KR101794487B1

KR101794487B1 - 내구성 있는 습식 가압형 티슈

Info

Publication number: KR101794487B1
Application number: KR1020177005492A
Authority: KR
Inventors: 제프리 제임스 팀; 미카엘 알란 헤르만스
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2014-08-27
Publication date: 2017-11-06
Also published as: KR20170031249A; EP3185739A1; AU2014404375A1; US9896805B2; IL250376A0; BR112017001514A2; US20170204568A1; MX2017001257A; ZA201701219B; CO2017001878A2; MX369686B; CA2957659A1; CA2957659C; WO2016032450A1; EP3185739A4

Abstract

본 발명은, 개선된 교차 기계 인장, 인성 및 내구성 특성들을 가지는 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다. 교차 기계 특성들은, 교차 기계 방향이 두 개의 제품 방향(교차 방향과 기계 방향) 중 종종 약한 것이기 때문에 티슈 제품이 교차 기계 방향으로 종종 불량이 발생하므로 중요하다. 이에 따라, 소정의 실시예들에서, 본 발명은, 약 450g/3" 초과의 CD 인장 및 약 6.0% 초과의 CD 신장율을 가지는 통상적인 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다.

Description

내구성 있는 습식 가압형 티슈{DURABLE WET-PRESSED TISSUE}

본 발명은 내구성 있는 습식 가압형 티슈에 관한 것이다.

미용 티슈, 욕실 티슈, 종이 타월 등의 티슈 제품의 제조시, 티슈 시트는, 제지 섬유들의 수성 현탁액을 형성 직물 상에 증착함으로써 형성된다. 이어서, 웹은, 습식 웹이 양키 표면으로 전달될 때 가압 롤과 양키 건조기 간에 생성되는 가압 닙을 통과함에 따라 제지 펠트로 전달되어 탈수된다. 가압 닙에서 웹으로부터 짜내어진 자유수는, 웹이 양키 표면으로 이동할 때 펠트에 의해 흡수되어 운반된다. 이어서, 웹은, 양키 표면 상에서 최종 건조되고, 후속하여 크레이프되어 티슈 시트에 벌크 및 연성을 부여하게 된다. 티슈 시트를 제조하는 이 방법은 일반적으로 습식 웹을 탈수하는 데 사용되는 방법이기 때문에 “습식 가압”이라 한다.

습식 가압법에는 몇 개의 뚜렷한 단점들이 있다. 첫째, 젖은 상태에서 티슈 웹을 가압함으로써 웹을 치밀하게 한다. 둘째, 원래의 웹 밀도의 일부를 복원하려면, 웹을 크레이프할 필요가 있으며, 이는 웹을 약 35%의 농도로부터 약 95%의 최종 건조까지 건조시키기 위한 대량의 에너지를 필요로 한다. 셋째, 건조 직전에 습식 가압에 의해 웹이 치밀해지기 때문에, 웹에 구조를 부여할 기회가 제한되어, 제지업자가 웹의 교차 기계 방향 특성을 변형시키는 능력이 제한된다. 이처럼, 습식 가압형 티슈 제품들은, 통상적으로, 보통 정도의 교차 기계 방향 신장율, 비교적 낮은 교차 기계 방향 인장 에너지 흡수, 및 교차 기계 방향으로의 보통 정도의 내구성과 인성만을 갖는다. 이러한 특성들은 교차 기계 방향 인장 강도를 증가시킴으로써 증가될 수 있지만, 제품 연성을 최대화하기 위해서는, 인장 강도를 합리적 수준으로 제한해야 한다.

따라서, 증가된 교차 기계 방향 신장율, 증가된 교차 기계 방향 인장 에너지 흡수 및 교차 기계 방향으로의 증가된 내구성과 인성의 정도 등의 개선된 교차 기계 방향 특성들을 가지는 습식 가압형 티슈 시트를 제조하는 방법이 필요하다.

본 발명은, 개선된 제품 특성들, 더욱 구체적으로는, 개선된 교차 기계 인장, 인성 및 내구성 특성들을 가지는 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다. 교차 기계 특성들은, 교차 기계 방향이 두 개의 제품 방향(교차 방향과 기계 방향) 중 종종 약한 것이기 때문에 티슈 제품이 교차 기계 방향으로 종종 불량이 발생하므로 중요하다. 이에 따라, 소정의 실시예들에서, 본 발명은, 약 450g/3" 초과의 CD 인장 및 약 6.0% 초과의 CD 신장율을 가지는 통상적인 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다.

다른 실시예들에서, 본 발명은 개선된 CD 특성들을 가지는 티슈 제품을 제조하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 컬 지수가 약 0.10 미만인 셀룰로오스 섬유들을 분산시켜서 제1 섬유성 슬러리를 형성하는 단계, 컬 지수가 약 0.20 초과인 컬링된 셀룰로오스 섬유들을 분산시켜서 제2 섬유성 슬러리를 형성하는 단계, 제1 및 제2 섬유성 슬러리들을 다중 채널 헤드박스로 펌핑하는 단계, 제1 및 제2 섬유성 슬러리들을 다중 채널 헤드박스로부터 유공 표면 상에 증착하여 다층 섬유성 웹을 형성하는 단계, 다층 섬유성 웹을 펠트에 대해 가압하여 약 40% 내지 약 50%의 농도를 가지는 부분적으로 탈수된 웹을 형성하는 단계, 부분적으로 탈수된 웹을 양키 건조기에 부착하는 단계, 웹을 약 90% 초과의 농도로 건조시키는 단계, 및 건조된 웹을 크레이프하여 양키 건조기로부터 제거하는 단계를 포함하고, 생성된 웹은 약 450g/3”초과의 CD 인장 및 약 6.0% 초과의 CD 신장율을 갖는다.

다른 실시예들에서, 본 발명은, 약 16 내지 약 20g/m2(gsm)의 평량, 약 6.0 내지 약 8.0% 등의 약 6.0% 초과의 CD 신장율, 및 약 450 내지 약 800g/3” 등의 약 450g/3” 초과의 인장을 가지는 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다.

또 다른 실시예들에서, 본 발명은, 약 6.0 내지 약 8.0의 CD 신장율 등의 약 6.0% 초과의 CD 신장율, 및 약 4.0 내지 약 6.0g*cm/cm² 등의 약 4.0g*cm/cm² 초과의 CD TEA를 가지는 통상적인 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다.

또 다른 실시예들에서, 본 발명은, 약 450 내지 약 800g/3” 등의 약 450g/3” 초과의 CD 인장 및 약 18.0 초과의 CD 내구성 지수를 가지는 통상적인 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다.

다른 실시예들에서, 본 발명은, 약 16 내지 약 20gsm의 평량, 약 6.0 내지 약 8.0퍼센트의 CD 신장율, 약 450 내지 약 800g/3”의 CD 인장 강도, 및 약 8.0 내지 약 11.0gf의 CD 인열을 가지는 통상적인 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다.

또 다른 실시예들에서, 본 발명은, 약 16 내지 약 20gsm의 평량, 약 6.0 내지 약 8.0%의 CD 신장율, 및 약 450 내지 약 800g/3”의 CD 인장 강도를 가지는 통상적인 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다.

