KR20170012297A

KR20170012297A - 티슈 겹 양각 공정 및 장치

Info

Publication number: KR20170012297A
Application number: KR1020167034266A
Authority: KR
Inventors: 오리올 마고 모레노
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2017-02-02
Also published as: EP3151709A1; WO2015186052A1; MX2016014472A; US20150352801A1; EP3151709A4; AU2015270114A1; TW201545884A; EP3151709B1; BR112016024736A2; BR112016024736B1

Abstract

복수의 티슈 웹을 합치시키는 공정은 일 실시예에서 제1 및 제2 강철 롤 및 제2 강철 롤을 제공하는 단계를 포함한다. 제1 강철 롤은 제1 돌출부를 가지고, 제2 강철 롤은 오목부를 가지고 있다. 실시예들은 제1 강철 롤 및 제2 강철 롤 사이에 회전식 닙을 형성하는 단계, 그리고 닙을 통해 복수의 티슈 웹을 전진시키는 단계를 포함한다. 실시예들은 제1 및 제2 양각부를 복수의 티슈 웹 내에 양각하여 티슈 웹들을 서로 연결하는 단계를 포함한다. 제1 돌출부는 복수의 티슈 웹의 일련의 제1 부분을 오목부 내로 가압한다. 제2 양각부는 핀-투-플랫 및 핀-투-핀 양각 중 하나에 의해 생성된다. 본 공정을 수행하기에 적합한 장치 또한 개시된다.

Description

티슈 겹 양각 공정 및 장치{PROCESS AND APPARATUS FOR EMBOSSING TISSUE PLIES}

본 발명은 화장지, 냅킨, 키친 타월, 세안 티슈 등과 같은 티슈 제품의 제조를 위한 기본 시트지의 양각에 관한 것이다. 본 발명은 특히 겹들을 함께 접합하고, 심미성을 향상시키고/시키거나, 촉각 특성을 최적화하도록 양각되는 여러 겹 티슈 제품을 제조하는 공정에 관한 것이다.

화장지, 냅킨, 키친 타월, 세안 티슈 등과 같은 소비자 티슈 제품은 빈번하게 양각된다. 양각의 한 적용예는 여러 겹의 티슈 층들을 함께 접합해서 더 두껍고 한 겹보다도 더 많이 흡수할 수 있게 하는 최종 제품을 생산하는 것이다. 양각은 통상적으로 어느 정도의 질감 또는 표면 형태 변형을 도입한다. 일부 제품에서는 소정의 질감이 바람직할 수 있지만, 비교적 평평하고, 평활하며, 거칠지 않은 표면이 선호되는 세안 티슈와 같은 다른 제품에서는 바람직하지 않을 수도 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 티슈 상의 양각은 일반적으로 2개의 롤 양각 롤 및 카운터 롤 사이에 티슈 웹을 통과시킴으로써 수행된다. 티슈의 여러 겹이, 2개의 롤 사이에 형성된 닙(nip) 사이를 통과할 때, 함께 양각되게 된다. 양각 롤은 일반적으로 예를 들어 작은 핀 형상의 돌출부를 가지고 있다. 핀의 형상과 크기, 핀의 수와 농도, 및 핀이 배열되는 패턴은 최종 제품의 접합, 촉각, 및 심미 특성에 영향을 미치도록 모두 변경될 수 있다. 양각 롤 및 카운터 롤 양쪽 모두가 음각되거나 달리 성형되는 방식도 최종 제품 특성에 영향을 미칠 것이다. 세 가지의 종래 티슈 양각 기술인, “매치드-스틸(matched-steel)” 양각, “핀-투-플랫(pin-to-flat)” 양각, 및 “핀-투-핀(pin-to-pin)” 양각이 당업자에게 알려져 있다.

도 2를 참조하면, “매치드-스틸” 양각에서는, 돌출부가 양각 롤 상에 패턴으로 배치되어 있다. 카운터 롤은 양각 롤 상에 배치된 핀들과 동일한 수, 동일한 농도, 동일한 형상 및 정확히 동일한 위치의 작은 공동을 갖도록 구성되어 있다. 따라서, 종래에는, 카운터 롤 내에 음각된 공동의 “암형(female)" 패턴은 양각 롤 상에 배치된 돌출부의 “수형(male)" 패턴과 정확히 정합된다. 이러한 매치드-스틸 접근법의 동작에서, 양각 롤 및 카운터 롤은 통상적으로 서로(지지 기어 유닛들 위에서와는 달리) 접촉하지 않는데, 부분적으로는 공동이 통상적으로 핀보다는 아주 조금 더 크기 때문이다. 매치드-스틸 접근법에서, 롤들의 서로에 대한 정밀한 정렬은, 카운터 롤의 평평한 면에 대해 양각 롤 핀들을 압쇄할 수 있는, 핀들이 공동을 빗나가는 것을 방지하는 데에 중요하다.

매치드-스틸 접근법에 의해 생성된 티슈 제품은 일 면 상에 돌출부를 가지고 다른 면 상에 공동을 갖는 여러 겹 티슈 제품이다. 겹들이 양각 지점들에서 함께 가압되어 단단해짐으로써, 겹들은 서로 매우 양호하게 부착된다. 그러나, 최종 티슈 제품 내의 돌출부의 존재는 바람직하지 않은 거친 표면을 초래할 수 있다. 이러한 기술은 롤들 사이에서 금속간 접촉이 없기 때문에 낮은 마모 및 긴 롤 수명의 이점을 가지고 있다.

