DE69936652T2

DE69936652T2 - Tissue mit durchbruchresistenz

Info

Publication number: DE69936652T2
Application number: DE69936652T
Authority: DE
Inventors: Jay Chiehlung Alpharetta HSU; Wesley James Alpharetta MCCONNELL; Joseph Alpharetta MITCHELL; Sheng-Hsin Appleton Hu
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2019-06-26
Also published as: PE20000963A1; AR019173A1; WO2000000698A1; JP2002519533A; CO5080812A1; DE69936652D1; AU5084899A; AU747675B2; ES2286888T3; EP1102896A1; CA2335111C; TW574457B; EP1102896B1; CA2335111A1; US6332952B1

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Papierherstellung und spezieller ein Papiertuch mit Durchschlagbeständigkeit.
Beim Reinigen nach dem Wasserlassen kann die Menge von verbrauchtem Papiertuch äußerst unterschiedlich sein, jedoch werden im Allgemeinen etwa 12 bis 15 Blatt Papiertuch je Ereignis verwendet, um etwa 1 Milliliter Urin aufzusaugen. Diese Menge Papiertuch ist etwa das 14-fache der tatsächlichen Menge, die basierend auf der Aufnahmekapazität von Papiertuch benötigt wird. Die Verwendung dieser übermäßigen Papiertuchmenge verhindert, dass Urin durch das Papiertuchblatt durchschlägt und die Hand des Benutzers erreicht. Bedauerlicherweise führt diese Praxis zu einer Verschwendung von Papiertuch, die wirtschaftliche Ressourcen verbraucht und Umweltressourcen beeinträchtigt.
Folglich kann ein Tissueprodukt, das Beständigkeit gegen Durchschlag besitzt, den Gebrauch von Papiertüchern dadurch verringern, dass die Nutzung der gesamten Aufnahmekapazität des Papiertuches ermöglicht wird, wodurch Verbrauchsmengen und Verschwendung von Papiertuch reduziert werden.
US 5 601 871 offenbart ein Papiertuch mit einem Behandlungsaufbau. WO 97/41301 offenbart ein Papiertuch, das mit einem Schlichtmittel behandelte Fasern besitzt. EP 0 144 658 offenbart ein Papiertuch mit einer innen befindlichen Sperrschicht.
Der hier verwendete Begriff "Schutzmittel" bezieht sich auf ein Mittel, das der Absorption einer Flüssigkeit, erwünscht ist eine wässrige Flüssigkeit, standhält. Das Schutzmittel kann Flüssigkeiten abweisen, indem Zwischenräume in der Faserstruktur eines Papiertuchs gefüllt oder einzelne Fasern beschichtet werden, womit verhindert wird, dass Flüssigkeiten von den Fasern aufgenommen und durch diese in das Innere der Faserstruktur durchgehen. Das Schutzmittel kann wasserabweisend sein und kann solche Materialien wie Schlichtmittel, Wachse und Latizes enthalten. Außerdem kann das Schutzmittel eine beliebige wasserabweisende Chemikalie sein, wie zum Beispiel das von Sequa Chemicals, Inc., in One Sequa Dr., Chester, South Carolina 29706 unter der Handelsbezeich nung REACTOPAQUE^® verkaufte Mittel sein. Die Menge von den Fasern hinzugefügtem Schutzmittel kann zwischen etwa 1 bis etwa 30 Pfund pro Tonne Fasern (von etwa 0,45 bis etwa 13,62 kg pro Tonne Fasern), spezieller von etwa 1,2 bis etwa 20 Pfund pro Tonne Fasern (von etwa 0,54 bis etwa 9,08 kg pro Tonne Fasern) und noch spezieller von etwa 2 bis etwa 10 Pfund pro Tonne Fasern (von etwa 0,91 bis etwa 4,54 kg pro Tonne Fasern) betragen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Schutzmittel in Form eines Schlichtmittels verwendet, um einen Bereich zu erzeugen, der dem Durchschlag von Flüssigkeit in einem Tissueprodukt standhält.
Der hier verwendete Begriff „Latex" bezieht sich auf eine kolloidale Wasserdispersion von Hochpolymeren aus Quellen, die sich auf Naturgummi beziehen, wie der Saft vom Kautschukbaum, oder von synthetischen Hochpolymeren, die Naturgummi ähnlich sind. Synthetische Latizen können durch Emulsionspolymerisationsverfahren aus Styrolbutadiencopolymer, Acrylharzen, Polyvinylacetat und ähnlichen Materialien hergestellt werden.
Der hier verwendete Begriff „Schicht" bezieht sich auf eine einzelne Dicke, Lage, Gewebeschicht oder Falte, die übereinander oder untereinander gelegt werden können oder liegen. Ein Beispiel einer Struktur mit mehreren Schichten ist in 3 dargestellt, bei der ein Toilettenpapierprodukt 80 drei Schichten 84, 86 und 88 enthält.
Der hier verwendete Begriff „Lage" bezieht sich auf ein Material, das von einem Stoffauflaufkasten mit einer oder mehreren Schichten hergestellt ist. Ein beispielhaftes Toilettenpapierprodukt mit zweilagiger Struktur ist in 1 dargestellt, in der das Produkt 10 zwei Lagen 22 und 26 enthält.
Der hier verwendete Begriff „Wachs" bezieht sich auf wässrige Emulsionen kleiner Partikel, die durch Emulgierungsmittel in Suspension gehalten werden, die Materialien wie feste Paraffine, mikrokristallines Paraffin oder andere Wachse enthalten können.
