KR101602126B1 - 고 강도 및 저 탄성률을 가진 티슈 - Google Patents

고 강도 및 저 탄성률을 가진 티슈 Download PDF

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그레첸 사라 코흐
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제프리 딘 홀츠
피터 존 알렌
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Abstract

본 발명은 상대적으로 높은 인장 강도에서 높은 신장 및 낮은 탄성률, 예컨대 약 1500g/3" 초과 및 더욱 바람직하게는 약 2000g/3" 초과의 기하학적 평균 인장 강도를 가지는 티슈 제품을 제공한다. 강하지만, 상대적으로 유연한 시트의 조합은 배아 웹이 제지 공정에서 통상 급속 전사라고 부르는, 한 직물에서 다른 것으로 지나갈 때 속도 차이를 겪게 함으로써 달성되는 것이 바람직하다.

Description

고 강도 및 저 탄성률을 가진 티슈{TISSUE HAVING HIGH STRENGTH AND LOW MODULUS}
본 발명은 고 강도 및 저 탄성률을 가진 티슈에 관한 것이다.
세안 티슈, 욕실 티슈, 테이블 냅킨, 종이 타월 등과 같은 티슈 제품 분야에서, 기계 방향(MD) 속성은 사용에 견딜 정도로 충분히 강하지만 사용자에게 기분 좋게 할 정도로 부드럽고 유연한 제품의 제조에 특히 중요하다. 티슈 시트의 성능에 가장 크게 기여하는 MD 속성은 MD 신장(stretch) 및 탄성률(modulus)로, 주어진 인장 강도에서 신장이 증가하고 탄성률이 감소하게 되면, 일반적으로 내구성을 향상시키고 티슈 제품의 강성도를 감소시킬 것이다. MD 신장 증가와 탄성률 감소는 사용시 티슈 제품의 손 촉감을 개선할 뿐만 아니라, 또한 티슈 제품의 제조 효율, 특히 동작 변환 효율을 향상시킬 수도 있으며, 이는 내구성 증가로부터 혜택을 받게 될 것이다. 따라서, 종래의 방법에 의해 얻어지고 종래의 시트에서 발견되는 것 보다 MD 탄성률을 감소시키면서 MD 신장 양을 증가시키는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 크레이프 티슈는 약 20 내지 약 30kg의 MD 기울기를 가질 수도 있다. 이러한 수준의 MD 기울기는, 일반적으로 양도된 미국특허 제5,607,551호에 개시된 것과 같은, 통기 건조된 크레이프 티슈에서 약 10kg 미만으로 감소되었다. 그러나 이러한 감소된 MD 기울기는 약 1000g/3 " 미만의 기하학적 평균 인장 강도(GMT)를 갖는 제품에서만 관찰되는 것이 일반적이다. 따라서, 상대적으로 GMT는 높지만, MD 기울기는 낮은 티슈 제품에 대한 필요성이 남아 있다.
현재 놀랍게도, 비록 웹의 GMT가 약 1500g/3" 초과, 예컨대 약 1500 내지 약 3500g/3" 인 경우에도, 배아 웹이 고도의 급속 전사를 거치게 되는 공정을 사용하여 티슈 시트를 제조함으로써 MD 신장 수준이 증가될 수 있고, MD 기울기가 감소시킬 수 있다는 사실이 발견되었다. 용어 "급속 전사(rush transfer)"란 일반적으로 배아 웹이 제지 공정에서 한 직물에서 다른 직물로 전사될 때 서로 다른 속도로 실시되게 하는 공정을 의미한다. 본 발명은 웹이 성형 직물에서 전사 직물, 즉 "제1 위치"로 전사될 때 배아 웹이 고도의 급속 전사를 거치게 되는 공정을 제공한다. 상기 성형 직물과 전사 직물 사이의 총 속도 차이는 예를 들면, 약 30 내지 약 70%, 더욱 바람직하게는 약 50 내지 약 60%일 수도 있다.
따라서, 소정의 실시예들에서, 본 발명은 주어진 인장 강도에서 향상된 MD 신장 및 감소된 MD 기울기를 가진, 티슈 시트 및 티슈 시트를 얻는 방법을 제공함으로써, 제지 방법 및 제품의 개선사항을 제공한다. 따라서, 예로서, 본 발명은 약 30gsm 초과의 평량, 약 5kg 미만의 MD 기울기 및 약 1500g/3" 초과의 GMT를 갖는 티슈 시트를 제공한다. 또한 MD 기울기 감소는 티슈 시트의 손 촉감을 개선하는 한편, 시트가 사용시 기계 방향으로 인열되는 경향을 감소시킨다.
다른 실시예들에서, 본 발명은 하기 이하인 GM 기울기를 갖는 티슈 제품 (3인치 당 kg으로 표현)을 제공한다:
0.0042*GMT - 0.5286
이때 GMT는 기하학적 평균 인장(3인치 당 g으로 표현)이며, GMT는 약 1500g/3" 내지 약 3500g/3"이다.
또 다른 실시예에서 본 발명은 하나 이상의 티슈 겹을 포함하되, 적어도 한 겹은 약 30gsm 초과의 평량, 약 5kg 미만의 MD 기울기 및 약 1500g/3" 초과의 GMT를 갖는 티슈 제품을 제공한다.
또 다른 실시예에서 본 발명은 약 40 내지 약 60gsm의 완전 건조 평량, 약 2000g/3" 초과의 GMT 및 약 10kg 미만의 GM 기울기를 갖는 여러 겹 통기 건조 티슈 제품을 제공한다.
또 다른 실시예에서 본 발명은 약 40gsm 초과의 완전 건조 평량, 약 5kg 미만의 MD 기울기 및 약 2000g/3" 초과의 GMT를 갖는 한 겹 통기 건조 티슈 제품을 제공한다.
역시 다른 실시예들에서 본 발명은 약 30gsm 초과의 완전 건조 평량, 약 5kg 미만의 MD 기울기, 약 40g*cm/cm2 초과의 GM TEA 및 약 2000g/3" 초과의 GMT를 갖는 티슈 웹을 제공한다.
역시 다른 실시예들에서 본 발명은 롤에 나선형으로 감겨진 티슈 웹을 포함하는 롤형 티슈 제품을 제공하되, 상기 티슈 웹은 약 10kg 미만의 GM 기울기 및 약 2000 내지 약 3250g/3" 의 GMT를 가지고, 상기 제품은 약 7mm 미만의 롤 경도를 갖는다.
도 1은 발명예 티슈 제품들의 GMT(x축) 대비 GM 기울기(y축)를 구성하는 그래프이고 두 가지 속성 간에 달성된 선형 관계를 도시하고;
도 2는 선행기술 및 발명예 티슈 제품들의 GMT(x축) 대비 GM 기울기(y축)를 구성하는 그래프이고;
도 3은 선행기술 및 발명예 티슈 제품들의 중량(x축) 대비 GM 기울기(y축)를 구성하는 그래프이고;
도 4는 선행기술 및 발명예 티슈 제품들의 GMT(x축) 대비 강성 지수(y축)를 구성하는 그래프이고;
도 5는 선행기술 및 발명예 티슈 제품들의 시트 벌크(x축) 및 강성 지수(y축)를 비교하는 그래프이고;
도 6은 본원에서 개시한 발명예 티슈를 생산함에 있어서 유용한, T2407-13라고 지정된 통기 건조 직물의 사진이다.
