DE69814898T2

DE69814898T2 - Faserstruktur mit mindestens drei zonen, versehen mit zonen niedrigem flächengewicht enthaltenden dekorativen zeichen

Info

Publication number: DE69814898T2
Application number: DE69814898T
Authority: DE
Inventors: Van Dean PHAN; Dennis Paul TROKHAN; Ann Jane HOOPER
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2018-02-21
Also published as: MY116188A; AU6658298A; EP1027491A1; WO1998037274A1; PE62899A1; AU732313B2; ES2195321T3; CN1112476C; CN1251148A; KR100356001B1; JP2001522411A; BR9807589A; DE69814898D1; ATE241037T1; EP1027491B1; CA2281693A1; TW394805B; KR20000071216A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zellulosefaserstrukturen, die mindestens drei Regionen aufweisen, die durch intensive Eigenschaften unterschieden sind, und insbesondere auf ein Papier, das dekorative Markierungen mit einem relativ niedrigen Basisgewicht hat, und auf ein Verfahren für die Herstellung eines solchen Papiers.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Zellulosefaserstrukturen, wie Papier, sind aus dem Stand der Technik wohl bekannt. Häufig ist es wünschenswert, Regionen mit unterschiedlichen Basisgewichten im selben Zellulosefaserprodukt zu haben. Die zwei Regionen dienen verschiedenen Zwecken. Die Regionen mit einem höheren Basisgewicht verleihen der Faserstruktur Zugfestigkeit. Die Regionen mit einem niedrigeren Basisgewicht können für die ökonomische Verwendung der Rohmaterialien, insbesondere der Fasern, die im Papierherstellungsverfahren verwendet werden, angewandt werden, um der Faserstruktur eine Absorptionsfähigkeit zu verleihen. In einem degenerierten Fall können die Regionen mit niedrigerem Basisgewicht Öffnungen oder Löcher in der Faserstruktur darstellen. Es ist jedoch nicht notwendig, dass die Regionen mit niedrigem Basisgewicht mit Öffnungen versehen sind.
Die Eigenschaften der Absorptionsfähigkeit und der Festigkeit und weiter die Eigenschaft der Weichheit werden wichtig, wenn die Faserstruktur für ihren vorgesehenen Zweck verwendet wird. Insbesondere kann die hier beschriebene Faserstruktur für Gesichtstücher, Toilettenpapier, Papierhandtücher, Aufwischtücher und Windeln verwendet, wobei diese heutzutage alle häufig verwendet werden. Wenn diese Produkte ihre vorgesehenen Aufgaben durchführen und eine breite Akzeptanz finden sollen, so muss die Faserstruktur die oben angegebenen physikalischen Eigenschaften zeigen und maximieren. Die nasse und die trockene Zugfestigkeit sind Maße für die Fähigkeit der Faserstruktur, ihre physikalische Integrität während des Gebrauchs aufrecht zu halten. Die Absorptionsfähigkeit ist die Eigenschaft der Faserstruktur, die es ihr erlaubt, die berührten Fluide zu halten. Sowohl die absolute Menge des Fluids als auch die Rate, mit der die Faserstruktur solches Fluid absorbieren wird, müssen berücksichtigt werden, wenn eines der vorher erwähnten Konsumentenprodukte ausgewertet wird. Weiterhin wurde solche Papierprodukte in absorbierenden Einwegartikeln, wie Damenbinden und Windeln verwendet.
Im Stand der Technik wurden Versuchen unternommen, Papier bereit zu stellen, das zwei unterschiedliche Basisgewichte aufweist, oder Versuche, Fasern anders anzuordnen. Beispiele umfassen das US-Patent 795,719, das am 25. Juli 1905 an Motz erteilt wurde, das US-Patent 3,025,585, das am 20. März 1962 an Griswold erteilt wurde, das US-Patent 3,034,180, das am 15. Mai 1962 an Greiner et al. erteilt wurde, das US-Patent 3,159,530, das am 1. Dezember 1964 an Heller et al. erteilt wurde, das US-Patent 3,549,742, das am 22. Dezember 1970 an Benz erteilt wurde, und das US-Patent 3,322,617, das am 30. Mai 1967 an Osborne erteilt wurde.
Getrennt davon herrscht der Wunsch, Tissueprodukte bereit zu stellen, die sowohl Fülligkeit als auch Flexibilität aufweisen. Eine verbesserte Fülligkeit und Flexibilität kann durch zweiseitig abgestufte komprimierte und nicht komprimierte Zonen, wie das im US-Patent 4,191,609, das am 4. März 1980 an Trokhan erteilt wurde und das hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird, gezeigt ist, geliefert werden.
Es sind mehrere Versuche, ein verbesserte foraminöses Element für das Herstellen solcher Zellulosefaserstrukturen herzustellen, bekannt, wobei einer der wichtigsten im US-Patent 4,514,345, das am 30. April 1985 an Johnson et al.. erteilt wurde und das hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird, angege- ben ist. Johnson et al. beschreiben sechseckige Elemente, die an einem Rahmenwerk in einem Stapelflüssigkeitsbeschichtungsverfahren befestigt werden.
Eine andere Lösung, um Tissueprodukte für die Konsumenten attraktiver zu machen, besteht darin die Papierstruktur zu trocknen, um den Tissueprodukte größere Fülligkeit, Zugfestigkeit und Reißfestigkeit zu verleihen. Beispiele von Papierstrukturen, die auf diese Weise hergestellt werden, sind im US-Patent 4,637,859, das am 20. Januar 1987 an Trokhan erteilt wurde und hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird, beschrieben. Das US-Patent 4,637,859 zeigt diskrete kuppelförmige Vorsprünge, die in einem kontinuierlichen Netzwerk verteilt sind, wobei dieses Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Das kontinuierliche Netzwerk kann Festigkeit liefern, während die relativ dickeren Wölbungen Weichheit und Absorptionsfähigkeit liefern können.
Ein Nachteil des Papierherstellungsverfahren, das im US-Patent 4,637,859 beschrieben ist, ist der, dass das Trocknen einer solchen Bahn relativ viel Energie verbraucht und teuer ist, und typischerweise die Verwendung einer Durchlufttrocknungsausrüstung bedingt. Zusätzlich kann das Papierherstellungsverfahren, das in der US-4,637,859 dargestellt ist, in Bezug auf die Geschwindigkeit, mit der die Bahn schließlich auf der Yankee-Trocknungstrommel getrocknet werden kann, beschränkt sein. Diese Beschränkung ergibt sich zum Teil durch das Muster, das der Bahn vor der Überführung der Bahn auf die Yankee-Trommel verliehen wurde. Insbesondere kann es sein, dass die diskreten Wölbungen, die in der US-4,637,859 beschrieben sind, auf der Yankee-Oberfläche nicht so effizient getrocknet werden können, wie das beim kontinuierlichen Netzwerk der Fall ist, das in der US-4,637,859 beschrieben ist. Somit ist für einen vorgegebenen Konsistenzpegel und ein vorgegebenes Basisgewicht die Geschwindigkeit, mit der die Yankee-Trommel betrieben werden kann, begrenzt.
Konventionelles Tissuepapier, das durch das Pressen einer Bahn mit einem oder mehreren Pressfilzen in einem Pressspalt hergestellt wird, kann bei relativ hohen Geschwindigkeiten hergestellt werden. Das konventionell gepresste Papier, kann dann, wenn es getrocknet ist, geprägt werden, um der Bahn ein Muster zu verleihen und um die Makrodicke der Bahn zu erhöhen. Beispielsweise sind geprägte Muster, die in Tissuepapierprodukten ausgebildet werden, nachdem die Tissuepapierprodukte getrocknet wurden, gebräuchlich.
Die Prägeverfahren verleihen der Papierstruktur jedoch typischerweise ein spezielles ästhetisches Erscheinungsbild auf Kosten anderer Eigenschaften der Struktur. Insbesondere zeneißt das Prägen einer trockenen Papierbahn Bindungen zwischen den Fasern in der Zellulosestruktur. Dieses Zerreisen tritt auf, da die Bindungen beim Trocknen des embrionischen Faserbreis ausgebildet und festgelegt werden. Nach dem Trocknen der Papierstruktur bricht das Bewegen der Fasern rechtwinklig zur Ebene der Papierstruktur durch das Prägen die Bindungen zwischen den Fasern. Das Brechen der Bindungen führt zu einer reduzierten Zugfestigkeit der getrockneten Papierbahn. Zusätzlich wird das Prägen typischerweise nach dem Kreppen der getrockneten Papierbahn von der Trocknungstrommel durchgeführt. Das Prägen nach dem Kreppen kann das Kreppmuster, das der Bahn verliehen wurde, zerreißen. Beispielsweise kann das Prägen das Kreppmuster in einigen Teilen der Bahn durch das Komprimieren oder Dehnen des Kreppmusters eliminieren. Ein solches Ergebnis ist unerwünscht, da das Kreppmuster die Weichheit und die Flexibilität der getrockneten Bahn verbessert.
Ein Problem des Papiers, das gemäß den bisherigen Lehren hergestellt wird, ist das, dass eine übermäßige Menge von Regionen mit niedrigem Basisgewicht die Festigkeit des Papiers reduzieren kann.
Somit besteht eine Aufgabe dieser Erfindung darin, solche Probleme zu überwinden und insbesondere darin, solche Probleme, die sich auf eine einzige Schicht des Papiers beziehen, zu überwinden. Insbesondere besteht eine Aufgabe dieser Erfindung darin, eine Papierbahn zu liefern, die dekorative Markierungen aufweist, die durch Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht ausgebildet werden, ohne dass die Festigkeit, die Absorptionsfähigkeit und die Weichheit der Papierbahn beeinträchtigt wird.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Papier und ein Verfahren für das Herstellen einer Papierbahn mit mehreren Regionen bereit zu stellen, wobei die Bahn ein vorbestimmtes Muster von Regionen mit relativ hoher und relativ geringer Dichte aufweist, das dennoch mit relativ niedriger Energie und geringen Kosten getrocknet werden kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren für das Herstellen eines Papiers mit mehreren Regionen bereit zu stellen, das dekorative Markierungen mit relativ niedrigem Basisgewicht aufweist, das auf einer existierenden Papiermaschine (konventionell oder mit der Möglichkeit einer Durchlufttrocknung) ausgebildet werden kann, ohne dass wesentliche Modifikationen der Papierherstellungsmaschine vorgenommen werden müssen.
Eine andere Aufgabe besteht darin, eine Papierbahn und ein Verfahren zur Herstellung der Papierbahn zu liefern, wobei die Bahn dekorative Markierungen aufweist, die Regionen mit niedrigem Basisgewicht umfassen, um ästhetische Kombinationen in Kombinationen mit einer erhöhten Fülligkeitsstärke, einer Fülligkeitsdichte und einer Absorptionskapazität zu liefern, um somit sowohl die Eigenschaften der Fülligkeit als auch der Weichheit, die von den Konsumenten des Papierprodukts gewünscht werden, zu liefern.
Die WO-A-93/00475 beschreibt eine Papierbahn, die diskrete Regionen mit relativ geringem Basisgewicht, die in einem Hintergrundteil mit relativ hohem Basisgewicht, in einem nicht zufälligen, sich wiederholenden Muster verteilt sind, umfasst, wobei der Hintergrundteil mindestens eine Region mit einer relativ hohen Dichte und mindestens eine Region mit einer relativ geringen Dichte aufweist.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung liefert eine Papierbahn, die entgegengesetzt gerichtete Oberflächen und mindestens drei Regionen aufweist. Die drei Regionen sind in einem nicht zufälligen, sich wiederholenden Muster angeordnet, und sie sind voneinander durch mindestens eine Eigenschaft unterscheidbar, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus dem Basisgewicht, der Dichte und der Faserzusammensetzung besteht. Die Papierbahn umfasst dekorative Markierungen, wobei die dekorativen Markierungen eine oder mehrere Regionen umfassen, die ein Basisgewicht aufweisen, das niedriger als das Basisgewicht des mindestens einen Teils des umgebenden Hintergrundteils der Bahn ist.
Der Ausdruck "dekorative Markierungen", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine erkennbare Form oder Formen, die der Bahn vorzugsweise während der anfänglichen Ausformung der Bahn verliehen werden. Solche Formen umfassen in nicht einschränkender Weise florale Formen, Tierformen, geometrische Formen und dergleichen. Die dekorativen Markierungen umfassen vorzugsweise weniger als ungefähr 30 Prozent des Oberflächengebiets der Bahn, um somit die Unterscheidbarkeit der dekorativen Markierungen vom Hintergrundteil der Bahn zu verbessern.
Der Hintergrundteil der Bahn wird ausgewählt verdichtet, um ein kontinuierliches Netzwerk relativ hoher Dichte und Regionen relativ niedriger Dichte, die in diesem Netzwerk verteilt sind, auszubilden. Das kontinuierliche Netzwerk relativ hoher Dichte liefert Festigkeit, und die Regionen relativ niedriger Dichte liefern Fülligkeit und Absorptionsfähigkeit.
Zusätzlich zu den Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht können die dekorativen Markierungen Regionen mit relativ hohem Basisgewicht umfassen. Die Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht der dekorativen Markierungen können eine oder mehre Zellen einschließen, die ein Basisgewicht aufweisen, das im wesentlichen gleich dem Basisgewicht des Hintergrunds ist, oder alternativ ein Basisgewicht, das sich von dem des Hintergrunds unterscheidet. Diese Zellen mit einem relativ hohen Basisgewicht können durch die Regionen mit dem relativ niedrigen Basisgewicht umgeben sein. Diese Zellen mit dem relativ hohen Basisgewicht können ausgewählt verdichtet werden, um Regionen mit relativ hoher Dichte und Regionen mit relativ niedriger Dichte in den dekorativen Markierungen auszubilden.
In einer Ausführungsform umfasst die Papierbahn zwischen ungefähr 5 und ungefähr 5000 dekorative Markierungen pro Quadratmeter der Bahn. Der Hintergrundteil der Bahn mit relativ hohem Basisgewicht umfasst eine kontinuierliche Netzwerkregion mit relativ hoher Dichte und mindestens ungefähr 10000 Regionen mit relativ niedriger Dichte pro Quadratmeter der Bahn, wobei die Regionen mit relativ niedriger Dichte in der kontinuierlichen Netzwerkregion verteilt sind. Der Hintergrundteil weist einen Glattheitswert von weniger als ungefähr 900 auf mindestens einer der entgegengesetzt weisenden Oberflächen derBahn auf, um eine Oberfläche, die sich beim Anfühlen glatt und weich anfühlt, zu liefern.
Die dekorativen Markierungen können Regionen mit einem relativ niedrigen Basisgewicht umfassen, die ein Basisgewicht aufweisen, das zwischen ungefähr 25 Prozent und ungefähr 75 Prozent des Basisgewichts des Hintergrundteils, der die dekorativen Markierungen umgibt, liegt. Die dekorativen Markie rungen können Regionen mit einem relativ niedrigem Basisgewicht umfassen, die ein Basisgewicht aufweisen, das weniger als ungefähr 75 Prozent des Basisgewichts des umgebenden Hintergrundteils ist. In einer Ausführungsform können die dekorativen Markierungen Regionen mit einem relativ niedrigem Basisgewicht umfassen, die ein Basisgewicht aufweisen, das weniger als ungefähr 60 Prozent des Basisgewichts des umgebenden Hintergrundteils beträgt.
Die Papierbahn der vorliegenden Erfindung weist den Vorteil auf, dass die dekorativen Markierungen ein vom Konsumenten bevorzugtes Aussehen liefern, und dennoch die Papierbahn die Festigkeit und die Absorptionsfähigkeit eines Papiers mit mehreren Dichtigkeitswerten beibehält. Darüberhinaus können die Papierbahnen der vorliegenden Erfindung, die dekorative Markierungen und Regionen mit mehreren Dichten aufweisen, dennoch eine relativ glatte Oberfläche besitzen. Die glatte Oberfläche liefert die vom Konsumenten bevorzugte Weichheit und sie kann helfen, die dekorativen Markierungen visuell zu unterscheiden. Zusätzlich betont die glatte Oberfläche, die die dekorativen Markierungen mit niedrigem Basisgewicht umgibt, die Unterscheidbarkeit der dekorativen Markierungen mit relativ niedrigem Basisgewicht, um somit das ästhetische Erscheinungsbild der Bahn zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren für das Herstellen einer Papierbahn, die drei Regionen aufweist, die in einem nicht zufälligen, sich wiederholenden Muster angeordnet und voneinander durch mindestens eine Eigenschaft unterscheidbar sind, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus dem Basisgewicht, der Dichte und der Faserzusammensetzung besteht. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen einer Vielzahl von Zellulosefasern, die in einem flüssigen Träger in Suspension gehalten werden, Bereitstellen eines Faser-Halte-Formungselements, das flüssigkeitsdurchlässige Zonen aufweist, Ablagern der Zellulosefasern und des flüssigen Trägers auf dem Formungselement; Ableiten des flüssigen Trägers durch das Formungselement in zwei gleichzeitigen Stufen, um eine Bahn auszubilden, die eine Region mit einem relativ hohen Basisgewicht und dekorative Markierungen, die eine oder mehrere Regionen mit einem relativ niedrigem Basisgewicht, aufweisen, aufweist, Bereitstellen einer Bahnträgervorrichtung, die ein die Bahn musternde Oberfläche aufweist, Überführen der Bahn vom Formungselement auf die die Bahn musternden Oberfläche der Bahnträgervorrchtung, und ausgewähltes Verdichten von mindestens einem Teil der Region mit relativ hohem Basisgewicht, um ein nicht zufälliges, sich wiederholendes Muster mit Regionen mit einer relativ hohen und niedrigen Dichte im der Region mit dem relativ hohen Basisgewicht auszubilden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Während die Beschreibung mit den Ansprüchen schließt, die die vorliegende Erfindung speziell ausführen und genau beanspruchen, wird angenommen, dass die Erfindung aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, in denen gleiche Elemente mit derselben Bezugszahl bezeichnet sind, besser verständlich wird.
1A ist eine Aufsicht auf einen Teil einer Papierbahn, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, wobei die Figur drei dekorative Markierungen zeigt.
