TW531396B - Embossed cellulosic fibrous structure - Google Patents
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Description
1 發明範疇 本發明係有關於經浮 花壓製之纖維素纖維結構 發明背景 纖維素纖維結 係用作為紙巾、 品。此種紙製品 改良樣式的要求 構係每曰生活之必需品。纖維素纖維結構 衛生紙、面紙、餐巾及類似物之消費性產 之大需求量已造成製品及其製造方法須有 夕I纖維素纖維結構已為消費性產品技藝所熟知。此種 產:係具有一層以±,一般二層,以面對面關係疊置形成 層物之纖維素纖維結構。本技藝已知為了美觀浮花壓製 包含多層棉紙之紙張及在使用時保持各層面對面關係。此 外,/于化壓製可增加各層之表面積,因而增加其膨鬆度及 保水能力。 在浮花壓製過程中,各層係喂入軸向並置之平行輥之間 所形成的鉗口巾。這些輥上的浮花壓製鈕將每一層與相反 層之相同區域壓成接合與接觸關係。各層之壓縮區域產生 種吴觀圖案並提供一種用&各層接合及維持面對面接觸 關係之方法。 花壓製一般係以二種方法,即鈕對鈕(knob·.—)浮 花壓製或喪套(nested)浮花壓製之—進行。對紐浮花壓製 包含軸向平行輥並置而在相對輥之鈕之間形成鉗口。嵌套 浮花壓製則包含一輥之浮花壓製鈕嵌入另一輥之浮花壓製 鈕之間。鈕對鈕浮花壓製及嵌套浮花壓製之實例先前技藝 已說明於美國專利第3,414,459號(1968年12月3日頒予We„s& -4 - A4規格(210X297公釐) 531396 A7 B7 _ 五、發明説明(2 ) 概括讓與);3,547,723號(1970年12月15曰頒予Gresham); 3,556,907號(1971 年1 月 19 曰頒予 Nystrand) ; 3,708,366號(1973 年 1 月 2 曰頒予 Donnelly) ; 3,738,905號(1973年6月 12 曰頒予 Thomas); 3,867,225 號(1975 年2 月 18 日頒予 Nystrand)及4,483,728 號(1984 年 11 月 20 曰頒予Bauernfeind) 〇 鈕對鈕浮花壓製會製造出由增大製品厚度之枕頭狀區域 所構成之纖維素纖維結構。然而,由於缺乏技撐,枕頭有 在壓力下崩潰的傾向。結果,厚度的好處一般會在加工作 業及隨後包裝之平衡時消失,使浮花壓製所尋求的棉被狀 外觀減至最少。 嵌套浮花壓製已證明是用於製造具有更柔軟、更棉被狀 外觀之產品的較佳方法;這種外觀在加工過程包括包裝之 整個平衡中都可保持。就嵌套浮花壓製而言’一層具有陽 圖案,而另一層則具有陰圖案。當二層行進通過浮花壓製 幸昆之钳口時,二圖案即相互响合。嵌套浮花壓製將陽浮花 壓製輥上的鈕頂對準陰浮花壓製輥上的低凹區域。結果’ 一層所產生的浮花壓製部位即提供另一層浮花壓製部位支 撑。 嵌套浮花壓製輥間的鉗口的層合點一般不見’因為嵌套 浮花壓製輥上的鈕不接觸。這必需增添結合輥(marrying roll)來施加用於層合之壓力。典型結合親為貫心’可造成 每一可能層合之點層合,如美國專利弟3,867,225s虎(1975年2 月18日頒予Nystrand)所示0 嵌套浮花壓製輥可設計成一輥之鈕接觸提供層合點之另 -5- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 531396五 A7 B7 發明説明(3 ) 一〉予花壓製輥之周圍,因而不必使用結合輥。此種嵌套浮 化壓製配置已顯示於美國專利第5,468,323號(^^年丨丨月Μ曰 刀員予McNeil) ’其揭示内容併於此以供參考。這種配置也提 供一種增進各層間黏合強度之方法,即,使塗膠輥能配合 每一浮花壓製輥使用,在每一浮花壓製部位提供黏合接合 、占~進各層間黏合強度之其他方法已說明於概括讓與之
美國專利第5,858,554號(1999年1月12日頒予Neal等人)及 5,693,406號(1997年12月2曰頒予Wegele等人),其揭示内容均併 於此以供參考。 具有經浮花壓製之纖維素纖維結構之製品對消費者所作 之測試已確定需要有更柔軟、更棉被狀之外觀。消費者想 要的是具有相當高厚度、令人喜愛愉悅裝飾性圖案又具高 品質似布外觀的製品。此種特質必需以不犧牲產品之其他 所欲功能品質--柔軟度、吸收性、懸垂性(撓曲性/柔弱性) 及各層間的黏合強度--來提供。 先前技藝教示浮花壓製可改進紙製品之外觀且一般可改 進(即,提高)吸收性、壓縮性及膨鬆度等功能特質而同時 對紙之懸垂性有負面影響(即,提高彎曲硬挺度)。先前技 藝亦教示層合可改進外觀且一般可改進膨鬆度而同時對懸 垂性有負面影響(即,提高紙之彎曲硬挺度)。 這已說明於概括讓與之美國專利第5,693,406號(1997年12月 2日頒予Wegele等人);5,972,466號(1999年10月26日頒予 Trokhan);6,030,690 號(2000 年2 月 29 日頒予 McNeil 等人);及 6,〇86,715號(2000年7月11曰頒予McNeil),其揭示内容均併於此 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 531396 五、發明説明(4 以供參考。 在用以製造令人喜愛愉悅製品之浮花壓製/層合與功能 特:之間取得平衡一直都很困難。本發明提供一種使此關 係最適化、稱為E因數的模型。 本發明也產生出人意外的結果。根據先前技藝,吾人預 期紙之美感外觀將以浮花壓製/層合為函數改進(即,浮花 壓製/層合增強,美感外觀就改進)。相反地,吾人預期當 紙浮花壓製/層合之面積較小時,吾人就預期紙之美感外觀 會降低。 因此,非常令人驚異地發現,本發明出人意外地提供一 裝 種令人吾踅愉悅之棉紙及吸收性之改良,而與先前技藝比
