(57)【要約】      （修正有）【課題】少ないエネルギーと費用で迅速に乾燥させ得るペーパー・ウェブおよび多区域ペーパー・ウェブを製造する方法の提供、既存の抄紙機の実質的改良を要することなく作るための方法の提供、少なくとも2つの異なる非エンボス区域を有するペーパー・ウェブ、及び、そのウェブの製造方法の提供。【解決手段】ペーパー・ウェブ２０とペーパー・ウェブを作る方法。１つの実施例ではウェブが薄い連続区域３０と厚い不連続区域５０を有する。厚い区域５０は薄い区域３０の面内に配置されている。紙構造は迅速かつ効率良く乾燥でき、平滑面を有するが、強化された吸収力と嵩密度を提供することができる。【選択図】図１
2008274540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱水フェルト層及び前記脱水フェルト層上に配置された感光性樹脂層を有し、抄紙に使用されるウェブ支持装置であって、ここで前記脱水フェルト層が、第１のフェルト面である第１のウェブとの接触面を有し、前記感光性樹脂層のウェブに接触する頂部が、第２のウェブとの接触面を有し、前記第１のウェブとの接触面及び前記第２のウェブとの接触面の間の高低差が、０．１５２ｍｍ未満であり、前記第１のウェブとの接触面の高さおよび前記第２のウェブとの接触面の高さが、１．３ｍｍ2の円形の接触面を有する針を取り付けた寸法測定用ゲージを用いて０．２４ｍｍ2の測定点圧力で測定されるウェブ支持装置。
【請求項２】
前記第１のウェブとの接触面及び前記第２のウェブとの接触面の間の高低差が、０．０５１ｍｍ未満である、請求項８記載のウェブ支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は紙構造体、特に嵩高で平滑度を有するティシュ・ペーパー・ウェブ、及び、このようなウェブを製造する方法に関する。
【０００２】
発明の背景
紙構造体（例えばトイレット・ティシュ、紙タオル、及び化粧ティシュ等）は、家庭や産業全体に広く使用されている。このようなティシュ製品を多くの消費者に好まれるようにするために多くの努力が払われてきた。
【０００３】
嵩高で可撓性を有し、消費者から好まれるティシュを提供するという問題を解決する方法のひとつは、米国特許第３，９９４，７７１号明細書（１９７６年１１月３０日発行、モーガン（Ｍｏｒｇａｎ）等）に記載されている。改良された嵩及び可撓性も、米国特許第４，１９１，６０９号明細書（１９８０年３月４日発行、トロクハン（Ｔｒｏｋｈａｎ））が示すように、双方向ジグザグの圧縮ゾーン及び非圧縮ゾーンによって提供される（この特許は参照によって本明細書に含まれる）。
【０００４】
消費者に好まれるティシュ・ペーパーを作るための他の問題解決法は、ティシュ・ペーパー製品を、嵩高で引張強さが大きく破裂強度の大きいものにするために、紙構造体を乾燥することである。この方法で作られた紙構造体の例は、米国特許第４，６３７，８５９号明細書（１９８７年１月２０日発行、トロクハン（Ｔｒｏｋｈａｎ））に示されている（この特許明細書は参照によって本明細書に含まれる）。米国特許第４，６３７、８５９号明細書は、連続網状構造全体に分散された不連続ドーム型突出部を示している（この特許明細書は参照によって本明細書に含まれる)。連続網状構造は強度を提供することができ、それに対して厚いドームは柔軟性と吸収性を提供することができる。
【０００５】
米国特許第４，６３７，８５９号明細書に開示された抄紙法の１つの短所は、例えばウェブ等の乾燥が多くのエネルギーを消費し、多くの費用を要し、典型的には通気乾燥装置の使用を含んでいることである。さらに、米国特許第４，６３７，８５９号明細書に開示された抄紙法は、ウェブを最終的にヤンキー・ドライヤーのドラムで乾燥させ得る速度が限定される。この限定は、ウェブをヤンキー・ドライヤー・ドラムに送る前に、ウェブに少なくとも部分的に型模様を与えることに基因すると考えられる。特に、米国特許第４，６３７，８５９号明細書記載の不連続ドームはヤンキー・ドライヤーの表面で、米国特許第４，６３７、８５９号明細書記載の連続網状構造と同じ程度まで乾燥されることはないであろう。したがって、所与の濃度レベル及び坪量のために、ヤンキー・ドライヤーの運転可能速度は限定される。
【０００６】
次の刊行物、即ち：ＷＯ９５／１７５４８号公報（１９９５年６月２９日発行、名義人アンプルスキー（Ａｍｐｕｌｓｋｉ）等、米国優先日１９９３年１２月２０日）；ＷＯ９６／００８１２号公報（１９９６年１月１１日発行、名義人トロクハン（Ｔｒｏｋｈａｎ）等、米国優先日１９９４年６月２９日）；ＷＯ９６／００８１４号公報（１９９６年１月１１日発行、名義人ファン（Ｐｈａｎ）、米国優先日１９９４年６月２９日）；米国特許第５、５５６、５０９号明細書（１９９６年９月１７日発行、トロクハン（Ｔｒｏｋｈａｎ）等）；及び米国特許第５，５４９，７９０号明細書（１９９６年８月２７日発行、ファン（Ｐｈａｎ））は抄紙用の付加的な方法を示している（これらは参照によって本明細書に含まれる）。
【０００７】
米国特許第４，３２６，０００号明細書；米国特許第４，０００，２３７号明細書；及び米国特許第３，９０３，３４２号明細書は、シートの表面同志を型模様の中で結合するエラストマー系結合物質を有するシート材料を説明している。このような方法は、結合物質の使用が経費を増大させ、生産速度の制御を困難にするという短所を有する。その上、弾性接着剤がウェブの吸収力を減少させるであろう。
【０００８】
ニップの中で１つ以上の圧搾フェルトでウェブをプレスして作る従来のティシュ・ペーパーは高速製造が可能である。従来どおりにプレスされた紙は、一旦乾燥されてから、ウェブに型模様を施すため及びウェブの嵩増大のためにエンボス加工されることがある。例えばティシュ・ペーパー製品乾燥後にティシュ・ペーパー製品にエンボス型模様を施すことは、ごく普通に見受けられる。
【０００９】
しかしながら、エンボス加工は紙構造体に、典型的にはその紙構造体の他の特性を犠牲にして、特定の美的外観を与える。特に、乾燥したペーパーにエンボス加工を施せば、セルロース構造体の中の繊維間結合が破壊される。この破壊は初期繊維スラリーの乾燥による紙層形成および設定によって発生する。紙構造体乾燥後にエンボス加工で繊維間結合を破壊すれば、繊維が紙構造体の面に直角に移動する。結合破壊は乾燥したペーパー・ウェブの引張強さを減少させる結果を招く。さらに、エンボス加工は、典型的には乾燥したペーパー・ウェブを乾燥ドラムから剥がした後に行われる。クレープ加工後のエンボス加工はウェブに与えたクレープ型模様を破壊することがある。例えばエンボス加工は、クレープ加工による型模様の圧縮又は引張りによって、ウェブの一部でクレープ加工の型模様を排除することがある。このような結果は、クレープ加工の型模様が乾燥ウェブの柔軟性及び可撓性を増加させるので好まれない。
【００１０】
抄紙技術の科学者および技術者は、小額の費用で、充分に乾燥でき、柔軟で強く、かつ、吸収力のあるティシュ・ペーパーを作るための改良法の研究を続けている。
【００１１】
したがって本発明の目的は、少ないエネルギーと費用で迅速に乾燥させ得るペーパー・ウェブおよび多区域ペーパー・ウェブを製造する方法の提供にある。
【００１２】
本発明の他の目的は、(従来の、又は通気乾燥力を有する) 既存の抄紙機で形成し得る多数区域ペーパー・ウェブを、抄紙機の実質的改良を要することなく作るための方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、ウェブが次の特性：即ち、厚さ、高さ、密度、及び坪量の1つ以上の特性によって区別可能の、少なくとも2つの異なる非エンボス区域を有するペーパー・ウェブ、及び、そのウェブの製造方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、型模様を施された面と平滑な対向面によって強化された嵩厚み、嵩密度、及び吸収力を有し、それによって紙製品の消費者が望む嵩高と柔軟性の両特性を具備したペーパー・ウェブと、そのウェブを製造する方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、ウェブが結合物質（例えば吸収力に悪影響を与えるエラストマー系結合物質等）を実質的に含有しないペーパー・ウェブ、及び、そのウェブの製造方法を提供することにある。
【００１６】
発明の概要
本発明は湿式ペーパー・ウェブを形成する方法を提供する。この方法は、多孔型フォーミング部材上に、第1及び第2面を有する抄紙用繊維の初期ウェブを形成する工程；第1ウェブ接触面および第2ウェブ接触面からなるウェブ対面側部を有し、第1および第2ウェブ接触面の高低差が初期ウェブの厚さ未満であるウェブ支持装置にウェブを送る工程；ウェブ濃度約10ないし60％でウェブの第1面に型模様を施す工程；ウェブの第2面の実質的全ての部分に隣接する位置にある加熱乾燥面にウェブを送る工程；及び、ウェブを加熱乾燥面から剥がす工程を有する。
【００１７】
初期ウェブを形成する工程は、繊維結合剤を有する初期ウェブを形成するのが好ましい。1つの実施例では、初期ウェブの形成工程が多層ウェブの形成を行い、初期ウェブの中間層が繊維結合剤を有する。
【００１８】
1つの実施例では、ウェブ支持装置が脱水フェルト層（以下、脱水用フェルト層ともいう。）を有し、第1及び第2のウェブ接触面の高低差が約０．１５２mm(約6ミル)未満、好ましくは約０．０５１mm(約2.0ミル)未満である。
【００１９】
発明の詳細な説明
図１及び図２は本発明の一つの実施例に基くペーパー・ウェブ２０を示し、図３ないし図５は図１及び図２に示したタイプの紙構造体の写真である。比較のために、図６及び図７Ａないし図７Ｃに、米国特許第４,６３７,８５９号明細書に記載されたタイプのペーパー・ウェブを示す。
【００２０】
ペーパー・ウェブは本発明の一つの実施例に基いて作られ、薄い区域と、薄い区域の面の中に配置された厚い区域を有する。このペーパー・ウェブは湿式でつくられ、乾燥エンボス加工を実質的に施されないことが可能である。図１ないし図５を参照すれば、ペーパー・ウェブ２０は、それぞれ対向している第１及び第２の面２２及び２４を有する。ペーパー・ウェブ２０は薄くて連続の網状構造区域３０を有し、この区域は符号Ｋで表される厚さを有する。区域３０の境界面２２の一部分に符号３２が付与され、表面２４の一部分に符号３４が付与されている。
【００２１】
ウェブ２０も、連続網状構造区域３０の全体に配置された複数の厚い区域５０を有している。厚い区域５０は符号Ｐで表される厚さを有し、連続網状構造区域３０の表面３２から延びている。区域５０の境界面２２は部分的に符号５２が付与され、区域５４の境界面２４は部分的に符号５２が付与されている。厚さＰは厚さＫよりも厚い。好ましくは比率Ｐ/Ｋが約１．５以上である。図３を参照すれば、Ｐは約０．３ｍｍ以上、好ましくは約０．４０以上にすることができる。Ｋは約０．２５ｍｍ未満、より好ましくは約０．２０ｍｍ未満にすることができる。
【００２２】
連続網状構造３０、及び不連続で厚い区域５０は、共に、（例えばクレープ等によって）縮めることができる。図１ないし図２では、連続網状構造のクレープのうねは符号３５で表され、概ね横方向に延びている。これと同様に、厚い区域５０もクレープのうね５５を有するように縮めることができる。
【００２３】
