KR20210057173A - 엠보싱된 여러 겹 티슈 제품 - Google Patents

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Abstract

종래 기술의 엠보싱된 티슈 제품과 비교하여 개선된 연성, 강도, 엠보싱 선명도 및/또는 엠보싱 높이를 갖는 여러 겹의 엠보싱된 티슈 제품이 개시된다. 여러 겹의 티슈 제품은, 약 25 그램/제곱미터(gsm) 미만의 평량 및 약 500 내지 약 1,000μm의 엠보싱 높이와 같은 비교적 깊은 엠보싱부 및 상단 부분과 비교하여 비교적 좁은 하단 부분을 갖는 엠보싱된 티슈 겹을 포함할 수 있다. 이들 요소의 조합은 시트 및 롤 벌크 및 연성과 같은 중요한 티슈 제품 특성을 개선하면서 심미적으로 만족스럽고 잘 정의된 엠보싱부를 제공한다.

Description

엠보싱된 여러 겹 티슈 제품
본 발명은 엠보싱된 여러 겹 티슈 제품에 관한 것이다.
경량 셀룰로오스 물질의 여러 겹을 엠보싱 결합시켜 욕실 티슈, 미용 티슈, 종이 타월, 산업용 와이퍼, 음식 서비스 와이퍼, 냅킨, 의료용 패드, 및 기타 유사한 제품과 같은 티슈 제품을 형성하는 것이 잘 알려져 있다. 엠보싱된 티슈 제품들은 한 겹, 2겹, 3겹 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 엠보싱은 다수의 웹을 함께 겹칠 뿐만 아니라 심미적으로 만족스러운 패턴을 티슈 제품에 부여할 수도 있다. 여러 겹 종이 제품을 엠보싱하기 위한 장치 및 방법의 예는, 예를 들어, 미국 특허 제6,733,866호, 제7,871,692호 및 제8,287,986호 및 미국 공개 제2012/0156447호에 개시되어 있다.
엠보싱은 또한 시트 벌크 및 인지된 연성과 같은 소정의 티슈 제품 특성을 변경 또는 개선하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 종래의 크레이핑된 습식 가압 기술을 사용하여 제조된 티슈 제품은 크레이핑에 이어서 엠보싱되어 벌크 및 인지된 연성을 개선할 수 있다. 엠보싱은 종종 복수의 돌기부를 도입하는 시트의 표면적을 증가시켜서 제품의 벌크 및 촉감을 향상시킨다. 촉감과 벌크를 개선하기 위해 여러 겹 종이 제품을 엠보싱하기 위한 장치 및 방법의 예는, 예를 들어, 미국 공개 제2005/0103456호, 제2018/0142422호 및 제2018/0135254호에 개시되어 있다.
종종 롤로 시판되는 티슈 제품은 롤당 특정 수의 시트를 포함한다. 도트 엠보싱부의 종래의 패턴으로 엠보싱된 티슈는, 롤 형태로 포장될 때, 시트가 롤 상으로 권취될 때 엠보싱부의 압축으로 인해 종종 불균일한 외관을 나타내는 경향을 나타내며, 롤의 외관을 손상시킨다.
본 발명자들은 이제 종래 기술의 엠보싱된 티슈 제품과 비교하여 개선된 연성, 강도, 엠보싱 선명도 및/또는 엠보싱 높이를 갖는 신규한 엠보싱된 여러 겹 티슈 제품을 발견하였다. 예를 들어, 본 발명의 여러 겹의 티슈 제품은 상단부와 비교하여 비교적 깊고 비교적 좁은 하단부를 갖는 복수의 엠보싱부를 포함할 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 상기 제품은 복수의 도트 엠보싱부가 위에 배치된 엠보싱된 겹을 포함할 수 있고, 상기 도트 엠보싱부는 H100로서 정의되고 본원에 기술된 바와 같이 측정된 - 약 500μm 초과, 예를 들어 약 500 내지 약 1,000μm의 높이, 및 약 3.0 초과, 예를 들어 약 3.0 내지 약 4.0의 100% 높이에서 평균 폭(W100) 대 25% 높이에서 평균 폭(W25)의 비와 같은 상단부와 비교해 비교적 좁은 하단부를 갖는다. 이들 요소의 조합은 시트 및 롤 벌크 및 연성과 같은 중요한 티슈 제품 특성을 개선하면서 심미적으로 만족스럽고 잘 정의된 엠보싱부를 제공한다.
다른 실시예들에서, 본 발명은 여러 겹의 티슈 제품을 제공하는데, 이는 이산되고, 이격되고, 위에 배치된 도트 엠보싱부 및 상기 이격된 도트 엠보싱부 사이에 배치된 복수의 돔형 구조를 갖는 제1 표면을 갖는 상단 겹, 및 위에 배치된 복수의 이산된 엠보싱부를 갖는 제1 표면을 갖는 하단 겹을 포함하고, 상기 도트 엠보싱부는 500μm 초과 높이(H100) 및 약 600μm 미만의 25% 높이에서 평균 폭(W25)을 갖는다.
또 다른 실시예들에서, 본 발명은 3겹, 4겹, 5겹 또는 6겹을 포함하는 제품과 같은 여러 겹의 티슈 제품을 제공하고, 여기서 상기 겹들의 각각의 평량은 약 25g/m2(gsm) 미만이고, 예를 들어 약 10 내지 약 25 gsm, 보다 바람직하게는 약 15 내지 약 20 gsm이고, 적어도 최상부 겹은 500μm 초과 높이(H100) 및 약 600μm 미만의 25% 높이에서 평균 폭(W25)을 갖는 복수의 이격된 도트 엠보싱부를 포함한다.
다른 실시예들에서, 본 발명은 여러 겹의 티슈 제품을 제공하고 이는 제1 티슈 제품 표면 평면에 놓이는 상부 표면을 갖는 엠보싱되지 않은 영역, 복수의 이격된 제1 도트 엠보싱부 및 적어도 2개의 이격된 제1 도트 엠보싱부 사이에 배치된 돔형 구조를 갖는 제1 겹을 포함하고, 상기 돔형 구조는 제2 티슈 제품 표면 평면에 놓이는 상부 표면을 가지고, 여기서 상기 제2 티슈 제품 표면 평면은 상기 제1 티슈 제품 표면 평면 위 적어도 100μm에 있다. 소정의 예에서, 돔형 구조는, 돔형 구조 내로 포개지고 제1 겹 상에 배치된 제1 및 제2 이산 엠보싱부에 의해 경계지어지는 엠보싱부를 갖는 제2 겹 상에 배치된 엠보싱부에 의해 지지될 수 있다. 다른 경우에, 티슈 제품은 제1 겹과 제2 겹 사이에 배치된 제3 겹을 포함할 수 있으며, 여기서 제3 겹은 제1 겹의 제1 및 제2 이산 엠보싱부와 정합된 엠보싱부를 포함하고, 제3 겹은 제1 겹에 접합된다.
또 다른 실시예들에서, 본 발명은 티슈 제품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은 (a) 제1 패턴이 위에 배치된 제1 엠보싱 롤 및 제1 카운터 롤을 갖는 제1 엠보싱 스테이션을 제공하는 단계로서, 제1 엠보싱 롤 및 제1 카운터 롤은 그 사이에 제1 닙을 정의한, 단계; (b) 제2 패턴이 위에 배치된 제2 엠보싱 롤 및 제2 카운터 롤을 갖는 제2 엠보싱 스테이션을 제공하는 단계로서, 상기 제2 엠보싱 롤 및 제2 카운터 롤은 그 사이에 제2 닙을 정의한, 단계; (c) 상기 제1 카운터 롤과 반대인 결합 롤을 제공하여 그 사이에 제3 닙을 정의하는 단계; (d) 상기 제1 및 제2 엠보싱 롤의 회전을 동기화하는 단계; (d) 제1 및 제2 티슈 겹을 상기 제1 닙 내로 유도하는 단계; (d) 상기 제2 겹의 표면에 접착제를 도포하는 단계; (e) 제3 티슈 겹을 상기 제2 닙 내로 유도하는 단계; (e) 상기 3개의 겹을 상기 제3 닙을 통해 유도하여 상기 제3 겹을 상기 제2 겹에 접착식으로 부착하는 단계를 포함한다.
티슈 제품을 제조하기 위한 장치는 제1 엠보싱 롤 및 제1 모루 롤을 갖는 제1 엠보싱 스테이션, 제2 엠보싱 롤 및 제2 모루 롤을 갖는 제2 엠보싱 스테이션을 포함하며, 제2 모루 롤은 고무 롤 또는 스틸 롤이고, 접착제 도포기 롤은 제1 엠보싱 롤에 대해 실행되며, 결합 롤은 제1 엠보싱 롤에 대해 실행된다. 제1 엠보싱 롤 및 제2 엠보싱 롤은 서로 정합하여 실행되도록 되어 있다. 이는, 상단 및 하단 겹을 엠보싱하고 제1 엠보싱 롤과 결합 롤 사이의 닙에서 포개진 구성으로 겹을 조합하는 데 사용될 수 있는 비교적 간단한 장치이다. 돔형 구조가 제1 겹의 엠보싱부 사이에 형성되고 제2 겹의 엠보싱부에 의해 지지되도록, 하단부에 적용된 엠보싱부의 경계를 정하는 최상부 겹에 도포되는 엠보싱부와 원하는 포개진 구성을 실현하기 위해서, 상기 제1 엠보싱 스테이션 및 상기 제2 엠보싱 스테이션은 상기 제1 엠보싱 돌기부 및 상기 제2 엠보싱 돌기부의 위치 관계가 상기 최종 제품에서 미리 결정될 수 있도록 서로 정합된다.
또 다른 실시예들에서, 본 발명은 티슈 제품, 예를 들어, 욕실 티슈 제품, 보다 구체적으로는 약 40 내지 약 60 그램/제곱미터(gsm)의 평량을 가지는 여러 겹의 욕실 티슈 제품을 제공하고, 여기서 상기 겹들 각각은 약 25gsm 미만, 보다 바람직하게는 약 20gsm 미만, 예를 들어 약 10 내지 약 25 gsm, 보다 바람직하게는 약 15 내지 약 20 gsm의 평량을 가지고, 상기 제품은 약 800g/3" 미만, 예를 들어 약 800 내지 약 1,700g/3"의 기하학적 평균 인장 강도를 갖는다. 티슈 제품은 적어도 하나의 상단 겹, 적어도 하나의 중간 겹 및 적어도 하나의 하단 겹을 포함한다. 용어 "적어도 하나"는 상단 겹, 중간 겹 및 하단 겹 그 자체로 각각 여러 겹 구조일 수 있음을 나타내야 한다. 그러나, 예를 들어, 이중 겹의 하단 겹이 사용되는 경우, 이러한 겹은 티슈 제품을 함께 엠보싱하여 접합할 때 별도로 가공되지 않는다. 다음의 설명에서, 상단 겹, 중간 겹 또는 하단 겹을 언급할 때, 이는 이들 겹이 하나 초과의 티슈 겹으로 구성되는 전술한 옵션을 포함한다.
