(57)【要約】  本出願は、改良されたセルロース製品と、少なくとも１つの第１の織物基礎芯材料および第２の織物基礎芯材料を有し第１および第２の基礎芯材料が少なくとも１つの繊維質バット材料によって分離される分割基礎芯ウェットプレスフェルト構造を使用して改良されたセルロース製品を作る方法とを開示する。本出願は、改良されたセルロース製品と、開口ポリマーシート側表面を有するプレスフェルト構造を使用して改良されたセルロース製品を作る方法とをさらに開示する。【選択図】図３
2021500492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース製品を作る方法であって、
製紙機械のプレスセクションにおいて分割基礎芯プレスフェルトによりセルロース紙匹を脱水するステップ
を含み、前記分割基礎芯プレスフェルトが、
シート側およびロール側と、
織ヤーンを含む第１の基礎芯材料と、
前記第１の基礎芯材料よりも前記プレスフェルトの前記シート側の近くに配置された織ヤーンを含む第２の基礎芯材料と、
前記第１の基礎芯材料と前記第２の基礎芯材料との間に配置された繊維質バット材料と
を備える、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記プレスフェルトが、前記第２の基礎芯材料の前記シート側上の繊維質バット材料、および、前記第１の基礎芯材料の前記ロール側上の繊維質バット材料をさらに備える、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記第１の基礎芯材料と前記第２の基礎芯材料との間に配置された前記繊維質バット材料が、２つの層を含み、前記第１の基礎芯のより近くに配置された前記繊維質バットの層が、前記第２の基礎芯のより近くに配置された前記繊維質バットの層よりも粗い、方法。
【請求項４】
請求項２に記載の方法において、前記第１の基礎芯材料と前記第２の基礎芯材料との間に配置された前記繊維質バット材料が、前記第２の基礎芯材料の前記シート側上に配置された前記繊維質バット材料よりも粗い、方法。
【請求項５】
請求項２に記載の方法において、前記第１の基礎芯材料が、ヤーンから成る２つの織物層を含み、各層が、縦方向配向のヤーンと一緒に織られた横方向配向のヤーンを含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法において、前記第２の基礎芯材料の前記ヤーンが、前記第１の基礎芯材料の前記ヤーンよりも粗い、方法。
【請求項７】
請求項３に記載の方法において、前記第２の基礎芯材料の前記ヤーンが、前記第１の基礎芯材料の前記ヤーンよりも粗い、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法において、前記第２の基礎芯材料の前記シート側上に配置された前記繊維質バット材料が、開口ポリマーシート側表面を含む、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法において、前記第１の基礎芯材料と前記第２の基礎芯材料との間に配置された前記繊維質バット材料の厚さが、前記分割基礎芯プレスフェルト全体の厚さの少なくとも２０％を占める、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法において、前記第１の基礎芯材料と前記第２の基礎芯材料との間に配置された前記繊維質バット材料の厚さが、前記分割基礎芯プレスフェルト全体の厚さの少なくとも３５％を占める、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法において、前記第１の基礎芯材料と前記第２の基礎芯材料との間に配置された前記繊維質バット材料の厚さが、前記分割基礎芯プレスフェルト全体の厚さの少なくとも５０％を占める、方法。
【請求項１２】
製紙機械のプレスセクションにおいて分割基礎芯プレスフェルトによりセルロース紙匹を脱水するステップを含む工程によって作られたセルロース製品であって、前記分割基礎芯プレスフェルトが、
シート側およびロール側と、
織ヤーンを含む第１の基礎芯材料と、
前記第１の基礎芯材料よりも前記プレスフェルトの前記シート側の近くに配置された、織ヤーンを含む第２の基礎芯材料と、
前記第１の基礎芯材料と前記第２の基礎芯材料との間に配置された繊維質バット材料と、
を備える、セルロース製品。
【請求項１３】
請求項１２に記載の製品において、前記製品が、ティッシュ、タオル、またはナプキン製品である、製品。
【請求項１４】
請求項１２に記載の製品において、前記製品がトイレットペーパーである、製品。
【請求項１５】
請求項１２に記載の製品において、前記製品が化粧紙である、製品。
【請求項１６】
請求項１２に記載の製品において、前記製品がナプキンである、製品。
【請求項１７】
請求項１２に記載の製品において、前記セルロース製品の紙厚が、単一基礎芯材料のみを備えるプレスフェルトを用いて作られた同様のセルロース製品の紙厚を少なくとも２０％上回る、製品。
【請求項１８】
請求項１２に記載の製品において、前記セルロース製品の紙厚（ミル／８シート）が、単一基礎芯材料のみを備えるプレスフェルトを用いて作られた同様のセルロース製品の紙厚を少なくとも３５％上回る、製品。
【請求項１９】
請求項１２に記載の製品において、前記セルロース製品の紙厚（ミル／８シート）が、単一基礎芯材料のみを備えるプレスフェルトを用いて作られた同様のセルロース製品の紙厚を少なくとも５０％上回る、製品。
【請求項２０】
請求項１２に記載の製品において、前記セルロース製品の紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比が、少なくとも約３．５である、製品。
【請求項２１】
請求項２０に記載の製品において、前記セルロース製品の幾何平均引張強さが、少なくとも約５００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）である、製品。
【請求項２２】
請求項２０に記載の製品において、前記セルロース製品の幾何平均引張強さが、少なくとも約５５０ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）である、製品。
【請求項２３】
セルロース製品を作る方法であって、
製紙機械のプレスセクションにおいてプレスフェルトによりセルロース紙匹を脱水するステップを含み、前記プレスフェルトが、
シート側およびロール側と、
織ヤーンを含む少なくとも１つの基礎芯材料と、
前記プレスフェルトの前記シート側上に配置された少なくとも１つの繊維質バット材料と、
を備え、
前記プレスフェルトの前記シート側上に配置された前記繊維質バット材料が、開口ポリマーシート側表面を含む、方法。
【請求項２４】
請求項２３に記載の方法において、前記プレスフェルトの前記シート側上に配置された前記繊維質バット材料に穴を開け、表面繊維を溶融するための熱および摩擦を生じさせて、前記プレスフェルトの前記シート側上に開口ポリマー表面層を作り出すことにより、前記開口ポリマー表面が形成される、方法。
【請求項２５】
製紙機械のプレスセクションにおいてプレスフェルトによりセルロース紙匹を脱水するステップを含む工程によって作られたセルロース製品であって、前記プレスフェルトが、
シート側およびロール側と、
織ヤーンを含む少なくとも１つの基礎芯材料と、
前記プレスフェルトの前記シート側上に配置された少なくとも１つの繊維質バット材料と、
を備え、
前記プレスフェルトの前記シート側上に配置された前記繊維質バット材料が、開口ポリマーシート側表面を含む、セルロース製品。
【請求項２６】
請求項２５に記載の製品において、前記製品が、ティッシュ、タオル、またはナプキン製品である、製品。
【請求項２７】
請求項２５に記載の製品において、前記製品がトイレットペーパーである、製品。
【請求項２８】
請求項２５に記載の製品において、前記製品が化粧紙である、製品。
【請求項２９】
請求項２５に記載の製品において、前記製品がナプキンである、製品。
【請求項３０】
請求項２５に記載の製品において、前記セルロース製品の紙厚（ミル／８シート）が、単一基礎芯材料のみを備えるプレスフェルトを用いて作られた同様のセルロース製品の紙厚を少なくとも３５％上回る、製品。
