TW538176B - Process and apparatus for making foreshortened cellulosic structure - Google Patents

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538176 —案號 87121282 年 月 修正 五、發明說明（1) 本發明係1 9 9 7年6月6曰申請之美國第0 8 / 8 7 0，5 3 5號專利 申請案（現為美國第5，9 3 5，3 8 1號專利），及1 9 9 7年8月1 5曰 申請之美國第0 8 / 9 2 0，2 0 4號專利申請案（於1 9 9 9年8月1 7日 獲頒美國第5，9 3 8，8 9 3號專利）之部分連續申請案。 發明領域 本發明係關於製造強韌、柔軟之吸收性纖維結構之方法 及裝置，較特別的是，本發明係關於製造縮短紙片之方法 及裝置。 發明背景 紙製品係用於多種用途，紙巾、面紙、衛生紙及類此物 已泛用於現代工業化之社會，對於此紙製品之大幅需求已 產生紙品改良型式之要求，若紙製品如紙巾、面紙、衛生 紙及類此物欲執行其功能及尋求廣泛之接受性，則其需具 有特定之物理特徵，諸特徵中之較重要者為吸收性、柔軟 性及強度。 吸收性為可供紙品吸取及留置流體之特徵，如水份、水 性溶液及懸浮物，重要的不僅是一既定紙量可留置之流體 絕對量，且亦為紙品吸收流體之速度。柔軟性係在紙品做 為所需用途時有令消費者愉悅之觸感，而強度為一紙片在 使用期間保持其物理完整性之能力。 薄片之強度與密度之間有一良圩建立之關係，因此吾人 曾致力於製造高密度之紙片，其中一方法可見述於1978年 9月12日頒與之4112586號、1985年3月26日頒與之 4506456、4506457 號、1990 年2 月 13 曰頒與之4899461 號、 1990年6月12日頒與之4932139號、1997年元月21日頒與之

O:\56\56357.ptc 第7頁 538176 _案號 87121282_年月日__ 五、發明說明（2) 5 5 9 4 9 9 7號等美國專利，諸專利皆頒與L e h ti n e η ;及1 9 8 6 年11月18曰頒與Lehtinen多人之4622758號、1990年9月25 日頒與Rautakorpi多人之4958444號美國專利。諸此專利 皆讓與於芬蘭之V a 1 m e t公司，在此可供參考。 基本上，前述專利中所述之技術係在一代表性實例中採 用一對可移動之無終端帶，以利乾燥壓制於平行帶之間之 薄片’一熱梯度將水份自接觸於薄片之較熱帶驅向接觸於 織物之較冷帶，水份在織物處凝結。其雖可製成一高密度 且硬硬之紙品，但是此方式不適於製造做為用後丟棄式之 強拿刃同時柔軟之紙製品，如面紙、紙巾、餐巾紙、衛生紙 及類此物。 習知在造紙技術中若增大紙品之密度，則會減低紙品之 吸收性及柔軟特徵’此為上述用後丟棄式產品之重點所 在，紙之縮短可增加紙之厚度、吸收性及柔軟性，此處所 謂之縮短係指一乾燥紙片之長度減少，此因施加能量於薄 片所致。通常在薄片縮短期間，薄片中之纖維重新排列係 由纖維對纖維結合之至少局部斷裂而成。縮短可用多種方 式之任一者達成，最普遍之方法為皺褶，其中乾薄片係黏 著於一平滑表面，通常為洋基乾燥筒之表面，隨後以一刮 刀將之移離表面，此皺褶方式可見於共同讓與之1992年4 月2 4日頒與S aw da i之4 9 1 9 7 5 6號美國專利，在此併做參 考。另者’縮短可由濕式微收縮達成，如共同讓與之1 g 8 4 年4月3日頒與Wel ls多人之444 0 5 97號美國專利，在此併做 參考。 在主要用於製成一均勻濃密強化紙品（如紙板）之任意製

O:\56\56357.ptc 第8頁 538176 -MM 87121282_年月日__ 五、發明說明（3) 程中’使用縮短乃極為可議，而相反於製造均勻濃密紙品 之方法’本讓受人所達成之纖維結構則含有以不同密度定 義之多數微區域。不同密度之纖維結構係產生如下一首 先’施加真空壓力至相關於一造紙織物之濕薄片，藉此偏 折一部分之造紙纖維，以產生低密度之微區域，及一其 次’以例如一較短之時間將含有未偏折造紙纖維之薄片部 分壓制於一硬質表面，例如一洋基乾燥筒之表面，以形成 高密度之微區域。生成之纖維結構之高密度微區域可產生 強度’而低密度之微區域有助於柔軟性、鬆散性及吸收 性。 此種不同密度之纖維結構可用透氣乾燥式造紙皮帶產 生，而皮帶包含一加強結構及一樹脂式網絡，其可見於共 同讓與之1985年4月30日頒與Johnson多人之4514345號、 1985年7月9曰頒與1^〇让11&11之4 528239號、1985年7月16日 頒與Trokhan之4529480號、1987年元月20曰頒與Trokhan 之4637859號、1994年8月2曰頒與Trokhan多人之5334289 號等美國專利，諸專利在此供做參考。 目前發現柔軟且強韌之不同密度紙片可成功地製造如下 一首先在二壓制表面之間高度濃密化薄片之至少選定部 分，隨後一在其中一壓制表面令薄片皺褶，薄片在壓制期 間已黏著於此壓制表面。共同讓與且在1997年6月6日由 Trokhan多人提出之「不同密度纖維結構及其製法」美國 專利申請案，以及Trokhan多人在1997年8月15曰提出之 「纖維結構及其製法」專利申請案，在此可供做參考。經 發現紙片之縮短即可由諸製程完成’而不需要以洋基乾燥

第9頁 538176 案號 87121282 年 月 修正 五、發明說明（4) 筒做為一皺褶表面。 據此，本發明之目的在 紙片之裝置及一改良之造 機。 發明 片係放置於一流體滲 一濕薄 有一薄片側（與薄片接觸） 片與織物則壓制於二相互 之間，第一壓制表面接觸 物之底側，壓制表面可為 織物可提供於造紙織物與 在一較佳之連續式製程 端帶，而造紙織物包含一 第一、二壓制表面之間且 縫内。壓印薄片之壓力係 限定的有並排於帶且將帶 之縱向張力以及含有壓制 制。 薄片與織物皆在一機器 滑或呈圖案狀，同樣，皮 一圖案狀薄片側之皮帶而 強結構之皮帶為較佳。 第一壓制表面加熱以產 之間，第二壓制表面亦可 至一較低溫度，或者第二 提供一製造一縮短、強韌且柔軟 紙方法，而不需使用洋基乾燥 概述 透式造紙織物，造紙織物具 及一相對立於薄片側之底側，薄 平行且對立之第一、二壓制表面 薄片而第二壓制表面接觸造紙織 平坦狀或彎弧狀。必要時，另一 第二壓制表面之間。 中，各壓制表面最好包含一無終 無終端皮帶，壓制與皮帶介設於 藉以壓制於一由帶構成之壓制夾 由一壓制裝置控制，其包括且不 相互推近之裝置，壓力亦可由帶 夾縫於其間之帶段之間間隙所控 方向移動，第一壓制表面可呈平 帶之薄片側可呈圖案狀，以具有 言，具#樹脂式網絡以接於一加 生一溫度差於第一、二壓制表面 相對於第一壓制表面濕度而加熱 壓制表面可保持在周側溫度或冷

