KR20020047046A - 린트 저항성을 개선한 소프트 티슈 제품 및 그 제조 공정 - Google Patents

린트 저항성을 개선한 소프트 티슈 제품 및 그 제조 공정 Download PDF

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KR20020047046A
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제이콥스 코르넬리스 라세르
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Abstract

소프트 티슈 제품 및, 물리적인 강도 무결성을 유지하면서 린팅에 대한 저항성을 나타낸 소프트 티슈 제품을 제조하는 방법이 제공된다. 공정은, 제지용 섬유를 디본딩하여 기계적으로 처리하는 단계, 티슈 웹을 형성하는 단계 및, 티슈 웹을 건조시키는 단계를 포함한다. 이런 공정은 고 레벨의 디본딩제 및 활엽수 섬유를 사용하도록 한다.

Description

린트 저항성을 개선한 소프트 티슈 제품 및 그 제조 공정{SOFT TISSUE PRODUCT EXHIBITING IMPROVED LINT RESISTANCE AND PROCESS FOR MAKING}
보통의 소비자 요구에 의해, 린팅 및 더스팅(dusting)에 대한 저항성을 가지면서 기분좋은 촉각 느낌(즉, 유연성)을 지닌 일반적인 상충 세트의 물리적 성질의 티슈지 제품이 링크된다. 이러한 조사 및 개발 노력으로 이런 속성(attributes)의 각각을 다른 속성에 악영향을 주지 않고 개선하게 되었다.
강도는, 제품 및 그의 구성 웹(web)이 물리적인 무결성을 유지하고, 사용 상태에서 찢어지고, 파열하며, 조각나는 것을 방지하는 능력이다.
유연성은, 소비자가 특정 제품을 보유하여, 사람의 피부에 문지르거나, 손에서 구겨질 시에 소비자에 의해 감지되는 촉각이다. 이런 촉각은, 스티프니스(stiffness), 표면 평활도 및, 제품을 제조하는 제지 웹의 매끄러움을 포함하는 다수의 물리적인 성질의 결합으로 제공된다. 스티프니스는, 보통 웹의 건식(dry) 인장 강도 및, 웹을 구성하는 섬유의 스티프니스에 직접 의존하는 것으로고려된다.
린팅 및 더스팅은, 섬유상(fibrous) 제품 및 그의 구성 웹이 취급 또는 사용 중에 바운드되지 않거나 느슨하게 바운드된 섬유을 릴리스(release)하는 성향으로 된다. 린트 저항성은 섬유상 제품 및 그의 구성 웹이 사용 상태 하에 함께 감는 능력이다. 환언하면, 린트 저항성이 높을 수록, 린트할 웹의 나쁜 성질이 낮아진다.
본 기술 분야에서는 활엽수 펄프 섬유가 침엽수 섬유 보다 더 짧은 섬유인 것으로 공지되어 있다. 또한, 활엽수 펄프 섬유가 더욱 더 유연성을 제공하고, 침엽수 펄프 섬유 보다 적은 인장 강도를 가지는 경향이 있는 것으로 공지되어 있다. 부가적으로, 활엽수 펄프 섬유가 침엽수 펄프 섬유 보다 더욱 린트하는 성향을 가지는 것으로 공지되어 있다.
소비자가 소프트 티슈를 좋아하지만, 이런 티슈에서 사용자의 피부로의 린트의 이동 및 클로징(clothing)은 바람직하지 않은 것으로 생각된다. 더욱이, 소비자에 의해 사용 중에 떨어진 티슈는 바람직하지 않은 것으로 사료된다.
따라서, 물리적인 강도 무결성을 유지하면서 소프트하고, 린트에 대한 저항성을 지닌 티슈를 갖는 것이 바람직하다.
허베이 등에 의해 1971년 1월 12일 자로 허여된 미국 특허 제3,554,863호는 양이온 장쇄(long chain) 지방 알킬 디본딩제(debonding agent)가 주입된 셀루로스 펄프 시트를 제시하고 있다. 허베이 등은 디본딩제의 첨가로 펄프 시트의 인장 강도가 감소된다는 것을 제시하고 있다.
엠마뉴엘슨 등에 의해 1979년 3월 13일 자로 허여된 미국 특허 제4,144,122호는, 셀루로스 펄프 섬유을 처리하여, 섬유간의 본딩을 감소시키고, 그로부터 형성된 웹에 기계적인 저 강도를 부과하는 공정을 제시하고 있다.
종래 기술에서는, 디본딩제를 펄프 섬유에 첨가함으로써 유연성이 증가되지만, 티슈의 물리적인 강도 무결성 및 린트 형성에 악영향을 주는 것을 알게 되었다. 따라서, 본 발명은 펄프 섬유에 상당량의 디본딩제를 첨가하여 어느 인장 강도의 손실 또는 린트 형성의 증가없이 소프트 티슈를 제조하는 것으로 기대되지 않는다.
또한, 상당량의 디본딩제가 활엽수 펄프에 첨가되어, 손실을 주는 린트 형성의 증가 및, 티슈 물리적인 강도 무결성의 어느 손실없이 티슈의 유연성을 증가시킬 수 있는 것으로 기대되지 않는다. 이는 상당한 퍼센티지의 활엽수 섬유가 티슈의 소비자 접촉 영역(즉, 티슈의 외부층 및/또는 외부 플라이(ply)에서 이용되도록 한다.
본 발명은 소프트 티슈 제품 및, 물리적인 강도 무결성(strength integrity)을 유지하면서 린팅(linting)에 대한 저항성을 개선한 소프트 티슈 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 수용 제지용 완성지료(furnish)를 제조하는 적당한 공정을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 티슈를 제조하는데 적당한 제지용 장치의 개략적인 측면도이다.
본 발명은 소프트 티슈 제조 공정에 관한 것으로서, 이런 공정은 제지용 섬유의 수용 슬러리(aqueous slurry)를 제공하는 단계를 포함한다. 이런 수용 제지용 섬유는 유카리속(eucalyptus) 섬유와 같은 활엽수 섬유를 포함할 수 있지만, 상기 유카리속 섬유로 제한되지 않는다. 제지용 섬유의 수용 슬러리는 디본드되어 기계적으로 처리된다. 디본딩제는, 건식 제지용 섬유의 웨이트로 디본딩제의 톤당 약 13 파운드 내지 30 파운드의 량으로 제지용 섬유에 첨가된다. 이런 제지용 섬유는 기계적으로 처리되어, 기계적 처리 후의 캐나다 표준 여수(Canadian StandardFreeness)가 기계적 처리 전의 제지용 섬유의 캐나다 표준 여수 보다 적어도 약 1.5% 적도록 한다. 그 후, 이런 제지용 섬유는 티슈 웹에 형성되어 건조된다.
적당한 디본딩제는 4차 암모늄 화합물(quaternary ammonium compound) 및 3차 아민(tertiary amine)을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 4차 암모늄 화합물은 다음의 식을 가질 수 있다:
(R1)4-m- N+- [R2]mX-
여기서,
m은 1 내지 3이고,
각 R1은 C1-C8알킬 그룹, 히드록시알킬 그룹, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌 그룹, 알콕실레이트된 그룹, 벤질 그룹 또는 그의 혼합물이고,
각 R2는 C9-C41알킬 그룹, 히드록시알킬 그룹, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌 그룹, 알콕실레이트된 그룹, 벤질 그룹 또는 그의 혼합물이며, X-는 어느 소프트너-호환성 음이온(softener-compatible anion)이다.
4차 암모늄 화합물은 디알킬디메틸암모늄 염일 수 있는데, 디알킬디메틸암모늄 염은 디알킬디메틸암모늄 염화물, 디탈로디메틸암모늄 메틸 황산염, 디(수소화)탈로디메틸암모늄 염화물 또는 그의 혼합물이다.
4차 암모늄 화합물은 또한 다음 식을 가진 생분해성 에스테르-기능 4차 암모늄 화합물일 수 있다:
(R)4-m- N+- [(CH2)n- Y - R2]mX-
여기서,
각 Y = -O-(O)C-, 또는 -C(O)-O-;
m = 1 내지 3;
각 n = 1 내지 4;
각 R 치환은 단쇄(short chain) C1-C6알킬 그룹, 히드록시알킬 그룹, 하이드로카빌 그룹, 벤질 그룹 또는 그의 혼합물이고; 각 R2는 장쇄, C11-C23하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌 치환이며, X-는 어느 소프트너-호환성 음이온이다.
선택적인 습식(wet) 강도제는, 건식 제지용 섬유의 웨이트로 톤당 약 0.1 파운드 내지 60 파운드의 량의 제지용 섬유에 첨가될 수 있다. 선택적인 건식 강도제도, 건식 제지용 섬유의 웨이트로 톤당 약 0.1 파운드 내지 60 파운드의 량의 제지용 섬유에 첨가될 수 있다. 이런 목적을 위한 적당한 건식 강도제는 카르복시메틸 셀루로스를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
티슈 웹이 형성된다. 티슈 웹은 열풍(through air) 건조되거나, 통상적으로 습윤 압착(wet press)될 수 있다. 티슈 웹은 하나 이상의 층으로 구성될 수 있다. 티슈 웹은 적어도 약 30% 활엽수 섬유로 구성된 하나 이상의 외부 층을 포함한다. 티슈 제품은 또한 하나 이상의 플라이로 구성될 수 있다.
본 발명은 또한 소프트 티슈 제조 공정에 관한 것으로서, 이런 공정은 활엽수 제지용 섬유의 수용 슬러리를 제공하는 단계를 포함한다. 이런 활엽수 수용 제지용 섬유는 디본딩제로 디본드된다. 디본딩제는, 건식 활엽수 제지용 섬유의 웨이트로 디본딩제의 톤당 약 13 파운드 내지 30 파운드의 량의 활엽수 제지용 섬유에 첨가된다. 티슈 웹이 형성된다. 티슈 웹은 외부 층 및 내부 층으로 구성된다. 티슈 웹의 외부 층은 활엽수 섬유이다.
본 발명은 린트 저항성을 가지면서 물리적인 강도 무결성을 유지하는 소프트 티슈 제품에 관한 것이다. 본 발명은 5개의 단계, 즉, 제지용 섬유의 수용 슬러리를 제공하는 단계, 제지용 섬유를 디본딩하는 단계, 제지용 섬유를 기계적으로 처리하는 단계, 티슈 웹을 형성하는 단계 및, 티슈 웹을 건조시키는 단계를 포함한다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "린트 저항성"은 티슈 제품 및 그의 구성 웹이 습해질 시기를 포함하는 사용 상태 하에 함께 감는 능력이라 한다. 린트 저항성이 높을 수록, 린트를 형성할 웹의 나쁜 성질이 낮아진다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "린팅" 및 "더스팅"은, 티슈 제품 및 그의구성 웹이 취급 또는 사용 중에 바운드되지 않거나 느슨하게 바운드된 섬유을 릴리스하는 성향이라 한다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "디본딩" 및 "본드 억제"는, 제지용 공정 동안에 일어나는 섬유 본딩에 대한 천연 섬유의 파괴(disruption)라 한다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "디본더", "디본딩제", "본드 억제자" 및 "본드 억제제"는, 제지용 공정 동안에 일어나는 섬유 본딩에 대한 천연 섬유를 파괴하는 작용을 하는 작용 물질이라 한다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "기계적으로 처리된", "기계적 처리" 또는 "기계적으로 처리"는, 모두 제지용 섬유가 기계적인 에너지를 받아 섬유 인장 강도의 현상이라 한다. 기계적인 에너지를 제지용 섬유에 부과하는데 사용될 수 있는 장비의 예는 비터 및 리파이너를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "티슈지 웹", "웹", "제지 시트", "티슈 제품" 및 "제지 제품"은, 모두 다음의 공정에 의해 제조된 제지 시트라 하는데, 상기 공정은, 수용 제지용 완성지료를 형성하는 단계, 이런 완성지료를 장막 와이어(Fourdrinier wire)와 같은 유공(foraminous) 표면 상에 증착하는 단계 및, 프레싱이나 프레싱없이 중력 또는 진공-보조 배수 및 증발에 의해 완성지료에서 물을 제거하는 단계를 포함한다.
