DE69727821T2

DE69727821T2 - Papierbahn mit bauschigkeit und glätte

Info

Publication number: DE69727821T2
Application number: DE69727821T
Authority: DE
Inventors: Van Dean PHAN
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1997-11-14
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2017-11-15
Also published as: DE69727821D1; CA2271875A1; CA2271875C; ES2212141T3; MY115554A; WO1998021409A1; TW377378B; CN1130488C; EP0938612B1; KR100333212B1; ZA9710011B; ATE260367T1; AU5262198A; BR9713031A; US6200419B1; JP2001504172A; CN1244228A; EP0938612A1; KR20000053233A; AU734263B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Papierstruktur und insbesondere eine Tissuepapierbahn, die sowohl eine Fülligkeit als auch eine Glätte aufweist, und ein Verfahren für das Herstellen einer solchen Tissuepapierbahn.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Papierstrukturen, wie Toilettenpapier, Papierhandtücher und Gesichtstücher, werden im Privatbereich und in der Industrie weit verbreitet verwendet. Es wurden viele Versuche unternommen, solche Tissueprodukte so auszubilden, dass sie der Konsument stärker bevorzugt.
Eine Lösung für das Liefern eines vom Konsumenten bevorzugten Tissueprodukts, das eine Fülligkeit und Flexibilität aufweist, ist im US-Patent 3,994,771, das am 30. November 1976 an Morgan et al. erteilt wurde, beschrieben, wobei das Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Eine verbesserte Fülligkeit kann auch durch zweiseitig versetzte komprimierte und nicht komprimierte Zonen bereitgestellt werden, wie das im US-Patent 4,191,609, das am 4. März 1980 an Trokhan erteilt wurde, beschrieben ist, wobei dieses Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Eine andere Lösung, um Tissueprodukte so auszubilden, dass sie von Konsumenten mehr bevorzugt werden, besteht darin, die Papierstruktur zu trocknen, um den Tissueprodukten eine größere Fülligkeit, Zugfestigkeit und Reißfestigkeit zu verleihen. Beispiele von Papierstrukturen, die auf diese Weise hergestellt wurden, sind im US-Patent 4,637,859, das am 20. Januar 1987 an Trokhan erteilt wurde, beschrieben, wobei dieses Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Das US-Patent 4,637,859 zeigt diskrete wölbungsförmige Vorsprünge, die in einem gesamten kontinuierlichen Netzwerk verteilt sind, wobei dieses Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Das kontinuierliche Netzwerk kann eine Festigkeit liefern, während die relativ dickeren Wölbung eine Weichheit und eine Absorptionsfähigkeit liefern können.
Ein Nachteil eines solchen Papierherstellungsverfahrens, das im US-Patent 4,637,859 beschrieben ist, ist der, dass das Trocknen einer solchen Bahn relativ energieaufwendig und teuer sein kann und typischerweise die Verwendung einer Durchlufttrocknungsvorrichtung notwendig macht. Zusätzlich kann das in der US-4,637,859 beschriebene Papierherstellungsverfahren in Bezug auf die Geschwindigkeit, mit der die Bahn endgültig auf der Yankee-Trocknungstrommel getrocknet werden kann, begrenzt sein. Die Begrenzung ergibt sich zum Teil zumindest durch das Muster, das der Bahn vor der Überführung der Bahn auf die Yankee-Trommel verliehen wurde. Insbesondere kann es sein, dass die diskreten Wölbungen, die in der US-4,637,589 beschrieben sind, auf der Yankee-Oberfläche nicht so effizient getrocknet werden können wie das kontinuierliche Netzwerk, das in der US-4,637,859 beschrieben ist. Somit ist für ein vorgegebenes Niveau der Konsistenz und ein vorgegebenes Basisgewicht die Geschwindigkeit, mit der die Yankee-Trommel betrieben werden kann, begrenzt.
Die folgenden Veröffentlichungen zeigen zusätzliche Verfahren für das Herstellen einer Papierbahn und sie werden hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen: WO 95/17548, die am 29. Juni 1995 im Namen von Ampulski et al. veröffentlicht wurde und ein Prioritätsdatum vom 20. Dezember 1993 aus einer amerikanischen Anmeldung aufweist; WO 96/00812, die am 11. Januar 1996 im Namen von Trokhan et al. veröffentlicht wurde und ein Prioritätsdatum von 29. Juni 1994 aus einer amerikanischen Anmeldung aufweist; US-Patent 5,556,509, das am 17. September 1996 an Trokhan et al. erteilt wurde, und US-Patent 5,549,790, das am 27. August 1996 an Phan erteilt wurde.
Die US-Patente 4,326,000; 4,000,237 und 3,903,342 beschreiben Blattmaterialien, die elastische Bindungsmaterialien aufweisen, die die Oberflächen des Blattes in einem Muster verbinden. Ein solches Verfahren weist den Nachteil auf, dass die Aufbringung der Bindungsmaterialien relativ teuer und bei Produktionsgeschwindigkeiten schwierig zu steuern sein kann. Zusätzlich kann es sein, dass das elastische Bindungsmaterial die Absorptionsfähigkeit der Bahn reduziert.
Die WO-A-9621769 beschreibt ein glattes, hoch dichtes Tissue, das mit bloßem Auge unterscheidbare Mikroerhebungen in Maschinenrichtung aufweist.
Konventionelles Tissuepapier, das durch das Pressen einer Bahn mit einem oder mehreren Pressfilzen in einem Pressspalt hergestellt wird, kann bei relativ hohen Geschwindigkeiten hergestellt werden. Das konventionell gepresste Papier kann, wenn es einmal getrocknet ist, geprägt werden, um der Bahn ein Muster zu verleihen und die Makrodicke der Bahn zu erhöhen. Beispielsweise sind geprägte Muster, die in Tissuepapierprodukten ausgebildet wurden, nachdem die Papierprodukte getrocknet wurden, gebräuchlich.
Die Prägeverfahren verleihen der Papierstruktur ein spezielles ästhetisches Aussehen jedoch auf Kosten anderer Eigenschaften der Struktur. Insbesondere zerreist das Prägen einer getrockneten Papierbahn Bindungen zwischen den Fasern in der Zellulosestruktur. Das Zerreißen tritt auf, da die Bindungen beim Trocknen des embrionischen Faserbreis ausgebildet und festgelegt werden. Nach dem Trocknen der Papierstruktur bricht ein Bewegen der Fasern rechtwinklig zur Ebene der Papierstruktur durch das Prägen die Bindungen von Faser zu Faser. Das Brechen der Bindungen führt zu einer reduzierten Zugfestigkeit der getrockneten Papierbahn. Zusätzlich wird das Prägen typischerweise nach dem Kreppen der getrockneten Papierbahn von der Trocknungstrommel vorgenommen. Das Prägen nach dem Kreppen kann das Kreppmuster, das der Bahn verliehen wurde, stören. Beispielsweise kann das Prägen das Kreppmuster in einigen Abschnitten der Bahn durch eine Komprimierung oder Dehnung des Kreppmusters eliminieren. Ein solches Ergebnis ist sehr unerwünscht, da das Kreppmuster die Weichheit und Flexibilität der getrockneten Bahn verbessert.
Wissenschaftler und Ingenieure im Bereich der Papierherstellung suchen weiter nach verbesserten Verfahren zur Herstellung weichen, kräftigen und absorbierenden Tissuepapiers, das bei reduzierten Kosten wirksam getrocknet werden kann.
Somit besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Papierbahn und ein Verfahren für das Herstellen einer Mehrbereichspapierbahn, das ein relativ schnelleres Trocknen mit relativ geringerer Energie und relativ geringeren Kosten ermöglicht, bereit zu stellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren für das Herstellen eines Mehrbereichpapiers, das auf einer existierenden Papiermaschine (mit einer konventionellen Trocknung oder einer Durchlufttrocknung) ausgebildet werden kann, ohne dass wesentliche Modifikationen der Papierherstellungsmaschine notwendig sind, bereit zu stellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Papierbahn und ein Verfahren für das Herstellen einer Papierbahn, bei dem die Bahn mindestens zwei unterschiedliche, nicht geprägte Bereiche, die durch eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften unterscheidbar sind: Dicke, Höhe, Dichte und Basisgewicht, aufweist, bereit zu stellen.
Eine andere Aufgabe besteht darin, eine Papierbahn und ein Verfahren zur Herstellung der Papierbahn, bei dem die Bahn eine erhöhte Rohstärke, eine erhöhte Rohdichte und eine erhöhte Absorptionsfähigkeit mit einer relativ gemusterten Seite und einer relativ glatten entgegengesetzten Seite aufweist, um somit die Eigenschaften der Fülligkeit und der Weichheit, die von Konsumenten des Papierprodukts bevorzugt werden, zu liefern, bereit zu stellen.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Papierbahn und ein Verfahren zur Herstellung der Papierbahn, bei der die Bahn im wesentlichen frei von Bindungsmaterialien, wie elastischen Bindungsmaterialien, die die Absorptionsfähigkeit nachteilig beeinflussen, ist, bereit zu stellen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung umfasst eine nassgelegte Papierbahn, wie sie im aktuellen Anspruch 1 definiert ist.
Noch besser ist es, wenn das Oberflächenglätteverhältnis der Bahn größer als ungefähr 1,20, noch besser größer als ungefähr 1,25, noch besser größer als ungefähr 1,30 und am besten größer als ungefähr 1,40 ist.
In einer Ausführungsform weist die Papierbahn eine Rohdichte von weniger als ungefähr 0,12 Gramm pro Kubikmeter und noch besser von weniger als ungefähr 0,10 Gramm pro Kubikmeter auf. Die Papierbahn kann eine Absorptionskapazität von mindestens ungefähr 20 Gramm/Gramm aufweisen.
Eine Oberfläche der Bahn kann einen Oberflächenglättewert von weniger als ungefähr 850 aufweisen. Die entgegengesetzte Oberfläche der Bahn kann einen Oberflächenglättewert von mindestens ungefähr 900, und noch besser von mindestens ungefähr 1000 aufweisen. Somit kann die Papierbahn eine relativ glatte Oberfläche aufweisen, ohne dass die Fülligkeit und die Absorptionsfähigkeit beeinträchtigt werden.
In einer Ausführungsform umfasst die Papierbahn einen relativ dünneren kontinuierlichen Netzwerkbereich, der eine relativ hohe Dichte aufweisen kann, und eine Vielzahl von relativ dickeren diskreten Bereichen, die im gesamten kontinuierlichen Netzwerkbereich verteilt sind. Die diskreten Bereiche sind in der Ebene des kontinuierlichen Netzwerkbereichs angeordnet und können eine Dichte aufweisen, die niedriger als die des kontinuierlichen Netzwerkbereichs ist. Jeder relativ dickere Bereich kann mindestens einen diskreten verdichteten Bereich umgeben.
Die Papierbahn kann ein Basisgewicht zwischen ungefähr 7 und ungefähr 70 Gramm pro Quadratmeter und eine Makrodicke von mindestens ungefähr 0,1 mm, vorzugsweise von mindestens ungefähr 0,2 mm aufweisen. Die Verfahren für das Messen der Dicke eines Bereichs, der Makrodicke einer Bahn, des Basisgewichts einer Bahn, der Rohdichte einer Bahn und des Oberflächenglätteverhältnisses werden unten beschrieben.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Während die Beschreibung mit den Ansprüchen schließt, die die vorliegende Erfindung speziell ausführen und genau beanspruchen, wird die Erfindung aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, in denen gleiche Elemente mit derselben Bezugszahl bezeichnet sind, deutlicher.
1 ist eine Aufsicht auf die erste Oberfläche einer Papierstruktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Papierstruktur einen ersten relativ dünneren kontinuierlichen Netzwerkbereich und eine Vielzahl von relativ dickeren diskreten Bereichen, die über den gesamten kontinuierlichen Netzwerkbereich verteilt sind, aufweist.
