KR20000071216A - 종이 웨브와 그 제조 방법과, 습윤층 종이 웨브와, 종이 구조체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종이 웨브와, 이 종이 웨브를 제조하는 방법을 제공한다. 종이 웨브는 비랜덤하게 반복하는 패턴으로 배치된 적어도 3개의 영역을 포함한다. 3개의 영역은 근량, 밀도 및 섬유 조성으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 특징에 의해 서로 구별가능하다. 종이 웨브는 비교적 높은 근량의 배경부(100) 및 장식적인 표시부(200)를 구비한다. 장식적인 표시부(200)는 하나 이상의 비교적 낮은 근량의 영역(220)을 포함한다.

Description

종이 웨브와 그 제조 방법과, 습윤층 종이 웨브와, 종이 구조체{PAPER STRUCTURES HAVING AT LEAST THREE REGIONS INCLUDING DECORATIVE INDICIA COMPRISING LOW BASIS WEIGHT REGIONS}
종이와 같은 셀룰로스 섬유 구조체는 본 기술 분야에 공지되어 있다. 종종, 동일한 셀룰로스 섬유 제품내에 상이한 근량을 가진 영역을 구비하게 하는 것이 필요할 때가 있다. 2개의 영역은 상이한 목적을 제공한다. 보다 높은 근량의 영역은 섬유 구조체에 인장 강도를 부여한다. 보다 낮은 근량의 영역은 원료, 특히 제지 공정에 사용되는 섬유를 경제적으로 이용하게 하고 흡수성을 섬유 구조체에 부여하는데 이용될 수 있다. 변질된 경우에, 낮은 근량의 영역은 섬유 구조체에 천공 또는 구멍이 나타나게 할 수 있다. 그러나, 낮은 근량의 영역은 천공될 필요는 없다.
흡수성 및 강도의 특성과, 연성의 특성은 섬유 구조체가 그 의도하는 목적을 위해서 사용될 때 중요한 사항들이다. 특히, 본 명세서에서 설명하는 섬유 구조체는 오늘날 자주 이용되는 화장용 티슈, 화장실 티슈, 종이 타월, 턱받이 및 냅킨으로 사용될 수 있다. 이들 제품이 그들의 의도하는 임무를 수행하고 광범위하게 수용되고 있다면, 섬유 구조체는 상술한 물리적 특성을 나타내고 이것들을 최대화하여야 한다. 습윤 및 건조 인장 강도(Wet and Dry Tensile strengths)는 사용하는 동안에 그 물리적인 완전성을 유지하기 위한 섬유 구조체의 성능중 하나이다. 흡수성은 접촉되는 유체를 보유하는 섬유 구조체의 특성이다. 유체의 절대 량과, 섬유 구조체가 이러한 유체를 흡수하는 속도는 모두 상술한 소비재중 하나를 평가하는 경우에 고려되어야 한다. 더우기, 이러한 종이 제품은 생리용 냅킨 및 기저귀와 같은 일회용 흡수성 제품에 사용되고 있다.
2개의 상이한 근량을 갖거나 섬유를 달리 재배열한 종이를 제공하고자 하는 시도는 본 기술 분야에 있어 왔다. 모쯔(Motz)에게 1905년 7월 25일자로 허여된 미국 특허 제 795,719 호와; 그리스월드(Griswold)에게 1962년 3월 20일자로 허여된 미국 특허 제 3,025,585 호와; 그랜이어(Greiner) 등에게 1962년 5월 15일자로 허여된 미국 특허 제 3,034,180 호와; 헬러(Heller) 등에게 1964년 12월 1일자로 허여된 미국 특허 제 3,159,530 호와; 벤쯔(Benz)에게 1970년 12월 22일자로 허여된 미국 특허 제 3,549,742 호와; 오스본(Osborn)에게 1967년 5월 30일자로 허여된 미국 특허 제 3,322,617 호에 개시되어 있다.
개별적으로, 부피 및 가요성 양자를 구비한 티슈 제품을 제공하는 것이 바람직하다. 개선된 부피 및 가요성은 1980년 3월 4일자로 트로칸(Trokhan)에게 허여된 미국 특허 제 4,191,609 호에 도시된 바와 같이 이방향으로 엇갈려 압축되고 그리고 비압축된 존을 통해 제공될 수 있으며, 상기 미국 특허는 참고로 본원에 인용한다.
이러한 셀룰로스 섬유 구조체를 제조하기 위한 개선된 다공성 부재를 제공하기 위한 몇몇 시도는 공지되어 있는데, 그중 중요한 하나는 1985년 4월 30일자로 존슨(Johnson) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,514,345 호에 개시되어 있으며, 상기 미국 특허는 참고로 본원에 인용한다. 상기 미국 특허 제 4,514,345 호에는 배치(batch) 액체 피복 공정으로 골조에 부착된 다각형 요소가 개시되어 있다.
소비자가 원하는 티슈 제품을 제조하는 다른 방법은 종이 구조체를 건조하여 티슈 제품에 보다 큰 부피, 인장 강도 및 파열 강도를 부여하는 것이다. 이러한 방법으로 제조된 종이 구조체의 예는 1987년 1월 20일자로 트로칸(Trokhan)에게 허여된 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시되어 있으며, 상기 미국 특허는 참고로 본원에 인용한다. 상기 미국 특허 제 4,637,859 호에는 연속적인 망상직물을 통해 분산된 개별 돔형 돌기부가 도시되어 있으며, 참고로 본원에 인용한다. 연속적인 망상직물은 강도를 제공하는 반면에, 비교적 두꺼운 돔은 연성 및 흡수성을 제공한다.
미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 제지 방법의 하나의 단점은, 이러한 웨브를 건조하는데는 비교적 강한 에너지가 요구되며 비용이 비싸며, 전형적으로 공기 건조 기구를 이용해야 한다는 것이다. 또한, 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 제지 방법은 웨브가 양키 건조기 드럼(Yankee dryer drum)상에서 최종적으로 건조되는 속도에 관해서 한정될 수 있다. 이러한 한정은 적어도 부분적으로 웨브를 양키 드럼으로 이송하기 전에 웨브에 부여되는 패턴으로 인한 것으로 간주된다. 특히, 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 개별 돔은 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 연속적인 망상직물과 같이 양키 표면상에서 효율적으로 건조되지 않을 수 있다. 따라서, 소정의 흡수성 레벨 및 근량에 대해서, 양키 드럼이 작동될 수 있는 속도는 제한된다.
하나 이상의 가압 펠트를 구비한 웨브를 가압 닙에서 가압함으로써 제조된 종래의 티슈 종이는 비교적 높은 속도로 제조될 수 있다. 일단 건조되면 종래에 가압된 종이는 웨브를 패턴화하도록 그리고 웨브의 마크로-캘리퍼(macro-caliper)를 증가시키도록 엠보싱처리될 수 있다. 예를 들면, 엠보싱처리된 패턴은 티슈 종이 제품이 건조된 후에 티슈 종이 제품에 형성되는 것이 보통이다.
그러나, 엠보싱처리 공정은 구조체의 다른 특성을 희생하면서 종이 구조체에 특정 심미적 외형을 부여하는 것이 통상적이다. 특히, 건조된 종이 웨브를 엠보싱처리하는 것은 셀룰로스 구조체에서의 섬유 사이의 접착부를 분열시킨다. 이러한 분열은 접착부가 미형성 섬유 슬러리의 건조시에 형성되고 설정되기 때문이다. 종이 구조체를 건조시킨 후에 엠보싱처리에 의해 종이 구조체의 평면에 직각으로 이동하는 섬유는 섬유대 섬유 접착부를 파단시킨다. 파열되는 접착부는 건조된 종이 웨브의 인장 강도를 감소시킨다. 또한, 엠보싱처리는 건조 드럼으로부터 건조된 종이 웨브를 크레이핑한 후에 통상 실시된다. 크레이핑후의 엠보싱처리는 웨브에 부여된 크레이핑 패턴을 파열시킬 수 있다. 예를 들면, 엠보싱처리는 크레이핑 패턴을 압축 또는 신장시킴으로써 일부분에서 크레이핑 패턴이 제거될 수 있다. 이러한 결과는 크레이핑 패턴이 건조된 웨브의 연성 및 가요성을 향상시키기 때문에 바람직하지 않다.
종래 기술의 요지에 따라 제조된 종이의 하나의 문제점은 낮은 근량의 영역의 과잉 영역이 종이의 강도를 감소시킬 수 있다는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 이러한 문제점을 극복하는 것이며, 특히 종이의 단일 층에 관련된 이러한 문제점을 극복하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 종이 웨브의 강도, 흡수성, 연성 특성을 손상시키지 않으면서 비교적 낮은 근량의 영역에 의해 형성된 장식적인 표시부를 구비하는 종이 웨브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 웨브가 비교적 고밀도 영역 및 비교적 저밀도 영역의 소정의 패턴을 갖지만 비교적 보다 낮은 에너지 및 강도로 건조될 수 있는 다중영역 종이 웨브와, 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제지기를 실질적으로 변경시킬 필요없이 현재의 제지기(종래의 또는 관통 공기 건조 성능)에서 형성될 수 있는 비교적 낮은 근량의 장식적인 표시부를 구비하는 다중영역 종이를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 웨브가 향상된 부피 캘리퍼, 부피 밀도 및 흡수 성능과 조합하여 심미적인 이점을 제공하기 위한 낮은 근량의 영역을 포함하는 장식적인 표시부를 구비하며, 이에 의해 소비자가 요구하는 종이 제품의 부피와 연성 양 특성을 제공하는 종이 웨브와, 그 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
발명의 요약
본 발명은 대향된 표면과 적어도 3개의 영역을 구비하는 종이 웨브를 제공한다. 3개의 영역은 비랜덤하게 반복하는 패턴으로 배치되며, 근량, 밀도 및 섬유 조성으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 특성에 의해 서로 구별가능하다. 종이 웨브는 장식적인 표시부를 포함하며, 상기 장식적인 표시부는 웨브의 둘러싸는 배경부(background portion)의 적어도 일부분의 근량보다 낮은 근량을 가진 하나 이상의 영역을 포함한다.
본 명세서에 있어서 사용한 "장식적인 표시부(decorative indicia)"란 용어는 웨브에 부여되는, 바람직하게는 웨브의 초기 성형 동안에 웨브에 부여되는 인식가능한 형상 또는 형상들을 말한다. 이러한 형상으로는 꽃 형상, 동물 형상, 기하학적 형상 등이 있으며, 이들 형상으로만 제한되지 않는다. 바람직하게, 장식적인 표시부는 웨브의 표면적의 약 30% 이하를 차지하며, 이에 의해 웨브의 배경부로부터 장식적인 표시부를 구별하는 것을 개선한다.
웨브의 배경부는 비교적 고밀도의 연속적인 망상직물과, 이 망상직물을 통해 분산된 비교적 저밀도 영역을 제공하도록 선택적으로 치밀화된다. 비교적 고밀도의 연속적인 망상직물은 강도를 제공하며, 비교적 저밀도 영역은 부피 및 흡수성을 제공한다.
비교적 낮은 근량의 영역에 부가하여, 장식적인 표시부는 비교적 높은 근량의 영역을 포함할 수 있다. 장식적인 표시부의 비교적 낮은 근량의 영역은 배경부의 근량과 실질적으로 동일한 근량 또는 선택적으로 배경부의 근량과 상이한 근량을 가진 하나 이상의 셀을 포함할 수 있다. 이들 비교적 높은 근량의 셀은 비교적 낮은 근량의 영역에 의해 둘러싸여 있을 수 있다. 이들 비교적 높은 근량의 셀은 선택적으로 치밀화되어 장식적인 표시부내에 비교적 높은 근량의 영역 및 비교적 낮은 근량의 영역을 제공한다.
일 실시예에 있어서, 종이 웨브는 웨브의 제곱미터당 약 5개 내지 약 5000개의 장식적인 표시부를 포함한다. 웨브의 비교적 높은 근량의 배경부는 비교적 고밀도의 연속적인 망상 영역과, 웨브의 제곱미터당 적어도 약 10,000개의 비교적 저밀도 영역을 포함하고 있으며, 상기 비교적 저밀도 영역은 연속적인 망상 영역을 통해 분산되어 있다. 배경부는 웨브의 대향된 표면중 적어도 하나상에 약 900 이하의 평활도 값(a smoothness value)을 갖고 있어서, 접촉시에 부드럽고 소프트한 표면을 제공한다.
장식적인 표시부는 이것을 둘러싸는 배경부의 근량의 약 25% 내지 약 75%의 근량을 가진 비교적 낮은 근량의 영역을 포함할 수 있다. 장식적인 표시부는 주변 배경부의 근량의 약 75%보다 작은 근량을 가진 비교적 낮은 근량의 영역을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 장식적인 표시부는 주변 배경부의 근량의 약 60%보다 작은 근량을 가진 비교적 낮은 근량의 영역을 포함할 수 있다.
본 발명의 종이 웨브는 장식적인 표시부가 소비자가 원하는 심미성을 제공하면서 종이 웨브는 다중밀도 종이의 강도 및 흡수성을 유지하는 이점을 갖고 있다. 더우기, 본 발명의 종이 웨브는 장식적인 표시부 및 다중밀도 영역을 구비하지만 비교적 평활한 표면을 갖고 있다. 평활한 표면은 소비자가 원하는 연성을 제공하며, 장식적인 표시부를 가시적으로 구별하는데 도움을 준다. 또한, 낮은 근량의 장식적인 표시부를 둘러싸는 평활한 표면은 비교적 낮은 근량의 장식적인 표시부의 구별성을 두드러지게 하며, 이에 의해 웨브의 심미적 외형을 향상시킨다.
또한, 본 발명은 비랜덤하게 반복하는 패턴으로 배치된 3개의 영역을 구비하고, 근량, 밀도 및 섬유 조성으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 특성으로 인해 서로 구별가능한 종이 웨브를 제조하는 방법을 제공한다. 이 방법은 액체 담체에 현탁된 다수의 셀룰로스 섬유를 제공하는 단계와; 액체 투과성 존을 구비하는 섬유 보유 성형 요소를 제공하는 단계와; 상기 셀룰로스 섬유 및 상기 액체 담체를 상기 성형 요소상에 부착시키는 단계와; 상기 액체 담체를 상기 성형 요소를 통해 2개의 동시 단계로 탈수하여 적어도 하나의 비교적 높은 근량의 영역과, 하나 이상의 비교적 낮은 근량의 영역을 구비하는 장식적인 표시부를 구비하는 웨브를 형성하는 단계와; 웨브 패턴화 표면을 구비한 웨브 지지 장치를 제공하는 단계와; 상기 웨브를 상기 성형 요소로부터 웨브 지지 장치의 웨브 패턴화 표면까지 이송하는 단계와; 비교적 높은 근량의 영역의 적어도 일부분을 선택적으로 치밀화하여, 비교적 고밀도 영역 및 비교적 저밀도 영역의 비랜덤하게 반복하는 패턴을 비교적 높은 근량의 영역에 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명은 보유 특성에 의해 구별되는 적어도 3개의 영역을 구비하는 셀룰로스 섬유 구조체에 관한 것이며, 특히 비교적 낮은 근량의 장식적인 표시부(relatively low basis weight decorative indicia)를 구비하는 종이와, 이 종이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 명세서는 본 발명을 구성하는 요지를 특별히 지적하고 명료하게 청구하는 청구범위를 포함하지만, 본 발명은 유사한 구성요소에는 실질적으로 동일한 참조부호를 사용한 첨부 도면과 관련하여 취한 하기의 설명으로부터 보다 잘 이해될 수 있다.
