(57)【要約】  本発明は、１つ以上のプライのティッシュペーパーを含み、ティッシュペーパーの少なくとも１つのプライが、複数個のエンボスを含み、少なくとも１つのエンボス・プライが、約１５％以下の合計エンボス面積と、少なくとも約６５０μｍの平均エンボス高さと、約０．６３４０５〜約４２．２７ｃｍ4／エンボス数のＥファクターとを有するエンボス・ティッシュタオル紙製品に関する。
2007521888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のプライのティッシュペーパーを含むエンボス・ティッシュタオル紙製品であって、ティッシュペーパーの少なくとも１つのプライが、複数個のエンボスを含み、少なくとも１つのエンボス・プライが、１５％以下の合計エンボス面積を有し、
前記少なくとも１つのエンボス・プライが、少なくとも６５０μｍ、好ましくは少なくとも１０００μｍ、より好ましくは少なくとも１２５０μｍ、最も好ましくは少なくとも１４００μｍ、の平均エンボス高さと、０．６〜４１．６ｃｍ4／エンボス数のＥファクターとを有することを特徴とするエンボス・ティッシュタオル紙製品。
【請求項２】
２つ以上のプライのティッシュペーパーを含み、好ましくは前記プライの少なくとも２つが、共にエンボス加工されている、請求項１に記載のエンボス・ティッシュタオル紙製品。
【請求項３】
前記複数個のエンボスが、ポジティブエンボスの非ランダムパターン及びネガティブエンボスの対応する非ランダムパターン中にあり、好ましくはポジティブパターン及びネガティブパターンの両方が、それぞれが１つ以上のエンボスを含む少なくとも１つの非ランダム曲線状サブパターンを含む、請求項１に記載のエンボス・ティッシュタオル紙製品。
【請求項４】
前記非ランダム曲線状サブパターンが、連続要素を含む、請求項３に記載のエンボス・ティッシュタオル紙製品。
【請求項５】
前記非ランダム曲線状サブパターンが、複数個のエンボス要素を含む、請求項４に記載のエンボス・ティッシュタオル紙製品。
【請求項６】
２つ以上の対応するポジティブサブパターンを前記ポジティブエンボスの非ランダムパターンの内部に含み、前記ポジティブサブパターン間の距離が、０．６３５ｃｍ以上２．５４ｃｍ未満、好ましくは０．７６２ｃｍを超え、１．９１ｃｍ未満、である、請求項５に記載のエンボス・ティッシュタオル紙製品。
【請求項７】
ネガティブサブパターンが、２つのポジティブサブパターン間に位置する、請求項６に記載のエンボス・ティッシュタオル紙製品。
【請求項８】
ティッシュタオル製品が、１．４５を超え３．５未満、好ましくは１．６０を超え３．００未満、の加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比を有することを特徴とするエンボス・ティッシュタオル紙製品。
【請求項９】
ティッシュタオル紙製品が、２５を超える、好ましくは３０を超える、初期圧縮比を有することを特徴とする、１つ以上のプライのティッシュペーパーを含むエンボス・ティッシュタオル紙製品。
【請求項１０】
１つ以上のプライのティッシュペーパーを含むエンボス・ティッシュタオル紙製品であって、ティッシュペーパーの少なくとも１つのプライが、複数個のエンボスを含み、
少なくとも１つのエンボス・プライが、少なくとも６５０μｍの平均エンボス高さを有し、２１．３ｇ／ｇを超える吸収能力を有することを特徴とするエンボス・ティッシュタオル紙製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、より大きなエンボス間隔を有するディープ・ネスト型エンボス紙製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
非エンボス加工製品よりも、より吸収性が高く、より柔軟に、且つより嵩高にするべく、紙製品にエンボス加工を施すことは、当該技術分野において周知である。エンボス加工技術にはピントゥピン（pin-to-pin）型エンボス加工が包含されており、それぞれのエンボスロール上の突出部は、突出部の頂部が紙製品を通して互いに接触するように合わせられ、それにより製品の繊維性構造体を圧縮する。また、この技術にはオス−メス型エンボス加工又はネスト型エンボス加工が包含されており、一方又は両方のロールの突出部は、他方のロールの非突出部領域又はメス型凹部のいずれかと位置合わせされている。米国特許第４，９２１，０３４号（バーゲス（Burgess）ら、１９９０年５月１日発行）は、エンボス加工技術に関する更なる背景を記載している。
【０００３】
多プライティッシュ製品のディープ・ネスト型エンボス加工が、米国特許第５，６８６，１６８号（ローレント（Laurent）ら、１９９７年１１月１１日発行）及び同第５，２９４，４７５号（マックニール（McNeil）、１９９４年３月１５日発行）に教示されている。これらの技術は、多プライティッシュのエンボス効果及びこれらの接着結合（glue bonding）の改善に有用であったが、製造業者は、あるディープ・ネスト型エンボスパターンを形成する時に、得られるティッシュペーパーは、予想よりも柔軟性がなく、吸収性が劣ることに気付いた。予想通り、これらの所望の柔軟性及び吸収性を満たさないティッシュ製品は、ディープ・ネスト型エンボスの改善された審美的印象にもかかわらず、製品が受け入れられるのを著しく損なう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ある選択されたエンボスパターンは、ティッシュの柔軟性及び吸収性を改善するのに、ディープ・ネスト型エンボス加工を考慮に入れていることが見出されてきている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、１つ以上のプライのティッシュペーパーを含み、ティッシュペーパーの少なくとも１つのプライが、複数個のエンボスを含み、少なくとも１つのエンボス・プライが、１５％以下の合計エンボス面積と、少なくとも６５０μｍの平均エンボス高さと、０．６３４〜４２．２７ｃｍ4／エンボス数のＥファクターとを有するエンボス・ティッシュタオル紙製品に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明は、１つ以上のプライのティッシュペーパー１５を含み、ティッシュペーパの少なくとも１つのプライが、複数個のエンボス２０を含み、少なくとも１つのエンボス・プライが、１５％以下の合計エンボス面積と、少なくとも６５０μｍの平均エンボス高さと、０．６３４〜４２．２７ｃｍ4／エンボス数のＥファクターとを有するエンボス・ティッシュタオル紙製品１０に関する。
【０００７】
用語「吸収能力」及び「吸収性」とは、液体（特に水及び水溶液及び水懸濁液）を吸い上げて保持することができる繊維性構造体のプライ又は多プライ製品の特徴を意味する。紙の吸収性を評価する際、所与量の紙が保持する流体の絶対量だけが重要なのではなく、紙が流体を吸収する速度もまた重要である。ここで吸収性は、本明細書中の試験方法の章に記載された水平全面シート（ＨＦＳ）試験方法によって測定される。
【０００８】
用語「機械方向」は、抄紙、印刷及びエンボス加工機械をウェブが通る進行方向に平行な、加工ウェブ材料の次元を定義するのに使用される専門用語である。同様に、用語「横断方向」又は「機械横方向」は、抄紙、印刷及びエンボス加工機械を通る進行方向に垂直な、ウェブの次元を指す。
【０００９】
本明細書で使用する時、用語「ティッシュタオル紙製品」は、ペーパーティッシュ又はペーパータオル技術を含む製品を指し、一般に、従来のフェルト圧縮又は従来の湿式圧縮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、及び嵩高非圧縮ティッシュペーパーが挙げられるが、これらに限定されない。ティッシュタオル紙製品の非限定例としては、紙タオル、フェイシャルティッシュ、トイレットペーパー、及び食卓用ナプキンなどが挙げられる。