정의
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "티슈 제품"은 티슈 웹들로 이루어진 제품들을 지칭하며, 욕실 티슈, 세안 티슈, 종이 타월, 산업용 수건, 음식서비스용 수건, 냅킨, 의료용 패드, 및 기타 유사한 제품들을 포함한다. 티슈 제품들은 한 겹, 2겹, 3겹 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "티슈 웹" 및 "티슈 시트"는 티슈 제품을 형성하기에 적합한 섬유성 시트 물질을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "캘리퍼(caliper)"는 EMVECO 200-A Microgage 자동화 마이크로미터(미국 오리건주 뉴버그의 EMVECO, Inc.)를 사용하여 TAPPI 테스트 방법 T402에 따라 측정된 단일 시트의 대표 두께이다(2겹 이상을 포함하는 티슈 제품들의 캘리퍼가 모든 겹을 포함하는 티슈 제품의 단일 시트의 두께임). 상기 마이크로미터는 2.22인치(56.4mm)의 모루(anvil) 직경 및 제곱인치 당(6.45 cm2 당) 132그램(2.0kPa)의 모루 압력을 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "평량"은 일반적으로 티슈의 단위 면적 당 완전 건조 중량(bone dry weight)을 지칭하며, 일반적으로 m2 당 그램(grams per square meter(gsm))으로 표현된다. 평량은 TAPPI 테스트 방법 T-220을 사용하여 측정된다.
본 명세서에서 사용될 때, "시트 벌크"라는 용어는, 완전 건조 평량(gsm)에 의해 나누어진 캘리퍼(μm)의 몫이다. 그 결과, 시트 벌크는 그램당 cm3로 표현된다(cc/g).
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기하학적 평균 인장(geometric mean tensile)"(GMT)은 테스트 방법 란에서 설명되는 바와 같이 결정되는, 웹의 기계 방향 인장과 교차 기계 방향 인장의 곱의 제곱근을 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "인장 에너지 흡수(Tensile Energy Absorption)"(TEA)는, 테스트 방법 란에서 설명되는 바와 같이 인장 시험 동안 응력-변형률 곡선 아래 영역을 지칭한다. 종이 시트의 두께가 일반적으로 알려져 있지 않고 테스트 동안 변하기 때문에, 시트의 단면적을 무시하고, 단위 길이 당 하중 또는 일반적으로 폭 3 인치당 그램 단위로 시트 상의 "응력"을 기록하는 것이 일반적이다. TEA 산출을 위해, 응력은 cm 당 g 및 적분에 의해 산출한 면적으로 변환된다. 변형률의 단위는 cm 당 cm으로 최종 TEA 단위가 g-cm/cm2가 된다. 개별 TEA 값들은 MD 및 CD 방향에 대해 기록된다. 또한, 용어 "GM TEA"는 웹의 MD TEA와 CD TEA의 산물의 제곱근을 말한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "신장(stretch)"은 일반적으로 최대 하중을 임의의 주어진 방위에서의 슬랙 보정된 게이지 길이(slack-corrected gauge length)로 나눈 것을 발생시키는 지점에서의 시편의 슬랙 보정된 신장(slack-corrected elongation)의 비율을 지칭한다. 신장은 본원에서의 테스트 방법 란에서 설명되는 바와 같이 인장 강도를 결정하는 동안의 MTS TestWorks™ 의 출력물이다. 신장은 백분율로 기록되고, 기계 방향 신장(MDS), 교차 기계 방향 신장(CDS) 또는 기하학적 평균 신장(GMS)이 기록될 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, "기울기"라는 용어는, 인장 대 신장을 구성함으로써 발생하는 선의 기울기를 가리키며, 본 명세서의 테스트 시험 란에서 설명하는 바와 같이 인장 강도를 결정하는 도중의 MTS TestWorks™의 출력이다. 기울기는, 샘플 폭(인치)의 단위당 킬로그램(kg)의 단위로 기록되며, 시편 폭에 의해 나누어진 70 내지 157grams의 시편 발생력(0.687 내지 1.540N) 내에 속하는 하중 보정된 변형점들(load-corrected strain points)에 맞춰진 최소제곱 선의 경사도로서 측정된다. 기울기는, 일반적으로, 본 명세서에서 3인치 당 킬로그램 단위를 갖는 것으로서 기록된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기하학적 평균 기울기"(GM Slope)는 일반적으로 기계 방향 기울기와 교차 기계 방향 기울기의 곱의 제곱근을 지칭한다.
본 명세서에서 사용될 때, "강성 지수"라는 용어는, (g/3" 단위를 갖는) 기하학적 평균 인장 강도로 나누어진 (g/3" 단위를 갖는) 기하학적 평균 기울기의 몫을 가리킨다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "롤 벌크(roll bulk)"는 감겨진 롤에서 종이의 부피를 그의 질량으로 나눈 것을 지칭한다. 롤 벌크는 제곱 롤 직경(cm2)과 제곱 외부 코어 직경(cm2)의 차를 4로 나누어서 계산하여 구해진 수량에 π(3.142)를 곱하고, 이것을 gsm 단위인 시트의 완전 건조 평량에 시트 총수를 곱한 것에 시트 길이(quantity sheet length)(cm)를 곱한 수량으로 나눔으로써 계산된다.
발명의 상세한 설명
본 발명 티슈 제품 및 웹은 상대적으로 높은 인장 강도에서 높은 신장 및 낮은 탄성률, 예컨대 약 1500g/3" 초과 및 더욱 바람직하게는 약 2000g/3" 초과의 기하학적 평균 인장 강도를 가진다. 강하지만, 상대적으로 유연한 시트의 조합은 배아 웹이 제지 공정에서 통상 급속 전사라고 부르는, 한 직물에서 다른 것으로 지나갈 때 속도 차이를 겪게 함으로써 달성되는 것이 바람직하다. 급속 전사는 바람직하게는 웹이 성형 직물에서 전사 직물로 전사될 때 수행된다. 성형 직물과 전사 직물 사이의 총 속도 차이는 일반적으로, 약 30 내지 약 70%, 더욱 바람직하게는 약 50 내지 60%이다.