또 다른 실시예들에서, 본 발명의 여러 겹 티슈 제품의 상단 겹에는, 복수의 이산 제1 엠보싱부 및 제1 엠보싱부 사이에 배치된 돔형 구조를 포함하는 엠보싱 패턴이 제공되어 있고, 상기 하단 겹은 상단 겹의 제1 엠보싱부 사이에 배치된 돔형 구조로 포개지는 제2 엠보싱부로 양각되어 있다. 특정한 경우에, 제2 엠보싱부는 상단 겹 상에 배치된 돔형 구조에 실질적으로 상보적이도록 형상화된다.
다른 실시예들에서, 본 발명은 복수의 제1 엠보싱부가 위에 배치된 제1 표면 및 복수의 제2 엠보싱부가 위에 배치된 제2 표면을 포함하는 티슈 제품을 제공하며, 여기서 제1 및 제2 엠보싱부는 이산적이고 적어도 높이 및 면적이 상이하다. 소정의 바람직한 실시예들에서, 제1 엠보싱부는 비교적 작은 표면적과 양호한 높이를 갖는 도트 엠보싱부일 수 있고, 제2 엠보싱부는 더 크고, 더 작은 높이를 갖는 보다 정교한 형상의 엠보싱부일 수 있다. 또한, 제1 측면은 제1 엠보싱부에 의해 경계지어진 돔형 구조를 포함할 수 있으며, 여기서 돔형 구조는 부드러운 촉감과 쿠션 같은 외관을 제공한다.
또 다른 실시예들에서, 본 발명은 패턴으로 배치되고 돔형 구조를 경계짓는 복수의 도트 엠보싱부를 갖는 제1 표면을 포함하는 티슈 제품을 제공하며, 돔형 구조는 제품의 적어도 약 2%, 예컨대 약 2 내지 약 10%, 예컨대 약 5 내지 약 8%의 돌출된 표면적을 포함한다. 이러한 엠보싱 패턴은 압축된 물질의 영역에 의해 둘러싸인 쿠션을 형성한다. 일반적으로, 본 발명의 도트 엠보싱부는 선 또는 디자인의 외관을 제공하기 위해 서로에 대해 배열될 수 있는 차단된 선의 형상 또는 작은 개별 포인트 또는 점의 형상을 갖는다. 도트 엠보싱부는 티슈 표면에서 원형 단면 형상을 가질 필요는 없으며, 소정의 경우에 곡선형 또는 직선형 단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 도트 엠보싱부는 파선의 외관을 형성하도록 배열될 수 있는 직선형 단면 형상을 가질 수 있다. 다른 경우에, 도트 엠보싱부 단면 형상은 원, 난형, 타원형, 사각형, 또는 삼각형일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤형 티슈 제품의 사시도이고;
도 2는 도 1의 티슈 제품의 상단 평면도이고;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3겹 티슈 제품의 개략적인 단면도이고;
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 티슈 제품의 3-D 표면 프로파일이며, 이미지는 X100의 배율로 Keyence Corporation(일본 오사카 소재)에 의해 제조된 VHX-1000 디지털 현미경을 사용하여 촬영하였고;
도 4b는 도 4a의 제품의 2-D 이미지 및 선 A-A를 통한 표면 토포그래피의 플롯이고, Keyence Corporation(일본 오사카 소재)에 의해 제조된 VHX-1000 디지털 현미경을 사용하여 X100의 배율로 이미지를 촬영하였고;
도 4c는 선 A-A를 통한 도 4b의 제품의 단면 높이 프로파일이고;
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 티슈 제품의 3-D 표면 프로파일이며, 이미지는 X100의 배율로 Keyence Corporation(일본 오사카 소재)에 의해 제조된 VHX-1000 디지털 현미경을 사용하여 촬영하였고;
도 5b는 도 5a의 제품의 2-D 이미지 및 선 A-A를 통한 표면 토포그래피의 플롯이고, Keyence Corporation(일본 오사카 소재)에 의해 제조된 VHX-1000 디지털 현미경을 사용하여 X100의 배율로 이미지를 촬영하였고;
도 5c는 선 A-A를 통한 도 5b의 제품의 단면 높이 프로파일이고;
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 티슈 제품의 3-D 표면 프로파일이며, 이미지는 X100의 배율로 Keyence Corporation(일본 오사카 소재)에 의해 제조된 VHX-1000 디지털 현미경을 사용하여 촬영하였고;
도 6b는 도 6a의 제품의 2-D 이미지 및 선 A-A를 통한 표면 토포그래피의 플롯이고, Keyence Corporation(일본 오사카 소재)에 의해 제조된 VHX-1000 디지털 현미경을 사용하여 X100의 배율로 이미지를 촬영하였고;
도 6c는 선 A-A를 통한 도 6b의 제품의 단면 높이 프로파일이고;
도 7은 본 발명에 따른 3겹 티슈 제품의 제조에 유용한 공정의 개략도이고;
도 8은 본 발명에 따른 4겹 티슈 제품의 제조에 유용한 공정의 개략도이고;
도 9는 본 발명에 유용한 패턴화된 롤의 일부분의 상단 평면도이고;
도 10은 도 9의 패터닝된 롤 상에 배치된 요소의 상세도이고;
도 11은 도 11-도 11 선을 따라서 본 도 10의 요소의 단면도이고;
도 12는 도 12-도 12 선을 따라서 본 도 10의 요소의 단면도이고;
도 13은 본 발명에 유용한 패턴화된 롤의 일부분의 상단 평면도이고;
도 14는 몇몇 종래 기술 및 발명예 티슈 제품에 대한 W100 대 W25 (Y축) 대비 H100 (X축)의 비율의 플롯이고;
도 15는 몇몇 종래 기술 및 발명예 티슈 제품에 대한 W50 대 W25 (Y축) 대비 H100 (X축)의 비율의 플롯이고;
도 16은 몇몇 종래 기술 및 발명예 티슈 제품에 대한 W100 대 W50 (Y축) 대비 H100 (X축)의 비율의 플롯이고; 그리고
도 17은 몇몇 종래 기술 및 발명예 티슈 제품에 대한 W50 (Y축) 대비 H50 (X축)의 플롯이다.
정의
본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "티슈 웹"은 복수의 섬유, 예를 들어, 제지 섬유 및 보다 특히 목재 및 비목재 펄프 섬유 양자를 포함하는 펄프 섬유 및 합성 스테이플 섬유를 포함하는 구조체를 지칭한다. 티슈 웹의 비제한적인 예는 펄프 섬유를 포함하는 습식 레이드 시트 재료이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "티슈 제품"은 티슈 웹들로 만들어진 제품들을 지칭하고, 욕실 티슈, 세안 티슈, 종이 타월, 산업용 수건, 음식서비스용 수건, 냅킨, 의료용 패드, 및 기타 유사한 제품들을 포함한다. 티슈 제품들은 한 겹, 2겹, 3겹 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "층"은, 한 겹 내의 복수의 섬유, 화학적 처리물 등의 층을 가리킨다.
"겹(ply)"이라는 용어는 개별적인 제품 요소를 가리킨다. 개별적인 겹들은 서로 병치 관계로 배열될 수 있다. 이 용어는, 여러 겹 미용 티슈, 욕실용 티슈, 종이 타월, 물티슈, 또는 냅킨 등에서의 복수의 웹형 구성요소(web-like component)를 가리킬 수 있다.
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 EMVECO 200-A Microgage 자동화 마이크로미터(미국 오리건주 뉴버그의 EMVECO, Inc.)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.
본 명세서에서 사용될 때, "시트 벌크"라는 용어는, 무수 평량(gsm)에 의해 나누어진 캘리퍼(μm)의 몫이다. 얻어진 시트 벌크는 그램당 세제곱 센티미터로 표현된다(cc/g). 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 7.0cc/g 초과, 더욱 바람직하게 약 8.0cc/g 초과 및 더욱 더 바람직하게 약 9.0cc/g 초과, 예컨대 약 7.00 내지 약 11.0cc/g, 예컨대 약 8.00 내지 약 10.0cc/g의 시트 벌크를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "기울기"라는 용어는, 인장 대 신장을 구성함으로써 발생하는 선의 기울기를 가리키며, 본원의 시험 방법 섹션에서 설명하는 바와 같이 인장 강도를 결정하는 도중의 MTS TestWorks™의 출력이다. 기울기는, 샘플 폭(인치)의 단위당 그램(g)의 단위로 보고되며, 시험편 폭에 의해 나누어진 70 내지 157grams의 시험편 발생력(0.687 내지 1.540N)에 속하는 부하 보정된 변형점들(load-corrected strain points)에 맞춰진 최소 자승 선의 구배로서 측정된다. 기울기는, 일반적으로, 본원에서 kg/3"와 같은 샘플 폭당 킬로그램 단위를 가지는 것으로서 보고된다.
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 kg의 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.
본원에서 사용되는 바와 같이, "도트 엠보싱부"라는 용어는 약 1:1의 종횡비를 나타내는 엠보싱부를 의미한다. 도트 엠보싱부의 비제한적인 예는 원형, 타원형, 사각형, 또는 삼각형 단면 형상을 갖는 엠보싱부이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, (도 4c에 도시된 대로) 주어진 엠보싱부(24)에 대한 "100%에서 평균 높이" (H100)라는 용어는 엠보싱부 최소(45)와 최좌측 엠보싱부 최대(47) 사이의 z 방향 거리(H1) 및 엠보싱부 최소(45)와 최우측 엠보싱부 최대(49) 사이의 z 방향 거리(H2)의 평균을 지칭한다. H100은 일반적으로 마이크로미터(μm)의 단위를 가지며, 아래의 시험 방법 섹션에 기술된 바와 같이 측정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, (도 5c에 도시된 대로) 주어진 엠보싱부(24)에 대한 "50%에서 평균 높이" (H50)라는 용어는 엠보싱부 최소(45)와 최좌측 엠보싱부 최대(47)를 가로지르는 직선(H1)의 중간점(M1) 사이 z 방향 거리(H3)와 엠보싱부 최소(45)와 최우측 엠보싱부 최대(49)를 가로지르는 직선(H2)의 중간점(M2) 사이 z 방향 거리(H4)의 평균을 지칭한다. H50 은 일반적으로 마이크로미터(μm)의 단위를 가지며, 아래의 시험 방법 섹션에 기술된 바와 같이 측정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, (도 5c에 도시된 대로) 주어진 엠보싱부(24)에 대한 "25%에서 평균 높이" (H25)라는 용어는 엠보싱부 최소(45)와 최좌측 엠보싱부 최대(47)를 가로지르는 직선(H1)의 25%에서 지점(Q1) 사이 z 방향 거리(H5)와 엠보싱부 최소(45)와 최우측 엠보싱부 최대(49)를 가로지르는 직선(H2)의 25%에서 지점(Q2) 사이 z 방향 거리(H6)의 평균을 지칭한다. H25 는 일반적으로 마이크로미터(μm)의 단위를 가지며, 아래의 시험 방법 섹션에 기술된 바와 같이 측정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, (도 4c에 도시된 대로) 주어진 엠보싱부(24)에 대한 "100%에서 면적(A100)"이라는 용어는 우측 및 최좌측 엠보싱부 최대(47, 49)를 가로지르는 직선(56) 아래 엠보싱부(24)의 면적(A1)을 지칭한다. A100 은 일반적으로 제곱 마이크로미터(μm2)의 단위를 가지며, 아래의 시험 방법 섹션에 기술된 바와 같이 측정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, (도 5c에 도시된 대로) 주어진 엠보싱부(24)에 대한 "50%에서 면적(A50)"이라는 용어는 중간점들(M1, M2)을 가로지르는 직선(58) 아래 엠보싱부(24)의 면적(A2)을 지칭한다. A50 은 일반적으로 제곱 마이크로미터(μm2)의 단위를 가지며, 아래의 시험 방법 섹션에 기술된 바와 같이 측정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, (도 5c에 도시된 대로) 주어진 엠보싱부(24)에 대한 "25%에서 면적(A25)"이라는 용어는 지점들(Q1, Q2)을 가로지르는
직선(60) 아래 엠보싱부(24)의 면적(A3)을 지칭한다. A25 는 일반적으로 제곱 마이크로미터(μm2)의 단위를 가지며, 아래의 시험 방법 섹션에 기술된 바와 같이 측정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, (도 5c에 도시된 대로) 주어진 엠보싱부(24)에 대한 "100% 높이에서 평균 폭" (W100)이라는 용어는 일반적으로 우측 및 최좌측 엠보싱부 최대(47, 49)를 가로지르는 직선(56)의 길이를 지칭한다. W100은 100%에서의 면적(A100)을 100%에서의 평균 높이(H100)로 나눔으로써 계산될 수 있다:
Figure pct00001
W100은 일반적으로 마이크로미터(μm)의 단위를 가지며, 아래의 시험 방법 섹션에 기술된 바와 같이 측정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "50% 높이에서의 평균 폭"(W50)은 일반적으로 그의 중간 지점 근처에서의 엠보싱부의 평균 폭을 지칭한다. 주어진 엠보싱부(24)의 경우(도 5c) W50은 일반적으로 중간점(M1, M2)을 가로지르는 직선(58)의 길이이다. W50은 50%에서의 면적(A50)을 50%에서의 평균 높이(H50)로 나눔으로써 계산될 수 있다:
Figure pct00002
W50은 일반적으로 마이크로미터(μm)의 단위를 가지며, 아래의 시험 방법 섹션에 기술된 바와 같이 측정된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "25% 높이에서의 평균 폭"(W25)은 일반적으로 그 높이의 25%에서 엠보싱부의 평균 폭을 지칭한다. 예를 들어, 도 5c에 도시된 대로, W25는 지점(Q1, Q2)을 가로지르는 직선(60)의 길이이며, 이는 우측 및 최좌측 엠보싱부 최대의 높이의 25%이다. W25는 25%에서의 면적(A25)을 25%에서의 평균 높이(H25)로 나눔으로써 계산될 수 있다:
Figure pct00003
W50은 일반적으로 마이크로미터(μm)의 단위를 가지며, 아래의 시험 방법 섹션에 기술된 바와 같이 측정된다.
