Punktprägekalandermusters mit drei Eindringungstiefen geprägt (0,1524, 0,1905 und 0,2286 cm (0,060, 0,075 und 0,090 inch).
Die Ergebnisse dieser Prägung sind in Fig. 31 gezeigt, die die Dicke/das Flächengewicht des geprägten Produkts als Funktion der GM-Zugfestigkeit/des Flächengewichts zeigt. Die Werte für die Dicke der ungeprägten Rohblätter, geteilt durch das Flächengewicht (das wir als "spezifische Dicke" bezeichnen), die bei dem Versuch verwendet wurden, sind auch gezeigt. Wie aus der graphischen Darstellung ersichtlich ist, ist das Verhältnis der Dicke zum Flächengewicht des Rohblatts für die zwei Produkte, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellt wurden, nach dem Prägen höher als es bei dem Kontrollblatt der Fall war. Die graphische Darstellung zeigt, dass die Dicke des geprägten Produkts bei den Blättern, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, bei allen Prägungstiefen größer ist, was zeigt, dass der Vorteil der spezifischen Dicke, die die durch die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingentechnologie hergestellten Rohblätter aufweisen, während der ganzen Prägung aufrechterhalten wird.

Beispiel 6

Dieses Beispiel zeigt, dass das Flächengewicht der Blätter ohne Beeinträchtigung der nichtkalandrierten Dicke verringert werden kann. Tissue-Papier-Rohblätter wurden auf einer Halbmondformer-Papiermaschine unter Verwendung eines Faserstoffs hergestellt, der 50% Northern Weichholzkraftpapier und 50% Northern Hartholzkraftpapier enthielt. Blätter wurden mit einem Flächengewicht von 29 g/m² (18 lbs./Ries) unter Verwendung einer herkömmlichen (0º) Krepponierungsklinge unter einem Abschrägungswinkel γF von 17º hergestellt. Tissue- Papier-Rohblätter wurden auch mit einem Sollflächengewicht von 14 lbs./Ries aus dem gleichen Faserstoff unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge mit einer Klingenabschrägung von 25º hergestellt. Die Klinge wies 20 Wellungen pro 2,54 cm (1 inch) und eine Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) auf. Der verwendete Klingenwinkel γF betrug 17º. Für sowohl die Kontroll rohblätter als auch die mit einer wellenförmigen Klinge hergestellten Rohblätter wurden Produkte mit unterschiedlicher Festigkeit durch die Zugabe von Stärke zu dem Northern Weichholzkraftpapieranteil des Faserstoffs hergestellt. Es wurden sowohl kalandrierte als auch nichtkalandrierte Rohblattproben hergestellt. Die Rohblätter wurden mit Bezug auf das Flächengewicht, die Dicke und die Zugfestigkeit in der Maschinenrichtung und der Querrichtung getestet.
Die Ergebnisse dieser physikalischen Tests sind in Fig. 32 zusammengefasst, die die Dicke der kalandrierten und nichtkalandrierten Rohblätter als Funktion ihrer Zugfestigkeit zeigt. In dieser Figur wurden die Dicke- und Festigkeitswerte auf die Sollflächengewichte der Rohblätter 29 und 23 g/m² (18 und 14 lbs./Ries) normalisiert. Fig. 32 zeigt, dass selbst bei einer 22%igen Verringerung des Flächengewichts die mit 23 g/m² (14 lbs./Ries) unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellten Blätter, eine größere nichtkalandrierte Dicke aufweisen als die Kontrollblätter, die mit einem Gewicht von 29 g/m (18 lbs./Ries) unter Verwendung der herkömmlichen Krepponierungsklinge hergestellt wurden. Wenn die Blätter mit einem Druck von 1890 N/m (10,8 pli) kalandriert wurden, hatten die 29 g/m² (18 lbs./Ries) Blätter eine geringfügig höhere Dicke als die 23 g/m² (14 lbs.) Tissue-Papiere, die mit der wellenförmigen Klinge hergestellt wurden; die Ergebnisse besagen jedoch nicht, dass die Verwendung der wellenförmigen Klingentechnologie die Herstellung von Blättern gestattet, die Dicken aufweisen, die gleich denjenigen von herkömmlich krepponierten Rohblättern bei einer wesentlichen Verringerung des Flächengewichts sind.
Die Rohblätter, die während des vorstehend beschriebenen Maschinenversuchs hergestellt wurden, wurden in endgültige Tissue-Papierprodukte durch Prägen der Rohblätter mit einem Punktprägekalandermuster umgewandelt. Die geprägten Produkte wurden mit Bezug auf physikalische Eigenschaften, einschließlich Zugfestigkeitsmodul getestet, der ein Maß der Volumenweichheit des Tissue-Papiers ist, und der Reibungsabweichung, die ein Indikator der Oberflächenweichheit des Tissue-Papiers ist.
Die Ergebnisse dieser Tests sind in Fig. 33 und 34 angegeben, in der der Zugfestigkeitsmodul bzw. die Reibungsabweichung gegenüber der Festigkeit des geprägten Produkts aufgetragen sind. Aus den graphischen Darstellungen ist ersichtlich, dass im allgemeinen bei ähnlichen Festigkeitswerten das leichtere Produkt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, einen geringfügig höheren Zugfestigkeitsmodul und eine niedrigere Reibungsabweichung aufweist als das Kontrollprodukt. Diese Ergebnisse geben an, dass das Tissue-Papier, das mit dem niedrigeren Gewicht unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, eine geringfügig niedrigere Volumenweichheit und eine etwas höhere Oberflächenweichheit aufweist als das schwerere, herkömmlich krepponierte Tissue-Papier.

Beispiel 7

Dieses Beispiel zeigt, dass bei Verwendung der wellenförmigen Klinge ein weicheres, einlagiges Tissue-Papier erhalten werden kann. Ein Tissue-Papier- Rohblatt wurde auf einer im Handel erhältlichen Papiermaschine unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt. Die verwendete Klinge hatte eine Klingenabschrägung von 25º, eine Wellungsfrequenz von 7,9 pro cm (20 pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch). Das Rohblatt wurde stratifiziert, wobei die Yankee-Trockner-seitige Schicht 30% des Blatts ausmachte und die luftseitige Schicht die restlichen 70% enthielt. Die Yankee- Trockner-seitige Schicht bestand aus 100% West Coast Weichholzkraftpapier, während die luftseitige Schicht 36% West Coast Weichholzkraftpapier, 36% Eukalyptus und 28% Ausschuss enthielt. Das Rohblatt wurde unter Verwendung einer Krepponierung von 17,5% hergestellt. Die physikalischen Eigenschaften des Rohblatts sind in Tabelle 6 angegeben. Die Eigenschaften eines herkömmlichen Rohblatts, das auf der gleichen Maschine unter Verwendung des gleichen Faserstoffs, jedoch unter Verwendung einer herkömmlichen (quadratischen) Krepponierungsklinge hergestellt wurde, sind auch in Tabelle 6 gezeigt. Dieses Blatt wurde jedoch unter Verwendung einer 19,0%igen Krepponierung hergestellt. Beide Rohblätter wurden dann unter Verwendung der gleichen Spalt-Einstellungen spaltkalandriert. Es ist ersichtlich, dass die spezifischen Dicken des Rohblatts, das unter Verwendung der wellenförmigen Klinge hergestellt wurde, größer sind als diejenige des Blatts, das unter Verwendung herkömmlicher Krepponierung hergestellt wurde, trotz der Tatsache, dass das Blatt, das unter Verwendung der wellenförmigen Klinge hergestellt wurde, mit einem niedrigeren Krepponierungswert laufen gelassen wurde; eine Änderung, die normalerweise dazu dient, die spezifische Dicke des Rohblatts zu verringern.
Die beiden Rohblätter wurden unter Verwendung eines Punktprägekalandermusters hergestellt und mit Bezug auf die physikalischen Eigenschaften getestet. Die Ergebnisse dieser Tests sind auch in Tabelle 6 gezeigt. Aus Tabelle 6 ist ersichtlich, dass das Gewicht, die Dicke und die Festigkeit der beiden geprägten Produkte ziemlich ähnlich sind. Das Produkt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, hat jedoch einen geringeren Reibungsabweichungswert, der für ein Blatt mit einer höheren Oberflächenweichheit kennzeichnend ist.
Die beiden Produkte wurden auch einer sensorischen Testgruppe vorgelegt, um sie mit Bezug auf ihre sensorische Weichheit und ihr wahrgenommenes Volumen zu testen. Die Ergebnisse dieser Testgruppentests sind in Tabelle 6 gezeigt. Werte, die sich um 0,4 unterscheiden, werden bei einem Konfidenzwert von 95% für statistisch signifikant erachtet. Diese Ergebnisse zeigen, dass das Tissue-Papier, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, im Vergleich zu dem Produkt mit Bezug auf Weichheit mit einem statistisch signifikanten Abstand bevorzugt wird, das unter Verwendung der Standardkrepponierungstechnologie, hergestellt wurde. Die beiden Produkte unterscheiden sich mit Bezug auf die Wahrnehmung des Volumens nicht signifikant. Tabelle 6 Physikalische Eigenschaften der Rohblätter und geprägten Produkte
Zusätzlich zu den Tests mit Bezug auf ihre physikalischen Eigenschaften wurden die beiden Produkte untersucht, um die Zahl ihrer freien Faserenden (FFE) zu bestimmen. Einige Fachleute halten die Zahl der freien Faserenden bei der Charakterisierung eines Tissue-Papiers auf der Grundlage der Prämisse für wichtig, dass hohe FFE-Werte in Korrelation zu der wahrgenommenen Oberflächenweichheit stehen. Bei diesem Test wird die Oberfläche der Tissue-Papierproben mechanisch auf eine Weise zerstört, die die Zerstörung nachahmt, die das Tissue-Papier während einer Weichheitsuntersuchung durch eine Testgruppe erfährt. Die Proben wurden dann aufgespannt und mikroskopisch abgebildet. Die Bildanalyse wird dann verwendet, um die Anzahl und Größe der Fasern zu bestimmen, die von der Tissue-Papieroberfläche nach oben stehen. Der Test gibt die durchschnittliche Anzahl der freien Faserenden während mehrerer Messungen eines Tissue-Papiers mit einer Länge von 1,95 mm an. Für die beiden getesteten Tissue-Papiere betrug die Anzahl der freien Faserenden für das Produkt, das unter Verwendung der wellenförmigen Klinge hergestellt wurde, 12,5 im Vergleich zu 9, 9 für das Kontrollprodukt.
Die beiden Produkte wurden in den monadischen Haushalttests getestet. Bei dieser Art von Test testen Verbraucher ein einziges Produkt und werden dann gebeten, seine Gesamtleistung sowie seine Leistung bei verschiedenen Eigenschaftskategorien zu bewerten. Diese Eigenschaften können als Ausgezeichnet, Sehr gut, Gut, Befriedigend oder Schlecht bewertet werden. Die Ergebnisse dieses Tests sind in Tabelle 7 zusammengefasst. Aus Tabellierungsgründen wurde jeder Antwort ein numerischer Wert im Bereich von 5 für eine Bewertung Ausgezeichnet bis 1 für die Bewertung Schlecht zugewiesen. Eine gewichtete Durchschnittswertung für die Gesamtwertung der Tissue-Papiere sowie jeder Eigenschaft wurden dann berechnet. Die monadischen Haushalttests sind in dem Lehrbuch von Blumenship und Green "State of the Art Marketing Research", NTC Publishing Group Lincolnwood, Illinois, 1993, beschrieben. Tabelle 7 Ergebnisse des Monadic Home-Use Tests für einlagige Tissue- Papierprodukte
Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, ist die Leistung des Produkts, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, gleich derjenigen des Kontrollprodukts bei diesen wichtigen Tissue-Papiereigenschaften oder übertrifft diese.

