KR20150082372A

KR20150082372A - 접착제 접합 티슈 적층체

Info

Publication number: KR20150082372A
Application number: KR1020157014143A
Authority: KR
Inventors: 마크 알란 지엣로우; 제이알. 토마스 가렛 닐; 제이 크리스토퍼 올스제우스키; 크리스토퍼 리 사토리; 게리 리 섕클린
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2013-10-22
Publication date: 2015-07-15
Also published as: WO2014072856A1; ZA201503760B; BR112015010228A2; EP2916791A1; IL238282A0; US20140127479A1; EP2916791A4; CA2889435A1; AU2013343161B2; MX2015005707A; AU2013343161A1

Abstract

본 발명은 또한 본원에서 티슈 적층체로도 지칭하는 여러 겹 티슈 제품을 제공하는데, 겹들은 접착제의 구역화된 적용에 의해 접착제로 인접된다. 접착제의 구역화된 적용 결과 겹의 횡 방향 에지들에 인접하는 접착제의 둘 이상의 종 방향으로 배향된 스트립에 의해 접착제 연결되게 된다. 그 결과 생성되는 접착제 결합 티슈는 상대적으로 높은 정도의 겹 부착을 갖지만, 상대적으로 낮은 강성을 가진다.

Description

접착제 접합 티슈 적층체{ADHESIVELY BONDED TISSUE LAMINATES}

본 발명은 접착제로 접합된 티슈 적층체에 관한 것이다.

미용 티슈 및 욕실용 티슈와 같은 소비자 티슈 제품은 일반적으로 체액을 흡수하고 피부를 건조한 상태로 두기 위해 사용된다. 티슈는 주로 티슈에 부드러움을 부여하도록 특별히 설계된 제조 기법에 의해 셀룰로오스 제지 섬유로 형성된다. 섬유를 선택하고 높은 수준의 부드러움을 가진 티슈를 형성하기 위해 특별히 노력함에도 불구하고, 이러한 소비자용 티슈 제품은 여전히 피부를 마찰시키는 경향이 있다.

피부 마찰을 감소시키기 위한 시도로, 첨가제 조성물을 티슈에 적용해 왔다. 때때로 일반적으로 로션이라고 부르는, 첨가제 조성물은 윤활성을 제공해서 티슈가 피부 표면을 가로질러 활주하게 하거나, 또는 티슈를 떠나서 피부 건강/화장품 이점을 위해 피부에 피착되게 작용한다. 첨가제 조성물은 티슈의 중량을 기준으로, 인쇄 또는 분사 같은 기술에 의해 통상적으로 1중량%가 넘게 30중량% 수준까지 티슈에 적용되었다.

하지만, 과거에는, 로션을 갖는 티슈 제품을 구성하는데 다양한 문제를 경험하게 됐다. 예를 들어, 로션은 여러 겹(multi-ply) 티슈로 하여금 겹이 떨어지게 하는 경향이 있다. 이들 제형은 오일, 왁스, 또는 겹들 사이의 접합을 방해하는 기름과 왁스 성분을 전부를 포함하고 있기 때문에 이론상으로 겹 접합이 손상된다. 로션은 실제로 겹 사이의 섬유 간 접합을 방해할 수도 있다고 보인다. 더욱이, 이론적으로, 이러한 엠보싱, 압착과 같은 기존의 기계적 겹 접합 프로세스가 로션 처리된 티슈의 겹 접합에 본질적으로 비효율적이다. 현대의, 코팅되지 않은 티슈 제품 또한 저 수분 압착 및/또는, 압착기(crimper) 휠 패턴의 선명도를 감소시키는 압착 휠에 먼지와 섬유 증착을 가져오는 고성능 프로세스 첨가제 같은 제품 설계 때문에 불량한 겹 부착을 겪는다.

다양한 접근 방법이 로션 처리된 티슈의 겹 접합을 개선하기 위한 시도로 수년에 걸쳐 이용되어 왔다. 한가지 접근법은 티슈가 겹 접합된 후 로션 제형을 적용하는 것이었다. 이 방법은 부분적으로는 겹 접합을 개선하지만, 그것은 티슈에 로션을 적용하는 것과 관련된 기계적인 힘이 미리 부여된 접합을 방해할 수도 있기 때문에 본질적인 결함을 계속해서 가지고 있다. 또한, 이론적으로, 겹 접합 동작 후에 로션이 적용될 때조차 로션의 오일 및 왁스 성분이 섬유 간 접합을 감소시킬 수도 있다.

이 문제에 대한 다른 접근 방법은 미국특허 제4,513,051호에서 제안되는데, 연화제로 여러 겹 티슈 제품을 처리하는 방법을 개시하는바, 여기서 겹이 함께 압착되는 영역을 제외하고, 각 표면의 주요 부분에 연화제(emollient)가 분포된다. 이 방법의 명백한 단점은, 티슈의 평면 영역의 일부에 첨가제 조성물이 없다는 것이다.

결과적으로, 겹 접합뿐만 아니라, 처리되고 미처리된 여러 겹 티슈 겹 전부의 향상된 겹 접합을 제공하기 위한 공정을 개선하기 위한 필요성이 여전히 남아있다.

