KR20090095585A - 시트 재료의 근량 증대 방법 - Google Patents

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데보라 조이 니켈
케네드 존 즈윅
마이크 티. 가우리트
제프리 제이. 팀
페리 에이치. 클러프
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Abstract

첨가제 조성물을 함유하는 시트상 제품이 개시된다. 본 개시사항에 의하면, 첨가제 조성물은 크레이핑 표면에 적용된다. 그 후, 베이스 시트는 첨가제 조성물과 접촉되도록 크레이핑 표면에 대하여 프레스된다. 그 후, 베이스 시트는 크레이핑 표면에서 크레이핑되며, 이로 인하여 첨가제 조성물이 베이스 시트에 전달된다. 특히, 첨가제 조성물은 베이스 시트에 약 1중량%를 초과하는 양, 예를들어, 약 2중량% 내지 약 50중량%의 양으로 전달된다. 첨가제 조성물은 예를들어, 수성 분산물, 로션, 디본더, 소프너 혹은 이들의 혼합물을 함유하는 열가소성 중합체 수지를 포함할 수 있다.
Figure P1020097011736
시트 재료의 근량 증대, 크레이핑, 첨가제 조성물

Description

시트 재료의 근량 증대 방법{Process for Increasing the Basis Weight of Sheet Materials}
본 특허출원은 2005년 12월 15일자로 출원된 미국특허출원 11/303,002, 2005년 12월 15일자로 출원된 미국특허출원 11/304,490, 2005년 12월 15일자로 출원된 미국특허출원 11/303,036, 2005년 12월 15일자로 출원된 미국특허출원 11/304,998, 2005년 12월 15일자로 출원된 미국특허출원 11/304,063 및 2006년 12월 7일자로 출원된 미국특허출원 11/635,385에 대한 우선권을 주장하는 것이며 이들에 대한 일부계속출원(continuation-in-part)이다.
페이퍼 타월, 훼이셜 티슈(facial tissue, 고급티슈), 화장실용 티슈 및 다른 유사한 제품과 같은 흡수용 티슈 제품은 몇몇 중요한 특성을 포함하도록 디자인된다. 예를들어, 이들 제품은 우수한 벌크(bulk), 부드러운 감촉을 가져야 하며, 흡수성이 매우 커야 한다. 또한, 상기 제품은 이들이 사용되는 특정한 적용처 및 환경에서 충분한 강도를 가져야 한다.
종래, 이 기술분야의 기술자들은 티슈 제품의 다양한 특성을 증대 및 개선하 기 위해 다양한 방법을 개발하여 왔다. 예를들어, 벌크를 증대시키고 부드러움을 개선하기 위해, 티슈 제품은 크레이핑 공정(creping processes) 처리되어 왔다. 예를들어, 일 구현에서, 크레이핑 접착제는 양키 건조기(Yankee dryer)와 같은 회전드럼상에 분무된다. 그 후, 드럼이 회전됨에 따라, 티슈 웹이 외부 표면에 부착된다. 그 후, 상기 드럼 표면에서 티슈 웹(tissue wep)을 제거하기 위해 크레이핑 블레이드가 사용된다. 상기 드럼에서 웹(web)을 크레이핑하므로써 웹이 조밀(compack)해지고 섬유와 섬유의 결합이 깨져서 제품의 벌크 및 부드러움(softness)이 증대된다.
본 개시사항은 웹 크레이핑 공정을 더욱 개선하는 것에 관한 것이다. 특히, 본 개시사항은 베이스 시트의 크레프에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 베이스 시트에 유용한 첨가제를 시트의 특성을 개선하기에 충분한 양으로 포함시키는데 사용될 수 있는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 본 개시사항은 베이스 시트에 첨가제 조성물을 적용하는 방법에 관한 것이다. 더욱이, 상세하게 후술하는 바와 같이, 상기 첨가제 조성물이 상기 베이스 시트에 적용됨과 동시에 상기 베이스 시트가 크레이핑 공정처리될 수 있다. 특히, 본 개시사항에 의하면, 상기 첨가제 조성물은 상기 베이스 시트의 근량을 증가시키기고 시트의 다양한 특성을 개선하기에 충분한 양으로 베이스 시트에 적용될 수 있는 잇점을 갖는다.
예를들어, 일 견지에서, 본 개시사항은 시트 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 첨가제 조성물을 움직이는 크레이핑 표면에 적용하는 단계를 포함한다. 예를들어, 크레이핑 표면은 회전드럼의 표면을 포함할 수 있다. 상기 드럼은 주위 온도(ambient temperature)일 수 있거나 혹은 가열될 수 있다.
첨가제 조성물이 일단 크레이핑 표면에 적용된 후에, 베이스 시트는 크레이핑 표면에 대하여 가압(press, 프레스)된다. 첨가제 조성물에 의해 베이스 시트가 크레이핑 표면에 부착된다. 그 후, 상기 베이스 시트는 상기 크레이핑 표면에서 제거된다. 예를들어, 일 구현에서, 크레이핑 블레이드는 상기 크레이핑 표면에서 베이스 시트를 크레이핑하도록 사용될 수 있다. 크레이핑 표면에서 베이스 시트를 제거하는 도중에, 본 개시사항에 의하면, 첨가제 조성물이 베이스 시트로 전달(transfer)되어 베이스 시트의 근량이 최소 약 1 중량% 증가한다. 따라서, 첨가제 조성물은 베이스 시트가 크레이핑 표면에 부착되도록 할 뿐만 아니라, 베이스 시트에 근량에 영향을 주기에 충분한 양으로 전달된다.
예를들어, 본 개시사항의 방법에 의하면, 베이스 시트의 근량은 최소 1중량%, 예를들어 약 1중량% 내지 약 50중량%, 예를들어, 약 1중량% 내지 약 40중량%, 예를들어, 약 1중량% 내지 30중량%, 예를들어, 약 2중량% 내지 15중량% 증가될 수 있다. 예를들어, 베이스 시트의 근량은 최소 2중량%, 예를들어 최소 약 3중량%, 예 를들어, 최소 약 4중량%, 예를들어 최소 약 5중량%, 예를들어, 최소 약 6중량%의 양으로 증가될 수 있다. 예를들어, 일구현에서, 베이스 시트의 근량은 약 5중량% 내지 약 10중량%의 양으로 증가될 수 있다.
본 개시사항에 의하면, 첨가제 조성물은 크레이핑 표면에서 베이스 시트가 제거된 후에 첨가제 조성물이 베이스 시트로 전달될 수 있으며, 베이스 시트가 크레이핑 표면에 부착될 수 있도록 하는 어떠한 적합한 조성물을 포함할 수 있다. 첨가제 조성물은 예를들어, 열가소성 중합체를 포함하는 분산물과 같은 열가소성 중합체를 포함할 수 있다. 다른 구현에서, 첨가제 조성물은 로션, 소프너(softener), 셀룰로오스 섬유용 디본더(debonder) 혹은 이들의 어떠한 조합을 포함할 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 첨가제 조성물은 로션과 배합된(combined) 열가소성 중합체, 디본더와 배합된 열가소성 중합체 혹은 소프너와 배합된 열가소성 중합체를 포함할 수 있다.
다른 구현에서, 첨가제 조성물은 라텍스 중합체와 같은 접착제를 포함할 수 있다. 접착제 혹은 라텍스 중합체는 상기한 어떠한 첨가제와 배합(combine)될 수 있다. 사용될 수 있는 접착제의 예로는 예를들어, 비닐 아세테이트, 에틸렌 카본 모녹사이드 공중합체, 폴리아크릴레이트 및 스티렌 부타디엔 고무와 같은 천연 및 합성 고무재료를 포함한다. 다른 구현에서, 상기 접착제는 전분 혼합물과 같은 전분을 포함한다.
상기한 어떠한 첨가제 조성물은 또한, 다양한 다른 성분과 배합될 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 첨가제 조성물은 소량의 알로에 및/또는 비타민 E를 포함할 수 있으며, 이들은 크레이핑 표면으로 부터 베이스 시트로 전달된다.
상기한 바와 같이, 일 구현에서, 첨가제 조성물은 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 열가소성 수지는 예를들어, 크레이핑 표면에 적용되기 전에 수성 분산물에 포함될 수 있다. 일 특정한 구현에서, 첨가제 조성물은 비-섬유상(non-fibrous) 올레핀 중합체를 포함할 수 있다. 예를들어, 첨가제 조성물은 필름-형성 조성물을 포함할 수 있으며, 상기 올레핀 중합체는 에틸렌과 1-옥텐과 같은 알켄을 포함하는 최소 하나의 공단량체의 인터폴리머(interpolymer)를 포함할 수 있다. 첨가제 조성물은 또한, 카르복시산과 같은 분산제를 포함할 수 있다. 특정한 분산제의 예로는 예를들어, 올레산 혹은 스테아르산과 같은 지방산을 포함한다.
특정한 일 구현에서, 첨가제 조성물은 에틸렌 및 옥텐 공중합체를 에틸렌-아크릴산 공중합체와 함께 포함할 수 있다. 에틸렌-아크릴산 공중합체는 열가소성 수지일 뿐만 아니라, 분산제로서 또한 작용한다. 에틸렌 및 옥텐 공중합체는 에틸렌-아크릴산 공중합체와 약 1:10 내지 약 10:1, 예를들어 약 2:3 내지 약 3:2 중량비로 존재할 수 있다.
올레핀 중합체 조성물은 약 50% 미만, 예를들어, 약 20% 미만의 결정성(crystallinity)을 나타낼 수 있다. 상기 올레핀 중합체는 약 1000g/10min. 미만, 예를들어, 약 700g/10min. 미만의 용융지수(melt index)를 가질 수 있다. 또한, 상기 올레핀 중합체는 수성 분산물에 포함되는 경우에, 비교적 작은 입자 크기, 예를들어, 약 0.1 미크론 내지 약 5 미크론의 입자크기를 가질 수 있다.
다른 구현에서, 상기 첨가제 조성물은 에틸렌-아크릴산 공중합체를 포함할 수 있다. 에틸렌-아크릴산 공중합체는 상기한 첨가제 조성물에 지방산과 같은 분산제와 함께 존재할 수 있다.
티슈 웹에 적용되어, 상기 첨가제 조성물은 웹에 적용되는 양에 따라 불연속(discontinuous)적이지만 서로 연결된(interconnected) 필름을 형성할 수 있다. 다른 구현에서, 첨가제 조성물은 첨가제 조성물이 웹 표면상에 불연속 처리 영역(discrete treated areas)을 형성하도록 적용될 수 있다.
상기한 바와 같이, 열가소성 수지를 포함하는 경우에, 첨가제 조성물은 베이스 시트의 다양한 특성을 개선할 수 있다. 예를들어, 첨가제 조성물은 베이스 시트에 로션같은 특성 및 부드러운 감촉을 제공한다. 부드러움을 측정하는 한가지 시험는 스틱-슬립 시험(Stick-Slip Test)로 불린다. 스틱-슬립 시험 동안, 저항력을 측정하면서, 슬레드(sled)를 베이스 시트의 표면위로 당긴다. 높은 스틱-슬립 수(number)는 적은 끄는힘(drag force)을 갖는 로션같은 표면임을 나타낸다. 본 개시사항에 따라 처리된 티슈 웹은 예를들어, 약 - 0.01 보다 큰, 예를들어, 약 -0.006 내지 약 0.7, 예를들어 약 0 내지 약 0.7의 편면 스틱-슬립을 가질 수 있다.
더욱이, 첨가제 조성물이 열가소성 수지를 포함하는 경우에는, 부드러움이 증가될 뿐만 아니라 제품의 강도가 또한 증가될 수 있다.
본 개시사항에 따라 처리된 베이스 시트는 모두 펄프 섬유와 같은 셀룰로오스 섬유로 제조될 수 있거나, 다른 천연 섬유로 제조될 수 있거나, 합성섬유로 제조될 수 있거나 또는 다른 섬유의 혼합물로 제조될 수 있다. 예를들어, 베이스 시트는 합성섬유와 함께 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다.
본 개시사항에 따라 처리된 베이스 시트는 웨트-레이드 티슈 웹(wet-laid tissue webs)을 포함한다. 본 개시사항에 따라 제조된 시트-같은 제품은 예를들어, 화장실용 티슈, 훼이셜 티슈, 페이퍼 타월, 산업용 와이퍼(wiper), 예비가습 처리된 와이퍼(permoistened wipers)등을 포함한다. 상기 제품은 한 겹(one-ply)이거나 혹은 여러 겹(multiple plies)일 수 있다.
그러나, 다른 구현에서, 상기 베이스 시트는 에어레이드 웹(airlaid web), 하이드로인탱글드 웹(hydroentangled web), 코폼 웹(coform web), 스펀본드 웹(spunbond web), 멜트블로운 웹(meltblown web)등을 포함할 수 있다. 다른 구현에서, 상기 베이스 시트는 제직 재료(woven material) 또는 편직 재료(knitted material)를 포함할 수 있다.
본 개시사항의 다른 특징 및 견지에 대하여 보다 상세하게 기술한다.
명세서 및 도면에서 참조문자는 본 개시사항의 같거나 혹은 유사한 특징 혹은 구성요소를 나타낸다.
이 기술분야의 기술자는 본 명세서에 기재되어 있는 사항은 단지 예시적인 것으며, 본 개시사항의 보다 넓은 범위를 이로써 제한하는 것으로 의도되지 않음을 이해하여야 한다.
일반적으로, 본 개시사항은 첨가제 조성물을 티슈 웹과 같은 시트상 제품(sheet-like product)내에 포함시키는 것에 관한 것이다. 특히, 본 개시사항은 첨가제 조성물은 크레이핑 표면에 적용하는 것에 관한 것이다. 첨가제 조성물은 크레이핑 표면으로 부터 베이스 시트가 크레이핑 되도록 베이스 시트가 크레이핑 표면에 부착되도록 한다. 베이스 시트의 크레이핑 표면으로의 부착 뿐만 아니라, 첨가제 조성물은 또한 근량(baisis weight)을 증가시기에 충분한 양, 예를들어, 1중량%를 초과하는 양으로 상기 베이스 시트로 전달된다. 이러한 방식에, 베이스 시트의 하나 또는 그 이상의 특성이 개선되도록 충분한 양의 첨가제 조성물이 시트로 전달(transfer)될 수 있다. 또한, 공정 도중에, 베이스 시트는 크레이프될 수 있으며, 이는 또한 베이스 시트의 부드러움과 벌크(bulk)를 증가시킬 수 있다.
첨가제 조성물은 다양한 구성요소 및 성분을 포함할 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 첨가제 조성물은 베이스 시트의 감촉을 개선하는 로션을 포함할 수 있으며, 및/또는 첨가제 조성물은 피부에 대한 수분공급 및 다른 잇점을 제공하도록 사용자의 피부에 전달되도록 사용될 수 있다. 로션이 베이스 시트를 크레이핑 표면에 부착되도록 할 수 있는 한, 일반적으로 어떠한 적합한 로션 조성물이 본 개시사항에 따라 사용될 수 있다.
다른 구현에서, 첨가제 조성물은 열가소성 중합체, 예를들어, 열가소성 수지를 포함하는 수성 분산물을 포함할 수 있다. 일단, 베이스 시트에 전달되면, 열가소성 수지는 베이스 시트의 강도를 증가시키고, 베이스 시트의 감촉을 개선시키며 및/또는 베이스 시트의 여러가지 다른 특성을 개선할 수 있도록 형성된다.
로션 및 열가소성 중합체 분산물 뿐만 아니라, 첨가제 조성물은 다양한 다른 성분을 포함할 수 있다. 예를들어, 첨가제 조성물에 포함될 수 있는 다른 성분으로는 접착제, 라텍스 폴리머, 왁스, 산화 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 전분(starch), 디본더(debonder), 소프너(softener) 및/또는 다양한 다른 이로운 제제, 예를들어, 알로에 또는 비타민 E를 포함할 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 첨가제 조성물은 로션 및/또는 열가소성 중합체 분산물을 포함할 수 있으며, 이들은 제품 또는 제품의 사용자에게 어떠한 타입의 잇점을 제공하도록 첨가되는 다양한 다른 성분을 포함한다. 또 다른 구현에서, 로션을 열가소성 중합체 분산물과 배합하여 본 개시사항의 첨가제 조성물을 형성할 수 있다.
본 개시사항에 따라 처리될 수 있는 베이스 시트는 특정한 용도 및 원하는 결과에 따라 달라질 수 있다. 베이스 시트는 예를들어, 셀룰로오스 섬유를 포함하는 티슈 웹을 포함할 수 있다. 다른 구현에서, 상기 베이스 시트는 셀룰로오스 섬유 및 합성 섬유를 포함하는 부직 웹(nonwoven web), 예를들어, 하이드로인탱글된 웹(hydroentangled webs) 및 코폼 웹을 포함할 수 있다. 다른 구현에서 멜트블로운 웹(meltblown webs) 및 스펀본드 웹(spunbonds web)과 같은 부직 웹이 사용될 수 있다. 또 다른 구현에서, 재료가 크레이핑 표면에 부착 및 제거될 수 있는 한, 직조 재료(woven materials) 및 편직물 재료(knitted materials)가 또한, 상기 공정에 사용될 수 있다.
다른 특정한 구현에서, 예를들어, 본 개시사항의 방법은 웨트 프레스드 티슈 웹(wet pressed tissue webs)의 형성에 관한 것이다. 상기 구현에서, 제지 섬유의 수성 서스펜션을 티슈 웹으로 형성하고, 그 후, 티슈 웹은 젖은 상태로 크레이핑 표면상에 부착된다. 예를들어, 도 2에 웨트 프레스드 크레이프 티슈 웹 제조방법의 일 구현예를 나타내었다. 상기 구현예에서, 헤드박스 60은 섬유의 수성 서스펜션을 형성 직물(forming fabric) 62상으로 방출하며, 형성 직물 62는 다수의 가이드 롤 64에 의해 지지되고 구동된다. 진공박스 66은 형성 직물 62 아래에 배치되며 웹이 형성되는 것을 돕도록 섬유 퍼니쉬(fiber furnish)에서 물을 제거하도록 채용된다. 형성 직물 62로 부터, 형성된 웹 68은 와이어(wire) 혹은 펠트(felt)일 수 있는 제 2 직물 70으로 전송된다. 직물(fabric) 70은 다수의 가이드 롤 72에 의해 연속 경로 둘레를 움직이도록 지지된다. 또한, 웹 68이 직물 62로 부터 직물 70으로 용이하게 전동되도록 디자인된 픽 업 롤(pick up roll) 74가 포함된다.