Der hier verwendete Begriff „Schlichtmittel" bezieht sich auf jede Chemikalie, die das Eindringen von Flüssigkeit in zellulosehaltige Faserstrukturen unterdrückt. Geeignete Schlichtmittel sind in einem Text mit dem Titel „Papierherstellung und Kartonherstellung", 2. Ausgabe, Band III, herausgegeben von R. G. MacDonald und J. N. Franklin, offenbart.
Schlichtmittel wenden gewöhnlich hinzu gegeben, um das Eindringen von wässrigen Flüssigkeiten in Papier oder andere Faserstrukturen zu kontrollieren. In vielen Fällen ist für die Endanwendung eine bestimmte Beständigkeit erforderlich. Wenn Oberflächenbehandlungen mit herkömmlicher Ausrüstung, wie Sprühgeräte oder Applikationsgeräte, angewandt werden, ist oftmals im Trägermaterialbogen eine Beleimung erforderlich, um die Aufnahme der wässrigen Lösung zu steuern. Papiersorten wie Einwickelmaterial vom Fleischer, Milchkarton, Deckenpapier, gebleichte und ungebleichte Tüten, holzfreies Papier, Maschinenpappe und gewellte Träger werden routinemäßig geschlichtet.
Innerlich anzuwendende Schlichtmittel, die solche sind, die auf die Fasern innerhalb der Papierstruktur angewandt werden, bewirken eine verringerte Eindringrate, indem die Durchflussrate durch die zwischen den Fasern befindlichen Kapillaren des Papiers zurückgehalten wird, wie es durch das Prüfverfahren ASTM D 779-94 gemessen wird. Wenn Beleimung durchgeführt wird, beträgt der Kontaktwinkel an der Faseroberfläche 90° oder größer, wie es durch das Prüfverfahren ASTM D 5725-95 oder die TAPPI-Prüfmethode T-458 gemessen wird. Innerlich anzuwendende Schlichtmittel funktionieren durch die Nutzung von geringer Oberflächenenergie, wasserabweisenden Chemikalien, die, wenn sie an der Oberfläche von Zellulose haften, die Oberflächenenergie der Faseroberfläche reduzieren.
Besonders geeignete Schlichtmittel sind Säure oder alkalische Kleister wie Säureterpentinharz, Alkenylbernsteinsäureanhydrid, Alkylketondimere und Alkenolketendimere der Formel:
wobei R₁ und R₂ auf C₁₆-C₁₈, aliphatischen Kohlenstoffketten, basieren, die gleich oder unterschiedlich sein können. Beispielhafte, handelsüblich erhältliche Schlichtmittel die ses Typs sind HERCON 79, HERCON 1332 und PRECIS 3000 von Hercules, Inc., Wilmington, Delaware. Die Größe des den Fasern beigemengten Schlichtmittels kann bei etwa 0,5 bis etwa 10 Pfund pro Tonne Fasern (von etwa 0,28 bis etwa 4,54 kg pro Tonne Fasern), spezieller von etwa 1,0 bis etwa 3 Pfund pro Tonne Fasern (von etwa 0,454 bis etwa 1,36 kg pro Tonne Fasern) und noch spezieller von etwa 2 bis etwa 2,5 Pfund pro Tonne Fasern (von etwa 0,91 bis etwa 1,14 kg pro Tonne Fasern) liegen.
Der hier verwendete Begriff „Durchschlagverhinderungsbereich" bezieht sich auf eine Fläche in einem mit einem Schlichtmittel behandelten Tissueprodukt. Der Durchschlagverhinderungsbereich erschwert oder unterbricht die Durchdringung von Flüssigkeit von einer Seite des Tissueproduktes zu der anderen.
Der hier verwendete Begriff „zellulosehaltiges Material° bezieht sich auf Material, das aus Zellulosefasern von einer synthetischen Quelle oder natürlichen Quellen, wie Holz- oder Nichtholzgewächse, hergestellt werden kann. Holzgewächse umfassen zum Beispiel Laubhölzer und Nadelhölzer. Nichtholzgewächse umfassen zum Beispiel Baumwolle, Flachs, Espartogras, Schwalbenwurzgewächs, Stroh, Jute, Hanf und Bagasse. Die Zellulosefasern können durch verschiedene Bearbeitungen wie zum Beispiel thermische, chemische und/oder mechanische Behandlungen modifiziert wenden. Es wird in Erwägung gezogen, dass neu gebildete und/oder synthetische Zellulosefasern verwendet und/oder mit anderen Zellulosefasern des zellulosehaltigen Fasermaterials gemischt werden können. Wünschenswert ist, dass keine synthetischen Fasern in die Fasern aus zellulosehaltigem Material eingewebt wenden.
Der hier verwendete Begriff „Zellstoffbrei" bezieht sich auf zellulosehaltiges Fasermaterial aus Quellen wie Holz- und Nichtholzgewächsen. Holzgewächse umfassen zum Beispiel Laub- und Nadelbäume. Nichtholzgewächse umfassen zum Beispiel Baumwolle, Flachs, Espartogras, Schwalbenwurzgras, Stroh, Jute, Hanf und Bagasse. Zellstoffbrei kann durch verschiedene Behandlungen wie zum Beispiel thermische, chemische und/oder mechanische Behandlungen modifiziert werden. Wünschenswert ist, dass in die Zellstoffbreifasern keine synthetischen Fasern gewebt werden.