1B ist eine vergrößerte Aufsicht auf eine einzelne dekorative Markierung, die in 1A gezeigt ist, und die verschiedenen Kreppfrequenzen zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht einer Papierbahn des Typs, die in 1B gezeigt ist, entlang der Linien 2-2 in 1B.
3 ist eine Photographie eines Teils der Papierbahn, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, wobei das Photo eine einzige dekorative Markierung zeigt.
4 ist eine schematische Darstellung einer Papiermaschine, die verwendet werden kann, um die Papierbahn der vorliegenden Erfindung herzustellen, wobei die Papiermaschine eine Papierbahn zeigt, die auf einem Formungselement ausgeformt und ausgewählt auf einer Bahnträgervorrichtung verdichtet wird.
5 ist eine Photographie, die die Schichtseite eines Formungselement zeigt, die verwendet werden kann, um eine Papierbahn der vorliegenden Erindung herzustellen, wobei das Formungselement eine flüssigkeitsdurchlässige Struktur einschließt, die aus gewobenen Fasern ausgebildet ist, und eine gemusterte,flüssigkeitsundurchlässige Photopolmyerharzschicht, die mit den gewobenen Fasern verbunden ist, um eine Flussbegrenzungselement entsprechend einer dekorativen Markierung zu formen.
6 ist eine Aufsicht eines Teils eines Formungselements des Typs, der in 5 gezeigt ist, wobei das Formungselement in 6 vier Flussbegrenzungselemente einschließt.
7 ist eine schematische Querschnittsdarstellung, die eine embrionische Bahn zeigt, die auf einem Formungselement des Typs, der in 6 gezeigt ist, abgestützt wird.
8 ist eine Photographie, die die Schichtseitenoberfläche einer Bahnträgervorrichtung in Form eines Prägestoffes, der eine Filzschicht und eine gemusterte Photopolymerschicht, die mit der Filzschicht verbunden ist, um ein kontinuierliches Netzwerkbahnprägeoberfläche zu liefern, umfasst, zeigt.
9 ist eine Aufsicht auf einen Teil der Schichtseite einer Bahnträgervorrichtung des Typs, der in 8 gezeigt ist.
10 ist eine schematische Querschnittsdarstellung, die die Papierbahn zeigt, die auf die Bahnträgervorrichtung des Typs, der in 9 gezeigt ist, überführt wird, um eine Papierbahn zu liefern, die eine erste Oberfläche, die sich der Vorrichtung anpasst, und eine zweite im wesentlichen glatte Oberfläche aufweist.
11 ist eine schematische Darstellung, die eine Papierbahn zeigt, die auf eine Yankee-Trocknungsvomchtung überführt wird.
12 ist eine Aufsicht auf eine Papierbahn, die gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, wobei die Papierbahn diskrete, dekorative Markierungen und einen Hintergrund mit einem relativ hohen Basisgewicht, der eine kontinuierliche Netzwerkregion, diskrete Regionen mit einer relativ niedrigen Dichte, die im Netzwerk verteilt sind, und diskrete Regionen mit einer relativ hohen Dichte, die in jeder der Regionen mit relativ niedriger Dichte verteilt sind, umfasst, aufweist.
13 ist eine Querschnittsdarstellung der Papierbahn der 12 entlang den Linien 13-13 in 12.
14 ist eine Aufsicht auf eine Vonichtung für die Verwendung bei der Herstellung einer Papierbahn des Typs, der in 12 gezeigt ist, wobei die Vorrichtung eine Bahnmusterungsschicht umfasst, die mit einem foraminösen Element verbunden ist, das aus gewobenen Fasern ausgebildet ist.
15 ist eine Querschnittsdarstellung der Vorrichtung der 14.
16 ist eine Darstellung einer Papiermaschine für das Herstellen einer Papierbahn mit der Vorrichtung der 14 und 15.
17 ist eine Darstellung, die eine Papierbahn zeigt, die auf die Vorrichtung, die in 15 gezeigt ist, überführt wird, um eine Papierbahn auszubilden, die eine erste Oberfläche, die der Vonichtung angepasst ist, und eine zweite im wesentlichen glatte Oberfläche aufweist.
18 ist eine Darstellung einer Papierbahn der Vorrichtung, die in 15 gezeigt ist, wobei sie zwischen einer Druckwalze und einer Yankee-Trocknungstrommel geführt wird, um der ersten Oberfläche der Papierbahn ein Muster zu verleihen und um die zweite Oberfläche der Papierbahn an der Yankee-Trommel anzuhaften.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die 1A, B und 2 zeigen eine Papierbahn 20, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, und 3 ist eine Photographie einer Papierstruktur des Typs, der in den 1A , B und 2 dargestellt ist. Die Papierbahn wird nass gelegt und ist im wesentlichen frei von trockenen Prägungen.
Betrachtet man die 1A, B und 2, so weist die Papierbahn 20 erste und zweite, entgegengesetzt weisende Oberflächen 22 beziehungsweise 24 auf. Die Papierbahn 20 umfasst mindestens drei Regionen, die in einem nicht zufälligen, sich wiederholenden Muster angeordnet sind. Die drei Regionen sind voneinander durch mindestens eine Eigenschaft unterscheidbar, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus dem Basisgewicht, der Dichte und der Faserzusammensetzung.
2 ist eine Querschnittsdarstellung eines Teils einer Papierbahn des Typs, der in den 1A und 1B gezeigt ist. Die Liniendichte durch die Bahndicke in 2 wird verwendet, um die relativen Basisgewichte der verschiedenen Teile der Bahn darzustellen. Die Teile der Bahn, die mit 5 Linien durch die Dicke der Bahn dargestellt sind, stellen Regionen mit einem relativ hohen Basisgewicht dar, und die Teile der Bahn, die mit 3 Linien dargestellt sind, stellen Regionen mit einem relativ niedrigen Basisgewicht dar.
Die Papierbahn 20 umfasst einen Hintergrundteil 100 mit einem relativ hohen Basisgewicht. Die Papierbahn umfasst auch diskrete, visuell sich unterschei dende dekorative Markierungen 200, die über dem Hintergrundteil 100 in einem nicht zufälligen, sich wiederholenden Muster verteilt sind. Die dekorativen Markierungen 200 können der Bahn durch das ausgewählte Ableiten des Wassers von der Bahn während der Ausbildung der Bahn verliehen werden, wie das detaillierter weiter unten beschrieben wird. Die dekorativen Markierungen umfassen eine oder mehrere Regionen 220 mit einem relativ niedrigen Basisgewicht. Die Regionen 200 weisen ein Basisgewicht auf, das niedriger als das Basisgewicht des umgebenden Hintergrundteils 100 der Papierbahn ist.
Der Hintergrundteil 100 mit dem relativ hohen Basisgewicht wird ausgewählt verdichtet, um mindestens eine Region mit einer hohen Dichte und mindestens eine Region mit einer geringen Dichte zu haben. In der Ausführungsform, die in den 1A, 1B und 2 gezeigt ist, wird der Hintergrundteil 100 ausgewählt verdichtet, um eine kontinuierliche Netzwerkregion 110 mit einer relativ hohen Dichte und eine Vielzahl diskreter Regionen 130 mit einer relativ niedrigen Dichte, die über der kontinuierlichen Netzwerkregion 110 verteilt sind, zu haben. Die Regionen 130 sind relativ dicker als die Region 110.
Die Regionen 220 mit einem relativ niedrigen Basisgewicht können die Form eines geschlossenen Pfades der eine Vielzahl von benachbarten Zellen 240 mit relativ höherem Basisgewicht umschreibt, bilden. Das Basisgewicht irgendwo in jeder der Zellen 240 ist höher als das Basisgewischt der Regionen 220 mit dem relativ niedrigen Basisgewicht, die die spezielle Zelle 240 umgeben. Jede Zelle 240 weist eine äußere Begrenzung, die durch einen geschlossenen Pfadteil der Regionen 220 mit relativ niedrigem Basisgewicht ausgebildet wird, auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist jede Zelle 240 nicht mehr als die Hälfte ihrer äußeren Begrenzung mit einer benachbarten Zelle 240 auf. Vorzugsweise sind mindestens einigen Zellen 240 dadurch gekennzeichnet, dass sie eine äußere Begrenzung derart aufweisen, dass jede gerade Linie, die durch die Zelle 240 gezogen wird, die äußere Begrenzung der Zelle an nicht mehr als drei Orten schneidet. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass eine solche Zellengeometrie es ermöglicht, dass die dekorativen Markierung 200 visuell unterscheidbar und ästhetisch angenehm sind, ohne die Festigkeit der Bahn 20 übermäßig zu reduzieren.
Die Zellen 240 mit relativ hohem Basisgewicht können ausgewählt verdichtet werden, um Regionen mit relativ hoher Dichte und Regionen mit relativ niedriger Dichte zu liefern. In 1A und 1B umfassen die Zellen 240 mit relativ hohem Basisgewicht eine relativ hohe Dichte, ein kontinuierliches Netzwerk 260 und diskrete Regionen 280 mit relativ niedriger Dichte, die im kontinuierlichen Netzwerk 260 verteilt sind.
In einer Ausführungsform umfasst die Papierbahn 20 zwischen ungefähr 5 und ungefähr 5000 der dekorativen Markierungen 200 pro Quadratmeter der Bahn, und noch besser zwischen ungefähr 25 und ungefähr 1000 dekorativer Markierungen 200 pro Quadratmeter der Bahn, um die Unterscheidung zwischen dem Hintergrund 100 und den dekorativen Markierungen 200 zu verbessern. Der Hintergrundteil 100 mit relativ hohem Basisgewicht der Bahn kann mindestens ungefähr 10000 Regionen 130 mit relativ niedriger Dichte pro Quadratmeter derBahn umfassen, wobei die relativ dickeren Regionen mit der niedrigeren Dichte in der kontinuierlichen Netzwerkregion 110 verteilt sind, um die Absorptionsfähigkeit der Bahn und die Fülligkeit zu verbessern.
Der Hintergrundteil 100 weist einen Glattheitswert von weniger als ungefähr 900 auf mindestens einer der entgegengesetzt weisenden Oberflächen der Bahn auf. In 2 ist der Glattheitswert der Oberfläche 24 kleiner als der Glattheitswert der Oberfläche 22. Der Glattheitswert der Oberfläche 24 ist vorzugsweise kleiner als ungefähr 900. Insbesondere kann die Papierbahn 20 ein Oberflächenglattheitsverhältnis von mehr als ungefähr 1,15, noch besser von mehr als ungefähr 1,20, noch besser von mehr als ungefähr 1,25 und nochmals besser von mehr als ungefähr 1,30, und am besten von mehr als ungefähr 1,40 aufweisen, wobei das Oberflächenglattheitsverhältnis der Wert der Oberflächenglattheit der Oberfläche 22, geteilt durch den Wert der Oberflächenglattheit der Oberfläche 24 ist.
In einer Ausführungsform kann die Oberfläche 24 der Bahn 20 einen Oberflächenglattheitswert von weniger als ungefähr 900 und noch besser von weniger als ungefähr 850 aufweisen. Die entgegengesetzte Oberfläche 22 kann einen Oberflächenglattheitswert von mindestens ungefähr 900 und vorzugsweise von mindestens ungefähr 1000 aufweisen.
Das Verfahren zur Messung des Werts der Oberflächenglattheit einer Oberfläche wird unten unter "Oberflächenglattheit" beschrieben. Der Wert der Oberflächenglattheit für eine Oberfläche nimmt zu, wenn die Oberfläche stärker texturiert und weniger glatt wird. Somit zeigt ein relativ niedriger Wert der Oberflächenglattheit eine relativ glatte Oberfläche an.
Die Regionen 220 können ein Basisgewicht aufweisen, das weniger als ungefähr 75 Prozent des Basisgewichts des umgebenden Hintergrundteils 100 auf weist. Die Regionen 220 mit dem relativ niedrigen Basisgewicht können ein Basisgewicht aufweisen, das zwischen ungefähr 25 Prozent und ungefähr 75 Prozent des Basisgewichts des Hintergrundteils 100 liegt.
In einer Ausführungsform können die Regionen 220 ein Basisgewicht haben, das weniger als ungefähr 60 Prozent des Basisgewichts des umgebenden Hintergrundteils 100 aufweist. Das Basisgewicht des Hintergrundteils 100 kann zwischen ungefähr 10 Gramm pro Quadratmeter und ungefähr 70 Gramm pro Quadratmeter liegen. Das Basisgewicht der Regionen 220 mit relativ niedrigem Basisgewicht kann zwischen ungefähr 5 Gramm/Quadratmeter und ungefähr 35 Gramm/Quadratmeter liegen.
Das Basisgewicht der Regionen 220 mit relativ niedrigem Basisgewicht beträgt vorzugsweise weniger als ungefähr 20 Gramm/Quadratmeter und noch besser weniger als ungefähr 15 Gramm/Quadratmeter. In einer Ausführungsform kann das Gewicht des Hintergrundteils 100 zwischen ungefähr 10 Gramm/Quadratmeter und ungefähr 30 Gramm/Quadratmeter liegen, und das Basisgewicht der Regionen 220 mit relativ niedrigem Basisgewicht kann zwischen ungefähr 5 Gramm/Quadratmeter und ungefähr 15 Gramm/Quadratmeter liegen. Das Basisgewicht der Regionen 240 kann ungefähr gleich dem Basisgewicht des Hintergrundteils 100 sein.
Die Papierbahn der vorliegenden Erfindung weist den Vorteil auf, dass die dekorativen Markierungen ein vom Konsumenten bevorzugtes Erscheinungsbild liefern, wobei die Papierbahn dennoch die Festigkeit und die Absorptionsfähigkeit eines Papiers mit mehreren Dichtewerten aufweist. Darüberhinaus können die Papierbahnen der vorliegenden Erfindung, die dekorative Markierun gen und Regionen mit mehreren Dichten aufweisen, dennoch eine relativ glatte Oberfläche aufweisen. Die glatte Oberfläche liefert die vom Konsumenten bevorzugte Weichheit. Zusätzlich betont die glatte Oberfläche, die die dekorativen Markierungen mit niedrigem Basisgewicht umgibt, die Unterscheidbarkeit der dekorativen Markierungen mit relativ niedrigem Basisgewicht, um somit das ästhetische Erscheinungsbild der Bahn zu verbessern.
Die kontinuierliche Netzwerkregion 110 und die diskreten Regionen 130 können beide beispielsweise durch Kreppen verkürzt werden. In 1B sind die Kreppkanten der kontinuierlichen Netzwerkregion 110 mit der Zahl 115 bezeichnet und sie erstrecken sich im allgemeinen in Quermaschinenrichtung. In ähnlicher Weise können die diskreten relativ dickeren Regionen 130 mit einer relativ geringeren Dichte auch verkürzt werden, so dass sie Kreppkanten 135 aufweisen.
Die kontinuierliche Netzwerkregion 110 kann eine makroskopisch monoplanare kontinuierliche Netzwerkregion mit einer relativ hohen Dichte sein, wie sie im US-Patent 4,637,859 beschrieben ist. Die relativ dickeren Regionen 130 mit relativ geringerer Dichte können zweiseitig abgestuft sein, wie das im US-Patent 4,637,859 gezeigt ist. Die Regionen 130 sind jedoch keine Wölbungen des Typs, wie er im US-Patent 4,637,859 gezeigt ist. Die Regionen 130 sind in der Ebene der kontinuierlichen Netzwerkregion 110 angeordnet, wie das in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/748,871 mit dem Titel "Paper Web Having A Relatively Thinner Continuous Network Region & Diskrete Relatively Thicker Regions In the Plane of the Continuous Network Region", die am 14. November 1996 im Namen von Phan eingereicht wurde, beschrie ben ist, wobei diese Anmeldung hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Die Papierbahn 20, die die relativ glatte Oberfläche 24 aufweist, kann bei der Herstellung eines mehrlagigen Tissues, das eine glatte nach außen weisende Oberfläche aufweist, verwendet werden. Beispielsweise können zwei oder mehr Bahnen 20 kombiniert werden, um ein mehrlagiges Tissue zu bilden, so dass die zwei nach außen weisenden Oberflächen des mehrlagigen Tissues die Oberflächen 24 der Bahnen 20 bilden, und die Oberflächen 22 der äußeren Lagen nach innen weisen. Alternativ kann eine zweilagige Papierstruktur hergestellt werden, indem man eine Bahn 20 der vorliegenden Erfindung mit einer konventionell ausgeformten und getrockneten Papierbahn verbindet. Die Bahn 20 kann mit der konventionellen Papierbahn so verbunden werden, dass die Oberfläche 24 nach außen weist.
Die Papierbahn 20 kann ein Basisgewicht von ungefähr 10 bis ungefähr 70 Gramm pro Quadratmeter aufweisen. Die Papierbahn 20 kann eine Makrodicke von mindestens ungefähr 0,1 mm, und noch besser von mindestens ungefähr 0,2 Millimeter und eine Fülligkeitsdichte von weniger als ungefähr 0,12 Gramm pro Kubikzentimeter (Basisgewicht geteilt durch die Mikrodicke, multipliziert mit einem passenden Umwandlungsfaktor, wenn die Einheiten nicht konsistent sind) aufweisen. Die Verfahren für das Messen des Basisgewichts, der Makrodicke und der Fülligkeitsdichte einer Bahn werden unten beschrieben.
Die Papierbahn 20 des Typs, der in den 1 und 2 gezeigt ist, kann auch eine Absorptionskapazität von mindestens ungefähr 15 Gramm pro Gramm aufweisen. Das Verfahren für das Messen der Absorptionskapazität wird unten beschrieben. Somit zeigt die Papierbahn 20 die Vorteile der Absorptionsfähigkeit von Papierbahnen mit hoher Fülligkeit in Kombinationen mit den Vorteilen einer relativ glatten Oberfläche, die gewöhnlicherweise mit konventionellen mit Filz gepresstem Tissuepapier verbunden ist.
3 ist eine Photographie einer Oberfläche 22 einer Papierbahn 20, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, wobei sie dekorative Markierungen 200, das kontinuierliche Netzwerk 110 und die diskreten Regionen 130 mit relativ niedriger Dichte des Hintergrunds 100 zeigt.
