KR102370127B1

KR102370127B1 - 유연하고, 강하며 벌키한 티슈

Info

Publication number: KR102370127B1
Application number: KR1020177023613A
Authority: KR
Inventors: 미셸 엔드류 자와쯔키; 스테핀 미셸 린드세이; 크리스토퍼 리 사토리; 마이크 토마스 고우렛; 케스린 메 어테크트; 도날드 유진 왈드루프; 케네스 존 즈윅
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2022-03-04
Also published as: WO2016137492A1; MX2017009936A; CA2976450C; EP3261501A4; KR20170132137A; US10385516B2; US10753046B2; AU2015384178B2; BR112017016894A2; EP3261501A1; AU2015384178A1; EP3261501B1; US20190309482A1; US20180016749A1; BR112017016894B1; CA2976450A1

Abstract

본 발명은 가교 결합된 셀룰로오스 섬유를 포함하는 티슈 웹 및 제품을 제공한다. 소정의 실시예들에서 가교 결합된 셀룰로오스 섬유는 다층 티슈의 하나 이상의 층에 선택적으로 배치되고, 여기서 가교 결합된 섬유를 포함하는 티슈 웹은 가교 결합된 섬유를 실질적으로 갖지 않는 층에 인접한다. 가교 결합된 섬유는 DMDHU, DMDHEU, DMU, DHEU, DMEU 및 DMeDHEU으로 구성된 군에서 선택된 가교 결합제와 반응된 경질목 크래프트 섬유를 포함할 수도 있다. 이러한 식으로 생산된 티슈 제품 및 웹은 본 발명의 티슈 웹들 및 제품들은 가교 결합된 셀룰로오스 섬유 없이 생산된 유사한 티슈 제품에 비해, 강도 손실 없이 개선된 시트 벌크를 가진다. 이와 같이 본 발명의 티슈 제품은 일반적으로 약 10 내지 약 50 gsm의 평량, 약 8.0 내지 약 12.0 cc/g의 큰 시트 벌크 및 약 730 내지 약 1,500 g/3”의 기하학적 평균 인장강도를 갖는다.

Description

유연하고, 강하며 벌키한 티슈

본 발명은 유연하고, 강하며 벌키한 티슈에 관한 것이다.

미용 티슈, 화장지, 종이 타월, 식사용 냅킨 등의 종이 제품의 제조에 있어서, 티슈 제조 공정의 습식 단(wet end)에서 적용되는 화학적 첨가제를 사용함으로써 다양한 제품 특성들을 최종 산물에 부여한다. 사용 첨가제들 및 가공을 통해 티슈에 부여되는 가장 중요한 속성들 중 세 가지는 벌크(bulk), 강도 및 유연도다. 증가한 벌크는 티슈 제조사가 티슈 제품의 촉감을 개선하면서 소정 체적의 티슈를 생산하는데 더 적은 섬유를 사용하게 한다. 그러나 벌크 증가는 유연도 및 강도와 균형을 맞출 필요가 있다. 벌크가 증가하면 더 적은 섬유간 결합을 유발할 수 있고, 이것은 제품이 사용시 나빠져 사용자가 받아 들일 수 없는 지점까지 강도를 감소시킬 수 있다. 그러나, 어떤 강도의 증가도, 일반적으로 강도와 반비례 관계가 있는 유연도에 대해 균형을 맞추어야 한다.

엠보싱에 의해 더 높은 벌크를 달성할 수 있지만, 엠보싱은 일반적으로 시트가 엠보싱 패턴을 유지하기 위해서 상대적으로 딱딱한 시트를 필요로 한다. 증가한 시트 강성도는 유연도에 부정적인 영향을 미친다. 또한, 종래의 엠보싱은 시트의 강도를 실질적으로 감소시키고 적절한 벌크를 이루려는 노력으로 받아들일 수 있는 수준 이하로 강도를 저하시킬 수 있다. 제조 경제 면에서, 엠보싱은 단위 조작을 추가하고 효율성을 감소시킨다.

벌크, 유연도 및 강도의 균형을 맞추는 다른 수단은 장쇄 알킬기를 함유하는 4차 암모늄 화합물과 같은 화학적 탈접합제를 사용하는 것이다. 양이온성 사차 암모늄 부분은, 물질이 셀룰로오스 섬유 상의 음이온기에 대한 이온 결합을 통해 셀룰로오스 상에서 유지될 수 있게 한다. 장쇄 알킬기는 티슈 시트에서의 섬유간 수소 결합을 방해함으로써 티슈 시트에 유연도를 제공한다. 이러한 탈접합제를 사용하는 것은 당해 기술에 널리 교시되어 있다. 이러한 섬유간 결합을 방해함으로써, 티슈의 유연도를 증가시키는 데 있어서 두 개의 목적을 제공한다. 첫째, 수소 결합을 감소시킴으로써, 인장 강도가 감소되고 이에 따라 시트의 강성도(stiffness)가 감소된다. 둘째, 탈접합된 섬유들은 티슈 시트의 “보송보송함(fuzziness)”을 향상시키는 표면 냅(surface nap)을 티슈 웹에 제공한다. 이러한 시트 보송보송함은, 또한, 티슈 면 상에 많은 자유로운 섬유 말단들을 제공하도록 외측 티슈 면에서 충분한 섬유간 결합이 파괴되는 크레이핑(creping) 사용에 의해서도 생성될 수 있다. 탈접합과 크레이핑 모두는 제품의 린트(lint)와 슬라우(slough) 수준을 증가시킨다. 실제로, 유연도가 증가하지만, 그것은 미처리 제어에 관한 티슈에서의 린트와 슬라우 증가를 희생한 것이다. 또한, 배합(비-층상(non-layered)) 시트에 있어서, 린트와 슬라우의 수준은 시트의 인장 강도에 반비례한다는 것을 알 수 있다. 린트와 슬라우는, 일반적으로, 취급시 페이퍼 웹의 섬유들이 웹으로부터 쓸리는 경향으로 정의될 수 있다.

벌크, 강도 및 유연도의 균형을 맞추려는 다른 시도는 목재 펄프 섬유를 트리아진과 같은 셀룰로오스 반응제와 반응시켜서 섬유 간 수소 결합 정도를 변경하는 것을 포함하였다. 이것은 아마도 소정의 인장 강도에서 제품에 개선된 벌크 및 개선된 표면 느낌을 제공하는데 도움이 되지만, 이러한 제품은 일반적으로 감소된 섬유-섬유 결합으로 인해 부족한 인장 강도를 가지고 소정의 인장 강도에서 더 높은 슬라우 및 린트를 나타낸다. 이와 같이, 이러한 제품은 일반적으로 사용자에게 만족스럽지 않다.

따라서, 티슈 제품에서 벌크, 강도 및 유연도의 균형을 맞추기 위한 필요성이 당해 기술에 여전히 존재한다. 또한, 사용자가 받아들일 수 있는 린트 및 슬라우 수준을 갖는 티슈 제품을 제공하면서, 또한 상기 특성의 균형을 맞춘 티슈 제품에 대한 필요성이 존재한다.

가교제로 처리된 섬유 지료(furnish)를 사용해 크레이프된 티슈 제품을 제조함으로써 벌크, 유연도 및 강도가 모두 균형을 이룰 수 있음을 이제 발견하였다. 가교 결합된 섬유를 포함하는 크레이프된 티슈 제품은 일반적으로 개선된 벌크를 가지면서 또한 인장 강도의 저하를 거의 또는 전혀 나타내지 않는다. 또한, 일부 예에서, 본 발명의 크레이프된 티슈 제품은, 종래의 섬유 지료, 탈접합제 또는 수소 결합을 억제하기 위한 셀룰로오스 반응성 시약으로 처리된 섬유를 사용하여 제조된 크레이프된 티슈 제품과 비교하여 덜 딱딱하고 개선된 유연도를 또한 가질 수도 있다.

그러므로, 일 실시예에서, 본 발명은 약 730 내지 1,500 g / 3 "의 GMT, 약 8.0 내지 12.0 cc / g의 벌크 및 약 10.0 내지 약 13.0의 강성도 지수 및 약 10.0 미만, 예로 약 5.0 내지 약 10.0의 TS7 값을 갖는 크레이프된 티슈 제품을 제공한다.

다른 실시예들에서, 본 발명은 약 730 g / 3 "보다 큰 GMT, 약 8.0 cc / g보다 큰 벌크 및 약 10.0 내지 약 13.0의 강성도 지수를 갖는 비엠보싱된 여러 겹의 크레이프된 티슈 제품을 제공한다.

또다른 실시예들에서, 본 발명은 약 730 내지 1,200 g / 3 "의 GMT, 약 8.0 내지 약 12.0 cc / g의 벌크 및 약 10.0 mg 미만의 슬라우를 갖는 비엠보싱된 여러 겹의 크레이프된 티슈 제품을 제공한다.

다른 실시예에서, 본 발명은 1,3-디메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DMDHU), 1,3-디히드록시메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DMDHEU), 비스[N-히드록시메틸]우레아 (DMU), 4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DHEU), 1,3-디히드록시메틸-2-이미다졸리디논 (DMEU) 및 4,5-디히드록시-1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 (DMeDHEU)으로 구성된 군에서 선택된 가교제와 경질목 크래프트 섬유를 반응시켜서 가교 결합된 경질목 섬유를 생산하고, 가교 결합된 경질목 섬유를 포함하는 제1 섬유 슬러리를 형성하고, 북부 연질목 크래프트 섬유를 포함하는 제2 섬유 슬러리를 형성하고, 제1 및 제2 슬러리를 피착하여서 다층 티슈 웹을 형성하고, 다층 티슈 웹을 건조하고, 다층 티슈 웹을 크레이핑하고, 2개의 다층 티슈 웹을 조합하여서 여러 겹의 티슈 제품을 형성함으로써 제조되는 티슈 제품을 제공하고, 여기서 티슈 제품은 티슈 제품의 중량을 기준으로 약 5 내지 약 75%의 가교 결합된 경질목 섬유를 포함하고, 상기 제품은 약 730 내지 약 1,200 g/3 "의 GMT 및 약 8.0 내지 약 12.0 cc /g의 벌크를 갖는다.