O:\56\56357.ptc 第10頁 538176 案號 87121282 年 月 曰 修正 五、發明說明（5) 卻，溫度差造成薄片中所含之水份自一較熱區域 冷區域（因為至少局部蒸發後會凝結），例如自薄 物，藉此將薄片脫水。 在第一、二壓制表面造成之壓力下，其中第一 將薄片壓印於皮帶，至少選定之薄片部分逐漸濃 於由一皺褶膠處理過之第一壓制表面。皺褶膠可 依一預定圖案方式施加於第一壓制表面，一黏膠 包含一印刷輥、喷嘴、抽拉裝置及其他習知裝置 薄片自壓力下釋放後，其即利用一縮短裝置予 縮短可利用皺褶、將薄片自第一壓制表面轉移至 動之轉移織物、或此組合使用。 皺褶最好以一皺褶刮刀執行，刮刀並列於黏著 皺褶表面，皺褶表面可包含第一壓制表面，或者 包含一分離於第一壓制表面之表面。雖然皺褶可 式之皺褶表面及圖案式皺褶表面，但是皺褶表面 器方向呈平滑狀，使得皺褶表面相對於皺褶刮刀 致在機器方向中受阻。 藉由移動薄片自第一壓制表面至一緩慢移動轉 造成之縮短亦可用於平滑及圖案式之第一壓制表 移動之轉移織物具有大約為第一壓制表面速度之 之理想速度。理想之轉移織物包貪一無終端皮帶 好具有一紋路式薄片接觸表面，以提供必要之摩 織物之薄片接觸表面與待轉移至其上之薄片之間 轉移至轉移織物前最好具有至少3 0 %稠度，另者 在縮短後選擇裁切。 移至一較 片移入織 壓制表面 密且黏著 均勻地或 施加器可 〇 以縮短， 一緩慢移 有薄片之 皺褶表面 用於平滑 最好在機 之移動不 移織物而 面，緩慢 9 5 % 至 7 5 % ，皮帶最 擦於轉移 。薄片在 ，薄片可

O:\56\56357.ptc 第11頁 538176 案號 87121282 _η 修正 五、發明說明（6) 本發明之方法及裝置雖然大部分已利用製成不同密度之 薄片而說明之，但是此方法與裝置亦適用於製造一具有大 致均勻密度分佈之紙片。 圖式簡單說明 圖1係本發明一連續式製程與裝置之實例側視示意圖， 揭示一薄片以一皺褶刮刀予以縮短。 圖1 Α係沿圖1之箭頭1 Α所取之裝置斷面示意圖，且揭示 一黏膠施加器包含眾多喷嘴，而將黏膠喷於一皺褶表面。 圖2係本發明一連續式製程與裝置之側視示意圖，揭示 一薄片藉由自一造紙織物轉移至一轉移織物而縮短。 圖3係本發明一連續式製程與裝置之另一實例側視示意 圖，揭示一薄片藉由自第一壓制表面轉移至一轉移織物而 縮短。 圖4係本發明一連續式製程與裝置之側視示意圖，揭示 一薄片藉由一真空拾取靴自一造紙織物轉移至一轉移織物 而縮短。 圖5係本發明一連續式製程與裝置之側視示意圖，揭示 一薄片藉由自一第一壓制表面轉移至一轉移織物而縮短， 然後以一輔助之壓制表面壓制薄片且令薄片皺褶出一凸形 皺褶表面。 圖6係本發明一連續式製程與裝置之側視示意圖，揭示 一薄片藉由自一第一壓制表面轉移至一轉移織物而縮短， 然後以一輔助之壓制表面壓制薄片且令薄片皺褶出一凹形 赦摺表面。 圖7係本發明一連續式製程與裝置之側視示意圖，揭示

O:\56\56357.ptc 第12頁 538176 案號 87121282 曰 修正 五、發明說明（7) 一薄片藉由自一第一壓制表面轉移至一轉移織物而縮短， 然後令薄片皺褶出平坦之皺褶表面。 圖7 A係沿圖7之箭頭7 A所取之裝置斷面示意圖，揭示一 黏膠施加器包含一印刷輥接觸於一皺褶表面。 圖8係一薄片與一造紙皮帶廢制於第一、二壓制表面間 之斷面截面示意圖，第一壓制表面内具有一延伸之三維式 圖案。 圖9係沿圖8之9 - 9線所取之第一壓制表面俯視示意圖。

圖9 A係第一壓制表面另一實例之俯視示意圖，第一壓制 表面包含在機器方向中延伸之縱向長條。 圖1 0係可用於本發明中之一造紙皮帶（相關於薄片）實例 之斷面截面示意圖，其包含一基本上呈連續式網絡以接於 一加強結構及具有斷續之偏折管路。 圖1 1係沿圖1 0之1 1 - 1 1線所取之造紙皮帶俯視示意圖。 主要元件之代表符號 10 裝置或薄片 -1 1 第一壓制表面 1 1 a 網絡區域 1 1 b 凹部 12 第二壓制表面 12a 機器方向之縱向長條 1 2b 機器方向之縱向凹部 20 造紙織物或皮帶 2 0 a 皮帶2 0之薄片側 2 0 b 皮帶2 0之底側

2 1 網絡 21 a 薄片側表面 21 b 底側表面 22 偏折管路 25 加強結構 30 壓制裝置 3 1 第一無終端帶 32 第二無終端帶 40 用於產生一溫差之裝置

O:\56\56357.ptc 第13頁 538176 _案號 87121282_年月日_修正 五、發明說明（8) 41 加 孰 裝 置 42 冷 卻 裝 置 50 m 送 裝 置 51 返 回 輥 52 返 回 輥 55 返 回 輥 56 返 回 輥 60 薄 片 61 薄 片 60 之 選 定 部 分 62 薄 片 60 之 部 分 70 縮 短 裝 置 71 輥 72 輥 73 敵 褶 刮 刀 75 敲 褶 表 面 77 輥 或 真 空 拾 取 78 壓 力 輥 90 黏 膠 施 加 器 91 喷 嘴 91 a 長 條 92 印 刷 輥 92 a 預 定 圖 案 11 1 轉 移 織 物 11 2 輔 助 壓 制 表 面 CD 橫 機 器 方 向 MD 機 器 方 向 VI 第 - 速 度 V2 第 二 速 度 發 明詳： 細說丨 明 本 發 明 方 法 包 含 以 下 依 .時 序 發 生 之 多 數 步 驟 或 操 作 過 程 ， 惟 可 以 瞭 解 的 是 文 後 所 述 之 步 驟 將 有 助 於 讀 者 瞭 解 本 發 明 方 法 且 本 發 明 方 法 並 不 限 於 特 定 之 步 驟 次 數 或 組 合 ， 其 甚 至 可 能 且 最 好 併 合 至 少 某 些 以 下 步 驟 使 其 可 一 致 地 實 施 同 樣 地 其 可 將 至 少 某 些 以 下 步 驟 分 成 二 個 以 上 之 步 驟 而 仍 未 脫 離 本 發 明 範 圍 〇 首 先 一 裝 置 10 係 提 供 ‘如 圖 1- 7所示 ，本發明裝置1 0包 含 一 第 一 壓 制 表 面 11 及 — 平 行 且 相 對 立 於 第 一 壓 制 表 面 之 第 二 壓 制 表 面 12 ， 第 一 二 壓 制 表 面 11 Λ 12 可 於 其 間 承 接 一 濕 纖 維 質 薄 片 60 且 係 相 關 聯 於 一 用 以 支 承 薄 片 6 0 之 造

O:\56\56357.ptc 第14頁 538176 _案號87121282_年月曰 修正_ 五、發明說明（9) 紙織物2 0。裝置1 0另包含一壓制裝置3 0，以將壓制表面 1 1、1 2相互移近，藉此壓制薄片6 0及造紙織物2 0於壓制表 面1 1 、1 2之間，使第一壓制表面1 1接觸薄片6 0 ，而第二壓 制表面1 2接觸織物2 0。 一裝置4 0用於在第一壓制表面1 1與第二壓制表面1 2之間 產生一溫差，此產生溫差之裝置4 0在數個圖式中係以一加 熱裝置41表示加熱第一壓制表面11，及一選項之冷卻裝置 42表示冷卻第二壓制表面12。產生溫差之裝置40亦可包含 替換或額外之第一壓制表面蒸汽加熱及/或第二壓制表面 12水冷卻，其他用於產生溫差於第一、二壓制表面11、12 間之習知裝置亦可應用在本發明裝置1 0内，當然，第二壓 制表面12並不一定要冷卻，其可保持為周圍溫度或甚至可 加熱至低於第一壓制表面1 1者之溫度。重要之因素在於保 持溫差足以令薄片6 0内含之水份因為冷凝後之至少局部蒸 發，而自第一壓制表面1 1移向第二壓制表面1 2。 一輸送裝置50用於在一機器方向（MD)相關於薄片60以移 動壓制表面1 1、1 2及織物2 0，多種之習知輸送裝置皆可使 用於本發明之裝置10中。 裝置1 0進一步包含一縮短裝置70，係當薄片6 0自壓制表 面1 1、1 2之間壓力釋出用於縮短薄片6 0，縮短裝置7 0將充 分詳述如後。 此處所用之「造紙織物」係一概括詞，其包括固定式造 紙板及無終端之造紙皮帶，在較佳之連續式製程内容中， 其片段部分揭示於圖1 - 7中，造紙織物2 0包含一無終端之 皮帶，係在說明本發明之若干圖式中依箭頭MD所示方向移

