KR20010031638A

KR20010031638A - 저밀도 탄성 웹 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20010031638A
Application number: KR1020007004691A
Authority: KR
Inventors: 샨 리앙 첸; 마이클 앨런 허만스; 쉥-신 후; 리챠드 조셉 캠스; 제프리 딘 린드세이
Original assignee: 로날드 디. 맥크레이; 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2001-04-16
Also published as: CO5040189A1; CN1283243A; ID24450A; CA2308284A1; HK1034754A1; KR100530289B1; ZA989270B; JP2001521999A; EP1027494B2; BR9815232A; CA2308284C; TW542864B; CN1118595C; AU734608B2; AU1369999A; DE69826511T2; EP1027494B1; SV1998000034A; AR013730A1; WO1999023299A1

Abstract

통상적인 실린더형 드럼 건조기를 사용하는 통상적인 티슈 제조기 상에서 텍스쳐드 티슈 시트를 제조하는 방법을 사용하여 벌키하고, 연성이며 습식 탄성이 우수한 제품을 제조한다. 급속 이송과 삼차원 직물의 섬유 성형의 조합을 웹 역전 단계와 결합하여 제일 먼저 텍스쳐드 이송된 직물 상에 성형된 웹의 표면이 확실히 실린더형 건조기의 표면에 대향하여 위치하게 한다. 웹의 역전은 기계의 생산성을 향상시키고 웹의 물리적 성질을 개선시킨다.

Description

저밀도 탄성 웹 및 그의 제조 방법 {Low Density Resilient Webs and Methods of Making Such Webs}

본 발명은 일반적으로 티슈 제품의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 변형된 통상의 습식 프레스기 상에서의 벌크성과 흡수성이 높은 티슈의 제조 방법에 관한 것이다.

티슈 제조 분야에서, 양키 (Yankee) 건조기로서 공지된 큰 증기 충전 실린더는 통상적으로, 여전히 습윤 상태에 있으면서 건조기 실린더 표면 상에 압착되는 티슈 웹을 건조시키는데 이용된다. 통상의 티슈 제조시, 습윤 웹은 양키 건조기의 표면에 대해 단단하게 압착된다. 건조기 표면에 대한 습윤 웹의 압축은 웹으로의 신속한 열 전달을 위한 밀접한 접촉을 제공한다. 웹이 건조될 때, 종종 습윤 웹과 건조기 표면 사이의 접촉 순간 전에 가해진 분무 접착제에 의해 촉진되는, 양키 건조기의 표면과 티슈 웹 사이의 접착 결합이 형성된다. 접착 결합은 편평한 건조 웹이 크레이핑 블레이드에 의해 건조기 표면에서 떼어질 때 파괴되어 개선된 연도 및 감소된 강성을 위해 웹에 미세한 연질 텍스쳐를 부여하고, 벌크를 증가시키고 많은 섬유 결합을 파괴한다.

전통적인 크레이핑은 몇가지 단점을 갖고 있다. 시트가 양키 건조기에 대해 편평하게 압착되기 때문에, 웹이 건조될 때 형성되는 수소 결합은 편평하고 조밀한 상태의 섬유 사이에 형성된다. 크레이핑이 섬유 내에 많은 꼬임 및 변형을 부여하고 벌크를 추가하긴 하지만, 크레이핑된 시트가 습윤될 때 섬유가 팽윤됨에 따라서 꼬임 및 변형은 완화된다. 그 결과, 웹은 수소 결합이 형성될 때 설정된 편평한 상태로 되돌아가기 쉽다. 따라서, 크레이핑된 시트는 습윤 시에 두께가 줄어들고 종 방향에서 측면으로 팽창하기 쉬워서, 측면으로 팽창하는 웹의 일부가 제지되거나, 여전히 건조하거나 또는 표면 장력에 의해 다른 표면에 보유되는 경우 공정 중에 주름지게 된다.

또한, 크레이핑은 웹에 부여될 수 있는 텍스쳐 및 벌크를 제한한다. 텍스쳐드 통기 건조 직물 상에 형성된 통기 건조된 웹과 같은 고도로 텍스쳐드 웹을 제조하기 위한 양키 건조기의 통상의 작업에 의해 비교적 적게 실시될 수 있다. 양키 건조기 상의 웹의 편평하고 조밀한 구조는 양키 건조기에서 나온 생성물의 이후의 구조 면에서 형성될 수 있는 것을 뚜렷이 제한한다.

전형적인 크레이핑의 상기 및 다른 결점은 크레이핑되지 않은 통기 건조된 티슈 웹을 제조함으로써 극복될 수 있다. 그러한 웹은 편평하고 조밀하기 보다는 벌크가 증가된 삼차원 구조로 제조될 수 있으므로, 양호한 습윤 탄성을 제공하게 된다. 그러나, 크레이핑되지 않은 티슈는 종종 강성이 되기 쉽고 크레이핑된 생성물의 연도를 지니지 못한 것으로 알려져 있다. 또한, 통기 건조된 웹은 때때로 웹을 통한 공기의 흐름으로 인해 웹 내에 핀홀을 가져서 완전히 건조하게 된다. 또한, 제지기의 대부분은 통상의 양키 건조기를 사용하고 티슈 제조업자는 통기 건조 기술을 추가하기 위한 고비용 또는 통기 건조와 관련된 더 많은 작업 비용을 꺼린다.

드럼 건조기 또는 양키 건조기 상에서 크레이핑되지 않은 시트를 제조하기 위한 이전의 시도는 건조기 주위에 시트를 감싸는 것을 포함하였다. 예를 들면, 원통형 건조기는 오랜동안 더 두꺼운 등급의 종이를 위해 사용되어 왔다. 종래의 실린더 건조 시에, 종이 웹은 원통형 건조기를 감싸는 건조기 직물에 의해 운반되어 양호한 접촉을 제공하고 시트 플러터를 방지한다. 불행히도, 그러한 랩핑 구조는 현대의 크레이핑된 티슈 기계를 크레이핑되지 않은 티슈 기계로 전환시키는데 실용적이지 않다. 더우기, 크레이핑되지 않으면, 웹은 더 강직되고 내부 벌크성이 낮을 수도 있다 (섬유 사이의 세공 공간이 적음). 또한, 열전달이 손상되기 때문에 고속 작동이 가능하지 않을 수도 있다. 웹이 양키 또는 드럼 건조기의 표면에 대향하여 편평한 상태로 육중하게 압착되지 않은 경우, 전도성 열전달이 감소되고 건조 속도가 실질적으로 줄어든다. 고속에서 발생하는 다른 문제점은 특히, 직물이 고도로 텍스쳐드되었거나 삼차원인 경우, 직물로부터 웹을 제거하여 양키 건조기 상에 놓기가 어렵다는 점이다. 웹은 종종 직물에 단단하게 부착되고, 직물로부터 양키 건조기로 웹을 이송할 때 웹의 피킹 (picking) 또는 바람직하지 않은 시트 파열 또는 파단의 조짐을 유발시킬 수도 있다. 또한, 통상의 속도에서, 양키 건조기의 표면으로부터 크레이핑되지 않은, 텍스쳐드 시트를 부착하고 제거하는 문제는 후술되는 바와 같이 매우 어렵다.

종래의 티슈 제조 방법은 또한 습윤 시트를 급속 이송 또는 소극적 연신시켜, 크레이핑되지 않은 비압축 건조된 시트의 가요성 및 연도를 향상시켰다. 그러나, 급속 이송, 삼차원 직물로의 웹 성형, 및 드럼 건조의 조합은 공업적으로 유용한 속도에서 특히 크레이핑하지 않고 사용되는 경우, 실제로 몇몇 문제를 유발시키는데 이는 이전에는 인지되거나 해결된 바가 없다. 특히, 본 발명자들은, 건조를 위해 양키 건조기의 표면 상에 압착될 때 급속 이송된 시트의 최고 응력을 받는 부분이, 시트가 크레이핑되거나 되지 않고 제거될 때 파단되거나 또는 양키 건조기에 부착된 채 남아있을 수 있음을 발견하였다. 이 문제는 시트의 일부분을 크레이핑 날이 잘 제거시키지 못하여 양키 건조기 상에 붙어있을 수 있기 때문에 크레이핑되지 않은 작동시 가장 위험할 수 있을 뿐만 아니라, 크레이핑된 작동시에도 시트의 질을 저하시킬 수도 있다. 이 결과로 다수의 시트가 파손되거나, 허용가능한 제품은 낮은 강도, 불균일한 특성, 및 시트의 결함을 갖는다.

그러므로, 시트 성형, 건조, 부착, 및 양키 건조기 상에서의 이형에 관한 상기의 문제점을 극복하는 티슈 제조 작동이 필요하다. 특히, 시트가 최소로 파단되는 공업적으로 유용한 속도에서, 드럼 건조기 상에서 텍스쳐드 티슈의 크레이핑되지 않거나 약간 크레이핑된 제품을 생산하는 제조 방법이 필요하다. 바람직하게는, 이러한 작동으로부터 생산된 티슈 시트는 외관상 벌크성이 높은 삼차원 형상, 고유 벌크성 (이후 정의됨)과 연성이 우수한 비압축 건조된 구조를 가지며, 부착 및 이형되는 동안 연성 흡수성 시트의 높은 강도의 손상율이 낮다.

도 1은 웹이 운반 직물로부터 텍스쳐드 이송 직물로 이송되는 급속 이송 닙의 단면도를 대표적으로 나타낸다.

도 2는 삼차원 이송 직물상으로 급속 이송된 후 웹의 딘면도를 대표적으로 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 제지기 섹션의 한 실시태양을 도시하는 순서도의 개략도를 대표적으로 나타낸다.

도 4는 본 발명에 따른 제지기 섹션의 두번째 실시태양을 도시하는 순서도의 개략도를 대표적으로 나타낸다.

도 5는 본 발명에 따른 제지기 섹션의 세번째 실시태양을 도시하는 순서도의 개략도를 대표적으로 나타낸다.

도 6은 본 발명에 따른 제지기 섹션의 네번째 실시태양을 도시하는 순서도의 개략도를 대표적으로 나타낸다.

도 7은 특정 웹의 물리적 성질을 나타내는 자료 그래프를 도시하는 순서도의 개략도를 대표적으로 나타낸다.

〈용어 및 방법의 정의〉

본원에서 사용된, 웹의 ″두께″는 달리 특정하게 기재되지 않는 한, 0.05 psi의 하중에서 7.62 cm (3-인치) 직경의 압반된 기재의 두께 게이지로 측정한 두께를 의미한다.

본원에 사용된 티슈 샘플의 ″MD 인장 강도″는 티슈 웹이 종 방향으로 응력을 받을 때 파손 점에서 단위 폭 당 하중의 당 업계의 숙련인에게 공지된 통상의 측정치이다. 마찬가지로, ″CD 인장 강도″는 횡방향으로 취해진 유사한 측정치이다. MD 및 CD 인장 강도는 3 인치 조오 (jaw) 폭, 4 인치의 조오 스팬 및 분 당 10 인치의 크로스헤드 속도를 이용하는 인스트론 인장 시험기를 이용하여 측정된다. 시험 전에, 샘플은 시험 전 4시간 동안 TAPPI 조건 (73 ℉, 50% 상대 습도) 하에서 유지된다. 인장 강도는 인치 당 g의 단위로 보고된다 (파손 점에서, g 단위의 인스트론 측정치는 시험 폭이 3 인치가므로 3으로 나누어진다).

″MD 신도″ 및 ″CD 신도″는 파손 전 인장 시험 중의 샘플의 신장 백분율을 의미한다. 본 발명에 따라 제조된 티슈는 약 3% 이상, 예를 들면 약 4 내지 약 24%, 약 5% 이상, 약 8% 이상, 약 10% 이상, 보다 특히 약 12% 이상의 MD 신도를 가질 수 있다. 본 발명의 웹의 CD 신도는 윤곽이 뚜렷한 직물 상의 습윤 웹의 성형에 의해 주로 부여된다. CD 신도는 약 4% 이상, 약 6% 이상, 약 8% 이상, 약 9% 이상, 약 11% 이상, 또는 약 6 내지 약 15%일 수 있다.

본원에서 사용된, 웹의 ″ABL″ 인자 (Adjusted Breaking Length)는 기본 중량으로 나누어진 킬로그램 단위의 MD 인열 강도이다. 예를 들면, MD 인열 강도가 300 g/in이고 기본 중량이 30 gsm (제곱 미터 당 그램)인 웹의 ABL 인자는 (300 g/in)/(30 g/m²)*(39.7 in/m)*(1 km/1000 m) = 0.4 km이다.

본원에서 사용된, ″건식: 습식 비″는 습식 인열 강도의 기하 평균을 건식 인열 강도의 기하 평균으로 나눈 비를 의미한다. 기하 평균 인열 강도 (GMT)는 웹의 종방향 인열 강도와 횡방향 인열 강도의 곱의 제곱근이다. 달리 나타내지 않는 한, ″인열 강도″는 ″기하 평균 인열 강도″를 의미한다. 본 발명의 웹은 인열 강도가 습식:건식의 비가 약 0.1 이상, 구체적으로는 약 0.15 이상, 보다 특히 약 0.2 이상, 더욱 특히 약 0.4 이상, 보다 더 특히 약 0.2 내지 약 0.6 일 수 있다.

본원에 사용된 티슈 기계에 대한 ″고속 작동″ 또는 ″공업적으로 유용한 속도″는 분 당 ft 단위인 적어도 다음 값 또는 범위 중 어느 하나 만큼 큰 기계 속도를 의미한다: 1,000; 1,500; 2,000; 3,000; 3,500; 4,000; 4,500; 5,000; 5,500; 6,000; 6,500; 7,000; 8,000; 9,000; 10,000 및 상기 임의의 값의 상한 및 하한을 갖는 범위.