여기서 사용된 바와 같이, "수용 제지용 완성지료"는 아래에 기술된 화학 제품 및 제지용 섬유의 수용 슬러리라 한다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "다층 티슈지 웹", "다층 제지 웹", "다층웹", "다층 제지 시트" 및 "다층 제지 제품"은, 모두 양호하게도 상이한 섬유 형태로 구성되는 수용 제지용 완성지료의 2 이상의 층으로부터 준비된 제지 시트라 한다. 이런 섬유는 통상적으로 티슈 제지용에 이용되는 바와 같이 비교적 긴 침엽수 및 비교적 짧은 활엽수 섬유이다. 이런 층은 양호하게도 하나 이상의 끝없는 유공 스크린 상에서 희석 섬유 슬러리의 분리 스트림의 증착으로부터 형성된다. 개별 층이 초기에 분리 유공 스크린 상에 형성될 경우, 층은 연속적으로 (젖을 동안) 조합되어 층을 이룬 합성 웹을 형성한다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "멀티-플라이 티슈지 제품"은, 2개 이상의 플라이로 구성된 티슈지라 한다. 각각의 개별 플라이는 단층 또는 다층 티슈지 웹으로 구성될 수 있다. 멀티-플라이 구조는 접착 또는 엠보싱(embossing)에 의해 2 이상의 티슈 웹을 함께 본딩함으로써 형성된다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "열풍 건조" 및 "블로 쓰루(blow through) 건조"는, 웹을 열풍 분출로 건조시킴으로써 웹으로부터 물을 제거하는 기술이라 한다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "기계적인 탈수(dewatering)", "통상적인 습윤 압착" 및 "통상적인 펠트(felt) 압착"은, 모두 웹을 탈수 펠트로 기계적으로 압착함으로써 웹으로부터 물을 제거하는 기술이라 한다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "외부 층", "와이어면 층", "양키 접촉 층", "소비자-접촉 층" 및 "대향면"은, 모두 소비자와 접촉하는 티슈의 측면이라 한다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "내부 층", "펠트면 층" 및"패브릭-면(fabric-side)"은, 소비자가 접촉하지 않는 티슈의 측면이라 한다.
본 발명은, 일반적으로 통상의 습윤 압착 티슈지, 열풍 건조 티슈지, 하이 벌크(high bulk) 패턴 고밀도 티슈지 및 하이 벌크 비압착 티슈지를 포함하지만, 이로 제한되지 않는 티슈지에 적용 할 수 있다.
본 발명의 티슈지 제품은 단층 또는 다층 구조일 수 있다.
제지용 구성 요소
제지용 섬유
모든 품종의 목재 펄프는 보통 본 발명에 사용된 제지용 섬유를 포함한다. 그러나, 커튼 린터(cotton linter), 바가스, 레이온 등과 같은 다른 셀루로스 섬유상 펄프도 또한 이용될 수 있다. 여기서 이용된 펄프는, 크라프트, 아황산 및 아황산 펄프와 같은 화학적 펄프화 공정으로부터 유도된 펄프 뿐만 아니라 쇄목(groundwood), 열기계 펄프(TMP) 및 화학 열기계 펄프(CTMP)와 같은 기계적 펄프화 공정으로부터 유도된 펄프를 포함한다. 낙엽수 및 침엽수 양자 모두로부터 유도된 펄프 섬유는 이런 펄프화 공정에 이용될 수 있다.
레이온, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 섬유와 같은 합성 섬유는 또한 상술한 천연 셀루로스 섬유와 조합하여 이용될 수 있다. 이용될 수 있는 일례의 폴리에틸렌 섬유는 Hercules Inc.(Wilmington, Del.)로부터 이용 가능한 Pulpex?이다.
활엽수 펄프 및 침엽수 펄프 양자 모두 뿐만 아니라 이들의 조합이 사용될 수 있다. 활엽수 펄프는 낙엽수(피자 식물)의 목질(woody substance)로부터 유도된섬유상 펄프라 한다. 침엽수 펄프는 침엽수(나자 식물)의 목질로부터 유도된 섬유상 펄프라 한다. 유카리속과 같은 활엽수 펄프는 특히 여기에 기술된 다층 티슈 웹의 외부 층에 바람직한 반면에, 북방형(northern) 침엽수 크라프트 펄프는 내부 층 또는 플라이에 바람직하다. 또한, 본 발명은 재생지로부터 유도된 저비용 섬유에 적용할 수 있는데, 이는 상기 카테고리의 일부 또는 모두를 포함할 뿐만 아니라 원 제지용 공정을 용이하게 하는데 이용된 첨가물 및 충전제와 같은 다른 비섬유상 물질을 포함할 수 있다.
본 발명에 이용하기에 적당한 제지용 섬유는 또한 빈슨 등에 의해 1998년 11월 3일 자로 허여되고 공동 양도된 미국 특허 제5,830,317호에 개재된 것을 포함하지만, 이로 제한되지 않는데, 이의 명세서는 여기서 참조로 포함된다.
본 발명의 티슈지는 계층화될 수 있다. 티슈가 계층화될 경우, 멀티-채널 헤드박스가 사용될 수 있다. 그런 헤드박스는 2, 3, 또는 그 이상의 채널을 가질 수 있다. 각 채널에는 상이한 섬유 슬러리가 제공될 수 있다. 선택적으로, 동일한 슬러리는 2 이상의 채널에 제공될 수 있다.
통상적으로, 제지가 계층화됨으로써, 더욱 짧은 활엽수 섬유는 외부 상에서 부드러운 촉각을 사용자에게 제공할 수 있다. 더욱 긴 침엽수 섬유는 강도를 위해 내부 상에 있다. 따라서, 3-채널 헤드박스는 단-플라이(single-ply) 티슈 제품을 제조할 수 있는데, 이런 제품은 뛰어난 활엽수 섬유로 이루어진 2개의 외부 층 및, 뛰어난 활엽수 섬유로 이루어진 중심 층을 가지고 있다.
선택적으로, 2-채널 헤드박스는 단-플라이 티슈 제품을 제조할 수 있는데,이런 제품은 뛰어난 침엽수 섬유로 이루어진 하나의 층 및, 뛰어난 활엽수 섬유로 이루어진 하나의 층을 가지고 있다. 그런 플라이는 동일한 티슈지의 다른 플라이에 접합됨으로써, 결과적인 2-플라이 적층물의 침엽수 층이 서로 내향으로 지향되고, 활엽수 층이 외향으로 직면하도록 한다.
이런 플라이의 접합은, 알렌에 의해 1984년 11월 6일 자로 허여되고, 공동 양도된 미국 특허 제4,481,243호, 맥네일에 의해 1994년 3월 15일 자로 허여된 미국 특허 제5.294,475호, 웰즈에 의해 1968년 12월 3일 자로 허여된 미국 특허 제3,414,459호, 또는 나이스트랜드에 의해 1975년 2월 18일 자로 허여된 미국 특허 제3,867,225호에 기술되어 있는 바와 같이, 플라이 본딩을 포함하지만, 이로 제한되지 않는 기술에 의해 달성될 수 있는데, 상술한 특허들은 여기서 참조로 포함된다.
본 발명의 티슈는 단일 플라이 또는 2개의 플라이 실시예만으로 제한되지 않지만, 또한 2 이상의 플라이를 이용한 실시예를 포함할 수 있다.
선택적인 제조 기술에서, 다수의 헤드박스는 다수의 채널을 가진 단일 헤드박스 대신에 이용될 수 있다. 다수의 헤드박스 장치에서, 제 1 헤드박스는 셀루로스 섬유의 이산(discrete) 층을 형성 와이어 상에 증착한다. 제 2 헤드박스는 셀루로스 섬유의 제 2 층을 제 1 층에 증착한다. 물론, 이런 층 간에 약간의 혼합(intermingling)이 일어나지만, 티슈지는 현저하게 층 분리된다.
티슈지는, 모간 2세 등에 의해 1976년 11월 30일 자로 허여되고, 공동 양도된 미국 특허 제3,994,771호, 키니 등에 의해 1980년 9월 30일 자로 허여된 미국특허 제4.225,382호 및, 카스턴즈에 의해 1981년 11월 17일 자로 허여된 미국 특허 제4,300,981호의 요지에 따라 층 분리될 수 있는데, 상술한 특허들은 여기서 참조로 포함된다.
본 발명의 양호한 실시예는 층 분리된 티슈 웹을 포함하는데, 가장 양호하게는, 유카리속과 같은 활엽수 섬유는 외부 층에 사용되고, 북방형 침엽수 크라프트와 같은 침엽수 섬유는 내부 층에 사용된다.
티슈 웹의 외부 층은, 적어도 약 30% 활엽수 섬유, 양호하게는 적어도 약 50% 활엽수 섬유, 더욱 양호하게는 적어도 약 70% 활엽수 섬유, 가장 양호하게는 약 100% 활엽수 섬유로 구성된다.
티슈 웹은, 3000 제곱 피트당 약 5 파운드 내지 80 파운드의 기본 웨이트, 양호하게는 3000 제곱 피트당 약 6 파운드 내지 70 파운드의 기본 웨이트, 더욱 양호하게는 3000 제곱 피트당 약 7 파운드 내지 60 파운드의 기본 웨이트, 가장 양호하게는 3000 제곱 피트당 약 8 파운드 내지 50 파운드의 기본 웨이트를 가지고 있다.
디본딩/본드 억제제:
본 발명에 이용하는데 적당한 디본딩제는, 반 판에 의해 1993년 6월 8일 자로 허여되고, 공동 양도된 미국 특허 제5,217,576호, 판 등에 의해 1993년 6월 29일 자로 허여된 미국 특허 제5.223,096호, 판 등에 의해 1993년 8월 31일 자로 허여된 미국 특허 제5,240,562호, 판 등에 의해 1994년 1월 18일 자로 허여된 미국특허 제5,279,767호, 판 등에 의해 1995년 5월 16일 자로 허여된 미국 특허 제5.415,737호, 트로칸 등에 의해 1996년 7월 23일 자로 허여된 미국 특허 제5,538,595호, 판 등에 의해 1996년 4월 23일 자로 허여된 미국 특허 제5,510,000호, 판 등에 의해 1996년 8월 6일 자로 허여된 미국 특허 제5.543,067호, 빈슨 등에 의해 1998년 11월 3일 자로 허여된 미국 특허 제5,830,317호 및, 반 판 등에 의해 1998년 12월 8일 자로 허여된 미국 특허 제5,846,380호에 기술된 것을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는데, 상술한 특허들은 여기서 참조로 포함된다.
본 발명에 이용하는데 적당한 다른 디본딩제는, 오리아란 등에 의해 1995년 3월 21일 자로 허여된 미국 특허 제5,399,241호 및, 오리아란 등에 의해 1999년 3월 16일 자로 허여된 미국 특허 제5.882,479호에 기술된 것을 포함하는데, 상술한 특허들은, 디본딩제로서 사용될 수 있는 물질을 제한적으로 설명하기 위해 여기서 참조로 포함된다.
적당한 디본딩제는 다음 식을 가진 것과 같은 생분해성 에스테르-기능 4차 암모늄 화합물을 포함한다:
(R)4-m- N+- [(CH2)n- Y - R2]mX-
여기서,
각 Y = -O-(O)C-, 또는 -C(O)-O-;
m = 1 내지 3; 양호하게는, m=2;
각 n = 1 내지 4; 양호하게는, n=2;
각 R 치환은 단쇄 C1-C6, 양호하게는 C1-C3, 알킬 그룹, 예컨대, 메틸(가장 양호함), 에틸, 프로필 등, 히드록시알킬 그룹, 하이드로카빌 그룹, 벤질 그룹 또는 그의 혼합물이고; 각 R2는 장쇄, 양호하게는 적어도 부분적으로 불포화된 (약 5 내지 약 100, 더욱 양호하게는 약 10 내지 약 85의 IV), C11-C23하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌 치환이며, 카운터-이온, X-는 어느 소프트너-호환성 음이온, 예컨대, 아세테이트, 염화물, 브롬화물, 메틸 황산염, 포름산염, 황산염, 질화물 등일 수 있다.
양호하게도, R2의 대부분은 적어도 90% C18-C24쇄 길이를 함유한 지방 아실(fatty acyls)로 이루어진다. 더욱 양호하게도, R2의 대부분은 식물유로부터 유도된 C18-C24지방 아실로부터 선택된다.
본 발명에서 사용하기에 적당한 에스테르-기능 4차 암모늄 화합물의 특정 예는, 디에스테르 디탈로 디메틸 암모늄 염화물, 모노에스테르 디탈로 디메틸 암모늄 염화물,디에스테르 디탈로 디메틸 암모늄 메틸 황산염, 디에스테르 디(수소화)탈로 디메틸 암모늄 메틸 황산염, 디에스테르 디(수소화)탈로 디메틸 암모늄 염화물 및 그의 혼합물을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 특히, 디에스테르 디탈로 디메틸 암모늄 염화물 및 디에스테르 디(수소화)탈로 디메틸 암모늄 염화물이 바람직하다. 디에스테르 디탈로 디메틸 암모늄 염화물 및 디에스테르 디(수소화)탈로 디메틸 암모늄 염화물은 상표명 ADOGEN SDMC 하에 오하이오 더블린의 위트코 케미칼캄파니로부터 상업적으로 이용 가능하다.
적당한 디본딩제는 또한 다음 식을 가진 4차 암모늄 화합물을 포함한다:
(R1)4-m- N+- [R2]mX-
여기서,
m은 1 내지 3이고,
각 R1은 C1-C8알킬 그룹, 히드록시알킬 그룹, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌 그룹, 알콕실레이트된 그룹, 벤질 그룹 또는 그의 혼합물이고,
각 R2는 C9-C41알킬 그룹, 히드록시알킬 그룹, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌 그룹, 알콕실레이트된 그룹, 벤질 그룹 또는 그의 혼합물이며,
X-는 어느 소프트너-호환성 음이온이다.
양호하게도, R2의 대부분은 적어도 90% C18-C24쇄 길이를 함유한 지방 아실로 이루어진다. 더욱 양호하게도, R2의 대부분은 식물유로부터 유도된 C18-C24지방 아실로부터 선택된다.