O:\56\56357.ptc 第15頁 538176 __案號87121282_年月日_«__ 五、發明說明（10) 行。本文之「織物」與「皮帶」為同義字且可互換。 多種造紙皮帶可使用做為本發明中之織物，包括1 9 8 5年 4月30日頒與Johnson多人之4514345號、1985年7月9日頒 與Trokhan 之4528239號、1985 年7 月 16 曰，頒與Trokhan 之 4529480 號、1987 年元月 20 日頒與Trokhan 之 4637859 號、 1994年8月2日頒與Trokhan多人之5334289號、1997年5月 13日頒與Ayers多人之5628876號等美國專利，在此可供參 考。 再者，共同讓與之1980年12月16日Trokhan第4239065號 美國專利且在此可供參考，其說明可用於本發明之皮帶2 〇 型式，4 2 3 9 0 6 5號美國專利中所述之皮帶並無樹脂網絡， 且此皮帶之薄片側係由分佈於一論及皮帶預定圖案中之交 織絲線共同平面相交點所定義。 可用於本發明方法中之皮帶20者之另一皮帶型式為 12· 04. 9 5提出之0 6 7 7 6 1 2A2歐洲專利申請案公告。 在本發明中，具有一織成元件以做為加強結構2 5之皮帶 2 0為較佳，如圖5、6所示。惟，皮帶2 0亦可以氈布做為一 加強結構’其見述於1996年9月17日頒與Trokhan多人^ 5 5 5 6 5 0 9號美國專利及Trokhan多人在2/1 5/95提出之 0 8 / 3 9 1 3 7 2號「施加一可固化樹脂至一基材以用於造紙之 方法」美國申請案、Trokhan多人在06/05/95提出之 08/461832號「包含一蜜毛層及一光感性樹脂層之薄片製圖 裝置」美國申請案，諸專利及申請案係共同讓與且在此供 做參考。 在圖1 - 7簡示之較佳連續式製程中，第一壓制表面丨丨係

O:\56\56357.ptc 第16頁 538176 案號87121282_年月曰 修正_ 五、發明說明（11) 一第一無終端帶31之一表面，而第二壓制表面12為一第二 無終端帶32之一表面。輸送裝置50係簡示為包含旋轉式返 回輥，供無終端帶3 1、3 2繞此以移行於機器方向M D，第一 無終端帶3 1繞行於返回輥5 1、5 2，而第二無終端帶3 2繞行 於返回輥55、56，第一、二帶31、32具有一第一速度VI， 如圖1-7之方向箭頭VI所示。 第一、二壓制表面11、1 2之其他實例亦可用於本發明之 裝置中，如「發明背景」中所示，以下供做參考之美國專 利即揭示壓制表面或其等效物之不同組合：1 9 7 8年9月1 2 日頒發之4 1 1 2 5 86號、1 9 85年3月26日頒發之45 0 64 5 6、 4 5 0 64 5 7號、1 9 9 0年2月13日頒發之4 8 9 9 4 6 1號、1 9 9 0年6月 12日頒發之4932139號、1997年元月21日頒發之5594997 號、1 9 8 6年11月18日頒發之4 6 2 2 75 8號及1 9 9 0年9月25日頒 發之4 9 5 8 44 4號。例如，第一、二壓制表面1 1、1 2其中一 者包含一旋轉缸體（圖中未示）之一表面。 圖1 - 7中，第一、二壓制表面11 、12定義出一 Χ-Υ平面， 本文所用之Χ-Υ平面係一參考平面，其平行於皮帶20之大 致平面。垂直於Χ-Υ平面之一方向為Ζ方向，皮帶20厚度及 薄片6 0厚度皆在Ζ方向測得，且薄片6 0與相關之皮帶2 0係 在Ζ方向中壓制於帶3 1、32之間。習於此技者將瞭解到壓 制表面1 1、1 2不需呈平面狀’且可包含彎孤形表面（圖中 未示），其中Ζ方向為垂直彎弧形壓制表面任意點處之切 線。 在造紙過程中，機器方向MD表示平行且相同於薄片 60(及皮帶20)流動過造紙設備之方向’橫機器方向⑶則垂

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案號 87121282 五、發明說明（12) 習 則 其 直於機器方向MD且平行於薄片60與皮帶2f]之女较伞； 於此技者可以肯定的是，若壓制表： 機器方向MD即依循於壓制表面1 1、1 2之曲形外表。' 第一、二壓制表面1 1、1 2係於其間形成丄壓制夾縫 設計用於承接一具有纖維質薄片6 0於其上之皮帶2 〇，此處 所用之「纖維質薄片」包括含有纖維素纖維、人造纖維^ 其任意組合者之任意薄片。纖維質薄片6〇可由任意習知之 造紙方法製成’其包括但是不限定的有一般方法或透氣式 乾燥方法。適合之纖維可包括再生式或次級造紙纖維%、以 及原始造紙纖維’纖維可包括硬木纖維、軟木纖維、及非 木質纖維。利用本發明裝置與方法所製成之最終紙片最好 具有每3000平方呎大約6至40磅範圍内之基重。 當然’ &供纖維貝濤片6 0之步驟可由形成此一纖难質舊 片之步驟進行，此為習於此技者可知之事成例如氏 纖維水性膠液之設備可見於1 9 7 6年11月3〇日頒與M〇rgan及 R i c h之3 9 9 4 7 7 1號美國專利’在此供做參考，造紙纖維水 性膠液之製備及此一水性膠液之特徵可詳見於丨9 8 5年7月 16日頒與Trokhan之4529480號美國專利中，在此供做象 考。 纖維質薄片6 0包含一種纖維結合物質，例如，流體原潛在 性聚合物。本文中所稱π纖維結合物質”一詞，標示一種在 某些濕氣、溫度、壓力及時間狀況下，能使薄片6 〇之纖維 互相連接’俾在其間造成纖維結合之物質。在其中之纖、維 以纖維結合物質互相連接之薄片6 0之選定部分了將會开彡成 不同於薄片其餘部分之薄片之第一多數個各別微區&广因

538176 _案號 87121282_年月曰_修正 _ 五、發明說明（13) 為薄片之其餘部分將會包含不以纖維結合物質互相連接之 纖維。 如在造紙技藝所熟知，一般為’在造紙所使用之木材固有 為包含纖維素（約4 5 % )，半纖維素（約2 5 — 3 5 % )，木質素（約 2 1 -25%)及萃取物（約 2-8%)。G· A. Smook, Handbook for Pulp & Papaer Technologists, TAPPI, 4th printing, 1 9 8 7，6 - 7頁，該書經予參考併入本案。半纖維素為已糖 (葡萄糖，甘露糖，及半乳糖）及戊糖（木糖及阿拉伯糖）之 聚合物，如5。木質素為無定形，高度聚合物質，其包含 一纖維之外層，如6。萃取物為各種存在於天然纖維性質 不同物質，諸如樹脂酸，脂肪酸，松節油質化合物，及酒 精所示。半纖維素，木質素，及萃取物一般為纖維質纖維 之一部分，但如果希望，可予以獨立加至許多造紙纖維質 纖維’或薄片，作為薄片製造方法之一部分。 由於機械及/或化學處理木材，以產生漿料，部分之半纖 維素’木質素，及萃取物被自造紙纖維被去除。據信在造 紙方法中，使纖維合在一起時，纖維素羥基類組被氫黏合 聯結在一起。Smook，參考8頁。因此，除去大部分木質 素，同時保留實際量之半纖維素，通常視為一種合乎希望 之情形，因為除去木質素增加纖維形成纖維間結合以及增 加所產生之薄片吸收性之能力。一種導致除去主要纖維壁 打解”或’’精碎π方法，也有助增加纖維吸收性（如7示）， 以及增加纖維之可撓性。雖然固有包含在漿料中之纖維結 合物質之有些部分，在機械及/或化學處理材時被自造紙 纖維去除，但造紙纖維仍保留纖維結合物質之一部分，即