일반적으로 급속 전사의 정도가 증가되면서 MD 신장이 커지지만, 부과된 속도 차이로 인한 시트의 구조 변화에 따라 MD 탄성률이 MD 인장과 독립적으로 저감될 수 있게 한다. 상기 구조 변화는 시트 전사 시점에서 부과된 질량 평형 요건으로부터 기인하는 시트의 강한 미세폴딩(microfolding)으로 가장 잘 설명된다. 생성된 웹은 또한 선행기술에 따라 제조된 웹 및 제품에 비해 개선된 GM TEA, MD 기울기, 및 MD 신장을 가진다. 이들 개선된 속성들은 선행기술의 티슈 제품에 비해 GMT의 저하 없이 달성된다. 이러한 개선들은 아래의 표 1에 요약되어 있는 바와 같이, 개선된 티슈 제품들 속에 반영된다.
제품 겹 MD 신장 (%) MD 기울기 (kg/3" ) GM 기울기
(kg/3" )		 MD TEA (g*cm/cm2) GMT
(g/3" )
Bounty™ Basic 1 13.9 10.6 12.9 28.6 2099
Scott™ Towels 1 15.8 22.3 14.86 33.5 2564
Scott™ Naturals 1 14.1 29.1 13.75 29.1 2326
발명예 1 55.9 4.3 8.2 86.5 2860
본원에서 개시된 제조 방법들은 특히 티슈 제품 및 더욱 바람직하게는 약 35gsm 초과, 예컨대 약 35 내지 약 70gsm 및 더욱 바람직하게는 약 45 내지 약 60gsm의 완전 건조 평량을 갖는 타월 제품의 제조에 잘 맞는다. 따라서, 소정의 실시예들에서, 본 발명에 따라 제조된 롤형 제품들은 약 35gsm 초과, 예컨대 약 35 내지 약 70gsm 및 더욱 바람직하게는 약 45 내지 약 60gsm의 완전 건조 평량을 갖는 나선형으로 감긴 한 겹 또는 여러 겹(2겹, 3겹 또는 4겹 등) 티슈 웹을 포함할 수 있다. 일반적으로, 본원에서 참조될 때, 평량은 gsm 단위인 완전 건조 평량이다.
개선된 속성들을 가지면서, 본 발명에 따라 제조된 티슈 웹은 소비자에 의한 사용에 견딜 만큼 계속해서 충분히 강하다. 예를 들면, 본 발명에 따라 제조된 티슈 웹은 약 1500g/3" 초과, 예컨대 약 1500 내지 약 3500g/3" , 더욱 바람직하게는 약 2000 내지 약 2500g/3" 의 기하학적 평균 인장(GMT)을 가질 수도 있다. 본 발명의 티슈 웹들이 롤형 티슈 제품들로 변환되면, 그들은 상당한 양의 그들의 인장 강도를 유지해서, 웹의 완성된 제품으로의 변환 동안에 기하학적 평균 인장이 약 30% 미만 및 특히 더욱 바람직하게는 약 25% 미만, 예를 들면 약 10 내지 약 30% 감소된다. 이와 같이, 완성된 제품들은 바람직하게는 1500g/3" 초과, 예컨대 약 1750 내지 약 3000g/3" , 더욱 바람직하게는 약 2500 내지 약 2750g/3" 의 기하학적 평균 인장 강도를 갖는다.
본 발명의 티슈 웹은 사용에 견디기에 충분히 강할 뿐만 아니라 지나치게 강성이지 않다. 따라서, 본원에서 기재된 바와 같이 제조된 티슈 웹은 약 1500g/3" 초과, 예컨대 약 1800g/3" 내지 약 3500g/3" , 더욱 바람직하게는 약 2000 내지 약 3000g/3" 의 GMT를 가지면서, 약 10kg 미만, 더욱 바람직하게는 약 7.5kg 미만, 예컨대 약 3 내지 약 5kg의 MD 기울기를 갖는다. 하나의 특정 실시예에서, 예를 들면, 본 발명은 약 40 내지 약 60gsm의 평량, 약 1500g/3" 미만의 GMT 및 약 7.5kg 미만의 MD 기울기를 갖는 나선형으로 감겨진 한 겹 티슈 웹을 포함하는 롤형 티슈 제품을 제공한다.
감소된 MD 기울기를 갖는 것과 더불어, 본 발명의 제품은 또한 상대적으로 높은 CD 신장 및 상대적으로 낮은 CD 기울기를 가진다. 따라서, 본 발명의 제품은 특히, 상대적으로 높은 인장 강도가 주어진 경우에, 감소된 기하학적 평균 기울기(GM 기울기)를 가진다. 따라서, 소정의 실시예들에서, 본원에서 기재된 바와 같이 제조된 티슈 시트 및 제품은 일반적으로 10kg 미만, 예컨대 약 3 내지 약 10kg, 및 더욱 바람직하게는 약 4 내지 약 7.5kg의 기하학적 평균 기울기를 가진다. 본 발명의 티슈 시트가 일반적으로 선행기술의 시트에 비해 보다 낮은 기하학적 평균 기울기를 갖지만, 상기 시트는 충분한 양의 인장 강도를 유지해서 소비자에게 유용하게 남는다. 이러한 방식으로, 본 발명은 낮은 강성 지수를 갖는 티슈 시트 및 제품을 제공한다. 예를 들면, 티슈 시트는 바람직하게는 약 5.0 미만, 예를 들면 약 2.0 내지 약 5.0 및 더욱 바람직하게는 약 3.0 내지 약 4.0의 강성 지수를 갖는다. 특히 바람직한 실시예들에서, 본 발명은 약 45gsm 초과의 완전 건조 평량, 약 5.0 미만의 강성 지수 및 약 1500 내지 약 3000g/3" 의 GMT를 갖는 한 겹 티슈 웹을 제공한다.
따라서, 특히 바람직한 실시예들에서, 본 발명은 하기 식 (1)에 의해 GM 기울기가 GMT에 선형 연관되는 티슈 제품을 제공한다:
GM 기울기 ≤ 0.0042*GMT - 0.5286 (식 1)
상기 선형 관계는 도 1에 도시되어 있다. 다른 실시예들에서, 본 발명은 GM 기울기(3인치 당 kg으로 표현)가 약 0.0042*GMT - 0.5286 보다 작거나 같은 티슈 제품을 제공하며, 여기서 GMT는 3인치 당 kg인 기하학적 평균 인장이고 GMT는 약 1500 내지 약 3000g/3" 이다.
또 다른 실시예들에서, 본 발명은 향상된 벌크, 내구성 및 줄어든 강성을 갖는 티슈 웹을 제공한다. 개선된 내구성은 증가된 기계 및 교차 기계 방향 신장(MDS 및 CDS), 또는 증가된 MD TEA로서 측정될 수 있으며, 감소된 강성은 인장-변형 곡선(tensile-strain curve)의 기울기 또는 강성 지수의 감소로서 측정될 수도 있다. 예를 들면, 나선형으로 감겨진 제품은 바람직하게는 약 15 초과, 예컨대 약 15 내지 약 25 및 더욱 바람직하게는 약 18 내지 약 22의 기하학적 평균 신장(GMS)을 가진다. 다른 실시예들에서, 제품은 약 40g*cm/cm2 초과, 예컨대 약 40 내지 약 100g*cm/cm2, 및 더욱 바람직하게는 약 70 내지 약 90g*cm/cm2의 MD TEA를 가진다.