Beschreibung des Papierherstellungsverfahrens
Eine Papierstruktur 20 gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit der Papierherstellungsvorrichtung, die in der 4 gezeigt ist, hergestellt werden. Das Verfahren für das Herstellen der Papierstruktur 20 der vorliegenden Erfindung wird initiiert, indem eine Vielzahl von Fasern, die in einem flüssigen Träger in Suspension gehalten werden, wie einer wässrigen Dispersion von Papierherstellungsfasern in Form eines Breis, bereitgestellt werden, und indem der Brei der Papierherstellungsfasern von einem Auflaufkasten 1500 auf ein Faserhalteformungselement 1600 abgesetzt wird. Das Formungselement 1600 liegt in 4 in Form eines kontinuierlichen Bandes vor. Der Breit der Papierherstellungsfasern wird auf dem Formungselement 1600 abgelagert, und Wasser wird durch das Formungselement 1600 abgeleitet, um eine embrionische Bahn von Papierherstellungsfasern 543, die durch das Formungselement 1600 gestützt werden, zu bilden. Der Brei der Papierherstellungsfasern kann relativ lange Fasern, die eine mittlere Faserlänge von mehr als oder gleich 2,0 mm aufweisen, und relativ kurze Fasern, die eine mittlere Faserlänge von weniger als 2,0 mm aufweisen, umfassen. Beispielsweise können die relativ langen Fasern Weichholzfasern umfassen, und die relativ kurzen Fasern können Hartholzfasern umfassen. Hartholz und Weichholzfasern werden detaillierter weiter unten diskutiert.
5 ist eine Photographie der zur Bahn weisenden Seite eines Formungselements 1600, das für das Ausbilden einer Papierbahn 20 gemäß der vorliegenden Erfindung geeignet ist. 6 ist eine schematische Darstellung der zu Bahn weisenden Seite eines Formungselements 1600. 7 ist eine Querschnittsdarstellung eines Formungselements 1600, das die embrionische Bahn 543 zeigt, wie sie auf der zur Bahn weisenden Seite des Formungselements 1600 abgelagert ist.
Das Formungselement 1600 umfasst eine flüssigkeitsdurchlässige gewobene Basis 1610 und Flussbegrenzungselemente 1650, die auf der gewobenen Basis 1610 angeordnet sind. Die gewobene Basis 1610 umfasst Fasern 1612 in Maschinenrichtung und Fasern 1614 in Quermaschinenrichtung. Die Flussbegrenzungselemente 1650 weisen eine Form auf, die den dekorativen Markierungen, die auf der Bahn 20 ausgebildet werden, entspricht. Die gewobene Basis 1610 liefert eine erste Entwässerungszone, die dem Teil der gewobenen Basis 1610 entspricht, der nicht durch die Flussbegrenzungselement 1650 bedeckt wird. Die erste Entwässerungszone weist eine erste Entwässerungsrate auf. Der Teil des Formungselements 1600, auf dem die Flussbegrenzungselemente 1650 angeordnet sind, liefert eine zweite Entwässerungszone, die eine zweite Entwässerungsrate aufweist, die langsamer als die erste Entwässerungsrate ist.
Der flüssige Träger (beispielsweise Wasser) wird durch das Formungselement 1600 in zwei gleichzeitigen Stufen, die den ersten und zweiten Entwässerungszonen entsprechen, abgeleitet. Somit neigen die Fasern im wässrigen Brei dazu, von der zweiten Entwässerungszone zu fließen und sich in der ersten Entwässerungszone anzusammeln, um somit Regionen mit einem relativ niedrigen Basisgewicht in Ausrichtung mit den Flussbegrenzungselementen 1650 auszubilden. Die relativ kürzeren Fasern neigen dazu, sich in der ersten Zone anzusammeln. Mindestens einige der relativ längeren Fasern können die Breite der Flussbegrenzungselemente überbrücken. Somit ist die mittlere Faserlänge der Papierherstellungsfasern in den Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht der dekorativen Markierungen größer als die mittlere Faserlänge der Papierherstellungsfasern in den umgebenden Teilen der Bahn.
Die Flussbegrenzungselemente 1650 können auf der gewobenen Basis durch das selektive Aushärten eines Photopolmyerharzes auf der gewobenen Basis 1610 ausgebildet werden. Solche Flussbegrenzungselemente 1650 sind im all-gemeinen flüssigkeitsundurchlässig, so dass die zweite Entwässerungszone eine zweite Entwässerungsrate aufweist, die im wesentlichen null ist. Ein geeignetes Faserhalteformungselement 1600 kann mit einem Photopolmyerharz ausgebildet werden, wie das allgemein im US-Patent 5,503,715, das am 2. April 1996 im Namen von Trokhan et al.. erteilt wurde, und im US-Patent 5,534,326, das am 9. Juli 1996 im Namen von Trokhan et al.. erteilt wurde, beschrieben ist, wobei diese Patente hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen werden.
Die Flussbegrenzungselemente 1650 können aus einer Kombination linearer und/oder gekrümmter Segmente 1660, die zusammen geschlossene Zellen 1670 bilden, ausgeformt werden. Die Segmente 1660 weisen eine Breite W ( 6), die im allgemeinen rechtwinklig zur Länge des Segments gemessen wird, auf. Wenn die Bahn aus einem einzigen Typ von Fasern ausgebildet wird, so ist die Breite W vorzugsweise kleiner als ungefähr die Hälfte und noch besser kleiner als ungefähr ein Viertel der mittleren Faserlänge der Fasern. Wenn die Bahn als eine homogene Mischung aus verschiedenen Fasertypen, die Hartholz- und Weichholzfasern einschließen, ausgebildet wird, weisen die Segmente 1660 eine Breite W auf, die vorzugsweise weniger als ungefähr die Hälfte und noch besser vorzugsweise weniger als ungefähr ein Viertel der mittleren Faserlänge der Hartholzfasern, die die Bahn ausbilden besitzen. Wenn andererseits die Bahn zwei oder mehr Schichten umfasst, so sollte die Breite W weniger als ungefähr der Hälfte und noch besser weniger als ungefähr ein Viertel der mittleren Faserlänge in den Hartholzfasern in der Schicht neben dem Formungselement 1600 betragen.
Beispielsweise sollte bei einem Papienohstoff, der aus 100 Prozent Eukalyptusfasern hergestellt ist, die Breite W weniger als ungefähr 0,5 Millimeter auf der Basis einer mittleren Faserlänge von ungefähr 1,0 mm betragen. Alternativ sollte, wenn der Papienohstoff aus 100 Prozent nordischen Weichholzkraftfasern, die eine mittlere Faserlänge von ungefähr 3,0 mm aufweisen, hergestellt ist, die Breite W kleiner als ungefähr 1,5 mm sein.
Die sich ergebenden dekorativen Markierungen können jeweils Regionen mit einem relativ niedrigen Basisgewicht umfassen, die eine Form eines geschlossenen Pfades aufweisen, der mindestens eine der Zellen 240 mit relativ höhe rem Basisgewicht vollständig umgibt. Die Breite der Regionen mit dem relativ niedrigem Basisgewicht (die der Breite W entspricht), wie sie an einem beliebigen Punkt entlang der geschlossenen Pfadform gemessen wird, liegt zwischen ungefähr 0,2 Millimeter und ungefähr 2 Millimeter.
Die Flussbegrenzungselemente 1650 können jede geeignete dekorative Form aufweisen, wobei in nicht einschränkender Form florale Formen, Tierformen, geometrische Formen, wie Kreise, Quadrate und Dreiecke, und dergleichen, eingeschlossen sind. Vorzugsweise sind die Segmente 1660 der Flussbegrenzungselemente 1650 so auf dem Formungselement 1600 ausgerichtet, dass mindestens einige der Segmente 1660 und vorzugsweise die Mehrheit der Segmente 1660 einen eingeschlossenen Winkel A (6) von mindestens ungefähr 15 Grad in Bezug auf die Quermaschinenrichtung (CD in 6) bilden. Eine solche Ausrichtung liefert den Vorteil, dass die Regionen 220 mit relativ niedrigem Basisgewicht vorteilhaft in Bezug auf die Quermaschinenrichtung der Papierbahn ausgerichtet sind. Wenn die Bahn von der Trocknungstrommel gekreppt wird, so ist die Abstreichklinge im wesentlichen parallel zur Quermaschinenrichtung der Papierbahn. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass das Auftreffen der Abstreichklinge das Aussehen und die Struktur der Regionen 220 mit relativ nedrigem Basisgewicht nachteilig beeinflusst, wenn die Segmente 1660 in Bezug auf die Quermaschinenrichtung gewinkelt angeordnet sind. Insbesondere wird angenommen, dass wenn die Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht so ausgerichtet sind, dass sie im wesentlichen parallel zur Quermaschinenrichtung verlaufen, dass die Abstreichklinge Teile der Regionen 220 mit relativ niedrigem Basisgewicht "herausgreift", um somit das dekorative Erscheinungsbild der Bahn nachteilig zu beeinflussen.
Es sei vorweggenommen, dass Holzzellstoff in allen seinen Varietäten normalerweise die Papierherstellungsfasern, die in dieser Erfindung verwendet werden,umfasst. Es können jedoch andere Zellulosefaserrohstoffe, wie Baumwolllinters, Zuckerrohr, Reyon etc. verwendet werden, wobei keine ausgeschlossen sein sollen. Holzzellstoffe, die hier verwendbar sind, umfassen chemische Zellstoffe, wie Kraft-, Sulfit- und Sulfatzellstoffe, als auch mechanische Zellstoffe, die beispielsweise Holzschliff einschließen, thermomechanische Zellstoffe und chemisch-thermomechanische Zellstoffe (CTMP). Zellstoffe, die aus Nadelbäumen und aus Laubbäumen gewonnen werden, können verwendet werden.
Sowohl Hartholz- als auch Weichholzzellstoffe, entweder getrennt oder zusammen, können verwendet werden. Die Hartholz- und Weichholzfasern können gemischt oder alternativ in Schichten abgelagert werden, um eine geschichteteBahn zu liefern. Das US-Patent 4,300,981, das am 17. November 1981 an Carstens erteilt wurde, und das US-Patent 3,994,771, das am 30. November 1976 an Morgan et al.. erteilt wurde, werden hiermit durch Bezugnahme für das Beschreiben der Schichten von Hartholz- und Weichholzfasern eingeschlossen.
Der Papierrohstoff kann eine Vielzahl von Zusatzstoffen umfassen, wobei in nicht einschränkender Weise Bindematerialien, wie Nassfestigkeitsbindematerialien, Trockenfestigkeitsbindematerialien und chemische Weichmacherverbindungen eingeschlossen sind. Geeignete Nassfestigkeitsbindemittelumfassen in nicht einschränkender Weise Materialien, wie Polyamid-Epichlorhydrinharze, die unter dem Handelnamen KYMENE® 557H von Hercules Inc., Wil mington, Delaware verkauft werden. Geeignete temporäre Nassfestigkeitsbindemittelumfassen in nicht einschränkender Weise synthetische Polyacrylate. Ein geeignetes temporäres Nassfestigkeitsbindemittel ist PAREZ® 750, das von der American Cyanamid aus Stanford, CT vermarktet wird.
Geeignete Trockenfestigkeitsbindemittelumfassen Materialien, wie Carboxymethylzellulose und kationische Polymere, wie ACCO® 711. Die CYPRO/ACCO Familie der Trockenfestigkeitsmaterialien ist von CYTEC aus Kalamazoo, MI erhältlich.
Der Papienohstoff, der auf dem Formungselement 1600 abgelagert wird, kann ein Entbindungsmittel umfassen, um die Ausbildung von einigen Faser-zu-Faser-Bindungen zu verhindern, wenn die Bahn getrocknet wird. Das Entbindungsmittel in Kombination mit der Energie, die auf die Bahn durch das Trockenkreppverfahren ausgeübt wird, führt dazu, dass ein Teil der Bahn eingeebnet wird. In einer Ausführungsform kann das Entbindungsmittel auf Fasern aufgebracht werden, die eine Faserzwischenlage bilden, die zwischen zwei oder mehr Lagen angeordnet ist. Die Zwischenlage wirkt als eine Entbindungslage zwischen äußeren Lagen der Fasern. Die Kreppenergie kann somit einen Teil der Bahn entlang der Entbindungslage entbuckeln.
Somit kann die Bahn so ausgebildet werden, dass sie eine relativ glatte Oberfläche für ein effizientes Trocknen auf einer erhitzten Trocknungsoberfläche, wie der erhitzten Trocknungsoberfläche einer Yankee-Trocknungstrommel, aufweist. Durch das Entbuckeln an der Abstreichklinge kann die getrocknete Bahn auch schon Regionen verschiedener Dichte aufweisen, wobei ein kontinuierliches Netzwerk einer Region mit einer relativ hohen Dichte und diskrete Regionen mit einer relativ niedrigen Dichte, die durch das Kreppverfahren geschaffen werden, eingeschlossen sind.
Geeignete Entbindungsmittel umfassen chemische Weichmacherverbindungen, wie sie im US-Patent 5,279,767, das am 18. Januar 1994 an Phan et al.. erteilt wurde, beschrieben sind. Geeignete biologisch abbaubare chemische Weichmacherverbindungen sind im US-Patent 5,312,522, das am 17. Mai 1994 an Phan et al.. erteilt wurde, und in den US-Patenten 5,279,767 und 5,312,522, die hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen werden, beschrieben. Solche chemische Weichmacherverbindungen können als Entbindungsmittel für das Unterbinden der Faser-zu-Faser-Bindung in einer oder mehreren Schichten der Fasern, die die Bahn ausbilden, verwendet werden.
Ein geeigneter Weichmacher für das Lösen der Bindungen der Fasern in einer oder mehreren Schichten der Fasern, die die Bahn 20 bilden, ist ein Papierherstellungszusatzstoff, der DiEster-DiTalg-Dimethyl-Ammonoiumchlorid (berührungsgehärtet) umfasst. Ein geeigneter Weichmacher ist eine Papierherstellungszusatzstoff der Marke ADOGEN®, der von der Witco Company aus Greenwich, CT. erhältlich ist.
Die embrionische Bahn 543 wird vorzugsweise aus einer wässrigen Dispersion von Papierherstellungsfasern hergestellt, obwohl Dispersionen in anderen Flüssigkeiten als Wasser verwendet werden können. Die Fasern sind in der Trägerflüssigkeit so verteilt, dass sie eine Konsistenz von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,3 Prozent aufweisen. Die prozentuale Konsistenz einer Dispersion, eines Breis, einer Bahn oder eines anderen Systems ist als das 100-fache des Quotienten, den man erhält, wenn das Gewicht der trockenen Fasern im betrachte ten System durch das Gesamtgewicht des Systems geteilt wird, definiert. Das Fasergewicht wird immer auf der Basis von knochentrockenen Fasern ausgedrückt.
Die embrionische Bahn 543 kann in einem kontinuierlichen Papierherstellungsverfahren, wie es in 4 gezeigt ist, hergestellt werden, oder es kann alternativ ein Stapelverfahren, wie ein Handstückherstellungsverfahren, verwendet werden. Nachdem die Dispersion der Papierherstellungsfasern auf dem Formungselement 1600 abgelagert wurde, wird die embrionische Bahn 543 durch das Entfernen eines Teils des wässrigen Dispersionsmediums durch das Formungselement 1600 durch Techniken, die Fachleuten wohl bekannt sind, ausgebildet. Vakuumkästen, Formungsplatten, Hydrofolien und dergleichen sind bei der Entfernung des Wassers aus der wässrigen Dispersion der Papierherstellungsfasern, um die embrionische Bahn 543 auszubilden, nützlich.
7 zeigt eine embrionische Bahn, die auf dem Formungselement 1600 ausgebildet wird. Die Teile der embrionischen Bahn, die auf den Flussbegrenzungselementen 1650 abgestützt werden, sind mit 543A bezeichnet, und die Teile der embrionischen Bahn, die auf der gewobenen Basis 1610 abgestützt werden, sind mit 543B bezeichnet. Die Teile 543A entsprechen den Regionen 220 mit relativ niedrigem Basisgewicht in den 1A und 1B, und die Teile 543B entsprechen dem Hintergrund 100 mit dem relativ hohen Basisgewicht und den Zellen 240 in den 1A und 1B.
Der Unterschied D in der Höhe zwischen der oberen Oberfläche der Flussbegrenzungselemente 1650 und der gewobenen Basis 1610 beträgt vorzugsweise weniger als ungefähr 6 Milliinch (0,006 Inch, 0,152 Millimeter), um eine im allgemeinen monoplanare embrionische Bahn 543, die im wesentlichen glatte erste und zweiten Oberflächen 547 und 549 aufweist, zu liefern. Noch besser ist es, wenn die Höhendifferenz D weniger als ungefähr 3 Milliinch beträgt. Vorzugsweise ist die Höhe D kleiner als ungefähr 1/6 der mittleren Faserlänge der Fasern in der Bahn, und am besten kleiner als ungefähr 1/6 der mittleren Faserlänge der Hartliolzfasern in der Bahn. Die embrionische Bahn 543 bewegt sich mit dem Formungselement 1600 um eine Umkehrwalze 1502 und wird in die Nähe der Bahnträgervonichtung 2200 gebracht.
Betrachtet man die 4, 8, 9 und 10, so umfasst der nächste Schritt bei der Herstellung der Papierbahn 20 das Überführen der embrionischen Bahn 543 vom Formungselement 1600 auf die Bahnträgervorrichtung 2200 und das Abstützen der überführten Bahn (die mit der Nummer 545 in 4 bezeichnet ist) auf der ersten Seite 2202 der Vorrichtung 2200. Die embrionische Bahn weist vorzugsweise eine Konsistenz zwischen ungefähr 5 und ungefähr 20 Prozent am Punkt der Überführung auf die Bahnträgervorrichtung 2200 auf.
Betrachtet man die 8 bis 10, so umfasst die Bahnträgervorrichtung 2200 eine Entwässerungsfilzschicht 2220 und eine Bahnmusterungsschicht 2250. Die Bahnträgervorrichtung 2200 kann in Form eines kontinuierlichen Bandes für das Trocknen und das Ausüben eines Musters auf eine Papierbahn auf einer Papiermaschine ausgebildet sein. Die Bahnträgervorrichtung 2200 weist eine erste zur Bahn weisende Seite 2202 und eine zweite entgegengesetzt gerichtete Seite 2204 auf. Die Bahnträgervorrichtung 2200 wird betrachtet, so dass in den 8 und 9 die erste zur Bahn weisende Seite 2202 zum Betrachter zeigt. Die erste zur Bahn weisende Seite 2202 umfasst eine erste die Bahn berührende Oberfläche und eine zweite die Bahn berührende Oberfläche.