【００１０】
本明細書で使用する時、用語「プライ」は、ティッシュ製品としての用途を有する繊維性構造体の個々のシートを意味する。本明細書で使用する時、プライは、１つ以上の湿式層を含んでもよい。２つ以上の湿式層が使用される場合、それらは同じ繊維性構造体から作成されている必要はない。更に、層は層内において均質であってもなくてもよい。ティッシュペーパープライの実際の構成は、最終的なティッシュタオル紙製品の所望の利点によって決まる。
【００１１】
本明細書で使用する時、用語「繊維性構造体」は、ティッシュタオル紙のプライを形成するための、当該技術分野において既知のいずれかの典型的な抄紙機で製造される配列又は繊維を意味する。本明細書で使用する時、「繊維」は、その見掛け上の幅を著しく上回る見掛け上の長さを有する、すなわち、直径に対する長さの比が少なくとも約１０である、細長い微粒子を意味する。より具体的には、本明細書で使用する時、「繊維」は抄紙用繊維（papermaking fibers）を指す。本発明は、例えば天然繊維若しくは合成繊維、又はあらゆる他の好適な繊維、及びそれらのあらゆる組み合わせなどの多様な抄紙用繊維の使用を考慮する。本発明で有用な抄紙用繊維としては、一般に木材パルプ繊維として既知のセルロース繊維が挙げられる。適用される木材パルプとしては、クラフトパルプ、亜硫酸パルプ、及び硫酸塩パルプなどの化学パルプ、並びに例えば、砕木パルプ、サーモメカニカルパルプ、及び化学的に改質したサーモメカニカルパルプを包含するメカニカルパルプが挙げられる。しかしながら、化学パルプから作られたティッシュシートには優れた柔軟性の触感が付与されることから、化学パルプが好ましい場合がある。落葉樹材（本明細書では以下、「硬材」とも呼ばれる）及び針葉樹材（本明細書では以下、「軟材」とも呼ばれる）の両方に由来するパルプを使用してもよい。硬材の繊維及び軟材の繊維は、混合することができ、あるいは、層状ウェブを提供するために層状に積層することができる。米国特許第４，３００，９８１号及び同第３，９９４，７７１号には、硬材の繊維及び軟材の繊維を積層することが開示されている。また、リサイクル紙に由来する繊維も本発明に利用でき、これは上記分類のいずれか又はすべて、並びに当初の抄紙を容易にするために使用される充填剤及び接着剤などの他の非繊維性材料を含有してもよい。上記に加えて、ポリマー、具体的にはヒドロキシルポリマーから作られる繊維及び／又はフィラメントを本発明に使用してもよい。好適なヒドロキシルポリマーの非限定例としては、ポリビニルアルコール、デンプン、デンプン誘導体、キトサン、キトサン誘導体、セルロース誘導体、ゴム、アラビナン、ガラクタン、及びこれらの混合物が挙げられる。
【００１２】
ティッシュタオル紙製品基材は、当業界で既知のあらゆるティッシュタオル紙製品を含んでもよい。これらの基材の実施形態は、米国特許第４，１９１，６０９号（トロカーン（Trokhan）、１９８０年３月４日発行）；同第４，３００，９８１号（カーステンズ（Carstens）、１９８１年１１月１７日発行）；同第４，１９１，６０９号（トロカーン（Trokhan）、１９８０年３月４日発行）；同第４，５１４，３４５号（ジョンソン（Johnson）ら、１９８５年４月３０日発行）；同第４，５２８，２３９号（トロカーン（Trokhan）、１９８５年７月９日発行）；同第４，５２９，４８０号（トロカーン（Trokhan）、１９８５年７月１６日発行）；同第４，６３７，８５９号（トロカーン（Trokhan）、１９８７年１月２０日発行）；同第５，２４５，０２５号（トロカーン（Trokhan）ら、１９９３年９月１４日発行）；同第５，２７５，７００号発行（トロカーン（Trokhan）、１９９４年１月４日発行）；同第５，３２８，５６５号（ラッシュ（Rasch）ら、１９９４年７月１２日発行）；同第５，３３４，２８９号（トロカーン（Trokhan）ら、１９９４年８月２日発行）；同第５，３６４，５０４号（スマーコースキー（Smurkowski）ら、１９９５年１１月１５日発行）；同第５，５２７，４２８号（トロカーン（Trokhan）ら、１９９６年６月１８日発行）；同第５，５５６，５０９号（トロカーン（Trokhan）ら、１９９６年９月１７日発行）；同第５，６２８，８７６号（エイヤーズ（Ayers）ら、１９９７年５月１３日発行）；同第５，６２９，０５２号（トロカーン（Trokhan）ら、１９９７年５月１３日発行）；同第５，６３７，１９４号（アンパルスキー（Ampulski）ら、１９９７年６月１０日発行）；同第５，４１１，６３６号（ハーマンズ（Hermans）ら、１９９５年５月２日発行）；ＥＰ６７７６１２号（ウェント（Wendt）ら、１９９５年１０月１８日発行）にしたがって作成されてもよい。
【００１３】
好ましいティッシュタオル基材は、通気乾燥（through-air-dried）又は従来の乾燥をされてもよい。任意で、クレーピング又は湿式ミクロ収縮（microcontraction）によって縮小されてもよい。クレーピング及び／又は湿式ミクロ収縮は、共に譲渡された米国特許：第６，０４８，９３８号（ニール（Neal）ら、２０００年４月１１日発行）；同第５，９４２，０８５号（ニール（Neal）ら、１９９９年８月２４日発行）；同第５，８６５，９５０号（ビンソン（Vinson）ら、１９９９年２月２日発行）；同第４，４４０，５９７号（ウェルズ（Wells）ら、１９８４年４月３日発行）；同第４，１９１，７５６号（ソウダイ（Sawdai）ら、１９８０年５月４日発行）；及び米国特許出願０９／０４２，９３６（１９９８年３月１７日出願）に開示されている。
【００１４】
従来の圧縮ティッシュペーパー及びこのようなペーパーの製造方法は、当該技術分野で既知である。同一出願人による米国特許出願０９／９９７，９５０（２００１年１１月３０日出願）を参照のこと。１つの好ましいティッシュペーパーは、比較的繊維密度が低い比較的嵩高い区域と、比較的繊維密度が高い高密度化領域の配列とを有することにより特徴づけられるパターン高密度化ティッシュペーパーである。嵩高い区域は、あるいは枕状領域の区域として見なされる。高密度化領域は、あるいはナックル領域と表される。高密度化領域は、嵩高い区域内で個々に間隔を空けていてもよく、又は嵩高い区域内で完全に若しくは部分的に結合されてもよい。パターン高密度化ティッシュウェブの好ましい製造方法は、米国特許第３，３０１，７４６号（サンフォード（Sanford）及びシッソン（Sisson）、１９６７年１月３１日発行）、米国特許第３，９７４，０２５号（エアー（Ayers）、１９７６年８月１０日発行）、米国特許第４，１９１，６０９号（１９８０年３月４日発行）、及び米国特許第４，６３７，８５９号（１９８７年１月２０日発行）；米国特許第３，３０１，７４６号（サンフォード（Sanford）及びシッソン（Sisson）、１９６７年１月３１日発行）、米国特許第３，８２１，０６８号（サルビッチ、Ｊｒら（Salvucci,Jr.et al.）、１９７４年５月２１日発行）、米国特許第３，９７４，０２５号（エアー（Ayers）、１９７６年８月１０日発行）、米国特許第３，５７３，１６４号（フリードベルグら（Friedberg,et al.）、１９７１年３月３０日発行）、米国特許第３，４７３，５７６号（（アムネウス（Amneus）、１９６９年１０月２１日発行）、米国特許第４，２３９，０６５号（トロカーン（Trokhan）、１９８０年１２月１６日発行）、及び米国特許第４，５２８，２３９号（トロカーン（Trokhan）、１９８５年７月９日発行）に開示されている。
【００１５】