주어진 인장 강도에서, 상대적으로 낮은 탄성률을 가지는 것과 더불어, 본 발명의 티슈 시트와 제품은 하기 표 2에서 예시된 바와 같이 개선된 캘리퍼 및 벌크를 갖는다. 따라서, 약 2000 내지 약 3000g/3" 의 GMT 및 약 3 내지 약 5kg의 GM 기울기를 갖는 티슈 제품이 생산됨으로써 제품이 의 15cc/g 초과, 예컨대 약 15 내지 약 20cc/g, 더욱 바람직하게는 약 16 내지 약 18cc/g인 시트 벌크를 가질 수도 있음을 이제 발견하였다.
겹 GMT GM 기울기
(kg/3" )		 BW
(gsm)		 캘리퍼 (um) 시트 벌크 (cc/g) 강성 지수
Bounty™ Basic 1 2099 12.9 38.1 683.3 17.9 6.1
Scott™ Towels 1 2564 14.86 37.1 650.2 17.5 5.8
Scott™ Naturals 1 2326 13.75 39.6 769.6 19.4 5.8
발명예 1 2860 8.2 60.8 990.6 16.3 2.8
앞서 기재한 바와 같이, 본원에서 설명되는 바와 같이 준비된 웹들은 선행기술 이상의 개선된 특성들을 갖는 한 겹 또는 여러 겹 롤형 티슈 제품들로 변환될 수 있다. 표 3은 시판중인 여러 겹 제품과 소정의 발명예 여러 겹 티슈 제품을 비교한 것이다. 표 3에 예시된 바와 같이, 발명예 여러 겹 티슈 제품은 일반적으로 주어진 인장 강도에서 시판중인 여러 겹 제품에 비해 더 낮은 GM 기울기와 더 높은 MD TEA와 같이, 개선된 속성들을 가진다. 따라서, 일 실시예에서, 본 발명은 나선형으로 감겨진 여러 겹 티슈 웹을 포함하는 롤형 티슈 제품을 제공하되, 상기 티슈 웹은 약 1500g/3" 초과의 GMT 및 약 10kg 미만, 더욱 바람직하게는 약 8kg 미만의 MD 기울기를 갖는다. 다른 실시예들에서 본 발명은 약 45gsm 초과의 평량 및 약 5.0 미만 및 더욱 바람직하게는 약 4.0 미만의 강성 지수를 가지는 나선형으로 감겨진 여러 겹 티슈 시트를 제공한다.
제품 겹 MD 신장 (%) MD 기울기 (kg/3" ) GM 기울기
(kg/3" )		 MD TEA (g*cm/cm2) GMT
(g/3" )		 강성 지수
Brawny™ 2 20.2 8.2 13.3 33.0 2207 6.03
Bounty™ 2 13.9 19.4 21.7 38.9 3009 7.21
Sparkle™ 2 17.5 17.2 27.2 47.5 3315 8.21
발명예 2 24.4 9.7 9.2 47.0 2304 3.99
본 발명에 따른 나선형으로 감긴 티슈 제품들을 제조함에 있어서 유용한 웹들은 특정 응용예에 따라 가변될 수 있다. 일반적으로, 웹들은 임의의 적합한 타입의 섬유로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 베이스 시트는 펄프 섬유, 다른 천연 섬유, 합성 섬유 등으로 이루어질 수 있다. 본 발명과 관련하여 사용하기 위한 적합한 셀룰로오스 섬유들은 모든 부분에서 2차(재생) 제지 섬유들 및 버진(virgin) 제지 섬유들을 포함한다. 이러한 섬유들은, 제한 없이, 경질목 및 연질목 섬유들 뿐만 아니라 비목질계 섬유들을 포함한다. 비셀룰로오스 합성 섬유들이 퍼니시(furnish)의 일부분으로서 또한 포함될 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 티슈 웹들은 균질한 섬유 퍼니시로 이루어질 수 있거나, 또는 한 겹 또는 여러 겹 제품 내에 층들을 생성하는 층상(stratified) 섬유 퍼니시로 형성될 수 있다. 층상 베이스 시트들은 다층 헤드박스(multi-layered headbox)와 같은 당 기술분야에서 알려진 장비를 사용하여 형성될 수 있다. 베이스 시트의 강도 및 유연도는 층상 헤드박스들로부터 생성된 것들과 같은, 층상 티슈들을 통해 원하는 대로 조절될 수 있다.
예를 들면, 상이한 섬유 퍼니시들을 각 층에서 사용하여 원하는 특징들을 갖는 층을 생성할 수 있다. 예를 들면, 연질목 섬유들을 포함하는 층들은 경질목 섬유들을 포함하는 층들보다도 높은 인장 강도를 갖는다. 한편, 경질목 섬유들은 웹의 유연도를 증가시킬 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명의 한 겹 베이스 시트는 주로 경질목 섬유들을 포함하는 제1 외부층 및 제2 외부층을 포함한다. 경질목 섬유들은, 원하는 경우, 약 10중량%까지의 양의 파지 및/또는 약 10중량%까지의 양의 연질목 섬유들과 혼합될 수 있다. 베이스 시트는 또한 제1 외부층과 제2 외부층 사이에 위치된 중간층을 포함한다. 중간층은 주로 연질목 섬유들을 포함할 수 있다. 원하는 경우, 고수율 섬유들 또는 합성 섬유들과 같은 다른 섬유들이 약 10중량%까지의 양으로 연질목 섬유들과 혼합될 수 있다.
층상 섬유 퍼니시로부터 웹을 구성할 때, 각 층의 상대적인 중량은 특정 응용예에 따라 가변될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 3개의 층을 포함하는 웹을 구성할 때, 각 층은 웹의 총 중량의 약 15 내지 약 40%, 예를 들면 웹의 중량의 약 25 내지 약 35%일 수 있다.
최종 제품의 습윤 강도를 증가시키기 위해서 원하는 경우 습윤 강도 증강용 수지(wet strength resin)들이 퍼니시에 첨가될 수도 있다. 현재, 가장 널리 사용되는 습윤 강도 증강용 수지는 폴리아미드-폴리아민 에피클로로히드린 수지라고 명명된 중합체의 클래스에 속한다. Hercules, Inc. (Kymene™), Henkel Corp. (Fibrabond™), Borden Chemical (Cascamide™), Georgia-Pacific Corp. 등을 비롯하여 이러한 종류의 수지의 많은 상업적 공급업체가 있다. 이들 중합체는 골격을 따라 분포된 반응성 가교 작용기를 함유하는 폴리아미드 골격을 갖는 것을 특징으로 한다. 다른 유용한 습윤 강화제는 상표명 Parez™ 하에 American Cyanamid에 의해 판매되고 있다.