連続網状構造３０は米国特許第４，６３７，８５９号明細書に開示されたタイプの、密度が大きく目視的に単一の面の連続網状構造区域にすることができる。厚い区域５０は、米国特許第４，６３７，８５９号明細書に開示されているように、双方向にジグザグに配置することができる。しかしながら、この厚い区域５０は米国特許第４，６３７，８５９号明細書に開示された様なタイプではない。
【００２４】
厚い区域５０は連続網状構造３０の面に配置されている。この網状構造３０の面の高さは（図２に線で表された）面２３を用いて概略表示されている。面２３は面３２及び３４の間の中程に位置している。網状構造３０の面が図２では平らなように示されているが、『網状構造３０の面』は湾曲面２３を有するものを意味している。
【００２５】
ここで、『網状構造３０の面の中に配置されている』という表現は、厚い区域５０が面２３の上下両方向に延びた部分を有することを表している。図２に示すように、厚い区域５０は部分的に仮想線２５に沿って延びている。この区域５０の仮想線２５に沿って延びた部分は面２３の上下に配置されているので、線２５と面５２が交差する点は面２３の上方にあり、線２５と面５４が交差する点は面２３の下方にある。
【００２６】
区域５０が区域３０の面の中に配置されている場合の厚さＰ及びＫの測定手順、及び面２３の位置の測定手順は、後述する『厚さ及び高さの測定』で説明する。
【００２７】
図１及び図２に示すウェブとは対照的に、図６に示すウェブ８０は、米国特許第４，６３７，８５９号明細書に開示されたものであるが、連続網状構造の面の中に配置された厚い区域を有していない。米国特許第４，６３７，８５９号明細書は、連続網状構造の面の中に配置されたドーム８４を開示した。図６で、ドーム８４は網状構造８３の中に配置されていない。その代わりに、図６に示したように、ドーム８４の下側の面は図６に示した面２３の上方に配置されている。米国特許第４，６３７，８５９号明細書に開示されたタイプのウェブの写真を図７Ａに示し、このようなウェブの対向している面を図７Ａ及び図７Ｃに示す。
【００２８】
したがって、図１及び図２に示したウェブ２０は、連続網状構造の強度の利益、厚い区域５０によって得られる嵩密度、目視厚さ、吸収性、及び柔軟性の利益を有することがあり、さらに、米国特許第４,８３７,８５９号明細書に示されたタイプのペーパーに比べれば平滑な面２４を有する。
【００２９】
特に、ウェブ２０は、表面平滑度比が約１．１５より大きく、より好ましくは約１．２０より大きく、より好ましくは約１．２５より大きくても良く、さらに、より好ましくは約１．３０より大きくても良く、さらに、最も好ましくは約１．４０より大きい。ここに、表面平滑度比は、表面２２の表面平滑度を表面２４の表面平滑度で除算した商の値である。
【００３０】
一つの実施例では、ウェブ２０の表面２４は約９００未満、より好ましくは約８５０未満の値の表面平滑度を有することがある。対向面２２は表面平滑度の値が約９００以上、より好ましくは約１０００以上である。
【００３１】
面の表面平滑度の値を測定する方法は後述の『表面平滑度』の項で説明する。面の平滑度の値は、より非平坦になり、滑らかさが減るにつれて増加する。したがって、小さい値の表面平滑度は滑らかな表面を示している。
【００３２】
本発明のウェブ２０とは対照的に、米国特許第４,６３７，８５９号明細書に開示されたタイプのペーパーのサンプルは約１．０７の表面平滑度比、向き合う表面が約９９３及び１０６５の表面平滑度を示すことがある。
【００３３】
ウェブ２０の一つの長所は、柔軟性を提供する平滑面２４、大きい嵩と吸収性を提供する厚い区域５０、及び、強さを出すためのコンパクトで薄く高密度の網状構造区域３０を組み合わせたことである。さらにペーパー・ウェブ２０は後述の様に、迅速かつ効率良く形成され乾燥されることが可能である。
【００３４】
平滑面２４を有するウェブ２０は、外側を向いた平滑面を有する多数プライのティシュを作るのに活用することができる。例えば、２つ以上のウェブ２０が多数プライのティシュを形成するために組み合わせ得るから、多プライ・ティシュの外側を向いた２つの面は、ウェブ２０の面２４、及び、内側方向を向いた外側の面２２を有する。このような多プライ・ティシュは、連続網状構造全体に亘って分散している厚い区域に強度及び嵩の利益を受けることができ、さらに、消費者が触れた時に平滑で柔らかな表面を与えることができる。
【００３５】
このような２プライ・ティシュの例は図９Ｄに示されている。この２つのウェブ２０を、任意の適当な要領で（機械的、接着的、超音波的、及び、これらの方法の組み合わせを含めるが、これらに限定されることなく）対面関係を有するように結合することができる。
【００３６】
ウェブ２０は約７ないし約７０グラム毎平方メートルの坪量を有することができる。ウェブ２０は約０．１ｍｍ以上、より好ましくは約０．２ｍｍ以上の目視的厚み、及び約０．１２グラム毎立方センチメートルの嵩密度（坪量を巨視厚みで除した商）を有することができる。ウェブの坪量、目視厚み、及び嵩密度を測定する手順は後述する。
【００３７】
図１及び図２に示されたタイプのウェブ２０は約２０グラム毎グラム以上の吸収力を有することもできる。吸収力測定法の手順は後述する。したがって、ウェブ２０は、通常の場合、従来のフェルト・プレスされたティシュ・ペーパーと関連する平滑面の利益との組合せで、嵩高のペーパー・ウェブの吸収性の利益を発揮する。
【００３８】
ウェブ支持装置
図８A及び図８Bは 図１及び図２に示されたタイプの ウェブを作るのに使用するウェブ支持装置２００を示している。このウェブ支持装置２００は脱水フェルト層２２０及びウェブ型模様付け層２５０を有する。ウェブ支持装置２００は、抄紙機にあるウェブに乾燥及び型模様付けを行うために、連続するフェルトの形にすることができる。ウェブ支持装置２００は、ウェブ側を向いた第１面２０２、及び反対側を向いた第２面２０４を有する。ウェブ支持装置２００は、ウェブ側を向いた第１面２０２が、図８Aを見ている人の方を向いている。ウェブ側を向いた第１面２０２は第１ウェブ接触面及び第２ウェブ接触面を有する。
【００３９】
図８A及び図８Bでは、第１ウェブ接触面はフェルト層２２０の第１フェルト面２３０である。第１フェルト面２３０は第１の高さに配置されている。フェルト層２２０は反対側を向いた第２フェルト面２３２をも有している。
【００４０】
図８A及び８Bでは、第２ウェブ接触面は、ウェブ型模様付け層２５０によって提供される。ウェブ型模様付け層２５０はフェルト層２２０に結合されて、第２の高さ２６１にウェブに接触する頂部表面２６０を有する。第１の高さ２３１と第２の高さ２６１との差は、ウェブがウェブ支持装置２００に送り込まれた時のウェブの厚さより小さい。フェルト面２６０及び２３０が同じ高さに配置されることがあるので、高さ２３１及び２６１は同じである。代替的に、面２６０は表面２３０より若干高くすることができ、換言すれば、表面２３０は表面２６０より若干低くすることができる。
【００４１】
この高さの差は０．０ｍｍ（０．０ミル）以上、約０．２０ｍｍ未満（約８．０ミル）である。一つの実施例では、高さの差は、以下に説明する様に、平滑面２４を維持するために、約０．１５ｍｍ（約６．０ミル）未満、より好ましくは約０．１０ｍｍ(約４．０ミル)未満、最も好ましくは約０．０５１ｍｍ（約２．０ミル）未満である。
【００４２】
脱水フェルト層２２０は透水性で、抄紙繊維の湿潤ウェブから押し出された水を受け入れて保持することができる。ウェブ型模様付け層２５０は非透水性で、抄紙繊維の湿潤ウェブから押し出された水を受け入れず、保持もしない。ウェブ型模様付け層２５０は、図８Ａに示したように、頂部表面２６０に接触する連続ウェブを有することができる。代替的に、ウェブ型模様付け層は不連続または半連続にすることができる。不連続の頂部表面２６０を図８Ｃに示す。
【００４３】
ウェブ型模様付け層２５０は好ましくは感光性樹脂を有し、この樹脂は第1面２３０に液体の形態で堆積し、その後に放射線によって実質的に硬化し得るので、ウェブ型模様付け層２５０が部分的に浸透し、これによって、第１フェルト面２３０に接着保持される。ウェブ型模様付け層２５０は、好ましくはフェルト面２２０の厚さ全体に広がらず、その代りに、ウェブ支持装置の可撓性及び圧縮性、特にフェルト面２２０の可撓性及び圧縮性を維持するために、フェルト面２２０の厚さの約半分より浅く広がる。
【００４４】
適当な脱水フェルト層２２０は、織られた繊維２４４の形の構造を支持するために、例えば製織によって結合された天然または合成の繊維の不織布バット２４０を有する。不織布で作られた適当な材料は、天然繊維（例えばウール等）及び合成繊維（例えばポリエステルやナイロン等）で作ることができるが、これらに限定されない。このバット２４０を形成する繊維は、フィラメントの長さ９０００ｍ当たり約３ないし約２０ｇのデニールを有することができる。
【００４５】
フェルト層２２０は層構造を有することができ、繊維のタイプおよびサイズの混合物からなることができる。フェルト層２２０は、ウェブから受け入れた水を第１フェルト面２３０から第２フェルト面２３２へ送るのを促進する形状である。フェルト層２２０は第１フェルト面２３０に隣接配置された、より細く、密に詰められた繊維を有することができる。フェルト層２２０は、好ましくは、第２フェルト面２３２に隣接するフェルト層２２０の密度と孔の寸法よりも、第１フェルト表面２３０に隣接して、密度が大きく、孔が細いので、第１フェルト面２３０に入った水は、第１フェルト面２３０から運び出される。
【００４６】
脱水フェルト層２２０は約2ｍｍを超える厚さを有することができる。一つの実施例では、脱水フェルト層２２０は約2ｍｍないし約5ｍｍの厚さを有することができる。
【００４７】
ＷＯ９６/００８１２号ＰＣＴ国際公報（１９９６年１月１１日発行）、ＷＯ９６/２５５５５号公報（１９９６年８月２２日発行）、ＷＯ９６/２５５４７号公報（１９９６年８月２２日発行）は全てトロクハン（Ｔｒｏｋｈａｎ）等の名義であり；米国特許出願第０８/７０１，６００号明細書（１９９６年８月２２日発行、『樹脂を抄紙に使用する方法』）；米国特許出願第０８/６７２，２９３号明細書（１９９６年４月３０日発行、『型模様付け層を有する高吸収性及び低反射性のフェルト』）；米国特許出願第０８/６７２，２９３号明細書（１９９６年６月２８日発行、『選択された透過性を有し湿潤プレスされたティシュ・ペーパーを製造する方法』）は、感光性樹脂を脱水フェルトに使用することの開示、及び、適当な脱水フェルトの開示の目的で、参照として本明細書に含まれる。
【００４８】
脱水フェルト２２０は約２００標準立方フィート毎分（ｓｃｆｍ）未満の透気度を有することができ、ここに、ｓｃｆｍを単位とする透気度は、脱水フェルトの厚さ方向の圧力差が約１２５Ｐａ（約０．５インチ水柱）で、面積１平方フィートのフェルト層を通過する空気の量を、立方フィート毎分で表した数値である。一つの実施例では、脱水用フェルト２２０は約５乃至約２００ｓｃｆｍ、より好ましくは約１００未満の透気度を有することができる。
【００４９】
脱水用フェルト２２０は、坪量を８００乃至２０００グラム毎平方メートル、平均密度（坪量を厚さで除した商）を０．３５乃至０．４５グラム毎立方センチメートルにすることができる。ウェブ支持装置２００の透気度はフェルト層２２０の透気度以下である。
【００５０】
