KR20050070022A

KR20050070022A - 티슈 제품에 연화 조성물을 도포하는 방법

Info

Publication number: KR20050070022A
Application number: KR1020057005584A
Authority: KR
Inventors: 코우-창 리우; 단 반데르 하이덴; 스트롱 씨. 츄앙
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2005-07-05
Also published as: CA2501102A1; US20040074622A1; WO2004035924A1; MXPA05003498A; EP1554432A1; US6977026B2; AU2003237484A1

Abstract

연화 조성물을 티슈 제품의 페이퍼 웹에 도포하는 방법이 제공된다. 연화 조성물은 주로 티슈 제품의 높은 영역에 도포된다. 이러한 방식의 연화 조성물의 도포는 아미노-관능화 폴리실록산과 같은 소수성 연화제를, 약 10초 미만의 침윤 시간을 유지하면서 티슈 제품의 약 0.05 내지 약 5 중량％의 양으로 사용 가능하게 한다.

Description

티슈 제품에 연화 조성물을 도포하는 방법 {METHOD FOR APPLYING SOFTENING COMPOSITIONS TO A TISSUE PRODUCT}

폴리실록산과 같은 연화제를 티슈 제품의 표면에 도포하면 티슈에 개선된 표면감을 부여할 수 있다는 사실은 잘 알려져 있다. 그러나, 많은 연화제가 처리된 티슈에 소수성을 부여하는 것도 또한 알려져 있다. 따라서, 연성 및 흡수성 사이의 적당한 균형을 얻기 위해, 연화제는 친수성 물질과 배합되거나 친수성 관능기로 개질되어 왔다. 불행히도, 그러한 친수성 조성물은 종종 그의 소수성 대응물보다 값 비싸며 때로는 덜 효율적이다.

따라서, 티슈 제품의 흡수성을 실질적으로 감소시키지 않고 소수성 연화제를 티슈 제품에 도포하는 방법을 현재 필요로 하고 있다.

발명의 요약

본 발명의 한 실시태양에 따라서, 티슈 제품의 형성 방법이 개시되어 있다. 그 방법은 높은 영역(elevated regions) 및 높지 않은 영역(non-elevated regions)을 포함하는 표면을 갖는 페이퍼 웹 (예를 들면, 통기 건조된)을 형성하고, 1종 이상의 연화제를 함유하는 연화 조성물이 높지 않은 영역보다 높은 영역에 더 많은 양으로 존재하도록 연화 조성물을 페이퍼 웹의 표면에 도포하는 것을 포함한다. 연화 조성물은 티슈 제품의 약 0.05 내지 약 5 중량％로 포함되며 티슈 제품은 약 10초 미만의 침윤 (Wet Out) 시간을 갖는다. 일부 실시태양에서, 연화제는 소수성일 수 있다. 예를 들면, 소수성 연화제는 폴리실록산, 지방산 유도체 및 그의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 또한, 각종 기술이 이용될 수 있긴 하지만, 본 발명의 한 실시태양은 연화 조성물을 폼 조성물로서 페이퍼 웹에 도포하는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 실시태양에 따라서, 티슈 제품의 피부 접촉 표면을 한정하는 페이퍼 웹을 포함하는 티슈 제품이 개시된다. 그 표면은 높은 영역 및 높지 않은 영역을 포함하며, 이때 1종 이상의 연화제를 함유하는 연화 조성물은 높지 않은 영역보다 높은 영역에 더 많은 양의 연화 조성물이 존재하도록 표면 상에 함유된다. 연화 조성물은 티슈 제품의 약 0.05 내지 약 5 중량％로 포함되며 티슈 제품은 약 10초 미만의 침윤 시간을 갖는다.

본 발명의 다른 특징 및 면은 아래에 더욱 상세히 논의되어 있다.

당업계의 숙련자에게 최상의 방식을 포함한 본 발명의 가능한 충분한 개시는 다음 첨부 도면을 참고로 하여 명세서의 나머지 부분에 더욱 상세히 기재되어 있다.

도 1은 본 발명에 사용될 수 있는 제지 공정의 한 실시태양의 개략 공정 계통도이다.

도 2는 페이퍼 웹에 연화 조성물을 도포하는데 사용되는 상부 및 하부 폼 도포기(foam applicator)의 한 실시태양의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 한 실시태양에 따른 연화 조성물로 도포된 높은 영역을 가진 페이퍼 웹의 사시도이다.

본 발명의 명세서 및 도면 내의 참조 부호의 반복 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내기 위한 것이다.

대표적인 실시태양의 상세한 설명

정의

본원에 사용된 용어 "폼 (foam)" 또는 "폼 조성물"은 일반적으로 벽에 액상 재료를 함유하는, 중공 셀 또는 기포의 응집체인 다공질 매트릭스를 의미한다. 셀은 상호연결되어 폼 구조 내에 채널 또는 모관을 형성할 수 있으며 그러한 채널 또는 모관은 폼 내의 액체 분포를 용이하게 한다.

본원에 사용된 "티슈 제품"은 일반적으로 각종 종이 제품, 예를 들면 미용 티슈, 화장실용 티슈, 종이 타월, 냅킨 등을 의미한다. 통상적으로, 본 발명의 티슈 제품의 기본 중량은 약 120 g/㎡ (gsm) 미만이며, 일부 실시태양에서는 약 80 g/㎡ 미만이고, 일부 실시태양에서는 약 10 내지 약 60 gsm이다.

본원에 사용된 "침윤 시간"은 흡수성에 관한 것이며 소정의 시료가 물에 놓여질 때 완전히 침윤되는데 걸리는 시간이다. 더욱 상세하게는, 침윤 시간은 티슈 시료 20 시트를 2.5 inch²로 절단하여 결정한다. 시험에 사용된 시트의 수는 제품 시트 당 겹의 수와 무관하다. 20개의 사각형 시트를 함께 쌓아서 각 코너를 스테이플로 고정하여 패드를 형성한다. 포화된 시험편이 동시에 용기의 바닥 및 물 표면과 접촉하지 않도록 적절한 크기 및 깊이를 가진 항온 증류수 조 (23℃ ± 2℃)의 표면 가까이에 패드를 놓고, 물 표면 상에 스테이플 지점을 아래로 하여 편평하게 떨어뜨린다. 패드가 완전히 포화되는데 걸리는 시간 (초로 측정됨)이 시료의 침윤 시간이며 이는 티슈의 흡수 속도를 나타낸다. 침윤 시간의 증가는 흡수 속도의 감소를 나타낸다.

이제 본 발명의 실시태양을 상세히 참조하며, 하나 이상의 예를 아래에 기재한다. 각 예는 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니라 설명을 위해 제공된다. 사실상, 본 발명의 영역 또는 취지에서 벗어나지 않고 본 발명의 각종 변형 및 변화가 이루어질 수 있음은 당업계의 숙련자에게 자명할 것이다. 예를 들면, 한 실시태양의 일부로서 예시되거나 설명된 특징은 다른 실시태양에 이용되어 또다른 실시태양을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구의 범위 및 균등물 범위 내에 드는 그러한 변형 및 변화를 포함한다.

일반적으로, 본 발명은 연화 조성물을 티슈 제품의 페이퍼 웹에 도포하는 방법에 관한 것이다. 연화 조성물은 주로 티슈 제품의 높은 영역에 도포된다. 이러한 방식의 연화 조성물의 도포는 아미노-관능화 폴리실록산과 같은 소수성 연화제를, 약 10초 미만의 침윤 시간을 유지하면서 티슈 제품의 약 0.05 내지 약 5 중량％의 양으로 사용 가능하게 한다.