다른 실시예들에서, 가교 결합된 섬유는, 인장 강도를 크게 감소시키지 않으면서 벌크를 증가시키고 강성도를 감소시키도록 다층 티슈 웹의 하나 이상의 층에 선택적으로 포함된다. 이에 따라, 바람직한 일 실시예에서, 본 발명은, 하나 이상의 층에 선택적으로 배치된 가교 결합된 섬유를 포함하는 다층 티슈 웹을 제공하고, 여기서 가교 결합된 섬유를 포함하는 티슈 층은, 비-가교 결합된 섬유를 포함하는 층에 인접하며 비-가교 결합된 섬유를 실질적으로 갖지 않는다. 일반적으로 가교 결합된 섬유는 제품의 중량을 기준으로 약 5 내지 약 75%, 더욱 바람직하게 약 20 내지 약 70%, 더욱 더 바람직하게 약 30 내지 약 60%의 양으로 존재한다.

또다른 실시예들에서 본 발명은 2개 이상의 다층 티슈 웹들을 포함하는 티슈 제품을 제공하고, 티슈 웹들은 제1, 제2 및 제 3 층을 포함하고, 여기서 제1 및 제3 층은 가교 결합된 경질목 섬유를 포함하고 제2 층은 비-가교 결합된 종래의 연질목 섬유를 포함하고, 여기서 티슈 제품은 약 8.0 내지 약 12.0 cc/g의 벌크, 약 730 내지 약 1,200 g/3”의 GMT 및 약 6.0 내지 약 10.0 mg의 슬라우를 갖는다. 특히 바람직한 실시예에서 제2 층은 가교 결합된 경질목 섬유를 실질적으로 갖지 않고 제품은 엠보싱되지 않는다.

본 발명의 다른 특징들과 측면들은 이하에서 더욱 상세히 설명한다.

정의

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “평량”은 일반적으로 티슈의 단위 면적 당 완전 건조 중량(bone dry weight)을 지칭하며, 일반적으로 gsm(제곱미터 당 그램)으로 표현된다. 평량은 TAPPI 시험 방법 T-220을 사용하여 측정된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “파열 지수”는 다음 식에 의해 정의된 대로 상대 기하학적 평균 인장 강도(일반적으로 g / 3"의 단위를 가짐)에서 건조 파열 피크 부하(일반적으로 그램의 단위를 가짐)를 지칭한다:

파열 지수는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 5.0 내지 약 6.0과 같이 약 5.0보다 큰 파열 지수를 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “캘리퍼(caliper)”는 EMVECO 200-A Microgage 자동화 마이크로미터(미국 오리건주 뉴버그의 EMVECO, Inc.)를 사용하여 TAPPI 시험 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, 용어 “가교 결합된 섬유”는 가교제와 반응하여 섬유에 유리한 특성을 부여하여서 웹으로 형성될 때, 웹의 벌크가 개선된 임의의 셀룰로오스 섬유 물질을 지칭한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “내구성 지수”는, 인열 지수(Tear Index), 파열 지수(Burst Index) 및 TEA 지수의 합을 지칭하며, 소정의 인장 강도에서의 제품의 내구성을 나타낸다. 내구성 지수는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 28 내지 약 32와 같은 약 28 이상의 내구성 지수 값을 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “기하학적 평균 기울기”(GM 기울기)는, 일반적으로, 기계 방향 기울기와 교차 기계 방향 기울기의 곱의 제곱근을 가리킨다. GM 기울기는 일반적으로 킬로그램(kg)의 단위로 표현된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “기하학적 평균 인장 강도(GMT)”는 웹의 기계 방향 인장 강도와 교차 기계 방향 인장 강도의 곱의 제곱근을 지칭한다. GMT는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 730 g/3” 초과, 더욱 바람직하게는 약 750 g/3” 초과, 더욱 더 바람직하게는 약 800 g/3” 초과인 GMT를 갖는다.

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

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “층상 티슈 웹”, “다층 티슈 웹”, “다층 웹”, 및 “다층 종이 시트”는, 일반적으로, 바람직하게는 서로 다른 섬유 유형들로 이루어진 수성 제지 지료(furnish)의 두 개 이상의 층으로부터 준비된 종이의 시트를 가리킨다. 층들은, 바람직하게는, 하나 이상의 무한한 유공성 스크린(endless foraminous screen) 상에서의 희석 섬유 슬러리의 별도의 스트림의 피착으로부터 형성된다. 개별적인 층들이 초기에 별도의 유공성 스크린들 상에 형성되면, 층들은 후속하여 (습식 상태에서) 결합되어 층상 복합 웹을 형성하게 된다.

용어 “겹(ply)”은 개별적인 제품 요소를 가리킨다. 개별적인 겹들은 서로 병치 관계로 배열될 수 있다. 이 용어는, 여러 겹 미용 티슈, 화장지, 종이 타월, 물티슈, 또는 냅킨 등에서의 복수의 웹형 구성요소(web-like component)를 가리킬 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “기울기”는, 인장 대 신장을 플롯팅함으로써 발생하는 선의 기울기를 가리키며, 본 명세서의 테스트 시험 섹션에서 설명하는 바와 같이 인장 강도를 결정하는 도중의 MTS TestWorks™의 출력이다. 기울기는, 샘플 폭(인치)의 단위당 그램(g)의 단위로 보고되며, 시편 폭에 의해 나누어진 70 내지 157g의 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 그램(g) 또는 킬로그램(kg)의 단위를 갖는 것으로 기록된다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “벌크(bulk)”는 시트 캘리퍼(일반적으로 μm 단위를 가짐)를 완전 건조 평량(bone dry basis weight)(일반적으로 gsm 단위를 가짐)으로 나눈 것의 몫을 지칭한다. 얻어진 시트 벌크는 그램당 세제곱 센티미터로 표현된다(cc/g). 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 8.0 내지 약 12.0 cc/g과 같은 약 8.0 cc/g 초과의 벌크를 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “강성도 지수”는, (통상적으로 g/3”단위를 갖는) 기하학적 평균 인장 강도로 나누어진 (통상적으로 kg의 단위를 갖는) MD 및 CD 기울기의 곱의 제곱근으로서 정의된, 기하학적 평균 인장 기울기의 몫을 지칭한다.

강성도 지수는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 10 내지 약 14와 같은 약 14 미만의 강성도 지수를 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “TEA 지수”는 다음 식에 의해 정의된 대로 소정의 기하학적 평균 인장 강도(통상적으로 g/3”단위를 가짐)에서 기하학적 평균 인장 에너지 흡수(통상적으로 gcm/cm²의 단위를 가짐)를 지칭한다:

TEA 지수는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 7.0 내지 약 8.0과 같은 약 7.0 초과의 TEA 지수를 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “인열 지수”는 다음 식에 의해 정의된 대로 상대 기하학적 평균 인장 강도(통상적으로 g/3”의 단위를 가짐)에서 GM 인열 강도(통상적으로 그램으로 표현됨)를 지칭한다:

인열 지수는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 9.0 내지 약 12.0과 같은 약 9.0 초과의 인열 지수를 갖는다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "TS7"은 시험 방법 섹션에서 설명하는 것과 같이 EMTEC 티슈 유연도 분석기(Tissue Softness Analyzer) (독일 라이프치히 소재의 Emtec Electronic GmbH에서 시판)의 산출량을 지칭한다. TS7은 dB V2 rms의 단위를 갖지만; 그러나, 본원에서 TS7은 단위를 언급하지 않고 지칭될 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, "티슈 제품"은 일반적으로 다양한 종이 제품, 예컨대 미용 티슈, 화장지, 종이 타월, 냅킨 등을 지칭한다. 일반적으로, 본 발명의 티슈 제품의 평량(basis weight)은 약 80 제곱미터 당 그램(gsm) 미만, 일부 실시예에서는 약 60gsm 미만, 및 일부 실시예에서는 약 10 내지 약 60gsm, 더욱 바람직하게 약 20 내지 약 50gsm이다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “실질적으로 갖지 않는”은, 가교 결합된 섬유의 첨가로 형성되지 않은 티슈의 층을 지칭한다. 그렇지만, 가교 결합된 섬유를 실질적으로 갖지 않는 층은, 인접하는 층들에 가교 결합된 섬유들을 포함함으로써 발생하며 티슈 웹의 유연도나 기타 물성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 가교 결합된 섬유의 최소량을 포함할 수 있다.

발명의 상세한 설명

일반적으로 본 발명은 크레이프된 티슈 웹 및 유연도 증가 및 강도 또는 유연도 저하 없이 개선된 벌크를 갖는 제품을 제공한다. 이와 같이 본 발명의 크레이프된 티슈 웹 및 제품은 일반적으로 약 8.0 cc/g 초과, 예로 약 8.0 내지 약 12.0 cc/g, 더욱 바람직하게 약 9.0 내지 약 10.5 cc/g의 벌크를 갖는다. 이 벌크에서, 티슈 제품은 일반적으로 약 730 g/3” 초과, 예로 약 730 내지 약 1,500 g/3”, 더욱 바람직하게 약 750 내지 약 1,200 g/3”의 GMT, 약 12.0 미만의 강성도 지수 및 예로 약 10.0 mg 미만의 비교적 적은 양의 슬라우를 갖는다. 이런 특성들은 조합하여 사용을 견디기에 충분히 강하지만, 충분히 부드럽고 사용자를 만족시킬 수 있는 충분히 낮은 슬라우를 갖는 티슈 제품을 제공한다.