도 1a는 본 발명에 따라 제조된 종이 웨브의 일부분으로서 3개의 장식적인 표시부가 도시되어 있는 평면도,
도 1b는 도 1a에 도시된 하나의 장식적인 표시부를 도시한 것으로 상이한 크레이프 빈도수를 도시하는 확대 평면도,
도 2는 도 1b에 도시된 형태의 종이 웨브로서 도 1b의 2-2 선을 따라 취해 도시한 개략적인 단면도,
도 3은 본 발명에 따라 제조된 종이 웨브의 일부분으로서 하나의 장식적인 표시부를 나타내는 사진도면,
도 4는 본 발명의 종이 웨브를 제조하는데 사용될 수 있는 제지기로서, 상기 제지기에는 성형 요소상에서 성형되고 웨브 지지 장치에서 선택적으로 치밀하게 되는 종이 웨브가 도시되어 있는, 제지기의 개략도,
도 5는 본 발명의 종이 웨브를 제조하는데 사용될 수 있는 성형 요소의 시트 측면을 나타내는 사진으로서, 상기 성형 요소는 직조된 필라멘트로 형성된 액체 투과성 구조체와, 상기 직조된 필라멘트에 결합되어 장식적인 표시부에 대응하는 유동 억제 부재를 형성하는 패턴화된 액체 불투과성 광중합체 수지층을 포함하는, 사진,
도 6은 도 5에 도시된 형태의 성형 요소의 일부분으로서 4개의 유동 억제 부재를 포함하는 평면도,
도 7은 도 6에 도시된 형태의 성형 요소상에 지지되는 미형성 웨브를 도시하는 개략적인 단면도,
도 8은 펠트층과, 이 펠트층에 결합되어 연속적인 망상 웨브 인쇄 표면을 제공하는 패턴화된 광중합체 층을 포함하는 인쇄 직물의 형태의 웨브 지지 장치의 시트 측면 표면을 도시하는 사진,
도 9는 도 8에 도시된 형태의 웨브 지지 장치의 시트 측면의 일부분의 평면도,
도 10은 도 9에 도시된 형태의 웨브 지지 장치로 이송되고, 장치에 부합하는 제 1 표면과 실질적으로 평활한 제 2 표면을 구비하는 종이 웨브를 도시하는 개략적인 단면도,
도 11은 종이 웨브가 양키 건조기로 이송된 상태를 도시하는 개략도,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 제조된 것으로서, 별개의 장식적인 표시부와, 비교적 높은 근량의 배경부를 포함하는 종이 웨브의 평면도로서, 상기 배면은 연속적인 망상직물과, 이 망상직물을 통해 분산된 별개의 비교적 저밀도 영역과, 이 비교적 저밀도 영역을 통해 분산된 별개의 비교적 고밀도 영역을 포함하는, 종이 웨브의 평면도,
도 13은 도 12의 13-13 선을 따라 취한 도 12의 종이 웨브의 단면도,
도 14는 도 12에 도시된 형태의 종이 웨브를 제조하는데 사용하기 위한 장치로서, 직조된 필라멘트로 형성된 유공 요소에 결합된 웨브 패턴화층을 포함하는 장치의 평면도,
도 15는 도 14의 장치의 단면도,
도 16은 도 14 및 도 15의 장치로 종이 웨브를 제조하기 위한 제지기의 개략도,
도 17은 도 15에 도시된 장치로 이송되어 장치에 부합하는 제 1 표면과, 실질적으로 평활한 제 2 표면을 구비하는 종이 웨브를 형성하는 것을 도시하는 개략도,
도 18은 도 15에 도시된 장치상의 종이 웨브가 가압 롤과 양키 건조 드럼 사이로 이송되어 종이 웨브의 제 1 표면에 패턴이 부여되고 종이 웨브의 제 2 표면이 양키 드럼에 부착되는 것을 도시하는 도면,
도 1a, 도 1b 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 종이 웨브(20)를 도시한 것이고, 도 3은 도 1a, 도 1b 및 도 2에 도시된 형태의 종이 구조체의 사진이다. 종이 웨브는 습윤층형이며, 실질적으로 건조 양각부가 없다.
도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하면, 종이 웨브(20)는 각기 대향된 제 1 및 제 2 표면(22, 24)을 구비하고 있다. 종이 웨브(20)는 비랜덤하게 반복하는 패턴으로 배치된 적어도 3개의 영역을 포함한다. 3개의 영역은 근량, 밀도 및 섬유 조성으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 특성에 의해서 서로 구별될 수 있다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 형태의 종이 웨브의 일부분의 단면도이다. 도 2에 도시된 웨브 두께부의 라인 밀도는 웨브의 상이한 부분의 상대적인 근량을 개략적으로 도시하는데 사용된 것이다. 웨브 두께를 통해 5개의 선으로 도시된 웨브의 부분은 비교적 높은 근량의 영역을 나타내고, 3개의 선으로 도시된 부분은 비교적 낮은 근량의 영역을 나타낸다.
종이 웨브(20)는 비교적 높은 근량의 배경부(100)를 포함한다. 또한, 종이 웨브는 비랜덤하게 반복되는 패턴으로 배경부(100)를 통해 분산된 가시적으로 구별되는 별개의 장식적인 표시부(200)를 포함한다. 장식적인 표시부(200)는 이후에 보다 상세하게 설명하는 바와 같이 웨브의 성형 동안에 웨브로부터 선택적으로 탈수시킴으로써 웨브에 부여될 수 있다. 장식적인 표시부는 하나 이상의 비교적 낮은 근량의 영역(220)을 포함한다. 영역(220)의 근량은 종이 웨브의 주변 배경부(100)의 근량보다 낮다.
비교적 높은 근량의 배경부(100)는 적어도 하나의 고밀도 영역 및 적어도 하나의 저밀도 영역을 구비하도록 선택적으로 치밀하게 된다. 도 1a, 도 1b 및 도 2에 도시된 실시예에 있어서, 배경부(100)는 비교적 고밀도의 연속적인 망상 영역(110)과, 이 연속적인 망상 영역(110)에 분산된 별개의 다수의 비교적 저밀도 영역(130)을 구비하도록 선택적으로 치밀하게 된다. 영역(130)은 영역(110)에 비해서 상대적으로 두껍다.
비교적 낮은 근량의 영역(220)은 다수의 인접한 비교적 높은 근량의 셀(240)을 표시하는 폐쇄된 경로 형상을 가질 수 있다. 셀(240)의 각각내의 모든 곳에서의 근량은 특정 셀(240)을 둘러싸는 비교적 낮은 근량의 영역(220)의 근량보다 높다. 각 셀(240)은 비교적 낮은 근량의 영역(220)의 폐쇄된 루프 부분에 의해 형성된 주변부를 구비하고 있다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 각 셀(240)은 모든 하나의 인접한 셀(240)을 구비한 주변부의 ½ 보다 크지 않다. 바람직하게, 적어도 몇몇 셀(240)은 하나의 주변부를 구비한 것이 특징이며, 셀(240)을 통해 그려지는 모든 직선은 단지 3개의 위치에서 셀의 주변부에 교차한다. 이론적으로 한정됨이 없이, 이러한 셀의 기하학적 형상은 장식적인 표시부(200)가 웨브(20)의 강도를 심하게 감소시키지 않으면서 가시적으로 구별할 수 있고 심미적으로 만족스럽게 한다.
비교적 높은 근량의 셀(240)은 선택적으로 치밀화되어 비교적 고밀도 영역 및 비교적 저밀도 영역을 제공한다. 도 1a 및 도 1b에서, 비교적 높은 근량의 셀(240)은 비교적 고밀도의 연속적인 망상직물(260)과, 이 망상직물(260)을 통해 분산되어 있는 별개의 비교적 저밀도 영역(280)을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 종이 웨브(20)는 웨브의 제곱미터당 약 5개 내지 약 5000개의 장식적인 표시부(200), 가장 바람직하게는 웨브의 제곱미터당 약 25개 내지 약 1000개의 장식적인 표시부(200)를 포함하여, 배경부(100)와 장식적인 표시부(200) 사이의 대조성을 향상시킨다. 웨브의 비교적 높은 근량의 배경부(100)는 웨브의 제곱미터당 적어도 약 10,000개의 비교적 저밀도 영역(130)을 포함할 수 있으며, 비교적 보다 두꺼운 저밀도 영역은 연속적인 망상 영역(110)을 통해 분산되어 웨브의 흡수성 및 부피를 향상시킨다.
배경부(100)는 웨브의 대향된 표면중 적어도 하나에서 약 900 이상의 평활도 값을 갖고 있다. 도 2에서 표면(24)의 평활도 값은 표면(22)의 평활도 값보다 작다. 바람직하게, 표면(24)의 평활도 값은 약 900 이하이다. 특히, 종이 웨브(20)는 약 1.15 이상, 보다 바람직하게 약 1.25 이상, 보다 더욱 바람직하게 약 1.30 이상, 가장 바람직하게는 약 1.40 이상의 표면 평활도 비율을 가질 수 있으며, 여기에서 표면 평활도 비율은 표면(22)의 표면 평활도 값을 표면(24)의 표면 평활도 값으로 나눈 값이다.
일 실시예에 있어서, 웨브(20)의 표면(24)은 약 900 이하, 보다 바람직하게는 약 850 이하의 표면 평활도를 구비할 수 있다. 대향된 표면(22)은 적어도 약 약 900, 보다 바람직하게는 적어도 약 1000의 표면 평활도 값을 구비할 수 있다.
표면의 표면 평활도의 값을 측정하는 방법은 이하의 "표면 평활도" 부분에서 설명한다. 표면에 대한 표면 평활도의 값은 표면이 보다 텍스쳐화되거나 덜 평활화되는 경우 증가한다. 따라서, 비교적 낮은 값의 표면 평활도는 비교적 평활한 표면을 가리킨다.
영역(220)의 근량은 주변의 배경부(100)의 근량의 약 75% 보다 작을 수 있다. 비교적 낮은 근량의 영역(220)의 근량은 배경부(100)의 근량의 약 25%와 약 75% 사이일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 영역(220)의 근량은 주변 배경부(100)의 근량의 약 60% 보다 작을 수 있다. 배경부(100)의 근량은 약 10g/㎡ 내지 약 70g/㎡일 수 있다. 비교적 낮은 근량의 영역(220)의 근량은 약 5g/㎡ 내지 약 35g/㎡일 수 있다.
비교적 낮은 근량의 영역(220)의 근량은 바람직하게 약 20g/㎡ 이하, 보다 바람직하게는 약 15g/㎡ 이하이다. 일 실시예에 있어서, 배경부(100)의 근량은 약 10g/㎡ 내지 약 30g/㎡일 수 있으며, 비교적 낮은 근량의 영역(220)의 근량은 약 5g/㎡ 내지 약 15g/㎡ 일 수 있다. 영역(240)의 근량은 배경부(100)의 근량과 대략 동일할 수 있다.
본 발명의 종이 웨브는 장식적인 표시부가 소비자가 원하는 심미감을 제공하는 장점을 가지면서 종이 웨브가 다중밀도 종이의 강도 및 흡수성을 유지한다. 더우기, 본 발명의 종이 웨브는 장식적인 표시부 및 다중밀도 영역을 구비하지만, 비교적 평활한 표면을 구비한다. 평활한 표면은 소비자가 원하는 연성을 제공한다. 또한, 낮은 근량의 장식적인 표시부를 둘러싸는 평활한 표면은 비교적 낮은 근량의 장식적인 표시부의 대조성을 두드러지게 하며, 이에 의해 웨브의 심미적 외관을 향상시킨다.
연속적인 망상 영역(110) 및 개별 영역(130)은 모두 크레이핑(creping)에 의해 줄어들 수 있다. 도 1b에서, 연속적인 망상 영역(110)의 크레이프 릿지는 참조부호(115)로 표시되어 있으며, 대체로 횡기계가공 방향으로 연장된다. 유사하게, 개별의 비교적 저밀도 그리고 비교적 보다 두꺼운 영역(130)도 또한 줄어들어 크레이프 에지(135)를 구비할 수 있다.
연속적인 망상 영역(110)은 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 형태의 비교적 고밀도의 거시적으로 단평면의 연속적인 망상 영역일 수 있다. 비교적 저밀도 및 비교적 보다 두꺼운 영역(130)은 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시되어 있는 바와 같이 양측이 엇갈릴 수 있다. 그러나, 영역(130)은 미국 특허 제 4,637,859 호에 도시된 형태와 같은 돔형은 아니다. 영역(130)은 1996년 11월 14일자로 판(Phan)의 이름으로 출원한 "연속적인 망상 영역의 평면에서 비교적 얇은 연속적인 망상 영역 및 별개의 비교적 두꺼운 영역을 구비한 종이 웨브"라는 명칭의 미국 특허 출원 제 08/748,871 호에 개시되어 있는 바와 같이 연속적인 망상 영역(110)의 평면에 배치되어 있으며, 상기 특허 출원은 참고로 본원에 인용한다.
비교적 평활한 표면(24)을 구비한 종이 웨브(20)는 외측으로 향한 평활한 표면을 구비하는 다중 플라이 티슈를 제조하는데 유용할 수 있다. 예를 들면 2개 이상의 웨브(20)는 다중 플라이 티슈를 형성하도록 조합되며, 이때 다중 플라이 티슈의 외측으로 향한 2개의 표면은 웨브(20)의 표면(24)을 포함하고, 외측 플라이의 표면(22)은 내측을 향한다. 선택적으로, 2개의 플라이 종이 구조체는 종래에 형성되고 건조된 종이 웨브와 본 발명의 웨브(20)를 결합함으로써 제조될 수 있다. 웨브(20)는 표면(24)이 외측으로 향하도록 종래의 종이 웨브에 결합된다.
종이 웨브(20)의 근량은 약 10g/㎡ 내지 약 70g/㎡일 수 있다. 종이 웨브(20)는 적어도 약 0.1㎜, 보다 바람직하게는 적어도 약 0.2㎜의 마크로-캘리퍼(macro-caliper)와, 약 0.12g/㎤ 이하의 부피밀도(마크로-캘리퍼로 나누고, 단위가 일치하지 않는다면 적당한 전환율을 곱한 근량)를 가질 수 있다. 웨브의 근량, 마크로-캘리퍼 및 부피밀도를 측정하는 방법은 후술된다.
도 1a, 도 1b 및 도에 도시된 형태의 종이 웨브(20)는 적어도 약 15g/g의 흡수 성능을 가질 수 잇다. 흡수 성능을 측정하는 방법은 후술된다. 따라서, 종이 웨브(20)는 종래의 펠트 가압된 티슈 종이와 통상 관련된 비교적 평활한 표면의 이점과 조합시에 고부피 종이 웨브의 흡수 장점을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 종이 웨브(20)의 표면(22)의 사진으로서, 장식적인 표시부(200)와, 연속적인 망상직물(110)과, 배경부(100)의 비교적 저밀도의 개별 영역(130)을 도시하고 있다.
본 발명에 따른 종이 구조체(20)는 도 4에 도시된 제지 장치로 제조될 수 있다. 본 발명의 종이 구조체(20)를 제조하는 방법은 슬러리 형태의 제지 섬유의 수성 분산제와 같은 액체 담체에 현탁된 다수의 섬유를 제공하고, 헤드박스(1500)로부터의 제지 섬유의 슬러리를 섬유 보유 성형 요소(1600)상에 부착시킴으로써 개시된다. 성형 요소(1600)는 도 4에서 연속적인 벨트의 형태이다. 제지 섬유의 슬러리는 성형 요소(1600)상에 부착되며, 성형 요소(1600)를 통해 슬러리의 물이 탈수되어 성형 요소(1600)에 의해 지지된 제지 섬유(543)의 미형성 웨브를 형성한다. 제지 섬유의 슬러리는 평균 섬유 길이가 2.0㎜이거나 이보다 큰 비교적 긴 섬유와, 평균 섬유 길이가 2.0㎜이거나 이보다 작은 비교적 짧은 섬유를 포함할 수 있다. 예를 들면, 비교적 긴 섬유는 소프트우드 섬유를 포함할 수 있으며, 비교적 짧은 섬유는 하드우드 섬유를 포함할 수 있다. 하드우드 및 소프트우드는 이후에 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 종이 웨브(20)를 제조하는데 적당한 성형 요소(1600)의 웨브에 접하는 측면의 사진이다. 도 6은 성형 요소(1600)의 웨브에 접하는 측면의 개략도이다. 도 7은 성형 요소(1600)의 웨브에 접하는 측면상에 부착된 미형성 웨브(543)를 도시하는 성형 요소(160)의 횡단면도이다.