車乂所利用之總浮花壓製/層合面積較小且同時提供柔軟度之 改良。 X 柔軟度係當消費者將紙捏在手中及同時使用紙於預定用 途時感覺到的愉快觸覺感覺。柔軟度係紙壓縮性、紙撓曲 性及表面質地之函數。 丨線 吸收性係紙容許吸取及保留流體…特別是水及含水溶液 及懸浮液…之特徵。在評估紙之吸收性時,不僅一定量之 紙所吸納的流體的絕對量很重.要,而且紙吸收流體之逮度 也很重要。此外,當紙形成製品如手巾或拭紙時,紙起 流體被吸入紙内而因此留下乾擦拭表面之能力也很重要。 發明概述 本發明係有關於一種描述令人喜愛愉悅棉紙之模型,其 與先前技藝比較利用較少的總浮花面積而表現出改良的吸 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 531396
五、發明說明(6 A7 B7
浮化壓製”值 成品紙所“、指以經雕刻之金屬輥或板將圖樣機械屋印在 于的一種紙最後處理。 丨丨層合丨丨係指利 ,a 用或不用黏合劑將重疊之紙層牢牢結合以带 成多層紙張之過程。 以开/ ”機器方向,,係扣工y 你彳9平行於紙通過造紙設備流動之方向。 丨機器橫向丨丨係肚+ 士 ' “ 3垂直於紙通過造紙設備流動之方向。 ^ 、.、氏同樣可用於各種消費者纸製品如紙巾、衛生 面、、·氏、餐巾及類似物。紙製品係由一或多層 0請表關同, W力乂 "回,該紙10具有浮花20。浮花20係指紙10中已柄 敏密化或羅眚> p # & 1貝之(he域。構成紙10浮花2〇之纖維較紙1〇浮花 20中間之區域之纖維可永久且更緊密結合在一起。浮花20 可予玻璃紙化。浮花20較佳相互有別,雖然如有需要,浮 化2〇可形成基本上連續網路。紙10之浮花2〇因浮花壓製輥 之突出物而偏離紙10之平面。 單層紙10可在紙10之一面或紙10之二面浮花壓製。同樣 地右一或更多層以面對面關係結合在一起形成層疊物時 ,則任一層都可在每一個別層之一面或二面浮花壓製。每 一層浮花壓製眾多浮花20。浮花20係垂直於層疊物之平面 變形,且較佳朝向另一層。 浮花壓製之適當方式包括以下美國專利所揭示者:第 3,323,983號(1964年9月8日頒予1^111161:);5,468,323號(1995年11月 21 日頒予 McNeil) ; 5,693,406號(1997 年 12 月 2 曰頒予 Wegele 等人) ;5,972,466 號(1999 年 10 月 26 日頒予 Trokhan) ; 6,030,690 號(2000 年2月29日頒予McNeil等人);6,086,715號(2000年7月11日頒予 -9 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 531396 A7 B7
MeNeil),這些專利之揭示内容均併於此以供參考。 層疊各層之適當方式包括,但不限於,以下概括讓與之 美國專利所揭示之方法:第6,1 13,723號(2〇〇〇年9月5日頒予 McNeil 等人);6,086,715 號(2000 年 7 月 i i 日頒予 5,972,466號(1999年 10月 26 日頒予 Trokhan) ; 5,858,554號(1999年 1 月12日頒予Neal等人);5,693,406號(1997年12月2日頒予Wegele 等人);5,468,323 號(1995 年 11 月 21 日頒予 McNeil) ; 5,294,475 號 (1994年3月15日頒予McNeil);這些專利之揭示内容均併於此 以供參考。 構成本發明紙10之基材可為纖維素、非纖維素或兩者之 組合。基材可利用一或多個壓氈以習知方式予以壓乾。若 構成根據本發明紙10之基材以習知方式乾燥時,則其可利 用施加圖案於紙10之氈以習知方式乾燥,如以下概括讓與 之專利所教示:美國專利第5,556,509號(1996年9月17曰頒予 Trokhan等人及PCT申請案WO 96/00812(1996年1月11曰以
Trokhan等人之名義公告);這些專利之揭示内容均併於此 以供參考。 構成根據本發明紙10之基材也可通風乾燥。適當通風乾 燥之基材可根據概括讓與之美國專利第4,191,609號製造; 該專利之揭示内容併於此以供參考。 構成根據本發明紙10之基材較佳係在具有圖案框構之皮 帶上通風乾燥。根據本發明之皮帶可根據以下概括讓與之 任一專利製造;美國專利第4,637,859號(1987年1月20曰頒予
