KR100441371B1

KR100441371B1 - 수분산성습윤와이프

Info

Publication number: KR100441371B1
Application number: KR10-1998-0710218A
Authority: KR
Inventors: 모그 흘라 윈; 마크 알란 부라진; 스티븐 알렉산더 엥겔; 번하르트 에드워드 크레스너; 윌리암 디 로이드; 월터 테오도르 슐츠
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2004-09-18
Also published as: ES2182100T3; JP3667768B2; KR20000016622A; WO1997047227A1; AU708587B2; EP0903997A1; AR007569A1; CO4850618A1; EP0903997B1; CA2256471C; JP2000512182A; DE69715618D1; AU3377797A; DE69715618T2; CA2256471A1

Abstract

본 발명의 습윤 와이프는 사용시에 기능적 습윤 강도를 제공하고, 또한, 수세식 변기로 수세되는 경우에 분산되어 연관 및 하수 처리 시설을 막히게 하지 않는다. 와이프의 특정 실시태양은 단부 엠보싱에 의해 서로 부착되어 있는 3장의 크레이핑되지 않은 공기 관통 건조 티슈겹으로 구성된다. 2개의 외겹은 습윤 증강제를 함유하여 중심부의 2개의 엠보싱되지 않은 넓은 영역에 습윤 포우크-쓰루 내성을 제공한다. 중간의 겹은 습윤 증강제를 포함하지 않아 분산도를 증가시킨다. 와이프 단부 둘레의 엠보싱은 엠보싱된 영역에서 와이프의 강도를 추가로 낮추어 와이프가 수세되는 경우에 분산을 돕는다.

Description

수분산성 습윤 와이프 {Water-Dispersible Wet Wipe}

습윤 와이프가 우수한 세정력을 제공한다는 것은 잘 알려져 있다. 습윤 와이프는 유아에 광범위하게 사용되며, 다른 목적으로도 또한 다양하게 사용된다. 유아 관리 영역에 있어서, 그러한 습윤 와이프는 와이프 중의 수분 함량에 의해 영향받지 않는 폴리프로필렌과 같은 부직 합성 섬유로 제조된다. 따라서, 이러한 제품은 와이프의 습윤 강도에 관한 염려없이 저장되고 사용될 수 있다. 불행하게도, 이 바람직한 특성은 이러한 와이프가 수세식 변기에 의해 안전하게 처리될 수 없기 때문에 단점이 되기도 한다. 부직 와이프가 가정내의 연관을 통과할 수는 있지만, 근본적으로 하수도를 막히게 하기 쉽다. 또한, 그러한 와이프가 하수도를 통과하는 경우에도 하수 처리 시설로 들어가는 고체 폐기물을 여과해내는 매우 근접한 간격의 빗장에 걸림으로써 하수 처리 시설을 막히게 할 수 있다.

따라서, 가정용 및 공중 화장실용으로는 건조 화장지만이 가능한 제품이다. 건조 화장지는 쉽게 분산되는 반면에, 습윤 와이프가 갖는 세정 능력을 갖지 않는다. 그러므로, 수세식 변기로 안전하게 처리될 수 있도록 적절한 분산도를 갖는 습윤 와이프 제품이 요구된다.

<발명의 요약>

본 발명자들은 포장되고 저장되는 동안 충분한 습윤 강도 및 통합성을 가지며, 또한, 사용한 후에 변기에서 수세되는 경우에 연관 및 하수 처리관을 막지 않을 정도로 충분히 작은 조각으로 분해되는 수분산성을 갖는 습윤 와이프를 제조할 수 있음을 발견하였다. 이는 몇가지 상이한 특징을 특성의 적절한 평형이 얻어지도록 습윤 와이프에 결합시켜 성취된다. 첫째, 여러겹의 낮은 기초 중량 쉬이트가 단일겹의 높은 기초 중량 쉬이트 보다 쉽게 분산될 것이기 때문에, 여러겹 또는 쉬이트를 함께 결합시킨다. 둘째, 습윤 증강제를 쉬이트에 혼합하여 저장 및 사용중에 습윤 통합성을 제공한다. 셋째, 습윤될 때 높은 벌크를 가짐에 따라 양호한 세정력을 제공하므로 제지 섬유의 크레이핑되지 않은 공기 관통 건조 쉬이트를 사용한다. 습윤 증강제와 함께, 이러한 쉬이트는 사용중에 높은 포우크-쓰루 (poke-through) 내성을 갖는다. 넷째, 여러겹을 적어도 와이프 단부 주변에 기계적 엠보싱에 의해 함께 부착시켜 저장 및 사용시에 통합성을 제공한다. 동시에, 엠보싱은 엠보싱된 영역에서 쉬이트를 약하게 할 수 있어 수세 동안의 분해 및 하수 처리계내에서의 이동을 증진시킬 수도 있다. 따라서, 바람직하게는 포우크 쓰루 강도가 필요하지 않는 경우에는 와이프를 엠보싱한다. 사용자의 손가락이 포우킹 압력을 가할 것 같은 와이프의 중앙에 상대적으로 넓은 엠보싱되지 않은 영역을 하나 이상 남겨둠으로써 사용중에 필요한 기능적 강도를 보존하는 한편 개선된 분산성을 얻는다.

