KR20220116306A - 발포체 형성 웹으로 제조된 와이핑 제품 - Google Patents

Abstract

발포체 형성 웹을 위한 공정이 개시된다. 발포체 형성된 웹은 산업용 와이퍼, 음식 서비스 와이퍼 등과 같은, 와이핑 제품으로서 사용될 수 있다. 웹은 셀룰로오스 섬유 및 더 긴 강도 구축 섬유의 혼합물을 함유한다. 웹은 발포체로 형성된 다음 하나 이상의 수력엉킴 단계를 거친다. 수력엉킴 후, 웹은 비압축 방식으로 건조된다.

Description

발포체 형성 웹으로 제조된 와이핑 제품

본 발명은 발포체 형성 웹으로 제조된 와이핑 제품에 관한 것이다.

종래의 와이핑 제품은 직조물 및 편직물로 제조되었다. 이러한 와이퍼는 산업 용도, 음식 서비스 용도, 건강 및 의료 용도, 및 일반적인 소비자 용도와 같은 모든 상이한 유형의 산업에서 사용되어 왔다. 기존 헝겊과 수건은 적절히 세탁하면 재사용할 수 있다. 그러나, 일회용 와이퍼가 계속해서 인기를 얻고 있으며, 많은 종래의 직조 또는 편직 제품을 쉽게 대체하고 있다. 예를 들어, 일회용 와이퍼는 많은 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 일회용 와이퍼는 일반적으로 더욱 멸균 상태이고 잔해물 및 오염물이 없다. 예를 들어, 세탁된 헝겊과 수건에는 여전히 과거 사용의 잔류 잔해물을 포함할 수 있으며, 세탁 과정 중 잔해물이 묻어날 수도 있다. 또한, 직조 또는 편직 와이퍼를 세탁하는 것은 많은 비용을 발생시킬 뿐만 아니라, 적절히 폐기해야 하는 다량의 물과 세제의 사용을 필요로 한다. 또한, 많은 용도에서, 특히 산업 환경에서, 종래의 천 와이퍼는 와이퍼와 접촉하게 되는 화학물질 및 다른 잔해물로 인해 1회 사용 후에 폐기된다.

하지만, 종래의 천 와이퍼의 강도 및 흡수성 특성을 갖는 일회용 와이퍼를 제조할 수 있는 데 문제가 있었다. 예를 들어, 펄프 섬유 웹이 흡수성인 것으로 알려져 있지만, 펄프 섬유로 제조된 웹은 특히 습식 상태에서 사용될 때 강도 및 마모 저항성이 부족하다.

상기 단점을 고려하여, 강도, 특히 습식 강도를 증가시키기 위해 펄프 섬유가 다른 웹과 조합되었다. 예를 들어, 과거에, 연속 필라멘트로 제조된 스펀본드 웹은 탄성 와이핑 제품을 제조하기 위해 펄프 섬유와 수력엉킴되었다. 이러한 와이퍼가 당업계에서 큰 진전을 이루었지만, 와이퍼의 스펀본드 부분은 액체 흡수성 및 와이프-건조 특성을 억제하는 경향이 있다.

펄프 섬유를 더 긴 스테이플 섬유와 조합하려는 시도도 있었다. 그러나, 이러한 섬유 혼합물은 종래의 습식 레이드 형성 공정에서 취급하기가 매우 어려운데, 비교적 짧은 섬유만이 웹의 형성 동안 물 매질에서 운반될 수 있고, 긴 섬유는 웹을 제조하기에 충분한 양의 물과 조합될 때 함께 덩어리지고 모이는 경향을 갖기 때문이다. 따라서, 이러한 제품은 무결성이 부족할 뿐만 아니라 매우 불균일한 섬유 점조도를 갖는다.

또 다른 실시예에서, 전구체 웹은 카딩 공정을 통해 형성되었다. 그런 다음, 카디드 웹은 펄프 섬유와 엉킨다. 카디드 웹을 생산하는 것은 웹을 생산하는 매우 비효율적인 방식일 뿐만 아니라, 생성된 제품은 천 제품과 비교하여 흡수성, 점조도 및 강도와 같은 많은 바람직한 특성이 여전히 부족한 경향이 있다.

상기를 고려하여, 일회용 와이퍼를 제조하기 위한 공정에 대한 필요성이 현재 존재한다. 특히, 종래의 천 와이퍼를 효과적으로 대체할 수 있는 양호한 흡수성과 함께 기계적 특성이 향상된 일회용 와이퍼에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 흡수성, 와이프-건조 특성, 오일 및 그리스 와이핑 특성, 내구성 등이 개선된 섬유 매트릭스를 갖는 일회용 와이핑 제품을 생산하기 위해 더 긴 섬유를 물 흡수성 펄프 섬유와 조합하는 공정에 대한 필요성이 존재한다.

일반적으로, 본 개시는 일회용 와이핑 제품 및 와이핑 제품을 제조하는 공정에 관한 것이다. 본 개시의 와이핑 제품은 더 짧은 높은 액체 흡수성 펄프 섬유가 더 긴 강도-구축 섬유와 조합되는 발포체 형성 공정을 통해 생산된다. 그런 다음, 생성된 웹은 한 번 이상 수력엉킴되어 웹의 무결성 및 다양한 다른 특징을 더욱 개선한다. 예를 들어, 발포체 형성 공정은 실질적으로 균질한 섬유 매트릭스를 갖는 웹을 생산한다. 발포체 형성된 웹을 수력엉킴하면 웹 무결성을 증가시키고, 증가된 벌크를 위한 구조적 표면형태를 제공한다. 수력엉킴은 또한 와이핑 제품의 심미적 외관을 개선할 수 있다.

예를 들어, 일 실시예에서, 본 개시는 섬유의 혼합물을 함유하는 발포체 형성된 웹을 포함하는 와이핑 제품에 관한 것이다. 섬유는 강도 구축 섬유와 배합된 셀룰로오스 섬유를 포함한다. 강도 구축 섬유는 약 8mm 초과 및 약 30mm 미만의 평균 길이를 가질 수 있다. 강도 구축 섬유는 약 5 중량% 내지 약 50 중량%, 예컨대 약 15 중량% 내지 약 40 중량%의 양으로 웹에 존재한다. 발포체 형성된 웹은 적어도 하나의 수력엉킴 단계를 거친다. 예를 들어, 발포체 형성된 웹은 제1 표면 및 제2의 대향 표면을 포함할 수 있다. 제1 표면 및 제2 표면 모두 수력엉킴될 수 있다.

강도 구축 섬유는 중합체와 같은 다양한 상이한 물질로 제조될 수 있다. 예를 들어, 강도 구축 섬유는 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌 섬유와 같은 폴리올레핀 섬유, 레이온 섬유와 같은 재생 셀룰로오스 섬유, 면 섬유 등을 포함할 수 있다. 강도 구축 섬유는 단일성분 섬유 또는 이성분 섬유일 수 있다. 한편, 셀룰로오스 섬유는 펄프 섬유를 포함할 수 있다. 예를 들어, 셀룰로오스 섬유는 경질목 섬유, 연질목 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 펄프 섬유는 약 55중량% 내지 약 80중량%의 양으로 웹에 존재할 수 있다.