一つの適当な脱水フェルト２２０は、ウィスコンシン州、アップルトンのアップルトン社（Ａｐｐｌｅｔｏｎ  Ｍｉｌｌｓ  Ｃｏ．）製のＡｍｆｌｅｘ２Ｐｒｅｓｓ  Ｆｅｌｔである。このフェルト２２０は、約３ｍｍの厚さ、約１４００グラム毎平方メートルの坪量、約３０ｓｃｆｍの透気度を有することができ、かつ、３プライのマルチフィラメントの上部および底部縦糸と、４プライの太綱つなぎのモノフィラメントの横方向織りを有する２層の支持装置を有している。バット２４０はポリエステル繊維（第１面２３０で約３デニール、第１面２３０の下のバット基質で約１０ないし１５デニール）を有することができる。
【００５１】
図８Ａに示されたウェブ支持装置２００は、不連続開口部２７０がある上面２６０に接触する連続網状構造を有するウェブ型模様付け層２５０を有する。開口部２７０のための適当な形状には、円形、縦方向(図８Ａの機械の運転方向)に長い楕円形、多角形、不規則な形状、及び、これらが混合した形状等がある。連続網状構造体の上面２６０の突出面の面積は、図８Ａに見られるように、ウェブ支持装置２００の突出面の面積の約５乃至約７５％にでき、好ましくは、この装置２００の突出面の面積の約２５乃至約５０％である。
【００５２】
図８Ａに示された実施例では、連続網状構造体の上面２６０は、ウェブ支持装置２００の突出面の面積６．４５ｃｍ2（１平方インチ）当り約７００個の不連続開口部２７０、好ましくは、図８Ａに示された装置の突出面の面積６．４５ｃｍ2（１平方インチ）当り約１０ないし約４００個の不連続開口部を有することができる。米国特許第４，６３７，８５９号明細書に記載されたように縦（ＭＤ）及び横（ＣＤ）両方向にジグザグに配置することができる。一つの実施例では開口部２７０は、開口部の寸法に応じて、重ね合わせたり、両方向にジグザグに配置することができるので、縦横両方向に、開口部２７０の縁が相互に交差するように延びたり、縦横両方向に相互に平行に引かれた線が数個の開口部２７０を過ぎる様にすることができる。
【００５３】
抄紙方法の説明
本発明に基づく紙構造体２０は、図９Ａ、９Ｂ、及び図９Ｃに示すような抄紙装置を用いて作ることができる。図９Ａを参照すれば、本発明に基づく紙構造体２０を製造する方法は、抄紙用繊維をスラリーの形の水性分散液（以下水性スラリ液とも称する。）にし、抄紙用スラリーをヘッド・ボックス５００から多孔型で液体透過性のフォーミング部材（例えばフォーミング・ベルト５４２等）の上に堆積させ、それに引き続いて、フォーミング・ベルト５４２に支持されている抄紙繊維５４３の初期ウェブを形成することによって開始される。説明簡潔化のために、フォーミング・ベルト５４２が単一連続型長網ワイヤーとして示されている。これは、従来公知の任意の各種ツイン・ワイヤーを使用することができることであると理解されよう。
【００５４】
各種の木材パルプは全て、本発明に使用される抄紙繊維を有することが予想される。しかしながら他のセルロース繊維パルプ（例えばコットン・リンター、バガス、レーヨン等）を使用することが可能であり、特許請求されないものは全くない。本明細書に有用な木材パルプには、化学パルプ（例えばクラフト・パルプ、亜硫酸パルプ、硫酸パルプ等）があり、さらに、機械パルプ（例えば砕木パルプ、熱機械パルプ、及び化学熱機械パルプ（ＣＴＭＰ）等）がある。針葉樹及び広葉樹から得られるパルプも使用することができる。
【００５５】
広葉樹パルプ及び針葉樹パルプ、さらにこの二種類のパルプをブレンドしたものも採用することができる。広葉樹パルプという用語は、本明細書に使用されるときには、広葉樹材の木質パルプから得られる繊維パルプとして参照され、これに対して、針葉樹パルプは針葉樹材の木質パルプから得られる繊維パルプである。広葉樹材（例えば平均繊維長が約１．００ｍｍのユーカリ樹等）は、柔軟性が重要な、以下に説明するティシュ・ペーパー・ウェブに特に適当であり、これに対して、平均繊維長が約２．５ｍｍの北部地方産針葉樹のクラフト・パルプは強度を要求される部分に好ましい。本発明に対しては、リサイクル紙から作られた繊維を使用することもでき、これには上述のカテゴリーの任意又は全てのもの、さらに他の非繊維性材料、例えば元々の紙の抄紙を行うために使用された填料や接着剤等がある。
【００５６】
完成紙料には各種の添加剤、例えば湿潤強力結合剤、乾燥強力結合剤等の繊維結合物質、及び化学的柔軟剤成分があるが、これらに限定されるものではない。適当な湿潤強力結合剤には、例えばデラウエア州、ウィルミントンのハーキュリーズ社によって  ＫＹＭＥＮＥ(登録商標)５５７Ｈの商品名で販売されているポリアミド・エピクロルヒドリンがある（これに限定されない）。適当な一時湿潤強力結合剤には改良された澱粉結合剤、例えば改質澱粉結合剤（例えば、ニューヨーク州、ニューヨークのナショナル・スターチ・ケミカル社（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ＆  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．）が市販しているＮＡＴＩＯＮＡＬ  ＳＴＡＲＣＨ（登録商標）７８‐００８０等）がある（これに限定されない）。
【００５７】
適当な乾燥強力結合剤には、カルボキシメチルセルロースのような物質や、ＡＣＣＯ（登録商標）７１１のようなカチオンポリマーがある。この乾燥強力結合剤のＡＣＣＯ（登録商標）の一族は、ニュージャージー州、ウェインのアメリカン・サイナミッド・カンパニー社（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｙａｎａｍｉｄ  Ｃｏ．）から入手可能である。
【００５８】
好ましくは、フォーミング・ワイヤ上に堆積された完成紙料は、ウェブが乾燥した時に或る程度の繊維と繊維が結合を形成するのを抑制するための結合抑制剤を有する。この結合抑制剤は、乾燥クレープ法によって与えられるエネルギーと組み合わされて、結果的にウェブを部分的にデバルク（debulk）させる。一つの実施例では、結合抑制剤は、２つ以上の層の間に位置する中間繊維層を形成する繊維に使用することができる。この中間層は、繊維外層間の結合抑制層として作用する。クレープのエネルギーは、それ故に、ウェブを結合抑制層に沿って部分的にデバルク(ｄｅｂｕｌｋ）することができる。ウェブのデバルクは結果的にボイド３１０の中に形成することができる(図１６）。
【００５９】
結果として、ウェブはヤンキー・ドライヤーで効率良く乾燥を行うために平滑面を形成されることがある。しかも、クレープ用のブレードでリバルク（rebulk）を行うので、乾燥ウェブは連続網状構造の大密度区域及びクレープ法で作り出された不連続低密度区域を含めて、密度の異なる区域をも有することができる。
【００６０】
適当な結合抑制剤は、米国特許第５,２７９,７６７号明細書（１９９４年１月１８日発行、ファン（Ｐｈａｎ）等）に開示された様な化学的柔軟剤成分を有する。適当な生物分解可能の化学的柔軟剤成分は、１９９４年５月１７日発行のファン（Ｐｈａｎ）等の米国特許第５,３１２,５２２号明細書に開示されている。米国特許第５,２７９,７６７号明細書、及び、第５,３１２,５２２号明細書は参照によって本明細書に含まれる。この様な化学的柔軟剤成分は、ウェブを作り上げている１層以上の繊維の中で繊維対繊維結合抑制用結合抑制剤として使用できる。
【００６１】
ウェブ２０を形成している１層以上の繊維の結合抑制を行うための一つの適当な柔軟剤は、ジエステルジ(タッチ・ハード)タロージメチルアンモニュームクロライドを有する抄紙添加剤である。適当な柔軟剤は、コネチカット州、グリニッチのウィトコ社（Ｗｉｔｃｏ  Ｃｏ．）から入手できるＡＤＯＧＥＮ（登録商標）の商品名の抄紙添加剤である。
【００６２】
初期ウェブ５４３は、好ましくは、水の使用を余儀なくされる液体分散を経て、抄紙繊維の水性分散液から作られる。この繊維は濃度が約０．１ないし約０．３％の担体液体の中に分散される。分散、スラリー、ウェブ、その他の系の％濃度は、考慮の対象とする系の乾燥繊維の重量を、その系の重量の総和で除算して得られる商の１００倍として定義されている。繊維の重量は常に、絶対乾燥繊維を基準に表される。
【００６３】
初期ウェブ５４３は、図９Ａに示す様に、連続抄紙法で形成することができ、あるいは代替的に手漉き抄紙法のような回分法で形成することもできる。抄紙繊維の水性分散液がフォーミング・ベルト５４２上に堆積された後に、初期ウェブ５４３が、従来周知の技法による分散媒体の部分的除去によって形成される。この初期ウェブは概ね一つの面であり、任意の適当なフォーミング・ベルト５４２を用いて、実質的に平滑で目視で一つの第１面及び第２面を有するように形成される。
【００６４】
真空ボックス、フォーミング・ボード、ハイドロフォイル、及びこれと同様なものは、水性分散液から水を効率良く除去するのに有用である。初期ウェブ５４３は、戻りロール５０２の付近のフォーミング・ベルト５４２によって搬送されて、ウェブ支持装置２００の付近に運ばれる。
【００６５】
紙構造体２０の製造の次の工程は、初期ウェブ５４３をフォーミング・ベルト５４２から装置２００に送り、送られたウェブ(図９Ｂで符号５４５を付与)を、この装置２００の側部２０２上で支持することを行う。初期ウェブは、好ましくは、装置２００への搬送を行う位置で約５ないし２０％の濃度を有する。
【００６６】
このウェブが装置２００に搬送されて、搬送されたウェブ５４５の第１面５４７が装置２００の面２０２に支持されて合致されるが、これは、ウェブ５４５の一部分が面２６０に支持されると共にウェブの一部分がフェルトの面２３０に支持されることによる。ウェブの第２面５４９は実質的に平滑で目視的に単一面の形に維持される。図９Ｂを参照すれば、ウェブ支持装置２００の面２６０と面２３０の高低差は十分に小さく、ウェブが装置２００に搬送された時に、初期ウェブの第２面が実質的に目視的単一面に維持される。特に、面２６０と面２３０との高低差は、搬送位置での初期ウェブの厚さよりも小さくすべきである。
【００６７】
装置２００への初期ウェブ５４３の搬送の工程は、少なくとも部分的に、初期ウェブ５４３に流体圧力差を加えることによって実施される。たとえば、初期ウェブ５４３は、図９Ａに示された真空源６００（例えば真空シュー又は真空ロール等）によって、フォーミング・ベルト５４２から装置２００に真空搬送される。１個以上の真空源６２０を、さらに脱水を行うために、初期ウェブ搬送位置の下流に設けることもできる。
【００６８】
ウェブ５４５は、装置２００上で、縦方向（図９Ａの符号ＭＤ）に、ヤンキー・ドライヤーのドラム８８０の真空圧力ロール９００と硬質面８７５の間に設けられたニップ８００に送られる。蒸気フード２８００は、ウェブ５４５の表面５４７が真空圧力ロール９００の真空形成部９２０の上方で搬送された時に、ウェブ５４５の表面５４９に蒸気を吹き付ける。
【００６９】
蒸気フード２８００は、真空形成部９２０の部分の反対側に取り付けられている。この真空形成部９２０はウェブ５４５とフェルト層２２０の中に蒸気を引き入れる。蒸気フード２８００で作られた蒸気は、ウェブ５４５とフェルト層２２０を加熱し、それによってウェブ５４５とフェルト層２２０の内部の水の粘度を低下させる。したがって、ウェブとフェルト層２２０の内部の水は、ロール９００が作った真空によって容易に除去することができる。
【００７０】
