(57)【要約】  縦目および縦目に直角な横目を有する吸収性タオルペーパーウェブであって、ウェブは、ペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約２０重量％〜約９０重量％の、ティッシュペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１８．５重量％〜約８８．５重量％の軟材パルプ繊維（軟材パルプ繊維は混合物に添加される前に任意で精製される）を含む、精製された軟材パルプ繊維混合物；ティッシュペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約０．２５重量％〜約５．０重量％のカチオン性強化ポリマ、ティッシュペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１０重量％〜約６０重量％の硬材パルプ繊維混合物；ならびに約８重量％以下の水分を含み；ここで、ペーパーウェブは約６Ｎｍ／ｇ〜約１２Ｎｍ／ｇの範囲の平均二乗引張強度を有し；ここで、ペーパーウェブは、約０．２９５〜約０．３５の範囲の横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度比値を有する。【選択図】図１
2019534958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦目および前記縦目に直角な横目を有する吸収性タオルペーパーウェブであって、前記ウェブは
（ａ）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約２０重量％〜約９０重量％の精製された軟材パルプ繊維混合物であって：
ｉ．）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１８．５重量％〜約８８．５重量％の長繊維軟材パルプ繊維であって、前記混合物に添加される前に任意で精製される、長繊維軟材パルプ繊維；
ｉｉ．）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約０．２５重量％〜約５．０重量％のカチオン性強化ポリマ
を含む軟材パルプ繊維混合物；
（ｂ）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１０重量％〜約５５重量％の硬材パルプ繊維混合物；ならびに
（ｃ）約１０重量％以下の水分；
を含み、
前記タオルペーパーウェブは約６Ｎｍ／ｇ〜約１２Ｎｍ／ｇの範囲の平均二乗引張強度を有し、かつ
前記タオルペーパーウェブは約０．２９５〜約０．３５の範囲の横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度比値を有する、
吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項２】
前記軟材パルプ繊維は約２５ｋＷｈ／ｂｄｔ未満の送達エネルギーで精製される、請求項１に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項３】
前記軟材パルプ繊維は約１０ｋＷｈ／ｂｄｔ未満の送達エネルギーで精製される、請求項１に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項４】
前記繊維ウェブ内に密度差を導入する抄紙プロセスにより生成される、請求項１に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項５】
前記タオルペーパーウェブはスルーエア乾燥抄紙プロセスにより生成される、請求項１に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項６】
前記タオルペーパーウェブはＮＴＴ抄紙プロセスにより生成される、請求項１に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項７】
前記タオルペーパーウェブはＡＴＭＯＳプロセスにより生成される、請求項１に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項８】
前記タオルペーパーウェブはＵＣＴＡＤ乾燥プロセスにより生成される、請求項１に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項９】
縦目および前記縦目に直角な横目を有する吸収性タオルペーパーウェブであって、前記ウェブは
（ａ）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約２０重量％〜約９０重量％の精製された軟材パルプ繊維混合物であって、
ｉ．）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１８．５重量％〜約８８．５重量％の軟材パルプ繊維であって、前記混合物に添加される前に任意で精製される、軟材パルプ繊維；
ｉｉ．）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約０．２５重量％〜約５．０重量％のカチオン性強化ポリマ
を含む軟材パルプ繊維混合物；
（ｂ）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１０重量％〜約６０重量％の硬材パルプ繊維混合物；ならびに
（ｃ）約１０重量％以下の水分；
を含み、
前記ペーパーウェブは約３００Ｎ／ｍ〜約６００Ｎ／ｍの範囲の乾燥引張強度値を有し；かつ
前記ペーパーウェブは約０．２９５〜約０．３５の範囲の横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度比値を有する、
吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項１０】
前記軟材パルプ繊維は約２０ｋＷｈ／ｂｄｔ未満の送達エネルギーで精製される、請求項９に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項１１】
前記軟材パルプ繊維は約１０ｋＷｈ／ｂｄｔ未満の送達エネルギーで精製される、請求項９に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項１２】
前記繊維ウェブ内に密度差を導入する抄紙プロセスにより生成される、請求項９に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項１３】
前記タオルペーパーウェブはスルーエア乾燥抄紙プロセスにより生成される、請求項９に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項１４】
前記タオルペーパーウェブはＮＴＴ抄紙プロセスにより生成される、請求項９に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項１５】
前記タオルペーパーウェブはＡＴＭＯＳプロセスにより生成される、請求項９に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項１６】
前記抄紙プロセスはＵＣＴＡＤ乾燥プロセスである、請求項９に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項１７】
縦目および前記縦目に直角な横目を有する吸収性タオルペーパーウェブであって、前記ウェブは
（ａ）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約２０重量％〜約９０重量％の精製された軟材パルプ繊維混合物であって、
ｉ．）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１８．５重量％〜約８８．５重量％の長繊維軟材パルプ繊維であって、前記混合物に添加される前に任意で精製される、長繊維軟材パルプ繊維；
ｉｉ．）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約０．２５重量％〜約５．０重量％のカチオン性強化ポリマ、
ｉｉｉ．）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約０．０５重量％〜約２０重量％のセルロースナノフィラメント
を含む軟材パルプ繊維混合物；
（ｂ）前記タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１０重量％〜約５５重量％の硬材パルプ繊維混合物；ならびに
（ｃ）約１０重量％以下の水分；
を含み、
前記タオルペーパーウェブは約６Ｎｍ／ｇ〜約１２Ｎｍ／ｇの範囲の平均二乗引張強度値を有し；かつ
前記タオルペーパーウェブは約０．２０〜約０．５０の範囲の横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度比値を有する、
吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項１８】
前記軟材パルプ繊維は約２５ｋＷｈ／ｂｄｔ未満の送達エネルギーで精製される、請求項１７に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項１９】
前記軟材パルプ繊維は約１０ｋＷｈ／ｂｄｔ未満の送達エネルギーで精製される、請求項１７に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項２０】
前記繊維ウェブ内に密度差を導入する抄紙プロセスにより生成される、請求項１７に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項２１】
前記タオルペーパーウェブはスルーエア乾燥抄紙プロセスにより生成される、請求項１７に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項２２】
前記タオルペーパーウェブはＮＴＴ抄紙プロセスにより生成される、請求項１７に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項２３】
前記タオルペーパーウェブはＡＴＭＯＳプロセスにより生成される、請求項１７に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【請求項２４】
前記タオルペーパーウェブはＵＣＴＡＤ乾燥プロセスにより生成される、請求項１７に記載の吸収性タオルペーパーウェブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１６年９月１９に出願された米国仮特許出願番号第６２／３９６，８１２号の出願日の恩典を主張する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、紙製品に関する。より特定的には、本発明は、特有の物理的強度特性を有する吸収紙製品に関する。さらにより特定的には、本発明は、高い乾燥引張強度および横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度の高い比率を有する吸収紙製品に関する。
【背景技術】
【０００３】
化粧紙、ペーパータオル、バスティッシュ、ナプキンおよび他の同様の製品などのティッシュ製品は、いくつかの重要な特性を含むように設計される。例えば、製品は良好な嵩、良好な吸収性、柔らかい手触りを有するべきであり、および、良好な強度および耐久性を有するべきである。不運なことに、製品の１つの特性を増加させるように工程が取られると、製品の他の特性はしばしば悪影響を受ける。
【０００４】
考案者たちは長い間、それらの構造の十分な強度を確保するために、それらの紙構造中の軟材繊維のレベルの均衡をとるように企図し、同時により高いレベルの軟材繊維に由来する悪影響を最小に抑えようとしてきた。
【０００５】
問題の１つの例は、ペーパータオル地製品の考案者たちが、乾燥強度を維持または低減しながら、より高い使用中の湿潤強度を有する新規製品を開発するために提示し、働いてきた努力により証明される。しかしながら、考案者たちは典型的な抄紙機プロセス変数を使用して製品の使用中の湿潤強度を増加させるので、吸収性および／または柔らかさなどの他の消費者所望の属性は典型的には減少する。ペーパータオル地を改善するために考案者たちが取り組む問題は、どのようにして、柔らかさおよび／または吸収性を維持または改善しながらタオルの使用中の湿潤強度を増加させるか、および／または総製品乾燥強度を維持または低減しかつシート柔軟性を増加しながら軟材含有量を減少させるかである。強度を増加させるために製紙業者が使用できる全ての標準抄紙機プロセス変数は通常、シート手触りに悪影響を与える可能性があり、製品吸収性にマイナスの影響を与える可能性がある。
【０００６】
したがって、柔らかさ、吸収性および抄紙信頼性を犠牲にせずに湿潤強度を増加させるタオル製品の物理的製品性能をさらに最適化する新規繊維状紙構造が、依然として必要とされている。特に、乾燥強度を維持または増加しながら湿潤強度を増加する新規繊維状紙構造が必要である。そのような構造はとりわけ、マルチ密度抄紙構造にとって有益であり、スルーエア乾燥（Ｔｈｒｏｕｇｈ−Ａｉｒ  Ｄｒｉｅｄ）、ファブリッククレープ（Ｆａｂｒｉｃ  Ｃｒｅｐｅ．）ＮＴＴ、ＡＴＭＯＳおよびＵＣＴＡＤ機械プロセスで製造されるそのような構造が非限定的な例である。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の開発は、縦目およびタオルペーパーウェブが製造される抄紙機の方向に直角な横目を有する吸収性タオルペーパーウェブであり、ウェブは（ａ）タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約２０重量％〜約９０重量％の、ｉ．）タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１８．５重量％〜約８８．５重量％の軟材パルプ繊維（軟材パルプ繊維は混合物に添加される前に任意で精製される）；ｉｉ．）タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約０．２５重量％〜約５．０重量％のカチオン性強化ポリマを含む、精製された軟材パルプ繊維混合物、（ｂ）ティッシュペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１０重量％〜約５５重量％の硬材パルプ繊維混合物、および（ｃ）約１０重量％以下の水分を含み、ここで、ペーパータオルウェブは約６Ｎｍ／ｇ〜約１２Ｎｍ／ｇの範囲の平均二乗引張指数（Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｔｅｎｓｉｌｅ  ｉｎｄｅｘ）を有し；ここで、ペーパーウェブは約０．２０〜約０．５０の範囲の横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度比値を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示において使用するためのスルーエア乾燥抄紙機によるマルチ密度吸収性ペーパータオルを製造するためのプロセスの１つの実施形態の概略図である。
【図２】本開示において使用するためのマルチ密度吸収性タオルウェブ製品を製造するための、別の「新ティッシュ技術」（「ＮＴＴ」）プロセスの概略図である。
【図３】本開示において使用するためのマルチ密度吸収性タオルウェブ製品を製造するための、先進ティッシュ成型システム「ＡＴＭＯＳ」プロセスの概略図である。
【図４】本開示において使用するためのマルチ密度吸収性タオルウェブ製品を製造するための、クレープ加工なしスルーエア乾燥技術「ＵＣＴＡＤ」プロセスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示は、軟材流へのより低い精製エネルギー入力を有するにもかかわらず乾燥引張を維持しながら、およびカチオン性樹脂付加定数を維持しながら、高い湿潤引張強度対乾燥強度比を有する吸収性タオルペーパーウェブに関する。
【００１０】
ペーパータオルウェブは、タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約２０重量％〜約９０重量％の精製された軟材パルプ繊維混合物を含む。精製された軟材パルプ繊維混合物は、タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１８．５重量％〜約８８．５重量％の軟材パルプ繊維を含む。軟材パルプ繊維は混合物に添加される前に任意で精製される。軟材パルプ繊維混合物はまた、タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約０．２５重量％〜約５．０重量％のカチオン性強化ポリマを含む。ペーパータオルウェブはまた、タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１０重量％〜約５５重量％の硬材パルプ繊維混合物を含む。ペーパータオルウェブは約１０重量％以下の水分を含む。
