專利名稱：性能改進(jìn)了的薄紙卷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙領(lǐng)域，特別涉及卷松密度和卷堅(jiān)實(shí)度改進(jìn)的薄紙卷及其制造方法。
背景技術(shù)：
穿透干燥薄紙最近取得了長足的發(fā)展，它可提供松密度和柔軟度的獨(dú)特的結(jié)合。在某種程度上，制造這種薄紙的方法包括利用穿透干燥織物帶，該穿透干燥織物帶具有又高又長的機(jī)器方向節(jié)，以便使制成的薄紙具有高的紋理。當(dāng)這種紙用來制造紙?jiān)〗砘蚣埥砹蠒r(shí)，為了銷售給消費(fèi)者，它們卷繞成卷。然而，盡管制成的薄紙具有高松密度和高的紋理，在卷繞成卷時(shí)，由于在卷成的紙卷中紙的突起與相鄰的紙的相應(yīng)的凹限配合，因此，紙有“嵌套”的趨勢。結(jié)果，卷成的紙卷具有良好的堅(jiān)實(shí)度，但沒有表現(xiàn)出上佳的卷松密度，該卷松密度適合紙本身表現(xiàn)現(xiàn)的高紋理。
因此，需要一種賦予薄紙卷良好的堅(jiān)實(shí)度和高松密度的方法，該薄紙具有高松密度和高紋理。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)通過改進(jìn)在制造薄紙的方法中使用的織物帶，可提高薄紙卷的松密度/堅(jiān)實(shí)度的性能，所述薄紙包括穿透干燥薄紙。制成的卷具有高松密度和高堅(jiān)實(shí)度，特別是對于由較軟的紙制成的卷更是如此。
因此，一方面，本發(fā)明涉及一種制造穿透干燥薄紙的方法，其步驟包括(a)將造紙纖維的含水懸浮液淀積在成形織物帶上，以形成濕紙幅；(b)使?jié)窦埛撍郊s20％至約30％的稠度；(c)將脫水過的紙幅從成形織物帶傳送到傳送織物帶的紙側(cè)，該傳送織物帶以比成形織物帶慢約10％至約80％的速度移動；(d)將紙幅傳送到穿透干燥織物帶，該穿透干燥織物帶具有每6.4516平方厘米(平方英寸)約5至約300個壓節(jié)，該壓節(jié)高出織物帶平面至少約0.127毫米(0.005英寸)，其中紙幅肉眼可見的重新布置，以便與穿透干燥織物帶的表面一致；和(e)使紙幅穿透干燥，其中傳送織物帶的紙側(cè)包含橫截機(jī)器方向(CD)占優(yōu)勢的溝槽，以便使薄紙的空氣側(cè)具有橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢的條狀突起。
如這里所使用的，薄紙的“干燥器側(cè)”是在穿透干燥期間紙面向穿透干燥織物帶的側(cè)面，紙的“空氣側(cè)”是在穿透干燥期間紙面向離開穿透干燥織物帶的側(cè)面。當(dāng)紙卷繞成制品卷時(shí)，通常最好紙的空氣側(cè)是面向卷芯的紙側(cè)，而紙的干燥器側(cè)是紙的面向外的側(cè)面。
而且，如這里所使用的，術(shù)語“橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢”指條狀突起或溝槽相對于紙或織物帶的橫截機(jī)器方向以約44°或更小，更具體的是約20°或更小，而再具體的是約10°或更小的角度分布。條狀突起可平行于紙的橫截機(jī)器方向。類似的，術(shù)語“機(jī)器方向占優(yōu)勢”指所述特征相對于紙或織物帶的機(jī)器方向以約44°或更小，更具體的是約20°或更小，而再具體的是約10°或更小的角度分布。所述機(jī)器方向占優(yōu)勢特征也可平行或基本平行于紙或織物帶的機(jī)器方向。
條狀突起可連續(xù)橫貫紙的寬度延伸，但由于織造織物長絲的部分滑動，實(shí)際上，在給定的紙內(nèi)的條狀突起的長度隨機(jī)變化。因此，條狀突起的長度可以是約3毫米或更大，更具體的是從約3毫米至約300毫米，更具體的是從約5毫米至約50毫米，而更加具體的是從約5毫米至約25毫米，并包括上述范圍的組合。對應(yīng)于傳送織物帶的橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢的長絲之間的間隙的條狀空起的寬度在約0.3毫米或更大，更具體的從約0.3毫米至約3毫米，再具體的從約0.5毫米至約1.5毫米。另外，在傳送織物帶內(nèi)的單根橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢長絲可由多根橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢長絲代替，該多根橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢長絲在頂上相互堆疊，以形成織物帶內(nèi)的更深的橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢溝槽，以便形成紙的空氣側(cè)內(nèi)的較高的條狀突起。
在另一方面，本發(fā)明涉及具有空氣側(cè)和干燥器側(cè)的薄紙，紙的干燥器側(cè)具有平行不連續(xù)的成列的機(jī)器方向占優(yōu)勢的凸出枕狀的區(qū)域，這些區(qū)域是通過穿透干燥織物帶內(nèi)的又高又長的機(jī)器方向占優(yōu)勢節(jié)之間的間隙來施加到紙上，其中在成列的凸出枕狀的區(qū)域內(nèi)的不連續(xù)部分是橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢溝槽，這些溝槽看起來象在紙的空氣側(cè)上的橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢的條狀突起。在成列的凸出枕狀的區(qū)域內(nèi)的不連續(xù)部分基本上消除了當(dāng)紙卷繞成卷時(shí)在紙內(nèi)成列的凸出枕狀的區(qū)域發(fā)生嵌套的趨勢。