Der hier verwendete Begriff „gebleichter, chemischer, mechanisch-thermischer Papierstoff" bezieht sich auf die Verarbeitung von zellulosehaltigem Material mit Dampf, Druck und Natriumsulfit oder Wasserstoffperoxid, um Holzstoff zwischen und innerhalb der Zellenwände weich zu machen. Außerdem wird das Bleichen mit alkalischem Peroxid ergänzt, um die Fasern werter weich zu machen und aufzuhellen. Der Begriff „gebleichter, chemischer, mechanisch-thermischer Papierstoff kann anschließend als „BCTMP" abgekürzt werden, der wasserabweisender als eine Packpapierfaser sein kann.
Der hier verwendete Begriff „Sulfitzellstoff" bezieht sich auf mit einer Mischung von schwefliger Säure und Bisulfition chemisch behandelten Zellstoffbrei. Diese Chemikalien greifen den Holzstoff in dem Papiereinsatzstoff an und machen ihn löslich. Sulfitzellstoff kann wasserabweisender sein als Packpapierfaser.
Der hier verwendete Begriff „flächenbezogene Masse" (kann im Folgenden als „BW" bezeichnet werden) ist das Gewicht pro Einheitsfläche einer Probe und kann als Pond pro Quadratmeter angezeigt werden. Die flächenbezogene Masse kann durch das Prüfverfahren ASTM D 3776-96 oder die TAPPT-Prüfmethode T-220 gemessen werden.
Den oben beschriebenen Problemen und Notwendigkeiten widmet sich die vorliegende Erfindung, die ein Toilettenpapierprodukt gemäß Anspruch 1 zur Verfügung stellt. Zumindest eine Lage kann mit dem Schutzmittel bedruckt und/oder besprüht werden.
1 ist eine jedoch nicht unbedingt maßstäblich vergrößerte Seitenansicht eines Toilettenpapierprodukts mit einer Flüssigkeitsdurchschlagsperre, die nicht der Erfindung entspricht, die jedoch zum Zweck der Erleichterung des Verständnisses bestimmter Merkmale von Produkten entsprechend der vorliegenden Erfindung beibehalten worden ist.
2 ist eine jedoch nicht unbedingt maßstäblich vergrößerte Seitenansicht eines weiteren Toilettenpapierproduktes mit einer Flüssigkeitsdurchschlagsperre, die nicht der Erfindung entspricht, die jedoch zum Zweck der Erleichterung des Verständnisses bestimmter Merkmale von Produkten entsprechend der vorliegenden Erfindung beibehalten worden ist.
3 ist eine jedoch nicht unbedingt maßstäblich vergrößerte Seitenansicht eines noch anderen Toilettenpapierproduktes mit einer Flüssigkeitsdurchschlagsperre, die nicht der Erfindung entspricht, die jedoch zum Zweck der Erleichterung des Verständnisses bestimmter Merkmale von Produkten entsprechend der vorliegenden Erfindung beibehalten worden ist.
4 ist die Darstellung eines beispielhaften Prozesses zur Herstellung eines Toilettenpapierproduktes.
5 ist die Darstellung eines weiteren beispielhaften Prozesses zur Herstellung eines Toilettenpapierproduktes.
6 ist die Darstellung eines noch werteren beispielhaften Prozesses zur Herstellung eines Toilettenpapierproduktes.
7 vergleicht grafisch die Wahrnehmung von Versuchspersonen des Durchschlags von Flüssigkeit für eine Papiertuchprüfrolle und drei mit einem Schlichtmittel behandelten Papiertuchproberollen.
Wir wenden uns jetzt den Zeichnungen zu, in denen gleiche Bezugszahlen durchweg in den Darstellungen entsprechende Strukturen bezeichnen und verweisen insbesondere auf 1 bis 3, in denen drei Toilettenpapierprodukte 20, 50 und 80 vorhanden sind. Das Toilettenpapierprodukt 20 kann eine erste zellulosehaltige Lage 22 und eine zweite zellulosehaltige Lage 26 enthalten. Die flächenbezogene Masse des Tissueproduktes 20 kann von etwa 8 Pond pro Quadratmeter (kann im Folgenden als „gsm" abgekürzt werden) bis etwa 59 gsm, erwünscht ist von etwa 17 gsm bis etwa 34 gsm, und noch besser etwa 27 gsm schwanken. Jede Lage 22 und 26 kann eine flächenbezogene Masse von etwa 4 gsm aufweisen.
Wünschenswert ist, dass jede Lage 22 und 26 jeweils eine einzelne Schicht 24 und 28 enthält. Die Schicht 24 kann mit einem Schutzmittel behandelt werden, um einen ersten Bereich oder Sperre 30 zur Verhinderung des Durchschlags von Flüssigkeit zu bilden. Wahlweise kann die Schicht 28 mit einem Schutzmittel behandelt werden, um einen zweiten Bereich oder Sperre 32 zur Verhinderung des Durchschlags von Flüssigkeit zu bilden. Es ist wünschenswert, ein Schlichtmittel auf die Schichten 28 und 30 zu sprühen oder aufzubringen, um jeweils Bereiche 30 und 32 zu bilden. Obwohl die Flüssigkeits durchschlagbereiche im Inneren des Tissueproduktes 20 dargestellt sind, soll entsprechend der Erfindung verständlich werden, dass stattdessen ein oder mehrere Durchschlagsbereiche an der Außenseite des Tissueprodukts angeordnet sind. Außerdem kann eine Lage 22 oder 26 mit einem Schutzmittel ausgebildet sein, das einen Durchschlagbereich, wie anschließend beschrieben, erzeugt.
Die Lagen 22 und 26 können aus Zellstoffbreifasern gebildet wenden, indem beliebige geeignete Papierherstellungsverfahren genutzt werden, wobei ein solches beispielhaftes Verfahren im Folgenden beschrieben wird.