【００１１】
ペーパータオルウェブは、約６Ｎｍ／ｇ〜約１２Ｎｍ／ｇの範囲の平均二乗引張指数を有することにより測定される、または約３００Ｎ／ｍ〜約６００Ｎ／ｍの範囲の乾燥引張強度により測定される乾燥強度を維持する。ペーパータオルウェブは、約０．２０〜約０．５０、好ましくは約０．２９５〜約０．３５の範囲の横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度比値を有することにより測定される、ウェブの乾燥強度との関連での改善された湿潤強度を有する。
【００１２】
本明細書では、「紙製品」は、伝統的に、セルロース繊維を含むが、必ずしもそうではない任意の形成された、繊維状構造製品を示す。１つの実施形態では、本発明の紙製品は、吸収性タオル製品（「ペーパータオル製品」）を含む。他の実施形態では、本発明の紙製品はソフトサニタリティッシュ製品を含み得る。
【００１３】
「吸収性タオル製品」は本明細書では、ソフトな手触りと共に、液体吸収および湿式洗浄に対する消費者の要求を満たすように設計され製造される紙製品のクラスである。吸収性タオル製品は、サニタリティッシュおよび化粧紙と同じ抄紙技術で製造されるが、原料、抄紙プロセス設定、目付および他の原料が、所望の消費者属性を与えるように最適化される。
【００１４】
本開示の紙製品は、ペーパーティッシュ製品またはペーパータオル製品を含む紙製品を指す。開示される紙技術としては、一般に、従来のフェルトプレス、または従来のウェットプレスティッシュペーパー、パターン高密度化ティッシュペーパー、ウェットクレープティッシュペーパー製品、クレープ加工ありまたはクレープ加工なしに関係なくスルーエア乾燥ティッシュペーパー製品が挙げられるが、それらに限定されない。例えば、本開示の抄紙プロセスは、接着剤クレーピング、ウェットクレーピング、ダブルクレーピング、エンボス加工、ウェットプレス加工、エアプレス加工、スルーエア乾燥、クレープ加工ありスルーエア乾燥、クレープ加工なしスルーエア乾燥、ならびにペーパーウェブの形成における他の工程を利用できる。そのような技術のいくつかの例は、米国特許第４，５２９，４８０号、５，０４８，５８９号、５，３９９，４１２号、５，１２９，９８８号、５，４９４，５５４号、５，６０７，５５１号、６，３９８，９１６号、７，７４４，７２６号および８，３８８，８０３号において開示される。
【００１５】
多層タオル製品を形成する場合、別個のプライを、同じプロセスから、または異なるプロセスから要望通り製造できる。例えば、１つの実施形態では、ティッシュまたはタオルウェブは、当技術分野で知られたプロセスを使用して形成されるクレープ加工ありスルーエア乾燥ウェブであってよい。
【００１６】
そのようなウェブを形成するために、ロールにより好適に支持され駆動されるエンドレス移動フォーミングファブリックは、へッドボックスから流れてくる層状または非層状抄紙ストックを受け取る。真空箱がフォーミングファブリックの真下に配置され、繊維完成紙料から水を除去するように適合されてウェブの形成を支援する。フォーミングワイヤー／ファブリックから、形成されたウェブが第２のファブリックに真空補助または機械的手段によりトランスファーされ、この第２のテンプレートは、所望のトポグラフィーがテンプレートの構造中に生成される限り、ワイヤー、フェルト、または織布のいずれかであってよい。シート形成テンプレートの使用は、複数の低局所目付領域と相互に連結される高い局所目付の複数の繊維強化領域を有する抄紙構造を生成する。ファブリックは、複数のガイドロールにより、連続パス周りの移動のために支持される。ファブリックからファブリックへのウェブのトランスファーを促進するように設計されたピックアップロールが、ウェブをトランスファーさせるために含められてもよい。
【００１７】
形成されたウェブは次いで、約１０重量％未満水分、好ましくは約６重量％未満、より好ましくは約４％重量％未満水分の水分レベルに乾燥される。好ましくは、形成されたウェブは、形成されたウェブを通って加熱空気を吹き付け、その後回転可能な加熱ドライヤードラム、例えばヤンキードライヤーの表面にトランスファーすることにより乾燥される。乾燥シリンダーには、樹脂製接着剤コーティング組成物の真下に樹脂製保護コーティング層が任意で提供される。樹脂製接着剤コーティング組成物は好ましくは再湿潤性である。プロセスは、接着剤コーティングが乾燥サイクルへのウェブのトランスファー時に十分なウェットタック強度を提供するように維持されて乾燥中にウェブを固定するように動作される。接着剤樹脂コーティング組成物はまた、乾燥された時に接着剤コーティング組成物が柔軟であるように維持され、乾燥が達成された時にウェブが顕著なシートダメージなしに乾燥シリンダーから除去され得る。ウェブは、乾燥ファブリックがトポグラフィーを有する場合、直接スルー乾燥ファブリックからヤンキーにトランスファーされてよく、または好ましくは、インプレッションファブリックにトランスファーされ、それが次いでウェブをヤンキードライヤーにトランスファーさせるために使用される。ウェブはその後、クレーピングブレードによりドライヤードラムから除去される。ウェブのクレーピングはウェブ内の内部ボンディングをさらに低減し、柔らかさおよび吸収性を増加させる。
【００１８】
他の実施形態では、ベースウェブは、クレープ加工なしスルーエア乾燥プロセスにより形成される。関連するクレープ加工なしスルーエア乾燥ティッシュプロセスは例えば、米国特許第５，６５６，１３２号および６，０１７，４１７号において記載される。
【００１９】
本発明による繊維状構造物はスルーエア乾燥繊維状構造物、密度差繊維状構造物、目付差繊維状構造物、湿式繊維状構造物、エアレイド繊維状構造物、クレープ加工ありもしくはクレープ加工なし繊維状構造物、パターン−高密度化もしくは非パターン−高密度化繊維状構造物、圧縮または非圧縮繊維状構造物、ダブル再クレープ加工繊維状構造物（当技術分野でよく知られており、米国特許第３，３０１，７４６号、３，９７４，０２５号、４，１９１，６０９号および４，６３７，８５９号、６，３９８，９０６号および８，３８８，８０３号において例示されている）の形態であってよい。
【００２０】
本開示の吸収性タオルペーパーウェブは、縦目および縦目に直角な横目を有する。「縦目」（ＭＤ）および「横目」（ＣＤ）は本明細書では、下記の通り規定される。ペーパーウェブの「縦目」は抄紙機の長さと平行であるペーパーウェブの面内の方向である。ペーパーウェブの「横目」は、抄紙機の長さに垂直であり、そのため、縦目に直角である、ペーパーウェブの面内の方向である。総乾燥引張は縦目と横目引張の合計である。
【００２１】
本明細書では、「抄紙完成紙料」という句は、セルロースまたは非セルロース繊維のいずれか、抄紙機能助剤（強度、吸収性または柔らかさ改善）、フィラーおよび抄紙ウェブを形成するために使用される他の抄紙プロセス材料の水性混合物を指す。想定されるセルロース繊維は、軟材パルプ繊維、例えば針葉樹さらしクラフト、硬材パルプ繊維、例えば広葉樹さらしクラフト、非木質繊維、リサイクル繊維、合成ポリマ繊維およびまたはユーカリさらしクラフトパルプとして販売される標準の「市場」で入手可能な材料であり、表面ボンディング特性を増強させるように改良された繊維材料、例えば特許６，３７９，４９４号または繊維改良の同様の方法において教示される、増強されたカルボキシル化繊維を含まない。
【００２２】
本開示の吸収性タオルペーパーウェブは、約２０％〜約９０％、好ましくは約３０％〜約８０％、より好ましくは約４０％〜約７０％、さらにいっそう好ましくは約５０％〜約６０％の、軟材パルプ繊維およびカチオン性強化ポリマを含む精製された軟材パルプ繊維混合物を含む。
【００２３】
本明細書では、「乾燥繊維ベースの重量パーセント（％）」という句は、言及された材料成分のパーセンテージを指し、全ての水および他の揮発性材料が抄紙ウェブから除去された時点での任意の担体および／または送達ビヒクル対乾燥最終繊維ウェブを含む。
【００２４】
「繊維」は本明細書では、見かけの長さがその見かけの直径を大きく超える、すなわち少なくとも約１０かつ２００未満の長さ対直径比を有する細長い物理的構造を意味する。非円形断面および／または管形状を有する繊維が一般的であり；この場合の「直径」は、繊維の断面積と等しい断面積を有する円の直径であると考えることができる。より特定的には、本明細書では、「繊維」は繊維状構造物を作る繊維を指す。本発明は、例として、天然繊維、例えばセルロースナノフィラメントおよび／または木材パルプ繊維、非木質繊維または任意の好適な繊維およびそれらの任意の組み合わせなどの、様々な繊維状構造物を作る繊維の使用を企図する。
【００２５】
本発明において有用な天然の繊維状構造物を作る繊維としては、動物繊維、鉱物繊維、植物繊維、人工紡糸繊維、および加工繊維状要素、例えばセルロースナノフィラメントが挙げられる。動物繊維は、例えば、羊毛、絹、およびそれらの混合物からなる群より選択され得る。植物繊維は、例えば、木材、綿、コットンリンター、亜麻、サイザル麻、アバカ、ヘンプ、ヘスペラロエ、ジュート、竹、バガス、アフリカハネガヤ、わら、ジュート、ヘンプ、トウワタ綿毛、クズ、トウモロコシ、ソルガム、ヒョウタン、リュウゼツラン、トリコーム、ヘチマおよびそれらの混合物からなる群より選択される植物由来であってよい。
【００２６】
しばしば木材パルプと呼ばれる木質繊維は、クラフト（硫酸塩）、亜硫酸塩、ポリスルフィド、ソーダパルプ化などを含む当技術分野における経験豊かなものによく知られた多くの化学パルプ化プロセスのいずれか一つにより、それらの起源から遊離される。さらに、繊維はメカニカルおよびセミケミカルプロセスを使用して、それらの起源から遊離されてよく、例えば、丸太、サーモメカニカルパルプ、ケモメカニカルパルプ（ＣＭＰ）、ケミサーモメカニカルパルプ（ＣＴＭＰ）、アルカリ性過酸化物機械パルプ（ＡＰＭＰ）、中性セミケミカル亜硫酸パルプ（ＮＳＣＳ）が挙げられ、それらも企図される。パルプは、所望であれば、二酸化塩素、酸素、アルカリ性過酸化物などの使用を含む、当技術分野における経験豊かなものによく知られたいずれか一つのプロセスまたはその組み合わせにより白化されてよい。しかしながら、化学パルプが好ましい場合があり、なぜならそれらは優れた手触りおよび／または所望のティッシュシート特性を付与するからである。落葉樹（以後、「硬材」と呼ばれる）および針葉樹（以後、「軟材」とも呼ばれる）の両方に由来するパルプが使用されてよく、および／または非木質植物由来の繊維が人工繊維と共に使用されてよい。硬材、軟材、および／または非木質繊維はブレンドされてよく、またはその代わりに、層に堆積されて重層化および／または層状ウェブを提供し得る。米国特許第４，３００，９８１号および３，９９４，７７１号は、軟材および硬材繊維の層化を開示する。再生紙由来の繊維、ならびに他の非繊維材料、例えば元の抄紙および紙加工を促進するために使用される接着剤もまた本発明に適用可能である。木材パルプ繊維は、短くても（硬材繊維に典型的）または長く（軟材繊維およびいくつかの非木質繊維に典型的）てもよい。
【００２７】
本発明のペーパータオルウェブにおいて使用できる軟材繊維の例としては、マツ、エゾマツ、モミ、カラマツ、ヘムロック、イトスギ、およびヒマラヤスギ由来の繊維が挙げられるが、それらに限定されない。クラフトプロセスに由来し、より北の気候に起因する軟材繊維が好ましい可能性がある。これらはしばしば北部針葉樹さらしクラフト（ＮＢＳＫ）パルプと呼ばれる。
【００２８】
本開示の吸収性タオルペーパーウェブの軟材パルプ繊維混合物は、タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約１８．５重量％〜約８８．５重量％、好ましくは約２５重量％〜約７５重量％、より好ましくは約３５重量％〜約６５重量％、さらにいっそう好ましくは約４５重量％〜約５５重量％の、軟材パルプ繊維を含む。
【００２９】
軟材パルプ繊維は任意で、軟材パルプ繊維混合物への添加前にボンディングを増強させるために処理され得る。この繊維の調製は機械的精製処理を含んでよく、これにより繊維は、圧縮され、および／または高せん断に供されて、繊維をより柔軟にし、かつ繊維フィブリル化、繊維膨潤および増加した繊維柔軟性により増加された繊維対繊維ボンディング面積を生成する。精製は抄紙分野の当業者により知られている任意の手段により実施され得る。メカニカル精製は約２０キロワット−時間／絶乾トン（ｋＷｈ／ｂｄｔ）未満、好ましくは約１０ｋＷｈ／ｂｄｔ未満であってよく、より好ましくは、繊維は精製されずに増強された湿潤強度を依然として与え、一定の化学薬品添加を維持しかつペーパーウェブ乾燥強度を維持することが、予想外に分かった。
【００３０】
繊維ボンディングを増強させるための任意的な処理は、化学的処理またはパルプおよび抄紙技術分野において知られている「化学的精製」により達成されて、繊維フィブリル化、繊維膨潤を通して繊維対繊維ボンディング面積を増加し、これにより繊維柔軟性も増加する。
【００３１】
短い硬材繊維の非限定的な例としては、アカシア、ユーカリ、カエデ、オーク、ヤマナラシ、カバノキ、ヒロハハコヤナギ、ハンノキ、トネリコ、サクランボ、ニレ、ヒッコリー、ポプラ、ゴム、クルミ、ニセアカシア、アメリカスズカケノキ、ブナ、キササゲ、サッサフラス、グメリン（ｇｍｅｌｉｎ）、ネムノキ属、およびモクレンからなる群より選択される繊維源由来の繊維が挙げられる。
【００３２】
吸収性タオルペーパーウェブは、約１０％〜約５５％、好ましくは２０％〜約４５％、より好ましくは約３０％〜約４０％の、硬材パルプを含む硬材パルプ繊維混合物を含む。
【００３３】
本発明の吸収性タオルペーパーウェブの異なる実施形態はまた、それらの個々の表面が変更されない限り、追加のパルプ繊維を含んでよい。
【００３４】
リサイクル繊維が、完成紙料に任意の量で添加され得る。任意の好適なリサイクル繊維が使用され得るが、比較的低いレベルの砕木パルプを有するリサイクル繊維が多くの場合好ましく、例えば、１５重量％未満のリグニン含量、または１０重量％未満のリグニン含量を有するリサイクル繊維が、使用される完成紙料混合物および用途によって好ましい場合がある。
【００３５】
「合成ポリマ繊維」および同様の専門用語は、合成ポリマ、例えばポリエステル、ナイロンおよびポリオレフィンなどから生成される繊維を指す。ポリエステルは、一般に公知の重合技術により、脂肪族または芳香族ジカルボン酸と飽和脂肪族または芳香族ジオールから得られる。好ましい芳香族二酸モノマは、低級アルキルエステル、例えばテレフタル酸またはイソフタル酸のジメチルエステルである。典型的な脂肪族ジカルボン酸としては、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸または１，４−シクロヘキサンジカルボン酸が挙げられる。好ましい芳香族ジカルボン酸またはそのエステルもしくは無水物は、エステル化またはエステル交換され、および飽和脂肪族または芳香族ジオールと重縮合される。典型的な飽和脂肪族ジオールは、好ましくは低級アルカン−ジオール、例えばエチレングリコールを含む。典型的な脂環式ジオールとしては、１，４−シクロヘキサンジオールおよび１，４−シクロヘキサンジメタノールが挙げられる。典型的な芳香族ジオールとしては、ヒドロキノン、レゾルシノールおよびナフタレンジオールの異性体（１，５−；２，６−；および２，７−）などの芳香族ジオールが挙げられる。脂肪族および芳香族ジカルボン酸ならびに飽和脂肪族および芳香族ジオールの様々な混合物もまた使用され得る。最も典型的には、芳香族ジカルボン酸は脂肪族ジオールと重合されて、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート（テレフタル酸＋エチレングリコール）を生成する。加えて、芳香族ジカルボン酸は芳香族ジオールと重合されて、全芳香族ポリエステル、例えばポリフェニレンテレフタレート（テレフタル酸＋ヒドロキノン）を生成し得る。ポリエステルの例としては下記が挙げられる；ポリエチレンテレフタレート；ポリ（１，４−ブチレン）テレフタレート；および１，４−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート／イソフタレートコポリマおよび、芳香族ジカルボン酸、例えばイソフタル酸、ビ安息香酸（ｂｉｂｅｎｚｏｉｃ  ａｃｉｄ）、ナフタレン−ジカルボン酸、例えば１，５−；２，６−；および２，７−ナフタレン−ジカルボン酸；４，４，−ジフェニレン−ジカルボン酸；ビス（ｐ−カルボキシフェニル）メタン酸；エチレン−ビス−ｐ−安息香酸；１，４−テトラメチレンビス（ｐ−オキシ安息香酸）；エチレンビス（ｐ−テトラメチレン酸；１，３−トリメチレンビス（ｐ−オキシ安息香酸）；および１，４−テトラメチレンビス（ｐ−オキシ安息香酸）、ならびに２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール；シクロヘキサンジメタノールおよび一般式ＨＯ（ＣＨ２）ｎＯＨの脂肪族グリコール（ここで、ｎは２〜１０の整数である）、例えば、エチレングリコール；１，４−テトラメチレングリコール；１，６−ヘキサメチレングリコール；１，８−オクタメチレングリコール；１，１０−デカメチレングリコール；および１，３−プロピレングリコールからなる群より選択されるジオール；ならびに一般式ＨＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨのポリエチレングリコール（ここで、ｎは２〜１０，０００の整数である）、および芳香族ジオール、例えばヒドロキノン、レゾルシノールおよびナフタレンジオールの異性体（１，５−；２，６−���および２，７）由来の他の直鎖ホモポリマエステル。１つ以上の脂肪族ジカルボン酸、例えばアジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸または１，４−シクロヘキサンジカルボン酸もまた存在してよい。