본원에 사용된 ″공업적으로 가치있는 건조도 수준″은 약 60% 이상, 약 70% 이상, 약 80% 이상, 약 90% 이상, 약 60 내지 약 95% 또는 약 75 내지 약 95%일 수 있다. 본 발명의 경우, 웹은 원통형 건조기 상에서 공업적으로 가치있는 건조도 수준으로 건조되어야 한다.

본원에 사용된 ″표면 깊이″는 텍스쳐드 삼차원 표면의 특성 피이크 대 밸리 (peak-to-valley) 높이 차이를 의미한다. 그것은 성형된 티슈 구조의 특성 깊이 또는 높이를 의미할 수 있다. 표면 깊이의 측정을 위한 특히 적합한 방법은 무아르 (moire) 간섭계이며, 그것은 표면의 변형 없이 정확한 측정을 가능케 한다. 본 발명의 재료에 대한 참고를 위하여, 표면 형태는 약 38 ㎜ 시계를 갖는 컴퓨터 제어된 백색광 시계 이동된 무아르 간섭계를 이용하여 측정되어야 한다. 그러한 시스템의 유용한 수행 원리는 문헌 (Bieman et al., ″Absolute Measurement Using Field-Shifted Moire″, SPIE Optical Conference Proceedings, Vol. 1614, pp. 259-264, 1991)에 기재되어 있다. 모아르 간섭계를 위한 적합한 시판되는 기기는 38 ㎜의 시계(37 내지 39.5 ㎜의 범위 내의 시계가 적절함)를 위해 구성된, 메다르, 인크. (Medar, Inc.; Farmington Hills, Michigan 소재)에 의해 제조된 카데예스 (CADEYES) (등록상표) 간섭계이다. 카데예스 (CADEYES) (등록상표) 시스템은 그리드를 통해 투영되는 백색 광을 이용하여 샘플 표면 상에 미세한 흑색 선을 투영한다. 표면은 CCD 카메라에 의해 관찰되는 모아르 프린지를 형성하는 유사한 그리드를 통해 관찰된다. 적합한 렌즈 및 스텝퍼 모터는 시계 이동 (아래에 기재된 기술)을 위한 광학 구조를 조정한다. 비데오 프로세서는 프로세싱을 위해 PC 컴퓨터에 포착된 프린지 화상을 보내서 표면 높이의 상세한 것이 비데오 카메라에 의해 관찰된 프린지 패턴으로부터 역 계산되도록 한다. 특성 티슈 피이크 대 밸리 높이의 분석을 위한 카데예스 시스템을 이용하는 원리는 문헌 (J.D. Lindsay and L. Bieman, ″Exploring Tactitle Properties of Tissue with Moire Interferometry,″ Proceedings of the Non-contact, Three-dimensional Gaging Methods and Technologies Workshop, Society of Manufacturing Engineers, Dearborn, Michigan, March 4-5, 1997)에 제공된다.

카데예스 형태 데이타의 높이 지도는 당 업계의 숙련인에 의해 특성 단위 셀 구조 (직물 패턴에 의해 형성된 구조의 경우; 이것은 더 큰 2차원 면을 커버하기 위해 타일과 같이 전형적으로 평행사변형 배열된다)를 확인하고 그러한 구조 또는 다른 임의의 표면의 전형적인 피이크 대 밸리 깊이를 측정하는데 이용될 수 있다. 이것을 실시하는 간단한 방법은 단위 셀의 최고 및 최저 면 또는 충분한 수의 주기적인 표면의 대표적인 부분을 통과하는 형태학적 높이 지도 상에 그려진 선으로부터 2차원 높이 프로필을 이끌어내는 것이다. 다음에, 이 높이 프로필은 측정될 때 비교적 편평하게 놓여있는 시트 또는 시트의 일부로부터 취해진 경우, 피이크 대 밸리 거리에 대해 분석될 수 있다. 부차적인 광학 노이즈 및 가능한 아웃라이어 (outlier)의 효과를 제거하기 위해, 프로필의 최고 10% 및 최저 10%는 제외되어야 하고, 잔류 포인트의 높이 범위가 표면 깊이로서 취해진다. 기술적으로, 절차는 문헌 (L. Mummery, in Surface Texture Analysis: The Handbook, Hommelwerke GmbH, Muhlhausen, Germany, 1990)에 의해 설명된 바와 같이 당 업계에 잘 알려진 재료 선의 개념을 이용하여 10% 내지 90% 재료 선의 높이 차이로서 정의되는 ″P10″으로 불리우는 변수의 계산을 필요로 한다. 이 방법에서, 그 표면은 공기로부터 재료로의 전이로서 관찰된다. 편평하게 놓여있는 시트로부터 취해진 제공된 프로필의 경우에, 표면이 시작하는 최대 높이 - 최고 피이크의 높이 -는 ″0% 참고선″ 또는 ″0% 재료선″의 고도이고, 그것은 그 높이에서의 수평선의 길이의 0%가 재료에 의해 점유됨을 의미한다. 프로필의 최저 지점을 통과하는 수평선을 따라서, 선의 100%가 재료에 의해 점유되며, 이것은 그 선을 ″100% 재료선″으로 만든다. 0% 내지 100% 재료선 사이 (프로필의 최대 및 최소 점 사이)에서, 재료에 의해 점유되는 수평선 길이의 분율은 선 고도가 감소될수록 일정하게 증가할 것이다. 재료 비 커브는 프로필을 통과하는 수평선 및 그 선의 높이를 따른 재료 분율 사이의 관계를 제공한다. 재료 비 커브는 또한 프로필의 누적 높이 분포이다 (더 정확한 용어는 ″재료 분율 커브″일 수 있음).

일단 재료 비 커브가 작성되면, 프로필의 특성 피이크 높이를 한정하는데 그것을 이용할 수 있다. P10 ″전형적인 피이크 대 밸리 높이″ 파라미터는 10% 재료선 및 90% 재료선의 높이 사이의 차이로서 정의된다. 이 파라미터는 전형적인 프로필 구조로부터의 비통상적인 편위 또는 아웃라이어가 P10 높이에 거의 영향을 미치지 않는다는 것을 확실하게 나타낸다. P10의 단위는 ㎜이다. 재료의 표면 깊이는 그 표면의 전형적인 단위 셀의 높이 극단을 포함하는 프로필 선에 대해 P10 표면 깊이 값으로서 보고된다. ″미세 표면 깊이″는 단위 셀의 최대 및 최소를 포함하는 프로필에 대한 높이가 비교적 균일한 표면의 안정 수준 영역을 따라 취해진 프로필에 대한 P10 값이다. 측정치는 두 측면이 존재하는 경우 본 발명의 재료의 최고 텍스쳐드된 면에 대해 보고된다.

표면 깊이는 베이스시트 내에 형성된 형태, 특히 건조 공정 전에 및 도중에 시트 내에 형성된 특징을 조사하기 위한 것이지만, 그것은 엠보싱, 천공, 플리팅 등과 같은 건조 가공 작업으로부터 ″인위적으로″ 형성된 대규모 형태를 배제한다. 그러므로, 조사된 프로필은 시트가 엠보싱되었다면 엠보싱되지 않은 영역으로부터 취해져야 하거나, 또는 엠보싱되지 않은 시트 상에서 측정되어야 한다. 표면 깊이 측정은 원래 베이스시트 자체의 삼차원 특성을 반영하지 않는 주름 또는 접힘과 같은 대규모 구조를 배제해야 한다. 시트 형태는 전체 베이스시트에 영향을 미치는 캘린더링 및 다른 작업에 의해 한정될 수 있는 것으로 인식되어 있다. 표면 깊이 측정은 캘린더된 시트 상에서 적절히 수행할 수 있다.

본원에 사용된 ″측면 길이 규모″는 반복 단위 셀을 포함하는 텍스쳐를 갖는 텍스쳐드 삼차원 웹의 특성 치수를 의미한다. 단위 셀을 제한하는 볼록한 다각형의 최소 폭은 측면 길이 규모로서 취해진다. 예를 들면, 횡방향으로 약 1 ㎜ 및 종방향으로 약 2 ㎜ 이격된 반복 직사각형 오목부를 갖는 직물 상에서 통기 건조된 티슈에서, 측면 길이 규모는 약 1 ㎜일 것이다. 본 발명에 기재된 텍스쳐드 직물 (이송 직물 및 펠트)은 적어도 임의의 다음 값의 측면 길이 규모를 나타내는 주기적 구조를 가질 수 있다: 약 0.5 ㎜, 약 1 ㎜, 약 2 ㎜, 약 3 ㎜, 약 5 ㎜ 및 약 7 ㎜.

본원에 사용된 ″MD 단위 셀 길이″는 반복 구조를 갖는 것으로 특징지워지는 직물 또는 티슈 시트에서의 특성 단위 셀의 종방향 범위 (스팬)을 의미한다. 본 발명에 기재된 텍스쳐드 직물 (이송 직물 및 펠트)는 적어도 임의의 다음 값의 측면 길이 규모를 나타내는 주기적 구조를 가질 수 있다: 약 1 ㎜, 약 2 ㎜, 약 5 ㎜, 약 6 ㎜ 및 약 9 ㎜.

본원에 사용된 ″직물 조도″는 그 위에 침착된 종이 웹과 접촉하게 될 수 있는 텍스쳐드 직물의 상부 표면에 의해 재어지는 특성 최대 수직 거리를 의미한다.

본 발명의 한 실시태양에서, 이송 직물의 하나 또는 둘다는 본원에 참고로 인용된, 츄 (K.F. Chiu) 등에게 1995년 7월 4일자로 허여된 미국 특허 제5,429,686호의 교시에 따라 제조된다. 그 특허에 기재된 삼차원 직물은 직물의 기계 대면에 인접한 내력(耐力)층을 가지며 직물의 펄프 면 상에 삼차원 조각층을 갖는다. 내력층과 조각층 사이의 접점은 ″서브레벨 (sublevel) 평면″으로 불리운다. 서브레벨 평면은 내력층 내의 최저 CD 너클의 윗면에 의해 한정된다. 직물의 펄프 대면 상의 조각은 직물에 의해 운반되는 펄프 웹 상에 역상 압흔을 나타내는데 효과적이다.

조각층의 최고점은 표면을 한정한다. 조각층의 상부는 상부가 조각층의 표면을 한정하는 MD 압흔 너클로 형성되는 ″압흔″ 날실의 세그먼트에 의해 형성된다. 조각층의 나머지는 서브레벨 평면 위에 있다. 최고 CD 너클의 상부는 서브레벨 평면과 일치할 수 있는 중간 평면을 한정하지만, 종종 그것은 서브레벨 평면 보다 약간 위에 있다. 중간 평면은 ″평면 차이″로 불리우는 한정된 거리 만큼 표면 아래에 있어야 한다. 츄우 등에 의해 설명된 직물의 또는 유사한 직물의 ″평면 차이″는 ″직물 조도″로서 간주될 수 있다. 다른 직물의 경우, 직물 조도는 일반적으로 종이 웹과 접촉하기 쉬운 직물의 가장 상승된 부분과 직물의 최저 표면 사이의 수직 높이의 차이로서 간주될 수 있다.

직물 조도와 관련된 특정의 측정치는 직물의 퍼티 압흔의 수직 높이 범위가 측정되는 ″퍼티 조도 인자 (Putty Coarseness Factor)″이다. 상품명 실리 퍼티 (SILLY PUTTY)로서 시판되어온 다우 코닝 (등록상표) 다일라턴트 화합물 3179는 73 ℉의 온도에 놓여져 직경이 2.5 인치가고 두께가 1/4 인치인 디스크로 성형된다. 이 디스크는 무게가 2046 g이고 직경이 2.5 인치가고 높이가 3 인치인 황동 실린더의 한 말단에 놓여진다. 측정될 직물은 투명한 고상의 표면에 놓여지고, 한 말단 상에 퍼티를 가진 실린더는 직물 상에 부드럽게 거꾸로 놓여진다. 실린더의 중량은 퍼티를 직물에 대해 프레스시킨다. 그 중량은 20초 동안 퍼티 디스크 위에 남아있고, 그 시간에 실린더는 부드럽게 들어올려지고 전형적으로는 그것과 함께 퍼티를 가져오게 된다. 직물과 접촉한 텍스쳐드 퍼티 표면은 광학적 수단으로 측정하여 상기 제시된 P10 파라미터로 측정된 특성 최대 피크와 벨리의 높이 차이의 추정치를 얻을 수 있다. 종방향과 횡방향에 대한 2개의 중간 P10 값의 최고치로 측정 결과를 기재할 것이다. 양 방향에 대한 중간 값은 해당하는 방향에 평행한 10개 이상의 프로파일 섹션의 평균 P10 값이며, 각각의 프로파일 섹션은 길이가 대략 15 mm 이상이고, 표면 상의 높이 차를 합리적으로 나타내기 위해 표면으로부터 분리되어 있다. 예를 들면, 종방향으로 연신된 구조를 갖는 몇몇 린드세이 와이어 TDA 직물의 퍼티 흔적은 횡방향에 대해 평균을 취했을 때 가장 높은 중간 P10 값을 제공한다. 예를 들면, 한 직물은 횡방향 (CD)의 중간 P10 값이 0.68 mm이고, 종방향 (MD)의 중간 P10 값이 0.47 mm이며, 이 직물에 대한 퍼티 조도 인자는 0.68 mm가 된다. 길이가 20 mm인 15개의 프로파일 선을 기준으로 한 CD 중간 P10 값이 1.16 mm이고, 종방향에 대한 값이 0.64 mm인 다른 직물의 퍼티 조도 인자는 1.16 mm로 기재된다. 이러한 측정을 위한 유용한 수단은 38 ㎜ 시계를 갖는 상기한 카데예스 모아르 간섭계이다. 측정은 황동 실린더를 제거한 지 2분 내에 이루어져야 한다.

직물의 다공성은 공기 또는 수분 또는 물을 직물을 통해 통과시켜 직물에 의해 운반되는 웹 중의 목적하는 수분 함량을 성취할 수 있는 능력을 결정한다. 다공성은 직물 중의 날실 밀도 (날실 커버리지 백분율)와 배향 및 날실과 씨실 사이의 공간에 의해 결정된다.

