KR20210107808A - 한 손 분배를 위한 롤형 제품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤형 제품, 예컨대, 한 손으로 사용자에 의해 반복적으로 신뢰성 있게 분배될 수 있는, 분리 가능하게 결합된 복수의 시트를 포함하는 욕실 티슈의 나선형으로 감긴 롤을 제공한다. 롤형 제품의 한 손 분배는, 0.65 이하, 예컨대 약 0.10 내지 0.65의 76.2mm당 그램의 단위를 갖는, 교차 기계 방향(CD) 인장에 대한 통상적으로 그램(g)의 단위를 갖는 분리 강도의 비율을 갖는 웹에 의해 용이해진다. 이런 방식으로, 롤형 욕실 티슈 제품은 약 400 내지 약 1,000g/76.2mm의 CD 인장 및 약 100 내지 약 500g의 분리 강도를 가질 수 있다.

Description

한 손 분배를 위한 롤형 제품

본 발명은 한 손 분배를 위한 롤형 제품에 관한 것이다.

티슈 웹 및 보다 구체적으로 욕실용 티슈 웹과 같은 섬유상 웹은 종종 용이한 분배를 위해 코어 주위에 나선형으로 감긴다. 나선형으로 권취된 웹의 분배를 용이하게 하기 위해, 종종 당업계에서 "시트"로 지칭되는 사용 가능한 단위로 권취된 웹을 분할하는 이격된 천공 라인이 종종 더 제공된다. 소비자가 욕실 티슈 롤과 같은 나선형으로 감긴 롤을 사용하는 경우, 사용자는 원하는 수의 "시트"를 풀고 선택된 천공 선을 따라 권출된 시트를 찢는다. 이러한 롤은 분배되는 웹의 길이 측면에서 상당한 유연성을 제공하지만, 웹을 분배하는 데 두 손을 사용한다는 점이 불편할 수 있는데, 한 손은 롤을 잡아 롤이 풀리는 것을 방지하는 반면, 다른 손은 웹의 노출된 단부를 파지하여 선택된 천공 선을 따라 웹을 당기고 찢는 데 사용된다. 또한, 천공은 항상 원하는 대로 기능하지 않으며, 웹은 불규칙하게 찢어질 수 있다.

따라서, 원하는 수의 시트를 보다 쉽고 신뢰성 있게 분배하고 한 손으로 분배할 수 있는 나선형으로 감긴 섬유상 웹, 특히 티슈 웹, 및 더욱 구체적으로 욕실 티슈 웹에 대한 필요성이 존재한다.

이제 나선형으로 권취된 섬유성 구조체, 예를 들어, 티슈 웹 및 보다 구체적으로 천공된 욕실 티슈 웹을 포함하는 롤형 제품은, 개별 시트를 서로 분리하는 데 필요한 힘, 예컨대 천공 선을 따라 인접한 시트를 분리하는 데 필요한 힘, 및 시트 자체의 물리적 성질, 예를 들어 교차 기계 방향(CD) 인장 강도 또는 기계 방향(MD) 인열의 균형을 맞춤으로써 한 손을 사용해 분배될 수 있음을 발견하였다. 예를 들어, 일 실시예에서, 본 발명은, 약 0.10 내지 0.65와 같이, 0.65 이하의, 76.2mm당 그램(g) 단위를 갖는, CD 인장 대 그램(g) 단위를 갖는, 분리 강도의 비를 갖는 천공된 티슈 웹을 한 손으로 분배할 수 있는 나선형으로 감긴 티슈 웹을 제공한다. 0.65 이하의 분리 강도 대 CD 인장 강도의 비를 갖는 제품을 제공하기 위해 CD 인장 강도와 분리 강도의 균형을 맞추는 것에 의해, 사용자는 한 손으로 롤을 권출하고 원하는 길이의 재료를 분배함으로써 일정한 길이의 재료를 신뢰성 있고 반복적으로 제거할 수 있다.

다른 실시예들에서, 본 발명은 개선된 특징을 갖는 방법 및 천공된 웹 제품을 제공하며, 이는 향상된 분배 신뢰성, 더 낮은 제조 비용, 더 큰 유연성, 및 더 높은 천공 품질을 포함하는 다수의 이점을 초래한다. 따라서, 일 실시예에서, 본 발명은 롤형 욕실 티슈 제품을 제조하는 방법을 제공하며, 이는 약 300 내지 약 1,200g/76.2mm의 CD 인장 강도를 갖는 티슈 웹을 제공하는 단계; 상기 웹 상에 취약선을 배치하는 단계; 웹 이송 장치 상의 상기 취약 웹을 회전 가능한 맨드릴 및 상기 맨드릴 상에 배치된 코어를 포함하는 권취 모듈에 운반하는 단계; 상기 웹을 상기 코어와 접촉시켜 상기 코어와 상기 웹 이송 장치 사이에 닙을 형성하는 단계; 및 상기 맨드릴과 상기 코어를 회전시켜 상기 웹의 중심 권취를 시작하는 단계를 포함한다. 생성된 롤형 티슈 제품은 약 450g 이하, 예컨대 약 200 내지 약 400g의 분리 강도 및 0.65 이하, 예컨대 약 0.30 내지 약 0.50의 분리 강도 대 CD 인장 강도의 비를 가질 수 있다.

다른 실시예들에서, 본 발명은, 분리 가능하게 결합된 복수의 시트를 포함하는 티슈 제품을 제공하며, 상기 제품은, 0.65 미만의, 그램 단위를 갖는 분리 강도 대 76.2mm당 그램 단위를 갖는, CD 인장의 비를 갖는다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 분리 가능하게 결합된 복수의 시트를 포함하는 티슈 제품을 제공하며, 상기 제품은 약 1.5 내지 약 2.0의 인장비 및 약 0.20 내지 0.60의, 그램 단위를 갖는 분리 강도 대 76.2mm당 그램 단위를 갖는, CD 인장의 비를 갖는다.

또 다른 실시예들에서, 본 발명은 하나 이상의 겹 및 약 10 내지 약 17.5%의 접합 면적%를 갖는 복수의 천공 선을 갖는 나선형으로 권취된 섬유성 웹을 포함하는 롤형 제품을 제공하되, 상기 웹은, 0.0862 + 3.223*접합 면적% 이하의, 그램 단위를 갖는 분리 강도 대 76.2mm당 그램 단위를 갖는, CD 인장의 비를 갖는다.

또 다른 실시예들에서, 본 발명은, 분리가능하게 결합된 복수의 시트를 포함하는 티슈 제품을 제공하며, 상기 제품은 약 15g 미만, 예컨대 약 10 내지 약 15g, 예컨대 약 10 내지 약 12.5g의 기계 방향(MD) 인열 강도, 및 약 40 미만, 예컨대 약 20 내지 약 40, 보다 바람직하게 약 20 내지 약 30의, 그램(g) 단위를 갖는 분리 강도 대 그램(g) 단위를 갖는 MD 인열 강도의 비를 갖는다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 하나 이상의 겹, 제1 측면, 제2 측면, 길이, 폭, 및 웹의 길이를 따라 서로 이격된 복수의 천공 선을 갖는 나선형으로 감긴 티슈 웹을 포함하는 롤형 제품을 제공하며, 상기 천공 선들은 실질적으로 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면으로 연장되고 상기 웹의 폭을 가로질러 서로 이격되어 있는 복수의 개별 애퍼처를 각각 포함하고, 상기 웹은 약 400 내지 약 1,000g/76.2mm의 CD 인장, 약 100 내지 약 500g의 분리 강도 및 0.65 미만의 분리 강도 대 CD 인장의 비를 갖는다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 분리가능하게 결합된 복수의 시트를 포함하는 티슈 제품을 제공하며, 상기 제품은 약 1.5 내지 약 2.5의 인장비, 약 10 내지 약 15의 기계 방향(MD) 인열 강도, 및 0.65 미만의, 그램 단위를 갖는 분리 강도 대 76.2mm당 그램 단위를 갖는, CD 인장의 비를 갖는다.