도 3을 참조하면, “핀-투-플랫” 양각에서는, 돌출부가 매치드-스틸 양각화와 같이 양각 롤 상에 패턴으로 배치된다. 반면에, 카운터 롤은 핀-투-플랫 접근법에서 완전히 평평하고 평활하다. 이 경우의 겹 양각은 핀과 카운터 롤의 평평한 면 사이에서 티슈를 압착하는 것에 따른다.

핀-투-플랫 접근법에 의해 생성된 티슈 제품은 일 면 상에 공동을 가지고 다른 면이 실질적으로 평평하고 평활한 여러 겹 티슈이다. 양각이 매치드-스틸 접근법보다는 이러한 접근법에서 덜 공격적이므로, 최종 제품의 겹들 간의 부착은 더 약화되는 경향이 있다. 그러나, 티슈는, 거친 표면이 없지만 그 대신에 일 면 상에 공동이 있고 다른 면 상에 평평하고 평활한 표면이 있기 때문에, 접촉 시에 더 평활하게 느낄 것이고 더 평평한 외관을 가질 것이다. 이러한 접근법에서는 카운터 롤이 완전히 평평하기 때문에, 롤들 간의 정렬 또는 정합이 필요하지는 않다. 그러나, 카운터 롤과 핀들의 제로-갭(zero-gap) 또는 균일한 양성 간섭(positive interference)은 핀-투-플랫 접근법만을 사용하여 적절한 양각를 달성할 필요가 있다. 이는 핀들 상의 바람직하지 않은 마모를 초래해서, 양각 롤의 더욱 빈번한 재연삭이 필요하며 변환기의 장비 비용 증가와 “정지 시간(downtime)” 증가로 이어질 수 있다. 또한, 티슈 제조 산업계에서 최근에 단섬유의 사용이 증가하는 것은 이들 문제점을 더욱 악화시키는데, 이는 단섬유가 강철 장비에 대하여 더욱 거칠어지는 경향이 있기 때문이고, 단섬유는 겹들을 함께 만족스럽게 양각하는 어려움을 더욱 증가시키는 티슈 벌크를 감소시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, “핀-투-핀” 양각에서는, 돌출부가 양각 롤 및 카운터 롤 양쪽 모두 위에 배치되어 있어, 양쪽 롤은 핀-투-플랫 접근법의 양각 롤과 유사하다. 카운터 롤은 양각 롤 위에 배치된 핀과 동일한 수, 동일한 농도, 및 동일한 위치의 핀을 갖도록 구성된다. 티슈 층들이 헤드들이 닙에서 정렬되는 2개의 핀 사이에서 압착되도록, 롤들 간에 정밀한 정렬이 필요하다. 핀-투-핀 접근법에 의해 생성된 티슈 제품은 양 면 상에 공동을 갖는 여러 겹 티슈이다.

전술한 세 가지의 접근법은 각각 소정의 이점을 가지지만 언급한 바와 같은 소정의 단점도 가지고 있다. 강한 겹들간(ply-to-ply) 부착을 제공할 수 있으면서도, 실질적으로 거칠지 않은 질감 및 실질적으로 평활하고 평평한 외관을 제공할 수 있고, 또한 롤 마모의 감소 및 롤 변경에서 기인하는 기계 정지 시간의 감소를 제공할 수도 있는 양각화 기술이 필요하다.

일 측면에서, 본 발명은 양각화를 통해 복수의 티슈 웹을 합치시키는 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 장치는 양각 롤 주표면을 갖는 양각 롤을 포함하고 있다. 양각 롤은 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 가지고 있다. 각각의 제1 돌출부는 주표면으로부터 제1 높이만큼 돌출하고, 각각의 제2 돌출부는 주표면으로부터 제2 높이만큼 돌출하고 있다. 제1 높이는 제2 높이보다 높다. 상기 장치는 카운터 롤 주표면을 갖는 카운터 롤을 더 포함하고, 카운터 롤은 오목부를 가지고 있다. 양각 롤은 제1 회전축에 대하여 회전 가능하며, 카운터 롤은 제2 회전축에 대하여 회전 가능하다. 양각 롤 및 카운터 롤은, 함께 회전식 닙을 형성하고, 양각 롤 및 카운터 롤이 동시에 회전할 때에 제1 돌출부가 닙에 근접한 오목부 내로 개별적으로 연장되도록, 그리고 양각 롤 및 카운터 롤이 동시에 회전할 때에 제2 돌출부가 오목부 내로 연장되지 않도록 위치하고 있다.

다른 측면에서, 본 발명은 복수의 티슈 웹을 합치시키는 공정에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 공정은 양각 롤 주표면을 갖는 양각 롤을 제공하는 단계를 포함하며, 양각 롤은 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 가지고 있다. 각각의 제1 돌출부는 주표면으로부터 제1 높이만큼 돌출하고, 각각의 제2 돌출부는 주표면으로부터 제2 높이만큼 돌출하고 있다. 제1 높이는 제2 높이보다 높다. 상기 실시예는 카운터 롤 주표면을 갖는 카운터 롤을 제공하는 단계를 더 포함하며, 카운터 롤은 오목부를 가지고 있다. 상기 실시예는 양각 롤과 카운터 롤 사이에 닙을 형성하는 단계; 제1 회전축에 대하여 양각 롤을 회전시키고 제2 회전축에 대하여 카운터 롤을 회전시키는 단계; 및 닙을 통해 복수의 티슈 웹을 전진시키는 단계를 더 포함하고 있다. 제1 돌출부는 양각 롤 및 카운터 롤이 동시에 회전할 때에 복수의 티슈 웹의 일련의 제1 부분을 닙에 근접한 오목부 내로 가압하여 티슈 웹들을 서로 연결하는 일련의 제1 양각부를 생성한다. 또한, 제2 돌출부는 양각 롤 및 카운터 롤이 동시에 회전할 때에 카운터 롤 주표면에 대하여 복수의 티슈 웹의 일련의 제2 부분을 가압하여 티슈 웹들을 서로 연결하는 일련의 제2 양각부를 생성한다. 그 후에 복수의 티슈 웹은 복합 웹을 정의한다.