상기 구현에서, 직물 70으로 부터, 웹 68은 회전가능한 가열된 건조기 드럼 76, 예를들어, 양키 건조기(Yankee dryer) 표면으로 전송된다.
본 개시사항에 따르면, 첨가제 조성물은 티슈 웹 68의 일면상에 전달되도록 건조기 드럼 76의 표면에 적용되므로써 상기 첨가제 조성물이 티슈 웹 68에 포함될 수 있다. 이러한 방식에서, 첨가제 조성물은 티슈 웹 68을 건조기 드럼 76에 부착시키기 위해 사용된다. 상기 구현에서, 웹 68이 건조기 표면의 회전 경로의 일부를 통해 운반될 때, 웹에 열이 가해져서 상기 웹에 포함되어 있는 대부분의 수분이 증발된다. 이어서, 웹 68은 크레이핑 블레이드 78에 의해 건조기 드럼 76으로 부터 제거된다. 크레이핑 웹 78이 형성될 때, 내부 결합이 더욱 감소되고 부드러움이 증가된다. 반면에 크레이핑 도중에 상기 웹에 첨가제 조성물이 적용(apply)되므로써, 웹의 다른 특성이 증가될 수 있다.
첨가제 조성물은 어떠한 적합한 기술을 사용하여 크레이핑 표면에 적용될 수 있다. 예를들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 일 구현에서, 첨가제 조성물은 크레이핑 표면상에 분무될 수 있다. 그러나, 다룬 구현에서, 첨가제 조성물은 상기 표면상에 프린트되거나, 상기 표면상에 압출(extrude)되거나 혹은 어떠한 적합한 기술을 사용하여 적용될 수 있다.
본 개시사항에 의하면, 크레이핑 공정동안 상당한 양의 첨가제 조성물이 티슈 웹에 전달된다. 예를들어, 웹의 근량이 전달된 첨가제 조성물의 양으로 인하여 1중량%를 초과하는 양으로 증가할 수 있다. 특히, 상기 첨가제 조성물은 상기 웹에 약 2중량% 내지 약 50중량%, 예를들어, 약 2중량% 내지 약 40중량%, 예를들어, 약 2중량% 내지 약 30중량%의 양으로 전달될 수 있다. 다양한 구현에서, 예를들어, 상기 첨가제 조성물은 상기 티슈 웹에 약 5중량% 내지 약 25중량%의 양, 예를들어, 약 5중량% 내지 약 15중량%의 양으로 전달될 수 있다.
상기한 바와 같이, 일 구현예에서, 상기 첨가제 조성물은 열가소성 중합체 수지를 포함할 수 있다. 열가소성 중합체 수지는 수성 분산물 형태로 상기 크레이핑 표면에 적용될 수 있다. 일단, 본 개시사항에 따라 섬유웹에 전달되면, 상기 중합체 분산물은 상기 웹의 다양한 특성을 개선할 수 있다. 예를들어, 상기 중합체는 웹의 기하 평균 인장강도(geometric means tensile strength) 및 흡수된 기하 평균인장 에너지(geometric means tensile energy)를 증가시킬 수 있다. 더욱이, 웹의 강도는 웹의 강성도(stiffness)에 악영향을 주지않고 개선될 수 있다. 즉, 열가소성 중합체는 웹의 지각되는 부드러움을 개선할 수 있다.
열가소성 수지를 포함하는 경우에, 첨가제 조성물은 일반적으로 최소 하나의 열가소성 수지, 물 및 임의의, 최소 하나의 분산제를 포함하는 수성 분산물을 포함할 수 있다. 열가소성 수지는 상기 분산물내에 비교적 작은 입자 크기로 존재한다. 예를들어, 중합체의 평균 체적 입자크기(average volumetric particle size)는 약 5 미크론 미만일 수 있다. 실제 입자크기는 상기 분산물내에 존재하는 열가소성 중합체를 포함하는 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 평균 체적 입자크기는 약 0.05 미크론 내지 약 5 미크론, 예를들어 약 4 미크론 미만, 예를들어 약 3 미크론 미만, 예를들어 약 2 미크론 미만, 예를들어 약 1 미크론 미만일 수 있다. 입자크기는 Coulter LS230 광-산란 입자크기 분석기 혹은 다른 적합한 장치로 측정될 수 있다. 열가소성 수지가 수성 분산물에 존재하는 경우 및 티슈 웹에 존재하는 경우에, 열가소성 수지는 대개 비-섬유상 형태로 발견된다.
분산물에서 중합체 입자의 입자 크기 분포(다분산지수(polydispersity))는 약 2.0 이하, 예를들어, 1.9 미만, 1.7 미만 혹은 1.5 미만일 수 있다.
본 개시사항의 첨가제 조성물에 포함될 수 있는 수성 분산물의 예는 예를들어, 미국 특허출원 공개 2005/0100754, 미국 특허출원 공개 2005/0192365, PCT 공개 WO 2005/021638 및 PCT 공개 WO2005/021622에 개시되어 있으며, 이들은 본 명세서에 참고로 포함된다.
일 구현에서, 첨가제 조성물은 티슈 웹의 표면상에 필름을 형성할 수 있는 필름 형성 조성물을 포함할 수 있다. 예를들어, 티슈 웹에 적용되는 경우에, 첨가제 조성물은 불연속이지만 서로 연결된 필름을 형성할 수 있다. 즉, 첨가제 조성물은 티슈 웹 표면위에 서로 연결된 중합체 네트워크를 형성한다. 그러나, 상기 필름 혹은 중합체 네트워크는 필름내에 다양한 구멍(openings)이 함유되어 있다는 점에서 불연속이다. 구멍의 크기는 웹에 적용되는 첨가제 조성물의 양 및 첨가제 조성물의 적용되는 방식에 따라 달라질 수 있다. 구멍은 액체가 불연속 필름을 통해 티슈 웹의 내부로 흡수되도록 하므로 특히 이롭다. 이러한 점에서, 티슈 웹의 위킹(wicking) 특성은 첨가제 조성물의 존재로 인하여 실질적으로 영향을 받지 않는다.
다른 구현에서, 첨가제 조성물은 서로 연결된 네트워크(network)를 형성하지 않지만, 대신, 베이스 시트상에서 처리된 불연속(discrete) 영역으로 나타난다.
상기 구현에서, 첨가제 조성물은 티슈 웹의 표면상에 주로 남아있을 수 있다. 상기 방식에서, 불연속 필름은 티슈 웹이 표면에 접촉하는 유체를 흡수하도록 할 뿐만 아니라, 비교적 다량의 유체를 흡수하는 티슈 웹의 능력을 현저하게 저해하지 않는다. 따라서, 첨가제 조성물은 웹의 강성도(stiffness)에 실질적으로 불리한 영향을 미치지 않으면서 웹의 강도(strength)를 증가시키면서, 웹의 액체 흡수 특성을 현저하게 저해하지 않는다.
베이스 시트의 표면에 존재하는 경우에, 첨가제 조성물의 두께는 첨가제 조성물의 성분 및 적용되는 양에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 예를들어, 두께는 약 0.01 미크론(microns) 내지 약 10 미크론으로 달라질 수 있다. 예를들어, 높은 추가분(add-on)수준에서, 상기 두께는 약 3 미크론 내지 약 8 미크론일 수 있다. 그러나, 적은 추가분 수준에서, 상기 두께는 약 0.1 미크론 내지 약 1 미크론, 예를들어, 약 0.3 미크론 내지 약 0.7 미크론일 수 있다.
비교적 적은 추가분 수준에서, 상기 첨가제 조성물은 또한 비교적 많은 추가분 수준인 경우에 비하여, 상기 베이스 시트상에 다르게 침적(deposit)될 수 있다. 예를들어, 비교적 적은 추가분 수준에서, 불연속 처리된 영역이 베이스 시트상에 형성될 뿐만 아니라, 첨가제 조성물은 베이스 시트의 외형(topography)을 보다 잘 따를 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 베이스 시트가 크레이프(crepe)된 경우에, 상기 첨가제 조성물은 베이스 시트의 크레프 패턴을 따르는 것으로 밝혀졌다.
상기 첨가제 조성물내에 함유되는 열가소성 수지는 특정한 용도 및 목적하는 결과에 따라 달라질 수 있다. 일 구현에서, 예를들어, 열가소성 수지는 올레핀 중합체이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 올레핀 중합체는 일반식 CnH2n을 갖는 불포화 오픈-사슬 탄화수소류(open-chain hydrocarbons)를 말한다. 올레핀 중합체는 공중합체, 예를들어, 인터폴리머(interpolymer)로 존재할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 실질적인 올레핀 중합체는 약 1% 미만의 치환을 함유하는 중합체를 말한다.
특정한 일 구현에서, 예를들어, 올레핀 중합체는 에틸렌과 C4-C20 선형, 분지형 혹은 고리형 디엔, 혹은 에틸렌 비닐 화합물, 예를들어, 비닐 아세테이트 및 화학식 H2C=CHR (식중, R은 C1-C20 선형, 분지형 혹은 고리형 알킬기 혹은 C6-C20 아릴그룹임.)으로 나타내어지는 화합물로 구성되는 그룹으로 부터 선택된 최소 하나의 공단량체의 알파-올레핀 인터폴리머를 포함할 수 있다. 공단량체의 예로는 프로필렌, 1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센 및 1-도데센을 포함한다. 일 구현에서, 에틸렌 인터폴리머는 밀도가 약 0.92g/cc 미만이다.
다른 구현에서, 열가소성 수지는 프로필렌과 에틸렌, C4-C20 선형, 분지형 혹은 고리형 디엔 및 화학식 H2C=CHR (식중, R은 C1-C20 선형, 분지형 혹은 고리형 알킬기 혹은 C6-C20 아릴그룹임.)으로 나타내어지는 화합물로 구성되는 그룹으로 부터 선택된 최소 하나의 공단량체의 알파-올레핀 인터폴리머를 포함한다. 공단량체의 예로는 에틸렌, 1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센 및 1-도데센을 포함한다. 일부 구현에서 , 상기 공단량체는 인터폴리머의 약 5중량% 내지 약 25중량%로 존재한다. 일 구현에서, 프로필렌-에틸렌 인터폴리머가 사용된다.
본 명세서의 개시사항에 사용될 수 있는 열가소성 수지의 다른 예로는 전형적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리-1-부텐, 폴리-3-메틸-1-부텐, 폴리-3-메틸-1-펜텐, 폴리-4-메틸-1-펜텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-1-부텐 공중합체 및 프로필렌-1-부텐 공중합체로 대표되는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 3-메틸-1-부텐, 4-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센 및 1-도데센과 같은 올레핀의 단일중합체 및 공중합체(탄성중합체(elastomer) 포함); 전형적으로 에틸렌-부타디엔 공중합체 및 에틸렌-에틸리덴 노르보르넨 공중합체로 대표되는 알파-올레핀과 컨쥬게이트된 혹은 비-컨쥬게이트된 디엔의 공중합체(탄성중합체 포함); 및 전형적으로 에틸렌-프로필렌-부타디엔 공중합체, 에틸렌-프로필렌-디시클로펜타디엔 공중합체, 에틸렌-프로필렌-1,5-헥사디엔 공중합체 및 에틸렌-프로필렌-에틸리덴 노르보르넨 공중합체로 대표되는 둘 또는 그 이상의 알파-올레핀과 컨쥬게이트된 혹은 비-컨쥬게이트된 디엔의 공중합체와 같은 폴리올레핀(탄성 중합체 포함); N-메틸올 작용성 공단량체와의 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, N-메틸올작용성 공단량체와의 에틸렌-비닐 알코올 공중합체, 에틸렌-비닐 클로라이드 공중합체, 에틸렌 아크릴산 혹은 에틸렌-(메트) 아크릴산 공중합체 및 에틸렌-(메트)아크릴레이트 공중합체와 같은 에틸렌-비닐 화합물 공중합체; 폴리스티렌, ABS, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, 메틸스티렌-스티렌 공중합체와 같은 스티렌 공중합체(탄성중합체 포함); 및 스티렌-부타디엔 공중합체 및 이들의 수화물 및 스티렌-이소프렌-스티렌 트리블록공중합체와 같은 스티렌 블록 공중합체(탄성중합체 포함); 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 비닐 클로라이드-비닐리덴 클로라이드 공중합체, 폴리메틸 아크릴레이트 및 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 폴리비닐 화합물; 나일론 6, 나일론 6,6 및 나일론 12와 같은 폴리아미드; 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트와 같은 열가소성 폴리에스테르; 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 옥사이드 등을 포함한다. 이들 수지는 단독으로 혹은 둘 이상의 조합(combination)으로 사용될 수 있다.
특정한 구현에서, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물과 같은 폴리올레핀 뿐만 아니라, 에틸렌-프로필렌-디엔 삼중합체(terpolymers)가 사용된다. 일부 구현에서, 상기 올레핀 중합체로는 Elston의 미국특허 3,645,992에 기술되어 있는 균질한(homogeneous) 중합체; Anderson의 미국특허 4,076,698에 기술되어 있는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE); 불균질한 분지된 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE); 불균질한 분지된 초저선형밀도(ULDPE); 균질한, 분지된 선형 에틸렌/알파-올레핀 공중합체; 예를들어, 본 명세서에 참고문헌으로 포함된 미국특허 5,272,236 및 5,278,272에 개시되어 있는 방법으로 제조될 수 있는 균질한 분지된, 실질적으로 선형인 에틸렌/알파-올레핀 공중합체; 및 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)와 같은 고압, 자유 라디칼 중합된 에틸렌 중합체 및 공중합체를 포함한다. 본 발명의 또 다른 구현에서, 열가소성 수지는 에틸렌-카르복시산 공중합체, 예를들어, 에틸렌-아크릴산(EAA) 및 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 예를들어, The Dow Chemical Company로 부터 상표명 PRIMACOR™, DuPont의 NUCREL™ 및 ExxonMobil의 ESCOR™로 입수가능한 것 및 각각 본 명세서에 참고문헌으로 포함된 미국특허 4,599,392, 4,988,781 및 5,384,373에 기술되어 있는 것 및 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 공중합체를 포함한다. 각각 본 명세서에 참고문헌으로 포함된 미국특허 6,538,070, 6,566,446, 5,869,575, 6,448,341, 5,677,383, 6,316,549, 6,111,023 혹은 5,844,045에 기술되어 있는 중합체 조성물이 또한 일부 구현에 적합할 수 있다. 물론, 중합체의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 일부 구현에서, 상기 혼합물은 2가지의 다른 지글러-나타(Ziegler-Natta) 중합체를 포함한다. 다른 구현에서, 상기 혼합물은 지글러-나타 및 메탈로센(metallocene) 중합체를 포함할 수 있다. 다른 구현에서, 상기 본 명세서에서 사용된 열가소성 수지는 2가지의 다른 메탈로센 중합체의 혼합물이다.
특정한 일 구현에서, 열가소성 수지는 에틸렌과 1-옥텐과 같은 알켄을 포함하는 공단량체의 알파-올레핀 인터폴리머를 포함한다. 에틸렌 및 옥텐 공중합체는 상기 첨가제 조성물에 단독으로 혹은 에틸렌-아크릴산 공중합체와 같은 다른 열가소성 수지와의 조합으로 존재할 수 있다. 상기 에틸렌-아크릴산 공중합체가 열가소성 수지일 뿐만 아니라, 또한 분산제로서도 역할을 하는 점에서 이롭다. 일부 구현에서, 첨가제 조성물은 필름-형성 조성물을 포함하여야 한다. 에틸렌-아크릴 공중합체는 필름형성을 도우며, 상기 에틸렌 및 옥텐 공중합체는 강성도를 낮추는 것으로 밝혀졌다. 함께 존재하는 경우에, 에틸렌과 옥텐 공중합체 및 에틸렌-아트릴산 공중합체의 중량비는 약 1:10 내지 약 10:1, 예를들어, 약 3:2 내지 약 2:3일 수 있다.
에틸렌 및 옥텐 공중합체와 같은 열가소성 수지는 결정화도(crystallinity)가 약 50% 미만, 예를들어, 약 25% 미만일 수 있다. 상기 중합체는 단일부위(single site) 촉매를 사용하여 제조될 수 있으며, 중량평균 분자량은 약 15,000 내지 약 5 백만, 예를들어, 약 20,000 내지 약 1 백만일 수 있다. 중합체의 분자량 분포는 약 1.01 내지 약 40, 예를들어, 약 1.5 내지 약 20, 예를들어, 약 1.8 내지 약 10일 수 있다.
열가소성 중합체에 따라, 중합체의 용융지수(melt index)는 약 0.001 g/10min. 내지 약 1,000g/10min, 예를들어, 약 0.5g/10min 내지 약 800g/10min 범위일 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 상기 열가소성 수지의 용융지수는 약 100g/10min 내지 약 700g/10min 일 수 있다.
상기 열가소성 수지는 또한 비교적 낮은 융점을 가질 수 있다. 예를들어, 상기 열가소성 수지의 융점은 약 140℃ 미만, 예를들어, 130℃ 미만, 예를들어, 120℃ 미만일 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 상기 융점은 약 90℃ 미만일 수 있다. 열가소성 수지의 유리전이 온도 또한 비교적 낮을 수 있다. 예를들어, 유리전이온도는 약 50℃ 미만, 예를들어, 약 40℃ 미만일 수 있다.
하나 또는 그 이상의 열가소성 수지는 상기 첨가제 조성물에 약 1중량% 내지약 96중량%의 양으로 함유될 수 있다. 예를들어, 상기 열가소성 수지는 수성 분산물에 약 10중량% 내지 약 70중량%, 예를들어, 약 20중량% 내지 약 50중량%의 양으로 존재할 수 있다.
최소 하나의 열가소성 수지 뿐만 아니라, 수성 분산물은 분산제를 또한 함유할 수 있다. 분산제는 분산물의 형성 및/또는 안정화를 돕는 물질을 말한다. 하나 또는 그 이상의 분산제가 상기 첨가제 조성물내에 포함될 수 있다.
