KR20170140257A - 부드러운 크레이프 티슈 - Google Patents

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KR20170140257A
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크리스토퍼 리 사토리
존 폴 데이비드
토마스 조셉 다이어
마이크 토마스 고우렛
미카엘 존 레코스케
케네스 존 즈윅
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 수 불용성 크레이핑 조성물의 과도한 사용 없이 만족스러운 부드러움을 갖는 크레이프 티슈 웹을 제공한다. TS7로서 측정될 수 있는, 만족스러운 수준의 유연도는 일반적으로 약 10.0 미만이며 약 100mg/m2 (크레이핑 실린더 표면적의 제곱 미터당 크레이핑 조성물의 밀리그램) 미만, 예컨대 약 25 내지 약 100mg/m2, 보다 바람직하게 약 50 내지 약 75mg/m2로 티슈 웹을 크레이핑함으로써 달성된다. 수 불용성 크레이핑 조성물이 높은 첨가 수준, 예컨대 100mg/m2 이상으로 첨가되어서 주어진 인장 강도에서 바람직한 유연도를 달성할 필요가 있는 것으로 이전에는 믿어졌다. 이제, 수용성 접착제를 크레이핑 조성물에 첨가함으로써 수 불용성 크레이핑 조성물의 첨가를 크게 감소시킬 수 있음을 놀랍게도 발견하였다.

Description

부드러운 크레이프 티슈
본 발명은 부드러운 크레이프 티슈에 관한 것이다.
종이 타월, 미용 티슈, 욕실용 티슈와 같은 티슈 제품들은 종종 부드러운 느낌을 가지도록 디자인된다. 유연도(Softness)는 전형적으로 티슈 제품 내 섬유 사이 결합을 줄이거나 감소시킴으로써 증가된다. 잠재적으로 유연도를 개선하면서, 섬유간 결합을 억제 또는 감소시키는 것은 티슈 제품의 강도와 같은 다른 중요한 특성에 악영향을 미칠 수 있다.
다른 경우에, 유연도는 티슈 제품에 유연제를 국소 첨가함으로써 향상될 수 있다. 유연제는 예를 들어 실리콘 화학제를 포함할 수 있고 인쇄, 코팅 또는 분사에 의해 티슈 제품에 국소 적용될 수 있다. 실리콘 화학제와 같은 유연제가 티슈 제품을 더 부드럽게 느끼게 하지만, 유연제는 비교적 고가일 수 있고, 흡수 비율 및 능력을 감소시킬 수 있고, 제품의 강도에 악영향을 미칠 수 있다.
다른 경우에, 유연도는 티슈 웹을 크레이핑함으로써 향상될 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 7,785,443호는 비-섬유성 알파-올레핀 중합체를 사용하여 티슈 웹을 크레이핑하는 것을 개시한다. 비-섬유성 알파-올레핀 중합체는 티슈 웹에 박막을 형성하고, 그 일부는 웹이 건조기 표면에서 크레이핑된 후 웹의 표면에 남아있다. 이러한 방식으로 티슈 웹을 크레이핑하는 것은 유연도를 향상시키지만, 비-섬유성 알파-올레핀 중합체의 수 불용성 성질은 티슈 기계 작동에 문제점을 나타낸다. 또한, 원하는 유연도 수준을 달성하기 위해, 비-섬유성 알파-올레핀 중합체는 통상적인 크레이핑 조성물과 비교하여 현저히 높은 첨가 수준에서 건조기에 일반적으로 적용된다. 예를 들어, 비-섬유성 알파-올레핀 중합체는 통상적인 크레이핑 조성물에 대한 약 5 내지 약 15mg/m2(건조기 표면적의 제곱 미터당 밀리그램)와 비교하여 양키(Yankee) 건조기 표면적의 제곱 미터당 100mg을 초과한 크레이핑 조성물로 적용될 수 있다. 높은 첨가 수준은 가공상의 어려움을 악화시키고 비용을 증가시킨다.
따라서, 강도와 같은 다른 중요한 티슈 제품 특성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 유연도를 향상시키고 현재의 티슈 기계 작동과 양립할 수 있는 처리에 대한 필요성이 여전히 있다. 또한, 과도한 화학 물질 사용 또는 증가된 가공 복잡성 및 비용 없이 바람직한 티슈 제품 개선을 발생시키는 처리에 대한 필요성이 여전히 있다.
티슈 웹, 보다 특히 크레이프 티슈 웹의 유연도(TS7로서 측정)는, 크레이핑 화학제의 과도한 사용 없이, 보다 구체적으로는 비-섬유성 올레핀 중합체와 같은 수 불용성 크레이핑 조성물의 과도한 사용 없이 충족되거나 초과될 수 있음을 현재 발견하였다. 예를 들어, 비-섬유성 올레핀 중합체 및 수용성 접착제를 포함하는 크레이핑 조성물로 티슈 웹을 크레이핑함으로써, 약 700 내지 약 1,500g/3”, 보다 바람직하게 약 800 내지 약 1,000g/3”의 기하학적 평균 인장(GMT)을 가지는 티슈 제품과 같이 사용을 견디기에 충분히 강하고, 또한 약 10.0 미만, 보다 바람직하게 약 9.5 미만, 더욱 더 바람직하게 약 8.5 미만의 TS7 값을 가지는 티슈와 같이 부드러운 티슈 웹이 제조될 수도 있다. 더욱이, 이런 제품 특성은 100mg/m2 (건조기 표면적의 제곱 미터당 밀리그램) 미만, 소정의 실시예들에서 약 80mg/m2 미만의 수 불용성 크레이핑 조성물을 Yankee 건조기에 적용함에도 불구하고 달성될 수 있다. 이런 발견은 수 불용성 크레이핑 조성물의 첨가를 감소시키면서 주어진 인장 강도에서 만족스러운 부드러움을 갖는 티슈 제품을 생산할 수 있는 유연성을 제공한다.
따라서, 일 측면에서, 본 발명은 지료(furnish)를 분산하여 섬유 슬러리를 형성하고; 습식 티슈 웹을 형성하고; 습식 티슈 웹을 부분적으로 탈수하고; 약 100mg/m2 미만의 첨가 수준에서 비-섬유성 올레핀 중합체와 수용성 접착제를 크레이핑 실린더에 적용하고; 부분적으로 탈수된 티슈 웹을 크레이핑 실린더로 가압하고; 티슈 웹을 건조하고; 건조된 티슈 웹을 크레이핑 실린더로부터 크레이핑하여 크레이프 티슈 웹을 제조하고; 크레이프 티슈 웹을 캘린더링하고 2개 이상의 크레이프 티슈 웹을 함께 겹쳐서 약 25 그램/제곱 미터(gsm) 초과 평량, 약 700g/3” 초과 GMT 및 약 10.0 미만, 보다 바람직하게 약 9.5 미만, 더욱 더 바람직하게 약 9.0, 예로 약 8.0 내지 약 9.0의 TS7 값을 가지는 티슈 제품을 형성함으로써 제조된 크레이프 티슈 제품을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 티슈 제품이 비-섬유성 올레핀 중합체와 수용성 접착제를 포함하는 크레이핑 조성물을 사용해 크레이핑된 적어도 하나의 티슈 웹을 포함하고 비-섬유성 올레핀 중합체의 첨가 수준은 약 100mg/m2 미만이고, 상기 티슈 제품은 약 700g/3” 초과 GMT 및 약 8.0 내지 약 9.5의 TS7 값을 갖는 것을 특징으로 하는 크레이프 티슈 제품을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 티슈 제품이 비-섬유성 올레핀 중합체 및 폴리옥사졸린, 폴리아미도아민-에피클로로히드린 수지, 폴리아민 에피클로로히드린 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 아크릴아미드 중합체, 폴리메타크릴아미드, 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(히드록시에틸 메타크릴레이트), 폴리(n-비닐 피롤리디논), 폴리(에틸렌 옥사이드), 단당류, 다당류 및 개질 다당류로 이루어진 군에서 선택된 수용성 접착제를 포함하는 크레이핑 조성물을 사용해 크레이핑된 적어도 하나의 티슈 웹을 포함하고, 여기서 비-섬유성 올레핀 중합체의 첨가 수준은 약 50 내지 약 100mg/m2이고 수용성 접착제의 첨가 수준은 약 1.0 내지 약 25mg/m2이고, 상기 티슈 제품은 약 700g/3” 초과 GMT 및 약 8.0 내지 약 9.5의 TS7 값을 갖는 것을 특징으로 하는 크레이프 티슈 제품을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 2개 이상의 크레이프 티슈 겹들을 포함하는 크레이프 티슈 제품을 제공하고, 각각의 티슈 겹은, 본질적으로 비-섬유성 올레핀 중합체와 수용성 접착제로 구성된 크레이핑 조성물의 약 100mg/m2 미만을 첨가함으로써 제조되고, 상기 티슈 제품은 약 700g/3” 초과 GMT 및 약 8.0 내지 약 10.0의 TS7 값을 갖는다.