본 개시의 와이핑 제품은 한 겹 제품일 수 있다. 전술한 바와 같이, 셀룰로오스 섬유 및 강도 구축 섬유는 실질적으로 균질한 혼합물을 형성하도록 조합될 수 있다. 예를 들어, 발포체 형성된 웹은, 웹의 단면이 검사될 때, 뚜렷한 섬유의 분리된 층을 나타내지 않는 비-층상 웹일 수 있다.

발포체 형성된 웹의 평량은, 약 15gsm 내지 약 120gsm, 예컨대, 약 45gsm 내지 약 80gsm일 수 있다. 발포체 형성된 웹의 캘리퍼는 약 0.4mm 내지 약 0.9mm일 수 있다. 웹은 라우릴 설페이트와 같은 발포제를 함유할 수 있다. 웹의 벌크는 약 3cc/g 내지 약 15cc/g일 수 있다.

본 개시에 따른 와이핑 제품은 우수한 물리적 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 발포체 형성된 웹은 습식 강도 및 건식 강도를 가질 수 있고, 습식 강도는 건식 강도의 약 20% 이내, 예컨대 약 10% 이내, 예컨대 약 5% 이내일 수 있다. 발포체 형성된 웹은 또한 폭 방향 또는 교차 기계 방향에 비해 길이 방향 또는 기계 방향으로 유사한 강도 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 기계 방향으로의 인장 강도 대 교차 기계 방향으로의 인장 강도 사이의 비율은 약 1 대 약 4, 예컨대 약 2 대 약 3, 예컨대 약 2.3 대 약 2.7일 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 와이핑 제품은 모든 상이한 유형의 용도에 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 와이핑 제품은 산업용 와이퍼이다. 와이핑 제품은 함께 적층된 개별 시트의 형태일 수 있다. 원하는 경우, 와이핑 제품은 클리닝 용제로 미리 포화되고 사용을 위해 포장될 수 있다.

본 발명의 기타 특징들과 측면들을 이하에서 더욱 상세히 설명한다.

본 발명을, 첨부 도면을 참조하여 명세서의 나머지 부분에서 더욱 구체적으로 완전하게 설명한다.
도 1은 본 개시에 따른 부직포 웹을 형성하기 위한 공정의 일 실시예의 개략도이고; 그리고
도 2는 도 1에 도시된 개략도의 확대된 부분도의 개략도이다.
본 명세서와 도면에서 참조 문자를 반복 사용하는 것은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징부 또는 요소를 나타내려는 것이다.

정의

본원에서 사용하는 바와 같이 용어 "기계 방향"은 부직포 웹의 형성 중 섬유가 피착되는 성형 표면의 이동 방향을 지칭한다.

본원에서 사용하는 바와 같이 용어 "교차 기계 방향"은 상기 정의된 기계 방향에 수직인 방향을 지칭한다.

본원에서 사용하는 바와 같이 용어 "펄프"는 목질 및 비목질 식물 같은 천연 공급원으로부터 섬유를 지칭한다. 목질 식물은, 예를 들어, 낙엽수와 침엽수를 포함한다. 비목질 식물은, 예를 들어, 면, 아마, 에스파르토 풀, 밀크위드, 짚, 황마, 대마, 및 바가스를 포함한다. 펄프 섬유는 경질목 섬유, 연질목 섬유, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "평균 섬유 길이"는 현미경 기술을 사용하는 측정에 의해 결정된 섬유, 섬유 다발 및/또는 섬유 유사 물질의 평균 길이를 지칭한다. 적어도 20개의 무작위로 선택된 섬유의 샘플은 섬유의 액체 현탁액으로부터 분리된다. 섬유를 물에 현탁시키기 위해 준비된 현미경 슬라이드 상에 섬유를 둔다. 틴팅 염료를 현탁된 섬유에 첨가하여 셀룰로오스 함유 섬유를 착색시켜 이들이 합성 섬유와 구별되거나 분리될 수 있게 한다. 슬라이드는 Fisher Stereomaster II Microscope--S19642/S19643 시리즈 아래에 배치된다. 샘플에서 20개의 섬유의 측정은 0 내지 20 mil의 스케일을 사용하여 20X 선형 배율로 이루어지고, 평균 길이, 최소 및 최대 길이, 및 변이의 편차 또는 계수가 계산된다. 일부 경우에, 평균 섬유 길이는, 예를 들어, 핀란드 카자니 소재의 Kajaani Oy Electronics로부터 입수 가능한 카자니 섬유 분석기 모델 번호 FS-200과 같은 장비에 의해 결정된 섬유(예를 들어, 섬유, 섬유 다발, 섬유 유사 물질)의 가중 평균 길이로서 계산될 것이다. 표준 시험 절차에 따라, 샘플은 냉침액으로 처리해서 아무런 섬유 다발 또는 조각(shive)이 존재하지 않도록 보장한다. 각 샘플은 뜨거운 물에 붕해시키고 대략 0.001% 현탁액에 희석한다. 표준 Kajaani 섬유 분석 시험 절차를 이용하여 시험할 때 개별적인 시험 샘플들을 희석 현탁액에서 약 50 내지 100ml 부분으로 뽑아낸다. 가중 평균 섬유 길이는 산술 평균, 길이 가중 평균 또는 중량 가중 평균일 수 있고, 다음 식에 의해 표현될 수 있다:

여기서

k=최대 섬유 길이

x _i =섬유 길이

n=길이 xi를 갖는 섬유의 수

n=측정된 섬유의 총 수.

Kajaani 섬유 분석기에 의해 측정되는 평균 섬유 길이 데이터의 한 가지 특성은 상이한 유형의 섬유 간에 구별하지 않는다는 것이다. 따라서, 평균 길이는 샘플 내의 섬유의 모든 상이한 유형(존재하는 경우)의 길이를 기준으로 한 평균을 나타낸다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "스테이플 섬유"는 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 소비자 사용 후 재활용(PCR) 섬유, 폴리에스테르, 나일론 등과 같은 합성 중합체로 제조된 불연속 섬유를 의미하며, 친수성이 아닌 것들은 친수성이 되도록 처리될 수 있다. 스테이플 섬유는 절단된 섬유 등일 수 있다. 스테이플 섬유는 원형, 이성분, 다중성분, 형상화된, 중공형 등인 단면을 가질 수 있다.

