KR19980701308A - 고밀도 티슈 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부드러운 고밀도 티슈에 관한 것이다. 상기 티슈는 비교적 낮은 캘리퍼를 갖지만, 적합함 마이크로피크 도수에서 눈으로 구별할 수 있는 기계방향 마이크로피크를 유지한다.

Description

고밀도 티슈 및 제조방법
티슈는 당해 기술분야에 잘 공지되어 있고, 일상 생활의 필수품이다. 티슈는 보통 2가지 용도 즉, 화장실용 티슈 및 미용 티슈로 구분된다. 이들 두가지는 소비자에 의해 허용되어지기 우해 몇가지 특질을 요구한다. 가장 중요한 특질 중의 하나는 유연성이다.
유연성은 티슈를 취급 또는 사용할 때 사용자가 느끼는 촉감의 주관적 평가이다. 유연성은 바로 측정될 수 없다. 그러나, 상기 시료가 유연성이 동일하게 판단되지 않도록 하는 것을 제외하고는 상대 유연성 값은 1994년 10월 11일자로 매키등에게 허여된 통상적으로 양도된 미국 특허 제 5,534,525호에 기술된 기법에 따르는 패널 스코어 유니트(PSU)에서 측정될 수 있다. 상기 특허는 본원에 참고로 인용된다. 유연성은 1) 티슈의 표면 형태, 2) 티슈의 가용성, 및 3) 티슈 표면의 슬립-스틱 마찰계수에 관련된다.
티슈의 가요성을 증가시킴으로써 유연성 을 증가시키기 위한 몇가지 시도가 당해 기술에서 이루어지고 있다. 예를 들면, 트로칸에게 허여된 통상적으로 양도된 미국 특허 제 4,191,609호는 저밀도 영역의 양면으로 엇갈린 배열을 통하여 가요성을 증가시키는 상업적으로 성공적인 방법으로 입증되고 있다. 그러나, 매우 높고, 상업적으로 성공적인 가요성 및 유연성을 제공하는 다중밀도 티슈가 고유의 뚜렷한 형태를 갖는다는 것은 당해 기술에서 잘 이해되고 있다.
그러나, 부드러운 표면 형태를 제공함으로써 유연성을 개선하고, 또한 유지하는 것은 어려운 것으로 입증되고 있다. 이 어려움의 이유는 부드러운 표면 형태와 증가된 밀도사이의 교환이다. 전형적으로 밀도의 증가는 섬유 대 섬유의 접촉을 증가시켜 접촉지점에서 잠재적으로 결합을 야기한다. 이것은 가요성 및 유연성에 나쁜 영향을 준다. 밀도/유연성의 상호 의존성 관계는 1981년 11월 17일자로 카스텐스에게 허여된 통상적으로 양도된 미국 특허 제 4,300,981호에 실질적으로 자명한 것으로 지칭되고 있다. 카스텐스의 미국 특허 제 4,300,981호는 또한 PSU유연성 측정치를 개시하고 있고, 본원에 참고로 인용된다. 이 관계는 또한 증가된 공극용적(즉, 감소된 밀도)이 개선된 유연성과 상호연관되는 것으로, 1994년 9월 7일자로 공고된 비교적인 유럽특허원 제 0 613 979 A1호에 기술된다. 불행하게도, 이 교환은 소비자에 의해 인지되는 티슈 제품에 대한 해로운 효과를 갖는다.
기대치 않게, 출원인들은 밀도와 유연성 사이에서 선행기술의 연관성을 줄이는 방법을 발견하고 있다. 따라서, 선행기술에서 발생하는 유연성의 부수적인 손실에 직면함이 없이 표면 형태를 개선하는 것이 이제 가능하다. 따라서, 비교적 고밀도에서 이전에 얻을 수 없는 유연성 정도는 본 발명에서 가능하다. 또한, 기대치 않게, 흡수성은 고밀도에서 유지된다. 이것은 더욱 벌키성이고 흡수성 시이트에서 발생하는 저밀도를 유지한다는 유럽 특허원 제 0 616 074 A1호에 의해 예시되는 바와 같이, 선행기술의 의견과 다르다.
또한, 기대치 않게, 본 발명에 따르는 티슈를 제조하기 위해 다중밀도 기재를 활용하는 것이 필요한 것으로 밝혀지고 있다. 다중밀도 티슈, 특히 통기 건조된 티슈가 균일한 밀도를 갖는 통상적으로 건조된 티슈보다 일반적으로 더 낮은 밀도를 갖기 때문에 기대치 않았던 사실이다. 따라서, 캘린더링 공정중의 출발지점으로서 고밀도 티슈를 사용하는 것보다, 출발지점으로서 비교적 저밀도 티슈를 활용하여야 한다.