성형 요소(1600)는 액체 투과성의 직조된 기부(1610)와, 이 직조된 기부(1610)상에 위치된 유동 억제 부재(1650)를 포함한다. 직조된 기부(1610)는 기계가공 방향 필라멘트(1612)와, 횡기계가공 방향 필라멘트(1614)를 포함한다. 유동 억제 부재(1650)는 웨브(20)상에 형성된 장식적인 표시부에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 직조된 기부(1610)는 유동 억제 부재(1650)에 의해 커버되지 않은 부분에 대응하는 제 1 탈수 존을 제공한다. 제 1 탈수 존은 제 1 탈수율을 갖고 있다. 유동 억제 부재(1650)가 위치되어 있는 성형 요소(1600)의 부분은 제 1 탈수율보다 낮은 제 2 탈수율을 가진 제 2 탈수 존을 제공한다.
액체 담체(에를 들면, 물)는 제 1 및 제 2 탈수 존에 대응하는 성형 요소(1600)를 통해 2개의 동시 상태로 탈수된다. 따라서, 수성 슬러리의 섬유는 제 2 탈수 존으로부터 유동하는 경향이 있고 제 1 탈수 존에 축적되며, 이에 의해서 유동 억제 부재(1650)와 정렬되는 비교적 낮은 근량의 영역을 형성한다. 비교적 짧은 섬유는 제 1 존에서 축적되는 경향이 있다. 비교적 보다 긴 섬유의 적어도 일부는 유동 억제 부재의 폭을 연결할 수 있다. 결과적으로, 장식적인 표시부의 비교적 낮은 근량의 영역내의 제지 섬유의 평균 섬유 길이는 웨브의 주변 부분내의 제지 섬유의 평균 섬유 길이보다 크다.
유동 억제 부재(1650)는 직조된 기부(1610)상의 광중합체 수지를 선택적으로 경화시킴으로써 직조된 기부상에 형성될 수 있다. 이러한 유동 억제 부재(1650)는 대체로 액체 불투과성이며, 제 2 탈수 존은 실질적으로 제로인 제 2 탈수율을 갖고 있다. 적당한 섬유 보유 성형 요소(1600)는 1996년 4월 2일자로 트로칸(Trokhan) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,503,715 호와, 1996년 7월 9일자로 트로칸(Trokhan) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,534,326 호에 개시된 바와 같이 광중합체 수지로 형성될 수 있으며, 상기 미국 특허는 참고로 본원에 인용한다.
유동 억제 부재(1650)는 선형 및/또는 곡선형 세그먼트(1660)의 조합체로 형성될 수 있으며, 이들 세그먼트들은 함께 폐쇄된 셀(1670)을 형성한다. 세그먼트(1660)는 세그먼트 길이에 대체로 수직으로 측정된 폭(W)(도 6)을 갖고 있다. 웨브가 섬유의 단일 형태로 형성된다면, 폭(W)은 섬유의 평균 섬유 길이의 약 ½ 이하, 보다 바람직하게는 약 ¼ 이하가 된다. 웨브가 하드우드 섬유 및 소프트우드 섬유를 포함하는 상이한 섬유 형태의 동종 혼합물로서 형성되면, 세그먼트(1660)의 폭(W)은 웨브를 형성하는 하드우드 섬유의 평균 섬유 길이의 약 ½ 이하, 보다 바람직하게는 약 ¼ 이하가 된다. 한편, 웨브가 2개 이상의 층을 포함한다면, 폭(W)은 성형 요소(1600)에 인접한 측면에서 하드우드 섬유의 평균 섬유 길이의 약 ½ 이하, 보다 바람직하게는 약 ¼ 이하이어야 한다.
예를 들면, 100% 유칼립투스 섬유(Eucalyptus fibers)로 제조된 성형지료에 있어서, 폭(W)은 약 1.0㎜의 평균 섬유 길이에 기초하여 약 0.5㎜ 보다 작아야 한다. 선택적으로, 성형지료가 약 3.0㎜의 평균 섬유 길이를 가진 100% 노던 소프트우드 크라프트 섬유(Northern Softwood Kraft fibers)로 제조되는 경우에, 폭(W)은 약 1.5㎜ 보다 작아야 한다.
결과적인 장식적인 표시부는 적어도 하나의 비교적 높은 근량의 셀(240)을 완전하게 둘러싸는 폐쇄된 경로 형상을 가진 비교적 낮은 근량의 영역을 각각 포함할 수 있다. 폐쇄된 경로 형상을 따른 모든 점에서 측정할 때 비교적 낮은 근량의 영역의 폭[폭(W)에 대응함]은 약 0.2㎜와 약 2㎜ 사이이다.
유동 억제 부재(1650)는 꽃잎 형상이나, 동물 형상이나, 원형, 사각형 및 삼각형 등과 같은 기하학적 형상을 포함하는 모든 적당한 장식적인 형상을 가질 수 있으며, 이들 형상으로만 제한되지 않는다. 바람직하게, 유동 억제 부재(1650)의 세그먼트(1660)는 성형 요소(1600)상에 배향되어, 세그먼트(1660)의 적어도 일부분, 바람직하게 세그먼트(1660)의 대부분이 횡기계가공 방향(도 6에서 CD)에 대해서 적어도 약 15°의 사잇각(A)(도 6)을 형성하게 한다. 이러한 배향은 비교적 낮은 근량의 영역(220)이 종이 웨브의 횡기계가공 방향에 대해서 유리하게 배향되게 하는 장점을 제공한다. 종이가 건조기 드럼으로부터 크레이프되면, 닥터 블레이드는 종이 웨브의 횡기계가공 방향에 대해서 실질적으로 평행하다. 결과적으로, 세그먼트(1660)가 횡기계가공 방향에 대해서 각을 이루고 있다면, 닥터 블레이드 충격은 비교적 낮은 근량의 영역(220)의 외형 및 구조에 불리하게 영향을 미치는 것이 작게 된다. 특히, 비교적 낮은 근량의 영역이 횡기계가공 방향에 대해서 실질적으로 나란하게 배향된다면, 닥터 블레이드는 비교적 낮은 근량의 영역(220)의 부분을 돋보이게 할 수 있으며, 이에 의해 웨브의 장식적인 외형에 반대로 영향을 미치는 것으로 믿어진다.
모든 변형예로서 목재 펄프는 본 발명에 사용되는 제지 섬유를 통상 포함하는 것으로 예측된다. 그러나, 코튼 라이너(cotton liners), 바게스(Bagasse), 레이온 등과 같은 다른 셀룰로스 섬유성 펄프가 사용될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 요지이다. 유용한 목재 펄프로는 프라프트(Kraft)와 같은 화학적 펄프와, 황화물 및 황산염 펄프 뿐만 아니라, 천연 목재, 열기계적 펄프 및 화학적-열기계적 펄프(Chemi-ThermoMechanical Pulp : CTMP)와 같은 기계적 펄프가 있다. 낙엽수 및 침엽수로부터 추출한 펄프가 사용될 수 있다. 선택적으로, 합성 섬유와 같은 다른 비셀룰로스형 섬유도 이용될 수 있다.
하드우드 펄프 및 소프트우드 펄프 양자는 별개로 또는 함께 이용될 수도 있다. 하드우드 및 소프트우드는 혼합될 수 있거나, 선택적으로 층형 웨브를 제공하도록 층으로 부착될 수도 있다. 1981년 11월 17일자로 카스텐스(Carstens)에게 허여된 미국 특허 제 4,300,981 호와, 1976년 11월 30일자로 모간(Morgan) 등에게 허여된 미국 특허 제 3,994,771 호에는 하드우드 섬유 및 소프트우드 섬유를 층으로 형성하는 것이 개시되어 있으며, 이들 특허는 참고로 본원에 인용한다.
종이 성형지료는 습윤 보강 결합제 재료, 건조 보강 결합제 재료 및 화학적 연성 조성물과 같은 섬유 결합제 재료를 포함한 다양한 첨가제를 포함할 수 있으며, 이들 재료로만 한정되는 것은 아니다. 적당한 습윤 보강 결합제는 미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재하는 허큘레스 인크.(Hercules Inc.)에 의해 제조되어 KYMENE(등록상표) 557H로 판매되는 폴리아미드-에피클로로하이드린 수지와 같은 재료를 포함하지만, 이것으로만 제한되지 않는다. 적당한 순간 습윤 보강 결합제는 합성 폴리아크릴레이트를 포함하지만, 이것으로만 제한되지 않는다. 적당한 순간 습윤 보강 결합제는 미국 코넥티컷주 스탠포드에 소재하는 아메리칸 시안아미드(American Cyanamid)가 판매하는 PAREZ(등록상표) 750이 있다.
적당한 건조 보강 결합제는 ACCO(등록상표) 711과 같은 카타복실메틸 셀룰로스 및 양이온 폴리머와 같은 재료를 포함한다. 건조 보강 재료의 CYPRO/ACCO 족은 미국 미시간주 칼라마주에 소재하는 시텍(CYTEC)으로부터 입수가능하다.
성형 요소(1600)상에 부착된 종이 성형지료는 웨브가 건조될 때 일부 섬유가 섬유에 부착되는 것을 억제하는 이탈제를 포함할 수 있다. 건조 크레이핑 공정에 의해 웨브에 제공되는 에너지와 조합되는 이탈제는 웨브의 일부분이 디벌킹화되게(debulked) 한다. 일 실시예에 있어서, 이탈제는 2개 이상의 층 사이에 위치된 중간 섬유층을 형성하는 섬유에 도포될 수 있다. 중간층은 섬유의 외부 층 사이에서 이탈층으로서 작용한다. 따라서, 크레이핑 에너지는 이탈층을 따라 웨브의 일부분이 디벌킹화되게 할 수 있다.
결과적으로, 웨브는 양키 건조 드럼의 가열된 건조 표면과 같은 가열된 건조 표면상에서 효율적으로 건조시키기 위해서 비교적 평활한 표면을 구비하게 형성될 수 있다. 하지만, 크레이핑 블레이드에서의 리벌킹화(rebulking)로 인해서, 건조된 웨브는 비연속적인 망상의 비교적 고밀도 영역과, 크레이핑 공정에 의해 크레이프화된 별개의 비교적 저밀도 영역을 포함하는 상이한 밀도의 영역을 구비할 수 있다.
적당한 이탈제는 판(Phan) 등에게 1994년 1월 18일자로 허여된 미국 특허 제 5,279,767 호에 개시된 것과 같은 화학적 연성 조성물을 포함한다. 적당한 생물분해가능한 화학적 연성 조성물은 판(Phan) 등의 미국 특허 제 5,311,522 호에 개시되어 있다. 상기 미국 특허 제 5,279,767 호 및 제 5,311,522 호는 참고로 본원에 인용한다. 이러한 화학적 연성 조성물은 섬유의 하나 이상의 층이 웨브에 형성되는 경우 섬유가 섬유에 접착되는 것을 억제하는 이탈제로서 이용할 수 있다.
웨브(20)를 형성할 때 섬유를 섬유의 하나 이상의 층에서 이탈시키는데 적당한 하나의 연화제는 디에스터 디(터치 경화된) 탈로 디메틸 암모늄 클로라이드[DiEster Di(Touch Hardened) Tallow Dimethyl Ammonium Chloride]를 포함하는 제지 첨가제이다. 적당한 연화제는 미국 코넥티컷주 그린위치에 소재하는 위코 캄파니(Witco Company)로부터 입수가능한 ADOGEN(등록상표) 제지 첨가제이다.
미형성 웨브(543)는 제지 섬유의 수성 분산제로부터 제조되는 것이 바람직하지만, 물이 아닌 액체내의 분산제가 이용될 수 있다. 섬유는 담체 액체에 분산되어 약 0.1% 내지 0.3%의 농도를 갖게 된다. 분산제, 슬러리, 웨브 또는 다른 계의 퍼센트 농도는, 고려하고 있는 계내의 건조 섬유의 중량을 계의 전체 중량으로 나누었을 때 구해지는 지수의 100배로서 규정된다. 섬유 중량은 마른 섬유를 기초하여 항상 표시된다.
미형성 웨브(543)는 도 4에 도시된 연속적인 제지 공정으로 형성될 수 있거나, 선택적으로 핸드시트 제조 공정과 같은 배치 공정(a batch process)이 이용될 수 있다. 제지 섬유의 분산제가 성형 요소(1600)상에 부착된 후에, 미형성 웨브(543)는 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 공지된 기술에 의해서 성형 요소(1600)를 통해서 수성 분산 매체의 일부분을 제거함으로써 형성된다. 진공 박스, 성형 보드, 수중익선 등이 이용되어 제지 섬유의 수성 분산제로부터 물을 제거하는 것을 실행하여 미형성 웨브(543)를 형성한다.
도 7은 성형 요소(1600)상에 형성된 미형성 웨브를 도시한 것이다. 유동 억제 부재(1650)상에 지지된 미형성 웨브의 부분은 참조부호(543A)로 표시되어 있으며, 직조된 기부(1610)상에 지지된 미형성 웨브의 부분은 참조부호(543B)로 표시되어 있다. 부분(543A)은 도 1a 및 도 1b의 비교적 낮은 근량의 영역(220)에 대응하며, 부분(543B)은 도 1a 및 도 1b의 비교적 높은 근량의 배경부(100) 및 셀(240)에 대응한다.
유동 억제 부재(1650)의 상부 표면과 직조된 기부(1610) 사이의 높이(D)의 차이는 실질적으로 평활한 제 1 및 제 2 표면(547, 548)을 구비한 대체로 단평면 미형성 웨브(543)를 제공하도록 약 6밀(0.006인치; 0.152㎜) 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게, 높이(D)의 차이는 약 3밀 이하이다. 바람직하게, 높이(D)는 웨브내의 섬유의 평균 섬유 길이의 약 1/6 이하가 바람직하며, 가장 바람직하게는 웨브내의 하드우드 섬유의 평균 섬유 길이의 약 1/6 이하이다. 미형성 웨브(543)는 리턴 롤(1502)을 중심으로 성형 요소(1600)와 함께 이동되며, 웨브 지지 장치(2200)의 근처로 이동된다.
도 4, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 종이 웨브(20)를 제조하는 다음 단계는 성형 요소(1600)로부터 웨브 지지 장치(2200)로 미형성 웨브(543)를 이송하는 단계와, 장치(2200)의 제 1 측면(2202)상에 이송된 웨브[도 4에서 참조부호(545)로 표시됨]를 지지하는 것이다. 바람직하게, 미형성 웨브의 농도는 웨브 지지 장치(2200)로의 이송 시점에서 약 5% 내지 20%이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 웨브 지지 장치(2200)는 탈수 펠트층(2220)과, 웨브 패턴화층(2250)을 포함한다. 웨브 지지 장치(2200)는 제지기상에서 종이 웨브를 건조시키고 패턴을 부여하기 위해서 연속적인 벨트의 형태일 수 있다. 웨브 지지 장치(2200)는 웨브를 향한 제 1 측면(2202)과, 대향된 제 2 측면(2204)을 구비한다. 웨브 지지 장치(2200)는 도 8 및 도 9에서 관찰자쪽에서 보이는 곳은 웨브를 향한 제 1 측면(2202)이다. 웨브를 향한 제 1 측면(2202)은 제 1 웨브 접촉 표면과, 제 2 웨브 접촉 표면을 포함한다.
도 8 및 도 9에서, 제 1 웨브 접촉 표면은 펠트층(2220)의 제 1 펠트 표면(2230)이다. 제 1 펠트 표면(2230)은 제 1 높이(2231)에 위치되어 있다. 제 1 펠트 표면(2230)은 웨브 접촉 펠트 표면이다. 또한, 펠트층(2220)은 대향된 제 2 펠트 표면(2232)을 갖고 있다.
도 8 및 도 9에서, 제 2 웨브 접촉 표면은 웨브 패턴화층(2250)에 의해 제공된다. 펠트층(2220)에 결합된 웨브 패턴화층(2250)은 제 2 높이(2261)에서 웨브 접촉 상부 표면(2260)을 갖고 있다. 제 1 높이(2231)와 제 2 높이(2261) 사이의 차이는 종이 웨브가 웨브 지지 장치(2200)로 이송될 때 종이 웨브의 두께보다 작다. 표면(2260, 2230)은 높이(2231, 2261)가 동일하게 되도록 동일한 높이에 배치될 수 있다. 선택적으로, 표면(2260)은 표면(2230)보다 약간 위에 있을 수 있거나, 표면(2230)은 표면(2260)보다 약간 위에 있을 수 있다.