따라서, 본 발명의 일면은 습윤 증강제를 함유하며 사용시에 습윤 와이프의 통합성을 유지하는데 충분한 엠보싱에 의해 그의 단부를 따라 기계적으로 함께 부착된, 2장 이상의 크레이핑되지 않은 제지 섬유의 공기 관통 건조 티슈 쉬이트로이루어지고, 약 1 내지 약 30 인치²(6.4516 내지 193.548 ㎝²)의 하나 이상의 중심부의 엠보싱되지 않은 영역을 가지며, 섬유 건량을 기준으로 약 200 중량% 이상의 수분 함량을 갖고, 중심부의 엠보싱되지 않은 영역에서 약 100 g 이상의 습윤 파열 강도를 가지며, 약 10 내지 약 100 %의 분산도를 갖는 수분산성 습윤 와이프에 관한 것이다.

적절한 크레이핑되지 않은 공기 관통 건조 티슈 쉬이트는 본 명세서에 참고 문헌으로서 포함되며, 도면과 관련하여 본 명세서에 추가로 기재하게 될, 1996년 3월 8일자로 출원된 동시 계류 출원 제08/614,420호 (F.J. Chen et al., entitled "Wet-Resilient Webs and Disposable Articles Made Therewith")에 기재된 바와 같이 제조할 수 있다. 이러한 쉬이트는 겹 당 약 10 내지 약 200 g/m²(gsm), 보다 구체적으로는 겹 당 약 20 내지 약 70 gsm의 기초 중량을 가질 수 있다. 각각의 쉬이트의 기초 중량은 부분적으로는 겹의 수에 의존한다. 겹의 수가 증가함에 따라, 각 겹의 기초 중량은 감소될 수 있다. 예를 들면, 2겹 제품의 경우에는 적절한 기초 중량이 겹 당 약 45 gsm일 수 있다. 3겹 제품의 경우에는 적절한 기초 중량이 겹 당 약 25 gsm일 수 있다. 4겹 제품의 경우에는 적절한 기초 중량이 겹 당 약 20 gsm일 수 있다.

본 발명에 적용 가능한 종이 및 보드에 습윤 강도를 부여하는 종이 산업에 통상적으로 사용되는 물질이 많이 있다. 이러한 물질은 습윤 증강제로서 당 기술 분야에 공지되어 있고, 다양한 원료로부터 상업적으로 이용가능하다. 본 발명의목적을 위해 티슈 또는 종이에 0.1을 넘는 습윤 강도: 건조 강도 비율을 제공하기 위해 티슈 또는 종이에 첨가하는 임의의 물질을 습윤 증강제로 언급한다. 대표적으로, 이러한 물질을 영구적 습윤 증강제 또는 "일시적" 습윤 증강제로서 언급한다. 영구적 습윤 강도를 일시적 습윤 강도와 구별하기 위한 목적으로, 영구적 습윤 강도를, 종이 또는 티슈 제품에 도입하는 경우에 5 분 이상 동안 물에 노출된 후에 원 습윤 강도의 50 % 이상을 보유하는 생성물을 제공하는 수지로서 정의한다. 일시적 습윤 증강제는 5 분 동안 물에 노출된 후에 원 습윤 강도의 50 % 미만을 나타내는 것이다. 두 부류의 물질이 본 발명에 사용된다. 펄프 섬유에 가해지는 습윤 증강제의 양은 섬유 건량을 기준으로 약 0.1 건량% 이상, 특히 약 0.2 건량% 이상, 보다 특히 약 0.1 내지 약 3 건량%일 수 있다.

영구적 습윤 증강제는 다소 장기간의 습윤 탄성을 구조에 제공할 것이다. 이 구조 유형은 종이 수건 및 많은 흡수용 소비자 제품에서과 같이 장기간의 습윤 탄성을 필요로 하는 생성물에 사용될 것이다. 대조적으로, 일시적 습윤 증강제는 저밀도 및 고탄성을 갖는 구조를 제공하지만, 물 또는 체액에 노출되는 경우에 장기간 내성을 갖는 구조를 제공하지 않을 것이다. 이 구조는 초기에 양호한 통합성을 갖는 반면, 일정 기간 후에는 습윤 탄성을 소실하기 시작할 것이다. 이 특성은 초기의 습윤 상태에서 흡수성이 높지만, 일정 기간 후에는 통합성을 소실하는 물질을 제공하는데 어느 정도 이점으로 사용될 수 있다. 이 특성을 "수세 가능한" 생성물을 제공하는데 사용할 수 있다. 습윤 강도가 형성되는 메카니즘은 섬유/섬유 결합점에서 수내성 결합을 형성시키는 본질적인 특성이 얻어지는 한, 본 발명의 생성물에 거의 영향을 미치지 않는다.

