KR100909010B1

KR100909010B1 - 개선된 다층 티슈 제품

Info

Publication number: KR100909010B1
Application number: KR1020037006461A
Authority: KR
Inventors: 마가렛 엠. 워드; 게리 샨클린; 신티아 더블류. 헨더슨; 미카엘 페인
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2000-11-14
Filing date: 2001-11-12
Publication date: 2009-07-22
Also published as: AU3968802A; AU2002239688B2; WO2002040774A2; MXPA03003770A; KR20030064784A; US7497923B2; US7862686B2; KR100965955B1; US20090162611A1; US7699959B2; CA2426130A1; US20100147473A1; KR20080075929A; WO2002040774A3; US20050022955A1; EP1358388A2

Abstract

향상된 촉감 및 탄성을 가진 다층 티슈 제품으로서의 티슈가 제공된다. 개선된 티슈는 두껍고 감소된 밀도의 중간층을 가질 수 있다. 티슈는 그의 사용 동안에 방출되는 화학 약품을 위한 방출장치로서 작용될 수도 있다. 향상된 탄성 및 높은 외부 벌크성과 함께 소비자에게 개선된 촉각적 느낌을 주는 티슈가 개시되어 있다. 하나의 실시태양에서, 3개 이상의 층을 가진 다층 구조가 바람직하다. 증가된 두께 및 더욱 큰 벌크성을 가진 중간층이 포함되고 사용된다. 일반적으로, 티슈의 외부 층들은 매끄럽고 소비자에게 좋은 느낌을 준다.

Description

개선된 다층 티슈 제품{ENHANCED MULTI-PLY TISSUE PRODUCTS}

몇가지 중요한 성질을 제공하기 위하여, 종이 타월, 공업용 와이퍼(wiper), 유아용 와이퍼, 티슈, 주방용 와이퍼 등과 같은 흡수성 제품이 고안되었다. 예를들어, 제품은 양호한 벌크(bulk) 특징 및 부드러운 감촉을 가져야 한다. 제품은 체액을 비롯한 유체에 대해 고흡수성이어야 한다. 많은 경우에, 제품은 습윤된 후에도 양호한 강도를 가져야 한다. 일부 제품은 높은 인열 저항성을 필요로 한다. 이러한 제품의 구조 또는 제조 공정에서의 작은 변화라도 사용자의 궁극적인 감각에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 지금까지 다층 티슈 제품의 물리적 특징을 개선하고 증가시키기 위한 시도가 행해져 왔다.

단층 제품(single ply product)과 달리 다층 제품(multi-ply product)을 제공하는 한가지 장점은, 상이한 층들이 전체 제품에 상이한 성질들을 제공할 수 있다는 것이다. 예를들어, 기저귀와 같은 일회용 흡수성 물품은, 기저귀에서의 라이너와 같은 투과성 제1 층, 흡수성 코어와 같은 흡수성 중간층, 및 커버 또는 배면시트와 같은 불투과성 외층을 가질 수 있다. 기저귀 제품과는 달리, 티슈 제품은 통상적으로 2 또는 3층의 투과성 물질층으로 이루어졌다. 오늘날 시장에서 가장 인기있는 일부 티슈 제품은 유연성 및 두께 증가를 위해 여러 개의 층을 포함하고 있다. 예를들어, 미국에서 현재 시판되고 있는 일부 고급 티슈들은 3개의 층을 갖 고 있으며, 일반적으로 이들은 모두 구조적으로 균등하고 동일한 투과성을 갖는다. 다시말해서, 많은 티슈에서, 필수적으로 동일한 여러 개의 층들이 제공되고 함께 결합되어 하나의 다층 티슈를 형성한다. 전형적으로, 선행 기술에서의 티슈는 구조적으로 유사한 층을 갖고 있다. 그러나, 일부 티슈 제품은 불균일한(상이한) 층들을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 티슈 산업에서 여러가지 목적, 예컨대 유연성의 감소 없이 강도의 향상을 달성하기 위해 불균일한 층들이 사용된다. 일부 경우에, 불균일 층들은 티슈의 중심에 잠재적으로 거칠거나 자극적인 물질을 묻거나 분리시키는 메카니즘을 제공할 수 있으며, 이에 의해 티슈의 표면에서 사용자에 대한 자극을 예방할 수 있다. 예를들어 미국 특허 4,738,847호(Rothe 등) 참조. 일부 경우에, 미국 특허 5,437,908호 (Demura 등)에 제공된 바와 같이, 티슈의 중심에 흡수성 코어를 제공하기 위하여 다층 구조가 사용되었다.

하나 이상의 공지된 개시내용은, 2개의 상이한 종이 웹으로부터 티슈 제품 또는 라미네이트를 형성하는 것에 관한 것이다. 미국 특허 4,100,017호(플라우트2세 (Flautt,Jr)) 참조. 플라우트의 특허는 통상적인 종이의 웹과 통합된 저 밀도, 고 벌크 가공 종이의 웹을 기재하고 있다. 플라우트의 특허에 기재된 변형은 적층 위생 티슈를 형성하기 위해 상이한 크레이프 특징을 가진 2개의 종이 웹을 사용하는 것을 포함한다. 이러한 구조는 종이 타월과 같은 최종 제품을 위해 유용할 수 있다.

최근의 몇몇 미국 특허들은, 층이 비교적 고 밀도의 연속 망상을 통해 분산되어진 비교적 저 밀도 영역을 포함하는 다층 티슈를 개시하고 있다. 미국 특허 5,830,558호, 5,906,711호, 및 5,919,556호 참조 (발명자인 스티븐 리 반홀쯔를 대신하여 특허권 취득됨). 이러한 불균일 티슈의 목표는 흡수성 증가이다. 반홀쯔는 중심 또는 중간층이 더욱 조밀하고 얇은 층을 포함하는 3개 층 티슈 구조를 개시하고 있다. 예를들어 각각의 특허의 도 2A 및 2B 참조. 중심 층은 외부 층보다 더 얇고, 일반적으로 외부 층보다 더욱 촘촘하고 더욱 조밀하다. 미국 특허 5,906,711호 (컬럼 9, 28-36행) 참조.