일반적으로, 어떠한 적합한 분산제가 사용될 수 있다. 일 구현에서, 예를들어, 상기 분산제는 최소 하나의 카르복시산, 최소 하나의 카르복시산 염, 혹은 카르복시산 에스테르 혹은 카르복시산 에스테르의 염을 포함한다. 분산제로 유용한 카르복시산의 예로는 몬탄산(montanic acid), 스테아르산, 올레산등과 같은 지방산을 포함한다. 일부 구현에서, 카르복시산, 카르복시산 염, 또는 카르복시산 에스테르의 최소 하나의 카르복시산 단편(fragment) 혹은 카르복시산 에스테르 염의 최소 하나의 카르복시산 단편은 25개 미만의 탄소원자를 갖는다. 다른 구현에서, 카르복시산, 카르복시산 염, 카르복시산 에스테르의 최소 하나의 카르복시산 단편 혹은 카르복시산 에스테르 염의 최소 하나의 카르복시산 단편은 12 내지 25개의 탄소원자를 갖는다. 일부 구현에서, 카르복시산, 카르복시산 염, 카르복시산 에스테르의 최소 하나의 카르복시산 단편(fragment) 혹은 이의 염은 15 내지 25개의 탄소원자를 갖는 것이 바람직하다. 다른 구현에서, 탄소원자의 수는 25 내지 60이다. 몇몇 예의 염은 알칼리 금속 양이온, 알칼리토 금속 양이온 혹은 암모늄 혹은 알킬 암모늄 양이온으로 구성되는 그룹으로 부터 선택된 양이온을 포함한다.
다른 구현에서, 상기 분산제는 에틸렌-카르복시산 중합체 및 그 염, 예를들어, 에틸렌-아크릴산 공중합체 혹은 에틸렌-메타크릴산 공중합체로 구성되는 그룹으로 부터 선택된다.
다른 구현에서, 상기 분산제는 알킬 에테르 카르복시레이트, 석유 술포네이트(petroleum sulfonates), 술폰화 폴리옥시에틸렌화된 알코올(sulfonated polyoxyethylenated alcohol), 술페이트화 혹은 포스페이트화 폴리옥시에틸렌화 알코올, 중합 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드/에틸렌 옥사이드 분산제, 1차(primary) 및 2차(secondary) 알코올 에톡시레이트, 알킬 글리코사이드 및 알킬 글리세리드로 부터 선택된다.
에틸렌-아크릴산 공중합체가 분산제로 사용되는 경우에, 상기 공중합체는 또한 열가소성 수지로서 역할을 할 수 있다.
특정한 일 구현에서, 상기 수성 분산물은 에틸렌 및 옥텐 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체, 스테아르산 혹은 올레산과 같은 지방산을 포함한다. 카르복시산과 같은 분산제는 수성분산물에 약 0.1중량% 내지 약 10중량%의 양으로 존재할 수 있다.
상기한 성분 뿐만 아니라, 수성 분산물은 또한 물을 함유한다. 물은 수도물 또는 탈이온수가 첨가될 수 있다. 수성 분산물의 pH는 일반적으로 약 12 미만, 예를들어, 약 5 내지 약 11.5, 예를들어 약 7 내지 11일 수 있다. 수성분산물은 고형분 함량이 약 75% 미만, 예를들어 약 70% 미만일 수 있다. 예를들어, 수성 분산물의 고형분 함량은 약 5% 내지 약 60% 범위일 수 있다.
상기 수성분산물을 제조하기 위해 어떠한 방법이 사용될 수 있으나, 일 구현에서, 상기 분산물은 용융-혼련(melt-kneading) 공정으로 형성될 수 있다. 예를들어, 혼련기(kneader)는 밴버리(Banbury) 혼합기, 싱글-스크류우 압출기 혹은 멀티-스크류우 압출기를 포함할 수 있다. 상기 용융-혼련은 하나 또는 그 이상의 열가소성 수지의 용융-혼련에 전형적으로 사용되는 조건하에서 행하여질 수 있다.
특정한 일 구현에서, 상기 방법은 상기 분산물을 구성하는 성분들을 용융-혼련하는 것을 포함한다. 상기 용융-혼련기는 다양한 성분을 위한 다수의 유입구(multiple inlets)를 포함할 수 있다. 예를들어, 압출기는 직렬로(in series) 위치하는 4개의 유입구를 포함할 수 있다. 추가로, 필요에 따라, 진공 벤트(vent)가 상기 압출기의 임의의 위치에 추가될 수 있다.
일부 구현에서, 상기 분산물은 먼저 약 1 내지 약 3중량%의 물을 함유하도록 희석된 후에, 후속적으로 물을 약 25중량%를 초과하여 포함하도록 추가로 희석된다.
다른 구현에서, 열가소성 중합체 분산물을 사용하는 대신에, 첨가제 조성물이 로션을 포함할 수 있다. 예를들어, 로션은 티슈 웹이 크레이핑 표면에 부착되도록 배합될 뿐만 아니라, 나중에 사용자에게 이롭게 웹의 표면에 충분한 양으로 전달되도록 디자인 될 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 로션은 사용자의 피부를 닦을 때, 로션이 사용자의 피부에 전달되기에 충분한 양으로 상기 티슈 웹에 전달될 수 있다.
일반적으로, 어떠한 적합한 로션 조성물이 베이스 시트가 크레이핑 표면에 부착되게 할 수 있도록 그리고 그 후에 베이스 시트의 근량이 약 2중량%를 초과하여 증가되도록 베이스 시트에 전달될 수 있도록 사용된다. 본 개시사항에 사용될 수 있는 로션의 예는 예를들어, 본 명세서에 참고문헌으로 포함된 미국특허 5,885,697, 미국특허 공개 2005/0058693 및/또는 미국특허 공개 2005/0058833에 개시되어 있다.
일 구현에서, 예를들어, 로션 조성물은 오일, 왁스, 지방 알코올(fatty alcohol) 및 하나 또는 그 이상의 부가 성분을 포함할 수 있다.
예를들어, 조성물중 오일의 양은 약 30 내지 90중량%, 보다 구체적으로는 약 40 내지 70중량% 그리고 보다 더 구체적으로는 약 45 내지 약 60중량%일 수 있다. 적합한 오일로는 이로서 한정하는 것은 아니지만, 다음과 같은 종류의 오일을 포함한다: 석유 오일(petroleum oils)류 혹은 미네랄 오일류, 예를들어 미네랄 오일 및 페트롤레이텀(petrolatum); 동물유, 예를들어 밍크오일(mink oil) 및 라놀린 오일; 식물유, 예를들어 알로에 추출물, 해바라기유 및 아보카도유; 및 실리콘 오일, 예를들어 디메티콘 및 알킬 메틸 실리콘.
조성물중 왁스의 양은 약 10 내지 약 40중량%, 보다 구체적으로는 약 10 내지 약 30중량% 그리고 보다 더 구체적으로는 약 15 내지 약 25중량%일 수 있다. 적합한 왁스로는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 다음과 같은 종류를 포함한다: 천연왁스, 예를들어 밀랍(beeswax) 및 카나우버 왁스(carnauba wax); 페트롤륨 왁스(petroleum waxes), 예를들어 파라핀 및 세레신 왁스(ceresin wax); 실리콘 왁스, 예를들어 알킬 메틸 왁스; 혹은 합성 왁스, 예를들어 합성 밀납(syntheic beeswax) 및 합성 경납(synthetic sperm wax).
존재하는 경우에, 조성물중 지방 알코올(fatty alcohol)의 양은 약 5 내지 약 40중량%, 보다 구체적으로는, 약 10 내지 약 30중량%, 그리고 보다 더 구체적으로는, 약 15 내지 25중량%일 수 있다. 적합한 지방 알코올로는 세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 베헤닐 알코올 및 도데실 알코올을 포함하는 C14 - C30의 길이의 탄소 사슬 함량을 갖는 알코올을 포함한다.
소비자의 이익이 더욱 증대되도록, 부가적인 성분이 사용될 수 있다. 이러한 성분의 종류 및 이들이 상응하는 이익은 이로써 제한하는 것은 아니지만, C10 이상의 지방 알코올(fatty alcohol)(매끄러움(lubricity), 바디(body), 불투명성(opacity); 지방산 에스테르(매끄러움, 감촉 개질); 비타민(국소적인 약학적 이익); 디메치콘(피부보호); 파우더(매끄러움, 오일 흡수, 피부보호); 방부제 및 항산화제(제품의 보존(integrity)); 에톡시화 지방 알코올(습윤성, 공정 조제); 향료(fragrance)(소비자에 대한 매력); 라놀린 유도체(피부 보습), 착색제, 광학 증백제(optical brighteners), 썬스크린제(sunscreens), 알파 히드록시산(alpha hydroxy acids), 천연 허브 추출물(natural herbal extracts)등을 포함한다.
일 구현에서, 로션 조성물은 습윤제(humectant)를 추가로 포함할 수 있다. 습윤제는 제품, 피부 및 대기 사이의 수분 교환 조절을 도와서 피부 혹은 점막 상부층의 물 함량을 증가시키기 위해 사용되는 전형적인 코스메틱 성분이다. 습윤제는 주로 흡습성(hydroscopic) 재료를 포함한다. 본 개시사항의 보습 및 윤활 조성물에 포함시키기에 적합한 습윤제로는 우로칸산, N-아세틸 에탄올아민, 알로에 베라 겔, 아르기닌 PCA, 키토산 PCA, 구리 PCA, 옥수수 글리세리드, 디메틸 이미다졸리디논, 프럭토스, 글루카민, 글루코스, 글루코스 글루타메이트, 글루쿠론산, 글루탐산, 글리세레스-7(glycereth-7), 글리세레스-12, 글리세레스-20, 글리세레스-26, 글리세린, 꿀, 수소화 꿀(hydrogenated honey), 수소화 전분 가수분해물(hydrogenated starch hydrolysates), 가수분해된 옥수수 전분(hydrolyzed corn starch), 락타미드 MEA, 젖산, 락토스 리신 PCA, 만니톨, 메틸 글루세스-10(methyl gluceth-10), 메틸 글루세스-20, PCA, PEG-2 락타미드, PEG-10 프로필렌 글리콜, 폴리아미노산, 폴리사카라이드, 폴리아미노 당 축합물(polyamino sugar condensate), 포타슘 PCA, 프로필렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 시트레이트, 사카라이드 가수분해물(saccharide hydrolysate), 사카라이드 아이소머레이트(saccharide isomerate), 소디움 아스파르테이트(sodium aspartate), 소디움 락테이트(sodium lactate), 소디움 PCA, 소르비톨, TEA-락테이트, TEA-PCA, 우레아, 자일리톨 및 이들의 혼합물을 포함한다. 바람직한 습윤제로는 폴리올, 글리세린, 에톡시화 글리세린, 폴리에틸렌 글리콜, 수소화 전분 가수분해물, 프로필렌 글리콜, 실리콘 글리콜 및 피롤리돈 카르복시산을 포함한다.
일 구현에서, 로션 혹은 로션에 함유되어 있는 상기 성분중 하나는 상기한 바와 같이 중합체 분산제와 배합되어 목적하는 특성을 갖는 본 개시사항에 따른 첨가제 조성물로 제조될 수 있다.
다른 구현에서, 첨가제 조성물은 라텍스 중합체와 같은 접착제를 함유할 수 있다. 상기 접착제는 베이스 시트에 충분한 양으로 전달될 수 있으면, 단독으로 사용될 수 있다. 또한, 상기 접착제는 상기한 바와 같이, 로션 혹은 열가소성 수지와 같은 다양한 다른 성분과 배합될 수 있다.
본 개시사항에 유용한 라텍스 에멀션 중합체는 에멸션-중합된 중합체 입자가 제조되도록 계면활성제 및 개시제 존재하에서 중합되는 에틸렌 단량체와 같은 수성 에멀션 첨가 공중합되는 불포화 단량체를 포함할 수 있다. 불포화 단량체는 탄소-대-탄소 이중결합 불포화를 가지며 일반적으로 비닐 단량체, 스티렌 단량체, 아크릴 단량체, 알릴 단량체(allylic monomers), 아크릴아미드 단량체 뿐만 아니라, 카르복시 관능성 단량체를 포함한다. 비닐 단량체로는 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트 및 유사한 비닐 저급(lower) 알킬 에스테르와 같은 비닐 에스테르, 비닐 할라이드, 스티렌 및 치환된 스티렌과 같은 비닐 방향족 탄화수소, 알파 올레핀 및 컨쥬게이트된 디엔과 같은 비닐 지방족 단량체, 및 메틸 비닐 에테르 및 유사한 비닐 저급 알킬 에테르와 같은 비닐 알킬 에테르를 포함한다. 아크릴 단량체로는 1 내지 12개의 탄소원자를 갖는 알킬 에스테르 사슬을 갖는 아크릴 혹은 메타크릴산의 저급 알킬 에스테르 뿐만 아니라 아크릴 및 메타크릴산의 방향족 유도체를 포함한다. 유용한 아크릴 단량체로는 예를들어, 메틸, 에틸, 부틸 및 프로필 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 2-에틸 헥실 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 시클로헥실, 데실 및 이소데실 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 및 유사한 다양한 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함한다.
본 개시사항에서, 카르복시-관능성 라텍스 에멀션 중합체는 아크릴 및 메타크릴산, 퓨마르산 혹은 말레산 혹은 유사한 불포화 디카르복시산과 같은 공중합된 카르복시-관능성 단량체를 포함할 수 있으며, 바람직한 카르복시 단량체는 아크릴산 및 메타크릴산이다. 카르복시-관능성 라텍스 중합체는 공중합된 카르복시 단량체를 중량으로, 약 1% 내지 약 50% 포함하며, 잔부는 다른 공중합된 에틸렌 단량체이다. 바람직한 카르복시-관능성 중합체로는 Air Products Polymers, LP 에서 상업적으로 입수가능한 Airflex® 426 Emulsion과 같은 카르복실화 비닐 아세테이트-에틸렌 삼중합체(terpolymer) 에멀션을 포함한다.
다른 구현에서, 상기 첨가제는 에틸렌 카본 모녹사이드 공중합체, 폴리아크릴레이트 혹은 폴리우레탄을 포함할 수 있다. 다른 구현에서, 상기 접착제는 천연 혹은 합성 고무를 포함할 수 있다. 예를들어, 상기 접착제는 카르복시 스티렌 부타디엔 고무와 같은 스티렌 부타디엔 고무를 포함할 수 있다. 다른 구현에서, 첨가제는 지방족 폴리에스테르와 혼합된 전분(starch)와 같은 전분을 포함할 수 있다.
일 구현에서, 첨가제는 다른 성분과 배합되어 첨가제 조성물을 형성한다. 예를들어, 상기 접착제는 상기 접착제 조성물에 약 80중량% 미만, 예를들어, 약 60중량% 미만, 예를들어, 약 40중량% 미만, 예를들어, 약 20중량% 미만, 예를들어, 약 2중량% 내지 약 30중량%의 양으로 함유될 수 있다.
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더욱이, 로션 및/또는 중합체 분산물은 다양한 다른 첨가제 혹은 성분과 배합될 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 디본더(debonder)가 상기 첨가제 조성물내에 존재할 수 있다. 디본더는 수소결합의 형성을 방지하여 티슈 시트를 부드럽게 하거나 약하게 하는 화학종(chemical species)이다.
본 개시사항에 사용될 수 있는 적합한 디본딩제(debonding agents)로는 지방(fatty) 디알킬 4차 아민염, 모노 지방 알킬 3차(tert)-아민염, 1차 아민염, 이미다졸린 4차염, 실리콘 4차 염 및 불포화 지방 알킬 아민염과 같은 양이온 디본딩제를 포함한다. 다른 적합한 디본딩제는 본 명세서에 참고문헌으로 포함된 Kaun의 미국특허 5,529,665에 개시되어 있는 것이다. 특히, Kaun은 양이온 실리콘 조성물을 디본딩제로 사용하는 바에 대하여 개시하고 있다.
일 구현에서, 본 개시사항의 방법에 사용되는 디본딩제는 유기 4차 암모늄 클로라이드이며, 특히, 4차 암모늄 클로라이드의 실리콘-베이스(based) 아민염이다.
일 구현에서, 상기 디본딩제는 Hercules Corporation에서 판매되는 PROSOFT®TQ1003일 수 있다. 예를들어, 사용가능한 일종의 디본딩제는 다음과 같다.
Figure 112009034304759-PCT00001
다른 구현에서, 첨가제 조성물은 폴리실록산 소프너와 같은 소프너(softener)를 포함할 수 있다. 그러나, 폴리실록산과 같은 실리콘은 크레이핑 표면에 베이스 시트가 부착되도록 하는 첨가제 조성물의 성능을 저해할 수 있다. 따라서, 존재하는 경우에, 폴리실록산은 첨가제 조성물에 약 5중량% 미만으로 첨가될 수 있다.
다른 구현에서, 다양한 유익한 제제가 첨가제 조성물에 필요에 따라 어떠한 양으로 포함될 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 알로에, 비타민 E, 왁스, 산화 폴리에틸렌 혹은 이들의 혼합물이 첨가제 조성물에 약 5중량%미만, 예를들어, 약 0.1중량% 내지 약 3중량%의 양으로 배합될 수 있다. 이러한 성분은 상기한 바와같이, 로션내에, 중합체 분산물내에 혹은 이들의 혼합물내에 배합될 수 있다.
배합된 후에, 상기 첨가제 조성물은 어떠한 적합한 방법 혹은 기술을 사용하여 크레이핑 표면, 예를들어, 도 2에 도시한 바와 같은 양키 건조기(Yankee dryer) 76의 표면상에 적용될 수 있다. 예를들어, 첨가제 조성물은 크레이핑 표면상에 분무되거나, 크레이핑 표면상에 압출되거나 혹은 크레이핑 표면에 인쇄(print)될 수 있다. 예를들어, 크레이핑 표면상에 인쇄되는 경우에, 플렉소그래픽 인쇄기(flexographic printer)를 사용하여 상기 첨가제 조성물이 패턴으로 적용될 수 있다. 또 다른 구현에서, 플러디드 닙(flooded nip)이 첨가제 조성물을 크레이핑 표면에 적용하기 위해 사용될 수 있다. 다른 구현에서, 첨가제 조성물은 포움(foam)으로 적용될 수 있거나 혹은 플라즈마 코팅 공정으로 적용될 수 있다.
