DE69734980T2 - METHOD AND DEVICE FOR PREPARING SOFT TISSUE PAPER - Google Patents
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Description
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Es gibt viele Charakteristika von Tissue-Produkten, wie etwa Bad- und Gesichtstissue, welche beim Herstellen eines Endprodukts mit wünschenswerten Attributen, die es geeignet und für den vom Produkt beabsichtigten Zweck bevorzugt machen, in Betracht gezogen werden müssen. Verbesserte Weichheit des Produkts ist seit langem eine Hauptaufgabe gewesen, und dies ist ein besonders signifikanter Faktor für den Erfolg von Premiumprodukten. Im Allgemeinen umfassen die Hauptkomponenten der Weichheit Steifigkeit und Volumen (Dichte), wobei geringere Steifigkeit und gröberes Volumen (geringere Dichte) im Allgemeinen die wahrgenommene Weichheit verbessern.It There are many characteristics of tissue products, such as bath and tissue Facial tissue which is desirable in making a final product Attributes that make it suitable and intended for the product Purpose, must be considered. improved Softness of the product has long been a major task, and this is a particularly significant factor in the success of Premium products. In general, the main components of the Softness stiffness and volume (density), with lower stiffness and coarser Volume (lower density) generally the perceived softness improve.
Während verbesserte Weichheit für alle Typen von Tissue-Produkten wünschenswert ist, ist es eine besondere Herausforderung, Weichheitsverbesserungen in unkreppten, durchluftgetrockneten Bögen zu erreichen. Durchlufttrocknen stellt ein relativ nicht-komprimierendes Verfahren zum Entfernen von Wasser aus einer Bahn bereit, indem heiße Luft durch die Bahn geleitet wird, bis diese trocken ist. Noch genauer wird eine nass abgelegte Bahn von dem Formierstoff auf einen groben, hochdurchlässigen Durchlufttrocknungsstoff transferiert und auf dem Durchlufttrocknungsstoff gehalten, bis Trockenheit erreicht ist. Die resultierende trockene Bahn ist weicher und voluminöser als ein konventionell getrockneter, ungekreppter Bogen, da weniger Bindungen ausgebildet werden und da die Bahn weniger komprimiert wird. Daher bestehen Vorteile bei der Eliminierung des Yankee-Trockners und der Herstellung eines ungekreppten, durchluftgetrockneten Produkts. Ungekreppte, durchluftgetrocknete Bögen fühlen sich jedoch verglichen mit ihren gekreppten Gegenstücken typischerweise jedoch relativ hart und rau an. Dies liegt teilweise an der inhärent hohen Steifigkeit und Stärke eines ungekreppten Bogens, liegt jedoch teilweise auch an der Rauhigkeit des Durchlufttrocknungsstoffs, auf welchen die nasse Bahn angepasst und auf welchem sie getrocknet wird.While improved Softness for all types of tissue products desirable is, it is a special challenge, softness improvements in uncreped, air-dried arches. By air drying provides a relatively non-compressive method of removal of water from a lane ready by passing hot air through the lane until it is dry. Even more accurate is a wet-laid Transferred web of the forming material to a coarse, highly permeable through-air drying fabric and held on the through-air dryer until dryness is reached is. The resulting dry web is softer and bulkier than a conventionally dried uncreped bow with fewer bindings be formed and because the web is less compressed. Therefore There are advantages in eliminating the Yankee dryer and the production of an uncreped through-air dried product. uncreped air-dried sheets feel However, compared to their creped counterparts typically but relatively hard and rough. This is partly due to the inherently high level Stiffness and strength of a Uncreped bow, but is partly due to the roughness of the through-air drying substance to which the wet web is adapted and on which it is dried.
Daher besteht im Fachbereich ein Mangel und ein Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Herstellen von Tissue-Produkten mit verbesserter Weichheit, und insbesondere ungekreppten, durchluftgetrockneten Tissue-Produkten mit verbesserter Weichheit.Therefore There is a shortage and need for a procedure in the department and an apparatus for producing improved tissue products Softness, and in particular uncreped, through-air dried Tissue products with improved softness.
WO 95/00706 A betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines weichen Tissue-Bogens, welches Bilden einer wässrigen Suspension von Fasern zur Papierbildung, mechanisches Bearbeiten der Suspension, Verdünnen der wässrigen Suspension von gekräuselten Fasern bis auf eine Konsistenz von etwa 0,5 % oder weniger, Aufbringen der verdünnten wässrigen Suspension auf einen Formierstoff zum Bilden einer nassen Bahn, Entwässern der nassen Bahn bis auf eine Konsistenz von etwa 20 bis etwa 30 Prozent, Transferieren der entwässerten Bahn von dem Formierstoff auf einen Durchlufttrocknungsstoff und Durchlufttrocknen der Bahn bis zu einer endgültigen Trockenheit umfasst.WHERE 95/00706 A relates to a method for producing a soft tissue sheet, which forms an aqueous Suspension of fibers for paper formation, mechanical processing suspension, dilute the aqueous Suspension of ruffled Fibers to a consistency of about 0.5% or less, applying the diluted one aqueous Suspension on a forming fabric to form a wet web, draining the wet web to a consistency of about 20 to about 30 percent, Transfer the dehydrated Path from the forming agent to a through-air drying fabric and Through-air drying of the web to a final dryness.
US-A-5,048,589 offenbart Handtücher oder Wischtücher, welche hergestellt sind gemäß einem Prozess, welcher die folgenden Schritte umfasst: (1) Bilden eines Stoffeintrags aus zellulosischen Fasern, Wasser und einem chemischen Bindungsmittel, (2) Aufbringen des Stoffeintrags auf ein sich bewegendes, mit Löchern versehenes Laufband, welches sich mit einer Geschwindigkeit bewegt, welche bis zu etwa 10 % geringer ist als die des ersten mit Öffnungen versehenen Laufbands, wodurch eine Faserbahn auf dem sich bewegenden Laufband gebildet wird, (3) nicht-komprimierendes Trocknen der Faserbahn, um das Wasser aus der Faserbahn zu entfernen und (4) Entfernen der getrockneten Faserbahn von dem sich bewegenden, mit Öffnungen versehenen Laufband.US-A-5,048,589 reveals towels or wipes, which are manufactured according to one A process comprising the steps of: (1) forming a Ingredient input from cellulosic fibers, water and a chemical Binding agent, (2) application of the substance input to a moving, with holes Treadmill moving at a speed which up to about 10% less than the first one with openings provided treadmills, creating a fibrous web on the moving treadmill is formed, (3) non-compressing Dry the fiber web to remove the water from the fiber web and (4) removing the dried fibrous web from the moving, provided with openings Treadmill.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Es ist nun entdeckt worden, dass eine verbesserte, ungekreppte, durchluftgetrocknete Bahn hergestellt werden kann durch Entwässern der Bahn auf mehr als etwa 30 Prozent Konsistenz vor dem Transferieren der nassen Bahn von einem Formierstoff auf ein oder mehrere intermediäre Transferstoffe mit geringerer Geschwindigkeit, bevor die Bahn weiter auf eine Durchlufttrocknungsstoff zum endgültigen Trocknen der Bahn transferiert wird. Insbesondere ist überraschend gefunden worden, dass Erhöhen der Konsistenz der ungekreppten, durchluftgetrockneten Bahn vor dem Punkt des Differentialgeschwindigkeitstransfers zu Folgendem führt: (1) Bessere Zugfestigkeiten sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung zur Maschine, was zur verbesserten Lauffähigkeit der Bahn führt; und verbesserten Lauffähigkeit der Bahn beiträgt; und (2) verringertem Modul, d.h. verbesserter Weichheit, wenn die Zugfestigkeit auf den normalen Wert angepasst wird. Diese Entdeckung erlaubt die Herstellung von Tissue-Produkten mit geringerem Modul bei gegebenen Zugfestigkeiten, verglichen selbst mit Tissue-Produkten, welche unter Durchlaufen eines Differentialgeschwindigkeitstransfer bei geringeren Konsistenzen hergestellt wurden.It has now been discovered that an improved uncreped throughdried web can be made by dewatering the web to greater than about 30 percent consistency prior to transferring the wet web from a forming fabric to one or more intermediate transfer materials at a lower speed before the web is transferred to a through-air dryer for final drying of the web. In particular, it has surprisingly been found that increasing the consistency of the uncreped throughdried web prior to the point of differential speed transfer results in: (1) better tensile strengths in both the machine direction and cross machine directions, resulting in improved runnability of the web; and improved runnability of the web; and (2) reduced modulus, ie, improved softness, when the tensile strength is adjusted to the normal value. This discovery allows the production of lower modulus tissue products at given tensile strengths, as compared to tissue products undergoing differential speed transfer at lower consistencies.