Trokhan) ; 4,514,345 號(1985 年 4 月 30 日頒予 Johnson 等人); -10- 本紙張尺度通财@ s家標準(CNS) M規格(摩挪公爱) 531396
5,328,565號(1994年7月12日頒予Rasch等人);及5,334⑽號 ㈣4糊2日頒^物時);這些專利之揭示内容併於此。 以供參考。 皮帶之圖案框構較佳將包含基本上連續網路之圖案壓印 在紙10之上且進-步具有分散在圖案内之偏向導管。偏向 導管延伸在框構相反第H表面之間。偏向導管可讓 圓頂30在紙10中形成。 裝 根據前述專利的通風乾燥紙1G具有在造紙過程中形成的 眾多圓頂30,彼等分散於整個基本上連續網路區域^。圓 頂30-般係垂直於紙1(3伸出並增加其厚度。圓頂如—般在 幾何圖形上及在造紙時在位置上對應於上述皮帶的偏向導 管。偏向導管及其在紙10中所形成的圓頂有無限多的可能 幾何圖形、形狀及配置。這些形狀包括概括讓與之美國專 利第5,275,700號(1994年i月4日頒予Tr〇khan)所揭示者。這此形 狀之實例包括,但不限於’被稱為直線愛達荷(祕。)圖案 、蝶形領結(Bow-tie)圖案及雪花(Sn〇wflake)圖案。 線 由於在造紙過程中模塑成偏向導管的形狀,圓頂%係自 紙10之基本上連續網絡向外突出。藉由在造紙過程中模塑 成偏向導管的形狀,紙10構成圓頂3〇之區域即會偏向心 向。就此處所述具體例而言’此種紙1〇可具有介於約贼 1000個圓頂/平方忖(即,約I.55至⑸個圓頂/平方厘米卜 若紙10具有圓頂30或其他外形上顯著特徵,則紙1〇之每 -浮花2 0之面積將較圓頂或其他外形上顯著特徵之面積大 至少約0.5倍。 -11 - 从國國家標準(CNS) A4規格(21〇 χ 29^y· 531396 A7 B7 五、發明説明(9 ) 根據本發明具有圓頂30之纸1〇可根據以下概括讓與之美 國專利製造:4,528,239號(1985年7月9日頒予Trokhan); 4,529,480號(1985年7月 16 日頒予Trokhan) ; 5,245,025號(1993年9月 14 曰頒予Trokhan等人);5,275,700號(1994年1月 4 日頒予Trokhan); 5,364,504 號(1985 年 11 月 15 日頒予 Smurkoski 等人);5,527,428 號 (1996年6月18日頒予Trokhan等人);5,609,725號(1997年3月11曰頒 予 Van Phan) ; 5,679,222 號(1997 年 10 月 21 日頒予 Rasch 等人); 5,709,775號(1995年 1 月 20 日頒予Trokhan等人);5,776,312號(1998 年7月7日頒予Trokhan等人;5,795,440號(1998年8月18日頒予 Ampulski 等人);5,900,122 ·號(1999 年 5 月 4 曰頒予 Huston); 5,906,710 號(1999 年5 月 25 日頒予Trokhan) ; 5,935,381 號(1999年 8 月 10曰頒予Trokhan等人);及5,938,893號(1999年8月17日頒予 Trokhan等人),這些專利之揭示内容均併於此以供參考。 用於根據本發明之紙10之基材可作若干變化且視用途而 定這些變化可為所欲。構成根據本發明之紙10之基材可依 需要起皺或不起皺。根據本發明之紙10可為疊層。疊層已 揭示於以下概括讓與之美國專利:3,994,771號(1976年11月30 曰頒予Morgan等人);4,225,382號(1980年9月30日頒予Kearney 等人);及4,300,981號(1981年11月17日頒予Carstens等人),這 些專利之揭示内容均併於此以供參考。 為進一步提高紙1 0之柔軟觸覺感覺,可將化學軟化劑加 至紙1 0中。適當化學軟化劑可根據以下概括讓與之美國專 利之教示加入:5,217,576號(1993年6月8日頒予phan); 5,262,007號(1993年11月16曰頒予Phan等人);及美國序號 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
裝 訂 •線 531396 A7 B7 五、發明説明(1〇 ) 〇9/334,150(1999年6月16日以Kelly名義提出申請),彼尊之揭 示内容均併於此以供參考。 此外,石夕酮可如以下概括讓與之美國專利之教示加至根 據本發明之紙10中;5,215,626號(1993年6月1日頒予Ampulski等 人)及5,389,204號(1995年2月14日頒予Ampulski等人),這些專 利之揭示内容均併於此以供參考。 紙10可如概括讓與之美國專利第5,332,118號(1994年7月26 曰頒予Muckenfuhs)潤濕,此專利之揭示内容併於此以供參 考。 本發明之紙1 0將具有總浮花壓製面積為約15%或以下’ 較佳約10%或以下而最佳約8%或以下。本發明將界定個別 浮花20之大小尺寸(即,面積)與單位紙面積浮花2〇總數(即 ,浮花頻率)之間的關係。此一關係稱為E因數,其定義如 下: b= ϋ/Ν χ 100 其中Ε為Ε因數 S為個別浮花之面積 Ν為單位紙面積之浮花數 本發明之紙10將具有介於約5至25個浮花/平方吋紙(即, 0.775至3.875個浮花/平方厘米紙)。本發明之紙丨〇之ε因數 將介於約(ΜΜ00至3吋V浮花數(即,約〇416至125厘米ν浮花 數)、較佳介於約0.0125至2忖V浮花數(即,約〇 52〇至83.二 厘米4/浮花數)而最佳介於約⑴…咒至丨吋4/浮花數(即,約 0.624至41.62厘米4/浮花數)。每一浮花可在具有自報之平面
