KR20210108486A - 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함하는 층상 티슈 - Google Patents

길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함하는 층상 티슈 Download PDF

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스테판 마이클 린제이
브렌트 메릭 톰슨
리차드 루이스 언더힐
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은, 다층 티슈 웹, 및 이를 포함하는 티슈 제품을 제공하며, 이는 다층 웹의 하나 이상의 외부층에 선택적으로 피착된 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함한다. 놀랍게도, 하나 이상의 외부층에, 심지어 비교적 적은 양으로 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 배치하면 유연성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 내구성과 같은 특정 제품 특성을 개선할 수 있다. 소정의 예에서, 유연성과 내구성 둘 다, 외부층 중 하나 이상에 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 선택적으로 포함시킴으로써 개선될 수 있다.

Description

길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함하는 층상 티슈
본 발명은 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함하는 층상 티슈에 관한 것이다.
제지업자, 및 특정 티슈 종이 제조업자는 제지 지료를 처리하거나 변경함으로써 종이 제품의 강도 및 부드러움을 균형잡기 위해 오랫동안 노력하였다. 예를 들어, 티슈 제품의 제조에서 한 가지 일반적인 관행은 목재 펄프 섬유의 2개의 지료(또는 공급원)를 제공하는 것이다. 때때로, 제1 지료가 경질목 크라프트 펄프 섬유와 같은 비교적 짧은 섬유 길이를 갖는 목재 펄프 섬유를 포함하고, 제2 지료가 연질목 크라프트 펄프 섬유와 같은 비교적 긴 섬유 길이를 갖는 목재 펄프 섬유로 만들어지는 2-지료 시스템이 사용된다. 짧은 섬유 지료는 완제품에 보다 부드러운 촉감을 제공하는 데 사용될 수 있는 한편, 긴 섬유 지료는 완제품에 강도를 제공하는데 사용될 수 있다.
티슈 제품의 표면 유연도가 중요한 속성이지만, 전체 유연도에 있어서 두 번째 요소는 강성이다. 강성은 응력-변형률 인장 곡선의 인장 기울기로부터 측정될 수 있다. 기울기가 더 낮을수록 강성은 더 낮아지고 제품의 전체 유연도는 더 양호하게 보일 것이다. 그러나, 강성 및 인장 강도는 주어진 인장 강도에서 양의 상관 관계가 있고 짧은 섬유는 긴 섬유보다 더 큰 강성을 나타낼 것이다. 이론에 얽매이려고 하지 않지만, 이러한 거동은 긴 섬유에서보다 짧은 섬유에서 주어진 인장 강도의 제품을 생성하는 데에 요구되는 수소 결합의 수가 더 많은 것에 기인하는 것으로 여겨진다. 따라서, 북부 연질목 크라프트(northern softwood kraft; NSWK) 섬유에 의해 제공되는 것들과 같은, 쉽게 붕괴될 수 있는, 낮은 조도의 긴 섬유는 통상적으로, 이들 섬유가 유칼립투스 경질목 크라프트(Eucalyptus hardwood kraft) 섬유와 같은 경질목 크라프트 섬유와 조합해서 사용될 때 티슈 제품에서 내구성과 연성의 최선의 조합을 제공한다. 북부 연질목 크라프트 섬유는 유칼립투스 섬유보다 더 높은 조도를 갖지만, 이들의 긴 길이와 조합된 내강 직경에 대한 이들의 작은 세포 벽 두께는 이들을 티슈에서 내구성 및 유연도를 최적화하기 위한 이상적인 후보물로 만든다.
불행하게도, NSWK의 공급은 경제적으로 그리고 환경적으로 모두 상당한 압박 하에 있다. 이와 같이, NSWK 섬유의 가격이 상당히 증가되어 있어, 티슈 제품에서 유연도 및 강도를 최적화하기 위한 대안을 찾을 필요성이 생긴다. 연질목 섬유의 다른 타입은, 기저귀, 여성용 위생 흡수 제품 및 실금 제품과 같은 플러프 펄프 함유 흡수 제품에서 광범위하게 사용되는 남부 연질목 크라프트(Southern softwood kraft; SSWK)이다. 불행하게도, NSWK와 동일한 공급 및 환경적 압박 하에 있지는 않지만, SSWK 섬유는 비교적 높은 조도 때문에 연성의 티슈 제품 제조에 적합하지 않은 것으로 널리 간주되었다. 높은 조도는 넓은 세포 벽 및 좁은 루멘을 갖는 SSWK 섬유로부터 기인하며, 이는 섬유 가요성을 감소시키고 종종 NSWK로 생산된 것들과 비교하여 더 강성이고 더 거친 느낌의 제품을 초래한다.
이와 같이, 현재 유연도와 같은 다른 중요한 특성에 부정적 영향을 주지 않으면서 내구성을 향상시키는 섬유로부터 형성된 티슈 제품에 대한 필요성이 존재한다.
이제 놀랍게도, 티슈 제조 지료의 짧고 낮은 조도의 섬유 분획이 내구성 또는 유연성과 같은 중요한 티슈 특성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서, 약 2.2mm 초과의, 본원에서 사용시 길이 가중 평균 섬유 길이를 지칭하는, 평균 섬유 길이 및 20mg/100m 이상의 조도를 갖는 긴 목재 펄프 섬유 및 보다 구체적으로 높은 조도의 긴 목재 펄프 섬유로 치환될 수 있다는 것이 발견되었다. 일부 예에서, 티슈 제품 특성은, 짧고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유를 길고 높은 조도의 목재 펄프로 대체함으로써 실제로 개선될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 본 발명은 약 5 내지 약 20중량%(wt%)의 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함하고 약 3.5 초과의 내구성 지수 및 약 11.0dB V2 rms 미만의 TS7 값을 갖는 부드럽고 내구성 있는 티슈를 제공한다. 놀랍게도, 전술한 특성은 짧은 낮은 조도의 목재 펄프 섬유 및 긴 낮은 조도의 목재 펄프 섬유로 본질적으로 이루어진 유사하게 제조된 티슈 제품에서 관찰된 것과 비슷하거나 더 양호하다.
다른 실시예에서, 본 발명은 직물 접촉 섬유층 및 공기측 층으로도 지칭되는, 비-직물 접촉 섬유층을 포함하는 다층 티슈 웹을 제공하며, 여기서 직물 접촉 섬유층은 목재 펄프 섬유를 포함하고 비-직물 접촉 섬유층은 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유와 짧은 저조도의 목재 펄프 섬유의 블렌드를 포함한다. 바람직하게는, 직물 접촉층은 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유가 실질적으로 없고, 티슈 웹은 약 5 내지 약 20wt%의 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함한다. 특히 바람직한 실시예에서, 직물 접촉 섬유층은 북부 연질목 크라프트 섬유를 포함하고, 비-직물 접촉 섬유층은 남부 연질목 크라프트 섬유 및 경질목 크라프트 섬유를 포함한다.
또 다른 실시예들에서, 본 발명은 직물 접촉 섬유층 및 비-직물 접촉 섬유층을 포함하는 다층 티슈 웹을 제공하고, 여기서 상기 직물 접촉 섬유층은 목재 펄프 섬유로 본질적으로 구성되고 실질적으로 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유가 없고 비-직물 접촉 섬유 층은 약 5 내지 약 20wt%의 길고 높은 조도의 목재 펄프를 포함하고, 상기 티슈 웹은 약 25 이상의 복합 내구성 및 약 11.0 dB V2 rms 이하의 TS7을 갖는다.
다른 실시예들에서, 본 발명은 제1 및 제2 외부층 및 그 사이에 배치된 중간층을 갖는 적어도 하나의 다층 티슈 웹을 포함하는 티슈 제품을 제공하고, 상기 웹은 약 2.2 내지 약 2.7mm의 평균 섬유 길이 및 22mg/100m 이상, 예를 들어, 20 내지 약 26mg/100m의 조도를 갖는 약 5 내지 약 20wt%의 길고 높은 조도의 목재 펄프를 포함하고, 상기 제품은 약 25 이상의 복합 내구성 및 약 11.0 dB V2 rms 이하의 TS7을 갖는다.