본원에 사용된 직물, 펠트 또는 캘린더되지 않은 종이 웹의 표면에 적용되는 용어 ″텍스쳐드″ 또는 ″삼차원″은 표면이 실질적으로 평활하고 동일평면이 아니라는 것을 나타낸다. 특히, 그것은 표면이 0.1 ㎜ 이상, 예를 들면 약 0.2 내지 0.8 ㎜, 특히 0.3 ㎜ 이상, 예를 들면 약 0.3 내지 1.5 ㎜, 더욱 특히 0.5 ㎜ 이상, 더더욱 특히 0.7 ㎜ 이상의 표면 깊이, 직물 조도 또는 퍼티 조도 값을 갖는다는 것을 나타낸다. 본 발명의 특정 실시 태양에서, 제1 이송 직물은 퍼티 조도 인자가 0.2 mm 내지 2.0 mm, 보다 특히 제1 이송 직물은 푸티 조도가 0.5 mm 이상이고, 제2 이송 직물은 퍼티 조도가 제1 이송 직물보다 20% 이상 낮다.

″날실 밀도″는 직물 폭 인치 당 날실의 총수 x 인치 단위의 날실 스트랜드의 직경 x 100으로서 정의된다.

본 발명자는 ″날실″ 및 ″씨실″은 날실이 제지 장치를 통해 직물의 이동 방향 (종방향)으로 연장되고 씨실이 기계의 폭에 걸쳐 (횡방향으로) 연장되는 직기 상에서 짜여진 직물의 실을 의미한다. 당업계의 숙련인은 직물을 2차 가공하여 날실 가닥이 횡방향으로 연장되고 씨실 가닥이 종방향으로 연장되게 할 수 있다는 것을 인지할 것이다. 그러한 직물은 씨실 가닥을 MD 날실로서 그리고 날실 스트랜드를 CD 씨실로서 고려함으로써 본 발명에 따라서 이용할 수 있다. 날실과 씨실은 둥글거나, 편평하거나 또는 리본상이거나 또는 이들의 혼합 형태일 수 있다.

본원에서 사용된, 용어 ″고수율 펄프 섬유″는 약 65% 이상, 더욱 특히 약 75% 이상, 더욱더 특히 약 75 내지 약 95%의 수율을 제공하는 펄프 공정으로 제조되는 제지 섬유를 의미한다. 수율은 초기 목재 질량의 백분율로 나타내어지는 가공된 섬유의 생산량이다. 이러한 펄프 공정으로는 표백된 화학열기계적 펄프 (BCTMP), 화학열기계적 펄프 (CTMP), 압력/압력 열기계적 펄프 (PTMP), 열기계적 펄프 (TMP), 열기계화학적 펄프 (TMCP), 고수율 술파이트 펄프, 및 고수율 크라프트 펄프 등이 포함되며, 이들 모두는 리그닌의 함량이 높은 섬유를 생성한다. 고수율 섬유는 전형적으로 화학적으로 펄프화된 섬유에 비교되는 강직성 (건조 및 습윤 상태에서)으로 널리 공지되어 있다. 크라프트 및 다른 비-고수율 섬유의 셀 벽은 셀 벽면 위 또는 부분 중의 리그닌, ″모르타르″ 또는 ″글루″가 대부분 제거되었기 때문에 더 유연하다. 리그닌은 또한 수중에서 비팽윤성이고 소수성이며, 섬유에 대한 물의 연화 효과에 내성이 있다. 습윤 상태에서 크라프트 섬유에 비해 고수율 섬유의 강직성을 유지한다. 바람직한 고수율 펄프 섬유는 비교적 전체적으로 상대적으로 덜 손상된 섬유로 이루어지고, 높은 자유도 (카나다 표준 자유도 (CSF) 250 이상, 특히 350 CFS 이상, 보다 특히 400 CSF 이상) 및 낮은 미분 함량 (브리트 자 (Britt Jar) 시험에 의해 25% 미만, 특히 20% 미만, 보다 특히 15% 미만, 더욱더 특히 10% 미만)에 의해 특징지워질 수 있다. 재활용된 섬유로 재조된 웹은 본 발명의 습윤 탄성 특성을 성취하기가 어려운데, 이는 기계적 가공 동안 섬유가 손상되기 때문이다. 상기 나열된 통상적인 제지 섬유 이외에, 고수율 펄프 섬유로는 밀크위드 종자 명주솜 섬유, 마닐라삼, 케나프, 사탕수수, 면화 등이 포함된다.

본원에서 사용된 용어 ″습식 탄성 펄프 섬유″는 고수율 펄프 섬유, 화학적으로 강직된 섬유 및 가교결합된 섬유를 포함하는 군으로부터 선택되는 제지 섬유이다. 화학적으로 강직된 섬유 또는 가교결합된 섬유의 예로는 머서라이징된 섬유, 웨이어하에유저 코포레이션 (Weyerhaeuser Corp.)사 제품인 HBA 섬유, 및 베르나르딘 (L.J. Bernardin)에게 1965년에 ″가교결합된 셀룰로오스 섬유의 형성 방법과 그 제품 (Method of Forming Cross-linked Cellulosic Fibers and Products Thereof)″라는 제목으로 허여된 미국 특허 제3,224,926호 및 베르나르딘에게 1969년에 ″강직된 가교결합된 섬유 및 정제된 제지 섬유로부터 형성된 크레이핑된 티슈 (Creped Tissue Formed From Stiff Cross-linked Fibers and Refined Papermaking Fibers)″라는 제목으로 허여된 동 제3,455,778호에 기재된 것이 포함된다. 습식 탄성 펄프 섬유의 임의의 블랜드가 사용될 수 있지만, 고수율 펄프 섬유가 후술되는 원리에 따라 사용될 때 비용이 저렴하고 유동 취급 성능이 양호하기 때문에 본 발명의 많은 실시태양에서 습식 탄성 섬유로 선택된다.

시트 중의 고수율 또는 습식 탄성 섬유의 양은 약 10 건조 중량% 이상, 보다 특히 약 15 건조 중량% 이상, 예를 들어 약 20 내지 100%, 보다 특히 약 30 건조 중량% 이상, 더욱더 특히 약 50 건조 중량% 이상이다. 적층된 시트의 경우, 이러한 동일한 양이 1개 이상의 개별 층에 사용될 수 있다. 습식 탄성 펄프 섬유가 일반적으로 다른 제지 섬유보다 덜 연성이기 때문에, 어떤 용도에서는 이들을 최종 제품의 가운데에 혼입하는 것, 예를 들면, 3개층 시트의 중앙층에 이들을 넣거나 또는, 두겹 제품의 경우 이들을 각 2개의 겹의 내부에 서로 맞닿는 층에 넣는 것이 유리하다.

본원에 사용된 ″비압축식 탈수″ 및 ″비압축식 건조″는 각각 압축 닙을 포함하지 않는 셀룰로오스 웹으로부터 물을 제거하기 위한 탈수 또는 건조 방법 또는 건조 또는 탈수 과정 중에 웹의 일부를 상당히 조밀화 또는 압축시키는 다른 단계를 의미한다. 그러한 방법으로는 통기 건조; 에어 젯 충돌 건조; 방사 젯 재부착 및 방사 슬롯 재부착 건조 (예를 들면, R.H. Page and J. Seyed-Yagoobi, Tappi J., 73 (9): 229 (1990. 9)에 기재됨); 공기 부유 건조와 같은 비접촉 건조 (E.V. Bowden, E.V., Appita J., 44(1): 41 (1991)에 교시됨); 과열 증기의 직통 또는 충돌; 마이크로파 건조 및 다른 고주파 또는 유전 건조 방법; 초임계 유체에 의한 수 추출; 비수성, 낮은 계면 장력 유체에 의한 수 추출; 적외선 건조; 용융 금속의 필름과의 접촉에 의한 건조; 및 다른 방법을 포함한다. 본 발명의 삼차원 시트는 상당한 웹 조밀화 또는 그의 삼차원 구조 및 그의 습윤 탄성의 상당한 손실을 야기시키지 않고 상기의 임의의 비압축 건조 수단으로 건조 또는 탈수될 수 있는 것으로 생각된다. 웹이 건조 표면의 일부 상에 기계적으로 프레스되어야 하기 때문에 표준 건조 크레이핑 기술은 압축 건조 방법으로 간주되어 가열된 양키 실린더 상에 프레스된 영역의 상당한 조밀화를 야기시키게 된다.

〈도면의 상세한 설명〉

본 발명은 이제 도면을 참고로 하여 더욱 상세히 설명될 것이다. 간단하게 하기 위해, 몇가지 직물 전개를 한정하는데 개략적으로 사용되는 각종 인장 롤을 나타내었지만, 번호를 매기지는 않았으며, 다른 도면에서 유사한 요소는 동일한 참고 번호로 나타내었다. 각종 통상의 제지 장치 및 작업은 가공 소재 제조, 헤드박스, 성형 직물, 웹 트랜스퍼, 건조 및 크레이핑에 대해 이용될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 특정의 통상 성분은 본 발명의 각종 실시태양이 이용될 수 있는 상황을 제공하기 위해 예시된다.

본 발명에 의해서, 급속 이송 및 드럼 건조를 사용하여 크레이핑되지 않은 웹을 제조할 때 발생하는 몇몇 문제점이 극복된다. 특정 이론으로 제한되어서는 않되지만, 상기 언급된 문제점의 일부의 제안된 메카니즘은 도 1 및 2를 참고로 논의될 수 있다. 이송 지점 또는 시트의 이송 픽업 위치가 도 1에 제시되어 있다. 습식 종이 웹 (1)이 도 1에서 화살표 (60)으로 나타나 있는 양의 종방향으로 제1 속도로 이동하는 운반 직물 (2)에 의해 운반된다. 웹 (1)은 일반적으로 웹 (1) 쪽으로 상승된 너클 (3a)와 웹으로부터 벽감된 함몰점 (3b)의 종방향의 교대 패턴을 포함하는, 텍스쳐드 이송 직물 (3)으로 이송된다. 운반 직물 (2)와 이송 직물 (3)은 이송점에서 서로 밀접하게 접해 있는 모양이다. 이송 직물 (3)은 운반 직물 (2)의 제1 속도보다 실질적으로 느린 제2 속도로 이동한다. 운반 직물로부터 웹 (1)을 이송 직물로 이송시키는 것을 지원하기 위해 전형적으로 차등 기압이 인가된다. 예를 들면, 진공 박스 (도시되지 않음)가 이송 직물 (3)의 아랫쪽에 위치하여 웹 (1)을 이송 직물쪽으로 몰아낼 수 있다.

텍스쳐드 직물 (3)으로 웹 (1)을 급속 이송 하면, 일반적으로 웹 (1)이 횡방향에서 관찰되는 바와 같이 평면 영역 (4)와 성형된 영역 (5)의 교대 패턴을 갖게 된다. 너클 (3a) 또는, 이송 직물 (3)의 가장 상승된 영역 (3a)가 여전히 운반 직물 (2) 상에 부착되어 있거나 머무르고 있는 웹 (1)과 결합되어 있기 때문에, 천천히 움직이는 너클이 웹의 표면을 문지르게 되고 운반 직물과 이송 직물 사이의 짧은 접촉 시간 동안 섬유 웹의 평면내 발생할 수 있다. 웹 (1)의 속도가 느려질수록, 휘어질 수 있고, 이송 직물 (3)으로 성형될 수 있고(있거나) 이송 직물의 길이보다 더 미세한 길이로 미세압축 (도시되지 않음)될 수 있다. 이송 직물 (3)의 상승된 너클 (3a)의 문지르는 동작 또는 갈아 엎는 동작은 질량 및 섬유-섬유 결합이 종이 중에 더욱 불균질하게 분포되게 한다. 이송 직물 (3)의 상승된 피크 (3a)에 근접한 웹의 평면 영역 (4)는 차등 급속 이송 동안 가장 많은 응력을 받을 수 있다.

본 발명자들이 실험적 조사로부터 특정하게 관찰한 내용이 도 2에 나타나 있으며, 여기서 웹 (1)은 웹이 삼차원 이송 직물 상으로 성공적으로 급속 이송된 후 삼차원 이송 직물 (3)과 함께 이동하도록 묘사되어 있다. 직물 (3)은 화살표 (60)이 나타내는 바와 같이 왼쪽에서 오른쪽으로 움직인다. 이송 직물 (3)의 상승된 영역 (3a)의 자락의 선단에 근접해 있는 웹 (1)의 영역은 범프 (4a) 또는 대체된 섬유 재료의 적재 또는 이송 직물 (3)과 접촉하고 있는 웹의 평면내 변형된 부분으로부터 뚜렷히 생성된 돌기를 갖는다. 양의 종방향으로 움직이는 운반 직물 (2)의 기준 형태에 대해, 이송 직물 (3)은 음의 종방향으로 역행하여 움직인다. 웹 (1) 상의 상승된 범프 (4a)는 역으로 움직이는 구조의 (이송하기 전의 웹에 비해) 갈아엎는 동작으로 생성될 수 있다. 인접한 영역은 고도로 응력을 받고 기본 중량이 감소되며, 범프 (4a) 자체, 특히 이송 직물로부터 멀리 떨어진 웹의 표면이 고도로 응력을 받는다.