Ein besonders bevorzugtes Mittel, durch welches die Bahn auf mehr als etwa 30 Prozent Konsistenz entwässert werden kann, umfasst eine Luftpresse, welche gerade stromaufwärts von dem Differentialgeschwindigkeitstransfer angeordnet ist. Während unter Druck stehende Fluid-Jets in Kombination mit einem Vakuumgerät bereits zuvor in der Patentliteratur diskutiert wurden, sind solche Geräte bei der Tissue-Herstellung nicht weithin eingesetzt worden. Prinzipiell scheint dies an der Tatsache zu liegen, dass zuvor nicht erkannt wurde, dass Entwässern der Bahn auf mehr als etwa 30 Prozent Konsistenz vor dem Differentialgeschwindigkeitstransfer zu den hierin identifizierten, verbesserten Produkteigenschaften führen würde. Außerdem wird angenommen, dass die Entmutigung, solche Gerätschaft zu verwenden, den Schwierigkeiten der tatsächlichen Umsetzung, einschließlich Desintegration der Tissuebahn, Lecks von unter Druck stehendem Fluid, Dichtung und/oder Stoffabnutzung und dergleichen zuzuschreiben ist. Die im vorliegenden Verfahren verwendete Luftpresse überkommt diese Schwierigkeiten und stellt eine praktische Vorrichtung zum Erreichen der erwünschten Konsistenz vor dem Geschwindigkeitsdifferentialtranfer bereit.One particularly preferred means by which the web is more than drained about 30 percent consistency includes an air press which is just upstream of the differential speed transfer is arranged. While under Pressure fluid jets in combination with a vacuum device already previously discussed in the patent literature, such devices are in the Tissue production not been widely used. In principle, this seems to be the fact to lie that previously was not recognized that draining the Train to more than about 30 percent consistency before differential speed transfer to the improved product properties identified herein to lead would. Furthermore It is believed that the discouragement to such equipment to use the difficulties of actual implementation, including disintegration the tissue web, leaks of pressurized fluid, seal and / or cloth wear and the like. The im air press used in these methods overcomes these difficulties and provides a convenient device for achieving the desired Consistency before the speed differential transformer ready.
Damit betrifft die Erfindung unter einem Aspekt ein Verfahren zum Herstellen eines weichen Tissue-Bogens. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Aufbringen einer wässrigen Suspension von Fasern zur Papierherstellung auf einen Endlosformierstoff, um eine nasse Bahn auszubilden; Entwässern der nassen Bahn bis zu einer Konsistenz von etwa 20 bis etwa 30 Prozent; zusätzlich Entwässern der nassen Bahn unter Verwendung von nicht komprimierenden Entwässerungsmitteln bis zu einer Konsistenz von mehr als etwa 30 Prozent, Transferieren der zusätzlich entwässerten Bahn auf einen Transferstoff, welcher sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 bis etwa 80 Prozent langsamer als der Formierstoff bewegt; Transferieren der Bahn auf einen Durchlufttrocknungsstoff; und Durchlufttrocknen der Bahn bis zu einer endgültigen Trockenheit.In order to In one aspect, the invention relates to a method of manufacturing a soft tissue sheet. The method includes the following Steps: Apply an aqueous Suspension of papermaking fibers on a continuous forming material, to form a wet web; Draining the wet web up to a consistency of about 20 to about 30 percent; additionally dewatering the wet web using non-compressing dehydrating agents up to a consistency of more than about 30 percent, transfer the additional dehydrated Train on a transfer material which is moving at a speed from about 10 to about 80 percent slower than the forming material moves; Transferring the web to a through-air drying agent; and through-air drying the train to a final Dryness.
Die Luftpresse stellt wünschenswert ein Druckdifferential über die nasse Bahn von etwa 35 bis etwa 60 Inches Quecksilber bereit. Dies kann teilweise durch eine Luftplenumkammer der Luftpresse erreicht werden, welche einen Fluiddruck auf einer Seite der nassen Bahn von etwa 5 bis etwa 60 Pfund pro Quadratinch bereitstellt, und insbesondere von etwa 5 bis etwa 30 Pfund pro Quadratinch. Das unter Druck stehende Fluid kann Luft bei Umgebungstemperatur, erwärmte Luft, Dampf oder dergleichen sein. Insgesamt kann die Luftpresse derart eingerichtet sein, die Konsistenz der nassen Bahn um etwa 3 und vorzugsweise um etwa 5 Prozent zu erhöhen. Optionale Dampfduschen können vor der Luftpresse verwendet werden, um eine Nach-Luftpressen-Konsistenz zu erhöhen.The Air press is desirable a pressure differential over the wet web of about 35 to about 60 inches of mercury ready. This can be achieved in part by an air plenum chamber of the air press which is a fluid pressure on one side of the wet web from about 5 to about 60 pounds per square inch, and more particularly from about 5 to about 30 pounds per square inch. The pressurized Fluid may be air at ambient temperature, heated air, steam or the like be. Overall, the air press can be set up in such a way Wet web consistency of about 3 and preferably about 5 Percent increase. Optional steam showers can used in front of the air press to create a post-air press consistency to increase.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Luftpresse zum Entwässern einer nassen Bahn. In einer Ausführungsform umfasst die Luftpresse eine Luftplenumkammer, welche eine Plenumkammerabdeckung mit einer unteren Oberfläche umfasst, und einen Vakuumkasten, welcher eine Vakuumkastenabdeckung umfasst, wobei eine obere Oberfläche der Vakuumkastenabdeckung in großer Nähe zu der unteren Oberfläche der Plenumkammerabdeckung angeordnet ist. Die Luftpresse umfasst auch ein Mittel zum Zuführen von unter Druck stehendem Fluid zu der Luftplenumkammer und ein Mittel zum Anlegen von Vakuum an den Vakuumkasten. Seitendichtungselemente der Luftpresse sind derart eingerichtet, dass sie in Kontakt mit der Luftplenumkammer und dem Vakuumkasten stehen, um das Entweichen von unter Druck stehendem Fluid zu minimieren. Die Seitendichtungselemente sind an einem von Luftplenumkammer und dem Vakuumkasten angebracht und sind in großer Nähe zu Seitendichtungskontaktoberflächen angeordnet, welche von dem jeweils anderen von Luftplenumkammer und Vakuumkasten definiert werden. Die Seitendichtungselemente sind eingerichtet, sich in dichtenden Kontakt mit der Seitendichtungskontaktoberfläche zu biegen, wenn sie unter Druck stehendem Fluid ausgesetzt werden, um die Dichtungswirksamkeit zu verstärken.One Another aspect of the invention relates to an air press for dewatering a wet track. In one embodiment For example, the air press includes an air plenum chamber having a plenum chamber cover with a lower surface includes, and a vacuum box, which has a vacuum box cover includes, wherein an upper surface the vacuum box cover in close proximity to the lower surface of the Plenumkammerabdeckung is arranged. The air press also includes a means for feeding pressurized fluid to the air plenum chamber and a Means for applying vacuum to the vacuum box. Side sealing elements the air press are set up so that they are in contact with the air plenum chamber and the vacuum box stand to escape to minimize pressurized fluid. The side sealing elements are attached to one of air plenum chamber and the vacuum box and are in great Close to Side seal contact surfaces arranged, which from the other of Luftplenumkammer and vacuum box are defined. The side sealing elements are arranged to bend in sealing contact with the side seal contact surface, when exposed to pressurized fluid for sealing effectiveness to reinforce.
Optional kann die Luftpresse einen Positionssteuermechanismus umfassen, welcher eingerichtet ist, um die Luftplenumkammer in nächster Nähe zu dem Vakuumkasten zu halten. Insbesondere umfasst der Positionssteuermechanismus vorzugsweise einen drehbar montierten Hebel, welcher an der Luftplenumkammer angebracht ist, und einen Gegengewichtszylinder, welcher an dem Hebel angebracht ist. Der Positionssteuermechanismus ist eingerichtet, den Hebel zu drehen, um Druckänderungen innerhalb der Plenumkammer auszugleichen. Auf diese Art und Weise liegt die Luftplenumkammer in nächster Nähe oder befindet sich in Kontakt mit den Stoffen, welche sich zwischen der Luftplenumkammer und dem Vakuumkasten hindurch bewegen, ohne die Stoffe dazwischen einzuklemmen.optional For example, the air press may include a position control mechanism which is arranged to keep the Luftplenumkammer in close proximity to the vacuum box. In particular, the position control mechanism preferably comprises a rotatably mounted lever which is attached to the Luftplenumkammer and a counterweight cylinder attached to the lever is. The position control mechanism is set up, the lever to turn to pressure changes within the plenary chamber. In this way the air plenum chamber is in the next one Near or is in contact with the substances which are between the Move air plenum chamber and the vacuum box through, without the Clamp fabrics in between.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Luftpresse eine Luftplenumkammer, welche eine Plenumkammerabdeckung mit einer unteren Oberfläche und ein Mittel zum Zuführen von unter Druck stehendem Fluid zu der Luftplenumkammer umfasst. Die Luftpresse umfasst auch einen Vakuumkasten, welcher eine Vakuumkastenabdeckung mit einer oberen Oberfläche umfasst, welche in nächster Nähe zu der unteren Oberfläche der Plenumkammerabdeckung angeordnet ist, und ein Mittel zum Anlegen von Vakuum an den Vakuumkasten. Ein Arm, welcher schwenkbar an der Luftplenumkammer montiert ist, umfasst einen ersten und einen zweiten Abschnitt, wobei der erste Abschnitt des Arms zumindest teilweise innerhalb der Luftplenumkammer angeordnet ist. Ein Dichtungsstab ist aus dem ersten Abschnitt des Arms gebildet oder an diesem montiert. Die Luftpresse umfasst auch ein Mittel zum Schwenken des Arms in Reaktion auf Fluiddruck innerhalb der Luftplenumkammer.In another embodiment, the air press includes an air plenum chamber including a plenum chamber cover having a lower surface and means for supplying pressurized fluid to the air plenum chamber. The air press also includes a vacuum box having a Va includes a vacuum box cover having an upper surface disposed in close proximity to the lower surface of the plenum chamber cover, and means for applying vacuum to the vacuum box. An arm pivotally mounted to the air plenum chamber includes first and second portions, wherein the first portion of the arm is at least partially disposed within the air plenum chamber. A sealing rod is formed from or mounted on the first portion of the arm. The air press also includes means for pivoting the arm in response to fluid pressure within the air plenum chamber.