蒸気フード２８００は、乾燥繊維０．４５ｋｇ（１ポンド）当り０．１３５ｋｇ（０．３ポンド）、圧力１．０３×１０5Ｐａ（１５ｐｓｉ）未満の飽和蒸気を発生する。真空発生装置９２０は、表面２０４に、約３．３９×１０3−５．０８×１０4Ｐａ（約１乃至約１５インチ水銀柱）、好ましくは約１．０２×１０4−４．０６×１０4Ｐａ（約３乃至約１２インチ水銀柱）の真空を発生させる。適当な真空圧力ロール９００は、Ｗｉｎｃｈｅｓｔｅｒ  Ｒｏｌｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ社製の吸引圧力ロール９００である。適当な蒸気フード２８００は、カナダ、ブリティッシュ・コロンビア州、ノース・バンクーバ―のメジャレックス・デブロン社（Ｍｅａｓｕｒ‐ｅｘ‐Ｄｅｖｒｏｎ  Ｃｏ．）製のモデルＤ5Ａである。
【００７１】
真空発生部９２０は真空源（図示せず）に接続されている。真空発生部９２０はロール９００の回転面９１０に対して固定である。表面９１０は、表面２０４を真空にするための穿孔または溝切りを施すことができる。表面９１０は図９Ｃに示す方向に回転する。真空発生部９２０は、ウェブと装置２００が蒸気フード２８００を通り、ニップ８００を通って搬送された時に、ウェブ支持装置２００の表面２０４を真空にする。１個の真空発生部９２０を示したが、他の実施例では分離した真空発生部を設け、各真空発生部がそれぞれ、装置２００がロール９００の周囲を移動している時に、異なる容量になるのが望ましいこともある。
【００７２】
ヤンキー・ドライヤーは典型的には蒸気加熱の鋼製または鉄製のドラムである。図９Ｃを参照すれば、ウェブ５４５が装置２００に支持されたニップ８００の中に送り込まれるので、ウェブの実質的に平滑な第２面５４９が表面８７５まで搬送されることができる。ニップの上流では、ウェブが表面８７５まで搬送される前に、ノズル８９０が表面８７５に接着剤を塗布する。
【００７３】
接着剤はポリビニルアルコール基剤の接着剤である。代替的に、この接着剤を、デラウエア州、ウィルミントンのハーキュリーズ社（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  Ｃｏ．）製の商品名ＣＲＥＰＴＲＯＬ（登録商標）の接着剤にすることができる。他の接着剤も使用可能である。一般的に、ウェブがヤンキー・ドライヤーのドラム８８０に約４５％より高い濃度で送られる実施例のために、ポリビニルアルコール基剤のクレープ用接着剤を使用することができる。約４５％未満の濃度では、例えばＣＲＥＰＴＲＯＬ（登録商標）等の接着剤を使用することができる。
【００７４】
接着剤はウェブに直接又は間接的に（例えばヤンキーの表面８７５への使用等により）多くの方法で使用することができる。例えば、接着剤をウェブ又はヤンキー表面８７５上に微小粒子の形で噴霧することができる。代替的に、接着剤をトランスファー・ロール又はブラシを用いて面８７５に使用することもできる。さらに他の実施例では、クレープ用接着剤を、例えばヘッド・ボックス５００で完成紙料に加える等の要領で、抄紙機のウエットエンドで完成紙料に加えることができる。ヤンキー・ドラム８８０上で乾燥された紙の繊維１トンにつき０．９乃至１．４ｋｇ（２乃至４ポンド）の接着剤を加えることができる。
【００７５】
ウェブがニップ８００によって装置２００に送られた時に、真空発生部がウェブ支持装置２００の表面２０４を真空にする。また、ウェブが、ニップ８００によって、真空圧力ロール９００とドライヤーの表面８００の間に通された時に、ウェブ支持装置２００のウェブ型模様付け層２５０が、ウェブ５４５の第１面２６０に、面２６０に対応する型模様を施す。第２面５４９が実質的に平滑で、目視的に単一面であるから、ウェブがニップ８００によって搬送された時に、第２面５４９の実質的に全部が乾燥機の表面８７５に対面する位置にあって、この表面８７５に接着される。ウェブがニップによって搬送された時に、第２面５４９は、実質的に平滑で目視的に単一の面の形を維持するために、平滑面８７５によって支持される。したがって、予め定められている型模様を、第２面５４９が実質的に平滑な状態の時に、ウェブ５４５の第１面５４７に施すことができる。ウェブ５４５は、このウェブ５４５が面８７５に搬送され、面２６０の型模様がウェブに施された時に、約２０ないし約６０％の濃度を有するのが好ましい。
【００７６】
ウェブがニップ８００によって搬送された時に、加熱面８７５がウェブ５４５の内部の水を沸騰させると考えられる。真空圧力ロール９００が作り出した真空は、ウェブの刻印層２５０で覆われていないフェルト層２２０の一部分によって、ウェブから沸騰している水を引き出すと考えられる。
【００７７】
理論的に限定されないが、第２面５４９の実質的に全ての部分がヤンキー表面８７５に相対する位置にある結果として、ヤンキー上のウェブ５４５の乾燥は、第２面の選択的にヤンキーに相対する部分のみを有するウェブよりも、第２面５４９の方が、効率が良いと考えられる。特に、第２面５４９の実質的に全ての部分をヤンキー・ドライヤーの表面８７５に相対するように位置決めすることによって嵩及び平滑さをも有し、1平方メートル当り約１３ｇ(３０００平方フィート当り約８ポンド)以上、好ましくは1平方メートル当り約１６ｇ(３０００平方フィート当り約１０ポンド) 以上の坪量を有し、上述の型模様を施された紙をヤンキー・ドライヤーのドラム８８０上で、約１３７０メートル毎分（約４５００フィート毎分）以上、より好ましくは約１５２４メートル毎分（約５０００フィート毎分）以上のウェブ速度、毎時約１１トンの水除去速度で、濃度約５０％未満、より好ましくは約３０％未満から、濃度約９０％以上、より好ましくは約９５％以上に乾燥することが可能であると確信している。
【００７８】
特に、本発明は、1平方メートル当り約１３ｇ(３０００平方フィート当り約８ポンド)以上、好ましくは1平方メートル当り約１６ｇ(３０００平方フィート当り約１０ポンド) 以上の坪量を有するウェブ５４５を、ヤンキー・ドラム上で、毎分約１３７０メートル（約４５００フィート）以上の速度で、低濃度から高濃度に乾燥することができると確信している。特に本発明は、上述の坪量の特性を有するウェブ５４５を、（ウェブがドラム８８０に送られた時に）ヤンキー・ドラム上で、毎分約１３７０メートル（約４５００フィート）以上、好ましくは約１５２４メートル（約５０００フィート）以上の速度で、約３０％未満、好ましくは約２５％未満の濃度から、（ウェブがクレープ加工によって除去された時に）ヤンキー・ドラム上で、毎分約１３７０メートル（約４５００フィート）以上、好ましくは約１５２４メートル（約５０００フィート）以上、最も好ましくは約１８２９メートル（約６０００フィート）以上の速度で、約９０％以上、好ましくは約９５％以上の濃度に乾燥することができると確信している。
【００７９】
比較すれば、米国特許第４,６３７,８５９号明細書に開示された様な連続網状構造と不連続ドーム、及び、坪量約１６ｇ毎平方メートル (３０００平方フィート当り約１０ポンド) 以上の紙を乾燥するヤンキー・ドライヤーのドラムの速度は、紙の濃度をヤンキー・ドラム上で約３０％から約９５％まで乾燥する場合、毎分約１０６７メートル（約３５００フィート）程度にできないと信じられていた。典型的には、米国特許第４,６３７,８５９号明細書に開示されたタイプの紙は、ヤンキー・ドラムへの搬送によって約６０乃至約７０％の濃度になるように、ヤンキー・ドラムの上流で予乾燥される。理論的に限定するものではないが、米国特許第４,６３７,８５９号明細書に開示されたタイプの紙が予乾燥機なしに乾燥された場合には、ヤンキー・ドラムの速度は、毎分約９１４メートル(約３０００フィート) 未満に限定されると信じられている。
【００８０】
紙構造体２０を形成する最終工程は、図９Ａに示すように、ドクター・ブレード１０００を用いて、ウェブ５４５を表面８７５からクレープ加工するクレープ加工工程を有する。理論的に限定するものではないが、ドクター・ブレード１０００によってウェブ５４５に与えられたエネルギーは、少なくともウェブの一部分、特に、ウェブの、ウェブ型模様付け面２６０によって刻印される部分を嵩高にし、すなわち密度を低下させると信じられている。従って、ドクター・ブレード１０００を用いてウェブ５４５を表面８７５からクレープ加工するクレープ加工工程は、コンパクトで薄く、ウェブの第２面に施される型模様に対応する第１区域、及び厚い第２区域を有するウェブを提供する。一般的に、ドクター・ブレードは約２５度の傾斜角を有し、ヤンキー・ドライヤーに対して約８１度の衝撃角を与える位置にある。
【００８１】
図２に示す紙構造体２０は、連続区域３０及び不連続区域５０の両区域におけるクレープ加工によって縮んでいる。区域３０におけるクレープの反復度は、区域５０におけるクレープの反復度とは異なる。一般的に、区域５０におけるクレープの反復度は連続網状構造３０におけるクレープの反復度よりも少ない。
【００８２】
他の実施例では、ウェブ型模様付け装置２００は、樹脂製の型模様付け層を有し、この型模様付け層は、図８Ｃの平面図に示すように、脱水用フェルト層２２０に結合された上面２６０に接触する複数の不連続ウェブを形成している。図８Ｃにおいて、ウェブに接触するフェルト面２３０は、不連続面２６１を取り囲む連続網状構造の形である。この様な装置は、本発明に基づくウェブを形成するために使用することができ、ここに紙構造は、薄い連続網状構造区域の全体に分散している薄くて不連続な複数の区域を有する。
【００８３】
本発明の代替的な実施例では、ウェブ支持装置２００は、フィラメントを織って作ったファブリックを有する多孔型背景要素に配置された樹脂層を有することができる。図１４Ａ乃至１５Ｃを参照すれば、この装置２００は織布ファブリック１２２０に分散した樹脂層２５０を有する。この樹脂層２５０は、図１４Ａに示したように、不連続開口部２７０を形成する連続網状構造ウェブに接触する面２６０を有する。織布ファブリック１２２０は縦糸１２４２および横糸１２４１を有する。
【００８４】
図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、第１高さ１２３１にある第１ウェブ接触面は、フィラメント１２４１及び１２４２が交差する位置にある不連続ナックル面１２３０によって形成される。このフィラメント１２４１及び１２４２の上面は、平坦で概ね楕円形のナックル面１２３０（図１４Ａに示さない楕円形の細部）を形成するために、サンダーその他の研磨を施すことができる。第２ウェブ接触面はウェブ型模様付け層２５０によって形成される。ウェブ型模様付け層２５０は、織布ファブリック１２２０に結合されていて、第２高さ２６１にウェブ接触用上面２６０を有する。
【００８５】
第１高さ１２３１と第２高さ２６１の差は、ウェブがウェブ支持装置２００まで搬送された時の、ウェブの概略の厚さより小さい。連続面２６０及び不連続面１２３０が同じ高さに配置されるので、高さ１２３１と高さ２６１は同一である。代替的に、表面２６０は表面１２３０よりも若干高く、即ち、表面１２３０は表面２６０よりも若干低い。
【００８６】
この高低差は０．０ｍｍ（０．０ミル）以上、約０．１２７ｍｍ（約５．０ミル）未満である。一つの実施例では、この高低差は後述の様に、平滑面２４維持のために約0.10ｍｍ（約4.0ミル）未満、好ましくは約０．０５１ｍｍ（約２．０ミル）未満、最も好ましくは約０．０２５ｍｍ（約１．０ミル）未満である。