일 구현에서, 첨가제 조성물은 크레이핑 표면에 적용되기 전에 예비가열될 수 있다. 예를들어, 일부 구현에서, 상기 첨가제 조성물을 가열하여 점도를 감소시킬 수 있다. 특히, 일부 구현에서, 첨가제 조성물은 예를들어, 약 30℃ 내지 약 70℃의 융점을 가질 수 있다. 필요에 따라, 첨가제 조성물은 상기 융점 보다 높은 온도로 가열되고 그 후에 크레이핑 표면에 적용될 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 크레이핑 표면은 양키 건조기 표면을 포함한다. 도 2에 나타낸 구현에서, 크레이핑 표면은 티슈 웹이 크레이핑됨에 따라 티슈 웹이 건조되도록 가열된다. 예를들어, 크레이핑 표면은 약 20℃ 내지 약 150℃, 예를들어, 약 100℃ 내지 약 130℃의 온도로 가열될 수 있다.
도 2에 나타낸 구현에서, 티슈 웹은 습윤(wet)상태에서 크레이핑 표면에 대하여 프레스(press)된다. 예를들어, 일 구현에서, 티슈 웹은 컨시스턴시(consistency)가 약 10% 내지 약 30% 고형분, 예를들어, 약 10% 내지 약 15% 고형분일 수 있다. 그러나, 다른 구현에서, 티슈 웹은 상기 크레이핑 표면에 대하여 프레스되기 전에 일부 건조될 수 있다. 예를들어, 상기 구현에서, 티슈 웹은 컨시스턴시가 약 30% 내지 약 70% 고형분 일 수 있다.
베이스 시트가 크레이핑 표면과 접촉되어 있는 시간은 다양한 요소에 따라 달라진다. 예를들어, 베이스 시트는 크레이핑 표면과 약 100 밀리초(milliseconds)정도의 짧은 시간 내지 10초 혹은 그 보다 긴 시간동안 접촉하여 있을 수 있다. 그러나, 매우 단시간내에 첨가제 조성물이 베이스 시트에 부착되고 또한, 베이스 시트로 전달되는 것이 특히 이롭다. 예를들어, 일 구현에서, 상기 베이스 시트는 상기 크레이핑 표면과 약 120 밀리초 내지 약 5초, 구체적으로는 약 120밀리초 내지 약 2,000 밀리초의 시간동안 접촉된 상태를 유지한다. 상기 구현에서, 상기 베이스 시트는 1분당 약 1,000 피트 보다 큰 속도로, 구체적으로는 1분당 약 1,500 피트 내지 1분당 약 6,000 피트 혹은 이 보다 빠른 속도록 이동할 수 있다.
도 20을 참고하여 크레이핑된 티슈 웹을 형성하는 다른 공정의 구현예를 나타낸다. 유사한 참조 번호는 도 2에 도시된 공정에 대하여 유사한 구성요소를 나타내도록 사용한다. 도 20에 나타낸 바와 같이, 형성된 웹 68은 양키 건조기일 수 있는 회전식 가열된 건조기 드럼 76의 표면에 전송된다. 일 구현에서, 프레스 롤 72는 흡입 브레스트 롤(suction breast roll)을 포함할 수 있다. 웹 68을 건조기 드럼 76의 표면에 부착하기 위해, 크레이핑 접착제가 분무장치 69에 의해 건조기 드럼의 표면에 적용될 수 있다. 분무장치 69는 본 개시사항에 따라 제조된 첨가제 조성물을 방출할 수 있거나 혹은 통상의 크레이핑 접착제를 방출할 수 있다.
도 20에 도시한 바와 같이, 웹은 건조기 드럼 76의 표면에 부착된 후, 크레이핑 블레이드(creping blade) 78을 사용하여 드럼으로 부터 크레이프(crepe)된다. 필요에 따라, 건조기 드럼 76은 후드(hood) 71과 연결될 수 있다. 후드 71은 웹 68에 대하여 에어를 가하도록 사용될 수 있다.
건조기 드럼 76으로 부터 크레이핑된 후에, 상기 웹 68은 제 2 건조기 드럼 73에 부착된다. 제 2 건조기 드럼 73은 예를들어, 후드 77에 의해 둘러싸인 가열된 드럼을 포함할 수 있다. 상기 드럼은 약 25℃ 내지 약 200℃, 예를들어, 약 100℃ 내지 약 150℃의 온도로 가열될 수 있다.
웹 68을 제 2 건조기 드럼 73에 부착하기 위해, 제 2 분무 장치 75가 접착제를 건조기 드럼의 표면상에 방출할 수 있다. 본 개시사항에 의하면, 예를들어, 제 2 분무 장치 75는 상기한 바와 같은 첨가제 조성물을 방출할 수 있다. 첨가제 조성물은 건조기 드럼 73에 티슈 웹 68이 부착되도록 도울 뿐만 아니라, 크레이핑 블레이드 79에 의해 건조기 드럼 73으로 부터 웹이 크레이핑될 때, 웹 표면으로 전달된다.
일단, 제 2 건조기 드럼 73으로 부터 크레이핑되면, 웹 68은 임의로 냉각 릴 드럼(cooling reel drum) 81 둘레에 공급되며 냉각된 후, 릴(reel) 83상에 권취된다.
도 2 및 도 20에 도시된 구현에서, 크레이핑 공정은 웹 형성 공정에 직접 포함된다. 이들 구현은 "인-라인(in-line)" 공정으로 여겨질 수 있다. 그러나, 다른 구현에서, 베이스 시트가 형성되고 그 후에 베이스 시트에 대하여 크레이핑 공정이 행하여질 수 있다.
예를들어, 도 21을 참고하여, 본 개시사항에 따라 첨가제 조성물을 베이스 시트의 일면에만 적용하는 공정의 다른 구현예에 대하여 설명한다. 도시된 바와 같이, 상기 구현에서, 형성된 베이스 시트 80은 롤 85로 부터 풀려서 공정에 공급된다. 상기 공정은 오프-라인(off-line) 공정으로 여겨질 수 있지만, 적용방법 또한 인-라인으로 장치될 수 있다.
도 21에 도시된 바와 같이, 베이스 시트 80은 프레스 롤(press roll) 110에 의해서 건조기 드럼 108에 대하여 프레스된다. 분무 장치 109는 본 개시사항의 첨가제 조성물을 건조기 드럼 표면에 적용한다. 따라서, 첨가제 조성물은 베이스 시트 80을 건조기 드럼 108의 표면에 부착시킬 뿐만 아니라, 시트가 크레이핑 블레이드 112를 사용하여 드럼으로 부터 크레프됨에 따라 베이스 시트로 전달된다. 일단, 건조기 드럼 108로 부터 크레이핑 되면, 베이스 시트 80은 롤 116에 권취된다.
도 21에 도시한 구현에서, 예비 형성된 베이스 시트는 티슈 웹이 공정처리 될 때, 예를들어, 상기 티슈 웹은 크레이핑 표면에 부착되어 일반적으로 건조될 때에 회전 실린더 108로 부터 클레이핑된다. 예를들어, 상기 티슈 웹은 컨시스턴시가 약 95%를 초과할 수 있다.
도 21에 도시한 구현에서, 크레이핑 표면은 주위온도(ambient temperature)일 수 있으며 혹은 가열될 수 있다. 그러나, 사용되는 첨가제 조성물에 따라, 도 21에 도시한 구현에서 크레이핑 표면을 가열할 필요가 없을 수 있는 것으로 이해된다. 일 구현에서, 예를들어, 첨가제 조성물 자체는 크레이핑 표면에 적용되기 전에 예비가열될 수 있다.
베이스 시트에 적용되는 경우에 첨가제 조성물이 베이스 시트를 덮는(cover)표면적은 달라질 수 있다. 일반적으로, 예를들어, 첨가제 조성물은 베이스 시트 일면의 표면적을 약 10%를 초과하도록 덮는다. 예를들어, 첨가제 조성물은 베이스 시트의 표면적을 약 20% 내지 100%, 예를들어, 약 20% 내지 약 90%, 예를들어, 약 20% 내지 약 75% 커버할 수 있다.
도면들에 도시한 구현에서, 베이스 시트의 일면만이 첨가제 조성물로 처리된다. 그러나, 베이스 시트의 양면이 본 개시사항에 따라 처리될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를들어, 일단 베이스 시트의 일면이 크레이핑 표면으로 부터 크레이핑된 후에, 반대 면은 첨가제 조성물에 의해 크레이핑 표면에 마찬가지로 부착될 수 있다.
다양한 다른 타입의 베이스 시트가 본 개시사항에 의해 공정처리될 수 있다. 예를들어, 도 2 및 20에 특히 도시한 바와 같이, 일 구현에서, 상기 베이스 시트는 셀룰로오스 섬유를 함유하는 티슈 웹을 포함한다.
본 개시사항에 따라 제조된 티슈 제품은 한-겹(single-ply) 또는 여러-겹(multiple-ply) 티슈 제품을 포함할 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 제품은 2겹(two plies) 혹은 3 겹(three plies)을 포함할 수 있다.
일반적으로, 어떠한 적합한 티슈 웹이 본 개시사항에 의해 처리될 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 베이스 시트는 화장실용 티슈, 훼이셜 티슈, 페이퍼 타월, 산업용 와이퍼(wiper)등의 티슈 제품일 수 있다. 티슈 제품은 전형적으로 벌크(bulk)가 최소 3 cc/g이다. 티슈 제품은 하나 이상의 겹(ply)을 포함할 수 있고 어떠한 적합한 종류의 섬유로 부터 제조될 수 있다.
티슈 웹의 제조에 적합한 섬유는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 비목질 섬유(nonwoody fibers), 예를들어, 면화(cotton), 마닐라삼(abaca), 양마(kenaf), 사바이 글래스(sabai grass), 아마(flax), 아프리카 수염새(esparto grass), 밀짚(straw), 황마(jute), 대마(hemp), 인도삼베(jute hemp), 버개스(bagasse), 밀크위드 솜 섬유(milkweed floss fibers) 및 파인애플 잎 섬유(pineaple leaf fibers); 및 목질(woody) 혹은 펄프 섬유, 예를 들어 낙엽수 및 침엽수로부터 얻는 것, 예를 들어 연목 섬유, 예를 들어 노던 (northern) 및 서던 (southern) 연목 크라프트 섬유(softwood kraft fibers); 경목 섬유, 예를 들어 유칼리나무, 단풍나무, 박달나무, 및 미루나무를 포함한다. 펄프 섬유는 고-수율(high-yield) 혹은 저-수율(low-yield) 형태로 제조될 수 있으며, 크라프트, 술파이트(sulfite), 고-수율 펄핑법(high-yield pulping methods) 및 다른 알려져 있는 펄핑법을 포함하는 어떠한 알려져 있는 방법으로 펄핑(pulping)될 수 있다. 1988.12.27일자로 등록된 Laamanen등의 미국특허 4,793,898; 1986.6.10일자로 등록된 Chang등의 미국특허 4,594,130; 및 미국특허 3,585,104에 개시되어 있는 섬유 및 방법을 포함하는 오가노솔브 펄링법(organosolv pulping methods)로 제조된 섬유가 또한 사용될 수 있다. 유용한 섬유는 1997.1.21일자로 등록된 Gordon등의 미국특허 5,595,628에 예시되어 있는 안트라퀴논 펄핑(anthraquionone pulping)으로 또한 제조될 수 있다.
일부의 섬유, 예를들어, 건조중량으로 최고 50% 이하, 혹은 건조중량으로 약 5% 내지 30%는 레이온, 폴리올레핀 섬유, 폴리에스테르 섬유, 이성분 외피-코어 섬유(sheath-core fibers), 다성분 바인더 섬유(multi-component binder fiber)등과 같은 합성 섬유일 수 있다. 예시적인 폴리에틸렌 섬유는 Minifibers, Inc.(Jackson City, TN)에서 입수가능한 Fybrel®이다. 어떠한 알려져 있는 표백방법(bleaching method)이 사용될 수 있다. 합성 셀룰로오스 섬유 종류로는 모든 유형의 레이온 및 비스코스(viscose) 혹은 화학적으로-개질된 셀룰로오스로 부터 유래된 다른 섬유를 포함한다. 화학적으로 처리된 천연 셀룰로오스 섬유는 예를들어, 머서화 펄프(mercerized pulps), 화학적으로 강성도가 부여되거나(stiffened) 혹은 가교된(crosslinked) 섬유 혹은 술폰화 섬유가 사용될 수 있다. 제지섬유를 사용함에 있어서, 우수한 기계적 특성을 위해서, 섬유가 비교적 손상되지 않고 대체적으로 고해(refine)되지 않거나 혹은 단지 조금 고해(refine)된 것이 바람직할 수 있다. 재생 섬유(recycled fibers)가 사용될 수 있으나, 버진 섬유(virgin fibers)가 기계적 특성 및 적은 오염으로 인하여 일반적으로 유용하다. 머서화 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유, 미생물에 의해 생성된 셀룰로오스, 레이온 및 다른 셀룰로오스 재료혹은 셀룰로오스 유도체가 사용될 수 있다. 적합한 제지섬유로는 또한 재생 섬유, 버진 섬유 혹은 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 높은 벌크(bulk) 및 우수한 압축성(compressive properties)을 나타내도록 하는 특정한 구현에서, 섬유는 캐나다 표준 여수도(Canadian Standard Freeness)가 최소 200, 보다 구체적으로는 최소 300, 보다 더 구체적으로는 최소 400 그리고 가장 구체적으로는 최소 500의 일 수 있다.
본 개시사항에 사용될 수 있는 다른 제지 섬유로는 종이 파쇄물(broke) 혹은 재생 섬유 및 고-수율 섬유를 포함한다. 고-수율 펄프 섬유는 약 65% 이상, 보다 구체적으로는 약 75% 이상, 그리고 보다 더 구체적으로는 약 75% 내지 약 95%의 수율로 펄핑 공정에서 제조되는 제지 섬유이다. 수율은 초기 목재 매스(mass)의 백분율로 표현되는 가공된 섬유의 양이다. 이러한 펄핑 공정은 표백된 화학열기계적 펄프(bleached chemithermomechanical pulp, BCTMP), 화학열기계적 펄프(chemithermomechanical pulp, CTMP), 압력/압력 열기계적 펄프 (pressure/pressure thermomechanical pulp, PTMP), 열기계적 펄프(thermomechanical pulp, TMP), 열기계적 화학적 펄프(thermomechanical chemical pulp, TMCP), 고수율 술파이트 펄프(high yield sulfite pulps) 및 고수율 크래프트 펄프(high yield Kraft pulps)를 포함하며, 이들에 의해 얻어지는 섬유는 모두 리그닌을 높은 수준으로 포함한다. 고수율 섬유는 전형적인 화학적 펄핑된 섬유에 비하여 건조 상태 및 습윤 상태 모두에서의 이들의 강성도로 잘 알려져 있다.
일반적으로, 베이스 시트를 형성할 수 있는 어떠한 공정이 본 개시사항에 또한 이용될 수 있으며, 특히 도 21에 의한 웹 공정처리에 이용될 수 있다. 예를들어, 본 개시사항의 제지 공정은 크레이핑, 습식 크레이핑(wet creping), 더블 크레이핑(double creping), 엠보싱, 습식 프레싱(wet pressing), 에어 프레싱(air pressing), 통기 건조(through-air drying), 크레이핑된 통기 건조(creped through-air drying), 크레이핑되지 않은 통기 건조(uncreped through-air drying), 하이드로인탱클링(hydroentangling), 에어 레이잉(air laying), 코폼법(coform methods) 뿐만 아니라, 이 기술분야에 알려져 다른 방법을 이용할 수 있다.
본 개시사항의 제품에 적합한 것은 패턴 치밀화(densified) 혹은 임프린트된(imprinted) 티슈 시트, 예를들어, 1985, 4,30일자로 등록된 Johnson등의 미국특허 4,514,345; 1985.7.9일자로 등록된 Trokhan의 미국특허 4,528,239; 1992.3.24일자로 등록된 미국특허 5,098,522; 1993.11.9일자로 등록된 Smurkoski등의 미국특허 5,260,171; 1994.1.4일자로 등록된 Trokhan의 미국특허 5,275,700; 1994.7.12일자로 등록된 Rasch등의 미국특허 5,328,565; 1994.8.2일자로 등록된 Trokhan등의 미국특허 5,334,289; 1995.7.11일자로 등록된 Rasch등의 미국특허 5,431,786; 1996.3.5일자로 등록된 Steltjes, Jr.등의 미국특허 5,496,624; 1996.3.19일자로 등록된 Trokhan등의 미국특허 5,500,277; 1996.5.7일자로 등록된 Trokhan등의 미국특허 5,514,523; 1996.9.10일자로 등록된 Trokhan등의 미국특허 5,554,467; 1996.10.22일자로 등록된 Trokhan등의 미국특허 5,566,724; 1997.4.29일자로 등록된 Trokhan등의 미국특허 5,624,790; 및 1997.5.13일자로 등록된 Ayers등의 미국특허 5,628,876의 어떠한 문헌에 개시되어 있는 티슈 시트이며, 상기 문헌들에 개시되어 있는 사항은 본원과 모순되지 않는 범위내에서 본 명세서에 참고문헌으로 포함된다. 이러한 임프린트된 티슈 시트는 임프린팅 직물(imprinting fabric)에 의해 드럼 건조기에 대하여 임트린트된 치밀화된 영역 및 임프린팅 직물내의 편형 도관(deflection conduits)에 해당하는 비교적 덜 치밀화된 영역(예를들어, 티슈 시트에서 "돔(domes)")의 네트워크를 가질 수 있으며, 여기서, 편향 도관위로 포개어진 티슈 시트는 편향 도관을 가로지르는 공기 압력차에 의해 편향되어 티슈 시트에 저-밀도의 필로우-같은(pillow-like) 영역 혹은 돔(dome)을 형성하였다.
필요에 따라, 다양한 화학물질 및 성분이 본 개시사항에 따라 공정처리되는 티슈 웹에 포함될 수 있다. 다음의 재료가 상기 웹에 적용될 수 있는 부가적인 화학물질의 예로 포함된다. 상기 화학물질은 예시적으로 포함되는 것이며, 본 발명의 범위를 이로써 제한하는 것은 아니다. 이러한 화학물질은 제지 공정의 어떠한 지점에 첨가될 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 의한 제품은 의도하는 용도와 상반되지 않는 어떠한 알려져 있는 재료 및 화학물질과 함께 사용될 수 있다. 이러한 재료의 예로는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 냄새 흡수제(odor absorbents)와 같은 냄새 조절제(odor control agents), 활성탄 섬유 및 입자, 베이비 파우더, 베이킹 소다, 킬레이트제, 제올라이드, 향료(perfume) 혹은 다른 냄새-차폐제, 시클로덱스트린 화합물, 산화제등을 포함한다. 초흡수 입자(superabsorbent particles), 합성 섬유 혹은 필름이 또한 사용될 수 있다. 추가적인 선택제로는 양이온성 염료, 광학 증백제(optical brightener), 연화제(emollents)등을 포함한다.