다른 실시예에서, 상기 공정은 제1 강철 롤 및 제2 강철 롤을 제공하는 단계를 포함하며, 제1 강철 롤은 제1 강철 롤 주표면을 가지고, 제2 강철 롤은 제2 강철 롤 주표면을 가지고 있다. 제1 강철 롤은 제1 돌출부를 가지고, 제2 강철 롤은 오목부를 가지고 있다. 상기 실시예는, 제1 강철 롤과 제2 강철 롤 사이에 닙을 형성하는 단계; 제1 회전축에 대하여 제1 강철 롤을 회전시키고 제2 회전축에 대하여 제2 강철 롤을 회전시키는 단계; 및 닙을 통해 복수의 티슈 웹을 전진시키는 단계를 더 포함하고 있다. 상기 실시예는 일련의 제1 양각부 및 일련의 제2 양각부를 복수의 티슈 웹 내에 양각하여 티슈 웹들이 닙을 통해 전진할 때에 티슈 웹들을 서로 연결하는 단계를 더 포함하고 있다. 제1 돌출부는 제1 강철 롤 및 제2 강철 롤이 동시에 회전할 때에 복수의 티슈 웹의 일련의 제1 부분을 닙에 근접한 오목부 내로 가압하여 일련의 제1 양각부를 생성한다. 제2 양각부는 핀-투-플랫 및 핀-투-핀 양각 중 하나에 의해 생성된다. 그 후에 복수의 티슈 웹은 복합 웹을 정의한다.

도 1은 그 사이에 티슈 시트가 양각되는 총체적인 양각 롤 및 카운터 롤의 측단면도를 대표적으로 도시하고 있다.
도 2는 종래의 “매치드 스틸” 양각 닙, 및 이 닙을 통과하여 내부가 양각되는 티슈 시트의 측단면도를 대표적으로 도시하고 있다.
도 3은 종래의 “핀-투-플랫” 양각 닙, 및 이 닙을 통과하여 내부가 양각되는 티슈 시트의 측단면도를 대표적으로 도시하고 있다.
도 4는 종래의 “핀-투-핀” 양각 닙, 및 이 닙을 통과하여 내부가 양각되는 티슈 시트의 측단면도를 대표적으로 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 장치 및 공정 측면들 중 일 실시예의 양각 롤 및 카운터 롤의 측단면도를, 이들 사이에서 함께 양각되는 2개의 티슈 웹의 측단면도와 함께 대표적으로 도시하고 있다.
도 5a는 5A로 라벨링된 도 5의 부분의 상세도를 대표적으로 도시하고 있다.
도 5b는 5B로 라벨링된 도 5a의 부분의 상세도를 대표적으로 도시하고 있다.
도 5c는 티슈 시트 없이 나타낸, 도 5a의 장치 및 공정의 대안적인 실시예를 대표적으로 도시하고 있다.
도 5d는 티슈 시트 없이 나타낸, 도 5a의 장치 및 공정의 다른 대안적인 실시예를 대표적으로 도시하고 있다.
도 5e는 티슈 시트 없이 나타낸, 도 5a의 장치 및 공정의 또 다른 대안적인 실시예를 대표적으로 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 공정 측면의 복합 웹의 일 실시예의 상부 평면도를 대표적으로 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 티슈 제품 측면의 일 실시예의 상부 평면도를 대표적으로 도시하고 있다.
도 7a는 도 7의 7A-7A선을 따라 취한 티슈 제품 실시예의 단면도를 대표적으로 도시하고 있다.
도 7b는 도 7의 티슈 제품의 대안적인 실시예의 단면도를 대표적으로 도시하고 있고, 도 5d의 공정 및 장치로부터 이루어질 수 있는 제품을 대표적으로 도시하고 있다.
도 7c는 도 7의 티슈 제품 실시예의 단면도를 대표적으로 도시하고 있고, 도 5e의 공정 및 장치로부터 이루어질 수 있는 제품을 대표적으로 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 티슈 제품 측면의 다른 실시예의 상부 평면도를 대표적으로 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 티슈 제품 측면의 또 다른 실시예의 상부 평면도를 대표적으로 도시하고 있다.