본원에서 사용되는 바와 같이, 건조 강도 또는 건조 인장 강도는 인장 시험을 사용하여 측정된다. 시험은 23℃ ± 1℃ 및 50% ± 2% 상대 습도에서 최소 4시간 동안 컨디셔닝된 샘플에 대해 수행한다. 샘플은, 미국 펜실베니아주 필라델피아에 소재하는 Thwing-Albert Instruments로부터 입수 가능한 정밀 샘플 절단기 모델 JDC 15M-10을 사용하여 기계 방향 및 교차 기계 방향으로 3인치 폭의 스트립으로 절단된다.

인장 프레임의 게이지 길이는 2 인치로 설정한다. 인장 프레임은 TestWorks 4 소프트웨어를 사용하는 Alliance RT/1 프레임 런이다. 인장 프레임 및 소프트웨어는 미네소타주 미니애폴리스에 위치한 MTS Systems Corporation으로부터 입수 가능하다.

3인치 샘플을 인장 프레임의 조에 배치하고 샘플 파괴 지점까지 분당 25.4 cm의 속도로 적용된 변형을 부여받는다. 샘플에 대한 응력을 변형의 함수로서 모니터링한다. 계산된 출력은 피크 하중(그램-힘/3인치, 그램-힘으로 측정), 피크 신장(%, 샘플의 신장률을 샘플의 원래 길이로 나누고 100%를 곱하여 계산함), 500 그램-힘에서의 신장 백분율, 파단시 인장 에너지 흡수(TEA)(그램-힘*cm/cm², 하중이 그 피크 값의 30%까지 떨어지는 파괴 지점까지 응력-변형 곡선 아래 면적을 적분하거나 취하여 계산함), 및 기울기 A(킬로그램-힘, 57-150 그램-힘으로부터 응력-변형 곡선의 기울기로서 측정됨)를 포함한다.

5개의 복제 샘플을 사용하여 제품을 측정한다. 기계 방향 및 교차 기계 방향으로 제품을 시험한다.

습식 강도 또는 습식 인장 강도는, 샘플이 시험 전에 습윤된다는 점을 제외하고는 건식 강도와 동일한 방식으로 측정한다. 구체적으로, 샘플을 습윤시키기 위해, 3 인치 x 5 인치 트레이가 23℃ ± 2℃의 온도에서 증류수 또는 탈이온수로 채운다. 물을 트레이에 약 1 cm의 깊이까지 첨가한다.

3M "스카치-브라이트" 범용 스크럽 패드를 2.5인치 x 4인치의 치수로 절단한다. 대략 5인치 길이의 마스킹 테이프 조각을 패드의 4인치 에지 중 하나를 따라 배치한다. 마스킹 테이프를 사용하여 스크럽 패드를 고정시킨다.

그런 다음, 스크럽 패드는 테이프 단부가 위로 향한 상태로 물에 넣는다. 패드는 시험이 완료될 때까지 항상 물에 남아 있다. 시험할 샘플을 TAPPI T205에 부합하는 블로터 종이에 놓는다. 수조에서 스크럽 패드를 제거하고, 습식 팬과 관련된 스크린 상에서 가볍게 3회 두드린다. 이후, 스크럽 패드는 대략 중심에서 샘플의 폭에 평행하게 샘플에 부드럽게 위치된다. 스크럽 패드는 대략 1초 동안 제 위치에 유지된다. 그런 다음, 샘플을 인장 시험기에 즉시 넣고 시험한다.

습식/건식 인장 강도 비율을 계산하기 위해, 습식 인장 강도 값을 건식 인장 강도 값으로 나눈다.

상세한 설명

통상의 기술자라면, 본 설명이 예시적인 실시예들을 설명하는 것일 뿐이며 본 발명의 더욱 넓은 측면들을 한정하려는 것이 아니라는 점을 이해할 것이다.

일반적으로, 본 개시는 세심하게 선택된 섬유들의 배합물로 형성되고 인접 표면을 세정하거나 닦아내는 능력과 함께 제품의 물리적 특성을 크게 개선하는 소정의 방식으로 형성되는 와이핑 제품에 관한 것이다. 본 발명에 따른 와이핑 제품은, 와이프-건식 특성, 오일 및 그리스 와이핑 특성, 내구성 등을 개선하는 일체형의 엉킨 섬유 매트릭스를 포함하는 발포체 형성된 웹으로 형성된다. 웹이 형성되는 방식으로 인해, 와이핑 제품은 또한 증가된 벌크, 증가된 캘리퍼, 및 부드러운 느낌을 갖는다. 와이핑 제품은 또한 제품의 심미적 매력을 개선하는 독특한 패턴으로 제조될 수 있다.

본 발명의 와이핑 제품은 더 긴 강도 구축 섬유와 조합된, 펄프 섬유와 같은, 더 짧은 셀룰로오스 섬유의 조합으로 형성된다. 섬유 혼합물은 수용액 중 발포제와 조합되고 형성 표면 상에 피착된다. 발포체 형성 공정은 수많은 장점과 혜택을 제공한다. 예를 들어, 발포체 형성 공정은 더 짧은 셀룰로오스 섬유와 더 긴 강도 구축 섬유의 배합물로 제조된 실질적으로 균질한 섬유 웹을 생산하는 것으로 밝혀졌다. 실제로, 발포체 형성 공정은 뭉침 및 일반적으로 습식 레이드 공정에서 경험되는 다른 문제를 경험하지 않으면서 매우 긴 섬유를 수용하는 것으로 밝혀졌다. 웹 내에 실질적으로 균질한 섬유 혼합물을 형성함으로써, 상이한 섬유는 전체 웹 구조에 걸쳐 이점을 제공하는데, 웹 구조 내에 별도의 층으로 남아 있는 스펀본드 웹으로 고정된 이전의 수력엉킴된 웹에 대하여 극적인 개선점을 제공한다. 다른 한편으로, 본 발명에 따른 발포체 형성된 웹은 비-층상 구조를 가질 수 있다.

일단 발포체 형성 웹이 제조되면, 본 발명에 따라, 웹은 적어도 하나의 수력엉킴 공정을 거치게 된다. 고압 수력엉킴 제트는, 섬유의 엉킴을 추가로 하고 웹 무결성과 다양한 기계적 특성을 상당히 증가시키면서 웹의 균질하고 비-층상 구조를 유지한다. 일 실시예에서, 발포체 형성 웹은 웹의 각 표면 상에서 수력엉킴될 수 있다. 수력엉킴 동안, 또한 웹의 각 표면 상에 패턴이 생성될 수 있으며, 이는 와이핑 특성뿐만 아니라 생성된 제품의 심미적 특성도 더욱 개선할 수 있다. 수력엉킴 후, 발포체 형성 웹은 비압축 건조 공정을 사용하여 건조될 수 있다. 예를 들어, 웹은 통기 건조기를 사용하여 건조될 수 있다.

