KR20010043640A

KR20010043640A - 축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010043640A
Application number: KR1020007012817A
Authority: KR
Inventors: 리차즈마크알
Original assignee: 데이비드 엠 모이어; 더 프록터 앤드 갬블 캄파니
Priority date: 1998-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2001-05-25
Also published as: CA2329806A1; EP1080266A1; DE69905461T2; ATE232925T1; PE20000958A1; WO1999060206A1; ES2190213T3; JP2002515556A; CA2329806C; AU4084799A; DE69905461D1; CN1301323A; BR9910520A; TW445328B; EP1080266B1

Abstract

축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 방법은, 적어도 웹의 선택된 부분에 수분을 첨가하여 선택된 부분의 크레이프를 이완시키고 또 선택된 부분을 팽창시키면서 웹의 잔여부의 크레이프는 유지하는 단계를 포함한다. 바람직한 장치는 한 쌍의 대향면을 포함하는바, 그중 적어도 하나는 그를 통과하는 팽창 도관을 구비하고 있고, 웹은 2개의 대향면 사이에 눌려진다. 선택된 부분에 첨가되는 수분을 그를 통해 이동시키기에 충분한 정도의 온도차가 2개의 대향면 사이에 형성됨으로써, 팽창 도관 안으로 팽창되는 선택된 부분의 크레이프를 이완시키는 반면, 2개의 대향면 사이에 눌려진 웹의 잔여부의 크레이프는 유지된다.

Description

축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 방법 및 장치{PROCESS FOR INCREASING BULK OF FORESHORTENED FIBROUS WEB}

종이 웹 등의 섬유질 구조체는 다양한 방법에 의해 제조된다. 예를 들면, 종이 웹은 1996년 9월 17일자로 트로칸(Trokhan) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,556,509 호; 1996년 12월 3일자로 암펄스키(Ampulski) 등에게 허여된 제 5,580,423 호; 1997년 3월 11일자로 판(Phan)에게 허여된 제 5,609,725 호; 1997년 5월 13일자로 트로칸 등에게 허여된 제 5,629,052 호; 1997년 6월 10일자로 암펄스키 등에게 허여된 제 5,637,194 호; 1997년 10월 7일자로 맥파랜드(McFarland) 등에게 허여된 제 5,674,663 호에 따라 제조될 수도 있으며, 상기 특허의 개시 내용들은 본원에 참고로 인용된다. 또한, 종이 웹은 1985년 4월 30일자로 존슨(Jhonson)등에게 허여된 미국 특허 제 4,514,345 호; 1985년 7월 9일자로 트로칸에게 허여된 제 4,528,239 호; 1985년 7월 16일자로 트로칸에게 허여된 제 4,529,480 호; 1987년 1월 20일자로 트로칸에게 허여된 제 4,637,859 호; 1994년 8월 2일자로 트로칸 등에게 허여된 제 5,334,289 호에 개시된 바와 같은 공기중 건조 방법을 사용하여 제조될 수도 있다. 상기 특허의 개시 내용들은 본원에 참고로 인용된다.

웹의 캘리퍼, 흡수성 및 유연성을 향상시키기 위해 섬유질 웹의 축소를 사용할 수도 있다. 축소(foreshortening)는, 웹에 에너지를 가하는 것으로부터 초래되는 건조 웹의 길이의 감소를 의미한다. 통상적으로, 축소하는 동안, 웹내의 섬유의 재 배열은 섬유간의 접합의 적어도 부분적인 붕괴에 의해 달성된다. 축소의 결과로서, 통상 "크레이프(crepe)"라 칭하는 미세한 절첩부가 웹에 형성된다.

축소된 웹의 캘리퍼 또는 부피의 증가는, 웹의 크레이프를 적어도 부분적으로 완화시키는 것에 의해 달성될 수도 있다. 크레이프는 웹의 사전 선택된 부분에서 이완될 수 있고, 그에 따라 크레이프 이완의 영향을 받지 않는 웹의 나머지 부분이 축소된 웹의 품질을 유지하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 웹의 선택된 부분에서 웹의 크레이프를 이완시키는 것에 의해 축소된 웹의 부피를 증가시키는 신규한 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 웹의 선택된 부분에서 웹의 크레이프를 이완시키는 것에 의해 축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치를 제공하는 것이다.

발명의 요약

본 발명은 축소된 웹의 선택된 극소 영역 또는 부분에서 크레이프를 이완시켜 웹의 보편적인 평면으로부터 외측으로 팽창시키는 것에 의해, 축소된 섬유질 웹의 캘리퍼/부피를 증가시키는 방법 및 장치를 제공한다. 이 방법은 크레이프를 포함하고 보편적인 평면을 갖는 축소된 웹을 제공하는 단계와, 웹에 또는 적어도 웹의 선택된 부분에 습기를 첨가하여 선택된 부분에서 크레이프를 이완시키고 또 웹의 보편적인 평면으로부터 외측으로 팽창시키면서 웹의 잔여부의 크레이프를 유지하는 단계를 포함한다. 바람직한 장치는 축소된 웹을 그 사이에 수용하고 억제하도록 설계된 2개의 상호 대향면을 포함하며, 상기 2개의 대향면중 적어도 하나는 다수의 유체 투과성 팽창 도관과, 웹을 적시거나 또는 축소된 웹이 2개의 대향면 사이에 개재될 때 팽창 도관에 대응하는 웹의 적어도 선택된 부분을 적시는 수단과, 2개의 대향면 사이에 온도차를 형성하기 위한 수단을 포함하며, 상기 온도차를 형성하는 수단은, 웹이 대향면 사이에 억제될 때 웹에 첨가된 습기가 온도차에 의해 웹을 통해 한 표면으로부터 다른 표면으로 이동하며, 그것에 의해 웹의 선택된 부분내의 크레이프를 이완시키고 또 선택된 부분을 팽창 도관을 통해 팽창시키도록 되어 있다.

본 발명의 제 1 단계는 축소된 섬유질 웹을 제공하는 단계를 포함한다. "축소된" 웹이라는 용어는 길이가 축소된, 즉 그의 길이를 따라 기계 가공방향으로 실질적으로 비례하여 수축된 웹을 의미한다. 섬유질 웹을 제공하는 제 1 단계는 그러한 웹을 성형단 다음 웹을 축소하는 단계보다 우선적으로 수행될 수도 있다. 본 발명에 적합한 섬유질 웹은 종래의 방법 및 공기중 건조 방법을 포함하는(한정된 것은 아님)종래 기술에 공지된 임의의 제지 방법에 의해 제조될 수도 있다. 또한, 본 발명은 축소되기 전에 재습윤된 웹의 사용을 가정한다. 축소된 웹은 기술 분야에 "크레이프"로 공지된 웹의 길이를 따라 이어진 다수의 극소 절첩부를 갖는 것을 더 특징으로 한다. 축소는 기술 분야에 공지된 임의의 방법, 예컨대 크레이핑에 의해, 웹을 제 1 압축면으로부터 저속으로 이동하는 이동 섬유에 운반하는 것에 의해, 또는 그의 조합에 의해 달성될 수도 있다.

바람직하게는, 축소된 웹은 작용면상에 배치된다. 바람직한 작용면은 다수의 유체 투과성 팽창 도관을 구비한다. 하나의 바람직한 가공 표면은 골격을 포함하는 벨트에 의해 형성되며, 골격은 유체 투과성의 보강 구조체에 접합되고 상기 보강 구조체로부터 외측으로 돌출되어 망상구조 영역을 형성한다. 골격은 본질적으로 연속적이고 거시적으로는 단일평면으로 이루어진 망상구조 영역을 포함하며, 이 경우에 다수의 팽창 도관은 작용면의 연속 망상구조의 도처에 확산되고 그것으로 포위된 다수의 개별 오리피스 또는 구멍을 포함하는 것이 바람직하다. 변형예로 또는 부가적으로, 보강 구조체로부터 연장된 개별 돌출부에 의해 형성된 다수의 개별 영역을 포함할 수도 있고, 이 경우에는 본질적으로 연속 팽창 도관이 다수의 개별 돌출부를 포위한다.

바람직하게는, 팽창 도관 및/또는 돌출부는 예정된 패턴으로 배열되며, 보다 바람직하게는, 팽창 도관 및/또는 돌출부의 배치 패턴은 규칙적이고 반복적이다. 패턴화된 작용면이 개별 돌출부에 의해 형성된 개별 영역을 포함한다면, 작용면의 개별 영역은 연속 작용면내의 개별 팽창 도관과 유사한 개별 팽창 도관을 구비할 수도 있다. 작용면은 유체 투과성의 플래튼의 표면을 포함할 수도 있거나, 또는 바람직한 연속 공정에서는 기계가공 방향으로 이동하는 것이 가능한 유체 투과성의 무한 벨트 또는 밴드의 표면을 포함할 수도 있다.

축소된 웹을 작용면에 배치하는 단계와 웹에 습기를 첨가하는 단계는 순차적으로 수행될 수도 있고 동시에 수행될 수도 있다. 축소된 건조 웹을 작용면상에 먼저 배치하면, 그 후에 습기가 작용면상에 배치된 웹에 첨가될 수 있다. 웹에 물을 분무하거나 가압하에서 웹에 증기를 관통시키는 것과 같은 다양한 수단을 사용하여 축소된 웹을 적실 수도 있다. 또한, 예정된 패턴을 따라 웹의 선택된 부분에 물을 방출하는 다수의 분사기를 사용할 수도 있다. 바람직하게는, 웹 또는 그의 선택된 부분은 약 95% 내지 약 25%의 습기 함량을 갖도록 적셔진다. 즉, 웹의 바람직한 섬유 농도는 약 5% 내지 약 75%이다. 보다 바람직하게는, 웹의 선택된 부분을 적신 후의 그것의 습기 함량은 85% 내지 35%이다. 즉, 웹의 보다 바람직한 섬유 농도는 약 15% 내지 약 65%이다.