Beispiel 8

Dieses Beispiel zeigt, dass eine signifikante Änderung des Klingenwinkels γf toleriert werden kann, wenn die wellenförmige Klinge zur Herstellung von einlagigem Tissue-Papier verwendet wird, während im wesentlichen die verbesserte spezifische Dicke beibehalten wird. Tissue-Papier-Rohblätter wurden aus einem Faserstoff, der 50% Northern Weichholzkraftpapier und 50% Northern Hartholzkraftpapier enthielt, unter Verwendung der wellenförmigen Klinge mit einer Klingenabschrägung von 15º, einer Wellungsfrequenz von 7,9 pro cm (20 pro inch) und einer Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) hergestellt. Die Blätter wurden mit einem Klingenwinkel γf von 17º hergestellt. Die Blätter wurden mit drei Festigkeitswerten hergestellt, wobei die Blattfestigkeit durch die Zugabe von Stärke zu dem SWK-Anteil des Faserstoffs gesteuert wurde. Tissue-Papierblätter wurden auch unter Verwendung des gleichen Faserstoffs und einer ähnlichen wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt; jedoch betrug der Klingenwinkel γf für diese Blätter 25º. Diese Blätter wurden auch mit drei Festigkeitswerten unter Verwendung der Zugabe von Stärke, um die Blattfestigkeit zu steuern, hergestellt.
Die physikalischen Eigenschaften der unterschiedlichen Rohblätter wurden gemessen und verglichen. Fig. 35 zeigt die Ergebnisse dieser Tests. Die Ergebnisse von ähnlichen Rohblättern, die unter Verwendung einer herkömmlichen (quadratischen) Krepponierungsklinge hergestellt wurden, sind auch gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die nichtkalandrierte, spezifische Dicke der Rohblätter, die unter Verwendung der Krepponierungsklingen bei den zwei Krepponierungswinkeln hergestellt wurden, beide spezifische Dicken aufweisen, die viel größer sind als diejenige des Kontrollblatts und dass die Blätter, die unter Verwendung der wel lenförmigen Klinge hergestellt wurden, bei einem ähnlichen Festigkeitswert liegen, der im wesentlichen gleich ist und durch eine einzige Regressionslinie dargestellt werden kann. Dieses letztere Ergebnis ist unerwartet, da zu erwarten wäre, dass bei herkömmlichen Krepponierungsklingen eine solche Änderung des Klingenwinkels γf zu einem beträchtlicheren Unterschied bei den Eigenschaften des Rohblatts, insbesondere der spezifischen Dicke, führen würde. Es wäre zu erwarten gewesen, dass die Tissue-Papier-Rohblätter, die unter Verwendung des größeren Klingenwinkels γf hergestellt wurden, eine beträchtlich höhere spezifische Dicke aufweisen würden als die Blätter, die unter Verwendung des kleineren Winkels hergestellt wurden.
Da die spezifische Dicke des Rohblatts bei Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge relativ wenig von dem Klingenwinkel γ£ beeinflusst wird, ist es oft möglich, ähnliche Tissue-Papierprodukte auf Maschinen, die unterschiedliche Klingenwinkel γf haben, herzustellen. Die Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge kann nicht nur ein Rohblatt mit einer verbesserten spezifischen Dicke im Vergleich zu derjenigen schaffen, die mit einer herkömmlichen Krepponierungsklinge erhalten werden kann, sondern kann es auch leichter machen, ähnliche Produkte auf Maschinen, die unterschiedliche Krepponierungsgeometrien aufweisen, herzustellen.

Beispiel 9

Dieses Beispiel zeigt die Wirkung des sich ändernden Klingenwinkels γf einer Krepponierungsklinge in einem Verfahren zur Krepponierung von zweilagigem Tissue-Papier. Zweilagige Tissue-Papier-Rohblätter wurden unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge mit einem Abschrägungswinkel von 25º, einer Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) und einer Wellungsfrequenz von 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) hergestellt. Die Rohblätter wurden unter Verwendung von zwei unterschiedlichen Klingenwinkeln γf. 18º und 25º, hergestellt. Bei beiden Tissue-Papieren war der Faserstoff 60% Southern Hartholzkraftpapier, 30% Northern Weichholzkraftpapier und 10% Ausschuss. Bei beiden Tissue-Papieren wurden die gleichen Mahlungswerte 2,87 Kilowatt- Tage/Tonne (3,5 HP-Tage/ton) verwendet.
Die physikalischen Eigenschaften der Rohblätter, die unter Verwendung der beiden Klingenwinkel hergestellt wurden, sind in Tabelle 8 gezeigt. Aus dieser Ta belle ist ersichtlich, dass die Eigenschaften sehr ähnlich sind, was angibt, dass die Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge zu einem Verfahren führt, das Tissue-Papier ergibt, das relativ wenig von dem Klingenwinkel γf abhängig ist. Tabelle 8 Physikalische Eigenschaften des zweilagigen Tissue-Papier-Rohblatts, das unter verschieden Klingenwinkeln hergestellt wurde

Beispiel 10

Dieses Beispiel zeigt die Verbesserung des Moduls, der sich aus der Verwendung einer erfindungsgemäßen, wellenförmigen Klinge bei der Herstellung des Rohblatts für zweilagiges Tissue-Papier im Vergleich zu dem Modul ergibt, der bei Verwendung einer herkömmlichen Klinge erhalten wird. Zweilagige Tissue- Papier-Rohblätter wurden auf einer Halbmondformer-Tissuepapiermaschine hergestellt. Die Blätter wurden aus einem Faserstoff hergestellt, der 60% Southern Hartholzkraftpapier, 30% Southern Weichholzkraftpapier und 10% Ausschuss enthielt. Sowohl ein Kontrollprodukt, das unter Verwendung einer herkömmlichen quadratischen Krepponierungsklinge krepponiert wurde, als auch ein Produkt, bei dem eine wellenförmige Krepponierungsklinge verwendet wurde, wurden hergestellt. Die wellenförmige Krepponierungsklinge hatte eine Klingenabschrägung von 25º, eine Wellungsfrequenz von 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch). Die beiden Blätter wurden auf die gleichen Sollflächengewicht-, Dicken- und Zugfestigkeitswerte hergestellt. In Tabelle 9 sind die physikalischen Eigenschaften der beiden Rohblätter zusammengefasst. Tabelle 9 Physikalische Eigenschaften von zweilagigem Tissue-Papier-Rohblatt
Es ist aus der Tabelle ersichtlich, dass das Tissue-Papier-Rohblatt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, ein geringeres geometrisches Mittel des Zugfestigkeitsmoduls als das Tissue-Papierblatt aufweist, das unter Verwendung der Standard-Krepponierungsklinge hergestellt wurde. Dieser niedrigere GM-Zugfestigkeitsmodul ist wiederum auf einen niedrigeren CD-Modul zurückzuführen, der sich seinerseits zumindest teilweise aus der höheren CD-Dehnung ergibt, die sich aus der Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge ergibt. Es wurde gezeigt, dass der niedrigere Zugfestigkeitsmodul in Korrelation zu der Tissue-Papier-Weichheit steht; so sollte der niedrigere Modulwert, den das Rohblatt aufweist, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurde, bei der Herstellung eines weicheren Tissue-Papierprodukts helfen.

Beispiel 11

Dieses Beispiel zeigt die physikalischen Eigenschaften eines zweilagigen Tissue- Papier-Rohblatts, das unter Verwendung einer wellenförmigen Klinge der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, im Vergleich zu dem Tissue-Papier, das unter Verwendung einer herkömmlichen, quadratischen Klinge hergestellt wurde. Zweilagige Tissue-Papier-Rohblätter wurden aus einem Faserstoff hergestellt, der aus 30% Northern Weichholzkraftpapier, 60% Southern Hartholzkraftpapier und 10% Ausschuss bestand. Drei Produkte wurden hergestellt: ein Kontrollprodukt, das mit einer quadratischen Standard-Krepponierungsklinge hergestellt wurde, und zwei Produkte, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden. Die wellenförmige Krepponierungsklinge hatte eine Abschrägung von 25º, 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch). Das Kontroll-Rohblatt wurde unter einem Druck von 875 N/m (5 pli) kalandriert, um ein Rohblatt zu erzeugen, das eine Solldicke von etwa 0,092 mm/Blatt (29 mil/8 Blatt) aufwies. Eines der mit der wellenförmigen Klinge hergestellten Rohblätter wurde mit 2625 N/m (15 pli) kalandriert, um ein Rohblatt mit etwa der gleichen Dicke wie das Kontrollprodukt herzustellen. Das andere Blatt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, wurde unter einem sehr leichten Wert (etwa 525 N/m (3 pli)) kalandriert, um ein Blatt mit einer erhöhten Rohblattdicke herzustellen. Die physikalischen Eigenschaften der drei Rohblätter sind in Tabelle 10 angegeben. Es ist ersichtlich, dass die wellenförmige Klinge verwendet werden kann, um ein Rohblatt für Tissue-Papier zu liefern, das sehr wünschenswerte Kombinationen von spezifischer Dicke und Weichheit aufweist. Tabelle 10 Eigenschaften der Tissue-Papier-Rohblatt

Beispiel 12

Dieses Beispiel zeigt die Ergebnisse, die erzielt werden, wenn die in Beispiel 11 hergestellten, zweilagigen Rohblätter geprägt werden. Die drei Rohblatt-Typen wurden mit einer Prägungstiefe von 0,216 cm (0,085 inch) zweilagig geprägt. Die physikalischen Eigenschaften der zweilagig geprägten Produkte sind in Tabelle 11 gezeigt. Die Produkte wurden einer sensorischen Testgruppe zur Bewertung ihrer Gesamtweichheit und ihres Gesamtvolumens vorgelegt. Die Ergebnisse dieser Testgruppe sind auch in Tabelle 11 gezeigt. Für Vergleichszwecke zwischen Pro dukten bei sensorischen Testgruppentests ist ein Unterschied von 0,40 Einheiten bei dem 95%igen Konfidenzwert statistisch signifikant.
Die Ergebnisse dieser Testgruppentests zeigen, dass die Technologie der wellenförmigen Krepponierungsklinge verwendet werden kann, um entweder Produkte mit einer ungefähr gleichen Weichheit, jedoch einer überlegeneren Volumenwahrnehmung als die Kontrolle, oder andererseits ein Produkt mit einer im wesentlichen gleichen Volumenwahrnehmung, jedoch überlegener Weichheit herzustellen. Tabelle 11 Eigenschaften von geprägten, zweilagigen Produkten

Beispiel 13

Dieses Beispiel ist gleich dem Beispiel 12 mit der Ausnahme, dass ein unterschiedliches Prägungsmuster verwendet wird, um Rohblätter, die gemäß Beispiel 11 hergestellt wurden, zu verbinden. Kontroll-Rohblätter und unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellte Rohblätter, die unter einer Kalandereinstellung von 2625 N/m (15 pli) kalandriert wurden, wurden paarweise angeordnet und geprägt. Die Prägungstiefe für beide Produkte betrug 0,216 cm (0,085 inch). Die physikalischen Eigenschaften der beiden geprägten Produkte sind in Tabelle 12 gezeigt. Tabelle 12 Physikalische Eigenschaften des zweilagigen Tissue-Papiers

Beispiel 14

Dieses Beispiel gibt die Testergebnisse der sensorischen Testgruppe für das gemäß dem Verfahren des Beispiels 13 hergestellten Tissue-Papier an. Die beiden Produkte wurden einer sensorischen Testgruppe zum Vergleich der Weichheit, der Dicke, des Volumens und der Steifheit vorgelegt. Die Ergebnisse der Testgruppe für die verschiedenen Tissue-Papiereigenschaften sind in Tabelle 13 angegeben. Die aufgeführten numerischen Werte sind die Anzahl der Testgruppenteilnehmer (von 40), die beurteilen, dass ein bestimmtes Produkt mehr von einer gegebenen Eigenschaft aufweist als das andere Produkt. In dem Fall von Testgruppenteilnehmern, die beurteilten, dass zwei Produkte mit Bezug auf eine bestimmte Eigenschaft gleich waren, wurden die Antworten gleichmäßig auf die beiden Produkte aufgeteilt. Es ist festzustellen, dass bei allen Eigenschaften mit Ausnahme der Steifigkeit eine größere Anzahl der Antwortenden einem bevorzugten Produkt entspricht. Es ist aus den Ergebnissen ersichtlich, dass das Produkt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, dem Kontrollprodukt in allen getesteten Eigenschaften gleich ist oder dieses übertrifft. Tabelle 13 Ergebnisse der sensorischen Testgruppe - Zweilagiges Tissue-Papier

Beispiel 15

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung einer wellenförmigen Klinge, um eine verbesserte Dicke, einen verbesserten Modul und eine verbesserte Absorptionsfähigkeit bei gleichem Gewicht für zweilagige Handtuch-Rohblätter zu erhalten. Handtuch-Rohblätter wurden aus einem Faserstoff hergestellt, der aus 70% Southern Hartholzkraftpapier und 30% Southern Weichholzkraftpapier bestand. 5,4 kg (12 lbs.) Nassfestigkeitsharz wurden dann pro Tonne der Pulpe (d. h. 6 g pro kg) zugegeben. Die Rohblätter wurden mit unterschiedlichen Festigkeitswerten hergestellt, wobei die Blattfestigkeit durch Mahlen variiert wurde. Die Handtuch-Rohblätter wurden mit zwei Sollflächengewichten, 26 g/m² (16 lbs./Ries) und 23 g/m² (14 lbs./Ries) hergestellt. Kontrollblätter wurden unter Verwendung einer 0º (quadratischen) Krepponierungsklinge hergestellt; außerdem wurden Blätter unter Verwendung von wellenförmigen Krepponierungsklingen mit verschiedenen Kombinationen der Klingenabschrägung, Wellungstiefe und Wellungsfrequenz hergestellt.
Fig. 36, 37 und 38 zeigen einen Vergleich der Kontrolle und der wellenförmigen Krepponierungsklingen für die Eigenschaften der Dicke, des Zugfestigkeitsmoduls und der Absorptionsfähigkeit. Was die Dicke und den Zugfestigkeitsmodul anbetrifft, sind die Eigenschaften als Funktionen der Trockenzugfestigkeit des Blatts graphisch dargestellt; die Absorptionsfähigkeit ist als Funktion der Nasszugfestigkeit graphisch dargestellt. Bei allen drei graphischen Darstellungen wurden die Eigenschaftswerte auf ihr Sollflächengewicht normalisiert (26 g/m² (16 lbs./Ries)).
Die graphischen Darstellungen zeigen, dass die Rohblätter, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellt wurden, Werte der spezifischen Dicke, des Moduls und der Absorptionsfähigkeit aufweisen, die diejenigen übertreffen, die die Kontrollblätter aufweisen. Es sollte daran gedacht werden, dass der Zugfestigkeitsmodul in negativer Korrelation zu der Produktweichheit steht und dass deshalb ein niedrigerer Wert bevorzugt wird.
Fig. 39, 40 und 41 vergleichen die Kontrollblätter mit 26 g/m² (16 lbs./Ries) mit biaxial gewellten Rohblättern, die mit einem Sollgewicht von 23 g/m² (14 lbs./Ries) hergestellt wurden. Diese Zahlen zeigen die Werte der Dicke, des Moduls und der Absorptionsfähigkeit der Rohblätter als Funktion von entweder ihrer Trocken- oder Nasszugfestigkeit. Wie aus der graphischen Darstellung ersichtlich ist, sind die leichtgewichtigeren Blätter, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellt wurden, dem Kontrollblatt in allen drei Eigenschaften gleich oder übertreffen diese trotz des 14%igen Vorteils des Kontrollblatts beim Flächengewicht.