다른 실시예들에서, 본 발명은, 티슈 제품의 적어도 약 10중량%의 컬링된 섬유들을 포함하는 통상적인 습식 가압형 티슈 제품을 제공하며, 티슈 제품은 약 6.0% 초과의 CD 신장율 및 약 450g/3” 초과의 CD 인장을 갖는다.

또 다른 실시예들에서, 본 발명은 제1 층과 제2 층을 포함하는 통상적인 습식 가압형 티슈 제품을 제공하고, 제2 층은 티슈 제품의 적어도 약 10중량%의 컬링된 섬유들을 포함하고, 제1 층에는 실질적으로 컬링된 섬유들이 없으며, 티슈 제품은 약 6.0% 초과의 CD 신장율 및 약 450g/3” 초과의 CD 인장을 갖는다.

도 1은 본 발명의 목적에 적합한 습식 가압형 티슈 제조 공정의 개략도이다.

본원에서 사용되는 바와 같이, “습식 가압형 티슈(wet-pressed tissue)”라는 용어는, 일반적으로, 초기 티슈 웹이 양키 건조기 등의 회전식 건조 실린더의 표면으로 전달되기 전에 물이 웹으로부터 짜내어져 펠트에 의해 흡수되는 종래의 습식 가압 방법에 의해 제조되는 티슈 제품을 가리킨다. 이어서, 통상적으로 약 40%의 농도를 가지는 탈수된 웹은 건조기의 고온 표면 상에서 건조된다. 이어서, 웹은 건조기의 표면으로부터 크레이프된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, “컬 지수”라는 용어는, 일반적으로 OpTest Equipment, Hawkesbury, Ontario, Canada, Model No. Code LDA 96의 OpTest Fiber Quality Analyzer(FQA)를 사용하여 결정된 길이 계량된 컬 지수를 가리킨다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "티슈 제품"은 일반적으로 다양한 종이 제품, 예컨대 미용 티슈, 욕실 티슈, 종이 타월, 냅킨 등을 지칭한다.

“겹(ply)”이라는 용어는 개별적인 제품 요소를 가리킨다. 개별적인 겹들은 서로 병치 관계로 배열될 수 있다. 이 용어는, 여러 겹 미용 티슈, 목욕 티슈, 종이 타월, 와이프, 또는 냅킨 등과 같은, 여러 겹 티슈에서의 복수의 웹형 구성요소(web-like component)를 가리킬 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “층”은, 한 겹 내의 복수의 섬유, 화학적 처리물 등의 층을 가리킨다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “기계 방향(MD) 인장 강도”는, 샘플이 기계 방향으로 파열되도록 당겨질 때 샘플 폭의 3 inch당 피크 부하이다. 마찬가지로, “교차 기계 방향(CD) 인장 강도”는, 샘플이 교차 기계 방향으로 파열되도록 당겨질 때 샘플 폭의 3 inch 당 피크 부하이다. 파단 전의 샘플의 연신율은 "신장율”이며 샘플의 배향에 따라 "MD 신장율" 또는 "CD 신장율"으로 지정할 수도 있다. MD 인장 강도, CD 인장 강도 및 신장율은 인장 강도를 결정하는 과정에서 시험 방법 섹션에 기술되어 있다.

본원에서 사용되는 용어 "기하 평균 인장"(GMT)은 웹의 MD 인장 강도 및 CD 인장 강도의 제품의 제곱근을 의미하는데, 시험 방법 섹션에서 설명된 바와 같이 측정된다.

본원에서 사용되는 용어 "기울기"는 인장 대 신장율을 구성해서 얻어지는 기울기 선을 의미하고, 시험 방법 섹션에서 기술된 바와 같이 인장 강도를 결정하는 과정에서 MTS TestWorks™의 산출물이다. 기울기는, 샘플 폭(인치)의 단위당 그램(g)의 단위로 보고되며, 시편 폭에 의해 나누어진 70 내지 157grams의 시편 발생력(0.687 내지 1.540N) 내에 속하는 부하 보정된 변형점들(load-corrected strain points)에 맞춰진 최소 자승 선의 구배로서 측정된다. 기울기는, 일반적으로, 본원에서 3인치 샘플 폭당 그램 단위를 가지는 것으로서 보고된다.

본원에서 사용되는 용어 "TEA"는 인장 에너지 흡수율을 나타내며 응력-변형률 곡선 하의 면적으로 산출된다. TEA는 본원에서의 시험 방법 섹션에서 설명되는 바와 같이 인장 강도를 결정하는 과정에서 MTS TestWorks™ 의 산출물이다.

본원에서 사용되는 바와 같이, “CD 내구성 지수”는, 일반적으로, 티슈 제품이 사용중인 교차 기계 방향으로의 불량에 저항하는 능력을 가리키며, 아래의 식에 따라 CD 신장율(% 단위), CD TEA(g*cm/cm² 단위), 및 CD 인열(gf 단위)을 더함으로써 산출된다:

CD 내구성 = CD 인열(gf) + CD 신장율(%) + CD TEA(g*cm/cm²)

티슈 제품의 강도는, 기계 방향(MD) 인장 강도와 교차 기계 방향(CD) 인장 강도를 고려한 기하 평균 인장 강도(GMT)로서 종종 측정된다. 그러나, MD와 CD의 인장 강도 값들이 통상적으로 매우 다르기 때문에 시트를 특성화하기 위해 단일 강도 값을 사용하면 오도될 수 있으며, 이때 MD 인장 강도가 CD 인장 강도보다 훨씬 크다. 사용시, 제품의 강도가 가장 약한 링크, 즉 CD 인장 강도에 의해 제한되기 때문에 제품에 불량이 발생하기 쉽다. 이에 대응하여, 시트의 MD 및 CD 인장 강도들이 동일한 제품들을 제조하는 것이 이전부터 일부 강조되어 왔으며, 이에 따라 상대적으로 약한 CD 인장 강도로 인한 시트 불량을 제거한다. 그러나, 인장 강도에만 중점을 두면, 소비자가 인식하는 강도에 있어서 다른 특성들이 핵심적인 역할을 무시하게 된다.

습식 가압형 티슈 제품의 사용 중 인지되는 강도는, 특히 소정의 인장 강도에서 시트의 CD 방향으로 상당한 수준의 신장율을 제품에 제공함으로써 개선될 수 있다는 점이 밝혀졌다. 소정의 인장 강도에서 신장율이 개선됨에 따라, 본 발명의 티슈 제품도 개선된 TEA, 특히 개선된 CD TEA를 갖는다. 개선된 CD 신장율과 함께 CD TEA의 개선은, 개선된 교차 기계 내구성과 인성을 갖춘 티슈 제품을 제공한다.