도 5a-5e를 참조하면, 일 측면에서, 본 발명은 양각을 통해 복수의 티슈 웹(22a, 22b)을 합치시키는 장치(20)에 관한 것이다. 복수의 티슈 웹은 2개 이상의 티슈 웹, 예를 들어 2개, 3개, 4개, 5개, 또는 더 많은 티슈 웹을 포함할 수 있다. 장치(20)는 양각 롤 주표면(26)을 갖는 양각 롤(24)을 포함하고 있다. 양각 롤(24)은 제1 돌출부(30) 및 제2 돌출부(32)를 포함하고 있다. 특정 실시예에서, 각각의 제1 돌출부(30)는 주표면(26)으로부터 제1 높이(40)만큼 돌출하고, 각각의 제2 돌출부(32)는 주표면(26)으로부터 제2 높이(42)만큼 돌출하고 있다. 제1 높이(40)는 제2 높이(42)보다 높다. 특정 실시예에서, 제2 높이(42)는 제1 높이(40)의 50% 미만, 보다 바람직하게는 30% 미만, 보다 더 바람직하게는 20% 미만이다. “양각 롤 주표면”은 양각 롤(24)의 실질적으로 평평한 부분에 의해 점유되는 원주방향 평면에 의해 정의되는, 제1 및 제2 돌출부(30, 32) 사이 및 그들 주위에서 연장되는 표면 및 영역을 의미한다. 돌출부(30, 32)는 임의의 적합한 형태, 예를 들어 핀, 원뿔, 피라미드, 선, 막대 등을 취할 수 있다. 돌출부의 단면은 임의의 적합한 형상, 예를 들어 원형, 직사각형, 삼각형, 타원형, 마름모꼴, 불규칙 형상, 또는 다른 형상을 정의할 수 있다.

상기 장치는 또한 카운터 롤 주표면(47)을 갖는 카운터 롤(44)을 포함하고 있다. 카운터 롤은 오목부(50)를 포함하고 있다. “카운터 롤 주표면”은 카운터 롤(44)의 실질적으로 평평한 부분에 의해 점유되는 원주방향 평면에 의해 정의되는, 오목부들(50) 사이와 그들 주위에서 연장되는 표면 및 영역을 의미한다. 선행하는 정의의 문맥에서 사용되는 바와 같이 “실질적으로 평평한 부분”은 카운터 롤(44) 자체의 볼록부에 기인할 수 있는 약간의 만곡부를 갖는 부분을 포함하며, 제조 마모로서의 이러한 요인에 또는 카운터 롤의 제조 공정에 의해 부여된 최소 오목부에 기이한 최소 오목부를 갖는 부분을 더 포함하고 있다. 선행하는 정의의 문맥에서 사용되는 바와 같이 “최소 오목부”는 원주방향 평면으로부터 오목부의 가장 깊은 부분까지 측정한 바, 0.05mm 이하의 깊이를 갖는 오목부 또는 자국을 의미한다.

양각 롤(24)은 제1 회전축(25)에 대하여 회전 가능하며, 카운터 롤(44)은 제2 회전축(45)에 대하여 회전 가능하다. 양각 롤(24) 및 카운터 롤(44)은, 함께 회전식 닙(46)을 형성하며, 양각 롤(24) 및 카운터 롤(44)이 동시에 회전할 때에 제1 돌출부(30)가 닙(46)에 근접한 오목부(50) 내로 개별적으로 연장되도록 서로에 대하여 위치하고 있다. 또한, 양각 롤(24) 및 카운터 롤(44)은, 양각 롤(24) 및 카운터 롤(44)이 동시에 회전할 때에 제2 돌출부(32)가 오목부(50) 내로 연장되지 않도록 서로 옆에 위치하고 있다. 특정 실시예에서, 제2 돌출부(32)는, 도 5c에 대표적으로 도시된 바와 같이, 티슈 웹(22a, 22b)이 존재하지 않는 경우에 양각 롤(24) 및 카운터 롤(44)이 동시에 회전할 때에 닙(46)에 근접한 카운터 롤(44)과 접촉한다.

제1 돌출부(30) 및 제2 돌출부(32)는 함께 돌출부의 총 수를 정의한다. 특정 실시예에서, 제1 돌출부(30)는 돌출부의 총 수의 50% 미만을 구성하고/하거나, 제2 돌출부는 돌출부의 총 수의 적어도 50%를 구성한다. 다른 실시예에서, 제1 돌출부(30)는 돌출부의 총 수의 20% 미만을 구성하고/하거나, 제2 돌출부(32)는 돌출부의 총 수의 적어도 80%를 구성한다. 또 다른 실시예에서, 제1 돌출부(30)는 돌출부의 총 수의 5% 미만을 구성하고/하거나, 제2 돌출부(32)는 돌출부의 총 수의 적어도 95%를 구성한다. 특정 실시예에서, 아무런 제1 돌출부(30)도 다른 제1 돌출부(30)와 인접하지 않는다. 대안적인 실시예에서, 모든 제1 돌출부(30)는 적어도 하나의 다른 제1 돌출부(30)와 인접하고 있다.

재차 도 5a-5e를 참조하면, 다른 측면에서, 본 발명은 복수의 티슈 웹(22a, 22b)을 합치시키는 공정(21)에 관한 것이다. 상기 공정(21)은 본 발명의 장치 측면과 관련하여 전술한 바와 같이 양각 롤(24) 및 카운터 롤(44)을 제공하는 단계를 포함하고 있다. 상기 공정은 양각 롤(24)과 카운터 롤(44) 사이에 회전식 닙(46)을 형성하는 단계, 제1 회전축(25)에 대하여 양각 롤(24)을 회전시키는 단계, 및 제2 회전축(45)에 대하여 카운터 롤(44)을 회전시키는 단계를 더 포함하고 있다. 상기 공정은 닙(46)을 통해 복수의 티슈 웹(22a, 22b)을 전진시키는 단계를 더 포함하고 있다. 웹(22a, 22b)이 회전식 닙(46)을 통과할 때, 제1 돌출부(30)는 양각 롤(24) 및 카운터 롤(44)이 동시에 회전할 때에 복수의 티슈 웹(22a, 22b)의 일련의 제1 부분(23)을 닙(46)에 근접한 오목부(50) 내로 가압하여 티슈 웹(22a, 22b)을 서로 연결하는 일련의 제1 양각부(60)를 생성한다. 제2 돌출부(32)는 양각 롤(24) 및 카운터 롤(44)이 동시에 회전할 때에 카운터 롤 주표면(47)에 대하여 복수의 티슈 웹(22a, 22b)의 일련의 제2 부분(27)을 가압하여 티슈 웹(22a, 22b)을 서로 연결하는 일련의 제2 양각부(62)를 생성한다. 함께 양각된 후, 복수의 티슈 웹(22a, 22b)은 함께 복합 웹(64)을 정의한다.