【請求項３１】
請求項２５に記載の製品において、前記セルロース製品の紙厚（ミル／８シート）が、単一基礎芯材料のみを備えるプレスフェルトを用いて作られた同様のセルロース製品の紙厚を少なくとも５０％上回る、製品。
【請求項３２】
請求項２５に記載の製品において、前記セルロース製品の紙厚（ミル／８シート）が、単一基礎芯材料のみを備えるプレスフェルトを用いて作られた同様のセルロース製品の紙厚を少なくとも７０％上回る、製品。
【請求項３３】
請求項２５に記載の製品において、前記セルロース製品の紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比が、少なくとも約４である、製品。
【請求項３４】
請求項２５に記載の製品において、前記セルロース製品の紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比が、少なくとも約４．５である、製品。
【請求項３５】
請求項２５に記載の製品において、前記セルロース製品の紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比が、少なくとも約５である、製品。
【請求項３６】
請求項３４に記載の製品において、前記セルロース製品の幾何平均引張強さが、少なくとも約５００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）である、製品。
【請求項３７】
請求項３４に記載の製品において、前記セルロース製品の幾何平均引張強さが、少なくとも約５５０ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）である、製品。
【請求項３８】
請求項３５に記載の製品において、前記セルロース製品の幾何平均引張強さが、少なくとも約５００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）である、製品。
【請求項３９】
少なくとも約３．５の紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比、および、少なくとも約５００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）の幾何平均強さを備える、セルロースティッシュ製品。
【請求項４０】
請求項３９に記載のセルロースティッシュ製品において、紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比が、少なくとも約４．５である、セルロースティッシュ製品。
【請求項４１】
請求項４０に記載のセルロースティッシュ製品において、幾何平均強さが、少なくとも約５５０ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）である、セルロースティッシュ製品。
【請求項４２】
請求項３９に記載のセルロースティッシュ製品において、紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比が、少なくとも約５である、セルロースティッシュ製品。
【請求項４３】
請求項３９に記載のセルロースティッシュ製品において、柔らかさが、少なくとも約１８．５である、セルロースティッシュ製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年１０月２７日に出願された米国仮特許出願第６２／５７７，９８５号に基づく、２０１８年９月１２日に出願された米国非仮特許出願第１６／１２９，３７１号に基づくものである。上記出願の優先権は、本明細書において主張され、また、それらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、分割基礎芯ウェットプレスフェルト構造（ｓｐｌｉｔ  ｂａｓｅ  ｃｏｒｅ  ｗｅｔ  ｐｒｅｓｓ  ｆｅｌｔ  ｄｅｓｉｇｎ）を使用して改良されたセルロース製品を作る方法、およびその方法から得られる改良されたセルロース製品を開示する。本出願は、開口ポリマーシート側表面（ａｐｅｒｔｕｒｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｓｈｅｅｔ−ｓｉｄｅ  ｓｕｒｆａｃｅ）を有するプレスフェルト構造を使用して改良されたセルロース製品を作る方法、および、その方法から得られる改良されたセルロース製品をさらに開示する。
【背景技術】
【０００３】
ウェットプレスフェルトは、例えば紙、ティッシュ、およびタオル製品といったセルロース製品を製造する工程において有用であることが知られている。セルロース製品は、慣例的に、製紙機械に沿って移動する成形ファブリック上でセルロース系繊維の水性スラリーを搬送することによって製造される。水性スラリーが搬送されるにつれて、水が排出され、初期セルロース紙匹（ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃ  ｗｅｂ）が形を成し始める。
【０００４】
プレスフェルトは、形成後の初期セルロース紙匹からのさらなる水の引出しを促進するために、製紙機械のプレスセクションにおいて使用され得る。この工程は、脱水とも呼ばれる。脱水工程は、典型的には、ニップに圧力を加えてセルロース紙匹からの水の除去ならびにプレスフェルトへの水の移送およびプレスフェルトからの水の移送を促進するために、セルロース紙匹を１つまたは複数のプレスフェルトと一緒にニップまたは一連のニップに通して搬送することを伴う。この脱水工程は、セルロース紙匹内の繊維を互いにさらに密着させて、製紙機械の乾燥機および他のセクションにおけるさらなる処理のためのセルロースシートを形成させる。
【０００５】
したがって、プレスセクションにおいて湿潤セルロース紙匹から抽出された水をプレスフェルトが受け取れることが、望ましい。これに関連して、プレスフェルトは、除去された水がセルロース紙匹に戻るのを防ぐことができるべきである。プレスフェルトはまた、脱水工程にわたってセルロース紙匹を支持および運搬することができなければならない。プレスフェルトはまた、セルロースシートの表面の仕上げに関与して、滑らかな表面、または凹凸模様の付いた表面を作り出し得る。
【０００６】
当技術分野では様々なプレスフェルト構造が使用されており、また、特定のプレスフェルトが、製造されるセルロースシートに望ましい特性を付与するその能力に基づいて選択され得る。従来のプレスフェルト構造は、シート側繊維質バット材料（ｓｈｅｅｔ−ｓｉｄｅ  ｆｉｂｒｏｕｓ  ｂａｔｔｉｎｇ  ｍａｔｅｒｉａｌ）が付着された、単一の統合された織物基礎芯材料を含む。本明細書において、シート側という用語は、脱水中にセルロース紙匹に隣接するプレスフェルトの側を意味する。反対に、ロール側という用語は、脱水中にプレスロールに隣接するプレスフェルトの側を意味する。いくつかの従来のプレスフェルト構造では、基礎芯材料は、プレスフェルトのシート側およびロール側の両方において繊維質バット材によって囲まれ得る。
【０００７】
得られるセルロースシートの紙厚（ｃａｌｉｐｅｒ）または嵩を増大させることを目的として、様々なプレスフェルト構造が研究されてきた。増大した紙厚または嵩を有するシートは、（ａ）坪量の減少（費用を削減するためのより少ない繊維の利用を意味する）、（ｂ）同量の繊維材料でのより大きなロール径、（ｃ）目標厚さを維持しながら表面の感触を改善させるための追加的なカレンダリングを適用する能力、および（ｄ）目標ロール径を維持しながらのシート数の減少、を含む、複数の便益を示す。残念なことに、紙厚または嵩の増大をもたらした従前のプレスフェルト構造は、例えばシート強さ、柔らかさ、抄紙機速度、および／またはあまり効率的でない乾燥といった他の特性を犠牲にして成り立つことが分かった。
【０００８】