습기는 축소된 웹의 선택된 부분에 주로 첨가될 수도 있다. 웹의 선택된 부분은 작용면의 팽창 도관에 대응하고 작용면과 직접적으로 인접하게 접촉하지는 않는다. 바람직하게는 웹을 작용면상에 배치하는 단계 후에 또는 그와 동시에, 습기가 웹의 선택된 부분에 첨가된다. 웹에 첨가된 습기는 로션, 향수, 항균제, 습윤 강도 수지 등을 포함하는 완화제 및 디본더(debonder)와 같은 기능적 제지 첨가제를 포함할 수도 있다.

첨가되는 습기의 영향하에서, 웹의 선택된 부분은 그 안의 크레이프를 완화시켜 웹의 전반적인 평면으로부터 외측으로 연장됨으로써 웹의 부피를 증가시킨다. 이와 동시에, 작용면과 직접 인접하게 접촉하는 표면 접촉부를 포함하는 웹의 잔여부는 그 안의 크레이프를 유지한다. 따라서, 결과적인 웹 구조체는 적어도 2개의 분리된 영역을 포함하는바, 그중 하나의 영역은 크레이프를 보유한 웹의 미리 축소된 부분에 의해 형성되고, 다른 하나의 영역은 (미리 축소된 부분에 비해) 캘리퍼가 증가된 크레이프 이완부를 포함한다. 각 영역은 실질적으로 연속적일 수도 있고, 다수의 개별 극소 영역 또는 그의 조합체를 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 크레이프 이완부는 웹의 축소부에 의해 형성된 평면으로부터 외측으로 연장된 다수의 개별 반 구형체(dome)를 포함한다. 이 반 구형체는 웹의 한쪽으로부터 또는 웹의 대향 양측으로부터 연장될 수도 있다.

크레이프를 축소된 웹의 표면 접촉부에 보유하는 한가지 방법은, 표면 접촉부가 그와 접촉하는 작용면에 대해 횡방향으로 이동하는 것을 방지하도록 표면 접촉부를 작용면에 고착시키는 것을 포함한다. 이것을 달성하기 위해, 작용면은 크레이핑 접착제 등의 접착재로 처리될 수 있다. 변형예로 또는 부가하여, 작용면은 표면 접촉부의 횡방향 이동을 방지하는 요철면을 포함할 수 있다. 작용면에 대한 표면 접촉부의 횡방향 이동을 방지하기 위해, 축소된 웹의 표면 접촉부와 작용면의 사이에 충분한 마찰을 제공하는 다른 수단을 사용할 수도 있다.

본 발명의 방법 및 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 작용면에 대향되고 그것에 면하는 압축면이 제공된다. 압축면은 축소된 웹을 작용면에 대해 누르기에 적합한 표면이다. 웹의 선택된 부분이 팽창 도관을 통해 자유롭게 팽창하는 동안, 그 부분(본 명세서에서 "표면 접촉부"로 규정됨)은 크레이프를 보유한다.

압축면은 본질적으로 평탄한 영역을 포함할 수도 있고, 돌출된 영역을 구비할 수도 있다. 돌출된 영역은 연속 망상구조 영역, 또는 분리된 영역 또는 그의 조합을 포함할 수도 있다. 또한, 압축면은 작용면의 그것과 유사한 팽창 도관을 구비할 수도 있다. 압축면의 팽창 도관은 작용면의 팽창 도관에 대응할 수 있다. 후자의 경우에, 압축면 및 작용면의 대응 팽창 도관을 사용하여 수분(물 및/또는 증기)을 웹에 전달하고 그로부터 제거할 수 있다. 후자의 실시예는 작용면의 팽창 도관을 통해, 그리고 압축면의 팽창 도관을 통해 선택된 부분을 양측 대향 방향으로 팽창시키는 것을 허용하는 추가의 이점을 제공한다. 다른 실시예에 있어서, 압축면의 도관은 작용면의 도관에 대응하지 않는다. 이경우에, 웹의 선택된 부분중 일부가 압축면의 도관을 통해서만 팽창될 수 있는 반면에, 선택된 다른 부분은 작용면의 도관을 통해서만 팽창될 수 있다. 본 발명의 공정 및 장치의 마지막 2 실시예에 의하면, 조직화된 패턴화 웹을 형성하는 것이 가능하다.

바람직하게는, 작용면은 지지면과 결합되되, 웹을 구비한 작용면이 압축면(웹에 접촉함)과 지지면의 사이에 병렬로 배치되도록 한다. 본 발명의 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 압축면과 지지면의 사이에 적어도 50℉의 온도차가 형성된다. 바람직하게는, 필수적인 것은 아니지만, 압축면은 비교적 고온이며, 지지면은 비교적 저온이다. 바람직한 온도차는 적어도 50℉ 이고, 보다 바람직한 온도차는 적어도 100 ℉이다. "저온" 표면의 바람직한 온도는 212 ℉ 미만이다. 온도차에 의해, 웹에 첨가되는 습기는 웹의 선택된 부분을 통과하고, 그것에 의해 선택된 부분의 크레이프를 이완시키며 선택된 부분을 팽창 도관을 통해 팽창시킨다. 웹을 통과하는 습기를 축적하기 위해서, "저온"(바람직하게는 가공)면과 "고온"(바람직하게는 지지)면의 사이에 유체 투과성 섬유가 병렬로 배치된다. 이 섬유는 그 안에 응축되는 습기를 축적하기에 충분한 공 체적을 가져야만 한다. 이 방법 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 방법을 사용하여 웹을 건조시킬 수도 있다.

바람직한 일실시예에 있어서, 압축면은 충분한 양의 습기를 보유하는 것이 가능한 소결된 층의 표면을 포함한다. 바람직한 소결 층은 충분한 양의 습기를 저장하고 또 온도차의 영향하에서 습기를 방출하는 것이 가능한 금속 직조 벨트를 포함한다. 금속은 열전달 특성이 우수하기 때문에 바람직하다. 웹 및 작용면을 압축면과 지지면의 사이에 누르면, 소결된 층에 함유된 습기는 웹안으로 이동하고 웹을 통과하여 지지면쪽으로 이동한다. 압축면과 작용면의 사이에 충분히 포함된 웹의 표면접촉부의 크레이프는 웹을 통해 압축면으로부터 지지면으로 흐르는 물의 영향을 받지 않는다(또는 소망하는 경우, 영향을 적게 받는다). 작용면 및/또는 압축면의 팽창 도관에 대응하는 웹의 선택된 영역은, 작용면 및 압축면중 하나 또는 양자의 팽창 도관의 존재로 인해, 작용면과 압축면 사이에 충분히 포함되지 않는다. 따라서, 선택된 부분은 팽창 도관을 통해 팽창되는 것이 방지되지 않는다(또는, 표면 접촉부에 대해 상당히 낮은 정도로 방지된다). 웹의 팽창된 선택된 부분은 작용면 및 압축면의 "반 구형체"를 형성하고, 그것에 의해 완성된 웹의 부피 또는 전체의 캘리퍼를 증가시킨다.

본 발명의 바람직한 연속 공정의 일 실시예에 있어서, 각각의 압축면 및 작용면은 기계가공방향으로 이동하는 무한 벨트 또는 밴드에 의해 형성된다. 기계가공방향으로 이동하고 또 충분한 양의 응축된 증기를 수용하는 것이 가능한 무한 응축 벨트(직물)가 지지면과 압축면의 사이에 배치된다. 웹의 선택된 부분을 통과하고 또 작용면의 팽창 도관을 통과하여 흐르는 증기는 작용면과 지지면의 사이에 배치된 섬유 안으로 응축된다. 당업계에 공지된 증기 수집 및 순환 수단을 본 발명의 방법에 사용할 수도 있다.

작용면과 압축면의 사이에 눌려진 부분은 소망하는 경우 추가로 치밀하게 될 수도 있다. 팽창 도관에 대응하는 웹의 선택된 부분은 치밀하게 되지 않거나, 또는 (소망하는 경우) 눌려진 부분보다 적은 정도로 치밀하게 된다. 후자의 경우에 있어서 압력차는, 한편으로는 압축면과 대응 작용면 사이의 거리에 의해, 다른 한편으로는 압축면과 선택된 부분의 팽창을 억제하는 표면 사이의 거리에 의해 조절될 수도 있다.

웹이 압축면과 작용면의 사이에 눌려질 때, 돌출된 영역을 포함하는 압축면에서 돌출된 영역의 일부는 (마디에서 마디의 패턴으로, 또는 포개진 패턴으로, 또는 그의 조합을 포함하는 패턴으로) 작용면과 일치할 수도 있다. 압축면의 돌출 영역중 일부만이 작용면의 대응 돌출 영역을 갖는 장치의 실시예를 가정한다. 따라서, 웹의 선택된 부분의 일부가, 작용면에 수직인 방향으로 작용면과 압축면 사이에 눌려진 부분에 대해 적은 정도로 부분적으로 억제될 수도 있다. 따라서, 후자의 경우에 웹의 선택된 부분은, 작용면에 수직인 방향으로 비교적 구속되지 않는 부차적 부분과, 비교적 구속되지 않고 작용면의 팽창 도관에 대응하는 압축면의 돌출 영역에 의해 부분적으로 눌려질 수도 있는 (따라서 치밀하게 되는) 부차적 부분을 포함한다. 작용면 및 압축면의 그러한 배열은 적어도 3개의 차등 극소 영역을 갖는 웹을 생성하는데 유리할 수도 있다. 그중 제 1 극소 영역은 작용면에 수직인 방향으로 구속되는 부분에 의해 형성되고 그에 따라 실질적으로 크레이프를 유지하며, 제 2 극소 영역은 작용면에 수직인 방향으로 부분적으로 구속되는 부차적 부분에 의해 형성되고 그에 따라 부분적으로 이완된 크레이프를 가지며, 또한 제 2 극소 영역은 작용면에 수직인 방향으로 부분적으로 연장되고, 제 3 극소 영역은 작용면에 수직인 방향으로 비교적 구속되지 않는 부차적 부분에 의해 형성되고 실질적으로 이완된 크레이프를 구비하며, 또한 제 3 극소 영역은 작용면에 수직인 방향으로 연장된다.