일련의 제1 양각부(60) 및 일련의 제2 양각부(62)는 함께 양각 패턴(63)을 정의한다. 도 6은 복합 웹(64)을 대표적으로 도시하고 있다. 하나의 양각 패턴(63)은 공정(21)의 기계 방향(66)으로의 하나의 제품 길이(68) 및 공정(21)의 교차 기계 방향(67)으로의 하나의 제품 폭(69)을 정의한다. 특정 실시예에서, 상기 공정은 복합 웹(64)으로부터 개별 티슈 제품(70)을 절단하는 단계를 더 포함하고, 여기서 각각의 개별 티슈 제품(70)은 하나의 양각 패턴(63)을 포함하고 있다. 도 6에 나타낸 예시적인 복합 웹(64)은 4개의 제품 폭(69)과 동일한 복합 웹 폭을 가지고 있다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 공정(21)의 특정 실시예에서, 개별 티슈 제품(70)은 공정(21)으로부터 나오며, 제1 양각부(60) 및 제2 양각부(62)가 함께 양각부(61)의 총 수를 정의한다. 특정 실시예에서, 제1 양각부(60)는 양각부(61)의 총 수의 50% 미만을 구성하고, 제2 양각부(62)는 양각부(61)의 총 수의 적어도 50%을 구성한다. 다른 실시예에서, 제1 양각부(60)는 양각부(61)의 총 수의 20% 미만을 구성하고, 제2 양각부(62)는 양각부(61)의 총 수의 적어도 80%를 구성한다. 또 다른 실시예에서, 제1 양각부(60)는 양각부(61)의 총 수의 5% 미만을 구성하고, 제2 양각부(62)는 양각부(61)의 총 수의 적어도 95%를 포함한다.

예를 들면, 도 7의 실시예에서, 제1 양각부(60)는 양각부(61)의 총 수의 2.3%를 구성하고, 제2 양각부(62)는 양각부(61)의 총 수의 97.7%를 구성한다. 도 7의 패턴(63)은 주로 점 양각부의 물결선과 교차함으로써 정의된 마름모꼴 도형으로 구성된다. 이 실시예에서, 점 양각부의 이들 물결선의 교차점의 절반이 제1 양각부(60)(즉, “매치드 스틸” 양각부)이다. 도 7에서, 제1 양각부(60)는 점으로서 보여지며, 각각의 제1 양각부(60)는 티슈 제품(70)의 상면 영역 상에 라벨링된다. 60으로 라벨링되지 않은 모든 점이 제2 양각부(62)(즉, “핀 투 플랫” 양각부)이다. 티슈 제품(70)의 나머지 3개의 면 영역은 상면 영역과 유사한 제1 및 제2 양각부(60, 62)의 분포 및 배열을 포함하고 있다.

다른 예에서는, 도 8의 실시예에서, 제1 양각부(60)는 양각부(61)의 총 수의 10.3%를 구성하고, 제2 양각부(62)는 양각부(61)의 총 수의 89.7%를 구성한다. 도 8의 패턴(63)은, 도 7의 패턴처럼, 주로 점 양각부의 물결선과 교차함으로써 정의된 마름모꼴 도형으로 구성된다. 이 실시예에서는, 점 양각부의 이들 물결선의 모든 교차점이 제1 양각부(60)(즉, “매치드 스틸” 양각부)이다. 도 8에서, 제1 양각부(60)는 점으로서 보여지며, 각각의 제1 양각부(60)는 티슈 제품(70)의 상부 좌상단 영역 상에 라벨링된다. 이 상부 좌상단 영역에서 60으로 라벨링되지 않은 모든 점이 제2 양각부(62)(즉, “핀 투 플랫” 양각부)이다. 티슈 제품 경계 영역의 나머지 부분은 상부 좌상단 영역 내에 있는 것과 유사한 제1 및 제2 양각부(60, 62)의 분포 및 배열을 포함하고 있다.

다른 예에서는, 도 9의 실시예에서, 제1 양각부(60)는 양각부(61)의 총 수의 18%를 구성하고, 제2 양각부(62)는 양각부(61)의 총 수의 82%를 구성한다. 도 8의 패턴(63)은, 도 7 및 도 8의 패턴처럼, 주로 점 양각부의 물결선과 교차함으로써 정의된 마름모꼴 도형으로 구성된다. 이 실시예에서, 점 양각부와 티슈 제품(70)의 주변 에지(65) 사이에서 연장되는(그리고 주변 에지(65)에 수직인) 가상 직선을 따라 다른 양각부를 가지지 않는 각각의 점 양각부가 제1 양각부(60)(즉, “매치드 스틸” 양각부)이다. 도 9에서, 제1 양각부(60)는 점으로서 보여지며, 각각의 제1 양각부(60)는 티슈 제품(70)의 상부 좌상단 모서리 상에 라벨링되고, 티슈 제품(70)의 주변 영역 주위에 마찬가지로 위치한 모든 점 양각부가 제1 양각부(60)이다. 다른 모든 점이 제2 양각부(62)(즉, “핀 투 플랫” 양각부)이다.