【００３６】
好適なポリオレフィン樹脂としては、エチレン、プロピレン、ブテン−１、ペンテン−１，４−メチルペント−１−エンなどのオレフィンを、従来様式で重合することにより生成される材料が挙げられる。繊維に有用なポリオレフィンは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）およびポリプロピレンである。他のポリオレフィンホモポリマおよびエチレンのコポリマが、この発明の実施において使用されてよい。そのような他のポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、直鎖低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）およびポリブチレン（ＰＢ）が挙げられる。しかしながら、これらの他のポリオレフィンは、他のポリオレフィン、例えばポリプロピレンまたは高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とブレンドされてよい。
【００３７】
発明の実施において有用なナイロンまたはポリアミド樹脂は当技術分野でよく知られており、半結晶およびアモルファス樹脂を含み、それらは、例えば、ジアミンと４〜１２の炭素原子を含む飽和ジカルボン酸の等モル量の縮合重合により、ラクタムの開環重合により、またはポリアミドの、例えばポリエーテルポリアミドブロックコポリマを形成する他の成分との共重合により、生成され得る。ポリアミドの例としては、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリヘキサメチレンアゼラアミド（ナイロン６９）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカノアミド（ナイロン６１２）、ポリドデカメチレンドデカノアミド（ナイロン１２１２）、ポリカプロラクタム（ナイロン６）、ポリラウリンラクタム、ポリ−１１−アミノウンデカン酸、ならびにアジピン酸、イソフタル酸、およびヘキサメチレンジアミンのコポリマが挙げられる。
【００３８】
合成ポリマ繊維は、セルロースと比べて一般に疎水性であり、湿潤強力樹脂にボンディングするためのアニオン性部位またはパルプ由来繊維に効果的に水素結合するために十分なヒドロキシル基を欠く。この発明と関連して使用される好適な繊維としては、溶融紡糸繊維、メルトブロー繊維、複数のセグメントを有する分割性繊維およびとりわけ、ディスクリファイナーにおける精製によりそれらのセグメントに分割可能である分割型複合繊維が挙げられる。Ｆｉｂｅｒ  Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙから入手可能な１つの好適な繊維は、以下で記載される、０．１２５デニールの特性繊度を有する、１６−セグメント、２−デニールナイロン／ポリエステル複合繊維である。
【００３９】
分割性繊維を製造するための分割型繊維調製は熱可塑性繊維との関連で一般に知られおり、ここで、繊維は、異なるポリマで形成されるセグメントを有する。例えば、Ｐｉｋｅらの米国特許第５，７５９，９２６号、ならびにＳａｓｓｅらの米国特許第５，８９５，７１０号、およびＰｏｌａｎｃｏらの米国特許出願公開第２００３／０２０３６９５号（米国特許出願番号第１０／１３５，６５０号）を参照されたい。
【００４０】
この発明と関連して生成され利用される分割性繊維は、分割型パイ形状、海島配置、サイドバイサイド配置、中空配置などを有し得る。Ｍｕｒａｋａｍｉらの米国特許第４，７３５，８４９号、図６Ａ−６Ｄ、ならびに米国特許出願公開第ＵＳ２００２／０１６８９１２号（米国特許出願番号第０９／８５２，８８８号）、図２−９を参照されたい。分割性繊維は、以下で記載されるように完成紙料中への組み込み前に、好適に崩壊される。
【００４１】
この発明でまた企図される人工繊維は、当業者により知られている複数の溶媒を介して調製されるセルロースドープを使用することにより形成される。このドープは繊維へと紡糸され、それは使用され、またはさらにフィブリル化され、吸収性シートに組み込まれ得る。理論に限定されないが、リヨセルなどの合成セルロースが、精製およびより小さな繊維および繊維セグメントを作製するための他の方法によりサイズが低減された改良リヨセルと共に考えられる。米国特許７，７１８，０３６号は、様々な考えられる溶媒ならびにティッシュおよびタオル構造物中のフィブリル化ローゼル（ｌｏｓｅｌ）の包含物を示す。
【００４２】
抄紙動作のための繊維の調製中、長繊維およびいくらかの短繊維パルプは機械的または化学的加工に供され、これにより繊維は圧縮され、高せん断に供されおよび／または化学的に処理されて、繊維をより柔軟にし、かつ繊維フィブリル化、繊維膨潤および増加した繊維柔軟性により増加された繊維対繊維ボンディング面積を生成する。当業者であればパルプ繊維を精製する３つの主要な生成物が下記のようであることを認識するであろう；１）あるパーセンテージの繊維は精製強度および濃度によって、全く影響されない、２）かなりのパーセンテージの繊維がフィブリル化され、これにより繊維細胞壁が層剥離され、元の繊維に結合されたままのミクロフィブリルが露出する、ならびに３）あるパーセンテージの繊維およびミクロフィブリルは切断されまたは非常に小さな小片（２００ミクロン未満の長さ）へと機械的に破壊され、この画分は極細繊維画分と呼ばれる。これらの極細繊維は、一次的（天然木材源中に存在するもの）または二次的（精製の作用中に作製されるもの）であり得る。発見されたことは、精製強度、濃度および他の加工条件を変更することにより、セルロースナノフィラメントと呼ばれる新しい繊維構成要素を作製できること、ならびに加工段階および単位動作を最適化することにより、４０％超の個別化セルロースナノフィラメントを含む終局パルプ繊維流が生成され得ることである。
【００４３】
これらの「セルロースナノフィラメント」は、本発明の実施形態において使用され得る。それらは軟材および／または硬材のいずれかに由来してよく、そのようなものとして、軟材または硬材の繊維状要素を含み得る。セルロースナノフィラメントサイズおよび高アスペクト比により、この材料は、特有の繊維クラスとして区別され、軟材または硬材材料のいずれかとして特徴づけられない。高アスペクト比により、繊維幅で割った繊維長が少なくとも２００〜約５０００、好ましくは約６００超〜約１０００であることが意味される。セルロースナノフィラメントはナノメートル範囲の平均幅、例えば約３０ｎｍ〜約５００ｎｍの平均幅、およびマイクロメートル範囲またはそれを超える平均長、例えば約１０μｍ超、好ましくは約１００μｍ〜約２ｍｍ、より好ましくは約２００μｍ〜約１ｍｍ、さらにいっそう好ましくは約３００μｍ〜約５００μｍの平均長を有する。そのようなセルロースナノフィラメントは、例えば、機械的手段のみを使用するプロセス、例えば、２０１２年１月１９日に出願された米国特許出願公開第２０１３／００１７３９４号において開示される方法から得ることができる。加えて、セルロースナノフィラメントは、特定の幾何学的形状が維持される限り、様々なプロセスから製造できる。セルロースナノフィラメントを作製するために使用されるプロセスとしては改良精製機器、ホモジナイザー、超音波繊維処理、および酵素繊維改質を含む化学繊維処理が挙げられるが、それらに限定されない。
【００４４】
論文“Ｎａｎｏｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  Ｐａｔｅｎｔ  Ｔｒｅｎｄｓ：  Ａ  Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｎ  Ｐａｔｅｎｔｓ  ｏｎ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ，  Ｍｉｃｒｏｆｉｂｒｉｌｌａｔｅｄ  ａｎｄ  Ｂａｃｔｅｒｉａｌ  Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ”，  Ｃｈａｒｒｅａｕ  ｅｔ  ａｌ，  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ２０１３  ７，  ５６−８０において、著者は長年にわたるミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）に言及する様々な用語についてレビューしており、「セルロースナノフィラメント」はこれらの一般用語に当てはまり得る。本開示の「セルロースナノフィラメント」材料は特定的には、“Ｈｉｇｈ  ａｓｐｅｃｔ  ｒａｔｉｏ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ  ｎａｎｏｆｉｌａｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｔｈｅｉｒ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ”と題する、Ｈｕａ，  Ｘ．らの公開ＵＳ２０１３００１７３９４Ａ１号において開示されるプロセスの結果物である。このプロセスにより生成される材料は、開示されるプロセスが、前に開示された材料よりも著しく高いアスペクト比（長さ／幅）を有するセルロースナノフィラメントを生成するという点で特有である。
【００４５】
セルロースナノフィラメントは、それらが少なくとも４０重量％、好ましくは７５重量％、より好ましくは９０重量％の、最大で３００−３５０μｍのフィラメント長およびおよそ１００−５００ｎｍの直径を有するフィブリル化セルロース材料のフィラメントを有するという点で、木材パルプ繊維の機械的分解のための他の方法を使用して調製されるミクロフィブリル化セルロース（ＭＦＣ）またはナノフィブリル化セルロース（ＮＦＣ）などの他のセルロース繊維とは構造的に非常に異なる。ＮＦＣ中のフィブリル化セルロース材料は典型的には、１００μｍより短い長さを有し、一方、ＮＦＣ中のフィブリル化セルロース材料は典型的には、１μｍより短い長さを有する。しかしながら、セルロースナノフィラメント材料の生成において、機械的手段を用いて生成される同様の他のフィブリル化セルロース材料は１つの一次元値を有する均質な材料ではないことが、当業者により認識されるべきである。上で記載されるセルロースナノフィラメント材料および精製されたパルプ流内に＞５０％セルロースナノフィラメントを含む精製されたパルプ流の好ましいブレンドが、この発明の基礎である。
【００４６】
この発明で企図される実施形態で可能なセルロースナノフィラメントの別の想定される適用は、抄紙場所に輸送される前での、少パーセンテージの純粋セルロースナノフィラメントおよび／またはセルロースナノフィラメントおよび他の精製製品の混合物のいずれかのバージンまたはリサイクルパルプ流への包含である。このように、バージン繊維源はセルロースナノフィラメント添加により増強でき、次いでセルロースナノフィラメントは新規繊維投与流を導入することなしに抄紙プロセスに添加できる。パルプ生成施設でセルロースにセルロースナノフィラメントを投与することにより、セルロースナノフィラメント包含によってのみ可能である特性を有する「スーパーパルプ」と呼ばれるものを生成できるであろう。そのため、セルロースモノフィラメント添加のための多くの異なる方法が本発明で考慮され、これらとしては、セルロースナノフィラメントおよび他の精製副産物（５０％超の好ましいナノセルロース含量を有する）の混合物を含む、直接純粋セルロースナノフィラメント包含が挙げられるが、それらに限定されず、セルロースナノフィラメントは、製紙工場での包含前に未使用のまたはリサイクルされた繊維中の包含により添加される。
【００４７】
「フィブリル化セルロース繊維」という句は、本明細書では、機械的または化学的処理を受けたセルロース繊維であり、その処理中に個々のセルロースフィラメントまたはその束は、繊維本体から遊離されるが繊維に一端で接合したままであり、より大きなボンディング面積および増加した繊維−繊維接触を生成する。処理の程度が繊維から放出されるセルロースナノフィラメントの数を決定する。
【００４８】
本明細書では、「非セルロース繊維」という句は、セルロース以外の材料から構成される天然または人工繊維のいずれかから構成される抄紙繊維の群を意味する。非セルロース繊維としては、人工紡糸繊維、動物起源、および／または微細藻類由来の繊維が挙げられるが、それらに限定されない。加えて、本発明の製品を形成する繊維は、ポリマ溶融組成物から、好適な紡糸動作、例えばメルトブローイングおよび／またはスピンボンディングを介して紡糸されてよく、および／またはそれらは天然源から入手されてもよい。そのような繊維は単成分および／または多成分であってよい。例えば、繊維状要素は複合繊維および／またはフィラメントを含んでよい。複合繊維および／またはフィラメントは任意の形態、例えばサイドバイサイド、芯鞘、海島などであってよい。フィラメントの非限定的な例としては、メルトブローおよび／またはスパンボンドフィラメントが挙げられる。フィラメントへと紡糸できるポリマの非限定的な例としては、天然ポリマ、例えばデンプン、デンプン誘導体、セルロース、例えばレーヨンおよび／またはリヨセル、およびセルロース誘導体、ヘミセルロース、ヘミセルロース誘導体、ならびに合成ポリマ、例えば、限定はされないが熱可塑性ポリマフィラメント、例えばポリエステル、ナイロン、ポリオレフィン、例えばポリプロピレンフィラメント、ポリエチレンフィラメント、および生分解性熱可塑性繊維、例えばポリ乳酸フィラメント、ポリヒドロキシアルカノエートフィラメント、ポリエステルアミドフィラメントおよびポリカプロラクトンフィラメントが挙げられる。繊維の非限定的な例としては、パルプ繊維、例えば木材パルプ繊維、および合成ステープルファイバ、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、そのコポリマ、レーヨン、ガラス繊維およびポリビニルアルコール繊維が挙げられる。ステープルファイバは、フィラメントトウを紡糸し次いでその２つを５．０８ｃｍ（２ｉｎ．）未満のセグメントに切断し、繊維を生成することにより生成され得る。
【００４９】
本明細書では、「セルロース極細繊維」という句は、２００ミクロン未満の長さを有する繊維材料のクラスを意味する。これらの材料は木中の一次材料、または天然起源の材料を含んでよく、またはそれらは二次物、パルプ化および／またはパルプ繊維のハンドリングのいずれかにより作製されるものとして分類でき、そのため繊維セクションおよび／またはセルロースナノフィラメントセクションを含んでよい。極細繊維は均質な材料ではなく、規定された長さ制限を有する材料のクラスを表すために使用されるにすぎない。
【００５０】
本開示の吸収性タオルペーパーウェブの好ましい実施形態は、約０．０５〜約２０．０％、好ましくは約１．０％〜約１０．０％、より好ましくは約２．０％〜約５．０％のセルロースナノフィラメントを含む。
【００５１】
この発明で有用なカチオン性強化ポリマとしては、限定はされないが、カチオン性水溶性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、湿潤強度を紙シートに付与し、抄紙技術分野でよく知られている。そのような樹脂としては、ポリアミドエピクロロヒドリン（ＰＡＥ）、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ジアルデヒドデンプン、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００５２】
いくつかの実施形態では、ティッシュ製品の強度をさらに増強させるために他の強度剤を使用できる。本明細書では、「湿潤強度剤」は、パルプ繊維に添加されると、約０．１を超える湿潤幾何学的引張強度対乾燥幾何学的引張強度比（ｒａｔｉｏｎ）を有する、結果として得られるウェブまたはシートを提供できる任意の材料である。典型的には、これらは「永久的」湿潤強度または「一時的」湿潤強度剤と呼ばれる。当技術分野でよく知られているように、一時的なおよび永久的な湿潤強度剤はまた、時として、乾燥時にティッシュ製品の強度を増強する乾燥強度剤としても機能し得る。任意的な化学材料成分のリストは、本質的にほとんど例示的にすぎないことが意図され、本発明の範囲を制限することを意味しない。他の材料もまた、本発明の利点を妨害しない、または弱めない限り包含され得る。
【００５３】