선택된 영역의 팽창은 가압하에서 웹의 적셔진 선택된 부분을 팽창 도관을 통해 편향시키는 것에 의해 지원될 수도 있다. 진공 또는 차등 압력은 팽창 도관을 통해 선택된 부분을 편향시키기 위한 수단으로서 사용될 수 있다. 또한, 편향 수단은, 바람직하게는 가압하에서 선택된 부분을 통해 그리고 팽창 도관을 통해 이동하는 증기 또는 물을 포함할 수도 있다. 또한, 본 발명에서 편향을 위한 수단으로서 증기 및 물의 조합을 가정할 수도 있다. 작용면의 팽창도관에 대응하는 압축면의 돌출된 영역은 웹의 선택된 부분을 편향시키기 위한 수단을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 압축면의 돌출된 영역은 작용면의 팽창 도관에 대응하고 웹의 선택된 부분과 접촉한다. 웹이 압축면과 작용면의 사이에서 억제될 때, 작용면의 돌출 영역은 웹의 선택된 부분을 작용면의 팽창 도관을 통해 밀고, 그것에 의해 선택된 부분의 팽창을 용이하게 한다.

또한, 본 발명에서 선택된 부분의 "기울어진" 팽창을 가정할 수 있다. 이 경우에, 웹의 선택된 부분은 벨트의 평면에 대해 "기울어진" 위치를 이루도록 팽창된다. 즉, 선택된 부분 및 작용면에 의해 형성되는 반 구형상체의 적어도 일부의 축이 그들 사이에 예각을 형성한다. 작용면은 다수의 돌기를 포함할 수도 있고, 다수의 돌기중 적어도 일부는 작용면에 대해 각을 이룬다. 즉, 돌기와 작용면의 각은 그 사이에 예각을 형성한다. 웹의 선택된 부분은, 팽창 도관을 통해 팽창되면서 작용면에 대해 "경사진" 위치를 취하고, 최종적인 웹 제품은 "경사진" 연속 반 구형체를 가질것이다. 즉, 연속 반 구형체의 횡단면 축은 웹의 대체적인 평면과 예각을 이룬다.

선택된 부분에서 이완된 크레이프를 갖는 웹은, 예컨대 크레이프가 이완되고 팽창된 웹의 선택된 부분을 크레이핑 표면에 고착한 다음 그로부터 닥터 블레이드로 크레이핑하는 것에 의해 축소될 수도 있다.

본 발명은 강하고 유연한 흡수성 섬유질 웹의 제조 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 축소된 섬유질 웹에 관한 것이다.

도 1은 작용면상에 배치된 웹을 도시하는, 본 발명의 장치의 간략한 개략적 측면도,

도 2는 도 1에 도시된 것과 유사한 도면으로, 웹이 작용면과 압축면 사이에 눌려진 것을 도시한 도면,

도 3은 팽창된 돌출 영역을 포함하는 압축면을 갖는, 본 발명의 장치의 다른 실시예의 간략한 개략적 측면도,

도 4는 팽창된 돌출 영역 및 팽창 도관을 포함하는 압축면을 갖는, 본 발명의 장치의 또 다른 실시예의 간략한 개략적 측면도,

도 5는 소결된 층을 포함하는 압축면을 도시한, 본 발명의 장치의 다른 실시예의 간략한 개략적 측면도,

도 5a는 대응 팽창 도관을 갖는 2개의 상호 대향면을 포함하는 장치의 또 다른 실시예의 간략한 개략적 측면도,

도 6은 도 1의 6-6 선을 따라 절단한, 다수의 개별 도관을 포함하는 작용면의 다른 실시예의 개략적 평면도,

도 7은 도 3의 7-7 선을 따라 절단한, 연속 도관을 포함하는 작용면의 다른 실시예의 개략적 평면도,

도 8은 본 발명의 장치의 다른 실시예의 간략한 개략적 측면도로서, 작용면과 압축면 양자는 팽창 도관을 구비하며, 작용면의 팽창 도관은 압축면의 팽창 도관에 부분적으로 대응함.

본 발명은 축소된 웹의 선택된 부분을 크레이프 이완시켜 웹의 한 측면 또는 대향 측면으로부터 외측으로 연장시키는 것에 의해 축소된 웹의 부피를 증가시키는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 방법의 제 1 단계는 바람직하게는 섬유질의 축소된 웹을 제공하는 단계를 포함한다. 본 명세서에 사용되는 용어 "섬유질 웹" 또는 간단히 "웹"은 세룰로오스 섬유, 합성 섬유 또는 그의 임의의 화합물을 포함하는 거시적으로 평탄한 기재를 의미한다. 웹(60)을 제공하는 제 1 단계는 그러한 웹을 형성한 다음 웹을 축소시키는 단계보다 먼저 수행된다. 당업자라면 웹(60)을 형성하는 단계가 다수의 제지 섬유를 제공하는 단계를 포함한다는 것을 용이하게 인정할 것이다. 웹(60)을 포함하는 적절한 섬유는 재생된 또는 2차의 제지 섬유 뿐만아니라 미사용 제지 섬유를 포함할 수도 있다. 그러한 섬유는 침엽수 섬유, 활엽수 섬유 및 비목재 섬유를 포함할 수도 있다.

전형적인 연속 제지공정에 있어서, 다수의 섬유가 액체 담체중에 떠있는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 다수의 섬유는 수성 분산물을 포함한다. 섬유의 수성 분산물을 마련하는 설비는 기술분야에 공지되어 있으므로 본 명세서에는 설명하지 않는다. 섬유의 수성 분산물이 하나 이상의 헤드박스에 제공될 수도 있다. 섬유의 수성 분산물을 준비하는 설비 및 헤드박스는 본 명세서에 참고로 인용되는 1976년 11월 30일자 모건 및 리치에세 허여된 미국 특허 제 3,994,771 호에 개시된 유형인 것이 통상적이다. 제지 섬유의 수성 분산물의 조제 및 그러한 수성 분산물의 예시적 특성은 본 명세서에 참고로 인용되는 미국 특허 제 4,529,480 호에 보다 상세히 개시되어 있다. 본 발명에 적합한 섬유질 웹은 한정적이지는 않지만 종래의 방법 및 공기중 건조 방법을 포함하는 기술 분야에 공지된 임의의 제지 방법으로 제조할 수도 있다. 또한, 본 발명에서 재습윤된 웹(60)의 사용을 가정할 수도 있다. 예컨대, 재습윤된 웹을 엠보싱 가공한 다음 엠보싱 가공된 웹을 건조시키는 것에 의해 3차원 웹 구조체를 형성하기 위해, 미리 제조된 건조 웹의 재 습윤을 사용할 수도 있다.

본 명세서에 사용된 용어 "축소된 웹"은 그 길이를 따라, 즉 기계가공 방향으로 실질적으로 비례하여 수축된 웹을 의미한다. 제지에 있어서, 기계가공 방향 또는 MD는 웹이 제지 설비를 통해 유동하는 것과 동일한 방향을 갖고 그것에 평행한 방향을 의미한다. 횡 가공방향 또는 CD는 웹의 대체적 평면에 평행하고 기계가공방향에 수직인 방향이다.

축소된 웹은 웹의 길이를 가로질러 이어진 다수의 극소 절첩부를 갖는 것을 특징으로 한다. 그러한 극소 절첩부는 통상적으로 기술분야에 "크레이프"로 공지되어 있다. 축소는 기술 분야에 공지된 임의의 방법, 예컨대 크레이핑에 의해, 웹을 제 1 압축면으로부터 저속 이동 운반 섬유에 운반하는 것에 의해 또는 그들의 조합에 의해 달성될 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 축소된 웹은 축소 방법에 관계 없이 크레이프를 구비한다.

크레이핑은 거기에 고착된 웹을 구비한 크레이핑 표면과 병렬로 배치되는 크레이핑 닥터 블레이드에 의해 주로 형성된다. 크레이핑은 본 명세서에 참고로 인용되는 1992년 4월 24일자 소다이에게 허여된 미국 특허 제 4,919,756 호에 따라 수행될 수도 있다. 종래의 크레이핑 블레이드는 블레이드의 표면과 크레이핑의 표면 사이에 충돌 각도를 형성하도록 크레이핑 표면에 대해 위치설정되며, 충돌 각도의 범위는 약 70°내지 약 90°이다. 크레이핑 접착제를 크레이핑 표면에 직접 도포할 수도 있다. 기술 분야에 공지된 폴리비닐 알콜, 동물성 단백질 아교 또는 그의 화합물을 포함하는 크레이핑 접착제를 이용할 수도 있다. 본 명세서에 참고로 인용되는 베이츠의 미국 특허 제 3,926,716 호에 폴리비닐 알콜 크레이핑 접착제에 대해 개시되어 있다. 1985년 2월 26일자로 소렌스에게 허여된 미국 특허 제 4,501,640 호; 1993년 2월 16일자로 퍼먼 주니어에게 허여된 제 5,187,219 호; 1996년 2월 27일자 에드워즈 등에게 허여된 제 5,494,554 호에 다양한 유형의 크레이핑 접착제가 개시되어 있다. 선택적으로, 다양한 가소제를 크레이핑 접착제와 함께 사용할 수도 있다. 예를 들면, 상표명 CREPETROL R 6390으로 상업적으로 시판되는 가소제는 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 Hercules Incorporated로부터 구입할 수 있다.

축소는 웹을 하나의 이동 표면(통상적으로, 다공성 부재 또는 제지 벨트)으로부터 다른 저속 이동 표면(통상적으로, 이동 벨트)쪽으로 이동시키는 것을 포함한다. 미국 특허 제 4,440,597 호에 "웹 축소"에 대해 상세히 개시되어 있다. 간략하게, 웹 축소는 낮은 섬유 농도를 갖는 웹을 제 1 부재(다공성 부재 등)로부터 제 1 부재보다 저속으로 이동하는 제 2 부재(개방 직조 섬유의 고리 등)에 운반하는 것을 포함한다. 미국 특허 제 4,440,597 호에 따르면, 웹을 이동시키기 전의 바람직한 농도는 약 10 중량% 내지 약 30 중량%이며, 가장 바람직한 농도는 약 10 중량% 내지 약 15 중량%이다. 1997년 12월 10일자 맥로플린 캐롤 에이 등의 이름으로 출원된 "축소된 셀룰로오스 구조체를 제조하는 방법 및 장치"라는 명칭의 특허 출원이 본 명세서에 참고로 인용된다.