정의
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “접착제”는 일반적으로 습식 티슈 웹을 건조기에 부착하고 건조 공정 중 부착 수준을 제어하여 에너지가 크레이핑 단계 중 건조 웹에 부여될 수 있어서, 고품질 크레이프 티슈 시트를 발생시키는 건조기 표면에 제공되는 화학적 첨가제(들)를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “수용성”은 일반적으로 본원에 기술된 공정의 적용에 의해 요구되는 농도로 물과 혼합될 때 용액에 실질적으로 용해될 수 있는, 본 개시에 따른 크레이핑 성분과 같은, 물질의 능력을 지칭한다. 바람직하게, 본 발명의 수용성 크레이핑 조성물은 물에서 적어도 1 %까지 녹는다. 수용성은, 제품이 티슈 제품의 제조에 사용되기 전 결정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “평량”은 일반적으로 티슈의 단위 면적 당 완전 건조 중량(bone dry weight)을 지칭하며, 일반적으로 gsm(제곱미터 당 그램)으로 표현된다. 평량은 TAPPI 시험 방법 T-220을 사용하여 측정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “캘리퍼(caliper)”는 ProGage 500 두께 시험기(뉴저지주 웨스트 베를린의 Thwing-Albert Instrument Company)를 사용하여 TAPPI 시험 방법 T402에 따라 측정된 단일 시트의 대표 두께이다(2겹 이상을 포함하는 티슈 제품들의 캘리퍼가 모든 겹을 포함하는 티슈 제품의 단일 시트의 두께임). 상기 마이크로미터는 2.22인치(56.4mm)의 모루(anvil) 직경 및 제곱인치 당(6.45 cm2 당) 132그램(2.0kPa)의 모루 압력을 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “층”은, 한 겹 내의 복수의 섬유, 화학적 처리제 등의 층을 가리킨다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “층상 티슈 웹”, “다층 티슈 웹”, “다층 웹”, 및 “다층 종이 시트”는, 일반적으로, 바람직하게는 서로 다른 섬유 유형들로 이루어진 수성 제지 지료(furnish)의 두 개 이상의 층으로부터 준비된 종이의 시트를 가리킨다. 층들은, 바람직하게는, 하나 이상의 무한한 유공성 스크린(endless foraminous screen) 상에서의 희석 섬유 슬러리의 별도의 스트림의 피착으로부터 형성된다. 개별적인 층들이 초기에 별도의 유공성 스크린들 상에 형성되면, 층들은 후속하여 (습식 상태에서) 결합되어 층상 복합 웹을 형성하게 된다.
“겹(ply)”이라는 용어는 개별적인 제품 요소를 가리킨다. 개별적인 겹들은 서로 병치 관계로 배열될 수 있다. 이 용어는, 여러 겹 미용 티슈, 목욕 티슈, 종이 타월, 티슈, 또는 냅킨 등에서의 복수의 웹형 구성요소(web-like component)를 가리킬 수 있다.
본 명세서에서 사용될 때, “기울기”라는 용어는, 인장 대 신축을 플롯팅함으로써 발생하는 선의 기울기를 가리키며, 본 명세서의 테스트 시험 섹션에서 설명하는 바와 같이 인장 강도를 결정하는 도중의 MTS TestWorks™의 출력이다. 기울기는, 샘플 폭의 단위당 질량 단위로 알려져 있으며, 시편 폭에 의해 나누어진 70 내지 157g의 시편 발생력(0.687 내지 1.540N) 내에 속하는 부하 보정된 변형점들(load-corrected strain points)에 맞춰진 최소 자승 선의 기울기로서 측정된다. 기울기는, 일반적으로, 본원에서 그램중(gf) 또는 킬로그램중(kgf)의 단위를 갖는 것으로서 알려져 있다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 “기하학적 평균 기울기”(GM 기울기)는, 일반적으로, 기계 방향 기울기와 교차 기계 방향 기울기의 곱의 제곱근을 가리킨다. GM 기울기는 일반적으로 킬로그램(kg)의 단위로 표현된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “기하학적 평균 인장 강도(GMT)”는 웹의 기계 방향 인장 강도와 교차 기계 방향 인장 강도의 곱의 제곱근을 지칭한다. GMT는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 700g/3” 초과, 예로 약 700 내지 약 1,500g/3”, 더욱 바람직하게 약 750 내지 약 1,000g/3”인 GMT를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 “강성도 지수”는, (통상적으로 gf의 단위를 갖는) 기하학적 평균 인장 강도로 나눈 (통상적으로 kgf의 단위를 갖는) MD 및 CD 기울기의 곱의 제곱근으로서 정의된, 기하학적 평균 인장 기울기의 몫을 지칭한다.
Figure pct00001
강성도 지수는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 18.0 미만, 보다 바람직하게 약 16.0 미만, 더욱 더 바람직하게 약 14.0 미만, 더욱 더 바람직하게 약 12.0 미만의 강성도 지수를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "TS7"은 시험 방법 섹션에서 설명하는 것과 같이 EMTEC 티슈 유연도 분석기(Tissue Softness Analyzer) (독일 라이프치히 소재의 Emtec Electronic GmbH에서 시판)의 산출량을 지칭한다. TS7은 dB V2 rms의 단위를 갖지만; 그러나, 본원에서 TS7은 단위를 언급하지 않고 지칭될 수 있다. TS7 값은 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 8.0 내지 약 10.0과 같은 약 10.0 미만의 TS7 값을 갖는다.
본원에서 사용되는 용어 "미세 크레이프 구조”는 크레이프된 티슈 웹의 표면 상의 크레이프 주름의 구조를 의미한다. 미세 크레이프 구조는 하기에서 기술한 크레이프 구조 시험 방법을 이용하여 측정된다. 미세 크레이프 구조는 200 내지 390μm에서 %변동계수(%COV)로서 알려져 있다. 일반적으로, 더 낮은 %COV 값은 더 미세한 크레이프 구조를 나타내고, 이는 일반적으로 보다 부드럽고 개선 된 티슈 웹 또는 제품을 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "티슈 제품"은 일반적으로 다양한 종이 제품, 예컨대 미용 티슈, 화장지, 종이 타월, 냅킨 등을 지칭한다. 티슈 제품들은 한 겹, 2겹, 3겹 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 티슈 제품은 코어 상에 나선형으로 권취된 티슈 웹일 수 있고 또는 함께 적층될 수 있는 개별적으로 접지된 시트를 포함할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 티슈 제품의 평량(basis weight)은 약 80 제곱미터 당 그램(gsm) 미만, 일부 실시예에서는 약 60gsm 미만, 및 일부 실시예에서는 약 10 내지 약 60gsm, 더욱 바람직하게 약 20 내지 약 50gsm이다.
발명의 상세한 설명
일반적으로, 본 발명은, 수 불용성 크레이핑 조성물의 과도한 사용 없이 만족스러운 수준을 충족하거나 초과하는 유연도를 갖는 크레이프 티슈 웹을 제공한다. TS7로서 측정될 수 있는 만족스러운 수준의 유연도는 일반적으로 약 10.0 미만, 보다 바람직하게 약 9.5 미만, 예로 약 8.0 내지 약 10.0이다. 만족스러운 수준의 유연도는 놀랍게도 약 100mg/m2 (크레이핑 실린더 표면적의 제곱 미터당 크레이핑 조성물의 밀리그램) 미만, 보다 바람직하게 약 90mg/m2 이하, 예로 약 25 내지 약 80mg/m2, 보다 바람직하게 약 50 내지 약 75mg/m2의 수 불용성 크레이핑 조성물로 티슈 웹을 크레이핑함으로써 달성된다. 비-섬유성 올레핀 중합체와 같은 수 불용성 크레이핑 조성물이 높은 첨가 수준, 예로 100mg/m2 이상으로 첨가되어서 주어진 인장 강도에서 바람직한 유연도를 달성할 필요가 있는 것으로 이전에는 믿어졌다. 이제, 수용성 접착제를 크레이핑 조성물에 첨가함으로써 수 불용성 크레이핑 조성물의 첨가를 크게 감소시킬 수 있음을 놀랍게도 발견하였다.
그러므로, 본 발명에 따라 제조된 티슈 웹들 및 제품들은 수 불용성 성분 및 수용성 성분을 포함하는 크레이핑 조성물, 보다 구체적으로 비-섬유성 올레핀 중합체와 수용성 접착제를 사용해 제조된다. 비-섬유성 올레핀 중합체 조성물과 수용성 접착제 사이에는 놀라운 시너지 효과가 존재하고, 이는 유연도에 부정적으로 영향을 미치지 않으면서 비-섬유성 올레핀 중합체의 첨가를 100mg/m2 미만으로 감소시킬 수 있다. 사실상, 수용성 접착제와 조합하여 보다 소량의 비-섬유성 올레핀 중합체로 웹을 크레이핑하면 흡수율과 같은 다른 제품의 특성을 개선하면서 유연도를 유지하거나 개선한다.
소정의 실시예들에서 비-섬유성 올레핀 중합체는 에틸렌 또는 프로필렌의 알파 올레핀 혼성 중합체 및 적어도 하나의 공단량체를 포함할 수 있고, 각각의 공단량체는 옥텐, 헵텐, 헥센, 데센 및 도데센으로 이루어진 군에서 선택된다. 적합한 올레핀 중합체는 예를 들어 미국 특허 제7,883,604호에서 개시되고, 상기 특허의 내용은 참고로 본원에서 본 발명과 일치하는 방식으로 포함된다. 소정의 바람직한 실시예들에서 올레핀 중합체는 에틸렌의 알파-올레핀 혼성 중합체를 포함할 수 있고, 공단량체는 1-헵텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센 또는 1-도데센을 포함한다. 올레핀 중합체는 일반적으로 열가소성 수지로 간주되며 수용성이 아니다. 오히려, 올레핀 중합체는 전형적으로 물과 혼합될 때 분산액으로서 형성된다. 예컨대, 올레핀 중합체는 수성 분산액 중에 약 10 내지 약 70 중량%, 예를 들어 약 20 내지 약 50 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 올레핀 중합체 이외에, 수성 분산액은 또한 분산제를 함유할 수 있다. 분산제는 분산액의 형성 및/또는 안정화를 보조하는 물질이다. 따라서, 소정의 실시예들에서 크레이핑 조성물은 조성물에 포함된 하나 이상의 분산제를 포함할 수 있다.
비-섬유성 올레핀 중합체 이외에, 크레이핑 조성물은 수용성 접착제를 포함한다. 적합한 수용성 접착제는 폴리옥사졸린, 예로 폴리(2-에틸-2-옥사졸린), 실릴화 폴리아미도아민 및 고 분지 폴리아미도아민 및 그것의 에피클로로히드린과 반응 생성물, 예로 폴리아미도아민-에피클로로히드린 및 폴리아민-에피클로로히드린 수지를 포함한 폴리아미도아민, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 아크릴아미드 중합체, 폴리메타크릴아미드, 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(히드록시에틸 메타크릴레이트), 폴리(n-비닐 피롤리디논), 폴리(에틸렌 옥사이드), 단당류, 다당류 및 예를 들어 전분, 검, 키토산, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스 및 카르복시메틸 셀룰로오스와 같은 개질된 셀룰로오스를 포함한 개질된 다당류로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 더욱 더 바람직한 실시예에서, 수용성 접착제 성분은 폴리비닐 알코올, 폴리(에틸렌 옥사이드), 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 전분 및 카르복시메틸 셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택된다.