Beispiel 16

Dieses Beispiel zeigt, dass die Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingentechnologie zu einer verlängerten Krepponierungsklingenstandzeit führen kann. Eine wellenförmige Krepponierungsklinge mit einer Abschrägung von 25º, einer Wellungsfrequenz von 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und einer Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) wurde an einer Halbmondformerpapiermaschine angebracht, die mit einer Yankee-Trocknergeschwindigkeit von 17,6 m/s (3465 ft./min.) betrieben wurde. Der Klingenwinkel γf betrug 17º. Das Tissue-Papierblatt bestand aus 60% Southern Hartholzkraftpapier, 30% Northern Weichholzkraftpapier und 10% Ausschuss. Die Festigkeit der Blätter wurde durch Mahlen des gesamten Faserstoffs auf den Sollwert eingestellt. Tissue-Papierblätter wurden mit zwei Kalandrierungswerten hergestellt; ein stark kalandriertes Blatt, das unter Verwendung eines Kalanderdrucks von 2625 N/m (15 pli) hergestellt wurde, und ein leicht kalandriertes Blatt, das unter Verwendung eines Kalanderdrucks von 525 N/m (3 pli) hergestellt wurde. Die physikalischen Eigenschaften dieser Blätter sind in Tabelle 14 gezeigt. Der Lauf dauerte vier Stunden (drei Stunden bei einem hohen Kalandrierungswert und eine Stunde bei einem niedrigeren Wert, wobei die ganze Zeit die gleiche Krepponierungsklinge verwendet wurde. Bei einem zweiten Papiermaschinenlauf mit der gleichen Maschinengeschwindigkeit und dem gleichen Faserstoff wie vorstehend erwähnt wurde die gleiche wellenförmige Krepponierungsklinge wieder in den Klingenhalter eingesetzt und zur Krepponierung des Produkts verwendet. Das Produkt wurde während drei Stunden unter Verwendung eines Klingenwinkels γf von 17º laufen gelassen, wonach der Klingenwinkel γf auf 25º erhöht wurde. Das Produkt wurde während 1 1/2 Stunden unter Verwendung dieses zweiten Klingenwinkels hergestellt, wonach die Klinge entfernt wurde. Die physikalischen Eigenschaften der während des zweiten Laufs hergestellten Produkte sind auch in Tabelle 14 gezeigt. Tabelle 14 Physikalische Eigenschaften des zweilagigen Tissue-Papiers-Rohblatts
Wie aus den Werten in der Tabelle ersichtlich, blieben die physikalischen Eigenschaften der Rohblätter während der beiden Maschinenläufe trotz der Tatsache relativ konstant, dass alle Blätter unter Verwendung einer einzigen Krepponierungsklinge krepponiert wurden. Die gesamte Laufzeit dieser einzigen Klinge betrug 8 1/2 Stunden. Diese Zeit steht im Gegensatz zu der normalen Klingenstandzeit einer Standardklinge, die bei dieser Maschine typischerweise vier Stunden beträgt.

Beispiel 17

Kontroll-Handtuch-Rohblätter aus Beispiel 15 wurden ausgewählt, um sie in zweilagige Handtuch-Endprodukte umzuwandeln. Rohblätter, die unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, wurden auch für die Umwandlung ausgewählt. Diese Rohblätter wurden auf der gleichen Papiermaschine hergestellt und hatten den gleichen Faserstoff und die gleiche Konzentration des Nassfestigkeitsharzes wie die Kontrollblätter. Die verwendete wellenförmige Klinge hatte eine Klingenabschrägung von 50º, eine Wellungsfrequenz von 6,3 Wellungen pro cm (16 Wellungen pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0762 cm (0,030 inch). Die durchschnittlichen physikalischen Eigenschaften für die Rohblätter, die zur Umwandlung in Paaren angeordnet wurden, sind in Tabelle 15 gezeigt. Die mittels beider Krepponierungsverfahren hergestellten Rohblätter wurden unter Verwendung einer gebündelten Prägungskonfiguration und einer Prägungstiefe von 0,203 cm (0,080 inch) geprägt. Fig. 42 bis 44 vergleichen die Eigenschaften des geprägten Produkts bei dem Kontrollprodukt und den Produkten, die mittels der wellenförmigen Klinge hergestellt wurden. In Fig. 42 ist die Dicke des Produkts als Funktion der Trockenfestigkeit des Produkts dargestellt. Der Zugfestigkeitsmodul der Handtücher ist gegenüber der Trockenfestigkeit in Fig. 43 dargestellt. Fig. 44 zeigt die Absorptionsfähigkeit der beiden Produkte als Funktion ihrer Nasszugfestigkeit. Wie aus den graphischen Darstellungen ersichtlich, neigt das Produkt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, dazu, eine höhere Dicke, einen niedrigeren Modul und eine höhere Absorptionsfähigkeit bei einer gegebenen Nass- oder Trockenfestigkeit als das Kontrollprodukt aufzuweisen. Alle drei dieser Unterschiede liegen in der bevorzugten Richtung. Tabelle 15 Physikalische Eigenschaften der Handtuch-Rohblätter, die bei dem Umwandlungsversuch verwendet wurden

Beispiel 18

Dieses Beispiel zeigt die erhöhte spezifische Dicke und Absorptionsfähigkeit für ein ungeprägtes Handtuch, das unter Verwendung der wellenförmigen Klinge hergestellt wurde. Handtuch-Rohblätter wurden auf einer Halbmondformer- Versuchspapiermaschine mit einer Yankee-Trocknergeschwindigkeit von 10 m/s (2000 ft./min.) und einer prozentualen Krepponierung von 20% hergestellt. Der Faserstoff für das Blatt war 30% Southern Weichholzkraftpapier und 70% Southern Hartholzkraftpapier. 14 lbs./ton des Nassfestigkeitsharzes, Kymene 557H, wurde dem Faserstoff zugegeben, um für die Nassfestigkeit zu sorgen. Die Rohblätter wurden unter Verwendung von sowohl der herkömmlichen (quadratischen) als auch einer wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt. Die wellenförmige Krepponierungsklinge hatte einen Abschrägungswinkel von 25º, eine Wellungsfrequenz von 6,3 Wellungen pro cm (16 Wellungen pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch). Die physikalischen Eigenschaften dieser Blätter sind in Tabelle 16 gezeigt. Jede der angegebenen physikalischen Eigenschaften ist der Durchschnitt von zwei Rohblättern. Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellten Blätter bei etwa der gleichen oder einer höheren Nasszugfestigkeit in der Querrichtung sowohl eine verbesserte Rohblattdicke als auch eine erhöhte Wasserabsorptionsfähigkeit aufweisen. Tabelle 16 Physikalische Eigenschaften der Handtuch-Rohblätter

Beispiel 19

Dieses Beispiel zeigt, dass, wenn die in Beispiel 18 beschriebenen Handtuch- Rohblätter in einer Punkt-zu-Punkt-Konfiguration geprägt wurden, eine niedrigere Prägungstiefe erforderlich war. Bei allen Rohblättern wurde das geprägte Handtuchprodukt mit den Luftseiten der Rohblätter auf der Außenseite des umgewandelten Produkts hergestellt. Jede Lage des Kontroll-Rohblatts wurde mit einer Eindringungstiefe von 0,24 cm (0,095") geprägt, bevor die beiden Blätter zur Bildung des zweilagigen Endprodukts zusammengefügt wurden. Bei den Rohblättern, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, betrug die Eindringungstiefe 0,127 cm (0,050") für ein Blatt und 0,229 cm (0,090") für das andere. Aufgrund des Rohblatts mit der höheren Dicke, das sich aus der Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge ergab, war es möglich, ein geprägtes Handtuch mit einer ähnlichen Enddicke und einem ähnlichen Rollendurchmesser zu schaffen wie denjenigen des Kontrollprodukts, bei dem eine geringere Eindringungstiefe angewandt wurde. Die Tabelle 17, in der die physikalischen Eigenschaften der beiden geprägten Handtücher angegeben sind, zeigt, dass die niedrigere Prägungstiefe, die durch die wellenförmige Klinge gestattet wird, zu einem Handtuch mit einer größeren Festigkeit (sowohl nass als auch trocken) führte als bei der stärker geprägten Kontrolle. Tabelle 17 Physikalische Eigenschaften der geprägten Handtuchprodukte

Beispiel 20

Dieses Beispiel zeigt die verbesserten Eigenschaften, die bei Verwendung der wellenförmigen Klinge bei der Herstellung von Handtüchern erhalten werden, die bis zu 30% gewundene Fasern enthalten. Handtuch-Rohblätter wurden aus einem Faserstoff, der 40% Southern Hartholzkraftpapier, 30% Southern Weichholzkraftpapier und 30% HBA enthielt, hergestellt. HBA ist eine im Handel erhältliche Weichholzkraftpapierpulpe von der Weyerhauser Corporation, die gewunden gemacht wurde, indem man die Pulpe physikalisch und chemisch derart behandelte, dass den Fasern permanente Knicke und Kräuselungen verliehen wurden. Die Einbeziehung dieser Fasern in ein Handtuch-Rohblatt dient dazu, das Volumen und die Absorptionsfähigkeit des Blatts zu verbessern. Ein Kontroll-Rohblatt, das aus diesem Faserstoff gemacht wurde, wurde unter Verwendung einer Standard- Krepponierungsklinge mit einer Abschrägung von 5º krepponiert. Rohblätter mit ähnlicher Festigkeit wurden auch unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge mit einer Abschrägung von 25º, 7,9 Wellungen pro cm (20 Wel lungen pro inch) und einer Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) hergestellt. Beide Rohblätter enthielten 10 kg Nassfestigkeitsharz und 3,5 kg Carboxymethylcelluose pro metrischer Tonne (20 lbs. Nassfestigkeitsharz und 7 lbs. Carboxymethylcellulose pro ton) der Pulpe als Zusätze.
Die physikalischen Eigenschaften der Handtuch-Rohblätter sind in Tabelle 18 gezeigt. Jeder Wert stellt den Durchschnitt von zwei Rohblattwerten dar. Beide Produkte haben ähnliche Festigkeitswerte, sowohl nass als auch trocken. Das Blatt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, weist jedoch eine höhere spezifische Dicke und eine höhere Absorptionsfähigkeit auf als das Kontrollblatt, was angibt, dass selbst die Eigenschaften von Produkten, die beträchtliche Mengen an volumenbildender Faser enthalten, durch die Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge verbessert werden können. Tabelle 18 Physikalische Eigenschaften des HBA enthaltenden Rohblatts