본 발명은 티슈 및 더욱 특히 유연한 촉감을 갖는 고밀도 티슈에 관한 것이다.
본 발명에 따르는 티슈는 거시적으로 단일평면 셀룰로오스 섬유 구조를 포함한다. 상기 티슈는 2차원적이지만 꼭 평평한 것은 아니다. 거시적으로 단일평면은 상기 티슈가 원칙적으로 단일 평면에 놓인다는 것을 의미하는 것으로 표면영역중에 파동이 마이크로 크기로 존재하는 것으로 인식된다. 따라서, 상기 티슈는 두개의 대향면을 갖는다. 셀룰로오즈란 용어은 상기 티슈가 50% 이상의 셀룰로오즈 섬유를 포함하는 것을 의미한다. 셀룰로오즈 섬유는 경질재나 연질재일 수 있고, 크래프트, 열구조적, 지반 펄프 등으로 처리되고, 이들 모두는 당해 기술에 잘 공지되고, 본 발명의 일부를 포함하지는 않는다. 섬유상은 직교하는 두개의 면적보다 실질적으로 큰 크기의 하나의 주축을 갖는 섬유상인 요소들을 지칭한다. 시이트란 용어는 섬유가 가해지거나 제거되지 않는다면, 기본 중량의 변화가 없으며 단일 라미나로서 형성되는 와이어를 탈착하는 셀룰로오즈 섬유의 거시적 단일평면 형성물을 지칭한다. 두개 이상의 시이트가 함께 조합될 수 있다고 인식되며, 이때 둘중의 하나 또는 모두는 본 발명에 따라 제조된다.
본 발명의 티슈는 통기 건조되고, 1980년 3월 4일자로 트로칸에게 허여된 통상적으로 양도된 미국 특허 제 4,191,609호; 1987년 1월 20일자로 트로칸에게 허여된 미국 특허 제 4,637,859 호; 또느 1994년 8월 2일자로 트로칸등에게 허여된 미국 특허 제 5,334,289 호중의 하나에 따라 만들어질 수 있고, 이들 특허 모두는 본원에 참고로 인용된다. 상기 언급된 특허에 따르는 통기 건조는 다중밀도 티슈를 생성한다. 다중밀도, 통기 건조된 티슈는 일반적으로 압축 펠트를 사용하여 통상적으로 건조되고, 하나의 단일영역 밀도를 포함하는 티슈보다 더 낮은 밀도를 갖는다. 특히, 상기 언급된 세개의 특허에 따라 만들어지는 다중밀도 티슈는 두개의 영역, 고밀도 영역 및 불연속 돌출부를 포함한다. 상기 돌출부는 티슈의 잔여부에 비해 특히 낮은 밀도를 갖는다. 고밀도 영역은 저밀도 영역과 병치된 불연속 영역을 포함할 수 있거나, 필수적으로 연속적 망상조직을 포함할 수 있다.
상기 티슈는 본원에 참고로 인용된 모르간등에게 허여된 통상적으로 양도된 미국 특허 제 3,994,771호에 따라 바람직하게(그러나 꼭은 아님) 적층된다.
본 발명에 따르는 티슈는 600㎛ 이하, 바람직하게 550㎛ 이하 및 더욱 바람직하게는 500㎛ 이하의 생리학적 표면 평활도(PSS)를 갖는다. 생리학적 표면 평활도는 문헌 [1991 International Paper Physics Conference, TAPPI Book 1]에 기술된 방법에 따라 측정되고, 더욱 특히 상기 문헌은 Method for the Measurement of the Mechanical Properties of Tissue Paper(암플스키)를 표제로 하여, 19페이지에 나타내어진다. 사용된 특정 방법은 Physiological Surface Smoothness를 표제로 하여 22페이지에서 기술된다. 그러나, 상기 문헌에 기술된 방법에 의해 얻어지는 PSS 값은 mm단위로부터 ㎛단위로 전환하기 위해 1,000배를 곱했다. 상기 문헌은 본 발명에 따라 제조되는 티슈의 평활도를 측정하는 방법을 나타낼 목적으로 본원에 참고로 인용된다. 생리학적 표면 평활도는 또한 1990년 9월 25일자로 스펜델에게 허여된 통상적으로 양도된 미국 특허 제 4,959,125호 및 1991년 10월 22일자로 앰펄스키 등에게 허여된 미국 특허 제 5,059,282호에 기술되고, 이들 특허는 본원에 참고로 인용된다.