또 다른 실시예들에서, 본 발명은, 3층 티슈 제품의 하나 이상의 외부층과 같은, 다층 제품의 피부 접촉층 내에 선택적으로 포함되는 남부 연질목 크라프트 섬유와 경질목 크라프트 펄프 섬유의 블렌드를 포함하는 다층 티슈 제품을 제공한다. 특히 바람직한 실시예에서, 전술한 티슈 제품은, 증가된 내구성 및 유연성과 같은 개선된 제품 특성을 가지면서도, 약 15중량% 미만의 길고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 본 발명은 티슈 웹을 형성하는 방법을 제공하며, 상기 방법은, 짧고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유와 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 수중 분산시켜서 제1 섬유 슬러리를 형성하는 단계, 길고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유를 수중 분산시켜서 제2 섬유 슬러리를 형성하는 단계, 상기 제2 섬유 슬러리를 성형 직물 상에 피착하는 단계, 제2 섬유 슬러리에 인접하게 제1 섬유 슬러리를 피착하여 습식 웹을 형성하는 단계, 습식 웹을 약 20 내지 약 30%의 점조도(consistency)로 탈수시키는 단계, 및 습식 웹을 약 90% 초과의 점조도로 건조시켜 건식 티슈 웹을 형성하는 단계를 포함하되, 건식 티슈 웹은 약 5 내지 약 20중량%의 길고 높은 조도의 섬유를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 티슈 웹을 형성하는 방법을 제공하며, 상기 방법은, 경질목 크라프트 펄프와 Pinus 아속 내 종 및 이들의 조합에서 유래된 남부 연질목 크라프트 섬유를 수중 분산시켜서 제1 섬유 슬러리를 형성하는 단계, 북부 연질목 크라프트 펄프를 수중 분산시켜서 제2 섬유 슬러리를 형성하는 단계, 상기 제2 섬유 슬러리를 성형 직물 상에 피착하는 단계, 제2 섬유 슬러리에 인접하게 제1 섬유 슬러리를 피착하여 습식 웹을 형성하는 단계, 습식 웹을 약 20 내지 약 30%의 점조도(consistency)로 탈수시키는 단계, 및 습식 웹을 약 90% 초과의 점조도로 건조시켜 건식 티슈 웹을 형성하는 단계를 포함하되, 건식 티슈 웹은 약 5 내지 약 20중량%의 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함하고 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없는 유사하게 제조된 티슈 웹보다 많은 내구성 지수를 갖는다. 소정의 실시예들에서 제1 섬유 슬러리는 정제 대상이 아니며 제2 섬유 슬러리는 정제된다. 또 다른 실시예들에서, 생성된 티슈 웹은 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없는 유사하게 제조된 티슈 웹보다 작은 TS7 값을 갖는 티슈 제품으로 변환될 수 있다.
정의
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "섬유"는 겉보기 폭을 크게 초과하는 겉보기 길이를 갖는 세장형 미립자를 의미한다. 보다 구체적으로, 그리고 본원에서 사용되는 바와 같이, 섬유는 제지 공정 및 보다 구체적으로는 티슈 제지 공정에 적합한 그러한 섬유를 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "셀룰로오스 섬유"는 셀룰로오스로 구성되거나 이로부터 유도된 섬유를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "평균 섬유 길이"는 OpTest Fiber Quality Analyzer, 모델 FQA-360(OpTest Equipment, Inc., 캐나다 온타리오주 혹스베리)을 이용하여 결정된 섬유의 길이 가중 평균 섬유 길이(length weighted average fiber length, LWAFL)를 의미한다. 시험 절차에 따라, 펄프 샘플은 냉침액으로 처리해서 아무런 섬유 다발 또는 조각(shive)이 존재하지 않도록 보장한다. 각 펄프 샘플은 뜨거운 물에 붕해시키고 대략 0.001% 용액에 희석한다. 표준 OpTest Fiber Quality Analyzer 섬유 분석 시험 절차를 이용하여 시험할 때 개별적인 시험 샘플들을 희석 용액에서 약 50 내지 100ml 부분으로 뽑아낸다. 길이 가중 평균 섬유 길이는 하기 식으로 표현될 수도 있다:
Figure pct00001
섬유는 다양한 길이 클래스로 그룹화되고, ni는 길이 클래스 li 내의 섬유의 수이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 목재 펄프 섬유와 같은 셀룰로오스 섬유를 지칭할 때 용어 "긴"은 일반적으로 1.2mm 이상, 더욱 바람직하게는 약 1.5mm 초과, 더욱더 바람직하게 약 1.8mm 초과, 예컨대 1.2 내지 약 3.0mm, 더욱 바람직하게는 약 1.5 내지 약 2.5mm의 평균 섬유 길이를 갖는 섬유를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 목재 펄프 섬유와 같은 셀룰로오스 섬유를 지칭할 때 용어 "짧은"은 일반적으로 1.2mm 미만, 예컨대 약 0.4 내지 약 1.0mm, 예컨대 약 0.5 내지 약 0.75mm, 더욱 바람직하게는 약 0.6 내지 약 0.7mm의 평균 섬유 길이를 갖는 섬유를 지칭한다. 본 발명에서 유용한 짧은 셀룰로오스 섬유의 일례는, 아카시아, 유칼립투스, 단풍나무, 오크, 아스펜, 자작나무, 목화나무, 오리나무, 물푸레나무, 체리나무, 느릅나무, 히코리, 포플러, 검, 호두나무, 로커스트, 플라타너스 및 너도밤나무로 이루어지는 군에서 선택되는 경질목으로부터 유래될 수 있는, 경질목 펄프 섬유이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "조도(coarseness)"는, 전술한 OpTest Fiber Quality Analyzer와 같은 적합한 섬유 조도 측정 장치를 사용하여 측정되는 비가중 섬유 길이(mg/100m)의 백미터 당 밀리그램 단위로 보고된 비가중 섬유 길이의 단위당 섬유 질량을 지칭한다. 펄프의 조도는 펄프로부터 채취된 3개의 섬유 시편의 3 개의 조도 측정의 평균이다. 조도 측정을 위한 분석기의 작동은 전술한 섬유 길이 측정 작동과 유사하다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 목재 펄프 섬유와 같은 셀룰로오스 섬유를 지칭할 때, 용어 "낮은 조도"는 일반적으로 20mg/100m 미만, 보다 바람직하게는 18mg/100m 이하, 보다 더 바람직하게는 15mg/100m의 조도를 갖는 섬유를 지칭한다. 예시적인 낮은 조도의 섬유는 로지폴 소나무(Pinus contorta), 방크스 소나무 (Pinus banksiana), 및/또는 백색 가문비나무(Picea engelmannii, Picea glauca 등)로부터 유래된 크라프트 펄프 섬유를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 목재 펄프 섬유와 같은 셀룰로오스 섬유를 지칭할 때, 용어 "높은 조도(High-coarseness)"는 일반적으로 20mg/100m 이상, 예컨대 약 21mg/100m 이상, 예컨대 약 22mg/100m 이상, 예컨대 약 20 내지 약 26mg/100m의 조도를 갖는 섬유를 지칭한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "티슈 제품"은 티슈 웹들로 제조된 제품을 의미하며, 목욕 티슈, 미용 티슈, 종이 타월, 산업용 와이퍼(wiper), 식품 서비스 와이퍼, 냅킨, 의료용 패드, 및 기타 유사 제품을 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "티슈 웹"은 티슈 제품으로 사용하는 데 적합한 섬유상 시트 물질을 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "겹(ply)"은 이산적인 제품 요소를 의미한다. 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 "층"은 한 겹 내의 복수의 섬유, 화학적 처리물 등의 층을 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "층상(Layered)", "다층(Multi-Layered)" 등은, 바람직하게는 서로 다른 섬유 유형들로 이루어진 수성 제지 지료(furnish)의 두 개 이상의 층으로부터 준비된 섬유상 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.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적으로 없는"은 다층 섬유상 웹의 주어진 층을 참고하여 사용될 때, 주어진 층이 층의 중량을 기준으로, 약 0.25wt% 미만의 대상 섬유를 포함하는 것을 의미한다. 전술한 섬유의 양은 일반적으로 무시해도 될 정도로 간주되고 층의 물리적 특성에 영향을 미치지 않는다. 또한, 주어진 층에서 무시해도 될 정도 양의 대상 섬유의 존재는 일반적으로 인접한 층에 배치된 층으로부터 발생하고 주어진 층에 의도적으로 배치되지 않았다. 