Beispiel 21

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung von Handtuch-Rohblättern unter Verwendung von Klingen mit wechselnden wellenförmigen Mustern. Handtuch-Rohblätter wurden aus einem Faserstoff hergestellt, der 50% Northern Weichholzkraftpapier und 50% Northern Hartholzkraftpapier enthielt. 16 lbs. Nassfestigkeitsharz pro Tonne der Pulpe (d. h. 8 g pro kg) wurden dem Faserstoff zugegeben. Rohblätter wurden mit mehreren Festigkeitswerten hergestellt, wobei die Festigkeit durch Mahlen des gesamten Faserstoffs gesteuert wurde. Zusätzlich zu den Kontrollblättern, die durch Krepponieren des Tissue-Papiers vom Yankee-Trockner unter Verwendung einer quadratischen Krepponierungsklinge (0º Abschrägung) hergestellt wurden, wurden Handtuchprodukte auch unter Verwendung von mehreren wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellt. Alle wellenförmigen Klingen hatten eine Klingenabschrägung von 25º. Eine der Klingen hatte eine Wellungsfrequenz von 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch). Alternative Wellungsmuster wurden bei der Herstellung der anderen beiden wellenförmigen Krepponierungsklingen verwendet. Eine der Klingen hatte 15,7 Wellungen pro cm (40 Wellungen pro inch), wobei sich die Wellungstiefen von 0,0508 und 0,0229 cm (0,020 und 0,009 inch) abwechselten. Diese Klinge ist schematisch in Fig. 9 dargestellt. Die andere wechselweise wellenförmige Klinge, die bei dem Versuch verwendet wurde, enthielt 1,27 cm (1/2 inch) große Abschnitte entlang der Länge der Klinge, die sich mit Abschnitten abwechselten, die eine Wellungsfrequenz von 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) aufwiesen, und Abschnitten, die eine Wellungsfrequenz von 15,7 Wellungen pro cm (40 Wellungen pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0229 cm (0,009 inch) aufwiesen. Eine schematische Darstellung dieser Klinge ist in Fig. 10 gezeigt. Es ist festzustellen, dass bei allen Beispielen in dieser Beschreibung die Generatoren der gezahnten Schränkungsfläche im allgemeinen rechtwinklig zu der Relieffläche der Klinge sind, es sei denn etwas anderes ist angegeben.
Die Eigenschaften der durch die Verwendung dieser verschiedenen Krepponierungsklingen erzeugten Rohblätter sind in Fig. 45 und 46 gezeigt. Fig. 45 zeigt die Rohblattdicke der Produkte als Funktion ihrer Trockenzugfestigkeiten, während in Fig. 46 die Absorptionsfähigkeit des Rohblatts gegenüber seiner Nasszugfestigkeit aufgetragen ist. Wie die Figur zeigen, haben die Rohblätter, die unter Verwendung der verschiedenen wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellt wur den, alle Dicken und Absorptionsfähigkeiten, die weit über denjenigen liegen, die das Kontroll-Rohblatt bei einem gegebenen Wert der Nass- oder Trockenfestigkeit aufweist. Es ist auch ersichtlich, dass die Blätter, die mittels der drei wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellt wurden, trotz der Unterschiede in der Klingengeometrie ähnliche Volumen- und Absorptionsfähigkeitseigenschaften aufweisen.
Fig. 47 und 48 zeigen die Werte des Zugfestigkeitsmoduls und der Reibungsabweichung der Blätter, die unter Verwendung der Kontroll- und der wellenförmigen Klingen hergestellt wurden als Funktion ihrer Zugfestigkeit. In Fig. 47 ist ersichtlich, dass die Rohblätter, die unter Verwendung der wellenförmigen Klingen hergestellt wurden, alle dazu neigen, Zugfestigkeitsmodule aufzuweisen, die gleich denjenigen oder niedriger als diejenigen sind, die unter Verwendung der Standardklinge hergestellt wurden und dass die niedrigsten Modulwerte bei Rohblättern erzielt werden, die unter Verwendung der wellenförmigen Klingen mit dem wechselweisen wellenförmigen Muster krepponiert wurden. Es ist aus Fig. 48 ersichtlich, dass das Rohblatt, das unter Verwendung der wellenförmigen Klinge mit einer Wellungsfrequenz von 20 Wellungen pro inch und einer Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) eine geringfügig höhere Reibungsabweichung als die Kontrolle aufweist, während die Klingen, die unter Verwendung der wechselweisen wellenförmigen Mustergeometrie Rohblätter erzeugen, die Reibungsabweichungswerte aufweisen, die im wesentlichen gleich denjenigen oder niedriger als diejenigen sind, die mittels der Kontrollklinge hergestellt wurden.
Da sowohl der Zugfestigkeitsmodul als auch die Reibungsabweichung in einer umgekehrten Beziehung zu der Blattweichheit stehen, deuten die Ergebnisse dieses Versuchs darauf hin, dass diese wechselweisen wellenförmigen Muster verwendet werden können, um weichere Rohblätter herzustellen, ohne dass dies auf Kosten der Dicke oder Absorptionsfähigkeit geht.

Beispiel 22

Dieses Beispiel zeigt die Herstellung und die Eigenschaften des nass krepponierten Handtuch-Rohblatts. Handtuch-Rohblätter wurden unter Verwendung des Nasskrepponierungsverfahrens hergestellt. Der Faserstoff enthielt 60% Sekundärfaser, 20% Western Weichholzkraftpapier und 20% Magnefitpulpe. 5,4 kg (12 lbs.) des Nassfestigkeitsharzes pro Tonne der Faser (d. h. 6 g pro kg) wurden dem Faserstoff zugegeben. Die Blätter wurden mit einer Maschinengeschwindigkeit (Yankee-Trocknergeschwindigkeit) von 15 m/min (50 ft./min.) und einer 15%igen Krepponierung hergestellt. Das Soliflächengewicht betrugt 39 g/m² (24 lbs./Ries). Die Rohblätter wurden teilweise auf einen von mehreren ausgewählten Werten auf dem Yankee-Trockner getrocknet, im teilweise getrockneten Zustand krepponiert und auf den endgültigen gewünschten Feststoffwert unter Verwendung herkömmlicher Zylindertrockner getrocknet.
Drei Krepponierungsklingen wurden zum Krepponieren des Produkts verwendet, eine herkömmliche 15º Klinge und zwei wellenförmige Klingen. Die beiden wellenförmigen Klingen hatten eine Klingenabschrägung von 15º. Eine der wellenförmigen Klingen hatte 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch). Die andere wellenförmige Klinge hatte 4,7 Wellungen pro cm (12 Wellungen pro inch) bei einer Wellungstiefe von 0,064 cm (0,025 inch). Beide Klingen waren (wie in Fig. 6B gezeigt) derart zugerichtet, sodass der "Fuß" der Klinge vollständig entfernt war und eine flache Oberfläche an der rückwärtigen (Yankee-)Seite der Klinge beließ.
Die physikalischen Eigenschaften dieser Rohblätter sind in Tabelle 19 gezeigt. Es ist aus der Tabelle ersichtlich, dass die Verwendung der wellenförmigen Klingen zu einer erhöhten Dicke des Rohblatts bei den Blättern führt, die mit 67% und 76% Feststoffen krepponiert wurden. Unserer Erfahrung nach folgt die Absorptionsfähigkeit bei dieser Art von Produkt im Allgemeinen der Dicke. Obgleich keine Zunahme bei der spezifischen Dicke für die Blätter ersichtlich war, die mit 54% Feststoffen unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge krepponiert wurden, wurden Maschinenrichtungsrippen, die sich aus dem Kontakt des Blatts mit den Wellungen der Klinge ergaben, in dem Blatt beobachtet. Es ist aus der Tabelle ersichtlich, dass die Zunahme der spezifischen Dicke, die sich aus der Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge ergibt, mit zunehmendem krepponierten Feststoffgehalt zunimmt. Tabelle 19 Versuch mit nasskrepponiertem Handtuch unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge
Zwei dieser Blätter wurden mit Bezug auf die Zahl der freien Faserenden (FFE) auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 beschrieben analysiert. Das erste war das Blatt, das unter Verwendung der Kontrollklinge krepponiert wurde und das vor dem Krepponieren auf 76% Feststoffe getrocknet worden war. Das zweite war das Blatt, das unter Verwendung der wellenförmigen Klinge mit 4,7 Wellungen pro cm (12 Wellungen pro inch) krepponiert worden war und vor dem Krepponieren auf 76% Feststoffe getrocknet worden war. Die Ergebnisse dieser Analyse zeigten eine FFE-Anzahl von 4,3 freien Faserenden/1,95 mm Länge des Tissue-Papiers für das Rohblatt, das unter Verwendung der wellenförmigen Klinge hergestellt worden war, im Vergleich zu einer Anzahl von 3,2 freien Faserenden/1,95 mm für das Blatt, das unter Verwendung der Standard-Krepponierungsklinge hergestellt worden war. Diese größere Anzahl der freien Faserenden für das Produkt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt worden war, hilft möglicherweise bei der Wahrnehmung der Oberflächenweichheit des Handtuchprodukts.
Mikrofotografien (16-fache Vergrößerung) beider Blattoberflächen der beiden Rohblätter, die mit Bezug auf FFE analysiert wurden, sind in Fig. 14 gezeigt. Fig. 14A und 14B zeigen die Yankeetrockner-Seite bzw. die Luftseite der Blätter, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, während die Yanktrockner-Seite und die Luftseite des Blatts, das unter Verwendung der Kontroll-Krepponierungsklinge hergestellt wurde, in Fig. 14C gezeigt sind. Diese Figur zeigen klar die Maschinenrichtungsrippen, die in dem Blatt vorhanden sind, das unter Verwendung der wellenförmigen Klinge krepponiert wurde. Die Krepponierungsfrequenz für die beiden Rohblätter ist in Fig. 14A und 14C ersichtlich, die die Yankee-Trockner-Seiten des Blatts zeigen. Aus den Figur ist ersichtlich, dass die Beabstandung der Krepponierungslinien für beide Blätter ähnlich ist, was angibt, dass die Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge die Krepponierungsfrequenz des Blatts nicht signifikant geändert hat.

Beispiel 23

Dieses Beispiel zeigt die Anwendbarkeit des Kreppponierungsverfahrens mit der wellenförmigen Klinge auf Durchgangslufttrocknungs-(TAD)-Verfahren für die Herstellung von Tissue-Papier und Handtüchern. Tissue-Papier- und Handtuch- Rohblätter wurden auf einer Versuchspapiermachine hergestellt. Der Faserstoff für beide Produkte war 50% Northern Weichholzkraftpapier und 50% Northern Hartholzkraftpapier. Die Tissue-Papierblätter wurden mit einem Sollflächengewicht von 29 g/m² (18 lbs./Ries) hergestellt. Das Sollgewicht für die Handtuchblätter betrug 24 g/m² (15 lbs./Ries). Nassfestigkeitsharz wurde zu dem Handtuchfaserstoff mit einem Wert von 6 g Harz pro kg (12 lbs. Harz pro Tonne) der Faser zugegeben. Die Trockenfestigkeit der Tissue-Papier-Rohblätter wurde durch die Zugabe von Stärke zu dem Faserstoff gesteuert. Das Mahlen des gesamten Faserstoffs wurde angewandt, um die Handtuchfaserstoff-Festigkeit zu steuern.
Die Blätter wurden auf einem geneigten Siebformer gebildet, zu einem Durchgangslufttrocknungs-Gewebe übertragen, teilweise unter Verwendung eines Durchgangslufttrockners (TAD) getrocknet und dann zur Vollendung der Trocknung auf einen Yankee-Trockner gepresst. Das Gewebe, das zum Transport des Blatts durch den TAD und zum Pressen des Blatts gegen den Yankee-Trockner verwendet wurde, wies eine Webart von 17,3 Strängen pro cm (44 Strängen pro inch) in der Maschinenrichtung und 15 (38) Strängen in der Querrichtung auf. Die Stränge in der Maschinenrichtung hatten einen Durchmesser von 0,0349 cm (0,01375 inch), während der Durchmesser der Stränge in der Querrichtung 0,0400 cm (0,01575 inch) betrug. Die Verwendung dieses Gewebes zur Übertragung des Blatts auf den Yankee-Trockner führte zu einem nichtgleichmäßigen Pressen des Blatts gegen den Trockner. Der Feuchtigkeitsgehalt der Blätter, die den TAD verließen, lag im Bereich von 29 bis 38 Prozent für das Handtuchprodukt und 38 bis 47 Prozent für die Tissue-Papierblätter.
Die meisten Blätter wurden von dem Yankee-Trockner unter Verwendung einer Standard-Krepponierungsklinge mit einer Abschrägung von 8º krepponiert. Bei einigen der Produkte wurde auch eine wellenförmige Krepponierungsklinge verwendet. Eine Klinge mit einer Klingenabschrägung von 15º, 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und einer Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020") wurde bei einem der Handtuch-Rohblätter verwendet. Für die Tissue-Papierblätter wurde die gleiche Klinge und eine andere wellenförmige Krepponierungsklinge mit einer Klingenabschrägung von 15º, einer Wellungsfrequenz von 4,7 Welungen pro cm (12 Wellungen pro inch) und einer Wellungstiefe von 0,081 cm (0,032") verwendet.
Die Ergebnisse der bei diesen Rohblättern durchgeführten physikalischen Tests sind in Fig. 49 und 50 gezeigt, in denen die nichtkalandrierte Dicke der Rohblätter als Funktion der Zugfestigkeit der Blätter aufgetragen ist. Aus den graphischen Darstellungen ist ersichtlich, dass die Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingen die Rohblattdicke um etwa 10 bis 15 Prozent erhöhte.