湿潤強度剤は、ウェブの所望の特性によって、様々な量で適用され得る。例えば、いくつかの実施形態では、添加される総湿潤強度剤は約０．５〜５０ｋｇ／Ｔ、いくつかの実施形態では、２〜約１５ｋｇ／Ｔであってよく、いくつかの実施形態では、約３〜約５ｋｇ／Ｔの強度剤が、多層ティッシュウェブの任意の層に組み入れられてよい。この発明で有用なカチオン性湿潤強力樹脂としては、限定はされないがカチオン性水溶性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は紙シートに湿潤強度を付与し、抄紙技術分野においてよく知られている。この樹脂は一時的または永久的湿潤強度のいずれかを繊維状シートに付与できる。そのような樹脂としては、ポリアミドエピクロロヒドリン（ＰＡＥ）、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ジアルデヒドデンプン、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００５４】
強度添加物は、永久的湿潤強力樹脂、一時的湿潤強力樹脂、乾燥強度添加物、およびそれらの混合物からなる群より選択され得る。永久的湿潤強度が所望である場合、化学抄紙添加物は下記の化学薬品の群から選択できる：ポリアミドピクロロヒドリン、ポリアクリルアミド、不溶化ポリビニルアルコール；ウレアロムアルデヒド（ｕｒｅａｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ）；ポリエチレンイミン；およびキトサンポリマ。ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂はカチオン性湿潤強力樹脂であり、特に有用性があることが見出されている。そのような樹脂の好適な型は、１９７２年１０月２４日に発行された米国特許第３，７００，６２３号、および１９７３年１１月１３日に発行された３，７７２，０７６号（どちらも、Ｋｅｉｍに発行）において記載される。有用なポリアミドエピクロロヒドリン樹脂の１つの商業的供給源は、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，  Ｄｅｌ．のＳｏｌｅｎｉｓ  ＬＬＣ．であり、それはそのような樹脂を商標名ＫＹＭＥＮＥ（登録商標）５５７Ｈ下で市場に出している。
【００５５】
ポリアクリルアミド樹脂もまた、湿潤強力樹脂として有用性があることが見出されている。これらの樹脂は、１９７１年１月１９日に、Ｃｏｓｃｉａらに発行された米国特許第３，５５６，９３２号、および１９７１年１月１９日に、Ｗｉｌｌｉａｍｓらに発行された３，５５６，９３３号において記載される。ポリアクリルアミド樹脂の１つの商業的供給源はヘルシンキ、フィンランドのＫｅｍｉｒａ  Ｏｙｊであり、それは１つのそのような樹脂をＦｅｎｎｏｒｅｚとして市場に出している。
【００５６】
この発明において有用性を見出すさらに他の水溶性カチオン性樹脂は、尿素ホルムアルデヒドおよびメラミンホルムアルデヒド樹脂である。これらの多官能性樹脂のより一般的な官能基は、窒素含有基、例えばアミノ基および窒素に付着されるメチロール基である。ポリエチレンイミン型樹脂もまた、本発明において有用性を見出すことができる。
【００５７】
一時的湿潤強度が所望である場合、化学抄紙添加物は下記化学薬品の群から選択できる：カチオン性ジアルデヒドデンプン系樹脂（例えば、Ｊａｐａｎ  Ｃａｒｌｅｔにより生成されるＣａｌｄａｓ、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ７８−００８０またはＣｏｂｏｎｄ１０００、どちらもＮａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより生成）；およびジアルデヒドデンプン。加工デンプン一時的湿潤強力樹脂はまた、１９８７年６月２３日に発行された、米国特許第４，６７５，３９４号、Ｓｏｌａｒｅｋらに記載される。好ましい一時的湿潤強力樹脂としては、１９９１年１月１日にＢｊｏｒｋｑｕｉｓｔに発行された米国特許第４，９８１，５５７号に記載されるものが挙げられる。好ましい一時的湿潤強力樹脂の別の例は、Ｆｅｎｎｏｒｅｚ、ヘルシンキ、フィンランドのＫｅｍｉｒａ  Ｏｙｊにより製造される市販の改良ポリアクリルアミド樹脂である。乾燥強度が所望である場合、化学抄紙添加物は下記化学薬品の群から選択できる。ポリアクリルアミド（例えば、Ｗａｙｎｅ、Ｎ．Ｊ．のＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｙａｎａｍｉｄにより生成されるＣｙｐｒｏ５１４およびＡＣＣＯＳＴＲＥＮＧＴＨ７１１の組み合わせ）；デンプン（例えば、コーンスターチまたはジャガイモデンプン）；ポリビニルアルコール（例えば、Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ，  Ｐａ．のＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｉｎｃにより生成されるＡＩＲＶＯＬ  ５４０）；グアーまたはローカストビーンガム；および／またはカルボキシメチルセルロース（例えば、ＣＰＫｅｌｃｏ、Ａｔｌａｎｔａ、ＧＡ製のＣａｌｅｘｅｓ）。一般に、本発明を実施するのに好適なデンプンは、水溶性、および親水性により特徴付けられる。例示的なデンプン材料としては、コーンスターチおよびジャガイモデンプンが挙げられるが、これにより好適なデンプン材料の範囲を制限することは意図されず；および工業的にアミオカ（ａｍｉｏｃａ）デンプンとして知られているワキシーコーンスターチが、特に好ましい。アミオカデンプンは、それが完全にアミロペクチンであるという点で一般的なコーンスターチと異なり、一方、一般的なコーンスターチはアミロペクチンおよびアミロースの両方を含む。アミオカデンプンの様々な特有の特性は、“Ａｍｉｏｃａ  −  Ｔｈｅ  Ｓｔａｒｃｈ  Ｆｒｏｍ  Ｗａｘｙ  Ｃｏｒｎ”，  Ｈ．  Ｈ．  Ｓｃｈｏｐｍｅｙｅｒ，  Ｆｏｏｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，  １９４５年１２月，  ｐｐ．  １０６−１０８  （Ｖｏｌ．  ｐｐ．  １４７６−１４７８）においてさらに記載される。デンプンは顆粒または分散形態であってよいが、顆粒形態が好ましい。デンプンは好ましくは、十分調理されて顆粒の膨潤を誘導する。より好ましくは、デンプン顆粒は、デンプン顆粒の分散の直前に、ある程度まで加熱調理により膨潤される。そのような高膨潤デンプン顆粒は、「完全調理された」と呼ばれる。分散のための条件は、一般には、デンプン顆粒のサイズ、顆粒の結晶化度、および存在するアミロースの量によって変動し得る。完全調理されたアミオカデンプンは、例えば、約４％濃度のデンプン顆粒の水性スラリーを約１９０°Ｆ（約８８℃）で約３０〜約４０分間加熱することにより調製できる。使用できる他の例示的なデンプン材料としては、加工カチオン性デンプン、例えば、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｂｒｉｄｇｅｗａｔｅｒ、Ｎ．Ｊ．）から入手可能な、窒素含有基、例えばアミノ基および窒素に付着されたメチロール基を有するように加工されたものが挙げられる。そのような加工デンプン材料は今まで、湿潤および／または乾燥強度を増加させるためのパルプ完成紙料添加物として主に使用されてきた。しかしながら、ティッシュペーパーウェブへの適用によりこの発明により適用される場合、それらは同じ加工デンプン材料のウェットエンド添加に比べて、湿潤強度への低減された効果を有し得る。そのような加工デンプン材料が未加工デンプンよりも高価であることを考慮すると、後者が一般には好ましいものであった。これらの湿潤および乾燥強力樹脂は、この発明で記載されるプロセスにより添加されることに加えて、パルプ完成紙料に添加され得る。化学化合物、例えば上で記載される湿潤強力および一時的湿潤強力樹脂のパルプ完成紙料への添加は任意であり、本開発の実施に必要ではないことが理解されるべきである。
【００５８】
本発明のプロセスの好ましい実施形態では、カチオン性強化ポリマは、生成される吸収性タオルまたはサニタリティッシュ製品の乾燥繊維ベースの約０．２５重量％〜約５．０重量％、好ましくは約０．５重量％〜約３．０重量％、より好ましくは約１．０重量％〜約２．０重量％の範囲の量で完成紙料に添加される。一般に、吸収性タオル製品を製造するためのプロセスはより高いレベルのポリマを添加し、この場合、ポリマは最大で約５．０％、好ましくは最大で約３．０％、より好ましくは最大で約１．５％添加される。反対に、サニタリティッシュ製品を生成するためのプロセスはわずかに低いレベルの強化ポリマを添加し、この場合、ポリマは、最大で約３．０％、好ましくは最大で約１．５％添加される。
【００５９】
本開示では、現在のところ抄紙メーカーが利用できるものより高い濃度または活性レベルを有し、本開示において開示される下限未満のレベルで吸収性タオルペーパーウェブと等価になるであろう実施形態となり得る、ポリマおよびポリマ溶液が、現在または将来生成され得ることが、理解され企図される。
【００６０】
本開示の繊維状構造物は均質であってよく、または層状であってよい。層状である場合、繊維状構造物は少なくとも２および／または少なくとも３および／または少なくとも４および／または少なくとも５つの層を含み得る。
【００６１】
「目付」は、本明細書では、ｌｂｓ／３０００ｆｔ２またはｇ／ｍ２で報告される試料の単位面積あたりの重量である。本発明の繊維状タオル構造物および／またはサニタリティッシュ製品は１０ｇ／ｍ２〜約１２０ｇ／ｍ２および／または約１４ｇ／ｍ２〜約８０ｇ／ｍ２および／または約２０ｇ／ｍ２〜約６０ｇ／ｍ２の目付を表してよい。
【００６２】
目付は、ある一定の面積（ｍ２）の１つ以上の試料を調製すること、および本発明による繊維状構造物および／またはそのような繊維状構造物を含む紙製品の試料（複数可）を０．０１ｇの最小分解能を有するトップローディングはかり上で量ることにより測定される。はかりは気流および他の障害からドラフトシールドを用いて防護される。
【００６３】
重量を、はかりの読取り値が一定になった時に記録する。平均重量（ｇ）および試料の平均面積（ｍ２）が計算される。目付（ｇ／ｍ２）は平均重量（ｇ）を試料の平均面積（ｍ２）で割ることにより計算される。
【００６４】
「サニタリティッシュ製品」は本明細書では、排尿および排便後クリーニング（トイレットペーパー）、耳鼻咽喉科学的放出（化粧紙）、および多機能吸収性およびクリーニング用途（吸収性タオル）のための拭き道具として有用なソフト低密度（すなわち約０．１５ｇ／ｃｍ３未満）ウェブを意味する。本開示により調製されるサニタリティッシュ製品は、任意の好適な後処理、例えば、限定はされないが印刷、エンボス加工、カレンダー仕上げ、スリッティング、折り畳み、他の繊維状構造物との組み合わせおよび／または巻取などに供されてよい。
【００６５】
吸収性タオルペーパーウェブの好ましい実施形態では、繊維状構造物は、約２０％〜９０％（重量パーセント）の精製された軟材パルプ繊維混合物を含む。長繊維軟材パルプ繊維混合物は、タオル製品の乾燥繊維ベースの約１８．５重量％〜約８８．５重量％の軟材パルプを含み、ここで軟材パルプは、カチオン性強化ポリマと合わせる前に、任意で精製され、または精製されない。カチオン性強化ポリマは水性流に、約０．２５重量％〜約５．０重量％のポリマが抄紙完成紙料に添加されることを可能にするように、添加される。軟材パルプおよびカチオン性ポリマを合わせた後、タオルペーパーウェブの乾燥繊維ベースの約０．０５重量％〜約２０重量％のセルロースナノフィラメントが、流れ中にブレンドされる。発明のこの実施形態では、この軟材繊維、セルロースナノフィラメントおよびカチオン性流はその後、タオル製品の、乾燥繊維ベースの１０重量％〜５５重量％の硬材パルプ繊維混合物とブレンドされ、上で記載されるプロセスのいずれかにより繊維状シートへと形成される。吸収性タオルペーパーは、約６Ｎｍ／ｇ〜約１２Ｎｍ／ｇの平均二乗引張指数、約３００Ｎ／ｍ〜約６００Ｎ／ｍの範囲の総乾燥引張強度値、および約０．２０〜約０．５０の横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度比を有する。
【００６６】
セルロースナノフィラメントを含む吸収性タオルペーパーウェブの他の実施形態は、約０．２５〜約０．３５の横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度比を有し得る。
【００６７】
本発明の別の実施形態では、軟材繊維流は、抄紙系の１つまたは複数の別個の層中に送り込まれ、１０〜５５重量％の硬材パルプ繊維流から分離される。このプロセス実施形態は、約６Ｎｍ／ｇ〜約１２Ｎｍ／ｇの平均二乗引張指数および約０．２９５〜約０．３５の横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度比を有するより高い強度の吸収性タオルウェブ製品を生成する。
【００６８】
本出願の吸収性ペーパータオルウェブはまた、カチオン性強化ポリマを含む。一般に、カチオン性強化ポリマは、ウェブの所望の特性によって、様々な量で適用され得る。例えば、いくつかの実施形態では、添加される総湿潤強度剤は約０．５〜５０ｋｇ／Ｔ、いくつかの実施形態では２〜約１５ｋｇ／Ｔ、いくつかの実施形態では、約３〜約５ｋｇ／Ｔであってよい。強度ポリマは、多層ティッシュウェブの任意の層中に組み入れられてよい。
【００６９】
任意的な材料成分−化学抄紙添加物：
所望であれば、様々な化学添加組成物が、消費者所望の利点、例えば柔らかさ、少ない糸くず、吸収性、および／またはシート柔軟性をさらに増強させるために、吸収性ペーパータオルウェブに任意で添加され得る。化学添加物は剥離剤（ｄｅｂｏｎｄｅｒ）、ケイ素軟化添加物、非ケイ素軟化添加物、非カチオン性強化添加物、吸収性添加物および美的添加物からなる群より選択される。
【００７０】
剥離剤
化学剥離剤もまた、ウェブを軟化させるために適用できる。特定的には、化学剥離剤はウェブの１つ以上の層内の水素結合の量を低減でき、これにより、よりソフトな製品が得られる。得られるティッシュ製品の所望の特性によって、剥離剤は、ペーパーウェブの乾燥繊維ベースの０重量％〜約３．０重量％、好ましくは約０．１〜約２．０重量％、より好ましくは約０．５〜約１．０重量％の量で適用できる。剥離剤は、単層または多層ティッシュウェブの任意の層に組み入れることができる。
【００７１】
本発明において軟化剤添加物として使用するのに好適な剥離剤はカチオン性および非カチオン性界面活性剤の両方を含み、カチオン性界面活性剤が好ましい。非カチオン性界面活性剤としては、アニオン性、非イオン性、両性、および双性イオン性界面活性剤が挙げられる。好ましくは、界面活性剤は、ティッシュペーパーが製造された後、ティッシュペーパーの特性の製造後変化（そうでなければ界面活性剤の包含により起こり得る）を実質的に除去するために、インサイチューで実質的に非移動性である。これは、例えば、発明のティッシュペーパー製品実施形態の貯蔵、輸送、販売、および使用の間に普通に遭遇する温度を超える溶融温度を有する界面活性剤の使用により、達成され得る：例えば、約５０℃以上の溶融温度。
【００７２】
前記柔らかさ／引張利点を提供するためにティッシュペーパーウェブに適用される非カチオン性界面活性剤のレベルは、最終生成物についての一定引張ベースでそのような利点を付与するのに必要とされる最小有効レベル〜約２％の範囲であり：好ましくは約０．０１％〜約２％の非カチオン性界面活性剤がウェブにより保持され；より好ましくは、約０．０５％〜約１．０％；最も好ましくは、約０．０５％〜約０．３％である。界面活性剤は好ましくは、８以上の炭素原子を有するアルキル鎖を有する。例示的なアニオン性界面活性剤は、直鎖スルホン酸アルキル、およびアルキルベンゼンスルホン酸塩である。例示的な非イオン性界面活性剤は、アルキルグリコシドであり、アルキルグリコシドエステル例えばＣＲＯＤＥＳＴＡ（登録商標）ＳＬ−４０（Ｃｒｏｄａ，  Ｉｎｃ．  （Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  Ｎ．Ｙ．）から入手可能である）；１９７７年３月８日にＷ．  Ｋ．  Ｌａｎｇｄｏｎに発行された米国特許第４，０１１，３８９号に記載されるアルキルグリコシドエーテル；アルキルポリエトキシル化エステル、例えばＧｌｙｃｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，  Ｉｎｃ．  （Ｇｒｅｅｎｗｉｃｈ，  Ｃｏｎｎ．）から入手可能なＰＥＧＯＳＰＥＲＳＥ（登録商標）２００ＭＬ；アルキルポリエトキシル化エーテルおよびエステル、例えばＳｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏから入手可能なＮＥＯＤＯＬＲ２５−１２；ソルビタンエステル、例えばＩＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ，  Ｉｎｃ製のＳＰＡＮ６０、エトキシル化ソルビタンエステル、プロポキシル化ソルビタンエステル、混合エトキシル化プロポキシル化ソルビタンエステル、およびポリエトキシル化ソルビタンアルコール、例えばＴＷＥＥＮ６０（これもＩＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ，  Ｉｎｃ．製）が挙げられる。アルキルポリグリコシドが、本発明における使用には特に好ましい。例示的な界面活性剤の上記リストは本質的に単に例示的なものであると意図され、本発明の範囲を制限することを意味しない。