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五、發明説明(11 ) 突出約〇.〇5佩m厘米)至〇」佩254厘米)之紐之輕製造。 本發明之紙10將具有每單位面積浮花數與每單位面 頂數之比為約0.025至0.25、較佳約〇·〇5至〇 175。 計算及測試裎庠 A .測定個別浮花之面積: 洋花2 0常以標準平面幾何形狀如圓形、橢圓形、各種四 邊形及類似物為準,單獨及組合。以此種平面圖形而古四 個別浮花20之面積可自熟知數學公式輕易演算而得。二更 複雜形狀而言,則可利用各種面積計算方式。以下為此種 技術之-。以單-浮花2G在相#乾淨之紙張、硬紙板或類 似物上之原物已知放大倍數(例如1〇〇倍)之圖像開始。計 算紙之面積並秤重。切下浮花2〇之圖像並秤重。在整張紙 之重量及大小已知下及浮花圖像之重量及放大倍數已知下 ,實際浮花20之面積可計算如下: 浮花面積= ((浮花圖像重量/紙重量)χ紙面積)/放大倍數 Β ·測定洋花數(即,浮花頻率)及總浮花壓製面積·· 浮花20通常係以重複圖案配置。每平方面積之浮花別之 數里可輕易測定如下。選擇包括至少4個圖案重複物之圖 案之區域。測量此區域面積並計算浮花2〇之數量。”浮花頻 率•’係以浮花20之數量除以所選面積計算而得。 紙之%總浮花壓製面積係以個別浮花之面積乘單位紙面 積之序花數,其積再乘Χ 100(即,(S X Ν) X 1〇〇)而得。 C .水平全張(Horizontal Full Sheet; HFS): ' -14- 本紙張尺度i用中國國家標準((^) Μ規格(21〇Χ297公爱)----- 531396
水平全張試驗方法係測定本發明之紙所吸收及留住之蒗 館水之量。此-方法之進行係先將欲測試之紙樣本科重 此處稱為"紙之乾重")、然後將紙充分潤濕、以水平位置 使經潤濕之紙滴乾及然、後再秤重(在此處稱為,,紙之濕重 。然後將紙之吸收能力計算為紙所吸收之水被留住之 ,單位克數。評估不同紙樣本時,所測試之全部樣本均: 用相同之紙大小。 測定紙之HFS能力之裝置包含以下:靈敏度為至少 克及最小能量為1200克之電子天平。天平應固定在天平桌 及石板上以使地板/工作台秤重之震動影響減至最低。天平 亦應具有特殊天平盤以能處理欲測試之紙之大小(即,紙樣 本為約11吋(27.9厘来)x ^4(27.9厘米))。天平盤可由各種材 料製成。有機玻璃(Plexiglass)係一種常用材料。 也需要樣本支架及樣本支架蓋。支架及蓋二者均由輕量 金屬框、串以0.012吋(0.305厘米)直徑單纖絲以形成〇 5吋平 方(1.27厘米平方)之網格所構成。支架及蓋之大小應使得樣 本大小可便利地置於兩者之間。 HFS測試係在維持於23 ± TC及50 ± 2%相對濕度下之環境 中進行。水槽或缸裝入23 ± TC之蒸餾水至深度3吋(7·6厘米 欲測试之紙以天平小心秤重至最接近〇·〇 1克。樣本之乾 重記錄至最接近0·01克。將空樣本支架放在附有上述特殊 平天盤之天平上。然後將天平歸零(加皮重後平衡)。將樣 本小心放在樣本支架上。將支架蓋放在支架上面。將樣本( -15- I紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) ' '1—
裝 531396 五、發明説明(13 現夾於架鱼苔Φ P弓、、*、, ^ 〒間)次入水槽中。在樣本已浸6 0秒後,將 樣本支架及蓋自水槽緩緩取出。 v枚本支架及蓋水平滴乾12〇 ± 5秒,小心不要過度搖 振或振動樣本。接著,小心移走支架蓋,並以先前加皮重 後平衡之天平將濕樣本及支架科重。將重量記錄至最接近 〇.〇1克。此為樣本之濕重。 每一紙樣本之樣本吸收能力之克數係定義為(紙之濕重-紙之乾重)。 D ·水平速度能力(H〇riz〇ntal Rate Capaci^ HRC) 尺平速度此力(HRC)係螂量紙樣本在二秒時間内所吸收 之水量的吸收性速度測試。數值係以每秒之水克數表示。 用於進行HRC:測量之儀器包含泵、壓力計、人口分流器、 $動计、水槽、污水池、出口分流器、水供應管、樣本固 疋时樣本、天平及管路。該儀器已說明於U.S· 5,908,707號 (頒予Cabell等人)中,此專利為供顯示用於進行測量之 儀器而併於以供參考。 在此方法中,樣本(利用3吋(7.6厘米)直徑之切模切出)係 水平放置於懸掛在電子天平上的固定器中。