O:\56\56357.ptc 第19頁 538176 _案號 87121282_年月日_修正 _ 五、發明說明（14) 使在化學處理後。本案之發明允許有利使用固有包含在木 漿中，並且在造紙方法習知被視為不希望有之纖維結合物 質。 理想之流體原潛在性聚合物係選自以木質素、半纖維 素、萃取物及其任意組合物所組成之族群。必要時其他流 體原潛在性聚合物亦可採用，E P 0 6 1 6 0 7 4 A 1歐洲專利申 請案即揭述一紙張以濕壓方法及添加一濕性強化樹脂至造 紙纖維而製成。 在變換上或另者，流體原潛在性聚合物可獨立於造紙纖 維做供給，且在薄片6 0形成前添加至薄片6 0 (或纖維）。若 纖維原本即不含足量之流體原潛在性聚合物，或原本即完 全不含流體原潛在性聚合物（例如人造纖維），則流體原潛 在性聚合物最好在薄片6 0或纖維中獨立地積存，流體原潛 在性聚合物可大致以純化學化合物型式積存於薄片6 0 (或 纖維）内及/或上，另者，流體原潛在性聚合物可以含有流 體原潛在性聚合物之纖維素纖維型式積存。流體原潛在性 聚合物可均勻地或呈斷續點狀添加，此斷續之點包含一預 定之圖案，且可配合或不配合於紙片之高濃密化微區域。 當薄片6 0進入第一、二壓制表面1 1、1 2間之壓制夾縫 時，薄片6 0最好具有大約5 %至6 0 %纖維稠度，而在壓制於 壓制表面1 1 、1 2之間前（或大致為圖2中之B點處）薄片6 0稠 度理想為大約1 5 %至5 0 %。 薄片6 0與皮帶2 0設於第一、二壓制表面1 1、1 2之間，使 得第一壓制表面1 1接觸於薄片6 0而第二壓制表面1 2接觸於 皮帶2 0底側。一壓制裝置3 0令第一、二壓制表面1 1、1 2壓

O:\56\56357.ptc 第20頁 538176 _ 案號 87121282_年月日_修正_ 五、發明說明（15) 向對方，圖1 - 3所示之壓制裝置3 0包含相對應（在Z方向）之 帶段3 1、3 2，藉此對應之段則於其間形成壓制夾縫，此處 所用「於其間形成壓制夾縫之對應帶段」可定義為帶3 1、 3 2之「夾縫形成段」。圖1 - 3所示之壓制裝置3 0可操作獨 立於輥5 1、5 2、5 5、5 6，惟，依據薄片6 0之所需濃密度及 具有一定厚度之任意既定皮帶2 0，在帶3 1、3 2之間對薄片 6 0與皮帶2 0之壓制則可僅藉由正確選擇帶3 1、3 2之間隙及 其縱向（即機器方向）張力而作用，在後一狀況中，壓制裝 置3 0包含裝置以控制帶3 1、3 2之間隙及張力。 圖1 、2、3示意用於在第1、二壓制表面1 1、1 2間產生溫 差之裝置40包含加熱裝置41及冷卻裝置42，加熱裝置41可 在第一帶31接觸於薄片60之前先加熱其某一段，而冷卻裝 置4 2則在第二帶3 2接觸於薄片6 0之前先冷卻其某一段。因 此當第一帶3 1將薄片6 0壓於皮帶2 0時，第一帶3 1亦加熱薄 片6 0之一側，而第二帶3 2同時冷卻接觸於薄片6 0另一側之 皮帶2 0，由於水份凝結後發生至少部分之蒸發，因此溫度 差會使薄片2 0中所含之水份自較熱側移至較冷側。必要 時，裝置4 0之其他實例以及其他習知之加熱與冷卻裝置 4 1、4 2組合亦可使用，例如當第一帶3 1接觸於薄片6 0時 (如圖2 B )，則其夾縫形成段可加熱，或者當其接觸於薄片 6 0前可先加熱。同樣地，第二帶3 2之夾縫形成段可同時冷 卻（圖中未示）。 如上所示，第一、二帶3 1、3 2之間產生之溫差促使薄片 60中所含之水份自較熱區移至較冷區，即移入皮帶20，因 此，皮帶2 0最好應具有足量氣隙，以積聚由薄片6 0移入皮

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五、發明說明（16) 帶2 0之水份。必要時可使用另一織物並排於皮帶2 0 ’以承 接來自薄片6 〇之水份。 圖δ、9揭示製成圖案之第一壓制表面1 1實例，在圖8 中，第一壓制表面11包含一基本上呈連續式且宏觀上呈單 平面之圖案式網絡區域1 1 a，以及散佈且由網絡區域Π a包 圍之眾多不連續凹部Hb，網絡區域1丨3在2方向自凹部llb 所在高度突出，如圖8所示。連續式網絡區域1 1 a谷许以一 敵褶刮刀在此一網絡中刮皺，容後詳述。 如圖8、9所示，薄片60之選定部61(在Z方向）對應於第 一壓制表面11之網絡區域11a，而薄片6〇之部分在Z方 向）對應於第一壓制表面11之凹部1 1 b。因此，當第一壓制 表面1 1將薄片6 〇壓抵於皮帶2 0時，第一壓制表面1 1之網絡 區域11a即定義出選定部分61 ，留下包括部分62在内之薄 片6 0剩餘部分非濃密化（或必要時可濃密至一較小程度）。 第一壓制表面1 1依據網絡區域丨1 a之一特定圖案以對薄片 6 0壓花，在完成之紙製品中，薄片6 〇之濃密部6 1形成一具 有圖案之連續式網絡6 1 ，該圖案以平面圖視之係相同於第 一壓制表面1 1之網絡丨丨a圖案，纸成品之連續式濃密網絡 6 1可提供強度，而低密度部62產生鬆散度以提供柔軟度及 吸收性。 必要時薄片6 0之部分6 2亦可由第一壓制表面1 1之凹部 1 1 b壓印，此例子中，邹分6丨、6 2二者可濃密化，但為不 同程度’施加於部分6 1之壓力與施加於部分6 2之壓力間之 壓力差可由網絡lla表面與圖案式第一壓制表面11凹部lib 定義之表面之間距離所控制。

O:\56\56357.ptc 第22頁 538176 案號 87121282 曰 修正 五、發明說明（17) 圖案式第一壓制表面11亦可包含不連續之突起（相對於 凹部1 1 b )，或者在網絡1 1 a以外，諸實例並未揭示，但·是 可由習於此技者輕易辨識。例如在圖8、9中，藉由倒置編 號1 1 a、1 1 b，吾人可輕易看出網絡含有凹部及在z方向自 網絡伸出之眾多不連續突起。圖9 A揭示第一壓制表面1 1之 另一實例，在圖9A中，第一壓制表面11包含基本上呈連續 之機器方向縱向長條1 2 a，係由機器方向之縱向凹部1 2 b分 隔。 圖10、11揭示基本上未圖案化之第一、二壓制表面11、 1 2 ’在圖1 0、1 1中，皮帶2 0包含一連接於加強結構2 5之網 絡2 1 ’網絡2 1具有一薄片側表面2 1 a及一底側表面2 1 b，網 絡2 1之薄片侧表面2 1 a定義出皮帶2 0之薄片側2 〇 a，而底側 表面21b定義出皮帶20之底側20b。眾多偏折管路22延伸於 網絡2 1之薄片側表面2 1 a及一底側表面2 1 b，加強結構2 5定 位於網絡2 1之薄片側表面2 1 a及底側表面2 1 b之間，此皮帶 可見述於上述多件共同讓與之美國專利中，在此供做參 考。必要時皮帶2 〇之底側2 0 b可依以下共同讓與且供做參 考之美國專利所示形成紋路：igg4年元月4日頒與Trokhan 之5275700號、1994年8月2日頒與Trokhan多人之5334289 號、1994年11月15日頒與Smurkoshi多人之5364504號。在 圖1 0、U中，（在Z方向）對應於薄片側表面2 1 a之薄片6 0選 定部6 1係壓於第一壓制表面11且因而予以濃密，而在Z方 向對應於偏折管路2 2之薄片6 0部分6 2不進行（或必要時進 行微量之）濃密化。 圖1 0、1 1所示實例中，網絡2丨包含一基本上呈連續式之