이제 양호한 겹-간 부착 및 낮은 강성을 갖는 여러 겹 티슈 적층체는 접착제의 구역화된 적용과 함께 접착제 접합에 의해 제조될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 로션 또는 실리콘, 또는 아주 미세한 크레이프(crepe) 구조를 갖는 것들로 사후 처리된 티슈 겹 조차, 접착제의 구역화된 적용에 의해 부착될 의무가 있다. 이러한 방식으로, 접착제의 구역화된 적용은 적어도 약 15g의 겹 부착 강도를 갖는 접착제 접착 티슈 적층체를 생성한다. 접착제 접합에 의해 달성된 겹 부착은 상당하며, 일부 경우에는, 기계적 압착에 의해 달성되는 겹 부착 강도보다 우수하다.

따라서, 한 측면에서, 본 발명은 제1 티슈 겹, 제2 티슈 겹 및 상기 제1 겹 및 제2 겹 사이에 배치된 접착제를 포함하는 접착제로 접합된 여러 겹 티슈 적층체를 제공하는데, 여기서 접착제는 겹의 길이를 연장하는 적어도 두 개의 별개의 연속된 접합된 영역을 제공하도록 배치된다.

다른 측면에서, 본 발명은 제1 에지 및 제2 에지를 갖는 접착제로 접합된 여러 겹 티슈 적층체를 제공하되, 상기 적층체는 제1 티슈 겹, 제2 티슈 겹, 및 상기 제1 티슈 겹 및 제2 티슈 겹 사이에 배치되고 제1 및 제2 에지에 인접하는 적어도 두 개의 종 방향으로 배향된 스트립의 접착제를 포함한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 제1 비-엠보싱 티슈 겹, 제2 비-엠보싱 티슈 겹, 및 상기 제1 비-엠보싱 티슈 겹 및 제2 비-엠보싱 티슈 겹 사이에 배치된 두 개의 별개의 종 방향으로 배향된 연속 스트립의 접착제를 포함하는 접착제로 접합된 여러 겹 티슈 적층체를 제공하는데, 여기서 상기 티슈 적층체는 적어도 약 15g의 겹 부착 강도, 약 20 미만의 강성 지수, 및 적어도 약 500g/3”의 기하학적 평균 인장을 갖는다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 제1 비-엠보싱 티슈 겹, 제2 비-엠보싱 티슈 겹, 및 상기 제1 비-엠보싱 티슈 겹 및 제2 비-엠보싱 티슈 겹 사이에 배치된 두 개의 별개의 종 방향으로 배향된 연속 스트립의 접착제를 포함하는 접착제로 접합된 여러 겹 티슈 적층체를 제공하는데, 여기서 상기 티슈 적층체는 적어도 약 15g 내지 약 35g의 겹 부착 강도, 약 10 내지 15의 강성 지수, 및 약 700 내지 약 900g/3”의 기하학적 평균 인장을 갖는다.

다른 특징들 및 본 발명의 측면은 아래에 더 상세히 논의된다.

도 1은 본 발명에 따라 부분적으로 절개되어 도시된 티슈 적층체의 일 실시예를 도시한다;
도 2는 도 1의 2-2 선을 통해 취해진 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 접착제 접합 티슈 제품을 제조하기 위한 일 실시예를 나타내는 프로세스 개요이다;
그리고 도 4는 본 발명에 따른 접착제 접합 티슈 제품을 제조하기 위한 또 다른 실시예를 나타내는 공정의 개요이다.

정의

본원에서 사용되는 용어 "티슈 제품"은 티슈 웹에서 만든 제품을 지칭하며, 화장실 티슈, 미용 티슈, 종이 타월, 공업용 수건, 식품용 수건, 냅킨, 의료용 패드, 및 기타 유사한 제품을 포함한다.

본원에서 사용되는 용어 "티슈 웹" 및 "티슈 시트"는 티슈 제품으로 사용하기에 적합한 섬유 시트 재료를 의미한다.

본원에서 사용된 용어 "겹 부착 강도"는 일반적으로 티슈 적층체의 두 겹을 분리하기 위해 필요한 그램(g) 단위를 갖는 피크 힘을 말한다. 시험 방법 섹션에서 설명된 바와 같이 겹 부착 강도를 측정한다.

본원에서 사용된 용어 "기하학적 평균 인장"(GMT)은 인장 시험 방법 섹션에서 설명한 바와 같이 결정되는, 웹의 기계 방향 인장과 교차 기계 방향 인장 제품의 제곱근을 말한다.

본원에서 사용된 용어 "기울기"는 인장 대 신장을 구성해서 얻어지는 기울기 선을 의미하고, 시험 방법 섹션에서 기술된 바와 같이 인장 강도를 결정하는 과정에서 MTS TestWorks™의 산출물이다. 기울기는 샘플 폭(인치) 단위 당 킬로그램 힘(kgf)의 단위로 기록되며, 70 내지 157g(0.687N 내지 1.540N)의 시편이 생성한 힘 사이로 떨어지는 하중 보정 변형 지점에 근사한 최소 제곱 선의 구배로 측정된다.

본원에서 사용된 용어 "기하 평균 기울기"(GM 기울기)는 일반적으로 기계 방향 기울기와 교차 기계 방향 기울기의 제품의 제곱근을 말한다.