전술한 티슈 특성은 일반적으로 티슈 제품 및 웹의 제조에 가교 결합된 섬유를 사용함으로써 달성된다. 그러므로, 일부 실시예들에서, 본 발명의 티슈 제품들은 가교 결합된 섬유, 더욱 바람직하게 가교 결합된 경질목 크래프트 섬유, 더욱 더 바람직하게 가교 결합된 유칼립투스 경질목 크래프트(EHWK) 섬유를 포함한다. 본 발명에 따라 형성된 가교 결합된 섬유는, 개선된 벌크와 유연도를 가지는 티슈 제품의 제조에 있어서 유용할 수 있다. 더욱 중요한 것은, 가교 결합된 섬유는, 현재의 티슈 제조 공정에 적응가능하며, 인장을 불만족스럽게 감소시키지 않으면서 벌크와 유연도를 개선하도록 티슈 제품 내에 포함될 수 있다.

놀랍게도, 벌크의 증가는 티슈 제품 엠보싱에 의지하여 달성될 수 있다. 엠보싱은 당해 기술에 잘 알려져 있고 종종 티슈 제품의 벌크를 개선하기 위해 사용된다. 여기에서, 그러나, 티슈 시트 벌크는 일반적으로 시트가 치밀화된 영역의 패턴을 갖게 하는 엠보싱 또는 다른 처리에 의지하지 않고 개선된다. 오히려, 본원의 티슈 제품은 일반적으로 가교 결합된 섬유를 포함시킴으로써 개선된 벌크를 달성한다.

시판되고 있는 티슈 제품에 비해, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은, 이하의 표 1에서 예시한 바와 같이, 일반적으로 더욱 부드럽고 (TS7로서 측정 - 더 낮은 값은 더 부드러운 제품을 나타냄), 덜 딱딱하고 (강성도 지수로서 측정됨), 더 큰 벌크를 갖는다.

샘플	벌크 (cc/g)	GMT (g/3'')	강성도 지수	슬라우 (mg)	TS7
Kleenex® Mainline 미용 티슈	6.7	815	11.3	4.2	9.8
Puffs Plus® 미용 티슈	7.6	873	14	4.1	9.8
Puffs Ultra Strong and Soft® 미용 티슈	7.2	946	13.1	9.7	8.8
Scotties® 미용 티슈	5.8	1036	32	5.1	12
Publix® 미용 티슈	6.4	766	13.3	1.1	12.9
본 발명의 티슈 제품	8.6	754	12.2	9.2	8.8

그러므로, 일부 실시예들에서, 본 발명에 따라 제조되는 티슈 제품은, 약 730g/3"초과, 예컨대, 약 730 내지 약 1,500g/3", 더욱 바람직하게는 약 730 내지 약 1,200g/3", 더욱 더 바람직하게는 약 750 내지 약 1,000g/3"의 GMT를 갖는다. 이러한 강도에서, 티슈 제품은, 일반적으로, 약 12kg 미만, 예컨대, 약 9 내지 약 12kg, 특히 바람직한 실시예들에서는 약 9.5 내지 약 11kg의 GM 기울기를 갖는다. 전술한 인장 및 기울기에서 티슈 제품은 예로 약 15.0 미만, 예를 들어, 약 10.0 내지 약 15.0, 특히 바람직한 실시예들에서는 약 10.0 내지 약 13.0의 비교적 낮은 강성도 지수를 갖는다.

비교적 낮은 강성도와 사용을 견디는데 충분한 강도를 갖는 것에 더하여, 본 발명의 티슈 웹과 제품은 또한 양호한 벌크 특징을 갖는다. 예를 들면, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 약 8.0 cc/g 초과, 예로 약 8.0 내지 약 12.0 cc/g, 더욱 바람직하게 약 9.0 내지 11.0 cc/g의 벌크를 가질 수도 있다. 다른 실시예들에서 본 발명은 약 8.0 내지 약 12.0 cc/g의 벌크, 약 730 내지 약 1,200 g/3”의 GMT 및 약 12 미만, 예로 약 10 내지 약 12의 강성도 지수를 가지는 비엠보싱되고, 크레이프되고, 습식 가압된 티슈를 제공한다.

또한, 일부 실시예들에서, 본 발명의 티슈 제품은 부드럽고 약 10.0 미만, 예로 약 5.0 내지 약 10.0, 더욱 바람직하게 약 5.5 내지 약 9.0의 TS7 값을 가지지만, 지나치게 린트가 많지 않고 예로 약 10.0 mg 미만, 예로 약 7.0 내지 약 10.0 mg의 슬라우를 갖는다.

가교 결합된 섬유가 티슈 웹의 하나 이상의 외층에 선택적으로 포함될 때 및 가교 결합된 섬유가 가교 결합된 경질목 섬유를 포함할 때 예상외로 슬라우, 벌크, 강도 및 유연도가 가장 균형을 잘 이룬다. 이러한 식으로 제조된 웹은, 놀라운 벌크 증가를 나타낼 뿐만 아니라, 강도를 상당히 열화시키지 않고 강성도가 감소된 웹을 제조한다. 그러므로, 일 실시예에서 본 발명은 펠트 층과 건조기 층을 포함하는 다층 티슈 웹을 제공하고, 여기서 가교 결합된 섬유는 선택적으로 펠트 층에 배치된다. 또 다른 실시예들에서 본 발명은 펠트 층과 건조기 층을 포함하는 다층 티슈 웹을 제공하고, 여기서 가교 결합된 섬유는 선택적으로 건조기 층에 배치된다. 또 다른 실시예들에서 티슈 웹은 펠트, 중간 및 건조기 층을 포함하고, 여기서 가교 결합된 섬유는 선택적으로 펠트 및 건조기 층들로 포함된다. 이와 같이 가교 결합된 섬유는 비-가교 결합된 섬유를 포함하고 가교 결합된 섬유를 실질적으로 갖지 않는 중간 층에 인접하여 배치될 수 있다. 다른 실시예에서 웹은 3개의 층들(펠트, 중간 및 건조기)을 포함하고 여기서 가교 결합된 섬유는 펠트 층에 배치되고 중간 및 건조기 층들은 가교 결합된 섬유를 실질적으로 갖지 않는다.

외층들에 가교 결합된 섬유를 선택적으로 포함시키는 효과는 하기 표 2에 예시되어 있다. 표 2는 종래의 NSWK를 포함하는 비교 티슈 제품에 대하여 상대적인 다양한 티슈 제품 특성의 변화를 비교한다. 표 2에 도시된 모든 티슈는 2개의 3층 웹들을 포함하고, 티슈는 약 31gsm의 목표 평량 및 약 30 중량%의 종래의 NSWK 함량을 갖는다. 또한, 각각의 제품은 약 900 g/3”의 목표 GMT를 달성하기 위해서 유사한 정제 및 강도 첨가제로 제조되었다.

샘플	가교 결합된 섬유 (중량%)	벌크 (cc/g)	델타 벌크 (%)	GMT (g/3'')	델타 GMT (%)	강성도 지수	델타 강성도 지수 (%)
대조군	-	7.03	-	931	-	15.06	-
외층	30%	8.23	17	928	-0.3	12.63	-16
배합형	30%	8.05	15	805	-13.5	12.62	-16

전술한 구조들은 일부 바람직한 실시예들을 나타내지만 티슈 제품이 임의의 수의 겹들 또는 층들을 포함할 수 있고 다양한 유형의 종래의 미반응 셀룰로오스 섬유 및 가교 결합된 섬유로 만들어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 티슈 웹은 한 겹이거나 여러 겹일 수 있는 티슈 제품 내에 포함될 수 있고, 겹들 중 하나 이상은, 다층 티슈 웹의 층들 중 하나의 층에 선택적으로 포함되는 가교 결합된 섬유를 갖는 다층 티슈 웹에 의해 형성될 수 있다.

티슈 제품의 정확한 구성에 관계 없이, 티슈 제품은 본원에서 종래 섬유로도 지칭되는 비-가교 결합된 섬유를 포함한다. 종래의 셀룰로오스 섬유들은, 크래프트 펄프, 아황산염 펄프, 열기계적 펄프 등의 다양한 펄핑 공정에 의해 형성된 목재 펄프 섬유들을 포함할 수 있다. 또한, 목재 섬유들은, 임의의 고-평균 섬유 길이 목재 펄프, 저-평균 섬유 길이 목재 펄프, 또는 이들의 혼합물을 가질 수 있다. 적절한 고-평균 길이 목재 펄프 섬유들의 일례는, 북부 연질목(northern softwood), 남부 연질목(southern softwood), 삼목(red wood), 연필 향나무(red cedar), 솔송나무(hemlock), 소나무(예를 들어, 남부 소나무), 가문비나무(예를 들어, 검은 가문비나무), 이들의 조합 등의 연질목 섬유들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 적절한 저-평균 길이 목재 섬유들의 일례는, 유칼립투스, 단풍나무, 자작나무, 사시나무 등의 경질목 섬유들을 포함하여 사용할 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다. 일부 경우에, 유칼립투스 섬유들은 웹의 유연도를 증가시키는 데 특히 바람직할 수 있다. 유칼립투스 섬유는 또한 웹의 위킹(wicking) 능력을 증가시키기 위하여 웹의 명도를 증강시키고, 불투명도(opacity)를 증가시키며, 기공 구조를 변화시킬 수 있다. 또한, 필요하다면, 재활용된 물질로부터 얻은 이차 섬유들을 사용할 수 있는데, 예를 들어, 신문 인쇄용지, 재생 판지, 사무용지 폐기물 등의 소스들로부터의 섬유 펄프를 사용할 수 있다.