(1964년 뉴욕) 존 윌리 및 슨스에 의한 제 3 판 베일리의 산업유 및 패트 제품을 편집자 스원에 의해 기술되어 있는 바와 같이, 탈로는, 가변 조성물을 가진 천연 발생 물질이다. 스원에 의해 편집된 상술한 참조물에서의 테이블 6.13은 통상적으로 78% 이상의 탈로의 지방산이 16 또는 18 카본 원자를 함유하고 있음을 나타낸다. 통상적으로, 탈로 내에 있는 이런 지방산의 절반은 주로 올레인산 형태로 불포화된다. 합성물 뿐만 아니라 천연 "탈로"도 본 발명의 범주내에 있다. 양호하게도, 각 R2는 C16-C18알킬, 가장 양호하게는 각 R2이 스트레이트-쇄 C18알킬이다. 양호하게도, 각 R1은 메틸이고, X-는 염화물 또는 메틸 황산염이다. 선택적으로, R2 치환물은 식물유 소스로부터 유도될 수 있다.
본 발명에 적당한 4차 암모늄 화합물의 예는 디알킬 디메틸 암모늄염을 포함한다. 양호한 디알킬 디메틸 암모늄염은 디탈로 디메틸 암모늄 염화물, 디(수소화 탈로) 디메틸 암모늄 염화물, 가장 양호하게는 디탈로 디메틸 암모늄 메틸 황산염을 포함한다.
적당한 디탈로 디메틸 암모늄 염화물 메틸 황산염은 오하이오 더블린의 위트코 케미칼 캄파니 사로부터 상업적으로 이용 가능한 VARISOFT 137?이다.
상술한 바와 같은 4차 암모늄 성분(ingredient)의 용도는 4차 암모늄 성분이 적당한 가소제를 첨가할 경우에 효율적으로 달성된다. 여기에 이용된 항목 가소제는, 4차 암모늄 성분의 주어진 온도에서 용융점 및 점도를 환원(reduce)시킬 수 있는 성분이라 한다. 가소제는, 4차 암모늄 성분을 제조할 시의 쿼터니징(quaternizing) 단계 동안에 첨가될 수 있거나, 쿼터니제이션(quaternization)에 연속하지만, 연화 활성 성분(softening active ingredient)으로서 적용하기 전에 첨가될 수 있다. 가소제는, 4차 암모늄 화합물의 화학적 합성 동안에 실질적으로 비활성화되는 것을 특징으로 하는데, 여기서는 합성에 도움을 주는 점도 환원제로 작용할 수 있다. 양호한 가소제는 영속성 폴리히드록시 화합물은 약 200 내지 2000의 분자량을 가진 글리세롤 및 폴리에틸렌 글리콜을 함유하고 있는데, 특히, 약 200 내지 600의 분자량을 가진 폴리에틸렌 글리콜이 바람직하다. 그런 가소제가 4차 암모늄 화합물 성분의 제조 동안 첨가될 시에는, 그런 제조 제품의 약 5% 와 약 75% 사이에서 구성된다. 특히, 양호한 혼합물은 약 15% 와 약 50% 가소제 사이에서 구성된다.
디본딩제는, 건식 제지용 섬유의 웨이트로 디본딩제의 톤당 약 13 파운드 내지 30 파운드의 량, 양호하게는 건식 제지용 섬유의 웨이트로 디본딩제의 톤당 약 14 파운드 내지 20 파운드의 량의 제지용 섬유에 첨가된다. 디본딩제는, 제지용 공정의 어느 포인트에서 제지용 섬유에 첨가될 수 있지만, 양호하게는 초지기에 의한 티슈 웹의 형성 전에 어느 적당한 포인트에서 제지용 섬유에 첨가된다.
이런 제지용 섬유는 디본딩제의 첨가 전이나 후에 기계적으로 처리된다. 제지용 섬유가 기계적으로 처리됨으로써, 기계적 처리 후의 캐나다 표준 여수가 기계적 처리 전의 캐나다 표준 여수 보다 약 1.5% 적도록, 양호하게는 기계적 처리 전의 캐나다 표준 여수 보다 약 3.5% 적도록, 가장 양호하게는 기계적 처리 전의 캐나다 표준 여수 보다 약 5% 적도록 한다.
섬유를 기계적으로 처리하는 적당한 방법은 고해(beating) 및 양호하게는 리파이닝(refining)을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 이런 목적을 위한 적당한 리파이너는, 펜실베니아 먼시의 코퍼 캄파니 사에서 분사된 스프라우트 왈드론 사로부터 상업적으로 이용 가능한 스프라우트 왈드론 12" 가압식 리파이너, 모델 넘버 R12M이다.
선택적인 제지용 첨가제:
다른 제지용 첨가제는 선택적으로 제지용 공정 (공정 첨가물) 또는 제품 (기능 첨가물)을 향상시키는 특성을 제공할 제지용 완성지료 또는 웹에 선택적으로 첨가될 수 있다. 이런 선택적인 첨가물은, 습식 강도제(영구 및 일시 양자 모두), 건식 강도제와 같은 강도 첨가물, 보류 향상제(retention aids), 흡수도 향상제 및 크레핑(creping) 향상제를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 적당한 선택적인 제지용 첨가물은, 반 판에 의해 1998년 12월 8일 자로 허여되고, 공동 양도된 미국 특허 제5,846,380호에 기술된 것을 포함하는데, 이는 여기서 참조로 포함된다. 다른 적당한 선택적인 제지용 첨가물은, 앰펄스키 등에 의해 1991년 10월 22일 자로 허여되고, 공동 양도된 미국 특허 제5,059,282호에 기술된 것과 같은 폴리실록산인데, 이는 여기서 참조로 포함된다.
습식 강도제
본 발명은 선택적인 성분으로서 습식 강도제를 포함할 수 있다. 적당한 영구 습식 강도제는, 폴리아미드-에피클로로히드린, 폴리아크릴아미드, 스티렌-부타디엔 라텍스, 불용화 폴리비닐 알콜, 요소 포름알데히드, 멜라민 포름알데히드, 폴리에틸렌이민, 치토산 폴리머 및 그의 혼합물을 포함한다. 폴리아미드-에피클로로히드린 및 폴리아크릴아미드가 바람직하다.
적당한 폴리아미드-에피클로로히드린은, 델라웨어 윌밍튼의 허컬스 사로부터상업적으로 이용 가능한 KYMENE?557H이다. 적당한 폴리아크릴아미드는 컨넥티컷 스탬포드의 시텍 인더스트리즈로부터 상업적으로 이용 가능한 PAREZ?631 NC이다.
적당한 일시 습식 강도제는, 뉴욕, 뉴욕의 내셔널 스타치 및 케미칼 코포레이션으로부터 상업적으로 이용 가능한 NATIONAL STARCH 78-0080으로 판매되는 수정된 전분(starch)을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 양호한 일시 습식 강도제 수지는, 브조르퀴스트에 의해 1991년 1월 1일 자로 허여되고, 공동 양도된 미국 특허 제4,981,557호, 헤드램 등에 의해 1997년 11월 25일 자로 허여된 미국 특허 제5,690,790호 및, 스미스에 의해 1998년 6월 2일자로 허여된 미국 특허 제5,760,212호에 기술된 것을 포함하는데, 이들은 여기서 참조로 포함된다.
선택적인 습식 강도제는, 건식 제지용 섬유의 웨이트로 톤당 약 0.1 파운드 내지 60 파운드의 량, 양호하게는 건식 제지용 섬유의 웨이트로 톤당 약 0.5 파운드 내지 30 파운드의 량, 그리고 가장 양호하게는 건식 제지용 섬유의 웨이트로 톤당 약 1 파운드 내지 15 파운드의 량의 제지용 섬유에 첨가된다.
건식 강도제
본 발명은 선택적인 성분으로서 건식 강도제를 포함할 수 있다. 적당한 건식 강도제는, 폴리아크릴아미드, 전분, 폴리비닐 알콜, 구아 또는 로커스트콩 검(locust bean gum), 카르복시메틸 셀루로스 및 그의 혼합물을 포함한다.
적당한 폴리아크릴아미드는 CYPRO?514, ACCOSTRENGTH?711 및 그의 혼합물을 포함한다. CYPRO?514 및 ACCOSTRENGTH?711은 양자 모두 컨넥티컷 스탬포드의 시텍 인더스트리즈로부터 상업적으로 이용 가능하다.
적당한 전분은 REDIBOND?5320 및 REDIBOND?2005를 포함하는데, 이의 양자 모두는 뉴욕, 뉴욕의 내셔널 스타치 및 케미칼 코포레이션으로부터 상업적으로 이용 가능하다.
적당한 폴리비닐 알콜은 펜실베니아 알렌타운의 에어 프로덕츠사로부터 상업적으로 이용 가능한 AIRVOL?540이다.
적당한 카르복시메틸 셀루로스는 델라웨어 윌밍튼의 허컬스사로부터 이용 가능한 AQUALON?7 MT이다.
선택적인 건식 강도제는, 건식 제지용 섬유의 웨이트로 톤당 약 0.1 파운드 내지 60 파운드의 량, 양호하게는 건식 제지용 섬유의 웨이트로 톤당 약 0.5 파운드 내지 30 파운드의 량, 그리고 가장 양호하게는 건식 제지용 섬유의 웨이트로 톤당 약 1 파운드 내지 15 파운드의 량의 제지용 섬유에 첨가된다.
제지용 공정
본 발명의 수용 제지용 완성지료 및 티슈 웹은, 트로칸에 의해 1980년 3월 4일 자로 허여되고, 공동 양도된 미국 특허 제4,191,609호, 카스텐스에 의해 1981년 11월 17일 자로 허여된 미국 특허 제4.300,981호, 트로칸에 의해 1987년 1월 20일자로 허여된 미국 특허 제4,637,859호, 머켄퍼스에 의해 1994년 7월 26일 자로 허여된 미국 특허 제5,332,118호, 트로칸 등에 의해 1994년 8월 2일 자로 허여된 미국 특허 제5.334,289호, 빈슨 등에 의해 1998년 11월 3일 자로 허여된 미국 특허 제5,830,317호, 또는 1997년 12월 22일 자로 허여된 미국 특허 출원 제08/996,392호에 따라 제조될 수 있는데, 상술한 특허들은, 본 발명에 이용하기에 적당한 수용 제지용 완성지료 및 티슈 웹을 제조하는 방법을 나타내기 위해 여기서 참조로 포함된다.
본 발명의 티슈는 통상적으로 습윤 압착되거나 열풍 건조될 수 있다. 이는 크레핑 또는 습식 마이크로콘트랙션(microcontraction)과 같은 다른 수단에 의해 줄어들 수 있다. 크레핑 및 습식 마이크로콘트랙션은, 소다이에 의해 1980년 5월 4일 자로 허여되고, 공동 양도된 미국 특허 제4,191,756호 및, 웰스 등에 의해 1984년 4월 3일자로 허여된 미국 특허 제4,440,597호에 기술되어 있는데, 이들은 여기서 참조로 포함된다.
본 발명의 용도는 주로 얼굴용 화장지와 관련하지만, 본 발명은 화장실용 화장지, 테이블 냅킨, 종이 타올, 닦기 종이 및 커튼 패드를 포함하나 이로 제한되지 않는 다른 섬유상 제품에도 적용할 수 있다.
수용 제지용 완성지료의 성분(즉, 제지용 섬유 등의 수용 슬러리)은 제지용 기술 분야의 숙련자에게는 공지된 기술 및 장비를 혼합함으로써 쉽게 형성되거나 준비될 수 있다.
도 1에서, 비교적 긴 제지용 섬유의 수용 슬러리는 혼합 탱크(10)에서 혼합된다. 선택적인 디본딩제는 첨가 파이프(11) 및/또는 첨가 파이프(17)로부터 수용 슬러리로 전달될 수 있다. 그 후, 이런 슬러리는 펌프(13)를 통해 저장 탱크(14)로 수송된다. 저장 탱크(14)로부터, 슬러리는 펌프(15) 및 선택적으로 리파이너(16)를 통해 전달된다. 선택적인 습식 강도제는 첨가 파이프(18)를 통해 첨가된다. 선택적인 건식 강도제는 첨가 파이프(19))를 통해 첨가된다. 희석수는 희석 라인(20)을 통해 수용 슬러리에 첨가된다. 그 후, 수용 슬러리는 팬 펌프(21)를 통해 전달된다.
도 1에서, 짧은 제지용 섬유의 수용 슬러리는 혼합 탱크(30)에서 혼합된다. 디본딩제는 첨가 파이프(31) 및/또는 첨가 파이프(36)로부터 수용 슬러리로 전달된다. 그 후, 이런 슬러리는 펌프(32)를 통해 저장 탱크(33)로 수송된다. 그리고 나서, 저장 탱크(33)로부터, 슬러리는 펌프(34)를 통해 리파이너(35)로 수송된다. 선택적인 습식 강도제는 첨가 파이프(37)를 통해 슬러리에 첨가된다. 선택적인 건식 강도제는 첨가 파이프(38))를 통해 슬러리에 첨가된다. 희석수는 희석 라인(39)을 통해 슬러리에 첨가된다. 그 후, 짧은 제지용 섬유의 수용 슬러리는 팬 펌프(40)를 통해 전달된다.