상세한 설명
본 발명은 종래 기술의 엠보싱된 티슈 제품과 비교하여 개선된 연성, 강도, 엠보싱 선명도 및/또는 엠보싱 높이를 갖는 여러 겹의 엠보싱된 티슈 제품을 제공한다. 따라서, 일 실시예에서 본 발명은 약 25 그램/제곱미터(gsm) 미만, 예컨대 약 10 내지 약 25 gsm, 보다 바람직하게는 약 15 내지 약 20 gsm의 평량을 갖는 엠보싱된 티슈 겹, 및 그 위에 배치된 복수의 엠보싱부를 포함하는 여러 겹 티슈 제품을 제공한다.
바람직하게는, 엠보싱부는 개선된 패턴 선명도 및 정의를 티슈 제품에 제공하도록 형상화되고 크기가 정해진다. 이와 같이, 엠보싱부는 약 500μm 초과, 예컨대 약 500 내지 약 1,000μm인, 본원에서 설명된 바와 같이 측정된 H100을 가지며 비교적 깊을 수 있다. 또한, 엠보싱부는 비교적 좁은 하단부와 비교하여 비교적 넓은 상단부를 가질 수 있다. 엠보싱부 상단부 및 하단부의 상대 치수는 W100 대 W25의 비율로 정의될 수 있고, 본원에 기술된 바와 같이 측정될 수 있다. 예를 들어, 제품은 약 3.0 초과, 예컨대 약 3.0 내지 약 4.0의 W100 대 W25 의 비율을 갖는 복수의 엠보싱부를 포함할 수 있다. 이들 요소의 조합은 시트 및 롤 벌크 및 연성과 같은 중요한 티슈 제품 특성을 개선하면서 심미적으로 만족스럽고 잘 정의된 엠보싱부를 제공한다.
본 발명의 티슈 제품은 일반적으로, 예를 들어, 크레이핑된 습식 가압, 변형된 습식 가압, 크레이핑된 통기 건조(CTAD) 또는 크레이핑되지 않은 통기 건조(UCTAD)와 같은 잘 알려진 습식 레이드 제지 공정에 의해 제조된 2, 3 또는 4개의 티슈 겹을 포함한다. 예를 들어, 크레이핑된 티슈 웹은, 미국 특허 제3,953,638호, 제5,324,575호, 및 제6,080,279호에 개시된 것과 같은 습식 가압 또는 변형된 습식 가압 공정 중 어느 하나를 사용해 형성될 수 있으며, 이들 개시는 본 출원과 일치하는 방식으로 본원에서 원용된다. 이러한 공정들에서 미발달 티슈 웹이 건조 공정을 완성하는 양키 건조기로 이송되고, 그 후 닥터 블레이드 또는 다른 적합한 장치를 사용하여 양키 표면으로부터 주름진이다.
다른 경우에, 티슈 겹은 당업계에 공지된 통기 건조 공정에 의해 제조될 수 있다. 이러한 공정에서 미발달 웹은 미압축성 건조되어 있다. 예를 들어, 질감 있는 티슈 겹들은 주름지거나 또는 주름지지 않은 통기 건조 공정에 의해 형성될 수도 있다. 특히 바람직한 것은 미국 특허 제5,779,860호에 기재된 바와 같이 크레이핑되지 않은 통기 건조 웹이고, 그 문헌의 내용은 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에 원용된다.
또 다른 경우에, 티슈 겹은 Voith가 개발한 ATMOS 공정 또는 Metso가 개발한 NTT 공정을 사용하여 제조된 티슈 또는 한 속도로 이동하는 반송 표면(벨트, 직물, 펠트 또는 롤)으로부터 젖은 웹을 더 느린 속도로(적어도 5% 느리게) 이동하는 직물로 전사시키고 이어서 시트를 건조시키는 단계를 포함하는 공정을 이용하여 제조된, 직물 주름진 티슈를 포함하지만, 이에만 제한되지 않는, 젖은 웹을 통한 압력, 진공 또는 기류(또는 이들의 조합)를 사용하여 젖은 웹을 성형된 직물에 부합시키고 이어서 양키 건조기, 일련의 증기 가열 건조기 또는 일부 다른 수단들을 이용하여 성형된 시트를 건조시키는 단계를 포함하는 공정을 사용하여 제조될 수도 있다. 당업자라면 이러한 공정들이 상호 배타적이지 않으며, 예를 들어, 주름지지 않은 TAD 공정은 상기 공정에서 직물 주름 단계를 포함할 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
본 발명 여러 겹 티슈 제품은 동일하거나 상이한 티슈 제조 기술을 이용하여 제조되는 둘 이상의 겹으로 구성될 수도 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 여러 겹 티슈 제품은, 각각의 겹이 습식 가압형 티슈 겹을 포함하는 3개의 겹을 포함하고, 여기서 각각의 겹은 약 10.0gsm 초과, 예컨대 약 10.0 내지 약 20.0gsm, 예컨대 약 12.0 내지 약 16.0gsm의 평량을 갖는다.
개별 겹을 생산하는 데 사용되는 티슈 제조 공정에 상관없이, 생성된 여러 겹의 티슈 제품은 복수의 제1 엠보싱부를 갖는 제1 표면을 갖는다. 도 1에 도시된 바와 같이, 티슈 제품은 코어(15) 주위에 나선형으로 감긴 엠보싱된 여러 겹 티슈 시트(20)를 포함하는 롤형 티슈 제품(10)의 형태일 수 있다. 티슈 시트(20)는 복수의 제1 엠보싱부(24)가 그 위에 배치된 제1 표면(22)을 갖는다. 복수의 제1 엠보싱부(24)는, 소정의 경우에, 약 0.070 내지 약 0.380mm2, 예컨대 약 0.125 내지 약 0.280mm2의 범위일 수 있는 실질적으로 유사한 표면적을 갖는 유사하게 형상화되고 크기가 정해진다.
제1 엠보싱부(24)는 티슈 표면(22)에서 일반적으로 원형 형상을 갖는 도트 엠보스 요소일 수 있다. 제1 엠보싱부(24)와 같은 도트 엠보스 요소는 각각의 시트 표면(22)의 표면에 대한 깊이 및 약 1의 총 엠보싱부 폭에 대한 총 엠보싱부 길이(또는 종횡비)를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 제1 엠보싱부(24)는, 꽃의 형태로 엠보싱 요소(32)를 형성하도록 추가로 배열되는 불연속선(30)의 외관을 제공하도록 추가로 배열될 수 있다. 엠보싱 요소(32)는 서로에 대해 추가로 배열되어서 티슈 표면(22) 상에 패턴(40)을 형성한다.
일반적으로, 엠보싱 패턴은 동일하거나, 유사하거나 상이한 형상을 갖는 복수의 엠보싱 요소(32)를 포함할 수 있다. 적절한 엠보싱 요소 형상은, 예를 들어, 기하학적 형상, 유기 형상, 추상적 형상, 캐릭터, 및 브랜딩을 포함할 수 있다. 소정의 예에서, 엠보싱 요소는 사각형, 팔각형, 오각형, 다이아몬드, 삼각형, 원 등과 같은 기하학적 형상일 수 있다. 다른 경우에, 엠보싱 요소는, 잎, 꽃, 눈송이 등과 같은 천연 물체를 예시하는 유기 형상일 수 있다. 또 다른 예에서, 엠보싱 요소는 추상적인 형상일 수 있으며, 이는 실제 물체로부터 유도될 수 있지만, 소비자에 의해 이와 같이 즉시 인식될 수는 없다.
도 1을 계속 참조하면, 제1 엠보싱부(24)는 이격된 엠보싱부들, 예컨대 엠보싱부(24a, 24b) 사이에 배치된 돔형 구조(36)를 구획하는 불연속 선(30)의 외관을 제공하도록 배열된다. 돔형 구조(36)는 티슈 제품(10)에 쿠션 같은 외관을 제공할 수 있다. 소정의 예에서, 돔형 구조는, 폐쇄 선 요소를 형성하도록 배열될 수 있는 제1 엠보싱부에 의해 완전히 경계지어질 수 있고, 제1 엠보싱부의 상부 표면 위에 제1 표면 평면에 놓이는 상부 표면을 가질 수 있다. 다른 경우에, 엠보싱 요소(32)는 서로 이격되어 그 사이에 엠보싱되지 않은 영역(38)을 정의할 수 있다. 엠보싱되지 않은 영역(38)은, 돔형 구조의 상부 표면에 의해 정의된 제1 표면 평면 아래에 있을 수 있는 제2 표면 평면에 놓이는 표면을 가질 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 엠보싱 패턴(40)은 꽃 또는 잎과 같은 유기 형상을 갖는 복수의 유사하게 형상화되고 크기가 정해진 엠보싱 요소(32)를 포함할 수 있다. 비제한적인 꽃 형상의 엠보싱 요소(32a, 32b)는 기계 방향(MD)으로 일반적으로 정렬되고 요소를 실질적으로 동일한 제1 및 제2 절반부(46, 48)로 분할하는 대칭 축(37)을 갖는다.