도 2에서 웹 (1)이 양키 건조기 상에 직접 압착된다면, 범프 (4a)를 포함하는 영역은 양키 건조기 상에 가장 단단하게 압착될 것이다. 건조시킴에 따라, 이러한 범프 (4a)들은 건조기 표면 또는 웹에 도포된 섬유 슬러리 또는 접착제 중의 유기 화합물과 관련된 모세관 인력 및 화학적 접착력에 의해 양키 건조기 상에 단단하게 접착될 것이다. 이어서, 시트를 양키 건조기로부터 떼어내었을 때, 부착성이 약한 영역이 파단되거나 양키 건조기 상에 부착되어 남아있어, 웹의 파손 및 시트 결함을 유발한다. 별법으로 또는 이에 더하여, 웹 (1)은 제거되는 동안 과도하게 응력을 받아 시트의 강도가 감소될 수 있다. 웹 (1)을 크레이핑 닥터로 제거하면, 시트가 파단될 것이다. 그러나 시트를 양키 건조기 또는 다른 건조기의 표면으로부터 떼어낼 때, 범프 (4a)를 포함하거나 이와 결합된 고도로 응력을 받는 부분의 약한 지점이 시트의 일체성을 저해시킬 것이다. 범프 (4a)는 건조기 표면에 부착되어 남아서, 웹의 인접한 영역을 파손시키거나 결점을 형성할 수 있다. 이후의 문제점은 텍스쳐드 웹으로 급속 이송 시키는 것과 드럼 건조기를 사용하여 건조시키는 것을 조합하면, 건조기 표면으로부터 탈착됨에 따라 가장 응력을 많이 받는 부분이 가장 쉽게 파단되는 영역이므로, 시트의 피킹, 결함 또는 웹 파단의 결과를 초래하는 것으로 보인다. 시트가 공업적으로 가치있는 건조 수준으로 건조될 때, 고속 작동에서 이러한 문제점이 가장 심각하다.

드럼 건조시킨, 고 벌크성 급속 이송되고, 크레이핑되지 않은 티슈의 제조시 특정 조건 하에 발견된, 발생할 가능성이 있는 가동력 문제점에 대해, 몇몇 해결책이 강구되었다. 특히, 급속 이송된 웹을 1회 이상 이송하여 웹 (1)의 가장 약한 영역 또는 가장 응력을 많이 받는 영역 (4) 및 (4a) (및 특히 이러한 영역의 최외측 부분)이 양키 또는 드럼 건조기에 최고로 부착된 대역이 되지 않고, 일단 웹이 실린더형 건조기 표면에 놓여지면, 직물로부터 웹의 이형을 지원한다. 상기 접근 방법의 불량한 가동력의 유발과 관계없이, 본원에 개시된 방법은 시트의 특성과 가동력을 개선시키는 것으로 밝혀졌다.

이상적으로는, 웹 (1)은 양키 건조기 상에 부착되기 전에 역전되어 본래 이송 직물에 접촉되어 있던 웹의 표면이 양키 건조기 상에 놓일 때, 양키 건조기와 접촉된다. 도 3에 본 발명의 한 실시태양이 묘사되어 있다. 습윤 웹 (1)은 헤드박스 (도시되지 않음)로부터 수성 슬러리가 침착되는 형성 직물일 수 있는 운반 직물 (2)에 올려져 있다. 바람직하게는 웹은 운반 직물 (2) 상에서 급속 이송 작동을 위한 컨시스턴시로 탈수되며, 컨시스턴시는 성능 개선을 위해 연속적인 웹의 형성을 허용하는 정도, 예를 들면, 약 15% 이상, 특히 약 20% 이상이다.

운반 직물 (2)는 제1 진공 이송 슈 (shoe) (6)이, 운반 직물보다 실질적으로 낮은 속도로 움직이는 제1 이송 직물 (3) 상으로 웹이 이송되는 것을 지원하는 제1 이송 닙으로 진입한다. 제1 이송 직물 (3)은 삼차원 직물, 예를 들면, 린드세이 와이어 (Lindsay Wire) T-116-3 디자인 (린드세이 와이어 디비젼; 미국 위스콘신주 애플톤, 애플톤 밀 소재) 또는 츄 (Kai F. Chiu) 등에게 허여된 미국 특허 제5,429,686호에 교시된 것을 기재로 하는 다른 직물이다. 웹은 2개 섬유의 상이한 속도로 인하여 급속 이송되는 동안 축소된다. 최선의 결과를 위해, 제1 이송 직물 (3)은 운반 직물 (2)보다 약 10% 이상, 특히 약 20% 이상, 보다 특히 약 30% 이상 천천히 이동해야 한다. 특정 실시태양에서, 제1 이송 직물 (3)은 운반 직물 (2)보다 약 15 내지 약 50% 천천히 이동한다.

급속 이송된 웹 (1)은 임의의 송풍 박스 (8)과 제2 진공 이송 슈 (9) 사이의 제2 이송 닙으로 제1 이송 직물 (3)에 의해 운반되며, 여기서 웹은 제2 이송 직물 (7)에 의해 픽업된다. 제2 이송 직물 (7)은 웹을 롤 (10)과 드럼 건조기 (11) 사이의 닙으로 운반하며, 여기서 웹은 드럼 건조기 (11)의 표면에 부착된다. 도면에서 드럼 건조기 (11)의 회전이 화살표로 표시되어 있다. 제2 이송 직물 (7)은 제1 이송 직물 (3)보다 조도가 낮고, 시트를 양키 건조기 또는 드럼 건조기에 대향하여 충분히 압착하여 양호한 부착과 건조를 촉진하기에 적합한 것이 바람직하다. 시트의 적은 부분만이 건조기의 표면과 밀접하게 접촉하고 있다면, 열전달이 저해되고 기계 속도가 감소되어야 한다.

제2 이송 직물 (7)로 웹 (1)이 이송되면, 웹이 역전되어 도 2에서 영역 (4)와 (4a)로 표시된 웹의 가장 약한 부분이 건조기 표면에 우선적으로 부착되지 않는다. 그 결과, 이후에 웹이 손상될 위험이 비교적 감소되어 건조기 표면으로부터 웹이 제거될 수 있다.

이어서, 웹은 롤 (10a) 상을 지나가고 건조기 실린더 (11)의 표면에 대향하여 몰리게 된다. 롤 (10a)는 건조기 실린더 (11)에 대향하여 몰려 약 100 pli 미만, 바람직하게는 약 50 pli, 더욱 바람직하게는 약 2 내지 약 30 pli의 선형 하중을 제공한다. 임의로, 롤 (10a)는 건조기 (11)로부터 전위되어 웹이 건조기 실린더의 표면과 접촉하는 지점에서 압축 닙이 존재하지 않게 된다. 직물 (7)은 건조기 둘레 부분을 따라 건조기 실린더를 감싸 웹이 제2 이송 직물 (7)이 아닌 실린더에 접착되기에 충분한 체류 시간을 제공한다. 그러므로, 웹은 직물이 롤 (10b) 둘레의 실린더를 돌아 나갈 때 건조기 실린더에 부착되어 남아 있다. 제2 이송 직물이 감싼 실린더 둘레의 부분은 약 5% 이상, 보다 특히 약 15% 이상, 보다더 특히 약 10 내지 30%일 수 있다. 드루에케 등에 의해 본 발명과 동일한 일자로 출원된 미국 특허 출원 ″저밀도 탄성 웹의 제조 방법″에 교시된 바와 같이, 양호한 접착 및 이형을 위해 실린더 건조기의 표면과 제2 이송 직물 (7)에 분무 붐 (boom) (도시되지 않음)에 의해 또는 다른 방법으로 적합한 화합물을 도포해야 한다.

실린더 건조기 표면에 대향하는 직물 랩의 정도는 열전달을 보조하고 시트의 취급 문제를 감소시키는 것이 바람직하다. 직물이 너무 일찍 제거되는 경우, 웹을 건조기 표면에 대향하여 고압으로 압착시키지 않는다면, 시트가 실린더 건조기 표면이 아니라 직물에 고착된다. 물론, 고압을 사용하는 것은, 일반적으로 최선의 벌크성 및 습식 탄성을 위해 비압축식 처리가 요구되는 경우 바람직하지 못한 해결책이다. 바람직하게는, 개선된 성능을 위해 웹이 약 40% 이상, 특히 약 45% 이상, 보다 특히 약 50% 이상, 더욱더 특히 약 55% 이상, 보다 더 특히 약 60% 이상의 컨시스턴시를 성취할 때까지 직물이 건조기 표면 상에서 웹과 접촉하고 있다. 웹에 가해지는 압력은 0.1 내지 5 psi, 보다 특히 0.5 내지 4 psi, 보다더 특히 약 0.5 내지 3 psi인 것이 바람직하지만 반드시 그럴 필요는 없다.

웹이 건조기 표면에 부착된 후, 고온의 공기 충돌 후드 (12) 또는 다른 건조 방법으로 더 건조될 수 있다. 이어서, 부분적으로 건조된 웹은 건조기 (11)의 표면으로부터 제거되고 탈착된 웹 (14)는 더 건조되거나 (도시되지 않음), 필요하다면, 감기기 전에 다른 처리가 수행된다.

본 발명의 다른 실시태양이 도 4에 도시되어 있으며, 여기서 웹 (1)은 바람직하게는 약 10 내지 약 30%의 컨시스턴시가 성취될 때까지 운반 직물 (2) 상에 올려져 있는데, 이 컨시스턴시가 성취된 시점에서 웹은 제1 이송 지점에서 진공 이송 슈 (6)의 지원을 받아 제1 이송 직물 (3)으로 이송된다. 제1 이송 직물 (3)은 실질적으로 운반 직물보다 공극 부피가 더 크며, 횡방향 최고 높이의 너클보다 0.2 mm 이상, 특히 0.5 mm이상, 보다 특히 1 mm 이상 더 높이 상승된 종방향 너클을 특징으로 하는 삼차원 형상을 갖는 것이 바람직하다. 특정 실시태양에서, 종방향 너클은 최고 높이의 황방향 너클보다 약 0.8 내지 약 3 mm 더 높다.

습윤 웹은 제2 이송 지점으로 이동하고, 여기서 송풍 박스 (16)과 진공 박스 (15)가 동시 작동하여 웹을 제1 이송 직물 (3)보다 천천히 움직일 수 있는 제2 이송 직물 (7)로 이송한다. 제2 이송 직물 (7)은 직물 조도가 제2 이송 직물의 약 절반 정도인 것이 바람직하며, 단 웹에 적용된 임의의 주요 급속 이송은 제1 이송 동안 발생한다. 웹에 적용되는 임의의 주요 급속 이송이 제2 이송 직물로 이송되는 동안 발생한다면, 제2 이송 직물이 제1 이송 직물보다 더 성기고, 바람직하게는 직물 조도가 제1 이송 직물보다 30% 이상 더 높다. 급속 이송은 어느 한 지점 또는 두 지점 모두에서 발생할 수 있다. 급속 이송 량은 웹이 이송되는 1 분 당 피트 단위의 절대 속도 차이에 비례한다.

제2 이송 직물 (7) 상으로 이송된 후, 웹은 임의의 비압축식 탈수 작동, 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 에어 프레스된다. 에어 프레스는 가압된 상부 플레넘 (17)과 하부의 진공 박스 (18)이 동시 작동하여 플레넘 (17)로부터 가압된 공기가 웹을 통해 진공 박스 (18)로 지나가서 웹을 바람직하게는 약 30% 이상, 더욱 바람직하게는 약 32% 이상, 더욱더 바람직하게는 약 33% 이상의 컨시스턴시로 탈수시키는 것을 포함한다. 추가의 지지 직물 (도시되지 않음)이 웹 (1)과 접촉하여 웹이 에어 프레스를 통해 이동할 때 웹을 제2 이송 직물 (7)과 지지 직물 사이에 끼울수 있다. 적합한 에어 프레스는 본원에서 참고로 인용하고 있는 허만스 등에 의해 ″연성 티슈를 제조하는 방법과 장치″라는 제목으로 1996년 5월 14일자로 출원된 미국 특허 출원 제08/647,508호 및 하다 (F. Hada) 등에 의해 ″습윤 웹의 탈수를 위한 에어 프레스 (Air Press For Dewatering A Wet Web)″이라는 제목으로 본 발명과 동일한 일자로 출원된 미국 특허 출원에 교시되어 있다.

이어서, 웹은 롤 (10a) 상을 지나가고 건조기 실린더 (11)의 표면에 대향하여 몰리게 된다. 직물 (7)은 롤 (10b)를 둘레의 실린더를 돌아 나갈 때까지 건조기 실린더를 감쌀 수 있다. 제2 이송 직물 (7)로부터 제거된 후, 웹은 실린더 건조기 (11)의 표면에 놓여지고 가열된 공기의 고속 충돌을 특징으로 하는 임의의 건조기 후드 (12)를 통해 지나간다. 이어서 건조된 웹 (14)는 다른 롤 (20) 또는 추가의 롤 또는 벨트 운전 시스템의 지원으로 릴 (21)에 감기고, 이는 일반적으로 고벌크성 티슈 재료에 바람직하다.

도 3 및 4와 관련한 웹 역전 방법의 별법은 웹의 정합을 제1 이송 직물 상에서 전위시켜 웹의 이미 상승된 부분이 더이상 제1 이송 직물의 상승된 부분에 놓이지 않게 하는 것이다. 이러한 정합 전위 방법의 결과 제1 이송 직물 상의 상승된 영역이 실린더 건조기에 대향하는 주요 접촉점이 되지 않는다. 도 5와 관련하여, 웹 (1)이 형성 직물 (2)로부터 제1 이송 지점에서 픽업슈 (6)에 의해 더 천천히 움직이는 제1 이송 직물 (22)로 이송된다. 제1 이송 직물의 구조에 관해 급속 이송된 성형 웹의 정합의 전위는 제1 이송 직물 (22)로부터 웹을 제2 이송 직물 (23) 상으로 제2 이송 직물이 롤 (24) (또는 진공 슈가 사용될 수 있음)에 의해 역행되는 제2 이송 지점에서 이송되고, 대략적으로 진공 슈 (27) 내의 진공 슬롯의 위치에 상응하는 제3 이송 지점에서 제1 이송 직물 상으로 역행되어 성취된다. 이러한 웹 (1)의 재위치화는, 웹의 이러한 부분이 일단 제1 이송 직물의 가장 높은 부분과 접촉하면, 제1 이송 직물의 덜 상승된 부분, 또는 가장 낮은 부분과 확실히 접촉되어 직물로부터의 예비 이형이 실행되고, 이로써 직물이 건조기 (11)의 표면 상으로 몰리면서 발생하게 될 이후의 이형을 촉진하며, 제1 이송 직물에 대한 웹의 거대 재배치를 유발하여 실린더 건조기에 가장 강하게 부착된 가장 약한 부분이 생길 가능성을 감소시킨다.