Beispiel 24

Dieses Beispiel zeigt verschiedene wellenförmige Klingen, von denen einige einen Fuß aufweisen; andere haben eine glatte Zurichtung, die bei leichten und schweren Tissue-Papier-Rohblättern für einlagiges und zweilagiges Tissue-Papier verwendet wird. Rohblätter mit einlagigem und zweilagigem Gewicht wurden unter Verwendung von wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellt. Das einlagige Produkt wurde unter Verwendung einer um 25º abgeschrägten Klinge hergestellt, die mit einer Beabstandung von 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und einer Tiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) gerändelt worden war. Das Rohblatt, das mit dem zweilagigen Gewicht hergestellt wurde, wurde unter Verwendung einer Klinge mit einer Abschrägung von 15º, 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und einer Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) krepponiert. Sowohl die einlagigen als auch die zweilagigen Blätter wurden, während sie sich auf der Papiermaschine befanden, kalandriert. Die Einzelheiten des Faserstoffs und der physikalischen Eigenschaften der Blätter sind in Tabelle 20 gezeigt. Für beide Produkte wurden Rohblattproben unter Verwendung von wellenförmigen Klingen hergestellt, die zugerichtet wurden, um einen ausgesparten Fuß zu belassen ("Reliefzurichtung") und auch unter Verwendung von Klingen, die "glatt" zugerichtet waren. Die ausgespart zugerichteten Klingen wurden derart behandelt, dass der ausgesparte "Grat" oder Fuß, der auf der Hinterseite der Klinge während des Rändelungsprozesses hergestellt wird, unter einem Winkel geformt wird, der gleich dem Klingenwinkel ist, wenn die Klinge verwendet wird (siehe Fig. 6A). Bei Klingen mit der glatten Zurichtung (Fig. 6B) wurde dieser Fuß vollständig entfernt, wobei eine Klinge belassen wurde, die an ihrer Rückseite (Yankee-Seite) vollständig flach war.
Das Produkt mit dem einlagigen Gewicht lief sowohl unter Verwendung von der Klinge, die die ausgesparte Zurichtung aufwies, als auch der Klinge, deren Fuß entfernt worden war, gut. Es wurde beobachtet, dass das Muster der Maschinenrichtungsrippen, die durch die wellenförmige Krepponierungsklinge erzeugt wurden, bei dem Blatt nicht so ausgeprägt war, das unter Verwendung der glatt zugerichteten Klinge hergestellt wurde, wie in dem Fall des Produkts, das unter Ver wendung der Klinge hergestellt wurde, die glatt zugerichtet worden war, wobei der sehr ausgesparte Fuß belassen wurde.
Wenn das Produkt, das mit dem zweilagigen Flächengewicht hergestellt worden war, unter Verwendung der glatt zugerichteten Klinge laufen gelassen wurde, lief das Blatt etwa fünf Minuten, bevor es hinter der Krepponierungsklinge riss. Mehrere Anstrengungen, das Blatt wieder einzufädeln und das Wickeln fortzusetzen, waren erfolglos, da das Blatt weiterhin zwischen der Krepponierungsklinge und der Rolle riss. Schließlich wurden die Versuche, den Lauf unter Verwendung der Klinge fortzusetzen, gestoppt, und die glatt zugerichtete Krepponierungsklinge wurde durch eine wellenförmige Klinge ersetzt, die unter Verwendung der ausgesparten Zurichtungstechnik unter Belassung eines ausgesparten Fußes zugerichtet worden war. Die Verwendung dieser Klinge gestattete das Einfädeln und Wickeln des Blatts ohne Schwierigkeiten.
Der Vergleich der Werte in Tabelle 20 gibt an, dass Blätter mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklingen hergestellt werden können, bei denen entweder die ausgesparte oder die glatte Zurichtungstechnik verwendet wird. Es gibt Anzeichen dafür, dass die Klinge, die glatt zugerichtet worden ist, ein Rohblatt erzeugen kann, das eine etwas geringere spezifische Dicke und eine höhere Festigkeit aufweist als dasjenige, das sich aus der Verwendung einer Klinge ergibt, die unter Verwendung der ausgesparten Zurichtungstechnik hergestellt wurde. Vom Standpunkt der Lauffähigkeit scheint besonders für leichtgewichtigere Produkte die ausgesparte Zurichtungstechnik einen Vorteil gegenüber der glatten Zurichtungstechnik zu bieten. Zusätzlich zu den Betriebsvorteilen bietet die ausgespart zugerichtete Klinge den zusätzlichen Vorteil, dass sie viel leichter und schneller herzustellen ist als die glatt zugerichtete Klinge. Diese Erwägung ist besonders wichtig, wenn man die Zeit und die Mühe in Betracht zieht, die benötigt werden, um eine Klinge glatt zuzurichten, die bei einer breiten Industrie-Tissue-Papiermaschine verwendet werden soll. Tabelle 20 Untersuchung bezüglich der wellenförmigen Krepponierungsklinge
Nur für das Produkt mit dem einlagigen Gewicht wurde auch der Versuch unternommen, Tissue-Papier unter Verwendung einer abgeschrägten, wellenförmigen Klinge herzustellen, die derartig zugerichtet worden war, dass bei ihr nicht nur der Fuß vollständig entfernt worden war, sondern dass auch die rückwärtige Seite (Yankee-Trocknerseite) der Klinge unter einem Winkel abgeschrägt worden war, der gleich demjenigen des Klingenwinkels ist, wenn er den Yankee-Trockner kontaktiert (umgekehrt ausgesparte Zurichtung, Fig. 6C). Diese Klinge war vor der Zurichtung eine um 25º abgeschrägte Klinge und war mit einer Frequenz von 7,9 Wellungen pro cm (20 Wellungen pro inch) und einer Tiefe von 0,0508 cm (0,020 inch) gerändelt worden.
Versuche, ein einlagiges Rohblatt unter Verwendung dieser Klinge herzustellen, waren nicht erfolgreich, da das Blatt zahlreiche Löcher aufwies und deshalb nicht aufgewickelt werden konnte.
Einlagige Rohblätter, die unter Verwendung der ausgespart und glatt zugerichteten Klingen aus dem vorstehenden Versuch hergestellt worden waren, wurden unter Verwendung eines Punktprägekalandermusters mit einer Prägungstiefe von 0,191 cm (0,075") hergestellt. Das geprägte Produkt wurde sowohl aus Rohblättern hergestellt, die unter Verwendung der ausgespart zugerichteten, wellenförmigen Klinge hergestellt worden waren, als auch aus Blättern, die unter Verwendung der Klinge hergestellt worden waren, die glatt zugerichtet worden war. Die physikalischen Eigenschaften für diese beiden Endprodukte sind in Tabelle 21 gezeigt. Die ähnlichen Werte für die physikalischen Eigenschaften von beiden Rollen zeigen, dass die Art der Klingenzurichtung die Qualität des geprägten Produkts nicht wesentlich beeinflusst. Tabelle 21 Untersuchung bezüglich der wellenförmigen Krepponierungsklinge - Geprägtes Produkt

Beispiel 25

Das Beispiel zeigt ein geeignetes Rändelverfahren für die Herstellung der wellenförmigen Klingen der vorliegenden Erfindung, die die folgenden Eigenschaften aufweist:
Breite "δ": des halbmondförmigen Bereichs 0,020-0,064 cm (0,008-0,025")
Tiefe "λ": 0,020-0,127 cm (0,008-0,050")
Spannweite "σ": 0,025-0,241 cm (0,01-0,095")
untere lineare längliche Bereiche der Breite "&epsi;": 0,013-0,030 cm (0,005-0,012") Länge "l": 0,005-0,213 cm (0,002-0,084")
Wir bevorzugen Stahl, der etwa 5% Cobalt enthält und auf die Härte Rc von etwa 65 bis 67 gehärtet wurde, für das Rändelwerkzeug selbst, das schematisch in Fig. 53 gezeigt ist, obgleich auch weniger teuere Legierungen geeignet sind, wie beispielsweise Legierungen mit einem Rc von 63 bis 65 im Vergleich zu der Klinge, die üblicherweise eine Härte von etwa 42 Rockwell 'c' aufweist. Es kann angemessen sein, als Ausgangsmaterial eine Standardklinge mit einem beliebigen gewünschten Abschrägungswinkel, typischerweise im Bereich von 0º bis 50º, die aus 1075 Stahl oder einem anderen Stahl, der allgemein für Krepponierungsklingen verwendet wird, besteht, zu verwenden. Eine Abschrägung von 15º ist für viele Anwendungen gut geeignet.
Das Rändelwerkzeug, das in einer Halteeinrichtung drehbar derart gelagert ist, dass das Werkzeug sich um eine horizontale Achse drehen kann, ist in einer Position oberhalb der Schränkungsfläche der Klinge befestigt. Schwere Stahlstücke sind um die Klinge herum befestigt, um zu verhindern, dass der Klingenkörper durch die Kräfte deformiert wird, die notwendig sind, um die Schneidkante der Klinge zu rändeln und die Feinzackungen durch Verschiebung von Metall zu bilden. Es sollte Sorge dafür getragen werden, dass die Klinge sowohl seitlich als auch senkrecht gut abgestützt wird, da die für das Rändeln erforderlichen Kräfte eine nicht abgestützte Klinge leicht ruinieren können.
Bei einem fest abgestützten Rändelwerkzeug wird die Klinge mit dem Rändelwerkzeug in Kontakt gebracht. Um den Rändelvorgang zu beginnen, wird die Klinge in Längsrichtung mit Bezug auf das Rändelwerkzeug und die Klingenschränkungsfläche in Bewegung gesetzt, während die Klinge langsam um einen Abstand, der gleich der gewünschten Wellungstiefe ist, angehoben wird, wobei die Rändel in die Klinge über etwa 2,54 cm (1 inch) der Längsbewegung der Klinge "geführt" wird.
Wenn die Rändel sich in der Klinge auf der gewünschten Tiefe befindet, wird die Klinge mit Bezug auf das Rändelwerkzeug mit einer mäßigen Geschwindigkeit bewegt, wobei 30 cm (12 inch) pro Minute Maschinentischgeschwindigkeit zufriedenstellend ist. Am Ende der Bewegung wird die Richtung der Bewegung der Klinge umgekehrt und die Rändel wird etwa in ihre Startposition zurückgebracht. An diesem Punkt wird die Klinge von dem Rändelwerkzeug getrennt und ausgespannt. Das vorstehend beschriebene Verfahren kann über die gesamte Klingenlänge verwendet oder stückweise wiederholt werden, bis die Klinge entlang ihrer gesamten Länge gerändelt ist. Das Rändelungsverfahren erhöht die Mikrohärte in der Nähe der Basis der Feinzackung um etwa 3 bis 6 Punkte auf der Rockwell 'C'- Skala.
Die Klinge kann gemäß dem folgenden Verfahren fertiggestellt werden:
Die Klinge wird in einem Klingenzurichtungshalter befestigt und ein grober, harter Handstein wird verwendet, um die Masse des Grats an der hohen Seite (oder Yankee-Trocknerseite) der Abschrägung zu entfernen; der Stein wird unter dem gleichen Winkel, unter dem die Klinge zu dem Trockner steht, gegen den Grat gehalten. Ein kleines Stück Metall geeigneter Dicke kann als Führung entlang der Klinge gelegt werden, um dabei zu helfen, den korrekten Steinwinkel aufrechtzuerhalten und sicherzustellen, dass ein Fuß mit der geeigneten Höhe an der Reliefseite der Klinge verbleibt. Wenn die Masse des Grats entfernt worden ist, wird die Endbearbeitung durch Handpolieren durchgeführt. Geeigneterweise kann ein kleiner Block, umwickelt mit einem Schmirgeltuch mit 120 Korn, für die anfängliche Polierung verwendet werden, während 180 Korn für die abschließende Polierung verwendet werden, wobei genug Metall entfernt wird, um eine Oberfläche herzustellen, die die in Fig. 54B gezeigte Form hat, und der erforderliche Winkel beibehalten wird.