また、非圧縮、非パターン高密度化ティッシュペーパー構造体も、本発明の範囲内であることが意図され、米国特許第３，８１２，０００号（ジョセフ  Ｌ．サルブッチ，Ｊｒ（Joseph L.Salvucci,Jr.）及びピーター  Ｎ．イアヌス（Peter N.Yiannos）１９７４年５月２１日発行）、及び米国特許第４，２０８，４５９号（ヘンリー  Ｅ．ベッカー（Henry E.Becker）、アルバート  Ｌ．マックコネール（Albert L.McConnell），及びリチャード・シュッティ（Richard Schutte）１９８０年６月１７日発行）に記載されている。
【００１６】
本明細書で使用される時、用語「クレーピングされていないティッシュペーパー」とは、圧縮させずに乾燥させた、最も好ましくは通気乾燥させたティッシュペーパーを指す。得られる通気乾燥ウェブは、嵩高い区域内に比較的高密度の領域が分散するようにパターン高密度化されており、これには、比較的高密度の領域が連続し、嵩高い区域が不連続であるパターン高密度化ティッシュが挙げられる。このような方法でクレーピングされていないティッシュペーパーを製造する技術は、従来技術で教示されている。例えば、欧州特許出願０６７７６１２Ａ２（ウェント（Wendt）ら、１９９５年１０月１８日発行）、同０６１７１６４Ａ１（ハイランド（Hyland）ら、１９９４年９月２８日発行）、及び米国特許第５，６５６，１３２号（ファリントン（Farrington）ら、１９９７年８月１２日発行）である。
【００１７】
本発明に使用される抄紙用繊維としては、通常は木材パルプに由来する繊維が挙げられるであろう。綿リンター、バガスなどの他のセルロース繊維性パルプ繊維を使用することができ、これらは本発明の範囲内にあることが意図される。またレーヨン繊維、ポリエチレン繊維及びポリプロピレン繊維などの合成繊維も、天然セルロース繊維と組み合わせて使用してもよい。使用してもよい１つの代表的なポリエチレン繊維は、ハーキュレス社（Hercules,Inc.）（デラウェア州、ウィルミントン（Wilmington））から入手可能なパルペックス（Pulpex）（登録商標）である。
【００１８】
適用される木材パルプとしては、クラフトパルプ、亜硫酸パルプ、及び硫酸塩パルプなどの化学パルプ、並びに例えば、砕木パルプ、サーモメカニカルパルプ、及び化学的に改質したサーモメカニカルパルプを包含するメカニカルパルプが挙げられる。しかしながら、化学パルプから作られたティッシュシートには優れた柔軟性の触感が付与されることから、化学パルプが好ましい。落葉樹（以下「硬材」とも呼ばれる）及び針葉樹（以下「軟材」とも呼ばれる）の両方に由来するパルプを使用してもよい。また、リサイクル紙に由来する繊維も本発明に利用でき、これは上記分類のいずれか又はすべて、並びに当初の抄紙を容易にするために使用される充填剤及び接着剤などの他の非繊維性材料を含有してもよい。
【００１９】
製品に他の所望の特性を付与するため、又は抄紙プロセスを改善するために、柔軟化組成物の化学的性質との適合性があり、本発明の柔軟性又は強度特性に顕著な影響及び悪影響を及ぼさない場合に限り、他の物質を水性抄紙完成紙料若しくは初期ウェブに添加できる。以下の物質が明示的に挙げられるが、ここに挙げるものがすべてではない。本発明の効果を妨げない又は打ち消さない限り、他の物質もまた包含することができる。
【００２０】
抄紙プロセスに供給される時に、カチオン電荷偏倚種（biasing species）を抄紙プロセスに添加して、水性抄紙完成紙料のゼータ電位を制御することは、一般的である。セルロース繊維及び微細繊維、並びにほとんどの無機充填剤の表面などを包含する固体のほとんどは、本来負の表面電荷を有するため、これらの物質が使用される。１つの従来から使用されているカチオン電荷偏倚種は、ミョウバンである。当該技術分野において更に最近では、電荷偏倚は、好ましくは、分子量が約５００，０００以下の、より好ましくは約２００，０００以下の、更には約１００，０００以下の、比較的低分子量のカチオン性合成ポリマーを使用することによってなされる。このような低分子量カチオン性合成ポリマーの電荷密度は、比較的高い。これらの電荷密度は、ポリマー１キログラム当たり、カチオン窒素約４〜約８等量の範囲である。代表的な物質は、サイプロ（Cypro）５１４（登録商標）（サイテック社（Cytec,Inc.）製（コネチカット州スタンフォード））である。このような物質の使用は、明示的に本発明の実施の範囲内に許容されている。
【００２１】
構造、水切れ、強度、及び保持力の改善目的で、表面積が大きくアニオン電荷が高い微粒子を使用することが、当該技術分野で教示されている。例えば、その開示が本明細書に参考として組み込まれる、米国特許第５，２２１，４３５号（スミス（Smith）、１９９３年６月２２日発行）を参照。
【００２２】
永続的な湿潤強度が所望であれば、カチオン性湿潤強度向上樹脂を抄紙完成紙料又は初期ウェブに添加することができる。このような樹脂の好適な種類は、米国特許第３，７００，６２３号（１９７２年１０月２４日発行）、及び同第３，７７２，０７６号（１９７３年１１月１３日発行）（共にケイム（Keim））に記載されている。
【００２３】
多くの紙製品は、それらをトイレから浄化槽又は下水道に処理する必要があるため、湿潤時の強度が制限されていなければならない。これらの製品に湿潤強度が付与される場合、水の存在下において、存続する初期強度の一部又はすべてが崩壊することに特徴づけられる、一時的湿潤強度が好ましい。一時的湿潤強度が望まれる場合は、結合物質を、ジアルデヒド澱粉、又はアルデヒド官能基を有する他の樹脂（例えば、ナショナルスターチアンドケミカル社（National Starch and Chemical Company）（メイン州スカーバラ）により提供されるコボンド（Co-Bond）１０００（登録商標）；サイテック社（Cytec）（コネチカット州スタンフォード）により提供されるパレッツ（Parez）７５０（登録商標）、及び米国特許第４，９８１，５５７号（ビョークイスト（Bjorkquist）、１９９１年１月１日発行）に記載の樹脂）、及び当該技術分野で既知の前述の崩壊特性を有する他のこのような樹脂からなる群から選択することができる。
【００２４】
高い吸収性が必要な場合は、本発明のティッシュペーパーウェブの処理に界面活性剤を使用してもよい。使用される場合、界面活性剤の濃度は、ティッシュウェブの乾燥繊維重量を基準にして約０．０１重量％〜約２．０重量％であることが好ましい。界面活性剤は、炭素原子数８以上のアルキル鎖を有することが好ましい。代表的なアニオン性界面活性剤としては、直鎖アルキルスルホネート、及びアルキルベンゼンスルホネートなどが挙げられる。代表的な非イオン性界面活性剤としては、クローダ社（Croda,Inc.）（ニューヨーク州ニューヨーク）から入手可能なクロデスタ（Crodesta）ＳＬ−４０（登録商標）のようなアルキルグリコシドエステルを包含するアルキルグリコシド；米国特許第４，０１１，３８９号（ランドン（Langdon）ら、１９７７年３月８日発行）に記載のアルキルグリコシドエーテル；及びグリコケミカル社（Glyco Chemicals,Inc.）（コネチカット州グリニッチ）から入手可能なペゴスパース（Pegosperse）２００ＭＬ、及びローヌプーラン社（Rhone Poulenc Corporation）（ニュージャージー州クランベリー）から入手可能なイゲパル（IGEPAL）ＲＣ−５２０（登録商標）のようなアルキルポリエトキシル化エステルが挙げられる。あるいは、不飽和度の高い（モノ及び／又はポリ）及び／又は分岐鎖アルキル基カチオン性柔軟剤活性成分は、吸収性を大幅に向上させることができる。
【００２５】