본 발명의 공정에서 후속 단계는 축소된 섬유질 웹(60)을 수용하도록 설계된 작용면을 포함할 수도 있다. 도 1 내지 도 7은 작용면(20)의 다양한 실시예를 도시한 것이다. 실시예의 종류에 관계 없이, 바람직한 작용면(20)은 다수의 유체 투과성의 극소 영역 또는 팽창 도관(25)을 구비한다. 본 명세서에 사용되는 용어 "유체 투과성"은, 팽창 도관(25)이 액체(물) 또는 기체(공기 또는 수증기) 등의 유체를 상당한 방해 없이 전달할 수 있는 능력을 의미한다. 도관(25)을 "팽창 도관"이라 칭하는 이유는, 나중에 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 상기 도관이 웹의 선택된 부분을 외측으로 팽창할 수 있는 공간 영역을 제공하기 때문이다. 바람직한 팽창 도관(25)은 작용면(20)을 통해 방해받지 않는 오리피스 또는 구멍을 포함한다. 바람직하게는, 팽창 도관(25)은 사전 선택된 패턴으로 배열되고, 보다 바람직하게는 그 배열 패턴은 작용면의 도처에 규칙적으로 반복된다.

하나의 바람직한 작용면(20)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 보강 구조체(23)에 접합된 골격(21)을 포함하는 벨트에 의해 형성된다. 바람직하게는, 골격(21)은 수지이다. 골격(21)은 보강 구조체(23)로부터 외측으로 돌출되어, 도 1 및 도 6에 가장 잘 도시된 바와 같이 망상구조 영역(22)을 형성한다. 벨트의 유형은 본 명세서에 참고로 인용되는 여러 미국 특허에 개시되어 있다. 도 1, 6 및 2에 도시된 실시예에서, 망상구조(22)는 본질적으로 연속적이고 거시적으로는 단일 평면이며, 다수의 유체투과성 도관(25)은 본질적으로 연속 망상구조(22)의 도처에 확산되고 그것으로 포위되는 다수의 개별 오리피스 또는 구멍을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 용어 "본질적으로 연속적인"은, [이러한 중단이 골격(21) 및 망상구조(22)의 성능에 악영향을 미치지 않는 한] 바람직하지 않은 절대적 기하학적 연속의 중단이 허용될 수도 있다는 것을 나타낸다. 또한, 골격(21)[및 망상구조(22)]의 절대적 연속성의 중단이 작용면(20)의 전체의 구조의 일부로서 의도되는 실시예(도시 않됨)가 가능하다는 것을 주의깊게 주목하여야 한다.

바람직하게는, 도관(25)은 망상구조(22)의 도처에 예정된 패턴으로 배열되며, 보다 바람직하게는 도관(25)의 배열 패턴은, 예컨대 도 6에 잘 도시된 바와 같은 규칙적이고 반복적이며 연속적인 망상 패턴이다. 연속 망상구조(22) 및 분리된 유체투과성 팽창 도관(25)을 구비한 벨트는 1985년 7월 9일자 트로칸에게 허여된 미국 특허 제 4,528,239 호; 1985년 7월 16일자 트로칸에게 허여된 제 4,637,859 호; 1992년 3월 24일자 트로칸 등에게 허여된 제 5,098,522 호; 1994년 1월 4일자 트로칸에게 허여된 제 5,275,700 호; 1994년 8월 2일자 트로칸에게 허여된 제 5,334,289 호; 1985년 11월 15일자 스머코스키 등에게 허여된 제 5,364,504 호에 개시되어 있다.

패턴화된 작용면(20)은 연속 망상구조(22) 이외에 분리된 구역을 포함할 수도 있다. 도 3 및 도 7은 다수의 분리된 구역을 포함하는 작용면(20)을 도시하는바, 상기 다수의 분리된 구역은 보강 구조체(23)로부터 외측으로 연장된 분리된 돌기(27)에 의해 형성되고, 본질적인 연속 팽창 도관(25)의 구역에 의해 서로 분리되어 있다. 개별 돌기에 의해 형성되는 분리된 구역은, 연속 작용면의 배경에서 전술한 분리된 팽창 도관과 유사한 분리된 팽창 도관을 구비할 수도 있다. 분리된 돌기를 포함하는 골격(21)을 구비한 벨트는 1993년 9월 14일자 트로칸에게 허여된 미국 특허 제 4,245,025 호; 1996년 6월 18일자 트로칸 등에세 허여된 제 5,527,428 호에 주로 개시되어 있다. 또한, 섬유의 평면 위로 상승된 분리된 돌기를 구비한 제지 벨트는 유럽 특허 출원 95105513.6 호, 1995년 12월 4일자 출원된 공개 번호 제 0 677 612 A2 호(발명자: 웬트 등)에 따라 제조될 수도 있다.

직용면(20)은 유체투과성의 플래튼을 포함하거나, 또는 바람직한 연속 공정에서 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같은 유체투과성의 무한 벨트 또는 밴드(28)를 포함할 수도 있다. 무한 벨트 또는 밴드(28)는 기계가공 방향으로 연속적으로 이동하도록 설계되어 있다. 밴드(28)의 유체투과성은 밴드(28)를 그의 두께에 걸쳐 (바람직하게는, 예정된 패턴으로) 천공하는 것에 의해, 또는 팽창 도관(25)을 제공하기 위한 종래의 다른 수단에 의해 달성될 수도 있다. 바람직하게는, 밴드(28)는 유체투과성의 섬유(50)(도 4 및 도 5 참조)와 병렬로 배치된다. 섬유(50)는 이하 보다 상세히 설명하는 바와 같이 웹(60)으로부터 섬유(50) 안으로 이동하는 수증기를 수용할 정도의 충분한 양의 공간 부피를 가져야만 한다. 섬유(50)는 직물 또는 부직포일 수 있다. 하나의 바람직한 섬유는 미국 테네시주 포틀랜드 소재의 Albany International Engineered Fabrics에 의해 제조되는 나선형 직조 듀라플렉스 벨트를 포함한다.

본 발명의 공정에서 다음의 2 단계는 축소된 웹(60)을 작용면(20)상에 배치하는 단계와, 웹(60)을 적시는 단계를 포함한다. 이러한 단계는 순차적으로 또는 동시에 수행될 수도 있다. 축소된 건조 웹(60)을 작용면(20)상에 먼저 배치하면, 이어서 작용면(20)과 관련된 웹(60)에 습기가 첨가될 수 있다. 먼저 축소된 웹(60)을 적신 다음에 작용면(20)상에 배치하면, 웹(60)을 작용면(20)상에 배치하는 단계에 대해 본 발명의 공정에서 습윤 전달을 사용할 수도 있다. 당업자가 인정하는 바와 같이, 습윤 전달은 진공 또는 압력차를 이용하여 젖은 웹을 하나의 운반체(다공성 부재 또는 벨트)로부터 다른 운반체로 운반하는 것을 포함한다.

축소된 웹(60)을 적시기 위한 다양한 수단을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 축소된 웹(60)은 물로 분무되거나 또는 증기로 적셔질 수 있다. 바람직하게는, 웹(60)은 약 95% 내지 약 25%의 수분 함량을 갖도록 적셔진다. 보다 바람직하게는, 적셔진 후의 웹(60)의 수분 함량은 약 80% 내지 약 40%이다.

본 발명에 따르면, 전체의 웹(60)은 필요한 습기 함량을 갖도록 적셔질 수 있다. 변형예로, 수분은 웹(60)의 선택된 부분(62)에 주로 첨가될 수도 있다. 본 명세서에 사용되는 웹(60)의 "선택된 부분(62)"은, 웹이 작용면(20)상에 배치될 때 작용면(20)의 팽창 도관(25)에 대응하는 부분이다. 바람직하게는, 선택된 부분(62)은 팽창 도관(25)의 존재로 인해, 작용면(20)과 직접 그리고 인접하게 접촉하지는 않는다. 수분이 웹(60)의 선택된 부분(62)에 주로 첨가되는 경우에, 축소된 웹(60)을 적시는 단계는 웹(60)을 작용면(20)상에 배치하는 단계 후에 또는 동시에 수행되는 것이 바람직하다.

웹(60)에 첨가되는 수분은 연화제 및 디본더 등의 각종 기능적 제지 첨가제를 포함할 수도 있다. 그것의 예는, 한정적이지는 않지만 1996년 6월 18일자 페레스테코 등에게 허여된 미국 특허 제 5,527,560 호에 개시된 비이온 계면활성제; 1996년 11월 12일자 암펄스키 등에게 허여된 제 5,573,753 호에 개시된 4기 암모늄 화합물, 폴리실록산 화합물 및 접합 재료를 포함하는 연화 합성물; 1997년 4월 29일자 판 등에게 허여된 제 5,624,532 호에 개시된 수용성 폴리하이드록시 화합물; 1996년 2월 2일자 에드워즈 등에게 허여된 캐나다 특허 제 2,118,529 호에 개시된 디본더; 1998년 2월 10일자 제니 등에게 허여된 미국 특허 제 5,716,498 호에 개시된 연화제, 1997년 12월 9일자 오페소 등에게 허여된 제 5,695,607 호에 개시된 양이온 질소 연화제/디본더; 1996년 9월 3일자 스크로더 등에게 허여된 제 5,552,020 호에 개시된 연화제/디본더; 1997년 카운 등에게 허여된 제 5,591,306 호에 개시된 양이온 실리콘 등을 포함한다. 다른 기능적 첨가제, 예컨대 로션, 유제, 향수, 항균제 및 습윤 강도 수지를 수분 안에 포함시킬 수도 있다.