A. 연화 조성물

본 발명에 따라서, 상기한 바와 같이 연화 조성물은 티슈 제품에 연질감을 부여하기 위해 티슈 제품에 혼입된다. 연화 조성물은 다른 선택적 성분 이외에 1종 이상의 연화제를 함유한다. 예를 들면, 일부 실시태양에서 연화제는 모든 목적을 위해 본원에 전체적으로 참고로 포함된, 미국 특허 제5,552,020호 (Schroeder 등); 5,725,736호 (Schroeder 등); 6,030,675호 (Schroeder 등); 6,054,020호 (Goulet 등); 6,432,268호 (Burghardt); 및 6,432,270호 (Liu 등)에 기재된 것과 같은 폴리실록산 (예를 들면, 아민-관능화 폴리실록산)일 수 있다. 이제 본 발명에서 연화제로서 사용될 수 있는 폴리실록산의 각종 실시태양이 더욱 상세히 설명될 것이다. 예를 들면, 본 발명에 사용될 수 있는 폴리실록산의 한 실시태양은 하기 화학식 1을 갖는다.

상기 식에서,

A는 수소; 히드록실; 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 또는 알콕시 라디칼이고;

R₁-R₈은 독립적으로 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₆ 알킬 라디칼이고;

m은 20 내지 100,000이고;

p는 1 내지 5,000이고;

q는 0 내지 5,000이고;

B는 -R₉-[(OC₂H₅)_r-(OC₃H₇)_s]_t-G-(R₁₀)_z-W이고;

여기서,

t는 0 또는 1이고;

z는 0 또는 1이고;

r은 1 내지 50,000이고;

s는 0 내지 50,000이고;

R₉는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼(diradical)이고;

R₁₀은 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼 또는 알킬 시클릭 에테르성 라디칼이고;

G는 산소 또는 NR₁₁이고, R₁₁은 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

z = 0일 때, W는 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₂₂ 알킬 라디칼이고;

z = 1일 때, W는 수소, -NR₁₂R₁₃ 라디칼, 또는 -NR₁₄ 라디칼이고;

여기서,

R₁₂ 및 R₁₃은 독립적으로 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

R₁₄는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₃-C₈ 알킬렌 이중 라디칼 (질소와 함께 시클릭 고리를 형성함)이고;

D는 -R₁₅-(OC₂H₅)_x-(OC₃H₇)_y-O-R₁₆이고;

여기서,

x는 1 내지 10,000이고;

y는 0 내지 10,000이고;

R₁₅는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼이고;

R₁₆은 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이다.

상기 화학식 (1)에 속하는 대표적인 아미노-관능화 종은 다음을 포함한다 (용어 "EO" 및 "PO"는 각각 "에틸렌 옥시드" 및 "프로필렌 옥시드" 잔기를 의미한다):

또한, 일부 실시태양에서 하기 화학식 2를 갖는 폴리실록산이 본 발명에 이용될 수도 있다.

상기 식에서,

X는 수소; 히드록실; 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 또는 C₁-C₈ 알콕시 라디칼이고;

R₁-R₇은 독립적으로 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₆ 알킬 라디칼이고;

m은 10 내지 100,000이고;

n은 0 내지 100,000이고;

Y는 또는 -R₁₁-(OC₂H₅)_r-(OC₃H₇)_s-O-Z이고,

여기서,

t는 0 또는 1이고;

r은 10 내지 100,000이고;

s는 10 내지 100,000이고;

R₈, R₉ 및 R₁₁은 독립적으로 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼이고;

R₁₀은 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

W는 -NR₁₂R₁₃ 또는 -NR₁₄이고;

여기서,

R₁₂ 및 R₁₃은 독립적으로 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 또는 아실 라디칼이고;

R₁₄는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₃-C₆ 알킬렌 이중 라디칼이고;

Z는 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₂₄ 알킬 라디칼이다.

상기 화학식 (2)에 속하는 대표적인 종은 다음을 포함한다 (용어 "EO" 및 "PO"는 각각 "에틸렌 옥시드" 및 "프로필렌 옥시드" 잔기를 의미한다):

상기한 바와 같이, 본 발명에 사용하기에 적합한 폴리실록산의 몇가지 시판되는 예는 AF-21, AF-23 및 웨트소프트 (Wetsoft) CTW (Kelmar Industries (Duncan, SC 소재) 제품); DC-8500, DC-8600, DC-8813 및 DC-8220 (Dow Corning (Midland, MI 소재) 제품); 및 GE-XF-42-B3115, GE-TSF-4703, GE-TSF-4707 및 GE-TSF-4709 (GE Silicones (Waterford, NY 소재) 제품)를 포함한다.

폴리실록산 이외에, 지방산 및 카르복실산 유도체가 연화제로서 이용될 수 있다. 지방산 유도체는, 예를 들면 하기 화학식 3을 가질 수 있다.

R₁-X

상기 식에서,

R₁은 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 포화 또는 불포화, 치환 또는 비치환된 C₈-C₃₄ 알킬 라디칼이고,

X는 A-CO-R₂ 또는 -COAR₃ 또는 -N[R₅R₆R₇]⁺Y^-이고,

여기서,

A는 산소 이중 라디칼 또는 NR₄이고, 여기서 R₄는 수소 또는 C₁-C₄ 알킬 라디칼이고;

R₂는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 포화 또는 불포화된, 치환 또는 비치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고,

A가 산소 이중 라디칼일 때, R₃은 수소, 양이온 (예를 들면, 나트륨 또는 칼륨), 또는 비치환되거나 또는 질소 또는 다른 원자, 기 또는 관능기로 치환된 C₁-C₆ 알킬 라디칼이고;

A가 NR₄ 라디칼일 때, R₃은 수소 또는 C₁-C₄ 알킬 라디칼이고;

R₅, R₆ 및 R₇은 독립적으로 수소 또는 C₁-C₈ 알킬 라디칼 (예를 들면, CH₃)이고;

Y는 상대 이온, 예를 들면 할라이드 (예, 클로라이드) 또는 설페이트이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 사용하기에 적합한 지방산 유도체의 몇가지 시판되는 예는 인크로쿼트 베헤닐 (Incroquat Behenyl) TMC-85, 인크로쿼트 에루실 (Incroquat Erucyl) HE, 볼포 (Volpo) S-10, 및 볼포 3 (Croda, Inc. (Parsippany, NJ 소재) 제품)을 포함한다.

또다른 연화제가 본 발명에 이용될 수 있다. 그러한 연화제의 몇가지 예는, 제한되는 것은 아니지만 쿼터너리 암모늄 화합물, 및 폴리에스테르 폴리쿼터너리 암모늄 화합물; 이미다졸리늄 화합물; 비스-이미다졸리늄 화합물; 디쿼터너리 암모늄 화합물; 폴리쿼터너리 암모늄 화합물; 에스테르 관능성 쿼터너리 암모늄 화합물 (예를 들면, 4급화 지방산 트리알칸올아민 에스테르 염); 인지질 유도체; 모노- 및 폴리사카라이드 유도체; 폴리히드록시 탄화수소 등을 포함할 수 있다. 또다른 연화제는 모든 목적을 위해 본원에 전체적으로 참고로 포함된 WO 02/16689호에 기재되어 있다.

연화제의 목적하는 소수도를 증가 또는 감소시키기 위해, 연화제의 분자량을 증가시켜 소수성을 증가시키고 분자량을 감소시켜 친수성을 증가시킬 수 있다. 마찬가지로, 연화제 분자 내의 임의의 관능기 (예, 아미노기)의 몰％를 변화시켜 소수성을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 또한, 상대적으로 소수성인 연화제를 폴리에테르 변형된 폴리실록산과 같은, 더욱 친수성인 재료와 배합하여 소수성을 감소시킬 수 있다. 연화제 업계의 숙련자는 또한 치환도, 각종 치환기에 대한 선택된 종 및 그의 사슬 길이, 연화제 종의 성분들의 몰 비 등의 변화가 연화제의 소수성에 영향을 줄 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, 상기한 바와 같은, 프로폭실레이트 기 (PO) 대 에톡실레이트 기 (EO)의 비 (PO/EO)를 조정하여 폴리실록산의 소수성을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 특히, PO/EO 비를 증가시킴으로써, 형성된 폴리실록산이 더욱 소수성이 될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시태양에서는 약 0.5를 초과하는, 일부 실시태양에서는 약 1을 초과하는, 일부 실시태양에서는 약 4를 초과하는 PO/EO 비를 갖는 소수성 폴리실록산이 이용된다. 또한, 변형된 폴리실록산을 이용할 때, 관능기 (예, 아미노) 대 실록산 단위의 비는 일반적으로 약 1/10 내지 약 1/10,000이고, 변형된 폴리실록산의 분자량은 일반적으로 약 5,000 내지 약 10,000,000이다.