In den 8 und 9 ist die erste die Bahn berührende Oberfläche eine erste Filzoberfläche 2230 der Filzschicht 2220. Die erste Filzoberfläche 2230 ist an einer ersten Höhe 2231 angeordnet. Die erste Filzoberfläche 2230 ist eine die Bahn berührende Filzoberfläche. Die Filzschicht 2220 weist auch eine entgegengesetzt weisende zweite Filzoberfläche 2232 auf.
In den 8 und 9 wird die zweite die Bahn berührende Oberfläche durch die Bahnmusterungsschicht 2250 geliefert. Die Bahnmusterungsschicht 2250, die mit der Filzschicht 2220 verbunden ist, weist eine die Bahn berührende obere Oberfläche 2260 auf einer zweiten Höhe 2261 auf. Der Unterschied zwischen der ersten Höhe 2231 und der zweite Höhe 2261 ist kleiner als die Dicke der Papierbahn, wenn die Papierbahn zur Bahnträgervonichtung 2200 überführt wird. Die Oberflächen 2260 und 2230 können auf derselben Höhe angeordnet sein, so dass die Höhen 2231 und 2261 dieselben sind. Alternativ kann die Oberfläche 2260 leicht über der Oberfläche 2230 liegen, oder die Oberfläche 2230 kann leicht über der Oberfläche 2260 liegen.
Der Unterschied in der Höhe ist größer als oder gleich 0,0 Milliinch und kleiner als ungefähr 8,0 Milliinch. In einer Ausführungsform ist der Höhenunterschied kleiner als ungefähr 6,0 Milliinch (0,15 mm), noch besser kleiner als ungefähr 4,0 Milliinch (0,10 mm) und am besten kleiner als ungefähr 2,0 Mil-liinch (0,05 mm), um eine relativ glatte Oberfläche 24 aufrecht zu halten.
Die Entwässerungsfilzschicht 2220 ist wasserdurchlässig und sie kann Wasser, das von einer nassen Bahn aus Papierherstellungsfasern ausgepresst wird, annehmen und einschließen. Die Bahnmusterungsschicht 2250 ist wasserun durchlässig und empfängt oder enthält kein Wasser, das aus einer Bahn von Papierherstellungsfasern ausgepresst wird. Die Bahnmusterungsschicht 2250 kann eine kontinuierliche, die Bahn berührende obere Oberfläche 2260 aufweisen, wie das in den 8 und 9 gezeigt ist. Alternativ kann die Bahnmusterungsschicht diskontinuierlich oder halb kontinuierlich sein.
Die Bahnmusterungsschicht 2250 umfasst vorzugsweise ein lichtempfindliches Harz, das auf der ersten Oberfläche 2230 als eine Flüssigkeit abgesetzt und nachfolgend durch Strahlung ausgehärtet werden kann, so dass ein Teil der Bahnmusterungsschicht 2250 in die erste Filzoberfläche 2230 eindringt und dadurch sicher mit dieser verbunden wird. Die Bahnmusterungsschicht 2250 erstreckt sich vorzugsweise nicht durch die gesamte Dicke der Filzschicht 2220, sondern nur durch weniger als ungefähr die Hälfte der Dicke der Filzschicht 2200, um die Flexibilität und Komprimierbarkeit der Bahnträgervorrichtung 2200 aufrecht zu halten.
Eine geeignete Entwässerungsfilzschicht 2220 umfasst eine Vliesstoffschicht 2240 aus natürlichen oder synthetischen Fasern, die beispielsweise durch ein Vernadeln mit einer Stützstruktur, die aus gewobenen Fasern 2244 besteht, verbunden ist. Geeignete Materialien, aus denen die Vliesstoffschicht ausgebildet werden kann, umfassen in nicht einschränkender Weise natürliche Fasern, wie Wolle, und synthetische Fasern, wie Polyester und Nylon. Die Fasern, aus denen die Schicht 2240 geformt wird, können ein Denier zwischen ungefähr 3 und ungefähr 20 Gramm pro 9000 Meter der Faserlänge aufweisen.
Die Filzschicht 2220 kann eine geschichtete Konstruktion aufweisen, und sie kann eine Mischung aus Fasertypen und Größen aufweisen. Die Filzschicht 2220 wird ausgebildet, um den Transport von Wasser, das von der Bahn empfangen wird, weg von der ersten Filzoberfläche 2230 und zur zweiten Filzoberfläche 2232 zu unterstützen. Die Filzschicht 2220 kann feinere, relativ dicht gepackte Fasern, die neben der ersten Filzoberfläche 2230 angeordnet sind, aufweisen. Die Filzschicht 2220 weist vorzugsweise eine relativ hohe Dichte und einer relativ kleine Porengröße neben der ersten Filzoberfläche 2230 im Vergleich zur Dichte und Porengröße der Filzschicht 2220 neben der zweiten Filzoberfläche 2232 auf, wo das Wasser, das in die erste Oberfläche 2230 eintritt, weg von der ersten Oberfläche 2230 befördert wird.
Die Entwässerungsfilzschicht 2220 kann eine Dicke von mehr als ungefähr 2 mm aufweisen. In einer Ausführungsform kann die Entwässerungsfilzschicht 2220 eine Dicke zwischen ungefähr 2 mm und ungefähr 5 mm aufweisen.
Die PCT-Veröffentlichung WO 96/00812, die am 11. Januar 1996 veröffentlicht wurde, die WO 96/25555, die am 22. August 1996 veröffentlicht wurde, die WO 96/25547, die am 22. August 1996 veröffentlicht wurde, alle im Namen von Trokhan et al.., die US-Patentanmeldung 08/701,600 "Method for Applying a Resin to a Substrate for Use in Papermaking", die am 22. August 1996 eingereicht wurde, die US-Patentanmeldung 08/640,452 "High Absorbence/Low Reflectance Felts with a Pattern Layer", die am 30. April 1996 eingereicht wurde, und die US-Patentanmeldung 08/672,293 "Method of Making Wet Pressed Tissue Paper with Felts Having Selected Permeabilities", die am 28. Juni 1996 eingereicht wurde, werden hiermit für die Zwecke der Beschreibung der Aufbringung eines lichtempfindlichen Harzes auf ein Entwässerungsfilz und für den Zweck der Beschreibung geeigneter Entwässerungsfilze durch Bezugnahme eingeschlossen.
Die Entwässerungsfilzschicht 2220 kann eine Luftdurchlässigkeit von weniger als ungefähr 5,6 Standarkubikmeter pro Minute (sccm) [200 Standardkubikfuß pro Minute (scfm)] aufweisen, wobei die Luftdurchlässigkeit in sccm (scfm) ein Maß der Anzahl von Kubikmeter (Kubikfuß) der Luft pro Minute, die durch ein Gebiet von 926,03 cm² (einem Quadratfuß) einer Filzschicht bei einer Druckdifferenz über der Dicke des Entwässerungsfilzes von ungefähr 1,27 cm (ungefähr 0,5 Inch) Wasser hindurch geht, ist. In einer Ausführungsform kann die Entwässerungsfilzschicht 2220 eine Luftdurchlässigkeit von zwischen ungefähr 0,14 scmm und ungefähr 5,6 scmm (zwischen ungefähr 5 und ungefähr 200 scfm), und noch besser von weniger als ungefähr 2,80 scmm (100 scfm) aufweisen.
Die Entwässerungsfilzschicht 2220 kann ein Basisgewicht zwischen ungefähr 800 und ungefähr 2000 Gramm pro Quadratmeter, eine mittlere Dichte (Basisgewicht geteilt durch die Dicke) zwischen ungefähr 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter und ungefähr 0,45 Gramm pro Kubikzentimeter aufweisen. Die Luftdurchlässigkeit der Bahnträgervonichtung 2200 ist kleiner als oder gleich der Durchlässigkeit der Filzschicht 2220.
Eine geeignete Filzschicht 2220 ist ein Amflex 2 Pressfilz, das von der Appleton Mills Company aus Appleton, Wisconsin hergestellt wird. Die Filzschicht 2220 kann eine Dicke von ungefähr 3 Millimeter, ein Basisgewicht von ungefähr 1400 Gramm/Quadratmeter, eine Luftdurchlässigkeit von ungefähr 0,84 scmm (30 scfm) aufweisen, und sie kann eine Doppellagenträgerstruktur, die eine mehrfasrige obere und untere Umhüllung und ein vierlagiges Monofasergewebe in Quermaschinenrichtung aufweist, umfassen. Die Schicht 2240 kann Polyesterfasern umfassen, die ein Denier von ungefähr 3 auf der ersten Oberfläche 2230 aufweisen, und die ein Denier zwischen ungefähr 10 bis 15 im Schichtsubstrat, das unter der ersten Oberfläche 2230 liegt, aufweisen.
Die Bahnträgervonichtung 2200, die in 9 gezeigt ist, weist eine Bahnmusterungsschicht 2250, die eine kontinuierliche Netzwerkbahn, die die obere Oberfläche 2260 berührt, die eine Vielzahl diskreter Öffnungen 2270 darin aufweist, auf. Geeignete Formen für die Öffnungen 2270 umfassen in nicht einschränkender Weise Kreise, Ovale, die in Maschinenrichtung (MD in 9) länglich ausgebildet sind, Polygone, unregelmäßige Formen oder Mischungen daraus. Dieses vorstehende Oberflächengebiet der kontinuierlichen oberen Netzwerkoberfläche 2260 kann zwischen ungefähr 5 und ungefähr 75 Prozent des projizierten Gebiets der Bahnträgervorrichtung 2200 betragen, wie das in 9 dargestellt ist, und es beträgt vorzugsweise zwischen ungefähr 25 Prozent und ungefähr 50 Prozent des projizierten Gebiets der Vorrichtung 2200.
Die kontinuierliche oberen Netzwerkoberfläche 2260 kann mindestens ungefähr 10000 und noch besser mindestens ungefähr 50000 diskrete Öffnungen 2270 pro Quadratmeter des projizierten Gebiets der Vorrichtung 2200, und noch besser mindestens ungefähr 15000 diskrete Öffnungen 2270 pro Quadratmeter der Vonichtung 2200 aufweisen, wie das in 9 gezeigt ist. In einer Ausführungsform weist die kontinuierliche obere Netzwerkoberfläche 2260 mindestens ungefähr 100000 diskrete Öffnungen 2270 pro Quadratmeter auf.
Die diskreten Öffnungen 2270 können zweiseitig in der Maschinenrichtung (MD) und der Quermaschinenrichtung (CD) abgestuft sein, wie das im US-Patent 4,637,859, das am 20. Januar 1987 erteilt wurde, beschrieben ist, wobei diese Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Alternativ können die anderen Photopolymermuster für das Bereitstellen unterschiedlicher Muster der Verdichtung der Bahn verwendet werden.
DieBahn wird zur Bahnträgervonichtung 2200 so überführt, dass die erste Fläche 547 der überführten Bahn 545 auf der Seite 2202 der Vonichtung 2200 abgestützt wird und sich dieser anpasst, wobei Teile der Bahn 545 auf der Oberfläche 2260 abgestützt werden, und Teile der Bahn auf der Filzoberfläche 2230 abgestützt werden. Die zweite Fläche 549 der Bahn wird in einer im wesentlichen glatten, makroskopisch monoplanaren Konfiguration gehalten. Betrachtet man die 10, so ist die Höhendifferenz zwischen der Oberfläche 2260 und der Oberfläche 2230 der Bahnträgervorrichtung 2200 ausreichend klein, so dass die zweite Fläche der Bahn im wesentlichen glatt und makroskopisch monoplanar bleibt, wenn die Bahn zur Vorrichtung 2200 überführt wird. Insbesondere sollte die Differenz in der Höhe zwischen der Oberfläche 2260 und der Oberfläche 2230 kleiner als die Dicke der embrionischen Bahn am Punkt der Überführung sein.
Die Schritte der Überführung der embrionischen Bahn 543 auf die Vorrichtung 220 können zumindest teilweise durch das Aufbringen eines Differenzfluiddrucks auf die embrionische Bahn 543 vorgesehen werden. Betrachtet man die 4, so kann die embrionische Bahn 543 durch Vakuum vom Formungselement 1600 auf die Vorrichtung 2200 durch eine Vakuumquelle 600, die in 4 dargestellt ist, wie einen Vakuumschuh oder eine Vakuumwalze, überführt werden. Eine oder mehrere zusätzliche Vakuumquellen 620 können auch stromabwärts des Überführungspunkts der embrionischen Bahn vorgesehen werden, um ein weiteres Entwässern zu liefern.
Die Bahn 545 wird auf der Vorrichtung 2200 in der Maschinenrichtung (MD in 4) zu einem Spalt 800, der zwischen einer Vakuumpresswalze 900 und einer harten Oberfläche 875 einer erhitzten Yankee-Trockungstrommel 880 vorgesehen ist, getragen. Betrachtet man die 11, so kann eine Dampfhaube 2800 direkt stromaufwärts des Spalts 800 angeordnet werden. Die Dampfhaube kann verwendet werden, um den Dampf auf die Oberfläche 549 derBahn 545 zu ritchten, wenn die Oberfläche 547 der Bahn 545 über die Vakuumdruckwalze 900 befördert wird.
Die Dampfhaube 2800 ist gegenüber einem Abschnitt des das Vakuum liefernden Teils 920 der Vakuumdruckwalze montiert. Der das Vakuum liefernde Teil 920 zieht den Dampf in die Bahn 545 und die Filzschicht 2220. Der Dampf, der durch die Dampfhaube 2800 geliefert wird, erhitzt das Wasser in der Papierbahn 545 und der Filzschicht 2220, um somit die Viskosität des Wasser in derBahn und der Filzschicht 2220 zu reduzieren. Somit kann das Wasser in der Bahn und der Filzschicht 2220 leichter durch das Vakuum, das durch die Walze 900 geliefert wird, entfernt werden.
Die Dampfhaube 2800 kann ungefähr 136,08 g (0,3 Pfund) gesättigten Dampfes pro 453,6 g (Pfund) der trockenen Faser bei einem Druck von weniger als ungefähr 103,42 kPa (15 psi) liefern. Der das Vakuum liefernde Teil 920 liefert ein Vakuum zwischen ungefähr 2,54 cm und ungefähr 38,10 cm (zwischen ungefähr 1 und ungefähr 15 Inch) Quersilbersäule und vorzugsweise zwischen ungefähr 7,62 cm und ungefähr 30,48 cm (zwischen ungefähr 3 und ungefähr 12 Inch) Quecksilbersäule an der Oberfläche 2204.
Eine geeignete Vakuumdruckwalze 900 ist eine Saugdruckwalze, die von Winchester Roll Products hergestellt wird. Eine geeignete Dampfhaube 2800 ist ein Modell D5A, das von der Measurex-Devron Company aus North Vancouver, British Columbia, Kanada hergestellt wird.
Der das Vakuum liefernde Teil 920 befindet sich in Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Vakuumquelle. Der das Vakuum liefernde Teil 920 ist relativ zur rotierenden Oberfläche 910 der Walze 900 stationär. Die Oberfläche 910 kann eine gebohrte oder geschnittene Oberfläche sein, durch die das Vakuum auf die Oberfläche 2204 ausgeübt wird. Die Oberfläche 910 dreht sich in der Richtung, die in 11 gezeigt ist. Der das Vakuum liefernde Teil 920 liefert ein Vakuum an der Oberfläche 2204 der Bahnträgervonichtung 2200, wenn die Bahn und die Vorrichtung 2200 durch die Dampfhaube 2800 und durch den Spalt 800 befördert werden. Während ein einziger, ein Vakuum liefernder Teil 920 gezeigt ist, kann es in anderen Ausführungsformen wünschenswert sein, getrennte Vakuum liefernde Teile vorzusehen, wobei jeder ein unterschiedliches Vakuum an der Oberfläche 2204 liefert, wenn die Vorrichtung 2200 um die Walze 900 wandert.
Die Yankee-Trocknungsvorrichtung umfasst typischerweise eine durch Dampf erhitzte Stahl- oder Eisentrommel. Betrachtet man die 11, so wird die Bahn 545 in den Spalt 800, abgestützt auf der Vorrichtung 2200 getragen, so dass die im wesentlichen glatte zweite Fläche 549 der Bahn auf die Oberfläche 875 überführt werden kann. Stromaufwärts des Spaltes vor dem Punkt, an dem dieBahn auf die Oberfläche 875 überführt wird, gibt eine Düse 890 ein Haftmittel auf die Oberfläche 875.
Das Haftmittel kann ein auf Polyvinylalkohol basierendes Haftmittel sein. A1-ternativ kann das Haftmittel ein Haftmittel der Marke CREPTROL®, das von der Hercules Company aus Wilmington Delaware hergestellt wird, sein. Andere Haftmittel können auch verwendet werden. Im allgemeinen kann bei. Ausführungsformen, bei denen die Bahn auf die Yankee-Trommel 880 mit einer Konsistenz von mehr als ungefähr 45 Prozent überführt wird, ein Krepphaftmittel auf Polyvinylalkoholbasis verwendet werden. Bei einer Konsistenz von weniger als ungefähr 40 Prozent kann ein Haftmittel, wie CREPTROL® verwendet werden.
Das Haftmittel kann auf die Bahn direkt oder indirekt (wie beispielsweise: durch eine Aufbringung auf die Yankee-Oberfläche 875) in einer Vielzahl von Arten aufgebracht werden. Beispielsweise kann das Haftmittel in Mikrotropfenform auf die Bahn oder auf die Yankee-Oberfläche 875 gesprüht werden. Alternativ könnte das Haftmittel auch auf die Oberfläche 875 durch eine Transferwalze oder eine Bürste aufgebracht werden. In einer nochmals anderen Ausführungsform könnte das Krepphaftmittel dem Papienohstoff am nassen Ende der Papiermaschine beispielsweise durch das Hinzufügen des Haftmittels zum Papierrohstoff im Auflaufkasten 500 hinzugefügt werden. Ungefähr 0,91 kg bis ungefähr 1,81 kg (ungefähr 2 Pfund bis ungefähr 4 Pfund) des Haftmittel können pro Tonne der Papierfasern, die auf der Yankee-Trommel 880 getrocknet werden, aufgebracht werden.