전술한 바와 같이 발포체 형성 공정에 많은 장점과 이점이 있다. 폼 형성 공정 동안, 웹을 형성하는 섬유에 대한 캐리어로서 물을 발포체로 대체한다. 다량의 공기를 나타내는, 발포체는 제지 섬유와 배합된다. 웹을 형성하는 데 더 적은 물이 사용되기 때문에, 웹을 건조하기 위해 더 적은 에너지가 요구된다. 예를 들어, 발포체 형성 공정에서 웹을 건조시키는 것은 종래의 습식 가압 공정과 관련하여 약 10% 초과, 예컨대 약 20% 초과의 에너지 요구를 감소시킬 수 있다.

본 발명에 따른 티슈 또는 종이 웹을 형성함에 있어서, 일 실시예에서, 발포체는 먼저 발포제와 물을 조합함으로써 형성된다. 발포제는, 예를 들어, 임의의 적절한 계면활성제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 발포제는, 라우레쓰 황산 나트륨 또는 라우릴 에테르 황산나트륨으로도 공지된, 라우릴 황산 나트륨을 포함할 수 있다. 다른 발포제는 도데실 황산 나트륨 또는 라우릴 황산 암모늄을 포함한다. 다른 실시예들에서, 발포제는 임의의 적합한 양이온성 및/또는 양쪽성 계면활성제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다른 발포제는 지방산 아민, 아미드, 아민 옥사이드, 지방산 사차 화합물 등을 포함한다.

발포제는 일반적으로 약 2중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 5중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 10중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 15중량% 초과의 양으로 물과 조합된다. 하나 이상의 발포제는 일반적으로 약 50 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 40 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 30 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 20 중량% 미만의 양으로 존재한다.

발포제와 물이 조합되면, 혼합물은 배합되거나 그렇지 않으면 폼을 형성할 수 있는 힘을 받게 된다. 폼은 일반적으로, 채널이나 모세관을 형성하기 위해 상호 연결될 수 있는 중공 셀 또는 기포의 집합체인 다공성 매트릭스를 지칭한다.

폼 밀도는 특정 응용예에 따라 가변될 수 있고, 사용된 섬유 지료를 포함하는 다양한 인자들에 따라 가변될 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들면, 발포체의 발포체 밀도는 약 200g/L 초과, 예컨대 약 250g/L 초과, 예컨대 약 300g/L 초과일 수 있다. 발포체 밀도는 일반적으로 약 600g/L 미만, 예컨대 약 500g/L 미만, 예컨대 약 400g/L 미만, 예컨대 약 350g/L 미만이다. 일 실시예에서, 예를 들면, 일반적으로 약 350g/L 미만, 예컨대 약 340g/L 미만, 예컨대 약 330g/L 미만의 발포체 밀도를 가진 저밀도 발포체가 사용된다. 발포체는 일반적으로 약 30% 초과, 약 40% 초과, 예컨대 약 50% 초과, 예컨대 약 60% 초과의 공기 함량을 가질 것이다. 공기 함량은 일반적으로 약 80 부피% 미만, 예컨대 약 70 부피% 미만, 예컨대 약 65 부피% 미만이다.

폼이 형성되면, 폼은 섬유 지료와 조합된다. 본 발명에 따르면, 섬유 지료는 더 긴, 강도 구축 섬유와 조합된 더 짧은 높은 액체 흡수성 셀룰로오스 섬유의 조합을 포함한다.

웹으로 통합될 수 있는 셀룰로오스 섬유는, 코튼, 아바카, 케나프, 사바이 그래스, 아마, 에스파르토 그래스, 스트로, 황마, 대마, 바가스, 유액 분비(milkweed) 플로스 섬유, 파인애플 잎 섬유 등의 비목재 섬유; 및 북부 및 남부 연질목 크래프트 섬유 등의 연질목 섬유; 및 유칼립투스, 메이플, 자작나무, 사시나무 등의 경질목 섬유를 비롯한, 낙엽성 및 침엽성 나무로부터 얻는 것 등의 목재 또는 펄프 섬유를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 펄프 섬유는 고 수율 또는 저 수율 형태로 준비될 수 있고, 크래프트법, 아황산법, 고수율 펄프화 방법, 및 알려져 있는 기타 펄프화 방법을 포함한 임의의 알려져 있는 방법으로 펄프화될 수 있다. 오가노솔브 펄프화 방법으로부터 제조된 섬유가 또한 사용될 수 있다.

셀룰로오스 섬유는 일반적으로 약 50중량% 이상의 양으로, 예로 약 55중량% 이상의 양으로, 예로 약 60중량% 이상의 양으로, 예로 약 65중량% 이상의 양으로, 예로 약 70중량% 이상의 양으로, 예로 약 75중량% 이상의 양으로, 예로 약 80중량% 이상의 양으로, 예로 약 85중량% 이상의 양으로 건조 웹에 존재할 수 있다. 셀룰로오스 섬유는 일반적으로 약 95중량% 이하의 양으로, 예로 약 85중량% 이하의 양으로 존재한다. 전술한 바와 같이, 셀룰로오스 섬유는 통상적으로 강도 구축 섬유보다 짧다. 셀룰로오스 섬유는 예를 들어 약 8mm 미만, 예컨대 약 6mm 미만, 예컨대 약 4mm 미만의 평균 섬유 길이를 가질 수 있다. 셀룰로오스 섬유의 평균 섬유 길이는 일반적으로 약 1mm 초과, 예컨대 약 2mm 초과, 예컨대 약 3mm 초과이다.

본 개시의 발포체 형성된 웹에 포함된 강도 구축 섬유는 비교적 긴 섬유 길이를 갖는다. 예를 들어, 강도 구축 섬유는 약 10mm 초과, 예컨대 약 12mm 초과, 예컨대 약 14mm 초과, 예컨대 약 16mm 초과, 예컨대 약 18mm 초과, 예컨대 약 20mm 초과 평균 섬유 길이를 가질 수 있다. 강도 구축 섬유의 평균 섬유 길이는 일반적으로 약 30mm 미만, 예컨대 약 25mm 미만, 예컨대 약 20mm 미만이다. 강도 구축 섬유는 일반적으로 약 5중량% 초과의 양으로, 예로 약 10중량% 초과의 양으로, 예로 약 15중량% 초과의 양으로, 예로 약 20중량% 초과의 양으로, 예로 약 25중량% 초과의 양으로, 예로 약 30중량% 초과의 양으로, 일반적으로 약 50중량% 미만의 양으로, 예로 약 40중량% 미만의 양으로, 예로 약 35중량% 미만의 양으로 건조 웹에 존재할 수 있다.

강도 구축 섬유는 적어도 한 방향으로 웹의 강도를 증가시키고 그리고/또는 웹의 내마모성을 증가시킬 수 있는 임의의 적절한 섬유일 수 있다. 강도 구축 섬유는, 예를 들어, 임의의 적절한 합성 중합체 섬유 또는 임의의 적절한 재생 셀룰로오스 섬유를 포함할 수 있다. 웹에 통합될 수 있는 예시적인 중합체 섬유는, 예를 들어, 폴리에스테르 섬유, 폴리에틸렌 섬유 및/또는 폴리프로필렌 섬유와 같은 폴리올레핀 섬유, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 중합체 섬유는 시스-코어 구성 또는 나란한 구성을 포함하는 이성분 섬유일 수도 있다.