특정 실시예에서, 아무런 제1 양각부(60)도 다른 제1 양각부(60)와 인접하지 않는다. 이러한 실시예의 예들이 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 다른 실시예에서는, 모든 제1 양각부(60)가 적어도 하나의 다른 제1 양각부(60)와 인접하고 있다. 이러한 실시예의 예가 도 9에 도시되어 있다.

본 발명의 전술한 장치 및 공정 측면의 변형이 이루어질 수 있고, 여전히 본 발명의 특정 실시예에 의해 제공된 소정의 이점을 달성할 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들면, 도 5d에서 언급한 바와 같이, 제2 돌출부(32)는 롤(24)에서 롤(44)로 이동될 수 있다. 이러한 실시예에서, 제2 돌출부(32)는 롤(24)의 주표면(26)에 대하여 여러 겹 티슈 웹(도시하지 않음)을 가압할 것이다. 따라서, 상기 실시예는 여전히 “매치드 스틸” 및 “핀-투-플랫” 기술 양쪽의 측면을 조합하면서도, 도 7b에 대표적으로 도시된 바와 같이, 최종 생성된 티슈 제품의 제2 양각부(62)의 함몰부(84)가 제1 면(72)에서 제2 면(74)으로 이동되었을 것이다. 다른 예에서는, 도 5e에서 언급한 바와 같이, 롤(24)은 제3 돌출부(58)를 더 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 롤(22)의 제2 돌출부(32)는 롤(24)의 제3 돌출부(58)에 대하여 여러 겹 티슈 웹(도시하지 않음)을 가압할 것이다. 따라서, 상기 실시예는 “매치드 스틸” 및 “핀-투-핀” 기술 양쪽의 측면을 조합하고, 도 7c에 대표적으로 도시된 바와 같이, 생성된 티슈 제품의 제1 면(72) 상의 제2 양각부(62)는 상기 공정의 기계 방향 및 교차 기계 방향으로 제2 양각부(62)와 완전히 정렬되는 제1 면(72) 상의 제2 함몰부(84) 및 제2 면(74) 상의 제3 함몰부(86)를 가질 것이다.

다른 측면에서, 본 발명은 여러 겹 티슈 제품(70)에 관한 것이다. 예를 들어 도 7 및 도 7a를 참조하면, 티슈 제품(70)은 제1 티슈 겹(122a) 및 이 제1 티슈 겹(122a) 위에 겹쳐지는 제2 티슈 겹(122b)을 포함하고 있다. 제1 티슈 겹(122a) 및 제2 티슈 겹(122b)은 제1 양각부(60) 및 제2 양각부(62)를 통해 함께 연결된다. 티슈 제품(70)은 제1 면(72), 제2 면(74), 및 주 평면(73)을 가지고 있다. 제1 양각부(60)는 제1 면(72) 상에 일련의 제1 함몰부(80)와 제2 면(74) 상에 일련의 융기부(82)를 정의한다. 제2 양각부(62)는 제1 면(72) 상에 일련의 제2 함몰부(84)를 정의한다. 제2 양각부(62)는 제2 면(74) 상에 실질적으로 융기부를 가지지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 “실질적으로 융기부를 가지지 않는다”는 융기부가 없는 것과 0.05mm 이하의 높이를 갖는 약간의 융기부를 갖는 것 양쪽 모두를 의미한다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 특정 실시예에서, 제1 양각부(60)는 양각부(61)의 총 수의 50% 미만을 구성하고, 제2 양각부(62)는 양각부(61)의 총 수의 적어도 50%를 구성한다. 다른 실시예에서, 제1 양각부(60)는 양각부(61)의 총 수의 20% 미만을 구성하고, 제2 양각부(62)는 양각부(61)의 총 수의 적어도 80%를 구성한다. 또 다른 실시예에서, 제1 양각부(60)는 양각부(61)의 총 수의 5% 미만을 구성하고, 제2 양각부(62)는 양각부(61)의 총 수의 적어도 95%를 포함한다.

특정 실시예에서, 티슈 제품(70)의 제1 면(72)은 제1 면 면적을 정의하고, 제1 양각부(60) 및 제2 양각부(62)의 총 면적은 제1 면 면적의 최대 15%, 보다 구체적으로 최대 10%를 차지한다. 특정 실시예에서, 제1 양각부(60) 및 제2 양각부(62)의 총 면적은 (특정 실시예에서는 겹들을 함께 유지하는 양각부들의 대부분이 위치하는 경우) 제품의 1cm 넓이의 최외주부 이내로 연장되는 제1 면의 면적의 최대 70%, 보다 구체적으로 최대 60%를 차지한다. 특정 실시예에서는, 제1 양각부의 적어도 90%가 주변 에지(65)와 인접하고 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 “주변 에지와 인접하고 있다”는 주변 에지(65)의 0.5cm 이내인 것을 의미한다.

바람직하게는, 제1 함몰부(80)는, 도 7a에 대표적으로 도시된 바와 같이, 제2 함몰부(84)보다 깊다. 티슈 제품(70)의 특정 실시예에서, 제2 양각부(62)는 제2 면(74) 상에 융기부를 포함하지 않는다. 다른 실시예에서, 제2 양각부(62)는, 도 7c에 대표적으로 도시된 바와 같이, 제2 면(74) 상에 제3 함몰부(57)를 포함할 수 있다. 이러한 후자의 실시예는 제2 양각부가 “핀-투-플랫”에 반대인, “핀-투-핀” 기술을 통해 생성된다.