在另一方面，本發(fā)明涉及制造穿透干燥薄紙的方法，其步驟包括(a)將具有約1％或更小稠度的造紙纖維的含水懸浮液淀積在成形織物帶上，以形成濕紙幅；(b)使?jié)窦埛撍郊s20％至約30％的稠度；(c)將脫水過的紙幅從成形織物帶傳送到傳送織物帶，該傳送織物帶以比成形織物帶慢約10％至約80％的速度移動；(d)將紙幅傳送到穿透干燥織物帶，該穿透干燥織物帶具有每6.4516平方厘米(平方英寸)從約5至約300個壓節(jié)，該壓節(jié)高出織物帶的平面至少約0.127毫米(0.005英寸)，其中將紙幅肉眼可見地重新布置，以便與穿透干燥織物帶的表面一致；和(e)使紙幅穿透干燥，其中穿透干燥織物帶具有一個偏移縫，該偏移縫導(dǎo)致穿透干燥織物帶的機(jī)器方向紗線布置成與織物帶的機(jī)器方向形成約2°或更小，具體是約1°或更小，更具體是從約0.05°至約1°，再具體是從約0.1°至約0.6°的角度。如這里所使用的，“偏移”是指在一般的接縫操作期間無意中可能出現(xiàn)織物帶的邊緣的橫截機(jī)器方向上移動超出之后形成接縫。偏移縫的概念將在對附圖11描述時(shí)更詳細(xì)的描述。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種薄紙，它通常包括平行的成列的凸出枕狀的區(qū)域，這些區(qū)域布置成與紙的機(jī)器方向成一個銳角。該角度可以是從約0.05°至約2°，更具體的是從約0.05°至約1°，再具體的是從約0.1°至約0.6°。該角度導(dǎo)致在穿透干燥織物帶中出現(xiàn)一個偏移縫，并且基本上消除了在卷繞成卷時(shí)紙發(fā)生嵌套的趨勢。相對于不使卷擺動的情況下由相同紙材料卷繞成所述卷，通過使卷擺動，紙幅以一定幅度和頻率卷繞在該卷上，該幅度和頻率可消除紙幅的特征校直和嵌套的趨勢，并增加卷松密度/卷堅(jiān)實(shí)度比值，因而對于傳統(tǒng)接縫的織物帶，可獲得類似的結(jié)果。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種薄紙卷，該薄紙卷具有每克16立米厘米或更大的卷松密度和8毫米或更小的卷堅(jiān)實(shí)度。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種薄紙卷，它具有每克20平米厘米或更大的卷松密度/卷堅(jiān)實(shí)度比值，和從約0.508至1.27毫米(0.02至約0.05英寸)的紙厚度。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種薄紙卷，它具有每克20平方厘米或更大的卷松密度/卷堅(jiān)實(shí)度比值，和約8或更小的幾何平均挺度。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種薄紙卷，它具有每克約350厘米或更大的卷松密度/卷堅(jiān)實(shí)度/單紙紙厚度比值，和約8或更小的幾何平均挺度。
根據(jù)本發(fā)明制成的薄紙卷的卷松密度可以是每克纖維16立方厘米或更大，更具體的是每克纖維17立方厘米或更大，再具體的是每克纖維從約17至約20立方厘米。
根據(jù)本發(fā)明制成的薄紙卷的卷堅(jiān)實(shí)度是約11毫米或更小，具體的是約8毫米或更小，更具體的是約7毫米或更小，再具體的約6毫米或更小，更加具體的從約4至約7毫米。
根據(jù)本發(fā)明制成的薄紙卷的卷松密度/卷堅(jiān)實(shí)度的比值可以是每克20平方厘米或更大，更具體的是每克約25平方厘米或更大，再具體的是每克從約25至約55平方厘米。
適用于本發(fā)明的目的的薄紙的單張紙厚度可以是從約0.51至約1.27毫米(0.02至約0.05英寸)，更具體的是從約0.64至約1.14毫米(0.025至約0.045英寸)。
適用于本發(fā)明目的的薄紙的幾何平均挺度可以是約8或更小，具體是約5或更小，更具體是從約2至約5。
本發(fā)明的薄紙卷的卷松密度/卷堅(jiān)實(shí)度/單張紙厚度的比值可以是每克約350厘米或更大，具體是每克約390厘米或更大，更具體是每克約430厘米或更大，更加具體是每克從約350至約550厘米。
除了直接與制品紙卷的沖擊性能有關(guān)的上述性能之外，適用于本發(fā)明的目的紙的吸收能力可以是每克纖維約5或更多克水，更具體是每克纖維從約5至約8克的水，再具體的是每克纖維從約5.5至約7克的水。
而且，適用于本發(fā)明目的的紙的吸收率可以是4秒或更小，具體是從約1至約4秒，更具體的是從約2至約3秒。
如這里所使用的，“卷松密度”是不包括芯體積的卷繞制品的松密度，它參見圖2最易理解。圖2表示具有一個芯的一個典型的卷制品，紙制品圍繞該芯卷繞。卷制品的半徑設(shè)計(jì)為“R”，而芯的半徑設(shè)計(jì)為“r”。卷的寬度或長度設(shè)計(jì)為“L”。所有的單位以“厘米”表示。以立方厘米(cc)表示的制品卷的體積“RV”是制品的體積減去芯的體積，即RV＝(πR2L)-(πr2L)。制品卷重量“W”是卷的重量減去芯的重量，它以克(g)為單位?；蛘?，卷重量“W”可通過以每平方米克數(shù)表示的紙的基礎(chǔ)重量乘于以平方米表示的紙的面積(長乘寬)來計(jì)算。任一種方式，以每克立方厘米數(shù)(cc/g)表示的“卷松密度”是“RV”除以“W”。
如這里所使用的，“卷堅(jiān)實(shí)度”是在受控制的條件下測量的一個探測器穿入卷內(nèi)的長度，參見圖3很容易理解，它表示用來確定卷堅(jiān)實(shí)度的設(shè)備。該設(shè)備由Kershaw Instrumentation，Inc.，Swedesboro，NJ購得，并以型號為RDT-101卷密度測試儀為人所知。圖3表示待測的一個紙巾卷80，它支承在一個芯軸81上。當(dāng)試驗(yàn)開始時(shí)，橫向臺82開始向卷移動。安裝在橫向臺上的是傳感探測器83。橫向臺的移動使傳感探測器與紙巾卷接觸。當(dāng)傳感探測器與紙巾卷接觸時(shí)，作用在測力傳感器上的力超過6克的低設(shè)定點(diǎn)，將移動顯示器調(diào)為零，并開始指示探測器的穿入。當(dāng)作用在傳感探測器上的力超過687克的高設(shè)定點(diǎn)時(shí)，橫向臺停止，移動顯示器指示以毫米計(jì)的貫入量。測試儀記錄下該讀數(shù)。接著，測試儀使紙巾卷芯軸上旋轉(zhuǎn)90度，并重復(fù)該試驗(yàn)。卷堅(jiān)實(shí)度值是兩個讀數(shù)的平均值，它以毫米表示。試驗(yàn)在-5±1℃(73.4±1.8°F)和50±2％相對濕度的受控制的環(huán)境下進(jìn)行。在試驗(yàn)前，卷處于該環(huán)境條件下至少4小時(shí)。
如這里所使用的，“幾何平均挺度”是幾何平均斜率除以幾何平均抗張強(qiáng)度；這里幾何平均抗張強(qiáng)度是機(jī)器方向抗張強(qiáng)度和橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度的乘積的平方根，它用每7.62厘米(3英寸)的克數(shù)表示；而幾何平均斜率是機(jī)器方向斜率和橫截機(jī)器方向斜率的乘積的平方根，它用每7.62厘米(3英寸)的克數(shù)表示；這里的機(jī)器方向斜率和橫截機(jī)器方向斜率在專利權(quán)人為Wendt等人，名為“制造軟薄紙制品的方法”，1998年5月5日公開的美國專利5746887中描述，該文在此提供作為參考。