연화 조성물 내의 연화제의 농도가 목적하는 연화도에 따라 변화될 수 있지만, 연화제는 통상적으로 연화 조성물의 약 5 내지 약 50 중량％를, 일부 실시태양에서는 연화 조성물의 약 10 내지 약 40 중량％를 구성한다.

연화제 외에, 기타 임의의 화합물이 본 발명의 연화 조성물에 포함될 수도 있다. 예를 들면, 연화 조성물은 용제를 함유할 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서는 물, 수계 용제 및(또는) 알코올계 화합물이 연화 조성물의 용제로서 이용될 수 있다. 특히, 본 발명에 사용하기에 적합한 일부 용제는, 제한되는 것은 아니지만 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 1,3-메틸 프로판디올, 이소펜틸디올 등을 포함한다. 용제는 다양한 양으로 연화 조성물 내에 혼입될 수 있다. 예를 들면, 용제는 연화 조성물의 약 50 내지 약 95 중량％의 양으로, 일부 실시태양에서는 조성물의 약 60 내지 약 90 중량％의 양으로 연화 조성물에 이용될 수 있다.

또다른 성분들이 연화 조성물 내에 포함될 수 있다. 그러한 재료의 예는, 제한되는 것은 아니지만 항미생물제; 흡취제; 마스킹 향료; 방부제; 항산화제; 수렴제--화장품 (피부에 팽팽함 또는 따끔거리는 느낌을 유도함); 수렴제--의약 (피부 또는 점막에 도포될 때 삼출, 분비 또는 출혈을 체크하여 단백질 응고 작용을 하는 의약품); 생물학적 첨가제 (제품의 성능 또는 소비자 선호도를 향상시킴); 색소 (제품에 색을 부여함); 에몰리언트 (피부 표면 상에 또는 각질층 내에 남아서 윤활제로서 작용하고, 박편을 감소시키고 피부의 외관을 개선시키는 능력에 의해 피부의 부드럽고, 매끄럽고 유연한 외관을 유지하는 것을 도움); 외용 진통제 (피부 감각 수용체를 억제하여 국소 진통, 마취 또는 항소양 효과를 나타내거나, 또는 피부 감각 수용체를 자극하여 국소 역자극 효과를 나타내는 국소 도포약); 막 형성제 (건조 시에 피부에 연속 막을 형성하여 피부 상에 유효 성분들을 유지함); 습윤제 (피부의 표면층의 수분 함량을 증가시킴); 천연 보습제 (NMF) 및 당업계에 공지된 기타 피부 보습 성분; 불투명화제 (제품의 선명도 또는 투명 외관을 감소시킴); 보존제; 피부 콘디셔닝제 (예, 알로에 베라 및 비타민 E); 피부 각질제거제 (알파 히드록시산 및 베타 히드록시산과 같은 피부 세포 턴오버 속도를 증가시키는 성분); 피부 보호제 (손상 또는 노출된 피부 또는 점막 표면을 유해하거나 불쾌한 자극으로부터 보호하는 의약품); 계면활성제 (예, 비이온성, 양이온성 및(또는) 양쪽성) 등을 포함한다. 예를 들면, 한 실시태양에서 연화 조성물은 0.01 내지 약 20 중량％의 계면활성제; 0.01 내지 약 10 중량％의 피부 콘디셔닝제; 및 약 0.01 내지 약 3 중량％의 보존제를 함유할 수 있다.

B. 티슈 제품

연화 조성물을 도포하는 티슈 제품은 일반적으로 임의의 구조를 가지며 임의의 각종 재료로 제조될 수 있다. 예를 들면, 티슈 제품을 제조하는데 사용되는 재료로는 각종 펄프화 공정에 의해 형성되는 섬유, 예를 들면 크라프트 펄프, 아황산 펄프, 열기계 펄프 등이 있다. 펄프 섬유는 길이-가중 평균으로 1 ㎜를 초과하는, 특히 약 2 내지 5 ㎜의 평균 섬유 길이를 갖는 침엽수재 (softwood) 섬유를 포함할 수 있다. 그러한 침엽수재 섬유는, 제한되는 것은 아니지만 노던 침엽수재, 서던 침엽수재, 레드우드 (redwood), 적삼나무, 솔송나무, 소나무 (예, 남부 소나무), 가문비나무 (예, 검은 가문비나무), 그의 조합 등을 포함할 수 있다. 본 발명에 적합한 예시적인 시판되는 펄프 섬유는 킴벌리-클라크 코포레이션에서 상품명 "Longlac-19"로 판매되는 것을 포함한다.

활엽수재 섬유, 예를 들면 유칼립투스, 단풍나무, 자작나무, 사시나무 등이 사용될 수도 있다. 특정 예에서는, 유칼립투스 섬유가 웹의 연성을 증가시키는데 특히 바람직할 수 있다. 유칼립투스 섬유는 또한 백색도를 증강시키고, 불투명도를 증가시키고 웹의 기공 구조를 변화시켜 그의 흡상력을 증가시킬 수 있다. 또한, 필요시에 재활용재로부터 얻은 2차 섬유, 예를 들면 신문 용지, 재생 판지 및 사무실 폐지와 같은 공급원으로부터 얻은 섬유 펄프를 사용할 수 있다. 또한, 예를 들면 마닐라삼, 사바이 풀, 밀크위드 솜, 파인애플 잎 등과 같은 기타 천연 섬유가 본 발명에 사용될 수도 있다. 또한, 일부 예에서 합성 섬유가 이용될 수도 있다. 일부 적합한 합성 섬유는, 제한되는 것은 아니지만 레이온 섬유, 에틸렌 비닐 알코올 공중합체 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 티슈 제품은 하나 이상의 페이퍼 웹을 함유한다. 티슈 제품은, 티슈를 형성하는 웹이 단층이거나 층화된 한겹 티슈 제품, 또는 여러겹 티슈 제품을 형성하는 웹이 그 자체가 단층이거나 다층일 수 있는 여러겹 티슈 제품일 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서 티슈 제품은 외층이 유칼립투스 섬유를 포함하고 내층이 노던 침엽수재 크라프트 섬유를 포함하는 3층으로부터 형성된 한겹을 포함한다. 필요시에, 층들은 또한 각종 유형의 섬유의 블렌드를 포함할 수 있다. 그러나, 티슈 제품이 임의 수의 겹 또는 층을 포함할 수 있고 각종 유형의 섬유로부터 제조될 수 있음을 이해하여야 한다.

페이퍼 웹을 제조할 수 있는 임의의 공정을 본 발명에 이용하여 티슈 제품을 형성할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 제지 공정은 습윤 압착, 크레이핑, 통기 건조, 크레이핑 통기 건조, 비-크레이핑 통기 건조, 단일 재-크레이핑, 이중 재-크레이핑, 캘린더링, 엠보싱, 에어 레잉 및 페이퍼 웹 가공에서의 다른 단계들을 이용할 수 있다. 티슈 제품을 형성하는데 사용되는 특별한 기술에 상관없이, 티슈 제품은 높은 영역 및 높지 않은 영역을 포함하는 것이 일반적으로 바람직하다. 높은 영역은 일반적으로 사용자의 피부와 접촉하는 표면을 한정하므로, 이러한 높은 영역에 각종 특성 증대 조성물의 도포를 집중하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 방식으로, 비교적 균일한 표면을 갖는 티슈 제품에 소정의 효과를 제공하기 위해 이전에 요구되었던 것보다 더 적은 양의 조성물을 이용할 수 있다.