얇고 촘촘하고 조밀한 중간층을 가진 티슈의 한가지 문제점은, 소비자가 원하는 정도의 뛰어난 유연성이 부족한 경향이 있다는 것이다. 또한, 얇고 조밀한 중간층을 가진 티슈의 벌크성 및 탄성은 바람직한 정도보다 적다. 얇고 조밀한 중간층은 이러한 종류의 티슈에서 소비자가 선호하는 유연하고 벌크성이고 탄력있는 감촉을 제공하지 못한다.

산업에서 요구되는 것은, 증가된 탄성 및 향상된 촉감(substance)을 갖는, 내구성있고 유연한 다층 종이 제품 또는 티슈이다. 또한, 더욱 두꺼운 중간층 및 덜 조밀한 (즉, 더욱 벌크성있는) 중간층을 가진 티슈가 바람직하다. 더욱이, 제품의 기능적 성능을 개선시키기 위해, 예를들어 사용시 찢어지거나 가늘게 찢기거나 부서지지 않도록 조직의 중간층이 구조적 또는 화학적으로 개선되어진 여러 개의 층을 가진 제품을 제공하는 것이 매우 바람직하다. 유연하면서도 강한 티슈가 종래의 티슈에 비해 실질적인 개선이 될 것이다. 더욱 벌크성이고, 덜 조밀하고 더욱 두꺼운 중간층은 티슈의 전체적 느낌에 장점을 제공한다. 또한, 티슈 내에 물질을 저장하고 이후에 물질을 방출할 수 있는 방법을 찾아내는 것이 요망된다.

발명의 요약

본 발명의 하나의 실시태양에서, 뛰어난 촉감 성질 및 큰 벌크 특징을 가진 티슈가 제공된다. 놀랍게도, 다층 티슈 내의 개개의 층에 기계적 또는 화학적 변형을 가하면, 사용자에게 큰 벌크성 및 촉감 효과를 나타내는 개선된 티슈가 얻어질 수 있음을 알아내었다. 낮은 밀도 및 큰 벌크성을 가진 두꺼운 중간층을 갖는 티슈가 개시되어 있다.

화학적으로 개선된 3개의 층을 가진 티슈의 제조 방법이 본 발명의 다른 실시태양이다. 적어도 하나의 실시태양은, 하나의 층이 하나 이상의 다른 층과는 구조적으로 상이한 다수의 층을 포함하는 다층 티슈를 포함한다. 많은 경우에, 이하 더욱 설명되는 바와 같이 통상적인 티슈 제조 기술을 사용하여 티슈가 제조될 수 있다.

하나의 실시태양에서, 본 발명은 투과성 제1 외층, 상기 제1 외층에 인접하여 위치한 중간층 및 상기 중간층에 인접하여 놓여진 제2 외층을 가진 샌드위치형 구조를 포함하는, 3개의 층을 가진 티슈를 포함한다. 티슈에서, 중간층은 외층들에 비해 더욱 두껍다. 또한, 일부 실시태양에서, 중간층은 복합 조직 구조체에서 향상된 촉감을 제공한다. 따라서, 티슈는 더욱 벌크성이고 유연하거나 향기로울 수 있거나, 또는 이후 단계에서 티슈를 어떻게 처리하는지에 따라 사용자에게 다른 화학적 장점을 부여할 수도 있다. 또한, 티슈는 일부 실시태양에서 덜 조밀하거나 더욱 폭신하거나 더욱 벌크성인 중간층을 갖는다.

다른 실시태양에서, 티슈는 더욱 두꺼운 중간층과 연관된 화학적 변형을 포 함할 수도 있다. 하나의 실시태양에서, 제2의 섬유, 코폼(Coform) 또는 곱슬곱슬한 섬유를 포함하는 더욱 두꺼운 중간층이 제공될 수도 있다. 다른 실시태양에서, 중간층은 활성탄 또는 발포체를 함유한다. 티슈의 벌크성을 증가시키고 밀도를 감소시키며, 흡수성 증가를 촉진시키기 위해, 다수의 상이한 재료들이 중간층에 제공될 수도 있으며, 그 결과 더욱 실질적이고 탄성을 가진 티슈 제품이 얻어진다. 하나의 실시태양에서, 중간층의 티슈는 발포체를 포함한다. 다른 실시태양에서, 티슈는 화학적 변형을 포함할 수도 있고, 더욱이 하나 이상의 층 위에 분무, 프린팅, 엠보싱 가공, 침지 등에 의해 화학적 변형이 가해진다. 하나의 실시태양에서, 기본 시트 제조 동안에 습윤 말단 첨가, 또는 크레이프화 첨가제, 또는 펠트상의 웹 분무에 의해 하나 이상의 층에 화학적 변형이 제공된다.

본 발명의 하나의 실시태양에서, 3개의 층을 가진 티슈가 개시되고 특허 청구된다. 이 경우에, 3층 티슈는 투과성 제1 외층, 중간층 및 제2 외층을 갖고, 상기 제2 외층은 중간층에 인접하여 위치하며 중간층은 제1 외층과 제2 외층 사이에 위치한다. 3층 "샌드위치구조"가 형성되고, 소비자에게 더욱 실질적인 영향을 미치는 다수의 방식으로 중간층이 변형될 수도 있다. 제1 외층, 중간층 및 제2 외층이 결합되어, 향상된 유연성 또는 두께를 가진 티슈가 형성된다. 또한, 티슈는 화학적으로 개선된 하나 이상의 층을 갖는다. 예를들어, 이러한 개선을 위한 한 방법은 활성탄을 적용하는 것이고, 다른 방법은 발포체를 적용하는 것과 연관된다.

하나의 실시태양에서, 하나 이상의 층이 티슈 개질제로 처리된 티슈를 나타낸다. 티슈 개질제란, 예를들어 발포체 또는 활성탄 처리, 또는 화학약품 보유 능 력을 비롯한 상기 기재된 여러 방법 또는 절차 중의 한 방법으로 티슈를 화학적 또는 기계적 처리하는 것을 의미한다. 화학적 개선이란 화학 조성물을 사용하여 티슈를 화학적으로 처리하는 것을 말한다. 이러한 각각의 개질제는 티슈에 특유한 성질을 제공할 수 있다. 일부 경우에, 티슈는 세균 및 바이러스를 사멸시키거나 재생을 느리게하는 항균제 또는 항바이러스제를 추가로 포함하고, 이에 의해 티슈 사용자의 위생을 촉진한다.