【００７３】
ケイ素
主として滑らかな手触りを付与することにより機能する化学軟化剤が所望である場合、ポリシロキサンまたは「ケイ素」が使用され得る。得られるティッシュ製品の所望の特性によって、ケイ素はペーパーウェブの乾燥繊維ベースの０重量％〜約３．０重量％、好ましくは約０．１〜約２．０重量％、より好ましくは約０．５〜約１．０重量％の量で適用できる。ケイ素は単層または多層ティッシュウェブの任意の層に組み入れることができる。本発明において使用するのに好適なケイ素化合物は下で詳細に記載される。
【００７４】
ポリシロキサン化合物は好ましくは、下記構造のモノマシロキサン単位を有し：
【化１】
2019534958.tif 000003
式中、Ｒ１およびＲ２は、各独立したシロキサンモノマ単位について、それぞれ独立して、水素または任意のアルキル、アリール、アルケニル、アルカリル、アラキル（ａｒａｋｙｌ）、シクロアルキル、ハロゲン化炭化水素、または他のラジカルであってよい。そのようなラジカルのいずれも置換でき、または非置換であってよい。任意の特定のモノマ単位のＲ１およびＲ２ラジカルは、次の隣接するモノマ単位の対応する官能基と異なっていてよい。加えて、ポリシロキサンは直鎖、分枝鎖のいずれかであってよく、環状構造をとることもできる。ラジカルＲ１およびＲ２は、さらに独立して、他のケイ素（ｓｉｌａｃｅｏｕｓ）官能基、例えば、限定はされないがシロキサン、ポリシロキサン、シラン、およびポリシランであってよい。ラジカルＲ１およびＲ２は、例えば、アルコール、カルボン酸、アルデヒド、ケトンおよびアミン、アミド官能基を含む、様々な有機官能基のいずれかを包含してよく、アミノ官能性シリコーン化合物が好ましい。例示的なアルキルラジカルはメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、デシル、オクタデシルなどである。例示的なアルケニルラジカルはビニル、アリルなどである。例示的なアリールラジカルはフェニル、ジフェニル、ナフチルなどである。例示的なアルカリルラジカルはトイル（ｔｏｙｌ）、キシリル、エチルフェニルなどである。例示的なアラキル（ａｒａｋｙｌ）ラジカルはベンジル、α−フェニルエチル、β−フェニルエチル、α−フェニルブチルなどである。例示的なシクロアルキルラジカルはシクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどである。例示的なハロゲン化炭化水素ラジカルはクロロメチル、ブロモエチル、テトラフルオロエチル、フルオロエチル、トリフルロエチル、トリフルオロトイル、ヘキサフルオロキシリルなどである。ポリシロキサンを開示する参考文献としては、１９５８年３月１１日にＧｅｅｎに発行された米国特許第２，８２６，５５１号；１９７６年６月２２日にＤｒａｋｏｆｆに発行された米国特許第３，９６４，５００号；１９８２年１２月２１日に、Ｐａｄｅｒに発行された米国特許第４，３６４，８３７号、１９９１年１０月２２日にＡｍｐｕｌｓｋｉらに発行された米国特許第５，０５９，２８２号；および１９６０年９月２８日に公開されたＷｏｏｌｓｔｏｎの英国特許第８４９，４３３号が挙げられる。また、Ｐｅｔｒａｒｃｈ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｉｎｃ．により１９８４年に分配されたＳｉｌｉｃｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，ｐｐ１８１−２１７は、一般にポリシロキサンの広範なリストおよび記載を含む。
【００７５】
強度添加物
強度添加物はティッシュペーパーウェブに単独で、軟化剤、吸収性、および／または美的添加物の添加と同時に、その前に、またはその後に適用され得る。少なくとも有効量の強度添加物、好ましくはデンプンは、糸くず制御および同時に強度増加を、非バインダ処理と比べて乾燥時に提供するが、そうでなければ、同一のシートが好ましくはシートに適用される。好ましくは、乾燥繊維重量ベースで計算される、約０．０１％〜約２．０％の強度添加物が乾燥シート中に保持され；より好ましくは、約０．１％〜約１．０％の強度添加物材料、好ましくはデンプン系が保持される。
【００７６】
軟化添加物
化学抄紙添加物乳化界面活性剤材料以外の任意の界面活性剤は以後「界面活性剤」と呼ばれ、乳化された化学抄紙添加物の乳化成分として存在する任意の界面活性剤は以後「乳化剤」と呼ばれる。界面活性剤は単独で、または他の化学抄紙添加物と同時に、その後に、もしくはその前にティッシュペーパーに適用され得る。典型的なプロセスでは、別の添加物が存在する場合、界面活性剤は他の添加物（複数可）と同時にセルロース基材に適用される。糸くず制御のために、および／または引張強度を増加させるために、剥離剤含有ティッシュペーパーを比較的低いレベルのバインダで処理することもまた、望ましい可能性がある。
【００７７】
主として滑らかな手触りを付与することにより機能する化学軟化剤が所望である場合、それは下記の化学薬品の群から選択できる。有機材料（例えば、鉱物油またはワックス、例えばパラフィン（ｐａｒａｆｉｎ）もしくはカルナバ（ｃａｒｎｕｂａ）、またはラノリン）；およびポリシロキサン（例えば、Ａｍｐｕｌｓｋｉに発行された米国特許第５，０５９，２８２号に記載される化合物）。本発明での使用に好適なポリシロキサン化合物は下で詳細に記載される。
【００７８】
主として構造を可塑化することにより機能する化学軟化剤が所望である場合、それは下記の化学薬品の群から選択できる：ポリエチレングリコール（例えばＰＥＧ４００）；ジメチルアミン；および／またはグリセリン。
【００７９】
主として剥離することにより機能するカチオン性化学軟化剤が所望である場合、それは下記の化学薬品の群から選択できる。カチオン性四級アンモニウム化合物（例えば二水素化獣脂ジメチルアンモニウムメチルスルフェート（ＤＴＤＭＡＭＳ）または二水素化獣脂ジメチルアンモニウムクロリド（ＤＴＤＭＡＣ）、どちらもＧｒｅｅｎｗｉｃｈ，  Ｃｏｎｎ．のＷｉｔｃｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより生成される；Ｂｅｒｏｃｅｌ５７９（Ｓｔｅｎｎｕｎｇｓｕｎｄ，  ＳｗｅｄｅｎのＥｋａ  Ｎｏｂｅｌ製）；Ｏｓｂｏｒｎに発行された米国特許第４，３５１，６９９号および４，４４７，２９４号において記載される材料；および／またはＤＴＤＭＡＭＳまたはＤＴＤＭＡＣのジエステル誘導体）。特に、下記式を有する四級アンモニウム化合物もまた本発明での使用に好適である：
（Ｒ１）４−ｍ−Ｎ＋−［Ｒ２］ｍＸ−
ｍは１〜３であり；
各Ｒ１はＣ１−Ｃ８アルキル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロカルビルもしくは置換ヒドロカルビル基、アルコキシル化基、ベンジル基、またはそれらの混合物であり；各Ｒ２はＣ９−Ｃ４１アルキル基、ヒドロキシアルキル基、ヒドロカルビルもしくは置換ヒドロカルビル基、アルコキシル化基、ベンジル基、またはそれらの混合物であり；ならびにＸ−は任意の軟化剤−適合性アニオンである。好ましくは、各Ｒ２はＣ１６−Ｃ１８アルキルであり、最も好ましくは各Ｒ２は直鎖Ｃ１８アルキルである。好ましくは、各Ｒ１はメチルであり、Ｘ−は塩化物またはメチルスルフェートである。任意で、Ｒ２置換基は植物油源由来であってよい。下記式を有する生分解性エステル−官能性四級アンモニウムもまた、本発明で使用できる：
（Ｒ１）４−ｍ−Ｎ＋−［（ＣＨ２）ｎ−Ｙ−Ｒ２］ｍＸ−
各Ｙ＝−Ｏ−（Ｏ）Ｃ−、または−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−；
ｍ＝１〜３；好ましくは、ｍ＝２；
各ｎ＝１〜４；好ましくは、ｎ＝２；
各Ｒ１置換基は短鎖Ｃ１−Ｃ６、好ましくはＣ１−Ｃ３、アルキル基、例えば、メチル（最も好ましい）、エチル、プロピル、など、ヒドロキシアルキル基、ヒドロカルビル基、ベンジル基またはそれらの混合物であり；各Ｒ２は長鎖、少なくとも部分不飽和（約５超〜約１００未満、好ましくは約１０〜約８５のＩＶ）、Ｃ１１−Ｃ２３ヒドロカルビル、もしくは置換ヒドロカルビル置換基であり、対イオン、Ｘ−は任意の軟化剤適合性アニオン、例えば、酢酸、塩化物、臭化物、メチル硫酸、ギ酸、硫酸、硝酸などである。好ましくは、Ｒ２の大半は、少なくとも９０％のＣ１８−Ｃ２４鎖長を含有する脂肪アシルを含む。より好ましくは、Ｒ２の大半は、少なくとも９０％のＣ１８、Ｃ２２およびそれらの混合物を含有する脂肪アシルからなる群より選択される。
【００８０】
他の型の好適な四級アンモニウム化合物は、Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡され、１９９５年１２月１２日に公開された欧州特許第０６８８９０１Ａ２号において記載される。
【００８１】
三級アミン軟化化合物もまた本発明で使用される。好適な三級アミン軟化剤の例は、Ｊａｍｅｓ  Ｒｉｖｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡され、１９９５年３月２１日に発行された米国特許第５，３９９，２４１号において記載される。
【００８２】
吸収性添加物
増強された吸収性が所望である場合、界面活性剤が、本発明のペーパーウェブを処理するために使用され得る。界面活性剤のレベルは、使用される場合、１つの実施形態では、ティッシュウェブの乾燥繊維重量ベースにより約０．０１％〜約２％であってよい。１つの実施形態では、界面活性剤は８以上の炭素原子を有するアルキル鎖を有する。あるいは、高度の不飽和（モノおよび／またはポリ）および／または分枝鎖アルキル基を有するカチオン性軟化剤活性材料成分は著しく吸収性を増強できる。
【００８３】
吸収率を増強させる吸収性助剤が所望である場合、それは下記の化学薬品の群から選択できる：ポリエトキシレート（例えばＰＥＧ４００）；アルキルエトキシル化エステル（例えばＬｏｎｚａ  Ｉｎｃ．製のＰＥＧＯＳＰＥＲＳＥ２００ＭＬ）；アルキルエトキシル化アルコール（例えばＮｅｏｄｏｌ）；アルキルポリエトキシル化ノニルフェノール（例えば、Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃ／ＧＡＦにより生成されるＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ）、エトキシレートトリメチルペンタンジオール、および／またはＳｐｅｎｄｅｌに発行された米国特許第４，９５９，１２５号および４，９４０，５１３号において記載される材料。界面活性剤剥離剤軟化剤が湿潤を減少させるそれらの場合には、湿潤剤、例えば、第２の界面活性剤が適用溶液に添加され得る。例えば、ソルビタンステアレートエステルをアルキルポリエトキシル化アルコールと混合してソフト湿潤性紙を生成できる。
【００８４】
水溶性ポリヒドロキシ化合物もまた、吸収性助剤および／または湿潤剤として使用できる。本発明での使用に好適な水溶性ポリヒドロキシ化合物の例としては、グリセロール、約１５０〜約８００の重量平均分子量を有するポリグリセロールならびに約２００〜約４０００、好ましくは約２００〜約１０００、最も好ましくは約２００〜約６００の重量平均分子量を有するポリオキシエチレンおよびポリオキシプロピレンが挙げられる。約２００〜約６００の重量平均分子量を有するポリオキシエチレンがとりわけ好ましい。上記ポリヒドロキシ化合物の混合物もまた使用され得る。例えば、グリセロールおよびポリグリセロールの混合物、グリセロールおよびポリオキシエチレンの混合物、ポリグリセロールおよびポリオキシエチレンの混合物、などが本発明で有用である。特に好ましいポリヒドロキシ化合物は約４００の重量平均分子量を有するポリオキシエチレンである。この材料は、Ｄａｎｂｕｒｙ，  Ｃｏｎｎ．のＵｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ  Ｃｏｍｐａｎｙから商標名「ＰＥＧ−４００」で市販されている。
【００８５】
吸収率を減少させる吸収性助剤が所望である場合、それは下記の化学薬品の群から選択できる。アルキルケテン二量体（例えば、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  Ｉｎｃ．，  Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，  Ｄｅｌ．により製造されるＡＱＵＡＰＥＬＲ  ３６０ＸＣ  Ｅｍｕｌｓｉｏｎ）；フルオロカーボン（例えば、Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，  Ｍｉｎｎ．の３ＭによるＳｃｏｔｃｈ  Ｇｕａｒｄ）疎水性シリコーン（例えば、Ｍｉｄｌａｎｄ，  Ｍｉｃｈ．のＤｏｗ  ＣｏｉｒｎｉｎｇによるＰＤＭＳ  ＤＣ−２００）、フルオロテロマー（例えば、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，  Ｄｅｌ．のＤｕｐｏｎｔによるＺＯＮＹＬ７０４０）、など。
【００８６】
吸収性添加物は単独で、または強度添加物と組み合わせて使用できる。デンプン系強度添加物は、本発明での使用に好ましいバインダであることが見出されている。好ましくは、ティッシュペーパーはデンプンの水溶液で処理される。完成ティッシュペーパー製品の糸くずを低減することに加えて、低レベルのデンプンはまた、板性（ｂｏａｒｄｉｎｅｓｓ）（すなわち、剛性）（高レベルのデンプンの添加に起因するであろう）を付与することなく、ティッシュペーパーの引張強度に適度な改善を付与する。また、これは、引張強度を増加させる従来の方法により強化されたティッシュペーパー：例えば、パルプのさらなる精製により；または他の乾燥強度添加物の添加により増加した引張強度を有するシートに比べて改善された強度／柔らかさ関係を有するティッシュペーパーを提供する。この結果はとりわけ驚きに値する。なぜならデンプンは伝統的に、柔らかさが重要な特徴ではない用途：例えば、板紙において、柔らかさを犠牲にして、強度を強化するために使用されてきたからである。加えて、補足的に、デンプンは、表面印刷適性を改善するために印刷用紙および筆記用紙のためのフィラーとして使用されてきた。
【００８７】
美的添加物
美的添加物が所望である場合、それは下記の化学薬品の群から選択できる：インク；染料；芳香剤；乳白剤（例えばＴｉＯ２または炭酸カルシウム）、光学的増白剤、およびそれらの混合物。紙の美学もまた、この発明で記載されるプロセスを使用して改善できる。インク、染料、および／または芳香剤が好ましくは、水性組成物に添加され、その後、それはティッシュペーパーウェブに適用される。美的添加物は単独で、または湿潤、軟化、および／または強度添加物と組み合わせて適用され得る。
【００８８】
本開示のペーパーウェブは高い乾燥引張強度を有する。ペーパーウェブは約６Ｎｍ／ｇ〜約１２Ｎｍ／ｇの範囲の平均二乗引張を有する。好ましい実施形態ペーパーウェブは約７Ｎｍ／ｇ〜約１０Ｎｍ／ｇの範囲の平均二乗引張を有する。別々に測定して、本開示のペーパーウェブは、単層では約３００Ｎ／ｍ〜約６００Ｎ／ｍの範囲の総乾燥引張強度を有し、好ましい単層実施形態は、約３５０Ｎ／ｍ〜約５００Ｎ／ｍの範囲の乾燥引張強度を有する。
【００８９】
本開示の抄紙機で生成される単層ペーパーウェブはまた、高い横目（ＣＤ）湿潤引張強度を有する。本開示のペーパーウェブは、約０．２０〜約０．５０Ｎ／ｍの範囲の横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度比を有し、好ましい実施形態は、約０．２９５〜約０．３５の範囲のＣＤ湿潤引張強度対ＣＤ乾燥引張強度比を有する。
【００９０】
製造プロセス
図１で、抄紙へッドボックス１を有するツインワイヤフォーマーは、抄紙繊維の水性懸濁液の完成紙料を複数のフォーミングファブリック、例えば外側フォーミングファブリック５および内側フォーミングファブリック３上に注入または堆積し、これにより、ウェットティッシュウェブ６を形成する。本開示の形成プロセスは、抄紙業界で知られている任意の従来の形成プロセスであってよい。そのような形成プロセスとしては、長網、ルーフフォーマー、例えばサクションブレストロールフォーマー、およびギャップフォーマー、例えばツインワイヤフォーマーおよびクレセントフォーマーが挙げられるが、それらに限定されない。
【００９１】
内側フォーミングファブリック３がフォーミングロール４周りに回転するにつれ、ウェットティッシュウェブ６が内側フォーミングファブリック３上に生じる。内側フォーミングファブリック３は、ウェットティッシュウェブ６が繊維の乾燥重量に基づき約１０パーセントの濃度まで部分的に脱水される際に新たに形成されるウェットティッシュウェブ６をプロセスの下流で支持し運搬するように機能する。ウェットティッシュウェブ６の追加の脱水は公知の抄紙技術、例えば真空サクションボックスにより実施され得、その間、内側フォーミングファブリック３はウェットティッシュウェブ６を支持する。ウェットティッシュウェブ６は、少なくとも約２０パーセント、より特定的には約２０〜約４０パーセント、より特定的には約２０〜約３０パーセントの濃度へとさらに脱水され得る。