합성 셀룰로오스 섬유 유형은, 모든 변형의 레이온 및 비스코스 또는 화학적 변형된 셀룰로오스로부터 유도된 다른 섬유들을 포함한다. 화학적으로 처리된 천연 셀룰로오스 섬유를, 광택 가공된 펄프, 화학적으로 경화된 또는 가교된 섬유, 또는 술폰화된 섬유로서 사용할 수 있다. 제지 섬유를 사용하는 데 있어서 양호한 기계적 특성을 위해, 섬유들이 비교적 손상되지 않고 대략적으로 미정제 상태거나 약간만 정제된 상태인 것이 바람직할 수 있다. 재활용된 섬유들을 사용할 수 있지만, 일반적으로 오염원이 없으며 기계적 특성을 위한 버진 섬유들이 유용하다. 광택 가공된 섬유, 재생된 셀룰로오스 섬유, 미생물에 의해 제조된 셀룰로오스, 레이온, 및 기타 셀룰로오스 재료 또는 셀룰로오스 유도체를 사용할 수 있다. 대량의 양호한 압축성이 가능한 일부 실시예들에서, 섬유들은 적어도 200, 더욱 구체적으로는 적어도 300, 더욱 구체적으로는 적어도 400, 가장 구체적으로는 적어도 500인 캐나다 표준 여수도(Canadian Standard Freeness)를 가질 수 있다.

섬유 지료 이외에, 웹을 형성하는 데 사용되는 발포체는 또한 다양한 상이한 성분 및 화학물질을 함유할 수 있다. 예를 들어, 베이스 웹을 형성하는 데 사용되는 섬유 지료(furnish)를 화학적 탈접합제로 처리할 수 있다. 탈접합제는, 펄핑 공정 동안 폼형 섬유 슬러리에 첨가될 수 있고 또는 헤드박스에 직접 첨가될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 적절한 탈접합제는, 지방 디알킬 사차 아민 염, 모노 지방 알킬 삼차 아민 염, 일차 아민 염, 이미다졸린 사차 염, 실리콘 사차 염, 및 불포화 지방 알킬 아민 염 등의 양이온성 탈접합제를 포함한다. 다른 적절한 탈접합제는, 본 명세서에 참고로 원용되는 Kaun의 미국 특허번호 제5,529,665호에 개시되어 있다. 구체적으로, Kaun은 양이온성 실리콘 조성물을 탈접합제로서 사용하는 것을 개시하고 있다.

일 실시예에서, 본 발명의 공정에 사용되는 탈접합제는, 유기 사차 암모늄 염화물이고, 구체적으로는, 사차 암모늄 염화물의 실리콘계 아민 염이다. 예를 들어, 탈접합제는 Hercules Corporation에 의해 시판되고 있는 PROSOFT.RTM. TQ1003일 수 있다. 탈접합제는, 섬유 슬러리 내에 존재하는 섬유들의 메트릭 톤(MT)당 약 1kg 내지 약 10kg의 양으로 섬유 슬러리에 첨가될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 탈접합제는 이미다졸린계 탈접합제일 수 있다. 이미다졸린계 탈접합제는, 예를 들어, Witco Corporation으로부터 얻을 수 있다. 이미다졸린계 탈접합제는, 2.0 내지 약 15kg/MT의 양으로 첨가될 수 있다.

일 실시예에서, 베이스 웹은 탈접합제를 사용하지 않고 형성될 수 있다. 따라서, 형성된 웹에는 어떠한 탈접합제도 없을 수 있다.

또한, 다른 선택 사항인 화학적 첨가제는, 제품과 공정에 추가 이점을 제공하도록 수성 제지 지료에 또는 형성된 배아 웹에 첨가될 수 있다. 다음에 따르는 재료들이 웹에 적용될 수 있는 추가 화학물의 예로서 포함된다. 화학물은, 예로서 포함된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하려는 것이 아니다. 이러한 화학물질은 제지 공정에서의 임의의 지점에서 첨가될 수도 있다.

페이퍼 웹에 첨가될 수 있는 화학물의 추가 유형은, 일반적으로 양이온성, 음이온성, 또는 비이온성 계면활성제, 습윤제, 및 가소제의 형태로 된 흡수성 보조물, 예컨대, 저분자량 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리하이드록시 화합물, 예컨대, 글리세린과 프로필렌 글리콜을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 일반적으로 미네랄 오일, 알로에 추출물, 비타민 E, 실리콘, 로션 등의 피부 건강 유익물을 제공하는 재료도, 최종 제품에 통합될 수 있다.

일반적으로, 본 발명의 제품은, 의도한 용도에 모순되지 않는 알려져 있는 임의의 재료 및 화학물질과 함께 사용될 수 있다. 이러한 재료의 예로는, 탈취제 등의 냄새 제어제, 활성화된 탄소 섬유 및 입자, 베이비 파우더, 베이킹 소다, 킬레이트제, 제올라이트, 향수, 또는 기타 냄새 차단제, 시클로덱스트린 화합물, 산화제 등이 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 초흡수성 입자가 또한 이용될 수 있다. 추가 선택 사항은, 양이온성 염료, 광택제, 습윤제, 유연제 등을 포함한다.

베이스 웹을 형성하기 위해, 발포체는 임의의 보조 제제와 함께 선택된 섬유 지료와 조합된다. 그런 다음, 섬유의 폼형 현탁액을 탱크에 펌핑하고, 탱크로부터 헤드박스로 공급한다. 예를 들어, 도 1 및 도 2는 웹을 형성하기 위한 본 발명에 따른 공정의 일 실시예를 도시한다. 특히 도 2에 도시된 바와 같이, 폼형 섬유 현탁액은 탱크(12)에 공급된 다음 헤드박스(10)에 공급될 수 있다. 헤드박스(10)로부터, 발포형 섬유 현탁액은, 습식 배아 웹(12)을 형성하기 위해 롤들(28)이 지지하고 구동하는 무한 주행하는 성형 직물(26) 상에 배출된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 성형 보드(14)는 헤드박스(10)에 인접하게 웹(12) 아래에 위치될 수 있다. 일단 성형 직물(26) 상에 형성되면, 발포체 형성된 웹은 약 50% 미만, 예컨대 약 20% 미만, 예컨대 약 10% 미만, 예컨대 약 5% 미만의 점조도를 가질 수 있다. 실제로, 형성 점조도는 약 2 미만, 예컨대 약 1.8 미만, 예컨대 약 1.5 미만일 수 있다. 형성 점조도는 일반적으로 약 0.5 초과, 예컨대 0.8 초과이다. 형성 점조도는 형성 동안 필요한 물의 양을 최소화하면서 본 발명에 따른 웹을 제조하는 능력을 나타낸다.