【００８７】
図１４Ａおよび図１４Ｂに示されたウェブ支持装置２００は、図１０乃至図１３に示されたウェブを形成するために使用することができる。図１０を参照すれば、ウェブ２０は、表面２６０に対応する連続網状構造で薄い区域３０、及び、連続網状構造区域３０全体に分散している厚い区域５０を有する。区域５０は面２６０で開口部２７０に対応している。厚い各区域５０は、１つ以上の高密度区域７０を取り囲んでいる。高密度区域７０は織布ファブリック１２２０の表面１２３０に対応している。
【００８８】
図１１を参照すれば、Ｐは約０．３５ｍｍ以上、好ましくは約0．４４ｍｍ以上にすることができる。Ｋは約０．２０ｍｍ未満，好ましくは約０．１０ｍｍ未満にすることができる。
【００８９】
図１５Ａ乃至図１５Ｃは、ウェブ２００を使用する図１０のウェブ２０の生成を示している。既に図９Ａ乃至図９Ｃを用いて説明したように、平滑な第１及び第２面を有する初期ウェブ５４３は、フォーミング・ワイヤ上に形成されて、ウェブ支持装置２００上に搬送される。ウェブ５４３は、装置２００に支持されるウェブ５４５を形成するために、装置２００に真空搬送される。図１５Ｂに示したように、第１面５４７は面２６０及び面１２３０に載り、第２面５４９は実質的に平坦で目視的に１枚の面のように維持されている。
【００９０】
図９Ａ乃至図９Ｃとは対照的に、ウェブ５４５及びウェブ支持装置２００は、次に通気乾燥装置６５０を通して送られ、ここで、ウェブ５４５が装置２００上に支持されている間に、加熱空気がウェブ５４５に送られる。加熱空気は、面５４９に入り、ウェブ５４５を通り，次に装置２００を通るように送られる。
【００９１】
通気乾燥装置６５０は、ウェブ５４５を約３０％から約７０％まで乾燥するために使用することができる。シソン（Ｓｉｓｓｏｎ）の米国特許第３，３０３，５７６号明細書、及びエンサイン（Ｅｎｓｉｇｎ）等の米国特許第5，２４７，９３０号明細書は、本発明の実施のために使用する適当な通気乾燥機を示すことを目的として、参照によって本明細書に取り込まれている。
【００９２】
部分的に乾燥されたウェブ５４５、及び、装置２００は、圧力ロール９００とヤンキー・ドラム８８０の間に形成されているニップ８００を通過するように送られる。連続網状構造面２６０と不連続面１２３０は、ウェブがニップ８００を通って搬送される時に、ウェブ５４５の表面５４７に刻印される。ノズル８９０によって塗布された接着剤は、実質的平滑面５４９の実質的に全ての部分を、ヤンキー・ドラム８８０の加熱面８７５に接着するために使用される。
【００９３】
図１６は本発明の実施例に基づくウェブを示す、ウェブ２０の断面図であり、茲に、このウェブは符号３０１、３０２、及び３０３を付与された３層の繊維を有する。層構造を有するウェブは、図８Ａ、Ｂ、及び図９Ａ乃至Ｃに示された抄紙装置及び方法、または、代替的に、図１４図Ａ、Ｂ、及び図１５Ａ乃至Ｃに示された抄紙装置及び方法を用いて作ることができる。
【００９４】
１個のフォーミング・ワイヤ５４２が図９Ａに示されているが、これは、他のフォーミング・ワイヤの形状が１つ以上のヘッド・ボックスと組合せて使用可能で、各ボックスが多層ウェブを作るために１層以上の繊維の完成紙料を提供する能力を有すると理解される。モルガン（Ｍｏｒｇａｎ）の米国特許第３，９９４，７７１号明細書、及び、カーステンス（Ｃａｒｓｔｅｎｓ）等の米国特許第４，３００，９８１号明細書、及び、１９９６年１０月２４日に受理されたファン（Ｐｈａｎ）及びトロクハン（Ｔｒｏｋｈａｎ）名義の米国特許出願『改良された機能特性を有する層状ティシュペーパー』明細書は層状化を開示しており、これらの明細書は参照によって本明細書に含まれる。各種のタイプのフォーミング・ワイヤーの形状は、ツイン・ワイヤー・フォーマーを含めて、使用することができる。さらに、各種のタイプのヘッド・ボックスの形状は、１層以上の繊維層を有するウェブを提供するために使用することができる。
【００９５】
図１６を参照すれば、1つ以上のヘッド・ボックスは、層３０１、３０２、及び３０３に対応する３層の完成紙料を、フォーミング・ワイヤー５４２上に送り出すために使用可能、従って、初期ウェブは層３０１、３０２、及び３０３を有する。第１層３０１はウェブの第１面２２に隣接配置された長い抄紙繊維を有する。第１層３０１の長い抄紙繊維は、例えば平均繊維長さが約３ｍｍ以上の北部地方産針葉樹繊維のような針葉樹繊維を有することができる。第２層３０２は、ウェブの第２面２４に隣接配置された短い抄紙用繊維を有することができる。第２層３０２の短い抄紙繊維は、例えば平均繊維長さが約１．５ｍｍ以下のユーカリ繊維のような広葉樹繊維を有することができる。
【００９６】
第３層３０３は第１及び第２層３０１及び３０２の中間に配置されている。この第３層は、実質的に繊維が存在しないボイド・スペース３１０を有することを特徴とする結合抑制層にすることができる。このようなボイド・スペースは図３及び図１１に示されている。
【００９７】
特に、このボイド・スペースは厚い区域５０の中に配置されている。第３層は、第３層３０３における繊維間結合を弱めるために、例えば商品名ADO-GEN（登録商標）のような結合抑制剤を有し、これによって、ボイド・スペース３１０を作るために、層３０３の繊維構造に開口部を設けることができる。第３層３０３は、針葉樹繊維、広葉樹繊維、及び、針葉樹繊維と広葉樹繊維との組合せを有することができる。
【００９８】
さらに他の実施例では、層３０１及び３０２がそれぞれ短い広葉樹繊維を有し、第３層３０３は長い針葉樹繊維を有することができる。例えば、層３０１及び３０２を主としてユーカリ繊維で形成し、第３層３０３を主として長い北部地方産針葉樹繊維で形成することができる。
【００９９】
代替的に他の方法を、外側の層の中間にある繊維の嵩減らし、又は結合抑制を行うために、採用することができる。キーアニー（Ｋｅａｒｎｅｙ）の米国特許第４，２２５，３８２号明細書は、分離されて内部の層によって十分に接着された層を有する多層ウェブを開示する目的で、参照によって本明細書に含まれる。
【０１００】
具体例
全ての％の値は、他に示されない限り、乾燥繊維重量に基づく重量パーセントである。
【０１０１】
具体例１
この例は、図１４Ａ、Ｂ、及び、図１５Ａ乃至図１５Ｃに示されている抄紙装置を用いて作られた３層ティシュ・ウェブを提供する。
【０１０２】
ＮＳＫの３重量％水性スラリー液は、従来のリパルパーで作り上げられる。一時湿潤強力樹脂（即ち、ニューヨーク州、ニューヨークのナショナル・スターチ・アンド・ケミカル・コーポレーション社（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ＆  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．）が市販しているＮａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ７８‐００８０の２パーセント水溶液）は、乾燥繊維の０．２重量パーセントの比率で（湿潤強力樹脂対乾燥繊維の重量比は０．００２）、ＮＳＫの紙料パイプに加えられる。このＮＳＫのスラリーはファン・ポンプで約０．２パーセントに希釈される。次に、ユーカリ繊維の３パーセント水性スラリー液は従来のリパルパーの中で作り上げられる。結合抑制剤の２パーセント水溶液（即ち、ＡＤＯＧＥＮ（登録商標）４４２）は、乾燥繊維の２重量パーセントの比率で（湿潤強力樹脂対乾燥繊維の重量比は０．００２）、ユーカリの紙料パイプに加えられる。ユーカリのスラリーはファン・ポンプで約０．２パーセントに希釈される。
【０１０３】
独立に処理された３つの完成紙料の流れ（流れ１＝ＮＳＫ１００パーセント；流れ２＝ユーカリ１００パーセント；流れ３＝ユーカリ１００パーセント）は、外側の２つのユーカリ層と真中のＮＳＫ層を有する３層の初期ウェブを形成するために、ヘッド・ボックスを通って分離された状態を維持して、長網ワイヤー上に堆積される。脱水は長網ワイヤーによって発生し、デフレクターおよび、真空ボックスによって支援される。長網ワイヤーは２．５４ｃｍ（インチ）当り縦方向１１０本、横方向９５本の各単繊維の糸を有し、杼口が５つのサテン織りの形である。
【０１０４】
初期ウェブは、長網ワイヤーから、織布ファブリック１２２０、及び、感光性樹脂製ウェブ模様付け層２５０を備えた多孔型背景要素を有するウェブ支持装置２００に、搬送位置における繊維濃度約８パーセントで、真空搬送される。多孔型背景要素は、２．５４ｃｍ（１インチ）当り縦方向６８本、横方向５１本の各単繊維の糸を有し、杼口が５つのサテン織りの形であり、縦方向の繊維は直径が約０．２２ｍｍ、横方向の繊維は直径が約０．２９ｍｍである。このような多孔型背景部材は，ウィスコンシン州、アップルトンのアップルトン・ワイヤー・カンパニー社（Ａｐｐｌｅｔｏｎ  Ｗｉｒｅ  Ｃｏ．）によって製造されている。
【０１０５】
ウェブ型模様付け層２５０は、装置２００の突出面の面積の約３０乃至約４０パーセントの面積を占める連続網状構造のウェブ接触面２６０を有する。多孔型背景要素のウェブ接触面の高さ１２３１と、連続網状構造のウェブ接触面２６０の高さ２６１との差は約０．０２５ｍｍ（約０．００１インチ）である。
【０１０６】
ウェブは、図１５Ｂに示された様に、装置２００に支持されて実質的に平滑な第２面５４９を有するウェブ５４５を提供するために、装置２００に送られる。さらに脱水は、装置６００、６２０、及び、６５０で代表させている様に、真空支援排水により、及び、通気乾燥によって、ウェブが繊維濃度約６５％になるまで行われる。
【０１０７】
ニップ８００におけるヤンキー・ドライヤーへの搬送は圧力ロール９００を用いて行われる。面２５０と面１２３０は、型模様付け面５４７を設けるために、ウェブ５４５の第１面５４７上で刻印される。第２面５４９の実質的に全ての部分が、ポリビニルアルコールを用いて、ヤンキー・ドライヤーのドラム８８０の面８７５に接着される。ニップ８００のニップ圧力は約７１．４ｋｇ/ｃｍ（４００ｐｌｉ）以上である。
【０１０８】
ウェブの濃度は、ドクター・ブレードを用いてウェブを面８７５からクレープ加工する前に、約９０乃至１００％に増加する。このドクター・ブレードは約２５度の傾斜角を有し、ヤンキー・ドライヤーに対して約８１度の衝撃角をなす位置にあり；このヤンキー・ドライヤーは約２４４メートル毎分（約８００ｆｐｍ（フィート毎分）で運転される。
【０１０９】
上述の手順に基づいて作られたウェブは３層１プライのティシュ・ペーパーに加工される。１プライのティシュ・ペーパーは、約０．０２重量％の一時湿潤強力樹脂、及び、約０．０１重量％の結合抑制剤を含めて、約２８．５ｋｇ毎平方メートル（約１７．５ポンド毎３０００平方フィート）の坪量を有する。
【０１１０】
重要なことは、１プライのティシュ・ペーパーを、柔軟で吸収性があり、トイレット・ティシュ・ペーパーとして適当なものにすることである。１プライのティシュ・ペーパーは次の特性を有する：
坪量：        ２８．５ｇ毎平方メートル（１７．５ポンド毎平方フィート）
目視厚さ：  ０．３４５ｍｍ（１３．６ミル（０．０１３６インチ））
嵩密度：      ０．０８ｇ／立方センチメートル
面２２の表面平滑度：８９０
面２４の表面平滑度：１０７０
平滑度比率：  １．２０