따라서, 높은 영역 및 높지 않은 영역을 가진 티슈 제품을 형성하기 위한 본 발명의 하나의 특별한 실시태양은 비-크레이핑 통기 건조이다. 그러한 기술의 예는 모든 목적을 위해 본원에 전체적으로 참고로 포함된, 미국 특허 제5,048,589호 (Cook 등); 5,399,412호 (Sudall 등); 5,510,001호 (Hermans 등); 5,591,309호 (Rugowski 등); 및 6,017,417호 (Wendt 등)에 개시되어 있다. 비-크레이핑 통기 건조는 일반적으로 (1) 셀룰로스 섬유, 물 및 임의로 기타 첨가제의 완성지료(furnish)를 형성하는 단계; (2) 완성지료를 이동 유공성 벨트 상에 침적시킴으로써 이동 유공성 벨트 표면 상에 섬유 웹을 형성하는 단계; (3) 섬유 웹을 통기 건조시켜 섬유 웹으로부터 수분을 제거하는 단계; 및 (4) 건조된 섬유 웹을 이동 유공성 벨트로부터 제거하는 단계를 포함한다.

예를 들어, 도 1에 대해서 보면, 비-크레이핑 통기 건조된 티슈 제품을 형성하는데 사용될 수 있는 제지기의 한 실시태양이 예시되어 있다. 간편함을 위해, 몇가지 직물 진행에 개략적으로 사용되는 각종 인장 롤을 번호를 매기지 않고 나타내었다. 도시된 바와 같이, 제지 헤드박스 (10)는 제지 섬유의 수성 현탁액 흐름을 상부 성형 직물 (12) 상에 주입 또는 침적시키는데 사용될 수 있다. 그후에, 섬유의 수성 현탁액은 공정 하류의 새로 형성된 습윤 웹 (11)을 지지하고 운반하는 작용을 하는 더 낮은 성형 직물 (13)로 이송된다. 필요시에, 습윤 웹 (11)의 탈수는 예를 들어, 진공 흡입에 의해 수행될 수 있고, 습윤 웹 (11)은 성형 직물 (13)에 의해 지지된다.

그후에, 습윤 웹 (11)은 약 10 내지 약 35％, 특히 약 20 내지 약 30％의 고형분 점조도에서 성형 직물 (13)로부터 이송 직물 (17)로 이송된다. 본원에 사용된 "이송 직물"은 웹 제조 공정의 성형 구간 및 건조 구간 사이에 위치된 직물이다. 한 실시태양에서, 이송 직물 (17)은 미국 특허 제6,017,417호 (Wendt 등)에 기재된 바와 같은 돌출 또는 압인 너클을 갖는 패턴화 직물이다. 일반적으로, 이송 직물 (17)은 성형 직물 (13)보다 더 느린 속도로 이동하여, 일반적으로 기계 또는 길이 방향의 웹의 연신 (시료 파괴 시의 신장 백분율로서 표시됨)을 의미하는 웹의 "MD 연신"을 증강시킨다. 예를 들면, 두 직물 사이의 상대 속도 차이는 0 내지 약 80％, 일부 실시태양에서는 약 10％ 초과, 일부 실시태양에서는 약 10 내지 약 60％, 일부 실시태양에서는 약 15 내지 약 30％일 수 있다. 이는 통상적으로 "러쉬 (rush)" 이송으로 언급된다. 러쉬 이송을 수행하는 한가지 유용한 방법은 모든 목적을 위해 본원에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제5,667,636호 (Engel 등)에 교시되어 있다.

직물 (17)로의 이송은 정압 및(또는) 부압을 이용하여 수행할 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서 진공 슈우 (shoe) (18)는 성형 직물 (13) 및 이송 직물 (17)이 진공 슬롯의 전연부에서 동시에 수렴 및 발산하도록 부압을 가할 수 있다. 일반적으로, 진공 슈우 (18)는 약 10 내지 약 25 inch의 수은 농도로 압력을 공급한다. 상기한 바와 같이, 진공 이송 슈우 (18) (부압)는 웹을 다음 직물 상에 취입하기 위해 웹의 반대편으로부터 정압을 이용함으로써 보충 또는 대체될 수 있다. 일부 실시태양에서, 다른 진공 슈우가 이송 직물 (17)의 표면 상에 섬유 웹 (11)을 연신하는 것을 돕는데 이용될 수도 있다.

섬유 웹 (11)은 그후에 이송 직물 (17)로부터 통기 건조 직물 (19)로 이송된다. 습윤 웹 (11)이 직물 (19)로 이송될 때, 웹 (11)은 통기 건조 직물 (19)에 의해 지지되면서 약 90％ 이상, 일부 실시태양에서는 약 95％ 이상의 고형분 점조도로 통기 건조기 (21)에 의해 건조된다. 통기 건조기 (21)는 임의의 기계압을 가하지 않고 그곳에 공기를 통과시킴으로써 수분을 제거한다. 통기 건조는 또한 웹의 벌크 및 연성을 증가시킬 수도 있다. 한 실시태양에서, 예를 들면 통기 건조기 (21)는 회전식 천공 실린더 및, 통기 건조 직물 (19)이 실린더의 상부 위로 웹 (11)을 운반할 때 실린더의 천공을 통해 취입되는 열기를 받아들이기 위한 후드를 포함한다. 열기는 통기 건조기 (21)의 실린더 내의 천공을 통해 압입되어 남아있는 수분을 웹 (11)으로부터 제거한다. 통기 건조기 (21)에 의해 웹 (11)을 통해 압입되는 공기의 온도는 가변적일 수 있지만, 일반적으로 약 100 내지 약 250 ℃이다. 또한, 마이크로파 또는 적외선 가열과 같은 다른 비-압축적 건조 방법이 이용될 수 있음을 이해하여야 한다.

각종 통상의 제지 첨가제를 티슈 제품의 형성 전에, 도중에 및(또는) 후에 티슈 제품에 도포할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시태양에서는 습윤지력 증강제를 이용하여 티슈 제품의 강도를 더 증가시킬 수 있다. 본원에 사용된 "습윤지력 증강제"는 셀룰로스 섬유에 첨가될 때 약 0.1을 초과하는 습윤 기하 인장 강도 대 건조 기하 인장 강도 비를 갖는 결과로 생성된 웹 또는 시트를 제공할 수 있는 임의의 재료이다. 일반적으로, 이들 재료는 "영구" 습윤지력 증강제 또는 "일시적" 습윤지력 증강제로 불리운다. 당업계에 공지된 바와 같이, 일시적 및 영구 습윤지력 증강제는 또한 때로는 건조지력 증강제로서 기능하여 건조될 때 티슈 제품의 강도를 증강시킬 수 있다.

적합한 영구 습윤지력 증강제는 일반적으로 그들 자체가 가교결합 (단독가교결합)하거나 또는 셀룰로스 또는 목섬유의 다른 구성성분과 가교결합할 수 있는 수용성, 양이온성 올리고머 또는 폴리머 수지이다. 그러한 화합물의 예는 미국 특허 제2,345,543호; 2,926,116호; 및 2,926,154호에 기재되어 있다. 그러한 제제의 한 부류는 폴리아민-에피클로로히드린, 폴리아미드 에피클로로히드린 또는 폴리아미드-아민 에피클로로히드린 수지 (총체적으로 "PAE 수지"로 칭함)를 포함한다. 이들 재료의 예는 미국 특허 3,700,623호 (Keim) 및 3,772,076호 (Keim)에 기재되어 있으며, 그것은 헤르큘레스, 인크. (Hercules, Inc., Wilmington, Del.)에 의해 상품명 "키멘 (Kymene)", 예를 들면 키멘 557H 또는 557 LX로 판매된다. 예를 들면, 키멘 557 LX는 펄프 섬유 상의 음이온 기와 이온 결합을 형성할 수 있는 양이온 부위, 및 펄프 섬유 상의 카르복실기와 공유 결합을 형성할 수 있고 경화될 때 중합체 골격과 가교결합할 수 있는 아제티디늄기를 둘다 함유하는 폴리아미드 에피클로로히드린 중합체이다. 다른 적합한 재료는 미국 특허 제3,885,158호 (Petrovich); 3,899,388호 (Petrovich); 4,129,528호 (Petrovich); 4,147,586호 (Petrovich); 및 4,222,921호 (van Eanam)에 기재된 염기 활성화 폴리아미드-에피클로로히드린 수지를 포함한다. 폴리에틸렌이민 수지는 또한 섬유-섬유 결합을 고정시키는데 적합할 수 있다. 영구 유형의 습윤지력 증강제의 또다른 부류는 아미노플라스트 수지 (예를 들면, 우레아-포름알데히드 및 멜라민-포름알데히드)를 포함한다.