종래의 섬유 이외에 본 발명의 티슈 제품 및 웹은 가교 결합된 섬유를 포함한다. 가교 결합된 섬유는 종래의 섬유와 배합되어 균질한 티슈 웹을 형성할 수 있고 또는 전술한 바와 같이 다층 티슈 웹의 하나 이상의 층에 선택적으로 포함될 수 있다. 특정 일 실시예에서, 가교 결합된 섬유는 1,3-디메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DMDHU), 1,3-디히드록시메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DMDHEU), 비스[N-히드록시메틸]우레아 (DMU), 4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DHEU), 1,3-디히드록시메틸-2-이미다졸리디논 (DMEU) 및 4,5-디히드록시-1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 (DMeDHEU)으로 구성된 군에서 선택된 가교제와 반응된 경질목 펄프 섬유를 추가로 포함한다. 가교 결합된 경질목 펄프 섬유는, 가교 결합 및 비-가교 결합 경질목 크래프트 섬유의 배합물을 포함하는 제1 층 및 연질목 섬유를 포함하는 제2 층을 가지는 다층 웹으로 포함된다. 이러한 실시예들에서, 가교 결합된 섬유들은, 제1 층이 티슈 제품의 중량 기준, 약 2%, 예컨대, 약 2 내지 약 40%, 더욱 바람직하게는, 약 5 내지 약 30%의 가교 결합된 섬유를 포함하도록, 제1 층에 첨가될 수 있다.

본 발명의 가교 결합된 섬유의 화학적 조성은, 부분적으로는, 가교 결합된 섬유가 도출되는 셀룰로오스 섬유의 가공 정도에 의존한다. 일반적으로, 본 발명의 가교 결합된 섬유는, 펄핑 공정을 거친 섬유(즉, 펄프 섬유)로부터 도출된다. 펄프 섬유들은, 셀룰로오스를 헤미셀룰로오스 및 리그닌으로부터 분리하여 셀룰로오스를 섬유 형태로 남겨두고자 하는 펄핑 공정에 의해 제조된다. 펄핑 후에 펄프 섬유에 남아 있는 리그닌과 헤미셀룰로오스의 양은 펄핑 공정의 성질과 정도에 의존한다. 따라서, 일부 실시예들에서, 본 발명은, 리그닌, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 및 공유 결합된 가교제를 포함하는 가교 결합된 섬유를 제공한다.

매우 다양한 가교제가 당해 기술에 공지되어 있고, 본 발명에서 사용하기에 적합할 수도 있다. 예를 들어, 내용이 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에 포함되는 미국 특허 제 5,399,240호는 본 발명에서 유용할 수도 있는 셀룰로오스 섬유를 가교 결합하기 위한 가교제를 개시한다.

일부 실시예들에서 가교제는 우레아 기반 가교제를 포함할 수 있다. 적합한 우레아 기반 가교제는 치환 우레아, 예로 메틸 올화 우레아, 메틸올화 시클릭 우레아, 메틸올화 저급 알킬 시클릭 우레아, 메틸올화 디히드록시 시클릭 우레아, 디히드록시 시클릭 우레아 및 저급 알킬 치환 시클릭 우레아를 포함한다. 특정한 우레아 기반 가교제는 디메틸디히드록시 우레아(DMDHU, 1,3-디메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논), 디메틸올 디히드록시 에틸렌 우레아(DMDHEU, 1,3-디히드록시메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논), 디메틸올 우레아(DMU, 비스[N-히드록시메틸]우레아), 디히드록시에틸렌 우레아(DHEU, 4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논), 디메틸올에틸렌 우레아(DMEU, 1,3-디히드록시메틸-2-이미다졸리디논), 및 디메틸디히드록시에틸렌 우레아(DMeDHEU 또는 DDI, 4,5-디히드록시-1,3-디메틸-2-이미다졸리디논)를 포함한다. 특히 바람직한 우레아는 디메틸디히드록시 우레아(DMDHU, 1,3-디메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논)이다.

다른 실시예들에서 가교제는 미국 특허 제 4,968,774호에 개시된 것과 같은 우레아의 글리옥살 부가물을 포함할 수 있고, 상기 특허 내용은 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에 포함된다.

또 다른 실시예들에서 가교제는 디알데히드를 포함할 수 있다. 적합한 디알데히드는, 예를 들어, C₂-C₈ 디알데히드, 적어도 하나의 알데히드기를 가지는 C₂-C₈ 디알데히드 산 유사체, 및 이 알데히드 및 디알데히드 산 유사체의 올리고머, 예로, 내용이 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에 포함되는, 미국 특허 제 8,475,631호에 설명된 것들을 포함한다. 특히 바람직한 디알데히드 글리옥살은 에탄디알이다.

또 다른 실시예들에서 가교제는 중합 폴리카르복실산, 예로 미국 특허 제 5,221,285호 및 제 5,998,511호에 개시된 것들을 포함할 수 있고, 상기 특허의 내용은 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에 포함된다. 적합한 중합 폴리카르복실산 가교제는, 예를 들어, 폴리아크릴산 중합체, 폴리말레산 중합체, 아크릴산의 공중합체, 말레산의 공중합체 및 이들의 혼합물을 포함한다. 특정한 적합한 폴리카르복실산 가교제는 시트르산, 타르타르산, 말산, 숙신산, 글루타르산, 시트라콘산, 이타콘산, 타르트레이트 모노숙신산, 말레산, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산, 폴리말레산, 폴리메틸비닐에테르-코-말레에이트 공중합체, 폴리메틸비닐에테르-코-이타코네이트 공중합체, 아크릴산 공중합체 및 말레산 공중합체를 포함한다.

가교 결합된 섬유를 제조하는 적합한 방법은 미국 특허 제 5,399,240호에 개시된 것들을 포함하고, 상기 특허 내용은 본 발명과 일치하는 방식으로 참조로 포함된다. 가교제는 섬유 내 (intrafiber) 가교 결합을 이루기에 충분한 양으로 셀룰로오스 섬유에 적용된다. 셀룰로오스 섬유에 적용된 양은 섬유의 총량을 기준으로 약 1 내지 약 10 중량%일 수 있다. 일 실시예에서, 가교제는 섬유의 총량을 기준으로 약 4 내지 약 6 중량%의 양으로 적용된다.

일 실시예에서 가교 결합된 섬유는 먼저 EHWK와 같은 섬유 매트를 형성하고, DMDHU, DMDHEU, DMU, DHEU, DMEU, 및 DMeDHEU로 구성된 군에서 선택된 가교제를 포함하는 수용액으로 매트를 포화시킴으로써 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서 수용액은 가교제와 셀룰로오스 섬유 사이의 결합 형성 속도를 증가시키기 위한 촉매를 추가로 포함할 수 있다. 바람직한 촉매는 인 함유 산의 알칼리 금속 염, 예로 알칼리 금속 하이포포스파이트, 알칼리 금속 포스파이트, 알칼리 금속 폴리포스포네이트, 알칼리 금속 포스페이트, 및 알칼리 금속 술포네이트를 포함한다. 펄프 매트는, 용액으로 포화 후, 가압되어서 매트를 부분적으로 건조시킨 후 공기 건조에 의해 추가 건조되어서 처리된 시트를 제조할 수 있다. 그 후, 처리된 시트를 해머밀(hammermill)에서 섬유 추출(defiber)하여서 본질적으로 개별 섬유로 구성된 보풀(fluff)을 형성하는데, 상기 섬유는 그 후 300°F ~ 340°F로 가열되어서 섬유를 경화시켜 가교 결합을 이룬다.

가교 결합된 셀룰로오스 섬유는 일반적으로 본 발명의 티슈 제품들 및 웹들로 포함되어서 웹 또는 제품은 약 5% 내지 약 75%, 더욱 바람직하게는 약 20 내지 약 60%, 더욱 더 바람직하게는 약 30 내지 약 50%의 가교 결합된 셀룰로오스 섬유를 포함한다. 전술한 대로, 가교 결합된 셀룰로오스 섬유는 종래의 비-가교 결합된 섬유와 배합되어서 균질한 구조를 형성하거나, 층상 구조의 하나 이상의 층들로 더 많이 포함될 수 있다. 특히 바람직한 실시예들에서 가교 결합된 셀룰로오스 섬유는 선택적으로 3층 티슈 웹의 단일 층, 더욱 바람직하게 3층 티슈 웹의 펠트 층으로 포함된다. 가교 결합된 셀룰로오스 섬유가 가교 결합된 EWHK를 포함하는 경우에 제1 및 제2 층을 포함하는 티슈 웹을 형성하는 것이 바람직할 수 있고, 여기에서 제1 층은 가교 결합된 EWHK를 포함하고 제2 층은 비-가교 결합된 북부 연질목 크래프트 섬유(NSWK)를 포함한다. 티슈가 NSWK를 포함하는 상기 실시예들에서, NSWK는 바람직하게 종래의 NSWK이다. 추가 실시예들에서 제2 층은 가교 결합된 EHWK를 실질적으로 갖지 않고 웹은 웹의 중량을 기준으로 약 5 내지 약 75%, 더욱 더 바람직하게 약 30 내지 약 50중량%의 가교 결합된 EWHK를 포함하는 것이 바람직할 수도 있다.