具体例２
この例は、図１４Ａ、Ｂ、及び、１５Ａ乃至図１５Ｃに示されている抄紙装置を用いて作られた２プライのティシュ・ウェブを提供する。
【０１１１】
ＮＳＫの３重量％水性スラリーは従来のリパルパーの中で作り上げられる。一時湿潤強力樹脂（即ち、コネティカット州、スタンフォードのアメリカン・サイアナミド・カンパニー社（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｙａｎａｍｉｄ  Ｃｏ．）製のＰＡＲＥＺ（登録商標）７５０）の２％水溶液が、乾燥繊維の０．２重量％の比率で、ＮＳＫの紙料パイプに加えられる。このＮＳＫのスラリーはファン・ポンプで約０．２％に希釈される。次にユーカリ繊維の３重量％の水性スラリー液が、従来のリパルパーによって作り上げられる。結合抑制剤（即ち、オハイオ州、ダブリンのウィトコ・コーポレーション社（Ｗｉｔｃｏ  Ｃｏｒｐ．）市販のＡＤＯＧＥＮ（登録商標）４４２）の２％溶液が、乾燥繊維の０．１重量％の比率で、ユーカリ繊維の紙料パイプに加えられる。ユーカリのスラリーは、ファン・ポンプで、濃度約０．２％に希釈される。
【０１１２】
完成紙料の２つの流れ（流れ１＝ＮＳＫ１００％／流れ２＝ユーカリ１００％）は、ＮＳＫとユーカリの繊維を含有する初期ウェブを形成するために、ヘッド・ボックスで混合され、長網ワイヤー５４２上に堆積される。脱水は長網ワイヤーによって発生し、デフレクターおよび、真空ボックスによって支援される。長網ワイヤーは２．５４ｃｍ（１インチ）当り縦方向１１０本、横方向９５本の各単繊維の糸を有し、杼口が５つのサテン織りの形である。
【０１１３】
初期ウェブは長網ワイヤーから、搬送位置での繊維濃度が約８％で、織布ファブリック１２２０、及び、連続網状構造面２６０を有するウェブ型模様付け層を備えているウェブ支持装置２００に搬送される。
【０１１４】
初期湿潤ウェブは、実質的に平滑で目視的に１つの面５４９、及び、面１２３０と面２６０に一致する面５４７を有するウェブ５４５を提供するために、長網ワイヤーから、搬送位置での繊維濃度が約８％で、装置２００に搬送される。織布ファブリック１２２０は、２．５４ｃｍ（１インチ）当り縦方向７９本、横方向６７本の各単繊維の糸を有し、杼口が５つのサテン織りの形であり、縦方向の繊維は直径が約０．１８ｍｍ、横方向の繊維は直径が約０．２１ｍｍである。このような多孔型背景部材は，ウイスコンシン州、アップルトンのアップルトン・ワイヤー・カンパニー社（Ａｐｐｌｅｔｏｎ  Ｗｉｒｅ  Ｃｏ．）が製造している。
【０１１５】
ウェブ型模様付け層２５０は、面積が装置２００の突出面の面積の約３０乃至約４０％の連続網状構造のウェブ接触面２６０を有する。ウェブ接触面１２３０の高さ１２３１とウェブ接触面２６０の高さ２６１との差は、約０．０２５４ｍｍ（約１ミル、０．００１インチ）である。
【０１１６】
さらにウェブの脱水は、装置６００、６２０，及び、６５０で代表させたように、真空支援排水により、及び、通気乾燥によって、ウェブが繊維濃度約６５％になるまで行われる。ヤンキー・ドライヤーへの搬送は、圧力ロール９００とヤンキー・ドライヤーのドラム８８０との間に形成されているニップ８００で行われる。
【０１１７】
面２５０と面１２３０は、型模様付け面５４７を設けるために、ウェブ５４５の第１面５４７上で刻印される。第２面５４９の実質的に全ての部分が、ポリビニルアルコールを用いて、ヤンキー・ドライヤーのドラム８８０の面８７５に接着される。ニップ８００のニップ圧力は約７１．４ｋｇ／ｃｍ（４００ｐｌｉ）以上である。
【０１１８】
ウェブの濃度は、ドクター・ブレードを用いてウェブを面８７５からクレープ加工する前に、約９０％乃至１００％に増加する。このドクター・ブレードは約２５度の傾斜角を有し、ヤンキー・ドライヤーに対して約８１度の衝撃角をなす位置にあり；このヤンキー・ドライヤーは約２４４メートル毎分（約８００ｆｐｍ（フィート毎分））で運転される。乾燥ウェブは２００ｍ毎分（６５０ｆｐｍ）の速さで形成される。
【０１１９】
ウェブは２プライ手洗い用のティシュ・ペーパーに加工される。各プライは、約２０．８ｇ毎平方メートル（約１２．８ポンド毎３０００平方フィート）の坪量を有し、約０．０２重量％の一時湿潤強力樹脂、及び、約０．０１重量％の結合抑制剤を含んでいる。２プライのティシュ・ペーパーは柔軟で吸収性があり、手洗い用ティシュ・ペーパーとして適当なものにすることである。各プライは次の特性を有する。
【０１２０】
坪量：        ２０．８ｇ毎平方メートル（１２．８ポンド毎平方フィート）
巨視的厚さ：  ０．２９ｍｍ（１１．４ミル）
嵩密度：      ０．０７ｇ／立方センチメートル
面２２の表面平滑度：８５０
面２４の表面平滑度：１００６
平滑度比率：  １．１８
具体例３
この例は、各プライが３層を有し、各プライが図８Ａ、Ｂ、及び図９Ａ乃至図９Ｃに示されている抄紙装置を用いて作られている２プライ・ティシュ・ペーパーを提供する。
【０１２１】
北部地方産クラフト（ＮＳＫ）の３重量％水性スラリーは従来のリパルパーの中で作り上げられる。一時湿潤強力樹脂（即ち、ニューヨーク州、ニューヨークのナショナル・スターチ・コーポレーション社（Ｎａｔｉｏｎａｌ
Ｓｔａｒｃｈ  ＆  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｒｐ．）によって市販されているＮａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ７８‐００８０）の２％水溶液が、乾燥繊維の０．２重量％の比率で、ＮＳＫの紙料パイプに加えられる。このＮＳＫのスラリーはファン・ポンプで約０．２％に希釈される。次に、ユーカリ繊維の３重量％の水性スラリー液が、従来のリパルパーによって作り上げられる。結合抑制剤（即ち、オハイオ州、ダブリンのウィトコ社（Ｗｉｔｃｏ  Ｃｏｒｐ．）が市販しているＡＤＯ‐ＧＥＮ（登録商標）４４２）の２％溶液が、乾燥繊維の０．１重量％の比率で、ユーカリ繊維の紙料パイプに加えられる。ユーカリのスラリーは、ファン・ポンプで、濃度約０．２％に希釈される。
【０１２２】
完成紙料の独立に処理された２つの流れ（流れ１＝ＮＳＫ１００％；流れ２＝結合抑制剤でコーティングされたユーカリ１００％、流れ３＝ユーカリ１００％）は、外側のユーカリ層、結合抑制剤で被覆されたユーカリ層、及び、ＮＳＫ層を含む３層の初期ウェブを形成するために、ヘッド・ボックスによって分離維持され、長網ワイヤー５４２上に堆積される。脱水は長網ワイヤーによって発生し、デフレクターおよび、真空ボックスによって支援される。長網ワイヤーは、２．５４ｃｍ（１インチ）当り縦方向１１０本、横方向９５本の各単繊維の糸を有し、杼口が５つのサテン織りの形である。
【０１２３】
初期ウェブは長網ワイヤーから、搬送位置での繊維濃度が約８％で、脱水用フェルト層２２０、及び、感光性樹脂のウェブ型模様付け層２５０を有するウェブ支持装置２００に搬送される
脱水用フェルト層２２０は、ウィスコンシン州、アップルトンのアップルトン・ミルズ社（Ａｐｐｌｅｔｏｎ  Ｍｉｌｌｓ）が製造しているＡｍｆｌｅ-ｘ2  Ｐｒｅｓｓ  Ｆｅｌｔである。このフェルト２２０はポリエステル繊維のバットを有する。このバットは面がデニール３、基質デニールが１０乃至１５である。フェルト層２２０は、坪量が１４３６ｇ／平方メートル、厚さが約３ｍｍ、透気度が約３０乃至約４０ｓｃｆｍである。
【０１２４】
ウェブ型模様付け層２５０の突出面積はウェブ支持装置２００の突出面積の約３０ないし４０％である。面２６０の高さ２６１と、フェルト面２３１の高さ２３１との高低差は約０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）である。
【０１２５】
初期ウェブは、装置２００に支持されて目視的に１つの、実質的に平滑な面５４９を有するウェブ５４５を提供するために、装置２００に送られる。搬送は、真空搬送位置で、圧力差が６．７７×１０4Ｐａ（約２０インチ水銀柱）で行われる。
【０１２６】
さらに脱水は，真空支援排水、例えば装置６２０を用いて、ウェブの繊維濃度が約２５％になるまで行われる。次に、ウェブ５４５は、蒸気フード２８８０の近傍に送られ、真空圧力ロール９００とヤンキー・ドライヤーのドラム８８０との間に形成されているニップ８００の中に送り込まれる。
【０１２７】
面２６０は、真空圧力ロール９００とヤンキー・ドライヤーのドラム８８０との間で、ウェブ５４５とウェブ支持装置２００を約７１．４ｋｇ／ｃｍ（４００ｐｌｉ）のニップ圧力で押圧することによって、ウェブ５４５の面５１７の中に刻印される。クレープ加工用接着剤はウェブをヤンキー・ドライヤーに接着するために使用される。繊維の濃度は、ドクター・ブレードによる乾燥クレープ加工の前に、約９０％以上に増加する。ドクター・ブレードは、約２５度の傾斜角を有し、ヤンキー・ドライヤーに対して約８１度の衝撃角をなす位置にある。ヤンキー・ドライヤーは約２４４ｍ毎分（約８００フィート毎分）で運転される。乾燥ウェブは１９８ｍ毎分（６５０ｆｐｍ）の速さで巻取りにされる。
【０１２８】
ウェブは２プライの手洗い洗顔用ティシュ・ペーパーに加工され、各プライは３つの繊維層を有する。２プライのトイレット・ティシュ・ペーパーは約１．０％の一時湿潤強力樹脂と、約０．１％の結合抑制剤を有する。
【０１２９】
各プライは次の特性を有する：
坪量：        １５．９ｇ毎平方メートル（９．８ポンド毎平方フィート）
目視厚さ：  ０．１５２ｍｍ（６ミル）
嵩密度：    ０．１０ｇ／立方センチメートル
面２２の表面平滑度：７４０
面２４の表面平滑度：９６０
平滑度比率：  １．３０
具体例４
この例は図８Ａ、８Ｂ、及び、図９Ａ乃至図９Ｃに示したタイプの抄紙装置で作られるテッシュ・ウェブを提供する。
【０１３０】
ＮＳＫの３％水性分散液は従来のリパルパーで作り上げられる。一時湿潤強力樹脂ＰＡＲＥＺ（登録商標）７５０の２％溶液は乾燥繊維の０．２重量％の率でＮＳＫの紙料パイプに加えられる。このＮＳＫのスラリーは、ファンポンプで、濃度約２％に希釈される。次に、ユーカリの３％水性分散液は、従来のリパルパーで作り上げられる。結合抑制剤ＡＤＯＧＥＮ（登録商標）４４２の２％溶液は乾燥繊維の０．1重量％の率でユーカリの紙料パイプに加えられる。このスラリーは、ファンポンプで、濃度約0.２％に希釈される。
【０１３１】
２つの独立に処理された完成紙料（流れ１＝ＮＳＫ100％；流れ2＝ユーカリ100％）の流れは、ＮＳＫ繊維と結合抑制剤被覆ユーカリ繊維とからなる1層のウェブを形成するために、ヘッド・ボックスで混合され、長網ワイヤー上に堆積される。脱水は、長網ワイヤーを通して発生し、デフレクター、および、真空ボックスによって支援される。長網ワイヤーは、２．５４ｃｍ（１インチ）当りで縦糸が１１０本、横糸が９５本の単繊維であって５杼口のサテン織りファブリックである。
【０１３２】
初期湿潤ウェブは、長網ワイヤーから、搬送位置における繊維濃度約８％でウェブ支持装置２００に送られ、このウェブ支持装置２００は脱水用フェルトの層と感光性樹脂製ウェブ型模様付け層２５０を有する。
【０１３３】