일시적 습윤지력 증강제가 본 발명에 유용할 수도 있다. 적합한 일시적 습윤지력 증강제는 디알데히드 전분, 폴리에틸렌 이민, 만노갈락탄 검, 글리옥살 및 디알데히드 만노갈락탄과 같은 당업계에 공지된 제제로부터 선택될 수 있다. 미국 특허 제5,466,337호 (Darlington 등)에 기재된 바와 같은 글리옥실화 비닐아미드 습윤지력 증강 수지가 또한 유용하다. 유용한 수용성 수지는 사이텍 인더스트리스 (Cytec Industries of Stamford, Conn.)에 의해 파레즈 상표, 예를 들면 파레즈 (Parez) 631 NC로 판매되는 것과 같은 폴리아크릴아미드 수지를 포함한다. 그러한 수지는 일반적으로 미국 특허 제3,556,932호 (Coscia 등) 및 3,556,933호 (Williams 등)에 기재되어 있다. 예를 들면, "파레즈" 수지는 전형적으로 셀룰로스 섬유 상에 존재하는 카르복실 또는 히드록실기와 이온 결합을 형성할 수 있는 양이온성 헤미아세탈 부위를 함유하는 폴리아크릴아미드-글리옥살 중합체를 포함한다. 이들 결합은 펄프 섬유의 웹에 증가된 강도를 제공할 수 있다. 또한, 헤미아세탈기가 쉽게 가수분해되므로, 그러한 수지에 의해 제공되는 습윤 강도는 주로 일시적이다. 미국 특허 4,605,702호 (Guerro 등)은 또한 비닐아미드 중합체를 글리옥살과 반응시키고, 그후에 그 중합체를 염기 수용액 처리하여 제조한 적당한 일시적 습윤지력 증강 수지를 개시하고 있다. 유사한 수지는 또한 미국 특허 제4,603,176호 (Bjorkquist 등); 5,935,383호 (Sun 등); 및 6,017,417호 (Wendt 등)에 기재되어 있다.

C. 연화 조성물 응용예

연화 조성물은 티슈 제품의 형성 전에, 도중에 및(또는) 후에 티슈 제품에 도포될 수 있다. 일반적으로 말하면, 연화 조성물은 약 20％를 초과하는 고형분 점조도를 갖는 웹에 도포된다. 일부 실시태양에서, 연화 조성물은 실질적으로 건조한, 즉 약 90％ 이상, 일부 실시태양에서는 95％ 이상의 고형분 점조도를 갖는 웹에 도포될 수 있다. 또한, 티슈 제품의 주로 높은 영역 상에 연화 조성물을 용이하게 침적시키기 위해, 일반적으로 WO 02/16689호에 기재된 발포 침적 기술을 이용하여 도포한다. 예를 들면, 한 실시태양에서 연화 조성물은 가스, 예를 들면 압축 공기와 각종 비율로 배합될 수 있는 발포 시스템에 정량 첨가될 수 있다. 예를 들면, 형성된 폼이 일반적으로 안정하도록 하기 위해, 폼 내의 공기 체적 대 액체 체적의 비 (즉, 블로우 비)는 약 3:1을 초과할 수 있고, 일부 실시태양에서는 약 5:1 내지 약 180:1, 일부 실시태양에서는 약 10:1 내지 약 100:1, 일부 실시태양에서는 약 20:1 내지 약 60:1일 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서 약 30:1의 블로우 비는 분 당 113 ㎤의 액체 유속 및 분 당 3400 ㎤의 공기 유속으로부터 얻어질 수 있다. 다른 실시태양에서, 약 20:1의 블로우 비는 분 당 240 ㎤의 액체 유속 및 분 당 4800 ㎤의 공기 유속으로부터 얻어질 수 있다.

발포 시스템 내에서, 폼 발생기는 폼이 형성될 수 있도록 하는 특정 에너지로 공기와 연화 조성물을 배합할 수 있다. 한 실시태양에서, 예를 들면 폼 발생기는 연화 조성물을 일련의 연부들에 통과시켜 그 안으로 트레일링 와류 (trailing eddy currents of air)가 연행되도록 허용하는 특정 속도로 회전한다. 특히, 폼 발생기는 분 당 약 300 회전 (rpm) 내지 약 700 rpm, 더욱 특별하게는 약 400 내지 약 600 rpm의 속도로 작동할 수 있다. 예를 들면, 적당한 폼 발생기는 모든 목적을 위해 본원에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제4,237,818호 (Clifford 등)에 기재되어 있다. 또한, 본 발명에 이용될 수 있는 하나의 시판되는 폼 발생기는 가스톤 시스템스 (Gaston Systems (Stanley, North Carolina 소재))로부터 구입할 수 있다.

형성된 폼의 특징은 이용되는 폼 발생기의 파라메터, 가스 체적 대 연화 조성물 체적의 비 등에 따라 변화될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시태양에서, 폼은 그것이 붕괴되기 전에 폼 발생기로부터 도포기로 이동을 허용하는 "반감기"를 가질 수 있다. 일부 실시태양에서, 폼 기포는 약 1분을 초과하는, 일부 실시태양에서는 약 3분을 초과하는, 일부 실시태양에서는 약 3분 내지 약 30분, 일부 실시태양에서는 약 15분 내지 약 25분의 반감기를 가질 수 있다. 폼의 반감기는 일반적으로 다음 방식으로 결정될 수 있다. 눈금 조정된 비이커를 저울 위에 위치시키고 500 ㎤ 분액 깔대기 아래에 놓는다. 그후에, 약 50 g의 폼 샘플을 분액 깔대기에 수집한다. 모든 폼이 깔대기 내에 놓여지자 마자, 표준 스톱워치를 작동시켰다. 약 25 g의 액체가 눈금 조정된 비이커에 수집될 때, 시계 작동을 멈추고 기록한다. 이렇게 기록된 시간이 폼 반감기이다.

일부 예에서, 평균 셀 크기, 벽 두께 및(또는) 밀도는 또한 폼의 안정성을 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 폼은 모든 목적을 위해 본원에 전체적으로 참고로 포함된, 미국 특허 제4,099,913호 (Walter 등) 및 미국 특허 제5,985,434호 (Qin 등)에 기재된 바와 같은 크기, 두께 또는 밀도를 가질 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서, 폼 셀의 평균 셀 크기는 약 10 미크론 내지 약 100 미크론일 수 있다. 또한, 폼 셀의 평균 벽 두께는 약 0.1 미크론 내지 약 30 미크론일 수 있다.

폼은 생성된 후에, 폼 발생기 밖으로 밀려 나오며, 폼은 하나 이상의 도관을 통해 폼 도포기로 이동하여 페이퍼 웹에 도포될 수 있다. 도관의 직경, 도관의 길이, 폼 발생기에서 배출된 후의 폼 기포의 압력 등은 모두 폼 도포 성질을 변화시키도록 조절될 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서 약 0.376 inch 내지 약 1.5 inch의 내경을 갖는 도관을 이용하여 분 당 약 10 내지 약 3000 ㎤의 공기, 예를 들면 분 당 약 300 내지 약 3000 ㎤의 공기 및 분 당 약 20 내지 약 300 g의 액체를 처리할 수 있다. 또한, 한 실시태양에서 도관의 길이는 길이가 약 50 ft일 수 있다. 또한, 폼 발생기에서 배출될 때, 폼 기포의 압력은 약 5 psi 내지 약 90 psi, 더욱 특별하게는 약 30 psi 내지 약 60 psi일 수 있다.