상기 베이스 시트에 포함될 수 있는 다른 화학물질 및 성분은 제품의 최종 용도에 따라 달라질 수 있다. 예를들어, 다양한 습윤 강도개선제(wet strength agents)가 상기 제품에 포함될 수 있다. 예를들어, 화장실용 티슈 제품에 대하여는, 일시적인 습윤 강도개선제가 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 습윤 강도개선제는 습윤 상태에서 섬유들 사이의 결합을 고정(immobilize)시키기 위해 사용되는 물질이다. 전형적으로, 섬유를 페이퍼 혹은 티슈 제품내에 함께 유지시키는 수단으로 수소결합 및 때때로 수소결합과 공유 및/또는 이온결합의 조합을 포함한다. 몇몇 용도에서, 섬유-대-섬유의 결합지점을 고정시키고 습윤상태에서의 파괴(disruption)에 대한 저항성을 갖도록 하는 방식으로 섬유에 결합될 수 있는 물질을 제공하는 것이 유용할 수 있다. 습윤 상태는 전형적으로 제품이 물 혹은 다른 수성 용액으로 대부분 적셔짐을 의미한다.
페이퍼 혹은 티슈 웹에 첨가되어 평균 습윤 기하 인장 강도(wet geometric tensil strength): 건조 기하 인장 강도(dry geometric tensil strength) 비가 0.1을 초과하는 시트를 제공하는 어떠한 물질이 습윤 강도개선제일 수 있다.
전형적으로 화장실용 티슈에 포함되는 일시적인 습윤 강도개선제(temporary wet strength agents)는 페이퍼 혹은 티슈 제품에 포함되어, 물에 최소 5분간 노출된 후에 본래의 습윤 강도의 50% 미만을 보유하는 제품을 제공할 수 있는 수지로 정의된다. 일시적인 습윤 강도개선제는 이 기술분야에 잘 알려져 있다. 일시적인 습윤 강도개선제의 예로는 중합 알데히드-관능성 화합물, 예를들어, 글리옥실화 폴리아크릴아미드, 예를들어, 양이온성 글리옥실화 폴리아크릴아미드(cationic glyoxylated polyacrylamide)를 포함한다.
이러한 화합물로는 Lanxess (Trenton, N.J.)에서 입수가능한 PAREZ 631 NC 습윤 강도개선 수지 및 Hercules, Inc.(Wilmington, Del)에서 제조되는 HERCOBOND 1366을 포함한다. 글리옥실화 폴리아크릴아미드의 다른 예는 글리옥실화 폴리 (아크릴아미드-코-디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드)인 PAREZ 745이다.
반면, 훼이셜 티슈(facial tissue, 고급 화장지) 및 다른 티슈 제품에 대하여는, 영구적인 습윤 강도개선제(permanent wet strength agents)가 베이스 시트에 포함될 수 있다. 영구적인 습윤 강도개선제는 또한 이 기술분야에 잘 알려져 있으며, 최소 5분 동안 물에 노출된 후에 본래의 습윤 강도의 50%를 초과하며 보유하는 제품을 제공한다.
일단 형성되면, 제품은 다른 방식으로 포장될 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 시트상 제품은 별개의 시트로 절단하여 적층한 다음에 포장(package)에 위치될 수 있다. 또한, 시트상 제품은 나선형(spirally)으로 권취될 수 있다. 함께 나선형으로 권취되는 경우에, 별개의 각각의 시트는 약한 라인, 예를들어, 천공선(perforation line)에 의해 인접한 시트로 부터 분리될 수 있다. 예를들어, 화장실용 티슈 및 페이퍼 타월은 전형적으로 나선형으로 권취된 형태로 소비자에게 제공된다.
본 개시사항에 따라 처리되는 티슈 웹은 단일한 균질층의 섬유를 포함할 수 있거나 혹은 층상(stratified) 혹은 레이어드(layered) 구조를 포함할 수 있다. 예를들어, 티슈 웹 겹(ply)은 2층 또는 3층(layers)의 섬유를 포함할 수 있다. 각층은 다른 섬유 조성을 가질 수 있다. 예를들어, 도 1을 참고하여, 다-층 층상 펄프 퍼니시를 형성하기 위한 장치의 일 구현에 대하여 설명한다. 도시한 바와 같이, 3-층 헤드박스 10은 일반적으로 상부 헤드 박스 벽 12 및 하부 헤드 박스 벽 14를 포함한다. 헤드박스 10은 제 1 디바이더(divider) 16 및 제 2 디바이더 18을 추가로 포함하며, 이는 3개의 섬유 모액 층(fiber stock layers)을 분리한다.
각각의 섬유층은 제지 섬유의 희석된 수성 서스펜션을 포함한다. 각각의 층에 포함되어 있는 특정한 섬유는 형성되는 제품 및 원하는 결과에 따라 달라질 수 있다. 예를들어, 각 층의 섬유 조성물은 화장실용 티슈 제품, 훼이셜 티슈 제품 혹은 페이퍼 타월이 제조되는 여부에 따라 달라질 수 있다. 일 구현에서, 예를들어, 중간층 20은 서던 연목 크래프트 섬유(southern softwood kraft fibers)를 단독으로 혹은 고수율 섬유와 같은 다른 섬유와 함께 포함한다. 반면, 외부층 22 및 24은 노던 연목 크래프트(northern softwood kraft)와 같은 연목 섬유를 포함한다.
다른 구현에서, 중간층은 강도를 위해 연목 섬유를 포함할 수 있는 반면, 외부층은 지각되는 부드러움을 위해, 경목 섬유, 예를들어, 유칼리나무 섬유를 포함할 수 있다.
롤 28 및 30에 의한 적합하게 지지되고 구동되는 무한 이동하는(endless traveling) 형성 직물 26은 헤드박스 10으로 부터 배출되는 적층된 제지 스톡(stock)을 수용한다. 일단 직물 26상에 보유되면, 층화된 섬유 서스펜션은 화살표 32로 나타낸 바와 같이 물을 직물을 통해 통과시킨다. 물은 형성되는 형태(configuration)에 따라 중력, 원심력 및 진공 흡입(vacuum suction)의 조합으로 제거될 수 있다.
다-층 페이퍼 웹의 형성은 또한 본 명세서에 참고문헌으로 포함된 Farrington, Jr의 미국특허 5,129,988에 기술 및 개시되어 있다.
본 개시사항에 따라 제조된 티슈 웹의 근량(basis weight)은 최종 제품에 따라 달라질 수 있다. 예를들어, 상기 방법은 화장실용 티슈, 훼이셜 티슈, 페이퍼 타월, 산업용 와이퍼등의 제조에 사용될 수 있다. 일반적으로, 티슈 제품의 근량은 약 10gsm 내지 약 110gsm, 예를들어, 약 20gsm 내지 약 90gsm일 수 있다. 예를들어, 화장실용 티슈 및 훼이셜 티슈에 대하여, 근량은 약 10gsm 내지 약 40gsm일 수 있다. 반면, 페이퍼 타월에 대하여, 근량은 약 25gsm 내지 약 80gsm일 수 있다.
티슈 웹 벌크는 또한, 약 3 cc/g 내지 20cc/g, 예를들어, 약 5 cc/g 내지약 15 cc/g일 수 있다. 상기 시트 "벌크(bulk)"는 미크론으로 나타내어지는 건조 티슈 시트의 캘리퍼(caliper)를 1평방미터당 그램으로 나타내어지는 건조 근량으로 나눈값으로 계산된다. 결과인 시트 벌크는 세제곱 센티미터/그램 단위로 나타내어진다. 특히, 상기 캘리퍼는 10개의 대표적인 시트 적층체(stack)의 총 두께를 측정하고 적층체의 총 두께를 10으로 나누어서 측정하며, 여기서 적층체 내의 각각의 시트는 동일한 면을 위로하여 배치된다. 캘리퍼는 적층된 시트에 대하여 TAPPI 시험 방법 T411 om-89 "페이퍼, 페이퍼보드 및 복합 보드의 두께(캘리퍼)(Thickness (caliper) of Paper, Paperboard and Combined Board"(Note 3)에 따라 측정된다. T411 om-89의 수행에 사용되는 마이크로미터(micrometer)는 Emveco, Inc.(Newberg, Oregon)에서 입수가능한 Emveco 200-A Tissue Caliper Tester 이다. 상기 마이크로미터는 2.00 킬로-파스칼(132grams/제곱인치)의 로드(load)를 가지며, 압력 풋(foot) 면적은 2500 제곱 밀리미터, 압력 풋 직경은 56.42 밀리미터, 체류 타임(dwell time)은 3초이며, 하강 속도(lowering rate)는 0.8 밀리미터/초이다.
다겹(multiple ply) 제품에서, 제품의 존재하는 각각의 티슈 웹의 근량 또한 다를 수 있다. 일반적으로 다겹 제품의 총 근량은 일반적으로 상기한 바와 같이 같을 수 있고, 예를들어, 약 20gsm 내지 약 110gsm이다. 따라서, 각각의 겹의 근량은 약 10 gsm 내지 약 60gsm, 예를들어, 약 20gsm 내지 약 40gsm일 수 있다.
일 구현에서, 본 개시사항에 따라 제조된 티슈 웹은 다-겹(multiple-ply) 제품내에 포함될 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 본 개시사항에 따라 제조된 티슈 웹은 원하는 특성을 갖는 와이핑(wiping) 제품을 형성하도록 하나 또는 그 이상의 다른 티슈 웹에 부착될 수 있다. 상기 본 개시사항의 티슈 웹에 라미네이트되는 다른 웹은 예를들어, 습식-크레이핑된 웹(wet-creped web), 칼렌더링된 웹(calendered web), 엠보싱 웹(embossed web), 통기 건조된 웹(through-air dried web), 크레이핑된 통기 건조된 웹(creped through-air dried web), 크레이핑되지 않은 통기 건조된 웹(uncreped through-air dried web), 하이드로인탱글된 웹(hydroentangled web), 코폼 웹(coform web), 에어레이드 웹(airlaid web)등일 수 있다.
일 구현에서, 본 개시사항에 따라 제조된 티슈 웹을 다수-겹(multiple-ply) 제품내에 포함시킬 때, 첨가제 조성물을 티슈웹의 일면에만 적용하고 상기 웹의 처리된 면을 크레이핑 하는 것이 바람직할 수 있다. 그 후, 상기 웹의 크레이핑된 면을 사용하여 다수겹 제품의 외부 표면을 형성한다. 반면에, 상기 웹의 처리되지 않고 크레이핑되지 않은 면(side)은 어떠한 적합한 수단으로 하나 또는 그 이상의 겹에 부착된다.
도 2에 도시한 습식 레이 공정(wet lay processes) 뿐만 아니라, 다양한 다른 베이스 시트가 본 개시사항에 따라서 처리될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를들어, 본 개시사항에 따라서 처리될 수 있는 다른 베이스 시트로는 에어레이드 웹, 코폼 웹, 하이드로인탱글된 웹, 멜트블로운 웹, 스펀본드 웹, 직물(woven materials), 편직물등을 포함한다. 예를들어, 어떠한 상기한 재료는 도 21에 도시한 공정으로 처리될 수 있다.
에어레이드 웹(airlaid webs)은 섬유상 부직물 층이 형성되는 에어 포밍 공정(air forming process)으로 형성된다. 에어레이잉 공정에서, 전형적으로 길이가 약 3 mm 내지 약 52 mm 범위인 작은 섬유 다발이 분리되고 공기 공급내에 동반(entrain)되며 그 후, 일반적으로 진공 공급의 도움으로 형성 스크린상(forming screen)상에 퇴적(deposit)된다. 이어서, 무작위로 퇴적된 섬유는 예를들어, 고온 공기(hot air) 혹은 분무 접착제를 이용하여 서로 결합(bond)된다. 에어레이드 부직 복합재의 제조는 이 기술분야의 문헌에 잘 설명되어 있다. 예로는 Scan Web of North America Inc.에 양도된 Laursen등의 미국 특허 4,640,810에 기재되어 있는 단웹(DanWeb) 공정, Kroyer등의 미국특허 4,494,278 및 Niro Separation에 양도된 Soerensen의 미국특허 5,527,171에 기재되어 있는 크로이어(Kroyer) 공정, Kimberly-Clark Corporation에 양도된 Appel등의 미국특허 4,375,448의 방법 또는 다른 유사한 방법을 포함한다.
셀룰로오스 섬유를 포함하는 다른 재료는 코폼 웹 및 하이드로인탱클된 웹(hydroentangled webs)을 포함한다. 코폼 공정에서, 최소 하나의 멜트블로운 다이헤드가 슈트(chute) 가까이에 배열되며, 상기 슈트를 통해서, 멜트블로운 웹이 형성되는 동안 다른 재료가 멜트블로운 웹에 첨가된다. 이러한 다른 재료는 섬유가 스테이플 길이의 것일 수 있는 경우에, 천연 섬유, 초흡수성 입자, 천연 중합체 섬유(예를들어, 레이온) 및/또는 합성 중합체 섬유(예를들어, 폴리프로필렌 혹은 폴리에스테르)일 수 있다.
코폼(coform) 공정은 공동 양도된 Lau의 미국특허 4,818,464 및 Anderson 등의 미국특허 4,100,324에 개시되어 있으며, 이들은 본 명세서에 참고문헌으로 포함된다. 코폼 공정으로 제조된 웹은 일반적으로 코폼 재료로 칭하여진다. 특히, 코폼 부직 웹을 제조하는 일 공정은 용융된 중합체 재료를 다이 헤드를 통해 미세한 스트림으로 압출시키고(extruding) 상기 중합체 스트림을 작은 직경의 불연속 마이크로섬유로 분리(break)되도록 노즐로 부터 공급되는 고속의 가열된 가스(일반적으로 공기)의 수렴 유동(converging flows)에 의해 상기 스트림을 가늘게하는 (attenuating) 것을 포함한다. 예를들어, 다이 헤드는 최소 하나의 직렬의 압출 개구들(apertures)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 마이크로섬유는 최고 약 10미크론의 평균 섬유 직경을 가질 수 있다. 마이크로섬유의 평균직경은 일반적으로 약 1 미크론 보다 클 수 있으며, 예를들어, 약 2 미크론 내지 약 5 미크론일 수 있다. 마이크로섬유는 대부분 불연속적이지만, 이들은 일반적으로 정상적으로 스테이플 섬유와 연관된 길이보다는 길다.
용융 중합체 섬유를 펄프 섬유와 같은 다른 재료와 합하기 위해, 제 1 가스 스트림은 개별화된 목재 펄프 섬유를 함유하는 제 2 가스 스트림과 합류된다. 따라서, 펄프 섬유는 중합체 섬유와 단일단계로 통합된다. 목재 펄프 섬유는 길이가 약 0.5 밀리미터 내지 약 10 밀리미터일 수 있다. 이어서, 통합된 공기 스트림은 부직물을 에어 포밍(air forming)하기 위해 형성 표면(forming surface)상으로 보내어진다. 필요에 따라, 상기 부직물은 두 가지의 다른 재료를 추가적으로 통합하기 위해 한쌍의 진공 롤의 닙내로 통과될 수 있다.
상기 멜트블로운 섬유와 합해질 수 있는 천연 섬유는 양모(wool), 면화, 아마(flax), 삼(hemp) 및 목재 펄프를 포함한다. 목재 펄프로는 표준 연목 플러핑 등급(standard softwood fluffing grade), 예를들어, CR-1654(US Alliance Pulp Mills, Coosa, Alabama)를 포함한다. 펄프는 섬유 고유의 특성 및 이들의 가공성(processability)를 개선하기 위해 개질(modified)될 수 있다. 화학적 처리 혹은 기계적 트위스팅(twisting)을 포함하는 방법으로 섬유에 컬(curl)이 부여된다. 컬은 전형적으로 가교결합(crosslinking) 혹은 강성화(stiffening) 전에 부여될 수 있다. 펄프에 가교제, 예를들어, 포름알데히드 혹은 이의 유도체, 글루타르알데히드, 에피클로로히드린, 메틸올화 화합물, 예를들어, 우레아 혹은 우레아 유도체, 디알데히드, 예를들어, 말레산 무수물, 비-메틸올화 우레아 유도체, 시트르산 혹은 다른 폴리카르복시산을 사용하여 강성도(stiffeness)가 부여될 수 있다. 펄프는 또한 열 혹은 가성(caustic) 처리, 예를들어, 머서화(mercerization)하여 강성이 부여될 수 있다. 이러한 타입의 섬유의 예로는 NHB416를 포함하며, 이는 습윤 모듈러스가 개선된 것으로 Weyerhaeuser Corporation (Tacoma, WA)에서 입수가능한 화학적으로 가교된(crosslinked) 서든 연목 펄프 섬유이다. 다른 유용한 펄프는 또한, Weyerhaeuser에서 입수가능한 디본드된 펄프(NF405) 및 비-디본드된 펄프(NB416)이다. Buckeye Technologies, Inc. (Memphis, TN)의 HPZ3은 섬유에 건조 및 습식 강성도 및 탄성이 부여될 뿐만 아니라, 컬 및 꼬임이 고정되는 화학적 처리가 행하여진 것이다. 다른 적합한 펄프는 Buckeye HP2 펄프이며, 또 다른 것은 International Paper Corporation의 IP Supersoft이다. 적합한 레이온 섬유는 Acordis Cellulose Fibers Incorporated (Axis, Alabama)의 1.5 데니어 Merge 18453이다.
셀룰로오스 재료, 예를들어, 펄프 섬유를 함유하는 경우에, 코폼 재료는 셀룰로오스 재료를 약 10중량% 내지 약 80중량%, 예를들어, 약 30중량% 내지 약 70중량%의 양으로 함유할 수 있다. 예를들어, 일 구현에서, 펄프 섬유를 약 40중량% 내지 약 60중량%의 양으로 함유하는 코폼 재료가 제조될 수 있다.