更に、他の化学柔軟化剤を使用してもよい。好ましい化学柔軟化剤は、四級アンモニウム化合物を含み、周知のジアルキルジメチルアンモニウム塩（例えば、ジタロージメチルアンモニウムクロライド、ジタロージメチルアンモニウムメチルサルフェート、ジ（水素添加タロー）ジメチルアンモニウムクロライドなど）が挙げられるが、これらに限定されない。これらの柔軟化剤の特に好ましい変異型としては、脂肪酸とメチルジエタノールアミン及び／又はトリエタノールアミンとの反応後、塩化メチル又は硫酸ジメチルで四級化することによって作られる、前述のジアルキルジメチルアンモニウム塩及び第四級エステルのモノ又はジエステル変形物が挙げられる。抄紙で添加される化学柔軟化剤の別の種類は、最も好ましいアミノ官能ポリジメチルシロキサンを包含する、周知の有機反応性ポリジメチルシロキサン成分から構成される。
【００２６】
また、充填材を本発明のティッシュペーパーに組み込んでもよい。本明細書に参考として組み込まれる、米国特許第５，６１１，８９０号（ビンソン（Vinson）ら、１９９７年３月１８日発行）は、本発明の基材として許容可能な充填剤入りティッシュタオル紙製品を開示している。
【００２７】
上記に列挙された任意の化学添加物は、実際は単に代表例を示すためのものであり、本発明の範囲を限定することを意図しない。
【００２８】
本発明の方法に使用するのに好ましい基材の別の種類は、合成繊維を含む不織布ウェブである。このような基材の例としては、布地（例えば、織布及び不織布など）、他の不織布基材、及び合成繊維又は多成分繊維を含む紙様製品が挙げられるが、これらに限定されない。他の好ましい基材の代表的な例は、米国特許第４，６２９，６４３号（キュロ（Curro）ら、１９８６年１２月１６日発行）；同第４，６０９，５１８号（キュロ（Curro）ら、１９８６年９月２日発行）、欧州特許出願ＥＰＡ１１２６５４（ハク（Haq））；同時係属の米国特許出願第１０／３６００３８号（トロカーン（Trokhan）ら、２００３年２月６日出願）；同第１０／３６００２１号（トロカーン（Trokhan）ら、２００３年２月６日出願）；同第１０／１９２，３７２号（ジンク（Zink）ら、２００２年７月１０日出願）；及び同第０９／０８９，３５６号（キュロ（Curro）ら、２０００年１２月２０日出願）に見出すことができる。
【００２９】
本発明のエンボス・ティッシュタオル紙製品は、１つ以上のプライのティッシュペーパー、好ましくは２つ以上のプライを含んでもよい。エンボス紙製品が２つ以上のティッシュ構造体のプライを含むところでは、プライはそれぞれ同一基材であってもよく、又はプライは所望の消費者利益を生み出すよう組み合わされた、異なる基材を含んでもよい。本発明のある好ましい実施形態は、２プライのティッシュ基材を含む。本発明の別の好ましい実施形態は、第一外側プライ、第二外側プライ、及び少なくとも１つの内側プライを含む。
【００３０】
本発明のエンボス製品は、ディープ・ネスト型エンボス基材の１つのプライ、組み合わされた後、ディープ・ネスト型エンボス加工プロセスにて共にエンボス加工された２つ以上のプライ、又は１つ以上のプライがディープ・ネスト型エンボス加工され、その後続いて他のプライと組み合わされた２つ以上のプライを含んでもよい。後者の組み合わせの一実施例は、第一及び第二外側プライがディープ・ネスト型エンボス加工され、続いてティッシュ基材の１つ以上の内側プライと組み合わされた、２つ以上のプライを含むエンボス・ティッシュタオル紙製品である。
【００３１】
本発明の実施形態はすべて、当業界において既知のいずれかのディープ・ネスト型エンボス加工技術によってエンボス加工を施される。ティッシュペーパー構造体の１つ以上のプライは、共に又は個別に、図４に代表されるディープ・ネスト型エンボス加工プロセスにおいて、エンボス加工される。ティッシュプライ構造体１０は、２つのエンボス加工ロール１００及び２００の間のギャップ５０において、エンボス加工される。エンボス加工ロールは、そのようなロールを作成するためのあらゆる既知の材料から作られてもよく、鋼、ゴム、エラストマー材、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。各エンボス加工ロール１００及び２００は、エンボスノブ１１０、２１０、及びギャップ１２０、２２０の組み合わせを有する。各エンボスノブ（know）は、ノブ底（knob base）１４０と、ノブ面（knob face）１５０とを有する。多様なノブ及びギャップのデザインであるロールの表面パターンは、製品に所望されるいかなるデザインでもよいが、ディープ・ネスト型プロセスの場合、一方のロール１３０のノブ面が、他方のロール２３０のノブ面を越えて他方のロールのギャップ内に延び、係合３００の深さを形成するように、ロールのデザインを一致させなければならない。係合の深さは、ネスト型ノブ面１３０及び２３０間の距離である。１プライのティッシュタオル製品の繊維性構造体の両表面に少なくとも約６５０μｍ、好ましくは少なくとも約１０００μｍ、より好ましくは少なくとも約１２５０μｍ、最も好ましくは少なくとも１４００μｍ、のエンボス高さが形成されるように、本発明の紙製品を製造するのに使用される係合３００の深さは、約０．１１ｃｍ〜約０．２ｃｍ、好ましくは約０．１２７ｃｍ〜約０．１８ｃｍの範囲であり得る。
【００３２】
図２及び図３を参照すると、本発明のエンボス・ティッシュペーパー製品１０の複数個のエンボス２０は、所望により、ポジティブエンボスの非ランダムパターン２３及びネガティブエンボスの対応する非ランダムパターン２７中で構成されてもよい。本明細書で使用する時、「ポジティブエンボス」とは、エンボス製品を一表面の上側から観察した時、観察者に向かって突出しているエンボスである。反対に「ネガティブエンボス」とは、観察者から離れて押し出されているエンボスである。
【００３３】
エンボス・ティッシュタオル紙製品１０は、１つ以上のティッシュ構造体のプライ１５を含み、少なくとも１つのプライは、複数個のエンボス２０を含む。エンボス加工された１つのプライ又は複数のプライは、第一表面２１が少なくとも約６５０μｍ、好ましくは少なくとも１０００μｍ、より好ましくは少なくとも約１２５０μｍ、最も好ましくは少なくとも約１４００μｍ、のエンボス高さ３１を示すように、ディープ・ネスト型エンボス加工プロセスでエンボス加工される。ティッシュタオル紙製品のエンボス高さ３１は、本明細書中の試験方法に記載されるように、ＧＦＭプリモス光学プロファイラー（GFM Primos Optical Profiler）を使用するエンボス高さ試験方法により測定される。
【００３４】
ポジティブ非ランダムパターン２３及びネガティブ非ランダムパターン２７は、謹んで（respectfully）少なくとも１つの非ランダム曲線状サブパターン２２又は２６を含んでもよい。サブパターンは、１つの連続要素、又は曲線状サブパターンに配列される複数の別個の要素を含んでもよい。本発明の好ましい実施形態では、ポジティブパターン及びネガティブパターンの両方が、少なくとも１つの非ランダム曲線状パターン２２及び２６を含む。特に好ましいのは、ポジティブ非ランダムパターン及びネガティブ非ランダムパターンが互いに対応しているために、個々のパターンが片側から反対側へと走行し、その結果ディープ・ネスト型エンボス加工パターンを強調しているところである。
【００３５】
本発明のティッシュペーパー製品１０は、約１５％以下、好ましくは約１０％以下、最も好ましくは約８％以下の合計エンボス面積を有するであろう。本明細書で使用する時、エンボス面積とは、ポジティブ又はネガティブエンボスノブのどちらかにより、直接圧縮された紙構造体の面積を意味する。紙構造体は、これらのノブ間で湾曲されてもよいが、このたわみは、エンボス面積の部分と見なされない。
【００３６】
本発明は、個々のエンボス２０のサイズ寸法（すなわち；面積）と、紙の単位面積当たりのエンボス２０の総数（すなわち；エンボス頻度）との間の関係を定義する。この関係は、Ｅファクターとして既知であり、以下のように定義される：
Ｅ＝Ｓ／Ｎ×１００