脱水用フェルト２２０は、ウィスコンシン州、アップルトンのアップルトン・ミルズ社（Ａｐｐｌｅｔｏｎ  Ｍｉｌｌｓ）が製造しているＡｍｆｌｅｘ2  Ｐｒｅｓｓ Ｆｅｌｔである。ウェブ型模様付け層２５０は連続のウェブ接触面２６０を有する。このウェブ型模様付け層２５０は、ウェブ支持装置２００の突出面積の約３５％の突出面積を有する。上部ウェブ接触面２６０と第１面２３０との高低差は約０．１２７ｍｍ（約０．００５インチ）である。
【０１３４】
初期ウェブは、ウェブ支持装置２００に送られて、第１デフレクト工程で概ね１つの平面のウェブ５４５を形成するためにデフレクトされる。搬送は、真空搬送位置で、約６．７７×１０4Ｐａ（２０インチ水銀柱）で行われる。さらに脱水は、ウェブの繊維濃度が約２５％になるまで、真空支援の脱水によって行われる。ウェブ５４５は、ウェブ支持装置２００によって蒸気フード２８００の近くに送られ、真空圧力ロール９００とヤンキー・ドラム８８０の間に形成されているニップ８００の中に送り込まれる。その後に、ウェブ５４５は、ヤンキー・ドラム８８０の圧縮面８７５によって、約７１．４ｋｇ／ｃｍ（４００ｐｌｉ）以上の圧縮圧力で圧縮される。ポリビニルアルコールを基本成分とするクレープ用接着剤は、圧縮されたウェブをヤンキー・ドラムに接着するために使用される。繊維濃度は、ドクター・ブレードによるヤンキー・ドラム８８０からのウェブ乾燥クレープ加工前に、約９０％以上に増加する。ドクター・ブレード は、傾斜角が約２５度であり、ヤンキー・ドライヤーに対する衝撃角が約８１度になる位置にあり；ヤンキー・ドライヤーは約２４４メートル毎分（約８００フィート（毎分）で運転される。乾燥ウェブは２００メートル毎分（６５０フィート毎分）の速度で、ロールにされる。
【０１３５】
このウェブは１層２プライの手洗い洗顔用ティシュ・ペーパーに加工される。この２プライの手洗い用ティシュ・ペーパーの各プライは、約１９．５ｇ毎平方メートル（１２ポンド毎３０００平方フィート）の坪量、及び、約０．２％の一時湿潤強力樹脂、及び、約０．１％の結合抑制剤を有する。
【０１３６】
ティシュ・ウェブは次の特性を有する：
坪量：        ２０．５ｇ毎平方メートル（１２．６ポンド毎平方フィート）
目視厚さ：    ０．２２ｍｍ（８．８ミル）
嵩密度：      ０．０９２ｇ／立方センチメートル
面２２の表面平滑度：８９０
面２４の表面平滑度：１０５０
平滑度比率：  １．１８
予言的な具体例
以下の予言的な例は、図８Ａ，Ｂ及び図９Ａ乃至図９Ｃに示されたタイプの商業規模の抄紙装置を用いて２プライのティシュ・ペーパーを作る方法を説明する。
【０１３７】
北部地方産クラフトの３重量％水性分散液スラリーは、従来のリパルパーの中で作り上げられる。一時湿潤強力樹脂（即ち、コネチカット州、スタンフォードのアメリカン・サイアナミッド・コーポレーション社（Ａｍｅｒｉｃａｎ
Ｃｙａｎａｍｉｄ  Ｃｏｒｐ．）によって市販されているＰＡＲＥＺ（登録商標）７５０）は、乾燥繊維の０．２％の割合で、ＮＳＫの紙料パイプに加えられる。このＮＳＫのスラリーは、ファン・ポンプで、約０．２％に希釈される。次に、ユーカリ繊維の３重量％のスラリーは、従来のリパルパーを使用して作り上げられる。結合抑制剤（即ち、オハイオ州、ダブリンのウィトコ・コーポレーション社（Ｗｉｔｃｏ  Ｃｏｒｐ．）によって市販されているＡｄｏｇｅｎ（登録商標））は、乾燥繊維の０．１％の割合で、ユーカリの原料パイプに加えられる。このユーカリのスラリーは、ファン・ポンプで、約０．２％の濃度に希釈される。
【０１３８】
２つの独立に処理された完成紙料の流れ（流れ１＝ＮＳＫ１００％、流れ２＝ユーカリ１００％）は、ＮＳＫ繊維とユーカリ繊維との１層のウェブを形成し、ユーカリ繊維が結合抑制剤で被覆されて、ヘッド・ボックスで混合されて、長網ワイヤー上に堆積される。脱水は長網ワイヤーを通して発生し、デフレクターと真空ボックスによって支援される。長網ワイヤーは、２．５４ｃｍ（１インチ）当り１１０本の縦糸、及び、９５本の横糸の単繊維をそれぞれ有する、５杼口のサテン織り布の形である。
【０１３９】
初期湿潤ウェブは、搬送位置での繊維濃度が約１０％で、長網ワイヤーから、脱水フェルト層２２０と感光性樹脂のウェブ模様付け層２５０を有するウェブ支持装置２００に搬送される。
【０１４０】
脱水フェルト層２２０は、ウィスコンシン州、アップルトンのアップルトン・ミルズ社（Ａｐｐｌｅｔｏｎ  Ｍｉｌｌｓ）によって製造されているＡ‐ｍｆｌｅｘ  ２  Ｐｒｅｓｓ  Ｆｅｌｔである。ウェブ模様付け層２５０は、ウェブ接触面２２０の６．４５ｃｍ2（１平方インチ）当り約６９個の双方向ジグザグに配置された楕円形の開口部２７０を有する連続ウェブ型模様付け層２５０を有している。このウェブ型模様付け層２５０は、ウェブ支持装置２００の突出面積の約３５％に等しい突出面積を有している。頂部ウェブ接触面２６０と第１フェルト面２３０との高低差は約０．１２７ｍｍ(約０．００５インチ)である。
【０１４１】
初期ウェブは、概ね１枚のウェブ５４５を形成するために，ウェブ支持装置２００に搬送される。搬送は、真空搬送位置で、６．７７×１０4Ｐａ（約２０インチ水銀柱）の圧力差で行われる。更に脱水は、ウェブが約３０％の繊維濃度を有するまで、真空支援排水によって行われる。ウェブ５４５はウェブ支持装置２００によってニップ８００に運ばれる。真空圧力ロール９００は、約６０Ｐ＆Ｇの硬度を有する圧縮面９１０を有している。ウェブ５４５は、次に、ウェブ５４５とウェブ支持装置２００を、ウェブ５４５とヤンキー・ドライヤーのドラム８８０との間で、約７１．４ｋｇ／ｃｍ（４００ｐｌｉ）以上の圧縮圧で押圧することによって、ヤンキー・ドライヤーのドラム８８０の圧縮面８７５に対して圧縮される。ポリビニルアルコールを基剤とする接着剤は圧縮されたウェブをヤンキー・ドライヤーに接着するために使用される。繊維濃度は、ドクター・ブレードを用いて、ウェブをヤンキー・ドライヤーのドラム８８０の面から乾燥クレープ加工する前に、約９０％以上に増加する。ドクター・ブレードは、約２０度の傾斜角を有し、ヤンキー・ドライヤーに対して約７６度の衝撃角を与える位置にあり；ヤンキー・ドライヤーは約１３７２ｍ毎分(約４５００ｆｐｍ(フィート毎分)で運転される。乾燥ウェブはロールの中に、１１２５ｍ（３６９０ｆｐｍ）の速度で形成される。
【０１４２】
ウェブは２プライの手洗い用ティシュ・ペーパーを提供するために加工される。２プライの手洗い用ティシュ・ペーパーの各プライは、坪量約２０．３ｇ／ｍ2（１２．５ポンド毎３０００平方フィート）を有することができ、また、一時湿潤強度樹脂の約０．２重量％と、ドクター・ブレードの約０．１％を有することができる。
【０１４３】
分析要領
紙の特徴の厚さと高さの測定：
区域３０の面２３の位置、区域３０の厚さ、及び、区域５０の厚さは、ウェブのミクロトームされた断面の写真を用いて求めることができる。この様な写真の例は図３に示され、茲に、面２３の位置は、区域５０の厚さＰ、および、区域３０の厚さＫと共に示されている。
【０１４４】
１０枚の試料は、それぞれ、約２．５４ｃｍ×５．１ｃｍ(１×２インチ)を測定するものであり、シート又はロールのティシュ・ペーパーから、無作為に選択される。もし１０枚の試料が１枚のシートから取れない場合には、同一条件（好ましくは同じペーパー・ロール）の下で作られた付加的なシートが使用可能である。
【０１４５】
各試料のためのミクロトームは、硬い厚紙のホールダーにホッチキス止めで作られる。この厚紙のホールダーはシリコンの型の中に置かれる。ペーパーの試料は、例えばハーキュリーズ・インク社（Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．）によって製造されているＭｅｒｉｇｒａｐｈ感光性ポリマー等の樹脂に浸漬される。
【０１４６】
試料は樹脂混合物が固まるまで硬化される。この試料はシリコンの型から取り出される。感光性ポリマーに浸漬される前に、試料に、ミクロトームを正確に決めるための参照点がマークされる。好ましくは、同じ参照点がウェブ２０の平面図(例えば図４)、及び各種断面図（例えば図３）の両方に使用される。
【０１４７】
試料は、ニューヨーク州、バッファローのアメリカン・オプティカル・カンパニー社（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏ．）が販売しているモデル８６０ミクロトームの中に置かれて水平にされる。試料の縁は、試料から、シリコンの中で、平滑面が現れるまで、ミクロトームで除去される。
【０１４８】
充分な数の薄片が試料から除去されるので、ペーパーの各種の区域(例えば３０及び５０)が正確に再構成される。本明細書で説明する実施例のために、薄片当り約６０ミクロンの厚さを有する薄片が平滑面から取られる。厚さＰおよびＫを確認するためには、多数の薄片が必要である。
【０１４９】
試料の薄片は、オイルとカバーグラスを用いて、顕微鏡のスライドグラス上に取り付けられる。このスライドグラスと試料は、光透過型顕微鏡に取り付けられて、約４０倍の倍率で観測される。顕微鏡写真は，薄片に沿って撮影され、各個の写真は薄片のプロフィールを再構成するために順次配列される。厚さと高さは、図３に示すように、再構成されたプロフィールを用いて確認することができ、これは図１及び図２に示したタイプの紙構造の断面顕微鏡写真である。
【０１５０】
この厚さは、顕微鏡写真をスキャンして，その顕微鏡写真をパーソナル・コンピューターの画像ファイル・フォーマットに保存するために、据置型カラー・スキャナー  Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ  ＳｃａｎｊｅｔＩＩＣを用いて確定される。このヒューレット・パッカード社（Ｈｅｗｌｅｔｔ  Ｐａｃｋａｒｄ）のスキャン用ソフトウェアは、ＤｅｓｋＳｃａｎＩＩ  ｖｅｒ６である。このスキャナのスキャン・設定の方式は白黒写真である。その経路は、レーザー・ライターＮＴ，ＮＴＸである。輝度とコントラストの設定は１２５である。スケーリングは１００％である。ファイルは、Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ  ＩＩＣｉ  コンピューターの画像ファイル・フォーマットでスキャンされ、保存される。画像ファイルは適当な写真映像用ソフトウェア、又は、ＣＡＤプログラム、例えばノースカロライナ州のエンジニアード・ソフトウエア社（Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｓｏｆｔ‐ｗａｒｅ）から入手可能のＰｏｗｅｒＤｒａｗ  ｖｅｒ．６．０で開かれる。
【０１５１】
図３を参照すれば、区域３０及び５０の厚さは、それぞれ、符号Ｋ及びＰを付与された直径を有する円で示される。最初に、調査対象とする区域５０の中に描かれる最大の円は、ＰｏｗｅｒＤｒａｗを用いて描かれる。この円の直径は符号Ｐを付与される。区域５０の厚さはこの円の直径に適当なスケール・ファクター（このスケール・ファクターは、顕微鏡写真の倍率にスキャンされた映像の倍率を掛けたものである）を掛けたものである。
【０１５２】
次に、区域５０の何れかの側の区域３０に部分的に描き得る最小の円が描かれる。これらの円の直径は符号Ｋが付与される。区域５０に隣接している区域３０の厚さＫは、２つの直径の平均値に上述のスケール・ファクターを掛けたものである。
【０１５３】
区域５０に隣接する区域３０の面は、図３に示すように、直径Ｋを有する２つの円の中心を結ぶ線を引くことによって，位置決めされる。