일단 폼이 폼 발생기에서 배출되면, 그것은 폼 도포기로 공급될 수 있다. 일반적으로, 상기한 바와 같은 폼을 페이퍼 웹 상에 도포할 수 있는 임의의 폼 도포기가 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들면, 도 2에 대해서 보면, 폼을 건조 웹에 도포하는데 사용될 수 있는 폼 도포기가 예시되어 있다. 도시된 바와 같이, 폼 도포기 (136)는 분배 챔버 (140) 및 압출 헤드 (142)를 함유한다. 임의의 각종 분배 챔버 및(또는) 압출 헤드가 본 발명의 폼 도포기에 이용될 수 있다.

예를 들면, 도시된 바와 같이, 한 실시태양에서 분배 챔버 (140)는 실질적으로 포물선 형태이다. 이 실시태양에서, 실질적으로 포물선 형태는 폼 기포가 동일한 거리를 동일한 속도로 동일한 시간 동안 이동함으로써 폼 도포의 균일성이 향상될 수 있도록 한다. 그러나, 본 발명이 임의의 특정 분배 챔버 디자인에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 예를 들면, 적당한 분배 챔버의 일례는 미국 특허 제4,237,818호 (Clifford 등)에 기재되어 있다.

폼이 분배 챔버 (140)로 유입될 때, 임의의 붕괴 폼이 자동 배수를 위해 그 안에서 수집되도록 하기 위해 초기에 위쪽으로 밀려 올라간다. 그후에, 그것은 분배 챔버 (140)를 통해 압출 헤드 (142)로, 도 2에 화살표로 표시된 바와 같이 아래쪽으로 밀어내어진다. 일반적으로, 임의의 각종 형태 및 크기를 가진 압출 헤드가 본 발명에 이용될 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서, 모든 목적을 위해 본원에 전체적으로 참고로 포함된, 미국 특허 제4,237,818호 (Clifford 등) 및 4,581,254호 (Cunningham 등)에 개시된 것과 같은 "직선 슬롯" 압출 헤드가 이용될 수 있다. 본원에 사용된 용어 "직선 슬롯" 압출 헤드는 일반적으로 평행 노즐 바아를 가진 적용 헤드를 의미한다. 한 실시태양에서, 예를 들면 "직선 슬롯" 압출 헤드는 일반적으로 폭이 약 0.025 inch 내지 약 0.5625 inch이고, 일부 실시태양에서는 폭이 약 0.050 inch 내지 약 0.0626 inch인 압출 슬롯을 형성하는 2개의 평행 노즐 바아를 포함한다. 예를 들면, 한 실시태양에서는 폭이 약 0.125 inch이다. 다른 실시태양에서는 폭이 약 0.1875 inch이다. 또한, 바아의 길이는 전형적으로 압출 슬롯이 약 0.125 inch 내지 약 6 inch의 길이를 갖도록 한다. 그러나, 슬롯의 길이는 필요에 따라 웹 처리 랜드 면을 조정하기 위해 변화될 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서 압출 슬롯의 길이는 약 0.187 inch일 수 있다. 추가로, 와이퍼 판을 노즐 바아 중 하나 또는 둘다에 부착하여 웹에 대한 폼의 부착을 도울 수 있다.

필요시에, 압출 헤드의 평행 바아의 상부 립 중 하나 또는 둘다는 서로 접촉될 때 특정량의 장력을 웹에 가하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 한 실시태양에서 웹이 폼 도포기 상에 올려 놓여질 때, 그것은 먼저 하나의 평행 노즐 바아의 제1 상부 립과 접촉하고 그후에 다른 평행 노즐 바아의 제2 상부 립과 접촉한다. 웹이 제1 및 제2 상부 립 상에 올려 놓여질 때, 폼은 평행 노즐 바아에 의해 한정되는 압출 슬롯을 통해 웹의 바닥 면에 도포될 수 있다.

일반적으로, 상부 립의 크기는 필요시에 변화될 수 있다. 예를 들면, 상부 립은 약 0.50 inch 이하의 반경을 가질 수 있다. 일부 실시태양에서, 약 0.01 inch 미만, 더욱 특별하게는 약 0.05 inch 미만과 같은 상대적으로 좁은 반경을 가진 제1 상부 립을 이용하는 것이 바람직할 수 있다. 상대적으로 좁은 제1 상부 립을 이용함으로써, 고압 지점이 형성될 수 있다. 이러한 고압 지점은 웹 바로 아래에 위치하는 "경계 공기층"이 최소화되도록 한다. 본원에 사용된 "경계 공기층"은 일반적으로 이동 웹에 인접하게 위치하는 공기 층을 의미한다. 티슈 형성에 사용되는 웹은 전형적으로 상대적으로 낮은 기본 중량 및 강도를 가지므로, 경계 공기층은 종종 이동 웹의 위치를 조절하는 능력을 억제한다. 그와 같이, 상기한 바와 같은 경계 공기층을 최소화함으로써 폼 도포의 효율이 향상될 수 있다. 경계 공기층을 최소화하기 위해 다양한 다른 기전이 이용될 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들면, 일부 실시태양에서는 진공 롤 또는 박스를 이용하여 경계 공기층을 제거할 수 있다. 더우기, 폼을 웹에 도포하는 임의의 방법 또는 장치가 본 발명에 이용될 수 있으며, 본원에 도시되고 기재된 폼 도포기가 단지 예시적인 목적임을 또한 이해하여야 한다.

도 2에 대해서 다시 보면, 폼은 일반적으로 상기한 바와 같이 압출 헤드 (142)로부터 이동 웹 (123) 상으로 압출된다. 특히, 이동 웹에서 충분한 장력을 발휘함으로써, 그것은 일반적으로 헤드 (142) 내의 폼의 압력에 대하여 헤드 (142)의 상부 표면과 균일한 접촉을 유지할 수 있다. 따라서, 웹 (123)은 그것이 이동할 때 헤드 (142)의 상부 표면 부근에 위치된 폼 기포의 일부를 "떼어놓을" 수 있다. 더우기, 폼 기포의 작은 부분이 또한 웹 상에 취입될 수 있다. 구체적으로는, 기포를 형성하는 액체가, 기포로부터 방출된 공기를 신속하게 팽창시킴으로써 기질 상에 취입될 수 있도록 폼 기포가 티슈 웹 (123)에 대한 도포 시점까지 압력하에 남아있다. 일부 실시태양에서, 과량의 폼은 또한 수집 통 (155)에 의해 수집되어 라인 (156)을 통해 재순환된다.

하나의 폼 도포기 (136) 만을 사용하는 것이 본원에 상세히 설명되긴 하지만, 임의 수의 폼 도포기가 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 폼 도포기 (136)는 웹 (123)의 상부 표면 상에 폼 조성물을 침적시키는 것으로 도시되어 있지만, 제2 도포기 (136a)는 웹 (123)의 하부 표면 상에 폼 조성물을 침적시키는 것으로 도시되어 있다. 폼 도포기 (136a)는 폼 도포기 (136)와 동일하거나 상이할 수 있다. 더우기, 필수적이지는 않지만, 폼 도포기 (136) 및 (136a)는 웹 (123)이 도포기 주위에서 더 잘 구부러질 수 있도록 엇갈린 구조로 위치되는 것이 바람직하다. 다른 도포기를 도포기 (136) 및 (136a)와 함께 이용하여 웹 (123)의 상부 및(또는) 하부 표면 상에 폼 조성물을 침적시킬 수 있음을 또한 이해하여야 한다.

연화 조성물이 폼으로서 티슈 제품에 도포될 때 기타 재료가 함께 이용될 수 있다. 예를 들면, 각종 발포 보조제가 연화 조성물에 적용될 수 있다. 기포 발생을 용이하게 하는데 발포 보조제가 유용할 수 있다. 발포 보조제는 또한 존재하는 기포를 안정화하는데 유용할 수 있다. 일반적으로, 임의의 각종 발포 보조제가 연화 조성물에 적용될 수 있다. 특히, 낮은 임계 마이셀 농도를 가지며, 양이온성 및(또는) 양쪽성이며, 작은 기포 크기를 갖는 발포 보조제가 전형적으로 이용된다. 적합한 발포 보조제의 일부 예는, 제한되는 것은 아니지만 지방산 아민, 아미드 및(또는) 아민 옥시드; 지방산 쿼터너리 화합물; 전해질 (기포 안정성을 얻도록 함) 등을 포함한다. 본 발명에 적합한 일부 시판되는 발포 보조제는 맥커늄 (Mackernium) 516, 맥캄 (Mackam) 2C 및 맥캄 CBS-50G (Mclntyre Group, Ltd. 제품)이다. 발포 보조제는 이용시에 연화 조성물의 약 0.1 내지 약 20 중량％, 일부 실시태양에서는 연화 조성물의 약 2 내지 약 5 중량％의 양으로 연화 조성물에 혼입될 수 있다.