도 1은 소정의 길이의 개별 세장형 시트의 제거를 도시하는, 본 발명에 따른 티슈 제품의 롤의 개략도이고;
도 2는 모체 롤로부터의 티슈 베이스 시트는 천공 선을 구비하고, 로그로 권취되고, 그 후 티슈 제품의 개별 롤로 슬라이스되는 변환 공정의 개략도이고; 그리고
도 3은 상업적으로 이용 가능한 본 발명의 티슈 제품에 대한 분리 강도(g) 대 CD 인장(g/76.2mm)의 비를 도시한다.

정의

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기계 방향(machine direction)"(MD)은 일반적으로 티슈 웹과 같은 섬유성 구조체가 제조되거나 변환되는 방향을 지칭한다. 용어 "교차 기계 방향(cross-machine direction)"(CD)은 MD에 실질적으로 수직인, 티슈 웹과 같은 섬유성 구조체의 방향을 의미한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "섬유성 구조체(fibrous structure)"는, 예를 들어, 제지 섬유 및 보다 구체적으로 목재 및 비목재 펄프 섬유 양자를 포함하는 펄프 섬유 및 합성 스테이플 섬유와 같은 약 10보다 큰 길이 대 직경 비를 갖는 복수의 세장형 미립자를 포함하는 구조체를 지칭한다. 섬유성 구조체의 비제한적인 예는 펄프 섬유를 포함하는 티슈 웹이다.

본원에서 사용되는 바와 같이 용어 "티슈 웹(tissue web)"은 시트 형태로 제공되고 티슈 제품을 형성하기에 적합한 섬유성 구조체를 지칭한다. 티슈 웹은 본원에 기술된 제지 공정 중 어느 하나에 의해 형성될 수 있다. 소정의 예에서, 티슈 웹은, 시트를 최종 제품으로 변환하기 위해, 엠보싱, 캘린더링, 천공, 겹치기, 접기, 또는 코어 주위의 나선형 권취와 같은, 추가 가공을 거치지 않은 시트 형태로 제공된 섬유성 구조체를 포함한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "티슈 제품(tissue product)"은 티슈 웹으로 제조된 소비자에게 판매 가능한 최종 제품을 지칭한다. 티슈 제품의 비제한적인 예는 욕실 티슈, 미용 티슈, 종이 타월, 산업용 와이퍼, 음식 서비스 와이퍼, 냅킨 및 의료용 패드를 포함한다. 티슈 제품은 1개, 2개, 3개 이상의 겹을 포함할 수 있고, 약 10 내지 약 100 gsm의 평량 및 약 3cc/g, 예컨대 약 3 내지 약 30cc/g, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 25cc/g의 시트 벌크를 가질 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "평량(basis weight)"은 일반적으로 섬유성 구조체의 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 "분리 가능하게 결합된(separably joined)"은 일반적으로 취약선을 따라 서로 분리될 수 있는 연속 웹 내의 인접한 시트를 지칭한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "취약선(line of weakness)"은 일반적으로 웹에 인열력을 인가할 때, 더 쉽게 파열되거나 찢어지는 웹의 부분을 지칭한다. 취약선은 기계적 절단, 압력 절단, 초음파 절단, 열적 변형, 기계적 박화 또는 다른 적절한 기술에 의해 적절히 형성될 수 있다. 일례로서, 도 1을 참조하면, 취약선은 접합부(17)에 의해 서로 이격된 복수의 절단부(16)를 포함하고 제1 에지(18)로부터 제2 에지(19)까지 CD로 연장되는 천공 선(10)의 형태일 수 있다.

각각의 취약선은, 경우에 따라, 섬유성 구조체, 웹 또는 시트의 두께를 부분적으로 또는 완전히 통과할 수 있다. 각각의 취약선은 또한 본 발명의 범위 내에서 선형 또는 비선형 형상 또는 구성일 수 있다. 비선형 형상은 곡선형 또는 아치형 프로파일, 톱니 프로파일, 지그재그 프로파일, 사인파 프로파일, 또는 직선이 아닌 임의의 다른 기하학적 프로파일을 포함할 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "천공(perforation)"은 일반적으로, 구조체의 한 부분을 다른 부분으로부터 분리하는 것을 용이하게 하기 위해 섬유성 구조체를 관통하는 하나 이상의 구멍, 슬릿, 애퍼처, 공극 등, 또는 이들의 조합을 지칭한다. 예를 들어, 천공은 기계적으로 절단된 티슈 웹의 일부분일 수 있다. 천공이 티슈 웹 상에 배치되어 분리 가능하게 결합되는 시트를 제공할 수 있다. 소정의 실시예들에서, 천공은 천공 선으로서 설명될 수 있는, 웹, 예컨대 CD의 일 치수로 일반적으로 연장되는 선형 애퍼처 세트를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 천공 선은 비선형일 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "접합 길이(bond length)"는 천공 선에서 웹의 비천공 세그먼트의 길이를 지칭한다. 달리 말하면, 그것은 인접한 천공들 사이의 거리이다. 본 발명의 시트에 유용한 천공은 약 0.40 내지 약 1.0mm, 예컨대 약 0.50 내지 약 0.90mm 범위의 결합 길이를 가질 수 있다. 전술한 것은 비제한적이고, 천공 구성은 베이스 시트 특성(예, 섬유 조성, 형성 공정, 벌크, 밀도, 두께, 중량, CD 인장, MD 인장)을 포함하는 많은 인자, 로그 권취 속도 및 장력과 같은 작동 조건, 및 하나의 시트가 다른 시트로부터 분리되고/되거나 분배기로부터 분배되는 방법에 영향을 줄 수 있는 다른 것들에 의존한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "접합 면적%(percent bonded area)"는 다음과 같다:

본 발명의 시트에 유용한 천공은 약 10 내지 약 25%, 예컨대 약 12 내지 약 20%의 접합 면적%를 가질 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "분리 강도(detach strength)"는 취약선을 파괴하는 데 필요한 시트당 그램(g) 단위의 힘을 지칭한다. 하나의 비제한적인 예에서, 분리 강도는 천공 선을 따라 롤에 나선형으로 감긴 티슈 웹에서 2개의 시트를 분리하는 데 필요한 시트당 그램(g) 단위의 힘일 수 있다. 아래의 시험 방법 섹션에서 설명된 바와 같이 분리 강도를 측정한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "교차 기계 방향 인장"(CD 인장)은 아래의 시험 방법 섹션에서 제시된 바와 같이 측정된 섬유성 구조체의 교차 기계 방향 인장 강도를 지칭한다. CD 인장은 달라질 수 있지만, 소정의 실시예들에서 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 약 300g/76.2mm 초과, 예컨대 약 400g/76.2mm 초과, 예컨대 약 300 내지 약 1,200g/76.2mm, 예컨대 약 400 내지 약 1,000g/76.2mm, 예컨대 약 500 내지 약 900g/76.2mm의 CD 인장을 가질 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기하학적 평균 인장", (GMT)은, 섬유성 구조체의 기계 방향 인장 강도와 교차 기계 방향 인장 강도의 곱의 제곱근을 가리키며, 이하의 시험 방법 섹션에서 제시된 바와 같이 측정되었다. GMT는 달라질 수 있지만, 소정의 실시예들에서 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 약 500g/76.2mm 초과, 예컨대 약 750g/76.2mm 초과, 예컨대 약 500 내지 약 3,000g/76.2mm의 GMT를 가질 수도 있다. 특히 바람직한 실시예들에서 본 발명은 약 700 내지 약 1,500g/76.2mm, 예컨대 약 700 내지 약 1,200g/76.2mm의 GMT를 갖는 롤형 욕실 티슈 제품을 제공한다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "인장비"는 일반적으로 기계 방향(MD) 인장(g/76.2mm의 단위를 가짐) 및 교차 기계 방향(CD) 인장(g/76.2mm의 단위를 가짐)의 비율을 지칭한다. 본 발명에 따라 제조된 주어진 섬유성 구조체에 대한 인장비의 경우, 소정의 실시예들에서, 제품은 약 2.0 이하, 예컨대 약 1.0 내지 약 2.0, 예컨대 약 1.5 내지 약 2.0, 예컨대 약 1.8 내지 약 2.0의 인장비를 가질 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "인열 강도"는 일반적으로 TAPPI 시험 방법 T-414에 따라 측정되고 아래의 시험 방법 섹션에서 설명된 바와 같이 티슈 제품을 찢는 데 필요한 힘을 지칭한다. 인열 강도는 방향성이며, MD 및 CD 인열은 독립적으로 측정된다.