【００９２】
フォーミングファブリック３は一般に、好適な多孔性材料、例えば金属ワイヤーまたはポリマフィラメントから製造できる。例えば、いくつかの好適なファブリックとしては下記が挙げられるが、それらに限定されない：Ａｌｂａｎｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（Ａｌｂａｎｙ，  Ｎ．Ｙ．）から入手可能なＡｌｂａｎｙ８４Ｍおよび９４Ｍ、Ａｓｔｅｎ８５６、８６６、８６７、８９２、９３４、９３９、９５９、または９３７；Ａｓｔｅｎ  Ｓｙｎｗｅｖｅ  Ｄｅｓｉｇｎ２７４、それらは全て、Ａｓｔｅｎ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｆａｂｒｉｃｓ，  Ｉｎｃ．（Ａｐｐｌｅｔｏｎ，  Ｗｉｓ．）から入手可能；ならびにＶｏｉｔｈ  Ｆａｂｒｉｃｓ（Ａｐｐｌｅｔｏｎ，  Ｗｉｓ．）から入手可能なＶｏｉｔｈ２１６４。不織ベース層を含むフォーミングファブリックまたはフェルトもまた有用であり得、押出ポリウレタンフォ一ム、例えばＳｐｅｃｔｒａ  Ｓｅｒｉｅｓを用いて製造されたＳｃａｐａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのものが挙げられる。
【００９３】
ウェットウエブ６はその後、フォーミングファブリック３からトランスファーファブリック８にトランスファーされ、その間、固体濃度は約１０〜約４０パーセント、特に、約２０〜約３０パーセントである。本明細書では、「トランスファーファブリック」はウェブ製造プロセスの形成セクションと乾燥セクションの間に配置されるファブリックである。
【００９４】
トランスファーファブリック８へのトランスファーは、正圧および／または負圧の助けにより実施され得る。例えば、１つの実施形態では、真空シュー９は、フォーミングファブリック３およびトランスファーファブリック８が、真空スロットの先端で同時に合流し、分岐するように、負圧を適用できる。典型的には、真空シュー９は約１０〜約２５水銀柱インチのレベルで圧力を供給する。上記のように、真空トランスファーシュー９（負圧）は、ウェブを次のファブリック上に吹き飛ばすウェブの反対側からの正圧の使用により補充または置き換えることができる。いくつかの実施形態では、他の真空シューもまた、繊維ウェブ６をトランスファーファブリック８の表面上に引き出すのを助けるために使用できる。
【００９５】
典型的には、トランスファーファブリック８は、ウェブのＭＤおよびＣＤストレッチを増強させるためにフォーミングファブリック３より遅い速度で進み、それは一般に、その横目（ＣＤ）または縦目（ＭＤ）のウェブのストレッチを指す（試料破損時のパーセント伸長として表される）。例えば、２つのファブリック間の相対速度差は約１〜約３０パーセント、いくつかの実施形態では約５〜約２０パーセント、いくつかの実施形態では、約１０〜約１５パーセントであってよい。これは一般に「ラッシュトランスファー」と呼ばれる。「ラッシュトランスファー」中、ウェブのボンドの多くは破壊されると考えられ、これにより、シートは、トランスファーファブリック８の表面上の凹みへと曲がって折り重なることを余儀なくされる。トランスファーファブリック８の表面の外形へのそのような成型は、ウェブのＭＤおよびＣＤストレッチを増加し得る。１つのファブリックから別のものへのラッシュトランスファーは、下記の特許、米国特許第５，６６７，６３６号、５，８３０，３２１号、４，４４０，５９７号、４，５５１，１９９号、４，８４９，０５４号のいずれか一つで教示される原理に従うことができる。
【００９６】
ウェットティッシュウェブ６はその後、トランスファーファブリック８からスルーエア乾燥ファブリック１１にトランスファーされる。典型的には、トランスファーファブリック８は、スルーエア乾燥ファブリック１１とおよそ同じ速度で進む。しかしながら、今では、第２のラッシュトランスファーは、ウェブがトランスファーファブリック８からスルーエア乾燥ファブリック１１にトランスファーされる時に実施され得ることが発見されている。このラッシュトランスファーは本明細書では、第２の位置で起こるものとして言及され、スルーエア乾燥ファブリック１１をトランスファーファブリック８より遅い速度で動作させることにより達成される。２つの別個の位置で、すなわち、第１および第２の位置でラッシュトランスファーを実施することにより、増加したＣＤストレッチを有するティッシュ製品が生成され得る。
【００９７】
ウェットティッシュウェブをトランスファーファブリック８からスルーエア乾燥ファブリック１１にラッシュトランスファーすることに加えて、ウェットティッシュウェブ６は、真空トランスファーロール１２または真空シュー９のような真空トランスファーシューの助けにより、スルーエア乾燥ファブリック１１の表面に従うように肉眼的に再配列され得る。所望であれば、スルーエア乾燥ファブリック１１は、トランスファーファブリック８の速度より遅い速度で移動されて、得られた吸収性ティッシュ製品のＭＤストレッチをさらに増強できる。トランスファーを真空補助により実施して、スルーエア乾燥ファブリック１１のトポグラフィーへのウェットティッシュウェブ６の適合を確保してもよい。
【００９８】
スルーエア乾燥ファブリック１１により支持される間、ウェットティッシュウェブ６は、スルーエアードライヤー１３により約９４パーセント以上の最終濃度へと乾燥される。ウェブ１５はその後、リールドラム２２とリール２３の間の巻取ニップを通過し、その後の加工、例えばスリッティング切断、折り畳み、およびパッケージングのためのティッシュのロール２５に巻き取られる。
【００９９】
ウェブは、最終乾燥のためのスルーエア乾燥ファブリックに、好ましくは真空の助けによりトランスファーされて、所望の嵩および外観を与えるためのウェブの肉眼的再配列を確保する。別々のトランスファーおよびスルーエア乾燥ファブリックの使用は様々な利点を与えることができる。なぜなら、それは、２つのファブリックが独立して重要な製品要件に対処するように特定的に設計されることを可能にするからである。例えば、トランスファーファブリックは一般に、高ラッシュトランスファーレベルの高ＭＤストレッチへの効率的な変換を可能にするように最適化され、一方、スルーエア乾燥ファブリックは、嵩およびＣＤストレッチを届けるように設計される。そのため、中程度に粗く、中程度に３次元のトランスファーファブリックおよびスルーエア乾燥ファブリック（最適化配置ではかなり粗くおよび三次元である）を有することが有用である。結果は、比較的滑らかなシートがトランスファーセクションを出て行き、その後、肉眼的に再配列されて（真空援助により）、スルーエア乾燥ファブリックの高い嵩、高いＣＤストレッチ表面トポロジーを与えることである。シートトポロジーは完全にトランスファーからスルーエア乾燥ファブリックへと変化し、繊維は、著しい繊維−繊維移動を含み、肉眼的に再配列される。
【０１００】
乾燥プロセスは、ウェットウェブの嵩または厚さを保存する傾向のある任意の非圧縮または圧縮乾燥方法であってよく、限定はされないが、スルーエア乾燥、赤外放射、マイクロ波乾燥、Ｖａｌｍｅｔ  ＮＴＴ、Ｖｏｉｔｈ  ＡＴＭＯＳ、などが挙げられる。その商業的入手性および実用性のために、スルーエア乾燥がよく知られており、この発明の目的のためのウェブを非圧縮で乾燥するための１つの一般的に使用される手段である。好適なスルーエア乾燥ファブリックとしては、実質的に連続な縦目リッジを有するファブリックが挙げられるが、それらに限定されず、それによりリッジは複数の縦糸がまとめられて形成され、例えば米国特許第６，９９８，０２４号において開示されるものである。他の好適なスルーエア乾燥ファブリックとしては、米国特許第７，６１１，６０７号において開示されるもの、特にＦｒｅｄ（ｔ１２０７−７７）、Ｊｅｓｔｏｎ（ｔ１２０７−６）およびＪａｃｋ（ｔ１２０７−１２）と呼ばれるファブリックが挙げられる。ウェブは好ましくは、スルーエア乾燥ファブリック上で最終乾燥度へと乾燥され、ヤンキードライヤーの表面にプレスされず、その後のクレープ加工はない。
【０１０１】
ウェットティッシュウェブ６が非圧縮乾燥されるとすぐに、これにより乾燥ティッシュウェブ１５を形成し、巻き取り前に乾燥ティッシュウェブ１５をヤンキードライヤーにトランスファーすること、または代替短縮法、例えば米国特許第４，９１９，８７７号で開示されるマイクロクレープ加工を使用することにより、乾燥ティッシュウェブ１５をクレープ加工できる。
【０１０２】
新ティッシュ技術−ＮＴＴ
抄紙機１０が図２に示される。抄紙機はウェットセクションまたは形成セクション２０、プレスセクション３０および乾燥セクション５０を含む。ウェットセクション２０はへッドボックスへッドボックス２２、フォーミングロール２３、エンドレス内側布２４、およびフォーミングワイヤーからなるエンドレス外側布２５を含む。内側および外側布２４および２５は、それぞれ、いくつかのガイドロール２６および２７周りの別個のループで動く。
【０１０３】
乾燥セクション５０は加熱乾燥シリンダー５２を含み、これはフード５４により覆われる。乾燥シリンダーおよびフードは集合的にヤンキードライヤーを構成できる。乾燥セクションの出口側で、クレーピングドクター５６が配列されて、乾燥シリンダー５２から出る繊維ウェブをクレープ加工する。適用装置装置５８が、乾燥シリンダー５２の外皮表面上で好適な接着剤または他の組成物を適用するために提供される。得られたクレープウェブはその後、要望通りの最終製品形態へのその後の変換のためにペアレントロール（図示せず）へとローリングされる。
【０１０４】
プレスセクション３０は少なくとも１つのプレスを含み、これは２つの協同する第１および第２のプレス部材３１および３２を有し、そのプレス部材は一緒に、プレスニップを規定する。さらに、プレスセクションは、第１のプレス部材３１およびガイドロール３４周りのループで動くエンドレスプレスフェルト３３、ならびにエンドレス不透過性トランスファーベルト３５を含む。トランスファーベルト３５は第２のプレス部材３２および複数のガイドロール３６周りのループで動く。サクションロール（番号付けされていない）はまた図１において、プレスニップの上流で、フェルト３３が内側布２４と重なる位置でフェルト３３のループ内に示される。このサクションロールは、プレスニップの前でフェルト３３およびペーパーウェブを脱水する。例えば、サクションロールを約４０ｋＰａの真空で動作でき、これにより、プレスニップに入るペーパーウェブは、約１５％〜２０％の乾燥固体含量を有し得る。
【０１０５】
図２に示される実施形態では、プレスはシュープレスであり、この場合、第１のプレス部材はシュープレスロール３１を含み、第２のプレス部材は対向ロール３２を含む。シュープレスロールおよび対向ロールはそれらの間に延びるプレスニップを規定する。他の型のプレスをシュープレスの代わりに使用できる。
【０１０６】
抄紙機は、トランスファーベルト３５から最終ファブリック３７へのペーパーウェブのトランスファーのためのトランスファーポイント４０を規定するために、トランスファーベルト３５に隣接して配置されるサクショントランスファー装置３８周りのループで動くように配列される透過性最終ファブリック３７をさらに含む。トランスファーポイント４０は、トランスファーベルト３５により横断される経路に沿って測定される、プレスニップから距離Ｄに配置される。サクショントランスファー装置３８は、最終ファブリック３７を通して吸引を実行してペーパーウェブをトランスファーベルト３５から最終ファブリック３７上にトランスファーするように動作できる、サクションゾーン４１を形成する。構造化ティッシュウェブを製造する場合、最終ファブリックは、構造化表面を有する構造化ファブリック（または「テクスチャライジングファブリック」）を含み、サクショントランスファー装置３８により実行される吸引は、湿ティッシュウェブをファブリックの構造化表面に成型するようにさらに機能する。「構造化ファブリック」は約２５以下の縦目−配向ナックルまたは他の隆起表面特徴／平方センチメートルを有してよい。ファブリック３７は、ティッシュウェブのファブリック３７から乾燥シリンダー５２上へのトランスファーのための非圧縮ニップを乾燥シリンダー５２と共に規定する、トランスファーロール３９周りで動く。
【０１０７】
図１に示される実施形態では、サクショントランスファー装置３８は、あらかじめ決められたセクター角度を包含するサクションゾーン４１を有するサクションロールである。トランスファーベルト３５は、吸引装置３８の湾曲外面を部分的に覆うように配列される。ロールの代わりとして、サクショントランスファー装置は別の型の吸引装置、例えば湾曲外面を有するサクションシュー、または規定された長さＬの非湾曲吸引表面を有するサクションボックスであってよい。
【０１０８】
トランスファーベルト３５の特性、および、構造化ファブリック３７およびサクショントランスファー装置３８との関連でのトランスファーベルト３５の配列は、低目付ティッシュウェブ、例えば約２０グラム／平方メートル（ｇｓｍ）以下、より特定的には約１０〜約２０ｇｓｍ、さらにより特定的には約１０〜約１５ｇｓｍの目付を有するティッシュウェブの製造の場合、特に重要である。本明細書では、「目付」は、ティッシュ製造プロセス中に乾燥シリンダー５２上に配置される間の、ウェブ中の絶乾繊維の量を指す。これは、ウェブを縦目で短縮するクレープひだの存在により影響を受ける可能性がある、「完成」目付とは区別されるべきである。しかしながら、ドライヤー上のティッシュウェブの目付は、縦目短縮の全てを取り出した後にティッシュウェブの目付を測定することにより、完成目付から厳密に推定できる。そのような低目付を有するティッシュウェブは、抄紙機で取り扱うのが特に困難である。なぜなら、ウェットティッシュウェブは事実上引張強度をもたないからである。結果として、ティッシュウェブをトランスファーベルト３５から分離しそれを構造化ファブリック３７上にトランスファーするプロセスは、ウェブの非常に低い強度により複雑である。
【０１０９】
より特定的には、その上にティッシュウェブを有するトランスファーベルト３５が、プレス部材３１、３２により形成されるプレスニップから出て行く時、薄い水膜がティッシュウェブとトランスファーベルト３５の表面の間に存在する。この水膜が無傷である限り、ティッシュウェブはトランスファーベルトからウェブ破壊の著しい危険なしに分離できないと理論化される。異なる特性を有するトランスファーベルトの複数回試験から、トランスファーベルトの表面特性が、ティッシュウェブがトランスファーベルトから分離できるかどうかを決定するのに重要な役割を果たすことが見出されている。特定的には、いくつかの型のトランスファーベルトはティッシュウェブを分離することを困難または本質的に不可能にするが、一方、他の型のトランスファーベルトはティッシュウェブが分離されることを可能にする（以下でさらに説明されるように、他の判断基準もまた満たされている限り）ことが見出されている。これらの試験に基づき、ウェブの分離を可能にするトランスファーベルトは幾分、ウェブがプレスニップを出た後にある一定の期間が経過した後で薄い水膜を消散または破壊させることができ、一方、ウェブを破壊なしに分離させないトランスファーベルトは水膜を消散させないことが理論化される。
【０１１０】
試験結果を考慮すると、低目付（先述のとおり）のティッシュウェブを製造するための抄紙機、例えば図１で図示されるものは、トランスファーベルト３５が水膜を消散させる適正な表面特性を有する限り、および水膜が消散するために十分な期間（本明細書では、「滞在時間」ｔｄと呼ばれる）が存在する限り、使用できることが見出されている。滞在時間は、ウェブがプレスニップ〜トランスファーポイント４０の距離Ｄを進むのにかかる期間である。滞在時間（秒）は、式ｔｄ＝（Ｄ／Ｖ）＊６０によりトランスファーベルト３５の速度Ｖ（メートル／分）に関連する。このように、例えば、Ｖ＝１０００ｍ／分およびＤ＝４ｍである場合、ｔｄは０．２４秒に等しい。
【０１１１】
トランスファーベルト３５の表面特性に関しては、そのウェブ接触表面が実質的に無孔のポリマコーティングで形成され、かつその表面粗さを約Ｒａ＝２〜５μｍの算術平均粗さまで増加させるために研磨された、またはサンディングされた表面を有し得るトランスファーベルトは一般に、距離Ｄを少なくとも０．５秒の滞在時間ｔｄを提供するように十分長くしても、ティッシュウェブをトランスファーベルトから分離させないことが見出されている。機械小型化の理由のため、通常は、距離Ｄをできるだけ小さく維持しながら、依然としてティッシュウェブトランスファーがウェブを破壊せずに確実に実施されるようにすることが望まれることに注意すべきである。このように、実施された試験に基づき、実質的に無孔のポリマコーティングを有するトランスファーベルトは、たとえ、それらの表面粗さを増加させるためにサンディングされても、使用できないことが決定された。
【０１１２】
先進ティッシュ成型システム−ＡＴＭＯＳ