코폼 웹 뿐만 아니라, 하이드로인탱글된 웹 또한 합성 섬유 및 펄프 섬유를 함유할 수 있다. 하이드로인탱글된 웹은 웹내의 섬유를 얽히게(entangle)하는 유체의 원주형 제트(columnar jets)로 처리된 웹을 말한다. 웹을 하이드로인탱글(hydroentangling, 수얽힘)처리하면 전형적으로 웹의 강도가 증가한다. 일 구현에서, 펄프 섬유는 연속 필라멘트 재료, 예를들어, 스펀본드(spunbond) 웹으로 하이드로인탱글될 수 있다. 하이드로인탱글된 결과물인 부직물 복합재는 펄프 섬유를 약 50중량% 내지 약 80중량%, 예를들어, 약 70중량%로 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 상업적으로 입수가능한 하이드로인탱글된 복합재 웹은 상표명 HYDROKNIT로 Kimberly-Clark Corporation에서 상업적으로 입수가능하다. 수경 얽힘(hydraulic entangling)은 예를들어, 본 명세서에 참고문헌으로 포함된 Everhart의 미국특허 5,389,202에 개시되어 있다.
셀룰로오스 섬유를 함유하는 베이스 시트 뿐만 아니라, 본 개시사항은 또한, 전적으로 합성 섬유로 부터 제조된 베이스 시트에 첨가제 조성물을 적용하는 바에 관한 것이다. 예를들어, 일 구현에서, 상기 베이스 시트는 부직 멜트블로운 웹을 포함할 수 있다.
멜트블로운 섬유는 용융된 열가소성 재료를 다수의 미세한, 일반적으로는 원형인, 다이 캐필러리(capillaries)를 통해 용융된 섬유로서 수렴된(converging) 고속 가스(예를들어, 공기) 스트림으로 압출(extrude)하고, 수렴된 고속 가스 스트림에 의해 용융된 열가소성 재료로된 섬유가 마이크로섬유 직경의 직경으로 직경이 감소되어 형성된다. 그 후에, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 운반되고 무작위하게 분배되는 멜트블로운 섬유의 웹을 형성하도록 수집 표면상에 퇴적된다. 이러한 공정은 예를들어, Butin등의 미국특허 3,849,241에 개시되어 있다. 일반적으로, 멜트블로운 섬유는 연속 혹은 불연속 마이크로섬유일 수 있으며, 직경이 일반적으로 10미크론 보다 작고, 수집 표면(collecting surface)상에 퇴적(deposit)때에는 일반적으로 점성(tacky)이다.
다른 구현에서, 상기 베이스 시트는 부직 스펀본드 웹(nonwoven spunbond web)을 포함할 수 있다. 스펀본드 섬유는 직경이 작은 실질적으로 연속하는 섬유이며, 이는 압출되는 섬유 직경의 크기를 갖는 스피너레트(spinnerette)의 다수의 작은, 일반적으로 원형인 캐필러리(capillaries)로 부터 용융된 열가소성 재료를 압출하여서 형성된 섬유를 말하여, 압출된 섬유의 직경은 예를들어, 인출 도로잉(eductive drawing) 및/또는 다른 잘-알려져 있는 스펀본딩 메카니즘에 의해 신속하게 감소된다. 스펀본드된 부직 웹의 제조는 예를들어, Appel등의 미국특허 4,340,563, Dorschner등의 미국특허 3,692,618, Matsuki등의 미국특허 3,802,817, Kinney의 미국특허 3,338,992, Kinney의 미국특허 3,341,394, Hartman의 미국특허 3,502,763, Levy의 미국특허 3,502,538, Dobo등의 미국특허 3,542,615 및 Pike등의 미국특허 5,382,400에 기술되어 있다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 이들이 수집표면상에 튀적될 때에 일반적으로 점성이 없다. 스펀본드 섬유는 직경이 때대로 약 40 미크론 미만일 수 있으며, 종종 약 5 내지 약 20미크론이다.
다른 구현에서, 베이스 시트는 라미네이트를 포함할 수 있다. 예를들어, 베이스 시트는 스펀본드/멜트블로운/스펀본드 라미네이트를 포함할 수 있다.
부직 재료 뿐만 아니라, 상기 베이스 시트는 또한 부직물 또는 편직물을 포함할 수 있다. 일반적으로, 어떠한 적합한 베이스 시트는 크레이핑 표면에 부착될 수 있으며 크레이핑 표면으로 부터 제거될 수 있도록 본 개시사항에 따라 처리될 수 있다.
이 기술분야의 기술자가 본 개시사항을 실시할 수 있도록 첨부된 도면 및 후술하는 상세한 설명에서 최선의 실시형태를 포함하며 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시사항에 따른 다수 층을 갖는 층상 티슈 웹(stratified tissue web)의 형성을 예시하는 티슈 웹 형성 장치의 개략도이며;
도 2는 본 개시사항에 사용되는 웨트 프레스, 크레이핑된 티슈 웹(wet pressed, creped tissue webs)을 형성하는 방법의 일 구현예에 대한 개략도이며;
도 3-12 및 14-19는 후술하는 실시예의 결과는 나타내며;
도 13은 스틱-슬립 시험에 사용되는 장치를 나타내는 도면이며;
도 20은 본 개시사항에 따른 크레이핑된 티슈 웹(creped tissue webs)을 형성하는 방법의 다른 구현예에 대한 개략도이며;
도 21은 본 개시사항에 따른 첨가제 조성물은 티슈 웹의 일면에 적용하고 웹의 일면을 크레이핑하는 다른 구현예에 대한 개략도이다.
이하, 본 개시사항은 다음의 실시예를 참고로 하여 보다 잘 이해될 수 있다.
실시예 1
본 실시예에서, 티슈 웹은 도 2에 도시한 공정에 따라 일반적으로 제조되었으며 2겹(2-ply) 제품으로 형성되었다. 상기 티슈 웹을 크레이핑 표면(본 구현에서 는 양키 건조기를 포함함)에 부착시키기 위해서, 본 개시사항에 따라 제조된 첨가제 조성물을 건조기에 분무한 다음에 건조기와 웹을 접촉시켰다. 그 후 샘플에 대하여 다양한 표준 시험을 행하였다.
비교하기 위해, 샘플은 또한 표준 PVOH/KYMENE 크레이프 패키지(crepe package)를 사용하여 제조되었다.
다음의 방법으로 샘플을 제조하였다.
먼저, 공기-건조된 연목 크래프트(KSWK) 펄프를 펄퍼(pulper)에 놓고 120℉에서 4% 컨시스턴시(consistency)로 15분동안 분해(disintegrate)하였다.(주: 소섬유성 섬유를 고해시키면 그들의 결합 잠재력이 증가된다.) 그 후, 상기 NSWK 펄프는 약 2% 컨시스턴시로 희석되고 머쉰 체스트에 20 에어-건조된 파운드의 NSWK가 약 0.2 - 0.3%의 컨시스턴시로 함유되도록 머쉰 체스트로 펌프되었다. 상기 연목 섬유는 3층 티슈 구조에서 내부 강도층(strength layer)으로 사용되었다.
목재 섬유 1톤(metric ton)당 2kg의 KYMENE® 6500 (Hercules, Incorporated (Wilmington, Delaware, U.S.A.)에서 이용가능) 및 목재 섬유 1톤당 2kg의 PAREZ® 631NC(LANXESS Corporation (Trenton, New Jerse, U.S.A.)를 첨가하고 최소 10분동안 펄프 섬유와 혼합한 다음에 헤드박스를 통해 펄프 슬러리를 펌핑하였다.
40파운드의 Aracruz(Rio de Janeiro, RJ, Brazil)에서 입수가능한 공기-건조된 Aracruz ECF, 유칼리나무 경목 크래프트(EHWK) 펄프를 펄퍼에 넣고 120℉에서 4% 콘시스턴시(consistency)로 30분동안 분해(disintegrate)하였다. 그 후, EHWK 펄프는 덤프 체스트(dump chest)로 이송되고 후속적으로 약 2% 컨시스턴시로 희석되었다.
그 후, EHWK 펄프 슬러리는 희석되고, 2개의 동일한 양으로 나뉘어지고 약 1%의 컨시스턴시로 2개의 별도의 머쉰 체스트로 각각의 머쉰 체스트에 공기-건조된 EHWK 20파운드가 함유되도록 펌핑되었다. 상기 펄프 슬러리는 후속적으로 약 0.1% 컨시스턴시로 희석되었다. 상기 두 EHWK 펄프 섬유는 3-층 티슈 구조의 두 외부층에 해당한다.
목재 섬유 1 톤당 2kg의 KYMENE® 6500이 첨가되고 최소 10분 동안 경목 펄프 섬유와 혼합한 다음에 헤드박스를 통해 펄프 슬러리를 펌핑하였다.
상기 펄프 섬유는 3개의 모든 머쉰 체스트로 부터 약 0.1% 컨시스턴시로 헤드박스로 펌핑되었다. 펄프 섬유는 각각의 머쉰 체스트로 부터 헤드박스내의 별개의 매니폴드(manifold)를 통하여 보내어져서 3층 티슈 구조를 형성하였다. 상기 섬유는 형성 직물(forming fabric)상에 퇴적되었다. 물을 진공에 의해 후속적으로 제거하였다.
약 10-20% 컨시스턴시의 습윤 시트(wet sheet)는 프레스 펠트(press felt) 혹은 프레스 직물(press fabric)로 전송되며, 여기서 추가적으로 탈수되었다. 그 후, 상기 시트는 가압 롤(pressure roll)을 경유하여 닙을 통해 양키 건조기로 전송되었다. 가압 롤 닙 이후의 습윤 시트의 컨시스턴시(후-압력 롤 컨시스턴시(post-pressure roll consistency) 혹은 PPRC)는 약 40%였다. 상기 습윤 시트는 건조기 표면에 적용된 접착제에 의해 양키 건조기에 부착되었다. 양키 건조기 하부에 위치하는 분무 붐(spray booms)는 폴리비닐 알코올/KYMENE® 6500/Rezosol 2008의 혼합물인 접착제 패키지 혹은 본 개시사항에 따른 첨가제 조성물을 건조기 표면상에 분무하였다. Rezosol 2008은 Hercules, Incorporated (Wilmington, Delaware, U.S.A.)에서 입수할 수 있다.
연속 핸드시트 성형기(continuous handsheet former, CHF)상의 전형적인 접착제 패치키 1 배치(batch)는 전형적으로 물 25 갤론, 고형분이 6%인 폴리비닐 알코올 용액 5000㎖, 고형분이 12.5%인 KYMENE® 6500 용액 75㎖ 및 고형분이 7.5%인 Rezosol 2008M 용액 20㎖로 이루어져 있다.
본 개시사항에 따른 첨가제 조성물은 고형분 함량이 2.5% 내지 10%로 다양하였다.
상기 시트는 양키 건조기상에 크레이핑 블레이드(creping blade)로 이동함에 따라 약 95% 컨시스턴시로 건조되었다. 후속적으로, 크레이핑 블레이드는 상기 티슈 시트 및 소량의 건조기 코팅(coating)을 양키 건조기로 부터 긁어(scrape)내었다. 그 후, 크레이핑된 티슈 베이스 시트는 전환(converting)을 위해 소프트 롤(soft rolls)로 3" 코어(core)상에 권취되었다. 그 후, 크레이핑된 티슈의 2개의 롤을 다시 권취하여 두 크레이핑된 면이 2-겹 구조의 바깥쪽이 되도록 함께 겹쳤다. 상기 구조의 가장자리 상의 기계 클림핑(crimping)은 상기 겹들을 함께 유지하였다. 그 후, 상기 겹쳐진 시트를 약 8.5 인치의 표준 폭으로 가장자리에 슬릿을 형성하고 접었다. 티슈 샘플을 컨디셔닝(conditioning)하고 시험하였다.
특히, 상기 샘플에 대하여 다음의 시험을 행하였다: 인장 강도(Tensile Strength),기하 평균 인장강도(Geometric Mean Tensile Strength, GMT) 및 흡수된 기하 평균 인장 에너지(Geometric Mean Tensile Energy Absorbed, GMTEA):
인장 시험은 최소 4시간동안 23℃ +/- 1℃ 및 50% +/- 상대 습도에서 컨티셔닝된(condition) 티슈 샘플을 사용하여 행하였다. 2겹 샘플은 Thwing-Albert Instruments(Philadelphia, Pennsylvania, U.S.A.)에서 입수가능한 정확한 샘플 절단기 모델 JDC 15M-10를 사용하여 기계방향(machine direction, MD) 및 횡-기계방향(cross-machine direction, CD)으로 3인치 폭의 스트립으로 절단하였다.
인장 프레임(tensile frame)의 게이지 길이는 4인치로 설정하였다. 인장 프레임은 TestWorks 4 소프프웨어로 실행되는 Alliance RT/1 프레임이었다. 상기 인장 프레임 및 소프트웨어는 Minneapolis, Minnesota, U.S.A.에 위치하는 MTS Systems Corporation로 부터 입수할 수 있다.
그 후, 3" 스트립을 인장 프레임의 죠(jaws)에 배치하고 샘플 파손 지점까지 25.4cm/분의 속도로 변형(strain)을 가하였다. 티슈 스트립상의 응력(stress)를 변형의 함수로서 모니터하였다. 계산된 출력(outputs)은 피크 로드(그램-력(grams-force)/3", 그램-력으로 측정함.), 피크 스트레치 (%, 신장된 샘플의 길이를 원래 샘플의 길이로 나누고 100%을 곱하여 계산함.), 500 grams-force에서의 % 스트레치, 파괴지점에서의 인장 에너지 흡수(tensile energy absorption, TEA)(grams-force*cm/㎠, 로드(load)가 그의 피크값의 30%로 떨어지는 파괴점 위의 응력-변형 곡선 아래의 면적을 전분하거나 취하여 계산함.) 및 기울기(slope) A(kilograms-force, 57-150 grams-force로 부터의 응력-변형 곡선의 기울기로 측정함.)을 포함하였다.
각각의 티슈 코드(code)(최소 5회 반복)는 기계 방향(MD) 및 횡-기계방향(CD)으로 시험하였다. 인장강도 및 인장 에너지 흡수(TEA)의 기하 평균은 기계 방향(MD)과 횡-기계방향(CD)의 곱의 제곱근으로 계산되었다. 이는 시험 방향에 무관한 평균값을 얻었다. 사용된 샘플을 아래에 나타낸다.
시트 강성도의 측정치로서 탄성 모듈러스(Elastic Modulus)(최대 기울기) 및 기하 평균 모듈러스(Geometric Mean Modulus, GMM):
탄성 모듈러스(최대 기울기) E(kgf)는 건조 상태에서 측정된 탄성모듈러스이고, 킬로그램 력(kilograms of force) 단위로 표현된다. 폭 3 인치의 Tappi 컨디션화된 샘플을 게이지 길이 (죠(jaws) 사이의 거리)가 4 인치인 인장 시험기 죠에 놓았다. 죠는 25.4 cm/분의 크로스헤드 속도로 이동시켰고, 기울기는 57 grams-force 내지 150 grams-force의 응력값 사이의 데이타의 최소 제곱 피트(fit)로서 취하였다. 샘플이 너무 약하여 파손되지 않고 최소 200gram의 응력을 지탱하기 어려우면, 다수 겹(multi-ply) 샘플이 파손되지 않고 최소 200g의 힘을 견딜 수 있을 때까지 겹(ply)이 반복적으로 추가된다. 기하 평균 모듈러스(geometric mean modulus) 혹은 기하 평균 기울기는 기계방향(MD) 및 횡-기계 방향(CD) 탄성 모듈러스(최대 기울기)의 곱의 제곱근으로 계산되었으며, 이는 시험 방향에 무관한 평균값을 얻었다.
습윤/건조 인장 시험(%, 횡기계 방향으로)
건조 인장 시험(dry tensile test)는 실시예 1에 설명된 바와 같으며, 게이지 길이(죠 사이의 거리(span))는 2인치이다. 습윤 인장 강도는 시험하기 전에 샘플을 적신 것을 제외하고는 건조 강도와 동일한 방식으로 측정하였다. 구체적으로, 샘플을 적시기 위해서, 3"x5" 트레이를 23±2℃의 온도에서 증류수 혹은 탈이온수로 채웠다. 물을 약 1cm의 깊이가 되도록 트레이에 첨가한다.
그 후, 3M "Scotch-Brite" 범용 스크러빙 패드를 2.5"x4"의 크기로 자른다. 약 5" 길이의 마스킹 테이프(masking tape) 조각을 상기 패드의 4" 가장자리중 하나를 따라 배치한다. 마스킹 테이프는 스크러빙 패드를 잡기위해 사용된다.
그 후, 스트러핑 패드는 테이프를 붙인 단부가 위로 향하도록 물속에 놓여진다. 상기 패드는 시험이 끝날때 까지 계속 물속에 유지된다. 시험하고자 하는 샘플을 TAPPI T203에 부합하는 압지(blotter paper)상에 놓는다. 상기 스크러빙 패드를 수조에서 제거하여 습윤 팬(wetting pan)과 연결된 스크린상에 가볍게 3회 두드린다. 그 후, 상기 스크러빙 패드는 샘플상에 샘플의 폭에 평행하게 대략 중앙에 가볍게 놓는다. 스크러빙 패드는 약 1초동안 제자리에 유지된다. 그 후, 즉시 샘플을 인장 시험기에 넣고 시험한다.
습윤/건조 인장 강도비를 측정하기 위해, 습윤 인장 강도값을 건조인장강도 값으로 나누었다.
본 실시예에서 샘플에 적용되고 시험되는 본 개시사항의 첨가제 조성물은 다음과 같다.
하기 표에서, AFFINITY™ EG 8200 플라스토머(plastomer)는 에틸렌 및 옥텐 공중합체를 포함하는 알파-올레핀 인터폴리머(interpolymer)이며, 이는 Midland, Michigan, U.S.A.의 The Dow Chemical Company로 부터 입수할 수 있다. PRIMACOR™ 5980i 공중합체는 에틸렌-아크릴산 공중합체이며, 또한, The Dow Chemical Company에서 이용할 수 있다. 에틸렌-아크릴산 공중합체는 열가소성 폴리머로서 뿐만 아니라, 분무제로서도 역할을 할 수 있다. INDUSTRENE® 106은 올레산을 포함하며, 이는 Middlebury, Connecticut의 Chemtura Corporation에서 시판된다. PRIMACOR™ 5980i 공중합체는 아크릴산 20.5중량%를 함유하며 ASTM D1238로 측정한 용융 유속(melt flow rate)은 125℃ 및 2.16kg에서 13.75g/10min이다. AFFINITY™ EG8200G 플라스토머는 ASTM D792로 측정한 밀도가 0.87g/cc이며, ASTM D1238로 측정한 용융 유속(melt flow rate)은 190℃ 및 2.16kg에서의 5g/10min이다.