일단 습식 웹이 성형 직물(26) 상에 형성되면, 웹은 하류로 운반되고 탈수된다. 예를 들어, 공정은 진공 박스 및 진공 롤과 같은, 복수의 진공 장치(16)를 선택적으로 포함할 수 있다. 진공 박스는 새롭게 형성된 웹(12)으로부터 수분을 제거하는 것을 돕는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 성형 직물(26)은 또한 한 쌍의 진공 롤(20) 위에 위치된 스팀 박스(18)와 연통하여 놓일 수도 있다. 예를 들어, 스팀 박스(18)는 건조함을 증가시키고 교차 방향의 수분 변동을 감소시킬 수 있다. 스팀 박스(18)로부터 인가된 증기가 습식 웹(12) 속의 수분을 가열하여, 웹 속의 물이, 특히 진공 롤(20)과 함께 더욱 쉽게 배출되게 한다. 성형 직물(26)로부터, 도 1에 도시된 실시예에서, 새롭게 형성된 웹(12)은 하류로 운반되고, 수력엉킴되고, 통기 건조기 상에서 건조된다.

발포체 형성된 웹이 생산된 후, 웹은 하나 이상의 수력엉킴 단계를 거친다. 도 2에 도시된 실시예에서, 예를 들어, 웹(12)은 2개의 상이한 수력엉킴 단계를 거친다. 특히, 도 2에서, 웹(12)은 제1 수력엉킴 단계 동안 제1 표면 상에 수력엉킴된 다음 제2 수력엉킴 단계 동안 제2의 대향 표면 상에 수력엉킴된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 공정은 제1 수력엉킴 장치(30) 및 제2 수력엉킴 장치(32)를 포함할 수 있다. 각각의 수력엉킴 스테이션에서 발생하는 수력엉킴은 종래의 수력엉킴 장비를 사용하여 달성될 수도 있다. 발포체 형성된 웹의 수력엉킴은, 예를 들면 물과 같은 임의의 적절한 작동 유체로 수행될 수 있다. 작동 유체는 일련의 개별 구멍 또는 오리피스를 통하여 유체를 균등하게 분포시키는 매니폴드를 통해 흐른다. 예를 들어, 예시적인 구멍 또는 오리피스는 약 0.003 인치 내지 약 0.015 인치의 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 매니폴드는 0.007 인치의 직경을 갖는 오리피스 스트립을 포함할 수 있다. 매니폴드는 인치당 약 20 내지 약 40개의 구멍을 포함할 수 있고, 1 내지 3개의 열의 구멍을 포함할 수 있다. 많은 다른 매니폴드 구성 및 조합이 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 예를 들어, 수력엉킴 장치(30)는 복수의 인젝터(34)를 포함하는 반면, 수력엉킴 장치(32)는 복수의 인젝터(36)를 포함한다. 인젝터(34, 36)는 매니폴드의 일부일 수 있고 작동 유체 공급부와 연통할 수 있다.

수력 엉킴 공정 동안, 작동 유체는 약 200 psig 내지 약 3,500 psig 범위의 압력에서 오리피스를 통과할 수 있다. 설명된 압력의 상한 범위에서, 웹은 약 500 ft/분 내지 약 2000 ft/분의 속도로 가공될 수 있음을 고려한다. 유체는 유공성 표면 또는 와이어 상에서 지지될 수 있거나 다공성 드럼 표면 상에서 지지될 수 있는 재료 또는 웹에 영향을 미친다. 도 2에 도시된 실시예에서, 예를 들어, 수력엉킴은 제1 드럼(38) 및 제2 드럼(40) 상에서 발생한다.

수력엉킴 동안 유공성 표면 또는 와이어 상에 지지될 때, 와이어는 약 40x40 내지 약 100x100의 메쉬 크기를 가질 수 있다. 와이어 또는 표면은 또한 약 50x50 내지 약 200x200의 메쉬 크기를 가진 다겹 메쉬일 수 있다.

전술한 바와 같이, 대안적으로, 웹(12)은 수력엉킴 동안 드럼(38)의 표면 및 드럼(40)의 표면 상에 직접 배치될 수 있다. 각각의 드럼은 과량의 물을 인출하기 위한 복수의 개구 또는 진공 통로를 포함할 수 있다. 이들 개구 또는 진공 통로는 또한 수력엉킴 공정 동안 웹(12) 내로 패턴을 생성할 수 있다. 예를 들어, 패턴은 제1 수력엉킴 스테이션에서 웹의 한 표면으로 형성될 수 있고, 패턴은 제2 수력엉킴 스테이션에서 웹의 제2 대향 표면으로 형성될 수 있다. 발포체 형성된 웹의 사용은 종래의 습식레이드 웹과 비교하여 발포체 형성된 웹의 증가된 벌크로 인해 수력엉킴될 때 전술한 바와 같이 독특하고 극적인 패턴을 생성하는 것으로 밝혀졌다. 웹(12)의 각각의 표면 내에 형성된 패턴은 매우 독특할 수 있고, 웹으로 제조된 와이핑 제품의 심미적 매력을 증가시킬 수 있다. 또한, 웹으로 형성된 패턴은 힐과 골을 포함하는 3차원일 수 있다. 이러한 3차원 표면형태는 웹으로 제조된 와이핑 제품의 세정 특성을 더욱 개선할 수 있다.

웹(12)의 외관을 개선하는 것 이외에, 하나 이상의 수력엉킴 스테이션은 또한 웹의 무결성과 같은, 웹(12)의 다양한 물리적 특성을 상당히 개선할 수 있다. 예를 들어, 웹의 표면에 직접적으로 영향을 미치는 작동 유체의 컬럼 제트는 웹에 함유된 섬유, 특히 강도 구축 섬유를 엉키고 얽히게 하는 기능을 한다. 수력엉킴 공정은 궁극적으로 응집성 엉킴된 매트릭스를 형성한다. 수력엉킴 단계는 또한 웹 내에 실질적으로 균질한 섬유 혼합물을 생성하는 역할을 더 한다. 생성된 수력엉킴된 웹은, 예를 들어, "비-층상"이고, 웹의 두께에 걸쳐 구별 가능한 분리된 섬유층을 함유하지 않는다.

일단 발포체 형성된 웹(12)이 1회 이상 수력엉킴되면, 웹은 비압축 건조 작업을 사용하여 건조될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 발포체 형성된 웹은 통기건조기를 사용하여 건조될 수 있다.

도 1을 참조하면, 발포체가 형성되고 수력으로 엉킨 웹(12)은 진공 전달 롤(46) 또는 진공 전달 슈의 도움으로 드럼(40)으로부터 통기건조 직물(44)로 전사된다. 필요하다면, 신축성을 더욱 향상시키도록 통기건조 직물이 웹(12)보다 더욱 느린 속도로 이동할 수 있다. 전사는, 통기건조 직물에 부합하는 시트의 변형을 확실히 하도록 진공 보조에 의해 실행될 수 있고, 이에 따라 필요시 원하는 벌크 및 외관을 야기할 수 있다.