높이의 차이는 0.0밀이나 이보다 크며, 약 8.0밀 보다 작다. 일 실시예에 있어서, 높이의 차이는 비교적 평활한 표면(24)을 유지하기 위해서 약 6.0밀(0.15㎜)보다 작으며, 보다 바람직하게는 약 4.0밀(0.10㎜)보다 작으며, 가장 바람직하게는 약 2.0밀(0.05㎜)보다 작다.
탈수 펠트층(2220)은 물 투과성이며, 제지 섬유의 습윤 웨브로부터 가압된 물을 수납하고 보유할 수 있다. 웨브 패턴화층(2250)은 물 비투과성이며, 제지 섬유의 웨브로부터 가압된 물을 수납하거나 보유하지 않는다. 웨브 패턴화층(2250)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 연속적인 웨브 접촉 상부 표면(2260)을 구비할 수 있다. 선택적으로 웨브 패턴화층은 비연속적인성이거나 반연속적인일 수 있다.
바람직하게, 웨브 패턴화층(2250)은 감광성 수지를 포함하며, 이 감광성 수지는 제 1 표면(2230)상에 액체로서 부착되고, 그후에 웨브 패턴화층(2250)의 일부분이 제 1 펠트 표면(2230)을 관통하고 제 1 펠트 표면(2230)에 고정식으로 접착되도록 방사에 의해 경화된다. 웨브 패턴화층(2250)은 펠트층(2220)의 전체 두께를 통해 연장되는 것이 아니라 펠트층(2220)의 두께의 약 ½ 이하를 통해 연장되어, 웨브 지지 장치(2200)의 가요성 및 압축성과, 특히 펠트층(2220)의 가요성 및 압축성을 유지한다.
적당한 탈수 펠트층(2220)은 직조된 필라멘트(2244)에 형성된 지지 구조체에 니들링과 같은 것에 의해 결합된 천연 또는 합성 섬유의 부직 솜(2240)을 포함한다. 부직 솜이 제조될 수 있는 적당한 재료는 울과 같은 천연 섬유와, 폴리에스터 및 나일론과 같은 합성 섬유가 있지만, 이들로만 제한되지 않는다. 솜(2240)을 형성할 수 있는 섬유는 필라멘트 9,000미터당 약 3g 내지 약 20g의 데니르를 갖고 있다.
펠트층(2220)은 층형 구조체일 수 있으며, 섬유 형태 및 사이즈의 혼합물을 포함할 수 있다. 펠트층(2220)은 웨브로부터 수납된 물이 제 1 펠트 표면(2230)으로부터 제 2 펠트 표면(2232)쪽으로 이송되는 것을 증진시키도록 형성된다. 펠트층(2220)은 제 1 펠트 표면(2230)에 인접하여 배치된 보다 미세하고 비교적 조밀하게 팩화된 섬유를 구비할 수 있다. 바람직하게, 펠트층(2220)은 제 2 펠트 표면(2232)에 인접한 펠트층(2220)의 밀도 및 구멍 사이즈와 비교할 때 제 1 펠트 표면(2230)에 인접하며 비교적 고밀도 및 비교적 작은 구멍 사이즈를 가질 수 있어서, 제 1 표면(2230)에 유입되는 물이 제 1 표면(2230)으로부터 운반된다.
탈수 펠트층(2220)은 약 2㎜ 보다 큰 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 탈수 펠트층(2220)은 약 2㎜와 약 5㎜ 사이의 두께를 가질 수 있다.
모두 트로칸(Trokhan)의 이름으로 출원되고 1996년 1월 11일자로 공개된 국제출원 공개 제 WO 96/00182 호와, 1996년 8월 22일자로 공개된 국제출원 공개 제 WO 96/25555 호와, 1996년 8월 22일자로 공개된 국제출원 공개 제 WO 96/25547 호와; 1996년 4월 30일자로 출원된 "패턴층을 구비한 고흡수성/저 반사성 펠트"라는 명칭의 미국 특허 출원 제 08/640,452 호와; 1996년 6월 28일자로 출원된 "선택적 투과성을 가진 습윤 가압된 티슈 종이를 제조하는 방법"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제 08/672,293 호에는 감광성 수지를 탈수 펠트에 도포하는 것을 설명하기 위해서 그리고 적당한 탈수 펠트를 개시하기 위해서 참고로 본원에 인용한다.
탈수 펠트층(2220)은 약 200 표준 ft3/분(standard cubic feet per minute : scfm) 이하의 공기 투과성을 가질 수 있으며, 여기에서 표준 ft3/분에서의 공기 투과성은 물 약 0.5인치의 탈수 펠트 두께를 횡단하는 압력차에서 펠트층의 ft2면적을 통해서 통과되는 분당 공기의 ft3의 수를 측정한 것이다. 일 실시예에 있어서, 탈수 펠트층(2220)은 약 5표준 ft3/분 내지 약 200표준 ft3/분의 공기 투과성을 가지며, 보다 바람직하게는 약 100표준 ft3/분의 공기 투과성을 가질 수 있다.
탈수 펠트층(2220)은 약 800g/㎡ 내지 약 2000g/㎡의 근량과, 약 0.35g/㎤ 내지 0.45g/㎤의 평균 밀도(두께로 나눈 근량)를 가질 수 있다. 웨브 지지 장치(2200)의 공기 투과성은 펠트층(2220)의 투과성보다 작거나 동일하다.
하나의 적당한 펠트층(2220)은 미국 위스콘신주 아펠톤에 소재하는 애플톤 밀스 캄파니(Appleton Mills Company)가 제조한 암플랙스 2 프레스 펠트(Amflex 2 Press Felt)가 있다. 펠트층(2220)은 약 3㎜의 두께와, 약 1400g/㎡의 근량과, 약 30표준 ft3/분의 공기 투과성을 가질 수 있으며, 3 플라이 다중필라멘트 상부 및 바닥 랩과, 4 플라이 케이블형 단필라멘트 횡기계가공 방향 직물을 구비한 이중층 지지 구조체를 구비한다. 솜(2240)은 제 1 표면(2230)에서 약 3 데니르 그리고 제 1 표면(2230) 하부에 있는 솜 기재에서 약 10 데니르 내지 15 데니르를 가진 폴리에스터 섬유를 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 웨브 지지 장치(2200)는 다수의 개별 개구부(270)를 그 내에 구비하고 있는 연속적인 망상 웨브 접촉 상부 표면(2260)을 구비한 웨브 패턴화층(2250)을 구비하고 있다. 개구부(2270)에 대한 적당한 형상은 원형, 횡기계가공 방향(도 9에서 MD)으로 길다란 타원형, 다각형, 불규칙한 형상 또는 이들 혼합물을 포함하지만, 이들로만 제한되지 않는다. 연속적인 망상 상부 표면(2260)의 돌출된 표면적은 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이 웨브 지지 장치(2200)의 돌출된 면적의 약 5% 내지 약 75%일 수 있으며, 바람직하게 장치(2200)의 돌출된 면적의 약 25% 내지 약 50%이다.
연속적인 망상 상부 표면(2260)은 장치(2200)의 돌출된 면적의 제곱미터당 적어도 약 10,000개, 보다 바람직하게 적어도 약 50,000개의 개별 개구부(2270)를 구비할 수 있으며, 가장 바람직하게 도 9에 도시된 바와 같이 장치(2200)의 제곱미터당 적어도 약 15,000개의 개별 개구부(2270)를 구비할 수 있다.
개별 개구부(2270)는 1987년 1월 20일자로 허여된 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 바와 같이 기계가공 방향(MD) 및 횡기계가공 방향(CD)으로 이방향으로 엇갈려 있으며, 상기 미국 특허는 참고로 본원에 인용한다.
웨브는 웨브 지지 장치(2200)로 이송되며, 이송된 웨브(545)의 제 1 면(547)은 장치(2200)의 측면(2202)상에 지지되고 측면(2202)에 부합되며, 웨브(545)의 일부분은 표면(2260)상에 지지되고, 웨브의 일부분은 펠트 표면(2230)상에 지지된다. 웨브의 제 2 면(549)은 실질적으로 평활하고 거시적으로 단평면 형상으로 유지된다. 도 10을 참조하면, 웨브 지지 장치(2200)의 표면(2260)과 표면(2230) 사이의 높이 차이는 충분히 작아서, 웨브의 제 2 면은 웨브가 장치(220)로 이송될 때 실질적으로 평활하고 거시적으로 단평면으로 유지된다. 특히, 표면(2260)과 표면(2230) 사이의 높이의 차이는 이송 지점에서 미형성 웨브의 두께보다 작아야 한다.
장치(2200)로 미형성 웨브(543)를 이송하는 단계는 상이한 유체 압력을 미형성 웨브(543)에 가함으로써 적어도 부분적으로 제공될 수 있다. 도 4를 참조하면, 미형성 웨브(543)는 진공 슈 또는 진공 롤과 같은 것으로 도 4에 도시된 진공원(600)에 의해 성형 요소(1600)로부터 장치(2200)로 진공이송된다. 또한, 하나 이상의 진공원(620)이 미형성 웨브 이송 지점의 하류에 제공되어 탈수를 더 실행할 수 있다.
웨브(545)는 진공 가압 롤(900)과, 가열된 양키 건조기 드럼(880)의 단단한 표면(875) 사이에 제공된 닙(800)으로 장치(2200)상에서 기계가공 방향(도 4에서 MD)으로 운반된다. 도 11을 참조하면, 증기 후드(2800)는 닙(800)의 바로 상류에 위치될 수 있다. 증기 후드는 웨브(545)의 표면(547)이 진공 가압 롤(900)상으로 운반될 때 웨브(545)의 표면(549)상으로 증기를 배향하는데 이용될 수 있다.
증기 후드(2800)는 진공 가압 롤의 진공 제공부(920)의 부분에 대향되어 장착된다. 진공 제공부(920)는 증기를 웨브(545) 및 펠트층(2200)내로 빨아낸다. 증기 후드(2800)에 의해 제공된 증기는 종이 웨브(545) 및 펠트층(2220)내의 물을 가열하며, 이에 의해 웨브 및 펠트층(2220)의 점도를 감소시킨다. 따라서, 웨브 및 펠트층(2220)내의 물은 롤(900)에 의해 제공된 진공에 의해 보다 쉽게 제거될 수 있다.
증기 후드(2800)는 약 15psi 보다 작은 압력에서 건조 섬유의 파운드당 약 0.3 파운드의 포화된 증기를 제공할 수 있다. 진공 제공부(920)는 수은의 약 1인치 내지 15인치의 진공을 제공하며, 바람직하게 표면(2204)에서 수은의 약 3인치 내지 12인치의 진공을 제공한다. 적당한 진공 가압 롤(900)은 윈체스처 롤 프로덕츠(Winchester Roll Products)에 의해 제조된 흡입 가압 롤이다. 적당한 증기 후드(2800)는 카나다 브리티시 콜롬비아 노스 뱅쿠버에 소재하는 미저렉스-데브론 캄파니(Measurex-Devron Company)에 의해 제조된 모델 D5A이다.
진공 제공부(920)는 진공원(도시하지 않음)과 연통되어 있다. 진공 제공부(920)는 롤(900)의 회전 표면(910)에 대해 고정되어 있다. 표면(910)은 드릴링된 또는 홈 표면일 수 있으며, 이를 통해 진공이 표면(2204)에 가해진다. 표면(910)은 도 11에 도시된 방향으로 회전된다. 진공 제공부(920)는 웨브 및 장치(2200)가 증기 후드(2800)를 통해 그리고 닙(800)을 통해서 운반될 때 웨브 지지 장치(2200)의 표면(2204)에서 진공을 제공한다.
단지 하나의 진공 제공부(920)가 도시되어 있지만, 다른 실시예에 있어서 별개의 진공 제공부가 제공될 수 있으며, 각 진공 제공부는 장치(2200)가 롤(900) 둘레를 회전할 때 표면(2204)에서 상이한 진공을 제공한다.
전형적으로 양키 건조기는 증기 가열된 강제 또는 철제 드럼을 포함한다. 도 11을 참조하면, 웨브(545)는 장치(2200)상에 지지된 닙(800)내로 운반되어, 웨브의 실질적으로 평활한 제 2 면(549)은 표면(875)으로 이송될 수 있다. 닙의 상류에서 웨브가 표면(875)으로 이송되는 시점 이전에, 노즐(890)은 표면(875)에 접착제를 도포한다.
접착제는 폴리비닐 알콜 기제 접착제일 수 있다. 선택적으로, 접착제는 미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재하는 허큘레스 캄파니(Hercules Company)에 의해 제조된 CREPTOL(등록상표) 접착제일 수 있다. 또한, 다른 접착제도 사용될 수 있다. 일반적으로, 웨브가 약 45% 이상의 농도로 양키 드럼(880)으로 이송되는 실시예에 있어서, 폴리비닐 알콜 기제의 크레이핑 접착제가 사용될 수 있다. 약 40% 이상의 농도에서, CREPTOL(등록상표) 접착제와 같은 접착제 사용될 수 있다.
접착제는 많은 방법으로 직접 또는 간접적으로 웨브에 도포될 수 있다[양키 표면(875)에 도포하는 것과 같이]. 예를 들면, 접착제는 웨브상에 또는 양키 표면(875)상에 미세방울 형태로 분무될 수 있다. 선택적으로, 접착제는 또한 이송 롤러 또는 브러시에 의해 표면(875)에 도포될 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 크레이핑 접착제는 접착제를 헤드박스(500)내의 종이 성형지료에 첨가하는 것과 같이 제지기의 습윤 단부에서 종이 성형지료에 첨가될 수 있다. 양키 드럼(880)상에서 건조된 종이 섬유 톤당 약 2파운드 내지 4파운드의 접착제가 도포될 수 있다.
웨브가 닙(800)을 통해 장치(2200)상으로 이송되는 경우, 롤(900)의 진공 제공부(920)는 웨브 지지 장치(2200)의 표면(2204)에서 진공을 제공한다. 또한, 웨브가 닙(800)을 통해서 진공 가압 롤(900)과 건조기 표면(800) 사이에서 장치(2200)상으로 이송될 때, 웨브 지지 장치(2200)의 웨브 패턴화층(2250)은 표면(2260)에 대응하는 패턴을 웨브(545)의 제 1 면(547)에 부여한다. 제 2 면(549)이 실질적으로 평활하고 거시적으로 단평면 면이기 때문에, 실질적으로 모든 제 2 표면(549)은 웨브가 닙(800)을 통해 운반될 때 건조기 표면(875)에 대해 위치되고, 이 표면에 부착된다. 웨브가 닙을 통해 운반될 때, 제 2 면(549)은 평활한 표면(875)에 대해 지지되어 실질적으로 평활하고 거시적으로 단평면 형태를 유지한다. 따라서, 소정의 패턴이 웨브(545)의 제 1 면(547)에 부여될 수 있는 반면에, 제 2 면(549)은 실질적으로 평활하게 유지된다. 바람직하게, 웨브(545)가 표면(875)으로 이송되고 그리고 표면(2260)의 패턴이 웨브에 부여되어 웨브를 선택적으로 치밀하게 하는 경우 웨브(545)는 약 20% 내지 약 60%의 농도를 가진다. 표면(2260)의 패턴이 웨브에 부여되어 도 1a 및 도 1b에 도시된 연속적인 망상 영역(110) 및 비교적 저밀도의 개별 영역(130)을 제공한다.
이론적으로 제한함이 없이 실질적으로 모든 제 2 면(549)이 양키 표면(875)에 대해 위치된 결과, 양키상의 웨브(545)의 건조는, 제 2 면중 단지 선택적인 부분만이 양키에 대해 위치된 웨브에서 이뤄질 수 있던 것보다 효율적인 것으로 믿어진다.