Beispiel 26

Dieses Beispiel vergleicht ein zweilagiges Handtuchprodukt, das aus Rohblättern unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, mit einem Produkt, das aus Rohblättern unter Verwendung einer herkömmlichen Krepponierungsklinge hergestellt wurde. Handtuch-Rohblätter wurden auf einer Halbmondformerpapiermaschine hergestellt. Der Faserstoff der Handtücher bestand aus 70% Southern Hartholzkraftpapier und 30% Southern Weichholzkraftpapier. Rohblätter wurden unter Verwendung von sowohl einer herkömmlichen (quadratischen) Krepponierungsklinge als auch einer wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt. Das Kontrollblatt, das unter Verwendung der quadratischen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, wies 8 lbs. Nassfestigkeitsharz Kymene® 557H pro Tonne der Pulpe (d. h. 4 g pro kg) auf, die dem Faserstoff zugegeben wurden. Das Handtuch-Rohlatt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, wies das Nassfestigkeitsharz Kymene® 557H auf, das dem Blatt mit einem Wert von 12 lbs./Tonne der Pulpe (d. h. 6 g pro kg) zugegeben wurde. Die wellenförmige Klinge, die zum Krepponieren des Produkts verwendet wurde, hatte eine Abschrägung von 25º, eine Wellungsfrequenz von 6,3 Wellungen pro cm (16 Wellungen pro inch) und eine Wellungstiefe von 0,0508 cm (0,020 inch). Die physikalischen Eigenschaften der Rohblätter sind in Tabelle 22 gezeigt.
Die Rohblätter wurden geprägt, um fertiggestellte zweilagige Handtuchprodukte zu ergeben. Die Prägungstiefe für das Kontrollprodukt betrug 0,229 cm (0,090 inch), während die Rohblätter, die unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurden, mit einer Tiefe von 0,249 cm (0,098 inch) geprägt wurden. Die Prägungstiefen wurden derart gewählt, dass beide Produkte eine etwa gleiche Nasszugfestigkeit in der Querrichtung aufweisen. Das Prägen auf diese Weise hebt den Nutzen der Wellung auf. Die Eigenschaften der geprägten Produkte sind auch in Tabelle 22 gezeigt. Tabelle 22 Physikalische Eigenschaften des Handtuch-Rohblatts und geprägter Handtuchprodukte
Die Kontrollprodukte und die mit der wellenförmigen Klinge hergestellten Produkte wurden monadischen Haushaltstests unterzogen. Die Verbraucher, die diese verschiedenen Handtuchprodukte testeten, wurden gebeten, das Produkt mit Bezug auf seine Gesamtleistung zu bewerten und das Produkt mit Bezug auf spezifische Eigenschaften zu bewerten. Die Produkte konnten als "Ausgezeichnet", "Sehr gut", "Gut", "Befriedigend" oder "Schlecht" bewertet werden. Die Summe des Prozentsatzes der Verbraucher, die ein Produkt als entweder "Ausgezeichnet" oder "Sehr gut" bewerteten, ist in Tabelle 23 für das Kontrollprodukt und für das Produkt, das unter Verwendung der wellenförmigen Krepponierungsklinge hergestellt wurde, angegeben. Die Ergebnisse zeigen, dass die beiden Produkte in etwa gleich sowohl für die Gesamtleistung als auch für die wichtigsten Eigenschaften bevorzugt wurden. Tabelle 23 Ergebnisse des monadischer Haushaltstests Prozentsatz der Verbraucher, die ein Produkt mit Ausgezeichnet oder Sehr gut bewerteten
Nachstehend sind einige bevorzugte Merkmale der Erfindung angegeben:
1. Das Krepponierungsverfahren wird gesteuert, um der Bahn etwa 11,8 bis etwa 31,5 Kreppbanden pro cm (30 bis etwa 80 Kreppbanden pro inch) zu verleihen.
2. Die spezifische Dicke der nichtkalandrierten, geprägten Bahn beträgt vorzugsweise mindestens etwa 0,00585 mm/Bahn/g/m² (3,0 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) und das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 11 bis etwa 57 g/m² (etwa 7 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries).
3. Das Verfahren umfasst den weiteren Schritt des Kalandrierens der Bahn, und die spezifische Dicke der Bahn nach dem Kalandrieren beträgt mindestens etwa 0,00488 mm/Blatt/g/m² (2,50 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) und das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 11 bis etwa 57 g/m² (etwa 7 bis etwa 35 lbs./3000 sq.fi. Ries).
4. Das Krepponierungs- und Kalandrierungsverfahren wird vorzugsweise derart gesteuert, dass:
die spezifische Dicke der Bahn mindestens 0,00488 mm/Blatt/g/m² (2,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt;
das Flächengewicht der Bahn etwa 11 bis etwa 57 g/m² (etwa 7 bis etwa 35 lbs./3000 sq.fi. Ries) beträgt; und
der Zugfestigkeitsmodul nicht mehr als etwa 4,2 N/m/% (100 g/inch/% Last) beträgt.
5. Das krepponierte Tissue-Papier weist eine Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung von mindestens 19 N/m (150 g pro 3 inch), einen Zugfestigkeitsmodul von weniger als 4,2 N/m/% (100 g/inch/% Last) und eine Reibungsabweichung von weniger als 0,350 auf.
6. Die Raumfrequenz der sich quer erstreckenden Kreppbanden in der krepponierten Bahn beträgt etwa 11,8 Kreppbanden bis etwa 23,6 Kreppbanden pro cm (30 bis etwa 60 Kreppbanden pro inch) und die Raumfrequenz der sich längs erstreckenden Wellungen beträgt etwa 3,9 bis etwa 11,8 Wellungen pro cm (10 bis etwa 30 Wellungen pro inch).
7. Die spezifische, nichtkalandrierte Dicke der geprägten Bahn beträgt etwa 0,00488 mm/Blatt/g/m² (2,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) und das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 16 bis etwa 33 g/m² (etwa 10 bis etwa 20 lbs./3000 sq.ft. Ries), und vorzugsweise beträgt die spezifische Dicke der Bahn nach dem Kalandrieren mindestens etwa 0,0039 mm/Blatt/g/m² (2,0 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) und das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 16 bis etwa 33 g/m² (10 bis etwa 20 lbs./3000 sq.fi. Ries), der Zugfestigkeitsmodul beträgt nicht mehr als etwa 4,2 N/m/% (100 g/inch/% Last) und die Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung beträgt nicht weniger als 32,2 N/m (250 g pro 3 inch).
8. Die naszierende Bahn wird einer Gesamtkompaktierung unterzogen, während der Prozentsatz an Feststoffen weniger als 50 Gew.-% beträgt, die krepponierte Bahn wird geprägt und
die Dicke der Bahn beträgt etwa 0,00527 bis etwa 0,0107 mm/Blatt/g/m² (2,7 bis etwa 5,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht);
das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 16 bis etwa 33 g/m² (etwa 10 bis etwa 20 lbs./3000 sq.ft. Ries); und
der Zugfestigkeitsmodul beträgt weniger als etwa 2,94 N/m/% (70 g/inch/% Last) und die Reibungsabweichung beträgt weniger als 0,280. 9. Die krepponierte Bahn weist eine Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung von mindestens 19 N/m (150 g pro 3 inch), einen Zugfestigkeitsmodul von weniger als 16,8 N/m/% (400 g/inch/% Last) und eine Reibungsabweichung von weniger als 0,500, vorzugsweise weniger als 0,350 auf, und die spezifische Dicke der Tissue-Papier-Bahn beträgt vorzugsweise etwa 0,00488 bis etwa 0,01073 mm/Blatt/g/m² (etwa 2,5 bis etwa 5,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) und das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 11 bis etwa 23 g/m² (etwa 7 bis etwa 14 lbs./3000 sq.ft. Ries), und nach dem Kalandrieren beträgt die spezifische Dicke der Bahn mindestens etwa mindestens 0,00488 mm/Blatt/g/m² (2,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht), das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 11 bis etwa 23 g/m² (etwa 7 bis etwa 14 lbs./3000 sq.ft. Ries), der Zugfestigkeitsmodul beträgt nicht mehr als etwa 3,4 N/m/% (80 g/inch/% Last) und die GM Zugfestigkeit beträgt nicht weniger als 26 N/m (200 g pro 3 inch).
10. Wenn die Bahn, auf die im vorstehenden Absatz 9 Bezug genommen wird, mit einer anderen zur Bildung eines Tissue-Papiers übereinander gelegt wird und die beiden durch Prägen verbunden werden, wobei die Luftseite der mindestens einen Bahn sich auf einer Außenfläche des Tissue-Papier befindet, beträgt
die spezifische Dicke des Tissue-Papiers vorzugsweise mindestens etwa 0,00488 mm/Blatt/g/m² (2,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht);
beträgt das Flächengewicht des Tissue-Papiers etwa 21 bis etwa 57 g/m² (etwa 13 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries); und
beträgt der Zugfestigkeitsmodul weniger als etwa 2,5 N/m/% (60 g/inch/% Last).
11. Die krepponierte Bahn weist eine Nasszugfestigkeit in der Querrichtung von mindestens 32,2 N/m (250 g pro 3 inch), ein Zugfestigkeitsmodul von weniger als 19 N/m/% (450 g/inch/% Last) und eine Reibungsabweichung von weniger als 0,400 auf, und die spezifische Dicke der Bahn beträgt vorzugsweise etwa 0,0039 bis etwa 0,0137, vorzugsweise mindestens 0,0059 mm/Blatt/g/m² (etwa 2,0 bis etwa 7,0 mil, vorzugsweise mindestens 3 mil/8 Blatt pro lb. des Flächengewichts), das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 24 bis etwa 57 g/m² (etwa 15 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries), der Zugfestigkeitsmodul beträgt nicht mehr als etwa 150 g/inch/% Last und die Reibungsabweichung beträgt weniger als 0,400, wobei die spezifische Dicke der Bahn nach dem Kalandrieren vorzugsweise mindestens etwa 0,0039 mm/Blatt/g/m² (2,0 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt, das Flächengewicht der Bahn etwa 24 bis etwa 57 g/m² (etwa 15 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt und die Reibungsabweichung weniger als 0,375 beträgt; weiter bevorzugt wird das Krepponierungsverfahren gesteuert, um der Bahn eine spezifische Dicke von mehr als 0,00488 mm/Blatt/g/m² (2,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) und eine Nassfestigkeit in der Querrichtung von mehr als 32,2 N/m (250 g pro 3 inch) zu verleihen. Diese Bahn wird vorzugsweise geprägt, um ein geprägtes Produkt herzustellen, das eine Trockenzugfestigkeit in der Maschinenrichtung von mehr als 155 N/m (1200 g pro 3 inch), eine Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung von mehr als 77 N/m (600 g pro 3 inch), eine Nasszugfestigkeit in der Querrichtung von mehr als 32,2 N/m (250 g pro 3 inch) und eine Absorptionsfähigkeit von mehr als 200 g pro m² aufweist.
12. Das Krepponierungsverfahren wird vorzugsweise gesteuert, um der Bahn eine Dicke von mehr als etwa 0,00585, vorzugsweise 0,00585 bis 0,0137 mm/Blatt/g/m² (3,00 mil, vorzugsweise 3 bis 7 mil/8 Blatt pro lb. des Flächengewichts), eine Absorptionsfähigkeit von mehr als 200 g pro m² zu verleihen, und die Bahn weist eine Nasszugfestigkeit in der Querrichtung von mindestens 19 N/m (150 g pro 3 inch), einen Zugfestigkeitsmodul von weniger als 6,3 N/m/% (150 g/inch/% Last) und eine Reibungsabweichung von weniger als 0,425 auf, wobei das Flächengewicht der Bahn vorzugsweise etwa 15 bis etwa 29 g/m² (etwa 9 bis etwa 18 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt; und nach dem Kalandrieren beträgt die spezifische Dicke der Bahn vorzugsweise mindestens etwa 0,00488 mm/Blatt/g/m² (2,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) und das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 15 bis etwa 29 g/m² (9 bis etwa 18 lbs./3000 sq.ft. Ries), der Zugfestigkeitsmodul beträgt weniger als 5,0 N/m/% (120 g/inch/% Last) und die GM Zugfestigkeit beträgt mindestens 77 N/m (600 g pro 3 inch). Nach dem Prägen weist die geprägte Bahn vorzugsweise eine Trockenzugfestigkeit in der Maschinenrichtung von mehr als 103 N/m (800 g pro 3 inch), eine Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung von mehr als 51,5 N/m (400 g pro 3 inch), eine Nasszugfestigkeit in der Querrichtung von mehr als etwa 12,9 N/m (etwa 100 g pro 3 inch) und eine Absorptionsfähigkeit von mehr als 200 g pro m² auf.
13. Das Übereinanderlegen der in Absatz 12 beschriebenen Bahn und einer anderen, so dass die Rippen auf mindestens einer der Bahnen von der anderen Bahn abgewandt sind, und Verbinden der beiden durch Prägen bildet eine Bahn, bei der
die Dicke des geprägten Produkts mindestens etwa 0,0078 mm/Blatt/g/m² (4,0 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt;
das Flächengewicht der Bahn etwa 28 bis etwa 57 g/m² (etwa 17 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt; und
der Zugfestigkeitsmodul weniger als etwa 5,0 N/m/% (120 g/inch/% Last) beträgt.
14. Das Verfahren erzeugt eine nass krepponierte Bahn, die eine Nasszugfestigkeit in der Querrichtung von mindestens 26 N/m (200 g pro 3 inch), einen Zugfestigkeitsmodul von weniger als 18,9 N/m/% (450 g/inch/% Last) und eine Reibungsabweichung von weniger als 0,400 aufweist.
15. Das Verfahren erzeugt ein krepponiertes Tissue-Papier, und das Tissue- Papier weist eine Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung von mindestens 32 N/m (250 g pro 3 inch), einen Zugfestigkeitsmodul von weniger als 4,2 N/m/% (100 g/inch/% Last) und eine Reibungsabweichung von weniger als 0,350 auf
16. Das Verfahren erzeugt eine nass krepponierte Bahn, die bei der Herstellung von einlagigen oder zweilagigen Handtüchern brauchbar ist, die eine Nasszugfestigkeit in der Querrichtung von mindestens 39 N/m (300 g pro 3 inch), einen Zugfestigkeitsmodul von weniger als 19 N/m/% (450 g/inch/% Last) und eine spezifische Dicke von mehr als 0,00429 mm/Blatt/g/m² (2,2 mil/8 Blatt/lbs. Ries) und eine Reibungsabweichung von weniger als 0,400 aufweisen.
17. Das Verfahren schafft ein krepponiertes Handtuch, das bis zu 30% aus gewundener Faser besteht.
18. Ein krepponiertes Tissue-Papier, bei dem die nichtkalandrierte, spezifische Dicke des Tissue-Papiers etwa 0,00488 bis etwa 0,01365 mm/Blatt/g/m² (etwa 2,5 bis etwa 7,0 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt und das Flächengewicht des Tissue-Papiers etwa 11 bis etwa 57 g/m² (etwa 7 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt und wobei nach dem Kalandrieren die spezifische Dicke der kalandrierten Bahn etwa 0,00488 bis etwa 0,0117 mm/Blatt/g/m² (2,5 bis etwa 6,0 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt und das Flächengewicht des Tissue-Papier etwa 11 bis etwa 57 g/m² (etwa 7 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt.
19. Verfahren, bei dem die naszierende Bahn einer Gesamtkompaktierung unterzogen wird, während der Prozentsatz an Feststoffen weniger als 50 Gew.-% beträgt, wodurch die Fasern in den krepponierten Tissue-Papier- Kämmen spitzwinklig daraus hervorstehen.
20. Das Verfahren von Absatz 19 erzeugt ein krepponiertes Tissue-Papier, bei dem nach dem Kalandrieren die spezifische Dicke des Tissue-Papiers etwa 0,00488 bis etwa 0,00878 mm/Blatt/g/m² (2,5 bis etwa 4,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt;
das Flächengewicht des Tissue-Papiers etwa 11 bis etwa 57 g/m² (etwa 7 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt; und
der Zugfestigkeitsmodul weniger als etwa 4,2 N/m/% (100 g/inch/% Last) beträgt.
21. Das krepponierte, einlagige Tissue-Papier von Absatz 19 wird geprägt, um ein geprägtes Tissue-Papier herzustellen; die spezifische Dicke des Tissue- Papiers beträgt etwa 0,00527 bis etwa 0,01073 mm/Blatt/g/m² (etwa 2,7 bis etwa 5,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht), das Flächengewicht der Bahn beträgt etwa 16 bis etwa 33 g/m (etwa 10 bis etwa 20 lbs./3000 sq.ft. Ries) und der Zugfestigkeitsmodul beträgt nicht mehr als etwa 2,9 N/m/% (70 g/inch/% Last) und die Reibungsabweichung beträgt weniger als 0,280.
22. Ein krepponiertes einlagiges Tissue-Papier, bei dem das Tissue-Papier eine Nasszugfestigkeit in der Querrichtung von mindestens 19 N/m (150 g pro 3 inch), einen Zugfestigkeitsmodul von weniger als 4,2 N/m/% (100 g/inch/% Last) und eine Reibungsabweichung von weniger als 0,350 aufweist, und bei dem in der nichtkalandrierten Form die spezifische Dicke des Tissue-Papiers etwa 0,00585 bis etwa 0,01268 mm/Blatt/g/m² (etwa 3,0 bis etwa 6,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt und das Flächengewicht des Tissue-Papiers etwa 16 bis etwa 33 g/m² (etwa 10 bis etwa 20 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt, und nach dem Kalandrieren die spezifische Dicke des Tissue-Papiers 0,00488 bis etwa 0,00878 mm/Blatt/g/m² (etwa 2,5 bis etwa 4,5 mil/8 Blatt pro 1b Flächengewicht) beträgt und das Flächengewicht des Tissue-Papiers etwa 16 bis 33 g/m² (etwa 10 bis 20 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt, der Zugfestigkeitsmodul nicht mehr als etwa 4,2 N/m/% (100 g/inch/% Last) beträgt und die GM Zugfestigkeit mindestens 45 N/m (350 g pro 3 inch) beträgt.
23. Ein krepponiertes, mehrlagiges Tissue-Papier, bei dem die spezifische Dicke des Tissue-Papiers mindestens 0,00488 mm/Blatt/g/m² (2,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt und das Flächengewicht des Tissue- Papiers etwa 21 bis etwa 57 g/m² (etwa 13 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt, und bei dem nach dem Kalandrieren die spezifische Dicke des Tissue-Papiers etwa 0,00488 bis etwa 0,01073 mm/Blatt/g/m² (etwa 2,5 bis etwa 5,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt und das Flächengewicht der Bahn etwa 21 bis etwa 57 g/m² (etwa 13 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt, der Zugfestigkeitsmodul weniger als etwa 3,4 N/m/% (80 g/inch/% Last) und die Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung mindestens 19 N/m (150 g pro 3 inch) beträgt und nach dem Prägen die spezifische Dicke des Tissue-Papiers etwa 0,00488 bis etwa 0,01073 mm/Blatt/g/m² (etwa 2,5 bis etwa 5,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt;
das Flächengewicht des Tissue-Papiers etwa 21 bis etwa 57 g/m² (etwa 13 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt, und
der Zugfestigkeitsmodul weniger als etwa 2,5 N/m/% (60 g/inch/% Last) beträgt.
24. Ein krepponiertes, einlagiges Papierhandtuch, bei dem die spezifische Dicke des Papierhandtuchs etwa 0,00585 bis etwa 0,01268 mm/Blatt/g/m² (etwa 3,0 bis etwa 6,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt und das Flächengewicht des Papierhandtuchs etwa 24 bis etwa 57 g/m² (etwa 15 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt und bei dem nach dem Kalandrieren die spezifische Dicke des Papierhandtuchs etwa 0,00488 bis etwa 0,00878 mlBlatt/g/m² (etwa 2,5 bis etwa 4,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt und das Flächengewicht des Handtuchs etwa 24 bis etwa 49 g/m² (etwa 15 bis etwa 30 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt und der Zugfestigkeitsmodul nicht mehr als etwa 6,3 N/m/% (150 g/inch/% Last) beträgt und die Nasszugfestigkeit in der Querrichtung mindestens 32,2 N/m (250 g pro 3 inch) beträgt.
25. Ein krepponiertes einlagiges Papierhandtuch, bei dem die spezifische Dicke des Papierhandtuchs etwa 0,00488 bis etwa 0,00878 mm/Blatt/g/m² (etwa 2,5 bis etwa 4,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt und das Flächengewicht des Papierhandtuchs etwa 24 bis etwa 57 g/m² (etwa 15 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt und die Nasszugfestigkeit in der Querrichtung mindestens etwa 32,2 N/m/% (250 pro 3 inch) beträgt.
26. Ein geprägtes, krepponiertes, einlagiges Papierhandtuch, bei dem die spezifische Dicke der Bahn etwa 0,00585 bis etwa 0,01560 mm/Blatt/g/m² (etwa 3,0 bis etwa 8,0 mil/8 Blatt pro Ib. Flächengewicht) beträgt;
das Flächengewicht der Bahn etwa 24 bis etwa 57 g/m² (etwa 15 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt; und der Zugfestigkeitsmodul weniger als etwa 4,2 N/m/% (80 g/inch/% Last) und die Nasszugfestigkeit in der Querrichtung mindestens 32,2 N/m (250 g pro 3 inch) beträgt.
27. Ein krepponierties, mehrlagiges Papierhandtuch, bei dem die spezifische Dicke des Handtuchs etwa 0,00488 bis etwa 0,01365 mm/Blatt/g/m² (etwa 2,5 bis etwa 7,0 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt und das Flächengewicht jeder Bahn etwa 28 bis etwa 59 g/m² (etwa 17 bis etwa 36 lbs./3000 sq.ft. Ries) beträgt, wobei vorzugsweise jede der Bahnen, aus denen das Handtuch besteht, kalandriert wurde und der Zugfestigkeitsmodul weniger als etwa 12,6 N/m/% (300 g/inch/% Last) beträgt und die Nasszugfestigkeit in der Querrichtung mindestens 32,2 N/m (250 g pro 3 inch) beträgt.
28. Ein geprägtes, krepponiertes, mehrlagiges Papierhandtuch, bei dem die spezifische Dicke des Handtuchs etwa 0,00780 bis etwa 0,01365 mm/Blatt/g/m² (etwa 4,0 bis etwa 7,0 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt;
das Flächengewicht des Handtuchs etwa 28 bis etwa 65 N/m (etwa 17 bis etwa 40 lbs./3000 sq.fi. Ries) beträgt; und der Zugfestigkeitsmodul weniger als etwa 5,0 N/m/% (120 g/inch/% Last) beträgt und die Nasszugfestigkeit in der Querrichtung mindestens 32,2 N/m (250 g pro 3 inch) beträgt.