「ディファレンシャルウェットプレスフェルト（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｗｅｔ  ｐｒｅｓｓ  ｆｅｌｔ）」または「ＤＷＰ」として知られている、嵩を改善させることを目的とした１つのそのような従前のフェルト構造は、基礎芯を覆うシート側バット材料を従来のプレスフェルトよりも遙かに少ない量で用い、それにより基礎芯材料およびその中の関連するヤーンナックル（ｙａｒｎ  ｋｎｕｃｋｌｅ）がセルロース紙匹の表面のより近くに移動しまたセルロース紙匹と一緒にニップにおいて圧縮されるときにシート側バット材を通じて圧迫することを可能にした。残念なことに、シート側バット材料が減少したそのようなプレスフェルトの使用は、弱くなった（強さが低下した）シートをもたらした。さらに、シート側バット材料の量を減らした結果として、そのようなフェルト構造はまた、均一に脱水することに失敗し、また、十分な乾燥度に達するために抄紙機の速度が落とされることを必要とした。このことは、容認できない生産性の低下をもたらした。
【０００９】
従来のプレスフェルト構造と従前の「ディファレンシャルウェットプレスフェルト」構造との比較が、図１および２においてそれぞれ見られ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、紙厚または嵩の増大を伴うがシート強さ、柔らかさ、抄紙機速度、および／または乾燥能力の付随した損失を伴わずにシートを生産することが可能な、慣例的なウェットプレス機械においてプレスフェルト構造を使用してセルロースシートを作る方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この要求は、本明細書において開示される分割基礎芯および／または開口ポリマーシート側表面プレスフェルト構造を使用して改良されたセルロース製品を作る方法、ならびにその方法から得られる改良されたセルロース製品によって満たされた。
【００１２】
本明細書において開示される実施形態は、紙厚または嵩を増大させるがシート強さ、抄紙機速度、および／または乾燥能力の付随した損失を伴わずに改良されたセルロース製品を作ることが可能な、発明性のあるプレスフェルトを提供する。いくつかの実施形態では、本明細書において開示される発明性のあるフェルトは、少なくとも１つの第１の織物基礎芯材料部分および第２の織物基礎芯材料部分を有し、第１および第２の基礎芯材料部分が少なくとも１つの繊維質バット材料部分によって分離されることを特徴とする。
【００１３】
理論に束縛されることは望まないが、第２の織物基礎芯材料を従来のフェルト構造よりもプレスフェルトのシート側に近づけて設けることにより、得られるシートの紙厚または嵩の増大がもたらされ得ると考えられる。さらに、少なくとも第１の織物基礎芯材料と第２の織物基礎芯材料との間に少なくとも１つの繊維質バット材料を設けることにより、乾燥の有効性および効率が維持され得る。驚いたことに、分割基礎芯構造から作られた、得られたシートはまた、分割基礎芯構造を伴わない類似した従来のプレスフェルトを用いて作られたシートと同じくらい頑丈であるかまたはより頑丈であることが分かった。
【００１４】
本出願は、開口ポリマーシート側表面を有するプレスフェルト構造を使用して改良されたセルロース製品を作る方法をさらに開示し、この構造は、開口ポリマー表面層のない従来のプレスフェルトを使用して作られたセルロース製品と比較して、増大した紙厚および／または柔らかさをもたらすと考えられる。いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトは、分割基礎芯および開口ポリマー表面層の両方を備え得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】例示的な比較用の従来のプレスフェルト構造の図である。
【図２】例示的な比較用の「ディファレンシャルウェットプレスフェルト」構造の図である。
【図３】第１の基礎芯材料が織ヤーンの単一層を有する、本出願による分割基礎芯プレスフェルト構造の例示的な一実施形態の図である。
【図４】第１の基礎芯材料が織ヤーンの２つの層を有する、本出願による分割基礎芯プレスフェルト構造の例示的な一実施形態の図である。
【図５】比較用の従来のプレスフェルト構造のシート側表面、ロール側表面、ＣＤ断面、およびＭＤ断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す図である。
【図６】本出願による例示的な分割基礎芯プレスフェルト構造のシート側表面、ロール側表面、ＣＤ断面、およびＭＤ断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す図である。
【図７】本明細書において開示される発明性のあるプレスフェルトのいくつかの実施形態による、シート側バット材層のシート側表面に穴が開けられていてプレスフェルトのシート側表面上に開口ポリマー表面を形成しているプレスフェルトの、シート側表面およびロール側表面を示す図である。
【図８】対照フェルトおよび本開示によるフェルト（Ｅｘ．１〜５）を使用して作られたベースシートの嵩特性の比較を示す図である。
【図９】対照フェルトおよび本開示によるフェルト（Ｅｘ．１〜５）を使用して作られたベースシートの幾何平均引張強さ特性の比較を示す図である。
【図１０】対照フェルトおよび本開示によるフェルト（Ｅｘ．６〜１１）を使用して作られたカレンダリングされていないベースシートの紙厚特性の比較を示す図である。
【図１１】対照フェルトおよび本開示によるフェルト（Ｅｘ．６〜１１）を使用して作られたカレンダリングされ加工されたセルロース製品の紙厚特性の比較を示す図である。
【図１２】対照フェルトおよび本開示によるフェルト（Ｅｘ．６〜１１）を使用して作られた加工されたセルロース製品の柔らかさ特性の比較を示す図である。
【図１３】比較用の従来のプレスフェルト構造を使用して作られたベースシートのシート側表面のＣＴ走査顕微鏡法によって撮影された像を示す図である。
【図１４】本開示による分割芯プレスフェルト構造（Ｅｘ．１０）を使用して作られたベースシートのシート側表面のＣＴ走査顕微鏡法によって撮影された像を示す図である。
【図１５】本開示による開口ポリマー表面を含むプレスフェルト構造（Ｅｘ．１１）を使用して作られたベースシートのシート側表面のＣＴ走査顕微鏡法によって撮影された像を示す図である。
【図１６】比較用の従来のプレスフェルト構造を使用して作られたベースシートのシート側表面の、図１３からのＣＴ走査顕微鏡法像の表面トポグラフィーを示すためにプロファイル化された像を示す図である。
【図１７】本開示による分割芯プレスフェルト構造（Ｅｘ．１０）を使用して作られたベースシートの、図１４からのＣＴ走査顕微鏡法像の表面トポグラフィーを示すためにプロファイル化された像を示す図である。
【図１８】本開示による開口ポリマー表面を含むプレスフェルト構造（Ｅｘ．１１）を使用して作られたベースシートの、図１５からのＣＴ走査顕微鏡法像の表面トポグラフィーを示すためにプロファイル化された像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
いくつかの実施形態では、開示される実施形態による改良されたセルロース製品を作るための方法は、製紙機械のプレスセクションにおいて分割基礎芯プレスフェルトによりセルロース紙匹を脱水するステップを含み、ここで、分割基礎芯プレスフェルトは、シート側およびロール側と、織ヤーンを含む第１の基礎芯材料と、第１の基礎芯材料よりもプレスフェルトのシート側の近くに配置された、織ヤーンを含む第２の基礎芯材料と、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置された繊維質バット材料と、を備える。
【００１７】
いくつかの実施形態では、分割基礎芯プレスフェルトは、第２の基礎芯材料のシート側上の繊維質バット材料を備え得る。いくつかの実施形態では、分割基礎芯プレスフェルトは、第１の基礎芯材料のロール側上の繊維質バット材料を備え得る。いくつかの実施形態では、分割基礎芯プレスフェルトは、第２の基礎芯材料のシート側上の繊維質バット材料、および、第１の基礎芯材料のロール側上の繊維質バット材料を備え得る。
【００１８】
いくつかの実施形態では、分割基礎芯プレスフェルトは、第２の基礎芯材料よりもプレスフェルトのシート側の近くに配置された、織ヤーンを含む第３の基礎芯材料を備えることができ、ここで、第２の基礎芯材料のシート側上の繊維質バット材料は、第２の基礎芯材料と第３の基礎芯材料との間に配置される。そのような実施形態では、追加の繊維質バット材料が、第３の基礎芯材料のシート側上にさらに配置され得る。