Die Lagen 22 und 26 können durch ein beliebiges geeignetes Mittel wie Klebstoffe oder Druck, der durch ein Kordierrädchen oder Lagenkleberad aufgebracht wird, miteinander verbunden werden. Beispielhafte Klebeverfahren sind in den US-Patenten Nr. 5 698 291 , 5 622 734 und 5 543 202 offenbart. Wenn ein Kordierrädchen genutzt wird, ist es wünschenswert, dass nur die Kanten der Lagen 22 und 26 miteinander verbunden werden.
Das Toilettenpapierprodukt 50 kann eine erste zellulosehaltige Lage 52 und eine zweite zellulosehaltige Lage 58 enthalten. Die flächenbezogene Masse des Tissueprodukts 50 kann von etwa 8 gsm bis etwa 59 gsm, erwünscht ist von etwa 17 gsm bis etwa 34 gsm, und noch besser von etwa 27 gsm schwanken. Jede Lage 54 und 60 kann eine flächenbezogene Masse von etwa 4 gsm aufweisen.
Es wünschenswert, dass die Lage 52 eine erste Schicht 54 und eine zweite Schicht 56 enthält, und dass die Lage 58 eine erste Schicht 60 und eine zweite Schicht 62 enthält. Die Schicht 56 kann mit einem Schutzmittel behandelt werden, um den Durchschlag von Flüssigkeit zu verhindern. Das Schutzmittel, wie zum Beispiel ein Schlichtmittel, kann auf die Schicht 56 gesprüht oder gedruckt werden, oder alternativ dazu kann das Schutzmittel wie Wachs, Latex oder eine wasserabweisende Chemikalie in die Schicht 56 während des Papierherstellungsprozesses einbezogen werden. Optional kann die Schicht 62 mit einem Schutzmittel behandelt werden, um den Durchschlag von Flüssigkeit zu verhindern. Das Schutzmittel, wie zum Beispiel ein Schlichtmittel, kann auf die Schicht 62 gesprüht oder gedruckt werden, oder alternativ dazu kann das Schutzmittel wie Wachs oder Latex in die Schicht 62 während des Papierherstellungsprozesses ein bezogen werden. Zusätzlich kann eine Vielzahl von Schutzmitteln genutzt werden, die in die Schichten 56 und/oder 62 gesprüht und/oder in diese einbezogen werden.
Die Schichten 54, 56, 60 und 62 können gebildet werden, indem beliebige geeignete Papierherstellungsverfahren genutzt werden, wobei anschließend ein solches beispielhaftes Verfahren beschrieben wird. Erwünscht ist, dass die Schichten 54 und 56 durch einen Stoffauflaufkasten verarbeitet werden, um die Lage 52 zu bilden, und die Schichten 60 und 62 durch einen Stoffauflaufkasten verarbeitet werden, um die Lage 58 zu bilden. Die Lagen 52 und 58 können miteinander verbunden werden, indem ein beliebiges geeignetes Mittel verwendet wird wie Klebstoffe oder Druck, der durch ein Kordierrädchen aufgebracht wird. Beispielhafte Verbindungsverfahren sind in den US-Patenten Nr. 5 698 291 , 5 622 734 und 5 543 202 offenbart. Wenn ein Kordierrädchen genutzt wird, ist es wünschenswert, dass nur die Kanten der Lagen 52 und 58 miteinander verbunden werden.
Das Toilettenpapierprodukt 80 kann eine erste zellulosehaltige Lage 82 enthalten. Die flächenbezogene Masse des Tissueprodukts 80 kann von etwa 8 gsm bis etwa 59 gsm, erwünscht ist von etwa 17 gsm bis etwa 34 gsm, und noch besser etwa 27 gsm schwanken. Wünschenswert ist, dass die Lage 82 eine erste Schicht 84, ein zweite Schicht 86 und eine dritte Schicht 88 enthält. Die Schicht 86 kann mit einem Schutzmittel behandelt werden, um den Durchschlag von Flüssigkeit zu verhindern. Das Schutzmittel, wie ein Schlichtmittel, kann auf die Schicht 86 aufgesprüht werden, oder alternativ dazu kann das Schutzmittel wie Wachs, Latex oder eine wasserabweisende Chemikalie in die Schicht 86 während des Papierherstellungsprozesses einbezogen werden. Zusätzlich kann eine Vielzahl von Schutzmitteln verwendet werden, die in die Schicht 86 gesprüht und/oder in diese einbezogen werden können.
Die Schichten 84, 86 und 88 können gebildet werden, indem beliebige geeignete Papierherstellungsverfahren genutzt werden, wobei anschließend ein solches beispielhaftes Verfahren beschrieben wird. Die Schichten 84, 86 und 88 können durch einen Stoffauflaufkasten verarbeitet wenden, um die Lage 82 zu bilden. Alternativ dazu kann das Toilettenpapierprodukt 80 aus drei einlagigen Lagen, die den Schichten 84, 86, 88 entsprechen, gebildet werden. Die Lagen können, wie zuvor be schrieben, miteinander verbunden werden, um ein dreilagiges Produkt 80 zu bilden, das die Gesamtmenge von drei Schichten aufweist.