Claims

1. Biaxial gewellte Cellulosefaser-Tissuepapierbahn (48), die von einem Yankee-Trockner (30) krepponiert wird, wobei die Bahn gekennzeichnet ist durch ein Netz von sich kreuzenden Kreppbanden (52) und Wellungen, wobei sich die Kreppbanden (52) quer zur der Quermaschinenrichtung erstrecken, wobei die Wellungen Rippen (50) und Rillen (54) zwischen diesen bilden, die sich längs in der Maschinenrichtung auf der luftseitigen Fläche der Bahn erstrecken, und Kämme, die an der Yankee-Seite der Bahn angeordnet sind, wobei die Raumfrequenz der sich quer erstreckenden Kreppbanden (52) 3,9 bis 59 Banden pro cm (10 bis 150 pro inch) und die Raumfrequenz der sich in Längsrichtung erstreckenden Rippen (50) 3,9 bis 19,7 Rippen pro cm (10 bis 50 pro inch) beträgt.

2. Bahn (48) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kämme (56) den Rillen (54) gegenüber liegen und dazwischen Furchen (58) begrenzen und die Dicke des Bereichs der Bahn, der den Kämmen (56) benachbart ist, wesentlich größer, beispielsweise mindestens etwa 5% größer, ist als die Dicke der Bereiche der Bahn, die den Furchen (58) benachbart sind.

3. Bahn (48) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durchschnittliche Dichte des Bereichs der Bahn in den Kämmen (56) geringer ist als die Dichte der Bahn in den Furchen (58).

4. Bahn (48) nach einem der Anspräche 1 bis 3 mit einer spezifischen Dicke von 0,00683 bis 0,0I560 mm/Blatt/g/m² (3,5 bis 8 mil pro 8 Blatt pro lb. Flächengewicht).

5. Bahn (48) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Flächengewicht von 11 bis 57 g/m² (7 bis 35 lbs./3000 sq.ft. Ries).

6. Bahn (48) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die kalandriert wurde.

7. Kalandrierte Bahn nach Anspruch 6 mit einer spezifischen Dicke von 0,00390 bis 0,01170 mm/Blatt/g/m² (2 bis 6 mil pro 8 Blatt pro lb. Flächengewicht).

8. Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die geprägt ist.

9. Einlagiges Tissue-Papier, umfassend eine kalandrierte Bahn nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, die geprägt wurde.

10. Einlagiges Tissue-Papier nach Anspruch 9 mit den folgenden physikalischen Eigenschaften:

Flächengewicht: 16-33 g/m² (10-20 lbs./Ries)

Dicke: 0,111-0,318 mm/Blatt (35-100 mil/8 Blatt)

Spezifisches Gewicht: 0,00536-0,01073 mm/Blatt/g/m² (2,75-5,5 mil/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 26 N/m (200 g/3 inches)

Zugfestigkeitsmodul: weniger als 2,1 N/m/% (50 g/inch/%)

Reibungsabweichung: weniger als 0,330

11. Bahn (48) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die für die Bildung eines einlagigen Tissue-Papiers nach Anspruch 9 oder Anspruch 10 geeignet ist, wobei die Bahn die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist:

Flächengewicht: 16-33 g/m (10-20 lbs./Ries)

Dicke: 0,111-0,318 mm/Blatt (35-100 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke: 0,00585-0,01073 mm/Blatt/g/m² (3,0-5,5 mil/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 32,2 N/m (250 g/3 inches)

12. Mehrlagiges Tissue-Papier, das mindestens eine kalandrierte Bahn nach Anspruch 6 oder Anspruch 7 umfasst und geprägt wurde.

13. Mehrlagiges Tissue-Papier nach Anspruch 12, das die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist:

Flächengewicht: 21-57 g/m² (13-35 lbs./Ries)

Dicke: 0,143-0,509 mm/Blatt (45-160 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke 0,00488-0,01072 mm/Blatt/g/m² (2,5-5,5 mil/8 Blatt/lbs./Ries*)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 29 N/m (225 g/3 inches)

Zugfestigkeitsmodul: weniger als 2,1 N/m/% (50 g/inch/%)

Reibungsabweichung: weniger als 0,300.

14. Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die für die Bildung eines mehrlagigen Tissue-Papiers nach Anspruch 12 oder Anspruch 13 geeignet ist, wobei die Bahn die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist:

Flächengewicht: 11-23 g/m² (7-14 lbs./Ries)

Dicke: 0,0795-0,2703 mm/Blatt (25-85 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke: 0,00585-0,01268 mm/Blatt/g/m² (3,0-6,5 mil/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 19 N/m (150 g/3 inches)

15. Einlagiges Handtuch, umfassend eine kalandrierte oder nichtkalandrierte, trocken krepponierte oder nass krepponierte Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die geprägt wurde.