엠보싱 요소는 약 5 내지 약 40%, 보다 바람직하게는 약 8 내지 약 35%, 보다 더 바람직하게는 약 20 내지 약 25% 범위의 총 엠보싱 표면적을 갖는 엠보싱 패턴을 제품에 제공하도록 배열되고 크기를 가질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 티슈 시트 표면 상에 완전히 배치되는 엠보싱된 요소만이 총 엠보싱 면적의 계산을 위해 사용된다.
이론에 구속되고자 함이 없이, 약 5 내지 약 40%, 보다 바람직하게는 약 8 내지 약 25% 범위의 엠보싱 면적을 갖는 티슈 제품, 및 도트 엠보스 요소로 형성된 유기 형상의 엠보싱 요소로 필수적으로 이루어진 엠보싱 패턴을 제공하는 것은 제품이 부드럽고 쿠션 같다는 것을 소비자에게 전달한다. 또한, 전술한 엠보싱 면적 및 형상에서, 엠보스 패턴은 지나치게 복잡하지 않고 단순하고 자연스러운 것으로 보이는 심미적 품질을 갖는다.
본 발명의 여러 겹의 엠보싱된 티슈 제품은 약 20 내지 약 80gsm, 예컨대 약 30 내지 약 65gsm, 예컨대 약 42 내지 약 60gsm의 평량을 가질 수도 있다. 소정의 예에서, 여러 겹으로 엠보싱된 티슈 제품은, 각각의 개별 티슈 겹의 평량이 약 25gsm 미만, 예컨대 약 10 내지 약 20gsm, 예컨대 약 10 내지 약 15gsm인 2, 3 또는 4개의 티슈 겹을 포함할 수 있다.
소정의 예에서, 본 발명의 여러 겹으로 엠보싱된 티슈 제품은 약 800 내지 약 1,800g/3", 예컨대 약 800 내지 약 1,600g/3", 예컨대 약 800 내지 약 1,500g/3"의 기하학적 평균 인장(GMT) 강도를 가질 수 있다. 소정의 예에서, 여러 겹으로 엠보싱된 티슈 제품은, 각각의 개별 티슈 겹의 GMT가 약 600g/3" 미만, 예컨대 약 200 내지 약 425g/3", 예컨대 약 350 내지 약 550g/3"인 2, 3 또는 4개의 티슈 겹을 포함할 수 있다.
다른 경우에, 본 발명의 여러 겹으로 엠보싱된 티슈 제품은 약 7.00cc/g 초과, 예컨대 약 7.00 내지 약 11.0cc/g, 예컨대 약 8.00 내지 약 10.0cc/g의 시트 벌크를 가질 수 있다. 소정의 예에서, 전술한 시트 벌크에서, 티슈 제품은 약 1,000μm 초과, 예컨대 약 1,000 내지 약 2,000μm, 예컨대 약 1,000 내지 약 1,800μm의 시트 캘리퍼를 가질 수 있다.
전술한 여러 겹 티슈 제품은 코어 주위에 나선형으로 감긴 여러 겹 엠보싱된 티슈 웹을 포함하는 롤형 욕실 티슈 제품과 같은 롤형 티슈 제품으로 변환될 수 있다. 이러한 롤형 티슈 제품은, 인접하는 시트로부터 분리될 수 있는 복수의 연결되지만 천공된 여러 겹의 티슈 시트를 포함할 수 있다. 롤형 티슈 제품은 약 8.00cc/g 초과, 예컨대 약 8.50 내지 약 15.0cc/g, 예컨대 약 9.00 내지 약 13.0cc/g의 롤 벌크를 가질 수 있다.
소정의 예에서, 본 발명은 약 13 내지 약 20 gsm의 평량을 갖는 제1 엠보싱된 티슈 겹 및 제1 및 제2 표면을 포함하는 여러 겹 티슈 제품을 제공하며, 상기 제1 표면은 그 위에 배치된 복수의 도트 엠보싱부를 갖는다. 도트 엠보싱부는 엠보싱 요소를 형성하도록 배열되며, 복수의 엠보싱부가 제1 엠보싱된 티슈 겹의 제1 표면 상에 엠보싱 패턴을 형성하도록 추가로 배열될 수 있다. 요소를 형성하는 도트 엠보싱부는 서로 분리되고 이격되어 그 사이에 쿠션 영역을 정의할 수 있다.
티슈 제품은, 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 여러 겹 티슈 제품의 일부분을 형성하는 대향하는 티슈 겹 상에 배치된 필로우형 엠보싱부에 의해 지지되는 쿠션 영역을 포함할 수 있다. 대향하는 필로우형 엠보싱부에 의해 지지되는 쿠션 영역의 존재는 부드러운 쿠션의 시각적 외관을 생성하고 제품의 인지된 부드러움을 개선한다.
또한, 제품은 양호한 기계적 특성, 예컨대 GMT뿐만 아니라 양호한 캘리퍼 및 벌크를 갖는다. 본 발명에 따라 제조된 3겹 및 4겹 티슈 제품의 특성은 아래 표 1에 요약되어 있다.
발명예 4겹 롤형 티슈 제품 발명예 3겹 롤형 티슈 제품
평량 (gsm) 58 50
시트 캘리퍼 (mm) 0.694 0.533
시트 벌크 (cc/g) 11.2 9.9
롤 벌크 (cc/g) 10.2 10.1
커쇼 경도 (mm) 9.30 10.51
이제 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 티슈 제품(20)의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 여러 겹 티슈 제품(20)은, 제1, 최상부, 겹(31), 중간 겹(33) 및 하단 겹(35)을 포함한다. 제품(20)은 제1 겹(31)으로부터 형성된 상부 표면(22) 및 하단 겹(35)으로부터 형성된 대향하는 하단 표면(23)을 갖는다. 상단 겹(31)에는, 사이에 배치된 돔형 구조(36)를 구획하는 엠보싱부(24a, 24b)가 제공된다. 소정의 예에서, 상단 겹에는 cm2당 30 도트 초과의 도트 밀도를 갖는 패턴과 같은 마이크로 엠보싱 패턴(도 3에는 미도시함)이 제공될 수 있다.
엠보싱부(24a, 24b)는 대향하는 측벽들(41, 43) 및 실질적으로 평면이거나 곡선형일 수 있는 하단 부분(45)을 갖는 신장된 형상을 가질 수 있다. 엠보싱부(24)는 일반적으로 엠보싱되지 않은 영역(38)의 상부 표면 평면(50)과 엠보싱 하단 부분(45)의 상부 표면의 표면 평면(52) 사이의 거리인 엠보싱 높이(H)를 갖는다.
엠보싱부는 티슈 표면 근처에서 비교적 넓을 수 있다. 예를 들어, 엠보싱부는 약 0.070 내지 약 0.40 mm2의 제품의 상부 표면 근처에서 단면 치수를 가질 수 있다. 티슈 제품의 표면에서 엠보싱부의 단면 기하학적 구조는, 예를 들어 원형 또는 타원형과 같은 다양한 기하학적 형상으로부터 선택될 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 엠보싱부는 유사하게 형상화되고 원형 단면 형상을 갖는다.
이격된 제1 엠보싱부(24a, 24b) 사이에는 돔형 구조(36)가 있다. 돔형 구조(36)는 제2 상부 표면 평면(54)에 놓이는 상부 표면을 갖는다. 소정의 예에서, 제2 상부 표면 평면(54)은 제1 상부 표면 평면(50) 위에 놓여서, 적어도 2개의 상이한 평면을 갖는 티슈 제품 상부 표면을 제공할 수 있다. 예를 들어, 티슈 제품(20)은 제1 표면 평면(50)에 놓이는 상부 표면을 갖는 엠보싱되지 않은 영역(38), 및 엠보싱부(24a, 24b) 사이에 배치되고 제2 표면 평면(54)에 놓이는 돔형 구조(36)를 포함할 수 있으며, 여기서 제2 티슈 제품 표면 평면(54)은 제1 티슈 제품 표면 평면(50) 위에 있다.
아래에서 보다 상세히 논의되는 바와 같이, 소정의 경우에, 돔형 구조(36)를 엠보싱되지 않은 영역(38) 위로 상승시키기 위해, 구조(36)는 제2 엠보싱부(25)에 의해 지지될 수 있다. 제2 엠보싱부(25)는 제3(하단) 티슈 겹(35) 상에 배치될 수 있고, 제1 엠보싱부(24a, 24b)와 정합되어, 제2 엠보싱부(25)가 돔형 구조(36) 내로 포개지고 제1 엠보싱부(24a, 24b)에 의해 경계지어진다.
제품은 중간 겹을 더 포함할 수 있다. 중간 겹은 제1 겹 엠보싱 패턴과 유사한 엠보싱 패턴으로 배열된 엠보싱부를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 겹은 엠보싱부가 서로 정합되도록 함께 겹쳐질 수 있다. 엠보싱부는 단일 단계로 제1 및 제2 겹을 엠보싱함으로써 서로 정합될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 겹은 함께 겹쳐진 다음 단일 엠보싱 닙을 통과할 수 있다. 소정의 바람직한 실시예에서, 상단 및 중간 겹은 서로 접착식으로 부착되지 않고, 오히려 겹은 엠보싱에 의해 기계적으로 부착된다. 도 3에 도시된 것과 같은 특히 바람직한 실시예에서, 중간 겹(33)은, 예를 들어 접착제에 의해, 개별 지점(27a, 27b)에서 제3(하단) 겹(35)에 부착된다.
도 3을 계속 참조하면, 제3 겹(35)은 복수의 제2 엠보싱부(25)를 포함한다. 제2 엠보싱부(25)가 제1 엠보싱부(24a, 24a) 사이에 배치되도록, 엠보싱된 제1(상단) 겹(31) 및 제2(중간) 겹(33)은 제3(하단) 겹(35)과 정합하여 겹쳐진다. 이러한 방식으로, 제2 엠보싱부(25)는 돔형 구조(36) 내로 포개지도록 배열되고 크기가 정해진다. 도 3에 도시된 실시예에서, 단지 하나의 제2 엠보싱부(25)만이 돔형 구조와 포개진다. 그러나, 다른 실시예들에서, 제3 겹은, 겹들이 포개진 구성으로 배열될 때 돔형 구조를 지지하도록 크기가 정해지고 배열되는 하나보다 많은 제2 엠보싱부를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같은 소정의 예에서, 제품(20)은 상이한 엠보싱 패턴 및 질감을 갖는 제1 및 제2 표면(22, 23)을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 표면(22)은 서로 이격되고 그 사이에 돔형 구조(36)를 정의하는 복수의 제1 엠보싱부(24a, 24b)를 포함할 수 있다. 제2 표면(23)은 바람직하게는 제1 엠보싱부(24)와 상이한 형상을 갖는 제2 엠보싱부(25)를 포함한다. 예를 들어, 제1 엠보싱부(24) 및 제2 엠보싱부(25)는 형상, 높이, 깊이 및/또는 면적의 측면에서 상이할 수 있다. 소정의 바람직한 실시예들에서, 제1 엠보싱부는 비교적 깊고 비교적 작은 표면적을 갖는 도트 엠보싱부일 수 있고, 제2 엠보싱부는 깊지 않고 더 큰 표면적을 가질 수 있다.