소정의 실시예들에서, CD 특성의 개선은 컬링된 섬유들을 포함하는 섬유 지료로부터 습식 가압형 티슈를 형성함으로써 달성된다. 컬링된 섬유는, 당업계에 공지되어 있으며, Hermans 등의 미국 특허 제5,501,768호에 기재된 바와 같이 티슈 웹을 형성하도록 이전에 사용되어 왔으며, 그 문헌의 내용은 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에 원용된다. 컬링 섬유는 섬유 벽에 대하여 국부화된 압축 변형을 일으켜 박리를 야기한다. 섬유 벽의 층 박리는, 섬유 축을 갑자기 변화시키고 섬유가 말리게 하는 꼬임이나 주름으로 불리는 섬유의 구조적 변화를 종종 일으킨다. 주름이나 꼬임 등의 변형은 섬유들의 신장율 잠재력을 증가시키지만, 인장 강도는 감소시킨다. 이는, 변형으로 인해 불균일한 응력 분포를 가지는 섬유 네트워크가 발생하여 응력 집중과 조기 시트 불량을 초래하기 때문이다. 그러나, 놀랍게도, 출원인은 CD 인장을 감소시키지 않으면서 CD 신장율이 개선된 컬링된 섬유들을 포함하는 습식 가압형 티슈 제품을 시연하였다.

CD 인장 강도의 상응하는 감소 없이 CD 신장율의 놀라운 증가는 종래 기술의 습식 가압형 티슈 제품에서는 발견되지 않는다. 이하의 표 1을 참조해 보면, 본 발명의 티슈 제품은, 일반적으로, 시판되는 습식 가압형 티슈 제품에 비해 소정의 CD 인장 강도에서 개선된 CD 신장율과 CD TEA를 갖는다.

제품	겹	평량 (gsm)	CD 인장 (g/3”)	CD 신장율 (%)	CD TEA (g*cm/cm²)
Marcal™ 1000	1	17.7	534	4.7	3.44	6.44	0.88
Kroger™ 1000	1	18.2	425	4.2	3.14	7.39	0.99
Ology™ 1000	1	18.2	369	5.0	2.65	7.18	1.36
Scott™ 1000	1	17.0	582	5.1	4.29	7.37	0.88
Great Value™ 1000	1	16.7	458	4.4	3.04	6.64	0.96
발명예	1	18.0	521	6.2	4.64	8.91	1.19
발명예	1	18.0	619	6.4	4.96	8.01	1.04

이에 따라, 소정의 실시예들에서, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 한 겹을 포함하고, 종래의 습식 가압 공정에 의해 제조된다. 티슈 제품은, 일반적으로, 약 10g/m²(“gsm”)보다 큰 평량, 예를 들어, 약 10gsm 내지 약 40gsm, 더욱 구체적으로는 약 15gsm 내지 약 35gsm의 평량을 갖는다. 소정의 실시예들에서, 본 발명은 약 10 내지 약 20gsm, 예컨대 약 15 내지 약 18gsm의 평량을 가지는 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다.

전술한 평량에서, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 약 450 내지 약 800g/3”, 더욱 구체적으로는 악 500 내지 약 700g/3” 등의 약 450g/3” 초과의 기하 평균 인장 강도(GMT)를 갖는다.

소정의 실시예들에서, 본 발명에 따라 제조된 습식 가압형 티슈 제품은, 약 6.0% 초과, 예를 들어 약 6.0 내지 약 10.0%, 더욱 구체적으로는 약 7.0 내지 약 9.0%의 CD 신장율을 가질 수도 있다. 일반적으로, CD 신장율의 전술한 레벨들에서, 티슈 제품은, 또한, 비교적 높은 CD 인장 강도, 예컨대, 약 450g/3”초과, 예컨대, 약 450 내지 약 800g/3”, 더욱 구체적으로는 약 500 내지 약 700g/3”를 갖는다. 특히 바람직한 일 실시예에서, 티슈 제품은, 약 6.0 내지 약 8.0%의 CD 신장율, 및 약 500 내지 약 700g/3”의 CD 인장 강도를 갖는다. CD 인장 강도와 CD 신장율의 이러한 레벨들에서, 본 발명의 티슈 제품은, 특히 일반적으로 티슈 제품의 가장 약한 배향인 교차 기계 방향에 있어서 내구성이 높다. 이에 따라, 본 발명의 티슈 제품은, 일반적으로, 종래 기술의 티슈 제품보다 사용에 잘 견디며, 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품이 특히 그러하다.

소정의 인장 강도에서 CD 신장율을 개선한 점에 더하여, 본원에서 개시하는 습식 가압형 티슈 제품은 또한 개선된 CD TEA를 가질 수도 있다. 예를 들어, 소정의 실시예들에서, 습식 가압형 티슈 제품은, 약 4.0g*cm/cm² 초과의, 예컨대, 약 4.0 내지 약 6.0g*cm/cm², 더욱 구체적으로는 약 4.0 내지 약 5.0g*cm/cm²의 CD TEA를 가질 수도 있다. 특히 바람직한 일 실시예에서, 본 발명은, 약 6.0 내지 약 8.0%의 CD 신장율, 약 450 내지 약 600g/3”의 CD 인장 강도, 및 약 4.0g*cm/cm² 초과의 CD TEA를 가지는 한 겹의 습식 가압형 티슈를 제공한다.

인장 강도, 신장율 및 인장 에너지 흡수 등의 CD 인장 특성들을 개선한 점에 더하여, 다른 실시예들에서, 본 발명의 습식 가압형 티슈 제품은 또한 개선된 CD 인열 강도를 가질 수도 있다. CD 인열 강도의 개선은, 티슈 제품의 인성 및 내구성의 전체적인 개선에 더욱 기여한다. 예를 들면, 일 실시예에서, 티슈 제품은, 약 8.0gf 초과의, 예컨대 약 8.0 내지 약 11.0gf, 더욱 구체적으로는 약 9.0 내지 약 10.0gf의 CD 인열을 갖는다.

인장 강도, 신장율, 및 인장 에너지 흡수 등의 교차 기계 방향 특성들의 개선은, 일반적으로, 다른 습식 가압형 티슈 제품에 비해 양호한 사용을 유지하는 개선된 내구성과 인성을 가지는 티슈 제품을 생성한다. 이에 따라, 소정의 실시예들에서, 본 발명은, 약 18.0 초과, 예를 들어 약 18.0 내지 약 22.0, 더욱 구체적으로는 약 20.0 내지 약 22.0의 CD 내구성 지수를 가지는 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다. 특히 바람직한 일 실시예에서, 본 발명은, 약 16 내지 약 20gsm의 평량, 약 450 내지 약 600g/3”의 CD 인장 강도, 및 약 20.0 초과의 CD 내구성 지수를 가지는 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다.

본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은, 개선된 교차 기계 방향 특성을 가지는 것에 더하여, 약 4.0mg 미만, 더욱 바람직하게는 약 3.5mg 미만, 예를 들어 약 3.0 내지 약 4.0mg 등의 비교적 낮은 슬라우(slough)도 갖는다. 예를 들어, 소정의 실시예들에서, 본 발명은, 약 18.0 초과의 CD 내구성 지수 및 약 3.0 내지 약 4.0mg의 슬라우를 가지는 통상적인 습식 가압형 티슈 제품을 제공한다.