16. Einlagiges, trocken krepponiertes Handtuch nach Anspruch 15 mit den folgenden physikalischen Eigenschaften:

Flächengewicht: 24-57 g/m² (15-35 lbs./Ries)

Dicke: 0,239-0,636 mm/Blatt (75-200 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke 0,00585-0,01560 mm/Blatt/g/m² (3,0-8,0 mil/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 26 N/m (200 g/3 inches)

Zugfestigkeitsmodul: weniger als 6,3 N/m/% (150 g/inch/%)

Reibungsabweichung: weniger als 0,520

Absorptionsvermögen: mindestens 150 g/m²

17. Trocken krepponierte Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die für die Bildung eines einlagigen Handtuchs nach Anspruch 15 oder Anspruch 16 geeignet ist, wobei die Bahn die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist:

Flächengewicht: 24-57 g/m² (15-35 lbs./Ries)

Dicke: 0,143-0,429 mm/Blatt (45-135 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke: 0,00488-0,00878 mm/Blatt/g/m² (2,5-4,5 mil/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 32,2 N/m (250 g/3 inches)

Zugfestigkeitsmodul: weniger als 10,5 N/m/% (250 g/inch/%).

18. Einlagiges, nass krepponiertes Handtuch nach Anspruch 15 mit den folgenden physikalischen Eigenschaften:

Flächengewicht: 24-57 g/m² (15-35 lbs./Ries)

Dicke: 0,127-0,557 mm/Blatt (40-175 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke 0,00429-0,01072 mm/Blatt/g/m² (2,2-5,5 mil/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 32,2 N/m (250 g/3 inches)

Zugfestigkeitsmodul: weniger als 17 N/m/% (400 g/inch/%)

Reibungsabweichung: weniger als 0,425

Absorptionsfähigkeit mindestens 100 g/m²

19. Eine nass krepponierte Bahn, die geeignet ist zur Verwendung bei der Bildung eines einlagigen Handtuchs nach Anspruch 14 oder Anspruch 18, wobei die Bahn die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist:

Flächengewicht: 24-57 g/m² (15-35 lbs./Ries)

Dicke: 0,111-0,398 mm/Blatt (35-125 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke: 0,00429-0,00780 mm/Blatt/g/m² (2,2-4,0 mm/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 39 N/m (300 g/3 inches)

Zugfestigkeitsmodul: weniger als 21 N/m/% (500 g/3 inches)

20. Mehrlagiges Handtuch, umfassend mindestens eine kalandrierte oder nichtkalandrierte, trocken krepponierte oder nass krepponierte Bahn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die geprägt wurde.

21. Trocken krepponiertes, mehrlagiges Handtuch nach Anspruch 20 mit den folgenden physikalischen Eigenschaften:

Flächengewicht: 28-65 g/m² (17-40 lbs./Ries)

Dicke: 0,239-0,716 mm/Blatt (75-225 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke: 0,00780-0,01365 mm/Blatt/g/m² (4,0-7,0 mil/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 32,2 N/m (250 g/3 inches)

Zugfestigkeitsmodul: weniger als 6,3 N/m/% (150 g/inch/%)

Reibungsabweichung: weniger als 0,450

Absorptionsfähigkeit: mindestens 175 g/m²

22. Trocken krepponierte Bahn, die für die Bildung eines Handtuchs nach Anspruch 20 oder Anspruch 21 geeignet ist, wobei die Bahn die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist:

Flächengewicht: 15-29 g/m² (9-18 lbs./Ries)

Dicke: 0,111-0,382 mm/Blatt (35-120 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke: 0,00585-0,01365 mm/Blatt/g/m² (3,0-7,0 mil/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 19 N/m (150 g/3 inches)

Zugfestigkeitsmodul: weniger als 6,3 N/m/% (150 g/3 inches).

23. Nass krepponiertes, mehrlagiges Handtuch nach Anspruch 20 mit den folgenden physikalischen Eigenschaften:

Flächengewicht: 29-55 g/m² (18-34 lbs./Ries)

Dicke: 0,159-0,636 mm/Blatt (50-200 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke 0,00488-0,01463 mm/Blatt/g/m² (2,5-7,5 mil/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 32,2 N/m (250 g/3 inches)

Zugfestigkeitsmodul: weniger als 17 N/m/% (400 g/inch/%)

Reibungsabweichung: weniger als 0,425

Absorptionsfähigkeit: mindestens 100 g/m²

24. Nass krepponierte Bahn, die für die Bildung eines Handtuchs nach Anspruch 20 oder Anspruch 23 geeignet ist, wobei die Bahn die folgenden physikalischen Eigenschaften aufweist:

Flächengewicht: 16-28 g/m² (10-17 lbs./Ries)

Dicke: 0,111-0,398 mm/Blatt (35-125 mil/8 Blatt)

Spezifische Dicke: 0,00585-0,01463 mm/Blatt/g/m² (3,0-7,5 mil/8 Blatt/lbs./Ries)

Trockenzugfestigkeit in der Querrichtung: mindestens 26 N/m (200 g/3 inches)

Zugfestigkeitsmodul: weniger als 17 N/m/% (400 g/3 inches/%)

25. Feingezackte Krepponierungsklinge (20), umfassend:

eine längliche, relativ starre, dünne Platte (22), wobei die Länge der Platte wesentlich größer ist als die Breite der Platte und die Breite der Platte wesentlich größer ist als deren Dicke,

wobei die Platte umfasst:

eine feingezackte Eingreiffläche (28), die darin entlang der Länge eines länglichen Rands derselben ausgebildet ist, wobei die feingezackte Eingreiffläche daran angepasst werden kann, in die Oberfläche eines Yankee-Trocknungszylinders einzugreifen, wobei die feingezackte Eingreiffläche eine Mehrzahl von beabstan deten, ausgesparten, fast planaren, halbmondförmigen Streifen (36) von einer Breite "δ", einer Tiefe "λ" und einer Spannweite "σ", die mit einer Mehrzahl von im wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereichen (46) einer Breite "&epsi;" und einer Länge "l" durchsetzt und mit diesen verbunden ist, wobei die Breite "&epsi;" der im wesentlichen geradlinigen, länglichen Bereiche wesentlich kleiner ist als die Breite "δ" der fast planaren, halbmondförmigen Streifen der feingezackten Eingreiffläche, wobei die Breite "δ" etwa 0,020 bis etwa 0,064 cm (etwa 0,008 bis 0,025 inch), die Tiefe "λ" etwa 0,020 bis etwa 0,127 cm (etwa 0,008 bis 0,050 inch), die Spannweite "σ" etwa 0,025 bis etwa 0,241 cm (etwa 0,01 bis etwa 0,095 inch), die Breite "&epsi;" etwa 0,013 bis etwa 0,030 cm (etwa 0,005 bis etwa 0,012 inch) und die Länge "l" etwa 0,005 bis etwa 0,213 cm (etwa 0,002 bis etwa 0,084 inch) beträgt.

26. Feingezackte Krepponierungsklinge (20) nach Anspruch 25, wobei der Krepponierungswinkel (αf), der durch den Bereich der Schränkungsfläche (14) benachbart jedem der im wesentlichen colinearen, geradlinigen länglichen Bereiche (46) definiert wird, zwischen etwa 30º und 135º beträgt und der Krepponierungswinkel (αc), der durch den Bereich der Schränkungsfläche (14), benachbart jedem der fast planaren, halbmondförmigen Streifen (36), definiert wird, zwischen etwa 15º und 135º beträgt, der axiale Schränkungswinkel (βc), der durch einen ersten Bereich der Schränkungsfläche (14), benachbart jedem der ausgesparten, fast planaren, halbmondförmigen Streifen (36), definiert wird, im wesentlichen 0º beträgt und der axiale Schränkungswinkel (βc), der durch einen zweiten Bereich der Schränkungsfläche (14), benachbart jedem der ausgesparten, fast planaren, halbmondförmigen Streifen (36), definiert wird, etwa 15º bis 75º beträgt und wobei, benachbart jedem der ausgesparten, fast planaren, halbmondförmigen Streifen (36), ein Fuß (32) mit einer Höhe von mindestens etwa 0,0025 cm (0,001 inch) von der Relieffläche (16) hervorsteht.

27. Feingezackte Krepponierungsklinge (20) nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, wobei der Reliefwinkel (Yc) der ausgesparten, fast planaren, halbmondförmigen Streifen (36) größer ist als der Reliefwinkel (Yf) der im wesentlichen colinearen, geradlinigen, länglichen Bereiche (46).

28. Feingezackte Krepponierungsklinge (20) nach Anspruch 25, wobei eine Schränkungsfläche (14) auf der länglichen Platte (22), benachbart der feingezackten Eingreiffläche (28), ausgebildet ist und sich über die Dicke der Platte erstreckt und eine Relieffläche (16) auf der länglichen Platte (22) benachbart der feingezackten Eingreiffläche (28) ausgebildet ist.

29. Verfahren zur Bildung einer biaxial gewellten, faserartigen Cellulosebahn (48) nach Anspruch 1, wobei das Verfahren umfasst:

Ausbilden einer naszierenden Cellulosebahn auf einer löchrigen Fläche;

Anhaftenlassen der naszierenden Cellulosebahn an der Oberfläche eines Yankee- Trockners (30), wahlweise erstes teilweises Trocknen der Bahn;

Verringern des Feuchtigkeitsgehalts der Bahn, während sie in Kontakt mit dem Yankee-Trockner steht;

Krepponieren der Bahn mit verringertem Feuchtigkeitsgehalt vom Yankee- Trockner unter Verwendung einer wellenförmigen Krepponierungsklinge (73);

Steuern der Krepponierungsgeometrie und der Haftung zwischen dem Yankeetrockner und der Bahn derart, dass die sich ergebende krepponierte Bahn 10 bis 150 Kreppbanden pro 2,54 cm (inch) aufweist; und

Auswählen der Geometrie der Krepponierungsklinge derart, dass die sich ergebende krepponierte Bahn Wellungen umfasst, die sich längs in der Maschinenrichtung erstrecken, wobei die Anzahl solcher Wellungen 3,9 bis 19,7 pro cm (10 bis 50 pro inch) beträgt.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Krepponierungsklinge (73) derart ist, wie in einem der Ansprüche 25 bis 28 beansprucht.

31. Verfahren nach Anspruch 29 oder Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der Schränkungsfläche (14) und der Relieffläche (16) im Bereich von etwa 90º bis etwa 40º liegt.

32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, umfassend den weiteren Schritt der Kalandrierung (76a, 76b) der Bahn.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die naszierende Bahn insgesamt einer Verdichtung unterzogen wird, während der Prozentsatz Feststoffe weniger als 50 Gew.-% beträgt.

34. Verfahren nach Anspruch 33 bei dessen Abhängigkeit von Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Krepponier- und Kalandrierverfahren derart gesteuert wird, dass

die spezifische Dicke der Bahn mindestens 0,00488 mm/Blatt/g/m² (2,5 mil/8 Blatt pro lb. Flächengewicht) beträgt;

das Flächengewicht der Bahn etwa 11 bis etwa 57 g/m² (etwa 7 bis etwa 35 lbs./3000 sq.ft Ries) beträgt; und

der Zugfestigkeitsmodul nicht mehr als etwa 4,2 N/m/% (100 g/inch/% Belastung) beträgt.

35. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 34, wobei der Klingenabschrägungswinkel derart gesteuert wird, dass er im Bereich von etwa 0º bis etwa 50º liegt.

36. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 34, umfassend den weiteren Schritt des Prägens der Bahn.

37. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 36, bei dem ein Durchgangsluft- Trockner (64) benutzt wird, um die Cellulosebahn (71) vor ihrem Anhaften an die Oberfläche des Yankee-Trockners teilweise zu trocknen.

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 37, umfassend die weiteren Schritte des Nebeneinanderanordnens der Bahn mit einer weiteren Bahn, um ein Tissue- Papier zu bilden und Verbinden der beiden durch Prägen, so dass die Luftseite mindestens einer der Bahnen eine Außenfläche des Tissue-Papiers bildet.

39. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 38, umfassend den weiteren Schritt des Nebeneinanderanordnens der Bahn mit einer weiteren Bahn derart, dass die Rippen der Wellungen an der Luftseite mindestens einer der Bahnen von der anderen Bahn abgewandt sind.

40. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 37 zum Erhalt eines biaxial gewellten, faserartigen Cellulose-Tissuepapiers nach einem der Ansprüche 1 bis 11, 14, 17 bis 19, 22 und 24.

41. Verfahren zur Bildung eines erneut krepponierten Blatts, umfassend:

Anhaftenlassen einer zuvor krepponierten Cellulosebahn (71) an der Oberfläche eines Yankee-Trockners (30);

erneutes Krepponieren der Bahn mit verringertem Feuchtigkeitsgehalt vom Yankee-Trockner unter Verwendung einer gewellten Krepponierungsklinge (73);

Steuern der Krepponierungsgeometrie und des Haftens zwischen dem Yankee-Trockner und der Bahn derart, dass die sich ergebende, erneut krepponierte Bahn 3, 9 bis 39 Kreppbanden pro cm (10 bis 100 Kreppbanden pro inch) aufweist; und

Auswählen der Geometrie der Krepponierungsklinge (73) derart, dass die resultierende, erneut krepponierte Bahn Wellungen umfasst, die sich längs in der Maschinenrichtung erstrecken, wobei die Anzahl solcher Wellungen pro cm 3,9 bis 19,7 (pro inch 10 bis 50) beträgt.