2 ist eine Querschnittsdarstellung der Papierstruktur der 1 entlang den Linien 2-2 in 1 und sie zeigt die relativ dickeren, diskreten Bereiche, die in der Ebene des kontinuierlichen Netzwerkbereichs angeordnet sind.
3 ist eine Mikrophotographie eines Querschnitts einer Papierstruktur des Typs, der in den 1 und 2 dargestellt ist.
4 ist eine Photographie der ersten Oberfläche einer Papierstruktur des Typs, der in den 1 und 2 dargestellt ist.
5 ist eine Photographie der zweiten Oberfläche einer Papierstruktur des Typs, der in den 1 und 2 dargestellt ist.
6 ist eine Querschnittsdarstellung eines Papiers des Stands der Technik des Typs, der im US-Patent 4,637,859 gezeigt ist.
7A ist eine Mikrophotographie eines Querschnitts einer Papierbahn des Typs, der im US-Patent 4,637,859 gezeigt ist.
7B ist eine Aufsicht auf eine Seite einer Papierbahn des Typs, der im US-Patent 4,637,859 gezeigt ist.
7C ist eine Aufsicht auf die andere Seite der Papierbahn der 7B.
8A ist eine Aufsicht auf eine Vorrichtung für die Verwendung bei der Herstellung einer Papierbahn des Typs, der in den 1 und 2 gezeigt ist, wobei die Vorrichtung eine Entwässerungsfilzschicht und eine Bahnmuste rungsschicht, die mit der Entwässerungsfilzschicht verbunden ist und die eine obere kontinuierliche Netzwerkbahnberührungsoberfläche aufweist, umfasst.
8B ist eine Querschnittsdarstellung der Vorrichtung der 8A entlang den Linien 8B in 8A.
8C ist eine Aufsicht auf eine Vorrichtung, die eine Entwässerungsfilzschicht und eine Bahnmusterungsschicht umfasst, wobei die Bahnmusterungsschicht diskrete Bahnberührungsoberflächen umfasst.
9A ist eine Darstellung einer Papiermaschine für das Herstellen einer Papierbahn mit der Vorrichtung der 8A und 8B.
9B ist eine Darstellung, die eine Papierbahn zeigt, die zur in 8B gezeigten Vorrichtung überführt wird, um eine Papierbahn auszubilden, die eine erste Oberfläche, die der Vorrichtung angepasst ist, und eine zweite im wesentlichen glatte Oberfläche hat.
9C ist eine Darstellung einer Papierbahn auf der Vorrichtung, die in 8B gezeigt ist, wie sie zwischen einer Vakuumdruckwalze und einer Yankee-Trocknungstrommel befördert wird, um ein Muster auf die erste Oberfläche der Papierbahn aufzubringen und um die zweite Oberfläche der Papierbahn an die Yankee-Trommel anzuhaften.
9D ist eine Darstellung eines Querschnitts eines zweilagigen Tissues, das zwei Bahnen des in 2 gezeigten Typs umfasst, wobei die relativ glätteren zweiten Oberflächen der Bahnen nach außen zeigen.
10 ist eine Querschnittsdarstellung einer Papierbahn, die gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde und die relativ dickere, diskrete Bereiche, die in der Ebene des kontinuierlichen Netzwerkbereichs verteilt sind, zeigt, wobei jeder diskrete Bereich eine oder mehrere diskrete verdichtete Bereiche umgibt.
11 ist eine Mikrophotographie eines Querschnitts einer Papierstruktur des in 10 dargestellten Typs.
12 ist eine Photographie der ersten Oberfläche einer Papierstruktur des in 10 dargestellten Typs.
13 ist eine Photographie der zweiten Oberfläche einer Papierstruktur des in 10 dargestellten Typs.
14A ist eine Aufsicht auf eine Vorrichtung für die Verwendung bei der Herstellung einer Papierbahn des in 10 dargestellten Typs, wobei die Vorrichtung eine Bahnmusterungsschicht, die mit einem foraminiferen Element, das aus gewobenen Fasern ausgebildet ist, verbunden ist, umfasst.
14B ist eine Querschnittsdarstellung der Vorrichtung der 14A.
15A ist eine Darstellung einer Papiermaschine für das Herstellen einer Papierbahn mit der Vorrichtung der 14A und 14B.
15B ist eine Darstellung, die eine Papierbahn zeigt, die zur in 14B gezeigten Vorrichtung überführt wird, um eine Papierbahn auszubilden, die eine erste Oberfläche, die an die Vorrichtung angepasst ist, und eine zweite im wesentlichen glatte Oberfläche aufweist.
15C ist eine Darstellung einer Papierbahn auf der in 14B gezeigten Vorrichtung, die zwischen einer Druckwalze und einer Yankee-Trocknungstrommel befördert wird, um ein Muster auf die erste Oberfläche der Papierbahn aufzubringen, und um die zweite Oberfläche der Papierbahn an die Yankee-Trommel anzuhaften.
16 ist einer Querschnittsdarstellung einer Papierbahn, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, wobei die Bahn mehrere Faserschichten, die eine ungebundene Schicht einschließen, umfasst.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die 1–2 zeigen eine Papierbahn 20, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, und die 3–5 sind Photographien einer Papierstruktur des Typs, der in den 1 und 2 dargestellt ist. Für Vergleichszwecke zeigen die 6 und 7A–C eine Papierbahn des Typs, der im US-Patent 4,637,859 beschrieben ist.
Die Papierbahn, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, umfasst einen relativ dünneren Bereich und einen relativ dickeren Bereich, wobei der relativ dickere Bereich in der Ebene des relativ dünne ren Bereichs angeordnet ist. Die Papierbahn wird nass gelegt und kann im wesentlichen frei von trockenen Prägungen sein. Betrachtet man die 1–5, so weist die Papierbahn 20 eine erste und eine zweite entgegengesetzte Oberfläche 22 beziehungsweise 24 auf. Die Papierbahn 20 umfasst einen relativ dünneren, kontinuierlichen Netzwerkbereich 20, der eine Dicke K aufweist. Der Abschnitt der Oberfläche 22, der an den Bereich 20 angrenzt, ist mit 32 bezeichnet, und der Abschnitt der Oberfläche 24, der an die Bereich 30 angrenzt, ist mit 34 bezeichnet.
Die Bahn 20 umfasst auch eine Vielzahl relativ dickerer Bereiche 50, die im gesamten kontinuierlichen Netzwerkbereich 30 verteilt sind. Die relativ dickeren Bereiche 50 weisen eine Dicke P auf und erstrecken sich von der Oberfläche 32 des kontinuierlichen Netzwerkbereichs 30. Der Abschnitt der Oberfläche 22, der an die Bereiche 50 grenzt, ist mit 52 bezeichnet, und der Abschnitt der Oberfläche 24, der an die Bereiche 50 grenzt, ist mit 54 bezeichnet. Die Dicke P ist größer als die Dicke K. Das Verhältnis von P/K beträgt mindestens ungefähr 1,5. Betrachtet man die 3, so kann P mindestens ungefähr 0,3 mm und vorzugsweise mindestens ungefähr 0,40 mm betragen. K kann kleiner als ungefähr 0,25 mm und noch besser kleiner als ungefähr 0,20 mm sein.
Der kontinuierliche Netzwerkbereich 30 und die diskreten, relativ dickeren Bereiche 50 können beide, beispielsweise durch Kreppen, verkürzt werden. In den 1–2 sind die Krepprippen des kontinuierlichen Netzwerkbereichs mit der Zahl 35 bezeichnet und erstrecken sich in einer allgemeinen Quermaschinenrichtung. In ähnlicher Weise können auch die relativ dickeren Bereiche 50 verkürzt werden, um Krepprippen 55 aufzuweisen.
Der kontinuierliche Netzwerkbereich 30 kann ein makroskopisch monoplanarer kontinuierlicher Netzwerkbereich mit relativ hoher Dichte des Typs, der im US-Patent 4,637,859 beschrieben ist, sein. Die relativ dickeren Bereiche 50 können eine relativ geringe Dichte aufweisen, und sie können zweiseitig versetzt sein, wie das im US-Patent 4,637,859 beschrieben ist. Die relativ dickeren Bereiche 50 sind jedoch keine Wölbungen des Typs, wie sie im US-Patent 4,637,859 gezeigt sind.
Die relativ dickeren Bereiche 50 sind in der Ebene des kontinuierlichen Netzwerkbereichs 30 angeordnet. Die Höhe der Ebene des Netzwerkbereichs 30 ist schematisch durch die Oberfläche 23 (die als eine Linie in 2 erscheint) dargestellt. Die Oberfläche 23 ist mitten zwischen den Oberflächen 32 und 34 angeordnet. Während die Ebene des Netzwerks 30 so dargestellt ist, dass sie in 2 flach erscheint, wird verständlich, dass "die Ebene des Netzwerks 30" eine Oberfläche 23, die eine Krümmung aufweist, umfassen kann.
Durch den Ausdruck "angeordnet in der Ebene des kontinuierlichen Netzwerkbereichs 30" ist gemeint, dass ein relativ dickerer Bereich 50 einen Abschnitt einschließt, der sich sowohl oberhalb als auch unterhalb der Oberfläche 23 erstreckt. Wie in 2 gezeigt ist, so erstreckt sich ein Abschnitt eines dickeren Bereichs 50 entlang einer gestrichelten Linie 25. Der Abschnitt des Bereichs 50, der sich entlang der gestrichelten Linie 25 erstreckt, ist sowohl oberhalb als auch unterhalb der Oberfläche 23 angeordnet, so dass der Schnittpunkt der Linie 25 mit der Oberfläche 52 oberhalb der Oberfläche 23 liegt, und so dass der Schnittpunkt der Linie 25 mit der Oberfläche 54 unterhalb der Oberfläche 23 liegt.
Das Verfahren zum Messen der Dicken P und K, und das Verfahren für das Bestimmen des Orts der Oberfläche 23, um zu bestimmen, ob der Bereich 50 in der Ebene des Bereichs 30 angeordnet ist, sind unten unter der Überschrift "Messung der Dicke und Höhe" beschrieben.
Im Gegensatz zur Papierbahn, die in den 1–2 dargestellt ist, weist die Papierbahn 80, die in 6 dargestellt ist, die im US-Patent 4,637,859 beschrieben ist, keine relativ dickeren Bereiche, die in der Ebene eines kontinuierlichen Netzwerks angeordnet sind, auf. Das US-Patent 4,637,859 beschreibt Wölbungen 84, die in einem kontinuierlichen Netzwerk 83 verteilt sind. In 6 sind die Wölbungen 84 nicht in der Ebene des Netzwerks 83 angeordnet. Stattdessen ist die untere Oberfläche der Wölbungen 84 über der Oberfläche 23, die in 6 dargestellt ist, angeordnet, wie das in 6 gezeigt ist. Eine Mikrophotographie einer Papierbahn des Typs, der in der US-4,637,859 beschrieben ist, ist in 7A gezeigt, und die entgegengesetzt weisenden Oberflächen einer solchen Papierbahn sind in den 7B und 7C gezeigt.
Somit kann die Papierbahn 20, die in den 1 und 2 gezeigt ist, die Vorteile der Stärke des kontinuierlichen Netzwerkbereichs 30, die Rohdichte, die Makrodicke, die Absorption und die Vorteile der Weichheit, die aus den relativ dickeren Bereichen 50 abgeleitet werden, umfassen, und dennoch im Vergleich zum Papier des Typs, der in der US-4,637,859 dargestellt ist, eine relativ glatte Oberfläche 24 aufweisen.