如這里所使用的，“單張紙厚度”是根據(jù)TAPPI試驗(yàn)方法T402“紙、板、紙漿手抄紙及相關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境負(fù)荷和試驗(yàn)大氣”來進(jìn)行測量，并利用EMVECO 200-A微測量儀器自動測微儀(EMVECO，Inc.，Oregon)對一張紙進(jìn)行測量。該測微儀具有一個直徑為56.4毫米(22.2英寸)的砧座，和每6.45平方厘米(每平方英寸)132克的砧座壓力(2.0千克)。
如這里所使用的，薄紙的“吸收能力”通過將薄紙切割成10.16厘米×10.16厘米(4英寸乘4英寸)的方紙，將20張紙放成一疊，這樣，所有方紙相對于薄紙的機(jī)器方向朝向相同，并將方紙疊的角釘在一起，以形成20塊紙墊。將該紙墊放進(jìn)一個金屬絲網(wǎng)籃內(nèi)，且釘固點(diǎn)向下，下降到一個水池內(nèi)，該水池溫度保持在23℃±2℃。當(dāng)墊完全濕潤時(shí)，將它取走，并允許它在金屬絲網(wǎng)籃內(nèi)排水30秒。在30秒后保持在墊內(nèi)的水的重量是吸收的量。該值除以墊的重量來確定吸收能力，吸收能力用來表示每克纖維吸收的水的克數(shù)。
如這里所使用的，除了墊的尺寸是6.35厘米×6.35厘米(2.5英寸乘2.5英寸)之外，薄紙的“吸收率”由與吸收能力相同的程序確定。在下降到水池內(nèi)之后，墊完全濕透所花費(fèi)的時(shí)間是以秒表示的吸收率。較高的值表示水吸收的速率較慢。
根據(jù)本發(fā)明制造穿透干燥薄紙的一般的方法在專利權(quán)人為Farrington等人，名為“軟薄紙”，1997年8月12日公開的美國專利5656132，專利權(quán)人為Wendt等人，名為“制造軟薄紙產(chǎn)品的方法”，1997年9月30日公開的美國專利5672248中描述，這兩篇文獻(xiàn)在此提供作為參考。
用于本發(fā)明目的的薄紙可具有一個、兩個、三個或多個層，并可濕壓、穿透干燥、不起縐穿透干燥或濕法模制和干燥。它們可用于面巾紙、浴巾紙、紙巾、餐巾紙等，盡管最大的用途是用在卷制品形式例如浴巾紙和紙巾。


圖1表示制造本發(fā)明的不起縐的穿透干燥薄紙的方法的示意圖；圖2表示計(jì)算“卷松密度”的典型的卷制品的示意圖；圖3表示用來測量“卷堅(jiān)實(shí)度”的設(shè)備的典型示意圖；圖4表示本發(fā)明的制品(標(biāo)記“l(fā)1”-“l(fā)13”對應(yīng)于下面的例子1-13)，如例14中所述不使用本發(fā)明的方法形成的對比點(diǎn)(標(biāo)記為“對比”)，和許多商業(yè)上可購得的紙巾(根據(jù)它們是否是單層或雙層制品，分別可選擇的標(biāo)記為“C1”或“C2”)的卷松密度與卷堅(jiān)實(shí)度比較的圖表，它表示本發(fā)明的制品所獲得的高卷松密度和高卷堅(jiān)實(shí)度的結(jié)合；圖5是本發(fā)明的制品和許多商業(yè)上可購得的紙巾的卷松密度/卷堅(jiān)實(shí)度比值與單張紙厚度比較的圖表，該紙巾具有與圖4一樣標(biāo)記的數(shù)據(jù)點(diǎn)，該圖表示本發(fā)明的獲得由給定厚度的薄紙構(gòu)成的堅(jiān)實(shí)大體積卷的方法的效率；圖6是與上述圖4和圖5類似的卷松密度/卷堅(jiān)實(shí)度比值與幾何平均挺度比較的圖表，它表示本發(fā)明的提供軟(低挺度)紙的高松密度和高堅(jiān)實(shí)度的方法的能力；圖7表示與上述圖4、5和6類似的卷松密度/卷堅(jiān)實(shí)度/單張紙厚度比值與幾何平均挺度比較的圖表，它還表示本發(fā)明的為給定厚度的軟薄紙?zhí)峁└咚擅芏群透邎?jiān)實(shí)度的方法的效率；圖8A和8B分別表示根據(jù)本發(fā)明制成的不起縐穿透干燥薄紙與不使用本發(fā)明的方法制成類似的紙的干燥器側(cè)(頂側(cè))照片，它表示在機(jī)器方向上平行的成列的凸出枕狀的區(qū)域，這些區(qū)域由傳送織物帶賦予紙上的橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢溝槽中斷；圖9A和9B分別表示圖8A和圖8B的紙的空氣側(cè)(底側(cè))的照片，它還表示由傳送織物帶賦予薄紙的條狀壓痕，在紙的該側(cè)是條狀突起；圖10是用來在紙的空氣側(cè)內(nèi)形成條狀突起的傳送織物帶的紙側(cè)的照片；圖11A、11B和11C是根據(jù)本發(fā)明的一個方面在使用的織物帶中形成偏移縫的方法所包含的步驟的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參見附圖來詳細(xì)的描述本發(fā)明。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明制造不起縐穿透干燥薄紙的方法。圖中所示是一個雙長網(wǎng)成形機(jī)，它具有一個分層的造紙流漿箱10，該造紙流漿箱將造紙纖維的含水懸浮液的液流11噴射或淀積在成形織物帶12和13之間。紙幅粘接到成形織物帶13上，當(dāng)紙幅部分脫水到干燥重量的約10％的稠度時(shí)，該成形織物帶13用來支承和承載在工藝中新形成的濕紙幅下游。濕紙幅可進(jìn)行補(bǔ)充脫水，例如通過真空抽吸，與此同時(shí)，濕紙幅由成形織物帶支承。
然后，濕紙幅從成形織物帶傳送到傳送織物帶17，該傳送織物帶17以比成形織物帶慢的速度移動，以便向紙幅施加增加的機(jī)器方向伸張率。最好借助真空推力瓦18進(jìn)行輕觸傳送，以避免濕紙幅受壓。根據(jù)使用的方法賦予本發(fā)明所需的卷性能，傳送織物帶可以是具有又高又長的壓節(jié)的織物帶，這通常在專利權(quán)人為Wendt等人的前述美國專利5672248中描述，或者它可具有較平滑的表面，例如Asten934，937，939，959，Albany94M或Appleton Mills 2164-B33。如果傳送織物帶用來向紙?zhí)峁M截機(jī)器方向占優(yōu)勢條，傳送織物帶在專利權(quán)人為Chiu，名為“具有粘接經(jīng)紗的多層造紙織物帶”，1993年6月15日公開的美國專利5219004的圖5、6和7中描述，該文在此提供作為參考。更具體的是，參見Chiu的圖6所示的傳送織物帶，傳送織物帶的紙側(cè)是織物帶的具有由長絲144形成的長的橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢浮紋的一側(cè)，在紙內(nèi)由傳送織物賦予的橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢條對應(yīng)于在橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢長絲144之間形成的溝槽。