평활도 측정을 위해, 티슈의 시료가 선택된다. 상기 시료는 거시적 단일 평면으로부터 주름, 인열, 구멍 또는 광택성을 피하도록 선택된다. 상기 시료는 2시간 이상동안 71 내지 75℉ 및 48 내지 52% 상대습도에서 조건된다. 상기 시료는 동력화 테이블상에 위치되고, 자기적으로 그 위치에 고정된다. 상기 언급된 방법으로부터 단지 벗어나는 것은 상기 언급된 문헌에 기술된 20개 트레이스(trace)보다 시료당 16개의 트레이스(전방 8개, 후방 8개)가 사용된다는 것이다. 각각의 전방 및 후방 트레이스는 인접한 전방 및 후방 트레이스로부터 약 1mm로 가로축이나 나란히 놓여진다. 모두 16개의 트레이스는 상기 시료에 대한 평활도 값을 얻기 위해 동일한 시료로부터 평균된다.
모든 트레이스가 동일한 면으로부터 취해질 경우에, 티슈의 한면은 평활도를 측정하기 위해 선택될 수 있다. 티슈의 한면이 본원에 기술된 임의의 평활도 기준을 충족하며, 티슈의 전체 시료는 상기 기준내에 있는 것으로 간주된다. 바람직하게 티슈의 양면이 상기 기준을 충족시키는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르는 티슈는 바람직하게 비교적 낮은 캘리퍼를 갖는다. 상기 언급된 인용 특허에 따라 제조되는 다중밀도 티슈에 고유한 절대 평면으로부터 미세한 변화를 고려함이 없이 캘리퍼는 하기의 방법에 따라 측정된다.
상기 티슈 페이퍼는 캘리퍼 측정이전에 2시간동안 71℉ 내지 75℉ 및 48 내지 52% 상대습도에서 예비조건화된다. 화장실용 티슈의 캘리퍼를 측정하는 경우, 15 내지 20개의 시이트가 먼저 제거되고, 처분된다. 미용 티슈의 캘리퍼를 측정하는 경우, 상기 시료는 패키지의 중심 부근으로부터 취해진다. 상기 시료가 선택된 다음 다시 15분동안 조건화된다.
캘리퍼는 펜실바니아주 필라델피아 소재의 트윙-알버트 인스트루먼트 캄파니로부터 이용가능한 저하중 트윙-알바트 마이크로미터, 모델 89-11을 사용하여 측정된다. 상기 마이크로미터기에 2.0인치 직경 압축기 풋 및 2.5인치 직경 지지체 모루를 사용하여 95g/in2의 압력의 시료를 채운다. 마이크로미터기는 0 내지 0.0400인치의 측정치 범위를 갖는다. 티슈의 장식영역, 구멍, 테두리 효과 등은 가능하면 피해져야 한다.
본 발명에 따르는 티슈의 캘리퍼는 바람직하게 약 8.0mils 이하, 더욱 바람직하게 약 7.5mils 이하, 및 더 더욱 바람직하게 약 7.0mils 이하이다. 당해 기술의 숙련자들은 mil이 0.001인치와 동일하다는 것을 이해할 것이다.
본 발명에 따르는 티슈는 바람직하게 3,000ft2당 약 7 내지 약 35파운드의 기본중량을 갖는다. 기본중량은 하기의 방법에 따라서 측정된다.
상기 티슈 시료는 최소 2시간동안 71℉ 내지 75℉ 및 48 내지 52% 상대습도에서 조건화된다. 티슈의 6개 시이트의 스택은 절단 다이의 상부에 위치된다. 상기 다이는 3.5 × 3.5인치의 면적을 갖는 사각형이고, 절단후에 다이로부터 시료의 제거를 용이하게 하기 위해 사각형내에 유연한 폴리우레탄 고무를 가질 수 있다. 6개 시이트를 다이 및 트윙-알버트 알파 하이드롤릭 프레셔 샘플 커터, 모델 240-10과 같은 적합한 압력 플레이트 절단기를 사용하여 절단한다. 제 2 세트의 6개 시이트는 또는 이 방법으로 절단된다. 두개의 6-시이트 스택은 12개의 시이트 스택으로 결합되고, 추가로 15분이상동안 71℉ 내지 75℉ 및 48 내지 52% 습도에서 조건화된다.
그후 12겹의 중량을 0.0001g 이상의 레졸루션을 갖는 보정된 분석 저울상에서 잰다. 상기 저울은 시료가 조건된 동일실에서 유지된다. 적합한 저울은 사토리우스 인스트루먼트 캄파니, 모델 A200S에 의해 이루어진다.
3,000ft2당 파운드의 단위를 갖는 기본중량은 하기 수학식에 따라 계산된다.