이제 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품(20)이 도시되어 있다. 도 4a는 복수의 제1 엠보싱부(24a, 24b)를 포함하는 제1 티슈 제품 표면(22)의 3-D 높이 프로파일이며, 이 제1 엠보싱부는 이격되어 상부 표면 평면에 놓이는 상부 표면을 사이에 갖는 돔형 구조(36)를 정의한다. 제1 표면(22)은 또한 엠보싱되지 않은 영역(38)을 포함한다. 일반적으로, 엠보싱되지 않은 영역(38)은 돔형 구조의 표면 평면 아래 표면 평면에 놓이는 표면을 갖는다. 도시된 실시예에서, 돔형 구조의 상부 표면은 엠보싱되지 않은 영역의 표면 위 약 200μm에 놓여 있고, 티슈 제품에 쿠션 같은 외관을 제공한다.
도 4b 및 도 4c의 단면 프로파일에 도시된 바와 같이, 제1 엠보싱부는 일반적으로 깊다. 소정의 예에서, 제1 엠보싱부는 약 500μm 초과, 예컨대 약 600μm 초과, 더욱 바람직하게는 약 700μm 초과, 더욱 더 바람직하게는 약 800μm 초과, 예컨대 약 500 내지 약 1,200μm, 예컨대 약 700 내지 약 1,000μm의 H100을 가질 수 있다. 또한, 제1 엠보싱부는 상대적으로 가파른 측벽 및 상대적으로 좁은 하부 부분을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 엠보싱부는 약 350μm 초과, 예컨대 약 350 내지 약 500μm, 예컨대 약 400 내지 약 500μm의 H50, 및 약 500μm 미만, 예컨대 약 300 내지 약 500μm, 예컨대 약 300 내지 약 400μm의 W50을 가질 수 있다.
이제 도 5a 내지 도 5c를 참조하여, 본 발명에 따라 제조된 또 다른 티슈 제품(20)이 도시되어 있다. 도 5a는 복수의 제1 엠보싱부(24a, 24b)를 포함하는 제1 티슈 제품 표면의 3-D 높이 프로파일이며, 상기 제1 엠보싱부는 이격되어 그 사이에 돔형 구조(36)를 정의한다. 제1 표면(22)은 또한 엠보싱되지 않은 영역(38)을 포함한다. 일반적으로, 엠보싱되지 않은 영역(38)은 돔형 구조의 상부 표면에 의해 한정된 표면 평면 아래 표면 평면에 놓인 표면을 갖는다. 도시된 실시예에서, 돔형 구조의 상부 표면은 엠보싱되지 않은 영역의 표면 위로 약 200μm에 놓여 있고, 티슈 제품에 쿠션 같은 외관을 제공한다.
도 5b 및 도 5c의 단면 프로파일에 도시된 바와 같이, 제1 엠보싱부는 일반적으로 깊다. 예를 들어, 제1 엠보싱부는 약 700 내지 약 1,000μm의 H100을 가질 수 있다. 또한, 제1 엠보싱부는 약 600μm 미만, 예컨대 약 400 내지 약 600μm의 W25와 같은, 비교적 좁은 하부 부분, 및 약 1,500μm 초과, 예컨대 약 1,500 내지 약 2,500μm의 W100 과 같은, 비교적 넓은 상부 부분을 가질 수 있다. 예를 들어, 소정의 경우에, 제1 엠보싱부는 약 350μm 초과, 예컨대 약 350 내지 약 500μm, 예컨대 약 400 내지 약 500μm의 H50, 및 약 500μm 미만, 예컨대 약 300 내지 약 500μm, 예컨대 약 300 내지 약 400μm의 W50을 가질 수 있다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 다른 티슈 제품이 도시되어 있다. 도 6a는 복수의 제1 엠보싱부(24)를 포함하는 티슈 제품의 제1 표면의 3-D 높이 프로파일이며, 상기 제1 엠보싱부는 이격되어 그 사이에 돔형 구조(36)를 정의한다. 제1 표면은 또한 엠보싱되지 않은 영역(38)을 포함한다. 도시된 실시예에서, 돔형 구조의 상부 표면은 엠보싱되지 않은 영역의 표면 위 약 120 내지 약 300μm에 놓여 있고, 티슈 제품에 쿠션 같은 외관을 제공한다. 소정의 바람직한 실시예에서, 돔형 구조의 상부 표면은 엠보싱되지 않은 영역의 표면 위 약 200μm에 놓인다.
도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1 엠보싱부는 일반적으로 깊고, 예컨대 약 500μm 초과, 더욱 바람직하게 약 600μm 초과, 더욱 더 바람직하게 약 700μm 초과, 예컨대 약 700 내지 약 1,000μm의 H100이다.
일반적으로, 엠보싱된 티슈 제품은, 특히 엠보싱 패턴 선명도 및 정의의 측면에서, 종래 기술의 엠보싱된 티슈 제품에 대해 개선한 것이다. 임의의 특정 이론에 구속되지 않고, 패턴 선명도 및 정의의 개선은 넓은 상단 부분 및 비교적 좁은 하단 부분을 갖는 상대적으로 깊은 제1 엠보싱부에 부분적으로 기인하는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 제1 엠보싱부는 약 700 내지 약 1,000μm의 H100(엠보싱부 깊이의 측정치) 및 약 600μm 미만, 예컨대 약 500μm 미만, 예컨대 약 300 내지 약 600μm의 W25(하단 부분에서 엠보싱부의 크기 측정치)를 가질 수 있다. 다른 경우에, 제1 엠보싱부는 약 3.0 초과, 예컨대 약 3.25 초과, 예컨대 약 3.5 초과, 예컨대 약 3.0 내지 약 4.0의 W100 대 W25의 비(상단 및 하단 부분에서 엠보싱부의 상대 크기의 측정치)를 가질 수 있다.
종래 기술의 것과 비교하여 본 티슈 제품의 신규한 특징은 아래의 표 2에 추가로 요약되어 있다.
제품 제품 유형 Mfg. H100
(μm)		 H50
(μm)		 H25
(μm)		 W100
(μm)		 W50
(μm)		 W25
(μm)		 W100:W50 W100:W25 W50:W25
Just One 타월 Essity 669 334 167 1314 1070 979 1.23 1.34 1.09
Scott Calorie Light 타월 K-C 730 365 183 1848 1254 1067 1.47 1.73 1.17
Sparkle 타월 G-P 792 396 198 1862 1371 1157 1.36 1.62 1.19
Scott Clean Care 욕실 티슈 K-C 466 233 116 1348 602 474 2.25 2.88 1.28
Angel Soft 욕실 티슈 G-P 765 383 191 1190 763 613 1.56 1.94 1.24
발명예 1 욕실 티슈 - 803 402 201 2193 928 591 2.36 3.71 1.57
발명예 2 욕실 티슈 - 710 355 177 1585 691 491 2.29 3.23 1.41
본 발명의 티슈 제품은, 특정 실시예에서, 상단 및 하단 겹들이 조합될 때, 상단 겹의 제1 엠보싱부가 그 사이에 돔형 영역을 형성하고 하단 겹의 제2 엠보싱부가 돔형 영역들 내에 포개지고 지지하도록 상단 및 하단 겹들이 엠보싱되는 공정에 의해 제조될 수 있다. 이는 원하는 포개짐 배열을 보장하기 위해 상단 및 하단 겹이 동기화된 방식으로 엠보싱되는 엠보싱 공정을 필요로 한다.
여러 겹의 티슈 제품을 제조하기 위해서, 다수의 베이스 티슈 시트를 제조한 다음, 함께 조합될 개별 겹의 베이스 티슈 시트 풀기, 캘린더링, 인쇄, 엠보싱, 접합뿐만 아니라 절단, 천공 및 접힘과 같은 동작을 포함하는 잘 알려진 가공 기계(전환 기계)를 사용하여 조합한다. 제품의 형성 중 하나 이상의 베이스 시트가 엠보싱되는 것이 특히 바람직하다. 엠보싱 공정은, 본원에서 패턴화된 롤로도 지칭되는 엠보싱 롤과 본원에서 카운터 롤로도 지칭되는 모루 롤 사이의 닙에서 수행된다. 엠보싱 롤은 그의 원주면 상에 돌출부를 가져서 종이 웹에 엠보싱부를 유도할 수 있다.
소정의 실시예들에서, 본 발명의 티슈 제품은, 이하에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 특정 경우에 포개진 구성을 제공하도록 배열될 수 있는, DESL(이중 엠보싱 단일 적층)로 흔히 지칭되는 엠보싱 기술을 사용하여 함께 조합되고 엠보싱되는 2개, 3개 또는 4개의 베이스 시트 웹과 같은, 2개 이상의 베이스 시트 웹으로 제조될 수 있다. DESL 공정에서, 제1 웹은 엠보싱 롤과 모루 롤 사이의 닙을 통해 유도된다. 이러한 닙에서, 웹에는 엠보싱 패턴이 제공된다. 그 후, 접착제용 도포 롤은 엠보싱 롤 내에 돌출된 엠보싱 요소가 있는 제1 웹의 부분들에 접착제를 도포한다. 접착제는 접착제 이송 롤을 통해 접착욕으로부터 도포 롤로 운반된다. 제2 웹은 제1 웹으로 운반되고, 소위 결합 롤과 엠보싱 롤 사이의 닙에서 제1 웹에 접착식으로 접합된다. 접착제 접합은 접착제가 도포된 부분에서 일어난다.
상기 공정은 제2 엠보싱 롤 및 제2 모루 롤로 이루어진 추가의 롤 쌍을 더 포함한다. 추가의 롤 쌍은, 결합 롤을 사용하여 제1 웹에 접착식으로 접합되기 전 제2 웹을 엠보싱하는 역할을 한다. 통상적으로, 추가 롤 쌍은 제1 롤 쌍 및 결합 롤에 가깝게 배치된다. 특히, 소위 네스트-방법(Nested-method)을 사용할 때, 이러한 밀접한 배열이 중요하다. 네스트-방법은 일반적인 DESL-제조 방법의 특별한 경우로서 간주될 수 있다. 네스트-방법의 경우, 제1 엠보싱 롤의 엠보싱 요소 및 제2 엠보싱 롤의 엠보싱 요소는 제1 엠보싱된 겹의 엠보싱 요소 및 제2 엠보싱된 겹의 엠보싱 요소가 기어링 시스템과 유사하게 서로 끼워지도록 배열된다. 이는 두 겹의 상호 안정화를 달성하는 역할을 한다. 그러나, DESL 제조 방법의 경우, 제1, 상부 겹 및 제2, 하부 겹의 엠보싱된 요소 사이의 이러한 상관관계가 적용될 필요가 없다.
이제 도 7을 참조하면, 제1, 제2 및 제3 겹(101, 102, 103)을 포함하는 3겹 티슈 제품(200)을 형성하기 위해, 제1 및 제2 겹(102, 103)은, 제1 및 제2 모체 롤(104, 106)로부터 풀리고, 엠보싱 전에 함께 겹쳐지고, 제3 겹(101)은 제3 모체 롤(107)로부터 풀린다. 소정의 예에서, 하나 또는 겹은 선택적으로 제1 사전 엠보싱 스테이션에서 사전 엠보싱되거나, 캘린더링 또는 슬릿팅과 같은 다른 변환 단계를 거칠 수 있다.