【００１９】
基礎芯材料の織ヤーンは、分割基礎芯プレスフェルトの全体にわたって同じであってもよく、または異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料で使用されるヤーンのタイプは、第２の基礎芯材料で使用されるヤーンのタイプと同じであり得る。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料で使用されるヤーンのタイプは、第２の基礎芯材料で使用されるヤーンのタイプとは異なり得る。第３の基礎芯材料が用いられるいくつかの実施形態では、第３の基礎芯材料で使用されるヤーンのタイプは、第１または第２の基礎芯材料のどちらかで使用されるヤーンのタイプと同じであるかまたは異なり得る。
【００２０】
基礎芯材料の織ヤーンは、天然ヤーン、合成ヤーン、またはそれらの組合わせを含む、プレスフェルトの基礎芯に慣例的に使用される任意のタイプのヤーンであってよい。ヤーンは、モノフィラメント、マルチフィラメント、またはそれらの組合わせであってよい。いくつかの実施形態では、ヤーンは、中空とされ得る。ヤーンは、例えば円形、卵円形、楕円形、矩形、扁平形など、およびそれらの組合わせといった、慣例的に使用される任意の断面形状を有し得る。ヤーンは、任意の慣例的な熱処理、化学処理などにさらにさらされ得る。
【００２１】
基礎芯材料のヤーンは、例えば織スクリーン構造などの、プレスフェルトの基礎芯に慣例的に使用される任意の織構造配置で配置され得る。いくつかの実施形態では、基礎芯材料は、横方向配向の（ｃｒｏｓｓ−ｍａｃｈｉｎｅ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ）（「ＣＤ」）ヤーンを含み得る。いくつかの実施形態では、基礎芯材料は、縦方向配向の（ｍａｃｈｉｎｅ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｒｉｅｎｔｅｄ）（「ＭＤ」）ヤーンを含み得る。いくつかの実施形態では、基礎芯材料は、ＣＤヤーンおよびＭＤヤーンの両方を含み得る。いくつかの実施形態では、基礎芯材料は、「織物層」を形成するようにＭＤヤーンと一緒に織られたＣＤヤーンを含み得る。そのような実施形態では、ＣＤヤーンおよびＭＤヤーンの織物層は、ＣＤヤーンとＭＤヤーンとの間において、例えば単一層、二重層、２．５層（ｔｗｏ  ａｎｄ  ｏｎｅ−ｈａｌｆ  ｌａｙｅｒ）、三重層などといった、任意の慣例的な織パターン構成を有し得る。いくつかの実施形態では、基礎芯材料はまた、織ヤーンに加えて、織ヤーンを貫通して絡められた繊維質バット材を含み得る。
【００２２】
いくつかの実施形態では、基礎芯材料のうちの１つまたは複数は、ＣＤヤーンおよびＭＤヤーンから成る単一織物層を含み得る。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料および第２の基礎芯材料のうちの少なくとも一方は、ＣＤヤーンおよびＭＤヤーンから成る２つ以上の織物層を含み得る。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料は、２つ以上の織物層を含み得る。いくつかの実施形態では、第２の基礎芯材料は、２つ以上の織物層を含み得る。第３の基礎芯材料が存在するいくつかの実施形態では、第３の基礎芯材料は、２つ以上の織物層を含み得る。第１および第２の基礎芯材料を備えるいくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料が２つの織物層を含み、第２の基礎芯材料が１つの織物層を含み得る。第１および第２の基礎芯材料を備えるいくつかの実施形態では、第２の基礎芯材料が２つの織物層を含み、第１の基礎芯材料が１つの織物層を含み得る。
【００２３】
いくつかの実施形態では、基礎芯材料に使用されるヤーンは、粗さ（直径）が異なり得る。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料におけるヤーンは、第２の基礎芯材料におけるヤーンよりも粗い場合がある。いくつかの実施形態では、第２の基礎芯材料におけるヤーンは、第１の基礎芯材料におけるヤーンよりも粗い場合がある。第３の基礎芯材料が使用されるいくつかの実施形態では、第３の基礎芯材料におけるヤーンは、第１および第２の両方の基礎芯材料におけるヤーンよりも粗い場合がある。第３の基礎芯材料が使用されるいくつかの実施形態では、第３の基礎芯材料におけるヤーンは、第１および第２の両方の基礎芯材料におけるヤーンよりも粗くない場合がある。
【００２４】
分割基礎芯プレスフェルトで使用される繊維質バット材料は、ナイロン、羊毛、などを含む、プレスフェルトのバット材層に慣例的に使用される任意のタイプの繊維質材料であってよい。好ましい実施形態では、繊維質バット材料は、ナイロンであり得る。基礎芯材料部分とは対照的に、分割基礎芯プレスフェルトの繊維質バット材料部分は、いかなる織ヤーンも含まない。
【００２５】
繊維質バット材料は、分割基礎芯プレスフェルトの全体にわたって同じであってもよく、または異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、ロール側繊維質バット材に使用される繊維質材料のタイプは、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置されるバット材に使用される繊維質材料のタイプとは異なり得る。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置されるバット材に使用される繊維質材料のタイプは、シート側繊維質バット材に使用される繊維質材料のタイプとは異なり得る。いくつかの実施形態では、ロール側繊維質バット材に使用される繊維質材料のタイプは、シート側繊維質バット材に使用される繊維質材料のタイプとは異なり得る。
【００２６】
いくつかの実施形態では、繊維質バット材料部分のうちの１つまたは複数は、繊維質材料の２つ以上の層を含む場合があり、これらの層は、繊維のタイプ、粗さ、またはその両方が異なり得る。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料のロール側上に配置される繊維質バット材料は、２つ以上の層、例えば２つ、３つ、または４つの層を含み得る。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置される繊維質バット材料は、２つ以上の層、例えば２つ、３つ、または４つの層を含み得る。いくつかの実施形態では、プレスフェルトのシート側上に配置される繊維質バット材料は、２つ以上の層、例えば２つ、３つ、または４つの層を含み得る。第３の基礎芯材料が使用されるいくつかの実施形態では、第２の基礎芯材料と第３の基礎芯材料との間に配置される繊維質バット材料は、２つ以上の層、例えば２つ、３つ、または４つの層を含み得る。
【００２７】
いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置される繊維質バット材料の紙厚（厚さ）は、分割基礎芯プレスフェルト全体の紙厚（厚さ）の少なくとも１０％、例えば少なくとも２０％、少なくとも３５％、少なくとも５０％、または少なくとも約７０％を占め得る。
【００２８】
いくつかの実施形態では、分割基礎芯プレスフェルトのバット材部分に使用される繊維質材料の粗さは、全体にわたって同じであるかまたは異なり得る。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料のロール側上の繊維質バット材料は、第２の基礎芯材料のシート側上の繊維質バット材料よりも粗い場合がある。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置された繊維質バット材料は、第２の基礎芯材料のシート側上の繊維質バット材料よりも粗い場合がある。
【００２９】