본 발명의 티슈 웹을 제조하는데 적당한 초지기 및 공정은 공동 양도된 미국 특허 출원 제08/996,392호에 기술되어 있는데, 이는 여기서 참조로 포함된다.
도 2에서, 긴 제지용 섬유 및 짧은 제지용 섬유의 수용 슬러리는 초지기(80)의 층 분리 헤드박스(81)로 지향된다. 긴 제지용 섬유는 상부실(82) 및 하부실(83)의 어느 하나 또는 양자 모두에서 짧은 제지용 섬유와 혼합될 수 있다. 양호하게도, 긴 제지용 섬유의 수용 슬러리는 층 분리 헤드박스(81)의 상부실(82)로 지향되고, 짧은 제지용 섬유의 수용 슬러리는 층 분리 헤드박스(81)의 하부실(83)로 지향된다. 상부실(82) 및 하부실(83)의 수용 슬러리는 플라스틱 와이어(forming fabric)(85) 상으로 펌프되는데, 여기서, 2개의 슬러리는 내부층(116a) 및 외부층(116b)을 가진 티슈 웹(116)을 형성하도록 조합한다. 티슈 웹(116)은 브레스트 롤(86), 디플렉터(90), 진공 흡인 박스(91) 및 쿠치 롤(92)에 의해 지원된 플라스틱 와이어(85)상으로 탈수된다.
도 2에서, 티슈 웹(116)은 그때 사전 건조부(pre-drying section)(106)로 이송된다. 티슈 웹(116)이 웹 이송 존(zone)(93)에 들어갈 시에는 진공 이송 박스(97)의 동작에 의해 유공 캐리어 패브릭(96)으로 이송된다. 유공 캐리어 패브릭(96)은 티슈 웹(116)을 진공 박스(98)을 통해 이송 존993)으로부터 선회 롤(94)을 지나 열풍 건조기(100)로 캐리한다. 티슈 웹(116)은 유공 캐리어 패브릭(96)으로부터 양키 건조기(109)로 이송되는데, 티슈 웹(116)은 압착 롤(102)에 의해 양키 건조기(109)의 표면에 고착된다. 티슈 웹(116)은 양키 건조기(109)에 의해 건조되는데, 이런 건조기는 스팀 및, 건조 후드(110)를 통해 순환되는 열풍 분출(hot air)에 의해 가열된다.
티슈 웹(116)은 크레핑 블레이드(111)에 의해 양키 건조기(109)의 표면으로부터 제거된다. 그 후, 티슈 웹(116)은 카렌더 롤(112) 및 (113) 사이에서 릴(119)로 통과하는데, 여기서, 티슈 웹(116)은 권심부(117) 상의 롤로 감겨져 샤프트(118) 상에 배치된다.
본 기술 분야의 숙련자는 본 발명이 주름진 티슈 및 주름지지 않은 티슈 양자 모두에 적용할 수 있다. 또한, 이는 장망식 초지기 상에 형성된 티슈 웹 및, 쌍망식 포머 상에 형성된 티슈 웹을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 게다가, 또한, 이는 통상적으로 습윤 압착되는 열풍 건조된 티슈인 티슈를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
분석 및 테스트 절차
1. 밀도:
여기서 사용된 용어인 다층 티슈지의 밀도는 여기에 포함된 적당한 단위 가공에 의해 캘리퍼(caliper)로 분할된 종이의 기본 웨이트로서 계산된 평균 밀도이다. 여기서 이용된 바와 같이, 다층 티슈지의 캘리퍼는 95 g/in2의 압축 하중을 받을 시의 종이의 두께이다. 반 판 등에 의해 1998년 12월 8일 자로 허여되고, 공동 양도된 미국 특허 제5,846,380호에 기술된 절차에 따라 밀도가 측정되는데, 이는 여기서 참조로 포함된다.
2. 티슈 인장 강도:
인장 강도는 Thwing-Albert Intelect Ⅱ Standard Tensile Tester(Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Rd., Philadelphia, PA, 19154)를 이용하여 샘플의 1 인치 폭 스트립 상에서 결정된다. 이런 방법은 마무리된 종이 제품, 릴 샘플 및 가공된 지료(stock)에 사용하기 위해 의도된다.
샘플 전처리(conditioning) 및 준비
인장 테스트 전에, 테스트될 종이 샘플은 Tappi Method #T402OM-88에 따라 전처리되어야 한다. 모든 플라스틱 및 판지 포장재는 테스트 전에 종이 샘플로부터 조심스럽게 제거되어야 한다. 이런 종이 샘플은 적어도 2 시간 동안 48% 내지 52%의 상대 습도와 22 ℃ 내지 24 ℃의 온도 범위내에서 전처리되어야 한다. 인장 테스트의 모든 양상 및 샘플 준비는 또한 항온 항습실의 범위내에서 일어나야 한다.
마무리된 제품에 대하여, 어느 손상된 제품은 폐기되어야 한다. 그 다음, 8개의 사용 가능한 유닛(또한 시트라 칭함)가 제거되고, 2개의 스택(stack)이 형성되는데, 이런 스택의 각각은 각 스택 내에 4개의 티슈를 포함하고 있다. 기계 방향 인장 측정을 위해서는 스택 1을 식별하고, 횡방향 인장 측정을 위해서는 스택 2를 식별한다.
종이 재단기(Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Rd., Philadelphia, PA, 19154로부터의 안전 보호물을 가진 JDC-1-10 또는 JDC-1-12)를 이용하여, 스택 1로부터 기계 방향의 4개의 1 인치 폭 스트립을 재단한다. 스택 2로부터 횡방향의 4개의 1 인치 폭 스트립을 재단한다. 기계 방향 인장 테스트를 위한 4개의 1 인치 폭 스트립 및, 횡방향 인장 테스트를 위한 4개의 1 인치 폭 스트립이 있다.
가공되지 않은 지료 및/또는 릴 샘플에 대해서는, 종이 재단기(Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Rd., Philadelphia, PA, 19154로부터의 안전보호물을 가진 JDC-1-10 또는 JDC-1-12)를 이용하여 샘플의 중요한 영역으로부터 2 플라이 두께인 15" × 15" 샘플을 재단한다. 한 15" 재단은 기계 방향과 평행하게 실행하는 반면에, 다른 15" 재단은 횡방향과 평행하게 실행한다. 샘플은 적어도 2 시간 동안 48% 내지 52%의 상대 습도와 22 ℃ 내지 24 ℃의 온도 범위내에서 전처리된다. 인장 테스트의 모든 양상 및 샘플 준비는 또한 항온 항습실의 범위내에서 일어나야 한다.
2 플라이 두께인 전처리된 15" × 15" 샘플로부터, 4개의 스트립을 1" × 7"로 재단하는데, 긴 7" 치수는 기계 방향과 평행하게 실행한다. 이런 샘플은 기계 방향 릴 또는 가공되지 않은 지료 샘플로서 주지된다. 4개의 스트립을 1" × 7"로 재단하는데, 긴 7" 치수는 횡방향과 평행하게 실행한다. 이런 샘플은 횡방향 릴 또는 가공되지 않은 지료 샘플로서 주지된다. 종이 재단기(Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Rd., Philadelphia, PA, 19154로부터의 안전 보호물을 가진 JDC-1-10 또는 JDC-1-12)를 이용하여 모든 사전 재단이 행해진다. 전체 8개의 샘플: 긴 7" 치수가 기계 방향과 평행하게 실행하는 2 플라이 두께인 4개의 1" × 7" 스트립 및, 7" 치수가 횡방향과 평행하게 실행하는 2 플라이 두께인 4개의 1" × 7" 스트립이 있다.
인장 테스터의 동작
인장 강도의 실제 측정을 위해서는, Thwing-Albert Intelect Ⅱ Standard Tensile Tester(Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Rd., Philadelphia,PA, 19154)를 이용한다. Thwing-Albert Intelect Ⅱ의 동작 매뉴얼에 주어진 명령에 따라 평면 클램프를 유닛에 삽입하여, 테스터를 교정(calibrate)한다. 기구 크로스헤드 속도를 6.00 in/min로 설정하고, 제 1 및 2 게이지 길이를 4.00 인치로 설정한다. 브레이크(break) 감도는 20.0 그램으로 설정되고, 샘플 폭은 1.00"로 설정되며, 샘플 두께는 0.025"로 설정된다.
로드 셀은 테스트되는 샘플에 대한 예측된 인장 결과치가 사용 중의 범위의 25% 와 75% 사이에 있도록 선택된다. 예컨대, 5000 그램 로드 셀은 1250 그램(5000 그램의 25%) 및 3750 그램(5000 그램의 75%)의 예측된 인장 범위를 가진 샘플에 이용될 수 있다. 인장 테스터는 또한 5000 그램 로드 셀에 대한 10% 범위 내에 설정될 수 있음으로써, 125 그램 내지 375 그램의 예측된 인장력을 가진 샘플이 테스트될 수 있도록 한다.
인장 스트립 중의 하나를 취해, 그의 한 단부를 인장 테스터의 한 클램프에 배치한다. 종이 스트립의 다른 단부는 다른 클램프에 배치된다. 이런 스트립의 긴 치수는 인장 테스터의 측면과 평행하게 되도록 한다. 또한, 스트립은 2개의 클램프 중 어느 한 측면에 걸치지 않도록 한다. 게다가, 각 클램프의 압착부(pressure)는 종이 샘플과 완전히 접촉해야 한다.
종이 테스트 스트립을 2개의 클램프 내에 삽입한 후, 기구 인장력이 모니터될 수 있다. 그것이 5 그램 이상의 값을 나타낸다면, 샘플은 너무 팽팽하다(taut). 대조적으로, 2-3 초의 주기가 테스트를 개시한 후 어느 값이 기록되기 전에 통과한다면, 인장 스트립은 너무 느슨하다(slack).
인장 테스터 기구 매뉴얼에 기재되어 있는 바와 같이 인장 테스터는 개시된다. 테스트는, 크로스헤드가 그의 초기 개시 위치로 자동으로 복귀한 후에 완료한다. 그램 단위의 인장 로드는 기구 눈금(scale) 또는 디지털 패널 미터로부터 가장 근접한 유닛으로 판독되고 기록된다.
리셋 선처리가 기구에 의해 자동으로 수행되지 않는다면, 기구 클램프를 초기 개시 위치로 설정하도록 필요한 조정을 실행한다. 상술한 바와 같이, 다음 종이 스트립을 2개의 클램프 내에 삽입하여, 그램 단위의 인장 판독이 달성된다. 모든 종이 테스트 스트립으로부터 인장 판독이 달성된다. 스트립이 테스트를 수행하면서 클램프의 에지에서 슬립(slip)하거나 브레이크할 경우에는 판독을 거부하는 것을 알 수 있다.
계산
4개의 기계 방향 1" 폭 마무리된 제품 스트립에 대해서는 4개의 개별 기록된 인장 판독이 합산된다. 이런 합산치를 테스트된 스트립의 수로 분할한다. 이런 수는 보통 4이다. 또한, 기록된 인장의 합산치를 인장 스트립 당 사용 가능한 단위의 수로 분할한다. 인장 스트립 당 사용 가능한 단위의 수는 보통 얼굴용 화장지에 대해서는 1이다. 이런 계산을 횡방향 마무리된 제품 스트립에 대해 반복한다.
기계 방향으로 재단되는 가공되지 않은 지료 또는 릴 샘플에 대해서는 4개의 개별 기록된 인장 판독이 합산된다. 이런 합산치를 테스트된 스트립의 수로 분할한다. 이런 수는 보통 4이다. 또한, 기록된 인장의 합산치를 인장 스트립 당 사용 가능한 단위의 수로 분할한다. 이는 보통 얼굴용 화장지에 대해서는 1이다. 이런 계산을 횡방향 가공되지 않은 또는 릴 샘플 종이 스트립에 대해 반복한다. 모든 결과치는 그램/인치 단위이다.
3. 티슈지의 패널 유연성 측정
이상적으로, 유연성을 테스트하기 전에, 테스트되는 종이 샘플은 Tappi Method #T402OM-88에 따라 전처리되어야 한다. 여기서, 샘플은 24 시간 동안 10% 내지 35%의 상대 습도와 22 ℃ 내지 40 ℃의 온도 범위내에서 전처리된다. 이런 전처리 단계 후에, 샘플은 24 시간 동안 48% 내지 52%의 상대 습도와 22 ℃ 내지 24 ℃의 온도 범위내에서 전처리되어야 한다.
이상적으로, 유연성 패널 테스트는 항온 항습실의 범위내에서 일어나야 한다. 이것이 실행 가능하지 않는다면, 제어를 포함하는 모든 샘플은 동일한 환경 노출 선처리를 실행해야 한다.