도 8은 엠보싱 전에 단일 모체 롤(107)로부터 풀리는 2개의 별도의 겹(101, 105)을 하단 겹이 포함하는 것을 제외하고는, 도 7에 도시된 것과 유사한 공정을 도시한다. 이러한 방식으로, 티슈 제품(200)은 4개의 겹(101, 102, 103, 105)을 갖는다.
본 발명의 엠보싱 동작은, 서로 체결되어 엠보싱 닙을 형성할 때, 엠보싱 닙 내에 존재하는 섬유성 구조체에 변형(엠보싱)을 생성하기에 충분한 닙 압력을 생성하는 엠보싱 롤 및 앤빌을 이용한다. 엠보싱 롤은 일반적으로 돌출부가 엠보싱 패턴을 형성하는 외부 표면 상에 복수의 돌출부를 포함한다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 겹(102, 103)은 제1 엠보싱 롤(111) 및 모루 롤(112)을 포함하는 제1 엠보싱 스테이션의 제1 닙(110) 내로 유도된다. 제1 엠보싱 롤(111)과 모루 롤(112) 사이의 닙에서, 제1 및 제2 겹(102, 103)은 제1 엠보싱 롤(111)의 표면 상에 배치된 제1 돌기부(115)와 접촉함으로써 제1 엠보싱 패턴을 수용한다.
특정 실시예에서, 엠보싱 롤은 금속, 특히 강, 경질 플라스틱 재료 또는 경질 고무로 만들어진다. 플라스틱의 경우, 매우 경질인 플라스틱 재료가 바람직할 수 있고, 대안적으로 수지 재료가 또한 가능하다. 특정 실시예에서, 모루 롤은 EPDM 또는 NBR(아크릴로니트릴-부타디엔 고무), 종이 또는 강과 같은 고무로 만들어진다. 고무는 20 내지 85 쇼어 A, 바람직하게는 35 내지 60 쇼어 A, 가장 바람직하게는 약 45 쇼어 A의 경도를 가질 수 있다.
엠보싱 롤은 당업계에 공지된 임의의 적절한 공정에 의해 제조될 수 있다. 적절한 공정의 비제한적인 예는, 경질 플라스틱(에보나이트) 또는 세라믹 또는 재료를 제거하고 엠보싱 요소를 생성하기 위한 레이저 절제에 적합한 기타 재료의 레이저 조각, 재료를 제거하고 엠보싱 요소를 생성하기 위한 강 또는 기타 재료의 화학적 조각, 재료를 제거하고 엠보싱 요소를 생성하기 위한 알루미늄 또는 강 또는 기타 금속의 가공, 엠보싱 요소를 구축하기 위한 금속화 공정, 엠보싱 요소를 구축하는 소결 공정 및/또는 재료를 제거하거나 재료를 축적하고, 정합하는 엠보싱 요소 사이에 원하는 패턴 및 간격을 갖는 표면 토포그래피를 달성하기 위해 당업계에 공지된 다른 수단을 포함한다.
본원에서 제3 겹으로도 지칭되는 하단 겹(101)은 제3 모체 롤(107)로부터 풀려 제2 엠보싱 스테이션을 형성하는 제2 엠보싱 롤(121)과 제2 모루 롤(122) 사이에 형성된 닙(120) 내로 도입된다. 제2 엠보싱 롤(121) 및 제2 모루 롤(122)을 위한 가능한 재료에 관하여, 제1 엠보싱 롤(111) 및 제1 모루 롤(112)을 참조하여 전술한 것과 동일한 재료가 또한 적용된다. 엠보싱 닙(120)을 통과할 때, 하단 겹(101)에는 바람직하게는 제1 엠보싱 스테이션에 의해 적용된 패턴과 상이한 제2 엠보싱 패턴이 제공된다. 엠보싱 패턴은 제2 엠보싱 롤(121) 상에 배치된 복수의 제2 돌기부(125)와 접촉함으로써 하단 겹(101)에 부여된다.
공정은, 제1 엠보싱 닙(110)을 빠져나온 후 기능성 물질(148)을 제2 겹(102)에 적용하기 위한 도포 롤(147)을 포함할 수 있는 도포 장치(145)를 더 포함할 수 있다. 이러한 도포 장치는 당업계에 잘 알려져 있고, 접착제 또는 착색 물질의 도포에 일반적으로 사용된다. 예를 들어, 공정은 제1 엠보싱 롤(111)에 의해 지지되는 동안 제2 겹(102) 상의 돌출부와 접촉하는 도포 롤(147)을 포함할 수 있다.
특히 바람직한 실시예에서, 제1 엠보싱 롤에 대해 진행하는 접착제 도포 롤을 포함할 수 있는 도포 장치에 의해 접착제가 도포된다. 물질의 단일 웹을 함께 적층하기 위해, 상이한 유형의 접착제가 사용될 수 있다. 적합한 접착제는, 특히, 전분 또는 개질된 전분 등을 기반으로 한 글루, 예를 들어, 메틸 셀룰로오스 또는 카르복실화 메틸 셀룰로오스, 및 합성 수지, 천연고무, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 아세테이트 또는 폴리비닐 알코올을 기반으로 한 접착 작용성 중합체이다. 이러한 접착제는 또한 최종 제품의 광학적 외관을 개선하기 위해 착색제를 함유할 수 있다. 흔히, 수성 글루는 종이 층을 함께 적층하는 데 사용된다.
제1 엠보싱 롤(111) 및 제2 엠보싱 롤(121)은 서로 정합하여 작동되는데, 이는 제2 엠보싱 롤(121)을 떠나는 엠보싱된 제3 겹(101)이 여전히 제1 엠보싱 롤(111)의 표면 상에 있는 제1 및 제2 겹(102, 103) 상의 소정의 위치 관계로 유도될 수 있도록 두 롤 모두가 동기화된 방식으로 작동되어야 한다는 것을 의미한다. 이러한 방식으로, 제1, 제2 및 제3 겹들(101, 102, 103)이 조합되어 서브유닛을 형성하게 되며, 하단 겹 엠보싱부는 제1 및 제2 겹들의 엠보싱 패턴에 의해 형성된 돔형 구조 내로 포개진다.
또한, 결합 롤(152)은, 제1 및 제2 겹(102, 103)을 포함하는 서브유닛 및 선택적으로 제2 겹(102)의 표면의 일부에 도포된 글루가 하단 겹(101)과 접촉하게 될 수 있도록 제1 엠보싱 롤(111)에 대해 실행된다. 이러한 방식으로, 하단 겹(101)은 제1 엠보싱 롤(111)과 결합 롤(152) 사이에 형성된 제3 닙(124)에서 중간 겹(102)에 적층된다.
사용 시, 제2 엠보싱 롤에 의해 하단 겹 상에 형성된 엠보싱부는 상부 티슈 겹 상에 배치된 돔형 구조에 정합된다. 제1 엠보싱 롤 및 제2 엠보싱 롤은 바람직하게는 서로 정합하여 실행되기 때문에, 이러한 방식으로 정합하는 것이 가능하다. 이러한 배열을 용이하게 하기 위해, 제2 엠보싱 롤에는 적어도 하나의 하단 겹 상에 제2 엠보싱부를 생성하는 복수의 이산된 타원형 돌출부가 제공될 수 있다. 제2 엠보싱부는 상부 겹의 돔형 구조 내로 포개지고, 돔형 구조를 안정화하도록 배열될 수 있다.
이제 도 9를 참조하면, 본 발명에 유용한 엠보싱 패턴(200)의 일 예가 도시되어 있다. 패턴(200)은 본 발명에 따른 티슈 제품의 상부 겹을 엠보싱하는 데 특히 유용하다. 엠보싱 패턴(200)은, 도시된 실시예에서 유사한 크기 및 형상을 갖는, 엠보싱 요소로도 지칭되는 복수의 이산된 원형 돌출부(202)를 포함한다. 이산된 원형 돌출부(202)는 엠보싱 요소(205a, 205b)를 형성하도록 배열되고, 엠보싱 요소는 엠보싱 패턴(200)을 형성하도록 추가로 배열될 수 있다. 소정의 바람직한 실시예에서, 엠보싱 패턴(200)은 기계 방향(MD)으로 배향될 수 있는 축(210)을 따라 서로 실질적으로 정렬되는 복수의 요소(205)를 포함한다. 축(210)은 개별 요소를 대칭형 제1 및 제2 절반부(212, 214)로 더 분할할 수 있다.
티슈 제품을 제조하는 데 사용될 때, 도시된 실시예에서, 요소(205)를 형성하도록 배열된 복수의 이산된 원형 돌출부(202)인 엠보싱 요소는, 엠보싱부가 비교적 넓은 상부 부분 및 좁은 하부 부분과 함께 비교적 깊은 티슈 겹에 불연속적인 선 엠보싱부를 형성한다. 요소(205)는 생성된 티슈 제품에 돔형 구조를 형성할 수 있는 엠보싱되지 않은 영역을 갖도록 추가로 설계될 수 있다. 도 9에서 일반적으로 215로 식별된, 돔형 구조에 대응하는 엠보싱 패턴(200)의 부분은 돌출부가 없다.
인접하는 요소(205) 사이에서, 패턴(200)은 엠보싱 요소가 실질적으로 없는 영역(220)을 포함할 수 있다. 이러한 영역은 도 1에서 도면 부호 38로 예시된 결과적인 엠보싱된 제1 겹의 엠보싱되지 않은 영역에 대응할 수 있다.
티슈 겹, 특히 여러 겹 제품의 상단 겹을 엠보싱하는 데 유용한 엠보싱 요소(205)가 도 10 내지 도 12에 더 상세히 도시되어 있다. 요소(205)는 복수의 엠보싱 요소(202)로 형성된다. 엠보싱 요소(202)는 일반적으로 주어진 높이만큼 롤 표면(250) 위로 연장되고, 꽃 형상의 요소(205)를 생성하기 위해 불연속선을 형성하도록 배열된다. 꽃 형상의 요소(205)는 대칭이고, 요소를 대칭인 제1 및 제2 절반부(212, 214)로 나누는 축을 갖는다.
도 13은 제2 엠보싱 롤에 적용될 수 있고 본 발명에 따른 티슈 제품의 하단 겹을 엠보싱하는데 사용될 수 있는 제2 엠보싱 패턴(300)을 도시한다. 패턴(300)은 복수의 이산적 돌출부(302)를 포함한다. 이산적 돌출부(302)는 불연속 선을 형성하고 엠보싱 요소(305a, 305b)를 정의하여 외부 둘레(320)를 갖도록 배열된다. 요소(305)는 축(310)을 따라 서로 정렬되어 패턴(300)을 형성할 수 있다. 또한, 축(310)은 개별 요소(305)를 대칭 제1 및 제2 절반부(311, 313)로 분할할 수 있다.
요소 둘레(320)를 형성하는 이산적 돌출부(302)에 더하여, 엠보싱 요소(305)는 일반적으로 둘레(320) 내에 배치되는, 돌출부(314a 내지 314c)와 같은 복수의 이산 돌출부를 더 포함할 수 있다. 돌출부는 본 발명에 따른 여러 겹 티슈 제품을 생산할 때 상부 티슈 겹의 돔형 구조를 안정화시키도록 배열될 수 있다.