또한, 상대적으로 낮은 슬라우는 상대적으로 완만한 기하 평균 인장 강도에서 달성된다. 이는 과도한 필링(pilling) 없이 필요한 연성 및 강성을 가지는 티슈를 제공한다. 예를 들어, 본 발명에 따라 제조된 크레이프된 티슈 제품은, 약 1000g/3” 미만, 더욱 바람직하게는 약 900g/3” 미만, 더욱 바람직하게는 약 800g/3” 미만, 예컨대 약 450 내지 800g/3”의 기하 평균 인장 강도를 갖는다.

일반적으로, 본 발명의 베이스 웹 및 티슈 제품은 도 1에 도시된 것과 같은 종래의 습식 가압형 티슈 제조에 의해 제조된다. 1. 도시된 제지기는 습식 단부(1)와 건조 섹션(2)을 포함하는 트윈 와이어 기계이다. 습식 단부는, 헤드박스(3), 가동형 반송 형성 와이어(4), 가동형 피복 형성 와이어(5), 및 천공될 수도 있고 흡입 수단이 제공될 수도 있는 형성 롤(6)을 포함한다. 대안으로, 형성 롤은 매끄러울 수도 있다. 헤드박스(3)는 스톡(stock)을 탈수함으로써 종이 웹(7)을 형성하기 위해 2개의 이동하는 형성 와이어(4, 5) 사이에 스톡의 단층 또는 다층 흐름을 공급한다. 2개의 형성 와이어(4, 5)는, 성형 롤(6)을 따라 함께 연장되고 이어서 반송 형성 와이어(4)와 피복 형성 와이어(5)를 임펠링(impel), 유도, 정렬 및 신장하도록 배열된 복수의 롤에 걸쳐 개별 루프로 연장된다. 피복 형성 와이어(5)의 경로를 한정하는 롤들은 브레스트 롤(8), 및 형성 롤(6) 이후의 짧은 경로, 즉, 전방 구동 롤로 불릴 수 있는 유도 롤(9)을 포함한다. 와이어(4)와 종이 웹(7)이 형성 롤(6)로부터 분기되기 직전에 또는 도시되지 않은 전달 흡입 박스 또는 형성 롤(6)과 전방 구동 롤(9) 사이에 위치하는 전달 수단에서, 피복 형성 와이어(5)는 운반 형성 와이어(4)와 종이 웹(7)으로부터 이탈한다. 반송 형성 와이어(4)는 유도 롤 (11) 주위의 이동 방향을 변경함으로써 종이 웹(7)을 이탈하는 건조 섹션(2)으로 연장된다.

건조 섹션(2)은 비교적 큰 직경과 연마된 원통형 표면을 가지는 양키 건조기(12)를 포함한다. 양키 건조기(12)는, 바람직하게는 뜨거운 공기가 종이 웹(7)에 대해 고속으로 송품되는 후드(도시되지 않음)에 의해 덮인 실린더로 이루어진다. 종이 웹은, 원하는 크레이핑을 얻기 위해 크레이핑 닥터(도시되지 않음)에 의해 양키 건조기(12)로부터 크레이프되고, 그 후 마무리 가공된 크레이프된 종이 웹이 롤 상에 감긴다. 또한, 건조 섹션(2)은, 양키 건조기(12)의 상류측에 배치되고 습식 단부(1)에 가장 가깝게 위치하고 이에 따라 반송 형성 와이어(4)를 위한 상기 유도 롤(11) 근처에 위치하는 적절하게 롤(14)의 형태로 된 픽업 수단 주위와 여러 롤들 주위의 루프로 이동하는 펠트(13), 및 종이 웹이 양키 건조기(12)와 접촉하기 전에 종이 웹을 탈수하기 위한 흡입 수단(16)이 제공되며 양키 건조기(12)를 가압하는 가압 롤(15)을 포함한다. 픽업 수단은 대안으로 슈(shoe)로 이루어질 수도 있다. 또한, 픽업 롤(14)과 가압 롤(15) 사이에 2개의 유도 롤(17, 18)이 배치되고, 상기 유도 롤(17, 18)은 펠트(13)의 이동 방향을 작은 각도로 편향시킨다. 가압 롤(15) 뒤에는 양키 건조기와 접촉하는 블라인드 드릴 롤(19)이 배치된다. 종이 웹(7)은, 이것과 반송 형성 와이어(4)가 픽업 롤(14)에서 수렴하고 이어서 서로 즉시 발산하는 지점에서 펠트(13)로 전달된다. 적합한 컨디셔닝 수단(도시하지 않음)은 종이 웹과 접촉하기 전에 펠트를 컨디셔닝하도록 펠트(13)의 루프를 따라 배치된다.

전술한 바와 같이, 웹은, 습식 웹이 제지 펠트와 접촉하고 그 후에 양키 건조기에 의해 건조되는 동안 압축 닙에 의해 기계적으로 탈수된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, “펠트”는 물을 흡수하고 티슈 웹으로부터 물을 제거하도록 설계된 흡수성 제지용 직물이다. 다양한 설계의 제지 펠트들이 당업계에 공지되어 있다. 압축 동안 습식 웹으로부터 짜내어진 물은 펠트에 의해 흡수되어 반송된다. 일반적으로, 압축 닙은 가압 롤과 양키 건조기의 표면 사이에 형성된다. 본 발명에 따른 특히 적합만 습식 가압형 티슈 제품은, 기계적으로 탈수되고, 양키 건조기에서 최종 건조되고, 한 번 크레이프된다.

바람직하게 상기 형성된 웹은 양키 건조기 같은 회전 가능한 가열식 건조기 드럼의 표면에 전달되어 건조된다. 본 발명에 따르면, 상기 크레이프 가공 조성물은 상기 웹이 상기 직물에 주행하는 동안 상기 티슈 웹에 국소적으로 적용될 수도 있고, 혹은 상기 티슈 웹의 일측 상에 이송하기 위한 상기 건조기 드럼의 표면에 적용될 수도 있다. 이와 같이, 상기 크레이프 조성물은 상기 건조기 드럼에 상기 티슈 웹을 부착하기 위해 사용된다. 본 실시예에서는, 상기 웹이 상기 건조기 표면의 회전 경로의 일부분을 통해 운반될 때, 상기 웹 속에 함유된 대부분의 수분이 증발되게 하는 열이 웹에 부여된다. 그런 다음 상기 웹은 크레이프 블레이드에 의해 상기 건조기 드럼으로부터 제거된다. 상기 웹을 크레이프 가공하면, 그것이 형성됨에 따라, 상기 웹 내의 내부 결합을 더욱 감소시키고 연성을 증가시킨다. 한편, 크레이프 가공 중에 상기 웹에 상기 크레이프 가공 조성물을 적용해서, 상기 웹의 강도를 증가시킬 수도 있다.