예를 들어, 다층 티슈 웹의 주어진 층은 길고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유가 실질적으로 없는 것으로 언급하는 경우, 주어진 층은 일반적으로 층의 중량을 기준으로, 약 0.25% 미만의 길고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "평량"은 티슈의 단위 면적 당 완전 건조 중량(bone dry weight)을 의미하며 일반적으로 gsm(제곱미터 당 그램)으로 표현된다. 평량은 TAPPI 시험 방법 T-220을 사용하여 측정된다. 평량은 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조되며 1개, 2개 또는 3개 겹을 포함하는 티슈 제품은 일반적으로 약 30gsm 초과, 예컨대 약 30 내지 약 60gsm, 더욱 바람직하게 약 35 내지 약 45gsm인 평량을 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "캘리퍼(caliper)"는 EMVECO 200-A Microgage 자동화 마이크로미터(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(6.45cm2 당) 132그램(2.0kPa)의 모루 압력을 갖는다. 티슈 제품의 캘리퍼는 다양한 제조 공정에 따라 달라질 수 있고, 제품, 그러나, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품들에서 다수의 겹들은 일반적으로 약 500μm 초과, 보다 바람직하게 약 575μm 초과, 더욱 더 바람직하게 약 600μm 초과, 예로 약 500 내지 약 800μm, 더욱 바람직하게 약 600 내지 약 750μm의 캘리퍼를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "시트 벌크(sheet bulk)"는 캘리퍼(일반적으로 μm 단위를 가짐)를 완전 건조 평량(bone dry basis weight)(일반적으로 gsm 단위를 가짐)으로 나눈 것의 몫을 지칭한다. 얻어진 시트 벌크는 그램당 세제곱 센티미터로 표현된다(cc/g). 본 발명에 따라 제조된 통기 건조 티슈 제품은 일반적으로 약 8cc/g 초과, 더욱 바람직하게 약 10cc/g 초과, 더욱 더 바람직하게 약 12cc/g 초과, 예컨대 약 8 내지 약 20cc/g, 더욱 바람직하게 약 12 내지 약 18cc/g의 시트 벌크를 갖는다. 본 발명에 따라 제조된 크레이프 가공된 습식 가압 티슈 제품은 일반적으로 약 7cc/g 초과, 더욱 바람직하게 약 9cc/g 초과, 예컨대 약 7 내지 약 10cc/g의 시트 벌크를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기하 평균 인장" (GMT)은 티슈 제품의 기계 방향 인장 강도와 교차 기계 방향 인장 강도의 곱의 제곱근을 지칭한다. GMT는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품들은, 일반적으로, 약 500g/3" 초과, 더욱 바람직하게 약 600g/3" 초과, 더욱 더 바람직하게 약 800g/3" 초과, 예컨대 약 500 내지 약 1,500g/3", 예컨대 약 700 내지 약 1,200g/3"의 GMT를 가질 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, "기울기"라는 용어는, 인장 대 신장을 구성함으로써 발생하는 선의 기울기를 가리키며, 본원에서 시험 방법에서 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 그램(g) 또는 킬로그램(kg)의 단위를 갖는 것으로서 보고된다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기하 평균 기울기" (GM Slope)는 기계 방향 기울기와 교차 기계 방향 기울기의 곱의 제곱근을 지칭한다. GM 기울기는 일반적으로 킬로그램(kg)의 단위로 표현된다. GM 기울기는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 10.0kg 미만, 더욱 바람직하게 약 8.0kg 미만, 더욱 더 바람직하게 약 6.0kg 미만의 GM 기울기를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "강성도 지수"는 GM 기울기(kg의 단위를 가짐)를 GMT(g/3"의 단위를 가짐)로 나누고 1,000을 곱한 값을 지칭한다. 강성도 지수는 달라질 수 있지만, 본 발명에 따라 제조된 티슈 제품은 일반적으로 약 10.0 미만, 더욱 바람직하게 약 8.0 미만, 예컨대 약 6.0 내지 약 10.0의 강성도 지수를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "기하 평균 인장 에너지 흡수" (GM TEA)는 MD TEA 및 CD TEA 곱의 제곱근을 지칭하는데, 후술하는 바와 같이 인장 강도를 결정하는 과정에서 측정된다. GM TEA는 gm*cm/cm2의 단위를 갖는다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "복합 내구성(Composite Durability)"은 GM 인열, GM TEA 및 습식 파열(Wet Burst)을 10으로 나눈 것의 합을 지칭한다. 복합 내구성은 단위를 언급하지 않고 보고된다. 복합 내구성은 티슈 웹 또는 제품의 조성물에 따라 달라질 수 있지만, 소정의 경우에 본 발명의 티슈 제품은 약 25.0 이상, 예컨대 약 30.0 이상, 예컨대 약 34.0 이상의 복합 내구성을 가질 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "내구성 지수"는, 제품의 습식 파열 지수(제품의 GMT로 나누고 10을 곱한 습식 파열), GM TEA 지수(GMT로 나누고 100을 곱한 GM TEA) 및 GM 인열 지수(GMT로 나누고, 100을 곱한 GM 인열)의 합을 지칭하며, 주어진 인장 강도에서 제품의 내구성을 나타낸다. 내구성 지수는 단위를 언급하지 않고 보고된다. 내구성 지수는 티슈 웹 또는 제품의 조성에 따라 달라질 수 있지만, 소정의 경우에, 본 발명의 티슈 제품은 약 3.75 이상, 예컨대 약 4.0 이상, 예컨대 약 4.25 이상의 내구성 지수를 가질 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "TS7" 및 "TS7 값"은 시험 방법 섹션에서 설명하는 것과 같이 EMTEC 티슈 연성 분석기(Tissue Softness Analyzer) (독일 라이프치히, Emtec Electronic GmbH에서 상업적으로 입수가능)의 산출결과를 지칭한다. TS7은 dB V2 rms의 단위를 가지지만, 그러나, TS7은 본원에서 단위를 언급하지 않고 지칭될 수도 있다. TS7 값은 EMTEC 티슈 유연도 분석기로부터의 노이즈 스펙트럼 그래프 출력에서 약 6.5kHz에서 발생하는 주파수 피크이다. 이 피크는 샘플의 유연도를 나타낸다. 일반적으로, 더 부드러운 샘플일수록 더 낮은 TS7 피크를 생성한다. 소정의 실시예들에서, 본 발명은 약 12.0 미만, 더욱 바람직하게는 약 11.0 미만, 더욱 더 바람직하게는 약 10.0 미만의 TS7을 갖는 티슈 제품, 예로 통기 건조 티슈 제품을 제공한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 명명된 화합물 또는 물질을 참조하여 "중량%", "중량 기준%"는, 예를 들어, 이러한 혼합물 또는 조성물의 총 중량%로 표현되는, 화합물 또는 물질을 함유하는 혼합물 또는 조성물에 대해, 임의의 관련 용매를 제외한, 각각의 명명된 화합물 또는 물질의 양을 의미한다.
발명의 상세한 설명
본 발명은, 다층 티슈 웹, 및 이를 포함하는 티슈 제품을 제공하며, 이는 상기 다층 웹의 하나 이상의 외부층에 선택적으로 피착된 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함한다. 놀랍게도, 하나 이상의 외부층에, 심지어 비교적 적은 양으로 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 배치하면 유연성에 부정적인 영향을 미치지 않으면서 내구성과 같은 특정 제품 특성을 개선할 수 있다. 소정의 예에서, 유연성과 내구성 둘 다, 외부층 중 하나 이상에 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유를 선택적으로 포함시킴으로써 개선될 수 있다.
따라서, 소정의 실시예들에서, 본 발명은, 적어도 하나의 층에 선택적으로 배치되고 제품의 약 5.0 내지 약 20중량%(wt%)을 포함하는 종래의 남부 연질목 크라프트 펄프(SSWK) 섬유와 같은 길고 높은 조도의 섬유를 포함하는, 티슈 제품, 보다 구체적으로는 여러 겹의 통기 건조된 티슈 제품에 관한 것이다. 소정의 예에서, 길고 높은 조도의 섬유는 경질목 크라프트 펄프 섬유와 같은 짧고 낮은 조도의 섬유와 배합될 수 있고, 다른 층들은 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없을 수 있다. 소정의 예에서, 길고 높은 조도의 섬유는 소비자가 선호하는 부드럽고 내구성 있는 티슈 제품을 제조하는 데 통상적으로 사용되는, 북부 연질목 크라프트(NSWK)와 같은 길고 낮은 조도의 섬유의 일부를 대체할 수 있다.