In dieser Ausführungsform fungiert der Dichtungsstababschnitt des drehbaren Arms als eine Enddichtung, um das Entweichen von unter Druck stehendem Fluid zwischen der Luftplenumkammer und dem Vakuumkasten zu vermeiden. Der Dichtungsstab kann sich an Stoffunregelmäßigkeiten oder falsche Ausrichtung der unterstützenden Struktur anpassen. Die Enddichtungen, welche auch als Quermaschinenrichtungs- oder CD-Dichtungen bezeichnet werden, verbessern die Aufbewahrung des unter Druck stehenden Fluids und führen damit zu einem effizienterem Betrieb der Luftpresse. Das Beladen der Enddichtungen wird gesteuert, um den Dichtungsstab in Kontakt mit dem darunter. liegenden, sich bewegenden Stoff aufrecht zu erhalten, ohne übermäßige Abnutzung des Stoffs zu verursachen.In this embodiment the seal rod portion of the rotatable arm functions as one End seal to prevent the escape of pressurized fluid between to avoid the Luftplenumkammer and the vacuum box. The sealing rod may be due to fabric irregularities or wrong alignment of the supporting structure. The end seals, which are also called cross machine direction or CD seals be designated, improve the storage of the pressurized Fluids and lead thus to a more efficient operation of the air press. The loading the end seals are controlled to contact the sealing rod with the underneath. lying, to maintain moving material, without excessive wear to cause the substance.
Die verbesserten Ergebnisse können ohne Einbuße an Effizienz erreicht werden. Das vorliegende Verfahren und die vorliegende Vorrichtung sind geeignet, bei Bahngeschwindigkeiten eingesetzt zu werden, welche kommerziell brauchbar sind. Beispielsweise kann der Formierstoff gesteuert werden, sich mit Geschwindigkeiten von wenigstens etwa 10 Meter pro Sekunde (2000 Fuß pro Minute (fpm)) und noch stärker bevorzugt mit Geschwindigkeiten von wenigstens etwa 20 Meter pro Sekunde (4000 fpm) zu bewegen.The improved results can without loss in terms of efficiency. The present method and the present devices are suitable at web speeds to be used, which are commercially useful. For example The former can be controlled at speeds of at least about 10 meters per second (2000 feet per minute (fpm)) and even stronger preferably at speeds of at least about 20 meters per Second (4000 fpm) to move.
Der intermediäre Transferstoff oder die intermediären Transferstoffe bewegen sich bei einer geringeren Geschwindigkeit als der Formierstoff während des Transfers, um dem Bogen Dehnung zu verleihen. Wenn das Geschwindigkeitsdifferential zwischen dem Formierstoff und dem langsameren Transferstoff erhöht wird (was manchmal als ein "Negativzug" oder "Eiltransfer" bezeichnet wird), wird die der Bahn während des Transfers verliehene Dehnung auch erhöht. Der Transferstoff kann relativ glatt und dicht sein, verglichen mit der groben Webung eines typischen Durchlufttrocknungsstoffs. Vorzugsweise ist der Transferstoff so fein, wie er von einem praktischen Standpunkt aus gesehen eingesetzt werden kann. Aufgreifen der Bahn wird erreicht durch die Gegenwart von Knöcheln auf der Oberfläche des Transferstoffs. Zusätzlich kann es vorteilhaft sein, wenn ein oder mehrere der Transfers der nassen Bahn, mit oder ohne die Gegenwart eines Transferstoffs, erreicht werden unter Verwendung eines "Festabstand"("fixed gap")- oder "Kuss" ("kiss")-Transfers, bei welchem die Stoffe simultan konvergieren und divergieren, was hiernach im Detail beschrieben wird. Solche Transfers vermeiden nicht nur eine jegliche signifikante Verdichtung der Bahn, während sie sich in einem nassen, bindungsbildenden Zustand befindet, sondern es wurde auch beobachtet, dass sie, wenn sie in Kombination mit einem Differentialgeschwindigkeitstransfer und/oder einem glatten Transferstoff verwendet werden, die Oberfläche der Bahn und eines endgültigen trockenen Bogens glätten.Of the intermediate Transfer substance or the intermediates Transfer materials move at a slower speed as the forming material during the transfer to give the bow stretch. If the speed differential is increased between the Formierstoff and the slower transfer substance (which sometimes referred to as a "negative train" or "express transfer"), will be the train during The transfer also increased the transfer. The transfer substance can relatively smooth and dense compared to the coarse weave of a typical Durchlufttrocknungsstoffs. Preferably, the transfer substance as fine as he used from a practical point of view can be. Taking up the railway is achieved by the present of ankles on the surface of the transfer substance. additionally It may be advantageous if one or more of the transfers of the wet web, with or without the presence of a transfer fabric using "fixed gap" or "kiss" transfers which the substances simultaneously converge and diverge, which is hereafter will be described in detail. Such transfers not only avoid any significant densification of the web while it is in a wet, bond-forming state, but It has also been observed that when combined with a differential speed transfer and / or a smooth Transfer material used, the surface of the web and a final dry Smooth bow.
Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Formierstoff und dem Transferstoff kann von etwa 10 bis etwa 80 Prozent oder mehr betragen, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 35 Prozent und noch stärker bevorzugt von etwa 15 bis etwa 25 Prozent, wobei der Transferstoff der langsamere Stoff ist. Das optimale Geschwindigkeitsdifferential wird von einer Vielzahl von Faktoren abhängen, einschließlich des besonderen Typs von Produkt, welches hergestellt wird. Wie zuvor erwähnt, ist die Erhöhung der Dehnung, welche der Bahn verliehen wird, proportional zu dem Geschwindigkeitsdifferential. Für ein ungekrepptes, durchluftgetrocknetes, dreischichtiges Wischtuch mit einem Flächengewicht von etwa 20 Gramm pro Quadratmeter pro Schicht erzeugt beispielsweise ein Geschwindigkeitsdifferential bei der Herstellung von jeder Schicht von etwa 20 bis etwa 25 Prozent zwischen dem Formierstoff und einem einzelnen Transferstoff eine Dehnung in dem endgültigen Produkt von etwa 15 bis etwa 20 Prozent.The Speed difference between the forming agent and the transfer material may be from about 10 to about 80 percent or more, preferably from about 10 to about 35 percent, and even more preferably about 15 to about 25 percent, with the transfer substance being the slower substance is. The optimal speed differential is of a variety depend on factors including of the particular type of product being manufactured. As before mentioned, is the increase the strain imparted to the web is proportional to the speed differential. For a uncreped, through-air dried, three-layered wipe with a basis weight for example, generates about 20 grams per square meter per layer a speed differential in the manufacture of each layer from about 20 to about 25 percent between the former and one individual transfer material an elongation in the final product of about 15 to about 20 percent.
Die Dehnung kann der Bahn unter Verwendung eines einzigen Differentialgeschwindigkeitstransfers oder zwei oder mehr Differentialgeschwindigkeitstransfers der nassen Bahn vor dem Trocknen verliehen werden. Damit können ein oder mehr Transferstoffe eingesetzt werden. Die Menge an Dehnung, welche der Bahn verliehen wird, kann damit auf ein, zwei, drei oder mehr Differentialgeschwindigkeitstransfers aufgeteilt werden.The Elongation can be applied to the web using a single differential speed transfer or two or more differential speed transfers of the wet Lane be given before drying. This can be one or more transfer substances be used. The amount of stretch given to the web It can handle one, two, three or more differential speed transfers be split.