마찬가지로, 최종 제품의 건조 강도를 증가시키기 위해서 건조 강도 증강용 수지(dry strength resin)들이 원하는 대로 퍼니시에 첨가될 수 있다. 이러한 건조 강도 증강용 수지들은 카르복시메틸 셀룰로오스들(CMC), 임의의 타입의 전분(starch), 전분 유도체들, 검들, 폴리아크릴아미드 수지들, 및 잘 알려진 기타의 것들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 이러한 수지들의 상업적 공급업체들은 상기에서 논의된 습윤 강도 수지들을 공급하는 곳들과 동일하다.
퍼니시에 첨가될 수 있는 또 다른 강도 증강 화학물질은 티슈 웹에 건조 및 일시적 습윤 인장 강도를 부여하기 위해 사용되는 글리옥살화된 양이온성 폴리아크릴아미드로, Kemira (조지아주 애틀랜타)에서 시판중인 Baystrength 3000이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 티슈 제품들은 일반적으로 당 기술분야에서 알려진 다양한 제지 공정 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 티슈 웹은 통기 건조에 의해 형성되고 크레이프 가공될 수도 있고 또는 크레이프 가공되지 않을 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 제지 공정은 접착 크레이프 가공, 습식 크레이프 가공, 이중 크레이프 가공, 양각화(embossing), 습식 가압(wet-pressing), 공기 가압(air-pressing), 통기 건조, 크레이프 가공된 통기 건조, 크레이프 가공되지 않은 통기 건조 뿐만 아니라, 종이 웹을 형성함에 있어서 기타 단계들을 이용할 수 있다. 이러한 기술들의 일부 예가 미국 특허 제5,048,589호, 제5,399,412호, 제5,129,988호 및제5,494,554호에 개시되어 있고, 그들 모두가 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에 포함되어 있다. 여러 겹 티슈 제품들을 형성할 때, 개별 겹들이 동일한 공정 또는 원하는 대로 상이한 공정들로 만들어질 수 있다.
바람직하게는, 베이스 시트는, 예를 들면 전부 본 발명과 일치하는 방식으로 참조로 본 명세서에 포함되는, 미국 특허 제5,656,132호 및 제6,017,417호에 설명된 공정들과 같은 크레이프 가공되지 않은 통기 건조 공정에 의해 형성된다.
일 실시예에서, 웹은 외부 성형 직물 및 내부 성형 직물과 같은 복수의 성형 직물 상에 제지 섬유들의 수용성 현탁액(aqueous suspension)의 퍼니시를 주입 또는 피착하는 제지 헤드박스를 갖는 트윈 와이어를 사용하여 형성해서, 습윤성 티슈 웹을 형성한다. 본 발명의 성형 공정은 제지 산업 분야에서 알려진 임의의 통상적인 성형 공정일 수 있다. 이러한 성형 공정들은, 초지기(Fourdrinier), 흡입 브레스트 롤 성형기(suction breast roll former)들과 같은 루프 성형기, 및 트윈 와이어 성형기 및 크레센트 성형기(crescent former)와 같은 갭 성형기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
습윤성 티슈 웹은 내부 성형 직물이 형성 롤에 대하여 회전함에 따라 내부 성형 직물 상에 형성된다. 내부 성형 직물은 습윤성 티슈 웹이 섬유들의 건조 중량에 기초한 약 10%의 농도로 부분적으로 탈수됨에 따라 공정 하류에 있는 새롭게 형성된 습윤성 티슈 웹을 지지하고 운반하도록 기능한다. 내부 성형 직물이 습윤성 티슈 웹을 지지하면서, 습윤성 티슈 웹의 추가 탈수가 진공 흡입 박스들과 같은 알려진 제지 기술들에 의해 수행될 수 있다. 습윤성 티슈 웹은 약 20% 초과, 보다 구체적으로 약 20 내지 약 40% 사이, 및 보다 구체적으로 약 20 내지 약 30%의 농도로 추가로 탈수될 수 있다.
성형 직물은 일반적으로 금속 와이어 또는 고분자 필라멘트와 같은 임의의 적합한 다공성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 일부의 적합한 직물은, Albany International(뉴욕주 올버니)로부터 입수 가능한 Albany 84M 및 94M; Asten Forming Fabrics, Inc.(위스콘신주 애플턴)로부터 모두 입수 가능한 Asten 856, 866, 867, 892, 934, 939, 959, 또는 937; Asten Synweve Design 274; 및 Voith Fabrics(위스콘신주 애플턴)로부터 입수 가능한 Voith 2164를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
그런 다음, 습윤성 웹은 약 10 내지 약 35% 사이, 및 특히 약 20 내지 약 30% 사이의 고체 농도에서 성형 직물에서 전사 직물(transfer fabric)로 전사된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "전사 직물"은 웹 제조 공정의 성형부와 건조부 사이에 위치되는 직물이다.
전사 직물로의 전사는 정압 및/또는 부압의 도움으로 실행될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 진공 슈(vacuum shoe)는 성형 직물 및 전사 직물이 진공 슬롯의 선단 에지에서 동시에 모이고 나눠지도록 부압을 인가할 수 있다. 통상적으로, 진공 슈는 수은(mercury)의 약 10 내지 약 25인치 사이의 레벨로 압력을 공급한다. 상기한 바와 같이, 진공 전사 슈(부압)는 웹의 대향 측면으로부터 정압의 사용으로 보충되거나 대체될 수 있어 웹을 다음 직물 상에 분출한다. 일부 실시예에서, 다른 진공 슈들이 또한 사용될 수 있어 섬유성 웹을 전사 직물의 표면 상에 분출하는 것을 돕는다.
통상적으로, 전사 직물은 성형 직물보다 느린 속도로 주행해서 일반적으로 웹의 교차 기계 방향(CD) 또는 기계 방향(MD)으로의 웹의 신장(샘플 파괴에서 퍼센트 신장률로 표현됨)이라고 칭하는, 웹의 MD 및 CD 신장을 향상시킨다. 예를 들면, 2개의 직물 간의 상대 속도 차는 약 30 내지 약 70%, 더욱 바람직하게는 약 40 내지 약 60%일 수 있다. 이는 일반적으로 급속 전사(rush transfer)라고 칭한다. 급속 전사동안, 웹의 많은 접합이 파괴될 것으로 여겨지고, 이에 따라 시트를 강제해서 휘게 하고 전사 직물의 표면 상의 오목부들 내에 절첩시킨다. 전사 직물의 표면의 윤곽들로의 이러한 몰딩은 웹의 MD 및 CD 신장을 증가시킬 수 있다. 하나의 직물로부터 다른 하나로의 급속 전사는 다음의 특허들, 미국 특허 제5,667,636호, 제5,830,321호, 제4,440,597호, 제4,551,199호, 제4,849,054호 중 어느 하나에 교시된 원리들을 수반할 수 있고, 이들 전부가 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에 참조로 포함된다.