가교 결합된 섬유들을 포함하는 웹들은, 웹 형성 분야에 알려져 있는 다양한 방법들 중 어느 하나로 제조될 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 가교 결합된 섬유들은 건조 실린더로부터 웹을 크레이핑함으로써 형성된 티슈 웹들로 포함되고 더욱 바람직하게 펠트를 통하여 건조 실린더로 웹을 가압하는 것을 포함한다 다른 실시예들에서, 본 발명의 제지 공정은, 접착 크레이핑, 습식 크레이핑, 이중 크레이핑, 습식가압(wet pressing), 공기 가압(air pressing), 통기성 건조, 크레이프된 통기 건조, 언크레이프된 통기 건조 뿐만 아니라 페이퍼 웹 형성의 기타 단계들을 이용할 수 있다. 이러한 기술들 중 일부 예들은, 미국 특허 제5,048,589호, 제5,399,412호, 제5,129,988호, 및 제5,494,554호에 개시되어 있으며, 이들 참조 문헌 모두는 본 발명과 부합되는 식으로 본원에서 참고로 원용된다. 여러 겹 티슈 제품들을 형성할 때, 개별 겹들이 동일한 공정 또는 원하는 대로 상이한 공정들로 만들어질 수 있다.

앞서 언급한 대로, 본 발명의 티슈 웹들 및 제품들은 일반적으로 웹 또는 제품을 엠보싱하지 않고 강도 감소 없이 시트 벌크를 개선할 수 있다. 그러므로, 특히 바람직한 일 실시예에서 본 발명의 티슈 웹들 및 제품들은 제조하는 동안 엠보싱 등을 부여받지 않는다. 이와 같이, 바람직한 실시예에서, 본 발명의 티슈 제품들은 일반적으로 표면에 엠보싱된 패턴 등을 가지지 않는 실질적으로 평활한 티슈 겹들을 포함한다.

섬유성 티슈 웹은, 일반적으로, 당해 기술에 알려져 있는 다양한 제지 공정들에 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 습식 가압 티슈 웹은, 당해 기술에 공지되어 있으며 두 개의 습식 웹 층들이 독립적으로 형성된 후 단일 웹으로 결합되는 카우치 포밍(couch forming)이라고 흔히 칭하는 방법들을 사용하여 준비될 수 있다. 제1 웹 층을 형성하도록, 섬유들을 제지 분야에 공지되어 있는 방식으로 준비하고, 섬유가 수성 현탁액에 보관되는 제1 스톡 체스트(stock chest)에 전달한다. 스톡 펌프는 현탁액의 요구량을 팬 펌프의 흡입측에 공급한다. 추가 희석수도 섬유 현탁액과 혼합한다.

제2 웹 층을 형성하도록, 제지 분야에 공지되어 있는 방식으로 섬유들을 준비하고, 섬유가 수성 현탁액에 보관되는 제2 스톡 체스트에 전달한다. 스톡 펌프는 현탁액의 요구량을 팬 펌프의 흡입측에 공급한다. 추가 희석수도 섬유 현탁액과 혼합한다. 이어서, 전체 혼합물을 가압하여 헤드박스에 전달한다. 수성 현탁액을 헤드박스로부터 분리한 후 흡입 박스 위의 무한한 제지 직물 상에 피착한다. 흡입 박스는 현탁액에서 물을 도출하는 진공 상태에 있으며, 이에 따라 제2 습식 웹을 형성한다. 이 예에서, 헤드 박스로부터 발생하는 스톡을 “건조기 측” 층이라 칭하며, 이는 그 층이 결국 건조기 표면과 접하기 때문이다. 일부 실시예들에서는, 처리된 셀룰로오스 섬유 및 펄프 섬유 배합물을 함유하는 층을 “건조기 측”층으로서 형성하는 것이 바람직할 수 있다.

제1 습식 웹 층과 제2 습식 웹 층의 초기 형성 후, 약 10 내지 약 30%의 농도에서 두 개의 습식 층을 서로 접촉(카우칭)시킨다. 어떠한 농도가 선택되는지 간에, 통상적으로는, 두 개의 습식 웹의 농도가 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 롤에서 제1 습식 웹 층을 제2 습식 웹 층과 접촉시킴으로써 카우칭을 달성한다.

통합된 웹을 진공 박스에서 펠트(felt)에 전달한 후, 종래의 방식으로 통합된 웹의 탈수, 건조, 및 크레이핑을 달성한다. 더욱 구체적으로, 펠트에 의해 흡수되는 물을 웹으로부터 짜내도록 기능하고 웹이 건조기의 표면에 부착되게 하는 압력 롤을 사용하여, 카우칭된 웹을 추가로 탈수하고 건조기(예를 들어, Yankee 건조기)에 전달한다.

일 실시예에서, 제곱 인치당 약 200파운드의 인가력(psi)을 갖는 가압 롤에 의해 습식 웹을 건조기의 표면에 적용한다. 가압 또는 탈수 단계에 이어서, 웹의 농도는 통상적으로 약 30% 또는 그 이상에 있다. 충분한 Yankee 건조기 스팀 파워 및 후드 건조 능력을 이 웹에 가하여 약 95% 이상, 구체적으로는 97% 이상의 최종 농도에 도달한다. 예를 들어, 적외선 온도 센서에 의해 측정되는 바와 같은, 크레이핑 블레이드에 바로 선행하는 시트 또는 웹 온도는, 통상적으로 약 200℉ 이상이다. Yankee 건조기의 사용 외에도, 본 발명에서 마이크로파 또는 적외선 가열 방법 등의 다른 건조 방법들을 단독으로 또는 Yankee 건조기와 함께 이용할 수도 있다는 점을 이해하기 바란다.

Yankee 건조기에서, 크레이핑 화학물을 수용액의 형태로 된 기존의 접착제 상에 연속적으로 적용한다. 수용액은, 건조기의 표면을 크레이핑 접착 용액으로 균일하게 적용하는 스프레이 붐을 사용하는 등의 종래의 임의의 수단에 의해 적용된다. 건조기의 표면 상의 적용 지점은 크레이핑 닥터 블레이드를 즉시 뒤따르며, 새로운 접착제의 필름의 확산과 건조에 충분한 시간을 허용한다.

크레이핑 조성물은, 본 발명과 부합되는 방식으로 본 명세서에 그 내용이 참고 문헌으로서 인용되는 미국 특허 제7,883,604호에 개시되어 있는 바와 같이, 비섬유성 올레핀 중합체를 포함할 수 있으며, 이는 티슈 웹의 표면을 얇고 불연속적인 폴리올레핀 필름으로 변형하는 불용성 분산액으로서 Yankee 건조기의 표면에 적용될 수 있다. 특히 바람직한 실시예들에서, 크레이핑 조성물은, 피착 조성물, 및 1-옥텐 등의 알켄을 포함하는 적어도 하나의 코모노머(comonomer)와 에틸렌의 인터중합체(interpolymer)를 포함하는 올레핀 중합체를 포함할 수 있다. 또한, 크레이핑 조성물은 카르복실산 등의 분산제를 함유할 수 있다. 예를 들어, 구체적인 분산제의 예는, 올레산 또는 스테아르산 등의 지방산을 포함한다.

구체적인 일 실시예에서, 크레이핑 조성물은, 에틸렌-아크릴산 공중합체와 함께 에틸렌과 옥텐 공중합체를 함유할 수 있다. 에틸렌-아크릴산 공중합체는, 열가소성 수지일 뿐만 아니라 분산제로도 기능한다. 에틸렌과 옥텐 공중합체는, 약 1:10 내지 약 10:1, 예컨대, 약 2:3 내지 약 3:2의 중량비로 에틸렌-아크릴산 공중합체와 함께 존재할 수 있다.

올레핀 중합체 조성물은, 약 50% 미만, 예컨대, 약 20% 미만의 결정도를 나타낼 수 있다. 또한, 올레핀 중합체는, 약 1000g/10min 미만, 예컨대, 약 700g/10min 미만의 용융 지수를 가질 수 있다. 또한, 올레핀 중합체는, 수성 분산액에 함유되는 경우 약 0.1 내지 약 5μm 등의 비교적 작은 입자 크기를 가질 수 있다.

대체 실시예에서, 크레이핑 조성물은 에틸렌-아크릴산 공중합체를 함유할 수 있다. 에틸렌-아크릴산 공중합체는, 분산제와 함께 크레이핑 조성물에 존재할 수 있다.

또 다른 실시예들에서, 상기 크레이핑 조성물은 에피할로히드린과 2차 아민기 또는 3차 아민기를 함유하는 폴리아미드의 반응 생성물인, 하나 이상의 수용성 양이온 폴리아미드-에피할로히드린을 포함할 수 있다. 적합한 수용성 양이온 폴리아미드-에피할로히드린은 Kymene™, Crepetrol™ 및 Rezosol™ (Ashland Water Technologies, 델라웨어주 윌밍턴 소재)를 비롯한 상표명들로 시판되고 있다. 다른 실시예들에서 크레이핑 조성물은 수용성 양이온 폴리아미드-에피할로히드린 및 접착 성분, 예로 폴리비닐 알콜 또는 폴리에틸렌이민을 포함할 수 있다.

시험 방법

시트 벌크

시트 벌크는, 제곱미터당 그램으로 표현되는 무수 평량(gsm)으로 나눈, μm로 표현되는 건조 시트 캘리퍼의 몫으로서 산출된다. 그 결과, 시트 벌크는 cm³/g로 표현된다. 더욱 구체적으로, 시트 벌크는, TAPPI 테스트 방법 T402 "Standard Conditioning and Testing AtmosphereFor Paper, Board, Pulp Handsheets and Related Products" 및 T411 om-89 "Thickness (caliper) of Paper, Paperboard, and Combined Board"에 따라 측정되는 단일 티슈 시트의 대표적인 캘리퍼이다. T411 om89를 실행하는 데 사용되는 μm는 Emveco 200-A 티슈 캘리퍼 테스터(오리건주 뉴버그 소재 Emveco, Inc.)이다. 이 μm는, 2kPa의 부하, 2500mm²의 압력 풋(pressure foot) 면적, 56.42mm의 압력 풋 직경, 3초의 지속 시간, 및 0.8mm/s의 하강율을 갖는다.