특정 실시예에서, 본 발명은 단일의 이중 롤 양각 유닛으로 “매치드 스틸” 기술을 “핀 투 플랫” 및 “핀 투 핀” 양각 기술 중 하나 또는 양쪽 모두와 병합한다. 특정 실시예에서의 이 제품의 최종 생성된 표면 효과는 많은 또는 대부분의 영역이 접촉에 대해 비교적 평활하고(“핀 투 플랫” 또는 “핀 투 핀” 기술과 관련되어 있음), 소수의 점들이 융기부를 가지고 있는(“매치드 스틸” 기술과 관련되어 있음) 것이다.

예시를 위해 주어진 상술한 실시예들의 세부사항이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석해서는 안 된다는 점을 인식할 것이다. 본 발명의 몇 가지 예시적인 실시예들을 상세히 설명하였지만, 당해 분야 숙련자라면, 본 발명의 신규한 사상과 장점으로부터 물질적으로 벗어나지 않고 예시적인 실시예들에서 많은 수정이 가능하다는 점을 쉽게 인식할 것이다. 이에 따라, 이러한 모든 수정을, 다음에 따르는 청구범위 및 그 균등물 모두에서 정의되는 본 발명의 범위 내에 포함하려는 것이다. 또한, 일부 실시예들, 특히, 바람직한 실시예들의 장점들 모두를 달성하지 않는 많은 실시예들을 고려할 수도 있지만, 특정한 장점이 없다는 점이 반드시 이러한 실시예가 본 발명의 범위 밖에 있음을 의미하는 것으로 해석해서는 안 된다는 점을 인식하기 바란다.