크레이핑 패키지의 추가 성분은 미국 특허 제5,660,687호에 개시된 방출제와 같은 크레이핑 방출제를 포함할 수 있고, 상기 특허의 내용은 본원에서 본 발명과 일치하는 방식으로 포함된다. 적당한 방출제들은, 예를 들어, 600 미만의 수평균분자량을 갖는 지방족 폴리올류 또는 이의 올리고머들, 폴리알칸올아민류, 방향족 설폰아미드류, 피롤리돈 및 이의 혼합물들을 포함한다. 방출제들의 특정 예로는, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 글리세롤, 피롤리돈, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 폴리에틸렌 글리콜 및 디프로필렌 글리콜을 포함한다.
특히 바람직한 실시예에서, 크레이핑 패키지의 수용성 접착제 성분은 폴리비닐 알코올이다. 적합한 폴리비닐 알코올은 접착 필름을 형성하기에 충분한 임의의 수용성 분자량을 가질 수 있다. 일반적으로, 약 13,000 내지 약 140,000, 예로 약 30,000 내지 약 100,000, 보다 바람직하게 약 40,000 내지 약 80,000의 평균 분자량이 바람직하다. 적합한 폴리비닐 알코올은 Selvol™ (텍사스주의 댈러스의 Sekisui Specialty Chemicals LLC), Elvanol®(델라웨어주의 윌밍턴의 DuPont Company) 및 Poval®(텍사스주의 휴스턴의 Kuraray Americas, Inc.)과 같은 여러 상표로 시판된다. 유용한 시판되는 폴리비닐 알코올은 20℃에서 4% 수용액에 대해 약 3 내지 약 50 센티포이즈의 점도 및 약 85 내지 약 99 %의 가수 분해도를 가질 수 있다. 본 기술분야의 당업자들은, 가수 분해도 및 분자량을 낮추면 수용성을 개선하지만 접착력을 감소시킬 수 있음을 인식할 것이다.
수용성 접착제는 일반적으로 더 낮은 첨가 수준으로, 예로 약 1.0 내지 약 30mg/m2, 보다 바람직하게 약 1.0 내지 약 25mg/m2, 더욱 더 바람직하게 약 1.0 내지 약 10mg/m2, 예로 약 2.0 내지 약 8.0mg/m2로 첨가된다. 따라서, 비-섬유성 올레핀 중합체 대 건조기 표면에 첨가된 수용성 접착제의 비는, 질량 기준으로, 약 100:1 내지 약 5:1의 범위에 있을 수 있다. 또한, 크레이핑 조성물의 총 첨가는 일반적으로 약 150mg/m2 미만, 더욱 바람직하게 약 125mg/m2 미만, 더욱 더 바람직하게 약 100mg/m2 미만이다.
놀랍게도, 수 불용성 성분의 약 100mg/m2 미만을 첨가함에도 불구하고 티슈 제품은 또한 일반적으로 낮은 강성도 및 양호한 흡수성을 가지면서 주어진 강도에서 비교적 낮은 TS7을 가지고 제조될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서 본 발명은 비-섬유성 올레핀 중합체와 수용성 접착제를 포함하는 크레이핑 조성물을 사용해 크레이핑된 크레이프 티슈 제품을 제공하고 여기서 티슈 제품은 약 700 g/3” 초과 GMT, 약 9.0 미만의 TS7 값 및 약 18.0 미만의 강성도 지수를 갖는다.
일반적으로 본 티슈 제품들은 단지 비-섬유성 올레핀 폴리머로 제조된 티슈 제품들보다 덜 뻣뻣하다. 이와 같이, 본 발명은 약 18.0 미만, 더욱 바람직하게 약 16.0 미만, 더욱 더 바람직하게 약 14.0 미만, 더욱 더 바람직하게 약 12.0 미만인 강성도 지수를 갖는 크레이프 티슈 웹을 제공한다. 일 실시예에서, 본 발명의 티슈 제품은 약 700 내지 약 900g/3”의 GMT 및 약 10.0 내지 약 15.0의 강성도 지수를 갖는다.
다른 실시예들에서, 티슈 제품들은 또한 균형 잡힌 흡수성 및 약 3.0초 미만, 예를 들어 약 1.5 내지 약 3.0초, 보다 바람직하게는 약 1.75 내지 약 2.5초인 헤라클레스 크기 시험(Hercules Size Test; HST)을 갖는다.
또한, 전술한 수준의 유연도 및 흡수성은 일반적으로 티슈 웹의 제조 동안 또는 후 처리에 의해 오일, 왁스, 실리콘, 라텍스, 지방 알코올, 또는 하나 이상의 연화제를 포함하는 로션의 첨가 없이 달성될 수 있다. 예를 들어, 소정의 실시예들에서, 티슈 웹과 그로부터 제조된 제품은, 오일, 왁스, 실리콘, 라텍스, 지방 알코올, 또는 하나 이상의 연화제를 포함하는 로션으로 티슈 웹을 후처리(즉, 웹을 형성하고 약 95% 초과 농도로 건조된 후 인쇄, 분사, 코팅 등에 의한 성분들의 첨가)하지 않고 제조될 수도 있다.
일반적으로 비-섬유성 올레핀 중합체와 수용성 접착제는 티슈 웹의 제조 중 크레이핑 실린더에 적용되고 웹의 적어도 하나의 표면으로 이송된다. 바람직하게, 본 발명의 크레이핑 조성물은 전형적으로 높은 수준으로 상기 웹에 이송되어서, 크레이핑 실린더의 표면에 적용된 크레이핑 조성물의 적어도 약 30%가 웹에 이송되고, 더욱 바람직하게는 적어도 약 45%가 이송되고 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 60%가 이송된다. 일반적으로 크레이핑 실린더의 표면에 적용된 크레이핑 조성물의 약 45 내지 약 65%가 웹에 이송된다. 따라서, 시트에 이송된 크레이핑 첨가제의 양은 건조기 표면에 적용된 크레이핑 첨가제의 양의 함수이다.
전술한 수준의 첨가 및 이송에서 웹의 각 측면에 적용된 크레이핑 조성물의 양은, 웹의 총 중량을 기준으로, 약 0.1 내지 약 1.5중량%의 범위에 있을 수 있고, 예컨대 약 0.1 내지 약 1.0중량%의 범위에 있을 수 있다. 또한, 상기 크레이핑 조성물은 웹의 표면적의 약 15 내지 약 99%를 커버하도록 종이 웹에 적용된다. 더욱 구체적으로, 대부분의 적용 분야에 있어서, 크레이핑 조성물은 웹의 표면적의 약 20% 내지 약 60%를 커버할 것이다.
비-섬유성 올레핀 중합체의 이러한 낮은 수준의 첨가는 이전에는 부드러운 티슈를 제조하는데 적합하지 않은 것으로 여겨졌지만, 보다 낮은 수준의 비-섬유성 올레핀 중합체를 수용성 접착제와 결합시킴으로써, 약 700g/3” 초과 GMT에서, 약 10.0 미만, 예를 들어 약 8.0 내지 약 10.0, 보다 바람직하게는 약 8.5 내지 약 9.5인 TS7 값을 가지는 티슈 웹을 생산하는 것을 이제 발견하였다. 더 적은 비-섬유성 올레핀 중합체를 사용하여 주어진 인장 강도에서 부드러운 티슈를 제조할 수 있는 능력은, 일반적으로 비-섬유성 올레핀 중합체의 양을 감소시키는 것이 (하기 표 1에 나타낸 대로) TS7 값을 감소시키므로 놀랍다. 이제, 수용성 접착제를 첨가함으로써, 개선된 유연도, 감소된 강성도 및 더 나은 균형의 흡수성과 같은 제품 특성을 실제로 개선하면서, 비-섬유성 올레핀 중합체의 양이 크게 감소될 수 있는 것으로 입증되었다. 본 발명은 개선된 제품을 제공할 뿐만 아니라, 비-섬유성 올레핀 중합체를 감소시키는 것은 작동 비용을 감소시키고 제조를 개선시킨다.
비-섬유성 올레핀 중합체 (mg/m2) 수용성 접착제(mg/m2) GMT (g/3'') GM 기울기 (kgf) 강성도
지수		 유연도
TS7
100 0 932 14.00 15.0 9.58
75 10 811 11.07 13.6 8.66
50 10 807 11.29 14.0 8.89
따라서, 중요한 티슈 제품 특성에 부정적으로 영향을 미치지 않으면서, 수 불용성 성분의 첨가는 약 100mg/m2 미만으로 감소될 수 있는 것으로 현재 입증되었다. 이와 같이, 소정의 실시예들에서, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품들은 일반적으로 약 10.0 미만, 보다 바람직하게 약 9.5 미만, 더욱 더 바람직하게 약 9.0 미만, 예로 약 8.0 내지 약 9.5의 TS7 값, 약 700 내지 약 1,500g/3”, 보다 바람직하게 약 750 내지 약 1,000g/3”의 GMT, 및 약 3.0초 미만의 HST를 갖는다.
기타 실시예에서, 본 발명에 따라 제조된 티슈 웹 및 제품들은 미세 크레이프 구조를 갖는다. 소정의 실시예에서, 본 발명은 200 내지 390μm의 파장에서 측정된, 25% 미만의 COV, 예를 들어 약 15 내지 약 25 %의 COV 및 더욱 바람직하게는 약 15 내지 약 20 %의 COV를 갖는 미세 크레이프 구조를 갖는 티슈 웹을 제공한다. 따라서, 일 실시예에서 본 발명은 티슈 웹의 제곱 미터당 100mg 미만의 크레이핑 조성물을 포함하는 크레이프 티슈 웹을 제공하며, 상기 티슈 웹은 200 내지 390μm의 파장에서 측정된 약 15 내지 약 20%의 COV를 갖는 미세 크레이프 구조를 갖는다.