본 발명에 따르면, 웹(60) 또는 웹의 선택된 부분(62)에 첨가되는 수분은 선택된 부분(62)의 크레이프를 이완시킨다. 따라서, 선택된 부분(62)은 웹(60)의 대체적 평면으로부터 외측으로 연장되어 웹(60)의 체적을 증가시킨다. 바람직하게는, 선택된 부분(62)은 작용면(20)의 팽창 도관(25)을 통해 연장된다. 이와 동시에, 본 발명에 따르면, 웹(60)의 잔여부는 크레이프를 유지하고 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 크레이프를 유지하고 있는 웹의 잔여부는 웹(60)의 "표면 접촉부(61)"를 포함하는 것으로 규정된다. 왜냐하면, 표면 접촉부(61)는 팽창 도관(25)에 대응하는 선택된 부분(62)과는 대조적으로 작용면(20)과 직접 인접하게 접촉하기 때문이다.

수분이 웹의 선택된 부분(62)에만 첨가되는 실시예에서, 표면 접촉부(61)는 주로 적셔지지 않으므로 크레이프를 유지한다. 부가하여, 작용면(20)은 이 작용면(20)과 표면 접촉부(61) 사이의 마찰을 향상시키도록 처리될 수도 있고, 이러한 마찰은 표면 접촉부(61)가 작용면(20)에 대해 횡방향으로 이동하는 것을 방지하기에 충분한 정도이어야 한다. 작용면(20)과 표면 접촉부(61) 사이의 마찰은, 예컨대 표면 접촉부(61)와 기계적으로 접촉하도록 설계된 요철부를 작용면(20)에 제공하여 그들의 횡방향 이동을 방지하거나 억제시키는 것에 의해 강화될 수도 있다. 변형예로 또는 부가하여, 작용면은 표면 접촉부(61)를 작용면(20)에 일시적으로 고착시키기에 적합한 접착제로 처리할 수 있다. 당업자가 양 실시예를 용이하게 상상할 수 있을 것이므로, 상기 요철부나 접착제 처리는 도면에 도시하지 않았다. 작용면(20)에 대한 표면 접촉부(61)의 횡방향 이동을 방지하기 위해서 작용면(20)과 웹(61)의 표면 접촉부(61) 사이에 충분한 마찰을 형성하는 다른 수단을 본 발명의 장치에 사용할 수도 있다.

웹(60)의 잔여부는 크레이프를 유지하면서 수분의 영향하에서 선택된 부분(62)에서 크레이프를 이완시킨 후에, 웹(60)은 적어도 2개의 별개의 영역을 포함한다. 상기 2개의 별개의 영역중 한 영역은 크레이프를 유지하는 웹의 미리 축소된 부분에 의해 형성되고[즉, 표면 접촉부(61)를 포함함], 다른 영역은 웹(60)의 대체적 평면으로부터 외측으로 연장되고 그것에 의해 표면 접촉부(61)에 비해 증가된 캘리퍼를 갖는 것이 바람직한 크레이프 이완부[즉, 선택된 부분(62)]에 의해 형성된다. 각 영역은, 전술한 바와 같이 작용면(20)의 구조에 따라 실질적으로 연속적이거나 다수의 분리된 극소 영역 또는 그의 조합을 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 최종 제품에서 크레이프 이완된 선택된 부분(62)은 웹(60)의 축소된 부분에 의해 형성된 평면으로부터 외측으로 연장되는 다수의 분리된 반 구형상체를 포함한다. 반 구형상체는 웹(60)의 한측면으로부터(도 2 내지 도 5) 또는 웹(60)의 양측 대향 측면으로부터(도 5a 및 도 8) 연장될 수도 있다.

선택적으로, 웹(60)의 적셔진 선택된 부분(62)은 작용면(20)의 팽창 도관(25) 안으로 편향되어, 작용면(20)의 팽창 도관(25)을 통한 웹(60)의 선택된 부분(62)의 팽창이 용이하게 된다. 본 발명의 방법 및 장치(10)에서 다양한 편향 수단을 사용할 수도 있다. 당업자는 진공 압력 또는 압력차를 편향 수단으로서 사용할 수도 있다는 것을 인정할 것이다. 편향 수단은 바람직하게는 가압하에서 선택된 부분을 통해 그리고 작용면(20)의 팽창 도관(25)을 통해 이동하는 증기 또는 물을 포함할 수도 있다. 또한, 본 발명에서 편향 수단으로서 증기 및 물의 조합을 생각할 수도 이다.

장치(10)의 바람직한 일실시예는 압착면(30)을 포함한다. 압착면(30)은 웹(60)을 작용면(20)에 대해 압박하거나 누르도록 설계된 표면이다. 이 압착면(30은 작용면(20)에 대향되고 바람직하게는 작용면(20)에 실질적으로 평행하다. 도면에는 압착면(30) 및 작용면(20)을 실질적으로 평탄한 면으로 도시하였으나, 웹(60)을 수용하고 그 사이에 구속하는 것이 가능한 한, 압착면(30) 및 작용면(20)은 곡선형일 수도 있거나, 또는 다른 평탄하지 않은 구성을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 1 내지 도 8은 압착면(30)의 여러 실시예를 도시한 것이다. 도 1 및 도 2에서, 압착면(30)은 본질적으로 평탄하고 패턴화되지 않은 구역을 포함한다. 도 3 및 도 4에서, 압착면(30)은 바람직하게는 예정된 패턴을 갖는 돌출 구역(31)을 포함한다. 작용면(20)의 망상구조(22)의 배경에서 앞서 설명한 바와 같이, 돌출 구역(31)은 실질적으로는 연속 구역을 포함하거나 변형예로 분리된 구역을 포함할 수도 있다. 또한, 본 발명에서 압착면(30)의 연속 구역과 분리된 구역의 조합을 생각할 수 있다. 도 3 및 도 4는 압착면의 돌출 구역(31)중 적어도 몇몇이 작용면(20)의 팽창 도관(25)에 대응하는 것을 도시하고 있다. 이러한 두 실시예에서, 편향 수단은 작용면(20)의 팽창 도관(25)에 대응하는 압착면(30)의 돌출 구역(31)을 포함한다. 돌출 구역(31)은 도관(25)을 통한 선택된 부분의 팽창을 용이하게 한다.

도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 압착면(30)은 평탄하든지 돌출 구역(31)을 갖든지 간에, 작용면(20)의 것과 유사한 팽창 도관(35)을 포함할 수도 있다. 도 4는 돌출 구역(31)에 일치하는 팽창 도관(35)을 도시하고 있고, 도 5는 돌출 구역(31)에 일치하지 않는 도관(35)을 도시하고 있다. 그러나, 양자의 경우에, 웹(60)이 압착면(30)과 작용면(20)의 사이에 구속되면, 압착면(30)의 팽창 도관(35)중 적어도 몇몇은 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이 작용면(20)의 팽창 도관(25)에 일치한다. 물론, 압착면(30)의 팽창 도관(35)중 어느 것도 작용면(20)(도시 안됨)의 팽창 도관(25)에 일치하지 않는 실시예도 가능하다.

도 5는 충분한 양의 수분을 유지하는 것이 가능한 소결된 층(40)의 표면을 포함하는 압착면(30)의 일 실시예를 도시한 것이다. 소결된 층(40)은 웹(60)을 적시기 위한 하나의 바람직한 수단이다. 소결된 층(40)은 임의의 적절한 재료로 제조될 수 있다. 소결된 층(40)에 바람직한 재료는 미국 코넥티컷주 06032-3159 스프링 레인 파밍턴 84 소재의 Mott Corporation에 의해 제조되는 직경이 약 40 마이크로미터(㎛)인 구멍을 갖는 소결된 스테인레스강이다. 바람직하게는, 본 명세서에서 언급한 바와 같이 소결된 층(40)은 웹(60)을 필요한 농도/수분 함량으로 적실 정도의 충분한 양으로 수분을 유지하는 것이 가능하다.

본 발명의 장치(10)는 지지면(24)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 도 4, 5 및 8에 도시된 지지면(24)은, 압착면(30)에 면한 작용면(20)이 지지면(24)과 압착면(30)의 사이에 개재되는 것이 가능하도록 설계된 표면이다. 바람직하게는, 지지면(24)은 작용면(20)과 직접 접촉하지 않는다. 다시 말하면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 작용면(20)과 지지면(24)의 사이에는 거리(D)가 존재한다. 바람직하게는, 지지면(24)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 섬유(50)를 통해 작용면(20)과 결합된다. 지지면(24)을 포함하는 본 발명의 장치(10) 및 방법의 실시예에서, 축소된 웹(60)을 작용면(20)과 압착면(30) 사이에 구속하는 단계는, 작용면(20)을 관련 웹(60)과 함께 압착면(30)과 지지면(24) 사이에 누르는 단계를 포함한다.