그런 다음, 습윤성 티슈 웹이 전사 직물로부터 통기 건조 직물로 전사된다. 통상적으로, 전사 직물은 통기 건조 직물과 거의 동일한 속도로 주행한다. 그러나, 웹이 전사 직물로부터 통기 건조 직물로 전사될 때에 제2 급속 전사가 수행될 수 있다. 이 급속 전사가 제2 위치에서 생기는 것이라고 지칭되며, 전사 직물보다 느린 속도로 통기 건조 직물을 동작시킴으로써 달성된다.
습윤성 티슈 웹을 전사 직물에서 통기 건조 직물로 급속 전사하는 것에 추가로, 습윤성 티슈 웹은 진공 전사 롤 또는 진공 전사 슈의 도움으로 통기 건조 직물의 표면에 합치하도록 거시적으로 재배열될 수 있다. 원하는 경우, 통기 건조 직물은 전사 직물의 속도보다 느린 속도로 진행할 수 있어 산출된 흡수성 티슈 제품의 MD 신장을 더욱 향상시킨다. 통기 건조 직물의 지형에 습윤성 티슈 웹의 합치를 보장하도록 진공 보조로 전사가 실행될 수 있다.
통기 건조 직물에 의해 지지되는 동안, 습윤성 티슈 웹이 통기 드라이어에 의해 약 94% 이상의 최종 농도로 건조된다. 그런 다음, 웹이 릴 드럼(reel drum)과 릴 사이의 권취 닙(winding nip)을 통과하고 후속하는 변환을 위해 티슈의 롤에 감긴다.
다음의 예들은 첨부된 청구항들의 범주를 제한하지 않고서 본 발명의 특정 실시예들을 도시하려는 것이다.
테스트 방법
인장
JDC Precision Sample Cutter(미국 펜실베니아주 필라델피아의 Thwing-Albert Instrument Company, Model No. JDC 3-10, Ser. No. 37333)를 사용하여, 인장 강도 테스트를 위한 샘플들을 기계 방향(MD) 또는 교차 기계 방향(CD)으로 3" (76.2 mm) x 5" (127 mm)의 긴 스트립을 절단함으로써 준비하였다. 인장 강도를 측정하기 위해 사용된 기구는 MTS Systems Sintech 11S, Serial No. 6233이다. 데이터 획득 소프트웨어는 윈도우즈 버전 4용 TestWorksTM (노스캐롤라이나주 리서치 트라이앵글 파크의 MTS Systems Corp.)이다. 테스트 중인 샘플의 강도에 따라, 50N 또는 100N 최대값 중 어느 하나로부터 로드 셀을 선택함으로써, 피크 하중 값의 대부분은 로드 셀의 풀 스케일 값의 10 및 90% 범위 내로 된다. 조(jaw)들 간의 게이지 길이는 4 ± 0.04인치(50.8 ± 1 mm)이다. 조들은 공압 작용(pneumatic-action)을 이용해서 동작되고 코팅된 고무이다. 최소 그립 페이스 폭(minimum grip face width)은 3" (76.2 mm)이고, 조의 근사 높이는 0.5인치(12.7mm)이다. 크로스헤드 속도(crosshead speed)는 10 ± 0.4인치/분 (254 ± 1 mm/분)이고, 파단 감도(break sensitivity)는 65%로 설정된다. 수직 및 수평 양쪽으로 중심이 맞춰진 기구의 조들에 샘플들을 배치한다. 그런 다음, 테스트를 시작해서 시편이 파단될 때에 종료한다. 테스트될 샘플에 따라 시편의 "MD 인장 강도" 또는 "CD 인장 강도"로서 최대 하중을 기록한다. 적어도 6개(6)의 대표적인 시편을 "있는 그대로" 취한 각 제품마다 테스트하였고, 모든 개개의 시편 테스트의 산술 평균은 제품의 MD 또는 CD 인장 강도이다.
인장 강도와 더불어, 신장, 인장 에너지 흡수(Tensile energy absorbed, TEA), 및 기울기 또한 측정된 각 샘플에 대해 MTS TestWorks™ 프로그램으로 기록한다. 신장(MD 신장 혹은 CD 신장)을 백분율로 기록하고, 일반적으로 최대 하중을 슬랙 보정된(slack-correctedgauge length) 게이지 길이로 나눈 것을 발생시키는 지점에서의 시편의 슬랙 보정된 신장(slack-corrected elongation)의 비율로 정의한다. 기울기는 그램(g)의 단위로 기록하고, 70 내지 157g을 시편 폭으로 나눈 시편 발생 힘(specimen-generated force)(0.687 내지 1.540N) 사이에 들어있는 하중 보정된 변형 점(load-corrected strain point)들에 맞춰진 최소제곱 선의 경사도로서 정의한다.
총 에너지 흡수(TEA)는 이전에 상술된 바와 동일한 인장 테스트 동안 응력 변형 곡선 아래 영역으로 산출한다. 영역은 시트가 변형되어 파열될 때와 시트에 걸리는 하중이 최대 인장 하중의 65%까지 떨어졌을 때 도달되는 변형 값에 기초한다. TEA 산출을 위해, 응력은 cm 당 g 및 적분에 의해 산출한 면적으로 변환된다. 변형의 단위는 cm 당 cm으로, 최종 TEA 단위가 g*cm/cm2가 된다.
롤 경도(Roll Firmness)
본 발명과 일치하는 방식으로 참조로 본 명세서에 포함되는, 미국 특허 제6,077,590호에 상세히 설명된 바와 같이 Kershaw Test를 사용하여 롤 경도를 측정하였다. 장치는 Kershaw Instrumentation, Inc.(뉴저지주 스웨데스버러)로부터 입수 가능하고, Model RDT-2002 Roll Density Tester로 알려져 있다.
실시예
실시예 1: 한 겹 타월
일반적으로 크레이프 가공되지 않은 통기 건조(uncreped through-air dried)("UCTAD")라 불리며 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에 그 내용이 포함되는, 미국 특허 제5,607,551호에 일반적으로 설명되어 있는 통기 건조 제지 공정을 사용하여 베이스 시트들을 만들었다. 약 64gsm의 타깃 완전 건조 평량을 갖는 베이스 시트들을 생성하였다. 그런 다음, 베이스 시트들을 변환하고 롤형 티슈 제품들로 나선형으로 감았다.
모든 경우에서, 3개의 스톡 체스트(stock chest)로 공급된 층상 헤드박스를 사용하여 북부 연질목 크래프트 및 유칼립투스 크래프트를 포함하는 퍼니시로 베이스 시트들을 생성해서, 3개의 층(2개의 외부층과 중간층)을 갖는 웹들이 형성하였다. 두 외부층은 50%의 유칼립투스 (EUC) 및 50%의 북부 연질목 크래프트(Northern Softwood Kraft; NSWK) (각 층이 웹의 총 중량 기준 30중량%을 포함; 중량 기준 각 외부층은 웹의 총 중량 기준 15%의 유칼립투스 및 웹의 총 중량 기준 15중량% NSWK)로 구성되었다. 중간층은 유칼립투스 및/또는 NSWK을 구성하고 웹의 총 중량 기준 40중량%이다. 본 발명의 각 샘플에 대한 중간층의 NSWK 및 유칼립투스의 양은 중간층의 퍼센트로서 표 4에 도시된다(중간층은 웹의 총 중량 기준 40중량%이다). 하기 표 4에 제시되어 있는 바와 같이 CMC, Kymene의 첨가를 통해 그리고/또는 외부층과 중앙층 모두의 NSWK 퍼니시를 정제(refining)해서 강도를 제어하였다.