본 티슈 제품들은 부드럽고 (TS7 값으로 측정) 미세 크레이프 구조로 제조될 뿐만 아니라, 상기 제품들은 또한 바람직한 흡수성을 가질 수 있다. 예를 들면, 소정의 실시예들에서 티슈 제품은 약 3.0초 미만, 예로 약 1.0 내지 약 3.0초, 더욱 바람직하게는 약 1.75 내지 약 2.5초의 HST를 가질 수 있다. 그러므로, 소정의 실시예들에서 본 발명은 약 700 내지 1,500g/3”의 GMT, 약 10.0 미만, 보다 바람직하게 약 9.5 미만, 더욱 더 바람직하게 약 9.0 미만, 예로 약 7.5 내지 약 9.5의 TS7 값, 및 약 3.0초 미만, 예로 약 0.5 내지 약 3.0초, 더욱 바람직하게 약 1.0 내지 약 2.5초의 HST를 갖는 티슈 제품과 같은 양호하게 균형을 맞춘 흡수성을 가지는 유연하고 강한 티슈를 제공한다.
본 발명의 티슈 제품은, 바람직하게, 셀룰로오스 섬유, 더욱 바람직하게는 목재 섬유, 더욱 바람직하게는, 북부 연목재, 남부 연목재, 적목, 적삼목, 솔송나무, 소나무(예를 들어, 남부 소나무)， 가문비나무(예를 들어, 검은 가문비나무), 이들의 조합 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 목재 펄프 섬유들로부터 형성된다. 또한, 필요하다면, 재활용 재료들로부터 얻어지는 이차 섬유, 예를 들어, 신문인쇄용지, 재생 판지, 사무실 폐기물 등의 소스들로부터의 섬유 펄프를 사용할 수 있다.
본 발명의 티슈 제품을 형성하는데 유용한 티슈 웹은 일반적으로 당 업계에 공지된 다양한 제지 공정 중 어느 하나에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제지 공정은, 접착 크레이핑, 습식 크레이핑, 이중 크레이핑, 엠보싱, 습식 가압(wet-pressing), 공기 가압(air pressing), 통기성 건조, 크레이프된 통기 건조뿐만 아니라 종이 웹 형성의 기타 단계들을 이용할 수 있다. 본 발명에 따른 티슈 웹을 형성하는데 유용한 제지 공정 및 기법의 예로는, 예를 들어, 미국 특허 제5,048,589호, 제5,399,412호, 제5,129,988호 및 제5,494,554호에 개시된 것을 포함하고, 상기 특허 전부는 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에 포함된다. 일 실시예에서, 티슈 웹은 크레이핑 통기 건조에 의해 형성된다. 여러 겹 티슈 제품들을 형성할 때, 개별 겹들이 동일한 공정 또는 원하는 대로 상이한 공정들로 만들어질 수 있다.
일 실시예에서 티슈 제품은 크레이핑되고, 습식 가압된 티슈 웹들로부터 형성될 수 있다. 상기 공정에서, 헤드 박스는 진공 브레스트 롤 둘레에 감싼 성형 직물로 지료를 전달한다. 지료는 약 0.08 내지 약 0.6%의 섬유 농도로 있을 수 있고, 보다 바람직하게, 약 0.1 내지 약 0.5%의 섬유 농도로 있을 수 있다. 진공 브레스트 롤 직후, 성형 직물은 진공 박스를 통과하여 초기(embryonic) 웹을 더 진공 탈수한다.
사용된 헤드박스의 유형은 본 발명의 방법의 실시에 중요하지 않다는 점에 주목해야 한다. 잘 형성된 웹을 전달하는 임의의 헤드박스가 사용될 수 있다. 또한, 비록 본원에서 검토된 실시예들은 진공 브레스트 롤을 이용하지만, 이것 역시 본 발명의 방법의 실시에 중요하지 않다. 방법은 크레센트(crescent) 제지기, 브레스트 롤 제지기, 트윈 와이어 제지기와 포드리니어(fourdriniers) 뿐만 아니라 그것의 변형체들로 사용될 수 있다.
성형 직물은 그 후 이송 구역을 통과할 수 있고 여기서 웹은 캐리어 펠트로 이송된다. 이송은 진공 픽업 롤 또는 이송 슈의 도움으로 이루어진다. 웹 농도가 약 18 내지 약 35%의 범위에 있고 바람직하게 약 22 내지 약 32%의 범위에 있을 때 성형 직물로부터 캐리어 펠트로 웹의 이송이 이루어져야 한다.
웹은 그 후 진공 가압 롤을 사용해 캐리어 펠트로부터 양키 건조기로 이송된다. 예를 들어, 이송 슈와 같은 다른 이송 메커니즘이 사용될 수 있다는 점이 고려된다. 양키 건조기로 이송될 때 웹의 농도는 약 35 내지 약 50%일 수 있고, 보다 바람직하게 약 40 내지 약 45% 범위의 건조 상태까지일 수 있다.
양키 건조기에서, 크레이핑 화학물질은 크레이핑 용액으로 건조기의 표면에 균등하게 분사하는 스프레이 붐을 사용하는 것과 같은, 임의의 편리한 수단에 의해 연속적으로 적용된다. 일반적으로, 건조기의 표면 상의 적용 지점은 크레이핑 독터 블레이드 또는 세정 독터 블레이드를 바로 뒤따르고, 크레이핑 용액의 퍼짐과 건조를 위한 시간을 허용한다.
크레이핑 용액은, 웹이 캐리어 펠트로부터 이송될 때 양키 건조기 표면으로 웹의 부착을 용이하게 한다. 일단 양키 표면에 부착되면 웹은 건조된 후 크레이핑 블레이드를 사용해 양키 표면에서 제거된다. 크레이핑 블레이드는 양키 표면에서 티슈를 크레이핑하여 실질적으로 건조되고, 크레이핑된 티슈 웹을 생산한다.
실질적으로 건조되고, 크레이핑된 티슈 웹은 변환되고, 예로 캘링더링 또는 엠보싱될 수 있다. 소정의 바람직한 실시예들에서 티슈 웹은 엠보싱 없이 캘린더링만으로 티슈 제품으로 변환된다. 또한, 2개, 3개 또는 4개의 웹과 같은 다수의 티슈 웹들이 함께 겹쳐져서 여러 겹 티슈 제품을 형성할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 여러 겹 티슈 제품들은 2개, 3개 또는 4개의 겹을 포함한다. 개별 겹들의 정확한 제조는 달라질 수 있지만, 일반적으로 티슈 웹의 평량은 약 5 내지 약 50 gsm, 예컨대, 약 10 내지 약 40 gsm일 수 있다. 결과적으로 생성된 티슈 제품들의 평량은 약 10 내지 약 80 gsm, 보다 바람직하게 약 20 내지 약 60 gsm의 범위에 있을 수 있다.
전술한 평량에서, 본 발명의 티슈 웹들 및 제품들은 일반적으로 사용을 견디기에 충분히 강하다. 이와 같이, 본 발명의 티슈 제품들은 일반적으로 약 700g/3” 초과, 예컨대 약 700 내지 약 1,500g/3”, 보다 바람직하게는 약 750 내지 약 1,000g/3”의 GMT를 갖는다. 이러한 인장 강도에서, 제품은, 일반적으로, 약 15.0kg 미만, 더욱 바람직하게는 약 13.5kg 미만, 예컨대 약 10.0 내지 약 15.0kg의 GM 기울기를 갖는다. 전술한 인장 강도 및 모듈러스에서 티슈 제품은 일반적으로 약 18.0 미만, 보다 바람직하게 약 16.0 미만, 더욱 더 바람직하게 약 14.0 미만, 더욱 더 바람직하게 약 12.0 미만의 강성도 지수를 갖는다.
시험 방법
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 4시간 동안 티슈 샘플을 23±1℃에서 50±2% 상대 습도로 컨디셔닝된다. 컨디셔닝 후 16 - 3인치 x 3인치 샘플을 다이 프레스 및 관련 다이를 사용하여 절단한다. 이것은 144 in2 또는 929 cm2의 티슈 시트 샘플 면적을 나타낸다. 적합한 다이 프레스의 예는 뉴욕주 아이슬란디아 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 ±0.008인치이다. 이어서, 시편 스택을 분석 저울을 이용해서 최근접 0.001 그램까지 계량하였다. 그램/제곱미터의 평량(gsm)은 이하의 방정식을 사용하여 계산된다: 평량 = 스택 중량 g/0.0929.
인장
인장 강도 시험을 위한 샘플은 JDC 정밀 샘플 절단기(Thwing-Albert Instrument Company, 펜실베니아주 필라델피아, 모델 번호 JDC 3-10, 시리얼 번호 37333)를 사용하여 기계 방향(MD) 또는 교차 기계 방향(CD) 배향으로 3 인치 (76.2mm) X 5 인치 (127mm)의 긴 스트립을 절단해서 준비한다. 인장 강도를 측정하기 위해 사용된 기구는 MTS Systems Sintech 11S, Serial No. 6233이다. 데이터 획득 소프트웨어는 윈도우즈 버전 4용 MTS TestWorksTM (노스캐롤라이나주 리서치 트라이앵글 파크의 MTS Systems Corp.)이다. 하중 셀은 최대 하중 값의 대부분이 하중 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±0.04인치이다. 조들은 공압 작용(pneumatic-action)을 이용해서 동작되고 코팅된 고무이다. 최소 그립 이폭(face width)은 3 인치 (76.2 mm)이고, 조의 대략적인 높이는 0.5 인치 (12.7 mm)이다. 크로스헤드 속도(crosshead speed)는 10 ± 0.4인치/분 (254 ± 1 mm/분)이고, 파단 감도(break sensitivity)는 65%로 설정된다. 수직 및 수평 양쪽으로 중심이 맞춰진 기구의 조들에 샘플들을 배치한다. 그런 다음, 시험을 시작해서 시편이 파단될 때에 종료한다. 시험될 샘플에 따라 시편의 “MD 인장 강도” 또는 “CD 인장 강도”로서 최대 하중을 기록한다. 적어도 6개의 대표적인 시편을 “있는 그대로” 취한 각 제품마다 시험하였고, 모든 개개의 시편 시험의 산술 평균은 제품의 MD 또는 CD 인장 강도이다.