Die Tissueprodukte 20, 50 und 80 weisen Bereiche auf, die Beständigkeit gegen Durchschlag bewirken, die die Aufnahmefähigkeit von Flüssigkeit durch das Papiertuch erschweren oder verlangsamen. Es soll verständlich werden, dass einige Zellstoffe wie Sulfitzellstoff oder BCTMP Eigenschaften der Beständigkeit gegen Durchschlag aufweisen. Folglich werden entsprechend der Erfindung diese Zellstoffe als Hilfe zur Verlangsamung der Aufnahmefähigkeit genutzt. Außerdem können die Tissueprodukte nach der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zu herkömmlichen Gesichtstüchern keine dauerhaften, nassfesten Bindemittel enthalten. Nassfeste Bindemittel können Polyamidepichlorhydrin, Polyacrylamide, Styrolbutadienlatizen, unlöslich gemachten Polyvinylalkohol, Formalin-Harnstoff, Polyethylenimin, Chitosanpolymere und Mischungen davon umfassen. Im Allgemeinen ist es nicht erwünscht, dem Toilettenpapiertuch dauerhafte nassfeste Bindemittel zuzusetzen, weil diese Materialien die Auflösung des Zellstoffes in einem WC-Becken erschweren.
Es wird deutlich, dass entsprechend der Erfindung das Tissueprodukt mindestens zwei Lagen aufweist, wobei zumindest eine Lage mit einem Schlichtmittel behandelt oder ausgebildet ist, um einen Bereich zu schaffen, der dem Durchschlag von Flüssigkeit standhält und an der Außenseite des Produktes angeordnet ist. Die mindestens eine Lage mit dem Bereich, um dem Durchschlag von Flüssigkeit standzuhalten, umfasst Sulfitzellstoff oder gebleichten, chemischen, mechanisch-thermischen Papierstoff.
4 bis 6 stellen jeweils beispielhafte Verfahren zum Bilden von Tissueprodukten 20, 50 und 80 dar. Obwohl die nachstehenden Papierformlinien Kräuselung nutzen, kann stattdessen eine Papierformlinie ohne Kräuselung, wie die in den US-Patenten Nr. 5 048 589 und 5 399 421 offenbarte, genutzt werden.
4 stellt ein beispielhaftes Verfahren zur Bildung des Toilettenpapierprodukts 20 dar, das eine Nassgutlinie 102 und eine Papierformlinie 156 umfassen kann. Die Nassgutlinie 102 kann einen kastenartigen Behälter 104, einen Auflaufkasten 108 und ein Flügelpumpe 116 enthalten.
Erwünscht ist, dass der kastenartige Behälter 104 eine wässrige Suspension von Fasern zur Papierherstellung wie Sulfitzellstoff oder BCTMP aufnimmt, die dem Auflauflasten 108 über einen Strom 106 zugeführt wird, um eine konstante statische Druckhöhe aufrecht zu erhalten. Ein Austragstrom 112 des Auflaufkastens 108 kann zu der Flügelpumpe 116 übertragen werden. Ein Austrag 118 von der Flügelpumpe 116 kann anschließend in die Papierformlinie 156 übertragen werden.
Die Papierformlinie 156 kann einen Stoffauflaufkasten 120, ein Siebgewebe 124, eine Auftragswalze 126, einen Pressfilz 128, eine Vakuumdruckrolle 130, einen Glättzylinder 136, eine Lufthaube 140, ein Streichmesser 144 und einen Kern 152 enthalten. Wünschenswert ist, dass der Stoffauflaufkasten 120 den Austrag 118 von der Flügelpumpe 116 aufnimmt und die wässrige Papierfasersuspension zwischen dem Siebgewebe 124 und dem Pressfilz 128, der teilweise um die Auftragswalze 126 gewickelt ist, einspritzt oder aufbringt. Aus der Suspension kann Wasser durch das Siebgewebe 124 durch Fliehkraft entfernt werden, wenn die neu geformte Bahn den Bogen der Auftragswalze 126 durchläuft. Wünschenswert ist, dass die nasse Bahn auf eine Konsistenz von etwa 12 Trockengewichts-% vor der Vakuumdruckrolle 130 entwässert wird.
Nachdem das Siebgewebe 124 und der Pressfilz 128 getrennt sind, kann die nasse Bahn auf dem Pressfilz 128 zu der Vakuumdruckrolle 120 transportiert werden, wo sie zum Trocknen gegen den Glättzylinder 136 gepresst werden kann.
Eine wässrige Klebstoffmischung kann gleichmäßig und kontinuierlich über einen Spritzbalken 132 auf die Trockneroberfläche des Glättzylinders 136 gesprüht werden. Der Anwendungspunkt auf der Trockneroberfläche kann zwischen der Klinge 144 und der Vakuumdruckrolle 130 sein. Das Klebstoffgemisch kann die Haftung der Bahn an dem Glättzylinder 136 unterstützen und dadurch die Kräuselbeschaffenheit verbessern, wenn der Bogen aus dem Trockner 136 über die Klinge 144 entfernt wird. Das gekräuselte Papiertuch kann auf den Kern 152 in der Aufwickelsektion auf gewickelt werden, der mit einer Geschwindigkeit läuft, die etwa 30% langsamer als der Trockner 136 ist. Ein Schutzmittel, wie ein Schlichtmittel, kann auf die trockene Bahn aufgebracht werden, indem eine wässrige Lösung durch den zwischen der Klinge 144 und den Kern 152 angeordneten Spritzbalken 148 gesprüht wird. Alternativ dazu kann das Schutzmittel vor der Druckrolle 130, oder nachdem die Zellstoffbahn auf den Glättzylinder 136 übertragen wunde, auf die sich bewegende Zellstoffbahn gesprüht oder aufgetragen werden.
5 stellt ein beispielhaftes Verfahren 200 zur Bildung einer einzelnen Lage des Toilettenpapierprodukts 50, wie die Lage 52, dar. Das Verfahren 200 kann die Nassgutlinien 210 und 230 und eine Papierformlinie 256 umfassen.