固定器係由約 7于X 7叶(1 7厘米X 1 7厘米)之輕量框、以輕量耐論單纖絲 串通框形成G.5时(1·27厘米)平方之網絡所製成。用於串支架 之耐綸單纖絲應為0._ ± 〇.〇〇5忖(〇1?5厘米± 〇 〇127厘幻直 徑(例如,Berkley Trilene Line 2 lb試驗通過)。所用電子天平 應月b Λί里至隶接近〇.〇〇 1克(例如’ sart〇ri〇us L42〇p+)。 將固定器中的樣本對準在供水管中央。供水管係具有 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公 531396 A7 __________B7 五、明(—17) ' " 0.312吋(0·79厘米)内徑、内裝23。± Γ(:蒸餾水之塑膠管。供 水&係連接至相對於測试樣本零靜壓頭之流體貯槽。供水 管係利用塑膠(例如,Tygor^)管連接至水槽。樣本固定器 之耐綸單纖絲之高度係位於供水管頂上方〇125 ± 1/64吋 (〇·32厘米± 〇·〇4厘米)處。 水槽中之水高度應與供水管頂平。水槽中之水係利用水 泵(例如,C〇le-PalmerMaSterflex 7518-02)及 #64〇9-15塑膠管以 水泵循環速度85-93毫升/秒不斷地循環。循環速度係藉轉 動計管(例如,具不銹鋼閥及浮子之c〇le-Pahner N〇92_〇4)測 里。此一通過轉動計之循環速度造成頭壓為2 ·5 ± 〇 5,如 Ashcroft裝入甘油之計器所測得。 進行此測量之前,樣本應在2V ±丨艺及% ± 2%相對濕度 下調控2小時。HRC測試也在這些控制之環境條件下進行。 為開始進行吸收速度測量,將3吋(7·62厘米)樣本放在樣 本固定器上。每隔1秒記錄重量一次,總共5秒。將重量平 均(在此稱為”平均樣本乾重”)。接著,藉由分流通過閥將 循環水分流至樣本供水管0.5秒。偵測電子天平上的重量讀 數。當重量開始由零增加時,即啟動針秒錶。在2〇秒時, 將樣本供水分流至循環泵入口以切斷樣本與供水管中之水 接觸。 为流係藉轉向通過閥而進行。最少分流時間為至少5秒 。在時間等於11.0、12.0、13.0、14.0及15.0秒時,記錄樣本及 所吸收水之重量至最接近〇 〇〇 1克。將5個測量值平均並記 錄為π平均樣本濕重”。 _ -17- 本紙張尺度適M g s家標準(CNS)讀^格(21(}χ 297公羡) ---
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度測試,須進行若干柔 ,.^ ^ &小組測試。在每一測試中,十 位幹練的木車人度評塞昌 -^ , 、 要求評定三組配對樣本之相對季 軟度。樣本對係由每一 ^ 砰審員每次評審一對:每一對的 個樣本ό己為X而另一個 S+、“己為Y。簡言之,每一X樣本係 對其配對的Y樣本評定等級如下: 1 ·若X被評為或許較y矛 从V H 4 4、 木軟—點,則給予+ 1之等級,而 右Y被评為或許較X柔軟一 ^ 點’則給予-1之等級; 2·若X被評為確實較γ矛 只竿乂 Y木軟一點,則給予+2之等級,而 若Y被評為確實較X柔軟一 ^ 點,則給予-2之等級; 、3.若X被評為㈣軟許多,則給予+3之等級,而若γ 被評為較X柔軟許多,則給^_3之等級:及最後: 4·若X被評為較γ柔斂客夕 、 平又木軟夕多,則給予+4之等級,而若γ 被评為較X柔軟多多,則給予_ 4之等級。 將寻級平均’所得數值即為psu單位。所得數據被認為 是-小組測試之結果。若評估—樣本對以上,則全部樣本 對均根據彼等配對統計分析之等級排序。然後,將排名如 需要依數值向上或下移動以獲得每—樣本被選為零_基標準 之令psu值。然後,其他樣本則如彼等與零-基標準之相對 等級所決定’具有正或負i。所進行及平均之小組測試之 數量應使得約0.2 PSU即代表主觀感覺柔軟度之顯著差異。 F ·彎曲硬挺度之測量: 以下%序可用以測定紙之彎曲硬挺度。彎曲硬挺度係紙 之懸垂性或撓曲性之指標。Kawabata評估系統_ 2,純弯曲 測試機(即,日本京都Kato Tekko公司之儀器部門所製造之 -19 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) " 531396 A7 B7 五、發明説明(17 KES-FB2)可用於此一用途。 將右人測试之紙之樣本切成約7 5 X 7·5口寸X Η厘求)(機器 方向及機☆ ‘向)°紙樣本之寬度測量至〇 〇1忖(〇 〇25厘米) 。將樣本見度換异為厘米。將捲所呈現的外層(即,一捲紙 樣本面向外的一層)及内層確認並作記號。 將樣本放入KES-FB2之顯中,使得樣本先以外層承受張 力及内層承受壓力彎曲。在咖侧之定向中,外層係向 右而内層則係向左。w移動顆與後靜止㈣的距離為夏厘 米。樣本係以下列方式固定在儀器中。首先,將前移動夾 頭與後靜止夾頭打開以接受樣本。將樣本裝人顎頂及底中 間之-半’使得樣本之機器方向與顎成平行(即,在kes_ FB2固定器中垂直)。 然後’藉由均勾旋緊上及下指㈣'釘直至樣本適貼但不 過緊’將後靜止夾頭閉合 '然後,以類似方式將後靜止夾 頭閉2調整樣本在夾頭内之方正,然後將前㈣緊以確保 樣本牛牛固定。前夾頭與後夾頭之間的距離⑷為1厘求。 儀益之輸出係荷重傳感器電壓(Vy)及曲率電壓(Vx)。 荷重傳感n電m列方式換算為㈣本寬度(M)標準化 彎曲力矩: 力矩(M,gf*厘米/厘米)=(Vy*Sy*d)/W 其中Vy為荷重傳感器電壓,