Insbesondere kann die Papierbahn 20 ein Oberflächenglätteverhältnis von größer als ungefähr 1,15, noch besser größer als ungefähr 1,20, noch besser größer als ungefähr 1,25, noch besser größer als ungefähr 1,30 und am besten größer als ungefähr 1,40 aufweisen, wobei das Oberflächenglätteverhältnis der Wert der Oberflächenglätte der Oberfläche 22 geteilt durch den Wert des Glättewerts der Oberfläche 24 ist.
In einer Ausführungsform kann die Oberfläche 24 der Bahn einen Oberflächenglättewert von weniger als ungefähr 900 und noch besser von weniger als ungefähr 850 aufweisen. Die entgegengesetzte Oberfläche 22 kann einen Oberflächenglättewert von mindestens ungefähr 900 und noch besser von mindestens ungefähr 1000 aufweisen.
Das Verfahren für das Messen des Werts der Oberflächenglätte einer Oberfläche ist nachfolgend unter der Überschrift "Oberflächenglätte" beschrieben. Der Wert der Oberflächenglätte für eine Oberfläche nimmt zu, wenn die Oberfläche mehr texturiert und weniger glatt wird. Somit zeigt ein relativ niedriger Wert der Oberflächenglätte eine relativ glatte Oberfläche an.
Im Gegensatz zu den Papierbahnen 20 der vorliegenden Erfindung kann eine Probe eines Papiers des Typs, der im US-Patent 4,637,859 beschrieben ist, ein Oberflächenglätteverhältnis von ungefähr 1,07 und Oberflächenglättewerte von ungefähr 993 und 1065 auf entgegengesetzten Oberflächen zeigen.
Ein Vorteil einer Papierbahn 20 ist die Kombination der relativ glatten Oberflächen 24 für das Vorsehen einer Weichheit, der relativ dickeren Bereiche 50 für das Vorsehen einer relativ hohen Fülligkeit und Absorptionsfähigkeit und des komprimierten, relativ dünneren Netzwerkbereichs mit einer relativ hohen Dichte für die Festigkeit. Zusätzlich kann die Papierbahn 20 schnell und effizient geformt und getrocknet werden, wie das nachfolgend beschrieben wird.
Die Papierbahn 20, die die relativ glatte Oberfläche 24 aufweist, kann bei der Herstellung einer mehrlagigen Tissues, das glatte, nach außen weisende Oberflächen besitzt, nützlich sein. Beispielsweise können zwei oder mehr Bahnen 20 kombiniert werden, um ein mehrlagiges Tissue auszubilden, so dass die zwei nach außen weisenden Oberflächen des mehrlagigen Tissues die Oberflächen 24 der Bahnen 20 umfassen, und die Oberflächen 22 der äußeren Lagen nach innen zeigen. Ein solches mehrlagiges Tissue kann die Vorteile der Festigkeit und der Fülligkeit, die mit den relativ dickeren Bereichen, die in einem gesamten kontinuierlichen Netzwerkbereich verteilt sind, besitzen und dennoch eine relativ glatte und weiche äußere Oberfläche, die der Konsument berührt, zeigen.
Ein Beispiel eines solchen zweilagigen Tissues ist in 9D dargestellt. Die zwei Bahnen 20 können Seite an Seite auf jede geeignete Weise miteinander verbunden werden, wobei in nicht einschränkender Weise haftende und mechanische Verfahren und Ultraschallverfahren und Kombinationen solcher Verfahren eingeschlossen sind.
Die Papierbahn 20 kann ein Basisgewicht von ungefähr 7 bis ungefähr 70 Gramm pro Quadratmeter aufweisen. Die Papierbahn 20 kann eine Makrodicke von mindestens ungefähr 0,1 mm und noch besser von mindestens ungefähr 0,2 Millimeter und eine Rohdichte von weniger als ungefähr 0,12 Gramm pro Kubikzentimeter (Basisgewicht geteilt durch Makrodicke) aufweisen. Die Verfahren für das Messen des Basisgewichts, der Makrodicke und der Rohdichte einer Bahn sind unten beschrieben.
Die Papierbahn 20 des Typs, der in den 1–2 gezeigt ist, kann auch eine Absorptionskapazität von mindestens ungefähr 20 Gramm pro Gramm aufweisen. Das Verfahren für das Messen der Absorptionskapazität ist unten beschrieben. Somit zeigt die Papierbahn 20 die Vorteile der Absorptionsfähigkeit von Papierbahnen mit hoher Fülligkeit in Kombination mit den Vorteilen einer relativ glatten Oberfläche, die gewöhnlicherweise mit konventionellem, mit Filz gepresstem Tissuepapier verbunden wird.
Bahntragevorrichtung
Die 8A und 8B zeigen eine Bahntragevorrichtung 200 für die Verwendung bei der Herstellung einer Papierbahn des Typs, der in in den 1 und 2 gezeigt ist. Die Bahntragevorrichtung 200 umfasst eine Entwässerungsfilzschicht 220 und eine Bahnmusterungsschicht 250. Die Bahntragevorrichtung 200 kann in Form eines kontinuierlichen Bandes für das Trocknen und das Aufbringen eines Musters auf eine Papierbahn auf einer Papiermaschine vorliegen. Die Bahntragevorrichtung 200 weist eine erste, zur Bahn weisende Seite 202 und eine zweite entgegengesetzt weisende Seite 204 auf. Die Bahntragevorrichtung 200 wird in 8A so gesehen, dass die erste zur Bahn weisende Seite 202 zum Betrachter zeigt. Die erste zur Bahn weisende Seite 202 umfasst eine erste, die Bahn berührende Oberfläche und eine zweite, die Bahn berührende Oberfläche.
In 8A und 8B ist die erste, die Bahn berührende Oberfläche eine erste Filzoberfläche 230 der Filzschicht 220. Die erste Filzoberfläche 230 ist in einer ersten Höhe 231 angeordnet. Die erste Filzoberfläche 230 ist eine die Bahn berührende Filzoberfläche. Die Filzschicht 220 weist auch eine entgegengesetzt weisende zweite Filzoberfläche 232 auf.
In 8A und 8B wird die zweite, die Bahn berührende Oberfläche durch die Bahnmusterungsschicht 250 geliefert. Die Bahnmusterungsschicht 250, die mit der Filzschicht 220 verbunden ist, weist eine die Bahn berührende obere Oberfläche 260 in einer zweiten Höhe 261 auf. Der Unterschied zwischen der ersten Höhe 231 und der zweiten Höhe 161 ist kleiner als die Dicke der Papierbahn, wenn die Papierbahn zur Bahntragevorrichtung 200 überführt wird. Die Oberflächen 260 und 230 können in derselben Höhe angeordnet sein, so dass die Höhen 231 und 261 dieselben sind. Alternativ kann die Oberfläche 260 leicht über der Oberfläche 230 liegen, oder die Oberfläche 230 kann leicht über der Oberfläche 260 liegen.
Der Unterschied in der Höhe ist größer oder gleich 0,0 Milliinch und kleiner als ungefähr 8,0 Milliinch (0,2 mm). In einer Ausführungsform ist der Unterschied in der Höhe kleiner als ungefähr 6,0 Milliinch (0,15 mm), noch besser kleiner als ungefähr 4,0 Milliinch (0,10 mm) und am besten kleiner als ungefähr 2,0 Millinch (0,05 mm), um eine relativ glatte Oberfläche 24 aufrecht zu halten, wie das unten beschrieben ist.
Die Entwässerungsfilzschicht 220 ist wasserdurchlässig und kann Wasser, das von einer nassen Bahn aus Papierherstellungsfasern gepresst wird, aufnehmen und einschließen. Die Bahnmusterungsschicht 250 ist wasserundurchlässig und empfängt oder schließt kein Wasser, das aus einer Bahn Papierherstellungsfasern ausgedrückt wird, ein. Die Bahnmusterungsschicht 250 kann eine kontinuierliche, die Bahn berührende obere Oberfläche 260 aufweisen, wie das in
8A gezeigt ist. Alternativ kann die Bahnmusterungsschicht diskontinuierlich oder halb kontinuierlich sein. Eine diskontinuierliche obere Oberfläche 260 ist in 8C gezeigt.
Die Bahnmusterungsschicht 250 umfasst vorzugsweise ein lichtempfindliches Harz, das auf der ersten Oberfläche 230 als eine Flüssigkeit abgesetzt und nachfolgend durch eine Strahlung gehärtet werden kann, so dass ein Abschnitt der Bahnmusterungsschicht 250 in die erste Filzoberfläche 230 eindringt und somit sicher verbunden an dieser gehalten wird. Die Bahnmusterungsschicht 250 erstreckt sich vorzugsweise nicht durch die gesamte Dicke der Filzschicht 220, sondern durch weniger als ungefähr der Hälfte der Filzschicht 220, um die Flexibilität und die Komprimierbarkeit der Bahntragevorrichtung 200 und insbesondere die Flexibilität und die Komprimierbarkeit der Filzschicht 220 beizubehalten.
Eine geeignete Entwässerungsfilzschicht 220 umfasst einen Vliesrohstoff 240 aus natürlichen oder synthetischen Fasern, die beispielsweise durch ein Vernadeln zu einer Tragestruktur, die aus gewobenen Fasern 244 ausgebildet ist, verbunden wird. Geeignete Materialien, aus denen der Vliesrohstoff geformt werden kann, umfassen in nicht einschränkender Weise natürliche Fasern, wie Wolle, und synthetische Fasern, wie Polyester und Nylon. Die Fasern, aus denen der Ballen 240 geformt wird, können ein Denier zwischen ungefähr 3 und ungefähr 20 Gramm pro 9000 Meter der Faserlänge aufweisen.
Die Filzschicht 220 kann eine geschichtete Konstruktion aufweisen, und sie kann eine Mischung aus Fasertypen und Fasergrößen umfassen. Die Filzschicht 220 wird ausgebildet, um den Transport von Wasser, das von der Bahn emp fangen wird, weg von der ersten Filzoberfläche 230 und hin zur zweiten Filzoberfläche 232 zu fördern. Die Filzschicht 220 kann feinere, relativ dicht gepackte Fasern, die neben der ersten Filzoberfläche 230 angeordnet sind, aufweisen. Die Filzschicht 220 weist vorzugsweise eine relativ hohe Dichte und eine relativ kleine Porengröße neben der ersten Filzoberfläche 230 im Vergleich zur Dichte und Porengröße der Filzschicht 220 neben der zweiten Filzoberfläche 232 auf, so dass das Wasser, das in die erste Oberfläche 230 eintritt, weg von der ersten Oberfläche 230 befördert wird.
Die Entwässerungsfilzschicht 220 kann eine Dicke von mehr als ungefähr 2 mm aufweisen. In einer Ausführungsform kann die Entwässerungsfilzschicht 220 eine Dicke zwischen ungefähr 2 mm und ungefähr 5 mm aufweisen.
Die PCT-Veröffentlichungen WO 96100812, die am 11. Januar 1996 veröffentlicht wurde, WO 96/25555, die am 22. August 1996 veröffentlicht wurde, WO 96/25547, die am 22. August 1996 alle im Namen von Trokhan et al. veröffentlicht wurden, die US-Patentanmeldung 08/701,600 "Method for Applying a Resin to a Substrate for Use in Papermaking", die am 22. August 1996 eingereicht wurde, die US-Patentanmeldung 08/640,452 "High Absorbence/Low Reflectance Felts with a Pattern Layer", eingereicht am 30. April 1996 und die US-Patentanmeldung 08/672,293 "Method of Making Wet Pressed Tissue Paper with Felts Having Selected Permeabilities", die am 28. Juni 1996 eingereicht wurde, werden hiermit durch Bezugnahme für den Zweck der Offenbarung der Aufbringung eines lichtempfindlichen Harzes auf ein Entwässerungsfilz und für den Zweck der Offenbarung geeigneter Entwässerungsfilze eingeschlossen.