第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置される繊維質バット材料が２つ以上の層を含むいくつかの実施形態では、層の粗さは、第２の基礎芯材料に近づくにつれて減少し得る。例えば、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置される繊維質バット材料は、２つの層を含んでもよく、この場合、第１の基礎芯材料に最も近い繊維質層は、第２の基礎芯材料に最も近い繊維質層よりも粗い。同様に、例えば、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置される繊維質バット材料は、３つの層を含んでもよく、この場合、第１の基礎芯材料に最も近い繊維質層は、中間の繊維質層よりも粗く、中間の繊維質層は、第２の基礎芯材料に最も近い繊維質層よりも粗い。
【００３０】
第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置される繊維質バット材料が２つ以上の層を含む実施形態では、第２の基礎芯材料に最も近い層の粗さは、第２の基礎芯材料のシート側上の繊維質バット材料の粗さと同じであってもよい。第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置される繊維質バット材料が２つ以上の層を含む実施形態では、第２の基礎芯材料に最も近い層は、第２の基礎芯材料のシート側上の繊維質バット材料よりも粗くてもよい。
【００３１】
交互する基礎芯材料および繊維質バット材料は、例えば縫合、穿刺、接着剤、などといった、当技術分野において知られている任意の慣例的な方法によって互いに接続され得る。
【００３２】
いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間には、ただ１つの繊維質バット材料が配置される。そのような実施形態では、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間には、ポリマー積層板、フィルム、または発泡体層などの追加の材料または層は、配置されない。
【００３３】
いくつかの実施形態では、分割基礎芯プレスフェルトは、織物基礎芯層および繊維質バット材料以外の層を備え得る。いくつかの実施形態では、分割基礎芯プレスフェルトは、１つまたは複数のポリマー積層板、フィルム、もしくは発泡体層を備え得る。いくつかの実施形態では、ポリマー積層板、フィルム、または発泡体層は、基礎芯材料層および繊維質バット材層のうちの１つまたは複数のシート側上の表面処理または被覆であり得る。いくつかの実施形態では、ポリマー層は、基礎芯層と繊維質バット材層のうちの１つまたは複数の間に介在された、独立したポリマー積層板、フィルム、または発泡体層であり得る。いくつかの実施形態では、ポリマー層は、熱を加えて基礎芯層内の表面ヤーンまたは繊維質バット材層内の表面バット材を溶融させてポリマー層を形成することにより、基礎芯層および繊維質バット材層のうちの１つまたは複数上にその場で形成され得る。
【００３４】
いくつかの実施形態では、分割基礎芯プレスフェルトの総グラメージおよび紙厚は、従来のプレスフェルト構造に用いられるものに類似し得るが、分割構成における基礎芯材料は、基礎芯材料の一部が、従来の構造における単一基礎芯よりもプレスフェルトのシート側の近くに持ち上げられている。理論に束縛されることは望まないが、フェルトの紙厚およびグラメージをそのまま維持しながらこのようにフェルトの構造を変えることにより、機械の速度を遅くすることを必要とせずに、水がシートから流出してフェルトに流入するための改善された空間が存在することが考えられる。さらに、第２の基礎芯材料をシート側表面のより近くに持ち上げることにより、第２の基礎芯材料の織ヤーンのナックルは、セルロースシート表面とより有意に相互作用することができ、したがって、隆起したドーム様構造および下降したくぼみ様構造として目に見える高密度および低密度のより明確な領域を作り出すことにより、シート表面のトポグラフィーに影響を及ぼすことができる。このことは、乾燥の有効性、効率、または得られるシートの強さもしくは柔らかさの損失を伴わずに、紙厚および／または嵩が増大したセルロースシートの形成をもたらすと考えられる。
【００３５】
いくつかの実施形態では、ポリマー層は、水の通過を可能にするために、穿孔または開口された構造を有し得る。いくつかの実施形態では、第１の基礎芯材料は、シート側上のポリマー積層板を含み得る。いくつかの実施形態では、第２の基礎芯材料は、シート側上のポリマー積層板を含み得る。いくつかの実施形態では、シート側に最も近い繊維質バット材料は、バット材料のシート側上のポリマー積層板を有し得る。
【００３６】
本出願は、改良されたセルロース製品、および、開口ポリマーシート側表面を有するプレスフェルト構造を使用して改良されたセルロース製品を作る方法をさらに開示する。いくつかの実施形態では、プレスフェルトのシート側に最も近い繊維質バット材料に穴が開けられて、表面繊維を溶融または焼灼してプレスフェルトのシート側上にその場で「開口ポリマー表面」層を作り出すための熱摩擦を生じさせ得る。いくつかの実施形態によれば、フェルトのシート側上に開口ポリマー表面層を含むプレスフェルトであってフェルトが分割基礎芯プレスフェルトであるプレスフェルトが開示される。いくつかの実施形態によれば、プレスフェルトのシート側上に開口ポリマー表面層を含むプレスフェルトであってフェルトが単一基礎芯材料部分のみを含むプレスフェルトが開示される。
【００３７】
そのような実施形態では、単一基礎芯材料部分は、ロール側繊維質バット材料部分と、プレスフェルトのシート側表面上の開口ポリマー表面層を含むシート側繊維質バット材料部分とによって囲まれ得る。本発明者は、そのような実施形態では、プレスフェルトのシート側上に開口ポリマー表面層がない従来のプレスフェルトの使用と比較して、紙厚および柔らかさの両方が改善され得ることを見出した。
【００３８】
本出願は、本明細書において開示される発明性のあるプレスフェルトを使用してセルロース製品を作るための実施形態を開示する。本明細書において開示される発明性のあるプレスフェルトは、プレスフェルトを用いる任意の慣例的なタイプの製紙機械で使用され得る。いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトは、製紙機械のプレスセクションで使用され得る。いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトは、形成セクションの後にプレスセクションで使用され得る。いくつかの実施形態では、セルロース製品を作る方法は、湿潤セルロース紙匹を本明細書において開示される発明性のあるプレスフェルトと一緒に少なくとも１つのプレスニップに通して搬送するステップを含む。いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトは、少なくとも１つのプレスニップを通して湿潤セルロース紙匹を運搬し、そのプレスニップにおいて、セルロース紙匹およびプレスフェルトに圧力が加えられ、水が紙匹から除去されてプレスフェルトへ移送される。いくつかの実施形態では、湿潤セルロース紙匹は、発明性のあるプレスフェルトを紙匹の両側に伴って、少なくとも１つのプレスニップを通して搬送され得る。いくつかの実施形態では、湿潤セルロース紙匹は、本明細書において開示される少なくとも１つの発明性のあるプレスフェルトとともに、２つ以上のプレスニップを通して搬送され得る。いくつかの実施形態では、セルロース製品は、乾燥、シボ付け、仕上げ、加工、カレンダリング、エンボス加工、などを含む、プレスセクションに続く追加の作業をさらに経る場合がある。
【００３９】
本明細書において開示される方法は、例えば、ティッシュ、タオル、ナプキン製品、などのような消費者セルロース製品を製造するために使用され得る。いくつかの実施形態では、製品は、トイレットペーパー、化粧紙、乳児用ティッシュ、などのようなティッシュ製品であり得る。いくつかの実施形態では、製品は、紙タオル、拭き取り紙、などのようなタオル製品であり得る。いくつかの実施形態では、製品は、ナプキン、テーブルカバー、などであり得る。
【００４０】