“헤라클레스 크기 시험” (HST)
“헤라클레스 크기 시험” (HST)은 일반적으로 액체가 티슈 시트를 통과하는데 걸리는 시간을 측정하는 시험이다. 헤라클레스 크기 시험은 일반적으로 TAPPI 방법 T 530 PM-89, 잉크 저항성으로 용지에 대한 크기 시험에 따라 수행되었다. 헤라클레스 크기 시험 데이터는 백색 및 녹색 보정 타일과 제조사에 의해 제공된 검정색 디스크를 사용하여 모델 HST 테스터에서 수집되었다. 증류수로 1 %로 희석된 2% 나프톨 그린 N 염료를 염료로서 사용하였다. 모든 재료는 켄터키주 커빙턴의 Ashland, Inc.에서 이용가능하다.
6개의 티슈 시트(3겹 티슈 제품의 경우 18겹, 2겹 제품의 경우 12겹, 1겹 제품의 경우 6겹 등)가 테스트용 시편을 형성한다. 모든 시편은 시험하기 전 23 ± 1℃ 및 50 ± 2 % 상대 습도에서 적어도 4시간 동안 컨디셔닝되었다. 시편은 대략 2.5 × 2.5인치의 치수로 절단된다. 시편(2겹 티슈 제품의 경우 12겹)은 겹들의 외부 표면이 바깥쪽으로 향한 상태로 샘플 홀더에 배치된다. 시편은 그 후 시편 홀더에 고정된다. 시편 홀더는 그 후 광학 하우징의 상부에서 리테이닝 링에 위치된다. 검정색 디스크를 사용하여, 기기 영점이 보정된다. 검정색 디스크가 제거되고 10 ± 0.5 mm의 염료 용액이 리테이닝 링에 분배되고 검정색 디스크를 다시 시편 위에 놓으면서 타이머가 시작되었다. 테스트 시간(단위: 초(sec.))이 기기로부터 기록된다.
티슈 유연도
티슈 유연도는 EMTEC 티슈 유연도 분석기("TSA") (Emtec Electronic GmbH, 독일 라이프치히 소재)를 사용하여 분석되었다. 상기 TSA는 정의된 접촉 압력을 가하여 시험편에서 회전하는 수직 블레이드를 갖는 로터(rotor)를 포함하고 있다. 상기 수직 블레이드 및 상기 시험편 간의 접촉으로 인해 진동 센서에 의해 감지되는 진동을 생성한다. 그런 다음 상기 센서는 공정 및 디스플레이를 위해 PC에 신호를 전송한다. 상기 신호는 주파수 스펙트럼으로 표시된다. 약 200 내지 1000Hz 범위의 주파수 분석은 시험편의 표면 평활도 또는 질감을 나타낸다. 높은 진폭 피크는 거친 표면과 연관성이 있다. 6 내지 7kHz 사이의 주파수 범위에서의 추가 피크는 시험편의 유연도를 나타낸다. 6 내지 7kHz 사이의 주파수 범위에서의 피크는 본원에서 TS7 유연도 값으로 지칭되며, dB V2 rms로 표현된다. 6 내지 7kHz 사이에서 발생하는 피크의 진폭이 낮을수록, 시험편이 더 유연하다.
시험 샘플을 112.8mm의 직경을 가지는 원형의 샘플을 절단하여 제조하였다. TSA 시험을 완료하기 전에 적어도 24시간 동안 TAPPI 표준 온도 및 습도 조건에서 모든 샘플이 평형이 되도록 했다. 티슈의 단지 한 겹만 시험한다. 여러 겹 샘플은 시험을 위해 개별 겹으로 분리한다. 샘플의 더 부드러운 (건조기 혹은 양키) 면이 위로 향하게 하면서 샘플을 TSA에 배치한다. 샘플을 고정시키고, PC를 통해 TS7 유연도 값 측정을 시작한다. PC는 표준 TSA 프로토콜에 따라 모든 데이터를 기록, 가공, 저장한다. 기록한 TS7 유연도 값은 다섯번 반복의 평균으로, 새로운 샘플마다 각각 한번이다.
미세 크레이프 구조
주름 방지 티슈 표본들은 기계 방향이 보다 큰 치수와 평행하도록 2 × 3인치로 절단한다. 샘플들은 현상태로 사용된다. 즉, 단일 겹 샘플은 단일 겹으로서 샘플링되는 반면, 2-겹 샘플은 2개의 겹으로서 샘플링된다. 절단된 샘플은 SCOTCH® 테이프 또는 등가물과 이들의 모서리에 그리고 이들의 측면을 따라 부착함으로써 10 × 12인치 유리 플레이트 상에 장착한다. 각각의 샘플은 최고 품질의 낙타 모 브러쉬를 이용하고 기계 방향에 대해 평행한 일 방향으로 적용함으로써 PENTEL® Correction Pen 유체와 n-부탄올의 50:50 혼합물로 “페인팅” 한다. 이러한 준비는 광 반사 및 굴절을 감소시킬 것이다.
어두운 방에서 슬라이드 영사기 또는 유사한 장치에 의해 생성된 콜리메이트 광원으로 시편을 비춘다. 상기 사용된 영사기는 렌즈를 구비한 Kodak Ektagraphic 슬라이드 영사기(Model B-2)이었다. 상기 영사기는 가변형 오토-트랜스포머(타입 3PN1010)에 연결되어 있으며, 상기 오토-트랜스포머는 오하이오주 데이턴에 사무소를 둔 Staco Energy Products, Co.로부터 구입하였다. 상기 오토-트랜스포머를 사용하여 상기 영사기의 조명 수준을 조절한다. 상기 영사기는 렌즈가 부착된 상태로 지지체 상에 장착되어 있다. 이어, 상기 지지체는 기재에 부착되어 있다. 상기 콜리메이트 광원은 20도의 각도로 티슈 시편의 상부 표면에 부딪히도록 조절되었다. 상기 제조된 티슈 샘플은 상기 광원에 대해 직각으로 배열된 크레이프 패턴을 갖는 오토 스테이지의 상부에 편평하게 위치하며, 그로 인해 임의의 크레이프 주름에 의해 드리워진 음영을 초래한다. 반사광이 관측되고, 화상은 흑백 모드로 작동하는 Leica Microsystems DFC-310 카메라에 의해 수득되며, 상기 카메라는 1024 × 1024 픽셀 그레이-스케일 화상을 생성하기 위해 20-mm 연장 튜브가 구비된 40-mm El-Nikkor 렌즈(f-stop = 4)를 구비한다.
상기 DFC-310 비디오 카메라는 폴라로이드 MP-4 랜드 카메라(Polaroid Resource Center, 매사추세츠주 케임브리지 소재) 표준 지지체 상에 장착되었다. 상기 지지체는 캔자스주 위치타에 사무실을 둔 Kreonite, Inc.로부터 이용 가능한 KREONITE 마크로-뷰어에 부착되어 있었다. 오토 스테이지인 Prior Model H112/25T는 KREONITE 마크로-뷰어의 상부 표면에 배치되어 있다. 상기 오토 스테이지(146)는 분석 분야의 숙련자에게 공지되어 있는 전동 장치로서, 매사추세츠주 로클랜드에 사무소를 둔 Prior Scientific, Inc.로부터 구입하였다. 상기 오토-스테이지를 사용하여 대략 3 × 2인치 크기의 시편으로부터 6개의 분리된 별개의 겹치지 않는 화상을 얻기 위해 샘플을 이동시킨다. 페인팅된 티슈가 구비된 상기 유리 플레이트는 20-mm 연장 튜브가 구비된 40 mm El-Nikkor 렌즈의 광축 하에 Leica Microsystems QWIN Pro 화상 분석 시스템의 오토 마크로-스테이지 상에 배치된다. 상기 샘플은 음영을 형성하기 위해 슬라이드 영사기로 조사한다.
샘플의 상부 표면과 렌즈의 바닥 사이 거리는 대략 7cm이도록 설정되었다. 상기 슬라이드 영사기에 부착된 렌즈와 상기 샘플의 상부 표면 사이의 수직 거리는 23cm로 설정되었다. 상기 샘플은 슬라이드 영사기에 의해 조사되었다. 비디오 카메라 렌즈의 중심까지 연장되는 수직선과 슬라이드 영사기 렌즈의 중심까지 연장되는 수직선 사이의 수평 거리는 65cm로 설정되었다. 비디오 카메라 구성과 조합될 때 이들 치수들은 결과적으로 샘플 표면의 시계 크기가 약 8.8mm × 8.8mm가 되도록 하였다.
화상을 수득하기 위해 사용된 상기 화상 분석 시스템은 Leica Microsystems(스위스 히어브루그 소재)로부터 이용 가능한 QWIN Pro(v. 3.5.1)이다. 콴티메트 유저 인터액티브 프로그래밍 시스템 (QUIPS) 언어를 이용하여 그레이-스케일 흑백 화상을 수득하고 가공하기 위해 사용된 주문형 화상 획득 프로그램:
조건(Conditions): DFC 310 FX; 40mm El-Nikkor 렌즈(f/4) 및 20mm 연장 튜브; 20도 각도로 투사된, 콜리메이트 광; 샘플에 대한 50/50 PENTEL/n-부탄올 코팅; 1/4" 유리 플레이트 상에 장착.