538176 案號 87121282_ 年月日 絛正 _ 五、發明說明（18) 圖案，且眾多之偏折管路2 2包含眾多之不連續細孔或孔 穴，係自薄片側表面2 1 a延伸至網絡2 1之底側表面2 1 b。不 連續之管路2 2最好在網絡2 1中排列成一預定圖案，且管路 2 2之排列圖案最好呈非隨意及反覆，例如一連續之網狀圖 案。具有一連續網絡2 1及不連續偏折管路3 〇之造紙皮帶2 〇 主要見述於以下共同讓與供做參考之美國專利，如1985年 7月9曰頒與Tro khan之4528239號、1985年7月16日頒與 Trokhan 之4529480 號、1987 年元月 20 曰頒與Trokhan 之 4 6 3 78 5 9 號、1 9 9 2 年3 月 24 日頒與Trokh an 多人之 5 0 9 8 5 2 2 號、1994年元月4日頒與Trokhan之5275700號、1994年8月 2曰頒與Tro khan之5334289號、及1985年11月15曰7頒與 Smurkoski多人之5364504號等專利。 皮帶20亦可具有包含眾多不連續突起之網絡21，諸突起 係自加強結構2 5延伸且利用一連續之偏折管路區域而相互 分隔，此實例未繪示於圖式中，但是習於此技者應可輕易 辨識。個別之突起可具有或不具有不連續偏折管路設置於 其内，且自薄片側表面2 1 a延伸至網絡2 1底側表面2 1 b。具 有包含不連續突起之網絡21之造紙皮帶20可見於以下共同 讓與且供做參考之美國專利，如1 9 9 3年9月1 4日頒與 Trokhan多人之4245025號及1996年6月18日頒與Trokhan多 人之5527428號等。再者，具有不連續突起突昇於織物平 面上方之造紙皮帶2 0可依1 2 · 0 4 . 9 5提出之0 6 7 7 6 1 2 A 2號公 告案、9 5 1 0 5 5 1 3 . 6號歐洲專利申請案所述而製造，其發明 人為Wendt多人。 本文之「基本上呈連續式」係指在絕對幾何連續性上之

O:\56\56357.ptc 第24頁 538176 曰 修正 案號 87121282 五、發明說明（19) :9= Γί正，且雖非較佳者，⑮是只要諸中斷處對於皮 」/V、、、負面影響即可。亦應注意的是另有若干實例可 行（圖中未示），其中網絡21絕對連續性中之中斷或連 路22絕對連續性中之中斷係皮帶2〇整體設計之一部分。g 不論其特定實例如何，皮帶2 0最好在至少一方向上 體滲透性，特別是自薄片側2 0 a至底側2 〇 b方向，此處之〜 二，，滲透」係指一纖維質聚液之液體載體，或氣體如办 氣或洛 >'，其可傳送通過皮帶20而無_著之阻礙。 二 在本叙明之方法之次一步驟，包含將織維質薄片6 〇，或 片60之至少選定部分61加熱。將薄片6〇加熱至一足夠溫二 及一段足夠時間，據信將會導致薄片6Q中所包含之纖維、ς 合,^軟化。然後，在施加至包含纖維結合物質之薄片6 〇 之選疋部分6 1之壓力下，軟化之纖維結合物質變為可流 動’ 能將相互並列在選定部分6 1之造紙纖維互相連接。 加熱薄片60之步驟，可藉在此項技藝已知之各種裝置達 成。例如，如圖1、2及3中所略示，薄片β 〇可藉一加熱裝 置4 1予以加熱。亦可利用一與薄片6 〇接觸之加熱電線（未 圖示）。此種主要配置揭示於1 9 9 7年丨月21日授予Jukka

Lehtinen ，並讓渡予vaimet c〇rp〇rati〇n (〇f Finland) 之美國專利5, 594, 997號。如1985年3月26日授予Jukka Lehtinen ’ 並讓渡予yaimet (Corporation (of Finland) 之美國專利5，5 〇 6，4 5 6號所揭示，薄片6 0可替代性或另外 藉蒸汽予以力α.熱。上述二專利均經予參考併入本案。 施加溫度至薄片6 0可予以劃分地帶（未圖示）。例如，與皮 帶2 0關聯之薄片6 〇在壓制表面1 1及1 2之間通過時，在一第

O:\56\56357.ptc 第25頁 538176 _案號87121282_年月日___ 五、發明說明（20) 一地帶A (未圖示），薄片6 0被快速加熱至足以導致包含在 薄片6 0之選定部分6 1之纖維結合物質軟化及流動之溫度 T ;以及在一第二地帶B (未圖示），薄片6 0僅保持在溫度 丁。此π劃分地帶π施加溫度，允許較佳控制纖維結合物質 為在軟化及可流動狀況時之時間，並可提供能量相關之節 省。PCT申請案WO 9 7 / 1 9 2 2 3號顯示本發明方法之可能主要 配置之一。 次一步驟為施加壓力至薄片6 0之選定部分6 1。施加壓力之 步驟較佳為藉使與皮帶2 0關聯之薄片6 0及皮帶2 0在二相互 對置壓制表面之間經歷一壓力所達成：如最佳在圖8中所 示一第一壓制表面1 1及一第二制表面1 2。第一及第二壓制 表面11及12平行於Χ-Υ平面，並在Ζ-方向相互對置。薄片 60及皮帶20予以插置在第一壓制表面11及第二壓制表面12 之間，使第一壓制表面1 1接觸薄片6 0之選定部分6 1，及第 二壓制表面1 2接觸皮帶2 0之底側表面2 0 b。 第一壓制表面11及第二制表面12予以在Z-方向向彼此壓 緊。第一壓制表面1 1將薄片6 0之選定部分6 1壓抵住皮帶2 0 之面向薄片表面2 0 a，藉以導致相互並列在選定部分6 1之 纖維在壓力下彼此符合。由於施加壓力的結果，在，在選 定部分6 1之纖維之間所產生之接觸面積增加，並且軟化之 纖維結合物質變為可流動，並互相連接在薄片6 0中之選定 部分6 1之相鄰及相互並列之纖維。 加熱及加壓薄片6 0之步驟可同時進行。在後者情形，第一 壓制表面1 1較佳為包含一加熱元件或與其關聯。同時加壓 及加熱薄片6 0之選定部分6 1，據信方便纖維結合物質在薄

O:\56\56357.ptc 第26頁 538176 案號 87121282 年 月 曰 修正 五、發明說明（21) 片6 0之選定部分6 1之軟化及可流動性。 在習知製紙狀況下，在薄片60轉運至楊琪式（Yankee)乾燥 圓筒（未圖示）時，薄片60在Yankee圓筒14之表面與壓印軋 輥之間，在壓力下之停留時間太短，而無法有效導致纖維 結合物質軟化及流動。雖然在薄片6 0轉運至Y a n k e e乾燥機 之表面，在Yankee圓筒之表面與壓印軋輥之表面間之輥隙 發生若干增密，但習知造紙狀況不允許使薄片6 0保持在壓 力下超過約為2-5毫秒（milliseconds)。同時，為供軟化 之纖維結合物質流動及使在選定部分6 1之纖維互相連接之 目的，較佳停留時間據信應該至少約為0 . 1秒（1 0 0毫秒）。 與習知造紙方法對照而言，在薄片6 0經歷溫度及壓力之組 合足以導致纖維結合物質變為可流動及使造紙纖維在薄片 6 0之被選定（加壓）部分6 1互相連接之停留時間期間，本發 明提供一停留時間期之顯著增加。根據本發明之方法，較 佳之停留時間為大於約1 . 0秒。最佳停留時間為在約2秒與 約1 0秒間之範圍。精於此項技藝者將會容易察知，在皮帶 2 0之既定速度，停留時間與在壓力下之薄片6 0選定部分6 1 之路徑長度成正比。 雖然薄片6 0之選定部分6 1在第一壓制表面1 1與皮帶2 0之薄 片側面表面2 0 a之間經歷壓力，但薄片6 0之其餘部分（在本 案標示為部分6 2)不經歷壓力（或經歷較少程度壓力），藉 以保留基本上未增密薄片之吸收性及柔軟度特徵。誠然， 第一壓制表面1 1在有些情形可接觸薄片6 0之選定部分6 1及 部分6 2。仍然，即使在後者情形，部分6 2也不經歷纖維結 合物質之流動，互相連接，及固定之方法，如選定部分6 1