시험 방법
현미경 검사
본 발명에 따라 생산된 티슈 제품은 본원에 기술된 바와 같은 현미경 검사에 의해 분석될 수 있다. 특히, 3차원 표면 토포그래피 및 엠보싱부는 도 4a 내지 도 6c에 도시된 것과 같은 3-D 표면 맵들 및 단면들을 생성하고 분석하여 분석될 수 있다. 일본 오사카의 Keyence Corporation에 의해 제조된 VHX-1000 디지털 현미경을 사용해 이미지를 촬영한다. 현미경에는 VHX-5000 통신 소프트웨어 버전 1.5.1.1이 장착되어 있다. 렌즈는 초소형, 고성능 줌 렌즈, VH-Z20R/Z20T이다.
분석될 티슈 제품 샘플은 손상되지 않고 평평해야 하며, 대표적인 엠보싱부를 포함해야 한다. 크기가 약 4인치 x 4인치인 일반 시트의 욕실 티슈가 잘 작용한다.
샘플의 3차원 이미지는 다음과 같이 수득된다:
1. 디지털 현미경을 켜고 XY 스테이지 초기화[자동]에 대한 표준 절차를 따른다.
2. 현미경 배율을 x100으로 돌린다.
3. 제1 엠보싱부가 렌즈를 향하여 위로 향한 상태에서 티슈 제품 샘플을 스테이지 상에 배치한다.
4. 직물이 평평하게 놓이지 않는 경우, 필요에 따라 웨이트를 둘레를 따라 배치하여 직물이 스테이지 표면에 평평하게 놓이게 한다.
5. 초점 조절을 사용하여 직물을 선명한 초점에 맞춘다.
6. 메인 메뉴에서 "스티칭(Stitching)"을 선택한다. "3D 스티칭"을 선택한다.
7. "현재 위치 주위에서 스티치"를 선택하여 스티칭 방법을 설정한다.
8. Z 세트를 선택하여 상부 및 하부 조성 범위를 설정한다. 상한은 명확한 최고 초점보다 높게 이동하여 설정되어야 한다. 하한은 명확한 최저 초점보다 낮게 이동하여 설정되어야 한다. 상한 및 하한 범위를 설정한 후 OK를 클릭한다.
9. "스티칭 시작"을 선택하여 이미지의 비난(accusation)을 시작한다.
10. 3D 메뉴에서, "높이/색상 보기"를 선택하여 가장 높은 정도의 토포그래피를 갖는 돔형 특징부를 식별한다.
11. 3D 메뉴에서, "프로파일"을 선택한다.
12. 선택된 "프로파일 선" 탭을 사용하여, 단계 10에서 식별된 티슈 샘플의 단면을 획득하고, "선"을 선택하고, 커서를 사용하여 샘플의 식별된 부분을 가로질러 선을 그린다. 도 6b의 A-A 선과 같은 선은 적어도 3개의 인접한 제1 엠보싱부를 이등분해야 한다. 제1 엠보싱부의 우측 및 좌측에서의 피크는 도 6c의 지점(47a, 49a)과 같이 상대적으로 평면이어야 한다(10% 미만의 높이 차이). 피크들 간의 높이 차이가 10%를 초과하는 경우, 측정할 또 다른 제1 엠보싱부를 선택한다.
최소 및 최대 높이와 그 사이의 거리와 같은 다양한 엠보싱 파라미터를 측정하기 위해:
13. "지원 도구"를 선택한다.
14. "Max" 도구를 선택하여 제1 엠보싱부의 우측의 최대 지점, 예컨대 도 6c의 제1 엠보싱부(24a)의 우측의 지점(49a)을 식별한다.
15. "Max" 도구를 선택하여 제1 엠보싱부의 좌측의 최대 지점, 예컨대 도 6c의 제1 엠보싱부(24a)의 좌측의 지점(47a)을 식별한다.
16. "Min" 도구를 선택하여 제1 엠보싱부의 최소 지점, 예컨대 도 6c의 제1 엠보싱부(24a)의 지점(45a)을 식별한다.
17. "MidPoint" 도구를 선택하여 제1 엠보싱부의 우측에 있는 최대 피크와 제1 엠보싱부의 최소 사이의 중간 지점, 예컨대 도 5c의 제1 엠보싱부(24)의 엠보싱부 최소(45)와 우측 최대(49) 사이의 지점(M2)을 결정한다.
18. "MidPoint" 도구를 선택하여 제1 엠보싱부의 좌측에 있는 최대 피크와 제1 엠보싱부의 최소 사이의 중간 지점, 예컨대 도 5c의 제1 엠보싱부(24)의 엠보싱부 최소(45)와 좌측 최대(47) 사이의 지점(M1)을 결정한다.
19. "MidPoint" 도구를 선택하여 단계 17에서 결정된 중간 지점과 제1 엠보싱부의 최소점 사이의 중간 지점을 결정한다. 이 지점은, 제1 엠보싱부의 우측 상의 최대 피크와 제1 엠보싱부의 최소 지점 사이의 거리의 25%, 예컨대 도 5c의 제2 엠보싱부(24)의 엠보싱부 최소(45)와 우측 최대(49) 사이의 지점(Q2)이다.
20. "MidPoint" 도구를 선택하여 단계 18에서 결정된 중간 지점과 제1 엠보싱부의 최소점 사이의 중간 지점을 결정한다. 이 지점은, 제1 엠보싱부의 좌측 상의 최대 피크와 제1 엠보싱부의 최소 지점 사이의 거리의 25%, 예컨대 도 5c의 제2 엠보싱부(24)의 엠보싱부 최소(45)와 좌측 최대(47) 사이의 지점(Q1)이다.
A100, A50 및 A25와 같은, 엠보싱부의 다양한 부분의 단면적을 계산하기 위해:
21. "지원 도구"를 선택한다.
22. "CrsSct(하단)"를 선택한다. "임의의 지점에서 측정" 박스에 체크한다.
23. 제1 엠보싱부의 우측에 있는 최대 지점을 선택하고(단계 14), 제1 엠보싱부의 좌측에 있는 최대 지점을 선택한다(단계 15). 우측 선을 엠보싱부의 우측 벽의 우측에 설정한다. 좌측 선을 엠보싱부의 좌측 벽의 좌측에 설정한다. 이 값은 A100이다.
24. 제1 엠보싱부의 우측 중간점을 선택하고(단계 17), 제1 엠보싱부의 좌측 중간점을 선택한다(단계 18). 우측 선을 엠보싱부의 우측 벽의 우측에 설정한다. 좌측 선을 엠보싱부의 좌측 벽의 좌측에 설정한다. 이 값은 A50이다.
25. 제1 엠보싱부의 우측 중간점의 중간점을 선택하고(단계 19), 제1 엠보싱부의 좌측 중간점의 중간점을 선택한다(단계 20). 우측 선을 엠보싱부의 우측 벽의 우측에 설정한다. 좌측 선을 엠보싱부의 좌측 벽의 좌측에 설정한다. 이 값은 A25이다.
엠보싱부 높이를 측정하려면:
26. 측정 도구에서 "측정" 탭이 선택되었는지 확인한다.
27. "Pt - Pt" 도구를 선택한 다음, 풀다운 메뉴에서 수직선을 선택한다.
28. 제1 엠보싱부의 오른쪽에 있는 최대 지점을 선택한 다음(단계 14), 최소 지점을 선택한 다음(단계 16), 화면 상의 위치를 클릭하여 측정치를 표시한다. 이 값은 후술하는 바와 같이 H100을 계산하는 데 사용될 것이고, 도 4c의 지점(45, 49) 사이 높이(H2)이다.
29. 제1 엠보싱부의 왼쪽에 있는 최대 지점을 선택한 다음(단계 15), 최소 지점을 선택한 다음(단계 16), 화면 상의 위치를 클릭하여 측정치를 표시한다. 이 값은 후술하는 바와 같이 H100을 계산하는 데 사용될 것이고, 도 4c의 지점(45, 47) 사이 높이(H1)이다.
30. 엠보싱부의 오른쪽의 중간점을 선택한 다음(단계 17), 최소점을 선택한 다음(단계 16), 화면 상의 위치를 클릭하여 측정값을 표시한다. 이 값은 후술하는 바와 같이 H50을 계산하는 데 사용될 것이고, 도 5c의 지점(45, M2) 사이 높이(H4)이다.
31. 엠보싱부 좌측의 중간점을 선택한 다음(단계 18), 최소점을 선택한 다음(단계 16), 화면 상의 위치를 클릭하여 측정치를 표시한다. 이 값은 후술하는 바와 같이 H50을 계산하는 데 사용될 것이고, 도 5c의 지점(45, M1) 사이 높이(H3)이다.
32. 엠보싱부 오른쪽의 중간 지점을 선택한 다음(단계 19), 최소 지점을 선택한 다음(단계 16), 화면 상의 위치를 클릭하여 측정값을 표시한다. 이 값은 후술하는 바와 같이 H25를 계산하는 데 사용될 것이고, 도 5c의 지점(45, Q2) 사이 높이(H6)이다.
33. 엠보싱부 좌측의 중간점의 중간점을 선택한 다음(단계 20), 최소를 선택한 다음(단계 16), 화면 상의 위치를 클릭하여 측정값을 표시한다. 이 값은 후술하는 바와 같이 H25를 계산하는 데 사용될 것이고, 도 5c의 지점(45, Q1) 사이 높이(H5)이다.
티슈 제품의 다양한 파라미터는 아래에 나타낸 바와 같이 전술한 측정치로부터 계산될 수 있다:
34. H100을 계산하려면, 단계 28 및 29에서 측정된 값을 평균한다.
35. H50을 계산하려면, 단계 30 및 31에서 측정된 값을 평균한다.
36. H25를 계산하려면, 단계 32 및 33에서 측정된 값을 평균한다.
37. W100을 계산하기 위해서 (단계 34에서 결정된 바와 같이) A100(단계 23)를 H100으로 나눈다.
38. W50을 계산하기 위해서 (단계 35에서 결정된 바와 같이) A50(단계 24)를 H50으로 나눈다.
39. W25을 계산하기 위해서 (단계 36에서 결정된 바와 같이) A25(단계 25)를 H25으로 나눈다.
시트 벌크
시트 벌크는 평량(gsm)으로 나눈 건조 시트 캘리퍼(μm)의 몫으로 계산된다. 건조 시트 캘리퍼는 TAPPI 시험 방법 T402 및 T411 om-89에 따라 측정된 단일 티슈 시트의 두께 측정치이다. T411 om-89을 수행하기 위해 사용되는 마이크로미터는 Emveco 200-A 티슈 캘리퍼 시험기(Emveco, Inc., 오리건주 뉴버그 소재)이다. 이 마이크로미터는, 2kPa의 부하, 2,500mm2의 압력 풋(pressure foot) 면적, 56.42mm의 압력 풋 직경, 3초의 지속 시간, 및 0.8mm/s의 하강율을 갖는다.