ここで、Ｅは「Ｅファクター」、Ｓは個々のエンボスの平均面積、Ｎは紙の単位面積当たりのエンボス数である。本発明の紙１０は、紙１平方インチ当たり約５〜２５エンボス（すなわち；紙１平方センチメートル当たり０．７７５〜３．８７５エンボス）を有するであろう。本発明の紙１０は、すなわち；約０．４１６〜１２５ｃｍ4／エンボス数、好ましくはすなわち；約０．５２０〜８３．３２４ｃｍ4／エンボス数、最も好ましくはすなわち；約０．６２４〜４１．６２ｃｍ4／エンボス数のＥファクターを有するであろう。
【００３７】
エンボス２０は、円形、楕円形、各種四辺形等を単独で、及び組み合わせて、標準平面幾何学形状に基づくことが多い。このような平面的幾何学形状の場合、個々のエンボス２０の面積は周知の数式から容易に導き出せる。より複雑な形状の場合、様々な面積計算方法を使用してもよい。このような技法の１つは以下の通り。別の清潔な紙シートや厚紙などの上にて、独自の既知の倍率（例えば１００倍）で、単一のエンボス２０のイメージから始める。紙の面積を計算し、これを計量する。エンボス２０のイメージを切り取って、これを計量する。紙全体の既知の重量及びサイズ、並びにエンボスイメージの既知の重量及び倍率を用いて、実際のエンボス２０の面積は、次のように計算することができる：
エンボス面積＝（（エンボスイメージ重量／紙重量）×紙面積）／倍率2
通常、エンボス２０は、反復パターンをなして配置される。１平方面積当たりのエンボス２０の数は、以下のように容易に確定することができる。少なくとも４つの反復パターンを包含するパターンの面積を選択する。この面積を測定し、エンボス２０の数を数える。「エンボス頻度」は、エンボス２０の数を選択面積で除することにより算出される。
【００３８】
紙の合計エンボス面積の百分率は、個々のエンボス面積と、紙の単位面積当たりのエンボス数とを乗算し、この積に１００を掛けること（すなわち；（Ｓ×Ｎ）×１００）により求められる。
【００３９】
本発明の好ましい実施形態では、ポジティブエンボス２３の非ランダムパターンは、２つ以上の対応する曲線状サブパターン２２を含む。これらの好ましい実施形態において、ポジティブサブパターン２２間の距離ｄは、約０．６３５ｃｍ以上、好ましくは約０．７６ｃｍを超え、より好ましくは約０．８８９ｃｍを超てもよい。ポジティブサブパターン２２間の距離ｄは、約２．５４ｃｍ未満、好ましくは約１．９ｃｍ未満、より好ましくは約１．２７ｃｍ未満であってもよい。また、本発明の特に好ましい実施形態は、エンボス２０のポジティブサブパターン２２間に位置する少なくとも１つのネガティブ曲線状サブパターン２６を含む、ネガティブエンボス２７の対応する非ランダムパターンも含む。
【００４０】
本発明のエンボス・ティッシュタオル紙製品１０は、従来のディープ・ネスト型エンボス製品に、柔軟性及び吸収性の驚くべき改善を提供する。図１は、従来技術のディープ・ネスト型ティッシュペーパー製品を示す。従来技術は、３７５．７４ｃｍ2のエンボス頻度を有し、０．０２２４ｃｍ2のエンボス面積を有するエンボスをエンボスのパターン中に含む。したがって、従来技術製品は、Ｅファクター０．００５３を有する。ポジティブサブパターン間の距離ｄは、０．６３ｃｍである。理論により制限されるものではないが、従来のディープ・ネスト型エンボスパターンは、高エンボス頻度の結果、エンボスが共に密集し過ぎるため、Ｅファクターが０．６３４ｃｍ4／エンボス数未満となり、ティッシュペーパー基材が、その塑性変形点を超えて極端に伸び、エンボス加工ノブの周囲に、より硬い３次元構造体を形成すると考えられている。構造体がエンボス加工ノブ間で引っ張られるにつれ、繊維性構造体中の空間が崩壊されるため、構造体が変形されている可能性がある。
【００４１】
本発明のディープ・ネスト型エンボス構造体は、より高いＥファクターを有し、空間を圧縮するまでに繊維基材を圧迫しないが、なお安定なエンボス構造体を形成するエンボスを提供すると考えられている。得られるエンボス・ティッシュタオル紙製品は、従来のディープ・ネスト型エンボス製品よりも、柔軟性がある。柔軟性は、製品の圧縮性の測定により、測定されてもよい。
【００４２】
圧縮性の１つの基準は、製品の、加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比により、決定される。加荷重時キャリパーは、所与の荷重下で測定された製品の有効厚さを測定し、試験方法に記載された加荷重時キャリパー試験により決定される。比は、エンボス高さをμｍで測定し、これを加荷重時キャリパーで割ることにより計算される。キャリパーはミル単位にて測定され、μｍに変換されなくてはならない点に留意する。
【００４３】
比＝エンボス高さ（μｍ）／（加荷重時キャリパー（ミル）*２５．４μｍ／ミル）。
【００４４】
加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比が高いほど、より圧縮可能であり、従って消費者には紙製品がより柔軟に感じる。従来技術のディープ・ネスト型紙製品の、加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比は、１．４１６であった。エンボス・ティッシュタオル紙製品は、約１．４５を超える、好ましくは約１．６０を超える、より好ましくは約１．８０を超える、加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比を有し、この比は約３．５０未満、好ましくは約３．００未満、より好ましくは約２．５０未満である。
【００４５】
別の圧縮性の基準は、初期圧縮比の測定値であってもよい。初期圧縮比は、加えた荷重のｌｏｇ（１０）に対してプロットされた厚さの下降曲線の勾配であり、荷重は０に行きつく（荷重ｌｏｇは１に行きつく）と考えられる。初期圧縮比は、試験方法にて記載された方法により決定される。従来技術のディープ・ネスト型紙製品の初期圧縮比は、１５〜２２の範囲である。本発明のエンボス・ティッシュタオル紙製品は、約２５を超える、好ましくは３０を超える、より好ましくは３５を超える、最も好ましくは４０を超える初期圧縮比を有する。
【００４６】
また本発明のエンボス加工パターンは、増大された吸収性又は吸収能力を提供する。従来技術のディープ・ネスト型紙製品の吸収能力は、２１．２ｇ／ｇ以下の吸収能力を有する。本発明のエンボス・ティッシュタオル紙製品は、約２１．３ｇ／ｇを超える、好ましくは約２１．５ｇ／ｇを超える、より好ましくは約２２．０ｇ／ｇを超える、最も好ましくは約２３．０ｇ／ｇを超える吸収能力を有する。
【００４７】
実施形態
実施形態１
エンボス・ティッシュタオル紙製品を得るのに有用な繊維性構造体の１つは、米国特許第４，５２８，２３９号に記載されている通気乾燥（ＴＡＤ）密度差構造体である。このような構造体は、以下のプロセスによって形成することができる。
【００４８】
本発明の実施では、パイロットスケールの長網通気乾燥型抄紙機を使用する。抄紙用繊維のスラリーが、約０．１５％の濃度でヘッドボックスにポンプ給送される。スラリーは、北部軟材クラフト繊維約６５％、及び未精製の南部軟材クラフト繊維約３５％からなる。繊維スラリーは、カチオン性ポリアミン−エピクロロヒドリン湿潤強度向上樹脂を乾燥繊維１トン当たり約１１ｋｇ（２５ｌｂ）の濃度で含有し、及びカルボキシメチルセルロースを乾燥繊維１トン当たり約２．９ｋｇ（６．５ｌｂ）の濃度で含有する。
【００４９】
脱水は、長網抄紙機ワイヤーを介して起こり、真空ボックスによって補助される。ワイヤーは、アルバニーインターナショナル（Albany International）から入手可能な、８４×７８−Ｍとして既知のもののような、２．５ｃｍ当たり８４本の機械方向フィラメントと７８本の横断方向フィラメントを有する構成のものである。
【００５０】