상세한 설명

본 발명은 섬유성 구조체, 특히 섬유성 웹 및 보다 구체적으로 복수의 분리 가능하게 결합된 시트를 포함하는 티슈 웹을 제공한다. 섬유성 구조체의 물리적 특성, 예컨대 인장 강도 및 보다 구체적으로 교차 기계 방향(CD) 인장 강도는 종종 분리 강도로서 지칭되는, 서로 분리 가능하게 결합된 시트를 분리하는 데 필요한 힘과 균형을 이룬다. 인장 강도 및 분리 강도의 균형을 맞춤으로써, 본 발명은 섬유성 구조체, 특히 한 손을 사용하여 분배될 수 있는, 복수의 분리 가능하게 결합된 시트를 포함하는 티슈 웹을 제공한다. 즉, 사용자는 티슈 제품의 롤로부터 원하는 길이의 시트를 풀고, 그런 다음 롤로부터 일정 길이의 시트를 분리하는 데 한 손을 사용할 수 있다.

원하는 한 손 분배를 달성하기 위해, 소정의 실시예들에서, 0.65 이하, 예로 약 0.10 내지 0.65의, 그램(g) 단위를 갖는, 분리 강도 대 76.2mm당 그램(g/76.2mm)의 단위를 갖는, 교차 기계 방향(CD) 인장의 비를 갖는 티슈 제품을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 티슈 제품은 하나 이상의 겹, 제1 측면, 제2 측면, 길이 및 폭을 갖는 나선형으로 감긴 섬유상 웹, 및 웹의 길이를 따라 서로 이격되어 있는 복수의 천공 선을 포함할 수 있으며, 상기 웹은 약 400 내지 약 1,000g/76.2mm의 CD 인장 및 약 100 내지 약 500g의 분리 강도를 가지며, 여기서 분리 강도 대 CD 인장의 비는 0.65 미만이다.

다른 실시예들에서, 한 손 분배는 복수의 분리 가능하게 결합된 시트를 포함하는 티슈 제품을 제공함으로써 달성될 수 있으며, 상기 제품은 약 10 내지 약 15g, 예컨대 약 10 내지 약 12.5gf의 기계 방향(MD) 인열을 가지고, 40 미만, 예컨대 약 20 내지 약 40, 예컨대 약 20 내지 약 35의, 분리 강도 대 MD 인열의 비를 갖는다.

이제 도 1을 참조하여, 본 발명이 보다 상세히 설명될 것이다. 본원의 목적을 위해, 다양한 도면에서 동일한 도면 번호는 유사한 특성부를 지칭한다. 도 1에 도시된 것은 화살표 방향으로 권출되는 본 발명에 따른 욕실 티슈 제품(1)의 롤이다. 분리된 세장형 부분(5)은 두 말단(12, 14) 사이에서 측정된 바와 같이 소정의 길이 "L"을 갖는다. 세장형 부분(5)은 "있는 그대로" 사용될 수 있거나, 원하는 경우 소비자에 의해 개별 시트(6, 7, 8 및 9)로 세분될 수 있다. 욕실 티슈의 경우, 세장형 부분(5)은 2개, 3개, 4개, 5개 또는 그 이상의 종래의 개별 시트와 등가인 길이 "L"을 가질 수 있다. 소정의 예에서, "L"은 사용자 선호도 및 특정 제품 형태에 따라 약 40cm 이상, 보다 구체적으로는 약 40 내지 약 100cm일 수 있다.

도시된 실시예에서, 세장형 부분(5)은 천공 선(10, 10', 10")에 의해 4개의 "시트"(6, 7, 8, 9)로 세분된다. 천공 선들(10, 10', 10")은 각각 변환 동안 세장형 시트(5)의 기계적 절단으로 인한 절단부(16) 및 접합부(17)를 포함한다. 천공 선(10, 10', 10")은 분리 가능하게 결합되는 개별 시트(6, 7, 8, 9)를 정의한다. 천공 선들(10, 10', 10")은 기계 방향(MD)으로 다른 것과 이격되어 있고, 일반적으로 선형이고, 측방향 제1 에지(18)로부터 교차 기계 방향(CD)을 가로질러 측방향 제2 에지(19)로 연장된다. 다른 실시예에서, 천공 선은 비선형일 수 있다. 또 다른 실시예들에서 천공 선은 웹의 CD를 가로질러 부분적으로만 연장될 수 있다.

이제, 본 발명에 따른 롤형 티슈 제품을 변환하기 위한 일 실시예를 개략적으로 도시한 도 2를 다시 참조하면, 티슈 베이스 시트(20)는 천공기 롤(21)과 고정형 모루 롤(22) 사이의 닙으로 송급된다. 천공된 롤(21)은 롤의 원주 둘레에 반경방향으로 이격된 하나 이상의 천공 블레이드(32)를 포함한다. 천공기 롤(21)의 원주 주위의 천공 블레이드(32)의 간격은 천공 선들 사이의 기계 방향 간격을 결정할 것이다. 절단선들 사이에 추가 천공 선이 필요한 경우, 천공기 롤 상의 블레이드의 수가 상응하여 증가될 수 있다. 대안적으로, 단일 쌍에 의해 편리하게 제공될 수 없는 더 많은 선이 필요한 경우 천공기 롤 및 모루 롤의 추가 쌍이 사용될 수 있다.

베이스 시트에 원하는 천공 선이 제공된 후, 천공된 베이스 시트(23)는 우회 롤(24) 주위로 통과되고 상부 권취 드럼(26), 하부 권취 드럼(27) 및 라이더 롤(28)에 의해 보조되는 코어(25) 상으로 권취되어 로그(29)를 생성한다. 일단 로그 상의 원하는 시트 카운트에 도달하면, 로그 직경은 최종 제품의 직경과 동일하고, 베이스 시트는 절단되고, 천공된 베이스 시트의 생성된 느슨한 단부는 종래의 방식으로 로그에 테일 태킹(접착)된다. 그런 다음, 완성된 로그(30)는 티슈 제품의 다수의 롤로 절단되거나 슬라이스된다.

또 다른 실시예에서, 본 발명에 따른 티슈 제품의 롤은, 미국 특허 제8,210,462호에 개시된 것과 같은 코어 상으로 웹의 중심 및 표면 권취를 모두 조합하는 권취 장치를 사용하여 제조될 수 있으며, 상기 특허 내용은 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에 원용된다. 예를 들어, 롤형 티슈 제품은, 취약선을 웹에 제공하기 위한 천공 모듈, 및 움직이는 벨트 등과 같은 이송 장치 상에서 운반될 때 움직이는 웹의 선단 에지와 맞물리는 회전 맨드릴을 갖는 권취 모듈을 포함하는 장치를 사용하여 제조될 수 있다. 구동된 맨드릴은, 저 밀도의 더욱 부드러운 롤형 제품을 제조하도록 웹의 중심 권취를 가능하게 한다. 웹 이송 장치는 웹의 표면 권취 및 고 밀도의 더욱 강하게 권취된 롤형 제품의 제조를 가능하게 한다. 또한, 웹 이송 장치는 권취 동작 동안 웹을 지지하여, 개방 당김 필요성을 제거하는데 그렇지 않으면 권취 동작 동안 비교적 낮은 분리 강도를 갖는 천공된 웹이 절단되도록 할 수 있다.