然后，借助真空傳送輥20或真空傳送推力瓦，將紙幅從傳送織物帶傳送到穿透干燥織物帶19。穿透干燥織物帶可以相對于傳送織物帶以約相同或不同的速度移動。如果需要，穿透干燥織物帶可以較慢的速度移動，以便進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)器方向伸張率。傳送最好是在真空幫助下進(jìn)行，以確保紙的變形與穿透干燥織物帶一致，這樣產(chǎn)生所需的松密度和撓曲度；橫截機(jī)器方向伸張率和外觀。穿透干燥織物帶最好是通常在Wendt等人的專利中描述的又高又長的壓節(jié)式穿透干燥織物帶。
用于紙幅傳送的真空度從約75至約380毫米汞柱(3至約15英寸汞柱)，最好約254毫米(10英寸)汞柱。除了或代替利用真空將紙幅吸到下一個織物帶上，真空推力瓦(負(fù)壓)可利用正壓補(bǔ)充或代替，以便從紙幅的相對側(cè)將紙幅吹送到下一個織物帶上。而且，一個或多個真空輥用來代替真空推力瓦。
當(dāng)由穿透干燥織物帶支承時(shí)，紙幅通過穿透干燥器21最終干燥到約94％或更大的稠度，然后傳送到承載織物帶22上。利用承載織物帶22和可選擇的承載織物帶25，干燥過的原紙23輸送到卷筒24。利用一個可選擇的加壓轉(zhuǎn)向輥26，便于紙幅從承載織物帶22傳送到織物帶25。為此目的的適當(dāng)?shù)某休d織物帶是Albany International 84M或94M和Asten959或937。所有這些是具有精細(xì)圖案的較平滑的織物帶。盡管未表示，卷筒砑光或隨后的脫機(jī)砑光可用來提高原紙的平滑度和柔軟度。
圖2和3已經(jīng)結(jié)合卷松密度和卷堅(jiān)實(shí)度測量在前面作了描述。
圖4、5、6和7是根據(jù)下述例子制成的本發(fā)明的制品與商業(yè)上可購得的制品的一些性質(zhì)相比較的圖表。
圖8A和8B分別表示根據(jù)本發(fā)明(8A)制成不起縐穿透干燥薄紙與不使用本發(fā)明的方法(8B)制成類似的紙的干燥器側(cè)的照片。參見圖8A，它表示在機(jī)器方向上平行的成列的凸出枕狀的區(qū)域85，這些區(qū)域由本發(fā)明的薄紙內(nèi)的橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢溝槽86中斷。在圖8B中，對應(yīng)于橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢溝槽的結(jié)構(gòu)不存在。
圖9A和9B分別表示圖8A和圖8B的紙的空氣側(cè)的照片，圖中所示是由傳送織物帶賦予薄紙的空氣側(cè)的橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢條狀突起91。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個方面的Appleton Mills 2054-A33的傳送織物帶的紙側(cè)的照片，該傳送織物帶用來將橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢的條狀突起賦予圖8A和9A中所示的紙的空氣側(cè)。
圖11A、11B和11C是根據(jù)本發(fā)明用來形成帶偏移縫的織物帶的步驟的示意圖。首先，如圖11A所示，織物帶100平放，并確定偏移度。平行的偏移線102和103靠近所示的織物帶的邊緣。這些線相對于織物帶的邊緣的角度表示相對于織物帶的機(jī)器方向的偏移角。然后，如圖11B所示，織物帶與對齊的偏移線形成連續(xù)的環(huán)。然后，織物帶的兩個相鄰的邊緣縫合到一起。接著超出的織物帶材料例如熱封刀或其它適當(dāng)?shù)难b置切去毛邊，留下圖11C所示的偏移織物帶。本發(fā)明的結(jié)果是，形成的織物帶的接縫104不垂直于織物帶的機(jī)器方向。
例子例子1參見圖1，如上所述根據(jù)本發(fā)明制造一種不起縐的穿透干燥薄紙。更具體的是，利用包括50％干重的北方軟木牛皮紙纖維(NSWK)；25％北方軟木漂白化學(xué)熱機(jī)制漿纖維(BCTMP)，和25％南方硬木牛皮紙纖維(SHWK)的配料制造不分層的單層薄紙。
NSWK纖維在約4％稠度下制漿30分，并在制漿后稀釋至約3.2％。BCTMP和SHWK纖維以50∶50的比例結(jié)合在一起，并在約4％稠度下制漿30分鐘，然后在制漿后，稀釋至約3.2％。Kymene557LX以基于總流為10千克/公噸漿的量添加到每個漿流中。NSWK纖維以1.0馬力-日(0.75千瓦日)/公噸精練。然后，漿流混合，并稀釋到約0.18％的稠度。稀釋的懸浮液分別送到C卷繞、雙長網(wǎng)、吸收成形輥，具有成形織物帶(12和13)的成形機(jī)，該成形織物帶分別是Asten 867A和Appleton Mills(AM)2164-B33織物帶。兩個成形織物帶的速度是7.93米/分(1562英尺/分)。然后，在傳送到以1250fpm(25％急速傳送)移動到傳送織物帶(17)之前，通過從成形織物帶下方使用真空抽吸，使新形成的紙幅脫水到約24％的稠度。傳送織物帶是Appleton Mills 2054-A33，其以粗糙的橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢長絲運(yùn)行到紙側(cè)(見圖10)。牽拉152毫米(6英寸)真空汞柱的真空推力瓦用來將紙幅傳送到傳送織物帶上。
然后紙幅傳送到穿透干燥織物帶(19)上，該穿透干燥織物帶是Appleton Mills t1205-1。穿透干燥織物帶以約6.35米/秒(1250英尺/分)的速度運(yùn)行。紙幅承載于在約177℃(350°F)的溫度下操作的蜂窩式穿透干燥機(jī)上，并干燥到約97％稠度的最終干燥度。然后制成的不起縐薄紙?jiān)趦蓚€508毫米(20英寸)直徑的鋼輥之間的0.028毫米(0.011英寸)的固定間隙下砑光，并卷繞成具有40.6毫米(1.6英寸)直徑的芯上的最終產(chǎn)品卷。