Die Entwässerungsfilzschicht 220 kann eine Luftdurchlässigkeit von weniger als ungefähr 200 Standardkubikfuß pro Minute (scfm) (5,67 Kubikmeter pro Minute) aufweisen, wobei die Luftdurchlässigkeit in scfm ein Maß der Anzahl von Kubikfuß der Luft pro Minute (5,67 Kubikmeter pro Minute) ist, die durch ein Gebiet von einem Quadratfuß einer Filzschicht bei einer Druckdifferenz über der Dicke des Entwässerungsfilzes von ungefähr 0,5 Inch (1,25 cm) Wassersäule hindurch geht. In einer Ausführungsform kann die Entwässerungsfilzschicht 220 eine Luftdurchlässigkeit zwischen ungefähr 5 und ungefähr 200 scfm (zwischen ungefähr 0,14 und ungefähr 5,67 Kubikmeter pro Minute) und noch besser von weniger als ungefähr 100 scfm (2,38 Kubikmeter pro Minute) haben.
Die Entwässerungsfilzschicht 220 kann ein Basisgewicht zwischen ungefähr 800 und ungefähr 2000 Gramm pro Quadratmeter, eine mittlere Dichte (Basisgewicht geteilt durch die Dicke) zwischen ungefähr 0,35 Gramm pro Kubikzentimeter und ungefähr 0,45 Gramm pro Kubikzentimeter aufweisen. Die Luftdurchlässigkeit der Bahntragevorrichtung 200 ist kleiner als oder gleich der Durchlässigkeit der Filzschicht 220.
Eine geeignete Filzschicht 220 ist ein Amflex 2 Pressfilz, hergestellt von Appleton Mills Company aus Appleton, Wisconsin. Die Filzschicht 220 kann eine Dicke von ungefähr 3 Millimeter, ein Basisgewicht von ungefähr 1400 Gramm/Quadratmeter, eine Luftdurchlässigkeit von ungefähr 30 scfm (0,80 Kubikmeter pro Minute) aufweisen, und eine Doppelschichtstützstruktur haben, die eine dreilagigen mehrfadigen oberen und unteren Kettfaden und einen vierlagigen verdrillten einfadigen Quermaschinenschuss aufweist. Der Flor 240 kann Polyesterfasern, die ein Denier von ungefähr 3 an einer ersten Oberfläche 230 und ein Denier zwischen ungefähr 10 bis 15 im Florsubstrat, das unter der ersten Oberfläche 230 liegt, haben, aufweisen.
Die Bahntragevorrichtung 200, die in 8A gezeigt ist, weist eine Bahnmusterungsschicht 250 auf, die eine obere Oberfläche 260 in Form eines kontinuierlichen, die Bahn berührenden Netzwerks, das eine Vielzahl von diskreten Öffnungen 270 aufweist, hat. Geeignete Formen für die Öffnungen 270 umfassen in nicht einschränkender Form Kreise, Ovale, die in der Maschinenrichtung (MD in 8A) längs ausgebildet sind, Polygone, unregelmäßige Formen oder Mischungen dieser. Das projizierte Oberflächengebiet der kontinuierlichen oberen Netzwerkoberfläche 260 kann zwischen ungefähr 5 und ungefähr 75 Prozent des projizierten Gebiets der Bahntragevorrichtung 200, wie man das in 8A sieht, betragen, und es beträgt vorzugsweise zwischen ungefähr 25 Prozent und ungefähr 50 Prozent des projizierten Gebiets der Vorrichtung 200.
In der Ausführungsform, die in 8a gezeigt ist, kann die kontinuierliche obere Netzwerkoberfläche 260 weniger als ungefähr 700 diskrete Öffnungen 270 pro Quadratinch des projizierten Gebiets der Vorrichtung 200 und vorzugsweise zwischen ungefähr 10 und ungefähr 400 diskrete Öffnungen 270 pro Quadratinch (6,45 Quadratmillimeter) des projizierten Gebiets aufweisen, wie man das in 8A sieht. Die diskreten Öffnungen 270 können zweiseitig in der Maschinenrichtung (MD) und der Quermaschinenrichtung (CD) versetzt sein, wie das im US-Patent 4,637,859, das am 20. Januar 1987 erteilt wurde, beschrieben ist. In einer Ausführungsform können die Öffnungen 270 überlappend und zweiseitig versetzt sein, wobei die Öffnungen eine solche Größe und einen solchen Abstand aufweisen, dass sich sowohl in der Maschinenrichtung als auch der Quermaschinenrichtung die Ränder der Öffnungen 270 hinterein ander erstrecken, und so dass jede Linie, die parallel entweder zur Maschinenrichtung oder zur Quermaschinenrichtung gezogen wird, durch mindestens einige der Öffnungen 270 hindurch geht.
Beschreibung des Papierherstellungsverfahrens
Eine Papierstruktur 20 gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit der Papierherstellungsvorrichtung, die in den 9A, 9B und 9C gezeigt ist, hergestellt werden. Betrachtet man die 9A, so wird das Verfahren zur Herstellung der Papierstruktur 20 der vorliegenden Erfindung durch das Vorsehen einer wässrigen Dispersion von Papierherstellungsfasern in Form eines Breis und das Ablagern des Breis der Papierherstellungsfasern von einem Auflaufkasten 500 auf ein foraminiferes, flüssigkeitsdurchlässiges Formungselement, wie ein Formungsband 542, gefolgt vom Formen einer embrionischen Bahn aus Papierherstellungsfasern 543, die vom Formungsband 542 getragen werden, initiiert. Aus Gründen der Vereinfachung ist das Formungsband 542 als ein einzelnes kontinuierliches Fourdrinier-Drahtgitter gezeigt. Es wird verständlich, dass jegliche Zweidrahtformungsmittel, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, verwendet werden können.
Es sei vorweggenommen, dass Holzzellstoff in allen seinen Varietäten normalerweise die Papierherstellungsfasern, die in dieser Erfindung verwendet werden, umfasst. Es können jedoch andere Zellulosefaserrohstoffe, wie Baumwolllinters, Zuckerrohr, Reyon etc. verwendet werden, wobei keines ausgeschlossen werden soll. Holzzellstoffe, die hier verwendet werden können, umfassen chemische Zellstoffe, wie Kraft, Sulfit- und Sulfatzellstoffe als auch mechanische Zellstoffe, die beispielsweise Holzschliff einschließen, thermomechanische Zellstoffe und chemisch-thermomechanische Zellstoffe (CTMP). Zellstoffe, die aus Laub- und Nadelbäumen gewonnen werden, können verwendet werden.
Sowohl Hartholzzellstoffe als auch Weichholzzellstoffe als auch Mischungen der beiden können verwendet werden. Der Ausdruck Hartholzzellstoffe, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf einen Faserzellstoff, der aus einer Holzsubstanz von Laubbäumen (Angiospermae) gewonnen wird, wohingegen Weichholzzellstoffe Faserzellstoffe sind, die aus der Holzsubstanz von Nadelbäumen (Gymnospermae) gewonnen werden. Hartholzzellstoffe, wie Eukalyptus, die eine mittlere Faserlänge von ungefähr 1,00 Millimeter aufweisen, sind insbesondere für Tissuebahnen, die hier später beschrieben werden, wo die Weichheit wichtig ist, geeignet, während nordische Weichholzkraftzellstoffe, die eine mittlere Faserlänge von ungefähr 2,5 Millimeter aufweisen, bevorzugt werden, wenn Festigkeit erforderlich ist. Auf die vorliegende Erfindung sind auch Fasern, die aus recyceltem Papier abgeleitet werden, das irgend welche oder alle der obigen Kategorien als auch andere nicht faserförmige Materialien, wie Füller und Klebstoffe, die zur Erleichterung der ursprünglichen Papierherstellung verwendet wurden, enthält, anwendbar.
Der Papierrohstoff kann eine Vielzahl von Zusatzstoffen umfassen, die in nicht einschränkender Weise Bindemittel, wie Nassfestigkeitsbindemittel, Trockenfestigkeitsbindemittel und chemische Weichmacherverbindungen einschließen. Geeignete Nassfestigkeitsbindemittel umfassen in nicht einschränkender Weise Materialien, wie Polyamid-Epichlorhydrin-Harze, die unter dem Markennamen KYMENE^® 557H von Hercules Inc., Wilmington, Delaware verkauft werden.
Geeignete temporäre Nassfestigkeitsbindemittel umfassen in nicht einschränkender Weise modifizierte Stärkebindemittel, wie NATIONAL STARCH^® 78-0080, das von der National Starch Chemical Corporation, New York, New York vermarktet wird. Geeignete Trockenfestigkeitsbindemittel umfassen Materialien, wie Carboxymethylzellulose und kationische Polymere, wie ACCO^® 711. Die ACCO^® Familie der Trockenfestigkeitsmaterialien ist von der American Cyanamid Company aus Wayne, New Jersey erhältlich.
Vorzugsweise umfasst der Papierrohstoff, der auf dem Formungsdrahtgitter abgelagert wird, ein Entbindungsmittel, um die Ausbildung einiger Faser-zu-Faser-Bindungen, wenn die Bahn getrocknet wird, zu verhindern. Das Entbindungsmittel in Kombination mit der Energie, die der Bahn durch das Trockenkreppverfahren geliefert wird, führt dazu, dass ein Abschnitt der Bahn weniger füllig gemacht (debulk) wird. In einer Ausführungsform kann das Entbindungsmittel auf Fasern, die eine Zwischenfaserschicht, die zwischen zwei oder mehr Schichten positioniert wird, aufweisen, angewandt werden. Die Zwischenschicht dient als eine Entbindungsschicht zwischen den äußeren Schichten der Fasern. Die Kreppenergie kann somit einen Abschnitt der Bahn entlang der Entbindungsschicht weniger füllig machen. Das Weniger-Füllig-Machen der Bahn kann zu Hohlräumen 310 (16) führen.
Somit kann die Bahn so ausgebildet werden, dass sie eine relativ glatte Oberfläche für ein effizientes Trocknen auf der Yankee-Trocknungsvorrichtung aufweist. Durch das erneute Fülligmachen an der Kreppklinge kann die getrocknete Bahn doch auch Bereiche unterschiedlicher Dichte aufweisen, einschließlich eines Netzwerks von Bereichen mit einer relativ hohen Dichte und diskreten Bereichen mit einer relativ niedrigen Dichte, die durch das Kreppverfahren geschaffen werden.
Geeignete Entbindungsmittel umfassen chemische Weichmacherverbindungen, wie solche, die im US-Patent 5,279,767, das am 18. Januar 1994 an Phan et al. erteilt wurde, beschrieben sind. Geeignete biologisch abbaubare, chemische Weichmacherverbindungen sind im US-Patent 5,312,522, das am 17. Mai 1994 an Phan et al. erteilt wurde, beschrieben. Die US-Patente 5,279,767 und 5,312,522 werden hier für eine Bezugnahme eingeschlossen. Solche chemische Weichmacherverbindungen können als Entbindungsmittel für das Verhindern von Faser-zu-Faser-Bindungen in einer oder mehreren Schichten der Fasern, die die Bahn bilden, verwendet werden.
Ein geeigneter Weichmacher für das Vorsehen eines Entbindens von Fasern in einer oder mehreren Schichten der Fasern, die die Bahn 20 bilden, ist ein Papierherstellungszusatzstoff, der DiEster Di(berührungsgehärtetes) Talkdimethylammoniumchlorid umfasst. Ein geeigneter Weichmacher ist ADOGEN^®, ein Papierherstellungszusatzstoff, der von der Witco Company aus Greenwich, CT erhältlich ist.