Wenn die Bahn auf der Vonichtung 2200 durch den Spalt 800 befördert wird, so liefert der das Vakuum liefernde Teil 920 der Walze 900 ein Vakuum an der Oberfläche 2204 der Bahnträgervorrichtung 2200. Auch wenn die Bahn auf der Vonichtung 2200 durch den Spalt 800 getragen wird, übt zwischen der Vsilcu umpresswalze 900 und der Trockneroberfläche 800 die Bahnmusterungsschicht 2250 der Bahnträgervonichtung 2200 das Muster, das der Oberfläche 2260 der ersten Fläche 547 der Bahn 545 entspricht, aus. Da die zweite Fläche 549 im wesentlichen eine glatte, makroskopisch monoplanare Fläche ist, wird im wesentlichen das Ganze der zweiten Oberfläche 549 an der Trockneroberfläche 875 positioniert und an diese angehaftet, wenn die Bahn durch den Spalt 800 getragen wird. Wenn die Bahn durch den Spalt getragen wird, so wird die zweite Fläche 549 gegen die glatte Oberfläche 875 abgestützt, um in einer im wesentlichen glatten, makroskopisch monoplanaren Konfiguration gehalten zu werden. Somit kann ein vorbestimmtes Muster auf die erste Fläche 547 der Bahn 545 aufgebracht werden, während die zweite Fläche 549 im wesentlichen glatt bleibt. Die Bahn 545 weist vorzugsweise eine Konsistenz zwischen ungefähr 20 Prozent und ungefähr 60 Prozent auf, wenn die Bahn 545 auf die Oberfläche 875 überführt wird, und das Muster auf der Oberfläche 2260 wird auf dieBahn aufgebracht, um die Bahn ausgewählt zu verdichten. Das Muster der Oberfläche 2260 wird auf die Bahn aufgebracht, um die kontinuierliche Netzwerkregion 110 und diskreten Regionen 130 mit relativ niedriger Dichte, die in der 1A und 1B gezeigt sind, zu liefern.
Ohne durch eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass weil im wesentlichen die gesamte Fläche 549 gegen die Yankee-Oberfläche 875 positioniert wird, das Trocknen der Bahn 545 auf der Yankee-Oberfläche effizienter ist, als es mit einer Bahn möglich sein würde, bei der nur ausgewählte Teile der i zweiten Fläche gegen die Yankee-Trocknungsvonichtung platziert werden.
Insbesondere wird angenommen, dass das Positionieren von im wesentlichen der gesamten zweiten Fläche 549 gegen die Yankee-Trocknungsvonichtung eine Bahn 545 ermöglicht, die ein Basisgewicht von mindestens ungefähr 8 Pfund pro 3000 Quadratfuß (13 Gramm/Quadratmeter) und noch besser von mindestens ungefähr 10 Pfund pro 3000 Quadratfuß (16,3 Gramm/Quadratmeter) aufweist, um von einer relativ niedrigen Konsistenz zu einer relativ hohen Konsistenz auf der Yankee-Trommel bei einer relativ hohen Geschwindigkeit der Yankee-Trommel getrocknet zu werden. Weiterhin wird angenommen, dass so eine Bahn 545, die die obigen Eigenschaften des Basisgewichts aufweist, von einer Konsistenz von weniger als ungefähr 30 Prozent und vorzugsweise von ungefähr 25 Prozent (wenn die Bahn auf die Tromrnel 880 überführt wird) auf eine Konsistenz von mindestens ungefähr 90 Prozent und noch besser von mindestens ungefähr 95 Prozent (wenn die Bahn von der Trommel durch Kreppen entfernt wird) bei einer relativ hohen Bahngeschwindigkeit, die eine ökonomische Produktion der Papierbahn 20 gestattet, getrocknet wird.
Im Vergleich dazu wird angenommen, dass bei denselben Trocknungsbedingungen und derselben Gestaltung des Trockners die Geschwindigkeit der Yankee-Trocknungsvonichtung für das Trocknen des Papiers, das ein kontinuiierliches Netzwerk und diskrete Wölbungen aufweist, wie das im US-Patent 4,637,859 beschrieben ist, und ein Basisgewicht von mindestens ungefähr 16,4 Gramm pro Quadratmeter (ungefähr 10 Pfund pro 3000 Quadratfuß) aufweist, durch die Neigung der Wölbungen, nicht so schnell wie das kontinuierliche Netzwerk zu trocknen, beschränkt sein kann.
Der endgültige Schritt bei der Ausbildung der Papierstruktur 20 umfasst das Kreppen der Bahn 545 von der Oberfläche 875 mit einer Abstreichklinge 1000, wie das in 4 gezeigt ist. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass die Energie, die durch die Abstreichklinge 1000 auf die Bahn 545 ausgeübt wird, mindestens einige Teile der Bahn aufwölbt oder entdichtet, insbesondere solche Teile der Bahn, die durch die Bahnmusterungsoberfläche 2260 nicht geprägt wurden, wie die Regionen 130 und 280 mit relativ geringer Dichte. Somit liefert der Schritt des Kreppens der Bahn von der Oberfläche 875 mit der Abstreichklinge 1000 eine Bahn, die eine erste, komprimiert, relativ dünnere Region, die dem Muster entspricht, das auf die erste Fläche der Bahn aufgebracht wurde, und eine zweite relativ dickere Region umfasst. In einer Ausführungsform weist die Abstreichklinge einen Abschrägungswinkel von ungefähr 25 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung angeordnet, um einen Auftreffwinkel von 81 Grad zu liefern.
Die Papierstruktur 20, die in 1B und 3 gezeigt ist, zeigt das Verkürzen durch das Kreppen sowohl in der kontinuierlichen Netzwerkregion 110 mit relativ hoher Dichte als auch in den diskreten Regionen 130 mit relativ niedriger Dichte. Die Kreppfrequenz in der Region 110 kann anders als die Kreppfrequenz in den Regionen 130 sein. Im allgemeinen ist die Kreppfrequenz in den Regionen 130 niedriger als die Kreppfrequenz im kontinuierlichen Netzwerk 110. Dieser Unterschied in der Kreppfrequenz ist in 1B dargestellt, wo die Kreppkanten 115 dichter beieinander liegen (eine höhere Frequenz aufweisen) als die Kreppkanten 135.
Somit liefert die Papierbahn 20 dekorative ästhetische Elemente, die durch die dekorativen Markierungen 200 verliehen werden, ohne dass eine Prägung erfolgen muss. Weiterhin zeigt die Bahn 20 eine Flexibilität, die durch das Kreppen in den Regionen hoher und niedriger Dichte geliefert wird, eine Fülligkeit und eine Absorptionsfähigkeit, die durch die Regionen 130 und 280 geringer Dichte geliefert wird, und eine Weichheit, die durch die relativ glatte Oberfläche 24 geliefert wird.
In einer anderen alternativen Ausführungsform kann die Bahnträgervorrichtung 2200 eine Harzschicht umfassen, die auf einem foraminösen Hintergrundelement angeordnet ist, das einen Stoff gewobener Fasern umfasst. Betrachtet man die 14 bis 18, so kann die Vorrichtung 2200 eine Harzschicht 2250 umfassen, die auf einem gewobenen Stoff 1220 angeordnet ist. Die Harzschicht 2250 weist eine kontinuierliche, die Bahn berührende Netzwerkoberfläche 2260, die diskrete Öffnungen 2270 bildet, auf, wie das in 14 gezeigt ist. Der gewobene Stoff 1220 umfasst Fasern 1242 in Maschinenrichtung und Fasern 1241 in Quermaschinenrichtung. Die Vorrichtung 2200 weist eine erste Seite 2202 und eine zweite Seite 2204 auf. Die erste Seite 2202 umfasst erste und zweite die Bahn berührende Oberflächen.
In den 14 und 15 wird die erste, die Bahn berührende Oberfläche an einer erste Höhe 1231 durch diskrete Höckeroberflächen 1230, die an Kreuzungspunkten der Fasern 1241 und 1242 vorgesehen sind, geliefert. Die oberen Oberflächen der Fasern 1241 und 1242 können gesandet oder ansonsten geschliffen werden, um relativ flache, im allgemeinen oval geformte Höckeroberflächen 1230 zu liefern. Die zweite, die Bahn berührende Oberfläche wird durch die Bahnmusterungsschicht 2250 geliefert. Die Bahnmusterungsschicht 2250, die mit dem gewobenen Stoff 1220 verbunden ist, weist eine die Bahn berührende obere Oberfläche 2260 an einer zweiten Höhe 2261 auf.
Der Unterschied zwischen der ersten Höhe 1231 und der zweiten Höhe 2261 ist kleiner als die Dicke der Papierbahn, wenn die Papierbahn auf die Bahnträgervonichtung 2200 überführt wird. Die kontinuierliche Oberfläche 2260 und die diskreten Oberflächen 1230 können in derselben Höhe angeordnet werden, so dass die Höhen 1231 und 2261 gleich sind. Alternativ kann die Oberfläche 2260 leicht über den Oberflächen 1230 liegen, oder die Oberflächen 1230 können leicht über der Oberfläche 2260 liegen.
Die Differenz in der Höhe ist größer oder gleich 0,0 Milliinch und kleiner als ungefähr 5,0 Milliinch. In einer Ausführungsform ist die Differenz in der Höhe kleiner als ungefähr 4,0 Milliinch (0,10 mm), noch besser kleiner als ungefähr 2,0 Milliinch (0,05 mm), und noch besser kleiner als ungefähr 1,0 Milliinch (0,025 mm), um eine relativ glatte Oberfläche 24 der getrockneten Bahn aufrecht zu halten.
Die Bahnträgervonichtung 2200, die in den 14 und 15 gezeigt ist, kann verwendet werden, um die Papierbahn zu formen, die in den 12 und 13 gezeigt ist. 12 ist eine Aufsicht auf eine Papierbahn 20 gemäß einer al.-ternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 13 ist eine Querschnittsdarstellung einer Papierbahn des Typs, die in 12 gezeigt ist.
Betrachtet man die 12 und 13, so weist die Papierbahn 20 einen Hintergrundteil 100 und dekorative Markierungen 200, die Regionen 220 mit relativ niedrigem Basisgewicht umfassen, auf. Der Hintergrundteil 100 umfasst ein kontinuierliches Netzwerk 110 relativ hoher Dichte und diskrete Regionen 130 relativ niedrigerer Dichte, die über der kontinuierlichen Netzwerkregion 110 verteilt sind. Eine oder mehrere diskrete Regionen 135 mit relativ hoher Dichte sind über jeder der Regionen 130 relativ niedrigerer Dichte verteilt.
Die Regionen 220 mit dem relativ niedrigen Basisgewicht können eine geschlossene Pfadform aufweisen, die eine Vielzahl von benachbarten Zellen 240 mit einem relativ höheren Basisgewicht (sieben Zellen 240 in 12) umschreiben. Das Basisgewicht irgendwo in jeder der Zellen 240 ist höher als das Basisgewicht der Regionen 220, die die spezielle Zelle 240 umgeben. Jede Zelle 240 weist eine äußere Begrenzung auf, die durch einen geschlossenen Schlaufenteil der Regionen 220 mit relativ niedrigem Basisgewicht gebildet wird. Die Zellen 240 können ausgewählt verdichtet werden, um ein kontinuierliches Netzwerk 260 relativ hoher Dichte und diskrete Regionen 280 relativ niedriger Dichte, die im kontinuierlichen Netzwerk 260 verteilt sind, zu bilden. Jede diskrete Region 280 mit relativ niedriger Dichte umgibt eine Vielzahl diskreter Regionen 285 mit relativ höherer Dichte.
Die kontinuierlichen Netzwerke 110 und 260 entsprechen der Oberfläche 2260 der Bahnträgervorrichtung 2200, die in 14 gezeigt ist. Die diskreten Regionen 135 und 285 relativ hoher Dichte der Bahn in 12 entsprechen solchen Teilen der Bahn, die nicht mit der Oberfläche 2260 oder den Oberflächen 1230 ausgerichtet sind.
13 ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer Papierbahn des Typs, der in 12 gezeigt ist. Die Liniendichte durch die Bahndicke in 13 wird verwendet, um schematisch die relativen Basisgewichte der verschiedenen Teile der Bahn zu zeigen. Die Teile der Bahn, die mit 5 Linien durch die Bahndicke dargestellt sind, stellen Regionen mit einem relativ hohen Basisgewicht dar, und die Teile der Bahn, die mit 3 Linien dargestellt sind, stellen Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht dar.
Die 16 bis 18 zeigen eine Ausbildung einer Bahn 20 des Typs, der in 12 gezeigt ist, unter Verwendung der Bahnträgervonichtung 2200. Wie oben in Bezug auf die 4 bis 7 beschrieben wurde, wird eine embrionischeBahn 543, die erste und zweite glatte Oberflächen aufweist, auf einem Formungselement 1600 ausgebildet, so dass sie dekorative Markierungen mit einem relativ niedrigem Basisgewicht und einen Hintergrund mit einem relativ hohen Basisgewicht aufweist. Die Bahn wird dann mittels Vakuum zur Vorrichtung 2200 überführt, um eine Bahn 545 zu liefern, die auf der ersten Seite 2202 der Vorrichtung 2200 abgestützt ist. Wie in 17 gezeigt ist, entspricht die erste Oberfläche 547 der Oberfläche 2260 und den Oberflächen 1230, und die zweite Oberfläche 549 wird als eine im wesentlichen glatte, makroskopisch monoplanare Oberfläche gehalten.
DieBahn 545 und die Bahnträgervorrichtung 2200 werden als nächstes durch eine Luftrocknungsvorrichtung 650 (16) befördert, in der erhitzte Luft durch die Bahn 545 geleitet wird, während die Bahn 545 auf der Vomchtung 2200 abgestützt wird. Die erhitze Luft wird so gelenkt, dass sie in die Oberfläche 549 eintritt und durch die Bahn 545 und dann die Vorrichtung 2200 hindurch geht.
Die Durchluftrocknungsvorrichtung 650 kann verwendet werden, um die Bahn 545 auf eine Konsistenz von ungefähr 30 Prozent bis ungefähr 70 Prozent zu trocknen. Das US-Patent 3,303,576 von Sisson und die US-Patente 5,274,930 und 5,584,126, die an Ensing et al. erteilt wurden, werden hier für den Zweck des Zeigens einer geeigneten Durchluftrocknungsvonichtung für die Verwendung bei der vorliegenden Erfndung durch Bezugnahme eingeschlossen. A1-ternativ kann die Bahn gemäß den Lehren das US-Patents 4,556,450, das am 3. Dezember 1985 an Chuang et al. erteilt wurde, entwässert werden, wobei dieses Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Die teilweise getrocknete Bahn 545 und die Vorrichtung-2200 werden so gerichtet, dass sie durch einen Spalt 800 hindurch gehen, der zwischen einer Druckwalze 900 und einer Yankee-Trommel 880 ausgebildet ist. Die kontinuierliche Netzwerkoberfläche 2260 und die diskreten Oberflächen 1230 werden in die Oberfläche 547 der Bahn 545 eingedrückt, wenn die Bahn durch den Spalt 800 befördert wird. Ein Haftmittel, das durch eine Düse 890 geliefert wird, wird verwendet, um im wesentlichen die gesamte im wesentlichen glatte Oberfläche 549 an die Oberfläche 875 der erhitzten Yankee-Trommel 880 anzuhaften.
Wahrend in den 4 und 16 ein einziges Formungselement 1600 gezeigt ist, sollte verständlich sein, dass andere Formungsgitterkonfigurationen in Kombination mit einer oder mehreren Auflaufkästen verwendet werden können, wobei jeder Auflaufkasten eine oder mehrere Schichten des Fasenohstoffs liefern kann, um eine mehrlagige Bahn zu liefern. Das US-Patent 3,994,771, das an Morgan et al. erteilt wurde, und das US-Patent 4,300,981, das an Carstens et al. erteilt wurde, und die US-Patentanmeldung "Layered Tissue Having Improved Functional Properties", die am 24. Oktober 1996 im Namen von Phan und Trokhan eingereicht und auf den Anmelder der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde, beschreiben eine Schichtbildung und werden hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen. Verschiedene Typen einer Formungsgitter konfiguration, die Doppelgitter einschließen, können verwendet werden. Zusätzlich können verschiedene Gestalten von Auflaufkästen verwendet werden, um eine Bahn zu liefern, die eine oder mehrere Faserschichten aufweist.
In einer nochmals anderen Ausführungsform kann die Bahn, die auf einer Bahnträgervorrichtung 2200 abgestützt wird, durch das Pressen der Bahn zwischen der Trägervomchtung, des Typs, wie er in den 9 oder 14 gezeigt ist, und einem Entwässerungsfilzschicht in einem Pressspalt entwässert werden. DieBahn wird zwischen der Bahnträgervorrichtung 2200 und der Entwässerungsfilzschicht im Pressspalt angeordnet. Die folgenden Patentdokumente werden hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen, um das Entwässern einer Bahn durch das Pressen der Bahn zu zeigen:
PCT-Veröffentlichung WO 96/00812, die am 11. Januar 1996 veröffentlicht wurde, WO 96/25555, die am 22. August 1996 veröffentlicht wurde, WO 96/25547, die am 22. August 1996 veröffentlicht wurde, alle im Namen von Trokhan et al., US-Patentanmeldung 08/701,600 "Method for Applying a Resin to a Substrate for Use in Papermaking", eingereicht am 22. August 1996, US-Patentanmeldung 08/640,452 "High Absorbence/Low Reflectance Felts with a Pattern Layer", eingereicht am 30. April 1996 und US-Patentanmeldung 08/672,293 "Method of Making Wet Pressed Tissue Paper with Felts Having Selected Permeabilities", eingereicht am 28. Juni 1996, und US-Patent 5,580,423, das am 3. Dezember an Ampulski et al. erteilt wurde.
Beispiele
Die folgenden Beispiele zeigen die Ausführung der vorliegenden Erfindung, aber sie sollen diese nicht einschränken.