D. 특성

본 발명에 사용되는 폼 도포 기술에 의해 제공되는 침적 조절성으로 인해, 연화 조성물은 주로 티슈 제품의 높은 영역에 도포될 수 있다. 예를 들면, 연화 조성물의 75 중량％ 이상, 일부 실시태양에서는 90 중량％ 이상이 티슈 제품의 높은 영역에 도포될 수 있다. 이와 관련하여, 도 3에 대해서 보면 연화 조성물이 높지 않은 영역 (164)와 반대로 주로 높은 영역 (162) 상에 존재하는 웹 (160)이 예시되어 있다. 상기 논의된 바와 같이, 그러한 높은 영역 (162)은 비-크레이핑 통기 건조 제지 공정에 의해 제공될 수 있다.

주로 티슈 제품의 높은 영역 상의 연화 조성물의 침적은 예기지 못한 각종 잇점을 갖는다. 예를 들면, 티슈 제품의 침윤 시간은 비교적 소수성 연화제를 이용할 때에도 목적하는 수준으로 유지될 수 있는 것으로 생각된다. 상기한 바와 같이, 침윤 시간은 일반적으로 티슈 제품의 흡수 속도의 척도이며, 침윤 시간의 증가는 흡수 속도의 감소에 상응한다. 통상적으로, 소수성 연화제를 도포한 결과 티슈 제품의 표면으로부터 물을 반발하는 경향으로 인해 티슈 제품의 침윤 시간의 상당한 증가가 일어나게 된다. 그러나, 티슈 제품의 높은 영역에 주로 도포됨으로써, 높지 않은 영역은 상대적으로 소수성 연화제 없이 유지된다. 따라서, 높지 않은 영역은 비처리된 티슈 제품과 거의 동일한 속도로 물을 계속 흡수할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의거 침윤 시간은 약 10초 미만, 일부 실시태양에서는 약 8초 미만, 일부 실시태양에서는 약 6초 미만, 일부 실시태양에서는 약 5초 미만의 우수한 수준으로 유지된다.

더우기, 티슈 제품에 목적하는 연질감을 부여하는데 필요한 연화제의 양이 또한 감소될 수 있다. 연화 조성물이 티슈 제품의 피부 접촉 표면에 균일하게 도포되는 경우와 다르게, 주로 높은 영역에 도포되는 것은 사용자의 피부와 접촉하는 연화제의 사용을 최대화한다. 따라서, 연화제가 티슈 제품 상에 보다 효율적으로 침적되므로, 더 적은 양이 이용될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시태양에서, 연화 조성물은 티슈 제품의 약 0.05 내지 약 5 중량％, 일부 실시태양에서는 티슈 제품의 약 0.1 내지 약 2 중량％, 일부 실시태양에서는 티슈 제품의 약 0.2 내지 약 1 중량％의 양으로 이용된다.

본 발명을 그의 특정 실시태양과 관련하여 상세히 설명하였지만, 당업계의 숙련자는 상기한 바를 이해할 때 이들 실시태양에 대한 변경, 변화 또는 균등물을 쉽게 인지할 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구의 범위 및 그에 대한 균등물로서 평가되어야 한다.

Claims

높은 영역(elevated regions) 및 높지 않은 영역(non-elevated regions)을 포함하는 표면을 갖는 페이퍼 웹을 형성하고;

1종 이상의 연화제를 함유하는 연화 조성물이 상기 높지 않은 영역보다 상기 높은 영역 상에 더 많은 양으로 존재하도록 상기 연화 조성물을 상기 페이퍼 웹의 표면에 도포하는 것을 포함하며,

상기 연화 조성물이 티슈 제품의 약 0.05 내지 약 5 중량％로 포함되고 티슈 제품이 약 10초 미만의 침윤 시간을 갖는, 티슈 제품의 형성 방법.
제1항에 있어서, 상기 연화제가 폴리실록산인 방법.
제1항에 있어서, 상기 연화제가 소수성인 방법.
제3항에 있어서, 상기 연화제가 폴리실록산, 지방산 유도체 및 그의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 방법.
제3항에 있어서, 상기 연화제가 아미노-관능화 폴리실록산인 방법.
제1항에 있어서, 상기 연화제가 하기 화학식을 갖는 폴리실록산인 방법:

상기 식에서,

A는 수소; 히드록실; 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 또는 알콕시 라디칼이고;

R₁-R₈은 독립적으로 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₆ 알킬 라디칼이고;

m은 20 내지 100,000이고;

p는 1 내지 5,000이고;

q는 0 내지 5,000이고;

B는 -R₉-[(OC₂H₅)_r-(OC₃H₇)_s]_t-G-(R₁₀)_z-W이고;

여기서,

t는 0 또는 1이고;

z는 0 또는 1이고;

r은 1 내지 50,000이고;

s는 0 내지 50,000이고;

R₉는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼(diradical)이고;

R₁₀은 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼 또는 알킬 시클릭 에테르성 라디칼이고;

G는 산소 또는 NR₁₁이고, R₁₁은 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

z = 0일 때, W는 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₂₂ 알킬 라디칼이고;

z = 1일 때, W는 수소, -NR₁₂R₁₃ 라디칼, 또는 -NR₁₄ 라디칼이고;

여기서,

R₁₂ 및 R₁₃은 독립적으로 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

R₁₄는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₃-C₈ 알킬렌 이중 라디칼 (질소와 함께 시클릭 고리를 형성함)이고;

D는 -R₁₅-(OC₂H₅)_x-(OC₃H₇)_y-O-R₁₆이고;

여기서,

x는 1 내지 10,000이고;

y는 0 내지 10,000이고;

R₁₅는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼이고;

R₁₆은 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이다.
제1항에 있어서, 상기 연화제가 하기 화학식을 갖는 폴리실록산인 방법:

상기 식에서,

X는 수소; 히드록실; 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 또는 C₁-C₈ 알콕시 라디칼이고;

R₁-R₇은 독립적으로 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₆ 알킬 라디칼이고;

m은 10 내지 100,000이고;

n은 0 내지 100,000이고;

Y는 또는 -R₁₁-(OC₂H₅)_r-(OC₃H₇)_s-O-Z이고,

여기서,

t는 0 또는 1이고;

r은 10 내지 100,000이고;

s는 10 내지 100,000이고;

R₈, R₉ 및 R₁₁은 독립적으로 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼이고;

R₁₀은 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

W는 -NR₁₂R₁₃ 또는 -NR₁₄이고;

여기서,

R₁₂ 및 R₁₃은 독립적으로 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 또는 아실 라디칼이고;

R₁₄는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₃-C₆ 알킬렌 이중 라디칼이고;

Z는 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₂₄ 알킬 라디칼이다.
제1항에 있어서, 상기 연화제가 하기 화학식을 갖는 지방산 유도체인 방법:

R₁-X

상기 식에서,

R₁은 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 포화 또는 불포화, 치환 또는 비치환된 C₈-C₃₄ 알킬 라디칼이고,

X는 A-CO-R₂ 또는 -COAR₃ 또는 -N[R₅R₆R₇]⁺Y^-이고,

여기서,

A는 산소 이중 라디칼 또는 NR₄이고, 여기서 R₄는 수소 또는 C₁-C₄ 알킬 라디칼이고;

R₂는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 포화 또는 불포화된, 치환 또는 비치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고,

A가 산소 이중 라디칼일 때, R₃은 수소, 양이온, 또는 비치환되거나 또는 질소 또는 다른 원자, 기 또는 관능기로 치환된 C₁-C₆ 알킬 라디칼이고;