いくつかの実施形態では、セルロース製品は、従来のプレスフェルトを用いて作られたセルロース製品と比較して同じかまたはより高い引張強さとともに、増大した紙厚または嵩を提示し得る。さらに、発明性のある分割基礎芯および／または開口ポリマーシート側表面プレスフェルトを使用する、本明細書において説明される方法は、従来のプレスフェルトの使用と比較して、乾燥効率または機械速度を低下させることなしに実施され得る。具体的には、発明性のあるプレスフェルトは、従来のプレスフェルトの使用と比較して、プレス後に同様の固形物をもたらすことが分かった。
【００４１】
いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトを使用して作られたセルロース製品は、同じフェルトの紙厚およびグラメージ(grammage)を有するが開口ポリマー表面がなく単一基礎芯材料のみを含むプレスフェルトを用いて作られた同様のセルロース製品の紙厚と比較して、約５％から約３０％の紙厚の増大を提示し得る。いくつかの実施形態では、紙厚の増大は、少なくとも約５％、例えば、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、または少なくとも約２５％であり得る。
【００４２】
いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトを使用して作られたセルロース製品は、同じフェルトの紙厚およびグラメージを有するが開口ポリマー表面がなく単一基礎芯材料のみを含むプレスフェルトを用いて作られた同様のセルロース製品の嵩と比較して、約５％から約３０％の嵩の増大を提示し得る。いくつかの実施形態では、嵩の増大は、少なくとも約５％、例えば、少なくとも約１０％、少なくとも約１５％、少なくとも約２０％、または少なくとも約２５％であり得る。
【００４３】
いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトを使用して作られたセルロース製品は、少なくとも約３、例えば、少なくとも約３．５、少なくとも約４、少なくとも約４．５、少なくとも約５、または少なくとも約５．５の、紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比を提示し得る。いくつかの実施形態では、紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比は、少なくとも約３から少なくとも約６まで、例えば、少なくとも約３．５から少なくとも約６まで、少なくとも約４から少なくとも約６まで、または少なくとも約５から少なくとも約６までに及び得る。
【００４４】
いくつかの実施形態では、セルロース製品を作る方法は、製紙機械のプレスセクションに続いてセルロース製品をカレンダリングするステップをさらに含み得る。カレンダリングは、シートの柔らかさ、滑らかさ、またはその両方を改善させるために使用され得る。一般に、カレンダリングはまた、嵩または紙厚の減少をもたらす。本出願の方法によれば、本出願の分割基礎芯プレスフェルトを使用することによって達成される利益により、増強された柔らかさまたは滑らかさを提示するが依然として同程度のまたは増大した嵩もしくは紙厚を有する、カレンダリングされたセルロース製品が作られ得る。同様に、分割基礎芯プレスフェルトを使用することによって達成される利益により、同程度のまたは増大した嵩または紙厚とともに、エンボス加工の水準の上昇が達成され得る。
【００４５】
いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトを使用して作られたセルロース製品は、同じフェルトの紙厚およびグラメージを有するが開口ポリマー表面がなく単一基礎芯材料のみを含むプレスフェルトを用いて作られた同様のセルロース製品と比較して、引張強さを維持するかまたは高めながら、嵩または紙厚の増大を提示し得る。
【００４６】
いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトを使用して作られたセルロース製品は、少なくとも約６００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）、例えば、少なくとも約７００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）、少なくとも約８００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）、少なくとも約９００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）の縦方向乾燥引張強さ（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｄｒｙ  ｔｅｎｓｉｌｅ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）（「ＭＤ」または「ＭＤＴ」）を提示し得る。いくつかの実施形態では、セルロース製品は、少なくとも約３００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）、例えば、少なくとも約４００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）、少なくとも約５００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）の横方向乾燥引張強さ（ｃｒｏｓｓ−ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｄｒｙ  ｔｅｎｓｉｌｅ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）（「ＣＤ」または「ＣＤＴ」）を提示し得る。いくつかの実施形態では、セルロース製品は、少なくとも約４００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）、例えば、少なくとも約５００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）、少なくとも約６００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）の幾何平均乾燥引張強さ（ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ  ｍｅａｎ  ｄｒｙ  ｔｅｎｓｉｌｅ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）（「ＧＭ」または「ＧＭＴ」）を提示し得る。ＭＤ引張強さおよびＣＤ引張強さは、標準的なＩｎｓｔｒｏｎ（登録商標）試験デバイス、または、５０％の相対湿度において２３±１℃（７３．４±１°Ｆ）の大気中で２時間にわたって調整された７６．２ｍｍ（３インチ）もしくは２５．４ｍｍ（１インチ）幅のティッシュまたはタオルの条片を使用して構成され得る他の適切な伸び引張試験機を用いて、測定され得る。引張試験は、５０．８ｍｍ／ｍｉｎ（２インチ／ｍｉｎ）のクロスヘッド速度で行われる。ＧＭ引張強さは、ＣＤ引張強さを乗じたＭＤ引張強さの結果の平方根を取ることにより、ＣＤ引張強さおよびＭＤ引張強さから算出され得る。
【００４７】
いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトを使用して作られたセルロース製品は、少なくとも約５００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）のＧＭ引張強さとともに、少なくとも約３．５の紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比を提示し得る。いくつかの実施形態では、セルロース製品は、少なくとも約５５０ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）のＧＭ引張強さとともに、少なくとも約３．５の紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比を提示し得る。いくつかの実施形態では、セルロース製品は、少なくとも約５００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）のＧＭ引張強さとともに、少なくとも約４．５の紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比を提示し得る。いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトを使用して作られたセルロース製品は、少なくとも約５００ｇ／７６．２ｍｍ（３インチ）のＧＭ引張強さとともに、少なくとも約５の紙厚（ミル／８シート）の坪量（ｇ／０．６１５ｍ２）（ｌｂ／３０００ｆｔ２）に対する比を提示し得る。