Die Nassgutlinie 210 kann einen kastenartigen Behälter 214, einen Auflaufkasten 218 und eine Flügelpumpe 216 enthalten. Der kastenartige Behälter 214 kann eine wässrige Suspension aus Fasern zur Papierherstellung wie Sulfitzellstoff oder BCTMP speichern, die über einen Strom 216 in den Auflaufkasten 218 zugeführt werden kann, um eine konstante statische Druckhöhe aufrecht zu erhalten. Ein Austragstrom 222 des Auflaufkastens 218 kann zu der Flügelpumpe 226 übertragen werden. Der Austrag 228 von der Flügelpumpe 226 kann anschließend zu der Papierformlinie 256 übertragen werden.
Die Nassgutlinie 230 kann einen kastenartigen Behälter 234, einen Auflaufkasten 238 und eine Flügelpumpe 246 umfassen. Der kastenartige Behälter 214 kann eine wässrige Suspension aus Fasern zur Papierherstellung aufnehmen, die über einen Strom 236 zu dem Auflaufkasten 238 zugeführt wenden kann, um eine konstante statische Druckhöhe aufrecht zu erhalten. Dem Auflaufkasten 238 kann eine Menge von Schutzmitteln 240 wie Wachs, Latex, wasserabweisende Chemikalie und/oder Schlichtmittel hinzugefügt werden, um eine Zellstoffbreischicht zu bilden, die Eigenschaften aufweist, die den Durchschlag von Flüssigkeit verhindern. Ein Austragstrom 242 des Auflaufkastens 238 kann zu der Flügelpumpe 246 übertragen werden. Ein Austrag 248 von der Flügelpumpe 246 kann anschließend zu der Papierformlinie 256 übertragen werden.
Erwünscht ist, dass die Papierformlinie 256 einen in Schichten angeordneten Stoffauflaufkasten 260, ein Siebgewebe 264, eine Auftragswalze 266, einen Pressfilz 268, eine Vakuumdruckrolle 270, einen Glättzylinder 276, eine Lufthaube 280, ein Streichmesser 284 und einen Kern 288 umfasst Der Stoffauflaufkasten 120 kann die Austräge 228 und 248 von den Flügelpumpen 226 und 246 aufnehmen und ständig die wässrigen Papierfasersuspensionen zwischen dem Siebgewebe 264 und dem Pressfilz 268, der teilweise um die Auftragswalze 266 herum gewickelt sein kann, einspritzen oder aufbringen. Dieses Anschwemmen kann eine zweischichtige aufgeschlämmte Masse auf dem Siebgewebe 264 bilden. Aus der Suspension kann Wasser durch das Siebgewebe 264 durch Fliehkraft entfernt werden, wenn die neu gebildete Bahn den Bogen der Auftragswalze 266 durchläuft. Die nasse Bahn kann auf eine Konsistenz von etwa 12 Trockengewicht-% vor der Vakuumdruckwalze 270 entwässert werden.
Nachdem das Siebgewebe 264 und der Pressfilz 268 getrennt sind, kann die nasse Bahn auf dem Pressfilz 268 zu der Vakuumdruckrolle 270 transportiert werden, wo sie zum Trocknen gegen den Glättzylinder 276 gepresst werden kann. Im Allgemeinen können hohe Temperaturen das Aushärten des Schutzmittels unterstützen.
Erwünscht ist, dass ein wässriges Klebstoffgemisch durch einen Spritzbalken 272 gleichmäßig und kontinuierlich auf die Trockneroberfläche des Glättzylinders 276 gesprüht wird. Der Anwendungspunkt auf der Trockneroberfläche kann zwischen dem Streichmesser 284 und der Vakuumdruckrolle 270 sein. Das Klebstoffgemisch kann die Haftung der Bahn an dem Glättzylinder 276 unterstützen und dadurch die gekräuselte Ausführung verbessern, wenn der Bogen durch das Streichmesser 284 vom Glättzylinder 276 entfernt wird. Erwünscht ist, dass das gekräuselte Papiertuch um den Kern 288 in der Aufwickelsektion aufgewickelt wird, der mit einer Geschwindigkeit läuft, die etwa 30% langsamer als der Glättzylinder 276 ist. Das aufgewickelte Papiertuch kann die Form einer einzelnen Lage haben, die zwei Schichten aufweist, wie die Lage 52.
Wahlweise kann ein Schutzmittel wie ein Schlichtmittel zwischen dem Streichmesser 284 und dem Kern 288 auf die sich bewegende Papiertuchbahn vor der Druckrolle 270, und/oder nachdem die Papiertuchbahn zu dem Glättzylinder 276 übertragen wurde, gesprüht oder aufgetragen werden.
Eine zweite Lage, wie die Lage 58, kann in ähnlicher Weise wie in 5 dargestellt hergestellt werden. Das Tissueprodukt 50 kann durch Lagekleben der Lagen 52 und 58 erzeugt werden, indem ein geeignetes Mittel wie Klebstoffe oder Druck verwendet wird, wobei die Lage 58 spiegelbildlich zur Lage 52 ausgerichtet ist, wodurch die zweiten Lagen 56 und 62 mit den ersten Lagen 54 und 60 in Schichten angeordnet sind und eine Palindromstruktur bilden. Jedoch ist entsprechend der Erfindung an der Außenfläche des Produktes ein Bereich eingerichtet, der dem Durchschlag von Flüssigkeit standhält.
6 stellt ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Bilden einer einzelnen Lage des Toilettenpapierprodukts 80, wie die Lage 82, dar. Das Verfahren 300 kann Nassgutlinien 310, 330 und 350 und eine Papierformlinie 306 umfassen.