本明細書で示される事項は例示であり、本発明の実施形態の事例的説明目的のものにすぎず、最も有用であると考えられるものならびに本発明の原理および概念的見地の容易に理解される説明を提供するために提示される。この関連で、本発明の基本的理解に必要なもの以上により詳細に、本発明の構造的細部を示す試みはなにもなされず、本発明の形態が実際にはどのように具体化され得るかについて当業者にあきらかにする説明が図面と共に記載される。
【０１１３】
ここで図３を参照して、繊維ウェブＷ、例えば、ティッシュ、衛生ペーパーウェブ（ｐａｐｅｒ  ｗｅｄ）、など製造するための機械ＴＷＡが示され、これは例えば、繊維ウェブＷを加工するためのツインワイヤーＡＴＭＯＳシステムであってよい。システムＴＷＡは、外側ワイヤー３ａ、内側ワイヤー３ｂおよびフォーミングロール２により形成されるツインワイヤフォーマーに懸濁液を送るへッドボックス１を含む。ツインワイヤフォーマーは任意の従来の公知の型であってよく、好ましくは、例えば、２００５年７月２７日に出願された米国特許出願番号第１１／１８９，８８４号で開示される型であってよい。ウェブＷがツインワイヤフォーマーにより形成されるとすぐに、ウェブＷは内側ワイヤー３ｂにより構造化ファブリック４に搬送される。ウェブＷは、ピックアップエリアに配置されたサクションボックス５を用いて内側ワイヤー３ｂから構造化ファブリック４にトランスファーされる。ウェブＷは構造化ファブリック４により、透過性引っ張りベルト１２および真空ロール９から構成されるベルトプレスアセンブリ１８により形成されるプレス配列へ、およびこれを通って搬送される。脱水ファブリック７もまた、真空ロール９上を、ベルトプレスアセンブリ１８を通って通過する。ウェブＷは、ベルトプレスアセンブリ１８と真空ロール９により形成される延在ベルトプレスニップにおいて脱水され、構造化ベルト４により、ヤンキーシリンダ１５およびフード１６配列に運搬され、プレスロール１４を使用してヤンキー１５にトランスファーされる。スチームボックスおよび熱風送風機配列１１は透過性引っ張りベルト１２内に配列され、真空ロール９のサクションゾーンＺ上に配列される。１つ以上のセーブオール１０が、真空ロール９から収集された水分を収集するために使用される。システムはまた、ベルト／ファブリックの各々のための多くのガイドロール、脱水ベルト７のための調整ロール１９、多くのＵｈｌｅボックス６ａおよび６ｂ、多くのシャワーユニット８ａ、８ｂ、８ｃおよび８ｄ、ならびに追加のサクションボックスまたはピックアップ１３を使用する。
【０１１４】
非限定的例として、外側ワイヤー３ａは従来のエンドレス循環ワイヤーであってよく、および／またはＤＳＰベルト（例えば、米国特許第６，２３７，６４４号で開示される型）であってよい。外側ワイヤー３ａはまた、任意の好適な従来のワイヤーであってよい。
【０１１５】
非限定的例として、内側ワイヤー３ｂはエンドレス循環ベルトであってよい。内側ワイヤー３ｂはまた、任意の好適な従来のワイヤーであってよい。
【０１１６】
非限定的例として、フォーミングロール２は中実ロールまたはオープンロールであってよい。ロール２はまた、任意の好適な従来のフォーミングロールであってよい。
【０１１７】
非限定的例として、ベルトプレスベルト１２は、例えば、２００６年３月１４日に出願された米国特許出願番号第１１／２７６，７８９号で開示される型のベルトであってよい。例として、透過性ベルト１２はペーパーウェブに面する側を有してよく、ロール９の支持表面上でガイドされ下記の特性を有してよい：およそ２０ｋＮ／ｍ〜およそ１００ｋＮ／ｍの張力、およそ１００ｃｆｍ〜およそ１２００ｃｆｍの透過性値、張力下にない時でのおよそ０．５％〜およそ９０％であるペーパーウェブ側の表面接触エリア、およびおよそおよそ１．０％〜およそ８５％のオープンエリア。
【０１１８】
例えば、透過性ベルト１２は好ましくは下記の特性を有してよい：ベルト１２は高いＭＤ（縦目）張力に、伸張なしにかつモノフィラメントの歪みなしに長期間にわたって抵抗しなければならない；ベルト１２は、ＡＴＭＯＳ配置であるスチームボックスからの蒸気（および超熱水蒸気）の影響に抵抗しなければならない、すなわち、それは加水分解に抵抗しなければならない；ベルト１２は、ウェブがヤンキー乾燥およびクレーピング段階で最終乾燥に移る際にベルトプレス後に十分な乾燥度（およそ３２″〜およそ３５％またはそれ以上）が達成されるように、紙シートに十分な体積の空気を通すことができなければならない；ベルト１２は好ましくは、本明細書で記載される好適な透過性および表面接触エリア、材料、および織目を有するべきである；ならびにベルト１２は、ティッシュを乾燥させる効率的で経済的な様式であるシステムまたはプロセスの一部でなければならない。ベルト１２はまた、２００４年１０月２６日に出願された米国出願第１０／９７２，４０８号および／または２００４年１０月２６日に米国出願第１０／９７２，４３１号および／または２００４年１月３０日に出願された米国出願第１０／７６８，４８５号で開示される型のベルトプレスベルトであってよい。
【０１１９】
非限定的例として、脱水ファブリック７は、例えば、２００６年４月２８日に出願された米国特許出願番号第１１／３８０，８３５号で開示される型の脱水ファブリックであってよく、下記の特徴および特性を有してよい。例として、脱水ファブリック７はペーパーウェブに面する側を有してよく、支持表面、例えば、ロール９の支持表面上でガイドされてよく、下記の特性を有してよい：およそ０．１ｍｍ〜およそ１５ｍｍのキャリパー、およそ１ｃｆｍ〜およそ５００ｃｆｍの透過性値、およそ０．２ｇ／ｃｍ３〜およそ１．１０ｇ／ｃｍ３の総合密度、ならびにおよそ３５０ｇ／ｍ２〜およそ３０００ｇ／ｍ２の重量。キャリパーはまた、好ましくはおよそ２ｍｍ〜およそ４ｍｍであってよく、透過性値は好ましくはおよそ１０ｃｆｍ〜およそ５０ｃｆｍであってよく、総合密度は好ましくはおよそ０．２ｇ／ｃｍ３〜およそ１．１０ｇ／ｃｍ３であってよく、重量は好ましくはおよそ９００ｇ／ｍ２〜およそ１３００ｇ／ｍ２であってよい。脱水ファブリック７はまた、好ましくは良好な圧縮性を有するべきである。
【０１２０】
発明の１つの非限定的実施形態によれば、形成されたウェブＷは、サクションボックス５を使用して構造化ファブリック４にトランスファーされる。これは、構造化ファブリック４および内側ワイヤー３ｂが異なる速度で進む間に起こり、すなわち、ベルト３ｂと４の間の速度差が使用される。好ましくは、構造化ベルト４は内側ワイヤー３ｂより遅い速度で進む。ウェブＷは縦方向で、第１のサクションボックス５ａおよび第２のサクションボックス５ｂを過ぎて移動する。真空箱５ａおよび５ｂを使用して、十分な水分がウェブＷから除去されて、典型的なまたは名目の２０グラム／平方メートル（ｇｓｍ）ウェブ移動でおよそ７％〜およそ２５％の固体レベルを達成できる。ボックス５での真空はおよそ-０．２〜およそ-０．８ｂａｒの真空を提供でき、好ましい動作レベルはおよそ-０．４〜およそ-０．６ｂａｒである。繊維ウェブＷが縦方向ｍに沿って進行するにつれ、それは脱水ファブリック７と接触する。脱水ファブリック７はエンドレス循環ベルトであってよく、それは複数のガイドロールによりガイドされる。ファブリック７の張力はガイドロール１９を調整することにより調整できる。脱水ベルト７は脱水ファブリックまたはフェルトであってよい。ウェブＷはその後、構造化ファブリック４と脱水ファブリック７の間の真空ロール９に向かって進む。真空ロール９は縦方向ｍに沿って回転し、およそ-０．２〜およそ-０．８ｂａｒの真空レベルで動作されてよく、好ましい動作レベルは少なくともおよそ-０．４ｂａｒであり、最も好ましくはおよそ-０．６ｂａｒである。非限定的例として、ロール９の真空ロールシェルの厚さはおよそ２５ｍｍ〜およそ７５ｍｍの範囲であってよい。サクションゾーンＺのエリアにおけるウェブＷを通る平均気流は、大気圧および周囲温度でおよそ１５０ｍ３／分／メートル機械幅であってよい。構造化ファブリック４、ウェブＷおよび脱水ファブリック７は、真空ロール９および透過性ベルト１２により形成されるベルトプレス１８を通してガイドされる。図に示されるように、透過性ベルト１２は単一のエンドレス循環ベルトであり、これは複数のガイドロールによりガイドされ、真空ロール９にプレスし、ベルトプレス１８が形成される。
【０１２１】
上方または構造化ファブリック４はエンドレスファブリックであり、これはウェブＷを、ベルトプレスシステム１８へ、およびそこから、ツインワイヤフォーマー２／３ａ／３ｂから、最終乾燥のためのヤンキーシリンダ１５へ輸送する。ツインワイヤフォーマーからトランスファーされた後、ウェブＷは上方ファブリック４の３次元構造で存在し、そのため、それは平坦ではなく、３次元構造も有し、これは嵩高いウェブを生成する。下方ファブリック７もまた透過性である。下方ファブリック７のデザインは水を貯蔵できるようになされる。下方ファブリック７はまた滑らかな表面を有してよい。下方ファブリック７は好ましくは、バット層を有するフェルトであってよい。下方ファブリック７のバット繊維の直径はおよそ１１ｄｔｅｘに等しいか、それ未満であり、好ましくはおよそ４．２ｄｔｅｘに等しいか、それ未満、より好ましくはおよそ３．３ｄｔｅｘに等しいか、それ未満であってよい。バット繊維（ｂａｆｔ  ｆｉｂｅｒ）はまた、繊維のブレンドであってよい。下方ファブリック７はまた、およそ６７ｄｔｅｘからの繊維を含むベクタ層を包含でき、また、さらに粗い繊維、例えば、およそ１００ｄｔｅｘ、およそ１４０ｄｔｅｘ、またはさらにより高いｄｔｅｘ数などを含んでよい。これは水の良好な吸収にとって重要である。下方ファブリック７のバット層および／または下方ファブリック自体の湿潤表面はおよそ３５ｍ２／ｍ２フェルト面積以上であってよく、好ましくはおよそ６５ｍ２／ｍ２フェルト面積以上であってよく、最も好ましくはおよそ１００ｍ２／ｍ２フェルト面積以上であってよい。下方ファブリック７の比表面はおよそ０．０４ｍ２／ｇフェルト重量以上であってよく、好ましくはおよそ０．０６５ｍ２／ｇフェルト重量以上であってよく、最も好ましくはおよそ０．０７５ｍ２／ｇフェルト重量以上であってよい。これもまた、水の良好な吸収にとって重要である。圧縮性に対する値としての動剛性Ｋ＊［Ｎ／ｍｍ］は１００，０００Ｎ／ｍｍ以下であれば許容でき、好ましい圧縮性は９０，０００Ｎ／ｍｍ以下であり、最も好ましくは、圧縮性は７０，０００Ｎ／ｍｍ以下である。下方ファブリック７の圧縮性（ｍｍ／Ｎで表される力による厚さ変化）が考慮されるべきである。これはウェブを効率的に高い乾燥度レベルまで脱水するために重要である。硬表面はウェブＷを上方ファブリック４の構造化表面の突出点間でプレスしないであろう。他方、フェルトは、嵩および、そのために品質、例えば、水保持能力の損失を回避するために３次元構造内にあまり深くプレスされるべきではない。
【０１２２】
また、非限定的例として、透過性ベルト１２は、高い走行張力、高圧、熱、水分濃度に耐え、抄紙プロセスにより要求される高レベルの水除去を達成できる、単または多層織布であってよい。ファブリック１２は好ましくは高い幅安定性を有し、高い走行張力、例えば、およそ２０ｋＮ／ｍ〜およそ１００ｋＮ／ｍ、好ましくはおよそ２０ｋＮ／ｍ以上かつおよそ６０ｋＮ／ｍ以下で動作できなければならない。ファブリック１２はまた好ましくは、好適な高い透過性を有するべきであり、耐加水分解および／または耐熱材料でできていてよい。透過性高張力ベルト１２は、構造化ベルト４および脱水ベルト７を含む「サンドイッチ」構造の一部を形成する。これらのベルト４および７は、その間に配置されるウェブＷと共に、回転ロール９上に配列される高張力ベルト１２を含むプレス装置１８中で圧力に供される。他の実施形態では、ベルトプレス１８は、回転ロール９の代わりに静的延在脱水ニップを利用する装置で使用できる。
【０１２３】
図面に戻って、ベルトプレス１８および９により形成されるニップは、およそ３０°〜１８０°、好ましくはおよそ５０°〜およそ１４０°の接触角を有してよい。非限定的例として、ニップ長は、およそ８００ｍｍ〜およそ２５００ｍｍであってよく、好ましくはおよそ１２００ｍｍ〜およそ１５００ｍｍであってよい。また、非限定的例として、サクションロール４１８の直径は、およそ１０００ｍｍ〜およそ２５００ｍｍ以上であってよく、好ましくはおよそ１４００ｍｍ〜およそ１７００ｍｍであってよい。
【０１２４】
好適な脱水を可能にするために、単層または多層ファブリック１２は好ましくはおよそ１００ｃｆｍ〜およそ１２００ｃｆｍの透過性値を有するべきであり、最も好ましくはおよそ３００ｃｆｍ〜およそ８００ｃｆｍである。ニップはまた、好ましくは５０°〜１３０°である接触角を有してよい。単または多層ファブリックまたは透過性ベルト１２はまた、すでに形成されたエンドレス織ベルト（すなわち、予め連結された、または縫い合わされたベルト）であってよい。あるいは、ベルト１２は、ピン−シームを介して一緒に連結されたその端を有し、またはその代わりに、機械上で縫い合わせることができる、織ベルトであってよい。単または多層ファブリックあるいは透過性ベルト１２はまた、好ましくは、加圧または張力下にない時でのおよそ０．５％〜およそ９０％の紙表面接触エリアを有してよい。ベルト１２の接触表面はベルトをサンディングまたは研磨に供することにより変化されるべきではない。非限定的例として、ベルト１２はおよそ１．０％〜およそ８５％のオープンエリアを有するべきである。単または多層ファブリックまたは透過性ベルト１２はまた、５ヤーン／ｃｍ〜およそ６０ヤーン／ｃｍの紙表面縦糸番手を有する織ベルトであってよく、好ましくはおよそ８ヤーン／ｃｍ〜およそ２０ヤーン／ｃｍ、最も好ましくはおよそ１０ヤーン／ｃｍ〜およそ１５ヤーン／ｃｍである。さらに、織ベルト１２は、およそ５ヤーン／ｃｍ〜およそ６０ヤーン／ｃｍの紙表面横糸番手を有してよく、好ましくはおよそ５ヤーン／ｃｍ〜およそ２０ヤーン／ｃｍ、最も好ましくはおよそ８ヤーン／ｃｍ〜およそ１７ヤーン／ｃｍである。
【０１２５】
ＡＴＭＯＳ抄紙プロセスにおいて生成される可能性がある高い水分および熱のために、織られた単または多層ファブリックまたは透過性ベルト１２は１つ以上の耐加水分解および／または耐熱材料でできていてよい。１つ以上の耐加水分解材料は好ましくはＰＥＴモノフィラメントであってよく、理想的には、通常、ドライヤーおよびＴＡＤファブリックと関連する、すなわち、０．７２ＩＶ〜１．０ＩＶの範囲の固有粘度値を有してよい。これらの材料はまた、カルボキシル末端基等価物などを含む、好適な「安定化パッケージ」を有してよい。耐加水分解性を考慮する場合、カルボキシル末端基等価物（酸基は加水分解を触媒するからである）、および残留ＤＥＧまたはジエチレングリコール（これもまた、加水分解の速度を増加させる可能性があるからである）を考慮しなければならない。これらの因子は典型的なＰＥＴボトル樹脂から、使用されるべき樹脂を分離する。加水分解について、カルボキシル等価物は、まず始めに可能な限り低くあるべきであり、１２未満であるべきであることが見出されている。ＤＥＧレベルについては、０．７５％未満が好ましくは使用されるべきである。この低レベルのカルボキシル末端基であっても、エンドキャッピング剤が添加されることが必須である。プロセスの終わりに遊離カルボキシル基が存在しないことを確保するために、押出加工中カルボジイミドが使用されるべきである。末端基をキャップするために使用できるいくつかのクラスの化学薬品が存在し、例えばエポキシ、オルト−エステルおよびイソシアネートであるが、実際には、モノマカルボジイミドおよびモノマのポリマカルボジイミド（ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｎｄｅ）との組み合わせが最良であり、最も使用される。好ましくは、全ての末端基は、遊離カルボキシル末端基が存在しないように、上記のクラスから選択され得るエンドキャッピング剤によりキャップされる。
【０１２６】
ＰＰＳを、耐熱材料用に使用できる。他の単一ポリマ材料、例えばＰＥＮ、ＰＢＴ、ＰＥＥＫおよびＰＡもまた、安定性、清浄度および寿命などの特性を改善するために使用できる。単一ポリマ糸ならびにコポリマ糸の両方を使用できる。
【０１２７】
高張力ベルト１２のために使用される材料は必ずしもモノフィラメントから製造されなくてよく、芯鞘を含む、マルチフィラメントであってもよい。他の材料、例えば非塑性材料もまた使用でき、例えば、金属材料である。
【０１２８】
透過性ベルト１２は単一材料でできている必要はなく、これはまた、２、３またはそれ以上の異なる材料でできていてよく、すなわち、ベルトは複合ベルトであってよい。透過性ベルト１２はまた、堆積により適用される、および／または加工中に架橋させることができるポリマ材料である外層、コーティング、および／または処理を用いて形成できる。好ましくは、コーティングはファブリック安定性、耐汚染性、濾水、摩耗性、改善された耐熱および／または耐加水分解性を増強する。コーティングがファブリック表面張力を低減してシート離型を補助し、または駆動負荷を低減するならば、これも好ましい。処理またはコーティングはこれらの特性の１つ以上を付与するおよび／または改善するように適用できる。
【０１２９】