初期湿式ウェブは、長網抄紙機ワイヤーからＴＡＤキャリア布地まで、移送時の繊維濃度約２２％で、移送される。ワイヤーの速度はキャリア布地よりも約６％速いため、移送時点でウェブの湿式収縮が生じる。キャリア布地のシート側面は、感光性ポリマー樹脂の連続したパターン付き網状組織から成り、前記パターンは１インチ（２．５４ｃｍ）当たり約３３０のたわみ溝（deflection conduit）を含有する。たわみ溝は、２軸的に蛇行する形状に配置され、ポリマー網状組織は、キャリア布地の表面積の約２５％を覆う。ポリマー樹脂は、２．５４ｃｍ当たり７０の機械方向フィラメント及び３５の横断方向フィラメントからなる織支持部材によって支持され、それに取りつけられる。感光性ポリマー網状組織は、支持部材の上に約０．０２ｃｍ隆起している。
【００５１】
約２３２℃（４５０°Ｆ）で作動するＴＡＤドライヤーの作用後、ヤンキードライヤー上へ移送される前のウェブの濃度は、約６５％である。ポリビニルアルコールからなるクレーピング接着剤の水溶液を、スプレーアプリケーターで、製品１トン当たり約２．２５ｋｇ（５ｌｂ）の割合で、ヤンキー表面に適用する。ヤンキードライヤーは、約３．０４８ｍ／ｓ（６００ｆｐｍ）の速度で作動する。繊維濃度は、ドクターブレードでウェブをクレーピングする前に、約９９％まで増大される。ドクターブレードは、約２５度のベベル角度を有し、ヤンキードライヤーに対して約８１度の衝撃角度を提供するように位置付けられる。ヤンキードライヤーは、約１５７℃（３１５°Ｆ）で作動し、ヤンキーフードは、約１７６℃（３５０°Ｆ）で作動する。
【００５２】
乾燥しクレーピングされたウェブは、２．７４ｍ／ｓ（５４０ｆｐｍ）で作動する２つのカレンダーロール間に通されるので、クレープによるウェブの縮小は正味６％となる。得られた紙は、約２４ｇ／平方メートル（ｇｓｍ）の坪量を有する。
【００５３】
その後、上述の紙を本発明のディープ・エンボス加工プロセスに供する。２つのエンボスロールには、図２に示される相互（complimentary）ネスティング突出部が刻まれている。図２のエンボス加工パターンは、６．４５ｃｍ2当たり１７エンボスを有し、各エンボスは０．０５０６ｃｍ2の面積を有する。得られるＥファクターは、０．０４６２であり、総エンボスは１３．３％である。ポジティブサブパターン２２は、１．０１５ｃｍの距離で分離されている。前記突出部は、約０．２５４ｃｍの上面直径、及び約０．４４ｃｍの底面直径を有する円錐台（frustaconical）形状である。各ロールの突出部の高さは、約０．３０４ｃｍである。ネスト型ロールの係合は、約０．２４９ｃｍに設定され、及び上述の紙は、約０．６１ｍ／ｓ（１２０ｆｐｍ）の速度で係合ギャップを通る。得られる紙は、１０００μｍを超えるエンボス高さ、１．４５を超える加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比、２５を超える初期圧縮比を有する。
【００５４】
実施形態２
エンボス・ティッシュタオル紙製品の別の好ましい実施形態では、２つの別個の紙プライが、実施形態１の紙製造方法にて製造される。その後、２つのプライは組み合わされ、実施形態１のディープ・ネスト型エンボス加工プロセスにより、共にエンボス加工される。得られる紙は、１０００μｍを超えるエンボス高さ、１．４５を超える加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比、２５を超える初期圧縮比、及び約２１．３ｇ／ｇを超える吸収能力を有する。
【００５５】
実施形態３
エンボス・ティッシュタオル紙製品の別の好ましい実施形態では、３つの別個の紙プライが、実施形態１の紙製造方法にて製造される。２つのプライは、実施形態１のディープ・ネスト型エンボス加工プロセスにより、ディープ・ネスト型エンボス加工される。その後、ティッシュペーパーの３つのプライは、２つのエンボス・プライがそれぞれ外側プライに、及び非エンボス・プライが製品の内側プライになるように、標準加工プロセスにて組み合わされる。得られる紙は、１０００μｍを超えるエンボス高さ、１．４５を超える加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比、２５を超える初期圧縮比を有する。
【００５６】
実施形態４
米国特許第４，５２８，２３９号に記載されている通気乾燥密度差構造体の好ましい実施例においては、以下のプロセスにて形成されてもよい。
【００５７】
実施例１のＴＡＤキャリア布地を、２．５４ｃｍ当たり２２５の２軸的ねじれ形たわみ溝から成り、樹脂高さが約０．０３０５ｃｍであるキャリア布地に置き換える。さらにこの紙を、実施例１のエンボス加工プロセスに供し、得られる紙は、１０００μｍを超えるエンボス高さ、１．４５を超える加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比、２５を超える初期圧縮比を有する。
【００５８】
実施形態５
本発明の繊維性構造体の代わりの実施形態は、約５％を超える湿式ミクロ収縮を、あらゆる既知の通気乾燥プロセスと組み合わせて有する紙構造体である。湿式ミクロ収縮は、米国特許第４，４４０，５９７号に記載されている。実施形態５の実施例は、以下のプロセスにより製造されてもよい。
【００５９】
ワイヤー速度は、ＴＡＤキャリア布地に比べて増大されるので、湿式ウェブの縮小は１０％である。実施形態１のＴＡＤキャリア布地を、２．５４ｃｍ当たり５シェッドの織り（weave）、３６個の機械方向フィラメント及び３２個の横断方向フィラメントを有するキャリア布地と置き替える。正味のクレープ縮小は２０％である。エンボス加工前の得られる紙は、約９．９ｋｇ／２７８ｍ2（２２ｌｂ／３０００平方フィート）の坪量を有する。さらにこの紙を、実施例１のエンボス加工プロセスに供し、得られる紙は、１０００μｍを超えるエンボス高さ、１．４５を超える加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比、２５を超える初期圧縮比を有する。
【００６０】
実施形態６
本発明の繊維性構造体の別の実施形態は、米国特許第５，６７２，２４８号に記載されているように、機械方向凹（impression）ナックルを有する通気乾燥紙構造体である。米国特許第５，６７２，２４８号に従って作られ、約１１ｋｇ／２７８ｍ2の坪量を有し、キムベリー・クラーク社（Kimberly Clark Corporation）により製造され、商標名スコット（Scott）で販売される市販の単プライ基材を、実施例１のエンボス加工プロセスに供する。得られる紙は、１０００μｍを超えるエンボス高さ、１．４５を超える加荷重時キャリパーに対するエンボス高さの比、２５を超える初期圧縮比を有する。
【００６１】
試験方法
坪量方法：
本明細書で使用する時、「坪量」は、ｌｂｓ／３０００ｆｔ2又はｇ／ｍ2で報告される試料の単位面積当たりの重量である。特定の面積（ｍ2）の１つ以上の試料を用意し、本発明に従う繊維性構造体及び／又はそのような繊維性構造体を含む紙製品の試料を、０．０１ｇの最小感度を有する上皿天秤（top loading balance）で秤量することにより、坪量を測定する。天秤は、風防を使用することにより、気流及びその他の外乱から保護される。天秤の表示が一定になった時に、重量を記録する。平均重量（ｇ）及び試料の平均面積（ｍ2）を算出する。平均重量（ｇ）を試料の平均面積（ｍ2）で除算することにより坪量（ｇ／ｍ2）を算出する。
【００６２】
加荷重時キャリパー試験