인장
시험 중인 각 시편의 폭이 3인치이고 연신의 일정한 속도를 유지하는 인장시험 기계로 시험을 행하는 TAPPI 시험 방법 T-576 "타올 및 티슈 제품의 인장 특성(Tensile properties of towel and tissue products) (일정한 신장율을 이용함)"에 따라 인장 시험을 행하였다. 더욱 구체적으로, JDC Precision Sample Cutter(펜실베니아주 필라델피아 소재 Thwing-Albert Instrument Company의 모델 No. JDC 3-10, 시리얼 No. 37333) 또는 등가물을 사용하여 기계 방향(MD) 또는 교차 기계 방향(CD) 배향으로 3±0.05inch(76.2±1.3mm) 폭의 스트립을 절단함으로써 건조 인장 강도 테스트를 위한 샘플들을 준비하였다. 인장 강도를 측정하는 데 사용한 기구는 MTS Systems Sintech 11S, 시리얼 No. 6233이었다. 데이터 획득 소프트웨어는 윈도우즈 3.10 버전용 MTS Testworks® (MTS Systems Corp., 노스캐롤라이나주 리서치 트라이앵글 파크)이었다. 시험 중인 샘플의 강도에 따라, 50N 또는 최대 100N 중에서 부하 셀을 선택하였으며, 이때, 피크 하중 간들 대부분은 부하 셀의 전체 스케일 값의 10 내지 90%에 속하였다. 조(jaw)들 간의 게이지 길이는 미용 티슈 및 타월의 경우 4±0.04 인치(101.6±1mm), 욕실용 티슈의 경우 2±0.02 인치(50.8±0.5mm)이었다. 크로스헤드 속도는 10±0.4 인치/분 (254±1mm/분)이었고, 파단 감도는 65%로 설정하였다. 수직 및 수평 양쪽으로 중심이 맞춰진 기구의 조들에 샘플들을 배치했다. 이어서, 시험을 개시하고 시편이 파단되었을 때 시험을 종료하였다. 피크 하중을, 시험 중인 샘플의 방향에 따라 시편의 "MD 인장 강도" 또는 "CD 인장 강도"로서 기록하였다. 각 산물이나 시트마다 10개의 대표적인 시편들을 시험하였으며, 모든 개별적인 시편 시험들의 산술 평균을, 샘플의 3인치당 힘의 그램 단위로 산물 또는 시트의 적절한 MD 또는 CD 인장 강도로서 기록하였다. 기하학적 평균 인장(GMT) 강도를 산출하였으며, 샘플 폭의 3인치당 그램-힘으로서 표현한다. 인장 테스터에 의해 인장 에너지 흡수(Tensile energy absorbed, TEA) 및 기울기를 산출한다. TEA는 gm·cm/cm2의 단위로 기록된다. 기울기는 kg 단위로 기록된다. TEA와 기울기 양자는 방향에 의존하며, 따라서, MD 방향과 CD 방향을 독립적으로 측정한다. 기하학적 평균 TEA와 기하학적 평균 기울기는, 소정의 특성에 대한 대표적인 MD 값과 CD 값의 곱의 제곱근으로서 정의된다.
여러 겹의 제품이 여러 겹의 제품으로서 시험되었고 결과는 전체 제품의 인장 강도를 나타낸다. 예를 들어, 2겹 제품이 2겹 제품으로서 시험되었고 이와 같이 기록되었다. 2겹 제품에 사용되도록 의도된 베이스시트는 2개의 겹으로서 시험되었고 인장은 이와 같이 기록되었다. 대안적으로, 한 겹을 시험하고 그 결과에 최종 제품에서 겹의 수를 곱하여 인장 강도를 얻을 수 있다.
실시예
제1 실시예에서, 본 발명은, 제1 표면 및 그 위에 배치된 복수의 이산되고, 이격된, 도트형 엠보싱부 및 상기 이격된 도트형 엠보싱부 사이에 배치된 복수의 돔형 구조를 갖는 제1 겹, 및 제1 표면 및 그 위에 배치된 복수의 이산된 엠보싱부를 갖는 제2 겹을 포함하고, 상기 도트형 엠보싱부는 500μm 초과 높이(H100) 및 약 600μm 미만의 25% 높이에서 평균 폭(W25)을 갖는, 여러 겹의 티슈 제품을 제공한다.
제2 실시예에서, 본 발명은 제1 실시예의 제품을 제공하고, 여기서 상기 티슈 제품은 약 800 내지 약 1,700g/3"의 기하학적 평균 인장(GMT) 강도를 갖는다.
제3 실시예에서, 본 발명은 제1 또는 제2 실시예의 제품을 제공하고, 여기서 상기 티슈 제품이 3개의 겹으로 이루어지고 약 30 내지 약 50gsm의 평량을 갖는다.
제4 실시예에서, 본 발명은 전술한 실시예들 중 어느 하나의 제품을 제공하고, 여기서 상기 제1 및 제2 겹들은 약 10 내지 약 20gsm의 평량을 갖는다.
제5 실시예에서, 본 발명은 전술한 실시예들 중 어느 하나의 제품을 제공하고, 여기서 상기 티슈 제품이 약 7.0 내지 약 11.0cm3/g(cc/g)의 시트 벌크를 갖는다.
제6 실시예에서, 본 발명은 전술한 실시예들 중 어느 하나의 제품을 제공하고, 여기서 상기 티슈 제품이 코어 주위에 나선형으로 감겨서 약 8.0 내지 약 13.0cc/g의 롤 벌크를 갖는 롤형 티슈 제품을 생산한다.
제7 실시예에서, 본 발명은 전술한 실시예들 중 어느 하나의 제품을 제공하고, 상기 도트형 엠보싱부는 700 내지 약 1,000μm의 H100을 갖는다.
제8 실시예에서, 본 발명은 전술한 실시예들 중 어느 하나의 제품을 제공하고, 여기서 상기 도트형 엠보싱부는 약 3.00 내지 약 4.00의 100% 높이에서의 평균 폭(W100) 대 W25의 비율을 갖는다.
제9 실시예에서, 본 발명은 전술한 실시예들 중 어느 하나의 제품을 제공하고, 여기서 상기 도트형 엠보싱부는 약 1.40 초과의 50% 높이에서의 평균 폭(W50) 대 W25의 비율을 갖는다.
제10 실시예에서, 본 발명은 전술한 실시예들 중 어느 하나의 제품을 제공하고, 여기서 상기 티슈 제품이 약 60gsm 이하의 평량 및 약 1,500g/3" 미만의 GMT를 가지고, 상기 도트형 엠보싱부는 약 1,000μm 미만의 W50 및 약 350μm 초과의 50%에서의 평균 높이(H50)를 갖는다.

Claims (22)

  1. 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품으로서, 제1 표면 및 그 위에 배치된 복수의 이산되고, 이격된, 도트형 엠보싱부 및 상기 이격된 도트형 엠보싱부 사이에 배치된 복수의 돔형 구조를 갖는 제1 겹, 및 제1 표면 및 그 위에 배치된 복수의 이산된 엠보싱부를 갖는 제2 겹을 포함하고, 상기 도트형 엠보싱부는 500μm 초과의 높이(H100) 및 약 600μm 미만의 25% 높이에서 평균 폭(W25)을 갖는, 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 티슈 제품은 약 800 내지 약 1,700g/3"의 기하학적 평균 인장(GMT) 강도를 가지는, 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 티슈 제품은 3개의 겹으로 이루어지고 약 30 내지 약 50gsm의 평량을 가지는, 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 겹은 약 10 내지 약 20gsm의 평량을 가지는, 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 티슈 제품은 약 7.0 내지 약 11.0cm3/g(cc/g)의 시트 벌크를 가지는, 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 티슈 제품은 약 8.0 내지 약 13.0cc/g의 롤 벌크를 갖는 롤형 티슈 제품을 수득하기 위해 코어 주위에 나선형으로 감겨지는, 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 도트형 엠보싱부는 700 내지 약 1,000μm의 H100을 가지는, 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 도트형 엠보싱부는 약 3.00 내지 약 4.00의 100% 높이에서의 평균 폭(W100) 대 W25의 비율을 가지는, 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 도트형 엠보싱부는 약 1.40 초과의 50% 높이에서의 평균 폭(W50) 대 W25의 비율을 가지는, 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 티슈 제품은 약 60gsm 이하의 평량 및 약 1,500g/3" 미만의 GMT를 가지고, 상기 도트형 엠보싱부는 약 1,000μm 미만의 W50 및 약 350μm 초과의 50%에서의 평균 높이(H50)를 가지는, 엠보싱된 여러 겹의 티슈 제품.
  11. 제1 및 제2 티슈 겹을 포함하는 여러 겹의 티슈 제품으로서, 상기 제1 겹은 엠보싱 및 엠보싱되지 않은 영역을 가지고, 상기 엠보싱 영역은 엠보싱 패턴으로 배열되고 그 사이에 돔형 영역을 정의하는 복수의 제1 엠보싱부를 포함하고, 상기 엠보싱되지 않은 영역은 제1 티슈 제품 표면 평면에 놓이는 상부 표면을 가지고, 상기 돔형 구조는 제2 티슈 제품 표면 평면에 놓이는 상부 표면을 가지고, 여기서 상기 제2 티슈 제품 표면 평면은 상기 제1 티슈 제품 표면 평면 위 적어도 100μm에 있는, 여러 겹의 티슈 제품.
  12. 제11항에 있어서, 복수의 제2 엠보싱부가 그 위에 배치된 제2 겹을 더 포함하되, 상기 복수의 제2 엠보싱부 중 적어도 하나는 상기 돔형 구조 내로 포개지고 적어도 2개의 이격된 제1 엠보싱부에 의해 경계지어지는, 여러 겹의 티슈 제품.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 겹들 사이에 배치된 제3 겹을 더 포함하되, 상기 제3 겹은 상기 제1 엠보싱부와 정합된 엠보싱부를 포함하고, 상기 제3 겹은 상기 제1 겹에 접합되는, 여러 겹의 티슈 제품.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1 엠보싱부는 이산 도트형 엠보싱부이고 상기 제2 엠보싱부는 이산 엠보싱부인, 여러 겹의 티슈 제품.
  15. 제11항에 있어서, 상기 티슈 제품은 약 800 내지 약 1,500g/3"의 기하학적 평균 인장(GMT) 강도 및 약 30 내지 약 80 g/m2(gsm)의 평량을 가지는, 여러 겹의 티슈 제품.
  16. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 겹은 약 10 내지 약 20gsm의 평량을 가지는, 여러 겹의 티슈 제품.
  17. 제11항에 있어서, 상기 티슈 제품은 약 7.0 내지 약 11cm3/g(cc/g)의 시트 벌크를 가지는, 여러 겹의 티슈 제품.
  18. 제11항에 있어서, 상기 티슈 제품은 약 8.0 내지 약 13cc/g의 롤 벌크를 갖는 롤형 티슈 제품을 수득하기 위해 코어 주위에 나선형으로 감겨지는, 여러 겹의 티슈 제품.
  19. 제11항에 있어서, 상기 제1 엠보싱부는 700 내지 약 1,000μm의 H100을 가지는, 여러 겹의 티슈 제품.
  20. 제11항에 있어서, 상기 제1 엠보싱부는 약 3.00 내지 약 4.00의 100% 높이에서의 평균 폭(W100) 대 W25의 비율을 가지는, 여러 겹의 티슈 제품.
  21. 제11항에 있어서, 상기 제1 엠보싱부는 약 1.40 초과의 50% 높이에서의 평균 폭(W50) 대 W25의 비율을 가지는, 여러 겹의 티슈 제품.
  22. 제11항에 있어서, 상기 제품은 약 60gsm 이하의 평량 및 약 1,600g/3" 미만의 GMT를 가지고, 상기 제1 도트형 엠보싱부는 약 1,000μm 미만의 W50 및 약 350μm 초과의 50%에서의 평균 높이(H50)를 가지는, 여러 겹의 티슈 제품.
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