본원에서 사용된 용어 "강성 지수"는 기하 평균 기울기(kgf/3”의 단위로 표현)를 기하 평균 인장 강도(g/3”의 단위로 표현)로 나누고 1000을 곱한 몫을 의미하며, 아래와 같다:

강성 지수는 단위 없이 본원에서 표현된다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 여러 겹 티슈 제품(티슈 적층체 또는 적층체로도 지칭됨)을 제공하는데, 상기 겹들(박층으로도 지칭됨)이 접착제의 구역화된 적용에 의해 접착제로 인접된다. 보다 바람직하게는 상기 겹들은 둘 이상의 종 방향으로 배향된 스트립의 접착제에 의해 결합된다. 특히 바람직한 실시예에서, 상기 겹들은 상기 겹들 중 하나의 측 방향 에지들에 바로 인접하여 배치되는, 두 개의 별개의 연속적인 종 방향으로 배향된 스트립의 접착제에 의해 결합된다.

도 1을 참조하면, 티슈 제품은 제1 티슈 겹(12) 및 제2 티슈 겹(14)으로부터 형성된 이차원 적층체(10)다. 보다 구체적으로, 두 겹(12, 14)은 면 대면 관계로 결합되어서 적층체(10)를 형성한다. 두 겹(12, 14)은 상기 겹(12, 14) 사이에 개재되어 있는, 두 접착제 스트립(16, 18)에 의해 결합되고, 각각 겹(12, 14)의 내측으로 배향된 면을 접촉한다. 접착제 스트립(16, 18)들은 각각 겹(12, 14)의 내측으로 배향된 면에 적용될 수도 있으며, 다른 실시예에서는, 두 겹(12, 14) 전부의 내측으로 배향된 면에 적용될 수도 있다.

상기 겹들은 겹 부착 강도가 적어도 약 15g, 더욱 바람직하게는 약 25g이며, 더욱 바람직하게는 적어도 약 40g, 예컨대 약 15 내지 약 100g이 되도록 접착제에 의해 결합된다. 이러한 방식으로 티슈 적층체들은 기계적으로 압착된 티슈 제품에 필적하거나 이보다 큰 겹 부착 강도를 갖는다.

도 1은 두 겹(12, 14)으로 형성되는 것으로 적층체(10)를 도시하고 있지만, 본 발명은 단지 두 개의 겹을 포함하는 티슈 제품에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본원에서 기술된 바와 같이 제조된 여러 겹 티슈 제품은 바람직하게는 두 개 이상의 겹, 예컨대 2 개, 3 개 또는 4 개의 겹을 포함한다.

상기 겹들은 바람직하게는 섬유성 시트 재료이다. 특히 바람직한 실시예에서, 상기 겹들은 목재 펄프, 목화 린터(linter), 등과 같은 셀룰로오스 섬유 물질을 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서는 상기 겹들이 폴리올레핀 또는 폴리에스테르 섬유와 같은 합성 섬유를 포함할 수도 있다. 여전히 다른 실시예들에서 상기 겹들은 셀룰로오스와 합성 섬유의 혼합물을 포함할 수도 있다. 상기 겹들은 실질적으로 동일한 섬유 물질로 구성될 수도 있거나 다를 수도 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 상기 겹 모두가 목재 펄프 섬유를 포함한다. 다른 실시예에서 하나의 겹은 합성 섬유를 포함하고, 다른 겹은 목재 펄프 섬유를 포함한다.

티슈 제품(10)(두 겹(12, 14)과 접착제(16) 모두 포함함)은 바람직하게는 약 20gsm 초과, 예컨대 약 20 내지 약 60gsm, 더욱 바람직하게는 약 25g 내지 약 60gsm, 보다 더욱 바람직하게는 약 30 내지 약 60gsm의 평량을 갖는다.

티슈 겹 및 그로부터 형성된 티슈 제품은 일반적으로, 제1 및 제2 말단(20, 22) 및 제1 및 제2 에지(24, 26)를 갖는다. 상기 겹들은 일반적으로 직사각형일 수 있으며, 특정 실시예에서는 정사각형, 즉 제1 및 제2의 말단(20, 22) 및 제1 및 제2 에지(24, 26)의 길이 치수가 동일하다. 특히 바람직한 실시예에서 티슈 겹은 직사각형이며, 더욱 바람직하게는 제1 및 제2 에지(24, 26)의 길이(L) 보다 큰 폭 치수 (W)를 가진 제1 및 제2 말단(20, 22)을 가지고 있다. 특히 바람직한 실시예에서, W는 L 보다 적어도 약 2% 크고, 더욱 바람직하게는 적어도 약 5% 크다.

티슈(10)의 치수와 관계없이, 접착제 스트립(16)은 길이 방향으로 배향되는 것이 바람직하다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 스트립의 주 방향이 실질적으로 제조 동안에 티슈 제품(10)의 기계 방향에 평행한 경우에, 스트립은 "종 방향"으로 배향되는 것으로 간주 된다. 비교를 위해, 화장실 티슈 및 종이 타월의 천공들은 일반적으로 횡 방향으로 배향되며, 길이 방향에 직각으로 발생한다. 특히 바람직한 실시예에서, 접착제(16)는 제1 및 제2 에지(24, 26)(및 적층체(30)의 종 방향으로 배향된 중간 지점에도)에 실질적으로 평행하게, 제1 및 제2의 말단(20, 22)에 직교하면서 배향된다.