롤을 권취하기 위해서, 웹이 천공 장치를 통과되어 이격된 취약선을 웹에 제공한다. 그런 다음, 웹은 웹 이송 장치 상에서 권취 모듈로 이송되고, 표면 권취는 코어와 웹 사이의 접촉에 의해 유도되어 코어와 웹 이송 장치 사이에 닙을 형성한다. 일단 시작되었다면, 닙은, 구축될 때 롤형 제품과 웹 이송 장치사이에 형성될 것이다. 이러한 방식으로, 권취기는 롤형 제품을 제조하기 위해 중심 권취 및 표면 권취를 모두 허용한다. 또한, 다양한 특징들을 갖는 롤형 제품을 제조하도록 중심 권취와 표면 권취의 조합을 이용할 수 있다. 예를 들어, 웹 권취는, 부분적으로는 맨드릴의 회전(중심 권취)에 의해 및 부분적으로는 위치결정 장치에 의해 웹 상으로 가해지는 닙 압력(표면 권취)에 의해 영향을 받을 수 있다.

전술한 실시예에서, 천공 블레이드는 모루에 제공되는 복수의 이격된 절단 에지를 정의하고 형성하는 복수의 이격된 노치를 구비한다. 노치 및 절단 에지의 폭은 더 많거나 더 적은 양의 절단 물질 및 대응하는 더 많거나 더 적은 웹의 약화를 제공하도록 변경될 수 있다. 또한, 나이프 에지는 개구의 폭을 한정하는 다양한 두께로 제조될 수 있거나, 또는 다이아몬드 절단부, 둥근 절단부 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 하나 이상의 다양한 단면을 갖는 절단 에지를 갖는 다이 커터로서 형성될 수 있다. 바람직하게는, 나이프는 취약선의 길이와 같거나 더 큰 길이를 갖는다. 나이프는 바람직하게는 공구 강으로 제조되지만, 다른 재료도 작용할 것이다.

하나의 바람직한 실시예에서, 천공 나이프는 약 11.5cm 길이이고, 이를 따라 약 10 내지 약 30노치 이격되어 있고, 여기서 노치는 약 0.40 내지 약 1.0mm, 예컨대 약 0.50 내지 약 0.90mm의 길이를 갖는다. 노치들 사이에 형성된 절단 에지는 바람직하게는 약 8.0 내지 약 9.5mm 폭, 예컨대 약 8.5 내지 약 9.0mm 폭이다. 전술한 치수는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위를 한정하려는 것이 아니다. 궁극적으로, 원하는 천공 구성은 베이스 시트 특성(예, 섬유 조성, 형성 공정, 벌크, 밀도, 두께, 중량, CD 인장, MD 인장), 작동 조건, 예컨대 하나의 시트가 다른 시트로부터 분리되고/되거나 분배기로부터 분배되는 방법에 영향을 줄 수 있는 로그 권취 속도 및 장력 및 기타 등등을 포함하는 많은 요인에 의존한다.

소정의 실시예들에서, 노치 및 절단 에지 길이는 천공 나이프를 가로질러 균일하다. 다른 실시예에서, 길이는 미국 특허 제6,368,689호에 기술된 바와 같이 가변될 수 있다. 본 발명에 유용한 11.5cm 나이프 블레이드 및 약 100mm의 폭을 갖는, 생성된 천공된 티슈 웹의 다양한 바람직한 실시예가 아래 표 1에서 이하 나열되어 있다.

실시예	노치 폭 (mm)	노치 수	접합 면적%
1	0.89	16	12.4
2	0.44	32	12.4
3	0.89	23	17.9
4	0.89	32	24.8

도 2에 도시된 실시예는 나이프 롤(21) 및 모루 롤(22)을 갖는 천공기를 사용하여 취약선을 형성하지만, 본 발명은 그렇게 한정되지 않으며 대안적인 약화 장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 약화 장치는 레이저, 워터젯, 또는 당 기술분야에 공지된 기타 종류의 절단기로 구성될 수 있다. 다른 대안적인 실시예들에서, 약화 장치는 열, 열 에너지 또는 초음파 에너지를 웹에 인가해서 특정 장소, 또는 취약선에서 그것을 취약하게 하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 다른 바람직한 실시예들에서, 약화 장치는 예를 들어 물을 비롯한 다양한 화학 물질을 웹에 도포하여 특정 장소에서 그것을 약화시키는 화학 물질 도포기(chemical applicator)를 포함할 수 있다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 상기 장치는 상기 웹에 속도 차를 인가함으로써 상기 웹을 약화시킨다. 물론, 약화 장치는 상기에서 참조한 하나 이상의 장치의 조합으로 구성될 수도 있음을 이해하여야 한다.

예를 들어, 대안적인 실시예에서, 약화 장치는, 액체 약화제를 웹에 적용시키는 화학 도포기와 조합하여, 도 2에 도시된 것과 같은, 기계적 천공기를 포함할 수 있다. 기계적 천공기는 일반적으로 웹의 교차 기계 방향으로 연장되는 복수의 개별 위치 각각에서 웹을 천공할 수 있다. 화학적 도포기는 일반적으로 웹의 교차 기계 방향으로 연장되는 위치에서 액체 약화제를 웹 상에 인쇄한다. 전술한 것에 대한 하나의 비제한적인 대안예에서, 상기 액체 인쇄 장치는, 상기 액체 약화제를 위치시키고 이를 구비하여 상기 웹이 기계적으로 천공된 상기 웹 상에서 앞쪽에 (즉, 전방에) 또는 뒤쪽에 (즉, 후방에) 액체 약화제를 인쇄하거나, 또는 심지어 상기 기계적 천공들 각각 사이에, 또는 기계적 천공이 형성되는 영역을 완전히 가로질러서, 또는 심지어 웹이 기계적으로 천공된 개별 위치들 각각의 전방 또는 후방에서도 상기 액체 약화제를 인쇄할 수 있다. 이러한 배열로, 기계적 천공기는 웹을 기계적으로 천공할 수 있고, 액체 인쇄 장치는 액체 약화제를 웹 상에 인쇄하여 웹 내에 천공을 형성할 수 있다.

하나의 비제한적인 실시예에서, 액체 인쇄 장치는, 웹이 기계적 천공기에 의해 천공된 개별 위치 각각에서 웹 상에 액체 약화제를 인쇄할 수 있고, 기계적 천공기는, 향상된 천공을 형성할 수 있도록 웹이 기계적으로 천공된 후 액체 인쇄 장치가 액체 약화제를 인쇄할 수 있도록 액체 인쇄 장치의 상류에 위치할 수 있다. 전술한 바와 같이, 웹은 두 가지 구별되는 형태의 천공, 즉 기계적 천공 및 액체 천공을 구비할 수 있거나, 기계적 천공들 상에, 기계적 천공들 사이에, 기계적 천공들의 영역을 가로질러, 기계적 천공 앞 또는 기계적 천공 뒤에 액체 약화제를 인쇄함으로써 향상되는 기계적 천공을 구비할 수 있음을 이해할 것이다.