【００４８】
いくつかの実施形態では、発明性のあるプレスフェルトを使用して作られたセルロース製品は、従来のプレスフェルトを用いて作られた同程度の製品に匹敵するかまたはより良好な柔らかさを提示し得る。いくつかの実施形態では、セルロース製品は、少なくとも約１８、例えば少なくとも約１８．５、例えば少なくとも約１９の柔らかさを提示し得る。柔らかさは、ＴＡＰＰＩ基準（２１．７８℃から２３．７８℃（７１．２°Ｆから７４．８°Ｆ）の温度、４８％から５２％の相対湿度）に調整された試験領域において、訓練された被験者の一団を使用することによって判定され得る。柔らかさ評価は、訓練された各被験者が試験を行うときに常に利用することができる、予め定められた柔らかさ値を含む一連の物理的基準に依存する。Ａｎｇｅｌ  Ｓｏｆｔ（登録商標）が、１７．３の柔らかさに割り当てられ、Ｑｕｉｌｔｅｄ  Ｎｏｒｔｈｅｒｎ  Ｕｌｔｒａ  Ｓｏｆｔ（登録商標）が、１８．２の値に割り当てられ、Ｃｈａｒｍｉｎ  Ｕｌｔｒａ  Ｓｏｆｔ（登録商標）が、１８．７の値に割り当てられた。訓練された被験者は、試験試料を物理的基準と直接比較して、試験試料の柔らかさレベルを判定する。次いで、訓練された被験者は、個々の紙製品に番号を割り当てるが、より大きい知覚性柔らかさ番号が、より高度に知覚された柔らかさを示す。製品は、「一流製品」と見なされるには、少なくとも１６の柔らかさを有さなければならない。
【００４９】
図１は、比較用の従来のプレスフェルト構造を示し、図２は、比較用の「ディファレンシャルウェットプレスフェルト」構造を示す。比較用の従来の構造および比較用の「ディファレンシャルウェットプレスフェルト」構造のそれぞれは、シート側（１０）およびロール側（１１）を備える。比較用の従来の構造および比較用のディファレンシャルウェットプレスフェルト構造のそれぞれは、単一基礎芯材料（図１における１５、および図２における２５）のみを備える。図１および２における例では、単一基礎芯材料は、ロール側繊維質バット材料（図１における１６、および図２における２６）とシート側繊維質バット材料（図１における１２、および図２における２２）によって囲まれた、織ＣＤヤーンおよび織ＭＤヤーンから成る２つの層（図１における１７および１８、ならびに図２における２７および２８）で構成されている。ディファレンシャルウェットプレスフェルト構造（図２）は、従来のプレスフェルト構造（図１における１２）と比較して減少した量のシート側繊維質バット材（２２）を含み、したがって、より低いグラメージおよびフェルト紙厚を有する。
【００５０】
図３および４は、本出願による分割基礎芯プレスフェルト構造の例示的な実施形態を示す。図３および４に示された例示的な分割基礎芯プレスフェルト実施形態は、シート側（１０）およびロール側（１１）と、第１の基礎芯材料（図３における３５、および図４における４５）と、第２の基礎芯材料（図３における３３、および図４における４３）と、第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置された繊維質バット材料（図３における３４、および図４における４４）と、を含む。図３および図４に示された例示的な分割基礎芯プレスフェルト実施形態は、第２の基礎芯材料のシート側上の繊維質バット材料（図３における３２、および図４における４２）、ならびに第１の基礎芯材料のロール側上の繊維質バット材料（図３における３６、および図４における４６）をさらに備える。
【００５１】
図４における例示的な分割基礎芯プレスフェルトでは、第１の基礎芯材料は、織ＣＤヤーンおよび織ＭＤヤーンから成る２つの層（４７および４８）で構成される。いくつかの例では、第１の基礎芯材料の代わりにまたは第１の基礎芯材料に加えて、第２の基礎芯材料もまた、織ヤーンから成る２つ以上の層を有し得る。同様に、いくつかの実施形態では、バット材料部分のうちの１つまたは複数が、繊維質バット材料から成る１つまたは複数の層を有し得る。
【００５２】
図５は、比較用の従来のプレスフェルト構造のシート側表面、ロール側表面、ＣＤ断面、およびＭＤ断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す。
【００５３】
図６は、本出願による例示的な分割基礎芯プレスフェルト構造のシート側表面、ロール側表面、ＣＤ断面、およびＭＤ断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す。
【００５４】
図７は、本明細書において開示される発明性のあるプレスフェルトのいくつかの実施形態による、シート側バット材層のシート側表面に穴が開けられてプレスフェルトのシート側表面上に開口ポリマー表面を形成しているプレスフェルトのシート側表面およびロール側表面を示す。
【００５５】
開示される実施形態の説明は、完全を期すものではなく、また、開示される正確な形態または例示的な実施形態に限定されるものではない。例示的な実施形態の修正形態および翻案は、開示される実施形態の仕様および実践を考察することから明らかになるであろう。
【実施例１】
【００５６】
６枚のハンドシート（ｈａｎｄｓｈｅｅｔ）が、標準的なＴａｐｐｉ手順を使用して、しかしプレスにいくらかの修正を伴って、英国シート型（Ｂｒｉｔｉｓｈ  ｓｈｅｅｔ  ｍｏｕｌｄ）で形成された。この調査のための完成紙料は、未精製の１００％南部軟材クラフト（ｓｏｕｔｈｅｒｎ  ｓｏｆｔｗｏｏｄ  ｋｒａｆｔ）であった。シートは、シート型上のワイヤ上で形成され、次いで、プレスに備えて２つの厚いブロッタ紙料上へ移送された。前もって用意され２４時間超にわたって水に浸されたフェルトが、シート上のフェルト方向によって決定される縦方向および横方向に注意しながら、シート上に配置された。フェルトおよびシートは、機械式プレス内に配置され、３０秒間にわたっておおよそ８７０ｐｓｉの押圧荷重にさらされた。フェルトは取り除かれ、シートは、ドラム乾燥機で乾燥され、調整されて、物理的特性を検査された。手順は、比較用の１つのフェルトおよび本出願による５つのフェルトの、６つのフェルトのそれぞれに対して繰り返された。
【００５７】
この調査に用いらされた対照プレスフェルトは、基礎芯のシート側上のバット材料としてＤＹＮＡＴＥＸ（登録商標）．２５−．２５ナイロン繊維質材料を用いてＡｌｂａｎｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌによって作られたＨｙｄｒｏｍａｘ（商標）ＩＩフェルトであった。対照プレスフェルトは、単一基礎芯材料のみを有し、開口ポリマー表面は有していなかった。対照フェルトのＳＥＭ断面が、図５に示されている。本開示による発明性のある４つのプレスフェルト（Ｅｘ．１〜４）が、対照と同じ基礎芯材料およびロール側繊維質バット材料を使用して作られたが、分割基礎芯構造を有し、また、シート側繊維質バット材および第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置された繊維質バット材料は、ＤＹＮＡＴＥＸ（登録商標）．２５／．２５、ＤＹＮＡＴＥＸ（登録商標）３．３、ＡｐｅｒＴｅｃｈ（商標）３、ＡｐｅｒＴｅｃｈ（商標）５、またはＡｐｅｒＴｅｃｈ（商標）７ナイロン繊維のうちの１つから作られた。発明性のあるＥｘ．５は、図７に示されるようなプレスフェルトのシート側上の開口ポリマー表面層を含み、かつ、単一基礎芯材料部分のみを含む、本発明の別の実施形態によるプレスフェルトであった。
【００５８】