1968년 American Society For Testing ans Materials에 의해 발표되고, 여기서 참조로 포함된 ASTM Special Technical Publication 434에서 "Manual on Sensory Testing Method"에 기술된 것과 유사한 형태로 유연성 테스팅은 쌍 비교(paired comparison)로 수행된다. 유연성은 쌍의 차 테스트(paired difference test)로 언급되는 것을 이용하여 주관적(subjective) 테스팅에 의해 평가된다. 방법은 테스트 자료 자체 밖의 표준치를 사용한다. 촉각 감지 유연성에 대해, 2개의 샘플이 제공됨으로써, 검사물(subject)은 샘플을 볼수 없고, 촉각 유연성을 기초로하여 샘플 중의 하나를 선택하는데 요구된다. 이런 테스트의 결과치는 Panel Score Unit (PSU)로서 언급되는 것으로 보고된다. 여기서 PSU에 보고된 유연성 데이터를 획득할 유연성 테스팅에 대해, 많은 유연성 패널 테스트가 수행된다. 각 테스트에서, 10개의 실시된 유연성 판정원(judge)은 3 세트의 쌍 샘플의 상대 유연성을 평가하도록 요청을 받는다. 샘플 쌍은 각 판정원에 의해 한 쌍을 동시에 판정되는데, 즉 각 쌍의 한 샘플은 X로 표시되고, 다른 샘플은 Y로 표시된다. 간략하게는, 각 X 샘플은 다음과 같이 쌍을 이룬 Y 샘플에 대해 등급(grade)이 매겨진다:
1. 플러스 1의 등급은 X가 Y보다 약간 더 유연할 수 있는 것으로 판정될 경우에 주어지고, 마이너스 1의 등급은 Y가 X보다 약간 더 유연할 수 있는 것으로 판정될 경우에 주어지고;
2. 플러스 2의 등급은 X가 Y보다 확실히 약간 더 유연한 것으로 판정될 경우에 주어지고, 마이너스 2의 등급은 Y가 X보다 확실히 약간 더 유연한 것으로 판정될 경우에 주어지며;
3. 플러스 3의 등급은 X가 Y보다 상당히 더 유연한 것으로 판정될 경우에 주어지고, 마이너스 3의 등급은 Y가 X보다 상당히 더 유연한 것으로 판정될 경우에 주어지고; 및, 최종으로:
4. 플러스 4의 등급은 X가 Y보다 상당히 많이 유연한 것으로 판정될 경우에 주어지고, 마이너스 4의 등급은 Y가 X보다 상당히 많이 유연한 것으로 판정될 경우에 주어진다.
이런 등급은 평균화되고, 결과치는 PSU의 단위이다. 결과적인 데이터는 한패널 테스트의 결과치로 고려된다. 하나 이상의 샘플 쌍이 평가될 경우, 모든 샘플 쌍은 그의 등급에 따라 쌍의 통계적 분석에 의해 순위(rank)가 매겨진다. 그 후, 순위는, 항상 샘플이 제로-베이스 표준인 것으로 선택되는 제로 PSU 값을 제공하도록 요구될 시에 값이 상향 또는 하향 이동된다. 그 후, 다른 샘플은 제로-베이스 표준에 대한 상대 등급에 의해 결정되는 바와 같이 플러스 또는 마이너스 값을 갖는다. 실행되고 평균된 패널 테스트의 수는 약 0.2 PSU가 주관적으로 감지된 유연성의 상당한 차를 나타내도록 한다.
4. 티슈 린트(lint)의 측정:
티슈 제품으로부터 발생된 린트의 량은 Sutherland Rub Tester로 결정된다. 이런 테스터는 모터를 이용하여 문구 용지(stationary tissue)에 대해 가중된 펠트(weighted felt)를 5번 문지른다(rub). Hunter Color L 값은 문지름 테스트 전후에 측정된다. 이런 2개의 Hunter Color L 값의 차는 린트로서 계산된다.
샘플 준비
린트 문지름 테스팅 전에, 테스트되는 종이 샘플은 Tappi Method #T402OM-88에 따라 전처리되어야 한다. 여기서, 샘플은 24 시간 동안 10% 내지 35%의 상대 습도 레벨과 22 ℃ 내지 40 ℃의 온도 범위내에서 전처리된다. 이런 전처리 단계 후에, 샘플은 24 시간 동안 48% 내지 52%의 상대 습도와 22 ℃ 내지 24 ℃의 온도 범위내에서 전처리되어야 한다. 이런 문지름 테스팅은 항상 항온 항습실의 범위내에서 일어나야 한다.
Sutherland Rub Tester는 테스팅 머신즈사(뉴욕 11701, 애미티빌리)로부터 획득될 수 있다. 결과적인 횡방향(CD) 치수는 4.5 인치이고, 기계 방향(MD) 치수는 티슈의 전체 길이이도록 얼굴용 화장지 샘플을 재단한다.
CRESCENT #300 후지(cardboard)의 30" ×40" 피스는 코다지사(오하이오 45217, 신시네티, 이스트 로스 로드 800)로부터 획득된다. 종이 재단기를 이용하여, 3 피스의 후지를 2.5" ×6"의 치수로 재단한다. 후지를 Sutherland Rub Tester의 설치(hold down) 핀으로 밀어넣음으로써 2개의 구멍이 3개의 카드의 각각에 뚫린다.
2.5" ×6" 후지 피스의 하나를 티슈 샘플의 상부 중심에 조심스럽게 배치한다. 이런 후지의 6" 치수가 각 티슈 샘플의 기계 방향(MD)과 평행하게 행해지도록 한다.
티슈 샘플의 노출된 부분의 한 에지를 후지의 뒷면으로 접는다. 이런 에지를 접착 테이프로 후지에 고착시킨다. 적당한 접착 테이프는 미네소타 세인트 폴의 3M 코포레이션으로부터 상업적으로 이용 가능한 3/4" 폭 SCOTCH Brand 접착 테이프이다. 다른 돌출한 티슈 에지를 조심스럽게 붙잡아. 후지의 뒷면으로 꼭맞게 접는다. 종이를 판지에 꼭맞게 하면서, 이런 제 2 에지를 후지의 뒷면에 테이프로 붙인다. 각 샘플에 대해 이런 절차를 반복한다.
각 샘플을 되접어, 티슈지의 횡방향 에지를 후지에 테이프로 붙인다.접착 테이프의 절반은 티슈지와 접촉하지만, 다른 절반은 후지에 접착한다. 각 샘플에 대해 이런 절차를 반복한다. 티슈 샘플이 이런 샘플 준비 절차 중의 어느 시점에 브레이크하거나, 찢어지며, 또는 너덜너덜해질 경우에는 버리고, 새로운 티슈 샘플 스트립을 가진 새로운 샘플을 만든다. 후지 상에는 3개의 샘플이 있을 수 있다.
펠트 준비
CRESCENT #300 후지(cardboard)의 30" ×40" 피스는 코다지사(오하이오 45217, 신시네티, 이스트 로스 로드 800)로부터 획득된다. 종이 재단기를 이용하여, 후지 피스를 2.25" ×7.25"의 치수로 재단한다. 후지의 백색 측면 상의 최상부 및 최하부 에지로부터 짧은 치수 1.125"와 평행한 2개의 선을 그린다. 가이드로서 스트레이트 에지를 이용하여 레이저 블레이드(razor blade)로 라인의 길이를 조심스럽게 스코어(score)한다. 이런 길이를 시트의 두께를 통해 도중에 폭으로 스코어한다. 이런 스코링은 후지/펠트 조합이 Sutherland Rub Tester의 웨이트에 꼭맞게 한다. 이런 후지의 스코어된 측면 상에 후지의 긴 치수와 평행한 화살표를 그린다.
흑색 펠트(커넥티컷 06010, 프리스톨, 브로드 스트리트 550, 뉴 잉글랜드 가스켓으로부터의 F-55 또는 등가물)를 2.25" ×8.5" ×0.0625"의 치수로 재단한다. 펠트 및 후지 양자 모두의 긴 에지가 평행하고 정렬되도록 후지의 스코어되지 않은 녹색 측면의 상부에 펠트를 위치시킨다. 펠트의 솜털같은(fluffy) 측면이 페이싱(facing)하게 한다. 또한, 약 0.5"가 후지의 최상부 및 최하부 에지를 돌출하도록 한다. 돌출한 펠트 에지 모두를 통해 SCOTCH Brand 테이프로 후지의 뒷면으로 꼭맞게 접는다. 적어도 3 복제의 각 샘플을 행하도록 이런 펠트/후지 조합을 충분히 준비한다.
최상의 재현성(reproducibility)을 위해, 모든 샘플은 동일한 몫의 펠트로 행해져야 한다. 명백하게도, 단일 몫의 펠트가 완전히 소모되는 경우가 있다. 새로운 몫의 펠트가 획득되어야 하는 경우에, 보정 계수는 새로운 몫의 펠트에 대해 결정되어야 한다. 이런 보정 계수를 결정하기 위하여서는 신규 및 구 몫에 대한 24 후지/펠트 샘플을 만들만큼 충분한 펠트와 중요한 대표적인 단일 티슈 샘플을 획득한다.
아래에 기술되는 바와 같이, 어느 러빙(rubbing)이 일어나기 전에, 신규 및 구 몫의 펠트의 24 후지/펠트 샘플의 각각에 대한 Hunter L 판독을 획득한다. 구 몫의 24 후지/펠트 샘플과 신규 몫의 24 후지/펠트 샘플 양자 모두에 대한 평균치를 계산한다.
그 다음, 아래에 기술되는 바와 같이, 신규 몫의 24 후지/펠트 판지와 구 몫의 24 후지/펠트 판지를 러브(rub) 테스트한다. 동일한 티슈 몫의 수가 구 및 신규 몫에 대한 24 샘플의 각각에 사용된다. 게다가, 후지/티슈 샘플을 준비할 시에 종이의 샘플링이 행해져, 신규 몫의 펠트 및 구 몫의 펠트가 가능한 티슈 샘플을 나타내는 것으로 노출된다. 손상되거나 닳아진 어느 제품을 버린다. 그 다음, 긴 2개의 사용 가능한 단위(또한 시트라 함)의 각각의 티슈의 48 스트립을 획득한다. 제 1의 2개의 사용 가능한 단위의 스트립을 라브 벤치(lab bench)의 맨 좌측 상에 위치시키고, 최종 48 샘플을 벤치의 맨 우측 상에 위치시킨다. 샘플 코너의 1 cm ×1 cm 영역 내의 수 "1"로 샘플을 맨 좌측에 표시한다. 맨 우측으로의 최종 샘플이 48로 번호가 매겨지도록 샘플을 48까지 연속적으로 표시한다.
신규 펠트에 대한 24 홀수 샘플 및 구 펠트에 대한 24 짝수 샘플을 사용한다. 최저에서 최고까지 홀수 샘플을 주문한다. 최저에서 최고까지 짝수 샘플을 주문한다. 이제, 각 세트에 대한 최저 수를 문자 "F"로 표시한다. 다음 최고 수는 문자 "O"로 표시된다. 이런 교번하는 "F"/"O" 패턴으로 샘플을 계속 표시한다. 패브릭측(fabric-side) 표면의 "out" 린트 분석을 위한 "F" 샘플 및, 대향측 표면의 "out" 린트 분석을 위한 "O" 샘플을 이용한다. 신규 몫의 펠트 및 구 몫의 펠트에 대해서는 총 24 샘플이 있다. 이런 24 샘플 중에서, 12 샘플은 패브릭측 표면의 "out" 린트 분석을 위한 것이고, 나머지 12 샘플은 대향측 표면의 "out" 린트 분석을 위한 것이다.
아래에 기술되는 바와 같이, 구 펠트의 모든 24 샘플에 대한 Hunter Color L 값을 러브하고 측정한다. 구 펠트에 대한 12 패브릭측 표면의 Hunter Color L 값을 기록한다. 12 값을 평균한다. 구 펠트에 대한 12 대향측 표면의 Hunter Color L 값을 기록한다. 12 값을 평균한다. 패브릭측 표면의 러브된 샘플에 대한 평균 Hunter Color L 판독치로부터 평균 초기 러브되지 않은 Hunter Color L 펠트 판독치를 감산한다. 이는 패브릭측 표면의 샘플에 대한 델타 평균차이다. 대향측 표면의 러브된 샘플에 대한 평균 Hunter Color L 판독치로부터 평균 초기 러브되지 않은 Hunter Color L 펠트 판독치를 감산한다. 이는 대향측 표면의 샘플에 대한 델타 평균차이다. 패브릭측 표면에 대한 델타 평균차와 대향측 표면에 대한 델타 평균차의 합을 계산하여, 이런 합을 2로 분할한다. 이는 구 펠트에 대해 보정되지 않은 린트 값이다. 구 펠트에 대한 현재 펠트 보정 계수가 있을 경우에는 이런 인자를 구 펠트에 대해 보정되지 않은 린트 값에 가산한다. 이런 값은 구 펠트에 대해 보정된 린트 값이다.