습식 및 건식 레이드 웹을 포함하는, 매우 다양한 섬유성 구조체가 본 발명에 유용하다. 하나의 특히 바람직한 실시예에서, 웹은 습식 레이드 티슈 웹이다. 적절한 티슈 웹은 여러 가지의 잘 알려진 습식 레이드 공정 중 어느 하나를 사용하여 생산될 수 있다. 일반적으로, 습식 레이드 공정은 물에 분산된 섬유를 종이 기계 내로 송급하는 단계, 섬유와 생산되고 있는 제품의 유형에 적합한 화학물질, 예를 들어, 키친 타월의 생산을 위한 습식 강도 수지와 조합하는 단계, 섬유를 직물의 시스템 상으로 피착시켜 시트를 형성하는 단계, 및 시트를 건조시키는 단계를 포함한다. 건조는 임의의 공지된 제지 공정, 예를 들어 양키 건조기, 통기 건조, 또는 예를 들어 UCTAD 공정, eTAD 공정, Atmos 공정 등을 포함하는 구조화된 건조 직물을 사용하는 임의의 공정에 의해 달성될 수 있다.

다른 실시예들에서, 본 발명에 유용한 섬유성 구조체는 에어-레잉 섬유에 의해 제조될 수 있다. 이 공정에 따르면, 섬유는 공기 스트림에 혼입되고 콘덴서 스크린 상에 수집된다. 콘덴서 스크린 상에 피착된 시트는, 예를 들어, 기계적 접합, 예컨대, 니들 펀칭, 열 접합, 화학적 접합, 수력엉킴 등을 포함하는 임의의 적절한 방법에 의해 접합될 수 있다. 습식 레이드 종이 시트에서와 같이, 에어-레이드 부직포는 베이스 시트를 원하는 최종 제품으로 변환하기 위한 변환 작업을 거친다.

섬유성 구조체가 제조되는 공정에 상관없이, 섬유성 구조체는 일반적으로 기계 및 교차 기계 방향으로 인장 강도와 같은 상이한 물리적 특성을 가질 것이다. 예를 들어, MD 인장은 인장비가 약 2.0이 되도록 CD 인장보다 클 수 있다. 다른 실시예에서, 인장비는 약 1.2 내지 약 2.0, 예컨대 약 1.5 내지 약 2.0, 예컨대 약 1.8 내지 약 2.0의 범위일 수 있다. 소정의 실시예들에서, 본 발명에 따라 생산된 제품은 약 800g/76.2 이상, 예컨대 약 800 내지 약 2,000g/76.2mm, 예컨대 약 1,000 내지 약 1,750g/76.2mm의 MD 인장을 가질 수 있다. CD 인장은 일반적으로 MD 인장보다 작고, 약 300 내지 약 1,200g/76.2mm, 예컨대 약 400 내지 약 1,000g/76.2mm, 예컨대 약 500 내지 약 900g/76.2mm의 범위에 있을 수 있다.

일 실시예에서, 본 발명은 약 2.0 이하, 예컨대 약 1.2 내지 약 2.0의 인장비, 및 약 700 내지 약 1,500g/76.2mm, 예컨대 약 700 내지 약 1,200g/76.2mm의 GMT, 및 약 300 내지 약 1,200g/76.2mm, 예컨대 약 400 내지 약 1,000g/76.2mm, 예컨대 약 500 내지 약 900g/76.2mm의 CD 인장을 갖는 롤형 욕실 티슈 제품을 포함한다. 욕실 티슈 제품은 또한 약 3cc/g 초과, 예컨대 약 3 내지 약 25cc/g의 시트 벌크 및 약 10 내지 약 50gsm, 예컨대 약 15 내지 약 45gsm의 평량을 가질 수 있다.

전술한 바와 같은 권취 및 약화에 더하여, 본 발명의 웹은 절단, 접힘, 엠보싱, 슬릿팅, 겹치기, 적층, 화학적 처리 등과 같은 티슈 제품의 제조에 일반적으로 사용되는 다른 변환 공정을 거칠 수 있다. 변환 동작의 특정 조합은 소정의 최종 제품을 생산하는 것으로 잘 이해된다. 하나의 예시적인 변환 동작에서, 습식 레이드 티슈 웹은 풀리고, 엠보싱되고, 겹쳐지고, 천공되고, 다시 감겨지고, 개별 롤형 욕실 티슈 제품으로 절단될 수 있다. 이들 (및 임의의 다른) 작동 동안, 시트는 다양한 변환 장비들 사이에서 고속으로 이동된다.

반복되는 취약선을 갖는, 본 발명의 웹은 바람직하게는, 변환 동안 웹의 무결성을 유지하기에 취약선이 충분히 강하지만, 사용 중인 롤형 제품의 나머지로부터 선택된 시트를 분리하기에 충분히 약하도록 제조된다. 따라서, 본 발명의 섬유성 구조체는 약 600g 이하, 예컨대 약 100 내지 약 600g, 예컨대 약 200 내지 약 500g, 예컨대 약 250 내지 약 450g의 분리 강도를 가질 수 있다.

소정의 예에서, 분리 강도는, 일반적으로 밀리미터(mm)의 단위를 갖는 시트의 폭으로 나눈 시트당 그램(g) 힘으로, 시트의 폭에 기초하여 정규화되어서 “정규화된 분리 강도”를 결정할 수 있다. 본 발명에 유용한 웹은 약 80 내지 약 120mm, 예컨대 약 90 내지 약 110mm의 폭, 및 약 7.5 이하, 예컨대 약 2.0 내지 약 7.5, 예컨대 약 2.5 내지 약 5.0, 예컨대 약 3.0 내지 약 4.0의 정규화된 분리 강도를 갖는 욕실 티슈 웹일 수 있다. 전술한 티슈 웹은 약 300 내지 약 1,200g/76.2mm, 예컨대 약 400 내지 약 1,000g/76.2mm, 예컨대 약 500 내지 약 900g/76.2mm의 CD 인장을 추가로 가질 수 있다.

전술한 바와 같이, 출원인은 롤형 티슈 제품의 분배가 단지 하나의 특성 또는 다른 특성보다는, 특정 분배 특성의 비율의 관점에서 평가될 수 있음을 발견하였다. 이와 같이, 특정 특성의 비율을 평가하는 것은 분배 효능을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 최적의 한 손 분배를 제공하기 위해, 약 40 미만, 예컨대 약 20 내지 약 40, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30의, 그램 단위(g)를 갖는 분리 강도 대 그램 단위(g)를 갖는 MD 인열 강도의 비율을 제공한다. 따라서, 소정의 실시예들에서, 본 발명은, 분리 가능하게 결합된 복수의 시트를 포함하는 티슈 제품을 제공하며, 상기 제품은 약 15g 미만, 예컨대 약 10 내지 약 15g, 예컨대 약 10 내지 약 12.5g의 MD 인열 강도, 및 약 40 미만, 예컨대 약 20 내지 약 40, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30의, 그램(g) 단위를 갖는 분리 강도 대 그램(g) 단위를 갖는 MD 인열 강도의 비를 갖는다.

소정의 실시예들에서, 분리 강도 및 MD 인열 강도는 균형을 이룰 수 있어서, 그램(g)의 단위를 갖는 분리 강도 대 그램(g)의 단위를 갖는 MD 인열 강도의 비는 40 미만이고, 예를 들어 약 20 내지 약 40, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30이며, 시트는 추가로 약 1.5 초과, 보다 바람직하게는 약 1.75 초과, 보다 더 바람직하게는 약 2.0 이상, 예를 들어 약 1.5 내지 약 2.5, 보다 바람직하게는 약 1.75 내지 약 2.25인 MD:CD 인장비를 가질 수 있다.