Beispiel 1
Zuerst wird ein 3% wässriger Brei aus Fasern nordischen Kraftweichholzes (NSK) unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvorrichtung hergestellt. Eine 2% Lösung temporär nassfesten Harzes (das ist PAREZ® 750, das von der American Cyanamid Corporation aus Stanford, CT vermarktet wird) wird dem NSK-Vonatsrohr mit einer Rate von 0,2 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der NSK-Brei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt. Als zweites wird eine wässriger Brei Eukalyptusfasern mit 3 Gewichtsprozent unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvonichtung hergestellt. Ein 2% Lösung des Entbindemittels (das ist Adogen® SDMC, das von der Witco Corporation aus Dublin, OH vermarktet wird) wird einem Eukalyptusvonatsrohr mit einer Rate von 0,1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird auf einer Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt.
Die behandelten Rohstoffströme werden im Auflaufkasten gemischt und auf einem Formungselement 1600 des Typs, der in 6 gezeigt ist, abgesetzt, um eine homogene Bahn auszubilden. Das Formungselement 1600 umfasst ein Fourdrinier-Drahtgitter, das Flussbegrenzungselemente 1650 umfasst, die durch eine Photopolymerschicht gebildet werden, die auf dem Formungsdrahtgitter ausgehärtet ist. Das Entwässern geschieht durch das Formungsdrahtgitter und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Formungsdrahtgitter, das von Appleton Wire aus Appleton, Wisconsin hergestellt wird, ist eine dreilagige quadratisch Stoffkonfiguration, die 90 Fasern pro 2,54 cm (pro Inch) in Maschinenrichtung und 72 Fasern pro 2,54 cm (pro Inch) in Quermaschinenrichtung aufweist. Der Monofaserdurchmesser liegt im Bereich von ungefähr 0,15 mm bis ungefähr 0,20 mm. Die Luftdurchlässigkeit des Formungsdrahtgitters beträgt ungefähr 25,40 scmm (ungefähr 1050 scfm). Der Fluss durch das Formungsdrahtgitter wird durch die Photopolymerflussbegrenzungelemente 1650, die eine blumenartige Form aufweisen, wie das in 5 gezeigt ist, behindert. Die Flussbegrenzungselemente 1650 weisen in kombinierter Form ein projizierte Fläche von ungefähr 10 Prozent der projizierten Fläche des Formungselements auf. Der Unterschied in der Höhe D (7) beträgt ungefähr 0,003 Inch (0,076 Millimeter).
Die embrionische nasse Bahn wird vom Formungselement 1600 mit einer Faserkonsistenz von ungefähr 10% am Punkt der Überführung auf eine Bahnträgervorrichtung 2200, die eine Entwässerungsfilzschicht 2220 und eine Bahnmusterungsschicht 2250 aus einem lichtempfindlichen Harz aufweist. Das Entwässerungsfilz 2220 ist ein Amflex 2 Pressfilz. Das Filz 2220 umfasst eine Schicht Polyesterfasern. Die Schicht weist ein Oberflächendenier von 3 und ein Substratdenier von 10 bis 15 auf. Die Filzschicht 2220 weist ein Basisgewicht von 1436 Gramm/Quadratmeter, ein Dicke von ungefähr 3 Millimeter und eine Luftdurchlässigkeit von ungefähr 0,84 scmm bis ungefähr 1,12 scmm (ungefähr 30 bis ungefähr 40 scfm) auf. Die Bahnmusterungsschicht 2250 umfasst eine kontinuierliche, die Bahn berührende Netzwerkoberfläche 2260, die eine Vielzahl von diskreten Öffnungen 2270 bildet, die in Maschinenrichtung (MD) länglich ausgebildet sind, wie das in 9 gezeigt ist. Die Bahnmusterungs- schicht 2250 weist eine projizierte Fläche auf, die gleich ungefähr 35 Prozent der projizierten Fläche der Bahnträgervorrichtung 2200 ist. Die Differenz in der Höhe 2261 zwischen der oberen, die Bahn berührenden Oberfläche 2260 und der ersten Filzoberfläche 2230 beträgt ungefähr 0,05 Inch (0,127 Millimeter).
Die embrionische Bahn wird auf die Bahnträgervonichtung 2200 überführt, um eine im allgemeinen monoplanare Bahn 545 auszubilden. Die Überführung und die Ablenkung werden an einem Vakuumüberführungspunkt mit einer Druckdifferenz von ungefähr 50,80 cm (20 Inch) Quecksilbersäule vorgesehen. Ein weiteres Entwässern erfolgt durch eine durch Vakuum unterstützte Entwässerung, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von ungefähr 25% aufweist. Die Bahn 545 wird zum Spalt 800 befördert. Die Vakuumwalze 900 weist eine Kompressionsoberfläche 910 auf, die eine Dicke von ungefähr 60 P&J hat. Die Bahn 545 wird gegen die Komprimierungsoberfläche 875 der Yankee-Trocknungstrommel 880 komprimiert, indem die Bahn 545 und die Bahnträgervomchtung 200 zwischen der Kompressionsoberfläche 910 und der Oberfläche der Yankee-Trocknertromme1880 mit einem Kompressionsdruck von ungefähr 1378,94 kPa (ungefähr 200 psi) gepresst wird. Ein Krepphaftmittel auf Polyvinylalkoholbasis wird verwendet, um die komprimierte Bahn an der Yankee-Trocknungsvonichtung anzuhaften. Die Faserkonsistenz wird auf mindestens ungefähr 90% vor dem trockenen Kreppen der Bahn mit einer Abstreichklinge erhöht. Die Abstreichklinge weist eine Abschrägungswinkel von ungefähr 20 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvonichtung so angeordnet, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 76 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvorrichtung wird bei ungefähr 800 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 244 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird mit einer Geschwindigkeit von 65f0 fpm (200 Meter pro Minute) zu einer Rolle geformt.
Die dekorative Bahn wird in ein zweilagiges Badetissuepapier umgewandelt. Das zweilagige Toilettenpapier weist ein Basisgewicht von ungefähr 40,98 g pro Quadratmeter (ungefähr 25 Pfund pro 3000 Quadratfuß) auf und enthält ungefähr 0,2% des temporär nassfesten Harzes und ungefähr 0,1 % des Entbindungsmittels. Das sich ergebende zweilagige Tissuepapier ist füllig, weich, absorbierend, ästhetisch und für die Verwendung als Badetissue geeignet.
Beispiel 2
Zuerst wird ein 3% wässriger Brei aus Fasern nordischen Kraftweichholzes (NSK) unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvorrichtung hergestellt. Eine 2% Lösung temporär nassfesten Harzes (das ist PAREZ® 750, das von der American Cyanamid Corporation aus Stanford, CT vermarktet wird), wird dem NSK-Vonatsrohr mit einer Rate von 0,2 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der NSK-Brei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt. Als zweites wird eine wässriger Brei Eukalyptusfasern mit 3 Gewichtsprozent unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvonichtung hergestellt. Ein 2% Lösung des Entbindemittels (das ist Adogen® SDMC, das von der Witco Corporation aus Dublin, OH vermarktet wird) wird einem Eukalyptusvonatsrohr mit einer Rate von 0,5 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird auf einer Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt. Als drittes wird eine 3 Gewichtsprozent wässriger Brei aus Eukalyptusfasern unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvonichtung hergestellt. Ein 2% Lösung des Entbindemittels (das ist Adogen® SDMC, das von der Witco Corporation aus Dublin, OH vermarktet wird) und eine 2% Lösung eines Trockenfestigkeitsbindemittels (das ist Redibond® 5320, das von der National Starch and Chemical Corporation aus New York, New York vermarktet wird) werden einem Eukalyptusvonatsrohr mit einer Rate von 0,1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2%o an der Flügelpumpe verdünnt.
Die individuell behandelten Rohstoffströme (Strom 1 = 100% NSK/Strom 2 = 100% entbundenes Eukalyptus/Strom 3 = 100% Eukalyptus) werden im Auflaufkasten getrennt und auf einem Formungselement 1600 des Typs, der in 6 gezeigt ist, abgesetzt, um eine dreilagige Bahn auszubilden. Das Formungselement 1600 umfasst ein Formungsdrahtgitter. Das Entwässern geschieht durch das Formungsdrahtgitter und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Formungsdrahtgitter, das von Appleton Wire aus Appleton, Wisconsin hergestellt wird, ist eine dreilagige quadratisch Stoffkonfiguration, die 90 Fasern pro 2,54 cm (pro Inch) in Maschinenrichtung und 72 Fasern pro 2,54 cm (pro Inch) in Quermaschinenrichtung aufweist. Der Monofaserdurchmesser liegt im Bereich von ungefähr 0,15 mm bis ungefähr 0,20 mm. Die Luftdurchlässigkeit des Formungsdrahtgitters beträgt ungefähr 29,40 scmm (ungefähr 1050 scfm). Der Fluss durch das Formungsdrahtgitter wird durch die Photopolymerflussbegrenzungelemente 1650, die eine blumenartige Form aufweisen, wie das in 6 gezeigt ist, behindert. Die Flussbegrenzungselemente 1650 weisen in kombinierter Form eine projizierte Fläche von ungefähr 10 Prozent der projizierten Fläche des Formungselements 1600 auf.
Der Unterschied in der Höhe D (7) beträgt ungefähr 0,003 Inch (0,076 Millimeter).
Die embrionische nasse Bahn wird vom Formungselement 1600 mit einer Faserkonsistenz von ungefähr 10% am Punkt der Überführung auf eine Bahnträgervorrichtung 2200, die eine Entwässerungsfilzschicht 2220 und eine Bahnmusterungsschicht 2250 aus einem lichtempfindlichen Harz aufweist, überführt. Das Entwässerungsfilz 2220 ist ein Amflex 2 Pressfilz. Das Filz 2220 umfasst eine Schicht Polyesterfasern. Die Schicht weist ein Oberflächendenier von 3 und ein Substratdenier von 10 bis 15 auf. Die Filzschicht 2220 weist ein Basisgewicht von 1436 Gramm/Quadratmeter, eine Dicke von ungefähr 3 Millimeter und eine Luftdurchlässigkeit von ungefähr 0,84 scmm bis ungefähr 1,12 scmm (ungefähr 30 bis ungefähr 40 scfm) auf. Die Bahnmusterungsschicht 2250 umfasst eine kontinuierliche die Bahn berührende Netzwerkoberfläche 2260, die diskrete Öffnungen 2270 bildet, wie das in 9 gezeigt ist. Die Bahnmusterungsschicht 2250 weist eine projizierte Fläche auf, die gleich ungefähr 35 Prozent der projizierten Fläche der Bahnträgervorrichtung 2200 ist. Die Differenz in der Höhe 2261 zwischen der oberen die Bahn berührenden Oberfläche 2260 und der ersten Filzoberfläche 2230 beträgt ungefähr 0,010 Inch (0,254 Millimeter).
Die embrionische Bahn wird auf die Bahnträgervorrichtung 2200 überführt, um eine im allgemeinen monoplanare Bahn 545 auszubilden. Die Überführung und die Ablenkung werden an einem Vakuumüberführungspunkt mit einer Druckdifferenz von ungefähr 50,80 cm (20 Inch) Quecksilbersäule vorgesehen. Ein weiteres Entwässern erfolgt durch eine durch Vakuum unterstützte Entwässerung, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von ungefähr 25% aufweist. Die Bahn 545 wird zum Spalt 800 befördert. Die Vakuumwalze 900 weist eine Kompressionsoberfläche 910 auf, die eine Dicke von ungefähr 60 P&J hat. Die Bahn 545 wird gegen die Komprimierungsoberfläche 875 der Yankee-Trocknungstrommel 880 komprimiert, indem die Bahn 545 und die Bahnträgervonichtung 200 zwischen der Kompressionsoberfläche 910 und der Oberfläche der Yankee-Trocknertromme1880 mit einem Kompressionsdruck von ungefähr 1378,94 kPa (ungefähr 200 psi) gepresst wird. Ein Krepphaftmittel auf Polyvinylalkoholbasis wird verwendet, um die komprimierte Bahn an der Yankee-Trocknungsvonichtung anzuhaften. Die Faserkonsistenz wird auf mindestens ungefähr 90% vor dem trockenen Kreppen der Bahn mit einer Abstreichklinge erhöht. Die Abstreichklinge weist einen Abschrägungswinkel von ungefähr 20 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvonichtung so angeordnet,dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 76 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvonichtung wird bei ungefähr 800 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 244 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird mit einer Geschwindigkeit von 650 fpm (200 Meter pro Minute) zu einer Rolle geformt.
Die dekorative Bahn wird in ein zweilagiges Badetissuepapier umgewandelt. Das zweilagige Toilettenpapier weist ein Basisgewicht von ungefähr 40,98 g pro Quadratmeter (ungefähr 25 Pfund pro 3000 Quadratfuß) auf und enthält ungefähr 0,2% des temporär nassfesten Harzes und ungefähr 0,1% des Entbindungsmittels. Das sich ergebende zweilagige Tissuepapier ist füllig, weich, absorbierend, ästhetisch und für die Verwendung als Badetissue geeignet.
Beispiel 3
Zuerst wird ein 3% wässriger Brei aus Fasern nordischen Kraftweichholzes (NSK) unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvorrichtung hergestellt. Eine 1% Lösung eines permanent nassfesten Harzes (das ist Kymene® 557H, das von der Hercules Incorporated aus Wilmington, DE vermarktet wird) wird dem Papienohstoffvonatsrohr mit einer Rate von 0,25 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Eine 0,25 Lösung des Trockenfestigkeitsharzes (Dasist CMC von Hercules Incorporated aus Wilmington, DE) wird dem Rohstoffvonat vor der Flügelpumpe mit einer Rate von 0,05 Gewichtsprozent der gesamten Schicht trockener Fasern hinzugegeben. Als zweites wird ein wässriger Brei von 3 Gewichtsprozent aus Eukalyptusfasern unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvorrichtung hergestellt. Eine 2% Lösung des Entbindemittels (das ist Adogen® SDMC, das von der Witco Corporation aus Dublin, OH vermarktet wird) wird einem Eukalyptusvonatsrohr mit einer Rate von 0,1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird auf einer Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt.
Die individuell behandelten Rohstoffströme (Strom 1 = 100% NSK/Strom 2 = 100% Eukalyptus) werden im Auflaufkasten getrennt und auf einem Formungselement 1600 des Typs, der in 6 gezeigt ist, abgesetzt, um eine geschichteteBahn auszubilden. Das Formungselement 1600 umfasst ein Formungsdrahtgitter. Das Entwässern geschieht durch das Formungsdrahtgitter und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Formungsdrahtgitter, das von Appleton Wire aus Appleton, Wisconsin hergestellt wird, ist eine dreilagige quadratisch Stoffkonfiguration, die 90 Fasern pro Inch in Maschinenrichtung und 72 Fasern pro 2,54 cm pro Inch in Quermaschinenrichtung aufweist. Der Monofaserdurchmesser liegt im Bereich von ungefähr 0,15 mm bis ungefähr 0,20 mm. Die Luftdurchlässigkeit des Formungsdrahtgitters beträgt ungefähr 29,40 scmm (ungefähr 1050 scfm). Der Fluss durch das Formungsdrahtgitter wird durch Photopolymerflussbegrenzungelemente 1650, die eine blumenartige Form aufweisen, wie das in 6 gezeigt ist, behindert. Die Flussbegrenzungselemente 1650 weisen in kombinierter Form eine projizierte Fläche von ungefähr 10 Prozent der projizierten Fläche des Formungselements 1600 auf. Der Unterschied in der Höhe D (7) beträgt ungefähr 0,003 Inch (0,076 Millimeter).
Die embrionische nasse Bahn wird vom Photopolymerformungsdraht mit einer Faserkonsistenz von ungefähr 10% am Punkt der Überführung auf eine Bahnträgervonichtung 2200, die eine Entwässerungsfilzschicht 2220 und eine Bahnmusterungsschicht 2250 aus einem lichtempfindlichen Harz aufweist, überführt. Das Entwässerungsfilz 2220 ist ein Amflex 2 Pressfilz. Das Filz 2220 umfasst eine Schicht Polyesterfasern. Die Schicht weist ein Oberflächendenier von 3 und ein Substratdenier von 10 bis 15 auf. Die Filzschicht 2220 weist ein Basisgewicht von 1436 Gramm/Quadratmeter, eine Dicke von ungefähr 3 Millimeter und eine Luftdurchlässigkeit von ungefähr 0,84 scmm bis ungefähr 1,12 scmm (ungefähr 30 bis ungefähr 40 scfm) auf. Die Bahnmusterungsschicht 2250 umfasst eine kontinuierliche die Bahn berührende Netzwerkoberfläche 2260, die diskrete Öffnungen 2270 bildet, wie das in Fig. 9 gezeigt ist. Die Bahnmusterungsschicht 2250 weist eine projizierte Fläche auf, die gleich ungefähr 35 Prozent der projizierten Fläche der Bahnträgervomchtung 2200 ist. Die Differenz in der Höhe 2261 zwischen der oberen die Bahn berührenden Oberfläche 2260 und der ersten Filzoberfläche 2230 beträgt ungefähr 0,010 Inch (0,254 Millimeter).
Die embrionischeBahn wird auf die Bahnträgervonichtung 2200 überführt. Die Überführung und die Ablenkung werden an einem Vakuumüberführungspunkt mit einer Druckdifferenz von ungefähr 20 Inch Quecksilbersäule vorgesehen. Ein weiteres Entwässern erfolgt durch eine durch Vakuum unterstützte Entwässerung und optional durch das Pressen der Bahn zwischen der Bahnträgervonichtung und einem getrennten Entwässerungsfilz. Nach dem Pressen wird die Bahn 545 zum Spalt 800 befördert. Die Vakuumwalze 900 weist eine Kompressionsoberfläche 910 auf, die eine Härte von ungefähr 60 P&J hat. Die Bahn 545 wird gegen die Komprimierungsoberfläche 875 der Yankee-Trocknungstrommel 880 komprimiert, indem die Bahn 545 und die Bahnträgervorrichtung 200 zwischen der Kompressionsoberfläche 910 und der Oberfläche der Yankee-Trocknertrommel 880 mit einem Kompressionsdruck von ungefähr 1378,94 kPa (ungefähr 200 psi) gepresst wird. Ein Krepphaftmittel auf Polyvinylalkoholbasis wird verwendet, um die komprimierte Bahn an der Yankee-Trocknungsvonichtung anzuhaften. Die Faserkonsistenz wird auf mindestens ungefähr 90% vor dem trockenen Kreppen der Bahn mit einer Abstreichklinge erhöht. Die Abstreichklinge weist einen Abschrägungswinkel von ungefähr 25 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvonichtung so angeordnet, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 81 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvonichtung wird bei ungefähr 800 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 244 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird mit einer Geschwindigkeit von 650 fpm (200 Meter pro Minute) zu einer Rolle geformt.