접착제 스트립(16)이 길이 방향으로 배향되는 것이 바람직하지만, 스트립 자체는 임의의 바람직한 기하구조를 포함할 수도 있고, 연속적 또는 불연속적일 수도 있다. 본원에서 사용되는 "연속적"이란 중단되지 않는 패턴으로 배치된 접착제의 스트립을 말한다. 스트립은 접착제가 중단되지 않는 패턴으로 인가되는 한, 각각의 점 또는 방울로서 피착되는 결과를 가져오는, 분사와 같은 방법을 이용하여 스트립이 인가되는 경우와 같은 예시들에서 조차 연속적인 것으로 간주될 수도 있다. 접착제가 연속적이고 바람직하게는 노즐을 분사하여 도포되는 경우와 같은 예시들에서 분사된 제품은 접착제의 연속적 스트림의 형태를 취하도록 선택된다.

다른 실시예들에서, 접착제 스트립은 접착제가 중단되지 않는 패턴으로 도포되지 않도록 불연속적이다. 오히려, 이러한 실시예에서 접착제가 사실상 없는 티슈의 별개의 영역들은 접착제 영역들 사이에 개재된다. 접착제의 불연속적 스트립들은 접착제의 펄스 분사, 슬롯 코팅 또는 인쇄 같은 이러한 수단들에 의해 적용될 수도 있다.

종 방향으로 배향된 연속적 접착제 패턴이 특히 바람직하다. 도 1에 도시된 실시예와 같은 바람직한 실시예에서, 접착제 스트립(16)은 길이(l) 및 폭(w)을 갖는다. 특히 바람직한 실시예에서, 접착제 스트립(16)의 길이(l, L)는 동일하고 w는 적어도 약 0.5cm, 더욱 바람직하게는 적어도 약 1.0cm, 더욱 바람직하게는 적어도 약 2.0cm, 예컨대 약 0.5 내지 약 2.5cm이다.

또한, 적층체는 두 개 이상의 분리된 스트립을 포함하는 것이 바람직하다. 도 1에 도시된 바와 같이, 바람직한 실시예에서, 적층체(10)는 서로 이격되어 있고, 제1 및 제2 에지(24, 26)에 인접하고 있는 두 개의 스트립(16, 18)을 포함한다. 다른 실시예들에서는 접착제가 셋, 넷, 다섯 또는 여섯개 배치될 수도 있다. 그러나, 적층체를 강성화하는 것을 방지하고 제조 비용을 최소화하기 위해서, 양호한 겹 부착을 달성하는 데 필요한 접착제 스트립의 최소 수가 바람직한 것으로 이해되어야 한다.

제조 비용을 더욱 최소화하고 티슈 제품의 불필요한 강성화를 방지하기 위해 접착제의 최소량을 적용한다. 바람직하게는, 접착제 적용 양은 적어도 약 15g의 겹 부착 강도를 달성하기에 충분하다. 따라서, 하나의 바람직한 실시예에서, 티슈 적층체(10)는 처리 영역의 제곱미터 당 약 200mg 미만의 접착제, 보다 바람직하게는 약 100mg/m² 미만, 예컨대 약 20 내지 약 200 mg/m² 를 포함한다. 접착제의 양은 스트립의 총 면적(제곱미터로 측정)으로 나눈 티슈 제품에 도포하는 모든 접착제 스트립의 총 양(mg으로 측정)으로 측정된다.

과도한 강성 없이, 접착제 스트립의 크기와 개수 및 티슈에 적용되는 접착제의 양을 제어함으로써 충분한 겹 부착, 예컨대 약 15g 보다 큰 티슈 제품을 생성한다. 따라서, 티슈 적층체는 약 20 미만, 더욱 바람직하게는 약 18 미만, 더욱 바람직하게는 약 16 미만, 예컨대 약 12 내지 약 20인 강성 지수를 갖는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 실시예에서 티슈 제품은 두 개의 접착제 스트립에 의해 서로에게 부착된 두 개의 겹을 포함하는데, 여기서 티슈 제품은 적어도 약 15g의 겹 부착 강도, 약 20 미만의 강성 지수, 적어도 약 500g/3 ", 보다 바람직하게는 약 700g/3”예컨대 약 700 내지 약 900g/3”의 GMT를 가진다.

티슈 제품(10)의 중심선(30)으로부터 떨어져서 측 방향 에지들(24, 26)을 향하여 선택적으로 접착제 스트립을 적용해서 감소될 수도 있다. 따라서, 바람직한 실시예에서 접착제 스트립(16, 18)은 제1 및 제2 에지(24, 26)에 바로 인접해서 적용된다. 다른 실시예들에서 접착제 스트립(16, 18)은 제1 및 제2 에지(24, 26)의 약간 내측으로, 즉 티슈의 중심선(30)을 향해서 위치함으로써, 실질적으로 접착제가 없는 에지들(24, 26)에 바로 인접하는 티슈(32, 34)의 일부가 있게 된다. 연속적 길이 방향으로 배향된 패턴이 선택되면, 상기 스트립(40)의 중심선은 바람직하게는 겹(12)의 에지(24)의 2cm 이내에 있고, 접착제가 없는 영역(32)의 폭은 약 0.5 내지 약 12mm 사이으로 측정된다. 보다 바람직하게는 도 1에서 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 접착제 스트립(16, 18)은 제1 및 제2 에지들(24, 26) 각각에서 등거리에 이격되어 있다.