다른 실시예들에서, 롤형 티슈 제품의 반복 가능하고 신뢰성 있는 한 손 분배를 용이하게 하기 위해서, 제품은 0.65 미만인, 그램 단위를 갖는 분리 강도 대 76.2mm당 그램 단위를 갖는 CD 인장의 비율을 가질 수 있다. 예를 들어, 소정의 실시예들에서, 본 발명은, 분리 가능하게 결합된 복수의 시트를 포함하는 티슈 제품을 제공하며, 상기 제품은 약 1,000g/76.2mm 미만의 교차 기계 방향(CD) 인장, 및 0.65 미만의, 그램 단위를 갖는 분리 강도 대 CD 인장의 비를 갖는다.

따라서, 본 발명에 따라 제조된 제품은 0.65 이하, 예컨대 약 0.10 내지 0.65, 예컨대 약 0.25 내지 약 0.60, 예컨대 약 0.30 내지 약 0.55의 분리 강도 대 CD 인장비를 가질 수 있으며, 여기서 분리 강도는 그램 단위를 가지고 CD 인장은 76.2mm당 그램 단위를 갖는다. CD 인장에 대한 분리 강도의 전술한 비는, 하기 표 2에 요약되고 도 3에 도시된 대로 상업적으로 이용 가능한 티슈 제품의 것들보다 낮다.

제품	분리 강도 (g)	CD 인장 (g/76.2mm)	분리:CD 인장
발명	264	575	0.46
Angel Soft	709	404	1.76
Charmin Essentials Soft	616	683	0.9
Charmin Essentials Strong	547	800	0.68
Charmin Sensitive	581	596	0.98
Charmin Ultra Soft	617	494	1.25
Charmin Ultra Strong	676	759	0.89
Cottonelle Clean Care	881	580	1.52
Cottonelle Gentle Care	760	511	1.49
Cottonelle Ultra Comfort Care	1145	677	1.69
Fiora Soft Strong	633	550	1.15
Fiora Ultra Soft & Strong	619	530	1.17
Great Value Everyday Tissue	765	576	1.33
Great Value Ultra Soft	848	844	1.00
Great Value Ultra Strong	966	711	1.36
Kirkland Signature Bath Tissue	778	444	1.75
Kroger Home Sense Soft & Strong	802	683	1.18
Kroger Home Sense Ultra Soft	715	793	0.9
Kroger Home Sense Ultra Strong (레드)	872	841	1.04
Member's Mark Ultra Premium	721	871	0.83
Nice! Premium Ultra Soft (블루)	710	844	0.84
Nice! Premium Ultra Strong (레드)	748	958	0.78
Quilted Northern Ultra Plush	526	401	1.31
Quilted Northern Ultra Soft & Strong	600	623	0.96
Scott Extra Soft	774	458	1.69
Scott Tube-Free	1122	787	1.43
Target Up & Up Soft Bath	763	629	1.21
Target Up & Up Ultra Soft (퍼플)	801	834	0.96
Total Home Ultra Soft (블루)	664	804	0.83
Total Home Ultra Strong (레드)	725	917	0.79
White Cloud Ultra Bath Tissue	969	749	1.29
White Cloud Ultra Strong & Soft	913	1021	0.89

따라서, 특히 바람직한 실시예에서, 본 발명은 코어 주위에 나선형으로 감긴 복수의 취약선을 갖는 웹을 포함하는 롤형 욕실 티슈 제품을 제공하며, 여기서 분리 강도는 롤로부터 웹의 한 손 분배를 용이하게 하기 위해 웹의 CD 인장과 균형을 이룬다. 예를 들어, 나선형으로 감긴 천공된 웹의 한 손 분배는, 0.65 이하, 보다 바람직하게는 약 0.60 이하, 예컨대 약 0.10 내지 0.65, 예컨대 약 0.25 내지 약 0.60, 예컨대 약 0.30 내지 약 0.55의, 그램 단위를 갖는, 분리 강도 대 76.2mm당 그램(g/76.2mm) 단위를 갖는, 교차 기계 방향(CD) 인장의 비를 갖는 천공 웹을 반복적으로 및 신뢰성있게 달성될 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 분리 강도는 약 400g 미만이고, CD 인장 강도는 약 700g/76.2mm 미만이고, 분리 강도 대 CD 인장의 비는 0.55 미만이다.

다른 실시예들에서, 본 발명은 천공된 티슈 웹을 제공하며, 이때 접합 퍼센트는 약 10 내지 약 17.5% 범위에 있고, 웹은 0.0862 + 3.223 접합 면적% 이하인, 그램 단위를 갖는 분리 강도 대 그램/76.2mm(g/76.2mm) 단위를 갖는 교차 기계 방향(CD) 인장의 비를 갖는다. 전술한 실시예에서, 분리 강도 대 CD 인장의 비는 약 0.10 내지 0.65의 범위에 있을 수 있고, 웹은 약 1.75 내지 약 2.0의 인장비를 가질 수 있다.

또 다른 실시예들에서, 본 발명은 약 500g 이하, 보다 바람직하게는 약 450g 미만, 보다 더 바람직하게는 약 400g 미만, 예컨대 약 200 내지 약 500g의 분리 강도 값을 갖는 한 겹 통기 건조 롤형 욕실 제품을 제공한다. 본 발명의 2겹 통기 건조된 롤형 욕실 제품은 약 600g 이하, 보다 바람직하게는 약 500g 미만, 보다 더 바람직하게는 약 400g 미만, 예컨대 약 200 내지 약 600g의 분리 강도 값을 가질 수 있다. 소정의 예에서, 전술한 티슈 제품은, 0.65 이하, 예컨대 약 0.10 내지 0.65, 예컨대 약 0.25 내지 약 0.60, 예컨대 약 0.30 내지 약 0.55의, 그램 단위를 갖는 분리 강도 대 그램/76.2mm(g/76.2mm) 단위를 갖는 교차 기계 방향(CD) 인장의 비를 가질 수 있다.

시험 방법

시트 벌크

시트 벌크는 완전 건조 평량(gsm)으로 나눈 건조 시트 캘리퍼(μm)의 몫으로 계산된다. 건조 시트 캘리퍼는, ProGage 500 두께 시험기(Thwing-Albert Instrument Company, 뉴저지주 웨스트 베를린)를 사용하여 TAPPI 시험 방법 T402에 따라 측정된 티슈 제품(모든 겹을 포함함)의 단일 시트의 두께의 측정치이다. 상기 마이크로미터는 2.22인치(56.4mm)의 모루(anvil) 직경 및 제곱인치 당(6.45 cm² 당) 132그램(2.0kPa)의 모루 압력을 갖는다.

분리 강도

분리 강도는 MTS Systems Sintech 11S, 일련 번호 6233을 사용하여 측정하였다. 데이터 획득 소프트웨어는 윈도우즈 3.10 버전용 MTS Testworks® (MTS Systems Corp., 노스캐롤라이나주 리서치 프라이앵글 파크)이었다. 각각의 측정을 위해, 롤로부터 2개의 시트를 제거하였다. 2개의 시트를 천공 선에 의해 분리가능하게 결합하였다. 시트를 그들의 길이를 따라 반으로 접었다. 실질적으로 전체 폭을 따라 샘플의 상단 및 하단을 2인치(50.8mm)의 내부 간격을 갖는 그립 내에 배치하여, 천공선이 상부 및 하부 그립들 사이에서 중심에 두었다. 그런 다음, 샘플이 천공을 따라 파괴될 때까지 10 인치/분(254.0mm/분)의 속도로 상부 그립을 상향으로(즉, 하부 그립으로부터 멀리) 변위시켰다. 인가된 힘 및 샘플 신장률을 시험 전반에 걸쳐 측정하였다. 힘-신장률 곡선으로부터 피크 하중을 기록하여, 분리 강도가 그램/시트 단위로 힘으로서 표현된다. 10개의 샘플로부터의 평균 결과는 그램(g)의 단위를 갖는 분리 강도로서 보고된다.