Sy為儀器靈敏度,單位gf*厘米/v, d為夾頭間之距離, 及W為樣本寬度,單位厘米。
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531396 A7 B7 五、發明説明(18 儀為之靈敏度開關設定於5 X 1。依此一設定,利用二個 5〇克缺碼校正儀器。每一砝碼用線懸掛。線包繞於後靜止 夹頭底端的棒周圍並鉤在自軸中心之前及後伸出之針上。 一缺碼線包繞於前面並鉤在後針上。另一砝碼線則包繞於 軸後面周圍並鉤在前針上。將二滑輪固定於儀器之左右邊。 滑輪之頂端與中心針成水平。然後,同時將二個砝碼吊 掛在滑輪上(一在左,一在右)。全額電壓設定在ι〇ν。中 心軸的半徑為〇·5厘米。因此,所得力矩軸之全額靈敏度 (Sy)為 l〇〇gf*〇.5厘米 /1〇v(5gf*厘米 / ν)。 、,曲率軸之輸出係以啟動測量馬達及在指標轉盤到達厘 米恰手動停止移動夾頭作校正。將輸出電壓調整至 伏特。所得曲率軸之靈敏度彻)為2/(伏特*厘米)。曲率(K) 係以下列方式獲得·· 訂 曲率(K,厘米)= Sx*Vx 其中Sx為曲率軸之靈敏度 及Vx為輸出電壓 為測定彎曲硬挺度’將移動夾頭以速度〇5厘米,由曲 率〇厘米1至+1厘米-1循環至_丨厘米·1至〇厘米·i。每一樣本均 獲得4個完整週期為止。利用個 抑之輸出電壓以數字格式記錄。在測試開始時 張力^ n式開始’荷重傳感器即開始在樣本彎曲時感 叉重量。從上面往下看儀器,最初轉動係順時針。^ 負重繼績增加直至彎曲率達到約+1 (fb))。在約+i厘米-1時,將轉動方向反轉二為向前彎曲 _21_欠轉。在回轉時,荷 本紙張尺度適财s 0家標準(CNS) A4規格(2腦297公釐) 531396 A7 B7 五 發明説明(19) 重傳感器讀數降低。此為向前彎曲回轉(FR)。當轉動夾頭 通過0時,曲率在相反方向開始。得向後彎曲(BB)及向後彎 曲回轉(BR)。 裝 以下列方式分析數據。在向前彎曲(FB)及向前彎曲回轉 (FR)之約0.2與0.7厘米-1之間得一直線迴歸線。在向後彎曲 (BB)及向後彎曲回轉(BR)之約-0.2與-0.7厘米-1之間得一直線 迴歸線。四段(即FB、FR、BB、BR)之每一段之四個週期之 每一個週期均獲得此一結果。每一線之斜率記錄為彎曲硬 挺度(B)。其單位為gf*平方厘米/厘米。向前彎曲之彎曲硬 挺度稱為BFB。將四個週期個別段之數值平均並記錄為平 均BFB、BFR、BBF及BBR。測試三個分開樣本。所得數值為 三個樣本之BFB、BFR、BBF及BBR之總平均。 實例 為作比較之用,如下製造非根據本發明之先前技藝紙樣 本: 先前技藝樣本 ⑩線 先前技藝纸製品係由二層本受讓人推出之BOUNTY®牌紙 巾常用之纖維素纖維製成。每一層由65%北方軟木牛皮紙 漿、35% CTMP所製成,具單位重量為約14磅/3,000平方呎 (22.7 gsm)。每一層皆以嵌套方法浮花壓製橢圓形狀之浮花 ,其在遠端有長軸約0.084吋(0.213厘米)及短軸約0.042吋 (0.0107厘米)。浮花係在具有自輥之平面突出約0.070吋 (0.178厘米)之鈕之輥上製造。 浮花係以互補同心菱形圖案、45度間距約0.Π8吋(0.30厘 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 531396
米)隔開。製造兩互補層並在零間隙接合鉗口結合一起,俾 形成具有每平方吋約36個浮花(每平方厘米5·6個浮花)之單 一層疊物。 本發明實例 以下將說明根據本發明製造之一種紙丨〇製品之非限制性 實例,並顯示於圖1 Α及1 Β。紙1 〇製品係由二層本受讓人 推出之B0UNTY⑧牌紙巾常用之纖維素纖維製成。每一層由 65%北方軟木牛皮紙漿、35% CTMp所製成,具單位重量為 約14磅/3,000平方呎(2.7gsm)。每一層皆以嵌套方法浮花壓 製橢圓形狀之浮花,其在遠端具有約〇12〇吋(〇 3〇5厘米)之 長軸及約0.060吋(0.0152厘米)之短軸。浮花係在具有自輥之 平面突出約0.070吋(0.178厘米)之鈕之輥上製造。浮花係以 互補同心菱形圖案、45度間距約0.148吋(0.376厘米)隔開。 圖1A和1B顯示上述本發明之具體例。請參閱圖j A,第一 層2 (向外層)之浮花2 〇占第一層2面積之約8 %且具有約丨5個 浮花/平方吋(即,2.3個浮花/平方厘米)。請參閱圖⑴,第 一層3(向内層)之浮花2〇占第二層3面積之約丨丨%且具有約 20個浮花/平方吋(即,3·丨個浮花/平方厘米)。 製造一互補層。將黏合劑塗至向外層之浮花20,並在零 間隙接合钳口將各層結合,俾形成單一層疊物。 請參閱表I,襴1,其中說明代表先前技藝及本發明之紙 樣本。代表先前技藝之樣本係根據以上先前技藝實例製造 。代表本發明之樣本係根據以上本發明實例製造。 欄2顯不每一樣本之單位重量。欄3顯示在造紙過程中形 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱)