놀랍게도, 주어진 제품 내의 길고 낮은 조도의 섬유의 양은 내구성 및 유연성과 같은 중요한 티슈 물리적 특성을 크게 손상시키지 않으면서 제품의 외부층에 길고 높은 조도의 섬유를 첨가함으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 소정의 실시예들에서, 본 발명의 티슈 제품은, 종래의 SSWK와 같은 약 5.0 내지 약 20wt%의 길고 높은 조도의 섬유, 및 약 30wt% 미만의 NSWK를 포함하지만, 30wt% 초과의 NSWK를 포함하고 실질적으로 SSWK가 없는 유사한 티슈 제품에 비해 개선된 내구성 및 유연성을 갖는다. 이하 표 1에 나타난 것처럼, 특히 NSWK에 비해 높은 조도 때문에 SSWK가 프리미엄 티슈 제품 제조에 사용하기에 전통적으로 부적합하였다면, NSWK의 일부를 SSWK로 대체하고 티슈 제품 특성을 유지하거나 향상시키면서 연질목 섬유를 다른 층에 배치할 수 있는 능력은 놀랍다.
섬유 타입 평균 섬유 길이 (mm) 조도
(mg/100m)		 평균 섬유 길이:조도
종래의 SSWK 2.45 24.67 0.099
종래의 NSWK 2.25 14.8 0.152
유칼립투스 크라프트 펄프 0.76 8.95 0.085
SSWK 섬유는 NSWK 섬유와 비교해 조도가 더 높지만 그것은 내구성, 강도 및 유연성과 같은 중요한 물리적 특성을 손상시키지 않으면서 티슈 제품에서 NSWK 섬유를 대체할 수 있다. 따라서, 소정의 실시예들에서, 본 발명의 티슈 제품은, 길고 높은 조도의 섬유를 외부층에 포함하고, 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없는 유사한 티슈 제품과 비교하여, 증가된 유연성(TS7 로 측정됨) 및 개선된 내구성(복합 내구성 또는 내구성 지수로 측정됨)을 갖는다.
본 발명의 티슈 웹 및 제품은 일반적으로 적어도 약 5.0중량%(wt%)의 길고 높은 조도의 섬유, 보다 바람직하게는 적어도 약 10중량%, 예컨대 약 5.0 내지 약 20%중량%를 포함한다. 특히 바람직한 실시예에서, 본 발명의 티슈 제품은 약 5 내지 약 10wt%의 길고 높은 조도의 섬유를 포함하고, 여기서 섬유는 다층 웹의 단 하나의 층 내에 선택적으로 포함된다.
일반적으로 본 발명에서 유용한 길고, 높은 조도의 목재 펄프 섬유는 Pinus 아속으로부터 유도된다. Pinus 아속의 적합한 종은, 예를 들어, P. taeda, P.　elliotti, P. palustris, P. pungens, P. rigida, P. serotina, P. muricata 및 P. radiata를 포함한다. 특히 바람직한 것은 P. taeda, P. elliotti, 및 P. palustris이다. 바람직하게는, 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유는 1.2mm 초과, 더욱 바람직하게는 약 1.3mm 초과, 더욱 더 바람직하게는 약 1.4mm 초과, 예컨대 약 1.0 내지 약 3.0mm, 더욱 바람직하게는 약 1.2 내지 약 2.8mm의 평균 섬유 길이를 갖는다. 소정의 실시예들에서, 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유는 2개 이상의 상이한 종으로부터 유래될 수 있고 상이한 섬유 길이를 가질 수 있다.
또한, 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유는 일반적으로 20mg/100m 이상, 예컨대 약 21mg/100m 이상, 예컨대 약 22mg/100m 이상, 예컨대 20 내지 약 26mg/100m의 조도를 갖는다. 예로 20mg/100m 이상의 비교적 높은 조도를 갖는 것에 더하여, 본 발명에 유용한 긴, 높은 조도의 목재 펄프 섬유는 약 0.15 이하, 예컨대 약 0.12 이하, 예컨대 약 0.09 내지 약 0.15, 예컨대 약 0.09 내지 약 0.12의 평균 섬유 길이 대 조도의 비교적 낮은 비율을 가질 수 있다.
본 발명에 유용한 길고 높은 조도의 섬유의 일례는 남부 연질목 크라프트 펄프(SSWK) 섬유이며, 이는 Pinus 아속으로부터 유래될 수 있다. Pinus 아속의 적합한 종은, 예를 들어, P. taeda, P.　elliotti, P. palustris, P. pungens, P. rigida, P. serotina, P. muricata 및 P. radiata를 포함한다. 특히 바람직한 것은 P. taeda, P. elliotti, 및 P. palustris이다. 또한, 본원에 개시된 조성은 길고 높은 조도의 남부 연질목 섬유의 어느 한 종을 함유하는 것에 제한되지 않고 P. taeda, P. elliotti, 및 P. palustris로부터 유도된 섬유 블렌드와 같은 둘 이상의 종으로부터 유도된 길고 높은 조도의 남부 연질목 섬유의 블렌드를 포함할 수도 있음을 이해해야 한다.
본 발명에 따라 제조된 티슈 웹과 제품은 웹 또는 제품 내에 층들을 생성하는 층상 섬유 지료로 형성된다. 층상 베이스 시트들은 다층 헤드박스(multi-layered headbox)와 같은 당 기술분야에서 알려진 장비를 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 층상 베이스 웹은 미국 특허 제4,225,382호, 제5,164,045호 및 제5,494,554호에 기술된 바와 같이 제조될 수 있으며, 그 내용은 본 개시와 일치하는 방식으로 본원에 포함된다. 일반적으로 본원에서 사용되는 바와 같이, 층상 또는 적층 웹은 구별되는 특성을 갖는 복수의 층으로 이루어진 단일 섬유상 웹이다. 그들의 계면에서 층 간의 적은 혼합 정도는 불가피하지만, 이러한 혼합은 바람직하게는 본 발명에 따라 최소로 유지된다.
일 실시예에서, 티슈 제품은 하나 이상의 2층 티슈 웹을 포함할 수 있다. 2층 티슈 웹은 공기 접촉층 및 직물 접촉층을 포함할 수 있다. 길고 높은 조도의 섬유는 공기 접촉층 내에 선택적으로 혼입되어서 긴 높은 조도의 섬유가 제품의 5 내지 약 20wt%를 포함할 수 있다. 직물 접촉층은 NSWK와 같은 길고 낮은 조도의 섬유를 포함할 수 있고, 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없을 수 있다.
다른 실시예들에서, 티슈 제품은 제1 외부층, 중간층 및 제2 외부층과 같은 3개 이상의 층을 갖는 하나 이상의 다층 티슈 웹으로부터 제조될 수 있다. 일반적으로, 외부층 중 적어도 하나, 특정 경우에 외부층 둘 모두 종래의 SWSK와 같은 길고 높은 조도의 섬유를 포함한다. 일반적으로 제1 및 제2 외부층 사이에 위치하고, 소정의 경우에 바로 인접한 중간층은 NSWK 섬유와 같은 길고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함할 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 중간층은 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없다. 길고 높은 조도의 섬유가 하나 또는 둘 모두의 외부층에 포함되는지 여부와 상관없이, 제품은 일반적으로 약 5 내지 약 20wt%의 길고 높은 조도의 섬유를 포함한다.
특히 바람직한 실시예에서, 티슈 제품은 제1 및 제2 외부층이 종래의 SSWK와 같은 길고 높은 조도의 섬유, 및 경질목 펄프 섬유와 같은 짧은 셀룰로오스 섬유로 필수적으로 이루어지는 3층 웹을 포함할 수 있다. 외부층은 제품의 약 40 내지 약 70wt%를 포함할 수 있다. 일반적으로 제1 및 제2 외부층에 바로 인접하여 위치하는 중간층은 NSWK 섬유와 같은 길고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 중간층은 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없다. 소정의 예에서, 중간층은 제품의 약 30 내지 약 60wt%를 포함할 수 있다.
본원에서 설명한 대로 제조한 웹은 한 겹 또는 여러 겹의 티슈 제품으로 변환될 수 있고, 겹들 중 하나 이상은, 다층 티슈 웹의 층들 중 하나의 층에 길고, 높은 조도의 섬유가 선택적으로 통합되어 있는 다층 티슈 웹에 의해 형성될 수 있다. 일 실시예에서 티슈 제품은 길고 높은 조도의 섬유가 사용시 사용자의 피부와 접촉하지 않도록 구성된다. 예를 들면, 티슈 제품은 2개의 다층 웹을 포함할 수도 있으며 여기서 각각의 웹은 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없는 직물 접촉층과 길고 높은 조도를 포함하는 공기 접촉층을 포함한다. 상기 웹들은 티슈 제품의 외부 표면이 각각의 웹의 공기 접촉층으로 형성되도록 함께 겹쳐져서, 사용시 사용자의 피부와 접촉하게 된 표면이 길고 높은 조도의 섬유를 포함하게 된다.