인장

시험되는 각 시편의 폭이 3인치(76.2mm)이고 일정한 신장률을 유지하는 인장 시험 기계로 시험을 행하는 TAPPI 시험 방법 T-576 "타월 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±0.05인치(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 프라이앵글 파크)이었다. 시험 중인 샘플의 강도에 따라, 50N 또는 최대 100N 중에서 부하 셀을 선택하여서, 피크 하중 값들 대부분은 부하 셀의 전체 스케일 값의 10 내지 90%에 속하였다. 조(jaw)들 간의 게이지 길이는 미용 티슈 및 타올의 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 제품 또는 시트마다 10개의 대표적인 시편들을 시험하였으며, 모든 개별적인 시편 시험들의 산술 평균을, 샘플의 3인치(76.2mm)당 힘의 그램 단위로 제품 또는 시트의 적절한 MD 또는 CD 인장 강도로서 기록하였다. 기하학적 평균 인장(GMT) 강도를 산출하였으며, 샘플 폭의 3인치(76.2mm)당 그램-힘으로서 표현한다.

여러 겹의 제품이 여러 겹의 제품으로서 시험되었고 결과는 전체 제품의 인장 강도를 나타낸다. 예를 들어, 2겹 제품이 2겹 제품으로서 시험되었고 이와 같이 기록되었다.

인열

인열 시험은 Lorentzen & Wettre Model SE 009 등의 낙하 진자 기구를 사용하여 TAPPI 시험 방법 T-414 "Internal Tearing Resistance of Paper (Elmendorf-type method)"에 따라 수행되었다. 인열 강도는 방향성이며, MD 및 CD 인열은 독립적으로 측정된다.

보다 구체적으로, 시험할 샘플의 직사각형 시험 시편을, 시험 시편이 (MD 또는 CD 방향 등의) 시험할 방향으로 63mm土0.15mm(2.5인치士0.006인치)로 측정되고 다른 방향으로는 73 내지 114mm(2.9 내지 4.6인치)로 측정되도록 티슈 제품 또는 티슈 베이스시트로부터 절단한다. 시편 에지들을 (비뚤어지지 않은) 시험 방향에 대해 평행하고 수직으로 절단해야 한다. 규정된 정밀도와 정확성을 갖춘 적절한 임의의 절단 장치를 사용할 수 있다. 시편은, 접힘, 주름, 크림프 라인, 천공, 또는 시편을 나머지 재료와는 다르게 비정상적으로 만드는 다른 임의의 왜곡이 없는 샘플 영역들로부터 취해야 한다.

시험할 겹들 또는 시트들의 수는, 시험 결과가 인열 시험기의 선형 범위 스케일로 20 내지 80%, 더욱 바람직하게는 인열 시험기의 선형 범위 스케일로 20 내지 60%에 속하는 데 필요한 겹들 또는 시트들의 수에 기초하여 결정된다. 샘플은, 바람직하게, 시편이 절단될 재료의 에지로부터 6mm(0.25인치) 이상 떨어져 절단되어야 한다. 시험에 하나보다 많은 시트 또는 겹이 필요할 때, 시트들은 동일한 방향을 향하여 배치된다.

이어서, 시편을 낙하 진자 장치의 클램프들 사이에 두고 시편의 에지를 클램프의 전방 에지와 정렬한다. 클램프들을 폐쇄하고 20mm 슬릿을 일반적으로 기기에 부착된 커팅 나이프에 의해 시편의 선단으로 절단한다. 예를 들어 Lorentzen & Wettre Model SE 009에서, 슬릿은, 정지부에 도달할 때까지 커팅 나이프 레버를 아래로 밀어서 생성된다. 슬릿은, 이 슬릿이 후속 시험 동안 인열을 시작하도록 기능하므로 인열이나 흠이 없이 깨끗해야 한다.

진자가 해제되고, 시편을 완전히 찢는 데 필요한 힘인 인열 값이 기록된다. 시험은 각 샘플마다 총 10회 반복하고, 10회 판독 값들의 평균을 인열 강도로서 기록한다. 인열 강도는 힘의 g 단위(gf)로 기록된다. 평균 인열 값은 시험한 방향(MD 또는 CD)에 대한 인열 강도이다. "기하 평균 인열 강도"는 평균 MD 인열 강도와 평균 CD 인열 강도의 곱의 제곱근이다. Lorentzen & Wettre Model SE 009에는 시험한 겹들의 수에 대한 설정이 있다. 일부 시험기에서는, 겹당 인열 강도를 제공하도록 인자를 보고된 인열 강도와 곱할 필요가 있을 수도 있다. 다중겹 제품으로 의도된 베이스시트의 경우, 인열 결과는 한 겹 베이스시트가 아닌 다중겹 제품의 인열로서 보고된다. 이것은 한 겹 베이스시트 인열 값을 완제품에서 겹의 수를 곱함으로써 수행된다. 유사하게, 인열에 대한 여러 겹의 완제품 데이터는 개별적인 겹이 아니라 완제품 시트에 대한 인열 강도로서 제시된다. 다양한 수단을 사용하여 계산할 수 있지만, 일반적으로, 측정 장치에 시험할 겹의 수보다는 시험할 시트의 수를 입력하여 행한다. 예를 들어, 2개 시트는, 1겹 제품의 경우에는 2개의 1겹 시트이고, 2겹 제품의 경우에는 2개의 2겹(4겹) 시트이다.

예시

미국 특허 제5,607,551호에 기술된 대로 실질적으로 제조되고 약 42.5 gsm의 목표 평량 및 약 1150g/76.2mm의 목표 GMT를 갖는, 한 겹의 캡핑되지 않은 통기 건조된 티슈 웹은 실질적으로 도 2에 도시된 대로 변환되었다. 시트는 2개의 최외각 층(65wt% 포함)에 표백된 경질목 크래프트 섬유 및 중심 층에 표백된 북부 연질목 크래프트(35wt% 포함)를 포함하는 3층 시트를 포함하였다. 시트는 약 100mm의 폭을 가졌고 천공 선들은 약 105mm로 기계 방향으로 서로 이격되어 있었다. 아래 표 3에 상세히 설명된 바와 같이, 11.43cm의 폭 및 접합 패턴을 갖는 4개의 천공 블레이드 중 하나를 사용하여 천공 선을 부여하였다.

샘플 번호	노치 폭 (mm)	노치 수	접합 면적%
1	0.89	16	12.4
2	0.89	30	23.3
3	0.89	47	36.6
4	0.89	65	50.6

완성된 롤형 욕실 티슈 제품은 한 손 분배 용이성 및 분배 실패에 대해 평가되었다. CD 인장 강도 및 분리 강도와 같은 제품의 물리적 특성도 측정하였다. 천공 선을 따르는 것 이외의 방향으로 시트의 파단으로서 일반적으로 정의되는 분배 실패를 2개의 상이한 모드, 즉 양손 사용 및 한 손 사용에 대해 결정하였다. 양손 분배를 위해, 사용자에게 스핀들에 의해 지지된 롤을 비우세 손으로 잡고, 그들의 우세 손으로 천공 부근(천공으로부터 약 1 인치)의 자유 시트 말단을 파지하고 그들의 우세 손을 그들의 신체를 가로질러 이동시킴으로써 티슈를 분배하도록 지시하였다. 한 손 분배를 위해, 사용자에게 천공 부근(천공으로부터 약 1인치)의 자유 시트 말단을 그들의 우세 손으로 파지하고, 그들의 우세 손을 그들의 신체를 가로질러 이동시킴으로써 티슈를 분배하도록 지시하였다. 분배 및 물리적 테스트 결과를 아래의 표 4에 보고하였다.