Figure 112009034304759-PCT00002
Figure 112009034304759-PCT00003
또한, 각각의 첨가제 조성물내에는 The Dow Chemical Company에서 입수가능한 96% 시스 1-(3-클로로알릴)-3,5,7-트리아자-1-아조니아아다만탄 클로라이드(또한 콰테르니움(Quaternium)-15로도 알려짐)의 활성 조성물을 갖는 방부제인 DOWICIL™ 200 항미생물제가 존재한다.
상기한 바와 같이, 다른 활성 조성물에 대한 용액중의 % 고형분은 다양하였다. 용액중의 고형분 함량이 달라지면 또한, 베이스 웹내에 포함되는 고형분의 양이 달라진다. 예를들어, 2.5% 용액 고형분에서, 상기 티슈 웹에는 약 35kg/MT 내지 약 60kg/MT의 고형분이 포함되는 것으로 추정된다. 5% 용액 고형분에서, 상기 티슈 웹에는 약 70kg/MT 내지 약 130kg/MT의 고형분이 포함되는 것으로 추정된다. 10% 용액 고형분에서, 상기 티슈 웹에는 약 140 kg/MT 내지 약 260kg/MT의 고형분이 포함되는 것으로 추정된다.
상기 실시예의 결과를 도 3-7에 나타내었다. 도 3에 도시한 바와 같이, 예를들어, 본 개시사항에 따라 제조된 샘플의 기하 평균 인장강도는 통상의 결합 재료로 처리된 본 발명이 아닌 샘플 보다 컸다. 흡수된 기하 평균 총 에너지에 대하여도 또한 유사한 결과를 얻었다.
샘플의 특성을 시험하는 것 이외에 추가로, 일부의 샘플의 사진을 찍었다. 예를들어, 도 8,9,10 및 11에 4개의 샘플에 대하여 500배 배율로 이들의 사진을 나타내었다. 특히, 도 8은 본 발명이 아닌 샘플의 사진을 나타내며, 도 9는 샘플 번호 1의 사진이며, 도 10은 샘플 번호 3의 사진이며, 도 11은 샘플 번호 5의 사진이다. 도시한 바와 같이, 본 개시사항의 첨가제 조성물은 티슈 웹의 표면상에 불연속 필름을 형성하는 경향이 있다. 더욱이, 용액 고형분 함량이 많을 수록 더 많은 양의 필름이 형성된다. 이들 도면은 첨가제 조성물이 일반적으로 티슈 웹 표면에 남아있음을 나타낸다.
도 12에, 도 9에 도시한 것과 동일한 샘플의 단면(cross section) 사진을 나타내었다. 도면에서 알 수 있듯이, 심지어 10% 용액 고형분에서 대부분의 첨가제 조성물이 티슈 웹의 표면상에 남아있다. 이와 관련하여, 첨가제 조성물이 웹 두께의 약 25% 미만, 예를들어, 웹 두께의 약 15% 미만, 예를들어, 웹 두께의 약 5% 미만으로 웹에 침투한다.
상기 방식으로, 첨가제 조성물은 상기 티슈 웹에 현저한 정도의 강도를 제공하는 것으로 생각된다. 나아가, 필름이 불연속적이므로, 웹의 위킹(wicking) 특성이 실질적으로 불리한 영향을 받지 않는다. 특히 유리하게, 상기 결과는 티슈 웹의 강성도의 실질적으로 증가없이 그리고 지각되는 부드러움의 실질적인 감소없이 얻어진다.
실시예 2
본 실시예에서는 본 개시사항에 따라 제조된 티슈를 상업적으로 입수가능한 제품과 비교하였다. 상기 샘플에 대하여 다양한 시험을 행하였다. 특히, 상기 샘플에 대하여 "스틱-슬립 파라미터 시험(Stick-Slip Parameter Test)"를 행하였으며, 이는 모사 피부를 샘플의 표면위에 끌어당길 때 끄는힘(drag force)의 공간적 및 순간적(temporal) 변화를 측정하여 제품의 지각되는 부드러움을 측정한다.
보다 구체적으로, 다음의 시험을 본 실시예에서 행하였다.
스틱-슬립 시험(Stick-Slip Test)
스틱-슬립은 정지마찰계수(static coefficient of friction, "COF")가 운동 COF(kinetic COF) 보다 현저하게 클 때 발생한다. 줄에 의해 표면위로 당겨지는 슬레드(sled)는 줄의 힘이 정지 COF x 수직 로드(normal load)를 극복할 정도로 충분히 커질때까지 움직이지 않을 것이다. 그러나, 슬레드가 움직이기 시작하자 마자, 정지 COF가 작은 운동 COF 보다 작아져서 줄을 당기는 힘은 불균형하게 슬레드는 줄의 장력이 해제되고 슬레드가 멈출때(스틱(stick))까지 가속된다. 이어서, 상기 장력(tension)은 정지 COF를 극복하기에 충분한 정도로 커질때까지 다시 커지고 상기 방식으로 계속된다. 진동의 진동수 및 진폭(amplitude)은 정지 COF와 운동 COF의 차이에 따라 달라지지만, 또한, 줄의 길이 및 강성도(딱딱하고 짧은 줄은 정지 COF가 극복될 때 거의 즉시 힘을 강하시킬 것이어서, 슬레드는 단지 짧은 거리로만 앞으로 갑자기 움직이게 된다.) 및 이동 속도에 따라 달라진다. 운동 속도가 빠를수록 스틱-슬립 특성이 감소되는 경향이 있다.
로드(load)하에 접촉하는 2개의 표면은 맞대어 서로 부합하고 그들 사이의 접촉 면적을 증가시키는 경향이 있으므로, 정지 COF는 운동 COF보다 더 크다. COF는 접촉 면적에 비례하므로, 접촉면적이 넓을수록 COF가 커진다. 이로서 속도가 빠를수록 스틱-슬립이 작고; 표면들이 부합하고 정지 COF가 증가하기 위해 각 슬립 후에 소요되는 시간이 짧은 이유가 설명된다. 많은 물질에 대하여, 부합성을 위한 상기 단축되는 시간으로 인하여 빠른 슬라이딩 속도에서는 COF가 감소한다. 그러나, 일부 물질 (대개 부드럽거나 매끄러운 표면)은 속도 증가에 따라 실제로 COF의 증가를 나타내며, 이는 접촉하는 표면이 가소성(plastical)있게 또는 점탄성(viscoelastic)적으로 유동(flow)하고 그들이 전단(shear)되는 속도에 비례하는 속도로 에너지를 분산(dissipate)시키는 경향이 있기 때문이다. 속력에 따라 증가하는 COF를 갖는 재료는 스틱-슬립을 보이지 않으며, 이는 슬레드를 일정한 느린 속도로 움직이게 하는 것보다 앞으로 갑자기 움직이기 위해 더 많은 힘이 필요로 할 것이기 때문이다. 이러한 재료는 또한 그들의 운동 COF와 동일한 정지 COF를 갖는다. 따라서, COF 대 속력 곡선의 기울기를 측정하는 것은 재료가 스틱-슬립을 나타낼 것인지를 예측하는 우수한 수단이고: 음의 기울기가 클수록 쉽게 스틱-슬립할 것인 한편, 양의 기울기가 클수록 매우 느린 슬라이딩 속도에서도 스틱-슬립하지 않을 것이다.
스틱-슬립 시험에 따라, MTS TestWorks 4 소프트웨어가 장착된 Alliance RT/1 인장 프레임을 사용하여 슬라이딩 속력에 따른 COF의 변화를 측정한다. 시험 장치의 일부의 도면을 도 13에 도시한다. 도시된 바와 같이, 플레이트를 프레임의 하부 부분에 고정되고, 티슈 시트(샘플)는 상기 플레이트에 클램핑된다. 선단 엣지 및 후미 엣지에서 반경이 ½"인, 1.5" x 1.5"의 평평한 표면을 갖는 알루미늄 슬레드를 50 N 로드 셀(load cell)까지 거의 마찰이 없는 도르래를 통해 꿰어진 가느다란 낚싯줄 (30 lb, Stren 투명 모노필라멘트, Remington Arms Inc, (Madison, NC))로 프레임의 상부 (이동하는 부분)에 부착시킨다. 콜라겐 필름의 50.8 mm 폭 시트를 슬레드의 전방 및 후방에서 32 mm 바인더 클립으로 슬레드의 밑면에 평평하게 클램핑한다. 슬레드, 필름 및 클립의 총 질량(mass)은 81.1 g이다. 필름은 슬레드보다 커서, 접촉하는 표면을 완전히 덮는다. 근량이 28 gsm인 콜라겐 필름은 NATURIN GmbH(Weinhein, Germany)에서 상표명 COFFI (Collagen Food Film)으로 입수할 수 있다. 다른 적합한 필름은 Viscofan USA Inc (50 County Court, Montgomery AL 36105)에서 입수할 수 있다. 필름은 작은 도트 패턴으로 엠보싱되어 있다. 티슈와 콜라겐 사이의 접촉 영역을 최대화하기 위해, 필름의 보다 평평한 면 (아래로 옴폭한 도트를 갖는)은 슬레드 상에 티슈를 향하여 아래로 대면하도록 놓여져야 한다. 샘플 및 콜라겐 필름은 시험하기 전에 72℉ 및 50% RH에서 적어도 6시간 동안 컨디셔닝되어야 한다.
인장 프레임은 1 cm의 거리를 일정한 속도 (V)로 슬레드를 끌어당기도록 프로그래밍되며, 끄는힘(drag force)을 100 Hz의 주파수에서 측정된다. 0.2 cm 내지 0.9 cm에서 측정된 평균 끄는힘을 계산하고, 운동 COF는 다음과 같이 계산된다:
COFv = f/81.1 (1)
식중, f는 평균 끄는힘 그램(grams)이고, 81.1 g는 슬레드, 클립 및 필름의 질량이다.
각각의 샘플에 대해, COF는 5, 10, 25, 50 및 100 cm/분에서 측정된다. 각각의 샘플에 대해 새로운 콜라겐 필름 조각이 사용된다.
COF는 속력에 따라 대수적으로(logarithmical) 변화하므로, 데이타는 다음과 같이 기술된다:
COF = a + SSP ln(V)
식중, a는 1 cm/분에서 최적합 (best fit) COF이고, SSP는 COF가 속력에 따라 변화하는 방식을 보여주는 스틱-슬립 파라미터이다. SSP 값이 클수록 로션 같고스틱-슬립 경향이 적은 시트를 나타낸다. SSP는 각각의 코드에 대해 4개의 티슈 시 트 샘플에서 측정하고, 평균을 기록한다.
헤라클레스 크기 시험(Hercules Size Test, HST)
"헤라클레스 크기 시험(Hercules Size Test, HST)"은 일반적으로 액체가 티슈를 통해 이동하는데 걸리는 시간을 측정하는 시험이다. 헤라클레스 크기 시험은 일반적으로 TAPPI 법 T530 PM-89, Size Test for Paper with Ink Resistnace에 따라 행하였다. 헤라클레스 크기 시험 데이타는 제조사가 제공하는 백색 및 녹색 검정 타일(calibration tiles) 및 검은색 디스크(disk)를 사용하여 Model HST 시험기에서 수집하였다. 증류수로 1%로 희석된 2% 나프톨 그린 N 염료(Napthol Green N dye)를 염료로 사용하였다. 모든 재료는 Hercules, Inc. (Wilmington, Delaware)에서 입수할 수 있다.
모든 시편은 시험하기 전에 23 +/- 1℃ 및 50 +/- 2% 상대습도에서 최소 4시간동안 컨디셔닝하였다. 상기 시험은 염료 용액의 온도에 민감하므로 염료 용액 또한 시험하기 전에 최소 4시간 동안 제어된 조건의 온도에서 평형(equilibrate)이 되도록 하여야 한다.
상업적으로 시판되는 여섯개(6)의 티슈 시트(3겹 티슈 제품에 대하여는 18겹, 2겹 제품에 대하여는 12겹, 한겹 제품에 대하여는 6 겹등)로 시험하기 위한 시편을 제조하였다. 시편은 대략 2.5 x 2.5 인치의 크기로 자른다. 기구는 제조사의 지침에 따라 백색 및 녹색 검정(calibration) 타일로 표준화(standardize)된다. 겹(ply)의 외부 표면이 바깥쪽으로 향하도록 시편 (2겹 티슈 제품에 대한 12겹)을 샘플 홀더(holder)에 놓는다. 그 후, 시편을 시편 홀더내에 클램핑한다. 그 후, 시편 홀더는 광학 하우징 상단부의 리테이닝 고리(retaining ring)에 배치된다. 검은색 디스크를 사용하여, 기구의 영점(zero)을 검정한다. 상기 검은색 디스크를 제거하고 염료 용액 10 +/- 밀리리터를 리테이닝 고리내로 분배하고 검은색 디스크를 다시 시편위에 놓으면서 타이머를 재기 시작하였다. 상기 기구로 부터 시험 시간을 초(sec.)로 기록한다.
티슈중의 첨가제 함량을 측정하는 추출방법(Extraction Method)
티슈 샘풀중의 첨가제 조성물의 양을 측정하는 한 방법은 적합한 용매내에서 첨가제 조성물을 제거하는 것이다. 티슈중에 존재하는 적어도 대부분의 첨가제를 용해시킬 수 있는 한, 어떠한 적합한 용매가 선택될 수 있다. 적합한 용매중 한가지는 자일렌(xylene)이다.
시작하기 위해, 첨가제 조성물을 함유하는 티슈 샘플(각 시험당 최소 3gram의 티슈)을 105℃로 설정된 오븐에서 밤새 방치하여 모든 물을 제거한다. 그 후, 건조된 티슈는 덥개가 있는 금속 캔내에 밀봉되고 공기중의 물 흡수를 방지하기 위해 칼슘 술페이트 건조제(dessicant)를 함유하는 데시케이터(desicator)내에서 냉각하였다. 10분 동안 샘플을 냉각한 후에, 티슈의 중량을 정확도 ± 0.0001g의 저 울로 측정하였으며, 중량을 기록하였다(W1).
추출(extraction)은 속슬렛(soxhlet) 추출장치를 사용하여 행하였다. 속슬렛 추출장치는 속슬렛 추출 튜브에 연결된 250㎖의 둥근바닥 유리 플라스크(싸이폰 상단까지의 용적이 85㎖인 Corning®no. 3740-M) 및 Allihn 콘덴서(Corning® no. 3840-MCO)로 구성되었다. 상기 콘덴서는 새롭운 냉수 공급에 연결되었다. 둥근 바닥 플라스크는 가변 자동 트랜스포머(variable auto transformer)(Superior Electric Co., Bristol, CT, USA)로 제어되는 전기로 가열된 맨틀(Glas Col, Terre Haute, IN, USA.)을 사용하여 하부로 부터 가열되었다.
추출을 행하기 위해, 첨가제 조성물을 함유하는 예비-칭량된 티슈를 33㎜ x 80㎜ 셀룰로오스 추출 팀블(thimble)(Whatman International Ltd, Maidstone, England)내에 놓았다. 그 후, 팁블은 속슬렛 추출 튜브에 넣고 튜브는 등근 바닥 플라스크 및 콘덴서에 연결되었다. 둥근 바닥 플라스크 내에는 자일렌 용매 150㎖가 있었다. 가열 맨틀에 에너지를 가하였으며, 콘덴서를 통해서 물을 흘리기 시작하였다. 상기 가변 자동 트랜스포머 가열 제어는 15분 마다 속슬렛 튜브가 자일렌으로 채워지고 둥근 바닥 플라스크내로 다시 순환되도록 조절하였다. 추출은 총 5시간동안 행하였다(속슬렛 튜브를 통한 자일렌의 약 20회 싸이클). 완료시에, 티슈를 포함하는 팀블을 속슬렛 튜브에서 제거하고 후드내에서 건조하였다. 그 후, 티 슈를 150℃로 설정된 오븐에 옮기고 1시간동안 건조하여 과량의 자일렌 용매를 제거하였다. 상기 오븐은 후드로 배기되었다. 그 후, 건조 티슈를 105℃로 설정된 오븐에서 밤새 방치하였다. 다음날, 티슈를 제거하고, 덮개가 있는 금속 캔에 넣고 칼슘 술페이트 건조제를 포함하는 데시케이터내에서 10분동안 냉각하였다. 그 후, 건조되고 냉각된 추출된 티슈 중량을 정확도가 ± 0.0001g인 저울로 측정하고 중량을 기록하였다(W2).
% 자일렌 추출분은 다음의 식을 사용하여 계산하였다:
% 자일렌 추출분 = 100 x (W1-W2) ÷ W1
모든 첨가제 조성물이 선택된 용매에서 추출되지 않으므로, 미지의 샘플중의 첨가제 조성물의 양을 측정하기 위해서는 검정 곡선(calibration curve)을 작성할 필요가 있었다. 검정 곡선은 먼저 공지의 양의 첨가제를 에어 브러쉬를 사용하여 예비-칭량된 티슈(T1)의 표면에 적용하므로써 전개되었다. 첨가제 조성물은 티슈상에 고르게 적용하고 건조되도록 105℃ 오븐에서 밤새 방치하였다. 그 후, 처리된 티슈의 중량(T2) 및 첨가제의 중량%를 하기 식을 사용하여 계산하였다:
% 첨가제 = 100 x (T2 - T1) ÷ T1
첨가제 조성물의 수준이 0% 내지 13% 범위인 처리된 티슈를 제조하였으며, 상기한 속슬렛 추출 방법으로 시험하였다. % 자일렌 추출분 (Y 변수) 대 % 첨가제(X 변수)의 선형 회귀(linear regression)을 검정곡선을 사용하였다.
검정곡선: % 자일렌 추출분 = m(% 첨가제) + b
또는; % 첨가제 = (% 자일렌 추출분 - b)/m
단, 상기 식에서 m = 선형 회귀식의 기울기이며,
b = 선형 회귀식의 y 절편이다.
검정곡선을 작성한 후에, 티슈 샘플의 첨가제 조성물을 결정할 수 있다. 티슈 샘플의 자일렌 추출분 함량을 상기한 속슬렛 추출 과정을 사용하여 측정하였다. 그 후, 티슈중의 % 첨가제를 다음의 선형회귀식을 사용하여 계산하였다:
% 첨가제 = (% 자일렌 추출분 - b)/m
단, 상기 식에서 m = 선형 회귀식의 기울기이며,
b = 선형 회귀식의 y 절편이다.
각각의 티슈 샘프에 대하여 최소한 2회 측정하였으며 산술평균을 % 첨가제 함량으로 나타내었다.