본 발명에 유용한 영구적 습윤 증강제는 자체로 교차 결합 (동종 교차 결합)하거나, 셀룰로오스 또는 다른 목질 섬유 성분과 교차 결합할 수 있는 대체로 수용성인 양이온성 올리고머 또는 중합체성 수지이다. 이 목적으로 가장 널리 사용되는 물질은 폴리아미드-폴리아민-에피클로로히드린 (PAE) 유형 수지로서 알려진 부류의 중합체이다. 이러한 물질은 케임 (Keim)에 허여된 특허 (미국 제3,700,623 및 동 제3,772,076호)에 기재되어 있고, 허귤리스, 인크. (Hercules, Inc., Wilmington, Delaware)에서 키멘 (Kymene) 557H로서 시판중이다. 관련 물질을 헨켈 케미칼 코. (Henkel Chemical Co., Charlotte, North Carolina) 및 조지아-퍼시픽 레진스, 인크. (Georgia-Pacific Resins, Inc., Atlanta, Georgia)에서 판매하고 있다.

폴리아미드-에피클로로히드린 수지는 본 발명에서 결합 수지로서도 또한 유용하다. 몬산토 (Monsanto)에서 개발하고, 산토 레스 (Santo Res) 상표하에 시판되는 물질이 본 발명에 사용될 수 있는 염기-활성화된 폴리아미드-에피클로로히드린 수지이다. 이러한 물질은 페트로비치 (Petrovich)에 허여된 특허 (미국 제3,855,158호; 미국 제3,899,388호; 미국 제4,129,528호 및 미국 제4,147,586호) 및 밴 에남 (van Eenam)에 허여된 특허 (미국 제4,222,921호)에 기재되어 있다. 소비자 상품으로서 통상적으로 사용되지는 않지만, 폴리에틸렌이민 수지는 본 발명의 생성물 중의 결합 지점을 고정시키는데도 또한 적절하다. 또 다른 영구적 습윤 증강제 부류의 예는 포름알데히드와 멜라민 또는 우레아의 반응에 의해 얻어지는아미노플라스트 수지이다.

크레이핑되지 않은 공기 관통 건조 쉬이트에 가해지는 습윤 증강제의 양은 섬유 톤 당 약 1 내지 약 15 ㎏, 보다 특히 톤 당 약 2 내지 약 10 ㎏일 수 있다. 이 양은 무엇보다도 쉬이트의 기초 중량 및 쉬이트 중의 섬유 유형에 의존할 것이다.

본 발명의 습윤 와이프 중의 액체의 양은 와이프 건량을 기준으로, 약 100 중량%, 특히 약 100 내지 약 700 중량%, 보다 특히 약 250 내지 약 550 중량%일 수 있다. 통상적으로, 세정력을 증강시키는데 충분한 양의 액체이어야 하지만, 바람직하게는 사용할 때 액체가 떨어지지 않는 양이다. 와이프 중의 액체 조성물은 시판중인 습윤 와이프에 통상적으로 사용되는 용액을 포함하는, 임의의 적절하게 보존된 계면활성제 수용액일 수 있다.

본 명세서의 목적을 위해, 인장 시험기를 사용하여 시료를 파열 또는 인열시키는데 필요한 힘을 측정하여 습윤 파열 강도를 결정한다. 통상적으로, 시험 시료를 수평면상으로 묶고 부유시킨다. 시료가 인열될 때까지 시료 상으로 기부를 내린다. 시료를 인열시키는데 요구되는 피크 하중을 기록한다. 대표성을 나타내는 수의 시료에 대한 평균 피크 하중이 습윤 파열 강도이다.

본 발명의 습윤 와이프의 엠보싱되지 않은 영역의 습윤 파열 강도는 약 100 g 이상, 특히 약 100 내지 약 200 g 이상, 보다 특히 약 110 내지 약 140 g일 수 있다.

본 명세서에 사용된 분산성은 도 4 및 5와 관련하여 하기 기재된 시험 방법에서 결정되는 바와 같이 80 분 수준의 교반에서 얻어진, 원형 환산 직경 2.2 ㎝ 보다 작은 단편의 막대 그래프-비율이다. 본 발명의 습윤 와이프의 분산도는 약 10 내지 100 %, 특히 약 20 내지 약 100 %, 더욱 특히 약 40 내지 약 100 %, 보다 특히 약 60 내지 100 %, 보다 더욱 특히 약 80 내지 100 %, 더 더욱 특히 약 60 내지 약 85 %일 수 있다.

도 1은 본 발명의 생성물에 사용하기에 적절한 크레이핑되지 않은 공기 관통 건조 티슈 쉬이트 제조 방법의 개략적인 흐름도.

도 2는 적절한 엠보싱 패턴을 예시하는 본 발명의 습윤 와이프의 개략도.

도 3은 또 다른 적절한 엠보싱 패턴을 예시하는 본 발명의 습윤 와이프의 개략도.

도 4는 분산도를 측정하기 위해 시료를 분산시키는 장치의 개략도.

도 5는 분산된 시료의 입자 크기 분포를 측정하기 위한 광학 측정 장치의 개략도.

도 6은 습윤 파열 강도를 측정하는데 사용되는 장치의 개략도.