O:\56\56357.ptc 第27頁 538176 _案號87121282_年月日__ 五、發明說明（22) 之情形。 預示而言，導致纖維結合物質軟化及變為可流動，俾使相 鄰造紙纖維在選定部分6 1互相連接之較佳例證性狀況，包 括將濕氣含量約為3 0 %或更大（亦即稠度約為7 0 %或更少）之 薄片6 0之第一部分6 1加熱至溫度至少7 0 0 °C ，日寺間至少0. 5 秒，並且較佳為在壓力至少1巴（1 4 · 7 P S I )下。更佳為， 濕氣含量至少約為5 0 %，停留時間至少約為1 . 0秒，及壓力 至少約為5巴（7 3 · 5 P S I )。如果薄片6 0藉第一壓制表面11 予以加熱，第一壓制表面1 1之較佳溫度至少約為1 5 0 °C 。 次一步驟包括固定可流動纖維結合物質，及在薄片6 0之選 定部分6 1予以互相連接之纖維質纖維之間造成纖維結合。 固定纖維結合物質之步驟，可藉冷卻薄片6 0之第一部分 6 1 ，或乾燥薄片6 0之第一部分6 1，或釋放薄片6 0之第一部 分61所已經歷之壓力達成。三個上述步驟可予以交替，或 合併，同時或連續進行。例如，在方法之一種實施例，單 獨乾燥之步驟，或單獨交替冷卻之步驟，可能足以使纖維 結合物質固定。在另一實施例，例如冷卻之步驟可與釋放 壓力之步驟合併。自然，所有三步驟可予以合併同時，或 以任何順序連續進行。 在 Leena Kunnas，等人之論文，’’The Effect of Condebelt Drying, on Structure of Fiber Bonds, "TAPPI Journal， Vol.76， Νο·4， 1993 年4月，說明一種 確定纖維結合是否已形成之方法，該論文經予參考併入本 案。 依本發明所示，在薄片6 0與相關之皮帶2 0已壓制於第

O:\56\56357.ptc 第28頁 538176 -U7121282_ 年 月 日 修正 五、發明說明（23) 一、二^制表面1 1 、1 2之間時，薄片6 〇即利用一縮短裝置 7 0予以縮短。圖卜7揭示依本發明所示縮短薄片6 〇之數個 實例γ諸=並非唯一或所有之實例，根據一特定實例，薄 片6 0係在^短步驟開始之前（如圖1、3、5、6、7)或幾乎 同時（如圖2、4 )分離於皮帶2 〇。 圖1揭不裝置1 0具有一縮短裝置7 〇，而縮短裝置7 〇包含 一並列於第一壓制表面丨丨之皺褶刮刀7 3，皺褶可依共同讓 與之1992年4月24日頒與Sawdai之4 9 1 9 7 5 9號美國專利所示 者達成’其内文在此可供參考。一習用之皺褶刮刀73抵設 於皺糟表面’以利於刮刀與皺褶表面之間產生一觸擊角 度’其中觸擊角度大約7 〇至9 〇度，一清潔刮刀（此為習知 技術’故不予繪示）亦可用於去除皺褶表面之污物及過量 之塗覆物。薄片6 0最好在壓制步驟期間逐步黏著於第一壓 制表面1 1 ’依本發明所示，一皺褶膠可直接施加於皺褶表 面’皺褶膠包含聚乙烯醇、動物性蛋白質膠，或其混合 物，此皆習知技術且皆可採用。共同讓與且在此供做參考 之Bates 1975年12月16日392 6716號美國專利即揭述一種 聚乙稀醇皱褶膠’ 1985年2月26日頒與Soere ns之4501640 號、1 9 9 3 年2 月 16 日頒與Furman Jr.之5 1 8 7 2 1 9 號、1 9 9 6 年 2月27曰頒與Edwards等人之54 94 554號等美國專利則說明 多種皺褶膠。多種膠化劑可選擇配合使用於皺褶膠，例如 狄拉威州威明頓市Hercules公司之CRE PETROL R6390型塑 化劑。 皺褶膠可均勻地施加於第一壓制表面Π，或者皺褶膠可 積置為斷續之點狀、連續之區域、或其組合型式。在皺褶

O:\56\56357.ptc 第29頁 538176 _案號 87121282_年月日_修正 _ 五、發明說明（24) 膠之非均勻積置情況中，圖案可為無定向或非無定向且反 覆型式，而以非無定向為佳。斷續之點或區域可包含一預 定之圖案，預定之圖案可配合於薄片60之部分61 ，該部分 6 1相對於包括部分6 2之薄片6 0其餘處而呈高密度。一印刷 輥92(如圖1、6、7、7A)、喷嘴91(如圖1 A、5)及抽拉裝置 (圖中未示）為習知技術，其可做為本發明中之黏膠施加器 90 ° 圖1 A示意黏膠施加器9 0包含眾多之噴嘴9 1，喷嘴9 1在橫 於機器方向中排列，以利連續地積置皺褶膠呈眾多分隔且 大致在機器方向之長條9 1 a，當然，長條9 1 a不需包含圖1 A 所示之直線。習於此技者將可瞭解到眾多喷嘴之往復式橫 向移動會產生正弦形長條9 1 a圖案（圖中未示），正弦形長 條可同相或不同相，或可互相平行或不平行，相互交錯之 長條圖案亦屬可行。另應注意的是，某些喷嘴亦可在橫於 機器方向往復移動，而其他喷嘴則不移動，此配置方式會 產生直線式長條與正弦式長條（圖中未示）。同樣’長條 91a不需呈連續式，黏膠條91a可中斷，甚至可依需求中 斷。 圖7 A揭示黏膠施加器9 0之另一實例，在圖7 A中，一印刷 輥92接觸於皺褶表面75，以利依據一特定預定之圖案92a 將黏膠積置於皺褶表面7 5。圖7 A雖揭示印刷輥具有一圖案 表面，但是具有平滑表面之印刷輥亦可用於施加黏膠至第 一壓制表面11 ，如圖9、9A所示之第一壓制表面11，由於 圖9、9A所示之第一壓制表面11包含在Z方向延伸之元件， 因此具有平滑表面之印刷輥僅將（或主要）黏膠積置於此延

O:\56\56357.ptc 第30頁 538176 ____1^87121282 _ 年月日 修正__ 五、發明說明（25) 伸元件表面上。 施加黏膠至皺褶表面之其他習知方法亦可用於本發明 中’如1975年10月7日頒與Sprague Jr.之3911173號、 年6 月 28 日頒與SpragUe jr.之 4031854 號、及1978 年 7 月4日頒與Sprague Jr·之4〇 98 6 3 2號等美國專利皆揭述一 種嫘旋狀黏膠積置噴嘴，諸喷嘴採用環側方向之眾多喷 氣，以利當其排出喷嘴及擠壓至待黏合之疊層面時可形成 一螺旋圖案於膠絲。 1990年8月21日頒與Heindel多人之4949668號美國專利 揭示一裝置用於將熱熔膠積置於一基材上以呈半擺開線圖 案，半擺開線圖案緊密地控制膠絲之橫向定位，以減少噴 注過量及浪費。 1990年元月2日頒與McIntyre之4891249號及1991年2月 26日頒與McIntyre之4 9 9 6 0 9 1號美國專利揭示一種裝置與 方法，用於產生流體纖維膠滴及纖維與滴液之組合，纖 維、滴液及其組合係藉由相關於膠絲以注入一對稱式加壓 空氣錐而產生’此將在疊層面上形成一無定向十字形纖維 積置圖案。 ^ 1992年9月1日頒與Givens而共同讓與且在此供做參考之 5 1 4 3 7 7 6號美國專利說明黏膠以一縱向長條施加，長條積 置成一螺旋圖案，或最好成溶吹式圖案。 ' 黏膠以圖案式施加於鈹權表面較為有利，因其可供吾人 控制薄片6 0對皺褶表面之黏著程度，薄片在以皺褶刮刀刮 皺前黏著於皺褶表面之程度，相信其為決定皺褶後紙片柔 軟度、鬆度、吸收性與伸展性之重要因素，黏膠以圖案^