도 5에 개략적으로 도시한 본 발명의 방법의 바람직한 일 실시예에서, 먼저 축소된 건조 웹(60)이 종래의 수단에 의해 작용면(20)상에 배치된다. 그 다음, 작용면(20)상에 배치된 축소된 웹(60)이 작용면(20)과 접촉하며 웹(60)은 압착면(30)과 소결된 층(40)을 포함하는 압착면(30)의 사이에 구속된다. 따라서, 웹(60)이 소결 층(40)과 접촉하면, 웹(60)은 웹의 측면중 한쪽에서 소결 층(40)으로부터 수분을 수용하기 시작한다. 소결 층(40)에 의해 웹(60)을 적시는 것을 용이하게 하기 위해 압력을 가할 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 압착면(30)과 작용면(20)의 사이에 온도차가 형성된다. 온도차는 웹(60)의 적어도 선택된 부분(62)에 가해지는 수분을 선택된 부분(62)을 통해 표면(30, 20)중 하나로부터 다른 하나(20, 30)쪽의 방향으로 이동시키기에 충분하여야 한다. 바람직하게는, 압착면(30)과 작용면(20) 사이의 온도차는 압착면(30)을 온도(T1)로 가열시키고 또 지지면(24)을 T1 보다 충분히 낮은 온도(T2)로 가열하는 것에 의해 제공된다. 따라서, 압착면(30)과 작용면(20) 사이의 온도차는 압착면(30)과 지지면(24)의 사이에 온도차를 형성하는 것에 의해 제공되는 것이 바람직하다. 도면에는, 압착면(30)에 접촉하는 웹의 측면이 먼저 적셔지고 수분이 온도차에 의해 압착면(30)으로부터 작용면(20)쪽으로 이동하고 또 작용면(20)의 팽창 도관(25)을 통해 섬유(50) 안으로 이동하도록 되어 있는 바람직한 배치가 도시되어 있다. 그러나, 당업자라면, 작용면(20)의 온도가 압착면(30)의 온도에 비해 충분히 높으면, 웹(60)을 통한 수분의 이동 방향이 반전될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본 명세서에 사용되는 용어, "압착면(pressing surface)" 및 "작용면(working surface)"은 상대적 용어이며, 팽창 도관이 압착면(30)과 작용면(20)의 양자에 또는 어느 하나에 제공될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 웹(60)의 선택된 부분(62)은 압착면(30)과 작용면(20)의 양자 또는 어느 하나의 도관을 통해 팽창될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 압착면(30)은 지지면(24)의 온도(T2)보다 높은 온도(T1)를 갖도록 가열된다. 도 4에서, 압착면(20)과 지지면(24) 사이의 온도차(ΔT)에 의해, 소결된 층(40)에 함유된 수분이 웹(60)을 통해 지지면(24)쪽으로 이동한다. 웹(60)의 표면 접촉부(61)는 압착면(30)과 작용면(20)의 사이에 구속되므로, 표면 접촉부(61)의 크레이프는 웹(60)을 통해 압착면(30)으로부터 지지면(24)쪽으로 이동하는 수분의 영향을 받지 않는다(또는, 소망의 경우 낮은 정도로만 영향을 받는다). 그러나, 작용면(20)에 팽창 도관(25)이 존재하므로, 팽창 도관(25)에 대응하는 선택된 구역(62)은 구속되지 않거나, 또는 기껏해야 도 5에 도시된 바와 같이 압착면(30)과 관련된 한쪽에서만 구속된다. 따라서, 선택된 부분(62)은 지지면(24)쪽으로 비교적 자유롭게 팽창한다. 압착면(30)과 지지면(24) 사이의 바람직한 온도차(ΔT)는 적어도 50℉ 이고, 보다 바람직한 온도차(ΔT)는 적어도 100℉ 이다. "저온" 표면[즉, 도 4, 4 및 8의 지지면(24)]의 온도(T2)는 212℉ 미만인 것이 바람직하다.

도 5a는 선택된 부분(62)이 웹(60)의 양 측면에서 비교적 구속되지 않은 실시예를 도시한 것으로서, 작용면(20)의 팽창 도관(25)은 압축면(30)의 팽창 도관(35)에 대응한다. 도 5a는 동일한 선택된 부분(62)이 선택된 부분(62)의 상호 대향 측면에서 외측으로 팽창하는 실시예를 도시한 것이며, 선택된 부분(62)의 몇몇이 웹(60)의 한쪽에서 외측으로 팽창되는 반면 다른 선택된 부분(62)은 웹(60)의 다른(반대)쪽에서 팽창하는 것이 가능하다(또한, 더욱 바람직할 수도 있다). 또한, 선택된 부분(62)가 도 8에 도시된 바와 같이 웹(60)의 상호 대향 측면에서 외측으로 부분적으로 팽창하는, 즉 선택된 부분(62)의 일부분만이 웹(60)의 양측에서 팽창하는 실시예도 가능하다. 도 8에서, 압착면(30)의 도관(35)은 작용면(20)의 도관(25)에 부분적으로 일치한다.

바람직하게는, 선택된 부분(62)는 팽창 도관(25, 35)을 통해 자유롭게 팽창한다. 선택된 부분(62) 및 팽창 도관(25)을 통해 지지면(25)쪽을 향해 이동하는 수분은, 팽창 도관(25)을 통한 선택된 부분(62)의 팽창을 용이하게 하고, 그것에 의해 웹(60)의 선택된 부분(62)의 크레이프를 이완시킨다. 웹(60)의 적셔진 선택된 부분(62)가 팽창 도관(25 및/또는 35)을 통해 팽창함에 따라, 선택된 부분(62)의 캘리퍼는 증가하고 그것에 의해 웹(60)의 전체의 부피가 증가한다. 완성된 웹 제품(도시 안됨)에서, 선택된 부분(62)는, 평면도상에서 팽창 도관(25 및/또는 35)을 포함하는 작용면(20)의 패턴과 본질적으로 유사한 패턴을 갖는다. 표면 접촉부(61)를 포함하는 연속적이면서도 축소된 구역은 강도를 제공하는 반면, 크레이프 이완된 선택된 부분(62)를 포함하는 분리된 반 구형상체는 부피를 형성하므로, 최종 웹 제품의 연성 및 흡수성을 개선시키는 것으로 생각된다. 표면 접촉부(61)의 추가의 치밀화에 의해 최종 웹 제품의 강도가 더욱 개선될 수도 있다.

바람직하지는 않지만, 압착면(30) 및 지지면(24)을 사용하지 않고서도, 또 압착면(30)과 지지면(24) 사이의 온도차(ΔT)의 보조 없이, 가압하에서 웹의 선택된 부분(62)을 통해 이동하는 증기를 본 발명에서 사용할 수도 있다. 증기가 가압하에서 선택된 부분(62)을 관통하여 팽창 도관(25)을 통해 이동하고, 그것에 의해 선택된 부분(62)의 크레이프를 이완시키며 선택된 부분(62)을 팽창시키는 실시예(도시 안됨)를 쉽게 상상할 수도 있다. 후자의 실시예에서, 증기는 섬유(50) 안에 응축되고 재생되는 것이 바람직하다.

도 4 및 도 5는 2개의 대향 부재, 즉 압착면(30)을 갖는 압착 부재(36) 및 지지면(24)을 갖는 지지 부재(26)를 포함하는 본 발명의 장치(10)의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 본 발명의 바람직한 연속 공정에서, 각각의 압착 부재(36) 및 지지 부재(26)는 기계가공 방향으로 이동하는 무한 벨트 또는 밴드를 포함한다. 도 5에서, 압착 부재(36)는 소결된 층(40)을 포함하고, 지지 부재(26)는 무한 벨트를 포함하는 수분을 수용한 섬유(50)와 결합된다. 바람직하게는, 작용면(20)의 팽창 도관(25)을 통과하여 웹(60)의 선택된 부분(62)을 통해 이동하는 수분은 작용면(20)과 지지면(24) 사이에 배치된 섬유(50) 안에 응축된다. 바람직하게는, 기술 분야에 공지된 수분을 수집 및 재생하는 수단을 본 발명의 공정에 사용한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 웹(60)의 선택된 부분(62)은 작용면(20)의 팽창 도관(25)에 대응하고, 웹(60)의 표면 접촉부(61)는 작용면(20)과 접촉한다. 도 2 내지 도 5에서, 표면 접촉부(61)는 작용면(20)과 압착면(30)사이에 구속된다. 앞서 설명한 바와 같이, 압력은 표면 접촉부(61)에 존재하는 크레이프를 유지하기 위해서 작용면(20)에 수직인 방향으로 표면 접촉부(61)를 효과적으로 구속하기에 충분한 정도이어야 한다. 그러나, 소망하는 경우, 표면 접촉부(61)의 크레이프를 유지하는데 필요한 정도를 초과하여 압력을 가할 수도 있다. 후자의 경우에, 표면 접촉부(61)는 치밀하게 될 수도 있으나, 팽창 도관에 대응하는 선택된 부분(62)은 치밀하게 되지 않거나, 또는 소망하는 경우 표면 접촉부(61) 보다 적은 정도로 치밀하게 된다. 축소된 표면 접촉부(61)를 치밀하게 하는 것에 의해, 웹의 강도를 추가로 향상시킬 수 있다. 당업자라면, 표면 접촉부(61) 및 선택된 부분(62)의 상대적 치밀화 정도가 가해지는 압력과 작용면(20) 및 압착면(30)의 상대적 기하학적 구조에 의존할 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 소망하는 경우, 웹(60)의 선택된 부분(62)은 작용면(20)에 수직인 방향으로 구속될 수도 있다. 예를 들면, 선택된 부분(62)은 도 4에 도시된 바와 같이 압착면(30)과 섬유(50)의 사이에 눌려질 수도 있다. 후자의 경우에, 표면 접촉부(61) 및 웹(60)의 선택된 부분(62)은 상이한 정도로 치밀하게 될 수도 있다. 표면 접촉부(61)에 가해진 압력과 선택된 부분(62)에 가해진 압력간의 압력차는, 한편으로는 압착면(30)과 대응 작용면(20) 사이의 거리에 의해, 다른 한편으로는 압착면(30)과 선택된 부분(62)의 팽창을 제한하는 표면, 즉 도 3의 보강 구조체(23)의 표면 또는 도 4의 섬유(50)의 표면 사이의 거리에 의해 조절될 수도 있다.

도 3 및 4는 압착면(30)과 중첩된 작용면(20)의 2개의 예시적 실시예를 도시한 것이다. 도 3에서, 압착면(30)은 돌출 구역(31)을 포함한다. 돌출 구역(31)중 몇몇, 즉 도면번호(31b)로 표시된 돌출 구역(31b)은 작용면(20)에 대응한다(또는 일치한다). 다른 돌출 구역(31), 즉 도면번호(31b)로 표시된 돌출 구역은 작용면(30)의 팽창 도관(25)에 대응한다(또는 일치한다). 도 3 및 7에 도시된 작용면(20)의 실시예는 연속 팽창 도관(25)으로 포위된 분리된 돌기(27)를 포함하지만, 작용면(20) 및 압착면(30) 양자의 돌출 구역은 앞서 설명하고 도 6에 잘 도시된 연속 망상구조(22)를 포함할 수도 있다는(바람직하게는 포함하는) 것을 이해하여야 한다. [당업자는 도 3에 도시된 개략적 측면도가 도 6에 도시된 연속 패턴과 도 7에 도시된 분리된 패턴 양자를 포함하는 망상구조(22)에도 동일하게 적용가능하다는 것을 이해할 것이다.]