12겹 시료에 대한 3,000ft2당 파운드의 단위의 기본중량은 하기의 변환 수학식을 사용하여 더욱 간단하게 계산된다:
기본중량(1b/3,000ft2) = 12겹 패드의 중량(g) × 6.48
본원에 사용된 밀도의 단위는 g/㎤(g/㏄)이다. g/㏄의 밀도 단위에 있어서, g/㎠의 단위로 기본중량을 또한 표현하는 것이 편리할 수 있다. 하기의 수학식은 이 변환을 이루기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에 따르는 티슈는 바람직하게 비교적 고밀도를 갖는다. 티슈의 밀도는 그의 기본중량을 캘리퍼로 나눔으로써 계산된다. 따라서, 밀도는 티슈 시료 전체를 고찰할 때, 페이퍼의 개별적 영역사이에 밀도의 차이에 관계없이 거대 규모로 측정된다.
본 발명에 따르는 티슈는 바람직하게 약 0.130g/㎤이상, 바람직하게 약 0.140g/㎤ 이상, 더욱 바람직하게 약 0.150g/㎤ 이상, 더 더욱 바람직하게 약 0.160g/㎤ 이상의 밀도를 갖는다.
본 발명에 따르는 티슈는 바람직하게 기계방향에서 발생하는 마이크로피크를 갖는다. 다수의 이들 마이크로피크는 약 0.05mm 이상, 바람직하게 약 0.10mm 이상 및 더욱 바람직하게 약 0.12mm 이상의 마이크로피크 높이를 갖는다. 마이크로피크 높이는 티슈의 기저면에 수직인 티슈의 폭으로 도 1에 예시된다. 마이크로피크 높이는 티슈의 기저면으로부터 티슈의 마이크로피크 꼭대기 까지의 거리로서 측정되다. 본원에 기술된 바와 같이, 디지탈화된 상으로부터 측정된다. 마이크로피크 높이는 시료당 12 마이크로피크 높이 측정치의 평균으로 취해진다.
도 1에 예시된 바와 같이, 마이크로피크 폭은 마이크로피크 높이에 교차하고, 기계방향에서 마이크로피크의 측방향 정도로 나타낸다. 마이크로피크 폭은 마이크로피크의 1/2 높이에 해당하는 높이에서 마이크로피크의 좌측 외부 테두리로부터 마이크로피크의 우측 외부 테두리까지의 기계 방향 거리로서 측정된다. 본원에 기술된 바와 같이, 측정은 디지탈화된 상으로부터 이루어진다. 마이크로피크 폭은 시료당 15개의 마이크로피크 폭 측정의 평균으로서 취해진다.
본 발명에 따르는 티슈는 바람직하게 인치당 약 30 내지 약 60 마이크로피크의 마이크로피크 도수를 갖는다. 마이크로피크 도수는 디지탈화된 상으로부터 측정된다. 약 40배의 디지탈화 단면 상이 티슈에서 제공된다. 전형적으로, 상은 기계방향 티슈의 약 2.0 내지 2.8mm이다. 상에서 좌측 마이크로피크의 중간 높이, 좌측 외부 테두리에 일치하는 디지탈상에 라인을 그린다. 상기 라인은 화상에서 우측 피크상에 동일한 지점의 우측에 수평으로 연장된다. 이 라인의 길이는 상 분석 소프트웨어를 사용하여 측정되고, 이 라인에서 발생하는 전체 피크의 수가 계수된다. mm당 마이크로피크 수는 디지탈화 영역의 길이로 마이크로피크의 수 (정수) 를 나눔으로써 얻어진다. 상기 시료의 5개의 다른 티슈 영역이 이 방법으로 측정될 때까지 이 방법은 반복된다. mm당 마이크로피크 값이 각각 영역에 대해 얻어지고, 5개의 값이 평균된다. 이 값은 25.4배를 곱함으로써 인치당 마이크로피크로 전환된다. 인치당 마이크로피크의 값은 상기 시료에 대한 마이크로피크 도수이다. 5개 부분의 평균이 규정된 마이크로피크 도수를 가지면, 전체 티슈는 규정된 마이크로피크 도수를 충족하는 것으로 판단된다.
마이크로피크 높이, 마이크로 폭 및 마이크로피크 도수는 임의의 엠보싱 방법에 의해 야기되거나 기인하는 것보다 크레이핑 및 통기 건조 방법에 의한 가공품이다. 마이크로피크 높이, 마이크로피크 폭 및 마이크로피크 도수는 하기의 방법에 따라 측정된다.