특히 바람직한 실시예에서 상기 형성된 웹은 흡입 가압 롤에 의해 양키 건조기의 표면에 전달된다. 본 발명의 목적에 특히 적합한 압력 부하는 약 1.4MPa 이상, 보다 구체적으로는 약 4 내지 약 8MPa, 보다 더 구체적으로는 약 4 내지 약 6MPa의 최대 압력을 가질 수 있다. 습윤 티슈 웹은 약 30% 이상, 보다 구체적으로는 약 40% 이상, 더 구체적으로는 약 40% 내지 약 50%, 보다 더 구체적으로는 약 45% 내지 약 50%의 농도로 탈수될 수 있다. 본원에서 사용되고 당해 기술분야에서 잘 이해되는 바와 같이, "농도"는 섬유에 기초한 웹의 완전 건조 중량 %를 나타낸다.

상기 건조기 드럼의 표면에 상기 웹을 부착하기 위해서, 크레이프 접착제가 분무 장치에 의해 상기 건조기 드럼의 표면에 도포될 수도 있다. 상기 분무 장치는 본 발명에 따라 제조된 크레이프 조성물을 방출할 수도 있고, 혹은 종래의 크레이프 접착제를 방출할 수도 있다. 상기 웹은 상기 건조기 드럼의 표면에 부착되고 나서 상기 크레이프 블레이드를 사용하여 상기 드럼으로부터 크레이프된다. 원하는 경우, 상기 건조기 드럼은 후드와 연결될 수도 있다. 상기 후드는 공기를 강제로 상기 웹에 맞서거나 통과시키는데 사용될 수도 있다.

일반적으로, 본 발명의 목적에 유용한 제지 섬유는 종이 제조에 유용한 것으로 알려진 임의의 셀룰로오스 섬유, 특히 미용 티슈, 욕실 티슈, 디너 냅킨, 종이 타월 등등과 같은 비교적 저밀도의 티슈 종이 제조에 유용한 섬유를 포함한다. 가장 일반적인 제지 섬유에는 버진 연목 및 경목 섬유 뿐만 아니라 2차 또는 재생 셀룰로오스 섬유가 포함된다. 본원에 사용된, "2차 섬유"는 물리적, 화학적 또는 기계적 수단을 통해 원래의 매트릭스로부터 미리 단리된 임의의 셀룰로오스 섬유를 의미하고, 또한 섬유 웹으로 형성되어, 약 10 중량% 이하의 수분 함량으로 건조된 다음 물리적, 화학적 또는 기계적 수단에 의해 웹 매트릭스로부터 분리된다. 본원에 기술된 바와 같이 샤프트 분산기를 통과한 섬유는 때때로 "분산된 섬유" 또는 "컬링된 섬유"로 지칭된다.

티슈 제품의 내구성, 보다 구체적으로 교차 기계 방향 내구성을 증가시키기 위한 하나의 특히 바람직한 실시예에서, 본 발명은 본 기술분야에서 "분산된 섬유"로 때때로 언급되는 컬링된 섬유를 포함하는 제지 지료를 사용할 수도 있다. 상술한 바와 같은 제지 섬유는 제지 섬유를 화학적으로 처리하거나 또는 제지 섬유를 기계적으로 처리함으로써 컬링될 수도 있다. 섬유를 컬링(curling)하는 방법은 본 기술분야에 잘 알려져 있으며, 예를 들어, Hill 등의 미국 특허 제2,516,384호; Henderson 등의 미국 특허 제3,382,140호; Bach 등의 미국 특허 제4,036,679호; Barbe 등의 미국 특허 제4,431,479호; Hazard의 미국 특허 제5,384,012호; Hermans 등의 미국 특허 제5,348,620호; Hermans 등의 미국 특허 제5,501,768호; Sun 등의 미국 특허 제5,858,021호에 개시되어 있는 방법을 포함하며, 그 문헌들 전부는 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에 원용된다.

많은 실시예들에서, 본 발명에서 유용한 컬링된 섬유들은, 섬유를 동시에 열처리 및 컨벌빙하는 단계 이전의 섬유의 컬 지수보다 적어도 약 30% 높은 컬 지수를 갖는다. 처리된 섬유의 컬 지수는 30분 동안 분해기에서 125°F와 1% 농도에서의 처리에 의해 최대 약 25%만큼 감소되도록 충분히 내구성이 있는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 처리된 섬유의 컬 지수는 30분 동안 분해기에서 125°F와 1% 농도에서의 처리에 의해 최대 약 15%만큼 감소된다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예들에서, 처리된 섬유의 컬 지수는 본 발명에 따라 섬유를 열처리하고 컨벌빙하기 전의 섬유의 컬 지수보다 약 40% 이상 높다. 더욱 바람직하게, 처리된 섬유는 치리 전의 섬유의 컬 지수보다 약 50% 이상 높은 컬 지수를 갖는다.

본 발명에 의해 달성된 컬 지수는 처리 전의 섬유의 컬 지수에 의해 어느 정도 좌우된다. 대부분의 경우, 처리된 섬유는 약 0.12 초과의 컬 지수를 갖는다. 보다 바람직하게, 컬링된 섬유는 약 0.15 초과, 더욱 바람직하게는 약 0.20 초과, 예컨대 약 0.20 내지 약 0.30 등의 컬 지수를 갖는다.

소정의 실시예들에서, 티슈 제품은 티슈 제품의 약 5 내지 약 80 중량%의 컬링된 섬유들을 포함할 수도 있다. 특히 바람직한 일 실시예에서, 티슈 제품은, 적어도 약 10 중량%의 컬링된 섬유들, 예를 들어 약 10 내지 약 80 중량%, 보다 바람직하게는 약 10 내지 약 50 중량%의 컬링된 섬유들을 포함할 수도 있다.

본 발명의 특히 바람직한 일 실시예에서, 티슈 제품은, 컬링된 섬유들이 티슈 웹의 “펠트 측”과 “건조기 측”으로 선택적으로 혼입되는 3층을 가지는 한 겹 제품을 포함한다. (“펠트 측”은 탈수 중에 펠트와 접촉하는 티슈측을 가리키며, “건조기 측”은 양키 건조기와 접촉하는 티슈의 반대측을 가리킨다). 티슈의 중심은, 바람직하게, 컬링되지 않은, 통상의 연목 섬유 또는 2차 섬유를 포함한다. 그러나, 모든 층들에 컬링된 섬유들을 포함하는 것은 본 발명의 범위 내에 있다. 2겹 제품의 경우에는, 티슈 시트의 건조기 측에 컬링된 섬유들을 제공하고, 컬링된 섬유 층들이 제품의 바깥쪽을 향하는 표면으로 되도록 2개의 티슈 시트를 함께 겹치는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 컬링된 섬유들(버진 섬유 또는 2차 섬유)은 원하는 시트 특성에 따라 임의의 층 또는 모든 층들에 존재할 수 있다. 모든 경우에, 컬링된 섬유가 존재함으로써, 소정의 CD 인장에서 CD 신장율을 증가시킬 수 있고, 교차 기계 방향의 내구성과 인성을 개선할 수 있다. 임의의 층에서의 컬링된 섬유들의 양은 10 내지 약 100 중량%, 보다 구체적으로는 약 33 중량% 이상, 약 50 중량% 이상, 또는 약 75 중량% 이상의 임의의 양일 수 있다.