<도면의 상세한 설명>

도 1을 참고하여, 본 발명에 따라 건조 종이 쉬이트를 제조하는 방법을 언급한다. (단순히 하기 위하여, 수개의 패브릭 이동을 규정하는데 도식적으로 사용되는 여러 장력 롤을 번호를 붙이지 않고 나타냈다. 도 1에 예시된 장치 및 방법의 변형이 본 발명의 범주로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있음을 알게될 것이다).제지 섬유 수성 현탁액의 스트림 (11)을, 웹이 약 10 건량%의 컨시스턴시로 부분적으로 탈수될 때 공정의 하류에서 형성되는 새로 지합된 습윤 웹을 지지 및 운반하는 지합 패브릭 (13) 상으로 주입 또는 퇴적시키는 층상 제지 헤드박스 (10)을 갖는 트윈 와이어 지합기를 나타낸다. 습윤 웹이 진공 흡입 등에 의해 추가적으로 탈수될 있지만, 습윤 웹은 지합 패브릭에 의해 지지된다.

이어서, 습윤 웹을 지합 패브릭으로부터 지합 패브릭 보다 느린 속도로 이동하는 이송 패브릭 (17)으로 이송시켜 웹에 증가된 연신을 부여한다. 이송을 바람직하게는 진공 슈 (18), 및 지합 패브릭과 이송 패브릭 또는 접촉 이송 사이의 고정 간격 또는 공간에 의해 수행하여 습윤 웹의 압착을 피한다.

이어서, 웹을 이송 패브릭으로부터 공기 관통 건조 패브릭 (19)로 진공 이송 롤 (20) 또는 진공 이송 슈를 사용하여 이송시키고, 임의로는 상기한 바와 같이 재차 고정 거리 이송을 사용한다. 공기 관통 건조 패브릭을 이송 패브릭과 동일한 속도 또는 비례하는 상이한 속도로 이동시킬 수 있다. 목적하는 경우에, 공기 관통 건조 패브릭을 연신을 추가로 증가시키는 보다 느린 속도로 주행시킬 수 있다. 바람직하게는, 쉬이트의 변형을 확실하게 하기 위해 진공에 의해 이송을 수행하여 공기 관통 건조 패브릭을 확립하고, 따라서, 목적하는 크기 및 외관을 얻는다.

웹 이송에 사용되는 진공 수준은 약 3 내지 약 15 인치 수은 (75 내지 약 380 mm Hg), 바람직하게는 약 5 인치 수은 (125 mm Hg)일 수 있다. 진공 슈 (음압)는 웹의 반대면으로부터의 양압 사용에 의해 보충 또는 대체되어 다음 패브릭 상으로 웹을 블로윙하거나 다음 패브릭 상으로 진공을 사용하여 웹을 흡입하여 대체하는 것일 수 있다. 또한, 진공 롤 또는 롤들을 사용하여 진공 슈(들)을 대체할 수 있다.

웹을 공기 관통 건조 패브릭에 의해 지지시키는 한편, 공기 관통 건조기 (21)에 의해 약 94 % 이상의 컨시스턴시로 최종 건조시킨 후에, 캐리어 패브릭 (22)으로 이송시킨다. 건조 베이스 쉬이트 (23)를 캐리어 패브릭 (22) 및 임의의 캐리어 패브릭 (25)을 사용하여 릴 (24)로 이송시킨다. 임의의 압축 터어닝 롤 (26)을 사용하여 캐리어 패브릭 (22)으로부터 패브릭 (25)으로의 웹의 이송을 촉진시킨다. 이 목적에 적절한 캐리어 패브릭은 알바니 인터내셔날 (Albany International) 84M 또는 94M, 아스텐 (Asten) 959 또는 937이고, 이들 모두는 미세한 패턴을 갖는 비교적 연성 패브릭이다.

도 2는 본 발명에 따른 습윤 와이프의 개략도이다. 엠보싱 영역 (31) 및 실질적으로 엠보싱 영역에 의해 둘러싸인 2개의 엠보싱되지 않은 영역 (32) 및 (33)을 갖는 습윤 와이프 (30)를 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 엠보싱 영역은 근접하게 위치된 도트 엠보싱 패턴을 포함하는 다수의 개별적인 엠보싱 무늬를 함유한다. 이러한 엠보싱 무늬는 단부를 따라 함께 습윤 와이프의 겹에 부착되어 저장 및 사용중의 다중의 겹의 와이프에 통합성을 제공한다. 다양한 겹의 단부를 충분히 서로 부착되도록 하여 사용자가 와이프를 용기 또는 포장으로부터 꺼낼 때 부주의하여 그들을 분리하지 않도록 하는 것이 특히 중요하다고 생각된다. 그렇게 하기 위해, 일부 필요한 경우에는 개개의 겹을 관통하는 방식으로 엠보싱을 수행하는 것이 바람직하다. 이 엠보싱 방법은 때때로 "퍼프 (perf) 엠보싱"으로 언급되며, 통상의 엠보싱 보다 강한 겹-대-겹 부착을 제공한다. 쉬이트를 습윤시키기 전이나 후에 겹을 엠보싱시킬 수 있다.

많은 엠보싱 패턴을 사용하여 겹을 함께 부착할 수 있기는 하지만, 킴벌리-클라크 코포레이션 (Kimberly-Clark Corporation)에서 제조한 등록상표 하이-드라이 (HI-DRY) 키친 타월에 사용되는 엠보싱 패턴이 매우 양호하게 사용된다. 이 엠보싱 패턴은 약 5/32 인치 (3.9685 ㎜) 간격으로 떨어져 있는 직경이 약 0.050 인치 (1.27 ㎜)인 다수의 도트로 구성된다. 그러나, 겹 부착을 제공하고, 분산성을 증가시키는데 충분한 엠보싱 영역에서의 쉬이트의 강도를 감소시키는 임의의 엠보싱 패턴을 사용할 수 있다.