Die dekorative Bahn wird in ein zweilagiges Gesichtstuchpapier umgewandelt. Das zweilagige Gesichtstuchpapier weist ein Basisgewicht von ungefähr 29,51 g pro Quadratmeter (ungefähr 18 Pfund pro 3000 Quadratfuß) auf und enthält ungefähr 0,2% des permanent nassfesten Harzes und ungefähr 0,1% des Ent bindungsmittels. Das sich ergebende zweilagige Tissuepapier ist füllig, weich, absorbierend, ästhetisch und für die Verwendung als Gesichtstuch geeignet.
Voraussichtliche Beispiele
Die folgenden voraussichtlichen Beispiele liefern nicht einschränkende Darstellungen für die Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Beispiel 4
Zuerst wird ein 3% wässriger Brei aus Fasern nordischen Kraftweichholzes (NSK) unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvorrichtung hergestellt. Eine 2% Lösung des temporär nassfesten Harzes (das ist PAREZ® 750, das von der American Cyanamid Corporation aus Stanford, CT vermarktet wird) wird dem NSK-Vonatsrohr mit einer Rate von 0,2 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der NSK-Brei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt. Als zweites wird ein wässriger Brei von 3 Gewichtsprozent aus Eukalyptusfasern unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvonichtung hergestellt. Eine 2% Lösung des Entbindemittels (das ist Adogen® SDMC, das von der Witco Corporation aus Dublin, OH vermarktet wird) wird einem Eukalyptusvonatsrohr mit einer Rate von 0,1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird auf einer Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt.
Die behandelten Rohstoffströme werden im Auflaufkasten gemischt und auf einem Formungselement 1600 des Typs, der in 6 gezeigt ist, abgesetzt, um eine homogene Bahn auszubilden. Das Formungselement umfasst ein Formungsdrahtgitter. Das Entwässern geschieht durch das Formungsdrahtgitter und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Formungsdrahtgitter, das von Appleton Wire aus Appleton, Wisconsin hergestellt wird, ist eine dreilagige quadratisch Stoffkonfiguration, die 90 Fasern pro Inch in Maschinenrichtung und 72 Fasern pro 2,54 cm pro Inch in Quermaschinenrichtung aufweist. Der Monofaserdurchmesser liegt im Bereich von ungefähr 0,15 mm bis ungefähr 0,20 mm. Die Luftdurchlässigkeit des Formungsdrahtgitters beträgt ungefähr 29,40 scmm (ungefähr 1050 scfm). Der Fluss durch das Formungsdrahtgitter wird durch Photopolymerflussbegrenzungelemente 1650, die eine blumenartige Form aufweisen, wie das in 6 gezeigt ist, behindert. Die Flussbegrenzungselemente 1650 weisen in kombinierter Form eine projizierte Fläche von ungefähr 10 Prozent der projizierten Fläche des Formungselements 1600 auf. Der Unterschied in der Höhe D (7) beträgt ungefähr 0,003 Inch (0,076 Millimeter).
Die embrionische nasse Bahn wird vom Formungselement mit einer Faserkonsistenz von ungefähr 10% am Punkt der Überführung auf eine Bahnträgervorrichtung 2200 des Typs, wie er in den 14 bis 15 gezeigt ist, und die gemäß dem US-Patent 4,528,239, Trokhan, das am 9. Juli 1985 erteilt wurde, hergestellt ist, wobei dieses Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird, überführt. Die Differenz in der Höhe zwischen den Höhen 2261 und 1231 (15) beträgt ungefähr 0,015 Inch (0,38 Millimeter). Ein weiteres Entwässern erfolgt durch eine durch Vakuum unterstützte Entwässerung, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von ungefähr 28% aufweist. Die gemusterte Bahn wird durch ein Durchlufttrocknen auf eine Faserkonsistenz von ungefähr 65 Gewichtsprozent getrocknet. Die Bahn wird dann an die Oberfläche einer Yankee-Trocknungsvorrichtung mit einem aufgesprühten Krepphaftmittel, das eine wässrige Lösung mit 0,25% Polyvinylalkohol (PVA) aufweist, angehaftet.
Die Faserkonsistenz wird auf mindestens ungefähr 90% vor dem trockenen Kreppen der Bahn mit einer Abstreichklinge erhöht. Die Abstreichklinge weist einen Abschrägungswinkel von ungefähr 25 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung so angeordnet, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 81 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvorrichtung wird bei ungefähr 800 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 244 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird mit einer Geschwindigkeit von 650 fpm (200 Meter pro Minute) zu einer Rolle geformt.
Die dekorative Bahn wird in ein zweilagiges Badetissuepapier umgewandelt. Das zweilagige Gesichtstuchpapier weist ein Basisgewicht von ungefähr 409,84 g pro Quadratmeter (ungefähr 25 Pfund pro 3000 Quadratfuß) auf und enthält ungefähr 0,2% des temporär nassfesten Harzes und ungefähr 0,1% des Entbindungsmittels. Das sich ergebende zweilagige Tissuepapier ist füllig, weich, absorbierend, ästhetisch und für die Verwendung als Badetuch geeignet.
Beispiel 5
Zuerst wird ein 3% wässriger Brei aus Fasern nordischen Kraftweichholzes (NSK) unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvorrichtung hergestellt. Eine 2% Lösung des temporär nassfesten Harzes (das ist PAREZ® 750, das von der American Cyanamid Corporation aus Stanford, CT vermarktet wird) wird dem NSK-Vonatsrohr mit einer Rate von 0,2 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der NSK-Brei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt. Als zweites wird ein wässriger Brei von 3 Gewichtsprozent aus Eukalyptusfasern unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvonichtung hergestellt. Eine 2% Lösung des Entbindemittels (das ist AdogenO® SDMC, das von der Witco Corporation aus Dublin, OH vermarktet wird) wird einem Eukalyptusvonatsrohr mit einer Rate von 0,1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird auf einer Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt.
Die einzeln behandelten Rohstoffströme (Strom = 100% Eukalyptus/Strom 2 = 100% NSK/Strom 3 = 100% Eukalyptus) werden im Auflaufkasten getrennt und auf einem Formungselement 1600 des Typs, der in 6 gezeigt ist, abgesetzt, um eine dreilagige Bahn auszubilden. Das Formungselement umfasst ein Formungsdrahtgitter. Das Entwässern geschieht durch das Formungsdrahtgitter und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Formungsdrahtgitter, das von Appleton Wire aus Appleton, Wisconsin hergestellt wird, ist eine dreilagige quadratisch Stoffkonfiguration, die 90 Fasern pro Inch in Maschinenrichtung und 72 Fasern pro 2,54 cm pro Inch in Quermaschinenrichtung aufweist. Der Monofaserdurchmesser liegt im Bereich von ungefähr 0,15 mm bis ungefähr 0,20 mm. Die Luftdurchlässigkeit des Formungsdrahtgitters beträgt ungefähr 29,40 scmm (ungefähr 1050 scfm). Der Fluss durch das Formungsdrahtgitter wird durch Photopolymerflussbegrenzungelemente 1650, die eine blumenartige Foren aufweisen, wie das in 6 gezeigt ist, behindert. Die Flussbegrenzungselemente 1650 weisen in kombinier ter Form eine projizierte Fläche von ungefähr 10 Prozent der projizierten Fläche des Formungselements 1600 auf. Der Unterschied in der Höhe D (7) beträgt ungefähr 0,003 Inch (0,076 Millimeter).
Die embrionische nasse Bahn wird vom Formungselement 1600 mit einer Faserkonsistenz von ungefähr 10% am Punkt der Überführung auf einen Trocknungs/Prägestoff des Typs, wie er im US-Patent 4,191,609, das an Trokhan am 4. März 1980 erteilt wurde, beschrieben ist, überführt, wobei dieses Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Ein weiteres Entwässern erfolgt durch eine durch Vakuum unterstützte Entwässerung, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von ungefähr 28% aufweist. Die gemusterte Bahn wird durch ein Durchlufttrocknen auf eine Faserkonsistenz von ungefähr 65 Gewichtsprozent getrocknet. Die Bahn wird dann an die Oberfläche einer Yankee-Trocknungsvorrichtung mit einem aufgesprühten Krepphaftmittel, das eine wässrige Lösung mit 0,25% Polyvinylalkohol(PVA) aufweist, angehaftet.
Die Faserkonsistenz wird auf mindestens ungefähr 90% vor dem trockenen Kreppen der Bahn mit einer Abstreichklinge erhöht. Die Abstreichklinge weist einen Abschrägungswinkel von ungefähr 25 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung so angeordnet, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 81 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvonichtung wird bei ungefähr 800 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 244 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird mit einer Geschwindigkeit von 650 fpm (200 Meter pro Minute) zu einer Rolle geformt.
Die dekorative Bahn wird in ein einlagiges Badetissuepapier umgewandelt. Das einlagige Toilettentissuepapier weist ein Basisgewicht von ungefähr 29,51 g pro Quadratmeter (ungefähr 18 Pfund pro 3000 Quadratfuß) auf und enthält ungefähr 0,3% des temporär nassfesten Harzes und ungefähr 0,1% des Entbindungsmittels. Das sich ergebende einlagige Tissuepapier ist füllig, weich, absorbierende, ästhetisch und für die Verwendung als Badetuch geeignet.
Beispiel 6
Zuerst wird ein 3% wässriger Brei aus Fasern nordischen Kraftweichholzes (NSK) unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvorrichtung hergestellt. Eine 2% Lösung des temporär nassfesten Harzes (das ist PAREZ® 750, das von der American Cyanamid Corporation aus Stanford, CT vermarktet wird) wird dem NSK-Vorratsrohr mit einer Rate von 0,2 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der NSK-Brei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt. Als zweites wird ein wässriger Brei von 3 Gewichtsprozent aus Eukalyptusfasern unter Verwendung einer konventionellen Wiederaufschlämmungsvorrichtung hergestellt. Eine 2% Lösung des Entbindemittels (das ist Adogen® SDMC, das von der Witco Corporation aus Dublin, OH vermarktet wird) wird einem Eukalyptusvorratsrohr mit einer Rate von 0,1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird auf einer Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt.
Die einzeln behandelten Rohstoffströme (Strom 1 = 100% Eukalyptus/Strom 2 = 100% NSK/Strom 3 = 100% Eukalyptus) werden im Auflaufkasten getrennt und auf einem Formungselement 1600 des Typs, der in 6 gezeigt ist, abgesetzt, um eine dreilagige Bahn auszubilden. Das Formungselement um fasst ein Formungsdrahtgitter. Das Entwässern geschieht durch das Formungsdrahtgitter und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Formungsdrahtgitter, das von Appleton Wire aus Appleton, Wisconsin hergestellt wird, ist eine dreilagige quadratisch Stoffkonfiguration, die 90 Fasern pro Inch in Maschinenrichtung und 72 Fasern pro 2,54 cm pro Inch in Quermaschinenrichtung aufweist. Der Monofaserdurchmesser liegt im Bereich von ungefähr 0,15 mm bis ungefähr 0,20 mm. Die Luftdurchlässigkeit des Formungsdrahtgitters beträgt ungefähr 29,40 scmm (ungefähr 1050 scfm). Der Fluss durch das Formungsdrahtgitter wird durch Photopolymerflussbegrenzungelemente 1650, die eine blumenartige Form aufweisen, wie das in 6 gezeigt ist, behindert. Die Flussbegrenzungselemente 1650 weisen in kombinierter Form eine projizierte Fläche von ungefähr 10 Prozent der projizierten Fläche des Formungselements 1600 auf. Der Unterschied in der Höhe D (7) beträgt ungefähr 0,003 Inch (0,076 Millimeter).
Die embrionische nasse Bahn wird vom Formungselement 1600 mit einer Faserkonsistenz von ungefähr 10% am Punkt der Überführung auf eine Bahnträgervomchtung 2200, die eine Photopolymerschicht aufweist, die auf ein gewobenes Verstärkungselement gegossen wurde, gemäß dem US-Patent 4,528,239, das an Trokhan am 9. Juli 1985 erteilt wurde, überführt. Das gewobene Verstärkungselement weist ungefähr 59 Fasern auf, die sich in der Maschinenrichtung erstrecken, und ungefähr 44 Fasern, die sich in der Quermaschinenrichtung erstrecken, und es kann gemäß dem US-Patent 4,191,609, das am 4. März 1980 an Trokhan erteilt wurde, hergestellt werden.
Die Differenz in der Höhe zwischen 2261 und 1231 (15) beträgt ungefähr 0,03 Inch (0,076 Millimeter). Ein weiteres Entwässern erfolgt durch eine durch Vakuum unterstützte Entwässerung, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von ungefähr 28% aufweist. Die gemusterte Bahn wird durch ein Durchlufttrocknen auf eine Faserkonsistenz von ungefähr 65 Gewichtsprozent getrocknet. Die Bahn wird dann an die Oberfläche einer Yankee-Trocknungsvorrichtung mit einem aufgesprühten Krepphaftmittel, das eine wässrige Lösung mit 0,25% Polyvinylalkohol (PVA) aufweist, angehaftet.
Die Faserkonsistenz wird auf mindestens ungefähr 90% vor dem trockenen Kreppen der Bahn mit einer Abstreichklinge erhöht. Die Abstreichklinge weist einen Abschrägungswinkel von ungefähr 20 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung so angeordnet, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 76 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvorrichtung wird bei ungefähr 800 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 244 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird mit einer Geschwindigkeit von 650 fpm (200 Meter pro Minute) zu einer Rolle geformt.
Die dekorative Bahn wird in ein einlagiges Badetissuepapier umgewandelt. Das einlagige Toilettentissuepapier weist ein Basisgewicht von ungefähr 29,51 g pro Quadratmeter (ungefähr 18 Pfund pro 3000 Quadratfuß) auf und enthält ungefähr 0,3% des temporär nassfesten Harzes und ungefähr 0,1% des Entbindungsmittels. Das sich ergebende einlagige Tissuepapier ist füllig, weich, absorbierend, ästhetisch und für die Verwendung als Badetuch geeignet.
Testverfahren
Oberflächenglattheit
Die Oberflächenglattheit einer Seite einer Papierbahn wird auf der Basis des Verfahrens für das Messen der physiologischen Oberflächenglattheit (PSS), das man in der International Paper Physics Conference 1991, TAPPI Buch 1, Artikel mit dem Titel "Methods for the Measurement of the Mechanical Properties of Tissue Paper", von Ampulski et al., auf Seite 19 finden kann, gemessen, wobei dieser Artikel hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Die PSS-Messung, wie sie hier verwendet wird, ist die Punkt für Punkt Summe der Amplitudenwerte, wie das im obigen Artikel beschrieben ist. Die Messverfahren, die in diesem Artikel angegeben sind, sind auch allgemein in den US-Patenten 4,959,125, das an Spendel erteilt wurde, und 5,059,282, das an Ampulski et al. erteilt wurde, beschrieben, wobei diese hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen werden.
Für die Zwecke des Testens der Papierproben der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren für das Messen der PSS im obigen Artikel verwendet, um die Oberflächenglattheit zu messen, wobei die folgenden Verfahrensmodifikationen vorgenommen werden:
Statt dem Importieren von digitalisierten Datenpaaren (Amplitude und Zeit) in die SAS-Software für 10 Proben, wie das im obigen Artikel beschrieben ist, wird die Oberflächenglattheitsmessung durch das Erwerben, Digitalisieren und statistische Verarbeiten von Daten für die 10 Proben unter Verwendung einer Software mit dem Markennamen LABVIEW, die von National Instruments aus Austin, Texas erhältlich ist, durchgeführt. Jedes Amplitudenspektrum wird unter Verwendung des Moduls "Amplitude and Phase Spectru.vi" im Softwarepaket LABVIEW erzeugt, wobei "Amp Spectrum Mag Vrms" als Ausgangsspektrum gewählt wird. Ein Ausgangsspektrum wird für jede der 10 Proben erhalten.
Jedes Ausgangsspektrum wird dann unter Verwendung der folgenden Wichtungsfaktoren in LABVIEW geglättet: 0,000246, 0,000485, 0,00756, 0,062997. Diese Wichtungsfaktoren werden ausgewählt, um die Glättung, die durch die Faktoren 0,0039, 0,0077, 0,120, 1,0, die im obigen Artikel für das SAS-Programm spezifiziert wurden, zu imitieren.
Nach dem Glätten wird jedes Spektrum unter Verwendung der Frequenzfilter, die im obigen Artikel spezifiziert wurden, gefiltert. Der Wert der PSS wird dann, wie das im oben erwähnten Artikel beschrieben ist, für jedes einzelne gefilterte Spektrum in Mikrometer berechnet. Die Oberflächenglattheit der Seite einer Papierbahn ist dann der Mittelwert der 10 PSS-Werte, die von den 10 Proben, die von derselben Seite der Papierbahn genommen wurden, gemessen wurden. In ähnlicher Weise kann die Oberflächenglattheit der entgegengesetzten Seite der Papierbahn gemessen werden. Das Glättungsverhältnis wird durch das Teilen des höheren Wertes der Oberflächenglattheit, der der stärker texturierten Seite der Papierbahn entspricht, durch den niedrigeren Wert der Oberflächenglattheit, der der glatteren Seite der Papierbahn entspricht, erhalten.
Basisgewicht
Das Basisgewicht der Bahn (Makrobasisgewicht) wird unter Verwendung des folgenden Verfahrens gemessen.