制成的最紙產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，38.6克/平方米(22.8磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2480克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2370克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，20.1％；橫截機(jī)器方向伸張率9.0％；機(jī)器方向斜率，6.05千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，9.29千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，3.10；單張紙厚度，0.84毫米(0.033英寸)；卷松密度，16.7立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，4.16毫米，卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，40.1平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，480厘米/克；吸收能力，6.1克水/克纖維；吸收率，1.9秒；卷直徑，132毫米(5.19英寸)；卷長度，18.3米(60.0英尺)。
例2除了利用包括50％NSWK，25％BCTMP，和25％北方硬木牛皮紙纖維NHWK的配料，NSWK以1.5馬力-日(1.1千瓦日)/公噸精練，穿透干燥織物帶是Appleton Mills t1205-2織物帶，且制成的原紙是在0.178毫米(0.007英寸)的固定間隙下砑光外，按照與例子1所述相同的方式制造單層紙巾。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，38.1克/平方米(22.4磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2540克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，1680克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，18.7％；橫截機(jī)器方向伸張率10.3％；機(jī)器方向斜率，5.43千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，6.36千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，2.84；單張紙厚度，0.86毫米(0.034英寸)；卷松密度，17.1立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，7.1毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，24.1平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，280厘米/克；吸收能力，6.56克水/克纖維；吸收率，3.3秒；卷直徑，132毫米(5.20英寸)；卷長度，19.1米(62.5英尺)。
例子3除了傳送織物帶是Appleton Mills t1605-2織物帶，而穿透干燥織物帶是成0.273度的最終偏移角的Appleton Mills t1205-2偏移縫織物帶外，按照與例子2所述相同的方式制造單層紙巾。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，37.1克/平方米(21.8磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2130克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，1970克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，17.5％；橫截機(jī)器方向伸張率13.0％；機(jī)器方向斜率，9.13千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，5.06千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，3.31；單張紙厚度，0.86毫米(0.034英寸)；卷松密度，19.4立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，5.85毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，33.2平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，390厘米/克；吸收能力，6.78克水/克纖維；吸收率，2.2秒；卷直徑，138毫米(5.43英寸)；卷長度，19.1米(62.5英尺)。
例子4除了制成的原紙是在0.127毫米(0.005英寸)的固定間隙下砑光外，按照與例子3所述相同的方式制造單層紙巾。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，36.7克/平方米(21.6磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2250克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，1660克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，18.5％，橫截機(jī)器方向伸張率11.8％；機(jī)器方向斜率，8.98千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，4.47千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，3.28；單張紙厚度，0.81毫米(0.032英寸)；卷松密度，19.1立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，6.20毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，30.8平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，380厘米/克；吸收能力，6.83克水/克纖維；吸收率，2.1秒；卷直徑，136毫米(5.35英寸)；卷長度，19.1米(62.5英寸)。