가장 효과적인 재정합을 성취하기 위하여, 제2 및 제3 이송 지점 사이의 경로 길이에 주의를 기울여야 한다. 도 5에 나타난 바와 같이, 제1 이송 직물은 제2 이송 직물과 웹 자신보다 제2 및 제3 이송 지점의 경로 길이를 더 가로지른다. 제1 이송 직물과 웹에 대한 경로 길이의 차이는 제1 이송 직물의 MD 단위의 특정적인 셀 길이의 적분형 곱이 되어서는 않된다. 그보다는 제2 이송 지점이 차감된 거리에 의해, 제1 이송 직물의 이러한 가장 상승된 부분으로부터 다시 전위되기 전에 웹이 제1 이송 직물의 가장 상승한 부분과 일단 접촉하도록 부분적인 차감 거리가 있어야 한다. 이상적으로는 차감 거리는 MD 단위의 셀 길이의 절반이지만, 실제로 차감 거리는 특징적인 MD 단위의 셀 길이 단위로 약 0.2 내지 약 0.8, 특히 약 0.3 내지 약 0.7, 더욱 구체적으로는 약 0.4 내지 약 0.6이다.

차등 기압으로 웹을 추가로 처리하는 것은 웹이 제2 이송 직물 상에 있는 동안 성취될 수 있다. 도 5에 제시된 바와 같이, 웹은 제2 이송 직물로 추가로 성형되거나 또는 가압된 공기 또는 증기 박스 (26) 및 진공 박스 (25)의 조합에 의해 추가로 탈수될 수 있다. 이러한 경우, 제2 이송 직물이 실린더 건조기와 접촉하지 않기때문에 임의로 텍스쳐드될 수 있다. 실제로, 도 5의 실시태양에서, 제1 이송 직물은 형성 직물 (1) 보다는 크지만, 제2 이송 직물보다는 낮은 중간 정도의 조도를 가질 수 있고, 여기서 제2 이송 직물은 대규모 텍스쳐드의 주요 방법이 될 수 있다. 그러므로, 급속 이송은 제1 진공 이송 슈 (6) 부근의 제1 이송 지점에서 주로 수행될 수 있으며, 시트를 역전 시키는 대신, 제2 이송 직물로 2회 추가 이송시킨 다음 역행시켜 제1 이송 직물 상에 웹의 재정합에 의해 개선된 가동력이 성취될 수 있으며, 제2 이송 직물 루프의 적절한 위치가 확실히 제정합을 적합하게 발생시킨다. 실린더 건조기 (11)과 접촉하고 있는 적절한 인열 강도 하에 제1 이송 직물에 의해 제공되는 직물이 감싸는 정도는 열전달을 향상시키고 시트 이형 문제를 방지하도록 요구된다. 웹이 제1 이송 직물로부터 일시적으로 제거된 동안, 직물을 이형제, 예를 들면, 실리콘 오일 용액 또는 유화제로 직물의 웹 접촉면 상에 처리하여 웹이 건조기 표면에 놓인 후의 이형을 촉진시킬 수 있다. 분무 (52)는 바람직하게는 분무 붐 또는 분무 샤워 (51)에 의해 도포된다. 건조기 드럼 (11)에 분무 (54)를 도포하는 개별적 분무 붐 (53)이 건조기 표면의 웹에 대해 접착제와 이형제의 적절한 균형을 제공하기 위해 제시되어 있다.

제1 이송 직물 (22)로 역이송된 후, 증기 박스, 웹 아랫쪽의 진공 박스, 에어 프레스, 전위 탈수, 또는 다른 비압축식 탈수 방법 또는 텍스쳐링 방법 등을 포함하는 성형 또는 탈수 작동 (28)에 의해 웹은 제1 이송 직물로 더 성형되거나 추가로 탈수될 수 있다. 이어서 웹은 건조기 실린더과 바람직하게는 어느 정도 감싸져 대향하여 접촉하고, 그 위에서 웹 (1)이 부착되어 남아 있는 동안 제1 이송 직물이 실린더 건조기로부터 탈착되며, 실린더 건조기로부터, 바람직하게는 크레이핑되지 않고 웹이 탈착되기 전에 가열된 공기 후드 또는 다른 방법에 의해 더 건조된다.

상기 실시태양에서, 습윤 웹 (1)은 바람직하게는 웹이 그다지 치밀화되지 않고 양키 건조기 상에 적용된다. 비압축식 탈수, 실린더형 건조기 표면 상의 웹의 저압 적용, 및 웹이 직물 또는 펠트 상의 돌기에 의해 고도로 치밀화되지 않도록 실린더 건조기 상에 웹을 적용하기에 적절하게 선택된 직물 또는 펠트의 사용의 조합하면 실질적으로 균일한 밀도의 건조된 웹을 생성할 수 있다. 웹이 실질적으로 균일한 밀도를 갖든, 고밀도 및 저밀도 영역을 갖든, 편평한 압반 사이에서 측정된 웹 두께를 기준으로 한 웹의 평균 벌크성 (밀도의 역수)은 약 3 cc/g (그램 당 입방 센티미터) 이상, 특히 약 6 cc/g 이상, 보다 특히 약 10 cc/g 이상, 더욱 특히 약 12 cc/g 이상, 보다 더 특히 약 15 cc/g 이상일 수 있다. 고벌크성 웹은 종종 칼렌더링되어 최종 제품을 형성한다. 임의로 웹을 칼렌더링한 후, 최종 제품의 벌크성은 약 4 cc/g 이상, 특히 약 6 cc/g 이상, 더욱 특히 약 7.5 cc/g 이상이고, 보다 더 특히 9 cc/g 이상일 수 있다.

건조기에 대향하여 시트를 압착하는 직물은 삼차원 표면을 가질 수 있기 때문에, 바람직하게는, 시트가 너클 영역에서 건조에 앞선 적절한 비압축성 건조 및 직물에 의한 비교적 낮은 압력으로 인해 실질적으로 치밀화되지 않지만, 건조기 표면에 대향하는 시트의 일부분을 우선 지지하는 너클이 있을 수 있다. 그러므로, 실질적으로 균일한 밀도와 습식 강화제, 건식 강화제, 염, 염료, 또는 다른 첨가제 및 화합물을 갖는 웹을 창출할 가능성이 있다.

본 발명의 또다른 실시태양은 도 6에 도시되어 있고, 이는 제2 이송 전까지는 도3의 실시태양과 유사하다. 제2 이송시, 웹 (1)은 제2 이송 직물 (7) 상에 놓여 있고, 이로부터 웹 (1)은 통상적인 롤 하중 또는 닙 압력에서 롤 (30)이 하중을 받으면서, 실린더 건조기 (11)에 부착된다. 이 결과 웹에 압착된 다공성 직물 (7)에 의해 웹이 패턴화되어 치밀화된다. 직물 (7)은 건조기 (11)을 감쌀 수 있지만, 비교적 덜 감싸며, 즉 건조기 둘레의 5% 미만을 감싸도록 제시되어 있다. 웹 (1)은 일단 실린더 건조기 (11)에 부착되면, 건조기 실린더 상에 압력을 가할 수 있거나 롤이 건조기에 직접 힘을 가할 수 없는 거리만큼 건조기 표면과 분리되어 있어 직물 (32)에 인장력을 가하는 롤 (33)에 의해 실린더 건조기 표면의 일부분과 접촉되어 있는 건조기 직물 (32)의 임의의 추가의 루프에 의해 추가로 변형되거나 가열된 표면과 접촉될 수 있다. 직물 (32)는 실린더 건조기 표면 상에서 웹 (1)과 동일한 속도로 이동해야 하지만, 특정 실시태양에서는 웹의 공기 접촉면을 연성화 하거나 개질하기 위해 특정 속도차가 바람직할 수 있다. 직물 (32)는 평면이거나 또는 패탄화될 수 있고, 삼차원 형상을 가질 수 있다.

도 3에서와 같이, 건조기 (11) 상의 웹은 건조기 표면으로부터 탈착되기 전에 후드 (12) 내의 가열된 공기로부터의 열전달 및 건조기 자체로부터의 전도에 의해 건조된다. 탈착은 바람직하게는 크레이핑되지 않고 수행되지만, 웹의 제거를 지원하기 위해 크레이핑 날이 존재할 수 있다.

〈발명 요약〉

본 발명자들은 습식 레이드 (wet-laid) 티슈의 제조에서, 통기 건조 대신 통상의 양키 건조기 또는 드럼 건조기를 사용하여 연성이고, 벌크성이 높으며, 텍스쳐드, 습식 탄성 티슈를 제조할 수 있음을 밝혀내었다. 이러한 목적을 성취하기 위해, 목적하는 특성을 제공하고, 텍스쳐드, 벌크성이 높은 티슈를 제조하기 위한 종래의 기술에 영향을 미친 양키 건조기의 사용에 따른 주요한 문제점을 방지하도록 고안된 특정 방식으로 몇몇 작동 방법을 조합하는 것이 필요하다. 이러한 주요한 문제점은 급속 이송, 삼차원 직물 및 양키 건조기에의 시트 부착의 상호작용과 관련된다. 특히, 특정 작동 조건하에 고도로 삼차원인 제1 이송 직물 상으로 급속 이송된 웹은, 양키 건조기 상으로 직접 이송된다면, 시트가 공업적으로 가치있는 건조 수준으로 건조된 경우, 고속의 건조기로부터 제거되는 동안 파단되거나 피킹되는 경향을 갖는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 제조시의 이러한 심각한 장애는 삼차원 직물 상의 급속 이송된 시트가 양키 또는 드럼 건조기 표면 상에 놓이기 전에 제2 이송 직물 또는 펠트로 이송될 경우 대부분 극복될 수 있다. 그러므로, 시트의 배향은 건조기의 표면에 대해 반대가 된다. 제2 이송 직물 또는 펠트는 제1 이송 직물보다 직물 조도 (coarseness)가 낮은 것이 바람직하지만, 표면 구조에 어느 정도의 삼차원성을 가져 웹의 텍스튜어를 보존하거나 향상시키는 것이 바람직하다.

제1 운반 직물로부터 삼차원 제1 이송 직물 상으로 웹을 급속 이송하면 벌크성, 신장성 및 텍스튜어를 생성하기에 바람직하지만, 본 발명자들은, 양키 건조기를 특히 크레이핑되지 않은 방식에서 뒤이어 사용하는 경우 이 방법이 심각한 가동력 문제를 유발시킴을 밝혀내었다. 급속 이송 방법은 상이한 속도로 이동하는 2개의 직물 사이의 마찰과 전단에 의해 섬유가 재배열되는 습윤 웹에서 응력과 미세압밀을 생성하는 것으로 가정된다. 특히, 삼차원 제1 이송 직물 상으로의 급속 이송 후, 아래에 놓인 삼차원 직물에 대해 웹의 가장 상승된 부분이, 그 부분과 인접한 얇고 약한 영역과 함께 특히 응력을 받거나 변형되는 것으로 보인다. 이어서, 삼차원 직물 상의 웹이 양키 건조기 상에 압착되는 경우, 양키 건조기 상에 가장 단단하게 압착될 부분은 웹의 고도로 변형된 가장 상승한 영역이다. 이러한 단단히 압착된 영역은 양키 건조기로부터 시트를 제거하는 동안, 최고의 응력을 받으며, 제거되는 동안 접착, 파손, 또는 파단되기 쉽다. 특히, 삼차원 급속 이송 직물 상에서 웹의 가장 상승한 부분에 근접해 있는 얇아진 영역은 시트가 양키 건조기 또는 드럼 건조기로부터 탈착될 때 파단되기 쉬운 영역이다. 모세관력 및 다른 화학적 힘이 건조기 표면과 양키 건조기에 대향하여 압착된 습윤 웹 영역 사이의 부착력을 생성시키며, 이어서 건조기로부터 제거될 때 이러한 부착력을 극복하면서 웹은 파단되거나 질이 저하될 수 있다. 웹이 크레이핑되지 않고 건조기 표면으로부터 제거되는 경우, 파단 또는 웹 피킹이 발생하기 쉽고, 크레이핑된 작동의 경우에도 시트의 문제점이 발생할 수 있다.

양호한 가동력 및 웹 강도를 위해, 성형된 웹은 제2 이송 직물로 1회 이상 추가로 이송되어, 제1 이송 직물에 대해 웹의 가장 상승된 부분이 드럼 건조기 표면에 가장 강하게 부착되는 부분이 되지 않도록 한다. 한 특정 실시태양에서, 제1 급속 이송 작동 후 웹의 상승된 범프 (bump)가 제2 이송 직물의 가압된 포켓에 위치하고, 제2 이송 직물을 드럼 건조기에 대향하여 웹을 놓는데 사용한다. 결론적으로, 웹은 제1 이송 직물에 대한 최상부 표면이 제2 이송 직물 상의 최하부 표면이 되도록 역전된다. 이어서, 이송된 시트는 건조기 드럼 상에 놓이고, 거의 피킹 또는 파단되지 않고, 크레이핑되거나 되지 않은 상태로 제거될 수 있다. 웹의 범프가 제2 이송 직물의 포켓에 정합되지 않아도, 단순히 어떤 방식으로든 웹을 제2 이송 직물 중으로 역전시키기만 하면 이후의 드럼 건조에 유익한 결과를 제공할 것으로 예상된다.