샘플 번호	GMT (g/76.2mm)	MD:CD 인장비	MD 인열 (g)	CD 인장 (g/76.2mm)	분리 강도 (g)	분리:CD 인장	양손 분배 실패 (%)	한 손 분배 실패 (%)
1	814	2.00	13.6	575	264	0.46	15.7	5.2
2	769	2.15	10.9	525	454	0.87	8.5	8.9
3	758	2.10	13.5	522	670	1.28	15.3	38.2
4	765	2.11	11.0	527	896	1.70	46.9	72.3

실시예

제1 실시예: 복수의 분리 가능하게 결합된 시트를 포함하는 티슈 제품으로, 상기 제품은 약 1,000g/76.2mm 미만의 교차 기계 방향(CD) 인장, 및 0.65 미만의, 그램 단위를 갖는, 분리 강도 대 CD 인장의 비를 갖는, 티슈 제품.

제2 실시예: 제1 실시예에 있어서, 상기 제품은 약 10 내지 약 60gsm인 평량 및 약 3 내지 약 25cc/g의 시트 벌크를 갖는, 티슈 제품.

제3 실시예: 제1 또는 제2 실시예에 있어서, 상기 제품은 약 400 내지 약 1,000 g/76.2mm의 CD 인장을 갖는, 티슈 제품.

제4 실시예: 제1 내지 제3 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제품은 약 1.5 내지 약 2.0의 인장비를 갖는, 티슈 제품.

제5 실시예: 제1 내지 제4 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제품은 약 600g 미만의 분리 강도를 갖는, 티슈 제품.

제6 실시예: 제1 내지 제5 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제품은 약 100 내지 약 500g의 분리 강도를 갖는, 티슈 제품.

제7 실시예: 제1 내지 제6 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제품은 약 10 내지 약 20%의 접합 면적%를 갖는 복수의 이격된 천공 선을 더 포함하는, 티슈 제품.

제8 실시예: 제1 내지 제7 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 분리 강도 대 CD 인장의 비는 약 0.10 내지 0.65인, 티슈 제품.

제9 실시예: 제1 내지 제8 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제품은 약 1.5 내지 약 2.0의 MD 대 CD 인장비를 갖는, 티슈 제품.

제10 실시예: 제1 내지 제9 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 시트는 천공 선에 의해 서로 분리되고, 상기 천공 선은 각각 실질적으로 상기 웹의 제1 측면으로부터 상기 제2 측면으로 연장되고 상기 웹의 폭을 가로질러 서로 이격되는 복수의 개별 애퍼처를 포함하는, 티슈 제품.

제11 실시예: 제1 내지 제10 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 시트는 약 10 내지 약 20%의 접합 면적%를 갖는 천공 선에 의해 서로 분리되는, 티슈 제품.

제12 실시예: 제1 내지 제11 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제품은 약 10 내지 약 15g의 MD 인열 강도를 갖는, 티슈 제품.

제13 실시예: 제1 내지 제12 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제품은 약 40 미만, 예컨대 약 20 내지 약 40, 보다 바람직하게는 약 20 내지 약 30의 그램(g)의 단위를 갖는 분리 강도 대 그램(g)의 단위를 갖는 MD 인열 강도의 비율을 갖는, 티슈 제품.

제14 실시예: 제1 내지 제13 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제품은 약 1.5 초과의 MD 대 CD 인장의 비율을 갖는, 티슈 제품.

Claims (20)

1. 복수의 분리 가능하게 결합된 시트를 포함하는 티슈 제품으로, 상기 제품은 약 1,000g/76.2mm 미만의 교차 기계 방향(CD) 인장, 및 0.65 미만의, 그램 단위를 갖는, 분리 강도 대 CD 인장의 비를 갖는, 티슈 제품.
2. 제1항에 있어서, 상기 제품은 약 10 내지 약 60gsm의 평량 및 약 3 내지 약 25cc/g의 시트 벌크를 갖는, 티슈 제품.
3. 제1항에 있어서, 상기 제품은 약 400 내지 약 1.000g/76.2mm의 CD 인장을 갖는, 티슈 제품.
4. 제1항에 있어서, 상기 제품은 약 1.5 내지 약 2.0의 인장비를 갖는, 티슈 제품.
5. 제1항에 있어서, 상기 제품은 약 600g 미만의 분리 강도를 갖는, 티슈 제품.
6. 제1항에 있어서, 상기 제품은 약 100 내지 약 500g의 분리 강도를 갖는, 티슈 제품.
7. 제1항에 있어서, 상기 제품은 약 10 내지 약 20%의 접합 면적%를 갖는 복수의 이격된 천공 선을 더 포함하는, 티슈 제품.
8. 제1항에 있어서, 상기 분리 강도 대 CD 인장의 비는 약 0.10 내지 0.65인, 티슈 제품.
9. 하나 이상의 겹, 제1 측면, 제2 측면, 길이 및 폭, 및 웹의 길이를 따라 서로 이격되어 있는 복수의 천공 선을 갖는 나선형으로 권취된 섬유성 웹을 포함하는 롤형 제품으로, 상기 웹은 약 400 내지 약 1,000g/76.2mm의 CD 인장 및 약 100 내지 약 500g의 분리 강도를 가지고, 여기서 상기 분리 강도 대 CD 인장의 비는 0.65 미만인, 롤형 제품.
10. 제9항에 있어서, 상기 천공 선은 약 10 내지 약 20%의 접합 면적%를 갖는, 롤형 제품.
11. 제9항에 있어서, 상기 나선형으로 권취된 섬유성 웹은 약 400 내지 약 700g/76.2mm의 CD 인장을 갖는, 롤형 제품.
12. 제9항에 있어서, 상기 나선형으로 권취된 섬유성 웹은 약 250 내지 약 450g의 분리 강도를 갖는, 롤형 제품.
13. 제9항에 있어서, 상기 섬유성 웹은 약 700 내지 약 1,500g/76.2mm의 기하학적 평균 인장(GMT) 및 약 3.0 내지 약 25cc/g의 시트 벌크를 갖는 습식 레이드 티슈 웹을 포함하는, 롤형 제품.
14. 제13항에 있어서, 상기 습식 레이드 티슈 웹은 한 겹의 크레이프 가공되지 않은 통기 건조(UCTAD) 티슈 웹인, 롤형 제품.
15. 제9항에 있어서, 코어를 더 포함하고, 여기서 상기 웹은 상기 코어를 중심으로 나선형으로 권취되는, 롤형 제품.
16. 롤형 제품으로서, 하나 이상의 겹, 제1 측면, 제2 측면, 길이, 폭, 및 웹의 길이를 따라 서로 이격되어 있는 복수의 천공 선들을 갖는 나선형으로 권취된 티슈 웹을 포함하고, 상기 천공 선들은 각각 실질적으로 상기 제1 측면으로부터 상기 제2 측면으로 연장되고 상기 웹의 폭을 가로질러 서로 이격되어 있는 복수의 개별 애퍼처를 포함하고, 상기 웹은 약 400 내지 약 1,000g/76.2mm의 CD 인장, 약 100 내지 약 500g의 분리 강도 및 0.65 미만의 분리 강도 대 CD 인장의 비를 갖는, 롤형 제품.
17. 제16항에 있어서, 상기 천공 선은 약 10 내지 약 20%의 접합 면적%를 갖는, 롤형 제품.
18. 제16항에 있어서, 상기 티슈 웹은 약 700 내지 약 1,500g/76.2mm의 기하학적 평균 인장(GMT) 및 약 3.0 내지 약 25cc/g의 시트 벌크를 갖는, 롤형 제품.
19. 제16항에 있어서, 상기 티슈 웹은 한 겹의 크레이프 가공되지 않은 통기 건조(UCTAD) 티슈 웹인, 롤형 제품.
20. 제16항에 있어서, 상기 분리 강도 대 CD 인장의 비는 약 0.25 내지 약 0.60 범위인, 롤형 제품.

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