아래에 기술되는 바와 같이, 신규 펠트의 모든 24 샘플에 대한 Hunter Color L 값을 러브하고 측정한다. 신규 펠트에 대한 12 패브릭측 표면의 Hunter Color L 값을 기록한다. 12 값을 평균한다. 신규 펠트에 대한 12 대향측 표면의 Hunter Color L 값을 기록한다. 12 값을 평균한다. 패브릭측 표면의 러브된 샘플에 대한 평균 Hunter Color L 판독치로부터 평균 초기 러브되지 않은 Hunter Color L 펠트 판독치를 감산한다. 이는 패브릭측 표면의 샘플에 대한 델타 평균차이다. 대향측 표면의 러브된 샘플에 대한 평균 Hunter Color L 판독치로부터 평균 초기 러브되지 않은 Hunter Color L 펠트 판독치를 감산한다. 이는 대향측 표면의 샘플에 대한 델타 평균차이다. 패브릭측 표면에 대한 델타 평균차와 대향측 표면에 대한 델타 평균차의 합을 계산하여, 이런 합을 2로 분할한다. 이는 신규 펠트에 대해 보정되지 않은 린트 값이다.
구 펠트로부터의 보정된 린트 값과 신규 펠트에 대해 보정되지 않은 린트 값의 차를 획득한다. 이런 차는 신규 몫의 펠트에 대한 펠트 보정 계수이다.
이런 펠트 보정 계수를 신규 펠트에 대해 보정되지 않은 린트 값에 가산하는 것은 구 펠트에 대해 보정된 린트 값과 동일하다.
4 파운드 웨이트(weight)의 관심(care)
4 파운드 웨이트는 제곱 인치당 1 파운드의 접촉 압력을 제공하는 4 제곱 인치의 유효 접촉 영역을 갖고 있다. 접촉 압력이 웨이트의 표면 상에 설치된 고무패드를 교체함으로써 변화될 수 있으므로, 제조자(미시간, 카라마주, 메카니칼 서비스 디파트먼트, 브라운 인코포레이티드)에 의해 공급된 고무 패드만을 이용하는 것이 중요하다. 이런 패드는 굳어지거나 닳아지며, 또는 떨어질 경우에 교체되어야 한다.
사용 중이지 않을 시에, 웨이트는 패드가 웨이트의 전체 웨이트를 지지하지 않도록 위치되어야 한다.
러브 테스터 기구 교정
Sutherland Rub Tester는 먼저 사용하기 전에 교정되어야 한다. 먼저, 테스터 스위치를 "cont" 위치로 이동시킴으로써 Sutherland Rub Tester를 턴온한다. 테스터 암이 사용자와 가장 근접한 위치에 있을 시에는 테스터의 스위치를 "auto" 위치로 턴(turn)한다. 큰 다이얼(dial) 상의 포인터 암을 "five" 위치 설정부로 이동시킴으로써 5 스트로크(stroke)를 동작시키도록 테스터를 세트시킨다. 한 스트로크는 웨이트를 싱글 및 완전 순방향 및 역방향으로 동작시킨다. 러빙(rubbing) 블록의 단부는 각 테스트의 초기 및 말기에서 오퍼레이터와 가장 근접한 위치에 있어야 한다.
상술한 바와 같이, 티슈지를 후지 샘플 상에 준비한다. 게다가, 상술한 바와 같이, 펠트를 후지 샘플 상에 준비한다. 이런 샘플의 양자 모두는 기구의 교정을 위해 사용되고, 실제 샘플에 대한 데이터 입수에는 사용되지 않는다.
설치 핀을 통해 구멍을 판지내에 슬립(slip)함으로써 이런 교정 티슈 샘플을 테스터의 베이스 플레이트 상에 배치한다. 설치 핀은 테스트 동안에 샘플이 이동하지 않게 한다. 교정 펠트/후지 샘플을 4 파운드 웨이트로 클립(clip)하는데, 후지측은 웨이트의 패드와 접촉한다. 후지/펠트 조합부가 웨이트에 대해 편평하도록 한다. 이런 웨이트를 테스터 암 상에 훅(hook)하여, 티슈 샘플을 웨이트/펠트 조합부 밑에 서서히 배치시킨다. 오퍼레이터와 가장 근접한 웨이트의 단부는 티슈 샘플 자체가 아닌 티슈 샘플의 후지 위에 있어야 한다. 펠트는 티슈 샘플 상에서 편평해야 하고, 티슈 표면과 100% 접촉 상태에 있어야 한다. "푸시" 버튼을 눌러 테스터를 동작시킨다.
다수의 스트로크를 카운트하여, 샘플에 관하여 펠트 커버된(covered) 웨이트의 개시 및 정지 위치의 멘탈 노트(mental note)를 만든다. 스트로크의 전체 수가 5이고, 오퍼레이터와 가장 근접한 펠트 커버된 웨이트의 단부가 이런 테스트의 초기 및 말기에서 티슈 샘플의 후지 위에 있을 경우, 테스터는 교정되어 사용할 준비가 되어 있다. 스트로크의 전체 수가 5가 아니거나, 오퍼레이터와 가장 근접한 펠트 커버된 웨이트의 단부가 테스트의 초기 및 말기에서 실제 종이 티슈 샘플 위에 있을 경우에는, 5 스트로크가 카운트될 때까지 이런 교정 절차를 반복한다. 오퍼레이터와 가장 근접한 펠트 커버된 웨이트의 단부는 테스트의 초기 및 말기에서 후지 위에 위치된다.
실제 샘플 테스팅 동안에는 스트로크 카운트 및, 펠트 커버된 웨이트의 개시 및 정지 포인트를 모니터하고 관찰한다.
Hunter Color Meter 교정
기구의 동작 매뉴얼에 개설된 절차에 따라 흑색 및 백색 표준 플레이트에 대한 Hunter Color Difference Meter를 조정한다. 또한, 이것이 지난 8 시간 동안에 행해지지 않았다면 일일 칼라 안정성 체크 뿐만 아니라 표준화를 위한 안정성 체크를 실행한다. 게다가, 제로 반사율(reflectance)이 제크되고, 필요하다면 재조정되어야 한다.
백색 표준 플레이트를 기구 포트 밑의 샘플 스테이지 상에 배치한다. 샘플 스테이지를 릴리스(release)하여, 샘플 플레이트가 샘플 포트 아래로 돌출되도록 한다.
"L-Y", "a-X" 및 "b-Z" 표준화 노브를 이용하여, "L", "a" 및 "b"의 Standard White Plate Values를 판독하도록 기구를 조정하는데, 이때, "L", "a" 및 "b" 푸시 버튼은 회전하여 눌려진다.
샘플 측정
린트 측정에서의 제 1 단계는 티슈 상에 러브되기 전에 흑색 펠트/후지 샘플의 Hunter 칼라 값을 측정하는 것이다. 이런 측정에서의 제 1 단계는 Hunter 칼라 기구의 기구 포트 아래에서부터 표준 백색 플레이트를 낮추는 것이다. 화살표가 칼라 미터의 뒷면으로 향한 펠트 커버된 후지를 표준 플레이트의 상부의 가운데에 위치시킨다. 샘플 스테이지를 릴리스하여, 펠트 커버된 후지가 샘플 포트 아래로 돌출되도록 한다.
펠트 폭이 단지 뷰잉(viewing) 영역 직경 보다 약간 더 크므로, 펠트가 뷰잉 영역을 완전히 커버하도록 한다. 완전한 커버리지(coverage)를 확인한 후, L 푸시 버튼을 눌려, 안정화시킬 판독을 기다린다. 이런 L 값을 판독하여, 가장 가까운0.1 단위로 기록한다.
D25D2A 헤드가 사용 중에 있을 경우에는 펠트 커버된 후지 및 플레이트를 낮추고, 펠트 커버된 후지를 90 도 회전시켜, 화살표가 미터의 우측으로 향하도록 한다. 그 후, 샘플 스테이지를 릴리스하고 한번 더 체크하여, 뷰잉 영역이 펠트로 완전히 커버되도록 한다. 이런 값을 판독하여, 가장 가까운 0.1 단위로 기록한다. D25D2M 유닛에 대해, 기록된 값은 Hunter Color L 값이다. 회전된 샘플 판독이 또한 기록되는 D25D2A 헤드에 대해, Hunter Color L 값은 2개의 기록된 값의 평균치이다.
이런 기술을 이용하여 모든 펠트 커버된 후지에 대한 Hunter Color L 값을 측정한다. Hunter Color L 값이 모두 서로 0.3 단위내에 있을 경우에는 초기 L 판독을 획득하도록 평균을 한다. Hunter Color L 값이 0.3 단위내에 있지 않을 경우에는 이런 펠트/후지 조합부를 제한치 밖으로 버린다. 신규 샘플을 준비하여, 모든 샘플이 서로 0.3 단위내에 있을 때까지 Hunter Color L 측정을 반복한다.
실제 얼굴용 화장지/후지 조합부의 측정을 위해서는 설치 핀을 통해 구멍을 판지내에 슬립함으로써 티슈 샘플/후지 조합부를 테스터의 베이스 플레이트 상에 배치한다. 설치 핀은 테스트 동안에 샘플이 이동하지 않게 한다. 교정 펠트/후지 샘플을 4 파운드 웨이트로 클립하는데, 후지측은 웨이트의 패드와 접촉한다. 후지/펠트 조합부가 웨이트에 대해 편평하도록 한다. 이런 웨이트를 테스터 암 상에 훅하여, 티슈 샘플을 웨이트/펠트 조합부 밑에 서서히 배치시킨다. 오퍼레이터와 가장 근접한 웨이트의 단부는 티슈 샘플 자체가 아닌 티슈 샘플의 후지 위에 있어야한다. 펠트는 티슈 샘플 상에서 편평해야 하고, 티슈 표면과 100% 접촉 상태에 있어야 한다.
그 다음, "푸시" 버튼을 눌러 테스터를 동작시킨다. 5 스트로크의 끝에서, 테스터는 자동으로 정지한다. 샘플에 관한 펠트 커버된 웨이트의 정지 위치를 주지해야 한다. 오퍼레이터로의 펠트 커버된 웨이트의 단부가 후지 위에 있을 경우, 테스터는 적절히 동작한다. 오퍼레이터로의 펠트 커버된 웨이트의 단부가 샘플 위에 있을 경우에는, 이런 측정을 무시하고, 상술한 바와 같이 Sutherland Rub Tester Calibration 섹션에서 재교정한다.
펠트 커버된 후지로 웨이트를 제거한다. 티슈 샘플을 검사한다. 찢어질 경우에는 펠트 및 티슈를 버리고, 개시한다. 티슈 샘플이 본래대로인 경우에는 웨이트로부터 펠트 커버된 후지를 제거한다. 사용하지 않은 펠트에 대해 상술한 바와 같이 펠트 커버된 후지에 관한 Hunter Color L 값을 결정한다. 러빙 후에 펠트에 대한 Hunter Color L 판독을 기록한다. 모든 잔여 샘플에 대한 Hunter Color L 값을 러브하고, 측정하며, 그리고 기록한다.
모든 티슈가 측정된 후에는 모든 펠트를 제거하고 버린다. 펠트 스트립은 다시 사용되지 않는다. 후지는, 구부려지고, 찢어지며, 림프(limp)하거나, 더 이상 평활 표면을 갖지 않을 때까지 사용된다.
계산
얼굴용 화장지 샘플의 외부층 표면에 대해 측정된 값의 각각에서 미사용된 펠트에 대해 발견된 평균 초기 L 판독치를 감산함으로써 델타 L 값을 결정한다. 3개의 외부층 표면 값에 대한 평균 델타 L을 계산한다. 계산된 평균 델타에서 펠트 보정 계수를 감산한다. 이런 값은 외부층 표면 린트 수로서 기록된다.
예
다음의 예는 설명을 위한 것이고, 본 발명의 설명에 도움을 주기 위해 의도된 것이다. 이런 예는 본 발명의 개념에 제한을 두는 것으로 해석되지 않는다. 각 예는 테이블 Ⅰ 또는 테이블 Ⅱ에서의 테스트 조건이라 한다. 테이블 Ⅰ 또는 테이블 Ⅱ에서, 칼럼 1 및 15는 테스트 조건 번호를 나타낸다. 칼럼 2는 테스트 조건에 따라 행해진 티슈의 단일 플라이의 섬유 조성물을 나타낸다. 칼럼 3은 리파이닝 전에 유카리속 펄프("EUC")의 적절한 캐나다 표준 여수("CSF")라 한다. 칼럼 4는 리파이닝 후에 유카리속 펄프의 적절한 캐나다 표준 여수라 한다. 칼럼 5는 유카리속 펄프에 첨가된 디본딩제의 량이라 한다. 칼럼 6은 디본딩제가 유카리속 펄프에 첨가되는 공정에서의 위치를 나타낸다.
칼럼 7 및 11은 제각기 유카리속 펄프 및 북방형 침엽수 크라프트 펄프("NSK")에 첨가된 습식 강도제의 량을 나타낸다. 칼럼 8 및 12는 습식 강도제가 제각기 유카리속 펄프 및 NSK 펄프에 첨가되는 공정에서의 위치를 나타낸다. 칼럼 9 및 13은 제각기 유카리속 펄프 및 NSK에 첨가된 건식 강도제의 량을 나타낸다. 칼럼 10 및 14는 건식 강도제가 제각기 유카리속 펄프 및 NSK 펄프에 첨가되는 공정에서의 위치를 나타낸다.