전술한 티슈 웹은 짧은 낮은 조도의 섬유, 예를 들어 경질목 크라프트 섬유, 그리고 긴 높은 조도의 섬유, 예를 들어, 종래의 SSWK를, 물에 분산하여 제1 섬유 슬러리를 형성하고, 길고, 낮은 조도의 목재 펄프 섬유, 예컨대 NSWK를, 물에 분산하여 제2 섬유 슬러리를 형성하는 단계, 상기 제2 섬유 슬러리를 성형 직물 상에 증착하는 단계, 상기 제2 섬유 슬러리에 인접하여 상기 제1 섬유 슬러리를 증착하여 습식 웹을 형성하는 단계, 상기 습식 웹을 약 20 내지 약 30%의 점조도로 탈수하는 단계, 상기 습식 웹을 약 90% 초과의 점조도로 건조시켜서 건조 티슈 웹을 형성하는 단계에 의해 제조될 수 있고, 상기 건조 티슈 웹은 약 5 내지 약 20중량%의 길고 높은 조도의 섬유를 포함한다. 특히 바람직한 실시예에서, 제1 섬유 슬러리는 정제되지 않으며, 즉, 짧고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유도 정제되지 않고 길고 높은 조도의 목재 펄프 섬유도 정제되지 않는다. 제2 섬유 슬러리는 최종 티슈 웹의 강도를 변형하도록 선택적으로 정제될 수 있다.
본 발명의 티슈 웹들은 일반적으로 당 기술분야에서 알려진 다양한 제지 공정 중 어느 하나에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는, 티슈 웹은 통기 건조에 의해 형성되고 크레이프될 수도 있고 또는 언크레이프될 수도 있다. 예를 들면, 본 발명의 제지 공정은 접착 크레이프 가공, 습식 크레이프 가공, 이중 크레이프 가공, 양각화(embossing), 습식 가압(wet-pressing), 공기 가압(air-pressing), 통기 건조, 크레이프 가공된 통기 건조, 크레이프 가공되지 않은 통기 건조 뿐만 아니라, 종이 웹을 형성함에 있어서 기타 단계들을 이용할 수 있다. 이러한 기술의 일부 예는 미국 특허번호 5,048,589, 5,399,412, 5,129,988 및 5,494,554에 개시되어 있으며, 이들 모두 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에서 원용된다. 여러 겹 티슈 제품들을 형성할 때, 개별 겹들이 동일한 공정 또는 원하는 대로 상이한 공정들로 만들어질 수 있다.
예를 들면, 일 실시예에서, 티슈 웹은 당 업계에 공지된 공정을 사용하여 형성된 크레이프된 통기 건조 웹일 수도 있다. 이러한 웹을 형성하기 위해, 롤에 의해 적절하게 지지되고 구동되는, 무한 주행하는 성형 직물은, 상기 헤드박스에서 발행중인 다층 제지 원료를 수신한다. 진공 박스는 상기 성형 직물 아래에 배치되고 섬유 지료로부터 물을 제거해서 웹 형성을 원조하는 데에 적합하다. 상기 성형 직물로부터, 형성된 웹은 와이어 혹은 펠트 중 하나일 수 있는 제2 직물에 이송된다. 상기 직물은 복수의 가이드 롤에 의한 연속식 경로 주위로 움직이기 위해 지지된다. 직물 간 웹의 전달을 용이하게 하기 위해 고안된 픽업 롤이 웹을 전달하는 데에 포함될 수도 있다.
크레이프 가공된 통기 건조된 공정에서 상기 형성된 웹은 양키 건조기 같은 회전 가능한 가열식 건조기 드럼의 표면에 전달되어 건조된다. 상기 웹은 통기 건조 직물로부터 직접 양키 건조기로 전달될 수도 있고, 또는 바람직하게는 이어서 상기 웹을 상기 양키 건조기로 전달하는 데 사용되는 인상 직물(impression fabric)로 전달될 수도 있다. 본 발명에 따르면, 본 발명의 상기 크레이프 가공 조성물은 상기 웹이 상기 직물에 주행하는 동안 상기 티슈 웹에 국소적으로 적용될 수도 있고, 혹은 상기 티슈 웹의 일측 상에 이송하기 위한 상기 건조기 드럼의 표면에 적용될 수도 있다. 이와 같이, 상기 크레이핑 조성물은 상기 건조기 드럼에 상기 티슈 웹을 부착하기 위해 사용된다. 본 실시예에서는, 상기 웹이 상기 건조기 표면의 회전 경로의 일부분을 통해 운반될 때, 상기 웹 속에 함유된 대부분의 수분이 증발되게 하는 열이 웹에 부여된다. 그런 다음 상기 웹은 크레이핑 블레이드에 의해 상기 건조기 드럼으로부터 제거된다. 상기 크레이프 웹은, 그것이 형성됨에 따라, 상기 웹 내의 내부 결합을 더욱 감소시키고 부드러움을 증가시킨다. 한편, 크레이핑 중에 상기 웹에 상기 크레이핑 조성물을 적용해서, 상기 웹의 강도를 증가시킬 수도 있다.
다른 실시예들에서, 베이스 웹은, 예를 들어, 미국 특허번호 5,656,132 및 6,017,417에 기재된 것과 같은 언크레이프 통기 건조 공정에 의해 형성되고, 양자 모두 본 발명과 일치하는 방식으로 본원에서 참고로 이로써 원용된다. 언크레이프 통기 건조 공정은, 예컨대 외부 성형 직물 및 내부 성형 직물과 같은 복수의 성형 직물 상에 목재 섬유들의 수용성 현탁액(aqueous suspension)의 지료를 주입 또는 피착하는 제지 헤드박스를 갖는 트윈 와이어 성형기를 포함할 수도 있다. 상기 형성 공정은 제지 산업 분야에서 알려진 임의의 통상적인 형성 공정일 수 있다. 이러한 성형 공정들은, 초지기(Fourdrinier), 흡입 브레스트 롤 성형기(suction breast roll former)와 같은 루프 성형기, 및 트윈 와이어 성형기 및 크레센트 성형기(crescent former)와 같은 갭 성형기를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따라 제조된 티슈 웹의 평량은 완제품에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 공정은 목욕 티슈, 미용 티슈, 종이 타월 기타 등등을 제조하는 데 사용될 수도 있다. 일반적으로, 티슈 웹의 평량은 약 5 내지 약 80gsm, 예컨대 약 10 내지 약 60gsm으로 다양할 수도 있다. 티슈 웹은, 약 10 내지 약 80gsm, 더욱 바람직하게는 약 20 내지 약 50gsm의 평량을 갖는, 한 겹 및 여러 겹의 욕실 또는 미용 티슈 제품으로 변환될 수 있다.
본 발명의 티슈 웹 및 제품은 바람직하게는 사용을 견디기에 충분히 강하지만, 유연성에 악영향을 미치지 않도록 충분히 낮은 강도를 갖는다. 예를 들면, 티슈 제품은 약 500 내지 약 2,000g/3", 예컨대 약 500 내지 약 1,500g/3", 더욱 바람직하게는 약 500 내지 약 1,200g/3", 더욱더 바람직하게는 약 700 내지 약 1,200g/3"의 GMT를 가질 수 있다. 한 겹 제품은 약 700 내지 약 1,000g/3"의 GMT를 가질 수 있다. 여러 겹 제품은 약 800 내지 1,500g/3"의 GMT를 가질 수 있다.
다른 예에서, 본 발명의 티슈 웹 및 제품은 비교적 낮은 강성도, 예컨대 약 10 미만, 예컨대 약 9.0 미만, 예컨대 약 8.0 미만, 예컨대 약 5.0 내지 약 8.0의 강성도 지수를 갖는다. 소정의 예에서, 티슈 제품은 약 700 내지 약 1,000g/3"의 GMT 및 약 5.5 내지 약 7.5의 강성도 지수를 갖는 한 겹 롤형 욕실 티슈 제품일 수 있다.
비교적 낮은 강성도와 사용을 견디는 데 충분한 강도를 갖는 것에 더하여, 티슈 웹과 본 발명의 제품은 제조 방법에 상관없이 양호한 벌크 특징도 갖는다. 예를 들어, 길고 높은 조도의 섬유를 사용하여 제조된 통기 건조된 티슈 제품은 약 10cc/g 초과, 예컨대 약 12cc/g 초과, 예컨대 약 14cc/g 초과, 예컨대 약 10 내지 약 18cc/g의 시트 벌크를 가질 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 본 발명은, 약 14 내지 약 18cc/g의 시트 벌크를 갖는 길고 높은 조도의 섬유를 포함하는, 통기 건조된 욕실 티슈 제품, 보다 바람직하게는 언크레이프 통기 건조된 욕실 티슈 제품을 제공한다.