측정되는 시료는 외부가 약 1.25인치 × 2.125인치이며, 0.75인치 × 1.5 인치의 중심 절단부는 단단한 프레임에 고정된다. 상기 프레임은 미네소타주 하스팅스소재의 스메드 코포레이션에 의해 시판되는 바와 같이, 상용의 마닐라 폴더로 부터 제조될 수 있다. 시료 및 프레임은 수지중에 삽입된다. 델라웨어주 윌밍톤 소재의 헤르큘레스 캄파니로부터 이용가능한 MEH100 중합성 수지가 잘 작용하는 것으로 밝혀지고 있다. 도 1에 예시된 바와 같이, 수지가 경화된 후에, 상기 시료는 슬라이딩 나이프 마이크로톰에 의해 단면이 되어 기계방향으로 도시되어 있다. 조사될 마이크로피크의 최대높이 및 폭을 마이크로톰이 차단하는가에 대한 주의가 이루어져야 한다. 뉴욕주 버팔로소재의 어메리칸 옵티칼 캄파니로부터 이용가능한 모델 860 마이크로톰이 잘 적용되는 것으로 밝혀지고 있다.
티슈의 단면이 절단된 시료는 그후 JVC TK-885U CCD를 사용하여 디지탈화된 니콘 입체 현미경 또는 유사하게 뉴저주지 엘름우드 파크소재의 JUV 프로페셔녈 프로덕츠로 및 메사츄스츠주 말보로소재의 데이타 트랜슬레이션 인코포레이티드에 의해 제조되는 데이타 트렌슬레이션 퀵 캡쳐 프레임 그래버 보드로부터 이용가능한 카메라메 의해 조사된다. 워싱톤주 에드먼드소재의 바이오스캔 인코포레이티드로 부터 이용가능한 옵티마스 이미지 어넬리시스 소프트웨어 및 0.01mm 증분 슬라이드 마이크로미터기를 사용하여 상기 기술된 바에 따라 측정을 실시한다.
도 2에 예시된 바와 같이, 선행 기술에 따르는 크레이프된 티슈는 눈으로 구별할 수 있는 마이크로피크의 패턴을 보여준다.
도 3에 예시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 티슈는 상기 기술된 바와 같이, 측정가능한 마이크로피크를 또한 보유한다. 이론에 한정되지 않고, 본 발명에 따르는 티슈의 평활성에 상기 형태가 기여한다고 생각된다. 이 티슈는 하기의 실시예 3에 추가로 기술된다.
도 4에 예시된 바와 같이, 경쟁적 통기 건조된 티슈는 캘린더될 때 눈으로 구별할 수 없는 형태를 가질 수 있다.
본 발명에 따르는 티슈를 제조하기 위한 방법은 하기 단계를 포함한다. 첫째로, 포어드리니어 와이어와 같은 제지용 섬유의 수성 분산액 및 다공성 표면을 제조하다. 미숙 웹은 포어드리니어 와이어와 접촉되어 와이어상에 제지용 섬유의 미숙 웹을 형성한다. 또한 상기 기술된 바와 같이, 통기성 건조 벨트를 제공한다. 포어드리니어 와이어 및 미숙 웹은 그후 통기 건조 벨트로 이동된다. 이동하는 동안에, 통기 건조 벨트를 통하여 미분적 압력이 인가된다. 미분적 압력은 벨트로 티슈의 영역을 변형시킨다. 이들 변형 영역은 상기 기술된 저밀도 영역이고, 저밀도 영역이 고밀도로 후 캘린더되는 사실에도 불구하고, 본 발명의 티슈를 제조하는데 중요한 것으로 믿어진다.
양키 건조 드럼과 같은 가열 접촉성 건조 표면이 또한 제공된다. 셀룰로오스 섬유의 웹은 다음으로 양키 건조 드럼과 접촉하고, 바람직하게 여기에 대하여 합입된다. 이러한 함입은 추가로 티슈의 고밀도 영역과 저밀도 영역사이의 밀도에 국부적 차이를 증가시킨다. 상기 티슈는 다음으로 하기 기술된 바와 같이, 양키 건조 드럼상에서 바라는 수분함량으로 건조된다. 일반적으로, 적합한 수분함량은 통상적인 캘린더링 작용에 대한 수분함량보다 약 0.3 내지 0.4% 높일 수 있다.
상기 티슈는 당해 기술에 공지되고, 1990년 4월 24일자로 소다이에게 허여된 미국 특허 제 4,919,756 호에 기술된 바와 같이 닥터 블레이드를 사용하여 양키건조 드럼으로부터 단축 및 제거된다. 상기 특허는 본원에 참고로 이용된다. 양키 건조드럼에 대한 닥터 블레이드의 각은 조절될 수 있고, 이러한 조절은 티슈의 마이크로피크 높이 및/또는 마이크로피크 도수에 영향을 줄 수 있다.