분산성(dispersibility) - 슬로쉬 박스 측정(Slosh Box Measurements)
샘플의 운동 파괴(dynamic break-up)에 사용된 슬로쉬 박스(slosh box)는 꼭 맞는 덮개를 갖는 0.5" 두께의 플렉시글라스(Plexiglas)로 제조된 14"W x 18"D x 12"H 플라스틱 박스로 이루어진다. 박스의 일 단부는 힌지(hinge)에 부착하고 다른 단부는 왕복 캠(reciprocating cam)에 부착하여 상기 박스를 플랫폼(flatform)상에 놓는다. 슬로쉬 박스의 로킹 동작(rocking motion)의 진폭(amplitude)은 ±2"(4" 범위)이다. 슬로싱 작용(sloshing action)의 속도는 가변적이지만, 캠의 20회전/분 또는 40 슬로쉬(sloshes)/분의 일정한 속도로 설정하였다. 시험하기 전에 2000㎖의 "수돗물" 또는 "연수(soft water)" 적심 용액(soak solution)을 슬로쉬 박스에 첨가하였다. 상기 수돗물 용액은 HCO3 - 약 112ppm, Ca2+ 66ppm, Mg2+ 20ppm, Na+ 65ppm, Cl- 137ppm, SO4 2- 100ppm을 포함할 수 있으며, 용해된 총 고형분은 500ppm이며, 계산된 수경도는 약 248ppm 당량(equivalents) CaCO3 였다. 반면, 연수용액은 Ca2+ 약 6.7ppm, Mg2+ 3.3ppm 및 Cl- 21.5ppm을 포함하며, 용해된 총 고형분은 31.5ppm이며, 계산된 수경도(water hardness)는 약 30ppm CaCO3 에 해당한다. 샘플을 펼쳐서 슬로쉬 박스에 놓았다. 슬로쉬 박스를 시작하고 샘플이 상기 적심 용액에 첨가되면 시간을 측정하기 시작하였다. 슬로쉬 박스내에서 샘플의 파괴(break-up)를 육안으로 관찰하였으며, 면적이 약 1 정사각형 면적 미만의 조각으로 파괴되는데 필요한 시 간을 기록하였다. 샘플에 대하여 최소 3회 반복하여 기록하였으며 평균하여 기록된 값을 얻었다. 특정한 적심 용액에서 24시간 이내에 약 1" 정사각형 면적 미만의 조각으로 파괴되지 않는 샘플은 상기 시험방법에 의한 적심용액에 비-분산성인 것으로 판단된다.
본 실시예에서, 14개의 티슈 샘플을 제조하였으며 상기 시험중 최소 하나를 행하여 상업적으로 입수가능한 다양한 제품과 비교하였다.
본 개시방법으로 제조된 처음 3개의 샘플(하기 표에서 샘플 번호 1,2 및 3)은 일반적으로 상기 실시예 1에 기술한 방법으로 제조하였다.
반면, 티슈 웹 샘플 4 내지 7은 일반적으로 도 2에 도시한 방법에 따라 제조되었다. 상기 티슈 웹을 이 구현에서는 양키 건조기를 포함하는 크레이핑 표면에 부착시키기 위해, 본 개시사항에 따라 제조된 첨가제 조성물을 건조기상에 분무한 다음에 건조기를 상기 웹과 접촉시켰다. 2겹 혹은 3겹 티슈 제품을 제조하였다. 그 후, 샘플에 대하여 여러가지 표준 시험을 행하였다.
먼저, 연목 크래프트(NSWK) 펄프를 펄퍼내에서 30분동안 4% 컨시스턴시로 약 100℉에서 분산시켰다. 그 후, 상기 NSWK 펄프를 덤프 체스트(dump chest)로 전송하고 후속적으로 약 3% 컨시스턴시로 희석하였다. 그 후, NSWK 펄프를 4.5hp-days/ 톤으로 고해(refine)하였다. 상기 연목 섬유를 3-층 티슈 구조의 내부 강도층으로 사용하였다. 상기 NSWK층은 최종 시트 중량의 약 34%를 구성하였다.
목재 섬유 1톤(metric ton)당 2kg의 KYMENE® 6500 (Wilmington, Delaware, U.S.A.에 소재하는 Hercules, Incorporated에서 입수가능함.)을 헤드박스 전의 공급물(furnish)에 첨가하였다.
Rio de Janeiro, RJ, Brazil에 위치하는 Aracruz에서 입수가능한 Aracruz ECF, 유칼리나무 경목 크래프트(eucalyptus hardwood kraft)(EHWK) 펄프를 펄퍼내에서 30분동안 약 100℉에서 약 4% 컨시스턴시로 분산시켰다. 그 후, 상기 EHWK 펄프를 덤프 체스트(dump chest)로 전송하고 후속적으로 약 3% 컨시스턴시가 되도록 희석하였다. 상기 EHWK 펄프는 3-층 티슈 구조의 두 외부층을 이룬다. 상기 EHWK층은 최종 시트 중량의 약 66%를 구성하였다.
목재 섬유 1톤당 2kg의 KYMENE® 6500을 헤드박스 전의 공급물(furnish)에 첨가하였다.
펄프 섬유는 머쉰 체스트로 부터 약 0.1%의 컨시스턴시에서 헤드박스로 펌프되었다. 각각의 머쉰 체스트로부터 펄프 섬유는 헤드박스내의 별도의 매니폴드를 통해 보내어져 3-층 티슈 구조를 형성하였다. 상기 섬유는 도 2에 도시한 공정한 마찬가지로 크레센트 형성기(Crescent Former)내의 펠트(felt)상에 퇴적되었다.
약 10-20% 컨시스턴시의 습윤 시트가 가압 롤을 경유하여 닙을 통해 약 2500fpm(750mpm)으로 이동하여 양키 건조기에 부착되었다. 가압 롤 닙 이후의 습윤 시트의 컨시스턴시(후-압력 롤 컨시스턴시(post-pressure roll consistency) 혹은 PPRC)는 약 40% 였다. 상기 습윤 시트는 건조기 표면에 적용된 첨가제 조성물에 의해 양키 건조기에 부착되었다. 양키 건조기 하부에 위치하는 분무 붐(spray boons)은 본 개시사항에 기술되어 있는 첨가제 조성물을 100 내지 600 ㎎/㎡의 첨가 수준으로 건조기 표면상에 분무하였다.
첨가제 조성물에 의한 펠트(felt)의 오염을 방지하고 원하는 시트 특성을 유지하기 위해, 쉴드(shield)를 분무 붐과 가압 롤 사이에 배치하였다.
상기 시트는 양키 건조기상에서 크레이핑 블레이드로 이동함에 따라 약 95% 내지 98%의 컨시스턴시로 건조되었다. 크레이핑 블레이드에 의하여 후속적으로 양키 건조기에서 상기 티슈 시트 및 첨가제 조성물 일부가 스크랩(scrape)되었다. 그 후, 상기 크레이핑된 티슈 베이스 시트는 전환을 위해 소프트 롤(soft roll)로 약 1970fpm(600mpm)으로 이동하는 코어상에 권취되었다. 결과물인 티슈 베이스 시트는 공기-건조된 근량이 14.2g/㎡였다. 그 후, 두 크레이핑된 면이 2 겹 혹은 3 겹 구조의 바깥쪽 면이 되도록 크레이핑된 티슈의 둘 또는 세개의 소프트 롤을 다시 권 취하여 서로 겹쳤다. 상기 구조체 가장자리 상에서 기계적 클램핑은 상기 겹들을 함께 유지한다. 그 후, 상기 겹쳐진 시트에는 약 8.5 인치의 표준 폭으로 가장자리에 슬릿을 형성하고 접었다. 티슈 샘플을 컨디셔닝하고 시험하였다.
샘플 4 내지 7에 적용되고 시험된 첨가제 조성물은 다음과 같다:
Figure 112009034304759-PCT00004
The Dow Chemical Company에서 입수한 96% 시스 1-(3-클로로알릴)-3,5,7-트리아자-1-아조니아아다만탄 클로라이드(또한 Quaternium-15로도 알려짐)의 활성 조성물을 갖는 방부제인 DOWICIL™ 75 항미생물제가 또한 각각의 첨가제 조성물에 존재하였다.
다른 첨가제 조성물에 대한 용액중의 퍼센트 고형분은 양키 건조기상에 100 내지 600㎎/㎡의 분무 피복양(spray coverage)이 전달되도록 달라질 수 있다. 용액 중의 고형분 함량이 달라지면 베이스 웹내에 포함되는 고형분의 양이 또한 달라진다. 예를들어, 양키 건조기상의 100 ㎎/㎡ 분무 피복양에서, 약 1%의 첨가제 조성물 고형분이 티슈 웹내에 포함되는 것으로 추정된다. 양키 건조기상의 200 ㎎/㎡ 분무 피복양에서, 약 2%의 첨가제 조성물 고형분이 티슈 웹내에 포함되는 것으로 추정된다. 양키 건조기상의 400 ㎎/㎡ 분무 피복양에서, 약 4%의 첨가제 조성물 고형분이 티슈 웹내에 포함되는 것으로 추정된다.
반면, 티슈 샘플 번호 8은 2-겹 제품을 포함하였다. 티슈 샘플 번호 8은 실시예 1에 기술한 공정과 유사하게 제조되었다. 그러나, 상기 티슈 웹은 첨가제 조성물을 사용하여 건조기 드럼에 부착되기 전에 실질적으로 건조되었다.
시험하기 전에, 모든 샘플을 TAPPI 표준에 따라 컨디셔닝하였다. 특히, 샘플을 최소 4시간동안 50% 상대습도 및 75℉에서 대기중에 놓아두었다.
다음의 결과를 얻었다:
Figure 112009034304759-PCT00005
상기한 바와 같이, 본 개시사항에 따라 제조된 샘플은 헤라큘레스 크기 시험에 나타낸 바와 같이 우수한 물 흡수율을 가졌다. 특히, 본 개시사항에 따라 제조된 샘플은 HST가 60 초 미만, 예를들어, 30초 미만, 예를들어, 20초 미만, 예를들어, 10초 미만이었다. 사실상, 두 샘플은 HST가 약 2 초 미만이었다.
물 흡수성이 좋을 뿐만 아니라, 첨가제 조성물을 포함하는 본 개시사항에 따라 제조된 화장실용 티슈 샘플은 우수한 분산성(dispersibility)을 가졌다. 예를들어, 나타낸 바와 같이, 시험 샘플은 분산성이 약 2분 미만, 예를들어, 약 1 내지 1/2 분 미만, 예를들어, 1분 미만이었다.
상기 표에 나타낸 바와 같이, 본 개시사항에 따라 제조된 샘플은 우수한 스틱-슬립 특성을 가졌다. 나타낸 바와 같이, 본 개시사항에 따라 제조된 샘플은 약 - 0.007 내지 약 0.1의 스틱-슬립을 가졌다. 특히, 본 개시사항에 따라 제조된 샘플은 약 - 0.006을 초과하는, 예를들어, 약 0을 초과하는 스틱-슬립을 가졌다. 반면에, 모든 비교예는 더 낮은 스틱-슬립수(Stick-Slip numbers)를 가졌다.
실시예 3
본 개시사항에 따라 제조된 티슈 샘플은 상기한 실시예 2에 기술한 바와 같은 방법으로 제조되었다. 본 실시예에서, 상기 첨가제 조성물은 제 1 샘플에 비교 적 다량으로 적용되고 제 2 샘플에는 비교적 소량으로 적용되었다. 특히, 샘플 1에는 첨가제 조성물이 23.8중량%의 양으로 함유되었다. 샘플 1은 상기 실시예 4에서 제조된 샘플 1을 제조한 방식과 유사하게 제조되었다. 반면에, 샘플 2에는 첨가제 조성물이 약 1.2중량%의 양으로 함유되었다. 일반적으로 샘플 2는 상기한 실시예 2에서 샘플 4를 제조한 방식과 동일한 방식으로 제조되었다.
샘플을 제조한 후, 각 샘플의 일면을 주사전자 현미경(scanning electron microscope)으로 촬영하였다.
첨가제 조성물을 약 23.8중량%의 양으로 함유하는 제 1 샘플을 도 14 및 15에 나타내었다. 나타낸 바와 같이, 상기 샘플에서, 첨가제 조성물은 제품의 표면상에 불연속 필름을 형성한다.
반면에, 도 16-19는 첨가제 조성물을 약 1.2중량%의 양으로 함유하는 샘플의 사진이다. 도시한 바와 같이, 비교적 적은 양에서, 첨가제 조성물은 서로 연결된 네트워크(network)를 형성하지 않는다. 그 대신, 첨가제 조성물은 제품의 표면상에 분리된 별개의 영역으로 존재한다. 그러나, 비교적 소량의 경우에도, 티슈 제품은 로션과 같은 부드러운(soft)한 느낌을 갖는다.
이 기술분야의 기술자는 본 개시사항, 특히 청구의 범위에 기재된 범위를 벗 어나지 않으면서 본 개시사항에 대한 상기한 사항 및 다른 변형 및 변경 사항을 실시할 수 있다. 또한, 더욱이, 다양한 구현예들은 전체적으로 혹은 부분적으로 교환될 수 있음을 이해하여야 한다. 나아가, 이 기술분야의 기술자는 상기한 기재사항은 단지 예시적인 것이며, 이로써 첨부된 청구의 범위를 더욱 상세히 설명되는 개시사항으로 한정하려는 의도는 없음을 이해할 것이다.

Claims (19)

  1. 움직이는 크레이핑 표면에 첨가제 조성물을 적용하는 단계;
    첨가제 조성물이 적용된 후에, 베이스 시트를 상기 크레이핑 표면에 대하여 프레싱 하는 단계(pressing); 및
    상기 크레이핑 표면으로 부터 상기 베이스 시트를 제거하는 단계를 포함하며,
    상기 프레싱하는 단계에서 상기 첨가제 조성물에 의해 상기 베이스 시트가 상기 크레이핑 표면에 부착되며, 상기 베이스 시트를 제거하는 단계에서 상기 첨가제 조성물은 시트 제품의 근량의 최소 약 1%를 이루도록 첨가제 조성물이 베이스 시트로 전달되며, 시트 제품은 셀룰로오스 섬유를 최소 약 50중량%의 양으로 포함하며 벌크(bulk)는 최소 약 3 cc/g인 시트 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 첨가제 조성물은 시트 제품의 근량의 약 2% 내지 50%를 이루는 방법.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 베이스 시트는 상기 크레이핑 표면으로 부터 크레이핑되는 방법.
  4. 제 1항, 2항 또는 3항에 있어서, 상기 베이스 시트는 셀룰로오스 섬유를 최소 약 80중량% 포함하는 방법.
  5. 제 1항, 2항 또는 3항에 있어서, 상기 베이스 시트는 웨트 레이드 티슈 웹(wet laid tissue web)을 포함하는 방법.
  6. 제 1항, 2항 또는 3항에 있어서, 상기 베이스 시트는 에어 형성된 웹(air formed web)을 포함하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 베이스 웹은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 하이드로인탱글된 웹 혹은 코폼 웹을 포함하는 방법.
  8. 제 1항, 2항, 3항 또는 5항에 있어서, 상기 베이스 시트는 상기 크레이핑 표면에 대하여 프레스될 때에, 컨시스턴시가 약 10% 내지 약 30%인 방법.
  9. 제 1항, 2항, 3항 또는 5항에 있어서, 상기 베이스 시트는 상기 크레이핑 표면에 대하여 프레스될 때, 컨시스턴시가 약 30% 내지 약 70%인 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 베이스 시트는 상기 크레이핑 표면에 대하여 프레스될 때, 수분을 약 5% 미만의 양으로 함유하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 베이스 시트는 상기 크레이핑 표면에서 제거되기 전에, 크레이핑 표면에 약 120 밀리세컨드(milliseconds) 내지 약 2,000 밀리세컨드동안 놓여있는 방법.
  12. 상기한 청구항중 어느 한항에 있어서, 상기 첨가제 조성물은 열가소성 중합체를 함유하는 수성 분산물을 포함하는 방법.
  13. 상기한 청구항중 어느 한항에 있어서, 상기 첨가제 조성물은 비-섬유상 올레 핀 중합체, 에틸렌-카르복시산 공중합체 혹은 이들의 혼합물을 포함하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 첨가제 조성물은 비-섬유상 올레핀 중합체이며, 상기 올레핀 중합체는 에틸렌과 C4 내지 C20 선형, 분지형 혹은 고리형 디엔, 비닐 아세테이트 및 화학식 H2C=CHR (식중, R은 C1-C20 선형, 분지형 혹은 고리형 알킬기 혹은 C6-C20 아릴그룹임.)로 나타내어지는 화합물로 구성되는 그룹으로 부터 선택된 최소 하나의 공단량체의 알파-올레핀 인터폴리머를 포함하며, 혹은 상기 알파-올레핀 중합체는 프로필렌과 에틸렌, C4 내지 C20 선형, 분지형 혹은 고리형 디엔 및 화학식 H2C=CHR (식중, R은 C1-C20 선형, 분지형 혹은 고리형 알킬기 혹은 C6-C20 아릴그룹임.)으로 나타내어지는 화합물로 구성되는 그룹으로 부터 선택된 최소 하나의 공단량체의 공중합체를 포함하는 방법.
  15. 제 13항 또는 제 14항에 있어서, 상기 첨가제 조성물은 상기 올레핀 중합체와 상기 에틸렌-카르복시산 공중합체의 혼합물을 포함하며, 상기 올레핀 중합체는 에틸렌 및 알켄의 인터폴리머를 포함하며, 상기 첨가제 조성물은 추가로 카르복시산을 포함하는 방법.
  16. 제 12항, 13항, 14항 또는 15항에 있어서, 상기 첨가제 조성물은 추가로 로션, 소프너(softener), 디본더(debonder), 알로에, 비타민 E, 왁스, 산화 폴리에틸렌 혹은 이들의 혼합물을 포함하는 방법.
  17. 상기한 청구항중 어느 한항에 있어서, 상기 첨가제 조성물은 상기 시트 제품의 근량의 약 2% 내지 약 30%를 이루는 방법.
  18. 제 12항, 13항, 14항 또는 15항에 있어서, 상기 첨가제 조성물은 접착제를 포함하는 방법.
  19. 제 12항, 13항, 14항 또는 15항에 있어서, 상기 첨가제 조성물은 라텍스 중합체를 포함하는 방법.
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