또 다른 예에서, 한 겹 또는 여러 겹 티슈 제품일 수 있는, 본 발명의 티슈 제품은 약 10.0gf 이상, 예컨대 약 11.0gf 이상, 예컨대 약 12.0gf 이상, 예컨대 13.0gf 이상, 예컨대 약 10.0 내지 약 15.0gf의 GM 인열 강도를 나타낸다. 다른 예에서, 본 발명의 티슈 제품은 약 5.0 g*cm/cm2 이상, 예컨대 약 6.0 g*cm/cm2 이상, 예컨대 약 7.0 g*cm/cm2 이상, 예컨대 8.0 g*cm/cm2 이상, 예컨대 약 5.0 내지 약 10.0 g*cm/cm2의 GM TEA를 나타낸다.
또 다른 예에서, 본 발명의 티슈 웹 및 제품은 약 100gf 이상, 예컨대 약 105gf 이상, 예컨대 약 110gf 이상, 예컨대 약 120gf 이상, 예컨대 약 100 내지 약 150gf의 습식 파열을 나타낸다. 특히 바람직한 실시예에서, 본 발명은, 약 100gf 이상의 습식 파열을 갖는 길고 높은 조도의 섬유를 포함하는, 한 겹 통기 건조된 욕실 티슈 제품, 보다 바람직하게는 언크레이프 통기 건조 욕실 티슈 제품을 제공한다.
또 다른 예에서, 본 발명은 양호한 내구성(내구성 지수로 측정됨) 및 유연성(TS7로 측정됨) 모두를 갖는 티슈 제품을 제공한다. 예를 들어, 티슈 제품은 약 22 이상, 예컨대 약 25 초과, 예컨대 약 30 초과의 내구성 지수, 및 약 13 dB V2 rms 미만, 예컨대 약 12 dB V2 rms 미만, 예컨대 약 11 dB V2 rms 미만, 예컨대 약 10 내지 약 13 dB V2 rms의 TS7을 가질 수 있다. 전술한 TS7 값은 약 500 내지 약 1,500g/3"의 기하 평균 인장 강도에서 달성될 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명은 약 700 내지 약 1,500g/3"의 GMT, 약 22 이상의 내구성 지수, 및 약 11 dB V2 rms 미만의 TS7을 가지는 통기 건조 욕실 티슈 제품을 제공한다.
시험 방법
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 μm는, 2kPa의 부하, 2500mm2의 압력 풋(pressure foot) 면적, 56.42mm의 압력 풋 직경, 3초의 지속 시간, 및 0.8mm/s의 하강율을 갖는다.
습식 파열
습식 파열 강도는, EJA 파열 테스터(시리즈# 50360, 미국 펜실베니아주 필라델피아에 소재하는 Thwing-Albert Instrument Company에 의해 시판되고 있음)를 사용하여 측정된다. 시험 절차는 시험 속도를 제외하고는 TAPPI T570pm-00에 따른 것이다. 내경이 시험받는 원형 영역을 정의하는 두 개의 동심 링 사이에 시험 시편을 클램핑한다. 상부가 매끄러운 구형 강철 볼인 통과 조립체가, 시험 시편을 유지하는 링들에 수직으로 배치되며 그 링들 아래에서 중심에 위치한다. 강철 볼이 시험 시편과 접촉하여 결국 시편 파괴점까지 시험 시편을 통과하도록 통과 조립체를 분당 6인치 상승시킨다. 시편 파괴의 순간 통과 조립체에 의해 가해지는 최대 힘을 그 시편의 그램 힘(gf)으로 된 파열 강도로서 보고한다.
통과 조립체는, 0.00004인치(0.001mm)로 구형 마무리 가공된, 0.625±0.002 인치(15.88±0.05mm) 직경을 갖는 스테인리스 강철 볼인 구형 통과 부재로 이루어진다. 구형 통과 부재는, 0.375±0.010인치(9.525±0.254mm) 솔리드 강철 막대의 단부에 영구적으로 고정된다. 2000g 하중 셀을 사용하고, 하중 범위의 50%, 즉, 0 내지 1000g을 선택한다. 프로브의 이동 거리는, 구형 볼의 최상위면이 시험 중인 클램핑된 샘플의 평면 위로 1.375인치(34.9mm) 거리에 도달하도록 되어 있다. 공압 클램프에 의해 샘플이 사이에서 단단히 유지되게 하는 약 0.25인치(6.4mm) 두께 알루미늄의 상부 및 하부 동심 링들로 이루어지는 시험용 시험 시편을 고정하기 위한 수단을 60psi에서 여과된 공기 소스 아래에서 작동시켰다. 클램핑 링들은 내경이 3.50±0.01 인치(88.9±0.3mm)이고 외경이 약 6.5인치(165mm)이다. 클램핑 링들의 클램핑 면들은, 70 내지 85(A 스케일)의 쇼어 경도(Shore hardness)를 가지는 약 0.0625인치(1.6mm) 두께의 상용 등급의 네오프렌으로 코팅된다. 네오프렌은, 클램핑 링의 전체 면을 커버할 필요가 없지만 내경과 일치하며, 따라서 3.50±0.01 인치(88.9±0.3 mm)의 내경을 가지고, 폭이 0.5 인치(12.7mm)이고, 따라서, 4.5±0.01 인치(114±0.3 mm)의 외경을 갖는다. 각 시험마다, 제품의 총 3개 시트를 결합한다.
시트들의 기계 방향이 정렬되는 방식으로 시트들을 서로 상하로 쌓는다. 샘플들이 다수의 겹들을 포함하는 경우, 그 겹들은 시험을 위해 분리하지 않는다. 각각의 경우에, 시험 샘플은 제품의 3개 시트를 포함한다. 예를 들어, 제품이 2겹 티슈 제품이면, 제품 시트 3개, 즉 총 6겹을 시험한다. 제품이 한 겹 티슈 제품이면, 제품 시트 3개, 즉 총 3겹을 시험한다.
샘플들을 TAPPI 조건들 하에 조절하고 127Х127 ± 5mm 정사각형으로 절단한다. 이어서, 샘플들을 시험을 위해 자동화 피펫으로 분배되는 0.5mL의 탈이온수로 젖게 한다. 젖은 샘플을 배설 후에 즉시 시험한다.
피크 하중(gf)과 에너지 대 피크(g-cm)를 기록하고, 남아 있는 모든 시편들에 대하여 공정을 반복하였다. 샘플마다 최소 5개의 시편을 시험하고, 5개 시험의 피크 하중 평균을 보고한다.
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 63±0.15mm(2.5±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 가질 수 있는 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.
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±0.05인치(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 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 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 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/cm2단위로 기록된다. 기울기는 kg 단위로 기록된다. TEA와 기울기 모드는 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.
티슈 유연도
티슈 유연도 값은 EMTEC 티슈 유연도 분석기 ("TSA") (Emtec Electronic GmbH, 독일 라이프치히 소재)를 사용하여 측정하였다. 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. TS7 값을 측정하기 위해 상기 블레이드를 100mN 하중으로 샘플에 대해 가압하고, 블레이드의 회전 속도는 초당 2 회전이다.
약 200 내지 1000Hz 범위의 주파수 분석은 시험편의 표면 평활도 또는 질감을 나타낸다. 200 내지 1000Hz 사이의 주파수 범위에서의 피크는 본원에서 TS750 값으로 지칭되며, dB V2 rms로 표현된다. 높은 진폭 피크는 거친 표면과 연관성이 있다.
6 내지 7kHz 사이의 주파수 범위에서의 추가 피크는 시험편의 부드러움을 나타낸다. 6 내지 7kHz 사이의 주파수 범위에서의 피크는 본원에서 TS7 값으로 지칭되며, dB V2 rms로 표현된다. 6 내지 7kHz 사이에서 발생하는 피크의 진폭이 낮을수록, 시험편이 더 유연하다.
TS750 및 TS7에 더하여, 분석기는 mm/N의 단위를 갖는 강성도 파라미터(D)를 보고한다. 강성도 파라미터(D)는 정의된 하중에서 샘플의 변형이다.