시험 방법

모든 샘플들을, 아래에 기술된 시험 방법들을 수행하기 전에 TAPPI 시험 방법 T402 sp-03 “Standard Conditioning and Testing Atmosphere For Paper, Board, Pulp Handsheets and Related Products”에 따라 컨디셔닝한다.

인열

인열 시험은 Lorentzen & Wettre Model SE 009 등의 낙하 진자 기구를 사용하여 TAPPI 시험 방법 T-414 “Internal Tearing Resistance of Paper (Elmendorf-type method)”에 따라 수행되었다. 인열 강도는 방향성이며, MD 및 CD 인열은 독립적으로 측정된다.

보다 구체적으로, 시험할 샘플의 직사각형 시편을, 시편이 (MD 또는 CD 방향 등의) 시험할 방향으로 63mm土0.15mm(2.5인치士0.006인치)로 측정되고 다른 방향으로는 73 내지 114mm(2.9 내지 4.6인치)로 측정되도록 티슈 제품 또는 티슈 베이스시트로부터 절단한다. 시편 에지들을 (비뚤어지지 않은) 시험 방향에 대해 평행하고 수직으로 절단해야 한다. 규정된 정밀도와 정확성을 갖춘 적절한 임의의 절단 장치를 사용할 수 있다. 시편은, 접힘, 주름, 크림프 라인, 천공, 또는 시편을 나머지 재료와는 다르게 비정상적으로 만드는 다른 임의의 왜곡이 없는 샘플 영역들로부터 취해야 한다.

시험할 겹들 또는 시트들의 수는, 시험 결과가 인열 시험기의 선형 범위 스케일로 20 내지 80%, 더욱 바람직하게는 인열 시험기의 선형 범위 스케일로 20 내지 60%에 속하는 데 필요한 겹들 또는 시트들의 수에 기초하여 결정된다. 샘플은, 바람직하게, 시편이 절단될 재료의 에지로부터 6mm(0.25인치) 이상 떨어져 절단되어야 한다. 시험에 하나보다 많은 시트 또는 겹이 필요할 때, 시트들은 동일한 방향을 향하여 배치된다.

이어서, 시편을 낙하 진자 장치의 클램프들 사이에 두고 시편의 에지를 클램프의 전방 에지와 정렬한다. 클램프들을 폐쇄하고 20mm 슬릿을 일반적으로 기기에 부착된 커팅 나이프에 의해 시편의 선단으로 절단한다. 예를 들어 Lorentzen & Wettre Model SE 009에서, 슬릿은, 정지부에 도달할 때까지 커팅 나이프 레버를 아래로 밀어서 생성된다. 슬릿은, 이 슬릿이 후속 시험 동안 인열을 시작하도록 기능하므로 인열이나 흠이 없이 깨끗해야 한다.

진자가 해제되고, 시편을 완전히 찢는 데 필요한 힘인 인열 값이 기록된다. 시험은 각 샘플마다 총 10회 반복하고, 10회 판독 값들의 평균을 인열 강도로서 기록한다. 인열 강도는 힘의 g 단위(gf)로 기록된다. 평균 인열 값은 시험한 방향(MD 또는 CD)에 대한 인열 강도이다. “기하 평균 인열 강도”는 평균 MD 인열 강도와 평균 CD 인열 강도의 곱의 제곱근이다. Lorentzen & Wettre Model SE 009에는 시험한 겹들의 수에 대한 설정이 있다. 일부 시험기에서는, 겹당 인열 강도를 제공하도록 인자를 보고된 인열 강도와 곱할 필요가 있을 수도 있다. 다중겹 제품으로 의도된 베이스시트의 경우, 인열 결과는 한 겹 베이스시트가 아닌 다중겹 제품의 인열로서 보고된다. 이는 한 겹 베이스시트의 인열 값을 완제품의 겹들의 수로 곱함으로써 행해진다. 유사하게, 인열에 대한 다중겹 완제품 데이터는 개별적인 겹이 아니라 완제품 시트에 내한 인열 강도로서 제시된다. 다양한 수단을 사용하여 계산할 수 있지만, 일반적으로, 측정 장치에 시험할 겹의 수보다는 시험할 시트의 수를 입력하여 행한다. 예를 들어, 2개 시트는, 1겹 제품의 경우에는 2개의 1겹 시트이고, 2겹 제품의 경우에는 2개의 2겹(4겹) 시트이다.

인장

인장 강도 및 신장율 측정 절차는 다음과 같다. 인장 강도 시험용 샘플들을 기계 방향(MD) 또는 교차 기계 방향(CD) 배향으로 3인치(76.2 mm) 폭 x 4인치(102mm) 길이의 긴 스트립을 JDC Precision Sample Cutter(펜실베니아주 필라델피아의 Thwing-Albert Instrument Company, Model No. JDC 3-10 또는 등가물)를 사용하여 절단해서 준비한다. 인장 강도 측정용으로 사용된 장비는 정속 (Constant-Rate-of-Extension; CRE) 인장 시험기 (예, MTS Sintech 500/S 또는 등가물)이다. 데이터 획득 소프트웨어는 윈도우즈 버전 4.08B용 MTS TestWorks® (미네소타주 에덴 프래리의 MTS Systems Corporation)이다. 로드 셀은 MTS Systems Corporation의 50 뉴톤이어서, 대부분의 최대 하중값이 로드 셀의 풀 스케일 값의 10과 90% 사이로 들어가게 된다. 조(jaw)들 사이의 게이지 길이는 2+/-0.04 인치(51+/-1 mm)이다. 조들은 공압 작용(pneumatic-action)을 이용해서 동작되고 코팅된 고무이다. 최소 그립 이폭(face width)은 3 인치 (76.2 mm)이고, 조의 대략적인 높이는 0.5 인치 (12.7 mm)이다. 조(jaw)들의 분리율은 10+/-0.4 인치/분(254+/-10 mm/분)이다. 예비하중은 바람직하게는 최대 허용 예비하중으로 25g을 가지면서 15g 미만이다. 수직 및 수평 양쪽으로 중심이 맞춰진 기구의 조들에 샘플들을 배치한다. 그런 다음, 시험을 시작해서 시편이 파단될 때에 종료한다. 피크 하중은, 시험되는 샘플의 방향에 따라 시편의 "MD 인장 강도" 또는 "CD 인장 강도" 중 어느 하나로서 기록된다. 적어도 10개의 대표적인 시편을 각 티슈 시트마다 시험하고, 모든 개개의 시편 시험의 산술 평균은 티슈의 MD 또는 CD 인장 강도이다.

평량

샘플의 완전 건조 중량(bone dry weight)은, 샘플을 상업용 오븐(예: Thermal Product Solutions의 Blue M Industrial Ovens serial #10089811 또는 등가물)에 두고 105土2℃에서 60土5분간 유지한 후 계량함으로써 결정된다. 얻어진 시트 벌크는 그램당 세제곱 센티미터로 표현된다(cc/g).