次いで、６つのプレスフェルトのそれぞれを使用して作られたハンドシートは、紙厚／嵩、および強さを検査された。単一のシートの紙厚は、嵩として計算され、その結果が、図８および以下の表１に示されている。強さは、縦方向引張強さ（「ＭＤＴ」）および横方向引張強さ（「ＣＤＴ」）として、プレスフェルトの向きごとに測定された。幾何平均引張強さ（「ＧＭＴ」）は、ハンドシートの坪量の差に対して計算されかつ正規化された。強さ測定の結果は、図９および以下の表１に示されている。
【表１】
2021500492.tif 000003
【００５９】
表１および図８における結果は、対照フェルトと比較したときの本出願の発明性のあるプレスフェルトを用いて作られたハンドシートの嵩特性の著しい違いを示す。本出願の発明性のある分割基礎芯プレスフェルトを用いて作られたハンドシートのそれぞれ（Ｅｘ．１〜４）、および開口ポリマー表面層フェルト（Ｅｘ．５）は、対照と比較してより高度な紙厚／嵩特性を提示し、Ｅｘ．３およびＥｘ．４は、嵩の最大の増大を提示した。本出願の発明性のあるプレスフェルトを用いて作られた結果として得られたハンドシートのそのような嵩特性の増強は、驚くべきものであった。
【００６０】
表１および図９は、この調査での対照と比較したときに発明性のあるプレスフェルトを用いて作られたシートの強さ特性の著しい損失または低下がなかったことを示す結果をさらに示しており、この結果は、同様に驚くべきものである。実際に、本出願による発明性のあるプレスフェルトを使用して作られたシートのそれぞれは、紙厚／嵩の増大をも提示しながら、少なくともある程度の強さ特性の増強を示した。
【実施例２】
【００６１】
異なるプレスフェルト構造をそれぞれ使用して、７枚のベースシートが試験的な製紙機械上で形成された。この実施例では、乾燥強さ添加物としてＳｔａＬｏｋ２１５６とともに、ベースシートを作るために硬材クラフト／南部軟材クラフトの５０／５０の完成紙料混合物が使用された。ベースシートは、約５４４３．１０ｇ／連（約１２ｌｂ／連）の坪量で作られた。
【００６２】
Ａｌｂａｎｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌによって作られたＨｙｄｒｏｍａｘ（商標）ＩＩフェルトが、対照プレスフェルトとして使用された。本開示による発明性のある５つのプレスフェルト（Ｅｘ．６〜１０）が、対照と同じ基礎芯材料およびロール側繊維質バット材料を使用して作られたが、分割基礎芯構造を有し、また、シート側繊維質バット材および第１の基礎芯材料と第２の基礎芯材料との間に配置された繊維質バット材料は、Ｄｙｎａｔｅｘ（登録商標）．２５／．２５、ＤＹＮＡＴＥＸ（登録商標）３．３、ＡｐｅｒＴｅｃｈ（商標）３、ＡｐｅｒＴｅｃｈ（商標）５、またはＡｐｅｒＴｅｃｈ（商標）７ナイロン繊維のうちの１つから作られた。発明性のあるＥｘ．１１は、図７に示されるようなプレスフェルトのシート側上の開口ポリマー表面層を含み、かつ、単一基礎芯材料部分のみを含む、本発明の別の実施形態によるプレスフェルトであった。
【００６３】
７つのプレスフェルト構造のそれぞれを使用して作られたベースシートの紙厚特性が、カレンダリングの前後両方で測定された。カレンダリングされていないベースシートの試料に対する紙厚結果は、幾何平均引張強さの関数として図１０に示されている。カレンダリングされた加工された完成品の試料に対する紙厚結果は、幾何平均引張強さの関数として図１１に示されている。いずれの場合にも、本出願の発明性のあるフェルト構造（Ｅｘ．６〜１１）を用いて作られたベースシートの紙厚は、対照プレスフェルト構造を用いて作られたベースシートの紙厚／嵩よりも優れていた。
【００６４】
図１２に示されるように、柔らかさもまた、発明性のある６つのプレスフェルト構造を使用して作られたカレンダリングされ加工された完成品のそれぞれに対して測定され、発明性のあるプレスフェルトＥｘ．６〜１１を用いて作られたカレンダリングされ加工された完成品は、対照プレスフェルトを用いて作られたカレンダリングされた加工された完成品と比較して柔らかさの著しい低下を提示しないことが、示された。
【実施例３】
【００６５】
プレスフェルトＥｘ．１０およびＥｘ．１１を用いて作られたベースシートの表面と対照プレスフェルトを用いて作られたベースシートの表面とを比較する追加のベースシートが、試験的な製紙機械上で形成された。結果は、発明性のあるベースシートを用いて作られたベースシートにはっきりと見られる高密度および低密度のスポットの領域が存在することを示し、この領域は、３Ｄ構造様のエアサイドドーム（ａｉｒｓｉｄｅ  ｄｏｍｅ）として現れた。ＣＴ走査顕微鏡法を用いて撮影された表面画像が、図１３〜１５に示されており、ＣＴ走査データにおいて表面トポグラフィーを示すためにプロファイル化された画像が、図１６〜１８に示されている。図１３〜１５におけるより明るい領域は、より低密度の領域を示し、より暗い領域は、より高密度の領域を示す。したがって、Ｅｘ．１０およびＥｘ．１１の発明性のあるプレスフェルトのそれぞれを用いて作られたベースシートは、対照プレスフェルトを用いて作られたベースシートと比較して低密度の領域が増大しており、プレスフェルトＥｘ．１１を用いて作られたベースシートは、最大の低密度の領域を提示した。
【００６６】
Ｅｘ．１１におけるようにプレスフェルトのシート側上に開口ポリマー表面層を含むプレスフェルトを用いることは、強化された視覚的な便益を下層のベースシートに提供し得ることが分かる。そのような開口ポリマー表面層は、従来のプレスフェルトまたは分割基礎芯プレスフェルト構造のどちらでも有益であり得る。
【実施例４】
【００６７】
対照プレスフェルトを用いて作られた加工された完成品の特性が、異なる２通りの坪量でＥｘ．１０およびＥｘ．１１のプレスフェルトを用いて作られた完成品とさらに比較された。結果は、以下の表２、３、および４に示されている。Ｅｘ．１０およびＥｘ．１１の発明性のあるプレスフェルトを使用した完成品試料は、使用されたプレスフェルトのタイプ以外は、対照と同じ工程によってそれぞれ作られた。
【表２】
2021500492.tif 000004
【００６８】
上記の表２から分かるように、Ｅｘ．１０およびＥｘ．１１の発明性のあるプレスフェルト構造を用いて作られたベースシートは、それぞれ、対照プレスフェルトを用いて作られたベースシートと比較して、特により大きい坪量において、坪量当たりの紙厚の改善を示した。表２はまた、対照と同様の紙厚（Ｅｘ．１０参照）または対照よりもさらに大きい紙厚（Ｅｘ．１１参照）を維持しながら坪量が減少され得ることを示す。
【表３】
2021500492.tif 000005
【表４】
2021500492.tif 000006
【００６９】
いくつかの実施形態が、本明細書において説明された。しかし、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正がなされ得ることが、理解されるであろう。したがって、他の実施形態が、以下の特許請求の範囲に記載の範囲に含まれる。
【図１】
2021500492.tif 000007
【図２】
2021500492.tif 000008
【図３】
2021500492.tif 000009
【図４】
2021500492.tif 000010
【図５】
2021500492.tif 000011
【図６】
2021500492.tif 000012
【図７】
2021500492.tif 000013
【図８】
2021500492.tif 000014
【図９】
2021500492.tif 000015
【図１０】
2021500492.tif 000016
【図１１】
2021500492.tif 000017
【図１２】
2021500492.tif 000018
【図１３】
2021500492.tif 000019
【図１４】
2021500492.tif 000020
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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2021500492.tif 000029
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