Die Nassgutlinie 310 kann einen kastenartigen Behälter 314, einen Auflaufkasten 318 und eine Flügelpumpe 328 enthalten. Erwünscht ist, dass der kastenartige Behälter eine wässrige Suspension von Fasern zur Papierherstellung aufnimmt, die dem Auflaufkasten 318 über einen Strom 316 zugeführt wird, um eine konstante statische Druckhöhe aufrecht zu erhalten. Ein Austragstrom 322 des Auflaufkastens 318 kann zur Flügelpumpe 326 übertragen werden. Ein Austrag 328 von der Flügelpumpe 326 kann anschließend zu der Papierformlinie 306 übertragen werden.
Die Nassgutlinie 330 kann einen kastenartigen Behälter 334, einen Auflaufkasten 338 und eine Flügelpumpe 346 umfassen. Erwünscht ist, dass der kastenartige Behälter 314 eine wässrige Suspension von Fasern zur Papierherstellung wie Sulfitzellstoff oder BCTMP speichert, der dem Auflaufkasten 338 über einen Strom 336 zugeführt wird, um eine konstante statische Druckhöhe aufrecht zu erhalten. Eine Menge von Schutzmitteln 340 wie Wachs, Latex, eine wasserabweisende Chemikalie und/oder ein Schlichtmittel kann dem Auflaufkasten 338 zugegeben werden, um eine Zellstoffbreischicht zu bilden, die Eigenschaften besitzt, um den Durchschlag von Flüssigkeit zu verhindern. Ein Austragstrom 342 des Auflaufkastens 338 kann zu der Flügelpumpe 346 übertragen werden. Erwünscht ist, dass ein Austrag 348 von der Flügelpumpe 346 anschließend zu der Papierformlinie 306 übertragen wird.
Die Nassgutlinie 350 kann einen kastenartigen Behälter 354, einen Auflauflasten 358 und eine Flügelpumpe 368 umfassen. Der kastenartige Behälter 354 kann eine wässrige Suspension von Fasern zur Papierherstellung aufnehmen, die über einen Strom 356 dem Auflaufkasten 358 zugeführt wird, um eine konstante statische Druckhöhe aufrecht zu erhalten. Ein Austragstrom 362 des Auflaufkastens 358 kann zu der Flügelpumpe 366 übertragen werden. Ein Austrag 368 von der Flügelpumpe 366 kann anschließend zu der Papierformlinie 306 übertragen werden.
Die Papierformlinie 306 kann einen in Schichten angeordneten Stoffauflaufkasten 370, ein Siebgewebe 374, eine Auftragswalze 376, einen Pressfilz 378, eine Vakuumdruckrolle 380, einen Glättzylinder 386, eine Lufthaube 390, ein Streichmesser 394 und einen Kern 398 umfassen. Erwünscht ist, dass der Stoffauflaufkasten 370 die Austrage 328, 348 und 368 von den Flügelpumpen 326, 346 und 366 aufnimmt und die wässrigen Papierfaser-Suspensionen zwischen dem Siebgewebe 374 und dem Pressfilz 378, der teilweise um die Auftragswalze 376 herum gewickelt ist, einspritzt oder anschwemmt Diese Anschwemmung kann eine dreischichtige, aufgeschlämmte Masse auf dem Siebgewebe 374 bilden. Wasser kann aus der Suspension durch das Siebgewebe 374 durch Fliehkraft entfernt werden, wenn die neu gebildete Bahn den Bogen der Auftragswalze 376 durchlauft Erwünscht ist, dass die nasse Bahn auf eine Konsistenz von etwa 12 Trockengewichts-% vor der Vakuumdruckrolle 380 entwässert wird.
Nachdem das Siebgewebe 376 und der Pressfilz 378 getrennt sind, ist es wünschenswert, dass die nasse Bahn auf dem Pressfilz 378 zu der Vakuumdruckrolle 380 transportiert wird, wo sie zum Trocknen gegen den Glättzylinder 386 gepresst wird. Im Allgemeinen unterstützen hohe Temperaturen das Aushärten des Schutzmittels.
Eine wässrige Klebstoffmischung kann gleichmäßig und kontinuierlich Ober einen Sprühbalken 382 auf die Trockneroberfläche des Glättzylinders 386 gesprüht wer den. Der Anwendungspunkt auf der Trockneroberfläche kann zwischen dem Streichmesser 294 und der Vakuumdruckrolle 380 liegen. Erwünscht ist, dass die Klebstoffmischung die Haftung der Bahn an dem Glättzylinder 386 unterstützt und dadurch die gekräuselte Ausführung verbessert, wenn der Bogen durch das Streichmesser 394 von dem Glättzylinder 386 entfernt wird. Das gekräuselte Papiertuch kann auf den Kern 398 in der Aufwickelsektion aufgewickelt werden, der mit einer Geschwindigkeit läuft, die etwa 30% langsamer als der Glättzylinder 386 ist. Das aufgewickelte Papiertuch kann in Form einer einzelnen Lage mit drei Schichten, wie die Lage 82, sein.
Erfindungsgemäß besitzt das Tissueprodukt zumindest zwei Lagen, wobei mindestens eine Lage mit einem Schlichtmittel behandelt oder ausgebildet ist, um einen Bereich zu schaffen, der dem Durchschlag von Flüssigkeit standhält und auf einer Außenseite des Produkts angeordnet ist. Die zumindest eine Lage mit dem Bereich, der dem Durchschlag von Flüssigkeit standhält, weist Sulfitzellstoff oder gebleichten, chemischen, mechanisch-thermischen Papierstoff auf.