또한, 접착제 스트립(16)은 한 방향으로만 적용되는 것이 바람직하다, 즉, 접착제 스트립(16)은 길이 방향으로 배향된 연속 패턴으로 겹(12)의 길이(L)를 따라 적용되는 경우, 말단들(20, 22)에 평행한 겹(12)의 폭(W)을 따라 접착제가 적용되지 않는다. 적층체가 (폭 (W) 보다 큰 길이(L)를 갖는) 직사각형인 경우, 접착제 스트립이 길이 방향으로 배향되고 접착제가 횡 방향으로 적용되지 않는 (즉, 적층체의 말단들에 평행하게) 것이 특히 바람직하다.

이러한 방식으로, 티슈 적층체(10)는 바람직하게는 제1 및 제2 겹(12, 14)과 이들 사이에 배치된 제1 및 제2 접착제 스트립(16, 18)을 포함하는데, 이때 스트립에 의해 덮인 총 티슈 표면 면적은 약 25 미만이고, 더욱 바람직하게는 약 20% 미만, 더욱 바람직하게는 약 15% 미만, 예컨대 약 5 내지 약 15%이다. 접착제에 의해 덮인 티슈의 면적을 제한함으로써, 티슈 제품의 강도가 증가하지 않으며, 적용되는 접착제의 양이 보존되지만, 겹 부착이 손상되지 않는다.

본 발명에서 사용되는 접착제(16)는 바람직하게는 수분산성 수용액의 혼합물, 더욱 바람직하게는 카르복시메틸 셀룰로오스, 폴리비닐 알코올, 전분, 기타 등등과 같은 수용성 접착제 성분이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 접착제는, 분사 또는 당해 분야에 공지된 다른 방법들에 의해 겹(12, 14) 사이에 개재된다. 접착제(16)는 바람직하게는 감압성 접착제이어서, 두 겹(12, 14)이 서로 대면 접촉하게 되는 경우에 접착이 발생된다. 바람직하게는, 접착제는 다른 공정 요소들에 구축을 최소화하기 위해 빠른 건조 방식을 가진다.

접착제는 예를 들어 투과성 또는 불투과성 롤 및/또는 패드를 이용하여, 분사, 인쇄, 압출, 브러싱하는 등과 같은, 당 업계에 공지된 적용 방법을 이용하여 박판에 적용될 수도 있다. 특히 바람직한 것은 분사 응용예들이며, 보다 바람직하게는 공기 분사 스프레이 응용예이다. 특히 바람직한 실시예서는 접착제가 적어도 하나의 노즐 구성으로부터 이동하는 박판 중 하나에 접착제를 분사하여 박판에 적용된다.

접착제(16)는 제1 또는 제2 겹(12, 14) 중의 한 면에 적용될 수도 있다. 다른 실시예들에서 접착제(16)가 겹(12, 14) 모두의 내측으로 배향된 면에 적용된다. 그런 다음 겹(12, 14)은 접착제(16) 접합이 생기도록 함께 조합될 수도 있다. 일 실시예에서 접착제(16)는 접착제(16)가 분사되는 스프레이 노즐을 지나 접착제(16)가 코팅될 박판(12 또는 14)을 이동시킴으로써 티슈 박판(12 또는 14) 중 하나의 노출되고 내측 배향된 면에 적용된다. 특히 바람직한 실시예에서, 접착제가 연속해서 박판에 적용될 때 티슈 박판은 적용 노즐을 지나서 이동한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 여러 겹 티슈 제품(64)의 제조에 있어서, 일반적으로, 각 티슈 박판(32, 34)은 자신의 캐리어 롤(60, 62) 위로 풀리고, 스프레이 노즐(들)(36)은 캐리어 롤(32, 34) 사이, 특히 캐리어 롤에 인접하고 그것의 하류에 위치한다. 다른 실시예에서, 티슈 제품이 세 겹 또는 네 겹 같은 두 개가 넘는 겹을 포함하는 경우에, 본 제조 방법은 적어도 두 개의 분사 노즐 배열, 상부 겹의 바닥을 분사하는 후방 배열 및 중간 겹의 바닥을 분사하는 전방 배열을 사용한다. 다수의 웹(32, 34)은 한 쌍의 대향 롤(33, 35)에 의해 형성된 닙(38)을 통과하여 조합된다. 조합된 웹(32, 34)은 티슈 제품(64)을 형성하며, 장력 하에 롤(39) 위로 권취되어 있다. 바람직하게는, 각각의 겹은 약 200m/분 초과, 바람직하게는 약 400m/분 초과, 더욱 바람직하게는 약 600m/분 초과 속도로 이동된다.바람직하게는, 접착제에 대한 체류 시간은, 접착제 처리 겹기 닙에 도달할 때까지 겹에 접착제의 적용까지의 기간은, 약 0.25 내지 약 1.5초 사이이다. 바람직하게는, 체류 시간은 부분적으로 접착제를 설정하기에 충분해서, 닙을 통과할 때 그것이 접합에 접촉하겠지만 티슈 적층체가 권취되는 대로 접합을 통해 야기하는 티슈 웹을 통해서는 그렇게 멀리 이동하지 않는다.