본 발명의 티슈는, 티슈 구조체의 외향 표면을 포함하지 않는 층들이 비교적 매끄러운 외층에 비해 비교적 거친 재료로 이루어질 수도 있는, 3개 이상의 층을 가진 다층 티슈를 제공할 수 있다. 일부 실시태양에서, 티슈는 더욱 두꺼운 티슈를 제공하기 위해 여러 방식으로 기계적으로 변형되거나 크레이프되지 않은 중간층을 갖는다.

일부 경우에, 화학 담체로서 작용하는 티슈의 층이 제공될 수도 있으며, 이는 화학 물질을 사용자에게 전달할 수도 있다. 화학 담체는 층에 의해 보유되고, 이어서 사용 동안에 티슈로부터 사용자에게 방출될 수 있다. 본 발명의 하나의 측면에서, 촉감(tactile impression of substance) 및 탄성을 사용자에게 제공하기 위하여, 매끄러운 외부 표면을 갖고 벌크성인 중간층을 가진 유연한 다층 티슈가 사용자에게 제공된다. 본 발명의 일부 실시태양은 개선된 유체 흡수성 및 유체 보유 성질을 사용자에게 제공할 것이다.

당업자에게 밝혀진 최선의 양태를 포함하여, 본 발명의 충분하고 가능한 개 시내용을 나머지 상세한 설명에 나타낸다. 하기 도면들은 본 발명의 장점을 예증한다.

도 1은, 함께 결합된 2개의 상이한 종이 웹을 가진 전형적인 선행기술의 티슈 형태를 나타낸 도면이다.

도 2는, 티슈의 외부 면 위에 매끄러운 티슈 층을 갖고 티슈의 내부에 더욱 두껍고 벌크성인 층을 가진 3층 티슈 구조를 포함한, 본 발명의 바람직한 실시태양을 나타낸다.

도 3은, 티슈의 선택된 부위에 화학 물질을 적용한 것을 보여주는 여러 변형을 나타낸다.

미용 티슈 복합 구조체에 제3 층을 첨가하면 유연성을 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 출원의 하나의 발명에서, 다층 티슈 제품의 촉감 및 탄성을 증진시키는 변형된 층을 가진 복합 구조체가 제공된다. 낮은 밀도 및 높은 벌크성을 가진 더욱 두꺼운 중간층이 바람직하다.

도 1에 나타낸 선행 기술에서 알 수 있는 바와 같이, 위생 티슈 제품을 제조하는 공지된 방법은 2개의 상이한 종이 웹으로부터 형성된 라미네이트를 제공하는 것을 포함한다. 저 밀도, 고벌크 가공 종이의 웹을 통상적인 종이의 웹과 결합시킬 때, 흡수성, 유연성, 가요성 및 벌크 특성을 가진 제품이 달성될 수 있다. 선행 기술에서, 적층된 위생 티슈를 형성하기 위하여 서로 다른 크레이프화 특징을 가진 2개의 상이한 종이 웹을 제공하는 것이 알려져 있다. 도 1에서, 고부피 가공 종이(12) 및 통상적인 종이(13)를 포함하는 다층 티슈 제품(10)이 알려져 있다. 2개의 층 사이에 빈 공간(11)이 존재하도록, 2개의 층들을 결합하여 다층 티슈를 형성한다. 빈 공간은 티슈에 더욱 큰 벌크성을 제공한다.

도 2는 본 발명의 하나의 실시태양을 나타낸다. 이 도면에서, 촉감 및 탄성을 제공하는 매끄러운 외부 표면을 가진 유연한 다층 티슈가 나타나 있다. 더욱 두꺼운 중간층이 제공되며, 이때 이러한 특정한 실시태양의 중간층에는 벌크 및 두께 증가를 위해 주름잡히거나 이랑진 패턴이 제공된다. 중간층은 증가된 벌크 및 두께를 제공한다. 바람직한 실시태양에서 3개 이상의 층을 포함하는 다층 구조로부터 매끄러움과 촉감의 조합이 얻어진다. 외부 표면은 전형적으로 습식 압착 티슈 제조 방법(이하 설명됨)에 의해 제조되는 것과 같은 매끄럽고 유연한 티슈이다.

도 2에서, 개선된 다층 티슈(15)를 나타낸다. 개선된 다층 티슈는 제1 외층(16) 및 제2 외층(18)을 포함한다. 직조된 두꺼운 중간 티슈 층(17)이 외층들(16 및 18) (매끄러운 티슈층)사이에 끼어있다. 중간층(17)은 외층에 비해 덜 조밀하고 더욱 두꺼운 층을 제공한다. 하나의 실시태양에서, 중간층은 외층의 어느 하나에 비해 두께 또는 캘리퍼가 1.3배 이상 더욱 크다.

본 발명의 목적을 위하여, 캘리퍼는 일반적으로 단일 시트의 두께이지만, 10개 시트 적층물의 두께를 측정한 다음 10개 시트 두께를 10으로 나눈 값으로서 측정되고, 이때 적층물에서의 각각의 시트는 측면을 동일하게 맞추어 놓여진다. 캘리퍼는 통상 마이크론으로 표현된다. 캘리퍼는 티슈 제조 분야의 업자에게 보통 사용되는 TAPPI 시험 방법 T402 "종이, 판자, 펄프 핸드시트 및 관련 제품의 표준 조절 및 시험 대기"에 따라 측정된다. 추가로, 적층된 시트의 캘리퍼를 측정하기 위하여 T411 om-89 "종이, 종이판자 및 합판의 두께(캘리퍼)" 주 3을 사용한다. 또한, T411 om-89 시험을 수행하기 위하여 사용되는 마이크로미터는 2.221 인치 (56.42 밀리미터)의 앤빌 직경 및 132 그램/in² (2.00 킬로파스칼)의 앤빌 압력을 가진 벌크 마이크로미터 (미국 오레곤주 뉴버그의 엠베코(Emveco) 모델 200-A)이다. 캘리퍼가 측정된 후에, 시트의 평균 기본 중량을 결정하기 위하여 적층물에서의 동일한 10개 시트를 사용한다.