특히, 실질적으로 모든 제 2 면(549)을 양키에 대해 위치시키면 적어도 약 8lb/3000ft2(13g/㎡), 보다 바람직하게 적어도 약 10lb/3000ft2(16.3g/㎡)의 근량을 가진 웨브(545)가 비교적 높은 양키 속도에서 비교적 낮은 농도로부터 비교적 높은 농도까지 건조될 수 있다는 것으로 믿어진다. 더우기, 상술한 근량 특성을 가진 이러한 웨브(545)는 종이 웨브(20)의 경제적인 제조를 가능하게 하는 비교적 높은 웨브 속도에서 약 30% 이하[웨브가 드럼(880)으로 이송될 때], 보다 바람직하게는 약 25% 이하의 농도로부터 적어도 약 90%[웨브가 드럼으로부터 크레이핑에 의해 제거될 때], 보다 바람직하게 적어도 약 95%까지 건조될 수 있다고 믿어진다.
비교예로서, 동일한 건조 조건 및 건조기 디자인에 있어서, 미국 특허 제 4,637,859 호에 개시된 바와 같은 연속적인 망상직물 및 별개의 돔과, 적어도 약 10lb/3000ft2의 근량을 가진 종이를 건조시키기 위한 양키 건조기 속도는 연속적인 망상직물과 동일하게 급속하게 건조되지 않는 돔의 경향으로 인해 제한될 수 있다.
종이 구조체(20)를 성형하는 최종 단계는 도 4에 도시된 바와 같은 닥터 블레이드(100)로 표면(875)으로부터 웨브(545)를 크레이핑하는 것이다. 이론적으로 제한함이 없이, 닥터 블레이드(100)에 의해 웨브(545)에 부여된 에너지는 웨브의 적어도 일부분을 벌크화 또는 비치밀화하며, 특히 비교적 저밀도 영역(130, 128)과 같은 웨브 패턴화 표면(2260)에 의해 인쇄되지 않은 웨브의 부분을 벌크화 또는 비치밀화한다. 따라서, 표면(875)으로부터의 웨브를 닥터 블레이드(100)로 크레이핑하는 단계는 웨브의 제 1 면에 부여된 패턴에 대응하는 콤팩트하고 비교적 얇은 제 1 영역과, 비교적 보다 두꺼운 제 2 영역을 구비하는 웨브를 제공한다. 일 실시예에 있어서, 닥터 블레이드는 약 25°의 빗각을 가지며, 약 81°의 충돌 각도를 제공하도록 양키 건조기에 대해서 위치된다.
도 1b 및 도 3에 도시된 종이 구조체(20)는 비교적 고밀도의 연속적인 망상 영역(110) 및 비교적 저밀도의 개별 영역(130)에서의 크레이핑으로 인해 짧아져서 나타나 있다. 영역(110)에서의 크레이핑 빈도수는 영역(130)에서의 크레이핑 빈도수와는 상이할 수 있다. 일반적으로, 영역(130)에서의 크레이핑 빈도수는 연속적인 망상직물(110)내의 크레이핑 빈도수보다 작다. 이러한 크레이프 빈도수의 차이가 도 1b에 도시되어 있으며, 크레이프 릿지(115)는 크레이프 릿지(135)의 경우보다 보다 밀접하게 함께 이격되어 있다(빈도수가 높음).
따라서, 종이 웨브(20)는 엠보싱처리할 필요없이 장식적인 표시부(200)에 의해 부여된 장식적인 심미감이 제공된다. 더우기, 웨브(20)는 고밀도 및 저밀도 양 영역에서의 크레이핑에 의한 가요성과, 저밀도 영역(130, 280)에 의해 제공되는 부피 및 흡수도와, 비교적 평활한 표면(24)에 의해 제공되는 연성도가 나타난다.
본 발명의 다른 선택적인 실시예에 있어서, 웨브 지지 장치(2200)는 직조된 필라멘트의 직물로 구성되는 다공성 배경부 요소상에 배치된 수지층을 포함할 수 있다. 도 14 내지 도 18을 참조하면, 장치(2200)는 직조된 직물(1220)상에 배치된 수지층(2250)을 포함할 수 있다. 수지층(2250)은 도 14에 도시된 바와 같이 별개의 개구부(2270)를 규정하는 연속적인 망상 웨브 접촉 표면(2260)을 갖고 있다. 직조된 직물(1220)은 기계가공 방향 필라멘트(1242) 및 횡기계가공 방향 필라멘트(1241)를 포함한다. 장치(2200)는 제 1 측면(2202) 및 제 2 측면(2204)을 구비한다. 제 1 측면(2202)은 제 1 및 제 2 웨브 접촉 표면을 포함한다.
도 14 및 도 15에서, 제 1 높이(1231)에서의 제 1 웨브 접촉 표면은 필라멘트(1241, 1242)의 분기점에 위치된 개별 너클 표면(1230)에 의해 제공된다. 필라멘트(1241, 1242)의 상부 표면은 비교적 평탄하고 대체로 타원형의 너클 표면(1230)을 제공하도록 닦여지거나 달리 연마될 수 있다. 제 2 웨브 접촉 표면은 웨브 패턴화층(2250)에 의해 제공된다. 직조된 표면(1220)에 결합되는 웨브 패턴화층(2250)은 제 2 높이(2261)에 웨브 접촉 상부 표면(2260)을 구비하고 있다.
제 1 높이(1231)와 제 2 높이(2261) 사이의 차이는 종이 웨브가 웨브 지지 장치(220)로 이송되는 경우에 종이 웨브의 두께보다 작다. 연속적인 표면(2260) 및 개별 표면(1230)은 높이(1231, 2261)가 동일하도록 동일한 높이에 배치될 수도 있다. 선택적으로, 표면(2260)은 표면(1230)보다 약간 높을 수 있거나, 표면(1230)은 표면(2260)보다 약간 높을 수 있다.
높이 차이는 0.0밀 또는 이보다 크고 약 5.0밀보다 작을 수 있다. 일 실시예에 있어서, 높이 차이는 건조된 웨브의 비교적 평활한 표면(24)을 유지하도록 약 4.0밀(0.10㎜) 이하, 보다 바람직하게 약 2.0밀(0.05㎜), 가장 바람직하게 약 1.0밀(0.025㎜)이다.
도 14 및 도 15에 도시된 웨브 지지 장치(2200)는 도 12 및 도 13에 도시된 종이 웨브를 형성하는데 사용할 수 있다. 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 종이 웨브(20)의 평면도이다. 도 13은 도 12에 도시된 형태의 종이 웨브의 횡단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 종이 웨브(20)는 배경부(100)와, 비교적 낮은 근량의 영역(220)을 포함하는 장식적인 표시부(200)를 구비한다. 배경부(100)는 비교적 고밀도의 연속적인 망상 영역(110)과, 이 망상 영역(110)을 통해 분산된 비교적 고밀도의 개별 영역(130)을 포함한다. 비교적 고밀도의 하나 이상의 개별 영역(135)은 비교적 저밀도 영역(130)의 각각을 통해서 분산되어 있다.
비교적 낮은 근량의 영역(220)은 다수의 인접하고 비교적 높은 근량의 셀(240)[도 12에서 7개의 셀(240)]을 표시하는 폐쇄된 경로 형상을 구비할 수 있다. 셀(240)의 각각내의 모든 곳에서의 근량은 특정 셀(240)을 둘러싸는 영역(220)의 근량보다 높다. 각 셀(240)은 비교적 낮은 근량의 영역(220)의 폐쇄된 루프 부분에 의해 형성된 주변부를 구비한다. 셀(240)은 비교적 고밀도의 연속적인 망상직물(260)과, 이 연속적인 망상직물(260)을 통해 분산된 비교적 저밀도의 개별 영역(280)을 포함하도록 선택적으로 치밀화될 수 있다. 각각의 비교적 저밀도의 개별 영역(280)은 다수의 비교적 고밀도의 개별 영역(285)을 둘러싼다.
연속적인 망상직물(110, 260)은 도 4에 도시된 웨브 지지 장치(2200)의 표면(2260)에 대응한다. 비교적 고밀도의 개별 영역(135, 285)은 도 14에 도시된 표면(1230)에 대응한다. 도 12에 도시된 웨브의 비교적 저밀도 영역(130, 280)은 표면(2290) 또는 표면(1230)과 정렬되지 않은 웨브의 부분에 대응한다.
도 13은 도 12에 도시된 형태의 종이 웨브의 일부분의 횡단면도이다. 도 13에서 웨브 두께를 통한 라인 밀도는 웨브의 상이한 부분의 상대적인 근량을 개략적으로 도시하는데 사용된다. 웨브 두께를 통해 5개의 선으로 도시된 웨브의 부분은 비교적 높은 근량의 영역을 나타내고, 3개의 선으로 도시된 부분은 비교적 낮은 근량의 영역을 나타낸다.
도 16 내지 도 18은 웨브 지지 장치(2200)를 이용하는 도 12에 도시된 형태의 웨브(20)의 형성을 도시하는 것이다. 도 4 내지 도 7에 대해서 상술한 바와 같이, 제 1 및 제 2 평활한 표면을 구비하는 미형성 웨브(543)는 비교적 낮은 근량의 장식적인 표시부 및 비교적 높은 근량의 배경부를 구비하도록 성형 요소(1600)상에서 형성된다. 다음에, 웨브는 장치(2200)로 진공 처리되어, 장치(2200)의 제 1 측면(2202)상에 지지된 웨브(545)를 제공한다. 도 17에 도시된 바와 같이, 제 1 표면(547)은 표면(2260) 및 표면(1230)에 부합하며, 제 2 표면(549)은 실질적으로 평활하고 거시적으로 단평면인 표면으로서 유지된다.
다음에 웨브(545) 및 웨브 지지 장치(2200)는 관통 공기 건조 장치(650)(도 16)를 통해 운반되며, 여기에서 가열된 공기는 웨브(545)를 통해 배향되는 반면에 웨브(545)는 장치(2200)상에 지지된다. 가열된 공기는 표면(549)에 들어가고 웨브(545)를 통해 그리고 장치(2200)를 통해 통과하도록 배향된다.
관통 공기 건조 장치(650)는 웨브(545)를 약 30%에서 약 70%의 농도로 건조시키는데 사용될 수 있다. 시손(Sisson)의 미국 특허 제 3,303,576 호 및 엔사인(Ensign) 등의 미국 특허 제 5,274,930 호 및 제 5,584,126 호는 본 발명의 실시에 이용하기 위한 적당한 관통 공기 건조기를 설명하기 위해서 참고로 본원에 인용한다. 선택적으로, 웨브는 장(Chuang) 등에게 1985년 12월 3일자로 허여된 미국 특허 제 4,556,450 호의 요지에 따라 탈수될 수 있으며, 상기 미국 특허는 참고로 본원에 인용한다.
부분적으로 건조된 웨브(545) 및 장치(2200)는 가압 롤(900)과 양키 드럼(880) 사이에 형성된 닙(800)을 통해 통과하도록 배향된다. 연속적인 망상 표면(2260) 및 개별 표면(1230)은 웨브가 닙(800)을 통해 운반될 때 웨브(545)의 표면(547)내로 압인된다. 노즐(890)에 의해 공급된 접착제는 실질적으로 평활한 표면(549)의 실질적으로 전체를 가열된 양키 드럼(880)의 표면(875)에 부착하는데 이용된다.
단지 하나의 성형 요소(1600)가 도 4 및 도 16에 도시되어 있지만, 다른 성형 와이어 형태도 하나 이상의 헤드박스와 조합하여 사용될 수 있으며, 각각의 헤드박스는 다중층 웨브를 제공하도록 섬유 성형지료의 하나 이상의 층을 제공하는 성능을 갖고 있다. 모간(Morgan) 등의 미국 특허 제 3,994,771 호와, 카스텐스(Carstens) 등의 미국 특허 제 4,300,981 호와, 판(Phan)과 트로칸(Trokhan)의 이름으로 1996년 10월 24일자로 출원되고 공동 양도된 "개선된 기능성 특성을 가진 층형 티슈"라는 명칭의 미국 특허 출원에는 층이 개시되어 있으며, 이들은 참고로 본원에 인용한다. 트윈 와이어 형성기를 포함하는 다양한 형태의 성형 와이어 형태가 이용될 수 있다. 부가적으로, 다양한 형태의 헤드박스 디자인이 하나 이상의 섬유층을 구비하는 웨브를 제공하도록 이용될 수 있다.
또다른 실시예에 있어서, 웨브 지지 장치(2200)상에 지지된 웨브는 도 9 또는 도 14에 도시된 형태와 같은 지지 장치와, 가압 닙내의 탈수 펠트층 사이의 웨브를 가압함으로써 탈수될 수 있다. 웨브는 웨브 지지 장치(2200)와, 가압 닙내의 탈수 펠트 층 사이에 위치된다.
트로칸(Trokhan)의 이름으로 1996년 1월 11일자로 공개된 국제출원 공개 제 WO 96/00182 호와, 1996년 8월 22일자로 공개된 국제출원 공개 제 WO 96/25555 호와, 1996년 8월 22일자로 공개된 국제출원 공개 제 WO 96/25547 호와; 1996년 4월 30일자로 출원된 "패턴층을 구비한 고흡수성/저 반사성 펠트"라는 명칭의 미국 특허 출원 제 08/640,452 호와; 1996년 6월 28일자로 출원된 "선택적 투과성을 가진 습윤 가압된 티슈 종이를 제조하는 방법"이라는 명칭의 미국 특허 출원 제 08/672,293 호와, 암펄스키(Ampulski) 등의 이름으로 1996년 12월 3일자로 허여된 미국 특허 제 5,580,423 호는 웨브를 가압함으로써 웨브를 탈수하는 것을 설명하기 위해 참고로 본원에 인용한다.
실시예 :
하기의 실시예는 본 발명의 실시예를 설명하는 것이지만 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예 1
우선, 노던 소프트우드 크라프트(Northern Softwood Kraft : NSK) 섬유의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 순간 습윤 보강 수지의 2% 용액[즉, 미국 코넥티컷주 스탠포드에 소재하는 아메리칸 시안아미드(American Cyanamid)가 판매하는 PAREZ(등록상표) 750]이 건조 섬유의 0.2중량%의 비율로 NSK 적층 파이프에 첨가된다. NSK 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2% 농도로 희석된다. 두번째, 유칼립투스 섬유(Eucalyptus fibers)의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 이탈제의 2% 용액[즉, 미국 오하이오주 더블린에 소재하는 윗코 코포레이션(Witco Corporation)에 의해 판매되는 Adogen(등록상표) SDMC]이 건조 섬유의 0.1중량%의 비율로 유칼립투스 적층 파이프중 하나에 첨가된다. 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 농도로 희석된다.
처리된 성형지료 증기는 헤드박스에서 혼합되며, 도 6에 도시된 형태의 성형 요소(1600)상에 배치되어 동종 웨브를 형성한다. 성형 요소(1600)는 성형 와이어어상에서 경화된 광중합체 층에 의해 형성된 유동 억제 부재(1650)를 구비하는 포드리니어(Fourdrinier) 성형 와이어를 포함한다. 탈수는 성형 와이어를 통해서 이뤄지며, 편향기 및 진공 박스에 의해 도움을 받는다. 미국 위스콘신주 애플톤에 소재하는 애플톤 와이어(Appleton Wire)에 의해 제조된 성형 와이어는 각기 인치당 90개의 기계가공 방향의 필라멘트와 72개의 횡기계가공 방향의 단필라멘트를 구비하는 3층 사각형 직물 형태이다. 단필라멘트 직경의 범위는 약 0.15㎜ 내지 0.20㎜이다. 성형 와이어 공기 투과성은 약 1050scfm이다. 성형 와이어를 통한 유동은 도 5에 도시된 바와 같이 꽃잎형 형상을 가진 광중합체 유동 억제 부재(1650)에 의해 억제된다. 조합된 유동 억제 부재(1650)는 성형 요소의 돌출된 영역의 약 10%인 돌출된 영역을 구비하고 있다. 높이(D)(도 7)의 차이는 약 0.003인치(0.076㎜)이다.