Die embrionische Bahn 543 wird vorzugsweise aus einer wässrigen Dispersion von Papierherstellungsfasern hergestellt, wiewohl auch Dispersionen in anderen Flüssigkeiten als Wasser verwendet werden können. Die Fasern werden in der Trägerflüssigkeit verteilt, so dass sie eine Konsistenz von ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,3 Prozent aufweist. Die prozentuale Konsistenz der Dispersion, des Breis, der Bahn oder eines anderen Systems wird als das 100-fache des Quotienten, den man erhält, wenn das Gewicht der trockenen Fasern im betrachte ten System durch das Gesamtgesicht des Systems geteilt wird, definiert. Das Fasergesicht wird immer auf der Basis knochentrockener Fasern ausgedrückt.
Die embrionische Bahn 543 kann in einem kontinuierlichen Papierherstellungsverfahren ausgebildet werden, wie das in 9A gezeigt ist, oder es kann ein Stapelverfahren, wie ein Herstellungsverfahren für ein Handmuster, verwendet werden. Nachdem die Dispersion der Papierherstellungsfasern auf dem Formungsband 542 abgelagert ist, wird die embrionische Bahn 543 durch das Entfernen eines Teils des wässrigen Dispersionsmediums durch Techniken, die Fachleuten wohl bekannt sind, ausgebildet. Die embrionische Bahn ist im allgemeinen monoplanar und sie wird unter Verwendung jedes geeigneten Formungsbandes 542 so ausgebildet, dass sie im wesentlichen glatte, makroskopisch monoplanare erste und zweite Flächen aufweist.
Vakuumkästen, Formungsplatten, Hydrofoils und dergleichen sind für das Bewirken einer Entfernung des Wassers aus der Dispersion nützlich. Die embrionische Bahn 543 bewegt sich mit dem Formungsband 542 um eine Umlenkwalze 502 und wird in die Nähe der Bahntragevorrichtung 200 gebracht.
Der nächste Schritt bei der Herstellung der Papierstruktur 20 umfasst das Überführen der embrionischen Bahn 543 vom Formungsband 542 auf die Vorrichtung 200 und das Abstützen der überführen Bahn (die durch die Zahl 545 in 9B bezeichnet ist) auf der ersten Seite 202 der Vorrichtung 200. Die embrionische Bahn weist vorzugsweise eine Konsistenz zwischen ungefähr 5 und ungefähr 20 Prozent am Punkt der Überführung auf die Vorrichtung 200 auf.
Die Bahn wird so auf die Vorrichtung 200 überführt, dass die erste Seite 547 der überführten Bahn 545 auf der Oberfläche 202 der Vorrichtung getragen und ihr angepasst wird, wobei Teile der Bahn 545 auf der Oberfläche 260 abgestützt werden, und wobei Teile der Bahn auf der Filzoberfläche 230 abgestützt werden. Die zweite Seite 549 der Bahn wird in einer im wesentlichen glatten, makroskopisch monoplanaren Konfiguration gehalten. Betrachtet man die 9B, so ist die Höhendifferenz zwischen der Oberfläche 260 und der Oberfläche 230 der Bahntragevorrichtung 200 ausreichend klein, so dass die zweite Seite der embrionischen Bahn im wesentlichen glatt und makroskopisch monoplanar bleibt, wenn die Bahn zur Vorrichtung 200 überführt wird. Insbesondere sollte die Höhendifferenz zwischen der Oberfläche 260 und der Oberfläche 230 kleiner als die Dicke der embrionischen Bahn am Punkt der Überführung sein.
Die Schritte der Überführung der embrionischen Bahn 543 auf die Vorrichtung 200 können zumindest zum Teil durch das Anwenden eines Differenzfluiddrucks auf die embrionische Bahn 543 geliefert werden. Beispielsweise kann die embrionische Bahn 543 durch Vakuum vom Formungsband 542 auf die Vorrichtung 200 durch eine Vakuumquelle 600, die in 9A gezeigt ist, wie einen Vakuumschuh oder eine Vakuumwalze, überführt werden. Eine oder mehrere Vakuumquellen 620 können auch stromabwärts des Überführungspunkts der embrionischen Bahn vorgesehen werden, um ein weiteres Entwässern zu liefern.
Die Bahn 545 wird auf der Vorrichtung 200 in Maschinenrichtung (MD in 9A) zu einem Spalt 800, der zwischen einer Vakuumpresswalze 900 und einer harten Oberfläche 875 einer erhitzten Yankee-Trocknungstrommel 880 vorgesehen ist, befördert. Betrachtet man die 9C, so ist eine Dampfhaube 2800 gerade stromaufwärts des Spalts 800 angeordnet. Die Dampfhaube 2800 richtet Dampf auf die Oberfläche 549 der Bahn 545, wenn die Oberfläche 547 der Bahn 545 über einen ein Vakuum liefernden Teil 920 der Vakuumdruckwalze 900 geführt wird.
Die Dampfhaube 2800 ist gegenüber einem Abschnitt des das Vakuum liefernden Teils 920 montiert. Der das Vakuum liefernde Teil 920 zieht den Dampf in die Bahn 545 und die Filzschicht 220. Der Dampf, der von der Dampfhaube 2800 geliefert wird, erhitzt das Wasser in der Papierbahn 545 und der Filzschicht 220, um somit die Viskosität des Wassers in der Bahn und der Filzschicht 220 zu reduzieren. Somit kann das Wasser in der Bahn und der Filzschicht 220 leichter durch das Vakuum, das von der Walze 900 geliefert wird, entfernt werden.
Die Dampfhaube 2800 kann ungefähr 0,3 Pfund gesättigten Dampf pro Pfund der trockenen Faser bei einem Druck von weniger als ungefähr 15 psi (1,03 Mpa) liefern. Der das Vakuum liefernde Teil 920 liefert ein Vakuum zwischen ungefähr 1 und ungefähr 15 Inch Quecksilbersäule (ungefähr 3,4 und ungefähr 50 kPa) und vorzugsweise zwischen ungefähr 3 und ungefähr 12 Inch Quecksilbersäule (ungefähr 10,1 und ungefähr 40,5 kPa) an der Oberfläche 204. Eine geeignete Vakuumdruckwalze 900 ist eine Saugdruckwalze, die von Winchester Roll Products hergestellt wird. Eine geeignete Dampfhaube 2800 ist ein Modell D5A, das von der Measurex-Devron Company aus North Vancouver, British Columbia, Kanada hergestellt wird.
Der das Vakuum liefernde Teil 920 befindet sich in Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Vakuumquelle. Der das Vakuum liefernde Teil 920 ist relativ zur rotierenden Oberfläche 910 der Walze 900 stationär. Die Oberfläche 910 kann eine gebohrte oder mit Rillen versehende Oberfläche sein, durch die das Vakuum auf die Oberfläche 204 aufgebracht wird. Die Oberfläche 910 dreht sich in der Richtung, die in 9C gezeigt ist. Der das Vakuum liefernde Teil 920 liefert ein Vakuum an der Oberfläche 204 der Tragevorrichtung 200, wenn die Bahn und die Vorrichtung 200 durch die Dampfhaube 2800 und durch den Spalt 800 befördert werden. Während ein einziger ein Vakuum liefernder Teil 920 gezeigt ist, kann es in anderen Ausführungsformen wünschenswert sein, getrennte Vakuum liefernde Teile vorzusehen, wobei jeder ein anderes Vakuum an der Oberfläche 204 liefert, wenn sich die Vorrichtung 200 um die Walze 900 bewegt.
Die Yankee-Trocknungsvorrichtung umfasst typischerweise eine dampfbeheizte Stahl- oder Eisentrommel. Betrachtet man die 9C, so wird die Bahn 545, getragen auf der Vorrichtung 200, in den Spalt 800 so befördert, dass die im wesentlichen glatte zweite Seite 549 der Bahn zur Oberfläche 875 überführt werden kann. Stromaufwärts des Spalts vor dem Punkt, an dem die Bahn auf die Oberfläche 875 überführt wird, bringt eine Düse 890 einen Klebstoff auf die Oberfläche 875 auf.
Der Klebstoff kann ein auf Polyvinylalkohol basierender Klebstoff sein. Alternativ kann der Klebstoff ein Klebstoff der Marke CREPTROL^®, der von der Hercules Company aus Wilmington, Delaware hergestellt wird, sein. Es können auch andere Klebstoffe verwendet werden. Im allgemeinen wird für Ausführungsformen, bei denen die Bahn zur Yankee-Trommel 880 mit einer Kon sistenz von mehr als ungefähr 45 Prozent überführt wird, ein Kreppklebstoff auf Polyvinylalkoholbasis verwendet werden. Bei Konsistenzen von weniger als ungefähr 40 Prozent kann ein Klebstoff wie CREPTROL^® verwendet werden.
Der Klebstoff kann direkt oder indirekt (wie beispielsweise durch ein Aufbringen auf die Yankee-Oberfläche 875) auf unterschiedliche Arten auf die Bahn aufgebracht werden. Beispielsweise kann der Klebstoff in Mikrotropfenform auf die Bahn oder auf die Yankee-Oberfläche 875 gesprüht werden. Alternativ könnte der Klebstoff auf die Oberfläche 875 auch durch eine Überführungswalze oder Bürste aufgebracht werden. In einer nochmals anderen Ausführungsform könnte der Kreppklebstoff auf den Papierrohstoff am nassen Ende der Papiermaschine, wie beispielsweise durch das Hinzufügen des Klebstoffs zum Papierrohstoff im Auflaufkasten 500, hinzugefügt werden. Ungefähr 2 Pfund bis ungefähr 4 Pfund des Klebstoffs kann pro Tonne der Papierfasern, die auf der Yankee-Trommel 880 getrocknet werden, aufgebracht werden.
Wenn die Bahn auf der Vorrichtung 200 durch den Spalt 800 befördert wird, so liefert der das Vakuum liefernde Teil 920 der Walze 900 ein Vakuum an der Oberfläche 204 der Bahntragevorrichtung 200. Auch wenn die Bahn auf der Vorrichtung 200 durch den Spalt 800 befördert wird, so verleiht die Bahnmusterungsschicht 250 der Bahntragevorrichtung 200 das Muster, das der Oberfläche 260 entspricht, der ersten Seite 547 der Bahn 545. Da die zweite Seite 549 eine im wesentlichen glatte, makroskopisch monoplanare Fläche ist, so wird im wesentlichen die gesamte zweite Oberfläche 549 gegen die Trockneroberfläche 875 positioniert und an sie angehaftet, wenn die Bahn durch den Spalt 800 befördert wird. Wenn die Bahn durch den Spalt befördert wird, so wird die zweite Seite 549 gegen die glatte Oberfläche 875 abgestützt, um in einer im wesentlichen glatten, makroskopisch monoplanaren Konfiguration gehalten zu werden. Somit kann ein vorbestimmtes Muster auf die erste Seite 547 der Bahn 545 aufgebracht werden, während die zweite Seite 549 im wesentlichen glatt bleibt. Die Bahn 545 weist vorzugsweise eine Konsistenz zwischen ungefähr 20 Prozent und ungefähr 60 Prozent auf, wenn die Bahn 545 auf die Oberfläche 875 überführt und das Muster der Oberfläche 260 auf die Bahn aufgebracht wird.
Wenn die Bahn durch den Spalt 800 befördert wird, wird angenommen, dass die erwärmte Oberfläche 875 das Wasser in der Bahn 545 zum Kochen bringen kann. Es wird angenommen, dass das Vakuum, das durch die Vakuumdruckwalze 900 geliefert wird, das kochende Wasser von der Bahn durch die Teile der Filzschicht 220, die nicht durch die Bahnprägeschicht 250 bedeckt sind, zieht.
Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass als ein Ergebnis davon, dass im wesentlichen die gesamte zweite Seite 549 gegen die Yankee-Oberfläche 875 positioniert wird, das Trocknen der Bahn 545 auf der Yankee-Vorrichtung effizienter ist als es bei einer Bahn, bei der nur ausgewählte Abschnitte der zweiten Seite gegen die Yankee-Vorrichtung weisen, sein würde. Insbesondere wird angenommen, dass durch das Positionieren von im wesentlichen der gesamten Seite 549 gegen die Yankee-Oberfläche 875 das oben beschriebene gemusterte Papier, das eine Fülligkeit und Weichheit besitzt und ein Basisgewicht von mindestens ungefähr 8 lbs pro 3000 Quadratfuß und vorzugsweise von mindestens ungefähr 10 lbs pro 3000 Quadratfuß hat, auf der Yankee-Trommel 880 von einer Konsistenz von weniger als ungefähr 50 Prozent und noch besser von weniger als ungefähr 30 Prozent auf eine Konsistenz von mindestens ungefähr 90 Prozent, und noch besser von mindestens ungefähr 95 Prozent getrocknet werden kann, während das Wasser mit einer Wasserentfernungsrate von mindestens ungefähr 11 Tonnen Wasser pro Stunde bei einer Bahngeschwindigkeit von mindestens ungefähr 4500 Fuß/Minute (1373 Meter/Minute) und noch besser von mindestens ungefähr 5000 Fuß/Minute (1525 Meter/Minute) entfernt wird.
Insbesondere wird angenommen, dass es die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass eine Bahn 545, die ein Basisgewicht von mindestens ungefähr 8 Pfund pro 3000 Quadratfuß (3,6 kg pro 279 Quadratmeter) und noch besser von mindestens ungefähr 10 Pfund pro 3000 Quadratfuß (4,5 kg pro 279 Quadratmeter) aufweist, von einer relativ niedrigen Konsistenz auf eine relativ hohe Konsistenz auf der Yankee-Trommel bei einer Geschwindigkeit der Yankee-Trommel von mindestens ungefähr 4500 Fuß/Minute (1373 Meter/Minute) getrocknet werden kann. Insbesondere wird angenommen, dass die vorliegende Erfindung es gestattet, dass eine Bahn 545, die das oben angegebene Basisgewicht aufweist, von einer Konsistenz von weniger als ungefähr 30 Prozent und noch besser von weniger als ungefähr 25 Prozent (wenn die Bahn auf die Trommel 880 überführt wird) auf eine Konsistenz von mindestens ungefähr 90 Prozent und noch besser von mindestens ungefähr 95 Prozent (wenn die Bahn von der Trommel durch Kreppen entfernt wird) bei einer Bahngeschwindigkeit von mindestens ungefähr 4500 Fuß/Minute (1373 Meter/Minute), noch besser von mindesten ungefähr 5000 Fuß pro Minute (1525 Meter/Minute) und am besten von mindestens ungefähr 6000 Fuß pro Minute (1830 Meter/Minute) getrocknet werden kann.
Im Vergleich dazu wird angenommen, dass die Geschwindigkeit der Yankee-Trocknungsvorrichtung für das Trocknen von Papier, das ein kontinuierliches Netzwerk und diskrete Wölbungen aufweist, wie das im US-Patent 4,637,859 beschrieben ist, und das ein Basisgewicht von mindestens ungefähr 10 Pfund pro 3000 Quadratfuß (4,5 kg pro 279 Quadratmeter) aufweist, nicht die Höhe von 3500 Fuß/min erreichen kann, wenn das Papier von einer Konsistenz von ungefähr 30 Prozent auf einer Konsistenz von ungefähr 90 Prozent auf der Yankee-Trommel getrocknet werden soll. Typischerweise wird das Papier des Typs, der im US-Patent 4,637,859 gezeigt ist, stromaufwärts der Yankee-Trommel vorgetrocknet, so dass es eine Konsistenz bei der Überführung auf die Yankee-Trommel von ungefähr 60 Prozent bis ungefähr 70 Prozent aufweist. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass, wenn das Papier des Typs, der im US-Patent 4,637,859 gezeigt ist, ohne die Verwendung einer Vortrocknungsvorrichtung getrocknet wird, die Geschwindigkeit der Yankee-Trocknungsvorrichtung auf weniger als ungefähr 3000 Fuß/Minute (1068 Meter/Minute) begrenzt ist.
Der abschließende Schritt bei der Ausbildung der Papierstruktur 20 umfasst das Kreppen der Bahn 545 von der Oberfläche 875 mit einer Abstreichklinge 1000, wie das in 9A gezeigt ist. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein wird angenommen, dass die Energie, die durch die Abstreichklinge 1000 auf die Bahn 545 ausgeübt wird, zumindest einige Abschnitte der Bahn, insbesondere solche Abschnitte der Bahn, die nicht durch die Bahnmusterungsoberfläche 260 geprägt sind, aufbauscht oder entdichtet. Somit liefert der Schritt des Kreppens der Bahn von der Oberfläche 875 mit der Abstreichklinge 1000 eine Bahn, die einen ersten, komprimierten, relativ dünnen Bereich, der dem Muster entspricht, das auf die erste Seite der Bahn aufgebracht wurde, und einen zweite relativ dickeren Bereich besitzt. Im allgemeinen weist die Abstreichklinge einen Fasenwinkel von ungefähr 25 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung so angeordnet, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 81 Grad liefert.
Die Papierstruktur 20, die in 2 gezeigt ist, zeigt ein Verkürzen durch ein Kreppen sowohl im kontinuierlichen Bereich 30 als auch in den diskreten Bereichen 50. Die Kreppfrequenz im Bereich 30 unterscheidet sich von der Kreppfrequenz in den Bereichen 50. Im allgemeinen ist die Kreppfrequenz in den Bereichen 50 niedriger als die Kreppfrequenz im kontinuierlichen Netzwerk 30.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Bahnprägevorrichtung 200 eine Harzmusterungsschicht 250, die eine Vielzahl von diskreten, die Bahn berührenden oberen Oberflächen 260, die mit der Entwässerungsfilzschicht 220 verbunden sind, bildet, umfassen, wie das in der Aufsicht der 8C gezeigt ist. In 8C liegt die die Bahn berührende Filzoberfläche 230 in Form eines kontinuierlichen Netzwerks, das die diskreten Oberflächen 260 umgibt, vor. Eine solche Vorrichtung kann verwendet werden, um eine Papierbahn gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, wobei die Papierstruktur eine Vielzahl relativ dünner, diskreter Regionen, die in einem relativ dickeren kontinuierlichen Netzwerkbereich verteilt sind, umfasst.
In einer anderen alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Bahntragevorrichtung 200 eine Harzschicht, die auf einem foraminiferen Untergrundelement, das einen Stoff aus gewobenen Fasern umfasst, angeordnet ist, umfassen. Betrachtet man die 14A–15C, so kann die Vor richtung 200 eine Harzschicht 250, die auf einem Gewebe 1220 angeordnet ist, umfassen. Die Harzschicht 250 weist eine die Bahn berührende Oberfläche 260 in Form eines kontinuierlichen Netzwerks, das diskrete Öffnungen 270 bildet, auf, wie das in 14A gezeigt ist. Das Gewebe 1220 umfasst Fasern 1242 in Maschinenrichtung und Fasern 1241 in Quermaschinenrichtung.
In 14A und 14B wird die erste, die Bahn berührende Oberfläche in einer ersten Höhe 1231 durch diskrete Höckeroberflächen 1230, die an Kreuzungspunkten der Fasern 1241 und 1242 angeordnet sind, geliefert. Die oberen Flächen der Fasern 1241 und 1242 können geschmirgelt oder ansonsten geschliffen sein, um relativ flache, im allgemeinen oval geformte Höckeroberflächen 1230 (die Details der ovalen Formen sind in 14A nicht gezeigt) zu liefern. Die zweite, die Bahn berührende Oberfläche wird durch die Bahnmusterungsschicht 250 geliefert. Die Bahnmusterungsschicht 250, die mit dem Gewebe 1220 verbunden ist, weist eine die Bahn berührende obere Oberfläche 260 in einer zweiten Höhe 261 auf.
Der Unterschied zwischen der ersten Höhe 1231 und der zweiten Höhe 261 ist ungefähr um die Dicke der Papierbahn kleiner, wenn die Papierbahn zur Bahntragevorrichtung 200 überführt wird. Die kontinuierliche Oberfläche 260 und die diskreten Oberflächen 1230 können auf derselben Höhe angeordnet werden, so dass die Höhen 1231 und 261 dieselben sind. Alternativ kann die Oberfläche 260 leicht über den Oberflächen 1230 liegen, oder die Oberflächen 1230 können leicht über der Oberfläche 260 liegen.
Der Unterschied in der Höhe ist größer als oder gleich 0,0 Milliinch und kleiner als ungefähr 5,0 Milliinch (0,13 mm). In einer Ausführungsform ist der Unterschied in der Höhe kleiner als ungefähr 4,0 Milliinch (0,10 mm), noch besser kleiner als ungefähr 2,0 Milliinch (0,05 mm), und am besten kleiner als ungefähr 1,0 Milliinch (0,025 mm), um eine relativ glatte Oberfläche 24 aufrecht zu halten, wie das unten beschrieben ist.
Die Bahntragevorrichtung 200, die in den 14A und 14B gezeigt ist, kann verwendet werden, um die Papierbahn, die in den 10 bis 13 gezeigt ist, auszubilden. Betrachtet man die 10, so umfasst die Papierbahn 20 ein kontinuierliches Netzwerk eines relativ dünneren Bereichs 30, das der Oberfläche 260 entspricht, und eine Vielzahl von diskreten, relativ dickeren Bereichen 50, die über dem gesamten kontinuierlichen Netzwerkbereich 30 verteilt sind. Die Bereiche 50 entsprechen den Öffnungen 270 in der Oberfläche 260. Jeder der relativ dickeren Bereiche 50 umgibt mindestens einen verdichteten Bereich 70. Die verdichteten Bereiche 70 entsprechen den Oberflächen 1230 des Gewebes 1220.
Betrachtet man die 11, so kann P mindestens ungefähr 0,35 mm und vorzugsweise mindestens ungefähr 0,44 mm betragen. K kann kleiner als ungefähr 0,20 mm und vorzugsweise kleiner als ungefähr 0,10 mm sein.
Die 15A–15C zeigen die Ausbildung der Bahn 20, die in 10 gezeigt ist, unter Verwendung der Bahntragevorrichtung 200. Wie oben in Bezug auf die 9A–9C beschrieben ist, so wird eine embrionische Bahn 543, die erste und zweite glatte Oberflächen aufweist, auf einem Formungsdrahtgitter 542 ausgebildet und auf die Bahntragevorrichtung 200 überführt. Die Bahn 543 wird mittels Vakuum auf die Vorrichtung 200 überführt, um eine Bahn 545, die auf der Vorrichtung 200 getragen wird, zu liefern. Wie in 15B gezeigt ist, so ist die erste Oberfläche 547 der Oberfläche 260 und den Oberflächen 1230 angepasst, und die zweite Oberfläche 549 wird als eine im wesentlichen glatte, makroskopisch monoplanare Oberfläche aufrecht gehalten.
Im Gegensatz zu den 9A–9C werden die Bahn 545 und die Bahntragevorrichtung 200 als nächstes durch eine Durchlufttrocknungsvorrichtung 650 befördert, in der erwärmte Luft durch die Bahn 545 geleitet wird, während die Bahn 545 auf der Vorrichtung 200 abgestützt wird. Die erwärmte Luft wird so gerichtet, dass sie in die Oberfläche 549 eintritt und durch die Bahn 545 und dann durch die Vorrichtung 200 hindurch geht.
Die Durchlufttrocknungsvorrichtung 650 kann verwendet werden, um die Bahn 545 auf eine Konsistenz von ungefähr 30 Prozent bis ungefähr 70 Prozent zu trocknen. Das US-Patent 3,303,576 von Sisson, und das US-Patent 5,247,930 von Ensign et al. werden hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen, um geeignete Durchlufttrocknungsvorrichtungen für die Verwendung bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung zu zeigen.