Das zu messende Papier wird bei 21,67 bis 23,89 Grad Celsius (71 bis 75 Grad Fahrenheit) bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 52 Prozent für minimal 2 Stunden konditioniert. Das konditionierte Papier wird dann geschnitten, um zwölf Proben zu liefern, die 8,89 cm mal 8,89 cm (3,5 Inch mal 3,5 Inch) messen. Die Proben werden als sechs Proben zur gleichen Zeit mit einer geeigneten Druckplattenschneidevonichtung, wie einem Thwing-Albert Alfa Hydraulic Pressure Sample Cutter, Model 240–10, geschnitten. Die zwei Stapel aus sechs Proben werden dann zu einem 12-lagigen Stapel kombiniert und für mindestens 15 zusätzliche Minuten bei 21,67 bis 23,89 Grad Celsius (71 bis 75 Grad Fahrenheit) bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 52 Prozent konditioniert.
Der 12-lagige Stapel wird dann auf einer kalibrierten Analysenwaage gewogen. Die Waage wird im selben Raum aufbewahrt, in dem die Froben konditioniert werden. Eine geeignete Waage ist das Modell A200S von Sartorius Instrument Company. Dieses Gewicht ist das Gewicht in Gramm eines 12-lagigen Stapels des Papiers, wobei jede Lage eine Fläche von 79,01 Quadratzentimeter (12,25 Quadratinch) aufweist.
Das Basisgewicht der Papierbahn (das Gewicht pro Flächeneinheit einer einzigen Lage) wird in Einheiten von Gramm pro 0,61 Quadratmeter (Pfund pro 3000 Quadratfuß) unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet:
[Gewicht des 12-lagigen Stapels (Gramm) × 3000 × 144 Quadratinch pro Quadratfuß]/[(453,6 gm/lb) × (12 Lagen) × (12,25 Quadratinch pro Lage) oder einfach: Basisgewicht in Gramm pro 0,61 Quadratmeter (lb/3000 Quadratfuß) = Gewicht des 12-lagigen Stapels × 6,48
Basisgewicht des Hintergrunds
Das Basisgewicht des Hintergrundteils der Bahn wird unter Verwendung des folgenden Verfahrens gemessen. Proben des Hintergrundteils (die Proben umfassen nicht die dekorativen Markierungen oder Teile der dekorativen Markierungen) werden von der Papierbahn geschnitten. Die Proben werden so groß wie möglich geschnitten, ohne dass sie dekorative Markierungen enthalten. Die Fläche jeder Probe wird gemessen und die Probe wird gewogen. Das Basisgewicht des Hintergrunds wird durch das Teilen des Gewichts der Probe durch die Fläche der Probe berechnet. Mindestens drei Proben werden gemessen, und die Ergebnisse werden gemittelt, um das Basisgewicht des Hintergrundteils zu erhalten.
Basisgewicht der Regionen mit relativ geringem Basisgewicht
Das Basisgewicht der Regionen mit relativ geringem Basisgewicht wird unter Verwendung des folgenden Verfahrens gemessen.
Das Oberflächengebiet der Regionen mit relativ geringem Basisgewicht wird unter Verwendung eines Computers, eines Scanners und eines Bildanalysesoftwareprogrammsbestimmt. Ein geeigneter Computer ist ein Apple Macintosh Modell 7200/90. Ein geeigneter Scanner ist ein AGFA Arcus II Scanner, der von der AGFA-Gevaert N. V. aus Belgien erhältlich ist und einer Auflösung von 600 dpi aufweist. Eine geeignete Bildanalysesoftware ist NIH IMAGE Version 1,59, die vom nationalen Gesundheitsinstitut erhältlich ist.
Das folgende Verfahren wird verwendet, um Proben zu scannen und um das Oberflächengebiet der Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht in den Proben zu messen. Die Proben werden von einer Papierbahn geschnitten, wobei jede Probe eine dekorative Markierung einschließt, die durch den Hintergrund umgeben wird. Jede Probe wird gewogen, um das Gesamtgewicht TW der Probe zu erhalten.
Jede Probe wird auf einem Stück schwarzen Papiers montiert, um einen dunklen Hintergrund während dem Scannen zu liefern. Die montierte Probe wird unter Verwendung des AGFA Arcus II Scanners gescannt. Die Bilder werden in den Computer unter Verwendung der Software Adobe Photoshop Version 3.0.5 gescannt. Die Adobe Software wird mit FotoLook P.S. 2.07.2, einem Plugin-Modul, das von AGFA-Gevaert erhältlich ist, ergänzt. Die Scanneinstellungen werden folgendermaßen vorgenommen: Automatik, 600 dpi Auflösung, Grauskala (keine Farbe). Die montierte Probe wird zusammen mit einem Lineal gescannt, um eine geometrische Kalibrierung zu liefern.
Das gescannte Bild für jede Probe wird dann in der NIH IMAGE Software geöffnet und mit dem Linealbild kalibriert. Der Kalibrierungsfaktor beträgt ungefähr 235,2 Pixel pro Millimeter. Die Bildanalysesoftware wird verwendet, um das Gesamtgebiet der Probe auf der Basis der Randbegrenzung der Probe zu messen.
Das Bild wird dann zweimal unter Verwendung eines 3×3 Kerns geglättet, bevor der Umriss der dekorativen Markierung bestimmt wird. Das Bild wird dann in der Dichte gespalten, um die Pixel hervorzuheben, die einen Grauskalenwert zwischen 64 und 254 aufweisen. Das Werkzeug "Magische Wand" wird dann verwendet, um die dekorativen Markierungen zu umreißen, wobei alle Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht, die in der Markierung eingeschlossen sind, eingeschlossen werden. Die Teile des Bildes außerhalb der dekorativen Markierung werden verworfen, und das Bild der dekorativen Markierung wird in eine neue Datei eingefügt. Die magische Wand wird als nächstes verwendet, um die Teile mit relativ hohem Basisgewicht (die Zellen) innerhalb der dekorativen Markierung weg zu schneiden, so dass nur die Teile des Bildes, die den Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht entsprechen, belassen werden. Das Bild der Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht wird dann in der Dichte geschnitten, um solche Pixel auszuwählen, die einen Grauskalenwert von 64 bis 254 aufweisen. Die Software berechnet dann das Gebiet der ausgewählten Pixel, um das Oberflächengebiet der Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht in den dekorativen Markierungen zu liefern.
Wenn das Oberflächengebiet der Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht unter Verwendung der Bildanalysesoftware gemessen wurde, so wird das Basisgewicht der Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht durch das Auflösen der folgenden Gleichung nach BW1 bestimmt: TW = (BW1) × (FLÄCHE 1) + (BW2) × (FLÄCHE 2) wobei TW das Gesamtgewicht der Probe, die die dekorativen Markierungen aufweist, ist, BW1 das Basisgewicht der Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht ist, FLÄCHE 1 das Gebiet der Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht, das unter Verwendung der Bildanalysesoftware gemessen wurde, ist, BW1 das Basisgewicht der Hintergrundregion ist, das aus den Proben gemessen werden kann, die aus dem Hintergrund geschnitten wurden, wie das oben beschrieben wurde, und FLÄCHE 2 das Gebiet des Hintergrunds der Probe ist. Der Wert von FLÄCHE 2 ist das Gesamtgebiet der Probe (berechnet auf der Basis des Umfangs der Probe) minus dem Wert von FLÄCHE 1. Somit kann die obige Gleichung für die Auflösung nach dem Wert B W 1 verwendet werden. Mindestens drei Proben werden gemessen, und die Ergebnisse werden gemittelt, um das Basisgewicht der Regionen mit relativ niedrigem Basisgewicht zu bestimmen.
Makrodicke oder trockene Dicke
Die Makrodicke oder trockene Dicke wird unter Verwendung des Verfahrens für das Messen der trockenen Dicke, das im US-Patent 4,469,735, das am 4. September 1984 an Trokhan erteilt wurde, beschrieben ist, gemessen, wobei dieses Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Fülligkeitsdichte
Die Fülligkeitsdichte ist das Basisgewicht der Bahn geteilt durch die Makrodicke der Bahn und wird in Einheiten des Gewichts pro Volumeneinheit angegeben. Ein passender Umwandlungsfaktor kann verwendet werden, wenn das Basisgewicht und die Dicke unter Verwendung verschiedener Einheiten gemessen wird.
Absorptionskapazität
Die Absorptionskapazität einer Bahn wird unter Verwendung des horizontalen Absorptionskapazitätstest, der im oben angegebenen US-Patent 4,469,735 beschrieben ist, gemessen.
Messung der Höhen der Bahnträgervorrichtung
Die Höhendifferenz zwischen der Höhe 231 der ersten Filzoberfläche und der Höhe 261 der die Bahn berührenden Oberfläche 260 wird unter Verwendung des folgenden Verfahrens gemessen. Die Bahnträgervorrichtung wird auf einer flachen horizontalen Oberfläche abgestützt, wobei die Bahnmusterungsschicht nach oben zeigt. Eine Messnadel, die eine kreisförmige Kontaktoberfläche von ungefähr 1,3 Quadratmillimeter und eine vertikale Länge von ungefähr 3 Millimeter aufweist, wird auf einem Federal Products Dimensionsmessgerät (Modell 432B-81 Verstärker, modifiziert für eine Verwendung mit einer EMD-4320 W1 Wegbrechmessfühler), hergestellt von der Federal Products Company aus Providence, Rhode Island, montiert. Das Instrument wird kalibriert, indem die Spannungsdifferenz zwischen zwei Präzisionsabstandshaltern bekannter Dicke, die eine bekannte Höhendifferenz liefern, bestimmt wird. Das Instrument wird auf einer Höhe, die etwas niedriger als die erste Filzoberfläche 230 ist, auf null gebracht, um einen nicht eingeschränkten Weg der Messnadel zu gewährleisten. Die Messnadel wird über der interessierenden Erhöhung platziert und abgesenkt, um die Messung vorzunehmen. Die Messnadel übt einen Druck von ungefähr 0,24 Gramm/Quadratmillimeter am Punkt der Messung aus. Mindestens drei Messungen werden an jeder Erhebung vorgenommen. Die Messungen an jeder Erhebung werden gemittelt. Der Unterschied zwischen den mittleren Werten wird berechnet, um die Höhendifferenz zu liefern. Dasselbe Verfahren wird verwendet, um die Differenz zwischen den Höhen 1231 und 2261 zu messen.

Claims

Papierbahn (20), die ineinander abgewandte Richtungen weisende Oberflächen (20, 24) aufweist und einzelne, optisch unterscheidbare, dekorative Markierungen (200) umfasst, die sich über einen gesamten Hintergrund-Abschnitt (100) in einem nicht-beliebigen, sich wiederholenden Muster ausbreiten, wobei: – die dekorativen Markierungen (200) einen oder mehrere Bereiche (220) umfassen, die ein geringeres Flächengewicht als der umgebende Hintergrund-Abschnitt (100) der Bahn (20) aufweisen, und wobei – der Hintergrund-Abschnitt (100) mindestens einen Bereich (110) mit relativ hoher Dichte und mindestens einen Bereich (130) mit relativ geringer Dichte aufweist.
Papierbahn gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hintergrund-Abschnitt (100) umfasst einen kontinuierlichen Netz-Bereich (110) mit relativ hoher Dichte und eine Vielzahl einzelner Bereiche (130) mit relativ geringer Dichte, die sich über dem gesamten kontinuierlichen Netz-Bereich (110) ausbreiten.
Papierbahn gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren Bereiche (220) mit relativ geringem Flächengewicht eine oder mehrere Zellen (240) umschließen, die ein höheres Flächengewicht als die Bereiche (220) aufweisen.
Papierbahn gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zelle (240) nicht mehr als die Hälfte ihrer äußeren Begrenzung mit jeder benachbart angeordneten Zelle (240) aufweist, und dass mindestens einige der Zellen (240) eine derartige äußere Begrenzung aufweisen, dass jede beliebige, gerade, durch die Zelle (240) gezogene Linie die äußere Begrenzung der Zelle in nicht mehr als drei Stellen schneidet.
Papierbahn gemäß einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (240) mit relativ höherem Flächengewicht selektiv verdichtet sind, um Bereiche (260) mit relativ hoher Dichte und Bereiche (280) mit relativ geringer Dichte zu schaffen.
Papierbahn gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (20) zwischen ungefähr 5 und ungefähr 5.000 der dekorativen Markierungen (200) pro Quadratmeter der Bahn, am bevorzugtesten zwischen ungefähr 25 und ungefähr 1.000 dekorative Markierungen (200) pro Quadratmeter der Bahn, aufweist.
Papierbahn gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hintergrund-Abschnitt (100) mit relativ hohem Flächengewicht der Bahn mindestens ungefähr 10.000 Bereiche (130) mit relativ geringer Dichte pro Quadratmeter der Bahn umfasst.
Papierbahn geinäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hintergrund-Abschnitt (100) mit relativ hohein Flächengewicht der Bahn einen Glattheits-Wert von weniger als ungefähr 900 μm auf mindestens einer der ineinander entgegengesetzte Richtungen weisenden Oberflächen der Bahn aufweist.
Papierbahn gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren Bereiche (220) mit relativ geringerem Flächengewicht ein Flächengewicht aufweisen, welches kleiner als ungefähr 75% des Flächengewichts des umgebenden Hintergrund-Abschnitts (100), vorzugsweise kleiner als ungefähr 60% des Flächengewichts des umgebenden Hintergrund-Abschnitts (100), ist.
Papierbahn gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige Abschnitte der Bahn gekreppt sind.
Papierbahn gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein oder mehrere einzelne Bereiche (135) mit relativ hoher Dichte überall in jedem der Bereiche (130) mit relativ geringerer Dichte des Hintergrund-Abschnitts (100) ausbreiten.
Papierbahn gemäß den Ansprüchen 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bereich (280) mit relativ geringer Dichte der Zellen (240) eine Vielzahl einzelner Bereiche (285) mit relativ höherer Dichte umgibt.
Papierstruktur dadurch gekennzeichnet, dass diese mehrere Lagen der Papierbahn gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Papierbahn gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Schritte: – Bereitstellen einer Vielzahl von Fasern, die in einem flüssigen Träger in Suspension gehalten sind, – Bereitstellen eines Faser-festhaltenden Formgebungs-Elements (1600) mit flüssigkeitsdurchlässigen Bereichen und Ströinungs-Beschränkungs-Elementen (1650), die eine Form entsprechend den einzelnen, optisch unterschiedlichen, dekorativen Markierungen (200) aufweisen, die auf der Bahn (20) zu bilden sind, – Absetzen der Fasern und des flüssigen Trägers auf dem Formgebungs-Element (1600), – Ableiten des flüssigen Trägers durch das Formgebungs-Element in zwei simultanen Stufen, um eine unentwickelte Bahn (543) zu bilden, die aufweist mindestens einen Bereich (100) mit relativ hohem Flächengewicht und dekorative Markierungen (200), die einen oder mehrere Bereiche (220) mit relativ geringem Flächengewicht umfassen, – Bereitstellen einer Bahn-Träger-Vorrichtung (2200), die eine Bahn-profilierende Oberfläche (2260) aufweist, – Überfiihren der Bahn von dem Formgebungs-Element (1600) zu der Bahn-profilierenden Oberfläche (2260) der Bahn-Träger-Vorrichtung (2200), – selektives Verdichten mindestens eines Abschnitts des Bereichs (100) mit relativ hoher Flächenmasse, um ein nicht-beliebiges, sich wiederholendes Muster von ersten verdichteten Bereichen (130) und von zweiten verdichteten Bereichen (110) zu schaffen, wobei die zweiten verdichteten Bereiche (110) eine höhere Dichte als die ersten verdichteten Bereiche (130) in dem Bereich (100) mit relativ hohem Flächengewicht aufweisen, und – fakultatives Kreppen der Bahn.
Verfahren geinäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn-Träger-Vorrichtung (2200) uinfasst: – eine Entwässerungs-Filz-Lage (2220), welche eine erste Bahnberührende Oberfläche (2230, 1230) aufweist, die in einer ersten Höhenlage (2231, 1231) angeordnet ist, und – eine wasserundurchlässige Bahn-profilierende Lage (2250), welche mit der Entwässerungs-Filz-Lage (2220) verbunden ist, und welche eine zweite Bahn-berührende Oberfläche (2260) in einer zweiten Höhenlage (2261) bereitstellt, – wobei die Differenz der Höhenlagen zwischen der ersten Bahnberührenden Oberfläche (2230, 1230) und der zweiten Bahnberührenden Oberfläche (2260), falls vorhanden, kleiner als die Dicke der unentwickelten Bahn am Punkt der Überführung ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern umfassen relativ lange Fasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von mehr als oder gleich 20 mm und relativ kurze Fasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge von weniger als 2,0 mm.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungs-Filz-Lage (2220) eine Nonwoven-Schicht (2240) aus natürlichen oder synthetischen Fasern umfasst, welche mit einer aus gewebten Fasern (2244) gebildeten Träger-Struktur verbunden ist, und welche die erste Bahn-berührende Oberfläche (2230) in der ersten Höhenlage (2231) bereitstellt.
Verfahren geinäß einein der Ansprüche 15 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungs-Filz-Lage (2220) aus einem gewebten Stoff (1220) hergestellt ist, der Fasern (1242) in Maschinen- Richtung und Fasern (1241) senkrecht zur Maschinen-Richtung umfasst, und der die erste Bahn-berührende Oberfläche (1230) in der ersten Höhenlage (1231) bereitstellt.
Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Bahn-berührende Oberfläche in einer ersten Höhenlage (1231) durch einzelne Höcker-Oberflächen (1230) gebildet wird, die sich an Kreuzungs-Punkten der Fasern (1241, 1242) befinden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn-profilierende Oberfläche (2260) ein kontinuierliches Netz ist, das einzelne Öffnungen (2270) bildet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung der Bahn-profilierenden Oberfläche (2260) auf die überführte Bahn (545) durch Fördern der Bahn von der Bahn-Träger-Vorrichtung (2200) durch einen Walzenspalt (800) zu der Trocknungs-Oberfläche eines Yankee-Trockners (880) übertragen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahn von der Oberfläche (875) des Yankee-Trockners (880) mit einer Rakel (1000) gekreppt wird, welche einen Stell-Winkel von 25° aufweist und in Bezug zum Yankee-Trockner so angeordnet ist, dass ein Auftreff-Winkel von ungefähr 81° gebildet wird.