미형성 습윤 웨브는 이송 시점에서 약 10%의 섬유 농도에서 성형 요소(1600)로부터 탈수 펠트층(2220)과 광민감성 수지 웨브 패턴화층(2250)을 구비하는 웨브 지지 장치(2200)로 이송된다. 탈수 펠트층(2220)은 암플랙스 2 프레스 펠트(Amflex 2 Press Felt)이다. 펠트(2220)는 폴리에스터 섬유의 솜을 포함한다. 솜의 표면 데니르는 3이며 기재 데니르는 10 내지 15이다. 펠트층(2220)은 1436g/㎡의 근량과, 약 3㎜의 캘리퍼와, 약 30scfm 내지 약 40scfm의 공기 투과성을 갖고 있다. 웨브 패턴화층(2250)은 도 9에 도시된 바와 같이 기계가공 방향(MD)으로 길다란 다수의 개별 개구부(2270)를 규정하는 연속적인 망상 웨브 접촉 표면(2260)을 포함한다. 웨브 패턴화층(2250)은 웨브 지지 장치(2200)의 돌출된 영역의 약 35%와 동일한 돌출된 영역을 갖고 있다. 상부 웨브 접촉 표면(2260)과 제 1 펠트 표면(2230) 사이의 높이(2261)의 차이는 약 0.005인치(0.127㎜)이다.
미형성 웨브는 대체로 단평면 웨브(545)를 제공하도록 웨브 지지 장치(2200)로 이송된다. 수은의 약 20인치의 압력 차이가 있는 진공 이송 시점에 이송 및 편향이 제공된다. 웨브가 약 25%의 섬유 농도를 가질 때까지 진공 조력 탈수장치에 의해 탈수가 더 이뤄진다. 웨브(545)는 닙(800)으로 운반된다. 진공 롤(900)은 약 60 P&J의 경도를 가진 압축 표면(910)을 갖고 있다. 웨브(545)는 약 200psi의 압축력에서 압축 표면(910)과 양키 건조기 드럼(880) 사이에서 웨브(545) 및 웨브 지지 장치(200)를 가압함으로써 양키 건조기 드럼(880)의 압축 표면(875)에 대해 압축된다. 압축된 웨브를 양키 건조기에 부착하는데는 폴리비닐 알콜 기제의 크레이핑 접착제가 이용된다. 섬유 농도는 웨브를 닥터 블레이드로 크레이핑 건조시키기 전에 적어도 약 90%까지 증가된다. 닥터 블레이드는 약 20°의 빗각을 갖고 있으며, 약 76°의 충격 각도를 제공하도록 양키 건조기에 대해서 위치되어 있다. 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244m/분)으로 작동된다. 건조 웨브는 650fpm(200m/분)의 속도로 롤에서 형성된다.
장식적인 웨브는 2개 플라이의 화장실 티슈 종이로 변환된다. 2개 플라이 화장실 티슈 종이는 약 25lb/3000ft2의 근량을 갖고 있으며, 약 0.2%의 순간 습윤 보강 수지와, 약 0.1%의 이탈제를 포함하고 있다. 결과적인 2개 플라이 티슈 종이는 부피가 크고, 소프트하고, 흡수성이 있으며 심미성이 있으며, 화장실 티슈로 사용하기에 적당하다.
실시예 2
우선, 노던 소프트우드 크라프트(Northern Softwood Kraft : NSK) 섬유의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 순간 습윤 보강 수지의 2% 용액[즉, 미국 코넥티컷주 스탠포드에 소재하는 아메리칸 시안아미드(American Cyanamid)가 판매하는 PAREZ(등록상표) 750]이 건조 섬유의 0.2중량%의 비율로 NSK 적층 파이프에 첨가된다. NSK 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2% 농도로 희석된다. 두번째, 유칼립투스 섬유(Eucalyptus fibers)의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 이탈제의 2% 용액[즉, 미국 오하이오주 더블린에 소재하는 윗코 코포레이션(Witco Corporation)에 의해 판매되는 Adogen(등록상표) SDMC]이 건조 섬유의 0.5중량%의 비율로 유칼립투스 적층 파이프중 하나에 첨가된다. 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 농도로 희석된다. 셋째로, 유칼립투스 섬유(Eucalyptus fibers)의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 이탈제의 2% 용액[즉, 미국 오하이오주 더블린에 소재하는 윗코 코포레이션(Witco Corporation)에 의해 판매되는 Adogen(등록상표) SDMC]과, 건조 보강 결합제의 2% 용액[미국 뉴욕주 뉴욕에 소재하는 내셔날 스타치 앤드 케미칼 코포레이션(National Starch and Chemical Corporation)에 의해 제조된 Redibond(등록상표) 5320]이 건조 섬유의 0.1중량%의 비율로 유칼립투스 적층 파이프에 첨가된다. 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 농도로 희석된다.
개별 처리된 성형지료 증기(증기 1 = 100% NSK / 증기 2 = 100% 이탈된 유칼립투스 / 증기 3 = 100% 유칼립투스)는 헤드박스에서 분리되며, 도 6에 도시된 형태의 성형 요소(1600)상에 부착되어 3층 웨브를 형성한다. 성형 요소(1600)는 성형 와이어를 구비한다. 성형 와이어를 통해서 탈수가 이뤄지며, 편향기 및 진공 박스에 의해 도움을 받는다. 미국 위스콘신주 애플톤에 소재하는 애플톤 와이어(Appleton Wire)에 의해 제조된 성형 와이어는 각기 인치당 90개의 기계가공 방향의 필라멘트와 72개의 횡기계가공 방향의 단필라멘트를 구비하는 3층 사각형 직물 형태이다. 단필라멘트 직경의 범위는 약 0.15㎜ 내지 0.20㎜이다. 성형 와이어 공기 투과성은 약 1050scfm이다. 성형 와이어를 통한 유동은 도 6에 도시된 바와 같이 꽃잎형 형상을 가진 광중합체 유동 억제 부재(1650)에 의해 억제된다. 조합된 유동 억제 부재(1650)는 성형 요소의 돌출된 영역의 약 10%인 돌출된 영역을 구비하고 있다. 높이(D)(도 7)의 차이는 약 0.003인치(0.076㎜)이다.
미형성 습윤 웨브는 이송 시점에서 약 10%의 섬유 농도에서 성형 요소(1600)로부터 탈수 펠트층(2220)과 광민감성 수지 웨브 패턴화층(2250)을 구비하는 웨브 지지 장치(2200)로 이송된다. 탈수 펠트층(2220)은 암플랙스 2 프레스 펠트(Amflex 2 Press Felt)이다. 펠트(2220)는 폴리에스터 섬유의 솜을 포함한다. 솜의 표면 데니르는 3이며 기재 데니르는 10 내지 15이다. 펠트층(2220)은 1436g/㎡의 근량과, 약 3㎜의 캘리퍼와, 약 30scfm 내지 약 40scfm의 공기 투과성을 갖고 있다. 웨브 패턴화층(2250)은 도 9에 도시된 바와 같이 개별 개구부(2270)를 규정하는 연속적인 망상 웨브 접촉 표면(2260)을 포함한다. 웨브 패턴화층(2250)은 웨브 지지 장치(2200)의 돌출된 영역의 약 35%와 동일한 돌출된 영역을 갖고 있다. 상부 웨브 접촉 표면(2260)과 제 1 펠트 표면(2230) 사이의 높이(2261)의 차이는 약 0.010인치(0.254㎜)이다.
미형성 웨브는 대체로 단평면 웨브(545)를 제공하도록 웨브 지지 장치(2200)로 이송된다. 수은의 약 20인치의 압력 차이가 있는 진공 이송 시점에 이송 및 편향이 제공된다. 웨브가 약 25%의 섬유 농도를 가질 때까지 진공 조력 탈수장치에 의해 탈수가 더 이뤄진다. 웨브(545)는 닙(800)으로 운반된다. 진공 롤(900)은 약 60 P&J의 경도를 가진 압축 표면(910)을 갖고 있다. 웨브(545)는 약 200psi의 압축력에서 압축 표면(910)과 양키 건조기 드럼(880) 사이에서 웨브(545) 및 웨브 지지 장치(200)를 가압함으로써 양키 건조기 드럼(880)의 압축 표면(875)에 대해 압축된다. 압축된 웨브를 양키 건조기에 부착하는데는 폴리비닐 알콜 기제의 크레이핑 접착제가 이용된다. 섬유 농도는 웨브를 닥터 블레이드로 크레이핑 건조시키기 전에 적어도 약 90%까지 증가된다. 닥터 블레이드는 약 20°의 빗각을 갖고 있으며, 약 76°의 충격 각도를 제공하도록 양키 건조기에 대해서 위치되어 있다. 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244m/분)으로 작동된다. 건조 웨브는 650fpm(200m/분)의 속도로 롤에서 형성된다.
장식적인 웨브는 2개 플라이의 화장실 티슈 종이로 변환된다. 2개 플라이 화장실 티슈 종이는 약 25lb/3000ft2의 근량을 갖고 있으며, 약 0.2%의 순간 습윤 보강 수지와, 약 0.1%의 이탈제를 포함하고 있다. 결과적인 2개 플라이 티슈 종이는 부피가 크고, 소프트하고, 흡수성이 있으며 심미성이 있으며, 화장실 티슈로 사용하기에 적당하다.
실시예 3
우선, 노던 소프트우드 크라프트(Northern Softwood Kraft : NSK) 섬유의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 영구적 습윤 보강 수지[즉, 미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재하는 허큘레스 인크.(Hercules Inc.)에 의해 제조된 KYMENE(등록상표) 557H]가 전체 시트 건조 섬유의 0.25중량%의 비율로 성형지료 적층 파이프에 첨가된다. 건조 보강 수지의 0.25% 용액[즉, 미국 델라웨어주 윌밍톤에 소재하는 허큘레스 인크.(Hercules Inc.)에 의해 제조된 CMC]이 전체 시트 건조 섬유의 0.05중량%의 비율로 팬 펌프 전에서 성형지료 적층체에 첨가된다. 두번째, 유칼립투스 섬유(Eucalyptus fibers)의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 이탈제의 2% 용액[즉, 미국 오하이오주 더블린에 소재하는 윗코 코포레이션(Witco Corporation)에 의해 판매되는 Adogen(등록상표) SDMC]이 건조 섬유의 0.1중량%의 비율로 유칼립투스 적층 파이프중 하나에 첨가된다. 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 농도로 희석된다.
개별 처리된 성형지료 증기(증기 1 = 100% NSK / 증기 2 = 100% 이탈된 유칼립투스)는 헤드박스에서 분리되며, 도 6에 도시된 형태의 성형 요소(1600)상에 부착되어 층형 웨브를 형성한다. 성형 요소(1600)를 성형 와이어를 구비한다. 성형 와이어를 통해서 탈수가 이뤄지며, 편향기 및 진공 박스에 의해 도움을 받는다. 미국 위스콘신주 애플톤에 소재하는 애플톤 와이어(Appleton Wire)에 의해 제조된 성형 와이어는 각기 인치당 90개의 기계가공 방향의 필라멘트와 72개의 횡기계가공 방향의 단필라멘트를 구비하는 3층 사각형 직물 형태이다. 단필라멘트 직경의 범위는 약 0.15㎜ 내지 0.20㎜이다. 성형 와이어 공기 투과성은 약 1050scfm이다. 성형 와이어를 통한 유동은 도 6에 도시된 바와 같이 꽃잎형 형상을 가진 광중합체 유동 억제 부재(1650)에 의해 억제된다. 조합된 유동 억제 부재(1650)는 성형 요소(1600)의 돌출된 영역의 약 10%인 돌출된 영역을 구비하고 있다. 높이(D)(도 7)의 차이는 약 0.003인치(0.076㎜)이다.
미형성 습윤 웨브는 이송 시점에서 약 10%의 섬유 농도에서 광중합체 성형 와이어로부터 탈수 펠트층(2220)과 광민감성 수지 웨브 패턴화층(2250)을 구비하는 웨브 지지 장치(2200)로 이송된다. 탈수 펠트층(2220)은 암플랙스 2 프레스 펠트(Amflex 2 Press Felt)이다. 펠트(2220)는 폴리에스터 섬유의 솜을 포함한다. 솜의 표면 데니르는 3이며 기재 데니르는 10 내지 15이다. 펠트층(2220)은 1436g/㎡의 근량과, 약 3㎜의 캘리퍼와, 약 30scfm 내지 약 40scfm의 공기 투과성을 갖고 있다. 웨브 패턴화층(2250)은 도 9에 도시된 바와 같이 개별 개구부(2270)를 규정하는 연속적인 망상 웨브 접촉 표면(2260)을 포함한다. 웨브 패턴화층(2250)은 웨브 지지 장치(2200)의 돌출된 영역의 약 35%와 동일한 돌출된 영역을 갖고 있다. 상부 웨브 접촉 표면(2260)과 제 1 펠트 표면(2230) 사이의 높이(2261)의 차이는 약 0.010인치(0.254㎜)이다.
미형성 웨브는 웨브 지지 장치(2200)로 이송된다. 수은의 약 20인치의 압력 차이가 있는 진공 이송 시점에 이송 및 편향이 제공된다. 진공 조력 탈수장치에 의해 그리고 웨브 지지 장치와 개별 탈수 펠트 사이의 웨브를 가압함으로써 탈수가 더 이뤄진다. 압축된 후에, 웨브는 닙(800)으로 운반된다. 진공 롤(900)은 약 60 P&J의 경도를 가진 압축 표면(910)을 갖고 있다. 웨브(545)는 약 200psi의 압축력에서 압축 표면(910)과 양키 건조기 드럼(880) 사이에서 웨브(545) 및 웨브 지지 장치(200)를 가압함으로써 양키 건조기 드럼(880)의 압축 표면(875)에 대해 압축된다. 압축된 웨브를 양키 건조기에 부착하는데는 폴리비닐 알콜 기제의 크레이핑 접착제가 이용된다. 섬유 농도는 웨브를 닥터 블레이드로 크레이핑 건조시키기 전에 적어도 약 90%까지 증가된다. 닥터 블레이드는 약 25°의 빗각을 갖고 있으며, 약 81°의 충격 각도를 제공하도록 양키 건조기에 대해서 위치되어 있다. 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244m/분)으로 작동된다. 건조 웨브는 650fpm(200m/분)의 속도로 롤에서 형성된다.
장식적인 웨브는 2개 플라이의 화장용 티슈 종이로 변환된다. 2개 플라이 화장용 티슈 종이는 약 18lb/3000ft2의 근량을 갖고 있으며, 약 1%의 영구적인 습윤 보강 수지와, 약 0.2%의 건조 보강 결합제 및 약 0.1%의 이탈제를 포함하고 있다. 결과적인 2개 플라이 티슈 종이는 부피가 크고, 소프트하고, 흡수성이 있으며 심미성이 있으며, 화장용 티슈로 사용하기에 적당하다.
다른 예상 실시예 :
하기의 예상 실시예는 본 발명의 실시를 한정하는 것이 아니다.
실시예 4
우선, 노던 소프트우드 크라프트(Northern Softwood Kraft : NSK) 섬유의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 순간 습윤 보강 수지의 2% 용액[즉, 미국 코넥티컷주 스탠포드에 소재하는 아메리칸 시안아미드(American Cyanamid)가 판매하는 PAREZ(등록상표) 750]이 건조 섬유의 0.2중량%의 비율로 NSK 적층 파이프에 첨가된다. NSK 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2% 농도로 희석된다. 두번째, 유칼립투스 섬유(Eucalyptus fibers)의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 이탈제의 2% 용액[즉, 미국 오하이오주 더블린에 소재하는 윗코 코포레이션(Witco Corporation)에 의해 판매되는 Adogen(등록상표) SDMC]이 건조 섬유의 0.1중량%의 비율로 유칼립투스 적층 파이프중 하나에 첨가된다. 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 농도로 희석된다.