인장

시험 중인 각 시편의 폭이 3인치이고 연신의 일정한 속도를 유지하는 인장시험 기계로 시험을 행하는 TAPPI 시험 방법 T-576 "Tensile properties of towel and tissue products (using constant rateof elongation)"에 따라 인장 시험을 행하였다. 더욱 구체적으로, JDC Precision Sample Cutter(펜실베니아주 필라델피아 소재 Thwing-Albert Instrument Company의 모델 No. JDC 3-10, 시리얼 No. 37333) 또는 등가물을 사용하여 기계 방향(MD) 또는 교차 기계 방향(CD) 배향으로 3±0.05inch(76.2±1.3mm) 폭의 스트립을 절단함으로써 건조 인장 강도 테스트를 위한 샘플들을 준비하였다. 인장 강도를 측정하는 데 사용한 기구는 MTS Systems Sintech 11S, 시리얼 No. 6233이었다. 데이터 획득 소프트웨어는 MTS Testworks® for Windows Ver. 3.10(MTS Systems Corp., Research TrianglePark, NC)이었다. 시험 중인 샘플의 강도에 따라, 50N 또는 최대 100N 중에서 부하 셀을 선택하였으며, 이때, 피크 부하 간들 대부분은 부하 셀의 전체 스케일 값의 10 내지 90%에 속하였다. 조들(jaws) 간의 게이지 길이는 4±0.04inch(101.6±1mm)이었다. 크로스헤드 속도는 10±0.4inch/min (254±1mm/min)이었고, 파단 감도는 65%로 설정하였다. 수직 및 수평 양쪽으로 중심이 맞춰진 기구의 조들에 샘플들을 배치했다. 이어서, 시험을 개시하고 시편이 파단되었을 때 시험을 종료하였다. 피크 부하를, 시험 중인 샘플의 방향에 따라 시편의 "MD 인장 강도" 또는 'CD 인장 강도"로서 기록하였다. 각 산물이나 시트마다 10개의 대표적인 시편들을 시험하였으며, 모든 개별적인 시편 시험들의 산술 평균을, 샘플의 3인치당 힘의 그램 단위로 산물 또는 시트의 적절한 MD 또는 CD 인장 강도로서 기록하였다. 기하 평균 인장(GMT) 강도를 산출하였으며, 샘플 폭의 3인치당 그램-힘으로서 표현한다. 인장 테스터에 의해 인장 에너지 흡수(Tensile energy absorbed, TEA) 및 기울기를 산출한다. TEA는 gmcm/cm²단위로 기록된다. 기울기는 kg 단위로 기록된다. TEA와 기울기 모드는 방향에 의존하며, 따라서, MD 방향과 CD 방향을 독립적으로 측정한다. 기하학적 평균 TEA와 기하학적 평균 기울기는, 소정의 특성에 대한 대표적인 MD 값과 CD 값의 곱의 제곱근으로서 정의 된다.

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.

파열 강도

본원에서 파열 강도는 섬유성 구조의 평면에 수직 인 변형을 겪을 때, 에너지를 흡수할 수 있는 섬유성 구조의 능력의 척도이다. 시험이 컴퓨터 기반 데이터 수집 및 프레임 제어 시스템을 사용하여 Constant-Rate-of-Extension (MTS Systems Corporation, Eden Prairie, 미네소타 소재) 인장 시험기에서 수행되는 것을 제외하고 인열 강도는 ASTM D-6548에 따라 일반적으로 측정될 수 있고, 여기서 부하 셀은 시편 클램프 위에 위치되어서 관통 부재가 시편으로 낮추어져서 파단된다. 부하 셀 및 시편의 배치는 ASTM D-6548의 도 1에 도시된 것과 반대이다. 관통 조립체는 볼 엔드 소켓을 갖는 조절가능한 로드에 부착된 1.588 ± 0.005cm의 직경을 갖는 반구형의 양극 산화된 알루미늄 관통 부재로 구성된다. 시편은 상부 및 하부 알루미늄 동심 링들로 구성된 시편 클램프에 고정되고 상기 동심 링들 사이에서 샘플은 시험 중 기계적 클램핑에 의해 단단히 유지된다. 시편 클램핑 링은 8.89 ± 0.03 cm의 내부 직경을 갖는다.

크로스 헤드 속도는 15.2cm/min이고, 프로브 분리는 104mm이고, 파단 감도는 60%이고 슬랙 보상은 10gf이도록 인장 시험기가 설치되고 기기는 제조업체의 지침에 따라 보정된다.

샘플들을 TAPPI 조건들에 따라 조절하고 127×127mm ± 5mm 정사각형으로 절단한다. 각 시험마다, 제품의 총 3개 시트를 결합한다. 시트들의 기계 방향이 정렬되는 방식으로 시트들을 서로 상하로 쌓는다. 샘플들이 다수의 겹들을 포함하는 경우, 그 겹들은 시험을 위해 분리하지 않는다. 각각의 경우에, 시험 샘플은 제품의 3개 시트를 포함한다. 예를 들어, 제품이 2겹 티슈 제품이면, 제품 시트 3개, 즉 총 6겹을 시험한다. 제품이 한 겹 티슈 제품이면, 제품 시트 3개, 즉 총 3겹을 시험한다.

시험 전, 파열 고정 장치를 인장 시험기의 바닥으로 삽입하고 정렬 플레이트 위 대략 12.7 mm에 위치할 때까지 프로브를 낮춤으로써 프로브의 높이는 필요에 따라 조절된다. 그 후, 프로브의 길이는 낮추어질 때 정렬 플레이트의 오목한 영역에 놓일 때까지 조절된다.

피크 부하 결과의 대부분이 부하 셀 용량의 10 ~ 90% 사이에 있는 부하 셀을 사용하는 것을 권장한다. 테스트에 가장 적합한 부하 셀을 결정하기 위해서, 샘플은 초기에 피크 부하를 결정하기 위해서 시험된다. 피크 부하가 < 450 gf이면 10 Newton 부하 셀이 사용되고, 피크 부하가 > 450 gf이면 50 Newton 부하 셀이 사용된다.

일단 장치를 설치하고 부하 셀을 선택하면, 샘플을 시편 클램프로 삽입하고 시험 샘플을 제자리에 클램핑함으로써 샘플들을 시험한다. 그런 다음 테스트 시퀀스가 활성화되어서, 위에 명시된 속도와 거리로 관통 조립체를 낮춘다. 관통 조립체에 의한 시편의 파단시 관통력에 대한 측정된 저항이 표시되고 기록된다. 그런 다음 시편 클램프를 풀어서 샘플을 제거하고 다음 시험을 위한 장치를 준비한다.

피크 부하(gf)와 에너지 대 피크(g-cm)를 기록하고, 남아 있는 모든 시편들에 대하여 공정을 반복하였다. 샘플마다 최소 5개의 시편을 시험하고, 5개 시험의 피크 부하 평균을 건조 파열 강도로서 보고한다.

슬라우(Slough)

“필링(pilling)”이라고도 하는 슬라우는, 티슈 시트가 문질러지거나 달리 취급될 때 섬유 또는 섬유 덩어리를 버리는 경향이 있다. 슬라우 시험은 티슈 샘플의 내마모성의 정량적 측정을 제공한다. 보다 구체적으로, 이 시험은, 재료가 수평으로 왕복 이동하는 표면 연마기에 노출될 때 연마 작용에 대한 재료의 저항을 측정한다. 사용된 장비 및 방법은 미국 특허 제 6,808,595호에 설명된 것과 유사하고, 상기 특허의 개시 내용은 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에 포함된다.

시험 전, 모든 티슈 시트 샘플들은 최소 4시간 동안 23土1°C와 50土2% 상대 습도에서 컨디셔닝된다. 펜실베니아주, 필라델피아 소재, Thwing-Albert Instrument Company 에서 시판하고 있는 JDC-3 또는 이와 등등한 정밀 커터를 사용하여, 티슈 시트 샘플 시편들을, 3士0.05” 폭 x 7” 길이의 스트립들로 절단한다. 티슈 시트 샘플의 경우, MD 방향이 긴 치수에 해당한다. 각 티슈 샘플은 0.1mg에 가깝게 계량된다. 티슈 시트 샘플의 한 단부를 고정 클램프에 클램핑하고, 그 후 샘플을 연마 스핀들 또는 맨드릴에 대하여 느슨하게 드레이프하고 슬라이딩 클램프에 클램핑한다. 티슈 시트 샘플의 전체 폭은 연마 스핀들과 접촉해야 한다. 이어서, 슬라이딩 클램프가 낙하하여 연마 스핀들에 걸쳐 일정한 장력을 제공할 수 있다.

그 후, 연마 스핀들은, 분당 170 사이클의 속도로 20 사이클(각 사이클은 전후 스트로크임) 동안 티슈 시트 샘플에 대하여 왕복 수평 운동으로 중심에 있는 수직 중심선으로부터 근사도 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 슬라우 값인 밀리그램(mg) 단위의 평균 중량 손실 값을 기록한다.