透過性ベルト１２は、優れた接触エリアを必ずしも必要とせず、すなわち、ＡＴＭＯＳシステムにおいて上手く動作するベルト１２の１つの非限定的例は、１０％未満の接触エリアを含む。理想的には、透過性ベルト１２は好適な透過性および表面接触エリアを有する。ベルトの材料および織り方はそのような検討事項よりも重要ではない。
【０１３０】
非限定的例として、構造化ファブリック４は、例えば、２００６年４月２８日に出願された米国特許出願番号第１１／３８０，８２６号で開示される型の構造化ファブリックであってよい。例として、構造化ファブリック４はペーパーウェブに面する側を有してよく、ロール９の支持表面上でガイドされてよく、下記の特性を有してよい：およそ１００ｃｆｍ〜およそ１２００ｃｆｍの透過性値、加圧および張力下にない場合のおよそ５％〜およそ７０％の紙表面接触エリア、およびおよそ１０％〜およそ９０％のオープンエリア。
【０１３１】
また、非限定的例として、構造化ファブリック４は単層のまたは多層の織布であってよく、これは高圧、熱、水分濃度に耐えることができ、高レベルの水除去を達成でき、また、Ｖｏｉｔｈ  ＡＴＭＯＳ抄紙プロセスにより必要とされるペーパーウェブを成型もしくはエンボス加工できる。ファブリック４はまた、幅安定性、好適な高透過性を有するべきである。ファブリック４はまた好ましくは、耐加水分解および／または耐熱材料を使用するべきである。
【０１３２】
ファブリック４は、少なくとも２つの他のベルトおよび／またはファブリックを含むサンドイッチ構造の一部として使用される。これらの追加のベルトは高張力ベルト１２および脱水ベルト７を含む。サンドイッチ構造は、回転ロール９または静的支持表面により形成される延在ニップ上で圧力および張力に供される。延在ニップは、およそ３０°〜およそ１８０°の接触角を有してよく、好ましくはおよそ５０°〜およそ１３０°である。ニップ長はおよそ８００ｍｍ〜およそ２５００ｍｍとすることができ、好ましくはおよそ１２００ｍｍ〜およそ１５００ｍｍである。ニップはおよそ１０００ｍｍ〜およそ２５００ｍｍである、好ましくはおよそ１４００ｍｍ〜およそ１７００ｍｍである直径を有する回転サクションロールにより形成されてよい。
【０１３３】
構造化ファブリック４は紙シートまたはウェブにトポグラフィカルパターンを付与する。これを達成するために、高圧が成型ファブリック４に高張力ベルト１２を介して与えられる。シートパターンのトポグラフィーは、成型ベルト４の仕様を変化させることにより、すなわち、糸直径、糸形状、糸密度、および糸タイプなどのパラメータを調節することにより操作できる。異なるトポグラフィカルパターンをシート中で、異なる表面織りにより付与できる。同様に、シートパターンの強度は、高張力ベルト１２により付与される圧力を変化させることにより、成型ベルト４の仕様を変化させることにより変化させることができる。シートのトポグラフィカルパターンの性質および強度に影響を与えることができる他の因子としては、空気温度、空気速度、空気圧力、延在ニップにおけるベルト滞在時間、およびニップ長が挙げられる。
【０１３４】
下記は構造化ファブリック４の非限定的特徴および／または特性である：好適な脱水を可能にするために、単または多層ファブリックはおよそ１００ｃｆｍ〜およそ１２００ｃｆｍの透過性値を有するべきであり、好ましくはおよそ２００ｃｆｍ〜およそ９００ｃｆｍである；２つの他のベルト、例えば、高張力ベルト１２および脱水ベルト７を有するサンドイッチ構造の一部であるファブリック４は、回転するまたは静的な支持表面上でおよそ３０°〜およそ１８０°かつ好ましくはおよそ５０°〜およそ１３０°の接触角で、圧力および張力に供される；ファブリック４は、加圧または張力下にない場合におよそ５％〜およそ７０％の紙表面接触エリアを有するべきである；フォーミングファブリックはおよそ１０％〜およそ９０％のオープンエリアを有するべきである。ファブリック４は好ましくは、予め連結されたおよび／または縫い合わされた連続および／またはエンドレスベルトとして、ＡＴＭＯＳ機械上に設置できる織布である。あるいは、フォーミングファブリック４はＡＴＭＯＳ機械において、例えば、ピン−シーム配列を使用して連結されてよく、または、そうでなければ、機械上で縫い合わされてよい。ＡＴＭＯＳ抄紙プロセスにより発生する高い水分および熱に抵抗するために、織られた単または多層ベルト４は、耐加水分解および／または耐熱材料のいずれかを利用し得る。耐加水分解材料は好ましくは、０．７２ＩＶ〜およそ１．０ＩＶの範囲で、ドライヤーおよびＴＡＤファブリックと通常関連する固有粘度値を有するＰＥＴモノフィラメントを含むべきであり、また、カルボキシル末端基等価物（酸基は加水分解を触媒するからである）および残留ＤＥＧまたはジエチレングリコール（これもまた加水分解速度を増加させるからである）を含む、好適な「安定化パッケージ」を有するべきである。これらの２つの因子は、典型的なＰＥＴボトル樹脂から、使用できる樹脂を分離する。加水分解について、カルボキシル等価物は、まず始めに可能な限り低くあるべきであり、およそ１２未満であるべきであることが見出されている。ＤＥＧレベルはおよそ０．７５％未満であるべきである。この低レベルのカルボキシル末端基であっても、エンドキャッピング剤が添加されることが必須であり、プロセスの終わりに遊離カルボキシル基が存在しないことを確保するために、押出加工中カルボジイミドが使用されるべきである。末端基をキャップするために使用できるいくつかのクラスの化学薬品が存在し、例えばエポキシ、オルト−エステル、およびイソシアネートであるが、実際にはモノマカルボジイミドおよびモノマのポリマカルボジイミド（ｃａｒｂｏｄｉｉｍｉｎｄｅ）との組み合わせが最良であり、最も使用される。
【０１３５】
ＰＰＳなどの耐熱材料を、構造化ファブリック４において使用できる。ＰＥＮ、ＰＢＴ、ＰＥＥＫおよびＰＡなどの他の材料もまた、安定性、清浄度および寿命などのファブリック４の特性を改善するために使用できる。単一ポリマ糸およびコポリマ糸の両方を使用できる。ベルト４のための材料は、必ずしも、モノフィラメントから製造される必要はなく、マルチフィラメント、芯鞘であってよく、非塑性材料、すなわち、金属材料であってもよい。同様に、ファブリック４は必ずしも、単一材料でできていなくてもよく、２、３またはそれより多い異なる材料でできていてよい。成形糸、すなわち、非円形糸もまた、紙シートのトポグラフィーまたは特性を増強または制御するために使用されてよい。成形糸はまた、ファブリック特徴または特性、例えば安定性、キャリパー、表面接触エリア、表面平坦性、透過性および摩耗性を改善または制御するために使用できる。
【０１３６】
構造化ファブリック４はまた、例えば、堆積により適用される追加のポリマ材料で、処理および／またはコートされてよい。材料は、ファブリック安定性、耐汚染性、濾水、摩耗性を増強する、耐熱および／または耐加水分解性を改善するために、ならびに、ファブリック表面張力を低減するために、加工中に添加され架橋されてよい。これはシート離型を助け、および／または駆動負荷を低減する。処理／コーティングを、ファブリック４のこれらの特性の１つまたはいくつかを付与する／改善するために適用できる。前に示されるように、ペーパーウェブＷ中のトポグラフィカルパターンを、異なる単および多層織りの使用により変化させ操作できる。パターンのさらなる増強を、糸直径、糸番手、糸タイプ、糸形状、透過性、キャリパーに対する変更および処理またはコーティングの付加などによる、特定のファブリック織りへの調整により、さらに得ることができる。最後に、ファブリックまたは成型ベルト４の１つ以上の表面は、表面特性を増強するために、サンディングおよび／または研磨に供されてよい。
【０１３７】
前記実施例は説明の目的のために提供されたものにすぎず、決して、本発明を限定するものとして解釈されるものではないことが示される。本発明について、例示的な実施形態を参照して記載してきたが、使用されている用語は、制限する用語ではなく、説明および例示の用語であることが理解される。ここで言明された、および補正された添付の特許請求の範囲内で、本発明の範囲および精神から逸脱せずに、その観点において、変更が可能である。発明を、特定の配列、材料および実施形態を参照して本明細書で記載してきたが、発明は本明細書で開示される事項に制限されることは意図されない。代わりに、発明は、添付の特許請求の範囲内にあるような、全ての機能的に等価な構造、方法および使用にまで拡大される。
【０１３８】
クレープ加工なしスルーエア乾燥−ＵＣＴＡＤ
図４を参照して、この発明を実施する方法をより詳細に記載する。図４は、加熱組成物のオフライン適用に好適なクレープ加工なしスルーエア乾燥ベースシートを製造するためのプロセスを記載する。抄紙繊維の水性懸濁液をフォーミングファブリック２上に注入または堆積させる層状抄紙へッドボックス１を有するツインワイヤフォーマーが示される。ウェブはその後、ファブリック４にトランスファーされ、これは新たに形成されるウェットウェブを支持しプロセスの下流に運搬するように機能し、その間、ウェブは約１０乾燥重量パーセントの濃度へと部分的に脱水される。ウェットウェブの追加の脱水は、例えば真空吸引により実施でき、その間、ウェットウェブはフォーミングファブリックにより支持される。
【０１３９】
ウェットウェブはその後、増加したＭＤストレッチをウェブに付与するために、フォーミングファブリックから、フォーミングファブリックより遅い速度で進むトランスファーファブリック６にトランスファーされる。ウェットウェブの圧縮を回避するために、好ましくは真空シュー５の助けにより、キストランスファーが実施される。ウェブはその後、真空トランスファーロール７または真空トランスファーシューの助けにより、トランスファーファブリックからスルーエア乾燥ファブリック８へトランスファーされる。スルーエア乾燥ファブリックは、トランスファーファブリックと比べておよそ同じ速度で、または異なる速度で進み得る。所望であれば、スルーエア乾燥ファブリックはより遅い速度で動いて、ＭＤストレッチをさらに増強する。トランスファーは好ましくは真空補助で実施されて、スルーエア乾燥ファブリックに従うシートの変形を確保し、これにより、所望の嵩、柔軟性、ＣＤストレッチおよび外観をもたらす。
【０１４０】
ウェブトランスファーのために使用される真空のレベルは約３〜約１５水銀柱インチ（７５〜約３８０水銀柱ミリメートル）、好ましくは約１０水銀柱インチ（２５４ミリメートル）であってよい。真空シュー（負圧）は、ウェブの反対側からの正圧の使用を補充され、またはこれにより置き換えられて、それを次のファブリック上に真空により吸引することに加えてまたはその代わりとして、ウェブを次のファブリック上に吹き飛ばす。また、１つまたは複数の真空ロールを使用して真空シュー（複数可）を置き換えてよい。
【０１４１】
スルーエア乾燥ファブリックにより支持される間、ウェブは、スルーエアードライヤー９により約９４パーセント以上の濃度へと最終乾燥され、その後、上方キャリヤファブリック１１にトランスファーされる。
【０１４２】
乾燥ベースシート１３は上方と下方トランスファーファブリック、それぞれ１１と１２の間で、リール１４に輸送され、そこで、ロール１５に、加熱組成物のその後の印刷およびさらなる加工のために巻き取られる。
【０１４３】
実施例
実施例１：吸収性タオル地
吸収性タオルペーパーウェブを、下記を備えた、スルーエア乾燥ティッシュ製造抄紙機または「Ｖａｌｍｅｔ  Ｋａｒｌｓｔａｄ  ＴＡＤ」デモ機上で生成した：
フォーミングワイヤー：Ｍｉｃｒｏｌｉｎｅ  ＸＰまたは類似物および等価のＴｈｉｎｌｉｎｅＱ５９２、
ＴＡＤファブリック：Ｐｒｏｌｕｘ  ５９３または等価の均質シート、
化学：ＰＡＥ／ＣＭＣ  ｐＨ約８−９比３−４／１、
長繊維のみの精製．標的約５５０ＣＳＦ、
北部軟材クラフト：Ｍｅｒｃｅｒ  Ｃｅｌｇａｒ  ＮＢＳＫ（「ＢＮＳＫ」）
硬材クラフト：ユーカリ：Ｂｒａｚｉｌｉａｎ（「ＢＥｕｃ」）
セルロースナノフィラメント：Ｋｒｕｇｅｒ  Ｃａｎａｄａから供給
標的特性：
高および中層Ｕ．Ｓ．タオル地：
目付：５２ＧＳＭ
総引張：４６０−７４０（Ｎ／ｍ）
ＣＤ引張：１３０−２７０（Ｎ／ｍ）
ＭＤ引張：２３０−４７０（Ｎ／ｍ）
引張ＧＭＴ６．５−１１Ｎｍ／ｇ
総湿潤引張：１００−１６０（Ｎ／ｍ）
ＣＤ湿潤引張：３０−６０（Ｎ／ｍ）
ＭＤ湿潤引張：４５−１００（Ｎ／ｍ）
完成紙料含有物：
ＢＮＳＫ    ５５％
ＢＥｕｃ    ４５％
セルロースナノフィラメントをＢＮＳＫ流にＢＮＳＫ置換物として添加する
【０１４４】
パート１：タオルフォーマット。プロセスを一定に保持し、唯一の変更は２．５および５．０％でのセルロースナノフィラメント材料の添加とする。下記表は結果を示す：
【表１】
2019534958.tif 000004
【０１４５】
観察結果：抄紙変数を一定に保持すると、ＣＦの添加は乾燥引張を以上で列挙した条件で１７３から２３９Ｎ／Ｍに予想通り増加するが、驚いたことに湿潤対乾燥引張比を０．２９から０．３４に増加する。このデータはＣＦ繊維に関連して開示された全ての前の情報からは予期されなかった。
【０１４６】
パート２：製品を大体同じ総引張値で一定に保持し、かつ標的に保つためのコントロールノブとして精製を使用した場合のタオルフォーマットリールデータ。
【表２】
2019534958.tif 000005
【０１４７】
観察結果：我々は、この実験の時間的制約内のコントロールノブとして精製のみを使用して、製品群内で製品引張を一定に保持するのに成功しなかった。プロセスおよび試験方法変化内で、ＣＤ引張を１６２−１６６Ｎ／ｍのみの範囲で一定に保持したが、驚いたことに、ＣＤ湿潤引張は４５から５２．８Ｎ／ｍに増加し、これは、驚いたことに湿潤対乾燥引張比を０．２８から０．３２に増加させた。より驚いたことは、湿潤引張は精製エネルギー入力を低減するにつれ増加したという事実であった。なぜなら湿潤引張は一般に、標準精製制御限界にわたり精製と共に増加することが十分に裏付けされているからである。このデータはセルロースフィラメント繊維に関連して開示された全ての前の情報からは予期されなかった。
【０１４８】
分析試験方法
下記の試験方法はここで関連する吸収性ペーパーウェブの物理的特性を決定するために使用される技術を代表する。
【０１４９】
１．試料コンディショニングおよび調製
試験のための試料は全て一般に紙試験のための許容される標準に従うコンディショニング環境において調製される。試料のためのコンディショニング環境はおよそ５０％の創造湿度およびおよそ７４カ氏度の温度を有する。
【０１５０】
２．総乾燥引張強度
本発明の吸収性ペーパーウェブ試料の乾燥引張強度特性は、国際標準化機構、ＩＳＯ１２６２５−４：２００５、ティッシュペーパーおよびティッシュ製品−パート４：引張強度、破壊時のストレッチおよび引張エネルギー吸収の決定により公開される試験方法を実施することにより決定される。ＩＳＯ１２６２５−４を使用して、縦目（ＭＤ）および横目（ＣＤ）乾燥引張強度の両方を測定する。総乾燥引張強度は縦目乾燥引張強度および横目乾燥引張強度の数学的合計である。
【０１５１】
３．平均二乗乾燥引張強度
平均二乗乾燥引張強度指数はＩＳＯ１２６２５−４結果由来の計算パラメータであり、ＭＤ引張指数二乗＋ＣＤ引張指数二乗の平方根に等しい。平均二乗乾燥引張は単位質量あたりの全体のシート強度を評価するためのより代表的な測定基準を提供し得る。
【０１５２】
４．湿潤引張強度
本発明の吸収性ペーパーウェブ試料の湿潤引張強度特性は、国際標準化機構、ＩＳＯ１２６２５−５：２００５、ティッシュペーパーおよびティッシュ製品−パート５：湿潤引張強度の決定により公開される試験方法を実施することにより決定される。ＩＳＯ１２６２５−５を使用して縦目（ＭＤ）および横目（ＣＤ）湿潤引張強度の両方を測定する。
【０１５３】
５．ＣＤ湿潤引張：ＣＤ乾燥引張比
横目湿潤引張強度対横目乾燥引張強度の特性比は、２つの特性パラメータの数学的比として計算される。
比＝ＣＤ湿潤引張強度
ＣＤ乾燥引張強度
【０１５４】
本開示で使用される場合、「含む」、「含んでいる」という用語、および語幹用語「含む」からの他の派生語は、任意の明言された特徴、要素、整数、工程、または構成成分の存在を特定する制約のない用語であることが意図され、１つ以上の他の特徴、要素、整数、工程、構成成分、またはそれらの群の存在または追加を除外することは意図されない。
【０１５５】
本明細書で開示される寸法および値は、列挙された正確な寸法および値に厳密に制限されると理解されるべきではない。代わりに、他に特に規定がなければ、そのような寸法および／または値はそれぞれ、列挙された寸法および／または値ならびにその寸法および／または値を囲む機能的に等価な範囲の両方を意味することが意図される。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は「約４０ｍｍ」を意味することが意図される。
【０１５６】
本発明の特定の実施形態を説明し、記載してきたが、様々な他の変更および改変が本発明の精神および範囲から逸脱せずに可能であることは当業者には明らかであろう。そのため、添付の特許請求の範囲では、この発明の範囲内にあるそのような変更および改変を全て包含することが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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