이러한 방식으로 시트를 역전시키면 웹의 가장 약한 영역, 즉 급속 이송 동안 빨리 움직이는 운반 직물의 상대적 동작에 의해 응력을 받거나 스치는 영역이 양키 건조기에 가장 단단하게 부착되는 영역이 되지 않게 하는 것으로 가정된다. 그 결과, 건조기 표면으로부터 시트를 제거할 때 최고의 응력을 받는 영역이 파단될 가능성이 적다. 본 원에 개시된 방법을 사용하면, 웹을 급속 이송시키고 삼차원 직물 상에서 성형하고 공업적으로 유용한 속도에서 양키 건조기 상에서 건조시킬 수 있다. 웹 역전은 제2 이송 단계에 이어서 건조기 표면 상에 웹을 놓아 성취할 수 있다. 실제로, 추가의 직물 루프로의 홀수회의 추가 이송 단계가, 제1 이송 단계 후에 웹 역전을 확실히 유발시키기 위해 사용할 수 있다.

그러므로, 본 발명의 일면은 a) 제지 섬유의 수성 현탁액을 형성 직물 상에 놓아 습윤 웹을 형성하는 단계, b) 습윤 웹을 급속 이송 작동에 적합한 컨시스턴시로 탈수시키는 단계, c) 탈수된 웹을 삼차원 형상을 갖는 제1 이송 직물로 급속 이송하는 단계, d) 웹을 제2 이송 직물로 이송하는 단계, e) 웹을 드럼 건조기의 표면으로 이송하는 단계, 및 f) 웹을 드럼 건조기의 표면으로부터 제거하는 단계를 포함하는 티슈 웹의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 면은 a) 제지 섬유의 수성 현탁액을 형성 직물 상에 놓아 습윤 웹을 형성하는 단계, b) 습윤 웹을 약 20% 이상의 컨시스턴시로 탈수시키는 단계, c) 탈수된 웹을 형성 직물보다 직물 조도가 더 큰, 삼차원 형상을 갖는 제1 이송 직물로 급속 이송하는 단계, d) 웹을 제1 이송 직물보다 직물 조도가 더 적은 제2 이송 직물로 이송하는 단계, e) 웹을 제2 이송 직물로부터, 웹의 실질적으로 삼차원 형상을 유지하는데 적합한 압력으로 드럼 건조기의 표면으로 이송하는 단계, f) 웹을 건조하는 단계, 및 g) 웹을 드럼 건조기의 표면으로부터 제거하는 단계를 포함하는 티슈 웹의 제조 방법을 제공한다.

한 특정 실시태양에서, 웹은 제1 이송 직물로부터 단순히 제2 이송 직물로 이송되고, 이어서 제1 이송 직물에 대한 새로운 정합으로 제1 이송 직물로 되돌ㄹ려진다. 그 결과, 상기 언급된 급속 이송 후, 웹의 약해진 가장 상승된 부분은, 이미 상승되고 응력을 받은 영역이 드럼 건조기의 주요 부착점이 되지 않도록 직물의 더욱 가압된 부분으로 정합 또는 이동되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 웹이 제1 이송 직물 상에서 정확히 재정합되지는 않아도, 웹을 제1 이송 직물로부터 이송시키고, 다시 이를 제1 이송 직물로 되돌리면 웹 상의 섬유를 재배열하여 이후의 드럼 건조를 향상시키고 탈착시 파단 가능성을 감소시킨다. 또한, 제1 이송 직물로부터 웹을 먼저 탈착시키면, 웹이 제1 이송 직물로부터 제거되어 드럼 건조기 상에 놓일 때 섬유-직물 꼬임의 정도가 줄어들 것이고 피킹 문제를 감소시켜 건조기에서의 문제의 가능성이 줄어든다.

본원에서 용어 ″드럼 건조기″는 건조기의 외측 표면으로부터 열전도에 의해 종이 웹으로 열 에너지를 제공하데 적합한 실질적으로 불투과성 외측 표면을 갖는 가열된 실린더형 건조기이다. 드럼 건조기의 예로는 통상적인 증기 충전된 양키 건조기 또는 그의 개량물, 제지 분야에서 흔히 사용되는 다른 통상의 증기 충전된 실린더형 건조기, 내부적으로 가열된 가스 발화된 실린더형 건조기, 예를 들면, 플락트-로스 (Flakt-Ross; 캐나다 몬트리올 소재) 사에서 제조하고 하벌 (A. Haberl) 등의 문헌 [″The First Linerboard Application of the Gas Heated Paper Dryer″, Proceedings of CPPA 77^thAnnual Technical Session, Vol. B., Montreal, Canada, Jan. 1991]에 기재된 건조기, 쉘 중의 유도 또는 전기적 저항 소자에 의해 가열된 전기적으로 가열된 실린더, 열교환기와 조합하여 고온의 오일 또는 열유체의 내부 유동에 의해 가열된 실린더, 가스-연소기 또는 전기 소자로부터의 적외 방사선에 의해 가열되는 방사선 가열된 실린더, 화염 또는 가열된 가스와의 외부 접촉에의해 가열되는 실린더 등이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.

다른 실시태양에서, 제2 이송 직물은 제1 이송 직물보다 덜 성기거나 덜 텍스튜어되어 웹과 건조기 표면의 접촉을 향상시킴으로써 제1 이송 직물의 텍스튜어화 효과를 손상시키지 않고 열 전달을 향상시키는 것이 바람직하다. 제2 이송 직물과 임의의 형성 직물도 물론 웹에 텍스튜어를 부여할 수 있다.

또한, 본 발명자들은 양키 건조하지 않아도, 성긴 제1 이송 직물 상에 급속 이송된 후, 덜 성긴 제2 이송 직물 상으로 실질적으로 급속하지 않게 (즉, 상당한 차속없이) 이송되는 습윤 웹이, 덜 성긴 직물 상에 급속하지 않게 먼저 이송된 후 성긴 제2 이송 직물 상에 급속하게 이송된 유사한 웹에 비해 소정의 MD 신장성에서 강도가 더 높다 (또는 소정의 강도에서 신장성이 더 높다)는 것을 발견하였다. 성긴 직물 상으로의 제1 급속 이송 작동 후 덜 성긴 직물로 제2 이송 시키면 건조가 완료되기 전에 웹의 변형된 구역의 일부를 완화시키는 것을 보조하여 건조된 웹에서 파단 또는 균열의 전파 가능성을 감소시키는 것으로 여겨진다. 그러므로, 시트가 양호한 강도 및 양호한 신장성을 가져야 하는 경우, 성긴 직물 상으로 급속 이송 작동하고 이어서 제2 이송 직물 상으로 제2 이송하면, 웹이 양키 건조기 상에서 후속해서 건조되기에 우수한 조건에 놓이게 되는 것으로 여겨진다.

또한, 제2 이송 직물을 사용하여 웹을 양키 건조기에 부착시키면, 웹의 부착력이 향상되는 것으로 여겨진다. 특히, 웹을 제1 이송 직물로부터 양키 건조기에 직접 부착시키는 방법은, 웹이 삼차원 또는 고도로 텍스쳐드 제1 이송 직물로부터 잘 이형되지 않기때문에 종종 문제가 된다. 이것은 급속 이송 또는 차압으로 탈수된 후 웹이 직물 중에 매립되는 경향 때문에 발생한다. 제1 이송 직물에 의해 웹이 양키 건조기 상에 압착되는 경우, 웹이 제1 이송 직물에 접착되어 남아서 웹의 피킹 또는 파단을 유발할 수 있다. 그러나, 웹을 제1 이송 직물로부터 제2 이송 직물 상으로 이송함으로써 웹이 제1 이송 직물로부터 비파괴적으로 이동될 수 있다. 일반적으로, 웹은 제1 이송 직물보다 덜 텍스쳐드 된 (예를 들면, 표면 상의 고상 부재에 의해 정의되는, 피크와 벨리 (valley) 사이의 높이가 더 적음) 제2 이송 직물에 그다지 잘 부착되지 않으며, 따라서 제2 이송 직물이 실린더형 건조기 표면에 대향하여 웹을 압착시키고, 웹의 피킹 또는 시트 파단의 다른 초기 형태를 유발하지 않고 이형시킨다.

습윤 웹을 양키 또는 다른 가열된 건조기 표면에 부착시키는 것은 상기 직물에 의해 부여된 텍스쳐의 상당한 부분을 보존하기 위해 웹을 비교적 덜 압축시키면서 수행되는 것이 바람직하다. 크레이핑된 종이를 제조하는 데 사용되는 통상적인 방식은 이러한 목적에 대해서는 부적합한데, 이러한 방법에서는 전도에 의한 최대 열전달을 위해 웹을 양키 건조기 상에 조밀한 평면 상태로 압착하기 위해 압밀 롤이 사용되기 때문이다. 본 발명에서는 낮은 압착 압력이 사용되어야 한다. 구체적으로, 웹에 가해지는 압착 압력은 약 400 psi 미만, 특히 약 150 psi 미만, 보다 특히 약 60 psi 미만, 예를 들면, 약 2 내지 약 50 psi 미만, 보다 특히 약 30 psi 미만이어야 한다. 웹에 가해지는 압착 압력은 최고 압력 대역을 포함하는 1 제곱 인치 영역에 걸쳐 psi (제곱 인치 당 파운드) 단위로 측정되는 평균 압력이다. 최고 압력 점에서 선형 인치 당 파운드 (pli) 단위로 측정된 압착 압력은 약 100 pli (선형 인치 당 파운드) 이하가 바람직하고, 바람직하게는 약 50 pli 이하, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 30 pli이다.

별법으로 압밀 롤은 실린더형 건조기로부터 분리되고 직물 랩 섹션에서 직물의 인열로 인해 대신 웹과 건조기 표면 사이의 접촉이 촉진된다. 압밀 롤이 결합되어 있든 그렇지 않든, 제2 이송 직물은 실린더형 건조기를 종방향 길이 약 0.61 m (2 피트) 이상, 특히 약 1.21 m (4 피트) 이상, 보다 특히 약 2.13 (7 피트) 이상, 더욱 더 특히 약 3.05 (10 피트) 이상 감쌀 수 있다. 상당한 직물 랩을 포함하는 실시태양에 대해, 직물 랩의 정도는 실린더형 건조기의 종방향 둘레 (원주)의 60% 이하이어야 하고, 특히 약 40% 이하이어야 하고, 보다 특히 약 30% 이하, 가장 특히 실린더형 건조기 원주의 약 5 내지 약 20% 이어야 한다. 바람직하게는, 직물은 웹이 건조기와 접촉하고 있는 전체 길이보다 적게 건조기를 감싸고, 특히 웹은 건조기 후드에 들어서기 전에 직물이 웹으로부터 분리된다. 직물 랩의 길이는 직물의 조도에 따라 달라질 수 있다.

웹을 실린더형 건조기의 표면에 도포하기 전에 압축 탈수시키지 않으려 한다면, 낮은 압력을 인가하는 것이 건조된 웹에서 실질적으로 균일한 밀도를 유지하는데 도움이 된다. 실질적으로 균일한 밀도는 또한 웹을 양키 건조기에 부착시키기 전에 비교적 높은 건조 수준까지 비압축성 방법으로 효과적으로 건조시킴으로써 촉진될 수 있다. 보다 구체적으로, 웹이 비압축식 탈수되어 실린더형 건조기 상에 놓일 때, 약 25% 이상, 특히 약 30% 이상, 예를 들면, 약 32 내지 약 45%, 보다 특히 약 35% 이상, 예를 들면, 약 35 내지 약 50%, 보다 더 특히 약 40% 이상의 컨시스턴시를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 건조기에 대향하여 웹과 접촉하도록 선택된 직물은 웹에 국소적으로 높은 압력을 인가할 수 있도록, 높고 뻣뻣한 돌기가 비교적 없는 것이 바람직하다. 보충적인 탈수에 유용한 기술로는 통상적인 호일 및 진공 박스를 사용하여 가능한 것 이외에, 고압의 공기가 습윤 웹을 통과하여 액체인 물을 탈수시키는 에어 프레스, 모세관 탈수, 증기 처리 등이 포함된다.

특정 실시태양에서, 웹은 크레이핑되지 않고 양키 또는 다른 가열된 건조기 표면으로부터 제거될 수 있다. 접착성 화합물과 웹을 크레이핑시키지 않고 제거하기에 적합한 이형제를 포함하는 계면 제어 혼합물이 본원에서 참고로 인용하고 있는, 드루에케 (F.G. Druecke) 등에 의해 본 발명과 동일한 일자로 ″저밀도 탄성 웹의 제조 방법 (Method of Producing Low Density Resilient Webs)″이라는 제목으로 출원된 미국 특허 출원에 개시되어 있다. 별법으로, 웹은 크레이핑될 수 있고, 특히 실린더형 건조 표면으로부터 약간 크레이핑될 수 있다. 약간의 크레이핑은 표면 형상을 비교적 파손시키지 않고, 실린더형 건조기 표면 상에 낮은 응집력과 관계된다. 크레이핑 접착제 및(또는) 화학적 이형제가 웹의 표면 또는 실린더형 건조기 표면에 도포되어 부착 및(또는) 건조기 표면으로부터의 웹의 효과적인 제거를 촉진할 수 있다.