Die teilweise getrocknete Bahn 545 und die Vorrichtung 200 werden so gelenkt, dass sie durch einen Spalt 800, der zwischen einer Druckwalze 900 und einer Yankee-Trommel 880 ausgebildet ist, hindurchgehen. Die kontinuierliche Netzwerkoberfläche 260 und die diskreten Oberflächen 1230 werden in die Oberfläche 547 der Bahn 545 eingedrückt, wenn die Bahn durch den Spalt 800 befördert wird. Ein Klebstoff, der durch eine Düse 890 geliefert wird, wird verwendet, um im wesentlichen die gesamte glatte Oberfläche 549 an die Oberfläche 875 der erwärmten Yankee-Trommel 880 anzuhaften.
16 ist eine Querschnittsdarstellung einer Papierbahn 20, die eine Papierbahn gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, wobei die Papierbahn drei Faserschichten aufweist, die mit 301, 302 und 303 bezeichnet sind. Eine Papierbahn, die eine geschichtete Struktur aufweist, kann unter Verwendung der Papierherstellungsausrüstung und der Verfahren, die in den 8A,B und 9A–9C dargestellt sind, oder alternativ gemäß solcher, die in den 14A,B und 15A–C dargestellt sind, hergestellt werden.
Während ein einziges Formungsdrahtgitter 542 in 9A gezeigt ist, wird verständlich, dass andere Formungsdrahtgitterkonfigurationen in Kombination mit einer oder mehreren Auflaufkästen verwendet werden können, wobei jeder Auflaufkasten die Fähigkeit hat, eine oder mehrere Schichten des Faserrohstoffs zu liefern, um eine mehrlagige Bahn zu liefern. Das US-Patent 3,994,771, das an Morgan et al. erteilt wurde, und das US-Patent 4,300,981, das an Carstens et al. erteilt wurde, und die allgemein übertragene US-Patentanmeldung "Layered Tissue Having Improved Functional Properties", die am 24. Oktober 1996 im Namen von Phan und Trokhan eingereicht wurde, beschreibt eine Lagenbildung und diese Schriften werden hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen. Verschiedene Typen von Formungsdrahtgitterkonfigurationen, die Doppeldrahtgitterformungsvorrichtungen einschließen, können verwendet werden. Zusätzlich können verschiedenen Typen von Auflaufkastenformen verwendet werden, um eine Bahn, die eine oder mehrere Faserschichten aufweist, zu liefern.
Betrachtet man die 16, so können ein oder mehrere Auflaufkästen verwendet werden, um drei Schichten des Rohstoffs, die den Schichten 301, 302 und 303 entsprechen, auf das Formungsdrahtgitter 542 aufzubringen, so dass die embrionische Bahn die Schichten 301, 302 und 303 umfasst. Die erste Schicht 301 kann relativ lange Papierherstellungsfasern, die neben der ersten Oberfläche 22 der Bahn angeordnet sind, umfassen. Die relativ langen Papierherstellungsfasern in der ersten Schicht 301 können Weichholzfasern, wie Nordische Weichholzfasern, die eine mittlere Faserlänge von ungefähr 3 Millimeter oder mehr aufweisen, umfassen. Die zweite Schicht 302 kann relativ kurze Papierherstellungsfasern, die neben der zweiten Oberfläche 24 der Bahn angeordnet sind, umfassen. Die relativ kurzen Papierherstellungsfasern in der zweiten Schicht 302 können Hartholzfasern, wie Eukalyptusfasern, die eine mittlere Faserlänge von ungefähr 1,5 Millimeter oder weniger aufweisen, umfassen.
Die dritte Schicht 303 ist zwischen den ersten und zweiten Schichten 301 angeordnet. Die dritte Schicht kann eine Entbindungsschicht sein, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Leerräume 310, in denen im wesentlichen keine Fasern vorhanden sind, aufweist. Solche Leerräume sind in der Mikrophotographie der 3 und 11 gezeigt.
Insbesondere können die Leerräume in den relativ dickeren Bereichen 50 angeordnet sein. Die dritte Schicht kann ein Entbindungsmittel, wie ein Zusatzstoff der Marke ADOGEN^®, umfassen, um die Faser-zu-Faser-Bindungen in der dritten Schicht 303 zu reduzieren, um somit das Öffnen der Faserstruktur in der Schicht 303 zu erleichtern, um die Leerräume 310 zu liefern. Die dritte Schicht 303 kann Weichholzfasern, Hartholzfasern oder eine Kombination aus Hartholz- und Weichholzfasern umfassen.
In einer nochmals anderen Ausführungsform können die Schichten 301 und 302 jeweils relativ kurze Hartholzfasern umfassen, und die dritte Schicht 303 kann relativ lange Weichholzfasern umfassen. Beispielsweise können die Schichten 301 und 302 jeweils überwiegend aus Eukalyptusfasern ausgebildet werden, und die dritte Schicht 303 kann überwiegend aus relativ langen Fasern aus nordischem Weichholz ausgebildet werden.
Alternativ können andere Verfahren verwendet werden, um das Entbauschen der Bahn oder das Entbinden der Fasern zwischen den äußeren Schichten der Bahn zu erleichtern. Das US-Patent 4,225,382 von Kearney et al. wird hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen, um mehrschichtige Bahnen zu zeigen, die aus gut verbundenen Schichten, die durch eine innere Schicht getrennt sind, bestehen.
BEISPIELE
Alle Prozentsätze sind Gewichtsprozentsätze, die auf dem trockenen Fasergewicht basieren, wenn nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1
Dieses Beispiel liefert eine dreischichtige Tissuebahn, die mit der Papierherstellungsvorrichtung, die in den 14A,B und 15A–C gezeigt ist, hergestellt wird.
Ein wässriger Brei mit 3 Gewichtsprozent NSK wird in einer konventionellen Aufschlussvorrichtung hergestellt. Eine wässrige Lösung mit 2 Gewichtsprozent temporär nassfesten Harzes (beispielsweise National Starch 78-0080, das von der National Starch and Chemical corporation aus New-York, NY vermarktet wird) wird dem NSK-Vorratsrohr mit einer Rate von 0,2 Gewichtsprozent trockener Fasern (Verhältnis des Gewichts des nassfesten Harzes zu den trockenen Fasern beträgt 0,002) zugegeben. Der NSK-Brei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% bei der Flügelpumpe verdünnt. Als zweites wird ein wässriger Breit mit 3 Gewichtsprozent Eukalyptusfasern in einer konventionellen Aufschlussvorrichtung hergestellt. Eine wässrige Lösung von 2 Gewichtsprozent des Entbindungsmittels (beispielsweise ADOGEN^® 442) wird dem Eukalyptusvorratsrohr mit einer Rate von 0,1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird an der Flügelpumpe auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2 Gewichtsprozent verdünnt.
Drei einzeln behandelte Rohstoffströme (Strom 1 = 100% NSK, Strom 2 = 100% Eukalyptus, Strom 3 = 100% Eukalyptus) werden durch den Auflaufkasten getrennt gehalten und auf einem Fourdrinier-Drahtgitter abgelagert, um eine dreischichtige embrionische Bahn auszubilden, die zwei äußere Eukalyptusschichten und eine mittlere NSK-Schicht enthält. Das Entwässern findet durch das Fourdrinier-Drahtgitter statt und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Fourdrinier-Drahtgitter weist eine 5-lagige Satinbindungskonfiguration, die 110 Einzelfasern in Maschinenrichtung und 95 Einzelfasern in Quermaschinenrichtung pro Inch (433 Einzelfasern in Maschinenrichtung und 347 Einzelfasern in Quermaschinenrichtung pro Millimeter) besitzt, auf.
Die embrionische, nasse Bahn wird mittels Vakuum vom Fourdrinier-Drahtgitter bei einer Faserkonsistenz von ungefähr 8% am Punkt der Überführung auf die Bahntragevorrichtung 200, die ein foraminiferes Hintergrundelement, das aus einem Gewebe 1220 besteht, und eine Bahnmusterungsschicht 250, die aus lichtempfindlichem Harz besteht, aufweist, überführt. Eine Druckdifferenz von ungefähr 16 Inch Quecksilbersäule (54,1 kPa) wird verwendet, um die Bahn auf die Bahntragevorrichtung 200 zu überführen. Das foraminiferes Hintergrundelement besteht aus einer fünflagigen Satingewebekonfiguration, die 68 Einzelfasern pro Inch in Maschinenrichtung und 51 Einzelfasern pro Inch in Quermaschinenrichtung (268 Einzelfasern pro Millimeter in Maschinenrichtung und 201 Einzelfasern pro Millimeter in Quermaschinenrichtung) aufweist, wobei die Fasern in Maschinenrichtung einen Durchmesser von ungefähr 0,22 mm haben, und wobei die Fasern in Quermaschinenrichtung einen Durchmesser von ungefähr 0,29 mm haben. Ein solches foraminiferes Hintergrundelement wird von der Appleton Wire Company, Appleton, Wisconsin hergestellt.
Die Bahnmusterungsschicht 250 weist eine die Bahn berührende Oberfläche 260 in Form eines kontinuierlichen Netzwerks mit einem vorstehenden Gebiet, das zwischen ungefähr 30 und ungefähr 40 Prozent des projizierten Gebiets der Vorrichtung beträgt, auf. Die Differenz zwischen der Höhe 1231 der die Bahn berührenden Oberfläche des foraminiferen Hintergrundelements und der Höhe 261 der die Bahn berührenden Oberfläche 260 in Form eines kontinuierlichen Netzwerks beträgt ungefähr 0,001 Inch (0,0254 mm).
Die Bahn wird auf die Vorrichtung 200 überführt, um eine Bahn 545, die auf der Vorrichtung 200 getragen wird, zu liefern, und damit sie eine im wesentlichen glatte zweite Oberfläche 549 aufweist, wie das in 15B gezeigt ist.
Ein weiteres Entwässern wird durch eine durch Vakuum unterstützte Drainage und durch ein Durchlufttrocknen erreicht, wie das durch die Vorrichtungen 600, 620 und 650 dargestellt ist, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von ungefähr 65% aufweist.
Die Überführung auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung am Spalt 800 wird mit einer Druckwalze 900 erreicht. Die Oberfläche 250 und die Oberflächen 1230 werden auf die erste Oberfläche 547 der Bahn 545 eingeprägt, um eine gemusterte Oberfläche 547 zu liefern. Im wesentlichen wird die gesamte zweite Oberfläche 549 an die Oberfläche 875 der Yankee-Trocknertrommel 880 unter Verwendung eines Kreppklebstoffs auf Polyvinylalkoholbasis angehaftet. Der Spaltdruck im Spalt 800 beträgt mindestens ungefähr 400 psi (2,76 MPa).
Die Bahnkonsistenz wird auf ungefähr 90% bis 100% erhöht, bevor die Bahn von der Oberfläche 875 mit einer Abstreichklinge 1000 trocken gekreppt wird. Die Abstreichklinge weist einen Fasenwinkel von ungefähr 25 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung so positioniert, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 81 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvorrichtung wird bei ungefähr 800 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 244 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird in eine Rolle mit einer Geschwindigkeit von 650 fpm (200 Meter pro Minute) gebracht.
Die Bahn, die gemäß dem obigen Verfahren hergestellt wurde, wird in ein dreischichtiges, einlagiges Toilettenpapier umgewandelt. Das einlagige Toilettenpapier weist ein Basisgewicht von ungefähr 17,5 Pfund pro 3000 Quadratfuß (7,9 kg pro 279 Quadratmeter) auf und enthält ungefähr 0,02 Gewichtsprozent des temporär nassfesten Harzes und ungefähr 0,01 Gewichtsprozent des Entbindungsmittels.