도 3에서 돌출 구역(31)중 몇몇, 즉 압착면(30)의 돌출 구역(31a)이 작용면(20)의 대응 돌기(27)를 갖지 않으므로 대응하는 작용면(20)이 없다는 점에 주의하여야 한다. 그럼에도 불구하고, 웹(60)의 선택된 부분(62)은 돌출 구역(31a)과 보강 구조체(23) 사이에 부분적으로 구속될 수도 있다. 선택된 부분(62)은 선택된 부분(61)에 비해 적은 정도로 구속된다. 돌출 구역(31a)이 작용면(20)의 팽창 도관(25)에 대응하기 때문에, 압력차(ΔT)하에서 수분은 전술한 바와 같이 돌출 구역(31a)으로부터 웹(60)을 통해 이동한다. 도 3에 도시된 실시예에서, 보강 구조체(23)에 대해 선택된 부분(62)을 부분적으로 누르는 돌출 구역(31a)에 의해 야기되는 압력은 표면 접촉부(61)를 작용면(20)에 대해 누르는 돌출 구역(31b)에 의해 야기되는 압력보다 작다. 따라서, 도 3에 개략적으로 도시된 실시예에서, 선택된 부분(62)은 작용면(20)에 수직인 방향으로 비교적 구속되지 않는 부속부(62a)와, 작용면(20)의 팽창 도관(25)에 대응하는 돌출 구역(31a)에 의해 구속되고 또 부분적으로 눌려질 수도 있는 부속부(62b)를 포함한다. 이론적으로 제한하려는 의도는 아니지만, 본 발명자는 작용면(20) 및 압착면(30)의 이러한 주요 배치에 의해 적어도 3개의 상이한 극소 영역을 갖는 웹을 이롭게 제조할 수도 있는 것으로 생각한다. 상이한 극소 영역은, 작용면(20)에 수직인 방향으로 구속되고 그에 따라 실질적으로 크레이프를 유지하는 표면 접촉부(61)에 의해 형성되는 제 1 극소 영역과, 부분적으로는 구속되고 또 부분적으로는 작용면(20)에 수직인 방향으로 팽창되며 그에 따라 부분적으로 이완된 크레이프를 갖는 부속부(62b)에 의해 형성되는 제 2 극소 영역과, 작용면(20)에 수직인 방향으로 비교적 구속되지 않고 실질적으로 이완된 크레이프를 갖는 부속부(62a)에 의해 형성되는 제 3 극소 영역으로 이루어지며, 제 3 극소 영역의 부속부(62a)는 작용면(20)에 수직인 방향으로 연장된다.

본 발명의 장치(10)의 다른 예시적 실시예를 도시하는 도 4에서, 압착면(30)의 돌출 구역(31)은 작용면(20)의 도관(25)과 일치하되, 웹(60)이 압착면(30)과 작용면(20)의 사이에서 구속될 때, 돌출 구역(31)이 선택된 부분(62)를 작용면(20)의 팽창 도관(25) 안으로 용이하게 편향시키도록 한다. 도 4에서, 압착면(30)의 돌출 구역(31)은 작용면(20)의 팽창 도관(25)에 대응하고, 웹(60)의 선택된 부분(62)와 접촉한다. 웹(60)이 눌려지면, 돌출 구역(31)이 접촉에 의해 선택된 부분(62)을 도관(25)에 밀어넣고, 그것에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 선택된 부분(62)을 팽창시킨다.

도 2 내지 도 5는 작용면(20) 및 웹(60)의 대체적 평면에 실질적으로 수직으로 팽창되는 웹(60)의 선택된 부분(62)을 도시하고 있지만, 본 발명에서 선택된 부분(62)의 "경사진" 팽창도 상상할 수 있다. "셀룰로스 웹, 경사진 횡단면 구조체를 갖는 제지 벨트를 사용하여 셀룰로스 웹을 제조하는 방법 및 장치 그리고 벨트 제조 방법"의 명칭으로 출원된 2개의 양도된 특허 출원 제 08/858,662 호 및 제 08/858,661 호가 본원에 참고로 인용돈다. 전자의 특허 출원 명세서는, 보강 구조체에 접합된 연속 수지제 골격을 포함하고 다수의 분리된 도관을 구비하며, 도관중 적어도 몇몇은 벨트의 평면에 대해 "경사진" 위치를 이루고 있는, 즉 도관의 축과 벨트의 표면이 예각을 이루하고 있는 제지 벨트를 개시하고 있다. 후자의 특허 출원 명세서는, 보강 구조체에 접합된 다수의 수지제 돌기와 연속 도관을 구비하며, 상기 돌기중 적어도 몇몇은 벨트의 표면에 대해 경사져 있는, 즉 돌기의 축과 벨트의 표면이 예각을 형성하는 벨트를 개시하고 있다. 앞서 인용한 2개의 양도된 특허 출원에 비추어 당업자가 웹(60)의 선택된 부분(62)의 "경사진" 팽창을 쉽게 상상하는 것이 가능할 것으므로, 이러한 실시예들은 도면에 도시하지는 않았다.

본 발명의 공정을 거친 후에, 웹(60)은 소망한다면 재차 축소될 수도 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "재차 축소하는"은 이미 적어도 부분적으로 축소된 웹을 축소하는 공정을 의미한다. 예를 들면, 이미 축소된 부분(61) 및 팽창된 선택된 부분(62)를 포함하는 웹(60)은 크레이핑 표면에 고착된 다음 크레이핑 블레이드에 의해 그로부터 크레이프될 수도 있다.

설명을 위해(한정하기 위한 것은 아님), 다음의 실시예를 설명한다. 통상적으로 제조된 기본 중량이 약 11 파운드/3,000 제곱 피트의 크레이프된 종이 웹을 본 발명에 따라 크레이프 이완시킨 다음 시험하였다. 다음의 표 1은 시험 결과를 나타낸 것이다.

시험	압력(psi)	섬유 농도(%)	결과적인 캘리퍼(mils)	캘리퍼 변화(%)
기본	N/A	약 95	6.0	N/A
I	55	20	8.9	+48.3
II	55	약 95	5.3	-13.2
III	55	20	8.2	+36.6
IV	55	약 95	5.2	-15.4

비교를 위해, 본 발명의 공정을 거치지 않은 6.0mils의 캘리퍼를 갖는 건조 웹의 기본 표본을 표 1의 첫째줄에 기록하였다.

시험 I 및 II는 도 6에 주로 도시된 본 발명의 장치(10)를 사용하여 수행하였다. 보다 상세하게 설명하면, 본 발명의 장치(10)는 다수의 팽창 도관(25)을 갖는 6"x6" 플래튼(28)에 의해 형성되는 작용면(20)과, 소결된 층(40)의 표면에 의해 형성되는 압착면(30)을 포함한다. 도관(25)은 플래튼(28)이 40%의 개방 구역을 갖도록[즉, 도관(25)이 전체의 플레튼 표면의 40%를 포함하도록] 엇갈린 패턴으로 작용면(20) 전체에 걸쳐 분배된다. 플래튼(28)은 천공된 금속 14 게이지 AL로 제조된다. 각 도관(25)은 직경이 0.125 인치인 구멍이다. 소결된 층(40)은 앞서 언급한 Mott Coporation에 의해 제조되는 구멍 크기 40 ㎛ 의 6"x10"x0.078" 사이즈의 소결된 스테인레스 강에 의해 형성된다. 플래튼(28)은 앞서 언급한 Albany International Inc.에 의해 제조되는 나선형 직조의 Duraflex Belt의 6"x6"부에 의해 형성된 응축 섬유(50)에 인접하게 배치된다.

시험 Ⅲ, Ⅳ 는 도 5a에 개략적으로 도시된 장치(10)를 사용하여 수행하였다. 이 장치(10)는 앞 문단에서 설명한 2개의 상호 대향된 6"x6" 플래튼을 포함한다. 플래튼(28)은 도 5a에 도시된 바와 같이 그들 각각의 도관(25, 35)이 대응하도록 개재된다. 소결된 층(40) 및 섬유(50)는 앞 문단에서 설명한 것과 동일하다.

Ⅰ내지 Ⅳ의 전체의 시험에서는, 압착 부재(36) 및 지지 부재(26)를 서로를 향해 이동시키고 또 작용면(20)을 관련 웹(60)과 함께 그 사이에서 누르기 위해 프레스(도시 안됨)를 사용하였다. 사용된 프레스는 미국 인디아나주 46992-0544 와바쉬 모리스 스트리트 1569 소재의 Carver, Inc.에 의해 제조되는 Carver Laboratory Press Model "C"이다. 프레스는 Carver, Inc.로부터 구입가능한 6"x6" Electric Heating Platens, Caltalog No. 2101을 구비한다. 전체의 시험Ⅰ내지 Ⅵ에서, 웹(60)을 작용면(20)과 압착면(30) 사이에 개재하였고, 웹(60)을 적어도 부분적으로 적시고 7분동안 55 psi(실린더 압력)으로 압착면(30)과 작용면(20)의 사이에서 눌렀다. 그 다음, 건조된 웹(60)의 선택된 부분의 캘리퍼(섬유 농도가 약 95%임)를 측정하였다.

시험 I에서, 웹(60)의 전체의 표본을 약 60%의 농도를 갖도록 적셨다. 표 1에 나타난 바와 같이, 웹(60)의 캘리퍼는 8.9 mils로 증가되었다. 즉 6.0 mils의 기본 표본의 캘리퍼에 비해 48% 이상 증가되었다. 대조적으로, 시험 II에서, 웹(60)의 건조(약 95%의 섬유 농도) 표본을 동일 압력하에서 누른 결과, 결과적인 캘리퍼는 단지 5.3mils 이었다.