바람직하게는, 접착제의 적용 후에 박판은 서로 대면 관계가 되어서 결합되고 적층체를 형성한다. 특히 바람직한 실시예에서 적층체는 박판을 함께 강제로 유도하기에 높은 랩 롤 위에 접착제 처리된 박판을 통과하여 형성된다. 이와 같이 강한 겹 접착은 낮은 접착제 로딩 및 시트 압축 최소화로 달성할 수 있다. 대안적인 실시예에서 분사 위치 하류에 있는 압축 지점에 위치하는 두 개의 닙 롤(nip roll)에 의해 형성된 닙을 통해 실행되면서, 접착제로 접합된 여러 겹 티슈 제품은 웹을 함께 압축함으로써 제조된다. 본 발명의 이러한 측면에서, 가압 닙을 사용해서 함께 접착제 접합된 웹을 강제로 하는 것이 실용적이다. 분사 위치와 닙 사이의 거리는 작동중 웹 속도로 그 거리에 이동 중에 분사된 접착제가 부분적이지만 완전하지는 않게 설정할 수 있도록 선택된다. 부모 릴(즉, 티슈 스톡이 접합기에 제공되어 있는 릴)에 상류로 권취기 장력을 송신하는 것과 반대로, 웹들은 높은 랩 롤 또는 웹 경로의 닙-대-권취기 부분에 대한 권취기 장력을 사실상 제한하기에 충분한 압력을 가진 닙 롤러와 함께 강제됨으로써, 권취기 장력에 대한 개선된 제어를 제공할 수도 있다. 분사 위치가 주의 깊게 제어되기 때문에, 닙 롤 상에 용인할 수 없는 접착제 구축 없이 그러한 닙을 사용하는 것이 가능하다.

적층체의 형성 후에, 티슈 제품에는 열, 기계적 압착 또는 엠보싱 같이, 겹 부착을 향상시키거나 개선하기 위한 임의의 부가 처리가 실시되지 않은 것이 바람직하다. 따라서, 특히 바람직한 실시예에서, 티슈 제품은 두 접착제 스트립에 의해 서로 부착된 두 개의 엠보싱 없는 겹을 포함하는데, 여기서 티슈 제품은 적어도 약 15g, 예컨대 약 15 내지 약 20g의 겹 부착 강도, 약 20 미만, 예컨대 약 15 내지 약 20의 강성 지수, 및 적어도 약 500g/3”예컨대 약 700 내지 약 900g/3”와 같은 기하학적 평균 인장을 갖는다.

도 4에 도시된 대안적인 실시예에서, 티슈 제품(64)은 분사 장치(36)가 제2 웹 (34)에 접착제를 적용한 후에 닙(38)에서 제1 웹(32)과 제2 웹(34)을 조합하여 형성된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 접착제 스트립(52, 54, 58)은 위에서 제2 웹(34) 위로 접착제를 분사하는 세 개의 분사 노즐을 갖는 헤더(36)에 의해 적용된다. 접착제 스트립(52, 54, 58)은 웹의 제1 에지(42) 및 제2 에지(44)의 각각을 따라서, 그리고 그 중간지점(50)을 따라서 적용된다. 두 티슈 제품을 형성하기 위해 변환 중에 상기 웹이 그 중간지점(50)을 따라 슬릿될 때, 각각의 결과물인 제품은 제1 및 제2 에지를 따라 배치된 접착제 스트립을 갖는다. 이러한 방식으로, 그것의 횡 방향 에지들의 각각에 바로 인접하는 두 개의 연속적인 접착제스트립을 갖는 티슈 제품이 형성된다. 바람직하게 티슈 제품은 적어도 약 15g, 보다 바람직하게는 적어도 약 20g, 더욱 바람직하게는 적어도 약 30g의 겹 부착 강도를 가지는 한편, 약 20 미만, 보다 더욱 바람직하게는 약 15 미만의 강성 지수를 갖는다.

시험 방법

겹 부착 강도

겹 부착 강도는 표준 시험 방법(STM) 00317 겹 부착용 압착 강도 시험을 이용하여 측정한다. 시험 방법은 두 개의 접합된 겹을 서로 분리하는 데 걸리는 최대 운동역학 힘(Kinetic peak force)을 측정한다. 시편은 최대 4 시간 동안 TAPPI 조건 하에서 컨디셔닝되었으며, 4인치 x 4인치 +/- 0.25인치 크기로 절단하였다. 시험 장치, IMASS 모델 SP-200, SP2100 슬립/박리 시험은 5.1초 동안 가동한다. 각 겹은 클립과 시험 장치의 누름(hold down) 장치로 고정하고, 적층체를 완전히 분리하는 데 필요한 최대 운동 (즉, 최대 하중)을 측정한다. 적층체의 겹들을 수동으로 시편의 길이를 따라 약 2인치의 거리로 분리한다. 두 개가 넘는 겹을 갖는 샘플을 하나의 외부 겹을 시편 클립에 배치하고 다른 겹을 누름 장치에 배치해서 시험한다. 겹들을 180도 각도로 멀리 당긴다. 시험 장비 압반 주행 속도는 분당 28.0인치로 설정한다. 시험 결과는 최대 운동으로서 가장 가까운 0.1g 까지 보고한다.