본 발명의 티슈 제품의 벌크성은 캘리퍼(마이크론으로 표현)를 g/m²으로 표현되는 기본 중량으로 나눈 몫으로서 계산된다. 얻어지는 벌크성은 그램당 cm³으로 표현된다.

기하 평균 인장 강도(GMT)는 기계 방향 인장 강도와 횡-기계 방향 인장 강도의 곱의 제곱 루트이다. 인스트론 인장 시험기에서 3인치 조(jaw)너비, 4인치 조 경간 및 10인치/분의 크로스헤드 속도를 사용하여 인장 강도를 측정한다. 예를들어, 미국 특허 5,935,383호 (발명의 명칭 "개선된 습윤 강도 종이의 제조 방법")에서, 50% 상대 습도 및 72℉의 조건하에 24시간 이상 동안 1 in/분의 크로스헤드 속도로 인장 시험을 시행하면서 측정치를 취한다. 기계 방향(MD) 및 횡 기계 방향(CD) 인장 곡선의 최대 부하 값으로부터 GMT를 계산할 수 있다. 이 값은 시트(티슈의 시트)를 4시간 이상의 기간 동안 시험 조건에 평형상태로 놓아둔 후에 23.0±1.0℃ 및 50.0±2.0% 상대 습도의 실험실 조건하에 얻어진다.

도 2에 나타낸 티슈에서, 중간층은 가요성이고, 조직이 짜여있고, 외층에 비해 더욱 벌크성이고, 탄성이고, 매끄럽기 보다는 조직이 짜여질 수 있다. 하나의 실시태양에서 최종 티슈는 표면 매끄러움을 가지면서도 가요성의 주름잡힌 구조를 갖는다. 이러한 유형의 티슈는 피부 위에서 "미끄러지듯 움직이는" 능력을 가지면서, 동시에 고도의 촉감 및 탄성을 제공한다. 이러한 유형의 티슈는 일반적으로 선행 기술의 티슈에 비해 더 양호한 유체 흡수성 및 유체 보유성을 갖는다.

하나의 실시태양에서, 조직이 짜여진 티슈는 도 2에 나타낸 것과 같이 주름지거나 이랑진 구조에 의해 생성되는 고도의 외부 벌크성을 가진 중간층을 포함한다. 이러한 방식으로, 티슈는 고도의 벌크성 및 고도의 가요성을 나타낼 수 있다. 즉, 티슈는 벌크성이지만 딱딱하지 않다. 조직이 짜여진 티슈가 2개의 매끄러운 티슈 층 사이에 끼어있기 때문에, 조직이 짜여진 티슈의 표면 감촉이 티슈의 전체 성능에 결정적인 영향을 미치지 않는다.

개질된 습식 압착 티슈(또한 MWP라 공지됨)는, 공기 압축기로 탈수를 수행하고 펠트가 아닌 직물과 함께 티슈를 양키(Yankee)에 압축하는 것 이외에는, 습식 압착 티슈와 유사하다. MWP 공정은 당업자에게 공지되어 있으며, 미국 특허 6,083,346호, 6,096,169호 및 6,080,279호가 참고문헌으로 인용된다. MWP 유형 티슈가 본 발명의 용도에서 사용될 수 있다. 웹을 직물과 함께 양키 위에 가압하여, 티슈가 직물 모서리에서만 양키와 접촉되도록 한다. 이러한 방식으로 3차원 구조가 보존된다. 일반적으로, MWP 티슈는 습식 압착된 티슈보다 벌크성이 더 크다.

비크레이프화 통기 건조 공정으로부터 제조된 종이 제품은 전형적으로 비교 적 높은 수준의 흡수 능력, 유연성 및 캘리퍼를 갖게 된다. 또한, 공정이 고가의 크레이프화 단계를 사용하지 않기 때문에, 이 공정에 따라 제조된 티슈는 일반적으로 유사한 조성 및 기본 중량의 크레이프화 티슈에 비해 제조가 더욱 경제적이다.

통상적인 펠트 습식 압착 티슈 제조 공정에서, 습식 티슈 웹이 펠트 위에서 양키 건조기로 전달된다. 펠트와 티슈 웹을 양키 건조기 위에서 압축하여 티슈 웹을 탈수시키고 이것을 양키 건조기에 부착시킨다. 양키 건조기는 건조 공정을 완결하고, 닥터 블레이드(doctor blade) 또는 기타 적절한 장치를 사용하여 양키 표면으로부터 티슈를 크레이프화한다. 예를들어, 미국 특허 3,953,638호, 5,324,575호, 5,656,134호, 5,685,954호, 및 5,690,788호 참조 (각각 그 전체내용이 여기에서 참고문헌으로 인용됨).

본 발명에서 사용될 수 있는 캔 건조를 사용하여 비압축된 시트를 제조하는 방법이 미국 특허 5,336,373호 (Scattolino 등)에 기재되어 있으며, 여기에서 참고문헌으로 인용된다.

조직이 짜인 적절한 티슈 기본시트는 또한 엠보싱 가공, 미세엠보싱 가공 및 미세변형된 기본 시트를 포함할 수 있다. 티슈를 엠보싱 가공하기 위한 여러 기술이 미국 특허 5,409,572호 (Kershaw 등) 및 미국 특허 5,693,406호 (Wegele 등)에 제공되어 있으며, 이들은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용된다. 추가의 선행기술 티슈 구조는 하기 미국 특허들: 미국 특허 5,556,509호, 5,709,775호, 5,776,312호, 5,837,103호, 5,871,887호, 4,637,859호, 4,529,840호, 5,814,190호, 5,846,379호, 5,685,954호, 5,690,788호, 5,885,415호 및 5,885,417호에 기재된 티 슈를 포함한다. 이 특허들의 명세서 및 청구범위는 여기에서 참고문헌으로 인용된다.