538176 _案號8Ή21282_年月日__ 五、發明說明（26) 式施加於皺褶表面會產生紙片對皺褶表面之不目$著狀 況，因而產生一具有不同區域之紙片。 依本發明所示，皺褶表面可具有不同形狀：凸形（如圖 1、6)、平坦形（如圖7)及凹形（如圖5)，圖5所示之凸形皺 褶表面7 5可由皺褶刮刀7 3施壓而形成，另者，凹形敵稽表 面可獨立於皺褶刮刀引起之壓力。為了形成—平坦之皺褶 表面’吾人可在敵摺刮刀接觸於敵摺表面之區域處對皺稍 表面提供一支承，圖7 Α揭示皺褶表面7 5係在到刀了 3旅列於 皺褶表面7 5之區域處以一輥7 7支承。 皺褶刮刀7 3可包含一鋸齒形圖案，1 9 9 7年8月1 2日頒與 Marinack多人之5656134號、1997年11月11日頒與 Marinack多人之5685954號、及1997年11月25日頒與 M a r i n a c k多人之5 6 9 0 7 8 8號等美國專利皆說明一敵褶剖刀 具一有波形斜表面，此表面具有穿透之小錯齒形。 圖2 - 7揭示本發明之方法與裝置，其中縮短步驟包含將 薄片60自造紙皮帶20及/或第一壓制表面11轉移至一轉移 織物1 11，轉移織物1 11係在薄片6 0已壓制於第一、二壓制 表面1 1、1 2之間之壓制夾缝内後即可承接薄片6 〇。圖2 - 7 簡示數個縮短裝置實例，其包含以一第二速度V 2移動之轉 移織物111，第二速度V2小於第一速度VI。 共同讓與且供做參考之4 4 40 5 9 7號美國專利則詳述「濕 式微收縮」’簡言之’濕式微收細係關於將低纖維稠度之 薄片自一第一構件（如有孔式構件）移至一移動較第一構件 為緩之第二構件（如開放式織物之環圈）。依444 0 5 9 7號專 利所示，轉移前之薄片較佳稠度為大約1 〇 %至3 〇 %重量比，

O:\56\56357.ptc 第32頁 538176 _案號 87121282_年月日__ 五、發明說明（27) 理想為1 0 %至1 5 %。 可以相信的是速度差可成功地利用，以縮短一薄片，此 薄片之纖維稠度明顯大於前述專利中所示濕式微收縮方法 中使用之薄片纖維稠度。可以相信的是薄片6 0之Z方向圖 案產生「微收縮」狀態，甚至在薄片區域内及周側未濃密 化或相較於區域6 1呈低濃密程度之較乾燥薄片6 0。依本發 明所示，較佳之薄片6 0纖維稠度係在其壓制於第一、二壓 制表面1 1、1 2之間後且在其轉移至轉移織物11 1前至少為 3 0 %。理想之速度差V 2 / V 1為大約0 . 9 5至0 . 7 5 (意即第二速 度V 2低於第一速度V 1大約5 %至2 5 % )，理想之轉移織物1 11 包含一具有紋理式薄片承接表面之無終端皮帶，由本案讓 受人依上述若干專利所做之造紙皮帶可做為轉移織物 111。 圖2所示之實例中，皮帶2 0將薄片6 0自形成於第一、二 壓制表面1 1、1 2之間之壓制夾縫載至轉移織物1 1 1，輥5 5 與相關之第二帶3 2以及輥7 2與相關之轉移織物1 11係於其 間形成一轉移夾縫，供薄片6 0進入而做連續性引導，簡言 之，轉移夾縫係形成於圖2區域TN中之造紙皮帶20與轉移 織物1 1 1之間，轉移夾縫係設計以承接薄片6 0。轉移織物 1 1 1可用黏膠處理，以利將薄片6 0黏著於轉移織物1 1 1，藉 此協助薄片6 0分離於皮帶2 0。 圖3所示之實例中，薄片6 0係連續式地導送入具有第一 帶31於其上之輥51與具有轉移織物111於其上之輥72之間 區域TN中形成之轉移夾縫内，簡言之，在圖3中之轉移夾 縫係形成於第一帶3 1與轉移織物11 1之間，以承接薄片

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案號 87121282 、發明說明（28) 60 薄片6〇轉移至轉移織物丨丨i後，另一壓力可用於 片60黏著於轉移織物m ，例如圖3中之另一壓力係由一専 擇性之旋轉壓力輥78造成，壓力輥並非於輥72且接觸於壓 力輥7 8與轉移織物1 1 1之間之薄片6 〇。 圖4揭示裝置10之另一實例，其中薄片6〇由皮帶2〇轉 至轉移織物1 11之移轉動作係由一真空裝置達成，例如f 真空拾取靴77，除了真空拾取靴77以外，其他適當之直空 設備如習用之真空箱（圖中未示）亦可將薄片6〇自皮帶2〇轉 移至轉移織物1 1 1，真空轉移為造紙技術上所習用，故恕 不予贅述。 圖5、6揭示本發明之又一實例，在圖5、6中，薄片6〇自 第1、二壓制表面11、12間之壓力釋放後 物m(如輥71、72周側形成之環圈），—輔助】 ，轉物m—併介置其中，以形成一第二壓制炎縫於 於弟一、二壓制表面11、12者，其可將轉移織物U1輔助 in'二;如前所指’轉移織物111與輔助壓 丄 速Λ，於第―、二壓制表面11、12之速 =應注意的疋在圖5、6中，辅助壓制表面112係包 含皺權表面7 5。 在本發明中，皺稽表面75可包含圖}所示之第一壓制表 面11，傲稽表面75亦可包含轉移織物ιη(如圖7)。在圖 5-7之實例巾，薄片60自相關之第一壓制表面"轉移至皺 褶表面75，圖5-7所* ’薄片6〇轉移至皺褶纟面75會因

538176 _ 案號87121282_年月日 修正 _ 五、發明說明（29) 薄片6 0之微收縮而縮短，其中一速度差即存在於第一壓制 表面1 1與轉移織物1 1 1之間。 將造紙皮帶2 0及轉移織物1 1 1分隔之中間皮帶亦可用於 本發明中’1997年3月4日頒與Farrington且讓與至 Kimberly-Clark公司之5607551號美國專利在此供做參 考。薄片60自皮帶20轉移至轉移織物111亦可利用皮帶2〇 與織物1 1 1間之一轉移缝隙達成，1 9 9 6年5月9日公告之W0 9 6 / 1 3 6 3 5號PCT申請案即揭示使用此一轉移縫隙之方法。 本發明之方法及裝置可用於製造一具有無差異密度區域 之紙片’在此情況中，第一壓制表面1 1與皮帶2 〇之薄片側 2 0 a最好應呈平滑，此為習於此技者可知之事。不論本裝 置與方法製成之紙片型態如何’薄片6 0皆可在縮短後選擇 裁成條狀。

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Claims (1)