本明細書で使用する時、「加荷重時キャリパー」とは、試料の巨視的な厚さを意味する。本発明に従う繊維性構造体の試料のキャリパーは、その繊維性構造体の試料を、荷重フットの負荷面が約２０．２６ｃｍ2の円形表面積を有する荷重フットの負荷面よりもサイズが大きくなるように切断することによって測定される。試料を水平平坦面と荷重フットの負荷面との間に閉じ込める。荷重フットの負荷面は、試料に１４．７ｇ／ｃｍ2（約０．２１ｐｓｉ）の封圧を加える。キャリパーは、平坦面と荷重フットの負荷面との間に生じるギャップである。このような測定は、スウィング・アルバート・インストルメント・カンパニー（Thwing-Albert Instrument Company）（ペンシルペニア州、フィラデルフィア）から入手可能なＶＩＲ電子厚さ試験機モデルＩＩ（VIR Electronic Thickness Tester Model II）で達成される。平均キャリパーを計算できるように、キャリパー測定を少なくとも５回繰返して記録する。結果をミリメートル又は１０００分の１インチ（ミル）で報告する。
【００６３】
密度方法：
本発明に従う繊維性構造体及び／又は本発明に従う繊維性構造体を含む衛生ティッシュ製品の密度は、本明細書でこの用語を使用する時、算出された平均（「見かけの」）密度である。ティッシュペーパーの密度は、本明細書でこの用語を使用する時、その紙の坪量をキャリパーで除算し、適切な単位変換をそこに組み入れて算出された平均密度である。本明細書で使用する時、ティッシュペーパーのキャリパーは、１４．７ｇ／ｃｍ2の圧縮荷重をかけた時の紙の厚さである。ティッシュペーパーの密度は、本明細書でこの用語を使用する時、その紙の坪量をキャリパーで除算し、適切な単位変換をそこに組み入れて算出された平均密度である。繊維性構造体及び／又は衛生ティッシュ製品のキャリパーは、本明細書で使用する時、１４．７ｇ／ｃｍ2の圧縮負荷をかけた時の繊維性構造体又はこのような繊維性構造体を含む衛生ティッシュ製品の厚さである。
【００６４】
水平全面シート（ＨＦＳ）
水平全面シート（ＨＦＳ）試験方法は、本発明の紙によって吸収され、保持される蒸留水の量を決定する。この方法は、まず試験すべき紙の試料を秤量し（本明細書では「紙の乾燥重量」と呼ぶ）、次いで、その紙を完全に濡らし、濡れた紙を水平位置にて水切りし、その後再秤量する（本明細書では「紙の湿潤重量」と呼ぶ）ことによって行われる。次いで、紙の吸収能力は、紙によって吸収された水の、保持される水の量としてグラム単位で演算される。異なる紙試料を評価する際、試験するすべての試料について、同じサイズの紙を使用する。
【００６５】
紙のＨＦＳ容量を決定するための装置は、以下のものを備える：感度が少なくとも±０．０１ｇであり、最小容量が１２００ｇである電子天秤。床／ベンチトップ秤量の振動の影響を最小に抑えるために、この天秤を、天秤台及びスラブ上に置かなければならない。また、天秤は、試験する紙のサイズ（すなわち、約２７．９ｃｍ×２７．９ｃｍの紙試料）を取り扱うことができる特殊な天秤皿を有していなくてはならない。天秤皿は多様な材料から作成可能である。プレキシガラスは、使用される一般的な材料である。
【００６６】
また、試料支持ラック及び試料支持カバーも必要である。ラック及びカバーは両方とも軽量金属フレームから構成され、直径０．３０５ｃｍのモノフィラメントが張られ、１．２７ｃｍ2の格子が形成されている。支持ラック及び支持カバーのサイズは、試料のサイズがその２つの間に配置するのに都合が良くなり得るようなサイズである。
【００６７】
ＨＦＳ試験は、２３±１℃、及び相対湿度５０±２％に維持した環境で行われる。水容器（water reservoir）又は小型容器（tub）には、深さ７．６ｃｍまで２３±１℃の蒸留水が充填されている。
【００６８】
試験すべき紙を天秤で０．０１ｇの単位まで注意深く秤量する。試料の乾燥重量を０．０１ｇの単位まで報告する。上述の特殊な天秤皿を備えた天秤の上に空の試料支持ラックを置く。次いで、天秤をゼロに合わせる（風袋を差し引く）。試料支持ラックの上に試料を注意深く置く。支持ラックカバーを支持ラックの上に置く。試料（この時、ラックとカバーとの間に挟まれている）を水容器中に沈める。試料を６０秒間沈めた後、試料支持ラック及びカバーを容器から静かに引き上げる。
【００６９】
試料を過度に揺らしたり、振ったりしないように注意しながら、試料、支持ラック及びカバーを１２０±５秒間水平に水切りしておく。次に、ラックカバーを注意深く取り外し、先に風袋を差し引いた天秤で濡れた試料及び支持ラックを秤量する。重量を０．０１ｇの単位まで記録する。これが、試料の湿潤重量である。
【００７０】
紙試料１グラム当たりの試料の吸収能力は、（紙の湿潤重量−紙の乾燥重量）として定義される。吸収能力は以下のように定義される：
吸収能力＝（紙の湿潤重量−紙の乾燥重量）／（紙の乾燥重量）
及び単位ｇ／ｇを有する。
【００７１】
エンボス高さの試験方法
ＧＦＭエステクニック社（GFMesstechnik GmbH）（ドイツ、Ｄ１４５１３テルトー／ベルリン、ワルテストラッセ（Warthestraβe）２１）から市販されているＧＦＭプリモス光学プロファイラー（GFM Primos Optical Profiler）機器を使って、エンボス高さを測定する。ＧＦＭプリモス光学プロファイラー機器は、デジタルマイクロ鏡像投影に基づいた小型光学測定センサーを包含し、次の主要構成要素からなる：ａ）１０２４×７６８の直接デジタル制御のマイクロミラーを有するＤＭＤプロジェクター、ｂ）高解像度（１３００×１０００ピクセル）を有するＣＣＤカメラ、ｃ）少なくとも２７×２２ｍｍの測定面積に適合する投影光学素子、並びにｄ）少なくとも２７×２２ｍｍの測定面積に適合する記録用光学素子；小さな硬質石板上に載置される卓上三脚；冷光源；測定、制御及び評価用コンピューター；測定、制御及び評価用ソフトウェアＯＤＳＣＡＤ４．０英語版；及び横方向（ｘ−ｙ）と垂直方向（ｚ）の較正用の調整プローブ。
【００７２】
ＧＦＭプリモス光学プロファイラーシステムは、デジタルマイクロ鏡像パターン投影技術を用いて、試料の表面高さを測定する。分析結果は、表面高さ（ｚ）対ｘｙ変位のマップである。このシステムは、解像度２１ミクロンの２７×２２ｍｍの視界を有する。高さ解像度は、０．１０〜１．００ミクロンに設定されなければならない。高さの範囲は、解像度の６４，０００倍である。
【００７３】
繊維構造体試料の測定は、以下のように行われる。
【００７４】
１．冷光源を作動させる。冷光源の設定は４及びＣであるべきであり、ディスプレイ上の読み取り値は３０００Ｋであるべきである。
【００７５】
２．コンピューター、モニター及びプリンターを作動させ、ＯＤＳＣＡＤ４．０プリモスソフトウェア（Primos Software）を開く。
【００７６】
３．プリモスのタスクバーから「測定開始（Start Measurement）」アイコンを選択し、次に「ライブ映像（Live Pic）」ボタンをクリックする。
【００７７】
４．温度約２３℃±１℃（７３°Ｆ±２°Ｆ）及び相対湿度５０％±２％で調整された３０ｍｍ×３０ｍｍの繊維性構造体製品の試料をプロジェクションヘッドの下に設置し、及び最良の焦点のために距離を調整する。
【００７８】
５．最良の焦点を得る助けとするために、「パターン（Pattern）」ボタンを繰返しクリックして複数の焦点パターンの１つを投影する（最適な焦点が得られる時には、ソフトウェアの十字線が投影された十字線と一直線にならなければならない）。投影ヘッドを試料表面に対して垂直に配置する。
【００７９】
６．投影ヘッドの側部にある穴を通るレンズの開口を変化させることによって、及び／又はスクリーン上のカメラの「増幅率」設定を変えることによって、画像の明るさを調整する。電子ノイズの量を制御するため、増幅率は７より大きい値に設定しない。照明が最適になると、「Ｉ．Ｏ」と標示されたスクリーン下の赤丸が緑に変わる。
【００８０】
７．技術的表面／粗面（Technical Surface／Rough）測定タイプを選択する。
【００８１】
８．「測定（Measure）」ボタンをクリックする。これによってスクリーン上のライブ画像が固定され、同時に画像が取り込まれてデジタル化されるであろう。取り込んだ画像がぼやけるのを避けるため、この間試料を静止させておくことが重要である。画像は約２０秒で取り込まれる。