처리된 성형지료 증기는 헤드박스에서 혼합되며, 도 6에 도시된 형태의 성형 요소(1600)상에 배치되어 동종 웨브를 형성한다. 성형 와이어는 성형 와이어를 포함한다. 성형 와이어를 통해 탈수 이뤄지며, 편향기 및 진공 박스에 의해 도움을 받는다. 미국 위스콘신주 애플톤에 소재하는 애플톤 와이어(Appleton Wire)에 의해 제조된 성형 와이어는 각기 인치당 90개의 기계가공 방향의 필라멘트와 72개의 횡기계가공 방향의 단필라멘트를 구비하는 3층 사각형 직물 형태이다. 단필라멘트 직경의 범위는 약 0.15㎜ 내지 0.20㎜이다. 성형 와이어 공기 투과성은 약 1050scfm이다. 성형 와이어를 통한 유동은 도 6에 도시된 바와 같이 꽃잎형 형상을 가진 광중합체 유동 억제 부재(1650)에 의해 억제된다. 조합된 유동 억제 부재(1650)는 성형 요소(1600)의 돌출된 영역의 약 10%인 돌출된 영역을 구비하고 있다. 높이(D)(도 7)의 차이는 약 0.003인치(0.076㎜)이다.
미형성 습윤 웨브는 이송 시점에서 약 10%의 섬유 농도에서 성형 요소(1600)로부터 1985년 7월 9일자로 트로칸(Trokhan)에게 허여된 미국 특허 제 4,528,239 호에 따라 제조된 것으로 도 14 및 도 15에 도시된 형태의 웨브 지지 장치(2200)로 이송되며, 상기 미국 특허는 참고로 본원에 인용한다. 높이(2261, 1231) 사이의 높이 차이(도 15)는 약 0.015인치(0.38㎜)이다. 웨브가 약 28%의 섬유 농도를 가질 때까지 진공 조력 탈수장치에 의해 탈수가 더 이뤄진다. 패턴화된 웨브는 약 65중량%의 섬유 농도까지 공기 송풍구에 의해 사전 건조된다. 다음에, 웨브는 폴리비닐 알콜(PVA)의 0.25%의 수성 용액을 포함하는 분무된 크레이핑 접착제로 양키 건조기의 표면에 부착된다.
섬유 농도는 웨브를 닥터 블레이드로 크레이핑 건조시키기 전에 적어도 약 90%까지 증가된다. 닥터 블레이드는 약 25°의 빗각을 갖고 있으며, 약 81°의 충격 각도를 제공하도록 양키 건조기에 대해서 위치되어 있다. 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244m/분)으로 작동된다. 건조 웨브는 650fpm(200m/분)의 속도로 롤에서 형성된다.
장식적인 웨브는 2개 플라이의 화장실 티슈 종이로 변환된다. 2개 플라이 화장실 티슈 종이는 약 25lb/3000ft2의 근량을 갖고 있으며, 약 0.2%의 순간 습윤 보강 수지와, 약 0.1%의 이탈제를 포함하고 있다. 결과적인 2개 플라이 티슈 종이는 부피가 크고, 소프트하고, 흡수성이 있으며 심미성이 있으며, 화장실 티슈로 사용하기에 적당하다.
실시예 5
우선, 노던 소프트우드 크라프트(Northern Softwood Kraft : NSK) 섬유의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 순간 습윤 보강 수지의 2% 용액[즉, 미국 코넥티컷주 스탠포드에 소재하는 아메리칸 시안아미드(American Cyanamid)가 판매하는 PAREZ(등록상표) 750]이 건조 섬유의 0.2중량%의 비율로 NSK 적층 파이프에 첨가된다. NSK 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2% 농도로 희석된다. 두번째, 유칼립투스 섬유(Eucalyptus fibers)의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 이탈제의 2% 용액[즉, 미국 오하이오주 더블린에 소재하는 윗코 코포레이션(Witco Corporation)에 의해 판매되는 Adogen(등록상표) SDMC]이 건조 섬유의 0.1중량%의 비율로 유칼립투스 적층 파이프중 하나에 첨가된다. 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 농도로 희석된다.
개별 처리된 성형지료 증기(증기 1 = 100% 유칼립투스 / 증기 2 = 100% NSK / 증기 3 = 100% 유칼립투스)는 헤드박스에서 분리되며, 도 6에 도시된 형태의 성형 요소(1600)상에 부착되어 3층 웨브를 형성한다. 성형 요소(1600)는 성형 와이어를 포함한다. 성형 와이어를 통해서 탈수가 이뤄지며, 편향기 및 진공 박스에 의해 도움을 받는다. 미국 위스콘신주 애플톤에 소재하는 애플톤 와이어(Appleton Wire)에 의해 제조된 성형 와이어는 각기 인치당 90개의 기계가공 방향의 필라멘트와 72개의 횡기계가공 방향의 단필라멘트를 구비하는 3층 사각형 직물 형태이다. 단필라멘트 직경의 범위는 약 0.15㎜ 내지 0.20㎜이다. 성형 와이어 공기 투과성은 약 1050scfm이다. 성형 와이어를 통한 유동은 도 6에 도시된 바와 같이 꽃잎형 형상을 가진 광중합체 유동 억제 부재(1650)에 의해 억제된다. 조합된 유동 억제 부재(1650)는 성형 요소의 돌출된 영역의 약 10%인 돌출된 영역을 구비하고 있다. 높이(D)(도 7)의 차이는 약 0.003인치(0.076㎜)이다.
미형성 습윤 웨브는 이송 시점에서 약 10%의 섬유 농도에서 성형 요소(1600)로부터 1980년 3월 4일자로 트로칸(Trokhan)에게 허여된 미국 특허 제 4,191,609 호에 도시된 형태의 44×33 건조/인쇄 직물로 이송되며, 상기 미국 특허는 참고로 본원에 인용한다. 웨브가 약 28%의 섬유 농도를 가질 때까지 진공 조력 탈수장치에 의해 탈수가 더 이뤄진다. 패턴화된 웨브는 약 65중량%의 섬유 농도까지 공기 송풍구에 의해 사전 건조된다. 다음에, 웨브는 폴리비닐 알콜(PVA)의 0.25%의 수성 용액을 포함하는 분무된 크레이핑 접착제로 양키 건조기의 표면에 부착된다.
섬유 농도는 웨브를 닥터 블레이드로 크레이핑 건조시키기 전에 적어도 약 90%까지 증가된다. 닥터 블레이드는 약 25°의 빗각을 갖고 있으며, 약 81°의 충격 각도를 제공하도록 양키 건조기에 대해서 위치되어 있다. 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244m/분)으로 작동된다. 건조 웨브는 650fpm(200m/분)의 속도로 롤에서 형성된다.
장식적인 웨브는 2개 플라이의 화장실 티슈 종이로 변환된다. 2개 플라이 화장실 티슈 종이는 약 18lb/3000ft2의 근량을 갖고 있으며, 약 0.3%의 순간 습윤 보강 수지와, 약 0.1%의 이탈제를 포함하고 있다. 결과적인 2개 플라이 티슈 종이는 부피가 크고, 소프트하고, 흡수성이 있으며 심미성이 있으며, 화장실 티슈로 사용하기에 적당하다.
실시예 6
우선, 노던 소프트우드 크라프트(Northern Softwood Kraft : NSK) 섬유의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 순간 습윤 보강 수지의 2% 용액[즉, 미국 코넥티컷주 스탠포드에 소재하는 아메리칸 시안아미드(American Cyanamid)가 판매하는 PAREZ(등록상표) 750]이 건조 섬유의 0.2중량%의 비율로 NSK 적층 파이프에 첨가된다. NSK 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2% 농도로 희석된다. 두번째, 유칼립투스 섬유(Eucalyptus fibers)의 3중량%의 수성 슬러리를 종래의 재펄프화기를 이용하여 제조한다. 이탈제의 2% 용액[즉, 미국 오하이오주 더블린에 소재하는 윗코 코포레이션(Witco Corporation)에 의해 판매되는 Adogen(등록상표) SDMC]이 건조 섬유의 0.1중량%의 비율로 유칼립투스 적층 파이프중 하나에 첨가된다. 유칼립투스 슬러리는 팬 펌프에서 약 0.2%의 농도로 희석된다.
개별 처리된 성형지료 증기(증기 1 = 100% 유칼립투스 / 증기 2 = 100% NSK / 증기 3 = 100% 유칼립투스)는 헤드박스에서 분리되며, 도 6에 도시된 형태의 성형 요소(1600)상에 부착되어 3층 웨브를 형성한다. 성형 요소(1600)는 성형 와이어를 포함한다. 성형 와이어를 통해서 탈수가 이뤄지며, 편향기 및 진공 박스에 의해 도움을 받는다. 미국 위스콘신주 애플톤에 소재하는 애플톤 와이어(Appleton Wire)에 의해 제조된 성형 와이어는 각기 인치당 90개의 기계가공 방향의 필라멘트와 72개의 횡기계가공 방향의 단필라멘트를 구비하는 3층 사각형 직물 형태이다. 단필라멘트 직경의 범위는 약 0.15㎜ 내지 0.20㎜이다. 성형 와이어 공기 투과성은 약 1050scfm이다. 성형 와이어를 통한 유동은 도 6에 도시된 바와 같이 꽃잎형 형상을 가진 광중합체 유동 억제 부재(1650)에 의해 억제된다. 조합된 유동 억제 부재(1650)는 성형 요소의 돌출된 영역의 약 10%인 돌출된 영역을 구비하고 있다. 높이(D)(도 7)의 차이는 약 0.003인치(0.076㎜)이다.
미형성 습윤 웨브는 이송 시점에서 약 10%의 섬유 농도에서 성형 요소(1600)로부터 1985년 7월 9일자로 트로칸(Trokhan)에게 허여된 미국 특허 제 4,528,239 호에 따른 직조 성형 부재상에 주조된 광중합체 층을 포함하는 웨브 지지 장치(2200)까지 이송되며, 상기 미국 특허는 참고로 본원에 인용한다. 직조 보강 부재는 기계가공 방향으로 연장되는 약 59개의 필라멘트와, 횡기계가공 방향으로 연장되는 약 44개의 필라멘트를 구비하며, 1980년 3월 4일자로 트로칸(Trokhan)에게 허여된 미국 특허 제 4,191,609 호에 따라 제조될 수 있다.
높이(2261, 1231)(도 15)의 차이는 약 0.003인치(0.076㎜)이다. 웨브가 약 28%의 섬유 농도를 가질 때까지 진공 조력 탈수장치에 의해 탈수가 더 이뤄진다. 패턴화된 웨브는 약 65중량%의 섬유 농도까지 공기 송풍구에 의해 사전 건조된다. 다음에, 웨브는 폴리비닐 알콜(PVA)의 0.25%의 수성 용액을 포함하는 분무된 크레이핑 접착제로 양키 건조기의 표면에 부착된다.
섬유 농도는 웨브를 닥터 블레이드로 크레이핑 건조시키기 전에 적어도 약 90%까지 증가된다. 닥터 블레이드는 약 20°의 빗각을 갖고 있으며, 약 76°의 충격 각도를 제공하도록 양키 건조기에 대해서 위치되어 있다. 양키 건조기는 약 800fpm(분당 피트)(약 244m/분)으로 작동된다. 건조 웨브는 650fpm(200m/분)의 속도로 롤에서 형성된다.
장식적인 웨브는 2개 플라이의 화장실 티슈 종이로 변환된다. 2개 플라이 화장실 티슈 종이는 약 18lb/3000ft2의 근량을 갖고 있으며, 약 0.3%의 순간 습윤 보강 수지와, 약 0.1%의 이탈제를 포함하고 있다. 결과적인 2개 플라이 티슈 종이는 부피가 크고, 소프트하고, 흡수성이 있으며 심미성이 있으며, 화장실 티슈로 사용하기에 적당하다.
시험 방법 :
표면 평활도
종이 웨브의 측면의 표면 평활도는 암펄스키(Ampulski) 등이 쓰고 논문의 19 페이지에 기재된 "티슈 종이의 기계적 특성의 측정을 위한 방법"이라는 명칭의 논문으로서, "1991 International Paper Physics Conference, TAPPI Book 1"에 개시된 생리적 표면 평활도(physiological surface smoothness : PSS)를 측정하는 방법에 따라 측정되며 상기 논문은 참고로 본원에 인용한다. 사용한 PSS 측정법은 상기 논문에 개시된 바와 같이 점에서 점의 진폭 값의 합이다. 논문에 개시된 측정 절차는 스펜델(Spendel)에게 허여된 미국 특허 제 4,959,125 호와, 암펄스키(Ampulski) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,059,282 호에 개시되어 있으며, 상기 특허는 참고로 본원에 인용한다.
본 발명의 종이 샘플을 시험하기 위해서, 상기 논문에서 PSS를 측정하는 방법이 이용되어 표면 평활도를 측정하며, 하기와 같은 변형 방법이 있다.
상기 논문에 개시된 바와 같이, 10개 샘플에 대해서 디지탈 데이타 쌍(진폭 및 시간)을 SAS 소프트웨어로 나타내는 대신에, 표면 평활도 측정은 미국 텍사스주 오스틴에 소재하는 내셔날 인스트루먼트(National Instruments)로부터 입수할 수 있는 LABVIEW(등록상표)를 이용하여 10개 샘플에 대한 데이타를 수집하고, 디지탈화하고 그리고 통계적으로 처리함으로써 이뤄진다. 각각의 진폭 스펙트럼은 LABVIEW 소프트웨어 패키지내의 "진폭 및 위상 스펙트럼(Amplitude and Phase Spectrum)" 모듈을 이용하여 발생된다. 출력 스펙트럼은 10개 샘플의 각각에 대해서 구해진다.
다음에, 각 출력 스펙트럼은 LABVIEW: 0.000246, 0.000485, 0.00756, 0.062997인 중량 인자를 이용하여 평활화된다. 이들 평활화 인자는 SAS 프로그램에 대해서 상기 논문에 규정된 인자, 즉 0.0039, 0.0077, 0.12, 1.0에 의해 제공된 평활도를 모방하도록 선택된다.
평활화후에, 각 스펙트럼은 상기 논문에 규정된 빈도수 필터를 이용하여 필터링된다. 다음에, PSS의 값(미크론)이 상술한 논문에 규정된 바와 같이 각 개별 필터링된 스펙트럼에 대해서 계산된다. 종이 웨브의 측면의 표면 평활도는 종이 웨브의 동일한 측면으로부터 취한 10개의 샘플로부터 측정된 10개의 PSS 값의 평균이다. 유사하게, 종이 웨브의 대향 측면의 표면 평활도가 측정될 수 있다. 평활도 비율은 종이 웨브의 보다 텍스쳐화된 측면에 대응하는 표면 평활도의 상한값을 종이 웨브의 보다 평활한 측면에 대응하는 표면 평활도의 하한값으로 나눔으로써 구해진다.
근량
웨브(마크로 근량)의 근량은 하기의 절차를 이용하여 측정된다.
측정할 종이는 최소 2시간 동안 48% 내지 52%의 상대 습도와 71℉ 내지 75℉의 조건으로 조절된다. 조절된 종이는 측정할 12개의 샘플을 제공하도록 3.5인치×3.5인치로 절단된다. 샘플은 한번에 6개씩 "Thwing-Albert Alfa Hydraulic Pressure Sample Cutter, Model 240-10"과 같은 적당한 압력판 절단기로 절단된다. 다음에, 2개의 6개 샘플 적층체는 12 플라이 적층체로 조합되며, 48% 내지 52%의 상대 습도와 71℉ 내지 75℉에서 적어도 15분 더 조절된다.
다음에, 12 플라이 적층체는 조정된 분석 저울로 계량된다. 저울은 샘플이 조건상태에 있는 동일한 실내에서 유지된다. 적당한 저울은 사토리어스 인스트루먼트 캄파니(Sartorius Instrument Company)에 의해 제조된 "Model A200S"이다. 이러한 중량은 종이의 12개 플라이 적층체의 그램 중량이며, 각 플라이는 12.25in2의 면적을 갖고 있다.
종이 웨브의 근량(단일 플라이의 단위 면적당 중량)은 하기의 식을 이용하여 3,000제곱피트당 파운드의 단위로 계산된다.