도 2에 예시된 바와 같이, 2개의 비교적 넓은 엠보싱되지 않은 영역이 존재한다. 이들은 사용중에 지압을 가장 많이 받고, 따라서, 습윤 파열 강도에 의해 측정될 때 주변의 약한 엠보싱 영역 보다 강한 습윤 와이프의 영역이다. 대표적인 와이프는 약 5 인치×7 인치 (12.7 ㎝×17.78 ㎝) 크기일 수 있다. 도 2에 나타낸 실시태양에서, 각각의 엠보싱되지 않은 영역은 면적이 약 10 인치²(64.516 ㎝²)이다. 사용할 때, 사용자는 습윤 와이프 자체를 2개의 엠보싱되지 않은 지대가 서로 겹쳐지도록 접을 수 있고, 그에 따라 와이프의 습윤 파열 강도가 2배가 되어 포우크-쓰루를 방지할 수 있다.

도 2에 예시된 바와 같이 2개의 비교적 넓은 엠보싱되지 않은 영역을 갖는 것이 바람직하기는 하지만, 다른 엠보싱되지 않은 배치도 또한 이용할 수 있다.엠보싱되지 않은 영역은 사용중에 사용자의 손 및(또는) 손가락을 보호하는데 충분한 면적을 가진다면 임의의 크기 또는 형상일 수 있다. 부가적으로, 엠보싱되지 않은 영역내에 약한 선을 제공하여 수세되거나 하수 처리계를 통과하는 동안에 분해를 증진시킬 수 있다. 습윤 와이프를 어려움 없이 하수 처리관을 통과할 정도로 충분히 작은 조각으로 분해시키는 것이 매우 바람직하다. 와이프는 바람직하게는 전체 또는 실질적으로 셀룰로오스 섬유로 제조되기 때문에, 쉽게 생물 분해되어 장기간의 분해 걱정은 없다.

도 3은 3개의 엠보싱되지 않은 영역 (35), (36) 및 (37)을 갖는 것을 제외하고는, 도 2에 예시된 것과 유사한 본 발명에 따른 습윤 와이프의 또 다른 실시태양의 개략도이다. 엠보싱되지 않은 영역의 수가 증가하면, 엠보싱되지 않은 영역의 크기가 감소하고, 그에 의해 하수 처리계 내에서의 와이프의 분해를 개선하는 가능성이 제공된다.

도 4 및 5를 참고하여, 분산도를 결정하는 방법을 기재한다. 1500 ㎜ 유리 비이커 (40)를 누오바 (Nuova) II 자기 교반기 플레이트 (41) 상에 위치시키고, 증류수 1000 ㎖로 충전한다. 3 인치 (7.62 ㎝) 길이의 자기 교반 막대 (42)를 비이커의 바닥에 위치시킨다. 5 인치×7 인치 (12.7 ㎝×17.78 ㎝)로 측정된 시험할 시료 (43)를 비이커 중에 위치시키고, 급속 교반하여 도 4에서 거리 "D"로 예시된 2 인치 깊이의 회오리를 형성시킨다. 교반 시간은 하기하는 바와 같이 각각 측정된 5, 10, 20, 40 및 80 분이다. 시료가 교반 막대에 걸리면, 시간 측정을 정지시키고, 시료가 자유롭게 되면, 시간 측정을 재개한다.

도 5를 언급하자면, 비이커의 내용물을 12 인치×16 인치×3 인치 (30.48 ㎝×40.64 ㎝×7.62 ㎝)의 매우 맑은 플라스틱 유리 트레이 (51) 중으로 주기적으로 가만히 붓고, 이를 60 인치 (152.4 ㎝)의 긴 장대를 갖는 등록상표 크레오나이트 (Kreonite) 매크로뷰어의 테이블 상의 흑색 광 드레이프 백그라운드 상에 위치시킨다 (G. Kelly, Darien, Illinois). 단편 시료에 4개의 저입사각 유출 램프 (52), (53), (54) 및 (55)를 사용하여 광조사한다. 단편을 찰니콘 (Chalnicon) 스캐너 (57) 및 레이카 퀀티멧 (Leica Quantimet) 970 영상 분석 시스템 (Leica Corp., Deerfield, Illinois)에 부착된 20 ㎜ 니콘 (nikon) 렌즈 (56)를 사용하여 영상화한다. 시료 단편 (58)을 "가늘게 찢어서 떨어뜨려" 접촉을 피하고, 루틴 "WALLY1" (아래에 기재)을 작동시켜 분석을 수행하고, 이로써 시료 단편 크기의 막대 그래프가 제공된다. 트레이 내용물을 비이커 중으로 되돌려 붓고, 교반을 계속한다. 이 방식으로 시료를 용해시키고, 각각의 교반 시간에 대하여 측정하여 시료가 개별적으로 분해되는 정도를 교반 시간의 함수로서 결정한다.