例子5除了NSWK以3.0馬力-日(2.2千瓦日)/公噸精練，Kymene557LX以12千克/公噸纖維的比率添加，傳送織物帶是Appleton Mills t216-3織物帶，且制成的原紙是在0.127毫米(0.005英寸)的固定間隙下砑光外，按照與例子3所述相同的方式制造單層紙巾。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，37.8克/平方米(22.2磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2870克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2460克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，18.3％；橫截機(jī)器方向伸張率11.3％；機(jī)器方向斜率，11.1千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度，橫截機(jī)器方向斜率，6.20千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，3.12；單張紙厚度，0.74毫米(0.029英寸)；卷松密度，18.1立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，4.85毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，37.3平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，500厘米/克；吸收能力，6.0克水/克纖維；吸收率，2.5秒；卷直徑，135毫米(5.32英寸)；卷長度，19.1米(62.5英尺)。
例子6除了制成的原紙是在0.178毫米(0.007英寸)的固定間隙下砑光外，按照與例子5所述相同的方式制單層紙巾。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，37.9克/平方米(22.3磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，3330克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2610克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，20.3％；橫截機(jī)器方向伸張率11.7％；機(jī)器方向斜率，10.9千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，6.85千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，2.92；單張紙厚度，0.81毫米(0.032英寸)；卷松密度，19.3立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，5.0毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，38.6平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，480厘米/克；吸收能力，6.14克水/克纖維；吸收率，2.5秒；卷直徑，139毫米(5.47英寸)；卷長度，19.1米(62.5英尺)。
例子7除了傳送織物帶是Appleton Mills 2054-A33織物帶外，按照與例子5所述相同的方式制造單層紙巾。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，37.6克/平方米(22.1磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，3260克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2120克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，19.1％；橫截機(jī)器方向伸張率9.4％；機(jī)器方向斜率，5.98千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，9.4千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，2.85；單張紙厚度，0.79毫米(0.031英寸)；卷松密度，17.6立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，4.90毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，35.9平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，460厘米/克；吸收能力，5.85克水/克纖維；吸收率，2.74秒；卷直徑，133毫米(5.24英寸)；卷長度，19.1米(62.5英尺)。
例子8除了制成的原紙是在0.178毫米(0.007英寸)的固定間隙下砑光外，按照與例子7所述相同的方式制造單層薄紙。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，37.9克/平方米(22.3磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，3330克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2270克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，17.4％；橫截機(jī)器方向伸張率10.5％；機(jī)器方向斜率，6.6千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，8.8千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，2.8；單張紙厚度，0.81毫米(0.032英寸)；卷松密度，18.4立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，4.45毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，41.3平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，510厘米/克；吸收能力，5.98克水/克纖維；吸收率，3.0秒；卷直徑，136毫米(5.35英寸)；卷長度，19.1米(62.5英尺)。