칼럼 16은 각 테스트 조건에 대해 티슈당 플라이의 수를 나타낸다. 칼럼 17은 각 테스트 조건에 대해 티슈당 플라이 마다 층의 수를 나타낸다. 칼럼 18은 테스트 조건에 따라 행해진 티슈의 적절한 평균 인장 강도를 나타낸다. 칼럼 19는 테스트 조건에 따라 행해진 티슈의 평균 유연성 값을 나타낸다. 칼럼 20은 테스트 조건에 따라 행해진 티슈의 평균 와이어 측면/외부 층을 나타낸다. 칼럼 18 및 20에 대해, "N"은 테스트되는 티슈의 수라 한다. 칼럼 19에 대해, "N"은 행해진 유연성 패널 테스트 수라 한다.
아래에 기술되는 바와 같이, 디본딩제가 이용되는 예에 대해, 디본딩제는 다음의 절차에 따라 행해진다:
디본딩제를 제조하는 절차
디본딩제는, 판 등에 의해 1994년 1월 18일 자로 허여된 공동 양도된 미국 특허 제5,279,767호의 예 1에 따라 제조되는데, 이는 여기서 참조로 포함된다. 디본딩제는 다음의 절차에 따라 준비된다:
디(수소화)탈로 디메틸 암모늄 메틸 황산염("DTDMAMS")(즉; 오하이오 더블린의 위트코 케미칼 캄파니 사로부터 상업적으로 이용 가능한 VARISOFT 137?) 및, 400의 웨이트 평균 분자 웨이트를 가진 폴리에틸렌 글리콜("PEG")(즉; 컨넥티컷 댄버리의 유니온 카바이드 캄파니로부터 상업적으로 이용 가능한 PEG-400)의 등가 웨이트는 개별적으로 웨이트된다. PEG는 약 66℃(150°F)까지 가열된다. DTDMAMS는 PEG에서 분해되어, 66℃(150°F)에서 용해액을 형성한다. 전단(shear) 응력은 PEG 내에 DTDMAMS의 균일 혼합물을 형성하기 위해 가해진다. 희석수는 66℃(150°F)까지 가열된다. DTDMAMS 및 PEG의 용해된 혼합물은 1% 용액으로 희석된다. 전단 응력은, DTDMAMS/PEG 혼합물의 막소포 분산물 또는 현탁물을 함유한 수용액을 형성하기 위해 가해진다.
예 Ⅰ
예 Ⅰ은 본 발명의 특성을 포함하지 않은 종래의 얼굴용 화장지를 제조하는 공정을 나타낸 것이다. 예 Ⅰ은 표 Ⅰ 아래의 로우 1에서 티슈 번호 1(제어 티슈)로 표시된다.
북방형 침엽수 크라프트 섬유("NSK") 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 NSK 섬유의 웨이트로 약 3% NSK로 구성된 수용 슬러리를 형성한다.
습식 강도제(즉; 델라웨어 윌밍튼의 허컬스 사로부터 상업적으로 이용 가능한 KYMENE?557H)는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 5 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. 그 후, 건식 강도제, 카르복시메틸 셀루로스(즉, 델라웨어 윌밍튼의 허컬스사로부터 이용 가능한 AQUALON 7 MT)는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 2 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. NSK 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
유카리속 활엽수 섬유("EUC") 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 EUC 섬유의 웨이트로 약 3%의 수용 슬러리를 형성한다. EUC 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
예 Ⅱ
예 Ⅱ는 본 발명의 특성을 포함한 종래의 얼굴용 화장지를 제조하는 공정을 나타낸 것이다. 예 Ⅱ는 표 Ⅰ 아래의 로우 2에서 티슈 번호 2로 표시된다.
NSK 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 NSK 섬유의 웨이트로 약 3% NSK로 구성된 수용 슬러리를 형성한다. 습식 강도제, KYMENE?557H는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 5 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. NSK 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
EUC 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 EUC 섬유의 웨이트로 약 3%의 수용 슬러리를 형성한다. (상술한 바와 같은) DTDMAMS 기본 디본딩제는 초지기의 릴에서 건식 EUC 섬유의 톤당 DTDMAMS의 15 파운드의 첨가율로 혼합 탱크의 EUC 슬러리에 첨가된다. 그 후, EUC 슬러리는, (펜실베니아 먼시의 코퍼 캄파니 사에서 분사된 스프라우트 왈드론 사로부터 상업적으로 이용 가능한) 스프라우트 왈드론 12" 가압식 리파이너, 모델 넘버 R12M로 리파인된다. EUC 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
예 Ⅲ
예 Ⅲ은 본 발명의 특성을 포함한 종래의 얼굴용 화장지를 제조하는 공정을 나타낸 것이다. 예 Ⅲ은 표 Ⅰ 아래의 로우 3에서 티슈 번호 3으로 표시된다.
NSK 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 NSK 섬유의 웨이트로 약 3% NSK로 구성된 수용 슬러리를 형성한다. 습식 강도제, KYMENE?557H는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 5 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. NSK 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
EUC 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 EUC 섬유의 웨이트로 약 3%의 수용 슬러리를 형성한다. (상술한 바와 같은) DTDMAMS 기본 디본딩제는 초지기의 릴에서 건식 EUC 섬유의 톤당 DTDMAMS의 15 파운드의 첨가율로 혼합 탱크의 EUC 슬러리에 첨가된다. 그 후, EUC 슬러리는, 스프라우트 왈드론 12" 가압식 리파이너, 모델 넘버 R12M으로 리파인된다. 리파이닝 후에, 습식 강도제, KYMENE?557H는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 3 파운드의 첨가율로 EUC 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. 그 후, 건식 강도제, AQUALON 7 MT는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 1 파운드의 첨가율로 EUC 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. EUC 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
예 Ⅳ
예 Ⅳ는 본 발명의 특성을 포함한 종래의 얼굴용 화장지를 제조하는 공정을 나타낸 것이다. 예 Ⅳ는 표 Ⅰ 아래의 로우 4에서 티슈 번호 4로 표시된다.
NSK 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 NSK 섬유의 웨이트로 약 3% NSK로 구성된 수용 슬러리를 형성한다. 습식 강도제, KYMENE?557H는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 5 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. 그 후, 건식 강도제, AQUALON 7 MT는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 6.5 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. NSK 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
EUC 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 EUC 섬유의 웨이트로 약 3%의 수용 슬러리를 형성한다. 그 후, EUC 슬러리는, 스프라우트 왈드론 12" 가압식 리파이너, 모델 넘버 R12M으로 리파인된다. 리파이닝 후에, (상술한 바와 같은) DTDMAMS 기본 디본딩제는 초지기의 릴에서 건식 EUC 섬유의 톤당 DTDMAMS의 15 파운드의 첨가율로 EUC 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. 습식 강도제, KYMENE?557H는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 3 파운드의 첨가율로 EUC 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. 그 후, 건식 강도제, AQUALON 7 MT는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 1 파운드의 첨가율로 EUC 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. EUC 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
종래의 얼굴용 화장지의 초지기 프로세싱 및 가공
예 Ⅰ- Ⅳ의 종래의 얼굴용 화장지는 모두 초지기에 의해 처리되고, 아래에 기술된 절차에 따라 가공된다.
초지기에 들어감과 동시에, NSK 슬러리는 계층 헤드박스의 상부실로 이송되는 반면에, EUC 슬러리는 계층 헤드박스의 하부실로 이송된다. 그 후, 2 슬러리는, 2 층 티슈 웹(즉; 100% NSK로 구성된 상부층/내부층 및, 100% EUC로 구성된 하부층/외부층)을 형성하기 위해 플라스틱 와이어상에 증착된다.
계층화된 티슈 웹은 통상적으로 습윤 압착되어, 1-플라이 티슈를 형성하도록양키 건조기에 의해 건조되어 주름짐으로써, 티슈의 NSK 층(즉; 상부층/내부층)은 내향으로 향하고, 티슈의 EUC 층(즉; 하부층/외부층)은 외향으로 향한다. 그 후, 이런 1-플라이 티슈는 동일한 티슈지의 다른 플라이에 접합됨으로써, 합성 2-플라이 적층물의 NSK 층이 서로를 향해 내향으로 지향되고, EUC 층(즉; 소비자 접촉층)이 외향으로 향하도록 한다.
예 Ⅴ
예 Ⅴ는 본 발명의 특성을 포함하지 않은 열풍 건조된 얼굴용 화장지를 제조하는 공정을 나타낸 것이다. 예 Ⅴ는 표 Ⅱ 아래의 로우 1에서 티슈 번호 1(제어 티슈)로 표시된다.
NSK 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 NSK 섬유의 웨이트로 약 3% NSK로 구성된 수용 슬러리를 형성한다.
습식 강도제, KYMENE?557H는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 9 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. 그 후, 건식 강도제, AQUALON 7 MT는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 1.5 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. NSK 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
EUC 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 EUC 섬유의 웨이트로 약 3%의 수용 슬러리를 형성한다. EUC 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
예 Ⅵ
예 Ⅵ는 본 발명의 특성을 포함한 열풍 건조된 얼굴용 화장지를 제조하는 공정을 나타낸 것이다. 예 Ⅵ는 표 Ⅱ 아래의 로우 2에서 티슈 번호 2로 표시된다.
NSK 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 NSK 섬유의 웨이트로 약 3% NSK로 구성된 수용 슬러리를 형성한다. 습식 강도제, KYMENE?557H는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 9 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. NSK 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
EUC 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 EUC 섬유의 웨이트로 약 3%의 수용 슬러리를 형성한다. (상술한 바와 같은) DTDMAMS 기본 디본딩제는 건식 EUC 섬유의 톤당 DTDMAMS의 15 파운드의 첨가율로 혼합 탱크내의 EUC 슬러리에 첨가된다. EUC 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
예 Ⅶ
예 Ⅶ는 본 발명의 특성을 포함한 열풍 건조된 얼굴용 화장지를 제조하는 공정을 나타낸 것이다. 예 Ⅶ는 표 Ⅱ 아래의 로우 3에서 티슈 번호 3으로 표시된다.
NSK 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 NSK 섬유의 웨이트로 약 3% NSK로 구성된 수용 슬러리를 형성한다. 습식 강도제, KYMENE?557H는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 9 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. 그 후, 건식 강도제, AQUALON 7 MT는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 1.5 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. NSK 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
EUC 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 EUC 섬유의 웨이트로 약 3%의 수용 슬러리를 형성한다. (상술한 바와 같은) DTDMAMS 기본 디본딩제는 건식 EUC 섬유의 톤당 DTDMAMS의 15 파운드의 첨가율로 혼합 탱크내의 EUC 슬러리에 첨가된다. 그 후, EUC 슬러리는, 스프라우트 왈드론 12" 가압식 리파이너, 모델 넘버 R12M으로 리파인된다. EUC 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
예 Ⅷ
예 Ⅷ는 본 발명의 특성을 포함한 열풍 건조된 얼굴용 화장지를 제조하는 공정을 나타낸 것이다. 예 Ⅷ는 표 Ⅱ 아래의 로우 4에서 티슈 번호 4로 표시된다.
NSK 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 NSK 섬유의 웨이트로 약 3% NSK로 구성된 수용 슬러리를 형성한다. 습식 강도제, KYMENE?557H는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 9 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. 그 후, 건식 강도제, AQUALON 7 MT는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 1.5 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. NSK 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
EUC 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 EUC 섬유의 웨이트로 약 3%의 수용 슬러리를 형성한다. (상술한 바와 같은) DTDMAMS 기본 디본딩제는 건식 EUC 섬유의톤당 DTDMAMS의 15 파운드의 첨가율로 혼합 탱크내의 EUC 슬러리에 첨가된다. 그 후, EUC 슬러리는, 스프라우트 왈드론 12" 가압식 리파이너, 모델 넘버 R12M으로 리파인된다. EUC 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
예 Ⅸ
예 Ⅸ는 본 발명의 특성을 포함한 열풍 건조된 얼굴용 화장지를 제조하는 공정을 나타낸 것이다. 예 Ⅸ는 표 Ⅱ 아래의 로우 5에서 티슈 번호 5로 표시된다.
NSK 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 NSK 섬유의 웨이트로 약 3% NSK로 구성된 수용 슬러리를 형성한다. 습식 강도제, KYMENE?557H는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 9 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. 그 후, 건식 강도제, AQUALON 7 MT는 초지기의 릴에서 건식 섬유의 웨이트로 톤당 1.5 파운드의 첨가율로 NSK 수용 슬러리에 인-라인으로 첨가된다. NSK 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
EUC 및 물은 혼합 탱크에 첨가되어, 건식 EUC 섬유의 웨이트로 약 3%의 수용 슬러리를 형성한다. (상술한 바와 같은) DTDMAMS 기본 디본딩제는 건식 EUC 섬유의 톤당 DTDMAMS의 15 파운드의 첨가율로 혼합 탱크내의 EUC 슬러리에 첨가된다. 그 후, EUC 슬러리는, 스프라우트 왈드론 12" 가압식 리파이너, 모델 넘버 R12M으로 리파인된다. EUC 슬러리는 초지기에 들어가기 전에 팬 펌프로 약 0.1% 농도로 희석된다.