건조후에, 상기 티슈는 약 1.9 내지 10.0%, 바람직하게 약 1.9 내지 3.5%, 더욱 바람직하게 약 2.5 내지 3.0%의 평균 수분함량에서 캘린더된다. 비교적 높은 수분함량은 일반적으로 낮은 캘리퍼 압력에서 더 큰 밀도를 제공한다. 그러나, 수분함량이 증가할수록, 제지용 기계상에 수분 프로필은 일반적으로 과대하게 된다. 또한, 수분함량이 증가할수록, 시이트는 더 경화되고, 따라서 수소결합, 양키 건조드럼 등으로 부터 접착제의 이동 가능성 때문에 낮은 유연성을 갖는다.
전형적으로 본 발명의 캘린더링 작용에 따라 50 내지 100%의 밀도가 증가한다. 캘린더링 작동은 대체적으로 티슈의 밀도를 증가시키고, 다중밀도 티슈의 모든 영역에서 균일한 밀도 증가도를 제공하기도 하고 하지 않기도 하다.
캘린더링은 롤사이에 닙을 형성하기 위해 병치된 두개의 롤을 사용하여 수행된다. 당해 기술의 숙련자들에 의해 인지되는 바와 같이, 캘린더링은 두개 이상의 롤을 사용하여 실시되고, 이때 롤은 다중 닙을 형성하기 위해 쌍으로 배열된다. 동일한 롤은 한쌍 이상으로 사용될 수 있다는 것을 당해 기술의 숙련자들은 명확하게 알 것이다.
상기 롤은 축방향으로 평행할 수 있다. 그러나, 본 발명에 바람직한 캘린더 압력을 수용하기 위해, 롤중의 하나는 씌워질 수 있다. 제 1 롤의 크라운에 일치하도록 다른 롤의 축은 굽혀질 수 있다. 또한, 롤의 축은 약간 뒤틀릴 수 있다.
닙을 형성하는 롤의 하나 또는 둘은 스틸, 고무 코팅, 직물 코팅, 페이퍼 코팅 등일 수 있다. 하나 또는 두개의 롤은 롤의 과열을 방지하기 위해 롤 수명에 대한 최적 온도, 또는 기재를 가열하는 온도에서 유지될 수 있다. 하나의 롤은 외부로 회전하고, 나머지는 제 1 롤에 의해 마찰적으로 회전할 수 있으므로써 미끄러짐은 최소화된다.
한쌍의 롤은 약 200 내지 2,000psi의 닙 압력 , 바람직하게 약 400 내지 800psi의 닙 압력으로 함께 하중된다. 이 하중은 30 내지 400pli 및 더욱 바람직하게 약 40 내지 100pli의선형 닙 압력을 제공한다. 당해 기술의 숙련자들은 닙 폭이 닙 압력(psi)에 의해 선형 닙 압력(pli)을 나눔으로써(pil/psi) 얻어질 수 있다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따라 티슈를 캘린더링하면 불투명도가 또한 증가할 수 있다는 것을 알 수 있다. 약 20%의 불투명도의 증가는 본 발명에 따라 가능하다.
본 발명의 장점 및 제조기법은 하기의 비제한적인 실시예에 의해 예시된다. 각각의 시료는 하기에 단일 겹 통기 건조된 티슈를 나타낸다. 표준으로서 오하이오주 신시네티소재의 더 프록터 앤드 갬블 캄파니에 의해 현재 시판되는 바와 같은 챠민 브랜드의 화장실용 티슈를 사용하여 유연성 측정(PSU)이 이루어졌다.
실시예 1
텍사스주 달라스소재의 킴벌리-클락 코포레이션에 의해 제조된 클리넥스더블 롤 브랜드의 화장실용 티슈를 실시예 1에서 사용하였다. 실시예 1의 클리넥스 더블 롤 티슈를 상업적으로 얻었고, 9.8mil의 캘리퍼, 0.116g/㏄의 밀도를 갖는다. 상기 티슈를 614psi의 압력 및 38pli의 선형 압력에서 스틸 대 스틸 닙으로 킬린더하였다. 생성된 티슈는 584㎛의 양키면 평활도 및 대향면상에 614㎛의 평활도를 가졌다. 상기 밀도는 0.197g/㏄이다. 도 4에 예시된 바와 같이, 이 티슈는 개선된 평활성을 가졌지만, 그것은 본 발명에 따르는 바람직한 마이크로피크 높이 및 도수가 부족하다.