루틴 "WALLY1"은 다음과 같다:

WALLY1 루틴의 최종 라인으로부터 인쇄된 막대 그래프로부터, 교반 80 분 수준에서 얻은 "분산도"는 원형 환산 직경을 기준으로 2.2 ㎝ 보다 작은 단편의 면적-비율이다 (4배의 면적을 π로 나눈 것의 제곱근).

도 6은 습윤 파열 강도를 측정하는데 사용되는 장치의 개략적인 횡단면도이다. 시험할 시료 웹 (61), 텅빈 원통형 금속 시료 스탠드 (62), 시료를 시료 스탠드에 붙잡아 두는 자기 고리 (63), 및 인장 시험기 (나타내지 않음)의 크로스헤드에 설치된 접촉 기부 또는 탐침자 (64)를 나타낸다.

인장 시험기에는 피크 하중 및 2개의 소정의 거리 (15 내지 60 ㎜) 사이의 에너지를 계산할 수 있는 컴퓨터에 의한 데이터-취득 시스템이 갖추어져 있다. 하중 셀을 피크 하중이 시험할 물질에 대해 전체 범위 하중의 10 내지 90 % 상태로되도록 선택해야 한다. 적절한 인장 시험기는 인스트론 코퍼레이션 (Instron Corporation, Canton, MA 02021) 및 신테크, 인크. (Sintech, Inc., Research Triangle Park, NC 27709-4226)로부터 구입할 수 있는 것이다.

시험을 약 23 ℃ 및 상대 습도 약 50 %의 표준 실험 분위기에서 수행한다. 시험 도구는 시험이 중도에 종결되지 않도록 진동이 없는 탁자위에 장치해야 한다. 시료를 시료 스탠드의 틈을 가로질러 걸쳐놓고, 자기 고리로 붙잡아 둔다. 시료 스탠드의 내부 직경은 2.5 인치 (6.35 ㎝)이고, 자기 고리의 내부 직경은 2.82 인치 (7.1628 ㎝)이다. 탐침자는 알루미늄이고, 길이는 4.5 인치 (11.43 ㎝)이고, 직경은 0.50 인치 (1.27 ㎝)이고, 단부에서의 곡률 반경은 0.25 인치 (0.635 ㎝)이다. 시험하는 동안에, 탐침자를 시료가 인열될 때까지 16 인치 (40.64 ㎝)/분의 속도로 시료 상으로 내려보낸다. 피크 하중 (g)은 시료에 대한 습윤 파열 강도이다. 대표성을 나타내는 수의 시료를 시험하여 평균값을 얻어야 하는데, 이는 본 명세서의 습윤 파열 강도이다.

<실시예 1>

저밀도 크레이핑되지 않은 공기 관통 건조 쉬이트를 도 1에 예시된 바와 같이 습윤 증강제 부재하에 습윤 탄성 섬유 (Tembec 525/80 전나무 BCTMP)를 사용하여 제조하였다. 보다 구체적으로, 섬유를 히드로펄프 제조기 중에서 약 60 분 동안 약 2.9 % 컨시스턴시의 펄프로 만들었다. 섬유를 저장고로 공급하고, 약 1.0 % 컨시스턴시로 희석하였다. 26 gsm 건량의 쉬이트를 알바니 (Albany) 94M 지합된패브릭 상에 형성시키고, 9 인치 (229 ㎜) 수은 진공에서 탈수시켰다. 지합된 패브릭을 75 fpm (0.38 m/초)으로 이동시켰다. 쉬이트를 25 % 급송하여 60 fpm (0.30 m/초)으로 이동하는 린제이 (Lindsay) 952-S05 이송 패브릭에 이송시켰다. 지합된 패브릭 및 이송 패브릭 사이의 이송 중의 진공은 9 인치 (229 ㎜) 수은이었다.

쉬이트를 11 인치 (279 ㎜) 수은에서 이송 패브릭과 동일한 속도인 60 fpm (0.30 m/초)으로 이동하는 공기 관통 건조 패브릭 (린제이 T116-1)으로 진공 이송시켰다. 쉬이트 및 공기 관통 건조 패브릭을 291。F (144 ℃)에서 작동하는 벌집 모양 관통 건조기 중으로 유입시키기 직전에 11 인치 (279 ㎜) 수은에서 제4 진공상에서 이동시키고, 94 내지 98 % 컨시스턴시의 최종 건조 상태로 건조시켰다.