A가 NR₄ 라디칼일 때, R₃은 수소 또는 C₁-C₄ 알킬 라디칼이고;

R₅, R₆ 및 R₇은 독립적으로 수소 또는 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

Y는 상대 이온이다.
제1항에 있어서, 상기 페이퍼 웹이 통기 건조법에 의해 형성되는 방법.
제9항에 있어서, 상기 페이퍼 웹이 비-크레이핑되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 연화 조성물이 폼 조성물(foam composition)로서 상기 페이퍼 웹에 도포되는 방법.
제11항에 있어서, 상기 폼 조성물이 상기 웹에 도포되기 전에 약 3분을 초과하는 반감기 및 약 3:1을 초과하는 블로우 비(blow ratio)를 갖는 방법.
제1항에 있어서, 티슈 제품의 침윤 시간이 약 8초 미만인 방법.
제1항에 있어서, 티슈 제품의 침윤 시간이 약 6초 미만인 방법.
제1항에 있어서, 티슈 제품의 침윤 시간이 약 5초 미만인 방법.
제1항에 있어서, 상기 연화 조성물이 티슈 제품의 약 0.1 내지 약 2 중량％로 포함되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 연화 조성물이 티슈 제품의 약 0.2 내지 약 1 중량％로 포함되는 방법.
높은 영역 및 높지 않은 영역을 포함하는 표면을 갖는 통기 건조된 페이퍼 웹을 형성하고;

1종 이상의 소수성 연화제를 함유하는 연화 조성물이 상기 높지 않은 영역보다 높은 영역 상에 더 많은 양으로 존재하도록 상기 연화 조성물을 상기 페이퍼 웹의 상기 표면 상에 발포시키는 것을 포함하며,

상기 연화 조성물이 티슈 제품의 약 0.1 내지 약 2 중량％로 포함되고 티슈 제품이 약 8초 미만의 침윤 시간을 갖는, 티슈 제품의 형성 방법.
제18항에 있어서, 상기 페이퍼 웹이 비-크레이핑되는 방법.
제18항에 있어서, 상기 연화제가 폴리실록산, 지방산 유도체 및 그의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 방법.
제18항에 있어서, 상기 연화제가 아미노-관능화 폴리실록산인 방법.
제18항에 있어서, 티슈 제품의 침윤 시간이 약 6초 미만인 방법.
제18항에 있어서, 티슈 제품의 침윤 시간이 약 5초 미만인 방법.
제18항에 있어서, 상기 연화 조성물이 티슈 제품의 약 0.2 내지 약 1 중량％로 포함되는 방법.
높은 영역 및 높지 않은 영역을 포함하는 피부 접촉 표면을 한정하는 페이퍼 웹을 포함하며,

1종 이상의 연화제를 함유하는 연화 조성물이, 상기 높지 않은 영역보다 상기 높은 영역 상에 더 많은 양으로 존재하도록 상기 표면 상에 함유되고, 상기 연화 조성물이 약 0.05 내지 약 5 중량％로 포함되고 약 10초 미만의 침윤 시간을 갖는 티슈 제품.
제25항에 있어서, 상기 연화제가 폴리실록산인 티슈 제품.
제25항에 있어서, 상기 연화제가 소수성인 티슈 제품.
제25항에 있어서, 상기 연화제가 폴리실록산, 지방산 유도체 및 그의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 티슈 제품.
제25항에 있어서, 상기 연화제가 아미노-관능화 폴리실록산인 티슈 제품.
제25항에 있어서, 상기 연화제가 하기 화학식을 갖는 폴리실록산인 티슈 제품:

상기 식에서,

A는 수소; 히드록실; 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 또는 알콕시 라디칼이고;

R₁-R₈은 독립적으로 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₆ 알킬 라디칼이고;

m은 20 내지 100,000이고;

p는 1 내지 5,000이고;

q는 0 내지 5,000이고;

B는 -R₉-[(OC₂H₅)_r-(OC₃H₇)_s]_t-G-(R₁₀)_z-W이고;

여기서,

t는 0 또는 1이고;

z는 0 또는 1이고;

r은 1 내지 50,000이고;

s는 0 내지 50,000이고;

R₉는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼이고;

R₁₀은 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼 또는 알킬 시클릭 에테르성 라디칼이고;

G는 산소 또는 NR₁₁이고, R₁₁은 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

z = 0일 때, W는 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₂₂ 알킬 라디칼이고;

z = 1일 때, W는 수소, -NR₁₂R₁₃ 라디칼, 또는 -NR₁₄ 라디칼이고;

여기서,

R₁₂ 및 R₁₃은 독립적으로 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

R₁₄는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₃-C₈ 알킬렌 이중 라디칼 (질소와 함께 시클릭 고리를 형성함)이고;

D는 -R₁₅-(OC₂H₅)_x-(OC₃H₇)_y-O-R₁₆이고;

여기서,

x는 1 내지 10,000이고;

y는 0 내지 10,000이고;

R₁₅는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼이고;

R₁₆은 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이다.
제25항에 있어서, 상기 연화제가 하기 화학식을 갖는 폴리실록산인 티슈 제품:

상기 식에서,

X는 수소; 히드록실; 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 또는 C₁-C₈ 알콕시 라디칼이고;

R₁-R₇은 독립적으로 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₆ 알킬 라디칼이고;

m은 10 내지 100,000이고;

n은 0 내지 100,000이고;

Y는 또는 -R₁₁-(OC₂H₅)_r-(OC₃H₇)_s-O-Z이고,

여기서,

t는 0 또는 1이고;

r은 10 내지 100,000이고;

s는 10 내지 100,000이고;

R₈, R₉ 및 R₁₁은 독립적으로 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₂-C₈ 알킬렌 이중 라디칼이고;

R₁₀은 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

W는 -NR₁₂R₁₃ 또는 -NR₁₄이고;

여기서,

R₁₂ 및 R₁₃은 독립적으로 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₈ 알킬 또는 아실 라디칼이고;

R₁₄는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₃-C₆ 알킬렌 이중 라디칼이고;

Z는 수소, 또는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 비치환 또는 치환된 C₁-C₂₄ 알킬 라디칼이다.
제25항에 있어서, 상기 연화제가 하기 화학식을 갖는 지방산 유도체인 티슈 제품:

R₁-X

상기 식에서,

R₁은 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 포화 또는 불포화, 치환 또는 비치환된 C₈-C₃₄ 알킬 라디칼이고,

X는 A-CO-R₂ 또는 -COAR₃ 또는 -N[R₅R₆R₇]⁺Y^-이고,

여기서,

A는 산소 이중 라디칼 또는 NR₄이고, 여기서 R₄는 수소 또는 C₁-C₄ 알킬 라디칼이고;

R₂는 직쇄, 분지쇄 또는 시클릭, 포화 또는 불포화된, 치환 또는 비치환된 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고,

A가 산소 이중 라디칼일 때, R₃은 수소, 양이온, 또는 비치환되거나 또는 질소 또는 다른 원자, 기 또는 관능기로 치환된 C₁-C₆ 알킬 라디칼이고;

A가 NR₄ 라디칼일 때, R₃은 수소 또는 C₁-C₄ 알킬 라디칼이고;

R₅, R₆ 및 R₇은 독립적으로 수소 또는 C₁-C₈ 알킬 라디칼이고;

Y는 상대 이온이다.
제25항에 있어서, 상기 페이퍼 웹이 통기 건조된 웹인 티슈 제품.
제33항에 있어서, 상기 페이퍼 웹이 비-크레이핑된 티슈 제품.
제25항에 있어서, 티슈 제품의 침윤 시간이 약 8초 미만인 티슈 제품.
제25항에 있어서, 티슈 제품의 침윤 시간이 약 6초 미만인 티슈 제품.
제25항에 있어서, 티슈 제품의 침윤 시간이 약 5초 미만인 티슈 제품.
제25항에 있어서, 상기 연화 조성물이 티슈 제품의 약 0.1 내지 약 2 중량％로 포함되는 티슈 제품.
제25항에 있어서, 상기 연화 조성물이 티슈 제품의 약 0.2 내지 약 1 중량％로 포함되는 티슈 제품.