도 1에 도시된 실시예에서, 발포체 형성된 웹(12)은 통기건조 직물(44)로 전사된다. 대안적으로, 발포체 형성된 웹은 통기건조기(48)의 원주를 형성하는 금속 다공성 슬리브로 전사될 수 있다. 직물 대신에 금속 슬리브를 사용하면 다양한 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 다공성 금속 슬리브는 웹의 액체 흡수 특성을 증가시키기 위한 다공성을 추가로 생성할 수 있다.

대안적으로, 발포체 형성된 웹(12)은 통기건조기(48)의 원주에 걸쳐서 통기건조 직물(44) 상에 운반될 수 있다. 통기건조 직물은 고 및 긴 인상 너클(impression knuckle)을 함유할 수 있다. 예를 들어, 통기건조 직물은 직물의 평면 위로 적어도 약 0.005인치로 상승되는 제곱 인치당 약 5 내지 약 300개의 인상 너클을 가질 수 있다. 건조 동안, 웹은 통기건조 직물의 표면에 부합하도록 추가로 거시적으로 배열될 수 있다. 그러나, 평평한 표면 또한 본 발명에서 사용될 수 있다.

통기건조 직물과 접촉하는 웹의 면은, 통상적으로, 베이스 웹의 "직물측"이라 칭한다. 전술한 바와 같이, 베이스 웹의 직물측은, 직물이 통기건조기에서 건조된 후 통기건조 직물의 표면에 부합하는 형상을 가질 수 있다. 반면, 베이스 웹의 반대측 면은 통상적으로 "공기측"이라 칭한다. 웹의 공기측은, 통상적으로, 정상적인 통기건조 공정 동안 직물측보다 매끄럽다.

웹 전사에 사용되는 진공의 레벨은, 약 3 내지 약 15인치 수은주 (75 내지 약 380mm 수은주), 바람직하게는 약 5인치 (125mm) 수은주일 수 있다. 진공 슈 또는 롤(음의 압력)은, 웹을 진공에 의해 다음 직물 상으로 흡입하는 것에 더하여 또는 그를 대신하여, 웹을 다음 직물 상으로 블로잉(blow)하도록 웹의 반대측으로부터의 양의 압력의 사용에 의해 보충되거나 대체될 수 있다.

웹은, 마지막으로, 통기건조기(48)에 의해 약 94% 이상의 점조도로 건조된 후 캐리어 직물(50)로 전사된다. 건조된 베이스시트(52)는, 캐리어 직물(50)과 선택적 캐리어 직물(56)을 사용하여 릴(54)로 이송된다. 가압된 터닝 롤(58)을 선택적으로 사용하여 웹이 캐리어 직물(50)로부터 직물(56)로 전사되는 것을 용이하게 할 수 있다. 이를 위한 적절한 캐리어 직물은 Albany International 84M 또는 94M 및 Asten 959 또는 937이며, 이들 모두는 미세한 패턴을 갖는 비교적 매끄러운 직물들이다. 도시하지는 않았지만, 릴 캘린더링 또는 후속 오프라인 캘린더링을 이용하여, 베이스시트의 매끄러움과 부드러움을 개선할 수 있다.

일 실시예에서, 생성된 발포체 형성된 웹(52)은 질감있는 웹이며, 3차원 상태에서 건조되었다. 웹의 질감은, 통기건조기(48)를 사용하여 웹이 건조되는 방식으로 인해 수력엉킴 스테이션으로 인해 생성될 수 있거나, 두 공정의 결과일 수 있다. 예를 들어, 웹(52)은 웹에 형성된 패턴을 여전히 포함하면서 건조될 수 있다.

일반적으로, 베이스 웹을 성형할 수 있는 임의의 공정 또한 본 발명에서 활용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 제지 공정은, 크레이프(crepe), 이중 크레이프, 엠보싱, 공기 가압, 크레이프 통기 건조, 언크레이프 통기 건조, 코폼, 수력엉킴, 및 당해 기술분야에 알려져 있는 다른 단계들을 이용할 수 있다.

본 발명에 따라 제조된 발포체 형성된 웹의 평량은 완제품에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 공정은 종이 타월, 산업용 와이퍼, 음식 서비스 와이퍼, 기타 등등을 제조하는 데 사용될 수도 있다. 일반적으로, 제품들의 평량은, 약 15gsm 내지 약 120gsm으로 가변될 수 있다. 예를 들어, 평량은 약 30gsm 초과, 예컨대 약 40gsm 초과, 예컨대 약 45gsm 초과, 예컨대 약 50gsm 초과, 예컨대 약 55gsm 초과, 예컨대 약 60gsm 초과, 예컨대 약 65gsm 초과, 일반적으로 약 100gsm 미만, 예컨대 약 90gsm 미만, 예컨대 약 80gsm 미만, 예컨대 약 75gsm 미만일 수 있다.

특히 유리하게, 본 개시의 공정은 더 낮은 평량에서 증가된 강도를 갖는 와이핑 제품을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발포체 형성 공정은 웹 전체에 걸쳐 보다 균질한 섬유 혼합물을 생성시키고 형성을 개선한다. 하나 이상의 수력엉킴 단계는 추가로 섬유 혼합물의 균질성을 증가시키고 웹 무결성 및 균일성을 증가시키는 역할을 한다. 섬유가 웹 내에서 완전히 혼합되기 때문에, 셀룰로오스 섬유 및 강도 구축 섬유 모두의 고유한 특성이 존재한다. 섬유 매트릭스의 엉킴이 증가함에 따라, 강도가 상당히 증가된다. 증가된 강도는 필적할 만한 습식레이드 웹보다 낮은 평량을 갖는 와이핑 제품의 생산을 가능하게 한다.

본 개시의 공정은 또한 양호한 벌크 특성을 갖는 웹 및 와이핑 제품을 생산할 수 있다. 예를 들어, 벌크는, 일반적으로 약 3cc/g 초과, 예컨대, 약 5cc/g 초과, 예컨대, 약 8cc/g 초과, 예컨대, 약 10cc/g 초과, 예컨대, 약 12cc/g 초과, 일반적으로 약 20cc/g 미만, 예컨대, 약 15cc/g 미만일 수 있다.