비크레이프화 통기 건조 웹의 형성 방법은 미국 특허 5,779,860호 (Hollenberg 등) 및 5,048,589호 (Cook 등)에 기재되어 있으며, 상기 특허 양쪽 모두는 본 발명의 양수인에게 양도되고 여기에서 참고문헌으로 인용된다. 이러한 방법에서, 쿡(Cook)의 특허의 도면에 나타낸 바와 같이, 통기 건조가 사용된다. 쿡의 특허에 설명되고 나타낸 바와 같이, (1) 셀룰로스 섬유, 물 및 화학 이형제의 재료를 형성하고, (2) 이동식 다공 벨트 상에 상기 재료를 퇴적시켜, 이동식 다공 벨트의 윗면에 섬유 웹을 형성하고, (3) 섬유 웹을 비압축 건조시켜 섬유 웹으로부터 물을 제거하고, (4) 이동식 다공 벨트로부터 건조 섬유 웹을 제거함으로써 웹을 제조한다. 쿡의 특허에 기재된 방법은 크레이프화를 포함하지 않고, 비크레이프화 통기 건조 공정이라 불리운다.

일반적으로, 제품의 바람직한 기본 중량은 층 당 약 5 내지 약 10 파운드/2880ft²의 범위이고, 구조에 대해 약 15 내지 약 30파운드/2880ft²의 최종 기본 중량을 생성한다. 일부 실시태양에서, 피부 건강을 촉진하기 위해 사용동안 피부에 전달되는 조성물로 복합 구조체를 추가로 처리할 수도 있다.

본 특허출원에 나타낸 종이 구조에는 몇가지 장점이 존재한다. 예를들어, 본 출원의 발명에 나타낸 것과 같이 불균일 층들을 가진 티슈 제품은 유연성을 감소시키지 않으면서 티슈의 강도를 향상시킨다. 또한, 사용자에게 장점을 제공하기 위하여, 자극 물질로서 인지될 수도 있는 잠재적으로 거칠거나 자극적인 물질을 티슈의 중심에 감추거나 묻을 수 있다.

본 발명에서 바이러스살멸제가 사용될 수 있고, 이러한 약제 및 그의 적용 예는 하기 미국 특허들 (본 출원에서 참고문헌으로 인용됨)의 하나 이상에 제공된다: 미국 특허 4,355,021호(Mahl 등), 미국 특허 4,764,418호 (Kuenn 등), 미국 특허 4,828,912호 (Hossain 등), 미국 특허 4,975,217호 (Brown-Skrobot 등) 및 미국 특허 4,738,847호 (Rothe 등).

따라서, "UCTAD"란 비크레이프화 통기 건조 티슈를 가리킨다. 티슈는 양키 건조기와의 접촉에 의해서 보다는 웹을 통해 열풍을 불어넣음으로써 건조된다. 크레이프화에 의해서 보다는 러시(rush) 전달에 의해 티슈가 연신된다. 이것은 대부분의 경우에 통상적인 습식 압착(CWP) 공정에 비해 더욱 벌크성인 티슈를 생성한다. UCTAD 공정을 설명하는 2개의 참고문헌은 EP 0 677 612A2 (Wendt 등) 및 EP 0 631 014B1 (Farrington,Jr. 등)을 포함하며, 이들은 여기에서 참고문헌으로 인용된다.

많은 경우에, 촉감을 증가시키기 위한 시도에서 티슈의 기본 중량을 증가시킬 수 있다. 그러나, 웹의 기본 중량을 증가시키는 것은 때때로 티슈의 강성이 증가되는 손해를 끼치면서도 촉감은 아주 적게 개선될 수도 있다.

조직이 짜인 티슈 웹, 특히 UCTAD에 의해 제조되는 웹에서 MWP는 상당한 촉감과 탄성을 가진 티슈를 생성한다. 어떤 경우에, 이러한 웹의 구조는 다수의 돔-형태 구조에 의해 한정되는 경향이 있다. 일부 실시태양에서, 구조는 증가된 캘리 퍼 또는 두께 및 더욱 큰 벌크성을 가진 주름잡히거나 이랑진 중간층이다. 이러한 구조는 전체 티슈에 대해 낮은 강성과 함께 큰 외부 벌크성을 제공한다. 강성의 감소 또는 저하는 티슈에서 상당한 장점이 된다. 본 발명에서, 상기 기재된 조직이 짜인 기본 시트의 층을 매끄럽고 유연한 기본 시트의 2개 층 사이에 위치시킴으로써, 매끄러운 표면과 촉감 및 탄성을 가진 티슈 샌드위치구조가 생성될 수 있다. 이러한 티슈는 선행 기술의 티슈에 비해 상당히 진보된 것이다.

일반적으로, 중간층 및 표면 개선을 달성하는 2개 이상의 수단이 존재한다. 한가지 수단은 티슈의 구조적 변형이고, 다른 수단은 화학적 수단이다. 본 발명의 하나의 실시태양은 투과성 제1 외층, 흡수성 중간층 및 투과성 제2 외층을 나타낸다. 즉, 근본적으로 동일한 구조를 갖지만 1개 대신 2개의 투과성 층을 갖는 티슈 제품이 제조될 수 있다.

클리넥스(Kleenex)^(R) 콜드케어(ColdCare)^(R) 제품 라인과 같은 향상된 유연성을 가진 유통되고 있는 티슈 제품은 일반적으로 서로 구조가 동일한 여러개의 층을 갖고 있다 (콜드케어^(R) 및 클리넥스(Kleenex)^(R)는 킴벌리-클락 코포레이션(Kimberly-Clark Corporation)의 등록 상표이다). 일반적인 선행기술은 2개의 외층을 국소적으로 처리하는 방법을 포함한다. 일부 경우에, 제2의 섬유로 이루어질 수도 있는 더욱 두꺼운 중간층을 생성함으로써, 더욱 유연하고 두꺼운 티슈가 얻어질 수 있다. 제2의 섬유는 비교적 저렴하기 때문에 중간층을 위해 유리하다. 미국 특허 5,350,624호는 제2의 섬유 및 이들이 어떻게 사용될 수 있는지에 대해 설명하고 있으며, 이 특허는 본 명세서에서 참고문헌으로 인용된다. 또한, 중간층은 사용자의 피부와 접촉하지 않기 때문에, 이러한 다층 구조가 사용될 때, 저렴한 재료라도 불리하지 않다. 많은 경우에, 부분적으로 또는 전체적으로 발포체로 이루어진 층을 생성함으로써, 더욱 유연하고 두꺼운 티슈가 얻어질 수 있다. 이러한 실시태양에서의 바람직한 발포체는 시트 형태로 제공될 수 있는 고분자 발포체이다. 시트 또는 시트들은 약 0.01 내지 약 1cm 두께일 수 있다. 흡수성 향상을 위하여 시트에 구멍을 뚫을 수 있거나 잘라낼 수 있다.