실시예 2
본 발명에 따른 단일겹, 통기 건조된 화장실용 티슈를 파일럿 플랜트 라인상에서 제조하였다. 이 티슈를 트로칸에게 허여된 통상적으로 양도된 미국 특허 제 4,239,065호에 따라 제조된 5겹의 아틀라스 제직물상에서 건조하였다. 상기 직물은 인치당 59 섬유의 경사 번수 및 인치당 44섬유의 위사 번수를 가졌다. 상기 티슈를 양키상에서 약 2.0% 수분으로 건조한 다음 즉시 약 95psi의 압력 및 약 95pli의 선형 닙 압력하에서 고무 대 스틸 닙으로 캘린더링 시킨다. 상기 티슈를 약 600psi의 압력 및 약 32pli의 선형 닙 압력하의 스틸 대 스틸 닙으로 캘린더링 시켰다. 실시예 2의 티슈는 6.6mils의 캘리퍼 및 0.164g/㏄의 밀도를 가졌다. 생성된 티슈는 584㎛의 양키면 평활도, 대향면상에 696㎛의 평활도 및 0.5PSU의 유연성을 가졌다.
실시예 3
본 발명에 따르는 단일겹, 통기 건조된 화장실용 티슈를 파일럿 플랜트 라인상에서 제조하였다. 이 티슈를 트로칸에게 허여된 통상적으로 양도된 미국 특허 제 4,239,065호에 따라 제조된 5겹의 아틀라스 제직물상에서 건조하였다. 상기 직물은 인치당 59 섬유의 경사 번수 및 인치당 44 섬유의 위사 버수를 가졌다. 상기 티슈를 양키상에서 약 2.1% 수분으로 건조한 즉시 약 10psi의 압력 및 약 25pli의 선형 닙 압력하에서 고무 대 스틸 닙으로 캘린더링 시킨다. 다음 상기 티슈를 약 2,000psi의 압력 및 약 310pli의 선형 닙 압력에서 스틸 대 스틸 닙으로 후캘린더링 시켰다. 실시예 3의 티슈는 5.8mils의 캘리퍼 및 0.159g/㏄의 밀도를 가졌다. 생성된 티슈는 534㎛의 양키면 평활도, 대향면상에 490㎛의 평활도 및 0.2PSU의 유연성을 가졌다. 상기 티슈는 0.14mm의 마이크로피크 높이 및 인치당 52 마이크로피크의 마이크로피크 도수를 가졌다.
실시예 4
본 발명에 따르는 단일겹, 통기 건조된 화장실용 티슈를 파이럿 플랜트 라인상에서 제조하였다. 이 티슈를 트로칸에게 허여된 통상적으로 양도된 미국 특허 제 4,239,065호에 따라 제조된 5겹의 아틀라스 제직물상에서 건조하였다. 상기 직물은 인치당 59 섬유의 경사 번수 및 인치당 44 섬유의 위사 번수를 가졌다. 상기 티슈를 양키상에서 약 2.1% 수분으로 건조한 즉시 약 10psi의 압력 및 약 25pli의 선형 닙 압력에서 고무 대 스틸 닙으로 캘린더링 시킨다. 그후 상기 티슈를 그의 수분함량이 11%로 증가될 때까지 높은 상대습도 환경에서 조건화시켰다. 상기 티슈를 약 2,000psi의 압력 및 약 310pli의 선형 닙 압력에서 스틸 대 스틸 닙으로 후캘린더링 시켰다. 실시예 4의 티슈는 5.5mils의 캘리퍼 및 0.171g/㏄의 밀도를 가졌다. 생성된 티슈는 436㎛의 양키면 평활도, 대향면상에 443㎛의 평활도 및 0.2PSU의 유연성을 가졌다. 상기 티슈는 0.12mm의 마이크로피크 높이 및 인치당 45 마이크로피크의 마이크로피크 도수를 가졌다.
실시예 1 내지 4의 결과는 표 1에 예시된다. 간략하게, 표 1은 또한 각 시료의 기본중량, 밀도, 캘리퍼 및 피크 도수를 제공한다.
상기 언급된 변수는 필요에 따라 최적화될 수 있는 것이 당해 기술의 숙련자들게 명확해질 것이다. 예를 들면, 적합한 밀도를 제공한다면 보다 작은 평활도를 갖는 티슈의 제공이 가능할 수 있다. 특히, 약 550㎛이하의 평활도 및 약 0.140g/㎤이상의 밀도를 갖는 티슈를 얻을 수 있다. 상기 티슈의 양면이 약 550㎛이하의 평활도를 갖는 것이 바람직한데, 이때 한면이 상기 기준을 충족시키면 상기 티슈는 본 발명에 따라 제조될 수 있다. 상기 티슈의 밀도는 우선적으로 0.150 또는 0.160g/㎤으로 증가될 수 있다.
상기 티슈의 한면의 유연성은 약 550㎛ 이하일 수 있고, 나머지 면의 유연성은 약 500㎛ 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 티슈의 양면의 유연성은 약 550㎛ 이하 및 더욱 바람직하게 약 500㎛ 이하일 수 있다.