티슈 유연도

티슈 유연도는 EMTEC 티슈 유연도 분석기 ("TSA") (Emtec Electronic GmbH, 독일 라이프치히 소재)를 사용하여 분석하였다. 상기 TSA는 정의된 접촉 압력을 가하여 시험편에서 회전하는 수직 블레이드를 갖는 로터(rotor)를 포함하고 있다. 상기 수직 블레이드 및 상기 시험편 간의 접촉으로 인해 진동 센서에 의해 감지되는 진동을 생성한다. 그런 다음 상기 센서는 공정 및 디스플레이를 위해 PC에 신호를 전송한다. 상기 신호는 주파수 스펙트럼으로 표시된다. 약 200Hz 내지 1000Hz 범위의 주파수 분석은 시험편의 표면 평활도 또는 질감을 나타낸다. 높은 진폭 피크는 거친 표면과 연관성이 있다. 6kHz 내지 7kHz 사이의 주파수 범위에서의 추가 피크는 시험편의 유연도를 나타낸다. 6kHz 내지 7kHz 사이의 주파수 범위에서의 피크는 본원에서 TS7 유연도 값으로 지칭되며, dB V2 rms로 표현된다. 6kHz 내지 7kHz 사이에서 발생하는 피크의 진폭이 낮을수록, 시험편이 더 유연하다.

시험 샘플을 112.8mm의 직경을 가지는 원형의 샘플을 절단하여 제조하였다. TSA 시험을 완료하기 전에 적어도 24시간 동안 TAPPI 표준 온도 및 습도 조건에서 모든 샘플이 평형이 되도록 했다. 티슈의 단지 한 겹만 시험한다. 여러 겹 샘플은 시험을 위해 개별 겹으로 분리한다. 샘플의 더 부드러운 (건조기 혹은 Yankee) 면이 위로 향하게 하면서 샘플을 TSA에 배치한다. 샘플을 고정시키고, PC를 통해 TS7 유연도 값 측정을 시작한다. PC는 표준 TSA 프로토콜에 따라 모든 데이터를 기록, 가공, 저장한다. 기록한 TS7 유연도 값은 다섯번 반복의 평균으로, 새로운 샘플마다 각각 한번이다.

실시예

가교 결합된 섬유는 약 10%의 농도(consistency)로 약 30분 동안 유칼립투스 경질목 크래프트(EHWK)를 펄퍼(pulper)에 먼저 분산시킴으로써 제조되었다. 그런 다음 펄프는 기계 체스트로 펌핑되어 약 2%의 농도로 희석된 후 헤드박스로 펌핑되어 약 1%의 농도로 추가로 희석되었다. 헤드박스로부터, Fourdrinier 초지기(former)를 사용하여 펠트 상에 섬유를 피착하였다 섬유 웹을 가압하고 건조하여서 약 90%의 농도 및 약 500 ~ 700 gsm의 완전 건조 평량을 가지는 섬유 웹을 형성하였다. 섬유 웹은 침수성 닙 수평 사이즈 프레스를 사용하여 DMDHEU(상표명 Permafresh®CSI-2로 Omnova Solutions, Inc.에서 시판함)의 25% 고용체로 처리되었다. 일부 경우에 0.01 중량% CMC(상표명 Finnfix®300 CMC로 CP Kelco에서 시판함)는 DMDHEU 용액에 첨가되어서 용액 점도를 조절하였다. 시트는 침수성 닙에서 포화 및 압착되어 가교제 용액을 고르게 분포시켰다. 사이즈 프레스 후, 시트는 대략 92% 농도로 건조되었고 (약 220°F) 릴에 감겼다. 처리된 펄프는 3mm 구멍을 갖는 스크린을 사용해 해머밀에서 기계적으로 분리되었다. 분리된 섬유는 공압식으로 공기 성형 헤드로 운반되었고 여기에서 섬유는 대략 200 내지 400gsm의 평량으로 캐리어 티슈에 놓였다. 에어레이드(airlaid) 섬유 매트는 약 170°F로 통기 건조기를 통해 연속적으로 운반되었다. 섬유 매트를 약 5 내지 약 7분의 총 체류 시간 동안 약 1.8 내지 2.5m/min의 속도로 운반하였다. 얻어진 가교 결합된 유칼립투스 경질목 크래프트 섬유(XL-EWHK)를 수집하여 후술하는 바와 같이 티슈 웹을 제조하는데 사용하였다.

XL-EWHK를 사용하여, 파일럿 스케일 티슈 기계에서 종래의 습식 가압 제지 공정에 의해 티슈 제품을 제조하였다. 서로 다른 여러 티슈 제품들을 형성하여 티슈 특성에 대한 XL-EWHK의 영향을 평가하였다. 티슈 제품들은 배합형 및 층상 시트 구조들을 모두 포함하였다. 다양한 티슈 제품들의 지료 조성과 분포는 아래의 표 3에 요약되어 있다.

약 100°F 및 약 2%의 농도로 30분 동안 NSWK 펄프를 펄퍼에 분산시킴으로써 북부 연질목 크래프트(NSWK) 지료를 준비하였다. 아래의 표 3에서 설명하는 바와 같이 1.5hp-days/metric 톤에서 NSWK 펄프를 정제하였다. 그런 다음 NSWK 펄프를 덤프 체스트로 이송시키고 후속해서 약 0.2 % 농도로 물에 희석하였다. 이어서, 연질목 섬유들을 기계 체스트에 펌핑하였다. 일부 경우에는, 습식 강도 수지(켄터키주 코빙턴 소재 Kymene™ 920A, Ashland, Inc.)를 NSWK 펄프에 첨가하였다.

EWHK 펄프를 30분 동안 약 100°F 및 약 2% 농도로 펄퍼에서 분산시켜 유칼립투스 경질목 크래프트(EHWK) 지료를 준비하였다. 그런 다음, EHWK 펄프를 덤프 체스트로 이송시키고 약 0.2% 농도로 희석시켰다. 이어서, EHWK 펄프를 기계 체스트에 펌핑하였다. 일부 경우에는, 습식 강도 수지(켄터키주 코빙턴 소재 Ashland, Inc.의 Kymene™ 920A)를 EHWK 펄프에 첨가하였다.

전술한 바와 같이 준비된 가교 결합된 EHWK (XL-EWHK)를 약 100℉ 및 약 2% 농도로 30분 동안 펄퍼에서 분산시켰다. 이어서, XL-EWHK를 덤프 체스트로 이송시키고 약 0.2% 농도로 희석시켰다. 이어서, XL-EWHK를 기계 체스트에 펌핑하였다. 일부 경우에는, 습식 강도 수지(켄터키주 코빙턴 소재 Ashland, Inc.의 Kymene™920A)를 XL-EWHK 펄프에 첨가하였다.

샘플	웹 구조	크레이핑 조성물	정제 (min)	전분 (kg/MT)	XL-EHWK (중량%)	펠트 층 (중량%)	중앙층 (중량%)	건조기 층 (중량%)
1	층상	HYPOD 8510	3	5	-	EHWK (35%)	NSWK (30%)	EHWK (35%)
2	층상	HYPOD 8510	9	5	30%	XL-EHWK (15%) EHWK (20%)	NSWK (30%)	XL-EHWK (15%) EHWK (20%)
3	배합형	HYPOD 8510	11	0	30%	-	-	-
4	층상	HYPOD 8510	6	3	-	EHWK (35%)	NHWK (30%)	EHWK (35%)
5	층상	HYPOD 8510	11	5	30%	XL-EHWK (15%) EHWK (20%)	NSWK (30%)	XL-EHWK (15%) EHWK (20%)
6	층상	CrepetrolA9915	10	5	32%	XL-EHWK (16%) EHWK (19%)	NSWK (30%)	XL-EHWK (16%) EHWK (19%)
7	층상	HYPOD 8510	7	1	60%	XL-EHWK (30%)	NSWK (40%)	XL-EHWK (30%)

기계 체스트로부터의 펄프 섬유들을 약 0.1%의 농도에서 헤드박스에 펌핑하였다. 3층 티슈 웹을 형성하기 위해, 경사진 Fourdrinier 초지기를 사용하여 펠트에 피착되기 전 각각의 기계 체스트로부터의 펄프 섬유는 헤드박스에서 분리된 매니폴드들을 통하여 보내졌다.

가압 롤 닙 후의 습윤 시트의 농도(가압후 롤 농도(post-pressure roll consistency) 즉 PPRC)는 약 44%이었다. Yankee 건조기 아래에 위치하는 스프레이 붐은 80psi의 압력에서 크레이핑 조성물을 분사하였다. 일부 경우에는, 크레이핑 조성물은 상표명 HYPOD 8510(Dow Chemical Co.에서 시판됨)으로 판매되는, 비섬유성 올레핀 분산액을 포함하였다. HYPOD 8510은 Yankee 건조기에서 총 약 150 mg/m² 분사 범위의 첨가로 전달되었다. 다른 경우에는, 상기 표 3에 나타난 것처럼, 크레이핑 조성물은 총 약 30 mg/m² 분사의 첨가로 전달된, Crepetrol® A9915 (켄터키주 코빙턴 소재 Ashland, Inc.에서 시판됨)을 포함하였다.

시트를, Yankee 건조기 상에서 크레이핑 블레이드로 이동함에 따라, 약 98 내지 99% 농도까지 건조시켰다. 후속하여, 크레이핑 블레이드는 크레이핑 조성물의 일부 및 티슈 시트를 Yankee 건조기로부터 박리(scrape)하였다. 이어서, 크레이프된 티슈 베이스시트를 약 50 내지 약 100fpm으로 변환을 위해 소프트 롤로 이동하고 있는 코어 상에 권취하였다.