캘리퍼

캘리퍼는, TAPPI 시험 방법 T411 om-89 “Thickness (caliper) of Paper, Paperboard, and Combined Board”에 따라 측정되며, 가압 다리의 크기와 샘플에 인가되는 압력의 양이 수정된다. 특히, 캘리퍼 측정을 수행하는 데 사용되는 마이크로미터는 Emveco, Inc., Newberg, OR에서 시판하는 Emveco 200-A Electronic Microgage이며, 2500 제곱 밀리미터의 원형 압력 다리 영역과 56.42 밀리미터의 직경을 갖는다. 체류 시간은 3초이고, 하강 속도는 0.8 밀리미터/초이고, 인가되는 압력은 2 킬로파스칼이다.

슬라우(Slough)

“필링(pilling)”이라고도 하는 슬라우는, 티슈 시트가 문질러지거나 달리 취급될 때 섬유 또는 섬유 덩어리를 버리는 경향이 있다. 슬라우 시험은 티슈 샘플의 내마모성을 정량적으로 측정한다. 보다 구체적으로, 이 시험은, 재료가 수평으로 왕복 이동하는 표면 연마기에 노출될 때 연마 작용에 대한 재료의 저항을 측정한다. 사용된 장비 및 방법은, 미국 특허 제6,808,595호에 개시된 것과 유사하며, 이 문헌의 개시 내용은 본원에 모순되지 않는 한도 내에서 본원에 참고로 원용된다. 시험 장치는, 직경이 0.5”인 스테인리스 스틸 로드로 구성되는 연마 스핀들 또는 맨드릴을 포함하며, 해당 연마부는 그 로드의 전제 원주 둘레로 4.25” 길이로 연장되는 0.005” 깊이의 다이아몬드 패턴 널(knurl)로 이루어진다. 연마 스핀들은, 연마 스핀들의 연마부가 기기의 면으로부터 전체 거리에 걸쳐 연장되도록 기기의 면에 수직으로 장착된다. 연마 스핀들의 각 측면에는, 한 쌍의 클램프가 위치하며, 하나는 가동형이며 나머지 하나는 고정형으로서, 연마 스핀들을 중심에 두고서 4”만큼 이격되어 있다. 가동 클램프(무게 약 102.7그램)는 수직 방향으로 자유롭게 미끄러질 수 있으며, 가동 클램프의 무게는 연마 스핀들의 표면에 걸쳐 티슈 시트 샘플의 일정한 장력을 보장하기 위한 수단을 제공한다.

시험 전, 모든 티슈 시트 샘플들은 최소 4시간 동안 23土1℃와 50土2% 상대 습도에서 컨디셔닝된다. Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA에서 시판하고 있는 JDC-3 또는 이와 등등한 정밀 커터를 사용하여, 티슈 시트 샘플 시편들을, 3士0.05” 폭 x 7” 길이의 스트립들로 절단한다(참고: 길이는, 시편이 클램프에 삽입될 수 있도록 거리를 이을 수 있는 한, 중요한 것은 아니다). 티슈 시트 샘플의 경우, MD 방향이 긴 치수에 해당한다. 각 티슈 샘플은 0.1mg에 가깝게 계량된다. 티슈 시트 샘플의 한 단부를 고정 클램프에 고정한 후, 샘플을 연마 스핀들 또는 맨드릴에 대하여 느슨하게 드레이프하고 슬라이딩 클램프에 고정한다. 티슈 시트 샘플의 전체 폭은 연마 스핀들과 접촉해야 한다. 이어서, 슬라이딩 클램프가 낙하하여 연마 스핀들에 걸쳐 일정한 장력을 제공할 수 있다.

이어서, 연마 스핀들은, 분당 170 사이클의 속도로 20 사이클(각 사이클은 전후 스트로크임) 동안 티슈 시트 샘플에 대하여 왕복 수평 운동으로 중심에 있는 수직 중심선으로부터 약 15도 각도로 앞뒤로 이동하여, 티슈 시트 샘플의 표면으로부터 느슨한 섬유들을 제거한다. 또한, 스핀들은 약 5RPM의 속도로 (기기의 전방에서 볼 때) 반시계 방향으로 회전한다. 이어서, 티슈 시트 샘플을 치형부(jaw)로부터 제거하고, 티슈 시트 샘플을 부드럽게 흔들어 티슈 시트 샘플의 표면 상의 느슨한 섬유들을 제거한다. 이어서, 티슈 시트 샘플을 0.1mg에 가깝게 계량하고, 중량 손실을 산출한다. 샘플당 10개의 티슈 시트 시편을 시험하고, 시험하는 티슈 시트의 측면에 대한 필링 값인 밀리그램(mg) 단위의 평균 중량 손실 값을 기록한다.

예

종래의 습식 가압형 티슈 제품을 실질적으로 도 1에 도시된 바와 같이 제조하였다. 티슈 제품은 18g/m²(gsm)의 평량을 가지는 1겹 제품이었다. 티슈 제품을 생산하는 데 사용된 지료 블렌드는 30% 북부 표백 연목 크라프트(“NBSK”)와 70% 유칼립투스 경목 크라프트(“EHWK”)를 포함하였다. 일부 경우에는, EHWK의 일부를 컬링된 EHWK 섬유들로 대체하여 티슈 제품들을 제조하였다. 컬링된 EHWK는 섬유 품질 분석기(OpTest Equipment, Hawkesbury, Ontario, Canada, Model No. Code LDA 96)를 통해 측정했을 때 약 0.2의 컬 지수를 가졌다.

EHWK, NBSK, 및 컬링된 EHWK 펄프를, 건식 랩 펄프로서 제공하였으며, 상이한 펄프화 시간이 필요할 때 별도로 재펄프화하였다. 일부 경우에는, 펄프를 정제하거나, 습식 최종 화학물(FennoBond™ 3000, Kemira, Atlanta, GA 및 Starch)을 첨가하였다. 첨가시, 습식 최종 화학물을 3층 티슈 베이스 시트의 중간 층에 첨가 하였다. 크레이핑 접착제는 폴리비닐 알코올, 물, 및 Kymene®의 혼합물이었다. 크레이프 비는 1.20 내지 1.25로 실정하였다. 생성된 대조 및 실험 코드들은 아래와 같다.

코드	NBSK (wt %)	EHWK (wt %)	컬링된 EHWK (wt %)	FennoBond™ 3000 (kg/MT)	전분 (kg/MT)	NBSK 정제 (분)
대조예 1	30	70	0	6	1	10
대조예 2	30	70	0	6	2	10
발명예 1	30	0	70	6	2	10
발명예 2	30	0	70	6	3	10

얻어진 베이스 시트를 시험하였으며 하기에 나타낸 바와 같은 특성을 나타냈다.