INITIALIZE VARIABLES
CALVALUE = 8.57
IMAGE = 0
ACQOUTPUT = 1
SET-UP AND CALIBRATION
Configure (Image Store 1024 x 1024, Grey Images 45, Binaries 24)
Clear Accepts
Image frame ( x 0, y 0, Width 1024, Height 1024 )
Measure frame ( x 30, y 150, Width 934, Height 700 )
PauseText ("Enter image file prefix name.")
Input (TITLE$)
PauseText ("Position Sample and use Polaroid 803 reference to adjust white level to 0.5.")
Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 78.43 msec, Brightness 0, Lamp 49.99)
Calibrate (CALVALUE CALUNITS$ per pixel)
For (SAMPLE = 1 to 3, step 1) ROUTINE TO STABILIZE LIGHT LEVEL Y = 0 Z = 0
SP = 0
SIB = 0
P = 0
MGREYIMAGE = 0
MGREYMASK = 0
FIELDS = 1000
TWICE = 0
Correlation GL Value for top 1% px Method, and DFC 310 FX = 187
For (LIGHT = 1 to 30, step 1)
Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00,
ExposureTime 78.43 msec, Brightness 0, Lamp 49.99)
Acquire (into Image0)
Graphics (Inverted Grid, 1 x 1 Lines, Grid Size 930 x 693, Origin 30 x 151,
Thickness 5, Orientation 0.000000, to Binary0)
Image frame ( x 0, y 0, Width 1024, Height 1024 )
Measure frame ( x 30, y 150, Width 934, Height 700 )
Measure Grey ( plane MGREYIMAGE, mask MGREYMASK,
histogram into GREYHIST(256), stats into GREYSTATS(3) )
Selected parameters: Pixels, MeanGrey, Std Dev
A = GREYSTATS(2)
B = GREYSTATS(3)
D = A+B
For ( X = 129 to 256, step 1 )
Y = Y+(X*GREYHIST(X))
Z = Z+GREYHIST(X)
Next ( X )
R = Y/Z
TP = GREYSTATS(1)
ONEPCTPX = .01 * TP
For ( X = 256 to 1, step -1 )
If ( ONEPCTPX > SP )
P = GREYHIST(X)
SP = SP + P
SIB = SIB + (X * P)
If ( ONEPCTPX < SP )
X = 1
Endif
Endif
Next ( X )
AVEGL = SIB / SP
E = AVEGL
Display ( E, field width: 8, left justified, 1 digit after '.', no tab follows)
If ( E<194 )
If ( E>190 )
TWICE = TWICE+1
If ( TWICE=2 )
Goto CONTINUE
Endif
Endif
Endif
Y = 0
Z = 0
SP = 0
SIB = 0
Display ( Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,off,off,off), lut 0, x 0, y 49, z 1, Reduction off )
Next ( LIGHT )
END LIGHT STABILIZER ROUTINE
CONTINUE:
STAGE SCAN PARAMETERS
Stage ( Define Origin )
Stage ( Scan Pattern, 1 x 6 fields, size 13400.150391 x 6100.000000 )
IMAGE ACQUISITION AND DETECTION
For ( FIELD = 1 to 6, step 1 )
IMAGE = IMAGE+1
Image Setup DC Twain ( Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime
Acquire ( into Image0 )
Grey Transform ( WSmooth from Image0 to Image1, cycles 2, operator Horiz )
The following line is the computer location where the acquired images are saved
ACQFILE$ = "C:＼Images＼65104 - Busch＼"+TITLE$+"_"+STR$(IMAGE)+".TIF"
Write image ( from ACQOUTPUT into file ACQFILE$ )
Image frame ( x 0, y 0, Width 1024, Height 1024 )
Stage ( Step, Wait until stopped + 550 msecs )
Next ( FIELD )
PauseText ( "Position Plate to Analyze Next Tissue and click 'Continue.'" )
Image Setup DC Twain [PAUSE] ( Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 78.43 msec, Brightness 0, Lamp 49.99 )
Next ( SAMPLE )
END
상기 제1 샘플 화상들을 획득하기 이전에 불투명한 반투명 필름으로 덮혀있는 백색 803 폴라로이드 필름 양화(film positive) (또는 등가의 백색 물질) 및 QWIN 소프트웨어를 이용하여 명암 보정을 수행하였다. 대안적으로는, 광택이 없는 기타 백색 필름 또는 시트들을 사용할 수 있다. 상기 시스템 및 화상들은 또한 QWIN 소프트웨어 및 메트릭 마킹들을 갖는 표준자(standard ruler)를 이용하여 정확하게 보정되었다. 상기 교정은 비디오 카메라 화상의 수평 치수로 수행되었다.
교정 이후, QWIN 소프트웨어를 통해 주문형 화상 획득 프로그램이 수행되었으며, 이는 초기에 분석가가 비디오 카메라의 시계 내에 상기 샘플 표본을 배치하도록 조장한다. 기계 방향이 광원과 평행하고 표본이 오토 스테이지 움직임을 위해 적절히 배열되도록 상기 표본을 위치시킨 이후, 분석가는 190 내지 194의 그레이 수준 판독들 사이로 등재하기 위해 광수준 설정(가변형 오토-트랜스포머를 통한 설정)을 조정하도록 조장될 것이다. 이러한 광 조정 처리 도중에, OSC 티슈 - 1 알고리즘은 비디오 스크린 상에 현재의 그레이-수준 값을 자동적으로 표시한다. 상기 광을 적절히 조정한 이후, 상기 주문형 화상 획득에 의해 단일 티슈 표본에 대해 6개의 화상이 얻어진다.
상술한 구성을 이용하여, 8.8mm × 8.8mm 시계를 나타내는 화상이 생성되었고 *.tif image file로서 저장되었다. 전형적으로, 샘플 코드 당 3개의 티슈 표본들이 선택되었으며, 티슈 표본 당 6개의 화상들이 생성되어, 결과적으로 샘플 또는 코드 당 18개의 화상이 생성되었다.
이러한 분석을 위해 주문형 Matlab 소프트웨어 알고리즘이 사용된다. 상기 알고리즘은 하기에 도시되어 있다.
% OSC Matlab FFT Filter_1
% Condtions: Uses gray-scale images generated from
% DGB, 11/6/2013
% EXCEL Output header
hdr={'Image','50-100um','100-200um','200-390um','390-790um','790-1580um'};
data(1,:)=[hdr];
% get the images
[fn,pn]=uigetfile('C:＼Matlab＼Images＼Zhe - OSC Matlab Method＼*.*','Pick your images','MultiSelect','on');
for j=1:length(fn),
%% Read in image
fnimg=([pn fn{j}]);
a=imread(fnimg);
figure(1);clf;imshow(a);title('Original Image');
%% Create distance map for filtering
sz=size(a);bw=zeros(sz);half=floor(sz/2)+1;bw(half(1),half(2))=1;
D=bwdist(bw);
figure(1);clf;imagesc(D);axis equal off;colorbar;title('Distance Map');
%% Fourier Transform
% fourier
fa=fftshift(fft2(a)); % shift to put DC component at center
pa=fa.*conj(fa); % power spectum
% hard to see anything in raw power, so log transform it
figure(1);clf;imagesc(log(1+pa));axis equal off;
%% Sweep Frequency Range
freqRng=[87 172;
46 87;
23 46;
12 23;
7 12];
clear mn sd covar;
for i=1:size(freqRng,1),
% filter
% -- note: unless you have DC signal back in, all the
% values are centered around zero. This is done by
% keeping the very center of the image (bw).
fa1=fa.*(D>=freqRng(i,1) & D<freqRng(i,2) | bw);
% convert back to real space
ra1=ifft2(ifftshift(fa1));
% in this example the values were real, but I suspect in
% general there will be a small complex component
ra1=real(ra1);
mn(i)=mean(ra1(:));
sd(i)=std(ra1(:));
covar(i)=sd/mn;
figure(1);clf;set(gcf,'color','w');
subplot(1,3,1:2),imagesc(ra1);axis equal off;
subplot(1,3,3),hist(ra1(:));
xlabel('Value');ylabel('Frequency [#]');
ttl=sprintf('Mean: %.2f, Stdv: %.2f, COV: %.2f',mn,sd,covar);
title(ttl);
snapnow;
end;
%% Output
data(j+1,:)=[{fnimg} num2cell([covar(:)'*100])];
%data=[{fnimg} num2cell([covar(:)'*100])];
end;
xlswrite('C:＼Matlab＼data＼fft_output.xls',data);
Matlab 알고리즘에서 상기 알고리즘을 운용함으로써 화상들을 분석하였다. 초기에는 컴퓨터 상의 지정된 사전 폴더에 위치한 화상들을 선택하도록 상기 분석이 조장된다. 화상들이 선택된 이후, 상기 알고리즘은 각각의 화상을 가공하고, 상기 컴퓨터 상의 지정된 사전 폴더에 위치한 EXCEL 스프레드시트 내에 상기 얻어진 데이터를 배치한다. 200 내지 390μm 범위 데이터 세트를 이용하여 상이한 티슈의 크레이프 구조를 비교 및 대조하였다.
실시예
샘플은 파일럿 규모의 티슈 기계에서 종래의 습식 가압 티슈 제조 공정을 사용하여 제조하였다. 처음에, 북부 연목재 크라프트(NSWK) 펄프를 펄프화기에서 30분 동안 약 100°F에서 4%의 농도로 분산시켰다. 그런 다음, NSWK 펄프를 덤프 체스트로 옮기고 이어서 대략 2%의 농도로 희석시켰다. 이어서, 연질목 섬유들을 기계 체스트에 펌핑하였다. 일반적으로 연목재 섬유를 3 층 티슈 구조의 중간층에 첨가하였다. NSWK 함량은 최종 시트 중량의 약 25 내지 35%로 부여하였다. 상기 특정한 층 분할(건조기 층 / 중간층 / 펠트 층)은 아래 표에서 나타낸 바와 같다.