대략 25% 농도로 진공 탈수된, 직물을 형성하는 Voith Fabrics TissueForm V 상에 티슈 웹을 형성하였고, 그런 다음 전사 직물로 전사되었을 때에 급속 전사를 실시하였다. 하기 표 4에 제시되어 있는 바와 같이 급속 전사의 정도는 샘플에 따라 달랐다. 전사 직물은 t1207-11로서 설명된 직물(위스콘신주 애플턴의 Voith Fabrics로부터 시판중임)이었다.
그런 다음 웹은 통기 건조 직물에 전사시켰다. 하기 표 4에 제시되어 있는 바와 같이 샘플마다 통기 건조 직물이 변화되었다. 전사에서 10인치 초과의 수은의 진공 레벨을 사용하여 통기 직물로의 전사를 행하였다. 그런 다음, 권취 전에 웹을 대략 98% 고체로 건조하였다.
표 4는 본 예에 따라 제조된 각각의 샘플마다의 공정 조건을 나타낸다. 표 5는 베이스 시트 웹들의 물리 특성들을 요약하고 있다.
샘플 중앙층 퍼니시 NSWK 정제
(hp-day/MT)		 Kymene (kg/MT) CMC (kg/MT) TAD 직물 급속 전사 (%)
1 50% EUC
50% NSWK		 0 6.0 1.7 t603-1 60
2 50% EUC
50% NSWK		 0 6.0 2.0 t2403-9 60
3 100% NSWK 1.2 8.0 2.7 t603-1 60
4 100% NSWK 1.4 6.0 2.0 t603-1 50
샘플 베이스 시트 BW
(gsm)		 베이스 시트 GMT
(g/3" )		 단일 시트 캘리퍼 (μm) 베이스 시트 벌크
(cc/g)		 베이스 시트 GM 기울기 (kg) 베이스 시트
강성 지수
1 64.1 3627 1272.5 19.9 13.4 3.7
2 63.3 3625 1310.6 20.7 13.5 3.7
3 64.3 3543 1333.5 20.7 15.5 4.4
4 64.2 3572 1316.5 20.5 15.4 4.3
베이스 시트들을 다양한 롤 타월들로 변환하였다. 특히, 시트의 공기 측 상에 40 P&J 폴리우레탄 롤 및 직물 측 상에 표준 스틸 롤을 포함하는 1개의 통상적인 폴리우레탄/스틸 캘린더(calendar)를 사용하여 베이스 시트를 캘린더링하였다. 각 샘플에 대한 공정 조건이 표 6에 제공되어 있으며 생성되는 제품 속성들이 하기 표 7에 요약되어 있다. 롤형 제품 샘플 롤 1이 한 겹의 베이스 시트 샘플 1을 포함하고, 롤 2가 한 겹의 베이스 시트 샘플 2 등을 포함하도록 모든 롤형 제품은 한 겹의 베이스 시트를 포함하였다.
샘플 40 P&J 캘린더 하중 (pli) 제품 평량
(gsm)		 제품 시트 캘리퍼 (μm) 제품 시트 벌크 (cc/g) 롤 직경 (mm) 롤 경도 (mm) 롤 벌크
(cc/g)
롤 1 60 60.8 990.6 16.3 137 6.4 13.23
롤 2 60 59.8 1010.9 16.9 136 6.8 13.68
롤 3 60 62.5 1010.9 16.2 134 6.3 12.69
롤 4 60 61.2 1013.5 16.6 134 6.8 13.19
샘플 제품 GMT
(g/3" )		 제품 MD 신장 (%) 제품 MD 기울기 (kg/3" ) 제품 GM 기울기 (kg/3" ) 제품 MD(g*cm/cm2) 제품 강성 지수
롤 1 2860 55.9 4.3 8.2 86.5 2.9
롤 2 2791 55.0 3.5 7.1 80.8 2.6
롤 3 3092 56.7 4.7 8.0 94.8 2.6
롤 4 3024 45.1 5.0 8.2 78.3 2.7
실시예 2: 한 겹 타월
하기 표 8에 기재된 바와 같이 조정된 소정의 제조 파라미터를 가지는 실시예 1에 기술된 바와 같이 베이스 시트를 실질적으로 제조하였다. TAD 직물 t24039이 도 6에 예시되어 있다.
샘플 층 분할
(중량 % 공기/중간/펠트)		 정제 (hpt/일) TAD 직물 급속 전사 (%) 베이스 시트 평량(gsm) 베이스 시트 GMT
(g/3" )
5 30 EUC/40 NSWK/30 EUC 루프 내 T2407-13 60 70.8 2811
6 30 EUC/40 NSWK/30 EUC 루프 내 T2407-13 60 61.8 2463
7 30 EUC/40 NSWK/30 EUC 0 T2407-13 40 73.2 2998
8 30 EUC/40 NSWK/30 EUC 루프 내 T2407-13 40 72.3 3442
9 30 EUC/40 NSWK/30 EUC 1.3 T2407-13 40 59.6 30.82
10 30 EUC/40 NSWK/30 EUC 0 T2407-13 40 61.1 2344
베이스 시트들을 다양한 롤 타월들로 변환하였다. 특히, 시트의 공기 측 상에 4 P&J 폴리우레탄 롤 및 직물 측 상에 표준 스틸 롤을 포함하는 하나 또는 2개의 통상적인 폴리우레탄/스틸 캘린더(calendar)를 사용하여 베이스 시트를 캘린더링하였다. 각 샘플에 대한 공정 조건이 표 9에 제공되어 있으며 생성되는 제품 속성들이 하기 표 10에 요약되어 있다. 롤형 제품 샘플 롤 5가 한 겹의 베이스 시트 샘플 5를 포함하고, 롤 6이 한 겹의 베이스 시트 샘플 6 등을 포함하도록 모든 롤형 제품은 한 겹의 베이스 시트를 포함하였다.