평량

평량은 완전 건조 평량(bone dry basis weight)으로 측정하였다. 티슈 시트 시편의 평량은 TAPPI T410 절차 또는 다음과 같은 변형된 등가물을 사용하여 결정할 수도 있다: 최소한 4 시간 동안 티슈 샘플을 23±1℃에서 50±2% 상대 습도로 컨디셔닝한다. 컨디셔닝 후 16 - 3인치 x 3인치 샘플 적층물을 다이 프레스 및 관련 다이를 사용하여 절단한다. 이것은 144 in² 또는 929 cm²의 티슈 시트 샘플 면적을 나타낸다. 적합한 다이 프레스의 예는 뉴욕주 아이슬란드 소재의 Testing Machines, Inc.에서 제조한 TMI DGD 다이 프레스 또는 매사추세츠주 윌밍턴 소재의 USM Corporation에서 제조한 Swing Beam 시험 기기이다. 다이 크기 허용 오차는 양 방향으로 ±0.008 인치이다. 이어서, 시편 적층물을 중량 분석 저울에서 최대 0.001g 정밀도까지 측량한다. 제곱미터 당 그램의 평량은 다음의 식을 사용하여 계산된다: 평량 = 적층물 중량 g/0.0929.

인장

인장 강도 시험을 위한 샘플은 JDC 정밀 샘플 절단기(모델 번호 JDC 3-10, 시리얼 번호 37333, 펜실베니아주 필라델피아 소재 Thwing -Albert Instrument Company)를 사용하여 기계 방향(MD) 또는 교차 기계 방향(CD) 배향 중 어느 하나로 3인치(76.2mm) x 5인치(127mm)의 긴 스트립을 절단해서 준비한다. 인장 강도를 측정하기 위해 사용하는 기기는 MTS Systems Sintech 11S, 시리얼 번호 6233이다. 데이터 획득 소프트웨어는 윈도우 버전 4 용 MTS TestWorks^TM (노스캐롤라이나주 리서치 트라이앵글 파크 소재, MTS Systems Corp.)이다. 로드 셀은 최대 하중 값의 대부분이 로드 셀의 풀 스케일 값의 10 내지 90 %의 범위 내로 되도록, 시험되는 샘플의 강도에 따라, 최대 50N 또는 100N 중 하나로부터 선택한다. 조(jaw)들 사이의 게이지 길이는 4±0.04 인치이다. 조들은 공압 작용을 사용하여 작동하고 고무 코팅한다. 최소 그립 페이스 폭은 3 인치이며, 조의 대략적인 높이는 0.5 인치이다. 크로스헤드 속도는 10±0.4 인치/분이고, 브레이크 감도는 65%로 설정한다. 샘플을 기기의 조에 배치하고, 수직 및 수평 모두 중심에 맞춘다. 그런 다음 시험을 시작하고 시편이 파단되면 종료한다. 최대 하중은 시험중인 샘플에 따라 시편의 "MD 인장 강도" 또는 "CD 인장 강도" 중 하나로 기록한다. 적어도 여섯(6)개의 대표적인 시편을 "그대로" 취한 각 제품에 대해 시험하며 모든 개별 시험 시편의 산술 평균은 제품의 MD 또는 CD 인장 강도 중 하나이다.

실시예

실시예는 일반적으로 전술한 방법에 따라 제조하였다. 섬유성 셀룰로오스 티슈로 된 제1 겹(또한 웹으로 지칭됨)은 공급 롤로부터 권취해제하였다. 섬유성 셀룰로오스 티슈의 제2 겹은 제2 공급 롤에서 권취해제하였다. 각 겹은 약 14gsm의 평량 및 약 16인치의 폭을 가졌다. 웹은 하기 표 1에 나타낸 속도(분 당 피트, fpm로서 측정)로 권취해제하였다.

대조예 샘플들은 함께 웹을 기계적으로 압착하여 티슈 제품을 형성하여 제조하였다. 기계적으로 접합된 티슈 제품은 압착 롤 배열의 닙을 통해 두 겹으로 중첩된 겹을 통과시켜서 형성하였다. 압착 롤의 배열은 강철 압착 롤과 연철, 강철 모루 롤을 포함했다. 각 압착 롤은 폭 약 ⅛인치, 직경 약 6인치를 측정하였다. 압착 롤(즉, 패턴 롤)은 티슈 겹의 교차 기계 방향에 평행한 축에 정렬된 불연속 패턴으로 구성된 돌출 부재들을 가졌다. 각각의 돌출 부재는 약 0.75mm²의 티슈 겹과 접촉하게 되는 전체 표면적을 가졌다. 종래의 공기압 로딩 수단을 사용해서 약 100 파운드의 반응력을 가진 압착 롤에 대하여 압력 하중을 적용하였다. 총 하중은 압력 하중 및 압착 롤의 조합 가중치로 계산했으며 압착 롤을 장착하였다. 총 압력 하중은 국지적인 표면 접촉 구역(즉, 겹의 폭)에 걸쳐 선형 접촉 인치당 약 886 파운드로 계산하였다. 압착 후, 적층체를 약 8.4인치의 폭으로 절단한 후 롤에 권취시켰다.