열풍 건조된 얼굴용 화장지의 초지기 프로세싱 및 가공
예 Ⅴ- Ⅸ의 열풍 건조된 얼굴용 화장지는 모두 초지기에 의해 처리되고, 아래에 기술된 절차에 따라 가공된다.
초지기에 들어감과 동시에, NSK 슬러리는 계층 헤드박스의 상부실로 이송되는 반면에, EUC 슬러리는 계층 헤드박스의 하부실로 이송된다. 그 후, 2 슬러리는, 2 층 티슈 웹(즉; 100% NSK로 구성된 상부층/내부층 및, 100% EUC로 구성된 하부층/외부층)을 형성하기 위해 플라스틱 와이어상에 증착된다.
계층화된 티슈 웹은 열풍 건조되어, 1-플라이 티슈를 형성하도록 양키 건조기에 의해 건조되어 주름짐으로써, 티슈의 NSK 층(즉; 상부층/내부층)은 내향으로 향하고, 티슈의 EUC 층(즉; 하부층/외부층/소비자 접촉층)은 외향으로 향한다. 그 후, 이런 1-플라이 티슈는 동일한 티슈지의 다른 플라이에 접합됨으로써, 합성 2-플라이 적층물의 NSK 층이 서로를 향해 내향으로 지향되고, EUC 층(즉; 소비자 접촉층)이 외향으로 향하도록 한다.
[표 I]
종래의 티슈
1테스트 조건 번호 2전체 완성지료 조성물 3리파이닝 전의 적절한 CSF EUC 층(즉, 베이스라인 여수도)(CSF 유닛) 4리파이닝 후의 적절한 CSF EUC 층(CSF 유닛) 5EUC에 첨가된 디본딩제의 량(LBS/T) 6EUC 디본딩제가 첨가된 포인트 7EUC에 첨가된 습식 강도제의 량(LBS/T) 8습식 강도제가 EUC에 첨가된 포인트 9EUC에 첨가된 건식 강도제의 량(LBS/T) 10건식 강도제가 EUC에 첨가된 포인트 11NSK에 첨가된 습식 강도제의 량(LBS/T)
1(제어) 60% EUC40% NSK 635 NR 0 NA 0 0 0 0 5
2 50% EUC50% NSK 635 528 15 혼합 탱크 0 NA 0 NA 5
3 50% EUC50% NSK 635 505 15 혼합 탱크 3 인-라인 1 인-라인 5
4 50% EUC50% NSK 635 602 15 인-라인 3 인-라인 1 인-라인 5
주석 :
도시된 모든 티슈는 동일한 층 조성물로 구성된다(즉, 내부층은 100% NSK이고, 외부층은 100% 유카리속이다).
NR=리파인되지 않음
NA=적용할 수 없슴
디본딩제가 NSK 층에 첨가되지 않음
NSK 층이 리파인되지 않음
[표 I] (계속됨)
종래의 티슈
12습식 강도제가 NSK에 첨가된 포인트 13NSK에 첨가된 건식 강도제의 량(LBS/T) 14건식 강도제가 NSK에 첨가된 포인트 15테스트 조건 번호 16플라이의 수 17플라이당 층의 수 18적절한 평균 티슈 인장 강도 N=3 19평균 티슈 유연성 N=16 20티슈 외부층(즉, EUC 층)린트 N=3
인-라인 2 인-라인 1(제어) 2 2 (g/in)611 (PSU)0 (L 값)7.7
인-라인 0 NA 2 2 2 648 1.3 8.8
인-라인 0 NA 3 2 2 810 0.9 6.7
인-라인 6.5 인-라인 4 2 2 550 1.0 7.1
[표 II]
열풍 건조된 티슈
1테스트 조건 번호 2전체 완성지료 조성물 3리파이닝 전의 적절한 CSF EUC 층 (CSF 유닛) 4리파이닝 후의 적절한 CSF EUC 층(CSF 유닛) 5EUC에 첨가된 디본딩제의 량(LBS/T) 6EUC 디본딩제가 첨가된 포인트 7EUC에 첨가된 습식 강도제의 량(LBS/T) 8습식 강도제가 EUC에 첨가된 포인트 9EUC에 첨가된 건식 강도제의 량(LBS/T) 10건식 강도제가 EUC에 첨가된 포인트 11NSK에 첨가된 습식 강도제의 량(LBS/T)
1(제어) 40% EUC60% NSK 635 NR 0 NA 0 NA 0 NA 9
2 50% EUC50% NSK 635 NR 15 혼합 탱크 0 NA 0 NA 9
3 50% EUC50% NSK 635 605 15 혼합 탱크 0 NA 0 NA 9
4 50% EUC50% NSK 635 433 15 혼합 탱크 0 NA 0 NA 9
5 50% EUC50% NSK 635 331 15 혼합 탱크 0 NA 0 NA 9
주석 :
NR=리파인되지 않음
NA=적용할 수 없슴
도시된 모든 티슈는 동일한 층 조성물로 구성된다(즉, 내부층은 100% NSK이고, 외부층은 100% 유카리속이다).
디본딩제가 NSK 층에 첨가되지 않음
NSK 층이 리파인되지 않음
[표 II] (계속됨)
열풍 건조된 티슈
12습식 강도제가 NSK에 첨가된 포인트 13NSK에 첨가된 건식 강도제의 량(LBS/T) 14건식 강도제가 NSK에 첨가된 포인트 15테스트 조건 번호 16플라이의 수 17플라이당 층의 수 18적절한 평균 티슈 인장 강도 N=3 19평균 티슈 유연성 N=20 20평균 티슈 외부층(즉, EUC 층)린트 N=3
인-라인 1.5 인-라인 1(제어) 2 2 (grams/in.)761 (PSU)-0.15 (L 값)6.9
인-라인 0 NA 2 2 2 526 1.36 10.8
인-라인1 1.5 인-라인 3 2 2 625 0.53 6.7
인-라인 1.5 인-라인 4 2 2 638 0.01 3.0
인-라인 1.5 인-라인 5 2 2 699 -0.33 1.0
본 발명의 특정 실시예가 여기서 기술되었지만, 당업자는 본 발명의 정신 및 범주내에서 다양하게 변형 및 수정을 명백히 행할 수 있다. 그래서, 첨부한 청구 범위내에서 본 발명의 범주내에 있는 그런 모든 변형 및 수정을 커버하는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 소프트 티슈를 제조하는 공정으로서,
    (1) 제지용 섬유의 수용 슬러리를 제공하는 단계,
    (2) 상기 제지용 섬유를 디본딩제로 디본딩하는 단계로서, 상기 디본딩제는 건식 제지용 섬유의 웨이트로 상기 디본딩제의 톤당 약 13 파운드 내지 톤당 30 파운드의 량으로 상기 제지용 섬유에 첨가되는 디본딩 단계,
    (3) 기계적 처리 후의 캐나다 표준 여수(Canadian Standard Freeness)가 기계적 처리 전의 캐나다 표준 여수 보다 적어도 약 1.5% 적도록 상기 제지용 섬유를 기계적으로 처리하는 단계,
    (4) 티슈 웹을 형성하는 단계 및,
    (5) 상기 티슈 웹을 건조시키는 단계를 포함하는, 소프트 티슈 제조 공정.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디본딩제는 4차 암모늄 화합물 또는 3차 아민인 것을 특징으로 하는 소프트 티슈 제조 공정.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 4차 암모늄 화합물은 다음의 식을 가지는데:
    (R1)4-m- N+- [R2]mX-
    여기서,
    m은 1 내지 3이고,
    각 R1은 C1-C8알킬 그룹, 히드록시알킬 그룹, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌 그룹, 알콕실레이트된 그룹, 벤질 그룹 또는 그의 혼합물이고,
    각 R2는 C9-C41알킬 그룹, 히드록시알킬 그룹, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌 그룹, 알콕실레이트된 그룹, 벤질 그룹 또는 그의 혼합물이며, X-는 어느 소프트너-호환성 음이온(softener-compatible anion)이고, 양호하게는, 상기 4차 암모늄 화합물은 디알킬디메틸암모늄 염이며, 더욱 양호하게는, 상기 디알킬디메틸암모늄 염은 디알킬디메틸암모늄 염화물, 디탈로디메틸암모늄 메틸 황산염, 디(수소화)탈로디메틸암모늄 염화물 또는 그의 혼합물인 것을 특징으로 하는 소프트 티슈 제조 공정.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 4차 암모늄 화합물은 다음 식을 가진 생분해성 에스테르-기능 4차 암모늄 화합물인데:
    (R)4-m- N+- [(CH2)n- Y - R2]mX-
    여기서,
    각 Y = -O-(O)C-, 또는 -C(O)-O-;
    m = 1 내지 3;
    각 n = 1 내지 4;
    각 R 치환은 단쇄 C1-C6알킬 그룹, 히드록시알킬 그룹, 하이드로카빌 그룹, 벤질 그룹 또는 그의 혼합물이고; 각 R2는 장쇄, C11-C23하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌 치환물이며, X-는 어느 소프트너-호환성 음이온인 것을 특징으로 하는 소프트 티슈 제조 공정.
  5. 제 1 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제지용 섬유는 활엽수 섬유이고, 양호하게도, 상기 활엽수 섬유는 유카리속 섬유인 것을 특징으로 하는 소프트 티슈 제조 공정.
  6. 제 1 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    선택적인 습식 강도제를 첨가하는 단계를 더 포함하는데, 상기 제지용 섬유로의 상기 습식 강도제의 첨가율은 건식 제지용 섬유의 웨이트를 기초로 하여 상기 습식 강도제의 톤당 약 0.1 파운드 내지 톤당 60 파운드인 것을 특징으로 하는 소프트 티슈 제조 공정.
  7. 제 1 내지 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    선택적인 건식 강도제를 첨가하는 단계를 더 포함하는데, 상기 제지용 섬유로의 상기 건식 강도제의 첨가율은 건식 제지용 섬유의 웨이트를 기초로 하여 상기 건식 강도제의 톤당 약 0.1 파운드 내지 톤당 60 파운드이고, 양호하게도, 상기 건식 강도제는 카르복시메틸 셀루로스인 것을 특징으로 하는 소프트 티슈 제조 공정.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 티슈 웹은 계층화되고, 양호하게도, 상기 티슈 웹은 적어도 약 30% 활엽수 섬유로 구성된 하나 이상의 외부 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 소프트 티슈 제조 공정.
  9. 소프트 티슈를 제조하는 공정으로서,
    (1) 제지용 섬유의 수용 슬러리를 제공하는 단계로서, 상기 제지용 섬유는, 기계적 처리 후의 상기 제지용 섬유의 캐나다 표준 여수가 기계적 처리 전의 상기 제지용 섬유의 캐나다 표준 여수 보다 적어도 약 1.5% 적도록 기계적으로 처리되는 제공 단계,
    (2) 상기 제지용 섬유를 디본딩제로 디본딩하는 단계로서, 상기 디본딩제는 건식 제지용 섬유의 웨이트로 상기 디본딩제의 톤당 약 13 파운드 내지 20 파운드의 량으로 상기 제지용 섬유에 첨가되는 디본딩 단계,
    (3) 티슈 웹을 형성하는 단계 및,
    (4) 상기 티슈 웹을 건조시키는 단계로서, 양호하게도, 상기 티슈 웹은 섬유의 하나 이상의 내부층 및 섬유의 하나 이상의 외부층으로 구성되어, 섬유의 상기 외부층의 적어도 하나가 적어도 약 30% 활엽수 섬유로 구성되며, 더욱 양호하게는, 상기 섬유의 외부층의 적어도 하나가 적어도 약 50% 활엽수 섬유로 구성되고, 더 더욱 양호하게는, 상기 섬유의 외부층의 적어도 하나가 적어도 약 70% 활엽수 섬유로 구성되며, 가장 양호하게는, 상기 섬유의 외부층의 적어도 하나가 약 100% 활엽수 섬유로 구성되는 건조 단계를 포함하는, 소프트 티슈 제조 공정.
  10. 소프트 티슈를 제조하는 공정으로서,
    (1) 활엽수 제지용 섬유의 수용 슬러리를 제공하는 단계,
    (2) 상기 활엽수 제지용 섬유를 디본딩제로 디본딩하는 단계로서, 상기 디본딩제는 건식 활엽수 제지용 섬유의 웨이트로 상기 디본딩제의 톤당 약 13 파운드 내지 톤당 30 파운드의 량으로 상기 활엽수 제지용 섬유에 첨가되는 디본딩 단계,
    (3) 외부층 및 내부층으로 구성된 티슈 웹을 형성하는 단계로서, 상기 티슈 웹의 상기 외부층은 활엽수 섬유인 형성 단계 및,
    (4) 상기 티슈 웹을 건조시키는 단계를 포함하는, 소프트 티슈 제조 공정.
KR1020017015932A 1999-06-16 2000-06-13 린트 저항성을 개선한 소프트 티슈 제품 및 그 제조 공정 KR20020047046A (ko)

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