미국 특허 5,795,921호(Dyer 등)에 기재된 것과 같이, 높은 내부상 에멀젼("HIPE")를 사용하여 적절한 흡수성 발포체를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 실행에서 가교된 폴리우레탄 발포체가 사용될 수도 있다.

추가로, 활성탄이 티슈의 하나 이상의 층에서 사용될 수 있다. 특히, 활성탄을 중간층에 유리하게 적용할 수 있다. 활성탄 또는 활성 목탄은 칼곤(Calgon) CPG^(R), PCB^(R), 유형 SLG^(R), 유형 CAL^(R) 및 유형 OL^(R)과 같은 상표명으로 시판원료로부터 얻어질 수 있으며, 상기 제품들은 모두 칼곤 카본 코포레이션(Calgon Carbon Corporation)으로부터 입수가능하다.

일부 경우에, 티슈에서의 전체 촉감 및 흡수성을 증가시키기 위하여 중간층으로서 코폼(Coform)을 사용할 수 있다. "코폼"이란 일반적으로 하기 기재된 바와 같이 제조되는 웹 층들을 가리킨다. 동시형성된 웹 층이 사용될 때, 참고문헌으로 인용된 미국 특허 4,100,324호(Anderson 등)에 개시되어 있는 동시형성 기술(coforming technique)이 사용될 수 있다.

용융취입된 열가소성물질과 목재 펄프 또는 스테이플 섬유와 같은 기타 섬유들의 혼합물을 기체 흐름 중에서 결합시킴으로써 동시형성된 부직 웹이 형성된다. 코폼의 제조 기술에서, 열가소성물질과 기타 섬유들을 결합시킨 다음, 랜덤하게 분산된 섬유들의 밀착된 웹을 형성하기 위하여 성형 와이어 위에 결합된 섬유들을 모은다. 전형적인 동시형성된 부직 웹은 약 65중량%의 셀룰로스 섬유 및 약 35중량%의 열가소성 섬유를 포함할 수 있지만, 동시형성된 웹에서의 여러 바람직한 성질을 달성하기 위하여 이 비율이 변할 수도 있다. 본 발명의 라미네이트가 형성될 때, 라미네이트는 약 50중량%의 합성 섬유 및 약 50중량%의 셀룰로스 섬유를 포함할 수 있고 다른 비율이 또한 적절할 수도 있다.

코폼을 사용하여 형성된 티슈의 기본 시트는 높은 일체성 및 흡수성을 갖는다. 직물 스테이플 섬유를 사용하는 이러한 유형의 제품 및 방법을 설명하고 있는 다른 참고문헌은, 메이트너(Meitner) 등에게 특허부여된 미국 특허 4,426,417호 (참고문헌으로 인용됨)에 나타나 있다. 캘린더가공은 연속적으로 배열된 웹 프레스 롤을 가압하기 위해 통상적으로 사용되는 실행법이다. 용어 "캘린더가공"이란 웹의 캘리퍼 또는 두께를 감소시키고 표면 효과를 부여하기 위해 직물, 부직웹, 티슈, 종이 등을 제조하는 방법을 가리킨다. 이러한 표면 효과는 광택 또는 유연성의 증가일 수도 있다. 일반적으로, 캘린더가공의 방법은 때때로 가열되어진 2개 이상의 무거운 롤러를 통해 웹을 통과시키는 것을 포함한다.

당업자라면 알 수 있듯이, 티슈를 엠보싱 가공하거나 캘린더링 가공하기 위 해 다수의 통상적인 방법 또는 기술이 존재한다. 예를들어, EP 0 566 755A1 및 EP 0 739 708A2 (참고문헌으로 인용됨)는 일반적인 엠보싱 가공 기술을 설명하고 있으며, 또한 더욱 양호한 패턴 한정 및 더 높은 벌크성을 달성하기 위해 오목한 엠보싱 부분의 벽 각을 설명하고 있다. 또한, EP 0 688 152B1 (참고문헌으로 인용됨)는 통상적인 미세엠보싱 가공 기술을 설명하고 있다. 미국 특허 5,904,812호 (참고문헌으로 인용됨) (Salman 등)는 연속적인 캘린더가공 및 엠보싱 가공에 의해 웹을 처리하는 기술을 설명하고 있다.

중간층 또는 외층 표면의 인접한 표면에 대한 화학적 변형을 여러 방식으로 실행할 수도 있다. 다양한 화학적 변형은 분무, 프린팅, 습윤-말단 첨가 및 엠보싱 가공을 포함한다.

도 3은 화학적 변형이 제공될 수 있는 다양한 방식을 나타낸다. 화학적으로 변형된 티슈(20)가 나타나 있다. 화학적으로 변형된 티슈(21)는 티슈(23)에 화학 물질이 균일하고 고르게 분포된 것을 포함한다. 도 3에서 알 수 있듯이, 이러한 경우에, 화학적 변형이 티슈 주위(22)에까지 모든 방향으로 전개된다. 다른 한편, 화학적 변형 티슈(24)는 타원형 구역(25)에 나타낸 바와 같이 티슈의 중심 부위에만 적용된 화학적 변형을 함유한다. 또 다른 예가 화학적 변형 티슈(26)에 나타나 있으며, 이는 원형 구역(27)을 함유한다.

또한, 다른 적용 방법은 불연속 변형 구역, 또는 띠, 점, 주름 패턴 등과 같은 기타 패턴을 포함할 수도 있다.

통상적인 습식 압착 티슈, MWP 및 UCTAD 기술의 설명이 하기에 요약되어 있으며, 하기 여러 실시예에 포함된다.