코드	GMT (g/3'')	GM 기울기 (kg/3”)	MD/CD 인장 비율	CD 인장 (g/3”)	CD 신장율 (%)	CD 기울기 (kg/3”)	CD TEA (gf*cm/cm²)	CD 내구성 지수
대조예 1	770	4.32	2.17	522	5.72	9.64	2.34	14.61
대조예 2	898	5.31	2.12	618	5.71	11.01	2.79	17.21
발명예 1	706	3.79	1.75	535	7.43	8.19	3.25	20.69
발명예 2	778	3.94	1.90	565	7.91	8.24	3.58	21.40

한 겹 티슈 제품을 제조하기 위해, 전술한 바와 같이 제조된 베이스 시트들을 스틸-온-고무(steel-on-rubber) 롤 컴비네이션(40 P&J 경도 고무 롤)을 이용하여 6.6mm±1.1의 두께로 캘린더링하여, 그 제품을, 견고성, 직경, 시트 카운트가 일정한 욕실 티슈 롤들에 감았다. 그 결과로 얻은 한 겹 티슈 제품들을 시험하였으며, 이하에 도시한 바와 같은 특성들을 나타내었다.

코드	GMT (g/3'')	MD/CD 인장 비율	CD 인장 (g/3”)	CD 신장율 (%)	CD TEA (gf*cm/cm²)	CD 기울기 (g/3”)	CD 인열 (gf)	슬라우 (mg)
대조예 1	750	1.98	533	4.56	3.19	16.28	6.86	5.0
대조예 2	861	2.02	606	4.78	3.84	17.81	8.59	5.4
발명예 1	696	1.64	521	6.17	4.64	13.76	9.88	3.6
발명예 2	777	1.58	619	6.43	4.96	14.47	10.01	3.4

이 데이터를 바탕으로, 여러 가지 CD 관련 매개변수를 아래 표와 같이 산출했다.

코드
대조예 1	1.29	5.98	0.86
대조예 2	1.42	6.34	0.79
발명예 1	1.90	8.91	1.18
발명예 2	1.62	8.01	1.04

상기의 표에서 예시하듯이, 발명예 샘플들은 CD 인장 강도에 비해 높은 CD 인열, 높은 CD TEA 및 높은 CD 신장율을 나타냈다. 또한, 발명예 생성물은 연질 생성물을 나타내는, CD 인장에 비해 낮은 CD 기울기를 가졌다.

Claims

약 16 내지 약 20gsm의 평량, 약 450g/3" 초과의 CD 인장 및 약 6.0% 초과의 CD 신장율을 가지는 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품.
제1항에 있어서, 약 4.0g*cm/cm² 초과의 CD TEA를 가지는, 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품.
제1항에 있어서, 약 6.0 내지 약 8.0%인 CD 신장율을 가지는, 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품.
제1항에 있어서, 약 4.0mg 미만의 슬라우를 가지는, 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품.
제1항에 있어서, 약 8.0 내지 약 11.0gf의 CD 인열을 가지는, 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품.
제1항에 있어서, 필수적으로 연목 및 경목 펄프 섬유로 이루어지는, 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품.
제1항에 있어서, 약 18.0 내지 약 22.0의 CD 내구성 지수를 가지는, 한 겹의 습식 가압형 티슈 제품.
필수적으로 연목 및 경목 펄프 섬유로 이루어지고, 여기서 상기 경목 펄프 섬유의 일부분은 약 0.2 초과인 컬 지수를 가지되, 약 16 내지 약 20gsm의 평량 및 약 18.0 내지 약 22.0의 CD 내구성 지수를 가지는, 한 겹의 통상적인 습식 가압형 티슈 제품.
제8항에 있어서, 약 4.0g*cm/cm² 초과의 CD TEA를 가지는, 한 겹의 통상적인 습식 가압형 티슈 제품.
제8항에 있어서, 약 6.0 내지 약 8.0%인 CD 신장율을 가지는, 한 겹의 통상적인 습식 가압형 티슈 제품.
제8항에 있어서, 약 4.0mg 미만의 슬라우를 가지는, 한 겹의 통상적인 습식 가압형 티슈 제품.
제8항에 있어서, 약 8.0 내지 약 11.0gf의 CD 인열을 가지는, 한 겹의 통상적인 습식 가압형 티슈 제품.
개선된 CD 특성들을 가지는 티슈 제품을 제조하는 방법으로, 상기 방법은,
a. 컬 지수가 0.10 미만인 목재 펄프 섬유들을 분산시켜서 제1 섬유성 슬러리를 형성하는 단계;
b. 컬 지수가 약 0.20 초과인 컬링된 목재 펄프 섬유들을 분산시켜서 제2 섬유성 슬러리를 형성하는 단계;
c. 상기 제1 및 제2 섬유성 슬러리들을 다중 채널 헤드박스로 펌핑하는 단계;
d. 상기 제1 및 제2 섬유성 슬러리들을 유공 표면 상에 증착하여 다층 섬유성 웹을 형성하고, 여기서 상기 컬링된 섬유 슬러리는 상기 웹의 건조기 측에 증착되는, 단계;
e. 상기 다층 섬유성 웹을 펠트에 대해 가압하여 약 40 내지 약 50%의 농도를 가지는 부분적으로 탈수된 웹을 형성하는 단계;
f. 상기 부분적으로 탈수된 웹을 양키 건조기에 부착하는 단계;
g. 상기 웹을 약 90% 초과의 농도로 건조시키는 단계; 및
h. 상기 건조된 웹을 상기 양키 건조기로부터 크레이프하는 단계를 포함하고, 여기서 생성된 티슈 제품은 약 450g/3”초과의 CD 인장 및 약 6.0% 초과의 CD 신장율을 가지는, 티슈 제품을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 컬 지수가 약 0.20 초과인 컬링된 목재 펄프 섬유들을 분산시켜서 제3 섬유 슬러리를 형성하는 단계 및 상기 제3 섬유 슬러리를 상기 웹의 펠트 측에 증착하여 3층 웹을 형성하는 단계를 포함하고, 여기서 상기 펠트 측 및 건조기 측 층들은 필수적으로 컬 지수가 약 0.20 초과인 섬유들로 이루어지고 중간층은 필수적으로 컬 지수가 약 0.10 미만인 셀룰로오스 섬유들로 이루어진, 티슈 제품을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 티슈 제품은 컬 지수가 약 0.20 초과인 약 10 내지 약 50%의 목재 펄프 섬유들을 포함하는, 티슈 제품을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 컬 지수가 약 0.20 초과인 상기 목재 펄프 섬유들은 컬링된 유칼립투스 경목 크라프트 섬유인, 티슈 제품을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 컬 지수가 약 0.10 미만인 상기 목재 펄프 섬유들은 북부 연목 크라프트 섬유인, 티슈 제품을 제조하는 방법.
제14항에 있어서, 컬 지수가 약 0.10 미만인 상기 목재 펄프 섬유들은 북부 연목 크라프트 섬유이고 상기 티슈 제품의 건조 중량의 약 50 내지 약 80%를 포함하는, 티슈 제품을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 다층 섬유성 웹을 가압하는 단계는 상기 웹을 약 4 내지 약 8Mpa의 압력으로 펠트로 가압하는 것을 포함하는, 티슈 제품을 제조하는 방법.
제13항에 있어서, 상기 티슈 제품은 한 겹을 포함하고 약 16 내지 약 20gsm의 평량을 가지는, 티슈 제품을 제조하는 방법.