3겹 습윤 와이프를 상기된 기재 쉬이트의 중간층 및 2 ㎏/mt의 키멘 557 LX 및 1 ㎏/mt의 파레즈 (Parez) 631 NC를 가하여 상기한 바와 같이 제조된 기초 쉬이트의 외부층 2겹으로부터 제조하였다. 3겹을 약 10'×16" (3.1 m×41 ㎝) 쉬이트로 절단하고, 서로의 상단에 쌓았다. 공기 관통 건조 패브릭과 접촉하고 있는 외측겹의 면이 밖을 향하도록 외측겹을 배향시켰다. 3장의 쉬이트를 손으로 엠보싱 조각으로 공급하고, 우표 패턴을 갖는 3겹 건조 와이프를 형성시켰다 (도 2). 이 패턴의 외측 영역은 엠보싱 영역 7/8" 폭을 갖는다. 엠보싱 영역 9/16" 폭은 CD 방향으로 무늬의 중앙을 가로질렀다. 이 패턴은 2개의 엠보싱되지 않은 영역 2¾"×3½"를 형성시킨다. 엠보싱 방법은 짝지은 암/수 엠보싱 롤을 사용하여 성취하였고, 수 패턴은 암 패턴 0.050 인치 (0.127 ㎝) 중으로 맞물렸다. 맞물림은 쉬이트의 두께에 따라 달라진다. 5"×7" 크기의 와이프를 엠보싱된 7¾"×5¼" 엠보싱 쉬이트로부터 절단하고, 층상으로 위치시킨 다음, 98.4 % 증류수, 1.0 % 인지질 PTC, 0.4 % 게르몰 (Germol) 2 및 0.2 % 벤조산나트륨의 용액을 사용하여 적셨다. 와이프 10장의 층을 플라스틱 용기 중으로 위치시킨 다음, 저울에 위치시키고 용기의 중량을 공제하였다. 용액을 작은 스퀴즈 병을 사용하여 층 건량의 330 %로 가하였다. 플라스틱 용기를 닫고, 시료를 시험할 때까지 냉장실 중에 위치시켰다.

<실시예 2 내지 3 (본 발명)>

상이한 기초 중량을 갖는 습윤 와이프를 실시예 1에 기재된 바와 같이 제조하였다. 2겹 습윤 와이프를 겹 당 44 gsm의 기초 중량으로 제조하였다 (실시예 2). 3겹 습윤 와이프를 겹 당 22 gsm의 기초 중량을 갖도록 제조하였다 (실시예 3)

<실시예 2>

본 발명을 추가로 예시하기 위해, 크레이핑되지 않은 공기 관통 건조 티슈를 실질적으로 도 1에 예시된 바와 같이 제조하였다. 보다 구체적으로, 외층이 분산된 비결합 세니브라 유칼립투스 (Cenibra eukalyptus) 섬유를 포함하고, 중앙층이 정제되지 않은 북부 침엽수를 원료로 한 표백된 화학열기계처리 펄프 (bleached chemithermomechanical pulp, BCTMP) 섬유를 포함하는 3층의 단일겹 티슈를 제조하였다.

지합전에, 유칼립투스 섬유를 15 분 동안 10 % 컨시스턴시의 펄프로 만들고, 30 % 컨시스턴시로 탈수시켰다. 펄프를 70 ℃에서 작동되는 몰 (Maule) 샤프트 분산기로 공급하였고, 전력을 2.6 ㎾·일/t으로 유입시켰다.

BCTMP 섬유를 4.6 % 컨시스턴시로 20 분 동안 펄프로 만들고, 펄프로 만든 후에 2.8 % 컨시스턴시로 희석하는 한편, 분산된 비결합 유칼립투스 섬유를 2 % 컨시스턴시로 희석하였다. 전체 층상 쉬이트 중량은 분산된 유칼립투스/BCTMP/분산된 유칼립투스 층 중에서 12.5 %/75 %/12.5 %였다. 중앙층을 기준으로 키멘 557 LX를 6 ㎏/t 펄프로 중앙층에 가하고, 외층을 기준으로 1.5 ㎏/t 펄프로 외층에 가하였다.

4층 헤드박스를 헤드박스의 2개의 중층 중에 BCTMP 지료를 사용하여 습윤 웹을 형성시키는데 사용하여 기재된 3층 제품용으로 단일 중층을 생성시켰다. 슬라이스로부터 약 75 ㎜ 들어간 난류 발생 삽입물 및 슬라이스 뒤로 약 150 ㎜ 연장된 층 분리기를 사용하였다. 그 내용이 본 명세서에 참고 문헌으로서 인용되는 1992년 7월 4일자로 파링톤, 제이알. (Farrington, Jr.) 등에 허여된 미국 특허 제5,129,988호 ("Extended Flexible Headbox Slice With Parallel Flexible Lip Extensions and Extended Internal Dividers")에 의해 교시된 바와 같이, 슬라이스의 뒤로 약 150 ㎜ 연장된 가요성 순부 연장 영역도 또한 사용하였다. 순 슬라이스 틈은 약 23 ㎜였고, 4개의 모든 헤드박스층 중의 물 흐름은 거의 동등하였다. 헤드박스로 공급되는 지료의 컨시스턴시는 약 0.09 중량%였다.

생성된 3층 쉬이트를 트윈 와이어, 흡입 지합 롤 상에서 지합시켰고, 지합 패브릭을 갖는 3층 쉬이트는 아스텐 (Asten) 866 패브릭이었다. 지합 패브릭 속도는 10.6 m/초였다. 이송 패브릭으로 이송되기 전에 지합 패브릭 아래로부터 진공흡입을 사용하여 새로 지합된 웹을 약 20 내지 27 % 컨시스턴시로 탈수시켰고, 이때 8.1 m/초로 이동시켰다 (30 % 급송). 이송 패브릭은 애플톤 (Appleton) 와이어 94M이었다. 약 150 내지 380 ㎜ 수은 진공을 끌어 당기는 진공 슈를 사용하여 웹을 이송 패브릭으로 이송시켰다.