2겹 미용 티슈 제품을 제조하도록, 그 후 크레이프된 티슈의 2개의 소프트 롤을 다시 권취하고, 캘린더링하고, 크레이프된 면 모두 2겹 구조의 외측에 있도록 함께 겹쳐졌다. 구조의 에지 상에서의 기계적 크레이핑에 의해 겹들을 함께 유지하였다. 이어서, 겹쳐진 시트를 에지들 상에서 약 8.5인치의 표준 폭으로 가르고(slit), 접고, 미용 티슈 길이로 절단하였다. 티슈 샘플들을 컨디셔닝하고 시험하였다. 시험 결과를 아래 표 4 및 표 5에 요약한다.

샘플	BW (gsm)	캘리퍼 (μm)	벌크 (cc/g)	GMT (g/3”)	GM 기울기 (kg/3”)	GM TEA	GM 인열	파열 (gf)
1	31.1	217	7.03	931	14.0	6.98	9.15	466
2	30.5	251	8.23	928	11.7	7.42	10.8	532
3	30.8	241	8.05	805	10.2	6.10	7.60	427
4	26.7	188	7.26	802	11.1	6.07	8.73	475
5	26.4	220	8.58	754	9.2	5.45	8.38	436
6	32.0	292	9.1	788	7.6	4.99	-	-
7	30.1	311	10.3	735	8.1	4.64	-	-

샘플	강성도 지수	내구성 지수	슬라우 (mg)	TS7
1	15.06	31.1	8.6	8.71
2	12.63	30.5	9.8	8.61
3	12.62	30.8	6.7	8.05
4	13.89	26.7	5.4	7.26
5	12.18	26.4	9.2	8.83
6	9.69	-	-	7.44
7	10.99	-	-	5.64

전술한 바는 본 발명에 따라 제조된 본 발명의 티슈 제품의 일 실시예이다. 다른 실시예들에서 본 발명은 약 730 내지 약 1,500 g/3”의 기하학적 평균 인장강도 (GMT), 약 8.0 내지 약 12.0 cc/g의 시트 벌크 및 약 10.0 미만의 TS7을 가지는 크레이프된 티슈 제품을 제공한다.

다른 실시예에서 본 발명은 약 10.0mg 미만의 슬라우를 갖는 전술한 실시예의 티슈 제품을 제공한다.

또 다른 실시예에서 본 발명은 약 5.0 내지 약 10.0, 더욱 바람직하게 약 5.5 내지 약 9.0의 TS7 값을 가지는 상기 실시예들 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공한다.

또 다른 실시예에서 본 발명은 약 26.0 내지 약 32.0의 내구성 지수를 가지는 상기 실시예들 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공한다.

또 다른 실시예에서 본 발명은 약 10.0 내지 약 13.0의 강성도 지수를 가지는 상기 실시예들 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공한다.

다른 실시예에서 본 발명은 상기 실시예들 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공하고 여기서 티슈 제품은 엠보싱되지 않는다.

다른 실시예들에서 본 발명은 상기 실시예들 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공하고 여기서 티슈 제품은 약 10 내지 약 60 gsm, 더욱 바람직하게 약 20 내지 약 50 gsm, 더욱 더 바람직하게 약 25 내지 약 40 gsm의 평량을 갖는다.

또 다른 실시예들에서 본 발명은 상기 실시예들 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공하고 여기서 제품은 2개의 다층 겹들을 포함하고, 각각의 겹은 가교 결합된 셀룰로오스 섬유를 포함한 제1 섬유 층을 포함하고 여기서 상기 제품은 제품의 중량을 기준으로 약 10 내지 약 50%의 가교 결합된 셀룰로오스 섬유를 포함한다.

또 다른 실시예들에서 본 발명은 제품의 중량을 기준으로 약 30 내지 약 75%의 가교 결합된 경질목 크래프트 섬유, 더욱 바람직하게 가교 결합된 EHWK 섬유 및 제품의 중량을 기준으로 약 25 내지 약 70%의 비-가교 결합된 종래의 NSWK 섬유를 포함하는 티슈 제품을 제공한다.

다른 실시예들에서 본 발명은 상기 실시예들 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공하고 여기서 티슈 제품은 적어도 2개의 다층 웹들을 포함하고, 각각의 웹은 제1, 제2 및 제3 층을 가지고 여기서 제1 및 제3 층들은 가교 결합된 경질목 섬유를 포함한다. 일부 실시예들에서 상기 다층 웹들은 가교 결합된 경질목 섬유를 실질적으로 갖지 않는 제2 층을 포함한다.

또 다른 실시예들에서 본 발명은 상기 실시예들 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공하고 여기서 티슈 제품이 티슈 제품의 중량을 기준으로 약 10 내지 약 50%의 가교 결합된 경질목 섬유를 포함한다. 일부 실시예들에서 가교 결합된 경질목 섬유는 1,3-디메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DMDHU), 1,3-디히드록시메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DMDHEU), 비스[N-히드록시메틸]우레아 (DMU), 4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DHEU), 1,3-디히드록시메틸-2-이미다졸리디논 (DMEU) 및 4,5-디히드록시-1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 (DMeDHEU)으로 구성된 군에서 선택된 가교 결합제와 반응된 유칼립투스 경질목 크래프트 섬유를 포함한다.

다른 실시예들에서 본 발명은 상기 실시예들 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공하고 여기서 티슈 제품은 적어도 하나의 종래의 습식 가압된 티슈 웹을 포함한다.

Claims

730 내지 1,200 g/3”의 기하학적 평균 인장강도 (GMT), 8.0 내지 12.0 cc/g의 시트 벌크, 및 10.0 미만의 TS7 값을 가지는 가지는 티슈 제품으로서,
상기 티슈 제품은 크레이프되고 엠보싱되지 않으며,
상기 티슈 제품은 2개의 다층 겹들을 포함하되, 각각의 겹은 가교 결합된 셀룰로오스 섬유를 포함하는 제1 섬유 층, 및 가교 결합된 셀룰로오스 섬유를 실질적으로 갖지 않는 제2 섬유 층을 포함하고,
상기 티슈 제품은 상기 티슈 제품의 중량을 기준으로 30 내지 75%의 가교 결합된 경질목 크래프트 섬유를 포함하는, 티슈 제품.
제1항에 있어서,
이하의 i) 내지 iv) 중 적어도 하나를 갖는, 티슈 제품:
i) 10.0mg 미만의 슬라우,
ii) 5.0 내지 9.0의 TS7 값,
iii) 26.0 내지 32.0의 내구성 지수, 및
iv) 10.0 내지 13.0의 강성도 지수.
제1항에 있어서,
상기 가교 결합된 셀룰로오스 섬유는 1,3-디메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DMDHU), 1,3-디히드록시메틸-4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DMDHEU), 비스[N-히드록시메틸]우레아 (DMU), 4,5-디히드록시-2-이미다졸리디논 (DHEU), 1,3-디히드록시메틸-2-이미다졸리디논 (DMEU) 및 4,5-디히드록시-1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 (DMeDHEU)으로 구성된 군에서 선택된 가교 결합제와 반응된 유칼립투스 경질목 크래프트 섬유를 포함하는, 티슈 제품.
여러 겹의 티슈 제품을 형성하는 방법으로,
a. 가교 결합된 경질목 크래프트 펄프 섬유를 물에 분산시켜서 제1 섬유 슬러리를 형성하는 단계;
b. 비-가교 결합된 종래의 NSWK 섬유를 물에 분산시켜서 제2 섬유 슬러리를 형성하는 단계;
c. 상기 제1 및 상기 제2 섬유 슬러리를 이동중인 벨트 상의 층상 구조부에 피착해서 티슈 웹을 형성하는 단계;
d. 상기 티슈 웹을 건조 표면에 전달해서, 상기 티슈 웹이 80 내지 99% 고형분 농도로 건조되는 단계;
e. 상기 티슈 웹을 상기 건조 표면으로부터 크레이핑해서 크레이프된 티슈 웹을 형성하는 단계; 그리고
f. 2개 이상의 크레이프된 티슈 웹을 함께 겹쳐서 730 내지 1,200 g/3 "의 기하학적 평균 인장 강도 (GMT), 8.0 내지 12.0 cc /g의 시트 벌크, 및 10.0 미만의 TS7 값을 갖는 여러 겹의 티슈 제품을 형성하는 단계
를 포함하며, 상기 티슈 제품은 상기 티슈 제품의 중량을 기준으로 30 내지 75%의 가교 결합된 경질목 크래프트 펄프 섬유를 포함하는, 여러 겹의 티슈 제품을 형성하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 티슈 제품은 10 내지 50gsm의 평량을 가지는, 여러 겹의 티슈 제품을 형성하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 가교 결합된 경질목 크래프트 펄프 섬유는 DMDHU, DMDHEU, DMU, DHEU, DMEU 및 DMeDHEU으로 구성된 군에서 선택된 가교 결합제와 반응된 유칼립투스 경질목 크래프트 펄프 섬유를 포함하는, 여러 겹의 티슈 제품을 형성하는 방법.
제4항에 있어서,
가교 결합된 경질목 크래프트 펄프 섬유를 물에 분산시켜서 제3 섬유 슬러리를 형성하는 단계 및 상기 제3 섬유 슬러리를 상기 제2 섬유 슬러리에 인접해서 피착해서 층상 구조부를 형성하되, 상기 제1 섬유 슬러리는 상기 이동중인 벨트와 접촉하고 상기 제3 섬유 슬러리는 공기와 접촉하는, 단계를 더 포함하는, 여러 겹의 티슈 제품을 형성하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 티슈 제품은 95 내지 25%의 비-가교 결합된 종래의 NSWK 섬유를 포함하는, 여러 겹의 티슈 제품을 형성하는 방법.
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