Der Transfer wird vorzugsweise derart ausgeführt, dass das resultierende "Sandwich" (welches aus dem Formierstoff/der Bahn/dem Transferstoff besteht) über eine so kurze Zeitspanne wie möglich besteht. Insbesondere existiert es nur an der Vorderkante des Vakuumbacken- oder Transferbackenschlitzes, welcher verwendet wird, um den Transfer zu bewirken. Tatsächlich konvergieren und divergieren der Formierstoff und der Transferstoff an der Vorderkante des Vakuumschlitzes. Die Absicht besteht darin, die Distanz zu minimieren, über welche die Bahn simultan in Kontakt mit beiden Stoffen steht. Es ist herausgefunden worden, dass simultane Konvergenz/Divergenz das Schlüsselelement zum Eliminieren von Makrofalten ist, und dadurch die Glätte des resultierenden Tissues oder anderen Produkts erhöht.The transfer is preferably carried out in such a way that the resulting "sandwich" (which consists of the forming material / the web / the transfer substance) exists for as short a time as possible. In particular, it only exists at the leading edge of the vacuum jaw or transfer jaw slot which is used to effect the transfer. In fact, the former and the former converge and diverge Transfer material at the front edge of the vacuum slot. The intent is to minimize the distance over which the web is in simultaneous contact with both fabrics. Simultaneous convergence / divergence has been found to be the key element in eliminating macrof calls, thereby increasing the smoothness of the resulting tissue or other product.
In der Praxis wird die simultane Konvergenz und Divergenz der zwei Stoffe nur an der Vorderkante des Vakuumschlitzes auftreten, wenn ein genügend großer Konvergenzwinkel zwischen den zwei Stoffen aufrecht erhalten wird, während diese sich der Vorderkante des Vakuumschlitzes nähern, und wenn ein genügend großer Divergenzwinkel zwischen den zwei Stoffen auf der stromabwärts gelegenen Seite des Vakuumschlitzes aufrecht erhalten wird. Die minimalen Konvergenz- und Divergenzwinkel sind etwa 0,5 Grad und größer, insbesondere etwa 1 Grad oder größer, insbesondere etwa 2 Grad oder größer und noch mehr spezifisch etwa 5 Grad oder größer. Die Konvergenz- und Divergenzwinkel können gleich oder unterschiedlich sein. Größere Winkel stellen einen größeren Fehlerspielraum während des Betriebs bereit. Ein geeigneter Bereich ist von etwa 1 Grad bis etwa 10 Grad. Simultane Konvergenz und Divergenz wird erreicht, wenn der Vakuumbacken derart eingerichtet ist, dass die Hinterkante des Vakuumschlitzes relativ zu der Vorderkante genügend zurückgesetzt ist, um den Stoffen zu gestatten, sofort zu divergieren, wenn sie über die Vorderkante des Vakuumschlitzes treten. Dies wird klarer unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.In In practice, the simultaneous convergence and divergence of the two Fabrics only occur at the leading edge of the vacuum slot, though one enough greater Convergence angle between the two substances is maintained, while these approach the leading edge of the vacuum slot, and if there is a sufficiently large divergence angle upright between the two fabrics on the downstream side of the vacuum slot is obtained. The minimum convergence and divergence angles are about 0.5 degrees and larger, in particular about 1 degree or greater, in particular about 2 degrees or greater and even more specific about 5 degrees or greater. The convergence and divergence angles can be the same or different. Larger angles provide a wider margin of error while ready for operation. A suitable range is about 1 degree to about 10 degrees. Simultaneous convergence and divergence is achieved when the vacuum baking is set up so that the trailing edge the vacuum slot is sufficiently reset relative to the leading edge is to allow the substances to diverge immediately when passing over the Lead the leading edge of the vacuum slot. This becomes clearer by reference described on the figures.
Wenn man die Maschine derart einsetzt, dass die Stoffe anfänglich einen festgesetzten Abstand haben, um Kompression der Bahn während des Transfers weiter zu minimieren, sollte die Entfernung zwischen den Stoffen gleich oder größer sein als die Dicke oder das Endmaß der Bahn, so dass die Bahn nicht signifikant komprimiert wird, wenn sie an der Vorderkante des Vakuumschlitzes transferiert wird.If one uses the machine in such a way that the substances initially one have fixed distance to compression of the web during the To minimize transfers further, the distance should be between the Substances equal or greater as the thickness or gage of the Web, so that the web is not significantly compressed, though it is transferred at the leading edge of the vacuum slot.
Verbesserte Glätte wird erreicht durch Verwendung der Luftpresse stromaufwärts von dem Differentialgeschwindigkeitstransfer. Dies wird am Stärksten bevorzugt in Kombination mit einem Abschnitt von Trägerstoff mit festgelegtem Abstand verwendet, auf das Trocknen folgend. Kalandrieren der Bahn ist nicht notwendig, um gewünschte Grade an Glätte zu erreichen, aber weiteres Bearbeiten des Bogens, wie etwa durch Kalandrieren, Prägen oder Kreppen kann vorteilhaft sein, um die Bogeneigenschaften weiter zu verbessern.improved smoothness is achieved by using the air press upstream of the differential speed transfer. This is most preferred in combination with a section of carrier at a fixed distance used following drying. Calendering the web is not necessary to desired Grade of smoothness to achieve, but further editing of the arc, such as through Calendering, embossing or creping may be beneficial to further the sheet properties to improve.
Wie hierin verwendet, ist der "Transferstoff" ein Stoff, welcher zwischen dem Formierabschnitt und dem Trockenabschnitt des Bahnherstellungsverfahrens angeordnet ist. Geeignete Transferstoffe sind solche Papierherstellungsstoffe, welche einen hohen Faserunterstützungsindex bereitstellen und eine gute Vakuumdichtung bereitstellen, um den Stoff-/Bogen-Kontakt während des Transfers von dem Formierstoff zu maximieren. Der Stoff kann eine relativ glatte Oberflächenkontur aufweisen, um der Bahn Glätte zu verleihen, muss jedoch genügend Textur aufweisen, um die Bahn aufzugreifen und Kontakt während eines Eiltransfers aufrecht zu erhalten. Feinere Stoffe können einen höheren Grad an Dehnung in der Bahn erzeugen, welches für einige Produktanwendungen wünschenswert ist.As used herein, the "transfer substance" is a substance which between the forming section and the drying section of the web-making process is arranged. Suitable transfer substances are those papermaking materials, which has a high fiber support index Provide and provide a good vacuum seal to the Fabric / bow contact during to maximize the transfer of the forming material. The substance can a relatively smooth surface contour have to keep the track smoothness but it has to be enough Have texture to pick up the web and make contact during one To maintain urgent transfers. Finer fabrics can one higher Generate degree of elongation in the web, which for some product applications desirable is.
Transferstoffe umfassen einlagige, viellagige oder einen Verbund umfassende durchlässige Strukturen. Bevorzugte Stoffe weisen wenigstens eines der folgenden Charakteristika auf: (1) Auf der Seite des Transferstoffs, welche in Kontakt mit der nassen Bahn ist (die Oberseite), ist die Anzahl von Strängen in Maschinenrichtung (MD) pro Zentimeter (Gitter) zwischen 4 bis 80 (10 bis 200 pro Inch) und die Anzahl von Strängen in Quermaschinenrichtung (CD) pro Zentimeter (Zählung) auch von 4 bis 80 (10 bis 200 pro Inch). Der Strangdurchmesser ist typischerweise kleiner als 0,2 mm (0,050 Inch); (2) auf der Oberseite ist die Entfernung zwischen dem höchsten Punkt des Knöchels in Maschinenrichtung und dem höchsten Punkt des Knöchels in Quermaschinenrichtung von etwa 25 μm bis etwa 0,5 oder 0,75 mm (etwa 0,001 bis etwa 0,02 oder 0,03 Inch). Zwischen diesen beiden Leveln können Knöchel entweder durch MD- oder CD-Stränge ausgebildet werden, welcher der Topografie eine dreidimensionale Charakteristik verleihen; (3) auf der Oberseite ist die Länge der MD-Knöchel gleich oder länger als die Länge der CD-Knöchel; (4) wenn der Stoff in einer Viellagenkonstruktion hergestellt ist, ist es bevorzugt, dass die untere Schicht aus einem feineren Gitter ist als die obere Schicht, um die Tiefe der Bahneindringung zu steuern und Faserrückhalt zu maximieren; und (5) der Stoff kann so hergestellt sein, dass er bestimmte geometrische Muster zeigt, welche gefällig für das Auge sind und welche sich typischerweise zwischen allen 2 bis 50 Garnknoten wiederholen.transfer materials include single-ply, multi-ply, or composite pervious structures. Preferred substances have at least one of the following characteristics on: (1) On the side of the transfer material which is in contact with the wet web is (the top), is the number of strands in Machine direction (MD) per centimeter (grid) between 4 to 80 (10 to 200 per inch) and the number of strands in the cross machine direction (CD) per centimeter (count) also from 4 to 80 (10 to 200 per inch). The strand diameter is typically less than 0.2 mm (0.050 inches); (2) on the top is the distance between the highest point of the ankle in Machine direction and the highest Point of the ankle in the cross-machine direction from about 25 microns to about 0.5 or 0.75 mm (about 0.001 to about 0.02 or 0.03 inches). Between these two Can level ankle either through MD or CD strands be formed, which of the topography a three-dimensional Lend characteristic; (3) on the top, the length of the MD knuckles is the same or longer as the length the cd ankle; (4) if the fabric is made in a multi-layer construction, it is preferred that the lower layer be made of a finer mesh is as the top layer to control the depth of the web penetration and fiber retention to maximize; and (5) the fabric can be made such that he shows certain geometric patterns which are pleasing to the eye are and which are typically between every 2 to 50 yarn nodes to repeat.