통상적인 습식 압착 티슈("CWP")

본 발명의 전형적인 적용에서, 가압된 헤드박스에 낮은 점조도의 펄프 퍼니쉬를 제공한다. 헤드박스는 습윤 웹을 형성하기 위하여 펄프 퍼니쉬의 얇은 퇴적물을 다공성 형성 직물 위로 전달하기 위한 구멍을 갖고 있다. 이어서, 진공 탈수에 의해 웹을 전형적으로 약 7% 내지 약 25% (전체 웹 중량 기준)의 섬유 점조도까지 탈수시키고, 원통형 롤과 같은 대립 기계적 요소에 의해 발생된 압력으로 웹을 처리하는 압착 공정에 의해 더욱 건조시킨다. 탈수된 웹을 더욱 압착시키고, 당 기술분야에 양키 건조기라 알려진 흐름 드럼 장치에 의해 더욱 건조시킨다. 웹에 대해 대립되는 원통형 드럼 압착과 같은 기계적 수단에 의하여 양키 건조기에서 압력이 발생될 수 있다. 일반적으로, 압착 실린더와 양키 건조기 사이에서 웹이 압착될 때 매끄러운 펠트 위로 웹이 전달되고, 실질적으로 균일한 압축이 일어난다. 압축력과 접착제에 의해 웹을 양키 건조기에 부착시킨다. 웹이 건조될 때, 크레이프화로 당 기술분야에 알려진 방법으로 닥터 블레이드를 가진 양키 건조기로부터 웹을 문지른다. 크레이프화는 얻어지는 웹의 모양을 축소시키고 연화시킨다. 통상적인 습식 압착("CWP") 웹은, 압축된 상태에서 섬유가 습윤된 다음 건조되고, 크레이프화되는 동안 실질적인 기계적 압축 력을 받기 때문에 조밀한 것으로 간주된다.

하기 실시예에서 사용되는 통상적인 습식 압착 티슈 층은 약 7.5 lbs/2880ft²의 기본 중량 및 약 850 그램/3-인치의 기하 평균 인장 (3개 층에 대해 측정됨)을 나타내었다.

MWP

"MWP"란 변형된 습식압착 티슈 제조 방법을 가리킨다. 전형적인 방법에서, 저 점조도 펄프 퍼니쉬를 가압된 헤드박스에 제공한다. 헤드박스는 습윤 웹을 형성하기 위하여 펄프 재료의 얇은 퇴적물을 다공성 형성 직물 위로 전달하기 위한 구멍을 갖고 있다. 이어서, 웹을 전형적으로 공기 압축기와 같은 비압축 탈수 장치에 의해 약 30% 내지 40% (전체 웹 중량 기준)의 섬유 점조도까지 탈수시킨다. 용어 "비압축 탈수"란, 탈수 공정 동안에 압축 닙 또는 웹의 일부의 상당한 고밀도화 또는 압축을 일으키는 다른 단계를 포함하지 않는 탈수 방법을 가리킨다. 이어서, 탈수된 웹을 성형 직물로 옮긴다. 이어서, 웹을 건조시키기 위하여, 성형되고 탈수된 웹을 양키 건조기와 같은 가열된 건조 실린더의 표면을 향해 압착시킨다. 웹을 임의로 크레이프화할 수도 있다. 크레이프화 웹의 경우에, 압축력과 접착제에 의해 웹이 가열된 건조 실린더에 부착된다. 웹이 건조될 때, 닥터 블레이드를을 가진 양키 건조기로부터 웹을 문지른다. 크레이프화는 얻어지는 웹을 축소시키고 연화시킨다. MWP 웹은 성형 직물의 모서리에서만 압축되기 때문에 일반적으로 조밀하지 않은 것으로 간주되고, 그 결과 조밀하지 않은 넓은 면적과 더욱 벌크성인 웹이 얻어진다. 또한, MWP 웹은 건조되기 전에 구조가 웹으로 성형되기 때문에 탄성인 경향이 있다.

실시예에서 사용되는 MWP 층은 아플레톤 브랜드 와이어 (Appleton Brand Wire)T216-3A 성형 직물을 사용하여 제조되었다. 기본 중량은 약 10.25 lbs/2880ft²이고, 기하 평균 인장은 약 1470그램/3-인치 (2-층으로서 측정됨)이었다.

UCTAD

용어 UCTAD란 비크레이프화 통기 건조 티슈 제조 방법을 일컫는다. 통기 건조는 때때로 간단히 "TAD"라 약기된다. 전형적인 방법에서, 낮은 점조도의 펄프 퍼니쉬를 가압 헤드박스내에 공급한다. 헤드박스는 습윤 웹을 형성하기 위해 다공성 형성 직물 위로 펄프 재료의 얇은 퇴적물을 전달하기 위한 구멍을 갖고 있다. 이어서, 진공 탈수에 의해 웹을 약 7% 내지 약 25% (전체 웹 중량 기준)의 섬유 점조도까지 탈수시킨다. 이어서, 습윤 웹을 전달 직물로 옮기고 이는 전형적으로 형성 직물보다 20% 내지 40% 더 느린 속도로 이동한다. 이것은 최종 웹에 기계 방향 연신을 부여한다. 이어서, 웹을 관통건조기/성형 직물로 옮긴다. 동시에 하나 이상의 통기 건조기에 의해 웹을 건조시키고 직물의 표면 형태로 성형한다. 건조된 웹을 롤에 감아서 제품으로 전환시킨다. UCTAD 웹은 섬유가 젖은 채로 웹이 최소의 기계적 압축력을 받고 비-압축 수단에 의해 웹을 건조시키기 때문에 조밀하지 않은 것으로 간주된다. UCTAD 웹은 CWP 웹에 비하여 더욱 벌크성이고 더 탄성인 경향이 있다. 실시예에서 사용되는 UCTAD 층은 아플레톤 브랜드 와이어 T1205-1 관통건조기/성형 직물을 사용하여 제조되었다. 기본 중량은 약 11 lbs/2880ft²이고 기하 평균 인장은 약 1000그램/3-인치 (2개 층으로서 측정됨)이고, 캘리퍼는 약 0.0020인치였다 (2개층으로서 측정됨).

비직물(fabricless) TAD

형성 직물을 사용하지 않은 채로 통기 건조 티슈(TAD)를 형성할 수 있다. 이러한 방법이 사용될 때, 이것은 "비직물 TAD"라 불리운다.

실시예 1

CTEC의 제1 외층 및 CWP의 제2 외층을 가진 다층 티슈가 제공된다. 또한, 비크레이프화 통기 건조 티슈(UCTAD)를 사용하여 중간층이 제공된다. 하기 실시예에서 티슈를 나타내기 위하여, 하나의 외층으로부터 다른 외층 쪽으로 왼쪽에서부터 오른쪽으로 약어 또는 명칭을 읽을 수 있고, 예컨대 CWP/UCTAD/CWP는 제1 외층으로서의 CWP, 중간층으로서의 UCTAD, 제2 외층으로서의 다른 CWP를 나타낸다.