모든 상기 변형은 첨부된 청구범위의 한계내에 있다.
[도면의 간단한 설명]
모든 도면은 티슈의 것이고, 기계방향으로 취해진다.
도 1은 마이크로피크 높이, 마이크로피크 폭 및 인치당 마이크로피크의 수가 측정되는 방법을 도시하는 티슈의 단면도이다.
도 2는 20% 크레이프를 갖는 선행 기술에 따르는 통기 건조된 티슈의 광학적 현미경사진이다.
도 3은 본 발명에 따르는 티슈의 광학적 현미경사진이다.
도 4는 심하 캘린더링되는 경쟁적 통기 건조된 티슈의 광학적 현미경사진이다.
(발명의 개요)
본 발명은 티슈 시이트를 포함한다. 상기 티슈는 거시적으로 단일평면 다중밀도 통기 건조된 셀룰로오스 섬유 구조이다. 상기 티슈는 약 600㎛이하, 바람직하게 약 550㎛이하, 더욱 바람직하게 약 500㎛이하의 생리학적 표면 평활도를 갖는다.
상기 티슈는 통기 건조된 기재로부터 제조될 수 있다. 상기 기재는 약 1.9 내지 약 3.5%의 수분함량으로 건조될 수 있다. 그 후, 상기 티슈는 닙중의 약 200 내지 2,000psi 및 30 내지 400pli의 압력에서 캘리더링될 수 있다.

Claims (9)

  1. 2개의 대향면(상기 면중의 하나는 600㎛ 이하의 평활도를 갖는다)을 갖는 거시적으로 단일면인 통기 건조된 다중밀도 셀룰로오스 섬유 구조를 포함하는 티슈(바람직하게 상기 티슈는 550㎛ 이하의 평활도를 갖고, 더욱 바람직하게 상기 티슈는 500㎛ 이하의 평활도를 갖는다).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 티슈가 0.130g/㎤ 이상의 밀도를 갖고, 바람직하게 상기 티슈가 0.140g/㎤이상의 밀도를 갖는 티슈.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 티슈의 두 면이 600㎛ 이하의 평활도를 갖는 티슈.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한항에 있어서,
    상기 티슈가 8.0mils 미만의 캘리퍼, 바람직하게 7.0mils 미만의 캘리퍼를 갖는 티슈.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한항에 있어서,
    상기 티슈가 0.05mm 이상의 기계방향 마이크로피크 높이 및 인치당 30 마이크로피크 이상의 기계방향 마이크로피크 도수 및 바람직하게는 0.10mm 이상의 평균 마이크로피크 높이를 갖는 티슈.
  6. 제지용 섬유의 수성 분산액을 제공하고;
    수투과성 포어드리니어 와이어를 제공하고;
    상기 와이어상에 상기 제지용 섬유의 미숙 웹을 형성하고 ;
    통기 건조 벨트를 제공하고;
    상기 미숙 웹을 상기 통기 건조 벨트에 이동시키고;
    상기 웹으로 공기를 취입하고;
    양키 건조드럼을 제공하고;
    상기 양키 건조 드럼상에서 상기 웹을 1.9 내지 10.0% 의 수분함량으로 건조하고;
    그들 사이에 상기 미숙 웹을 캘린더링하기에 적합한 닙을 형성하기 위해 병치된 2개의 축방향으로 평행한 롤을 제공하고;
    상기 평균 수분함량에서 상기 닙에 상기 미숙 웹을 캘린더링시키고; 및
    600㎛ 이하의 평활도, 및 바람직하게 0.10mm 이상의 평균 마이크로피크 높이를 갖는 거시적으로 단일면 다중밀도 티슈를 제공하기 위해 상기 미숙 웹을 건조하는 단계를 포함하는 부드러운 티슈 페이퍼의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 닙이 상기 웹의 캘린더링 동안에 20 내지 2,000psi의 압력을 제공하고, 바람직하게 상기 웹의 캘린더링 동안에 30 내지 400pli의 선형 압력을 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 0.150g/㎤ 이상의 밀도, 바람직하게 0.160g/㎤ 이상의 밀도를 갖는, 2개의 대향면(한면이 500㎛ 이하의 평활도를 갖는다)을 갖는 거시적으로 단일면 통기 건조된 다중밀도 셀룰로오스 섬유 구조를 포함하는 티슈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 티슈의 양면이 550㎛ 미만의 평활도를 갖고, 바람직하게 상기 티슈의 양면잉 500㎛ 미만의 평활도를 갖는 것을 특징으로 하는 티슈.
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