웹을 공기 관통 건조 패브릭으로 이송시켰다 (린제이 와이어 T116-3). 공기 관통 건조 패브릭을 약 8.1 m/초의 속도로 이동시켰다. 웹을 약 200 ℃의 온도에서 작동하는 벌집 모양 공기 관통 건조기로 운반하고, 약 94 내지 98 % 컨시스턴시의 최종 건조 상태로 건조시켰다.

<실시예 3>

하기 사항을 제외하고는, 실시예 2에 기재된 방법을 사용하여 크레이핑되지 않은 공기 관통 건조 티슈를 제조하였다. 보다 구체적으로, 공기 관통 건조 패브릭과 접촉하고 있는 건조층이 분산된 비결합 세니브라 유칼립투스 섬유를 포함하고, 다른 층이 BCTMP 섬유를 포함하는 2층의 단일겹 티슈를 제조하였다. 키멘 557 LX를 BCTMP 층에 BCTMP 층을 기준으로 펄프 톤 당 10 ㎏으로 가하고, 유칼립투스 층에는 5 ㎏/t으로 가하였다. 또한, 베로셀 (Berocell) 596 탈결합제를 유칼립투스 층에 (키멘 전에) 유칼립투스 층을 기준으로 5 ㎏/t의 속도로 가하였다.

4층 헤드박스를 사용하여 습윤 웹을 지합 (여기서, 3개의 외부의 BCTMP 지료는 패브릭층을 지합하고, 내부의 유칼립투스는 헤드박스의 패브릭층을 지합함)하여 기재된 2층 생성물을 제조하였다. 지합 패브릭 속도는 11.9 m/초였다. 이송 패브릭의 속도는 9.1 m/초였다. 공기 관통 건조 패브릭을 약 9.1 m/초의 속도로 이동시켰다. 웹을 약 180 ℃의 온도에서 작동하는 벌집 모양 공기 관통 건조기로 운반하였다.

실시예 1 내지 3으로부터의 시료 및 시판중인 생성물의 시료를 분산성 및 습윤 파열 강도에 대해 시험하였다. 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

시료	분산도	습윤 파열 강도
실시예 1	65	122
실시예 2	82	112
실시예 3	34	175
하기스 베이비 (HUGGIES Baby) 와이프 1K03558 (Tub Code, 터브 코드)	0
하기스 베이비 와이프 ML6151021 (터브 코드)	-	443
스카트 모이스트 코트넬 (Scott Moist COTTONELLE) 5 159 1M4 (터브 코드)	-
스카트 모이스트 코트넬 5 272 1M4 (터브 코드)	-	444
스카트 퀼티드 (Quilted) 베이비 후레쉬 (Fresh) 504437 (터브 코드)	0
스카트 퀼티드 베이비 후레쉬 5353228 (터브 코드)	-	435
바운티 (BOUNTY) 종이 수건	0	357
하이 드라이 (HI-DRI) 종이 수건	0	128

결과는 본 발명의 습윤 와이프만이 적절한 습윤 파열 강도 및 분산성을 함께 가짐을 나타냈다.

예시의 목적으로 나타낸 상기 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며, 하기 청구의 범위 및 그에 동등한 모든 것에 의해 규정된다.

Claims

습윤 증강제를 함유하며 사용시에 습윤 와이프의 통합성을 유지하는데 충분한 엠보싱에 의해 그의 단부를 따라 기계적으로 함께 부착된, 2장 이상의 크레이핑되지 않은 제지 섬유의 공기 관통 건조 티슈 쉬이트로 이루어지고, 약 1 내지 약 30 인치²(6.4516 내지 193.548 ㎝²)의 하나 이상의 중심부의 엠보싱되지 않은 영역을 갖고, 섬유 건량을 기준으로 약 200 중량% 이상의 수분 함량을 갖고, 중심부의 엠보싱되지 않은 영역에서 약 100 g 이상의 습윤 파열 강도를 가지며, 약 10 내지 100 %의 분산도를 갖는 수분산성 습윤 와이프.
제1항에 있어서, 2장의 크레이핑되지 않은 공기 관통 건조 쉬이트로 구성되는 습윤 와이프.
제1항에 있어서, 3장의 크레이핑되지 않은 공기 관통 건조 쉬이트로 구성되는 습윤 와이프.
제1항에 있어서, 엠보싱 영역이 근접하게 위치된 도트 엠보싱 패턴인 습윤 와이프.
제1항에 있어서, 엠보싱 영역이 엠보싱되지 않은 2개의 넓은 영역을 실질적으로 둘러싸고 있는 습윤 와이프.
제5항에 있어서, 엠보싱되지 않은 2개의 넓은 영역이 각각 약 5 내지 약 15 인치²(32.258 내지 96.774 ㎝²)의 면적을 갖는 습윤 와이프.
제5항에 있어서, 엠보싱되지 않은 2개의 넓은 영역이 각각 약 10 인치²(64.516 ㎝²)의 면적을 갖는 습윤 와이프.
제1항에 있어서, 엠보싱되지 않은 영역이 약 100 내지 약 200 g의 습윤 파열 강도를 갖는 습윤 와이프.
제1항에 있어서, 약 20 내지 약 100 %의 분산도를 갖는 습윤 와이프.
제1항에 있어서, 약 40 내지 약 100 %의 분산도를 갖는 습윤 와이프.