PRÜFEN
Es wurde ein Test zur Messung der Beständigkeit gegen Durchschlag durchgeführt, indem eine Papiertuchprüfrolle mit drei Proberollen, die mit einem Schlichtmittel behandelt sind, verglichen wurde. Weibliche Versuchspersonen wurden gebeten, die Beständigkeit gegen Durchschlag der vier Rollen nach dem Wasserlassen zu vergleichen.
Alle Rollen wunden aus einem aufgeschlagenen, recycelten Faserstoff gebildet. Jede Rolle enthielt zwei Lagen. Jede Lage hatte eine flächenbezogene Masse von etwa 14 Gramm pro Quadratmeter (gsm). Die Probenrollen wurden mit 0,12 Gewichts-% pro Lage mit einem Schlichtmittel, nämlich HERCON 79, behandelt.
Die erste Rolle war die Prüfung. Die zweite Rolle wurde mit dem Schlichtmittel bedruckt oder überzogen. Die dritte Rolle wurde nach dem Formkasten und vor der Bahnübergabe mit dem Schlichtmittel besprüht. Die vierte Rolle wurde mit Schlichtmittel gebildet, das in die obere Schicht zudosiert wurde. Jede Lage hatte eine obere Schicht mit Beleimung und eine flächenbezogene Masse von etwa 5 gsm und eine untere Schicht ohne Beleimung und eine flächenbezogene Masse von etwa 8 gsm.
Das Prüfverfahren umfasste 53 Versuchspersonen. Jede Versuchsperson bewertete jedes Tissueprodukt wahllos. Die Versuchspersonen wurden beauftragt, vier vollständige Badpapiertuchtücher von einer geprüften Rolle zu ziehen und das Papiertuch entsprechend ihrer normalen Praxis zu verwenden. Hinterher bewerteten die Versuchspersonen die Fähigkeit von Flüssigkeit, das Papiertuch zu durchschlagen. Ergebnisse sind in 7 dargestellt.
Wie dargestellt ist, wurde bei den Proberollen 2, 3 und 4 eher als bei der Prüfrolle, Rolle 1, empfunden, dass sie keinen Durchschlag aufwiesen. Über 50% der Versuchspersonen spürten keinen Durchschlag von Flüssigkeit bei den Rollen 2, 3 und 4, während nur etwa 30% der Versuchspersonen keinen Durchschlag bei Rolle 1 spürten. infolgedessen wurde empfunden, dass die mit Schlichtmittel behandelten Proberollen den Durchschlag von Flüssigkeit eher verhindern als die Prüfrolle.
Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bestimmten bevorzugten Ausführungen beschrieben wurde, soll verständlich werden, dass der durch die vorliegende Erfindung umfasste Gegenstand nicht auf diese speziellen Ausführungen zu beschränken ist. Im Gegenteil, es ist beabsichtigt, dass der Erfindungsgegenstand alle Alternativen, Modifizierungen und Äquivalente umfasst, wie sie innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche enthalten sein können.

Claims

Toilettenpapierprodukt, umfassend: eine erste zellulosehaltige Lage mit einer oder mehreren Schichten; eine zweite zellulosehaltige Lage mit einer oder mehreren Schichten; wobei zumindest eine der ersten und zweiten Lagen einen Bereich aufweist, der dem Durchschlag von Flüssigkeit standhält, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich, der dem Durchschlag von Flüssigkeit standhält, sich an der Außenseite des Tissueproduktes befindet, und dass die zumindest eine Lage mit dem Bereich, der dem Durchschlag von Flüssigkeit standhält, Sulfitzellstoff oder gebleichten, chemischen, mechanisch-thermischen Papierstoff aufweist und mit einem Schlichtmittel behandelt oder gebildet wird, um den Bereich zu erzeugen, der dem Durchschlag von Flüssigkeit standhält.
Toilettenpapierprodukt nach Anspruch 1, bei dem die zumindest eine Lage mit dem Schlichtmittel bedruckt ist.
Toilettenpapierprodukt nach Anspruch 1, bei dem die zumindest eine Lage mit dem Schlichtmittel besprüht ist.
Toilettenpapierprodukt nach Anspruch 1, bei dem das Schlichtmittel mit den Fasern der zumindest einen Lage in einem Stoffauflaufkasten gemischt wird.
Toilettenpapierprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Produkt nicht mit einem dauerhaften, nassfesten Bindemittel behandelt wird.
Toilettenpapierprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die ersten und zweiten Lagen jeweils aus einer einzelnen Schicht bestehen.
Toilettenpapierprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede der ersten und zweiten Lagen Sulfitzellstoff oder gebleichten, chemischen, mechanisch-thermischen Papierstoff aufweist.
Verfahren zum Bilden eines Toilettenpapierproduktes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten von: Bereitstellen einer ersten zellulosehaltigen Lage mit zumindest einer Schicht und einer zweiten zellulosehaltigen Lage mit zumindest einer Schicht; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren des Weiteren die Schritte des Einbeziehens von Sulfitzellstoff oder gebleichtem, chemischem, mechanisch-thermischem Papierstoff in zumindest einer der Lagen; des Bildens oder Behandelns der zumindest einen Lage mit einem Schlichtmittel, um einen Bereich zu erzeugen, der dem Durchschlag von Flüssigkeit standhält, und des Kombinierens der ersten und zweiten Lagen umfasst, um ein Tissueprodukt zu erzeugen, bei dem der Bereich, der dem Durchschlag von Flüssigkeit standhält, an der Außenseite des Tissueproduktes angeordnet ist.