裝 531396 A7 ______ B7 五、發明説明~ -— 成之圓頂之形狀。欄4顯示每平方叶紙之圓頂數。攔5顯示 每一個別圓頂之面積。 欄6及7分別顯示長輻遠端之尺寸及短軸之尺寸。欄8顯 示每一鈕在用以製造個別樣本之浮花壓製輥上之深度。攔 9顯示每一浮花之面積。.欄1〇顯示每平方吋紙之浮花數。 攔1 U’員示每一樣本之Ε因數。欄12顯示紙之。/〇總浮花壓製面 積。 欄13顯示每一紙樣本之美感外觀等級。美感外觀等級係 如下測定:聘請100位評審員評估表I所述八種不同紙巾樣 本。評審員看見樣本之次序不作規定。將樣本擁在榮光照 明下。每一評審員均被問到以下問題”每一紙巾捲都有 菱形㈣狀圖案。請評定每一捲如何容易看到菱形棉被狀 圖案。’’評審員均被要求按標度-4(極困難,菱形圖案根本 看不見)至4 (極容易,圖案非常明顯)評定等級,,,〇,,等級 意指既不難也不易看見菱形圖案。表丨之欄丨3提供評審員 所觀察每一樣本之平均等級。 請參閱圖3,此曲線圖代表表〗每一樣本之Ε_因數(水平 X -軸),襴11,對表ϊ平均美感外觀等級(垂直γ _軸),欄 1 3所作之圖。 請參閱表II,此表顯示表!樣本Β(先前技藝)及樣本ε(本 發明)之吸收性數據。吸收性數據係根據先前所述及 HRC私序產生。作HFS測量時,使用⑴寸父“4(27.9厘米X 27.9厘米)。 請參閱表ΠΙ,此表顯示表I樣本B(先前技藝)及樣本E(本 -24-
531396 A7 B7 五、發明説明(22 ) 發明)之彎曲硬挺度數據。彎曲硬挺度數據係根據先前所述 彎曲硬挺度程序產生。 請參閱表I V,此表顯示表I樣本B (先前技藝)及樣本E ( 本發明)之小組柔軟度數據。柔軟度數據係根據先前所述小 組柔軟度程序產生。 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 531396 A7 B7 五、發明説明(23 ) G(先前技藝) κ(本發明) E(本發明) B(先前技藝) 1 1 J(本發明) ! H(本發明) 1 I(先前技藝) A(先前技藝) (i) 樣本 (二 15 (2.9 gsm) 15 (2.9 gsm) 15 (2.9 gsm) 13 (2.5 gsm) 13 (2.5 gsm) 13 (2.5 gsm) 13 (2.5 gsm) ! (2) 單層之近似 單位重量 (lbs/3000tf) 直線受達荷 σ> σ> 峙 入V σ> 直線受達荷 直線受達荷 直線受達荷 直線受達荷 (3) 圓頂形狀 562 (M.7圓頂 /cm2) 95 (14.7圓頂i /cm2) 95 (Μ.7圓頂 /cm2) 95 ! (M.7圓頂 /cm2) 240 (37.2圓頂 /cm2) 240 (37.2圓頂 /cm2) 240 (37.2圓頂 /cm2) 240 (37.2圓頂 /cm2) (4) 圓頂數/吋2 .00134 (0.0509 cm2) •00789 (0.0509 cm2) •00789 (0.0509 cm2) •00789 (0.0509 cm2) .00313 (0.0202 cm2) .00313 (0.0202 cm2) .00313 (0.0202 cm2) •00313 (0.0202 cm2) (5) 圓頂面積 (吋2) 0.055 (0.139 cm) 0.084 (0.213 cm) 0.120 (0.305 cm) 0.084 (0.213 cm) 0.084 (0.213 cm) 0.120 (0.305 cm) 0.055 (0.139 cm) 0.084 (0.213 cm) ⑹ 浮花遠端 長轴尺寸 (忖) 0.027 (0.069 cm) 0.042 (0.107 cm) 0.060 (0.152 cm) 0.042 (0.107 cm) ___________J 0.042 (0.107 cm) 0.060 (0.152 cm) 0.027 (0.069 cm) 0.042 (0.107 cm) (7) 浮花短軸 尺寸(忖) 0.070 (0.178 cm) 0.070 (0.178 cm) 0.070 (0.178 cm) 0.070 (0.178 cm) 0.070 (0.178 cm) 0.070 (0.178 cm) 0.070 (0.178 cm) 0.070 (0.178 cm) ⑻ 浮花輥鈕 深度(吋) 0.00117 (0.00755cm2) ! 