약 100°F 및 약 4% 농도에서 30분 동안 유칼립투스 견목재 크라프트(EHWK) 펄프를 펄프화기에 분산시켰다. 이어서, EHWK 펄프를 덤프 체스트에 옮기고 약 2% 농도로 희석하였다. 일반적으로 EHWK 섬유는 3층 시트 구조 중 건조기 층과 펠트 층에 첨가되었고 최종 시트 중량의 약 65 내지 75%에 기여하였다. 상기 특정한 층 분할(건조기 층 / 중간층 / 펠트 층)은 아래 표에서 나타낸 바와 같다.
습윤 강도 수지(델라웨어주의 윌밍턴의 Kymene™ 920A, Solenis LLC)는, 그것이 기계 체스트로부터 티슈 기계로 계량될 때 NSWK 및 EHWK 펄프에 첨가되었다 지료에 첨가된 습윤 강도의 양은 2kg/MT이었고 3층 티슈 시트의 각 층에 포함되었다.
기계 체스트로부터의 펄프 섬유들을 약 0.1%의 농도에서 헤드박스에 펌핑하였다. 각 기계 체스트로부터의 펄프 섬유들 헤드박스의 별도의 매니폴드를 통해 전달하여 3층 티슈 구조를 생성하였다. 크레센트 제지기(Crescent Former)를 사용하여 섬유들을 펠트(felt) 상에 피착하였다. 약 10 내지 약 20% 농도의 습식 시트는 압력 롤 닙을 통하여 약 40%의 가압 후 롤 농도(PPRC)로 추가로 탈수되었다. 부분적으로 탈수된 시트는 건조기 표면에 적용되는 첨가제 조성물로 인해 양키 건조기에 부착되었다. 양키 건조기의 밑에 위치한 스프레이 붐은, 하기 표에 나타낸 첨가 수준에서 건조기 표면 상에, 본 명세서에서 설명된 크레이핑 조성물을 분사했다.
수 불용성 크레이핑 조성물은 상표명 HYPOD 8510(미시간주의 미들랜드의 Dow Chemical Co.)으로 시판되는 비-섬유성 올레핀 분산액을 포함하였다. HYPOD 8510은 10% 고형물로 제조되었고 표 2에 나타낸 바와 같은 총 첨가 수준으로 전달되었다.
물에 고체 중합체들을 용해시킨 후 용액이 균질해질 때까지 교반하여 수용성 크레이핑 성분을 제조하였다. 수용성 크레이핑 성분의 용액은 양키 건조기에서 원하는 분사 범위에 따라 희석되었다.
Rezosol™ 8207N (델라웨어주의 윌밍턴의 Solenis LLC)은, 탈이온수로 3% 고형물로 희석함으로써 제조되었다. Selvol® 523 또는 15-103 (텍사스주의 댈러스의 Sekisui Specialty Chemicals America, LLC)은, 75 갤런의 저온 탈이온수를 담고 있는 교반 탱크에 55 lbs의 Selvol®을 천천히 첨가하여 제조되었다. 추가 25 갤런의 저온 탈이온수가 첨가되었다. 교반 탱크는 그 후 85 내지 90℃로 가열되어서 중합체를 용해하였다. 용액은 냉각되었고 (대략 6% 고형물) 추후에 탈이온수로 약 0.5% 고형물로 사용 전 희석되었다. 카르복시메틸셀룰로오스 용액은, 48 갤런의 탈이온수를 담고 있는 교반 탱크에 0.9 kg Aqualon™ 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨(켄터키주의 커빙턴의 Ashland, Inc.)을 천천히 첨가하여 제조되었다. 탱크는 약 1시간 동안 교반되어서 중합체를 용해하였고; 고용체는 약 0.5% 고형물이었다.
수 불용성 크레이핑 조성물과 수용성 크레이핑 조성물이 계량되었고 원하는 첨가 수준에 따라 물로 최종 농도로 추가로 희석되었다. 수용성 크레이핑 조성물과 수 불용성 크레이핑 조성물은, 양키 건조기 표면으로 분사하기 직전, 함께 블렌딩되었다.
샘플 층 분할
건조기/중간/펠트
(중량%)		 HYPOD™ 8510 (mg/m2) Rezosol™ 8207N
(mg/m2)		 Selvol® 523
(mg/m2)		 Selvol® 15-103
(mg/m2)		 Aqualon™ CMC
(mg/m2)
대조예 1 44/28/28 100 - - -
발명예 1 44/32/24 75 10 - -
발명예 2 44/32/24 50 10 - -
발명예 3 44/32/24 100 10 - -
발명예 4 44/32/24 75 2.5 - -
발명예 5 44/32/24 75 1.0
발명예 6 44/28/28 50 - 10
발명예 7 44/28/28 75 - 10
발명예 8 44/28/28 75 - - 2.5 -
발명예 9 44/28/28 75 - - 10
발명예 10 44/28/28 75 - - 2.5
시트를, Yankee 건조기 상에서 크레이핑 블레이드로 이동함에 따라, 약 98 내지 99% 농도까지 건조시켰다. 양키 건조기를 105psi의 증기 압력으로 가열하고 양키 후드를 650 내지 750°F의 공급 온도로 설정해서 크레이핑 블레이드 앞에서 상기 시트를 250 내지 260°F의 목표 시트 온도까지 건조시켰다. 크레이핑 블레이드인, 75Proto-HY03 Durablade® (BTG, Eclepens, 스위스)를 15도 연마각으로, 60psi의 압력에서 로딩했다. 크레이프 비는 1.27이었다. 크레이핑 블레이드는 이어서 양키 건조기의 티슈 시트를 벗겨냈다. 이어서, 크레이프 티슈 베이스시트를 변환을 위해 소프트 롤로 코어 상에 권취하였다.
2겹 미용 티슈 제품을 제조하도록, 크레이프 티슈의 2개의 소프트 롤을 그 후 다시 권취하고, 2개의 스틸 롤 사이에서 대략 230μm의 2겹 캘리퍼로 캘린더링하고, 크레이프 면 모두가 2겹 구조의 외측에 있도록 함께 겹쳐지게 하였다. 구조의 에지 상에서의 기계적 크레이핑에 의해 겹들을 함께 유지하였다. 이어서, 겹쳐진 시트를 에지들 상에서 약 8.5인치의 표준 폭으로 가르고(slit), 접고, 미용 티슈 길이로 절단하였다. 티슈 샘플들을 컨디셔닝하고 시험하였다. 테스트 결과를 하기 표 3에 요약한다.
샘플 평량 (gsm) 시트 벌크 (cc/g) GMT (g/3'') GM 기울기 (kgf) 강성도 지수 HST (sec) 미세 크레이프 구조
(200 내지 390 μm에서 %COV)		 TS7
대조예 1 31.5 6.6 932 14.00 15.0 2 18.57 9.58
발명예 1 31.2 7.3 811 11.07 13.6 1.8 18.79 8.66
발명예 2 30.7 6.7 807 11.29 14.0 1.6 17.95 8.89
발명예 3 31.8 6.7 876 12.63 14.4 1.7 17.76 9.33
발명예 4 29.8 7.0 861 14.22 16.5 2.7 16.46 9.20
발명예 5 29.8 6.7 863 14.58 16.9 2.0 17.18 9.19
발명예 6 31.2 7.1 941 14.20 15.1 2 18.18 9.25
발명예 7 31.4 7.4 878 13.09 14.9 2.1 18.2 8.91
발명예 8 31.1 8.0 822 11.81 14.4 2.3 20.00 8.83
발명예 9 30.8 7.1 810 12.81 15.8 2.1 16.43 9.10
발명예 10 31.0 7.2 811 12.17 15.0 2.6 16.84 8.57
전술한 상세한 설명과 실시예를 고려하여, 본 발명은, 제1 실시예에서, 제1 면과 대향한 제2 면을 가지는 적어도 하나의 크레이프 티슈 웹, 제1 면에 배치된 크레이핑 조성물을 포함하는 티슈 제품을 제공하고, 상기 크레이핑 조성물은 비-섬유성 올레핀 중합체 및 수용성 접착제 중합체를 포함하고, 상기 티슈 제품은 약 700 내지 약 1,500g/3”의 GMT 및 약 10.0 미만의 TS7 값을 갖는다.
제2 실시예에서, 본 발명은 적어도 하나의 크레이프 티슈 웹이 비-섬유성 올레핀 중합체 및 수용성 접착제를 포함한 크레이핑 조성물을 사용해 크레이핑되었고 여기서 비-섬유성 올레핀 중합체의 첨가 수준은 약 100mg/m2 미만인 것을 특징으로 하는 제1 실시예의 티슈 제품을 제공한다.
제3 실시예에서, 본 발명은 적어도 하나의 크레이프 티슈 웹이 비-섬유성 올레핀 중합체 및 수용성 접착제를 포함한 크레이핑 조성물을 사용해 크레이핑되었고 여기서 크레이핑 조성물의 총 첨가는 약 100mg/m2 미만인 것을 특징으로 하는 제1 또는 제2 실시예의 티슈 제품을 제공한다.
제4 실시예에서, 본 발명은 티슈 제품이 함께 겹쳐진 2개의 크레이프 습식 가압된 티슈 웹들을 포함하는 제1 내지 제3 실시예 중 어느 하나의 티슈를 제공한다.
제5 실시예에서, 본 발명은, 비-섬유성 올레핀 중합체가 에틸렌 또는 프로필렌의 알파 올레핀 혼성 중합체 및 적어도 하나의 공단량체를 포함하고, 각각의 공단량체는 옥텐, 헵텐, 헥센, 데센 및 도데센으로 이루어진 군에서 선택되고, 수용성 접착제 중합체는 폴리옥사졸린, 폴리아미도아민-에피클로로히드린 수지, 폴리아민 에피클로로히드린 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 아크릴아미드 중합체, 폴리메타크릴아미드, 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(히드록시에틸 메타크릴레이트), 폴리(n-비닐 피롤리디논), 폴리(에틸렌 옥사이드), 단당류, 다당류 및 개질 다당류로 이루어진 군에서 선택된 수용성 접착제로 이루어진 군에서 선택되는 제1 내지 제4 실시예 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공한다.