【００８２】
９．画像が満足できるものであれば、その画像に拡張子「．ｏｍｃ」を付けてコンピューターファイルに保存する。これは、カメラ画像ファイル「．ｋａｍ」も保存するであろう。
【００８３】
１０．日付をソフトウェアの分析部分に移動するために、クリップボード／人（clipboard／man）アイコンをクリックする。
【００８４】
１１．次に、アイコン「切断線を描く（Draw Cutting Lines）」をクリックする。動作中の線が線１に設定されていることを確認する。コンピュータースクリーン画像の左側の最下点に十字線を移動させて、マウスをクリックする。次に、現在の線上のコンピュータースクリーン画像の右側の最下点に十字線を移動させて、マウスをクリックする。次に、印の付いた点のアイコンで「整列（Align）」をクリックする。次に、この線の最下点でマウスをクリックし、次いでこの線の最上点でマウスをクリックする。「垂直（Vertical）」距離アイコンをクリックする。距離の測定値を記録する。次に、動作中の線を次の線まで上昇させ、前のステップを繰返し、全ての線（合計６本）を測定するまでこれを行う。記録した全ての数値の平均を取り、単位がマイクロメートルでない場合には、マイクロメートル（μｍ）に変換する。この数値がエンボス高さである。繊維性構造体製品試料の別の像に対してこの手順を繰返し、エンボス高さの平均を取る。
【００８５】
初期圧縮比
キャリパー対荷重データは、２０００ｇロードセル及び圧縮設備を備えたスウィング−アルバート・モデルＥＪＡ・材料試験装置（Thwing-Albert Model EJA Materials Tester）を使用して得られる。圧縮設備は以下から成る；ロードセルアダプタープレート、２０００グラム過荷重保護（overload protected）ロードセル、ロードセルアダプター／フット取り付け具（mount）直径２．８６ｃｍ押さえフット（presser foot）、♯８９−１４アンビル、８９‐１５７整準台、アンビル取り付け具、及びグリップピン、すべてスウィング−アルバート機器社（Thwing-Albert Instrument Company）、（ペンシルベニア州フィラデルフィア）から入手可能。圧縮フット（compression foot）は、面積が６．４５ｃｍ2である。機器は、スウィング−アルバート・動作分析プレゼンテーションソフト（Thwing-Albert Motion Analysis Presentation Software）（ＭＡＰ  Ｖ１，１，６，９）の制御の下で作動される。調整された試料の単シートは、直径約５ｃｍに切断される。試料は、７３±２Ｆ及び相対湿度５０±２％で最低２時間調整される。試験は、同一温度及び湿度条件下で実施される。試料は、試料への装置の干渉を防止するために、直径６．３５ｃｍ未満（アンビルの直径）としなくてはならない。試験中に生じるであろう試料の中心部分へのダメージを避けるよう注意を要する。はさみ又は他の切断手段が使用されてもよい。試験のために、試料は圧縮フットの下の圧縮台上に集められる。圧縮（compression）及び緩和（relaxation）データは、０．２５４ｃｍ／分のクロスヘッド速度を使用して得られる。ロードセルの偏差は、試料が存在しない試験を行うことにより、得られる。これは、一般にスチールトゥスチール（Steel-to-Steel）データとして既知である。スチールトゥスチールデータは、０．０１２７ｃｍ／分のクロスヘッド速度にて得られる。クロスヘッド位置及びロードセルデータは、試験の圧縮及び緩和部分の両方のために、５ｇ〜１５００ｇの範囲のロードセル間に記録される。フット面積は、６．４５ｃｍ2なので、これは０．７７ｇ／ｃｍ2〜９６７５ｇ／ｃｍ2の範囲に相当する。試料に加えられる最大圧力は、９６７５ｇ／ｃｍ2である。９６７５ｇ／ｃｍ2では、クロスヘッドは、その運行方向が逆転する。クロスヘッド位置の値は、試験中の３１の選択された荷重値にて収集される。これらは、圧縮及び緩和方向に関して、圧力値１０、２５、５０、７５、１００、１２５、１５０、２００、３００、４００、５００、６００、７５０、１０００、１２５０、１５００、１２５０、１０００、７５０、５００、４００、３００、２５０、２００、１５０、１２５、１００、７５、５０、２５、１０ｇ／６．４５ｃｍ2に対応する。試験の圧縮部分の間、クロスヘッド位置の値は、荷重設定１０、２５、５０、７５、１００、１２５、１５０、２００、３００、４００、５００、６００、７５０、１０００、１２５０における、１５トラップ（トラップ１〜トラップ１５）を規定することにより、ＭＡＰソフトにより収集される。試験のリターン（return）部分の間、クロスヘッド位置の値は、荷重設定１２５０、１０００、７５０、５００、４００、３００、２５０、２００、１５０、１２５、１００、７５、５０、２５、１０における、１５リターントラップ（リターントラップ１〜リターントラップ５）を規定することにより、ＭＡＰソフトにより収集される。３１番目（thirty-first）のトラップは、最大荷重（１５００g）でのトラップである。再び、スチールトゥスチール及び試料の両方に関して値を得る。スチールトゥスチール値を、試験の各バッチに関して得る。複数の日数が試験に必要な場合、値は毎日調べられる。スチールトゥスチール値及び試料値は、４つの複製の平均（１５００ｇ）である。
【００８６】
キャリパー値は、各トラップ点において、試料・クロスヘッド・トラップ値から、平均スチールトゥスチール・クロスヘッド・トラップ値を減じることにより得られる。例えば、
各試料の４つの個別の複製からの値は平均され、キャリパーのプロット対荷重及びキャリパー−対−Ｌｏｇ（１０）荷重を求めるために使用される。
【００８７】
初期圧縮比は、キャリパーの初期勾配の絶対値対Ｌｏｇ（１０）荷重と定義される。値は、曲線の圧縮方向から最初の４つのデータ組（これは、試験の始めの１０、２５、５０、及び７５ｇ／６．４５ｃｍ2のキャリパーである）を取り、計算される。圧力は、圧力のＬｏｇ（１０）に変換される。それから最小二乗回帰は、４対のキャリパー（ｙ軸）及びＬｏｇ（１０）圧（ｘ軸）を使用して求められる。回帰線の勾配の絶対値は、初期圧縮比である。初期圧縮比の単位は、ミル／（ｌｏｇ（１０）ｇ／６．４５ｃｍ2）である。本明細書では簡素化のため、初期圧縮比は単位なしで記録される。
【００８８】
「発明を実施するための最良の形態」において引用されるすべての文献は、その関連部分において本明細書に参考として組み込まれるが、いずれの文献の引用も、それが本発明に対する先行技術であることを認めるものと解釈されるべきではない。
【００８９】
本発明の特定の実施形態について説明し記載したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正が可能であることが当業者には自明である。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を、添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】従来技術ディープ・ネスト型エンボスパターンの概要を表すティッシュタオル製品の写真。
【図２】本発明のディープ・ネスト型エンボスパターンの概要を表すティッシュタオル製品の写真。
【図３】本発明のエンボス・ティッシュタオル紙製品の一実施形態の側面図。
【図４】ディープ・ネスト型エンボス加工プロセスの２つの係合エンボスロール間のギャップの側面図。
【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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