0.00277 (0.01788cm2) 0.00565 (0.03648cm2) 0.00277 (0.01788cm2) 0.00277 (0.01788cm2) 0.00565 (0.03648cm2) 0.00117 (0.00755cm2) 0.00277 (0.01788cm2) (9) 浮花面積(忖 2) 36 (5.6浮花 /cm2) -Xv σ> 15 (2.3浮花 /cm2) ^ ^ u, -XV σ> 15 (2.3浮花 /cm2) j 15 (2.3浮花 /cm2) 36 (5.6浮花 /cm2) 2 > ^ u σ> (10) 浮花壓製數 /平方吋紙 0.0033 (0.135 cm4/ #浮花) 0.0185 (0.769 cm4/ #浮花) 0.0377 (1.569 cm4/ #浮花) 0.0077 (0.320 cm4/ #浮花) 0.0185 (0.769 cm4/ #浮花) 0.0377 (1.569 cm4/ #浮花) 0.0033 (0.135 cm4/ #浮花) 0.0077 (0.320 cm4/ #浮花) (11) E因數(吋4/ 浮花壓製數) 〇〇 5 OO 5 (12) %總浮花 壓製面積 s; K) s to to bo K) (13) 平均美感 外觀等級 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 531396 A7 B7 五、發明説明(24 )
表II 吸收性數據 (1) 測試 (2) 樣本B (先前技藝) (n=24) (3) 樣本E (本發明) (n-40) (4) %差 HFS 78 86 11% (克/紙樣本) HRC 0.39 0.42 8% (克/秒)
表III 彎曲硬挺度(1) (2) ⑶ (4) 測試 樣本B · 樣本E %差 (先前技藝) (本發明) (n=24) (11=24) 彎曲硬挺度 (gf^cm^cm) 0.19 0.16 17%
表IV 柔軟度 (1) (2) (3) 測試 樣本B 樣本E (先前技藝) (本發明) (n=16) (n=16) 柔軟度 0.0 +0.7 (PSU) 雖然已就本發明之特別具體例加以證明及說明,但熟諳 本技藝者將很明白在不偏離本發明之精神及範圍下,本發 明可作各種其他改變及修正。希望所有這些在本發明範圍 内之改變及修正均涵蓋在隨附申請專利範圍内。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 該經浮花壓製之棉紙係由以下 一種經浮花壓製之棉紙 所構成:二或多層棉紙,其中該層中至少一層在其上具有眾多 :化’該棉紙具有總浮花壓製面積為15%或以下及因 數為介於0.0100至3吋4/浮花數。 2·如申請專利範圍第i項之經浮花壓製之棉紙,其中㈣ 紙進一步由造紙過程中所形成之眾多圓頂所構成,其中 圓頂占該棉紙每平方吋1〇至1〇〇〇個圓頂。 /、 申請專利範圍第丨項之經浮花麼製之棉紙,其中該層 係在該棉紙之一面浮花壓製。 曰 4 ·如申請專利範圍第丨項之經浮花壓製之棉紙,其中該層 係在該棉紙之二面浮花壓製。 曰 申請專利範圍第丨項之經浮花㈣之棉紙,其中該浮 化之母一個係在具有自輥之平面突出〇〇5吋至ο」吋之鈕 之輥上製造。 •如申請專利範圍第1項之經浮花壓製_ 紙每平方吋之浮花數為介於5與25之間。 .如申請專利範圍第2項之經浮花壓製之棉紙,其中該浮 花數之單位面積與該圓頂數之比為〇 〇25至〇乃。 -種多層紙製品,該紙製品包含至少第一層及緊鄰第二 層,該多層之每-層具有第一及第二面,該第一層之該 二面之-與該第二層之該二面之_結合,該多層之至少 一層在其上具有浮花,#中該浮花占該多層紙製品之 15%或以下及該多層紙製品之E因數為介於〇 _至3忖^ -28- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2ι〇χ 297公爱) 531396 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 洋花數。 9.=:專利範圍第8項之多層紙製品,纟中該第-或該 曰之至夕一層包含眾多在造紙過程中所形成之圓頂 、'中該圓頂占該第一或該第二層之至少一層每 10至1〇〇〇個圓頂。 其中該浮花係自 該多層係在該浮 其中該圓頂係自 其中該浮花之每 1〇.如申請專利範圍第8項之多層紙製品 該層之平面向外伸至並接觸該緊鄰層 花處相互結合。 11.如申請專利範圍第9項之多層紙製品 該層之平面向外伸至該緊鄰層。 12·:申請專利範圍第8項之多層紙製& 一個係在具有自輥之平面.突出0 〇5吋至Μ吋之鈕之輥上 製造。 13-如申請專利範圍第8項之多層紙製品,其中該棉紙每平 方忖之浮花數為介於5與25之間。 14·如申請專利範圍第9項之多層紙製品,其中該浮花數之 單位面積與該圓頂數之比為0.025至0.25。 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 531396 第090124409號專利申請案 中文說明書替換頁(92年1月) A? 五 發明説明(24a ) 元件符號簡要說明 2 第一層(向外層) 3 第二層(向内層) 10 紙 20 汁化 30 圓頂 -27a- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X297公釐)
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