제6 실시예에서, 본 발명은 비-섬유성 올레핀 중합체 대 수용성 접착제 중합체의 비가 약 75:1 내지 약 5:1인 제1 내지 제5 실시예 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공한다.
제7 실시예에서, 본 발명은 제품이 약 18.0 미만, 보다 바람직하게 약 16.0 미만, 더욱 더 바람직하게 약 14.0 미만, 더욱 더 바람직하게 약 12.0 미만의 강성도 지수를 가지는 제1 내지 제6 실시예 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공한다.
제8 실시예에서 본 발명은 제품이 약 3.0 미만의 HST를 가지는 제1 내지 제7 실시예 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공한다.
제9 실시예에서, 본 발명은 제품이 200 내지 390μm에서 약 15.0 내지 약 20.0 %COV의, 미세 크레이프 구조를 갖는 제1 내지 제8 실시예 중 어느 하나의 티슈 제품을 제공한다.
제10 실시예에서, 본 발명은 티슈 제품이 비-섬유성 올레핀 중합체 및 수용성 접착제를 포함한 크레이핑 조성물을 사용해 크레이핑된 적어도 하나의 티슈 웹을 포함하고 비-섬유성 올레핀 중합체의 첨가 수준은 약 100mg/m2 미만이고, 상기 티슈 제품은 약 700g/3” 초과 GMT 및 약 8.0 내지 약 10.0의 TS7 값을 가지는 것을 특징으로 하는 크레이프 티슈 제품을 제공한다.
제11 실시예에서, 본 발명은 비-섬유성 올레핀 중합체의 첨가 수준이 약 50 내지 약 90mg/m2이고 비-섬유성 올레핀 중합체 대 수용성 접착제 중합체의 비는 약 10:1 내지 약 5:1인 제10 실시예의 크레이프 티슈 제품을 제공한다.
제12 실시예에서, 본 발명은 제품이 약 3 미만의 HST를 가지는 제10 또는 제11 실시예의 티슈 제품을 제공한다.
제13 실시예에서, 본 발명은 지료를 분산하여 섬유 슬러리를 형성하는 단계; 습식 티슈 웹을 형성하는 단계; 습식 티슈 웹을 부분적으로 탈수하는 단계; 약 100mg/m2 미만의 첨가 수준에서 비-섬유성 올레핀 중합체와 수용성 접착제를 크레이핑 실린더에 적용하는 단계; 부분적으로 탈수된 티슈 웹을 크레이핑 실린더로 가압하고; 티슈 웹을 건조하고; 건조된 티슈 웹을 크레이핑 실린더로부터 크레이핑하여 크레이프 티슈 웹을 제조하는 단계; 및 2개 이상의 크레이프 티슈 웹을 함께 겹쳐서 약 25.0 gsm 초과 평량, 약 700 내지 약 1,500g/3”의 GMT 및 약 10.0 미만의 TS7 값을 가지는 티슈 제품을 형성하는 단계를 포함하는 티슈 제품 제조 공정을 제공한다.
제14 실시예에서, 본 발명은 비-섬유성 올레핀 중합체의 첨가 수준은 약 50 내지 약 90mg/m2 이고 비-섬유성 올레핀 중합체 대 수용성 접착제 중합체의 비는 약 10:1 내지 약 5:1인 제13 실시예의 크레이프 티슈 제품을 제공한다.

Claims (20)

  1. 제1 면 및 대향한 제2 면을 가지는 적어도 하나의 크레이프 티슈 웹, 상기 제1 면에 배치된 크레이핑 조성물을 포함하는 크레이프 티슈 제품으로, 상기 크레이핑 조성물은 비섬유성 올레핀 중합체 및 수용성 접착제 중합체를 포함하되, 상기 티슈 제품은 약 700 내지 약 1,500g/3”의 GMT 및 약 10.0 미만의 TS7 값을 갖는, 크레이프 티슈 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비-섬유성 올레핀 중합체는 에틸렌 또는 프로필렌의 알파 올레핀 혼성 중합체 및 적어도 하나의 공단량체를 포함하되, 각각의 공단량체는 옥텐, 헵텐, 헥센, 데센 및 도데센으로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 수용성 접착제 중합체는 폴리옥사졸린, 폴리아미도아민-에피클로로히드린 수지, 폴리아민 에피클로로히드린 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 아크릴아미드 중합체, 폴리메타크릴아미드, 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(히드록시에틸 메타크릴레이트), 폴리(n-비닐 피롤리디논), 폴리(에틸렌 옥사이드), 단당류, 다당류 및 개질 다당류로 이루어진 군에서 선택된 수용성 접착제로 이루어진 군에서 선택되는, 크레이프 티슈 제품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비-섬유성 올레핀 중합체 대 상기 수용성 접착제 중합체의 질량 비는 약 5:1 내지 약 75:1인, 크레이프 티슈 제품.
  4. 제1항에 있어서, 약 18.0kg 미만의 GM 기울기를 가지는, 크레이프 티슈 제품.
  5. 제1항에 있어서, 약 15.0 미만의 강성도 지수를 가지는, 크레이프 티슈 제품.
  6. 제1항에 있어서, 200-390μm에서 약 20.0 %COV 미만의 미세 크레이프 구조를 가지는, 크레이프 티슈 제품.
  7. 제1항에 있어서, 약 3.0 미만의 HST를 가지는, 크레이프 티슈 제품.
  8. 약 700 내지 약 1,500g/3”의 GMT, 약 10.0 미만의 TS7을 가지는 여러 겹 티슈 제품으로, 상기 티슈 제품은 크레이핑 조성물이 비-섬유성 올레핀 중합체와 수용성 접착제 중합체를 포함하고 상기 비-섬유성 올레핀 중합체 첨가가 약 100mg/m2 미만인 공정에 의해 제조된 적어도 두 개의 크레이프 티슈 겹을 포함하는 것을 특징으로 하는, 여러 겹 티슈 제품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 비-섬유성 올레핀 중합체 대 상기 수용성 접착제 중합체의 질량 비는 약 5:1 내지 약 75:1인, 여러 겹 티슈 제품.
  10. 제8항에 있어서, 약 18.0kg 미만의 GM 기울기를 가지는, 여러 겹 티슈 제품.
  11. 제8항에 있어서, 약 15.0 미만의 강성도 지수를 가지는, 여러 겹 티슈 제품.
  12. 제8항에 있어서, 200-390μm에서 약 20.0 %COV 미만의 미세 크레이프 구조를 가지는, 여러 겹 티슈 제품.
  13. 제8항에 있어서, 약 3.0 미만의 HST를 가지는, 여러 겹 티슈 제품.
  14. 제8항에 있어서, 상기 크레이핑 조성물의 총 첨가는 약 150mg/m2 미만인, 여러 겹 티슈 제품.
  15. 제8항에 있어서, 상기 비-섬유성 올레핀의 첨가는 약 80mg/m2 미만이고 상기 수용성 접착제 중합체의 첨가는 약 1.0 내지 약 10mg/m2인, 여러 겹 티슈 제품.
  16. 크레이프 티슈 제품을 제조하기 위한 공정으로,
    a. 지료를 분산시켜서 섬유 슬러리를 형성하는 단계;
    b. 습식 티슈 웹을 형성하는 단계;
    c. 상기 습식 티슈 웹을 부분적으로 탈수하는 단계;
    d. 비-섬유성 올레핀 중합체와 수용성 접착제 중합체를 크레이핑 실린더에 적용하는 단계;
    e. 상기 부분적으로 탈수된 티슈 웹을 상기 크레이핑 실린더에 대하여 가압하는 단계;
    f. 상기 티슈 웹을 건조시키는 단계;
    g. 상기 건조된 티슈 웹을 상기 크레이핑 실린더로부터 크레이핑하여 크레이프 티슈 웹을 생산하는 단계; 그리고
    h. 2개 이상의 크레이프 티슈 웹을 함께 겹쳐서 약 25 gsm 초과 평량, 약 700 내지 약 1,500g/3”의 GMT 및 약 10.0 미만의 TS7 값을 가지는 티슈 제품을 형성하는 단계를 포함하는, 공정.
  17. 제16항에 있어서, 상기 비-섬유성 올레핀 중합체는 에틸렌 또는 프로필렌의 알파 올레핀 혼성 중합체 및 적어도 하나의 공단량체를 포함하되, 각각의 공단량체는 옥텐, 헵텐, 헥센, 데센 및 도데센으로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 수용성 접착제 중합체는 폴리옥사졸린, 폴리아미도아민-에피클로로히드린 수지, 폴리아민 에피클로로히드린 수지, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐아민, 폴리에틸렌이민, 아크릴아미드 중합체, 폴리메타크릴아미드, 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(히드록시에틸 메타크릴레이트), 폴리(n-비닐 피롤리디논), 폴리(에틸렌 옥사이드), 단당류, 다당류 및 개질 다당류로 이루어진 군에서 선택된 수용성 접착제로 이루어진 군에서 선택되는, 공정.
  18. 제16항에 있어서, 상기 비-섬유성 올레핀 중합체 대 상기 수용성 접착제 중합체의 질량 비는 약 5:1 내지 약 75:1인, 공정.
  19. 제16항에 있어서, 상기 비-섬유성 올레핀 중합체는 약 100mg/m2 미만의 첨가 수준으로 상기 크레이핑 실린더에 적용되는, 공정.
  20. 제16항에 있어서, 상기 비-섬유성 올레핀 중합체는 약 50 내지 약 75mg/m2 미만의 첨가 수준으로 상기 크레이핑 실린더에 적용되고 상기 수용성 접착제 중합체는 약 1.0 내지 약 20mg/m2의 첨가 수준으로 상기 크레이핑 실린더에 적용되는, 공정.
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