또는, 간단하게 근량(lb/3000ft2)=12개의 플라이 적층체(g)의 중량×6.48
배경부의 근량
웨브의 배경부의 근량은 하기의 절차를 이용하여 측정된다. 배경부의 일부(샘플은 장식적인 표시부나 장식적인 표시부의 일부를 포함하지 않음)는 종이 웨브로부터 절단된다. 샘플은 장식적인 표시부를 포함하지 않고 가능한한 크게 절단된다. 각 샘플의 면적이 측정되며, 샘플은 계량된다. 배경부의 근량은 샘플의 중량을 샘플의 면적으로 나눔으로써 계산된다. 적어도 3개의 샘플이 측정되며, 이 값의 평균을 구해서 배경부의 근량을 정한다.
비교적 낮은 근량 영역의 근량
비교적 낮은 근량 영역의 근량은 하기의 절차를 이용하여 측정된다.
비교적 낮은 근량의 영역의 표면적은 컴퓨터, 스캐너 및 이미지 분석 소프트웨어 프로그램을 이용하여 결정된다. 적당한 컴퓨터는 Apple Macintosh Model 7200/90이다. 적당한 스캐너는 벨기에의 아그파-게바에르트 엔.브이.(AGFA-Gevaert N.V.)로부터 입수가능하고 해상도가 600dpi인 AGFA Arcus II(등록상표) 스캐너이다. 적당한 이미지 분석 소프트웨어는 내셔널 인스티튜트 오브 헬스(National Institute of Health)로부터 입수가능한 NIH IMAGE Version 1.59이다.
하기의 절차는 샘플을 스캔하고 샘플내의 비교적 낮은 근량의 영역의 표면적을 측정하는데 이용된다. 샘플은 종이 웨브로부터 절단되며, 각 샘플은 배경부에 의해 둘러싸인 장식적인 표시부를 포함한다. 각각의 샘플은 샘플의 전체 중량(TW)을 구하도록 계량된다.
각각의 샘플은 스캐닝 동안에 어두운 배경부를 제공하도록 검은 종이의 부분상에 제공된다. 장착된 샘플은 AGFA Arcus II 스캐너를 이용하여 스캐닝된다. 이미지는 Adobe Photoshop Version 3.0.5(상표명) 소프트웨어를 이용하여 컴퓨터로 전송된다. Adobe 소프트웨어는 아그파-게바에르트 엔.브이.(AGFA-Gevaert N.V.)로부터 입수가능한 FotoLook P.S. 2.07.2(상표명) 플러그인 모듈로 보강된다. 스캔 세팅은 자동, 600dpi 해상도, 그레이스케일(무칼라)로 설정된다. 장착된 샘플은 기하학적 눈금을 제공하도록 관리자에 따라서 스캔된다.
다음에, 각 샘플에 대해서 스캔된 이미지는 NIH IMAGE 소프트웨어에서 열고, 관리자 이미지에 따라 조정된다. 조정 인자는 약 235.2픽셀/㎜이다. 이미지 분석 소프트웨어는 샘플의 주변에 의거하여 샘플의 전체 면적을 측정하는데 이용된다.
다음에, 이미지는 장식적인 표시부의 아우트라인을 규정하기 전에 3×3 커넬을 이용하여 2배로 부드럽게 된다. 다음에, 이미지는 64와 254 사이의 그레이스케일 값을 가진 가장밝은 픽셀로 치밀하게 절단된다. 다음에, 이미지 완드 기구가 사용되어 표시부로 유도된 모든 비교적 낮은 근량의 영역을 포함한 장식적인 표시부를 그리는데 사용된다. 장식적인 표시부 외측의 이미지 부분은 버리고, 장식적인 표시부의 이미지는 새로운 화일에 추가한다. 다음에, 이미지 완드는 비교적 낮은 근량의 영역에 대응하는 이미지의 부분만을 남겨둔채 장식적인 표시부내의 비교적 높은 근량의 부분(셀)을 절단하는데 이용된다. 다음에, 비교적 낮은 근량의 영역의 이미지는 64 내지 254의 그레이스케일 값을 가진 픽셀을 선택하도록 치밀하게 절단된다. 다음에, 소프트웨어는 선택된 픽셀의 면적을 계산하여 장식적인 표시부에서의 비교적 낮은 근량의 영역의 표면적을 제공한다.
비교적 낮은 근량의 영역의 표면적이 이미지 분석 소프트웨어를 이용하여 측정되면, 비교적 낮은 근량 영역의 근량은 다음 식에서 BW1을 구함으로써 결정된다.
TW=(BW1)×(AREA1) + (BW2)×(AREA2)
여기에서, TW는 장식적인 표시부를 구비한 샘플의 전체 중량이며, BW1은 비교적 낮은 근량 영역의 근량이며, AREA1은 이미지 분석 소프트웨어를 이용하여 측정된 비교적 낮은 근량의 영역의 면적이며, BW2는 상술한 배경부로부터 절단된 샘플로부터 측정될 수 있는 배경부 영역의 근량이며, AREA2는 샘플의 배경부의 면적이다. AREA2의 값은 샘플의 전체 값(샘플의 주변부에 의거하여 계산됨)에서 AREA1의 값을 뺀 값이다. 따라서, 상기 식은 BW1의 값을 구하기 위해 이용될 수 있다. 적어도 3개의 샘플이 측정되고, 그 결과는 비교적 낮은 기본 중량 영역의 근량을 결정하도록 평균을 구한다.
마크로-캘리퍼 또는 건조 캘리퍼
마크로-캘리퍼 또는 건조 캘리퍼는 1984년 9월 4일자로 트로칸(Trokhan)에게 허여된 미국 특허 제 4,469,735 호에 개시된 건조 캘리퍼를 측정하기 위한 절차를 이용하여 측정되며, 상기 특허는 참고로 본원에 인용한다.
부피 밀도
부피 밀도는 웨브의 웨브의 근량을 마크로-캘리퍼로 나눈것이며, 단위 체적당 중량 단위로 보고된다. 근량 및 캘리퍼가 상이한 단위를 이용하여 측정된다면 적당한 변환 인자를 이용할 수 있다.
흡수 용량
웨브의 흡수 용량은 상기에서 참조한 미국 특허 제 4,469,735 호에 개시된 수평 흡수 용량 시험을 이용하여 측정된다.
웨브 지지 장치 높이의 측정
제 1 펠트 표면의 높이(231)와 웨브 접촉 표면(260)의 높이(261) 사이의 높이 차이는 다음 절차를 이용하여 측정된다. 웨브 지지 장치는 웨브 패턴화층이 상방을 향한 평편한 수평 표면상에 지지된다. 약 1.3㎟의 원형 접촉 표면과 약 3㎜의 수직 길이를 가진 돌기가 아이슬랜드 로데 프로비덴스에 소재하는 페더랄 프로덕츠 캄파니(Federal Products Company)에 의해 제조된 Federal Products 측정 게이지(EMD-4320 W1 파단 프로브와 함께 사용하도록 변형된 모델 432B-81 증폭기)상에 장착된다. 기구는 공지된 높이 차이를 제공하는 공지된 두께의 2개의 정밀한 심 사이의 전압차를 결정함으로써 조정된다. 기구는 돌기의 비제한적인 이동을 보장하도록 제 1 펠트 표면(230)보다 약간 낮은 높이에서 제로로 된다. 돌기는 중요하게 높이에 위치되며, 측정하기 위해 하강된다. 돌기는 측정점에서 약 0.24g/㎟의 압력을 발휘한다. 적어도 3개의 측정이 각각의 높이에서 이뤄진다. 각각의 높이에서의 측정값이 평균으로 구해진다. 평균값간의 차이는 높이 차이를 제공하도록 계산된다.
동일한 절차는 높이(1231, 2261) 사이의 차이를 측정하는데 사용된다.

Claims (10)

  1. 대향된 표면과 적어도 3개의 영역을 구비하는 종이 웨브(a paper web)로서, 상기 3개의 영역은 비랜덤하게 반복되는 패턴으로 배치되며, 근량(basis weight), 밀도 및 섬유 조성으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 특성에 의해 서로 구별되는, 상기 종이 웨브에 있어서,
    상기 종이 웨브는 제 1 근량을 가진 높은 근량의 배경부 영역(a high basis weight background region)과, 장식적인 표시부(decorative indicia)를 포함하며, 상기 장식적인 표시부는 15g/㎡ 이하의 하나 이상의 낮은 근량의 영역을 포함하며, 상기 장식부는 개별적으로 이격되어 있으며 종이 웨브의 주변 배경부 영역의 적어도 일부분의 제 1 근량보다 낮은 근량을 갖고 있는 것을 특징으로 하는
    종이 웨브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨브의 표면에 제곱미터당 5개 내지 5000개의 개별 장식적인 표시부를 구비한 것을 특징으로 하는
    종이 웨브.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항의 종이 웨브의 다중 플라이를 포함하는
    종이 구조체.
  4. 대향된 표면을 구비한 습윤층 종이 웨브(a wetlaid paper web)에 있어서,
    상기 웨브의 표면에 있는 제곱미터당 5개 내지 5000개의 개별 장식적인 표시부로서, 각기 15g/㎡ 이하의 하나 이상의 낮은 근량의 영역을 포함하는, 상기 장식적인 표시부와,
    상기 낮은 근량의 영역보다 높은 근량을 가지며 상기 장식적인 표시부를 분리하는 높은 근량의 배경부 영역으로서, 상기 배경부 영역은 비랜덤하게 반복적인 패턴으로 배치된 상이한 밀도의 영역과, 고밀도의 연속적인 망상 영역과, 상기 고밀도의 연속적인 망상 영역보다 밀도가 낮으며 상기 연속적인 망상 영역을 통해 분산된 다수의 개별 저밀도 영역을 포함하는, 상기 배경부 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는
    습윤층 종이 웨브.
  5. 제 4 항의 종이 웨브의 다중 플라이를 포함하는
    종이 구조체.
  6. 대향된 표면을 구비한 습윤층 종이 웨브에 있어서,
    상기 웨브의 표면에 있는 제곱미터당 5개 내지 5000개의 개별 장식적인 표시부로서, 각기 15g/㎡ 이하의 하나 이상의 낮은 근량의 영역을 포함하는, 상기 장식적인 표시부와,
    상기 낮은 근량의 영역보다 높은 근량을 가지며 상기 장식적인 표시부를 분리하는 높은 근량의 배경부 영역으로서, 상기 배경부 영역은 고밀도의 연속적인 망상 영역과, 웨브의 제곱미터당 적어도 10,000개의 개별 저밀도 영역을 포함하며, 상기 저밀도 영역은 고밀도 영역보다 밀도가 낮으며 상기 연속적인 망상 영역을 통해 분산되어 있는, 상기 배경부 영역을 포함하며;
    상기 배경부 영역은 웨브의 대향된 표면중 적어도 하나상에 900 이하의 표면 평활도 값을 갖고 있는 것을 특징으로 하는
    습윤층 종이 웨브.
  7. 대향된 표면을 구비한 습윤층 종이 웨브에 있어서,
    상기 웨브의 표면에 있는 제곱미터당 5개 내지 5000개의 개별 장식적인 표시부로서, 각기 15g/㎡ 이하의 하나 이상의 낮은 근량의 영역을 포함하는, 상기 장식적인 표시부와,
    상기 장식적인 표시부를 분리하는 높은 근량의 배경부 영역으로서, 상기 배경부 표시부는 고밀도의 연속적인 망상 영역과, 상기 고밀도의 연속적인 망상 영역보다 밀도가 낮으며 상기 연속적인 망상 영역을 통해 분산된 다수의 개별 저밀도 영역과, 상기 저밀도 영역의 각각을 통해 분산된 다수의 개별 고밀도 영역을 포함하는, 상기 배경부 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는
    습윤층 종이 웨브.
  8. 비랜덤하게 반복하는 패턴으로 배치되며, 근량, 밀도 및 섬유 조성으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 특성으로 인해 구별가능한 적어도 3개의 영역을 구비하는 종이 웨브를 제조하는 방법에 있어서,
    다수의 제 1 섬유와, 상기 제 1 섬유보다 짧으며 액체 담체에 현탁된 다수의 제 2 섬유를 포함하는 상이한 길이의 다수의 섬유를 제공하는 단계와,
    액체 투과성 존을 구비하는 섬유 보유 성형 요소를 제공하는 단계와,
    상기 섬유 및 상기 액체 담체를 상기 성형 요소상에 부착시키는 단계와,
    상기 액체 담체를 상기 성형 요소를 통해 2개의 동시 단계로 탈수하여 적어도 하나의 비교적 높은 근량의 영역과, 하나 이상의 비교적 낮은 근량의 영역을 구비하는 장식적인 표시부를 포함하는 웨브로서, 제곱미터당 5개 내지 5000개의 개별 장식적인 표시부를 구비하는 미형성 웨브를 형성하는 단계와,
    제 1 높이에 위치된 다수의 개별 제 1 웨브 접촉 표면을 규정하는 연속적인 망상 웨브 패턴화층인 웨브 패턴화 표면과, 제 2 높이의 제 2 연속적인 웨브 접촉 표면을 구비하는 웨브 지지 장치를 제공하는 단계와,
    상기 성형 요소로부터 상기 웨브 지지 장치의 웨브 패턴화 표면까지 웨브를 이송하는 단계와,
    비교적 높은 근량의 영역의 적어도 일부분을 선택적으로 치밀하게 하여, 제 1 치밀화된 영역과, 비교적 높은 근량의 영역내의 제 1 치밀화된 영역보다 밀도가 높은 제 2 치밀화된 영역으로 구성되는 비랜덤하게 반복하는 패턴을 제공하는 단계를 포함하며;
    상기 고밀도 근량의 영역을 적어도 일부분을 선택적으로 치밀하게 상기 단계는 다수의 제 1 개별 치밀화된 영역이 다수의 제 1 개별 웨브 접촉 영역에 대응하는 제 1 개별 치밀화된 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는
    종이 웨브 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 비교적 높은 근량의 영역의 적어도 일부분을 선택적으로 치밀화하는 상기 단계가 상기 비교적 높은 근량의 영역을 통해 분산된 제 2 개별 치밀화된 영역을 더 형성하는 것을 특징으로 하는
    종이 웨브 제조 방법.
  10. 비랜덤하게 반복하는 패턴으로 배치되며, 근량, 밀도 및 섬유 조성으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 특성으로 인해 구별가능한 적어도 3개의 영역을 구비하는 종이 웨브를 제조하는 방법에 있어서,
    액체 담체에 현탁된 다수의 셀룰로스 섬유를 제공하는 단계와,
    액체 투과성 존을 구비하는 섬유 보유 성형 요소를 제공하는 단계와,
    상기 셀룰로스 섬유 및 상기 액체 담체를 상기 성형 요소상에 부착시키는 단계와,
    상기 액체 담체를 상기 성형 요소를 통해 2개의 동시 단계로 탈수하여 적어도 하나의 비교적 높은 근량의 영역과, 하나 이상의 비교적 낮은 근량의 영역을 구비하는 장식적인 표시부를 포함하며, 제 1 표면, 제 2 표면 및 두께부를 구비하는 웨브를 제공하는 단계와,
    제 1 웨브 접촉 표면과 제 2 웨브 접촉 표면을 포함하는 웨브를 한 측면을 구비하는 웨브 지지 장치를 제공하는 단계로서, 상기 제 1 웨브 접촉 표면과 제 2 웨브 접촉 표면 사이의 높이 차이는 웨브의 두께보다 작은, 상기 웨브 지지 장치 제공 단계와,
    상기 성형 요소로부터 상기 웨브 지지 장치까지 웨브를 이송하는 단계로서, 상기 웨브의 제 1 표면은 웨브 지지 장치의 제 1 및 제 2 웨브 접촉 표면상에 지지되는, 상기 웨브 이송 단계와,
    상기 웨브를 이송하는 단계후에 비교적 높은 근량의 영역의 적어도 일부분을 선택적으로 치밀화하여, 제 1 치밀화된 영역과, 비교적 높은 근량의 영역내의 제 1 치밀화된 영역보다 높은 밀도를 가진 제 2 치밀화된 영역의 비랜덤하게 반복하는 패턴을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    종이 웨브 제조 방법.
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