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. 상향으로 향하는 샘플의 더 부드러운(크레이프 가공되지 않은 샘플의 경우 공기 접촉 측면 또는 크레이프 가공된 샘플의 경우 건조기 또는 양키 접촉 측면) 측면을 가지고 샘플을 TSA에 배치한다. 샘플을 고정시키고, PC를 통해 측정을 시작한다. PC는 표준 TSA 프로토콜에 따라 모든 데이터를 기록, 가공, 저장한다. 기록한 값은 다섯번 반복의 평균으로, 새로운 샘플마다 각각 한번이다.
예
일반적으로 "언크레이프 통기 건조(uncreped through-air dried)"("UCTAD")라 불리며 본 발명과 일치하는 방식으로 본 명세서에 그 내용이 포함되는, 미국 특허번호 5,607,551에 일반적으로 설명되어 있는 통기 건조 제지 공정을 사용하여, 제1 단일 겹 티슈 웹으로도 지칭되는, 베이스시트들을 만들었다. 처음에, 북부 연질목 크라프트(NSWK) 펄프를 펄프화기에서 30분 동안 약 100℉에서 4%의 점조도로 분산시켰다. 그런 다음, NSWK 펄프를 덤프 체스트로 옮기고 이어서 대략 3%의 점조도로 희석시켰다. 소정의 경우에, NSWK 펄프를 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 정제하여, 완제품의 강도를 제어하였다. NSWK 펄프를 3 층 티슈 구조의 중간측 층에 첨가하였다.
유칼립투스 경질목 크라프트(EHWK) 펄프를 30분 동안 약 100℉ 및 약 4% 점조도에서 펄프화기에 분산시켰다. 그런 다음, EHWK 펄프를 덤프 체스트로 옮기고 이어서 약 3% 점조도로 희석시켰다. EHWK 펄프는 정제되지 않았다. EHWK 펄프를 3층 티슈 구조의 2개의 최외각 층에 첨가하였다.
종래의 남부 연질목 크라프트 펄프(SSWK)는 다음과 같은 특성을 가졌다:
평균 섬유 길이 (mm) 조도 (mg/100m) LWFL:조도
종래의 SSWK 2.45 24.67 0.099
SSWK 펄프를 펄프화기에서 30분 동안 약 100℉에서 4%의 점조도로 분산시켰다. 그런 다음, SSWK 펄프를 덤프 체스트로 옮기고 이어서 대략 3%의 점조도로 희석시켰다. SSWK 펄프는 정제되지 않았다. 아래 표 3에 나타낸 바와 같이, SSWK 펄프를 3층 티슈 구조의 중간층 또는 외부층에 첨가하였다.
모든 경우에, 상표명 FennoBondTM 3000(미국 조지아주 애틀랜타 소재의 Kemira Chemicals Inc.)으로 시판되는 양이온성 조강제를 웹의 형성 전에 중앙층에 2 kg/미터톤의 지료로 첨가하였다. 화학물질 탈결합제(미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 ProSoftTM, Solenis)를 4 kg/미터톤의 지료로 외부층에 첨가하였다.
기계 체스트로부터의 펄프 섬유들을 약 0.1%의 점조도에서 헤드박스에 펌핑하였다. 각 기계 체스트로부터의 펄프 섬유들 헤드박스의 별도의 매니폴드를 통해 전달하여 3층 티슈 구조를 생성하였다. 구체적인 지료 층 분할은 표 3에 기재되어 있다.
샘플 중간층 외부층 정제
(hp-일/MT)
발명예 1-1 NSWK (30%) - EHWK (60%) SSWK (10%) -
발명예 1-2 NSWK (30%) - EHWK (60%) SSWK (10%) 0.7
발명예 1-3 NSWK (30%) - EHWK (60%) SSWK (10%) 1.5
대조예 1-1 NSWK (20%) SSWK (20%) EHWK (60%) - -
대조예 1-2 NSWK (20%) SSWK (20%) EHWK (60%) - 0.7
대조예 1-3 NSWK (20%) SSWK (20%) EHWK (60%) - 1.5
대조예 2-1 NSWK (40%) - EHWK (60%) - -
대조예 2-2 NSWK (40%) - EHWK (60%) - 0.7
대조예 2-3 NSWK (40%) - EHWK (60%) - 1.5
대략 25% 점조도로 진공 탈수된, 성형 직물 상에 티슈 웹을 형성하였고, 그런 다음 전사 직물로 전사되었을 때에 급속 전사되었다. 그런 다음 웹은 통기 건조 직물에 전사시켰다. 약 28%의 급속 전사율과 전사에서 10인치 초과의 수은의 진공 레벨을 사용하여 통기 건조 직물로의 전사를 행하였다. 그런 다음, 감기 전에 웹을 대략 98% 고체로 통기 건조하였다.
시트의 공기 측 상에 4 P&J 폴리우레탄 롤 및 직물 측 상에 표준 스틸 롤을 포함하는 종래의 폴리우레탄/스틸 캘린더를 사용하여 캘린더링함으로써 베이스 시트 웹을 롤형 욕실 타월 제품으로 변환하였다. 완제품은 한 겹의 베이스 시트를 포함하였다. 완제품은 물리적 테스트를 거쳤고, 그 결과가 하기 표 4 및 표 5에 요약되어 있다.
샘플 평량 (gsm) 시트 벌크 (cc/g) GMT (g/3") GM 기울기 (kg) GM 인열 (gf) GM TEA (g*cm/cm2) 습식 파열 (gf)
발명예 1-1 37.6 12.6 563 4.81 9.38 5.49 96
발명예 1-2 38.5 15.4 755 5.27 11.15 7.40 104
발명예 1-3 39.9 13.4 885 5.12 13.02 8.68 115
대조예 1-1 39.5 12.8 566 4.88 8.99 5.74 107
대조예 1-2 39.0 13.3 668 4.77 10.59 6.92 126
대조예 1-3 37.7 14.6 879 5.32 13.96 8.67 147
대조예 2-1 39.1 13.7 685 4.98 9.92 6.86 102
대조예 2-2 37.3 15.1 820 4.97 12.67 7.78 116
대조예 2-3 37.8 13.2 908 5.43 13.13 8.63 128
샘플 강성도 지수 복합 내구성 내구성 지수 TS7 TS750
발명예 1-1 8.55 24.5 4.35 10.56 54.9
발명예 1-2 6.98 29.0 3.84 11.72 77.4
발명예 1-3 5.78 33.2 3.75 13.08 86.5
대조예 1-1 8.63 25.4 4.49 10.65 57.0
대조예 1-2 7.14 30.1 4.50 11.27 67.0
대조예 1-3 6.05 37.3 4.24 13.59 80.2
대조예 2-1 7.27 27.0 3.94 10.67 65.7
대조예 2-2 6.07 32.0 3.91 11.56 73.9
대조예 2-3 5.98 34.5 3.81 11.99 78.3
실시예
제1 실시예: 제1 및 제2 외부층 및 그 사이에 배치된 중간층을 갖는 적어도 하나의 다층 티슈 웹을 포함하는 티슈 제품으로서, 상기 제1 및 제2 외부층은 약 2.0mm 초과의 평균 섬유 길이 및 20mg/100m 이상의 조도를 갖는 약 5 내지 약 20wt%의 길고 높은 조도의 섬유를 포함하고, 상기 티슈 제품은 약 700 내지 약 1,200g/3"의 기하학적 평균 인장(GMT) 및 약 12.0 dB V2 rms 미만의 TS7 값을 가지는, 티슈 제품.
제2 실시예: 제1 실시예에 있어서, 상기 중앙층은 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없는, 티슈 제품.
제3 실시예: 제1 또는 제2 실시예에 있어서, 상기 길고 높은 조도의 섬유는 P. taeda, P. elliotti, P. palustris, P. pungens, P. rigida, P. serotina, P. muricata, 또는 P. radiata, 및 이들의 조합으로부터 유래되는, 티슈 제품.
제4 실시예: 제1 내지 제3 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 길고 높은 조도의 섬유는 약 2.0 내지 약 3.0mm의 평균 섬유 길이를 가지는, 티슈 제품.
제5 실시예: 제1 내지 제4 실시예 중 어느 하나에 있어서, 약 700 내지 약 1,000g/3"의 GMT 및 약 5.0 내지 약 8.0의 강성도 지수를 가지는, 티슈 제품.
제6 실시예: 제1 내지 제5 실시예 중 어느 하나에 있어서, 약 700 내지 약 1,000g/3"의 GMT 및 약 3.75 초과의 내구성 지수를 가지는 티슈 제품.