접착제로 접합된 티슈 제품은 제2 티슈 웹(접착제를 함유하지 않음)과 조합된 제1 티슈 웹에 2개의 접착제 스트립을 분사하고 웹들을 조합하여 형성하였다. 접착제(자세한 내용은 아래의 표 1 참조, 모든 접착제들은 미네소타주 세인트 폴 소재의 H.B.Fuller에서 상업적으로 입수 가능함)를 2 개의 노즐을 갖는 가압된 헤드 유닛에 의해 웹들 중 하나에 적용하였는데, 웹의 중간지점과 6 내지 10 인치 거리 사이에 중심을 맞추었다(자세한 내용은 표 1 참조). 두 개의 분사 노즐을 두 개의 접착제 스트립에 적용하였다. 샘플 1, 2 및 3의 경우, 접착제 스트립을 제1 및 제2 에지의 내측에 적용한 결과 접착제 스트립과 폭 약 0.5cm로 측정된 에지들 사이에 접착제 공백 영역이 생겼다. 샘플 4의 경우, 접착제 스트립을 웹의 에지들에 바로 인접하여 적용하였다. 스트립 폭은 분사 노즐과 웹 사이의 거리, 접착제 분사 속도(시간 당 리터로 측정, L/hr) 및 분사 압력(제곱 인치 당 파운드로 측정, psi)에 따라, 약 1.5 내지 약 2.0cm 사이에서 변했다. 이어서, 접착제 처리 웹을 제2 웹에 대면 관계로 되게 하고, 두 개의 대향 롤에 의해 생성된 닙을 통과시켰다. 닙 압력은 30pli였다. 생성된 적층체의 물성을 표 2에서 아래에 설명한다.

샘플	접착제	접착제(psi)	거리(인치)	분사 속도(L/hr)	웹 속도(fpm)
1	HB Fuller TT5000B	16	10	0.68	2000
2	HB Fuller TT5000B	18	10	0.80	2000
3	HB Fuller TT5000B	18	6	0.80	2000
4	HB Fuller TT5000B	18	6	0.75	1500

샘플	평량 (gsm)	GMT (g/3")	겹 부착 강도 (g)	GM 기울기 (kgf/3")	강성 지수
대조예	26.8	844	24.0	12.28	14.5
1	25.5	798	16.1	15.38	19.3
2	26.8	795	32.7	13.12	16.5
3	27.0	883	32.0	12.90	14.6
4	26.5	717	111.0	12.54	17.5

본 발명이 그 특정 실시예에 대해 상세하게 설명되었지만, 당업자라면 이들을 이해하고자 할 때에, 이들 실시예에 대한 변경, 변형 및 등가물를 쉽게 생각해낼 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 및 임의의 그 등가물로서 평가되어야 한다.

Claims

제1 티슈 겹, 제2 티슈 겹, 및 상기 제1 티슈 겹 및 상기 제2 티슈 겹 사이에 배치된 접착제를 포함하고, 상기 접착제는 상기 티슈 겹들의 길이를 연장하는 적어도 두 개의 분리된 접합된 영역을 제공하도록 배치되는, 접착제 접합 여러 겹 티슈 적층체.
제1항에 있어서, 총 접합 표면적은 상기 적층체의 총 표면적의 약 5 내지 약 15%인, 티슈 적층체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 약 15g의 겹 부착 강도를 갖는, 티슈 적층체.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제는 약 0.5 내지 약 2.5cm의 폭을 가진 두 개의 분리된 연속적 스트립으로서 배치되는, 티슈 적층체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 겹은 약 10 내지 약 30gsm 범위의 평량을 갖는, 티슈 적층체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제의 총량은 접합된 영역의 약 20 내지 약 200mg/m²을 가진, 티슈 적층체.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 겹 및 제2 겹은 엠보싱되어 있지 않은, 티슈 적층체.
제1 및 제2 에지를 갖는 접착제 접합 여러 겹 티슈 적층체로, 제1 티슈 겹, 제2 티슈 겹 및 상기 제1 티슈 겹과 제2 티슈 겹 사이에 배치된 제1 및 제2 종 방향으로 배향된 접착제 스트립을 포함하는 티슈 적층체.
제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 접착 스트립은 연속적인, 티슈 적층체.
제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 접착제 스트립 및 상기 제1 및 제2 에지 사이에 실질적으로 접착제가 없는 티슈의 영역이 있는, 티슈 적층체.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2의 접착제 스트립은 상기 적층체의 총 표면적의 약 5 내지 약 15 %를 덮는, 티슈 적층체.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 약 15g의 겹 부착 강도를 갖는, 티슈 적층체.
제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 접착제 스트립은 약 0.5 내지 약 2.5cm의 폭을 가진, 티슈 적층체.
제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 겹은 약 10 내지 약 30gsm 범위의 평량을 갖는, 티슈 적층체.
제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착제 총량은 적층체 표면적의 약 20 내지 약 200 mg/m²인, 티슈 적층체.
제8항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 겹은 엠보싱되어 있지 않은, 티슈 적층체.
제1 비-엠보싱 티슈 겹, 제2 비-엠보싱 티슈 겹, 및 상기 제1 티슈 겹 및 제2 티슈 겹 사이에 배치된 두 개의 별개의 종 방향으로 배향된 연속 스트립의 접착제를 포함하는 접착제 접합 여러 겹 티슈 적층체로, 여기서 상기 티슈 적층체는 적어도 약 15g의 겹 부착 강도, 약 20 미만의 강성 지수, 및 적어도 약 500g/3”의 기하학적 평균 인장을 갖는, 티슈 적층체.
제17항에 있어서, 상기 적층체는 폭(W) 보다 큰 길이(L)를 갖는 실질적으로 직사각형이고, 길이 방향으로 배향되고 접착제가 없는 중간지점을 포함하는, 티슈 적층체.
제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 접착제의 총량은 접착제 영역의 약 20 내지 약 200mg/m²을 가진, 티슈 적층체.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 개의 분리된 접착제 스트립은 각각 약 0.5 내지 약 2.5 cm인 폭을 갖는, 티슈 적층체.