시험 III에서, 팽창 도관(25, 35)에 대응하는 선택된 부분(62)만을 약 20%의 섬유 농도를 갖도록 적셨다. 선택된 부분(62)의 결과적인 캘리퍼는 8.2 mils 이었다. 즉, 6.0 mil의 기본 표본의 캘리퍼에 비해 36% 이상 증가하였다. 시험 IV에서, 55psi의 압력으로 누른 후의 웹의 건조(약 95%의 섬유 농도) 표본의 캘리퍼는 5.2 mils이었다.

직경이 2 인치(5.03㎝)인 프레서 풋(prsser foot)으로 15g/㎠ 또는 95g/in²의 압축 하중을 받을 때, 웹(60)의 선택된 부분(62)의 캘리퍼를 "사전조절된" 선택된 부분(62)의 두께로서 측정하였다. "사전조절된(preconditioned)"이란 용어는, TAPPI Method # T4020M-88에 따라 24시간동안 (50±2)%의 상대 습도와 (23±1)℃ 의 온도를 받는 웹을 의미한다. 캘리퍼는 미국 펜실바니아주 필라델피아 소재의 Thwing-Albert Co.에 의해 제조되는 Thwing-Albert model 89-11 두께 시험기로 측정하였다.

Claims

축소된 웹의 부피를 증가시키는 방법에 있어서,

(a) 크레이프를 포함하고 평면을 갖는 축소된 웹을 제공하는 단계와,

(b) 축소된 웹의 적어도 선택된 부분에 수분을 첨가하여, 웹의 선택된 부분의 크레이프를 이완시키고 또 웹의 선택된 부분을 웹의 평면으로부터 외측으로 팽창시키는 단계와,

(c) 웹의 잔여부의 크레이프를 유지하는 단계를 포함하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 방법.
축소된 웹의 부피를 증가시키는 방법에 있어서,

(a) 2개의 대향 측면을 구비하며 크레이프를 포함하는 축소된 웹을 제공하는 단계와,

(b) 축소된 웹을 수용하도록 설계된 2개의 대향면을 제공하되, 상기 대향면중 적어도 하나가 그를 통해 다수의 유체 투과성의 팽창 도관을 구비하는, 2개의 대향면의 제공 단계와,

(c) 상기 각 대향면이 웹의 한쪽과 접촉하도록 축소된 웹을 2개의 상호 대향면의 사이에 배치하여 팽창 도관에 대응하지 않는 축소된 웹의 부분의 크레이프를 유지하는 단계와,

(d) 축소된 웹의 적어도 선택된 부분에 수분을 첨가하되, 상기 선택된 부분은 축소된 웹이 2개의 대향면 사이에 구속될 때 팽창 도관에 일치하며, 그것에 의해 선택된 부분의 크레이프를 이완시키고 웹의 선택된 부분을 팽창 도관을 통해 팽창시키는, 수분 첨가 단계를 포함하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 방법.
축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 방법에 있어서,

(a) 크레이프를 갖는 축소된 섬유질 웹을 제공하는 단계와,

(b) 축소된 섬유질 웹을 수용하고 그를 통해 유체 투과성의 팽창 도관을 구비하도록 설계된 작용면을 제공하는 단계와,

(c) 작용면에 대향된 압착면을 제공하되, 상기 작용면 및 압착면은 그 사이의 축소된 섬유질 웹을 누르도록 설계되어 있는, 압착면 제공 단계와,

(d) 작용면이 지지면과 압착면의 사이에 배치되도록 지지면을 제공하는 단계와,

(e) 축소된 섬유질 웹을 작용면상에 배치하는 단계와,

(f) 축소된 섬유질 웹의 적어도 선택된 부분에 수분을 첨가하되, 상기 선택된 부분은 작용면의 팽창 도관에 일치하는, 수분 첨가 단계와,

(g) 웹을 작용면과 압착면의 사이에서 상기 작용면에 실질적으로 수직인 방향으로 억제하여, 축소된 웹의 부분의 크레이프를 유지하고, 상기 부분은 팽창 도관에 일치하지 않는, 웹의 억제 단계와,

(h) 상기 작용면과 상기 압착면의 사이에 온도차를 형성하는 단계로서, 상기 압착면의 온도는 상기 지지면의 온도보다 높고, 온도차는 축소된 웹의 선택된 부분에 첨가된 수분을 그를 통해 이동시켜 편향 도관에 대응하는 웹의 선택된 부분의 크레이프를 이완시키기에 충분한 정도인, 온도차 형성 단계를 포함하는

축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

가압하에서 상기 축소된 웹의 적셔진 선택된 부분을 편향시켜, 웹의 선택된 부분의 팽창을 용이하게 하는 단계를 더 포함하는

축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 방법.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 크레이프는 축소된 웹의 표면 접촉부를 작용면에 고착시켜 웹의 표면 접촉부의 횡방향 이동을 방지하는 단계를 포함하는

축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 방법.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

수분을 웹의 적어도 선택된 부분에 첨가하는 단계는,

증기를 제공하는 단계와,

증기를 웹의 적어도 선택된 부분을 통해 이동시켜 그 안의 크레이프의 이완을 용이하게 하는 단계를 포함하는

축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 방법.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,

웹을 재차 축소시키는 단계를 포함하는

축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 방법.
제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,

웹의 적어도 선택된 부분에 수분을 첨가하는 단계중에, 수분은 기능적 제지 첨가물로 이루어진 그룹으로부터 산택되는 물질을 포함하는

축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 방법.
축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치에 있어서,

크레이프를 포함하는 축소된 웹을 수용하도록 설계된 작용면과,

축소된 웹을 착용면상에 배치하는 수단과,

축소된 웹의 적어도 선택된 부분에 수분을 첨가하여, 선택된 부분의 크레이프를 이완시키고 또 선택된 부분을 외측으로 팽창시키는 수단과,

웹의 잔여부의 크레이프를 유지하는 수단을 포함하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.
축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치에 있어서,

트레이프를 포함하는 축소된 웹을 수용하도록 설계되고 다수의 유체 투과성의 팽창 도관을 갖는 작용면과,

축소된 웹을 작용면상에 배치하기 위한 수단과,

웹이 작용면상에 배치될 때, 웹의 선택된 부분이 작용면의 팽창 도관에 일치하고 또 웹의 표면 접촉부가 작용면에 일치하도록 축소된 웹의 적어도 선택된 부분에 수분을 첨가하는 수단과,

웹의 표면 접촉부의 크레이프를 유지하기 위한 수단으로서, 웹이 작용면상에 배치될 때 적어도 선택된 부분에 첨가된 수분에 의해 선택된 부분의 크레이프가 이완되고 또 선택된 부분이 작용면의 팽창 도관을 통해 팽창하는 반면 표면 접촉부는 크레이프를 유지하도록 하는 크레이프 유지 수단을 포함하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.
제 9 항 또는 제 11 항에 있어서,

작용면에 대향되고, 작용면상에 배치된 축소된 웹에 접촉하는 압착면을 더 포함하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.
제 9 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 압착면은 돌출 구역을 포함하고, 바람직하게는 상기 압착면의 돌출 구역은 상기 작용면의 팽창 도관과 일치하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.
제 9 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 압착면은 그를 통한 팽창 도관을 구비하며, 바람직하게는 상기 압착면의 팽창 도관은 상기 작용면의 팽창 도관과 일치하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.
제 9 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,

작용면과 결합된 지지면으로서, 상기 작용면이 상기 압착면에 면하면서 상기 지지면과 상기 압착면 사이에 배치되는 지지면과,

상기 압착면과 상기 지지면 사이에 온도차를 형성하기 위한 수단으로서, 상기 온도차는 웹의 선택된 부분에 첨가되는 수분을 그를 통해 이동시켜, 웹의 선택된 부분의 크레이프를 이완시키기에 충분한 정도인, 온도차 형성 수단을 포함하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.
제 9 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 온도차는 약 50℉ 내지 약 212℉ 이며, 압착면의 온도는 지지면의 온도보다 높은 것이 바람직하고, 온도차에 의해 웹의 적어도 선택된 부분에 첨가되는 수분이 압착면으로부터 지지면을 향하는 방향으로 이동하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.
제 9 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서,

웹의 적어도 선택된 부분을 적시는 수단은 소결된 층을 포함하며, 상기 소결된 층은 압착면을 포함하는 것이 바람직한

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.
제 9 항 내지 제 16 항중 어느 한 항에 있어서,

웹의 적어도 선택된 부분을 적시는 수단은 증기를 포함하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.
제 9 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서,

각각의 압착면, 작용면 및 지지면은 기계가공방향으로 연속적으로 이동하도록 설계된 무한 벨트 또는 밴드를 포함하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.
축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 장치에 있어서,

축소된 웹을 수용하고 그 사이에 억제하는 2개의 상호 대향면으로서, 상기 2개의 상호 대향면중 적어도 하나는 그를 통해 다수의 유체 투과성의 팽창 도관을 구비하는, 2개의 상호 대향면과,

축소된 웹의 적어도 선택된 부분을 적시기 위한 수단으로서, 상기 선택된 부분은 축소된 웹이 그들 사이에 배치될 때 2개의 대향면중 적어도 하나의 팽창 도관에 대응하는, 적시는 수단과,

2개의 대향면 사이에 온도차를 형성하기 위한 수단으로서, 웹이 그들 사이에 억제될 때 온도차가 웹의 적어도 선택된 부분에 첨가된 수분을 웹을 통해 한 표면으로부터 다른 표면으로 이동시키기에 충분한 정도이고, 그것에 의해 웹의 선택된 부분의 크레이프를 이완시키고 또 선택된 부분을 팽창 도관을 통해 팽창시키는, 온도차 형성 수단을 포함하는

축소된 섬유질 웹의 부피를 증가시키는 장치.
제 19 항에 있어서,

2개의 대향면을 기계가공 방향으로 연속적으로 이동시키는 수단을 더 포함하는

축소된 웹의 부피를 증가시키는 장치.