급속 이송 단계 전에 초기 웹 (embryonic web)을 부분적으로 탈수하는 단계는 당업계에 공지된 임의의 방법을 사용하여 성취될 수 있다. 30% 미만의 컨시스턴시에서의 탈수는 바람직하게는 비열성이다. 비열성 탈수 방법은 중력, 수력, 원심력, 진공 또는 가해진 기압 등에 의해 유도되는 발포 섬유를 통한 배수를 포함한다. 비열성 방법에 의한 부분적인 탈수는 푸르드리너 (Fourdriner), 2개 와이어 형태의 제습기 또는 탑-와이어 변형된 푸르드리너, 상의 호일 및 진공 박스, 쿠페라쓰 (W. Kufferath) 등의 문헌 [″Das Papier″, 42(10A): V140(1988)]에 기재된 ″음파 롤″을 포함한 진동 롤 또는 ″쉐이커 (shaker)″ 롤, 카우치 (couch) 롤, 흡입 롤, 또는 당업계에 공지된 다른 장치의 사용을 포함한다. 웹에 걸친 차등 기압 또는 가해진 모세관 압력을 사용하여, 본원에서 참고로 인용하고 있는 허만 (M.A. Herman) 등에 의해 ″연성 티슈의 제조 방법 및 장치 (Method and Apparatus for Making Soft Tissue)″라는 제목으로 1996년 5월 14일 자로 출원된 미국 특허 출원 제08/647,508호 및 하다 (F. Hada) 등에 의해 ″습윤 웹의 탈수를 위한 에어 프레스 (Air Press for Dewatering A Wet Web)″이라는 제목으로 본 발명과 동일한 일자로 출원된 미국 특허 출원에 기재된 에어 프레스, 앤더슨 (I.A. Anderson) 등에 의해 1993년 7월 27일자로 출원된 미국 특허 제5,230,776호에 개시된 제지기, 추앙 (S.C. Chuang) 등에게 각각 1997년 2월 4일 및 1985년 12월 3일자로 허여된 미국 특허 제5,598,643호 및 동 제4,556,450호에 개시된 모세관 탈수 기술, 린드세이 (J.D. Lindsay) 등의 문헌 [″벌크성을 유지하기 위한 탈수 (Displacement Dewatering to Maintain Bulk)″, Paperi ja Puu, 74(3): 232-242 (1992)]에 개시된 탈수 개념에 의해 제공되는 바와 같이 웹으로부터 물을 빼 낼 수 있다. 에어 프레스는 비교적 단순한 장치 재건으로 경제적으로 추가될 수 있고 높은 효율성과 양호한 탈수성을 제공하기 때문에 특히 바람직하다.

급속 이송 단계는 당업계에 공지된 다수의 방법, 특히 본원에서 참고로 인용하고 있는 린드세이 등에 의해 ″거대굴곡이 없는 고 벌크성을 제조하기 위한 개선된 급속 이송 방법 (Method for Improved Rush Transfer to Produce High Bulk Without Macrofolds)″이라는 제목으로 1997년 1월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 제08/790,980호, 린드세이 등에 의해 ″부직 기재를 사용한 고 벌크성 티슈 웹의 제조 방법 (Process for Producing High-Bulk Tissue Webs Using Nonwoven Substrates)″라는 제목으로 1996년 9월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제08/709,427호, 엔겔 (S.A. Engel) 등에게 1997년 9월 16일자로 허여된 미국 특허 제5,667,636호 및 파링톤 (T.E. Farrington. Jr) 등에게 1997년 3월 4일자로 허여된 미국 특허 제5,607,551호에 개시된 방법에 의해 수행될 수 있다. 양호한 시트 특성을 위해, 제1 이송 직물은 직물 조도 (이후 정의됨)가 직물의 최고 날실 또는 씨실의 스트랜드 직경, 또는 부직포의 경우 직물 표면 상의 최고로 연신된 구조의 특정 너비의 약 30% 이상, 특히 약 30 내지 약 300%, 보다 특히 약 70 내지 약 110%일 수 있다. 전형적으로, 스트랜드 직경은 약 0.013 cm (0.005 인치) 내지 약 0.13 cm (0.05 인치), 특히 약 0.013 cm (0.005 인치) 내지 약 0.089 cm (0.035 인치), 보다 특히 약 0.025 cm (0.010 인치) 내지 약 0.05 cm (0.020 인치)이다.

건조기 표면 상의 허용가능한 열전달을 위해, 제2 이송 직물은 제1 이송 직물보다 조도가 낮은 것이 바람직하다. 제1 이송 직물 조도에 대한 제2 이송 직물 조도의 비는 약 0.9 이하인 것이 바람직하고, 특히 약 0.8 이하, 보다 특히 약 0.3 내지 약 0.7, 보다더 특히 약 0.2 내지 약 0.6 이다. 유사하게, 제2 이송 직물의 표면 깊이는 제1 이송 직물의 표면 깊이보다 더 낮아, 제1 이송 직물의 표면 깊이에 대한 제2 이송 직물의 표면 깊이의 비가 약 0.95 이하, 보다 특히 약 0.85 이하, 더욱 특히 약 0.3 내지 약 0.75, 보다 더 특히 약 0.15 내지 약 0.65인 것이 바람직하다.

직조된 직물이 저렴한 비용과 가동력 때문에 가장 선호되지만, 통상적인 형성 직물 및 프레스 펠트 대용품으로 부직 재료가 이용되고 개발 중에 있으며, 본 발명에서 이를 사용할 수 있다. 이들의 예로는 린드세이 등에 의해 ″부직 기재를 사용한 고 벌크성 티슈 웹의 제조 방법″이라는 제목으로 1996년 9월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제08/709,427호가 포함된다.

본 발명의 다른 면은 상기 언급된 방법에 따라 제조된 티슈 웹을 제공한다. 특정 실시태양에서, 티슈 웹은 표면 깊이 (이후 정의됨)가 0.1 mm 이상, 특히 약 0.2 mm 이상, 더욱 구체적으로는 약 0.3 mm 이상이고, ABL 값 (이후 정의됨)이 0.2 km 이상이며, 종방향 신도가 6% 이상이고(이나) 횡방향 신도가 6% 이상이다.

반드시 크레이핑되는 것은 아니지만, 크레이핑되지 않은 시트의 화학 물질을 변화시켜 신규한 효과를 성취할 수 있다. 크레이핑되는 경우, 예를 들면, 디본딩제 (debonding agent) 또는 시트 연화제의 농도가 높으면, 양키 건조기에 대한 접착을 방해할 수 있지만, 크레이핑되지 않은 방식에서는, 훨씬 더 높은 농도로 첨가할 수 있다. 유연제, 로션, 보습제, 피부 건강 약제, 폴리실록산과 같은 실리콘 화합물 등을 크레이핑 성능에 관계없이 바람직하게 높은 농도로 첨가할 수 있다. 그러나 실제로, 제2 이송 직물로부터 적절히 이형시키고 효과적으로 건조시키며 펄럭거림을 조절하기 위해 위해 건조기 표면 상에 어느 정도의 최저 수준으로 접착을 유지시키도록 주의를 기울여야 한다. 이러한 목적을 성취하기 위한 원리는 드루에케 등에 의해 ″저밀도 탄성 웹의 제조 방법″이라는 제목으로 본 발명과 동일한 일자로 출원된 미국 특허 출원에 개시되어 있다. 그럼에도 불구하고, 크레이핑에 관계없이, 크레이핑 방법에 비해 본 발명에서는 새로운 습식 용도의 화학 물질 및 다른 화학적 처리제를 훨씬 더 자유롭게 사용할 수 있다.

상기의 실시태양에 관해, 사용될 수 있는 섬유의 종류로는 경질목재 또는 연질목재, 밀짚, 아마, 밀크위드 종자 명주솜 섬유, 마닐라삼, 헴프 (hemp), 케나프 (kenaf), 사탕수수, 면화, 갈대 등이 포함된다. 표백되거나 표백되지 않은 섬유, 천연적으로 생산되는 섬유 (목재 섬유 및 다른 셀룰로오스 섬유, 셀룰로오스 유도체, 및 화학적으로 강직되거나 가교결합된 섬유를 포함함) 또는 함성 섬유 (폴리프로필렌, 아크릴계, 아라미드계, 아세테이트계 등으로부터 제조된 섬유의 특정 형태를 포함하는 합성 제지 섬유), 사용하지 않은 재생되거나 재활용된 섬유, 경질목재 및 연질목재, 및 기계적으로 펄프화된 섬유 (예를 들면, 그라운드우드), 화학적으로 펄프화된 섬유 (크라프트 및 술파이트 펄프화 방법을 포함하지만 이에 제한되는 것은 아님), 열기계적으로 펄프화된 것, 화학열기계적으로 펄프화된 것 등을 포함하는 모든 공지된 제지 섬유를 사용할 수 있다. 상기 언급된 또는 연관된 섬유 종류의 임의의 하부류의 혼합물을 사용할 수 있다.

한 실시태양에서, 섬유 슬러리는 약 10% 이상, 특히 약 20% 이상, 보다 특히 약 50% 이상, 보다 더 특히 약 70% 이상으로 고수율 섬유를 함유한다. 고수율 섬유로 제조된 웹은 습식 탄성의 정도가 높은 경향이 있다. 습식 탄성은 습식 강화제의 유효량이 슬러리 또는 웹에 첨가되어 건식:습식 인열강도의 비가 약 10% 이상, 특히 약 20% 이상, 보다 특히 약 30% 이상, 더욱더 특히 약 40% 이상이 되는 경우에도 촉진된다. 화학적으로 강직된 또는 가교결합된 섬유도 특정 실시태양에서 습식 탄성을 향상시키기 위해 약 10% 이상, 특히 약 25% 이상의 농도로 사용할 수 있다. 비용의 효율성 및 다른 이유로, 본 발명의 특정 실시태양에서는 재활용 섬유를 약 10% 이상, 특히 약 20% 이상, 보다 특히 약 30% 이상, 실질적으로는 약 100% 포함하는 웹을 포함한다.

본 발명에 유용한 섬유는 당업계에 유리한 것으로 공지된 다수의 방법으로 제조될 수 있다. 섬유 제조에 유용한 방법으로는 컬과 향상된 건조 특성을 부여하는 분산액, 예를 들면 본원에서 참고로 인용하고 있는 허만스 등에게 각각 1994년 9월 20일과 1996년 3월 26일자로 허여된 미국 특허 제5,348,620호 및 동 제5,501,768호에 개시된 분산액을 포함한다. 섬유 종류, 섬유 처리 방법, 및 급속 이송과 같은 웹 형성 방법들의 다양한 조합을 사용하여 본 발명에 따른 웹을 제조할 수 있다.

화학적 첨가제가 사용될 수 있으며, 생산 도중 또는 생산 후에 본래의 섬유, 섬유 슬러리 또는 웹 상에 첨가될 수 있다. 이러한 첨가제로는 불투명화제, 안료, 습식 강화제, 건식 강화제, 연화제, 유연제, 살바이러스제, 살균제, 완충제, 왁스, 불화중합체, 향취 조절 재료, 제올라이트, 염료, 형광 염료 또는 표백제, 향수, 디본딩제, 식물유 및 광유, 습윤제, 사이징제, 초흡수제, 계면활성제, 보습제, UV 차단제, 항균제, 로션, 살진균제, 방부제, 알로에-베라 추출물, 비타민 E 등이 포함된다. 화학적 첨가제는 균일하게 도포될 필요는 없고 티슈에서의 위치와 각 면에 따라 달라질 수 있다. 소수성 재료가 웹 표면의 일부분에 침착되어 웹의 특성을 향상시킬 수 있다.

단일 헤드박스 또는 다수의 헤드박스를 사용할 수 있다. 헤드박스 또는 헤드박스들은 층을 형성하여 웹의 형성시 단일 헤드박스 젯으로부터 다층 구조의 제품을 제조할 수 있다. 액체를 배수시키고 웹을 부분 탈수시키는 순환되는 다공성 형성 직물의 루프 상에서 웹을 제조하는 것이 바람직하다. 다수의 헤드박스로부터의 다수의 초기 웹이 습윤 상태에서 카우칭되거나 기계적 또는 화학적으로 결합되어 다수의 층을 갖는 단일 웹을 창출할 수 있다.

본 발명의 무수히 많은 특징과 잇점은 하기의 설명으로부터 명백해질 것이다. 설명에서, 본 발명의 바람직한 실시태양을 제시하는 첨부된 도면을 참고한다. 이러한 실시태양은 본 발명의 전체 범위를 나타내지는 않는다. 그러므로 하기의 청구 범위들을 참고하여 본 발명의 전 범위를 해석해야 한다.

하기의 실시예들은 본 발명에 속하는 가능한 접근 방법들을 설명하며, 여기서 향상된 유동 취급성, 공극 부피, 및 표면 텍스쳐가 본원에 개시된 신규한 방식에 의해 성취된다. 특적 양, 비율, 조성 및 매개 변수는 예시적인 것을 의미하며 구체적으로 본 발명을 제한하고자 함이 아니다.

〈실시예 1〉

특정 물성의 향상에 대한 제2 직물 대 직물 이송과 뒤이은 급속 이송 단계의 효과를 설명하기 위해 건조기 드럼이 없이 통기 건조기로서 작동하는 모형 제지 기계에 대해 시험을 수행하였다. 시험의 목적은 제1 급속 이송 단계 후에 제2 이송을 작동시키는 것에 비한 급속 이송 방법의 효과를 측정하는 것이었다. 제지 퍼니시 (furnish)는 가문비나무 BCTMP 섬유 40%와 쿠사 파인스 (Coosa Pines) LL19 표백된 크래프트 연질목재 섬유 60%로 제조하였다. 섬유를 1%의 컨시스턴시로 희석하였다. 키메네 (KYMENE) 557LX 습식 강화제 (헤르큘스 인크 (Hercules, Inc)사 제품; 미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)를 건조 섬유 중량을 기준으로 0.4%의 양으로 첨가하였다. 이 실시예의 제1 부분에서, 바람직한 이송 방법이 나타났는데, 매끈한 형성 직물 상에 1 분 당 12.19 m (40 피트)로 유동 전착제에 의해 슬러리를 전달하였다. 초기 웹을 진공 박스로 탈수하고 성긴, 삼차원 직물인 린드세이 와이어 (애플톤 밀 (Appleton mills)의 자회사; 미국 위스콘신주 애플톤 소재) T-11603 직물 상에 급속 이송하였다. 급속 이송 정도를 표 1에 제시된 바와 같이 변화시켰다. 이후 급속 이송된 웹을 덜 택스튜어된 직물인 린드세이 와이어 L-452 통기건조성 직물로 이송하였다. 이어서 웹을 통기 건조기 상에서 건조시키고 감았다.

덜 바람직한 방법을 나타내는 두번째 변형에서, 초기 웹을 알바니 펠트 (Albany Felt) 직물, 벨로스타 (Velostar) 800으로 급속하지 않게 이송하고, 이로부터 웹을 더 성긴 린드세이 와이어 T-116-3 직물로 급속 이송하였다. T-116-3 직물은 메시 수가 71 ×64이고, 조도가 0.6 mm이며, 벨로스타 800은 메시수가 48 ×32이다.