Spezifische geeignete Transferstoffe umfassen beispielsweise diejenigen, welche von Asten Forming Fabrics, Inc., Appleton, Wisconsin hergestellt sind und als Nummern 934, 937, 939 und 959 bezeichnet sind. Besondere Transferstoffe, welche verwendet werden können, umfassen auch die in US-Patent 5,429,686 offenbarten Stoffe, welches am 4. Juli 1995 Chiu et al. erteilt wurde und welches hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Das Hohlvolumen des Transferstoffs kann gleich oder weniger sein als der Stoff, von welchem die Bahn transferiert wird.specific suitable transfer agents include, for example, those which manufactured by Asten Forming Fabrics, Inc., Appleton, Wisconsin and are designated as numbers 934, 937, 939 and 959. Special Transfer materials that can be used also include those described in U.S. Pat U.S. Patent 5,429,686 which issued July 4, 1995 Chiu et al. and incorporated herein by reference is. The void volume of the transfer substance may be equal or less be as the stuff from which the web is transferred.
Das Bilde- oder Formierverfahren und die Herangehensweise können konventionells ein, wie e sind er Papierherstellungsindustrie wohlbekannt ist. Solche Formierverfahren umfassen Fourdrinier, Dachumformer (wie etwa eine Saugwalze), Spaltumformer (wie etwa Zwillingssiebumformer, Halbmondumformer) oder dergleichen. Formiersiebe oder -stoffe können auch konventionell sein, wobei die feineren Webarten mit größerer Faserunterstützung bevorzugt sind, um einen glatteren Bogen oder eine glattere Bahn zu erzeugen. Auflaufkästen, welche verwendet werden, um die Fasern auf den Formierstoff aufzubringen, können in Lagen aufgeteilt oder nicht in Lagen aufgeteilt sein.The Forming and Formierverfahren and the approach can conventional As he is well known, he is a papermaking industry. Such forming methods include Fourdrinier, roof converters (such as a suction roll), gap converters (such as twin-wire converters, Halbmondumformer) or the like. Forming fabrics or fabrics can also conventional, with the finer weaves with greater fiber support being preferred are to produce a smoother arc or a smoother trajectory. Head boxes, which are used to apply the fibers to the forming fabric, can be divided into layers or not be divided into layers.
Das hierin offenbarte Verfahren kann auf eine jegliche Tissuebahn angewandt werden, was Bahnen zum Herstellen von Gesichtstissue, Badtissue, Papierhandtüchern, Servietten oder dergleichen umfasst. Solche Tissuebahnen können einlagige Produkte oder mehrlagige Produkte sein, wie etwa zweilagig, dreilagig, vierlagig oder mehr. Einlagige Produkte sind aufgrund ihrer geringeren Herstellungskosten vorteilhaft, während von vielen Verbrauchern mehrlagige Produkte bevorzugt werden. Bei mehrlagigen Produkten ist es nicht notwendig, dass alle Lagen des Produkts die gleichen sind, vorausgesetzt dass wenigstens eine Lage gemäß dieser Erfindung ausgebildet ist. Die Bahnen können übereinander geschichtet oder ungeschichtet (vermischt) sein, und die die Bahn ausbildenden Fasern können jegliche Fasern sein, welche zur Papierherstellung geeignet sind.The The method disclosed herein may be applied to any tissue web what are orbits for making facial tissue, bath tissue, Paper towels, Napkins or the like. Such tissue webs can be single-layered Products or multi-ply products, such as two-ply, three-ply, four-ply or more. Single-ply products are due to their lower manufacturing costs advantageous while of Many consumers prefer multi-ply products. In multilayered Products it is not necessary that all layers of the product the same, provided that at least one layer according to this Invention is formed. The tracks can be stacked or uncoated, and the web forming fibers can Any fibers which are suitable for papermaking.
Geeignete Flächengewichte für diese Tissuebahnen können von etwa 5 bis etwa 70 Gramm pro Quadratmeter (gsm), vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 40 gsm und noch stärker bevorzugt von etwa 20 bis etwa 30 gsm betragen. Für ein einlagiges Badtissue ist ein Flächengewicht von etwa 25 gsm bevorzugt. Für ein zweilagiges Tissue ist ein Flächengewicht von etwa 20 gsm pro Lage bevorzugt. Für ein dreilagiges Tissue ist ein Flächengewicht von etwa 15 gsm pro Lage bevorzugt. Im Allgemeinen benötigen Bahnen mit höherem Flächengewicht einen geringeren Luftfluss, um den gleichen Betriebsdruck in der Luftplenumkammer aufrecht zu erhalten. Die Breite der Schlitze der Luftpresse werden vorzugsweise so eingestellt, dass das System der zur Verfügung stehenden Luftkapazität angepasst wird, wobei breitere Schlitze für Bahnen mit schwererem Flächengewicht verwendet werden.suitable Basis weights for this Tissue webs can from about 5 to about 70 grams per square meter (gsm), preferably from about 10 to about 40 gsm, and even more preferably about 20 to about 30 gsm amount. For a single-ply bath tissue has a basis weight of about 25 gsm prefers. For a two-ply tissue has a basis weight of about 20 gsm per layer preferred. For a three-ply tissue has a basis weight of about 15 gsm per layer preferred. Generally, higher basis weight webs are needed a lower air flow to the same operating pressure in the Air plenum chamber upright. The width of the slots of the Air presses are preferably adjusted so that the system of to disposal standing air capacity being adjusted, with wider slots for heavier basis weight webs be used.
Das Trocknungsverfahren kann ein jegliches nicht komprimierendes Trocknungsverfahren sein, welches dazu neigt, das Volumen oder die Dicke der nassen Bahn aufrecht zu erhalten, umfassend ohne Einschränkung Durchlufttrocknen, Infrarotbestrahlung, Mikrowellentrocknung oder dergleichen. Aufgrund seiner kommerziellen Erhältlichkeit und Praktikabilität ist Durchlufttrocknen ein wohlbekanntes und bevorzugtes Mittel zum nicht komprimierenden Trocknen der Bahn. Geeignete Durchlufttrocknungsstoffe umfassen ohne Beschränkung Asten 920A und 937A und Velostar P800 und 103A. Die Durchlufttrocknungsstoffe können auch diejenigen umfassen, welche in US-Patent 5,429,686 offenbart sind, welches am 4. Juli 1995 Chiu et al. erteilt wurde. Die Bahn wird vorzugsweise ohne Kreppen auf eine endgültige Trockenheit getrocknet, da Kreppen tendenziell dazu führt, dass Bahnvolumen und -dicke vermindert werden.The Drying process may be any non-compressive drying process which tends to be the volume or the thickness of the wet ones Web, including without limitation through-air drying, Infrared radiation, microwave drying or the like. by virtue of its commercial availability and practicality Through air drying is a well known and preferred means to non-compressive drying of the web. Suitable through-air drying agents include without limitation Asten 920A and 937A and Velostar P800 and 103A. The Durchlufttrocknungsstoffe can also include those disclosed in U.S. Patent 5,429,686 which, on July 4, 1995 Chiu et al. was granted. The train is preferably dried to a final dryness without creping, because creping tends to cause the web volume and thickness are reduced.
Während der zugrunde liegende Mechanismus nicht vollständig verstanden wurde, ist es klar, dass der Transferstoff und der Durchlufttrocknungsstoff getrennte und unabhängige Beiträge zu den endgültigen Bogeneigenschaften leisten können. Beispielsweise kann die Oberflächenglätte eines Bogens, wie sie durch ein Sinneswahrnehmungsgremium bestimmt wurde, über einen weiten Bereich durch Änderung der Transferstoffe bei dem gleichen Durchlufttrocknungsstoff manipuliert werden. Bahnen, welche gemäß dem vorliegenden Verfahren und mit der vorliegenden Vorrichtung hergestellt wurden, sind tendenziell sehr zweiseitig, wenn sie nicht kalandriert werden. Nicht kalandrierte Bahnen können jedoch mit glatten/rauen Seiten nach außen zusammengefügt werden, wie es von speziellen Produktformen erfordert wird.During the underlying mechanism was not fully understood it is clear that the transfer fabric and the through-air drying fabric separate and independent posts to the final Can afford bowing properties. For example, the surface smoothness of a Bow, as determined by a sensory panel, over one wide range by change the transfer substances in the same through-air drying fabric manipulated become. Webs, which according to the present Method and were produced with the present device, tend to be very two-sided if they are not calendered. Non calendered webs can but with smooth / rough sides are joined to the outside, as required by special product shapes.