【０１５４】
１０枚の各試料のために、区域３０の厚い部分の間に配置された厚い区域５０が生じることは予想される。薄い区域３０が厚い区域５０の各側部で同様である場合のために、面２３を代表する線が引かれる。若しもこの線が少なくとも２５％以上の発生率で区域５０と交差すれば、そのときには、試料を採取したペーパーは、本発明に基づいて、比較的厚い区域の面に配置された厚い区域を有すると言える。例えば、若しも１０枚の試料が厚い区域５０の何れかの側に薄い区域３０を５０個所発生させれば，その場合には、厚い区域５０が薄い区域３０の面に配置されており、若しも面２３を代表して引かれた線のみが厚い区域５０と交差すれば、１３個以上の厚い区域５０が発生する。
【０１５５】
表面平滑度
ペーパー・ウェブ面の表面平滑度は、１９９１年の国際ペーパー物理会議で制定されたＴＡＰＰＩ  ＢＯＯＫ  １の１９頁にあり、名称が『ティシュ・ペーパーの機械的特性の測定法』である章の、アンプルスキー(Ａｍｐｕｌｓｋｉ)等によって説明された生理的表面平滑度(ＰＳＳ)測定法に基づいて測定され、この章は参照によって本明細書に含まれる。ＰＳＳ測定は、本明細書に使用されるときには、上述の章に記載されているような膨大な有用性を順次集約したものである。この測定法の手順は、スペンデル(Ｓｐｅｎｄｅｌ)の米国特許第４，９５９，１２５号明細書、及び、アンプルスキー(Ａｍｐｕｌｓｋｉ)等の米国特許第５，０５９，２８２号明細書にも概ね記載されており、この特許明細書は参照によって本明細書に含まれる。
【０１５６】
本発明の紙の試料を試験する目的で、上述の章におけるＰＳＳ測定の方法は、表面平滑度測定のために、以下に述べる手続き的改良を伴って使用される。
【０１５７】
上述のように、１０個の試料のために、ＳＡＳソフトウェアにディジタル化されたデーターの対を導入する代わりに、表面平滑度測定が、オースチンのナショナル・インストルーメント社（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ）から入手可能のＬＡＢＶＩＥＷ印のソフトウェアを用いて、試料１０個用データの要求、ディジタル化、及び、統計的処理によって行われる。各振幅スペクトラムは、『Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ａｎｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ．ｖｉ』モデルを、出力スペクトルとして選択された『Ａｍｐ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｍａｇ  Ｖｒｍ』と共に用いて、発生される。出力スペクトルは１０個の試料それぞれについて得られる。
【０１５８】
各出力スペクトルは、ＬＡＢＶＩＥＷにおける以下の重量ファクタ：０．０００２４６、０．０００４８５、０．００７５６、０．０６２９９７を用いて平滑化される。これらの重量ファクタは、ＳＡＳプログラムのために上述の項目に規定されているファクタ：０．００３９、０．００７７、０．１２０、１．０によって模擬的に選択される。
【０１５９】
平滑化の後に、各スペクトルは上述の章に規定された周波数フィルターを用いて濾過される。次にＰＳＳの値は、ミクロンで、各個別のスペクトルについて、上述の項目に記載されているように計算される。ウェブ側面の平滑度は、ウェブの同じ側から取った１０個の試料で測定したＰＳＳ１０個の平均値である。これと同様に、ウェブの反対側の面平滑度を測定することができる。平滑度の比率は、ウェブの、より非平坦な面に対応する表面平滑度の高い値を、ウェブの平滑な側に対応する表面平滑度の低い値で除して得られる。
【０１６０】
坪量
坪量は次の手順に基づいて測定される。
【０１６１】
測定すべき紙は、２１．７−２３．８℃（華氏71乃至75度）、相対湿度48乃至52％で、最低２時間、コンディショニングされる。コンディショニングされた紙は、縦横各３．５インチの１２個の試料を作るためにカットされ、この試料は、適当な圧力板カッター、例えばTｈｗｉｎｇ Aｌｂｅｒｔ Aｌｆａ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓａｍｐｌｅ Ｃｕｔｔｅｒ Ｍｏｄｅｌ  ２４０−１０等を用いて、１度に６個の試料が切り取られる。この２種類の６個の試料の束は、次に、１２プライの束に組み合わされて、２１．７−２３．８℃（華氏７１乃至７５度）、湿度４８乃至５２％で、１５分以上の付加的なコンディショニングされる。
【０１６２】
次に、１２プライの束は、校正された分析用天秤で重量測定される。この天秤は、試料がコンディショニングされるのと同じ室内で維持される。適当な天秤はサートリアス・インストルーメント・カンパニー社（Ｓａｒｔｏｒｉｕｓ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏ．)の  Ｍｏｄｅｌ  Ａ２００Ｓである。この秤量は１２枚１束の紙の重量（グラム単位）であり、各プライは７９．０ｃｍ2（１２．２５平方インチ）の面積を有する。
【０１６３】
ウェブの坪量(１プライの単位面積あたりの重量)は、次の式を使って、ポンド毎３０００平方フィートの単位で計算される：
【０１６４】
【数１】
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目視厚さ又は乾燥厚さ
目視厚さ又は乾燥厚さは、１９８４年９月４日発行のトロクハン（Ｔｒｏｋｈａｎ）の米国特許第4，469，735号明細書に開示された厚さ測定手順を用いて測定され、この特許明細書は参照によって本明細書に含まれる。
【０１６５】
嵩密度
嵩密度はウェブの坪量をウェブの巨視的厚さで除した商である。
【０１６６】
吸収力
ウェブの吸収力は、既参照の米国特許第4，469，735号明細書に開示された水平吸収力試験を用いて測定される。
【０１６７】
ウェブ支持装置の高さの測定
第1フェルト面の高さ２３１とウェブ接触面２６０の高さ２６１との高低差は、次の手順を用いて測定される。ウェブ支持装置は上を向いたウェブ模様付け層を有する平坦な水平面である。約１．３平方ミリメートルの円形の接触面と約３ｍｍの垂直な長さを有する針は、ロード島，プロビテンスのフェデラル・プロダクツ・カンパニ−社(Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏ．)が製造しているＦｅｄｅｒａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ寸法測定用ゲージ（ＥＭＤ４３２０  Ｗ１ブレーク・アウェー・プローブと共に使用するように改良されたモデル４３２Ｂ−８１増幅器）に取付けられる。この装置は、公知の高低差を提供する厚さ公知の２個の精密シムの電圧差を求めることによって校正される。この装置は、針の無制限移動を確実に行うために、第１フェルト面２３０より若干低い高さでゼロである。この針は測定点で約０．２４グラム/平方ミリメートルの圧力を発生する。各高さで３回以上の測定が行われる。各高さの測定値は平均される。平均値の間の差は高低差を出すために計算される。
【０１６８】
同じ手順が、図１４Ｂに示した高さ１２３１及び２６１の間の差を測定するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【０１６９】
図面の説明
本明細書の末尾に本発明の権利を特に指摘して厳密に請求する請求の範囲を添付してあるが、本発明は、関係図面と関連させ、類似の要素に同じ符号を与えた以下の説明によって良く理解されるであろう：
【図１】本発明の一実施例に基づいて、薄い連続網状構造、及び、連続網状区域全体に分布した複数の厚い不連続区域を有する紙構造体の第1面の平面図である。
【図２】連続網状構造区域の面の中に分布した厚い不連続区域を示す図1の線2-2に沿う断面図である。
【図３】図1及び図2に示したタイプの紙構造体の断面写真である。
【図４】図1及び図2に示したタイプの紙構造体の第1面断面の写真である。
【図５】図1及び図2に示したタイプの紙構造体の第２面の断面写真である。
【図６】米国特許第4，637，859号明細書に示されたタイプの、従来技術の紙の断面図である。
【図７Ａ】米国特許第4，637，859号明細書に示されたタイプのペーパー・ウェブの断面写真である。
【図７Ｂ】米国特許第4，637，859号明細書に示されたタイプのペーパー・ウェブの一方の側の平面図である。
【図７Ｃ】図７Bのペーパー・ウェブの他方側の平面図である。
【図８Ａ】脱水用フェルト層およびこの脱水フェルト層に結合されたウェブ型模様付け層を備え、連続網状構造のウェブ接触上面を有し、図１及び図２に示すタイプのペーパー・ウェブの製造に使用される装置の平面図である。
【図８Ｂ】図８Ａにおける線８Ｂに沿った図８Ａの装置の断面図である。
【図８Ｃ】脱水用フェルト層およびウェブ型模様付け層を有し、ウェブ型模様付け層が不連続なウェブ接触面を有する装置の平面図である。
【図９Ａ】図８Ａ及び図８Ｂの装置を用いてペーパー・ウェブを作るための抄紙機の説明図である。
【図９Ｂ】図８Ｂに示されている装置に搬送されて、この装置と一致する第１面、及び実質的に平滑な第２面を有するペーパー・ウェブを形成するペーパー・ウェブを示す説明図である。
【図９Ｃ】ペーパー・ウェブの第１面に型模様を施すため、及びペーパー・ウェブの第２面をヤンキー・ドラムに接着するために、真空圧力ロールとヤンキー・ドライヤーのドラムとの間に搬送される、図８Ｂに示した装置上のペーパー・ウェブを示す説明図である。
【図９Ｄ】ウェブの外側を向く平滑な第２面を有する、図２に図示したタイプの２つのウェブを有する２プライのティシュの断面図である。
【図１０】本発明の代替的実施例に基づいて作られ、連続網状構造区域の面に配置された厚い不連続区域を示し、各不連続区域が１つ以上の不連続な高い密度の区域を取り囲んでいるペーパー・ウェブの断面図である。
【図１１】図１０に図示したタイプの紙構造の断面写真である。
【図１２】図１０に図示したタイプの紙構造の第１面の写真である。
【図１３】紙構造の第２面の写真である。
【図１４Ａ】織ったフィラメントで作られた多孔型要素に結合されたウェブ型模様付け層を有し、図１０に図示したタイプのペーパー・ウェブを作るために使用される装置の平面図である。
【図１４Ｂ】図１４の装置の断面図である。
【図１５Ａ】図１４Ａ及び図１４Ｂの装置を用いてペーパー・ウェブを作るための抄紙機の説明図である。
【図１５Ｂ】図１４Ｂに示された装置に一致する第１面、及び実質的に平滑な第２面を有するペーパー・ウェブを形成するために、この装置に搬送されるペーパー・ウェブを示す説明図である。
【図１５Ｃ】図１４Ｂに示された装置上でペーパー・ウェブの第１面に型模様を施し、ペーパー・ウェブの第２面をヤンキー・ドライヤーのドラムに接着するために、圧力ロールとヤンキー・ドライヤーのドラムの間に搬送されるペーパー・ウェブの説明図である。
【図１６】本発明の１つの実施例に基づいて作られ、結合抑制層を含む多くの繊維層を有するペーパー・ウェブの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６】
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