샘플 4 P&J 캘린더 하중 (pli) 제품 평량 (gsm) 제품 시트 캘리퍼 (μm) 제품 시트 벌크 (cc/g) 롤 벌크
(cc/g)		 롤 경도 (mm)
롤 5 30 68.3 799.1 11.71 10.88 6.7
롤 6 30 60.7 766.6 12.63 12.51 4.4
롤 7 30 71.9 791.0 11.00 10.33 7.1
롤 8 30 70.3 773.2 10.99 10.45 8.7
롤 9 20 58.7 757.9 12.91 12.47 10.4
롤 10 20 59.1 774.7 13.12 12.35 8.7
샘플 제품
GMT
(g/3" )		 제품
MD 신장
(%)		 제품
MD 기울기
(kg/3" )		 제품
GM 기울기
(kg/3" )		 제품
MD TEA (g*cm/cm2)		 제품
강성 지수
롤 5 2269 60.0 4.5 8.50 86.6 3.75
롤 6 1904 59.3 3.5 6.21 71.3 3.26
롤 7 2323 34.6 6.1 9.41 58.1 4.05
롤 8 2766 35.8 7.3 11.32 75.1 4.09
롤 9 2678 35.8 7.3 10.70 69.7 4.00
롤 10 1850 34.2 5.2 7.31 47.6 3.95
실시예 3: 여러 겹 타월
하기 표 11에 기재된 바와 같이 조정된 소정의 제조 파라미터를 가지는 실시예 1에 기술된 바와 같이 베이스 시트를 실질적으로 제조하였다.
샘플 층 분할
(중량 % 공기/중간/펠트)		 정제 (hpt/일) TAD 직물 급속 전사 (%) 베이스 시트
평량 (gsm)		 베이스 시트 GMT
(g/3" )
11 40 EUC/19 NSWK 11 EUC/ 19 NSWK 11 EUC 1.8 T2407-13 40 29.9 2905
12 40 EUC/25 NSWK 5 EUC/ 25 NSWK 5 EUC 2.0 T2407-13 40 30.7 3318
13 40 EUC/25 NSWK 5 EUC/ 25 NSWK 5 EUC 2.7 T2407-13 40 23.4 2556
시트의 공기 측 상에 4 P&G 폴리우레탄 롤 또는 직물 측 상에 표준 스틸 롤을 포함하는 하나 또는 2개의 통상적인 폴리우레탄/스틸 캘린더를 사용하여 캘린더링함으로써 베이스 시트를 2겹 롤형 제품들로 변환하였다. 각 샘플에 대한 공정 조건이 표 12에 제공되어 있으며 생성되는 제품 속성들이 하기 표 13에 요약되어 있다. 웹들을 결합하도록 2개의 티슈 웹을 서로 대향 정렬하게 하고 스프레이 적층함으로써 상기 캘링더링한 베이스 시트를 2겹 롤형 티슈 제품으로 변환하였다. 웹들을 양각화하지 않거나 다른 처리가 실시되지 않았다. 롤 10이 2겹의 샘플 웹 10 등을 포함하도록 롤형 제품들을 형성하였다.
샘플 4 P&J 캘린더 하중 (pli) 제품 평량
(gsm)		 제품시트 캘리퍼
(μm)		 제품 시트 벌크
(cc/g)		 롤 경도 (mm) 롤 벌크
(cc/g)
롤 11 80 53.7 775.2 14.45 7.8 14.05
롤 12 80 54.9 768.1 13.98 8.8 13.82
롤 13 80 42.0 677.2 16.12 7.7 15.19
샘플 제품
GMT
(g/3" )		 제품
MD 신장
(%)		 제품
MD 기울기
(kg/3" )		 제품
GM 기울기
(kg/3" )		 제품
MD TEA (g*cm/cm2)		 제품
강성 지수
롤 11 2304 24.4 8.8 9.3 47.0 4.02
롤 12 2533 25.2 9.4 9.9 54.4 3.91
롤 13 2043 24.6 8.3 8.2 44.6 4.00
본 발명을 본 발명의 특정 실시예들에 관하여 상세히 설명하였지만, 통상의 기술자라면, 전술한 바를 이해함에 따라, 이러한 실시예들에 대한 대체예, 변형예, 균등예를 쉽게 구상할 수 있다는 점을 알 것이다. 이에 따라, 본 발명의 범위는 청구범위 및 그 균등물로서 평가되어야 한다.

Claims (20)

  1. 약 0.0042*GMT - 0.5286 이하인 GM 기울기(3인치 당 kg으로 표현)를 갖는 티슈 제품이며, 상기 GMT는 기하 평균 인장(3인치 당 g으로 표현)이고, 상기 GMT는 약 2500g/3" 내지 약 3500g/3" 인, 티슈 제품.
  2. 제1항에 있어서, 약 30 내지 약 80m2 당 그램(gsm)의 완전 건조 평량을 가지는, 티슈 제품.
  3. 제1항에 있어서, 약 25% 초과의 MD 신장율을 가지는, 티슈 제품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제품은 약 50 내지 약 80gsm의 완전 건조 평량을 가지는 한 겹 티슈 웹을 포함하는, 티슈 제품.
  5. 제4항에 있어서, 상기 한 겹 티슈 웹은 크레이프 가공되지 않은 통기 건조 웹인, 티슈 제품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제품은 2겹 이상을 포함하고 상기 제품은 약 40 내지 약 70gsm의 완전 건조 평량을 가지는, 티슈 제품.
  7. 제1항에 있어서, 약 45g*cm/cm2 초과의 MD TEA를 가지는, 티슈 제품.
  8. 제7항에 있어서, 약 7.5kg/3" 미만의 MD 기울기를 가지는, 티슈 제품.
  9. 제7항에 있어서, 약 10kg/3" 미만의 GM 기울기를 가지는, 티슈 제품.
  10. 제7항에 있어서, 약 5.0 미만의 강성 지수를 가지는, 티슈 제품.
  11. 제7항에 있어서, 약 50gsm 초과의 완전 건조 평량을 가지는, 티슈 제품.
  12. 제7항에 있어서, 상기 제품은 적어도 하나의 통기 건조 티슈 겹을 포함하는, 티슈 제품.
  13. 제12항에 있어서, 상기 적어도 하나의 통기 건조 티슈 겹은 크레이프 가공되지 않은, 티슈 제품.
  14. 제1항에 있어서, 약 70g*cm/cm2 초과의 MD TEA를 가지는, 티슈 제품.
  15. 폴리아미드 에피클로로히드린 수지 및 글리옥살화된 폴리아크릴아미드 수지로 이루어진 군에서 선택되는 습윤 강도 강화제 및 셀룰로오스 섬유를 포함하는 티슈 제품이며, 상기 티슈 제품은 약 0.0042*GMT - 0.5286 이하인 GM 기울기(3인치 당 kg으로 표현)를 가지고, 상기 GMT는 기하 평균 인장(3인치 당 g으로 표현)이고, 상기 GMT는 약 2500g/3" 내지 약 3500g/3" 인, 티슈 제품.
  16. 제15항에 있어서, 약 25% 초과의 MD 신장율을 가지는, 티슈 제품.
  17. 제15항에 있어서, 상기 티슈 제품은 한 개 이상의 크레이프 가공되지 않은 통기 건조 겹을 포함하는, 티슈 제품.
  18. 제15항에 있어서, 약 5.0kg/3" 미만의 MD 기울기를 가지는, 티슈 제품.
  19. 삭제
  20. 삭제
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