Zahlreiche Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich werden. In der Beschreibung wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, welche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen. Solche Ausführungsformen repräsentieren nicht den vollen Umfang der Erfindung. Daher sollte Bezug auf die hierin angegebenen Ansprüche genommen werden, um den vollen Umfang der Erfindung interpretieren zu können.numerous Features and advantages of the present invention will become apparent from the following description will become apparent. In the description will refer to the attached Drawings which show preferred embodiments of the invention illustrate. Such embodiments represent not the full scope of the invention. Therefore, reference to the claims specified herein be taken to interpret the full scope of the invention to be able to.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Detaillierte Beschreibung der Erfindungdetailed Description of the invention
Die Erfindung wird nun in größerer Einzelheit unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Ähnlichen Elemente in verschiedenen Figuren wurde zu Zwecken der Konsistenz und Einfachheit das gleiche Bezugszeichen gegeben. In allen Ausführungsformen, welche dargestellt sind, können hinsichtlich Auflaufkasten, Formierstoffen, Bahntransfers, Trocknen und Kreppen eine konventionelle Papierherstellungsvorrichtung und können konventionelle Papierherstellungsbetriebsarten verwendet werden, was alles ohne Weiteres von Fachleuten auf dem Gebiet der Papierherstellung verstanden werden wird. Nichts desto trotz sind verschiedene konventionelle Komponenten dargestellt, um den Kontext zu liefern, in welchem die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.The Invention will now be in greater detail described with reference to the figures. Similar elements in different Figures became the same for consistency and simplicity Numeral given. In all embodiments, which shown are, can with regard to casserole, formers, rail transfers, drying and creping a conventional papermaking apparatus and can be conventional Papermaking modes are used, all without Another understood by experts in the field of papermaking will be. Nevertheless, different are conventional Components are presented to provide the context in which the various embodiments of the present invention can be used.
Eine
Ausführungsform
eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Herstellen eines Tissues
ist repräsentativ
in
Nach
Bildung trägt
der Formierstoff
Stärkeres Entwässern der
nassen Bahn
Wünschenswert
wird ein Stützstoff
Die
nasse Bahn
Der
Transferstoff
Bevor
die getrocknete Bahn auf eine Rolle
Die
Luftpresse
Die
dargestellte Luftplenumkammer
Der
Vakuumkasten
Der
Fluiddruck innerhalb der Luftplenumkammer
Die
untere Oberfläche
Die
obere und untere Oberfläche
Die
Vorder- und Hinterkanten der Luftpresse
Unter
zusätzlicher
Bezugnahme auf
Unter
Druck stehendes Fluid aus der Luftplenumkammer
Ein
Positionssteuermechanismus
Im
Betrieb verursacht ein Steuersystem den Gegengewichtszylinder
Ein
alternatives Dichtungssystem für
die Luftpresse
Der
schwenkbare Arm
Eine
Gegengewichtsblase
Ein
Steuersystem ist eingerichtet, die Blase
Die
Ausgestaltung des Vakuumtransferbackens
Wie
zuvor erwähnt,
bewegt sich der Transferstoff
Die
Höhe des
für die
Differentialgeschwindigkeitstransfers verwendeten Vakuums kann von
etwa 76 bis etwa 381 mm (etwa 3 bis etwa 15 Inches) Quecksilber,
vorzugsweise etwa 127 mm (etwa 5 Inches) Quecksilber betragen. Der
Vakuumbacken (negativer Druck) kann ergänzt oder ersetzt werden durch
die Verwendung von Mitteln zum Ausüben von positivem Druck von
der entgegengesetzten Seite der Bahn
BeispieleExamples
Die folgenden BEISPIELE sind beigefügt, um ein eingehenderes Verständnis der Erfindung zu vermitteln. Die besonderen Mengen, Proportionen, Zusammensetzungen und Parameter sollen beispielhaft sein und sollen den Umfang der Erfindung nicht spezifisch einschränken.The the following EXAMPLES are attached, for a deeper understanding to impart the invention. The special amounts, proportions, Compositions and parameters should be and should be exemplary does not specifically limit the scope of the invention.
Wie mit Hinblick auf die Beispiele Bezug genommen wurde, werden Zugfestigkeit in Maschinenrichtung, Dehnung in Maschinenrichtung und Zugfestigkeit in Quermaschinenrichtung erhalten durch das TAPPI Testverfahren 494 OM-88 "Reißfestigkeitseigenschaften von Papier und Pappe" unter Verwendung der folgenden Parameter: Querkopfgeschwindigkeit ist 10,0 Inches/min. (254 mm/min.); maximale Belastung beträgt 10 Pfund (4,540 g); Klemmenspanne (die Entfernung zwischen den Klemmen, manchmal als die Messstreifenlänge bezeichnet) beträgt 2,0 Inches (50,8 mm); und die Probenbreite beträgt 3 Inches (76,2 mm). Die Zugfestigkeitstestmaschine ist eine Sintech, Modell CITS-2000 von Systems Integration Technology Inc., Stoughton, Massachusetts, einer Abteilung von MTS Systems Corporation, Research Triangle Park, North Carolina.As With reference to the examples, tensile strength is used in the machine direction, stretch in the machine direction and tensile strength in transverse machine direction obtained by the TAPPI test method 494 OM-88 "tear resistance properties from paper and cardboard "under Using the following parameters: Crosshead speed is 10.0 inches / min. (254 mm / min.); maximum load is 10 pounds (4.540 g); Terminal span (the distance between the terminals, sometimes as the gauge length denotes) 2.0 inches (50.8 mm); and the sample width is 3 inches (76.2 mm). The Tensile test machine is a Sintech, model CITS-2000 of Systems Integration Technology Inc. of Stoughton, Massachusetts Division of MTS Systems Corporation, Research Triangle Park, North Carolina.
Die
Steifigkeit der Beispielsbögen
kann objektiv entweder durch die maximale Steigung der Kurve von Belastung
in Maschinenrichtung (MD)/Ausdehnung für das Tissue (hiernach als
die "MD-Steigung" bezeichnet) oder
durch die Steifigkeit in Maschinenrichtung (hierin definiert) dargestellt
werden, welche ferner das Endmaß des
Tissues und die Anzahl von Lagen des Produkts berücksichtigt.
Bestimmung der MD-Steigung wird hiernach unter Bezugnahme auf
Das Programm des Zugfestigkeitstesters sollte derart eingerichtet sein, dass 500 Punkte, wie etwa P1 und P2 über eine zweieinhalb Inch (63,5 mm) Verlängerungsspanne aufgenommen werden. Dies stellt eine genügend hohe Anzahl von Punkten bereit, um im Wesentlichen eine jegliche praktische Ausdehnung der Probe zu übertreffen. Bei einer Geschwindigkeit des Querkopfes von 10 Inches pro Minute (254 mm/min.) bedeutet dies einen Punkt alle 0,030 Sekunden. Das Programm berechnet Steigungen unter diesen Punkten, indem es den 10ten Punkt als den anfänglichen Punkt (zum Beispiel P1) setzt, 30 Punkte bis zum 40sten Punkt (beispielsweise P2) zählt und eine lineare Regression auf Basis dieser 30 Punkte durchführt. Es speichert die Steigung aus dieser Regression in einem Array. Das Programm zählt dann zehn Punkte nach oben bis zum 20sten Punkt (welcher P1 wird) und wiederholt die Prozedur wieder (zählt dreißig Punkte bis dahin, was der 50ste Punkt sein würde (welcher P2 wird), berechnet die Steigung und speichert sie auch in dem Array). Dieses Verfahren wird für die gesamte Länge des Bogens fortgesetzt. Die maximale Steigung wird dann als der höchste Wert aus diesem Array ausgewählt. Die Einheiten der maximalen Steigung sind kg pro drei Inch Probenbreite. (Spannung ist natürlich dimensionslos, da die Länge der Ausdehnung durch die Länge des Klemmenabstands geteilt wird. Diese Berechnung wird durch das Testmaschinenprogramm berücksichtigt.)The Program of the tensile tester should be set up in such a way 500 points, such as P1 and P2 over two and a half inches (63.5 mm) Extension range be recorded. This provides a sufficiently high number of points in essence, any practical extension of the Surpass sample. At a crosshead speed of 10 inches per minute (254 mm / min.) This means one point every 0.030 seconds. The Program calculates slopes below these points by using the 10th point as the initial one Point (for example, P1) sets 30 points to the 40th point (for example P2) counts and perform a linear regression based on these 30 points. It stores the slope from this regression in an array. The Program counts then ten points up to the 20th point (which becomes P1) and repeat the procedure again (counts thirty points by then what the 50th point would be (which becomes P2) calculates the slope and saves it as well in the array). This procedure is used for the entire length of the Bow continued. The maximum slope is then considered the highest value selected from this array. The maximum pitch units are kg per three inch sample width. (Tension is natural dimensionless, as the length the extension by the length the terminal distance is shared. This calculation is done by the Test machine program considered.)