Claims

양각화를 통해 복수의 티슈 웹을 합치시키는 장치로, 상기 장치는
양각 롤 주표면을 가지되, 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하고, 각각의 제1 돌출부는 상기 주표면으로부터 제1 높이만큼 돌출하고, 각각의 제2 돌출부는 상기 주표면으로부터 제2 높이만큼 돌출하고, 상기 제1 높이는 상기 제2 높이보다 높은, 양각 롤; 및
카운터 롤 주표면을 가지되, 오목부를 포함하는, 카운터 롤을 포함하고,
여기서 상기 양각 롤은 제1 회전축에 대하여 회전 가능하고, 여기서 상기 카운터 롤은 제2 회전축에 대하여 회전 가능하고,
여기서 상기 양각 롤 및 상기 카운터 롤은, 함께 회전식 닙을 형성하고, 상기 양각 롤 및 카운터 롤이 동시에 회전할 때에 상기 제1 돌출부가 상기 닙에 근접한 상기 오목부 내로 개별적으로 연장되도록, 그리고 상기 양각 롤 및 카운터 롤이 동시에 회전할 때에 상기 제2 돌출부가 상기 오목부 내로 연장되지 않도록 위치하는, 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 돌출부는 티슈 웹이 존재하지 않는 경우에 상기 양각 롤 및 상기 카운터 롤이 동시에 회전할 때에 상기 닙에 근접한 카운터 롤과 접촉하는, 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부가 함께 돌출부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 50% 미만을 포함하고, 여기서 상기 제2 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 적어도 50%을 포함하는, 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부가 함께 돌출부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 20% 미만을 포함하는, 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부가 함께 돌출부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 5% 미만을 포함하고, 여기서 상기 제2 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 적어도 95%를 포함하는, 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 아무런 제1 돌출부도 다른 제1 돌출부와 인접하지 않는, 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 제1 돌출부는 적어도 하나의 다른 제1 돌출부와 인접하고 있는, 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 높이는 상기 제1 높이의 30% 미만인, 장치.
복수의 티슈 웹을 합치시키는 공정으로, 상기 공정은
양각 롤 주표면을 갖는 양각 롤을 제공하되, 상기 양각 롤은 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하고, 각각의 제1 돌출부는 상기 주표면으로부터 제1 높이만큼 돌출하고, 각각의 제2 돌출부는 상기 주표면으로부터 제2 높이만큼 돌출하고, 상기 제1 높이는 상기 제2 높이보다 높은, 단계;
카운터 롤 주표면을 갖는 카운터 롤을 제공하되, 상기 카운터 롤은 오목부를 포함하는, 단계;
상기 양각 롤과 상기 카운터 롤 사이에 닙을 형성하는 단계;
제1 회전축에 대하여 상기 양각 롤을 회전시키고 제2 회전축에 대하여 상기 카운터 롤을 회전시키는 단계; 그리고
상기 닙을 통해 상기 복수의 티슈 웹을 전진시키는 단계를 포함하고,
여기서 상기 제1 돌출부는 상기 양각 롤 및 카운터 롤이 동시에 회전할 때에 상기 복수의 티슈 웹의 일련의 제1 부분을 상기 닙에 근접한 상기 오목부 내로 가압하여 상기 티슈 웹들을 서로 연결하는 일련의 제1 양각부를 생성하고, 그리고
여기서 상기 제2 돌출부는 상기 양각 롤 및 카운터 롤이 동시에 회전할 때에 상기 카운터 롤 주표면에 대하여 상기 복수의 티슈 웹의 일련의 제2 부분을 가압하여 상기 티슈 웹들을 서로 연결하는 일련의 제2 양각부를 생성하되,
그 후에 상기 복수의 티슈 웹은 복합 웹을 정의하는, 공정.
제9항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부가 함께 돌출부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 50% 미만을 포함하고, 여기서 상기 제2 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 적어도 50%을 포함하는, 공정.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부가 함께 돌출부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 20% 미만을 포함하는, 공정.
제9항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부가 함께 돌출부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 5% 미만을 포함하고, 여기서 상기 제2 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 적어도 95%를 포함하는, 공정.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 높이는 상기 제1 높이의 30% 미만인, 공정.
복수의 티슈 웹을 합치시키는 공정으로, 상기 공정은
제1 강철 롤 및 제2 강철 롤을 제공하되, 상기 제1 강철 롤은 제1 강철 롤 주표면을 가지고, 상기 제2 강철 롤은 제2 강철 롤 주표면을 가지고, 여기서 상기 제1 강철 롤은 제1 돌출부를 포함하고, 여기서 상기 제2 강철 롤은 오목부를 포함하는, 단계;
상기 제1 강철 롤과 상기 제2 강철 롤 사이에 닙을 형성하는 단계;
제1 회전축에 대하여 상기 제1 강철 롤을 회전시키고 제2 회전축에 대하여 상기 제2 강철 롤을 회전시키는 단계;
상기 닙을 통해 상기 복수의 티슈 웹을 전진시키는 단계; 그리고
일련의 제1 양각부 및 일련의 제2 양각부를 상기 복수의 티슈 웹 내에 양각하여 상기 티슈 웹들이 상기 닙을 통해 전진할 때에 상기 티슈 웹들을 서로 연결하는 단계를 포함하고,
여기서 상기 제1 돌출부는 상기 제1 강철 롤 및 제2 강철 롤이 동시에 회전할 때에 상기 복수의 티슈 웹의 일련의 제1 부분을 상기 닙에 근접한 상기 오목부 내로 가압하여 상기 일련의 제1 양각부를 생성하고,
여기서 상기 제2 양각부는 핀-투-플랫 및 핀-투-핀 양각 중 하나에 의해 생성되되,
그 후에 상기 복수의 티슈 웹은 복합 웹을 정의하는, 공정.
제9항 또는 제14항에 있어서, 상기 일련의 제1 양각부 및 상기 일련의 제2 양각부는 함께 양각 패턴을 정의하고, 여기서 하나의 양각 패턴은 기계 방향으로의 하나의 제품 길이 및 교차 기계 방향으로의 하나의 제품 폭을 정의하되, 상기 공정은 상기 복합 웹으로부터 개별 티슈 제품을 절단하는 단계를 더 포함하는, 공정.
제15항에 있어서, 각각의 개별 티슈 제품에서, 상기 제1 양각부 및 상기 제2 양각부는 함께 양각부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 양각부는 상기 양각부의 총 수의 50% 미만을 포함하고, 여기서 상기 제2 양각부는 상기 양각부의 총 수의 적어도 50%을 포함하는, 공정.
제15항 또는 제16항에 있어서, 각각의 개별 티슈 제품에서, 상기 제1 양각부 및 상기 제2 양각부는 함께 양각부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 양각부는 상기 양각부의 총 수의 20% 미만을 포함하는, 공정.
제17항에 있어서, 상기 제2 양각부는 상기 양각부의 총 수의 적어도 80%을 포함하는, 공정.
제15항에 있어서, 각각의 개별 티슈 제품에서, 상기 제1 양각부 및 상기 제2 양각부는 함께 양각부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 양각부는 상기 양각부의 총 수의 5% 미만을 포함하고, 여기서 상기 제2 양각부는 상기 양각부의 총 수의 적어도 95%를 포함하는, 공정.
제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 아무런 제1 양각부도 상기 개별 티슈 제품에서 다른 제1 양각부와 인접하지 않는, 공정.
제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 제1 양각부는 상기 개별 티슈 제품에서 적어도 하나의 다른 제1 양각부와 인접하고 있는, 공정.
제14항에 있어서, 상기 제1 강철 롤은 제2 돌출부를 더 포함하고, 여기서 상기 제2 돌출부는 상기 제1 강철 롤 및 제2 강철 롤이 동시에 회전할 때에 상기 제2 강철 롤 주표면에 대하여 상기 복수의 티슈 웹의 일련의 제2 부분을 가압하여 상기 티슈 웹들을 서로 연결하는 상기 일련의 제2 양각부를 생성하는, 공정.
제22항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부가 함께 돌출부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 20% 미만을 포함하는, 공정.
제14항에 있어서, 상기 제1 강철 롤은 제2 돌출부를 더 포함하고, 여기서 상기 제2 강철 롤은 제3 돌출부를 더 포함하고, 여기서 상기 제2 돌출부는 상기 제1 강철 롤 및 제2 강철 롤이 동시에 회전할 때에 상기 제3 돌출부에 대하여 상기 복수의 티슈 웹의 일련의 제2 부분을 가압하여 상기 티슈 웹들을 서로 연결하는 상기 일련의 제2 양각부를 생성하는, 공정.
제24항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부가 함께 돌출부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 20% 미만을 포함하는, 공정.
제14항에 있어서, 상기 제2 강철 롤은 제2 돌출부를 더 포함하고, 여기서 상기 제2 돌출부는 상기 제1 강철 롤 및 제2 강철 롤이 동시에 회전할 때에 상기 제1 강철 롤 주표면에 대하여 상기 복수의 티슈 웹의 일련의 제2 부분을 가압하여 상기 티슈 웹들을 서로 연결하는 상기 일련의 제2 양각부를 생성하는, 공정.
제26항에 있어서, 상기 제1 돌출부 및 상기 제2 돌출부가 함께 돌출부의 총 수를 정의하고, 여기서 상기 제1 돌출부는 상기 돌출부의 총 수의 20% 미만을 포함하는, 공정.