제7 실시예: 제1 내지 제6 실시예 중 어느 하나에 있어서, 약 10.0 내지 약 15.0gf의 GM 인열을 가지는, 티슈 제품.
제8 실시예: 제1 내지 제7 실시예 중 어느 하나에 있어서, 약 9.0 내지 약 13.0g*cm/cm2의 GM TEA를 가지는, 티슈 제품.
제9 실시예: 제1 내지 제8 실시예 중 어느 하나에 있어서, 약 100gf 이상의 습식 파열을 가지는, 티슈 제품.
제10 실시예: 제1 내지 제9 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 티슈 제품은 약 50 내지 약 70중량%의 짧고 낮은 조도의 섬유를 포함하는, 티슈 제품.
제11 실시예: 제1 내지 제10 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 길고 높은 조도의 섬유는, 약 0.12 이하, 예컨대 약 0.09 내지 약 0.12의, mm의 단위를 갖는 평균 섬유 길이 대 mg/100m의 단위를 갖는 조도의 비율을 가지는, 티슈 제품.
제12 실시예: 제1 내지 제11 실시예 중 어느 하나에 있어서, 약 10.0 내지 약 12.0 dB　V2　rms의 TS7 값을 가지는, 티슈 제품.
제13 실시예: 제1 내지 제12 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 티슈 제품은 1, 2 또는 3개의 다층 티슈 웹을 포함하고, 상기 다층 티슈 각각은 실질적으로 동일한, 티슈 제품.
제14 실시예: 제1 내지 제13 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 다층 티슈 웹은 크레이핑된 통기 건조된 티슈 웹 또는 언크레이핑된 통기 건조된 웹인, 티슈 제품.
제15 실시예: 제1 내지 제14 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 제품은 30wt% 이하의 길고 낮은 조도의 섬유를 포함하는, 티슈 제품.
제16 실시예: 제1 및 제2 외부층 및 그 사이에 배치된 중간층을 포함하는 한 겹 습식 가압형 티슈 제품으로서, 상기 제1 및 제2 외부층은 약 2.0mm 초과의 평균 섬유 길이 및 20mg/100mm 이상의 조도를 가지는 약 5 내지 약 20wt%의 길고 높은 조도의 섬유를 포함하고, 상기 제품은 약 7.0cc/g 초과의 시트 벌크, 약 600 내지 약 1,000g/3"의 GMT, 및 약 18.0 dB V2 rms 미만의 TS7 값을 갖는, 한 겹 습식 가압형 티슈 제품.
제17 실시예: 제16 실시예에 있어서, 상기 중앙층은 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없는, 티슈 제품.
제18 실시예: 제16 또는 제17 실시예에 있어서, 상기 길고 높은 조도의 섬유는 P. taeda, P. elliotti, P. palustris, P. pungens, P. rigida, P. serotina, P. muricata, 또는 P. radiata, 및 이들의 조합으로부터 유래되고, 상기 섬유는 약 2.0 내지 약 3.0mm의 평균 섬유 길이를 가지는, 티슈 제품.
제19 실시예: 제16 내지 제18 실시예 중 어느 하나에 있어서, 약 700 내지 약 1,000g/3"의 GMT 및 약 20.0 내지 약 24.0의 강성도 지수를 가지는, 티슈 제품.

Claims (20)

  1. 제1 및 제2 외부층 및 그 사이에 배치된 중간층을 갖는 적어도 하나의 다층 티슈 웹을 포함하는 티슈 제품으로서, 상기 제1 및 제2 외부층은 약 2.0mm 초과의 평균 섬유 길이 및 20mg/100m 이상의 조도를 갖는 약 5 내지 약 20wt%의 길고 높은 조도의 섬유를 포함하고, 상기 티슈 제품은 약 700 내지 약 1,200g/3"의 기하학적 평균 인장(GMT) 및 약 12.0 dB V2 rms 미만의 TS7 값을 가지는, 티슈 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중앙층은 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없는, 티슈 제품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 길고 높은 조도의 섬유는 P. taeda, P. elliotti, P. palustris, P. pungens, P. rigida, P. serotina, P. muricata 또는 P. radiata, 및 이들의 조합으로부터 유래되는, 티슈 제품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 길고 높은 조도의 섬유는 약 2.0 내지 약 3.0mm의 평균 섬유 길이를 가지는, 티슈 제품.
  5. 제1항에 있어서, 약 700 내지 약 1,000g/3"의 GMT 및 약 5.0 내지 약 8.0의 강성도 지수를 가지는, 티슈 제품.
  6. 제1항에 있어서, 약 700 내지 약 1,000g/3"의 GMT 및 약 3.75 초과의 내구성 지수를 가지는, 티슈 제품.
  7. 제1항에 있어서, 약 10.0 내지 약 15.0gf의 GM 인열을 가지는, 티슈 제품.
  8. 제1항에 있어서, 약 9.0 내지 약 13.0 g*cm/cm2의 GM TEA를 가지는, 티슈 제품.
  9. 제1항에 있어서, 약 100gf 이상의 습식 파열을 가지는, 티슈 제품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 티슈 제품은 약 50 내지 약 70wt%의 짧고 낮은 조도의 섬유를 포함하는, 티슈 제품.
  11. 제10항에 있어서, 상기 짧고 낮은 조도의 섬유는 경질목 크라프트 펄프 섬유이고, 상기 길고 높은 조도의 섬유는 P. taeda, P. elliotti, P. palustris, P.　pungens, P. rigida, P. serotina, P. muricata 또는 P. radiata, 및 이들의 조합으로부터 유래되고, 약 22 내지 약 25mg/100m의 조도 및 약 2.2 내지 약 2.5mm의 평균 섬유 길이를 가지는, 티슈 제품.
  12. 제1항에 있어서, 상기 길고 높은 조도의 섬유는, 약 0.12 이하의, mm의 단위를 갖는 평균 섬유 길이 대 mg/100m의 단위를 갖는 조도의 비율을 가지는, 티슈 제품.
  13. 제12항에 있어서, 약 10.0 내지 약 12.0 dB　V2　rms의 TS7 값을 가지는, 티슈 제품.
  14. 부드럽고 내구성 있는 습식 레이드 티슈 제품을 형성하는 방법으로,
    a. 약 2.0mm 초과의 평균 섬유 길이 및 20mg/100m 이상의 조도를 갖는 길고 높은 조도의 섬유 및 짧은 목재 펄프 섬유로 필수적으로 이루어진 제1 섬유 지료를 제공하는 단계;
    b. 길고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유를 포함하는 제2 섬유 지료를 제공하는 단계;
    c. 상기 제1 섬유 지료를 성형 직물 상에 피착시켜 제1 직물 접촉층을 형성하는 단계;
    d. 상기 제1 섬유 접촉층에 인접하여 상기 제2 섬유 지료를 피착시켜 중간층을 형성하는 단계;
    e. 상기 중간층에 인접하여 상기 제1 섬유 지료를 피착시켜 제1 공기 접촉층을 형성하는 단계;
    f. 상기 습식 티슈 웹을 부분적으로 탈수시키는 단계;
    g. 상기 티슈 웹을 건조시키는 단계; 그리고
    h. 상기 티슈 웹을 약 700 내지 약 1,200g/3"의 GMT 및 약 12.0 dB V2 rms 미만의 TS7 값을 갖는 티슈 제품으로 변환하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 변환하는 단계는 캘린더링, 엠보싱, 인쇄, 권취, 슬리팅, 겹침, 천공, 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 길고 높은 조도의 섬유는 P. taeda, P. elliotti, P. palustris, P. pungens, P. rigida, P. serotina, P. muricata 또는 P. radiate, 및 이들의 조합으로부터 유래된 크라프트 펄프 섬유이고, 여기서 상기 제품은 5 내지 20wt%의 길고 높은 조도의 섬유를 포함하는, 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 건조 단계는 상기 티슈 웹을 통기 건조하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 건조 단계는 상기 티슈 웹을 가열된 실린더 상으로 가압하는 단계 및 상기 건조된 웹을 상기 실린더로부터 크레이핑하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 길고 높은 조도의 섬유는 약 2.0 내지 약 3.0mm의 평균 섬유 길이 및 약 22mg/100m 내지 25mg/100m의 조도를 가지는, 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 짧은 목재 펄프 섬유는 경질목 크라프트 펄프 섬유를 포함하고, 상기 길고 낮은 조도의 목재 펄프 섬유는 북부 연질목 크라프트 섬유를 포함하고, 상기 중간층은 길고 높은 조도의 섬유가 실질적으로 없는, 방법.
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