1. 538176 _案號 87121282_年月日_修正 _ 六、申請專利範圍 1 · 一種用於製造一縮短之單一薄層纖維質薄片之方法， 該薄片具有被選定之微區域，該等微區域藉由以一纖維結 合物質相互連接之纖維所形成，該方法包含下列步驟： (a) 提供一纖維質薄片，該薄片包含一纖維結合物質 及水； (b) 提供一巨觀單平面造紙皮帶，該皮帶具有一界定 一 X-Y平面之薄片側表面、一相對於該薄片側表面之底側 表面，及一垂直於該X-Y平面之Z方向； (c )積置該纖維質薄片於該造紙皮帶之薄片側表面 上； (d)加熱該纖維質薄片之至少選定部分，以藉此使該 選定部分内之纖維結合物質軟化； (e )施加壓力於該選定部分，藉此使該選定部分内之 纖維結合物質流動，並相互連接該等纖維，該等纖維係相 互地並列於該選定部分内； (f )固定該纖維結合物質，並於該等纖維間產生纖維 結合，該等纖維係於該選定部分内相互連接，以藉此由該 纖維質薄片之選定部分形成一第一多數個微區域； (g)縮短該纖維質薄片以形成該縮短之單一薄層纖維 質薄片。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該積置該纖維質 薄片於該造紙皮帶之薄片側表面上之步驟包含以一第一速 度使該造紙皮帶於一機器方向移動。 3 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中該縮短之步驟包 含以皺褶方式縮短該薄片。

   O:\56\56357.ptc 第36頁 538176 _案號87121282_年月日_^_ 六、申請專利範圍 4 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中該施加壓力於該 薄片選定部分之步驟包含一壓印積置於一第一壓制表面及 一第二壓制表面之間該造紙皮帶上之薄片之步驟，該第一 壓制表面接觸該薄片，且該第二壓制表面接觸該皮帶之底 側。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，其中該施加壓力於該 薄片選定部分之步驟更包含一以一第一速度使該第一及第 二壓制表面於一機器方向移動之步驟。 6 .如申請專利範圍第5項之方法，其中於該施加壓力於 該薄片選定部分之步驟中，該第一壓制表面及該第二壓制 表面為相互平行。 7. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該縮短步驟包含 黏著該薄片至該第一壓制表面之步驟，及利用一皺褶刀令 該薄片皺褶出該第一壓制表面之步驟。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該黏著該薄片至 該第一壓制表面之步驟包含一以一大致均勻圖案積置一皺 褶黏膠於該第一壓制表面之步驟。 9 .如申請專利範圍第7項之方法，其中該黏著該薄片至 該第一壓制表面之步驟包含一以一基本上呈非無定向且反 覆之圖案積置一皺褶黏膠於該第一壓制表面之步驟。 1 0.如申請專利範圍第9項之方法，其中該積置一皺褶黏 膠於該第一壓制表面之步驟包含以一大致連續圖案積置該 皺褶黏膠於該第一壓制表面。 1 1.如申請專利範圍第7項之方法，其中該黏著該薄片至 該第一壓制表面之步驟包含一以一非均勻圖案積置一皺褶

   O:\56\56357.ptc 第37頁 538176 _案號87121282_年月日_修正 _ 六、申請專利範圍 黏膠於該第一壓制表面之步驟。 1 2.如申請專利範圍第7項之方法，其中該黏著該薄片至 該第一壓制表面之步驟包含一於斷續之點處積置一皺褶黏 膠於該第一壓制表面之步驟。 1 3.如申請專利範圍第2項之方法，其中該縮短步驟包含 以一小於該第一速度之第二速度將該薄片自該造紙織物轉 移至一轉移織物。 1 4.如申請專利範圍第4項之方法，其中該壓印積置於一 第一壓制表面及一第二壓制表面之間該造紙皮帶上之薄片 之步驟包含一提供該第一壓·制表面之步驟，該第一壓制表 面具有一有圖案及巨觀上為單一平面之區域。 1 5.如申請專利範圍第4項之方法，其中該壓印積置於一 第一壓制表面及一第二壓制表面之間該造紙皮帶上之薄片 之步驟包含一提供該第一壓制表面之步驟，該第一壓制表 面具有一基本上連續網狀區域。 1 6. —種用於製造一縮短之單一薄層纖維質薄片之方 法，該薄片包含纖維並具有至少一第一多數個微區域，該 第一多數個微區域包含以該第一多數個微區域内之一纖維 結合物質相互連接之該等纖維，及一第二多數個微區域， 該第二多數個微區域包含未以該第二多數個微區域内之該 纖維結合物質相互連接之該等纖維，該方法包含下列步 驟： (a) 提供該等纖維； (b) 提供一巨觀單平面造紙皮帶，該皮帶具有一界定 一 X -Y平面之薄片側表面、一相對於該薄片側表面之底側

   O:\56\56357.ptc 第38頁 538176 _案號 87121282_年月日__ 六、申請專利範圍 表面，及一垂直於該X-Y平面之Z方向； (c )提供該纖維結合物質； (d )積置該等纖維及該纖維結合物質於該造紙皮帶之 薄片側表面上，以形成一包含該纖維結合物質之纖維質薄 片； (e )加熱該纖維質薄片之至少選定部分，以使該選定 部分内之纖維結合物質軟化； (f)於該Z方向施加壓力於該纖維質薄片之選定部分， 藉此濃密該纖維質薄片之選定部分，並使該選定部分内之 纖維結合物質流動，並相互連接該等纖維，該等纖維係相 互地並列於該選定部分内； (g )固定該纖維結合物質，並於該等纖維間之該選定 部分内產生纖維結合，該等纖維係於該選定部分内相互連 接，以藉此由該選定部分形成該第一多數個微區域； (h )縮短該薄片，該薄片包含形成於該第一多數個微 區域内之該等纖維結合。 1 7.如申請專利範圍第1 6項之方法，其中該提供一巨觀 單平面造紙皮帶之步驟包含一提供一皮帶之步驟，該皮帶 包含於該皮帶之薄片側表面及底側表面之間延伸之偏折管 路，該等偏折管路具有薄片側開口。 1 8.如申請專利範圍第1 7項之方法，更包含施加一液壓 差於該薄片之步驟，以將該纖維質薄片之第一部分留在該 皮帶之薄片側表面，而將該纖維質薄片之第二部分偏折於 該偏折管路内’該施加一液壓差於該薄片之步驟在該加熱 步驟之前實施。

   O:\56\56357.ptc 第39頁 538176 _案號 87121282_年月日_修正 _ 六、申請專利範圍 19. 一種無楊琪式（Yankeeless)之製造一縮短之單一薄 層纖維質薄片之方法，該薄片具有至少一第一多數個微區 域，該第一多數個微區域包含以該第一多數個微區域内之 一纖維結合物質相互連接之纖維，及一第二多數個微區 域，該第二多數個微區域包含未以該第二多數個微區域内 之該纖維結合物質相互連接之該等纖維，該方法包含下列 步驟： (a)提供一巨觀單平面造紙皮帶，該皮帶具有一界定 一 X - Y平面之薄片側表面、一相對於該薄片側表面之底側 表面，及一垂直於該X-Y平面之Z方向； (b )提供該纖維結合物質； ^ (c )積置該等纖維及該纖維結合物質於該造紙皮帶之 薄片側表面上，以形成一包含該纖維結合物質之纖維質薄 片； (d)提供一第一壓制表面及一第二壓制表面，該等壓 制表面為相互平行並被構形為可於其間容納具有該纖維質 薄片於其上之該皮帶，使得該第一壓制表面接觸該薄片， 且該第二壓制表面接觸該皮帶，至少一該皮帶之該薄片側 表面及該第一壓制表面包含一具圖案之網絡，該網絡於該 Z方向延伸； (e )加熱該第一壓制表面，以使該薄片内之該纖維結 合物質軟化； (f )壓印該第一及第二壓制表面間之該薄片及該皮 帶，藉此濃密該Z方向上之該薄片之選定部分，並使該選 定部分内之纖維結合物質流動，並相互連接該等纖維，該

   O:\56\56357.ptc 第40頁 538176 _案號 87121282_年月日___ 六、申請專利範圍 等纖維係相互地並列於該選定部分内； (g )固定該纖維結合物質，並於該等纖維間之該選定 部分内產生纖維結合，該等纖維係於該選定部分内相互連 接，以藉此由該選定部分形成該第一多數個微區域； (h )黏著該薄片至該第一壓制表面；及 (i )利用一皺褶刀令該薄片皺褶出該第一壓制表面。

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