例子9除了成形稠度約為0.25％外，按照與例子7所述相同的方式制造單層薄紙。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，37.8克/平方米(22.2磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2940克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2210克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，16.5％；橫截機(jī)器方向伸張率10.0％；機(jī)器方向斜率，6.65千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，8.50千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，3.0；單張紙厚度，0.76毫米(0.030英寸)；卷松密度，17.8立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，4.55毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，39.1平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，520厘米/克；吸收能力，6.0克水/克纖維；吸收率，2.8秒；卷直徑，136毫米(5.28英寸)；卷長度，19.1米(62.4英尺)。
例子10除了制成的原紙是在0.178毫米(0.007英寸)的固定間隙下砑光外，按照與例子9所述相同的方式制造單層薄紙。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，37.8克/平方米(22.3磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，3220克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2370克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，18.5％；橫截機(jī)器方向伸張率10.5％；機(jī)器方向斜率，6.06千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，8.67千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，2.63；單張紙厚度，0.84毫米(0.033英寸)；卷松密度，18.4立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，4.9毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，37.6平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，450厘米/克；吸收能力，5.89克水/克纖維；吸收率，2.8秒；卷直徑，136毫米(5.35英寸)；卷長度，19.1米(62.5英尺)。
例子11除了制成的原紙沒有砑光外，按照與例子2所述相同的方式制造單層薄紙。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，40.1克/平方米(23.6磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2570克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2290克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，19.9％，橫截機(jī)器方向伸張率12.6％；機(jī)器方向斜率，8.98千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，10.2千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，3.93；單張紙厚度，1.14毫米(0.045英寸)；卷松密度，20.9立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，4.35毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，48.1平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，420厘米/克；吸收能力，6.56克水/克纖維；吸收率3.2秒；卷直徑，151毫米(5.95英寸)；卷長度，19.7米(65.0英尺)。
例子12除了制成的原紙沒有砑光外，按照與例子3所述相同的方式制造單層薄紙。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，38.3克/平方米(22.5磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2600克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2410克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，19.6％；橫截機(jī)器方向伸張率13.2％；機(jī)器方向斜率，12.3千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，8.74千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，4.13；單張紙厚度，1.09毫米(0.043英寸)；卷松密度，23.2立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，4.9毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，47.3平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，430厘米/克；吸收能力，6.41克水/克纖維；吸收率，2.2秒；卷直徑，155毫米(6.1英寸)；卷長度，19.7米(65.1英尺)。