바람직한 방법의 결과는 표 1에 나타나 있고, 표 2는 덜 바람직한 방법의 결과를 제시한다. 표에서, ″BW″는 제곱 미터 당 그램 단위의 기본 중량을 의미하고, ″칼리퍼 (Caliper)″는 1/1000 인치 단위의 개별 시트의 두께를 의미한다. 두 경우 모두, 웹이 더 성긴 직물로 진행될 때 급속 이송을 적용하였지만, 덜 성긴 직물로 진행될 때는 적용하지 않았다. 그러므로 제시된 값들은 성긴 직물로 급속 이송되고, 바람직한 방법에서는 이어서 덜 성긴 직물로 다시 이송되는 방법을 의미한다. 두 이송 단계 후, 통기건조시켜 제조를 완료하고 칼렌더링하지 않고 감았다.

MD 신장성 및 ABL 인자 자료는 도 7에 도시하였으며, 이는 초기의 급속 이송 단계 후의 제2 이송 단계가 웹을 주어진 CD 신도에서 더 높은 강도를 성취하게 하고 반대의 경우도 가능함을 보여준다. 예를 들면, MD 신도 5%에서, 바람직한 급속 이송 방법은 강도를 30% 이상 증가시켰다. 적절한 MD 신도와 높은 강도를 갖는 웹은 드럼 건조시키기 좋으며, 이는 시트가 크레이핑되지 않고 또는 덜 바람직하게는 웹이 약간 크레이핑되어 드럼으로부터 떼내어질 수 있기 때문이다. 향상된 강도 및 신도는 곧 기계의 향상된 가동력과 최종 제품의 향상된 물성을 의미한다.

급속 이송 %	BW(gsm)	칼리퍼, mils	MD 인장도, g/3 in	MD 신도 %	CD 인장도, g/3 in	CD 신도, %	ABL, km
0	21.9	11.7	4010	2.8	1837	1.8	1.63
10	21.3	15.4	2473	7.3	1398	2.4	1.14
20	23.9	17.5	1345	12.9	1144	3.1	0.68
30	23.7	19.9	1052	21.1	1060	3.9	0.58

급속 이송 %	BW(gsm)	칼리퍼, mils	MD 인장도, g/3 in	MD 신도 %	CD 인장도, g/3 in	CD 신도, %	ABL, km
30	21.2	32.8	763	20.7	918	8.9	0.52
0	23.0	25.6	3716	1.8	1473	5.1	1.32
10	23.8	29.8	1790	5.4	1214	7.1	0.81
20	22.8	30.5	1140	14.9	1197	8.3	0.67
30	22.7	31.4	815	19.6	1076	8.1	0.54

〈실시예 2〉

형성 단계 동안 웹에 다양한 질량 분포를 부여할 수 있는 텍스쳐드 형성 직물 상에 컨시스턴시가 낮은 (0.6% 미만) 슬러리를 침착시키는 층진 헤드박스로 첫번째 층에 긴 섬유가 있고, 짧고 컬이 생긴 섬유가 두번째 층에 있는 적층된 웹을 제조하였다. 두번째 층은 결합제를 0.1% 이상 함유하고, 첫번째 층은 습식 강화 수지를 0.1% 이상 함유한다. 웹을 진공 박스 및 호일로 탈수하여 18% 내지 20% 이상의 컨시스턴시를 성취한 후, 텍스쳐드 통기 건조 직물 (제1 이송 직물 또는 직물 조도가 약 1 mm인 직물), 예를 들면, 린드세이 와이어 T-216-3 직물의 순환되는 루프 상으로, 10% 이상, 특히 25% 이상 급속 이송시켰다. 급속 이송 후, 실질적으로 적용된 모든 공기가 웹을 통과하고, 공기의 압력은 30 psi, 바람직하게는 60 psi이고, 진공 박스의 아랫쪽에서 에어 프레스의 접촉 영역이 시트를 통해 공기를 더 흡입하는 에어 프레스 방법으로 시트를 탈수하여 약 30% 이상, 특히 약 36% 이상의 컨시스턴시를 성취하였다. 시트를 에어 프레스 하기 전에 증기 박스로 예열하였다. 텍스쳐드, 급속 이송된 웹을 비교적 매끈한 직물 또는 펠트로 이송하는데, 여기서 펠트는 텍스튜어되거나 통상적으로 직물 조도가 제1 이송 직물보다 20% 이상 낮거나, 바람직하게는 50% 이상 낮다. 직물 또는 펠트는 양키 건조기 표면을 0.61 (2 피트) 이상, 특히 2.13 m (7 피트) 이상, 약간 감싸고, 양키 건조기 상에 제 위치에 시트를 유지하기 위해 직물 인장력을 통하기에 충분한 압력을 가하며, 웹을 양키 건조기 표면에 부착시키는 압력 롤은 시트 압밀을 감소시키기 위해 통상적인 하중보다 30% 미만으로 덜 하중을 받는다. 양키 건조기 상에서 시트를 건조하여 70% 이상의 컨시스턴시를 성취한 후, 추가의 드럼 건조기에 의해 더 건조시켰다. 시트를 엠보싱하거나 상업적 용도로 전환시켰다. 웹을 차등 기압에 의해 성형하여 웹을 제1 및 제2 직물 모두 또는 그중 하나에 순응시켰다. 또한 텍스쳐드 압력 롤, 예를 들면 벽감된 롤을 사용하여 웹에 추가의 텍스쳐를 부여하거나 직물 텍스쳐를 유지할 수 있다. 웹을 목욕 티슈, 안면용 티슈, 흡수 종이 수건, 및 흡수 용품에서의 흡수층, 일회용 가먼트의 일부분으로 사용할 수 있다.

상기의 상세한 설명은 예시의 목적이다. 그러므로, 본 발명의 범위와 관점을 벗어나지 않고 다수의 개질물 및 변형물이 제조될 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양의 일부로서 설명된 별법 또는 임의의 특징이 다른 실시태양을 수득하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 2개로 명명된 성분이 동일한 구조물의 일부분을 나타낼 수 있다. 더우기, 다양한 별법 및 장치의 배치가, 특히 원료 제조, 헤드박스, 형성 직물, 웹 이송, 건조 및 크레이핑, 또는 본원에서 참고로 인용하고 있는 허만스 등에 의해 본 발명과 동일한 일자로 ″개선된 통상적인 습식 압착된 장치 상의 티슈 제조 방법 (Method for Making Tissue Sheet On a Modified Conventional Wet-Pressed Machine)″이라는 제목으로 출원된 미국 특허 출원 및 허만스 등에 의해 본 발명과 동일한 일자로 ″감소된 에너지 주입으로 저밀도 티슈를 제조하는 방법 (Method for Making Low-Density Tissue With Reduced Energy Input)″ 라는 제목으로 출원된 미국 특허 출원 및 챈 등에 의해 1997년 8월 15일자로 ″습식 탄성 웹 및 그로 제조된 일회용 물품 (Wet-Resilient Webs And Disposable Articles Made Therewith)″라는 제목으로 출원된 미국 특허 출원 제08/912906호에 개시된 바와 관련하여 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 제시된 특정 실시태양에 의해 제한되지 않고 청구범위와 그의 등가 범위에 의해서만 제한된다.

Claims

a) 제지 섬유의 수성 현탁액을 형성 직물 상에 놓아 습윤 웹을 형성하는 단계,

b) 습윤 웹을 급속 이송 작동에 적합한 컨시스턴시 (consistency)로 탈수시키는 단계,

c) 탈수된 웹을 삼차원 형상을 갖는 제1 이송 직물로 급속 이송하는 단계,

d) 웹을 제2 이송 직물로 이송하는 단계,

e) 웹을 드럼 건조기의 표면으로 이송하는 단계, 및

f) 웹을 드럼 건조기의 표면으로부터 제거하는 단계

를 포함하는 티슈 웹의 제조 방법.
a) 제지 섬유의 수성 현탁액을 형성 직물 상에 놓아 습윤 웹을 형성하는 단계,

b) 습윤 웹을 약 20% 이상의 컨시스턴시로 탈수시키는 단계,

c) 탈수된 웹을 형성 직물보다 직물 조도 (Fabric Coarseness)가 더 큰 삼차원 형상을 갖는 제1 이송 직물로 급속 이송하는 단계,

d) 웹을 제1 이송 직물보다 직물 조도가 더 적은 제2 이송 직물로 이송하는 단계,

e) 웹을 제2 이송 직물로부터, 웹의 실질적으로 삼차원 형상을 유지하는데 적합한 압력으로 드럼 건조기의 표면으로 이송하는 단계,

f) 웹을 건조하는 단계, 및

g) 웹을 드럼 건조기의 표면으로부터 제거하는 단계

를 포함하는 티슈 웹의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 웹이 급속 이송 중에는 제1 이송 직물과 접촉하고, 이후에는 드럼 건조기의 표면과 접촉하는 제1 표면을 갖는 것인 방법.
제3항에 있어서, 추가의 직물로 짝수의 횟수로 추가 이송시키는 것을 더 포함하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 이송 직물의 직물 조도가 0.2 mm 내지 1.5 mm인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 이송 직물의 직물 조도가 0.5 mm 이상인 방법.
제6항에 있어서, 제1 이송 직물의 직물 조도가 0.5 mm 내지 1.2 mm인 방법.
제1항에 있어서, 제2 이송 직물의 직물 조도가 제1 이송 직물보다 적은 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 이송 직물의 직물 조도가 형성 직물의 직물 조도의 3 배 이상 크고, 제2 이송 직물의 직물 조도보다 10% 이상 큰 것인 방법.
제3항에 있어서, 급속 이송의 정도가 약 10% 이상인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 웹이 크레이핑되지 않고 드럼 건조기의 표면으로부터 제거되는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 웹이 약간 크레이핑되어 드럼 건조기의 표면으로부터 제거되는 방법.
제1항에 있어서, 웹을 제2 이송 직물로부터 제1 이송 직물로 역 이송하여 웹을 제1 이송 직물 상에 다시 위치시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제13항에 있어서, 웹이 급속 이송 중에는 제1 이송 직물과 접촉하는 제1 표면과, 이후에 드럼 건조기와 접촉하는 대향하는 제2 표면을 갖는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 웹이 드럼 건조기의 표면으로 이송되기 전에 약 25% 이상의 컨시스턴시로 탈수되는 방법.
제15항에 있어서, 웹이 드럼 건조기의 표면으로 이송되기 전에 약 30% 이상의 컨시스턴시로 탈수되는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 웹이 드럼 건조기의 표면으로 이송되기 전에 약 30% 이상의 컨시스턴시로 비압축식 탈수되는 방법.
제17항에 있어서, 에어 프레스가 웹의 탈수에 사용되는 방법.
제17항에 있어서, 가스가 웹을 통과하여 웹이 드럼 건조기와 접촉하기 전에 웹이 탈수되는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 드럼 건조기의 표면과 웹 사이의 양호한 열 접촉을 유지하기 위해 드럼 건조기의 일부를 직물로 감싸는 것을 더 포함하는 방법.
제20항에 있어서, 감싸진 직물이 드럼 건조기의 표면 상의 웹을 차등적으로 압축하는 삼차원 표면 구조를 갖는 탄성 제지 펠트인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 웹이 제2 이송 직물과 접촉하며, 드럼 건조기의 표면과 접촉하는 동안 웹에 대해 가해지는 최대 압력이 최고 압력점에서 선형 1 cm 당 17.86 kg (선형 인치 당 약 100 파운드) 이하인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 웹이 드럼 건조기 상에 놓이기 전에 실질적으로 균일한 밀도와 삼차원 형상을 갖는 것인 방법.
제23항에 있어서, 건조된 웹이 실질적으로 균일한 밀도를 갖는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 건조된 웹의 벌크성이 약 6 cc/g 이상인 방법.
제25항에 있어서, 건조된 웹의 벌크성이 약 9 cc/g 이상인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제지 섬유가 화학적으로 강직된 셀룰로오스 섬유를 약 10% 이상 포함하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제지 섬유가 고수율 섬유를 약 10% 이상 포함하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제지 섬유가 재활용 섬유를 약 20% 이상 포함하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 수성 현탁액이 유효량의 습식 강화 첨가제를 함유하여 건조된 웹의 습식 인열 강도 : 건식 인열 강도의 비가 0.10 이상인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 수성 현탁액이 섬유 디본딩제 (debonding agent)를 함유하는 것인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 드럼 건조기에서의 기계 속도가 1 분 당 0.46 km (1500 피트) 이상인 방법.
제32항에 있어서, 드럼 건조기에서의 기계 속도가 1 분 당 0.61 km (2000 피트) 이상인 방법.
제1항의 방법에 따라 제조된 연성 티슈 웹.
제2항의 방법에 따라 제조된 연성 티슈 웹.
제1항의 방법에 따라 제조된 크레이핑되지 않은 연성 티슈 웹.
제34항, 제35항 또는 제36항에 있어서, 표면 깊이가 칼렌더링되지 않은 상태에서 0.1 mm 이상인 티슈 웹.
제37항에 있어서, 표면 깊이가 칼렌더링되지 않은 상태에서 0.2 mm 이상인 티슈 웹.
제37항에 있어서, 표면 깊이가 칼렌더링되지 않은 상태에서 0.3 mm 이상인 티슈 웹.
제34항, 제35항 또는 제36항에 있어서, ABL 값이 0.2 km 이상인 티슈 웹.
제34항, 제35항 또는 제36항에 있어서, 종방향 신도가 6% 이상인 티슈 웹.
제41항에 있어서, 횡방향 신도가 6% 이상인 티슈 웹.
제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서, 회전식 통기 건조기를 사용하지 않고 웹을 건조하는 방법.
제13항에 있어서, 제1 이송한 후 및 웹이 제1 이송 직물로 역 이송되기 전에 제1 이송 직물에 이형제를 가하는 단계를 더 포함하는 방법.