Beispiele
1–4. Um
die Erfindung zu veranschaulichen, wurden eine Anzahl von ungekreppten,
durchluftgetrockneten Tissues unter Verwendung des Verfahrens erzeugt,
wie es im Wesentlichen in
Vor der Bildung wurden die Weichholz-Fasern 30 Minuten lang bei 3,2 Prozent Konsistenz in Brei verwandelt, während die dispergierten, entbondeten Eukalyptus-Fasern auf 2,5 Prozent Konsistenz verdünnt wurden. Das gesamte Gewicht des geschichteten Bogens wurde in 35 %/30 %/35 % für Beispiele 1, 2 und 4 und in 33 %/34 %/33 % für Beispiel 3 unter den dispergierten Eukalyptus-/verfeinerten Weichholz-/dispergierten Eukalyptus-Schichten aufgeteilt. Die mittlere Schicht wurde auf Gehalte verfeinert, welche zum Erreichen von Zielfestigkeitswerten notwendig waren, während die äußeren Lagen Weichheit und Volumen bereitstellten. Für zusätzliche Trocken- und zeitweise Nassstärke wurde zu der mittleren Schicht ein Verstärkungsmittel, Parez 631 NC, hinzugegeben.In front During formation, the softwood fibers became 3.2 for 30 minutes Percent consistency turns into mush while the dispersed, debonded Eucalyptus fibers were diluted to 2.5 percent consistency. The total weight of the layered sheet became 35% / 30% / 35 % for examples 1, 2 and 4 and in 33% / 34% / 33% for Example 3 among the dispersed ones Eucalyptus / Refined Softwood / Dispersed Eucalyptus Layers divided up. The middle layer was refined to levels which necessary to achieve target strength values while the outer layers Softness and volume provided. For additional drying and temporary wet strength to the middle layer was a reinforcing agent, Parez 631 NC, added.
Diese Beispiele verwendeten einen vierschichtigen Beloit Concept III-Auflaufkasten. Das verfeinerten Kraft-Material aus nördlichem Weichholz wurden in den zwei mittleren Schichten des Auflaufkastens verwendet, um eine einzelne mittlere Schichten für das beschriebene dreischichtige Produkt zu erzeugen. Es wurden Turbulenz erzeugende Einsätze, welche von der Scheibe etwa drei Inches (75 Millimeter) versetzt waren und Schichtenteiler, welche sich etwa sechs Inches (150 Millimeter) über die Scheibe hinaus erstrecken, verwendet. Die Gesamtscheibenöffnung betrug etwa 0,9 Inch (23 Millimeter) und der Wasserfluss in allen vier Auflaufkastenschichten war vergleichbar. Die Konsistenz der Materialzufuhr in den Auflaufkasten betrug etwa 0,09 Gewichtsprozent.These Examples used a four-layer Beloit Concept III headbox. The refined kraft material from northern softwood was used in used the two middle layers of the casserole to one single middle layers for to produce the three-layered product described. There was turbulence generating inserts, which offset from the disk about three inches (75 millimeters) and layer splitters, which are about six inches (150 millimeters) across the Slice out, used. The total disc opening was about 0.9 inches (23 millimeters) and the water flow in all four Casserole layers were comparable. The consistency of the material feed in the casserole was about 0.09 weight percent.
Der resultierende dreischichtige Bogen wurde auf einem Umformer mit Zwillingssieb und Saugformrolle gebildet, wobei die Formierstoffe Appleton Mills 2164-B-Stoffe waren. Die Geschwindigkeit des Formierstoffes lag zwischen 11,8 und 12,3 Meter pro Sekunde. Die frisch gebildete Bahn wurde dann auf eine Konsistenz von 25–26 % unter Verwendung von Vakuumsaugen von unter dem Formierstoff ohne Luftpresse entwässert, und 32–33 % mit Luftpresse, bevor sie auf den Transferstoff transferiert wurde, welcher sich mit 9,1 Meter pro Sekunde (29–35 % Eiltransfer) bewegte. Der Transferstoff war Appleton Mills 2164-B. Ein Vakuumbacken, welcher etwa 6–15 Inches (150–380 Millimeter) Quecksilber Vakuum zieht, wurde verwendet, um die Bahn auf den Transferstoff zu transferieren.Of the resulting three-layer sheet was using on a converter Formed twin screen and suction forming roll, wherein the Formierstoffe Appleton Mills 2164-B fabrics were. The speed of the forming material was between 11.8 and 12.3 meters per second. The freshly educated Track was then made to a consistency of 25-26% using Vacuum sucked from under the former dehydrated without air press, and 32-33 % with air press, before being transferred to the transfer fabric, which moved at 9.1 meters per second (29-35% express transfer). The transfer fabric was Appleton Mills 2164-B. A vacuum baking, which about 6-15 Inches (150-380 Millimeters) mercury vacuum pulls, was used to the web to transfer to the transfer substance.
Die Bahn wurde dann auf einen Durchlufttrocknungsstoff transferiert, welcher sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 9,1 Meter pro Sekunde bewegte. Es wurden Appleton Mills T124-4 und T124-7 Durchlufttrocknungsstoffe verwendet. Die Bahn wurde über einen Honeycomb Durchlufttrockner transportiert, welcher bei einer Temperatur von etwa 350°F (175°C) betrieben wurde, und auf eine endgültige Trockenheit von etwa 94-98 % Konsistenz getrocknet.The Web was then transferred to a through-air dryer, which is at a speed of about 9.1 meters per second moving. There were Appleton Mills T124-4 and T124-7 through air dryers used. The railway was over a Honeycomb Durchluftdrockner transported, which at a Temperature of about 350 ° F (175 ° C) was operated, and to a final dryness of about 94-98% consistency dried.
Die Sequenz der Herstellung der Beispielbögen war wie folgt: Es wurden vier Rollen der Bögen aus Beispiel 1 hergestellt. Die Konsistenzdaten, welche in Tabelle 1 aufgeführt sind, basieren auf zwei Messungen, eine zu Beginn und eine am Ende der 4 Rollen. Die anderen in Tabelle 1 gezeigten Daten stellen einen Durchschnitt basierend auf 4 Messungen dar, einer pro Rolle. Die Luftpresse wurde dann angestellt. Daten unmittelbar vor und unmittelbar nach Aktivierung der Luftpresse sind in Tabelle 3 (individuelle Datenpunkte) gezeigt. Diese Daten zeigen, dass die Luftpresse signifikante Erhöhungen der Zugfestigkeitswerte verursachte. Das Verfahren wurde dann modifiziert, um die Zugfestigkeiten auf Werte zu vermindern, welche vergleichbar denen der Bögen aus Beispiel 1 waren. Nach dieser Verfahrensanpassungsperiode wurden 4 Rollen der Bögen von Beispiel 2 (dieser Erfindung) produziert. Später wurden 4 Rollen der Bögen von Beispiel 3 (dieser Erfindung) unter Verwendung eines unterschiedlichen Durchlufttrocknungsstoffs und bei aktivierter Luftpresse hergestellt. Die Luftpresse wurde abgestellt und das Verfahren angepasst, um Zugfestigkeitswerte, welche vergleichbar mit denen der Bögen von Beispiel 3 waren, wieder zu erlangen. Es wurden dann vier Rollen der Bögen von Beispiel 4 hergestellt. Der Konsistenzdatenpunkt für jedes Beispiel in Tabelle 2 ist ein Durchschnittswert, welcher auf 2 Messungen basiert, einer zu Beginn und einer am Ende jedes Satzes von 4 Rollen. Die anderen Daten in Tabelle 2 basieren auf einem Durchschnitt von 4 Messungen pro Beispielbogen, einer pro Rolle. In Tabelle 2 sind die Daten von Beispiel 4 in der linken Spalte und die Daten von Beispiel 3 in der rechten Spalte gezeigt, um konsistent mit Tabellen 1 und 3 zu bleiben, welche Daten ohne die Luftpresse in der linken Spalte und Daten mit der Luftpresse in der rechten Spalte zeigen.The Sequence of preparation of the sample sheets was as follows: There were four rolls of bows prepared from Example 1. The consistency data, which is shown in Table 1 listed are based on two measurements, one at the beginning and one at the end the 4 rolls. The other data shown in Table 1 represent one Average based on 4 measurements, one per roll. The Air press was then started. Data immediately before and immediately after activation of the air press are shown in Table 3 (individual Data points). These data show that the air press is significant increases caused the tensile strength values. The procedure was then modified to reduce the tensile strengths to values which are comparable those of the bows from Example 1 were. After this process adjustment period were 4 rolls of bows of Example 2 (of this invention). Later, 4 rolls of the bows of Example 3 (of this invention) using a different one Durchlufttrocknungsstoffs and manufactured with activated air press. The Air press was shut down and the process adjusted to tensile strength values, which were comparable to those of the sheets of Example 3, again to get. Four rolls of the sheets of Example 4 were then made. The consistency data point for each example in Table 2 is an average value which is 2 measurements, one at the beginning and one at the end of each sentence of 4 rolls. The other data in Table 2 is based on a Average of 4 measurements per sample sheet, one per roll. In Table 2, the data of Example 4 is in the left column and the data of Example 3 shown in the right column to be consistent with tables 1 and 3 to stay what data without the air press in the left column and data with the air press in the right Show column.