시트 "벌크"는, gsm으로 표현되는 건식 평량으로 나눈, μm로 표현되는 건식 티슈 시트의 캘리퍼의 몫으로서 산출된다. 얻어진 시트 벌크는 cm3/g로 표현된다. 더욱 구체적으로, 캘리퍼는, 10개의 대표적인 시트의 스택의 총 두께로서 측정되며, 스택의 총 두께를 10으로 나눔으로써 측정되며, 스택 내의 각 시트는 동일한 면을 위로 해서 배치한다. 캘리퍼는, 적층된 시트들에 대한 Note 3이 있는 TAPPI 테스트 방법 T411 om-89 "Thickness (caliper) of Paper, Paperboard, and Combined Board"에 따라 측정된다. T411 om-89를 실행하는 데 사용되는 마이크로미터는 오레건주 뉴버그 소재의 Emveco, Inc.로부터 입수가능한 Emveco 200-A Tissue Caliper Tester이다. 마이크로미터는, 2.00kPa(132g/in²)의 부하, 2500mm²의 압력 풋 면적, 56.42mm의 압력 풋 직경, 3초의 지속 시간, 및 0.8mm/s의 하강 속도를 갖는다.

본 개시에 따라 제조된 발포체 형성된 웹은 한 겹 제품 또는 여러 겹 제품을 생산하는 데 사용될 수 있다. 여러 겹 제품에서는, 상기 제품에 존재하는 각각의 티슈 웹의 평량은 다양할 수 있다. 일반적으로, 여러 겹 제품의 총 평량은 일반적으로 상기 언급한 것과 동일하며, 예컨대 약 15gsm 내지 약 120gsm일 것이다. 따라서, 각각의 겹의 평량은 약 10gsm 내지 약 60gsm, 예컨대 약 20gsm 내지 약 40gsm일 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 개시에 따라 제조된 발포체 형성 및 수력엉킴된 웹은, 직조 및/또는 편직 제품과 매우 유사한 특성을 갖는 와이핑 제품을 생성하는 물리적 특성의 배합물을 갖는다. 예를 들어, 본 개시에 따라 제조된 발포체 형성된 웹은 기계 방향과 교차 기계 방향 모두에서 우수한 강도 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 웹의 기계 방향 대 교차 기계 방향 인장 비율은 약 1:1 대 약 4:1, 예컨대 약 2 대 약 3, 예컨대 약 2.3 대 약 2.7일 수 있다.

특히 유리하게, 본 발명에 따라 제조된 웹은 건조할 때 또는 젖을 때에 필적할 만한 강도 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 웹의 습식 강도는, 웹의 건조 강도의 약 20% 이내, 예컨대 약 10% 이내, 예컨대 약 5% 이내일 수 있다.

발포체 형성된 웹이 생산된 후, 웹은 와이핑 제품으로서 사용하기 위해 임의의 적절한 방식으로 가공될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 웹은 코어 상에 권취되어 나선형으로 권취된 제품으로서 소비자에게 배송될 수 있다. 대안적으로, 웹은 개별 시트로 절단되고, 적층되고 포장될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 웹은 클리닝 용제로 미리 습윤될 수 있다. 클리닝 용제는, 예를 들어, 알코올 및 물과 같은 임의의 적절한 용매를 포함할 수 있다.

통상의 기술자라면, 청구범위에 더욱 구체적으로 기재되어 있는 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고서 본 발명의 이러한 예들 및 기타 수정예들과 변형예들을 실시할 수 있다. 또한, 다양한 실시예들의 측면들을 전체적으로 또는 부분적으로 상호 교환할 수 있다는 점을 이해하기 바란다. 게다가, 통상의 기술자라면, 위 설명은, 예를 든 것일 뿐이며, 이러한 청구범위에 더 설명되어 있는 본 발명을 한정하려는 것이 아님을 인식할 것이다.

Claims (21)

1. 와이핑 제품으로서,　
   섬유 혼합물을 함유하는 발포체 형성된 웹을 포함하되, 상기 섬유는 강도 구축 섬유와 배합된 셀룰로오스 섬유를 포함하고, 상기 강도 구축 섬유는 약 8mm 초과 및 약 30mm 미만의 평균 길이를 가지며, 상기 강도 구축 섬유가 약 5 중량% 내지 약 50 중량%의 양으로 상기 웹에 존재하고, 상기 섬유 혼합물은 수력엉킴된, 와이핑 제품.
2. 제1항에 있어서, 상기 강도 구축 섬유는 폴리에스테르 섬유를 포함하는, 와이핑 제품.
3. 제1항에 있어서, 상기 강도 구축 섬유는 폴리올레핀 섬유를 포함하는, 와이핑 제품.
4. 제1항에 있어서, 상기 강도 구축 섬유는 재생 셀룰로오스 섬유, 면 섬유, 또는 이들의 혼합물을 포함하는, 와이핑 제품.
5. 제1항에 있어서, 상기 강도 구축 섬유는 이성분 섬유를 포함하는, 와이핑 제품.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강도 구축 섬유는 약 10 중량% 내지 약 40 중량%의 양으로 상기 웹에 존재하는, 와이핑 제품.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 셀룰로오스 섬유는 펄프 섬유를 포함하는, 와이핑 제품.
8. 제7항에 있어서, 상기 펄프 섬유는 약 55 중량% 내지 약 80 중량%의 양으로 상기 웹에 존재하는, 와이핑 제품.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강도 구축 섬유는 약 10mm 내지 약 20mm의 평균 섬유 길이를 갖는, 와이핑 제품.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발포체 형성된 웹은 제1 표면 및 제2 대향 표면을 가지고, 여기서 상기 제1 표면은 수력엉킴을 거쳤고 상기 제2 표면은 수력엉킴을 거쳤던, 와이핑 제품.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발포체 형성된 웹은 한 겹 웹이고 비-층상인, 와이핑 제품.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발포체 형성된 웹은 약 15gsm 내지 약 120gsm의 기본 웹을 갖는, 와이핑 제품.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발포체 형성된 웹은 발포제를 함유하는, 와이핑 제품.
14. 제13항에 있어서, 상기 발포제는 라우릴 설페이트를 포함하는, 와이핑 제품.
15. 제13항에 있어서, 상기 발포제는 나트륨 도데실 설페이트, 암모늄 라우릴 설페이트, 지방산 아민, 아미드, 아민 옥사이드, 또는 지방산 사차 화합물을 포함하는, 와이핑 제품.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발포체 형성된 웹은 약 3cc/g 내지 약 15cc/g의 벌크를 갖는, 와이핑 제품.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발포체 형성된 웹은 습식 강도를 가지고, 건식 강도를 가지고, 여기서 상기 습식 강도는 상기 건식 강도의 약 20% 이내인, 와이핑 제품.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발포체 형성된 웹은 습식 강도를 가지고 건식 강도를 가지고, 여기서 상기 습식 강도는 상기 건식 강도의 약 10% 이내인, 와이핑 제품.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 제품은 산업용 와이퍼를 포함하는, 와이핑 제품.
20. 제19항에 있어서, 상기 산업용 와이퍼는 함께 적층된 복수의 개별 시트를 포함하는, 와이핑 제품.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 와이핑 제품은 클리닝 용제로 미리 포화된, 와이핑 제품.

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