例子13除了制成的原紙沒有砑光外，按照與例子7所述相同的方式制造單層薄紙。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，38.6克/平方米(22.7磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，3430克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2620克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，21.6％；橫截機(jī)器方向伸張率10.7％；機(jī)器方向斜率，7.67千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，14.2千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，3.46；單張紙厚度，1.07毫米(0.042英寸)；卷松密度，21.7立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，4.40毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，49.2平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，460厘米/克；吸收能力，5.98克水/克纖維；吸收率，2.8秒；卷直徑，150毫米(5.90英寸)；卷長度，19.2米(63.5英尺)。
例子14(對比樣)除了傳送織物帶是AM2164-B33織物帶，制成的原紙是在27.9毫米(0.011英寸)的固定間隙下砑光外，按照與例子1所述相同的方式制造單層薄紙。
制成的最終產(chǎn)品具有如下性質(zhì)基礎(chǔ)重量，38.1克/平方米(22.4磅/2880平方英尺)；機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2670克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向抗張強(qiáng)度，2170克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；機(jī)器方向伸張率，19.1％；橫截機(jī)器方向伸張率9.0％；機(jī)器方向斜率，19.6千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；橫截機(jī)器方向斜率，10.6千克/76.2毫米(3英寸)樣品寬度；幾何平均挺度，5.98；單張紙厚度，0.84毫米(0.033英寸)；卷松密度，17.0立方厘米/克；卷堅(jiān)實(shí)度，10.4毫米；卷松密度除以卷堅(jiān)實(shí)度，16.3平方厘米/克；卷松密度除以堅(jiān)實(shí)度再除以單張紙厚度，200厘米/克；吸收能力，6.0克水/克纖維；吸收率，2.0秒；卷直徑，1325毫米(5.19英寸)；卷長度，18.2米(60.0英尺)。
可以理解僅為了說明的目的的前述例子不限制在本發(fā)明的范圍內(nèi)，本發(fā)明的范圍由下面的權(quán)利要求書和所有等同范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種具有一個空氣側(cè)和一個干燥器側(cè)的穿透干燥薄紙，該紙的干燥器側(cè)具有平行不連續(xù)的成列的占優(yōu)勢的凸出枕狀的區(qū)域，其中，在成列的凸出枕狀的區(qū)域內(nèi)的不連續(xù)部分是橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢的溝槽，這些溝槽看起來象在紙的空氣側(cè)上的橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢的條狀突起。
2.一種制造穿透干燥薄紙的方法，其步驟包括(a)將造紙纖維的含水懸浮液淀積在成形織物帶上，以形成濕紙幅；(b)使?jié)窦埛撍?0％到30％的稠度；(c)將脫水過的紙幅從成形織物帶傳送到傳送織物帶，該傳送織物帶以比成形織物帶慢10％至80％的速度移動；(d)將紙幅傳送到穿透干燥織物帶，該穿透干燥織物帶具有每6.4516平方厘米(1平方英寸)5至300個壓節(jié)，該壓節(jié)高出織物帶的平面至少0.127毫米(0.005英寸)，其中紙幅經(jīng)肉眼可見地重新布置，以便與穿透干燥織物帶的表面一致；和(e)使紙幅穿透干燥，其中傳送織物帶的紙側(cè)包含橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢的溝槽，以便使薄紙的空氣側(cè)具有橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢的條狀突起。
全文摘要
一種傳送織物帶，其或者利用專門織造的通過使薄紙的空氣側(cè)形成橫截機(jī)器方向占優(yōu)勢條狀突起，和/或通過使紙的重復(fù)的表面特征相對于卷內(nèi)的相鄰的紙的表面特征偏移，例如通過給穿透干燥器織物帶提供偏移縫，可改進(jìn)薄紙卷的特性。兩種技術(shù)給制成的薄紙?zhí)峁└倪M(jìn)的性能，以提供卷松密度和卷堅(jiān)實(shí)度的改進(jìn)的結(jié)合。
文檔編號D21F11/14GK1670305SQ20051006608
公開日2005年9月21日 申請日期1999年8月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月6日
發(fā)明者M·A·布拉津, E·J·范倫根 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司