Verfahrensbedingung sowie resultierende Tissue-Eigenschaften für Beispiele 1–4. Wie in Tabellen 1–3 unten stehend verwendet, haben die Spaltenüberschriften die folgenden Bedeutungen: "Konsistenz @ Eiltransfer" ist die Konsistenz der Bahn an dem Punkt des Transfers von dem Formierstoff zu dem Transferstoff, ausgedrückt als Prozent Feststoffe; "MD Zugfestigkeit" ist die Zugfestigkeit in Maschinenrichtung, ausgedrückt in Gramm pro 3 Inches (7,62 Zentimeter) Probenbreite; "CD Zugfestigkeit ist die Zugfestigkeit in der Quermaschinenrichtung, ausgedrückt als Gramm pro 3 Inches (7,62 Zentimeter) Probenbreite; "MD Dehnung" ist die Dehnung in Maschinenrichtung, ausgedrückt als Prozent Ausdehnung bei Probenversagen; "MD Steigung" ist wie oben definiert, ausgedrückt als Kilogramm pro 3 Inches (7,62 Zentimeter) Probenbreite; "Endmaß" ist das Endmaß eines Bogens, welches mit einem Volumen-Mikrometer (TMI Modell 49-72-00, Amityville, New York) gemessen wurde, mit einem Ambossdurchmesser von 4 1/16 Inches (103,2 mm) und einem Ambossdruck von 220 Gramm/Quadratinch (3,39 Kilopascal), ausgedrückt in Mikrometer; "MD Steifigkeit" ist der Steifigkeitsfaktor in Maschinenrichtung wie zuvor definiert, ausgedrückt als (Kilogramm pro 3 Inches)-Mikron0,5; "Flächengewicht" ist das fertige Flächengewicht, ausgedrückt als Gramm pro Quadratmeter; "TAD-Stoff" bedeutet Durchlufttrocknungsstoff; "Verfeinerer" ist die Leistungseingabe um die mittlere Schicht zu verfeinern, ausgedrückt als Kilowatt; "Rush" ist die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Formierstoff und dem langsameren Transferstoff, geteilt durch die Geschwindigkeit des Transferstoffs und ausgedrückt als ein Prozentwert; "HW/SW" ist die Aufteilung des Gewichts an Hartholz (HW) und Weichholz (SW)-Fasern in den dreischichtigen, einlagigen Tissues, ausgedrückt als ein Prozentsatz an Gesamtfasergewicht; und "Parez" ist die Zugabemenge an Parez 631 NC, ausgedrückt als Kilogramm pro metrischer Tonne der Fasern der mittleren Schicht. Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3 Procedure Condition and Resulting Tissue Properties for Examples 1-4. As used in Tables 1-3 below, the column headings have the following meanings: "consistency @ rapid transfer" is the consistency of the web at the point of transfer from the forming fabric to the transfer fabric, expressed as percent solids; "MD Tensile Strength" is the machine direction tensile strength, expressed in grams per 3 inches (7.62 centimeters) of sample width; "CD tensile strength is the transverse machine direction tensile strength, expressed as grams per 3 inches (7.62 centimeters) sample width;" MD Elongation "is the machine direction stretch, expressed as percent elongation at sample failure;" MD Slope "is as defined above, expressed as kilograms per 3 inches (7.62 centimeters) of sample width "Final gauge" is the final gauge of an arc measured with a volume micron (TMI Model 49-72-00, Amityville, New York) with an anvil diameter of 4 1/16 inches (103.2 mm) and anvil pressure of 220 grams / square inch (3.39 kilopascals), expressed in microns; "MD Stiffness" is the machine direction stiffness factor as previously defined, expressed as (kilograms per 3 inches ) Micron 0.5 ; "basis weight" is the finished basis weight expressed as grams per square meter; "TAD fabric" means through-air drying fabric; "refinement" is the power input to refine the middle layer expressed as kilowatts; "Rush" is the speed difference between the former and the slower transfer, divided by the speed of the transfer and expressed as a percentage; "HW / SW" is the distribution of the weight of hardwood (HW) and softwood (SW) fibers in the three-ply, single-ply tissues, expressed as a percentage of total fiber weight; and "Parez" is the amount of Parez 631 NC added expressed as kilograms per metric ton of the middle layer fibers. Table 1 Table 2 Table 3
Wie durch die vorangehenden Beispiele gezeigt, erzeugt die Luftpresse signifikant höhere Konsistenzen stromaufwärts von dem Differentialgeschwindigkeitstransfer, was zu glatteren Bögen führt, wie es durch die geringeren Modulwerte gezeigt wird. Vorzugsweise ist das Modul (MD Steifigkeit) von Tissue-Produkten wenigstens 20 Prozent kleiner als das eines vergleichbaren Tissue-Produkts, welches ohne zusätzliches Entwässern auf eine Konsistenz von mehr als etwa 30 Prozent hergestellt wurde. Ferner ist die Zugfestigkeit in Maschinenrichtung des Tissue-Produkts wenigstens 20 Prozent höher und die Zugfestigkeit der Tissue-Produkte in der Quermaschinenrichtung wenigstens 20 Prozent höher als die eines vergleichbaren Tissue-Produkts, welches ohne zusätzliches Entwässern auf eine Konsistenz von mehr als etwa 30 Prozent hergestellt wurde. Zusätzlich ist die Dehnung in Maschinenrichtung von Tissue-Produkten wenigstens 17 Prozent höher als die eines vergleichbaren Tissue-Produkts, welches ohne zusätzliches Entwässern auf eine Konsistenz von mehr als etwa 30 Prozent hergestellt wurde.As shown by the preceding examples, produces the air press significantly higher Consistencies upstream from the differential speed transfer, resulting in smoother arcs, such as it is shown by the lower modulus values. Preferably the modulus (MD stiffness) of tissue products is at least 20 percent smaller than that of a comparable tissue product, which without additional Drain to a consistency of more than about 30 percent. Further, the machine direction tensile strength is the tissue product at least 20 percent higher and the tensile strength of the tissue products in the cross-machine direction at least 20 percent higher than that of a comparable tissue product, which without additional Drain to a consistency of more than about 30 percent. additionally The stretch in the machine direction of tissue products is at least 17 percent higher than that of a comparable tissue product, which without additional Drain to a consistency of more than about 30 percent.
Die vorangehende detaillierte Beschreibung dient dem Zweck der Veranschaulichung. Daher kann eine Anzahl von Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können alternative oder optionale Merkmale, wie sie als Teil einer Ausführungsform beschrieben sind, verwendet werden, um eine andere Ausführungsform zu bilden. Zusätzlich können zwei mit Namen bezeichnete Komponenten Teile der gleichen Struktur darstellen. Ferner können verschiedene Verfahrens- und Vorrichtungsanordnungen wie in PCT-Patentanmeldungsveröffentlichung WO 95/00706 vom 5. Januar 1995 und US-Patentanmeldung Nr. 08/330,166, eingereicht am 27. Oktober 1994 von Engel et al. mit dem Titel "Method For Making Smooth Uncreped Throughdried Sheets" verwendet werden. Daher sollte die Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsformen, welche beschrieben wurden, beschränkt sein, sondern lediglich durch die Ansprüche.The The foregoing detailed description is for the purpose of illustration. Therefore, a number of modifications and changes can be made, without departing from the scope of the present invention. For example can alternative or optional features, as part of an embodiment are described, used to another embodiment to build. In addition, two can Names named components represent parts of the same structure. Furthermore, can various method and device arrangements as in PCT Patent Application Publication WO 95/00706 of January 5, 1995 and US Patent Application No. 08 / 330,166, filed October 27, 1994 by Engel et al. entitled "Method For Making Smooth Uncreped Throughdried Sheets "should be used Invention not to the specific embodiments which described were limited but only through the claims.
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