실시예 2

3개의 층 구조가 UCTAD/CWP/UCTAD를 포함하는 것 이외에는, 상기 기재된 바와 같이 3층 티슈를 제조하였다.

실시예 3

3개의 층 구조가 MWP/CWP/MWP를 포함하는 것 이외에는, 상기 기재된 바와 같이 3층 티슈를 제조하였다.

실시예 4

3개의 층 구조가 CWP/MWP/MWP를 포함하는 것 이외에는, 상기 기재된 바와 같이 3층 티슈를 제조하였다.

실시예 5

3개의 층 구조가 비직물 TAD/CWP/비직물 TAD를 포함하는 것 이외에는, 상기 기재된 바와 같이 3층 티슈를 제조하였다.

실시예 6

3개의 층 구조가 CWP/비직물 TAD/CWP를 포함하는 것 이외에는, 상기 기재된 바와 같이 3층 티슈를 제조하였다.

실시예 7

MWP/UCTAD/MWP를 포함하는 3층 구조를 제공하기 위하여 3층 티슈를 제조하였다.

실시예 8

기본형 3층 티슈를 하기 성질을 가진 로션 제제로 프린트하였다.

성분 대략적인 퍼센트(%)

프로리피드(Prolipid)141 (국제 규정 제품) 2.00

아보카도유 (알노르오일(Alnoroil)) 2.00

대두 스테롤 0.80

비타민E 아세테이트(로세(Roche)) 0.30

와셀린 (울트라 케미칼(Ultra Chemical)) 8.00

프로필렌 글리콜 30.80

글리세린 5.00

알로에 베라 분말 (테리 랩스(Terry labs)) 0.10

PEG8000 (유니언 카바이드(Union Carbide)) 20.00

베헤닐 알콜 (글렌 케미칼(Glenn Chemical)) 10.00

스테아릴 알콜 (글렌 케미칼) 10.00

디메티콘 100 Cst (다우 코닝) 10.00

DC 1428 (다우 코닝) 1.00

선속도는 약 1500 ft/분이고, 가공 온도는 약 140℉이었으며, 그라비어 롤은 5.4cbm/1.5cbm 줄무늬 롤이었다. 목표 부가량은 처리된 티슈 중량을 기준으로 하여 8%였다. 오프셋 프린팅을 사용하였다.

실시예 9

실시예 9 및 10의 제조에서 실시예 8의 제제를 사용하였다.

UCTAD/CWP/UCTAD

이러한 기본형은 비교적 낮은 GMT를 갖지만, 로션과 같은 감촉과 함께 두껍고 무겁다.

실시예 10

실시예 7의 제제를 사용하고, 또한 하기 구조를 사용하였다.

CWP/UCTAD/CWP

이 기본형은 비교적 낮은 GMT를 갖지만 로션과 같은 감촉과 함께 두껍고 무겁다. 외면의 매끄러운 층들과 내부 쿠션의 조합은 3-층 CWP 제품과는 완전히 상이하다. 이러한 3층 티슈의 성질은 다음과 같았다.

기본 중량: 28.8 lb/2880 ft²

캘리퍼: 0.012 인치

GMT: 691 그램/3-인치

본 발명의 의도 및 범위에서 벗어나지 않는 한, 본 발명에 대해 상기 및 기타 변형 및 변화가 당업자에 의해 실행될 수도 있다. 본 발명은 특히 첨부된 청구의 범위에 기재되어 있다. 또한, 본 발명에서 벗어나지 않으면서, 본 명세서에 개시된 다양한 실시태양의 측면들이 전체적으로 또는 부분적으로 상호교환될 수도 있음을 이해해야 한다. 또한, 당업자라면 이러한 상세한 설명이 단지 일례로서 주어진 것임을 이해할 것이고 청구의 범위에 기재된 대로 본 발명을 제한하는 것을 의도하지 않는다.

Claims

(a) 투과성 제1 외층,

(b) 중간층 및

(c) 투과성 제2 외층을 포함하고, 상기 중간층이 제1 및 제2 외층 사이에 위치하며,

(d) 상기 중간층이 상기 제1 또는 제2 외층의 두께보다 더 큰 두께를 갖고, 상기 중간층이 상기 제1 또는 제2 외층의 벌크성보다 더 큰 벌크성을 포함하고, 상기 중간층이 주름 유사 구조를 갖는 비크레이프화 통기건조티슈, 주름 유사 구조를 갖는 개질된 습식압착티슈 또는 흡수성 발포체를 포함하며, 복합 티슈 구조체의 제조 동안에 하나 이상의 외층이 크레이프화되는 것인, 3개 이상의 층을 갖는 복합 티슈 구조체.
제1항에 있어서, 상기 중간층이 비크레이프화 통기건조티슈(UCTAD)인 티슈.
제1항에 있어서, 상기 중간층이 개질된 습식압착티슈(MWP)인 티슈.
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제1항에 있어서, 상기 중간층이 흡수성 발포체인 티슈.
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제1항에 있어서, 캘린더링 가공된 티슈.
제1항에 있어서, 상기 중간층이 활성탄을 더 포함하는 것인 티슈.
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(a) 투과성 제1 외층,

(b) 하나 이상의 중간층 및

(c) 중간층(들)에 인접하여 위치한 제2 외층을 포함하고, 상기 중간층이 상기 제1 외층과 상기 제2 외층 사이에 있으며, 복합 티슈 구조체의 제조 동안에 하나 이상의 외층이 크레이프화되며,

(d) 상기 중간층이 상기 외층보다 큰 두께 및 벌크성을 갖고, 상기 중간층이 주름 유사 구조를 갖는 비크레이프화 통기건조티슈, 주름 유사 구조를 갖는 개질된 습식압착티슈 또는 흡수성 발포체를 포함하며,

(e) 상기 제1 외층, 중간층 및 제2 외층이 결합하여 3층 이상의 티슈를 형성하고,

(f) 티슈가 활성탄, 항균제 및 발포체로부터 선택되는 하나 이상의 화학 약품으로 처리한 층을 1개 이상 갖는, 3층 이상의 통기 건조 티슈.
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