Es ist wichtig, dass das sich ergebende einlagige Toilettenpapier weich, absorbierend und für eine Verwendung als Toilettenpapier geeignet ist. Die einlagige Tissuebahn weist die folgenden Eigenschaften auf:

Basisgewicht:	17,5 lb/3000 Quadratfuß (28,5 Gramm/Quadratmeter)
Makrodicke:	13,6 Milliinch (0,0136 Inch)
Rohdichte:	0,08 Gramm/Kubikzentimeter
Oberflächenglätte der Oberfläche 22:	890
Oberflächenglätte der Oberfläche 24:	1070
Glätteverhältnis:	1,20

Beispiel 2
Dieses Beispiel liefert eine zweischichtige Tissuebahn, die mit der Papierherstellungsvorrichtung, die in den 14A, B und 15A–C gezeigt ist, hergestellt wird.
Ein wässriger Brei mit 3 Gewichtsprozent NSK wird in einer konventionellen Aufschlussvorrichtung hergestellt. Eine wässrige Lösung mit 2 Gewichtsprozent temporär nassfesten Harzes (beispielsweise PAREZ^® 750, das von der American Cyanamid Company aus Stanford, Ct. vermarktet wird) wird dem NSK-Vorratsrohr mit einer Rate von 0,2 Gewichtsprozent trockener Fasern zugegeben. Der NSK-Brei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% bei der Flügelpumpe verdünnt. Als zweites wird ein wässriger Breit mit 3 Gewichtsprozent Eukalyptusfasern in einer konventionellen Aufschlussvorrichtung hergestellt. Eine wässrige Lösung von 2 Gewichtsprozent des Entbindungsmittels (beispielsweise ADOGEN^® 442, das von der Witco Corporation aus Dublin, OH vermarktet wird) wird dem Eukalyptusvorratsrohr mit einer Rate von 0,1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird an der Flügelpumpe auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2 Gewichtsprozent verdünnt.
Die beiden Rohstoffströme (Strom 1 = 100% NSK, Strom 2 = 100% Eukalyptus) werden im Auflaufkasten gemischt und auf einem Fourdrinier-Drahtgitter 542 abgelagert, um eine embrionische Bahn, die NSK- und Eukalyptusfasern umfasst, auszubilden. Das Entwässern findet durch das Fourdrinier-Drahtgitter statt und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Fourdrinier-Drahtgitter weist eine 5-lagige Satinbindungskonfiguration, die 110 Einzelfasern pro Inch in Maschinenrichtung und 95 Einzelfasern pro Inch in Quermaschinenrichtung (433 Einzelfasern pro Millimeter in Maschinenrichtung und 347 Einzelfasern pro Millimeter in Quermaschinenrichtung) besitzt, auf.
Die embrionische nasse Bahn wird mittels Vakuum vom Fourdrinier-Drahtgitter bei einer Faserkonsistenz von ungefähr 8% am Punkt der Überführung auf die Bahntragevorrichtung 200, die ein Gewebe 1220 und eine Bahnmusterungsschicht 250, die eine kontinuierliche Netzwerkoberfläche 260 aufweist, überführt.
Die embrionische, nasse Bahn wird vom Fourdrinier-Drahtgitter bei einer Faserkonsistenz von ungefähr 8% am Punkt der Überführung auf die Vorrichtung 200 überführt, um eine Bahn 545, die eine im wesentlichen glatte monoplanare Oberfläche 549 und eine Oberfläche 547, die den Oberflächen 1230 und der Oberfläche 260 angepasst ist, aufweist, zu liefern. Eine Druckdifferenz von ungefähr 16 Inch Quecksilbersäule (54,1 kPa) wird verwendet, um die Bahn auf die Vorrichtung 200 zu überführen. Das Gewebe 1220 ist eine dreilagige Satingewebekonfiguration, die 79 Einzelfasern pro Inch in Maschinenrichtung und 67 Einzelfasern pro Inch in Quermaschinenrichtung (311 Einzelfasern pro Millimeter in Maschinenrichtung und 264 Einzelfasern pro Millimeter in Quermaschinenrichtung) aufweist, wobei die Fasern in Maschinenrichtung einen Durchmesser von ungefähr 0,18 mm aufweisen, und die Fasern in Quermaschinenrichtung einen Durchmesser von ungefähr 0,21 mm aufweisen. Ein solches foraminiferes Hintergrundelement wird von der Appleton Wire Company, Appleton, Wisconsin hergestellt.
Die Bahnmusterungsschicht 250 weist eine die Bahn berührende obere Oberfläche 260 auf, die ein projiziertes Gebiet aufweist, das zwischen ungefähr 30 und ungefähr 40 Prozent des projizierten Gebiets der Vorrichtung 200 beträgt. Die Differenz zwischen der Höhe 1231 der die Bahn berührende Oberfläche 1230 und der Höhe 261 der Oberfläche 260 beträgt ungefähr 1 Milliinch (0,0001 Inch, 0,0254 mm).
Ein weiteres Entwässern der Bahn 545 wird durch eine durch Vakuum unterstütze Drainage und durch ein Durchlufttrocknen erzielt, wie das durch die Vorrichtungen 600, 620, 650 dargestellt ist, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von ungefähr 65% aufweist. Die Überführung auf die Yankee-Trocknungsvor richtung wird am Spalt 800, der zwischen einer Druckwalze 900 und der Yankee-Trocknertrommel 880 ausgebildet ist, erreicht.
Die Oberfläche 250 und die Oberflächen 1230 werden auf die erste Oberfläche 547 der Bahn 545 eingeprägt, um eine gemusterte Oberfläche 547 zu liefern. Im wesentlichen wird die gesamte zweite Oberfläche 549 an die Oberfläche 875 der Yankee-Trocknertrommel 880 unter Verwendung eines Kreppklebstoffs auf Polyvinylalkoholbasis angehaftet. Der Spaltdruck im Spalt 800 beträgt mindestens ungefähr 400 psi (2,76 MPa).
Die Bahnkonsistenz wird auf ungefähr 90% bis 100% erhöht, bevor die Bahn mit einer Abstreichklinge 1000 trocken gekreppt wird. Die Abstreichklinge weist einen Fasenwinkel von ungefähr 25 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung so positioniert, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 81 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvorrichtung wird bei ungefähr 800 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 244 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird mit einer Geschwindigkeit von 650 fpm (200 Meter pro Minute) in die Form einer Rolle gebracht.
Die Bahn wird in ein zweilagiges Tissuepapier umgewandelt. Jede Lage weist ein Basisgewicht von ungefähr 12,8 Pfund pro 3000 Quadratfuß auf und enthält ungefähr 0,02 Gewichtsprozent des temporär nassfesten Harzes und ungefähr 0,01 Gewichtsprozent des Entbindungsmittels.

Das sich ergebende zweilagige Tissuepapier ist weich, absorbierend und für die Verwendung als Badetissue geeignet. Jede Lage weist die folgenden Eigenschaften auf:

Basisgewicht:	12,8 lb/3000 Quadratfuß (20,8 Gramm/Quadratmeter)
Makrodicke:	11,4 Milliinch (0,29 Millimeter)
Rohdichte:	0,07 Gramm/Kubikzentimeter
Oberflächenglätte der Oberfläche 22:	850
Oberflächenglätte der Oberfläche 24:	1006
Glätteverhältnis:	1,18

Beispiel 3
Dieses Beispiel liefert ein zweilagiges Tissuepapier, wobei jede Lage 3 Schichten aufweist, und wobei jede Lage mit der Papierherstellungsvorrichtung, die in den 8A,B und 9A–C gezeigt ist, hergestellt wird.
Ein wässriger Brei mit 3 Gewichtsprozent Kraftfasern aus nordischem Weichholz (NSK) wird in einer konventionellen Aufschlussvorrichtung hergestellt. Eine wässrige Lösung mit 2 Gewichtsprozent temporär nassfesten Harzes (beispielsweise National Starch 78-0080, das von der National Starch and Chemical corporation aus New York, New York vermarktet wird) wird dem NSK-Vorratsrohr mit einer Rate von 0,2 Gewichtsprozent trockener Fasern zugegeben. Der NSK-Brei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% bei der Flügelpumpe verdünnt. Als zweites wird ein wässriger Brei mit 3 Gewichtsprozent Eukalyptusfasern in einer konventionellen Aufschlussvorrichtung hergestellt. Eine wässrige Lösung von 2 Gewichtsprozent des Entbindungsmittels (beispielsweise ADOGEN^® 442, das von der Witco Corporation aus Dublin, OH vermarktet wird) wird dem Eukalyptusvorratsrohr mit einer Rate von 0,1 Ge wichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird an der Flügelpumpe auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2 Gewichtsprozent verdünnt.
Drei einzeln behandelte Rohstoffströme (Strom 1 = 100% NSK, Strom 2 = 100% Eukalyptus mit dem Entbindungsmittel, Strom 3 = 100% Eukalyptus) werden durch den Auflaufkasten getrennt gehalten und auf einem Fourdrinier-Drahtgitter 542 abgelagert, um eine dreischichtige embrionische Bahn, die eine äußere Eukalyptusschicht, eine entbundene Eukalyptusschicht und eine NSK-Schicht enthält, auszubilden. Das Entwässern findet durch das Fourdrinier-Drahtgitter statt und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Fourdrinier-Drahtgitter weist eine 5-lagige Satinbindungskonfiguration, die 110 Einzelfasern pro Inch in Maschinenrichtung und 95 Einzelfasern pro Inch in Quermaschinenrichtung (433 Einzelfasern pro Millimeter in Maschinenrichtung und 347 Einzelfasern pro Millimeter in Quermaschinenrichtung) besitzt, auf.
Die embrionische, nasse Bahn wird vom Fourdrinier-Drahtgitter bei einer Faserkonsistenz von ungefähr 8% am Punkt der Überführung auf die Bahntragevorrichtung 200, die ein Entwässerungsfilz 220 und eine lichtempfindliche Harzbahnmusterungsschicht 250 aufweist, überführt.
Das Entwässerungsfilz 220 ist ein Amflex 2 Pressfilz, das von der Appleton Wire Company, Appleton, Wisconsin hergestellt wird. Das Filz umfasst einen Flor aus Polyesterfasern. Der Flor weist einen Oberflächendenier von 3 und einen Substratdenier von 10 bis 15 (1 Denier = 1,11 × 10^–7 kg/m) auf. Die Filzschicht 220 weist ein Basisgewicht von 1436 Gramm/Quadratmeter, eine Dicke von ungefähr 3 Millimeter und eine Luftdurchlässigkeit von ungefähr 30 bis ungefähr 40 scfm (ungefähr 0,85 bis ungefähr 1,13 Kubikmeter pro Minute) auf.
Die Bahnmusterungsschicht 250 umfasst eine die Bahn berührende Oberfläche 260 in Form eines kontinuierlichen Netzwerks auf, die ein projiziertes Gebiet aufweist, das zwischen ungefähr 30 und ungefähr 40 Prozent des projizierten Gebiets der Vorrichtung 200 beträgt. Die Differenz zwischen der Höhe 261 der Oberfläche 260 und der Höhe 231 der Filzoberfläche 230 beträgt ungefähr 0,005 Inch, (0,127 mm).
Die embrionische Bahn wird auf die Vorrichtung 200 überführt, um eine Bahn 545, die auf der Vorrichtung 200 abgestützt ist, zu liefern, und sie weist eine makroskopisch monoplanare, im wesentlichen glatte Oberfläche 549 auf. Die Überführung wird am Vakuumüberführungspunkt mit einer Druckdifferenz von ungefähr 20 Inch Quecksilbersäule (ungefähr 67,6 kPa) vorgesehen.
Ein weiteres Entwässern wird durch eine durch Vakuum unterstütze Drainage, wie durch die Vorrichtung 620, erzielt, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von ungefähr 25% aufweist. Die Bahn 545 wird dann neben der Dampfhaube 2880 und in den Spalt 800, der zwischen einer Vakuumdruckwalze 900 und der Yankee-Trocknertrommel 880 ausgebildet ist, geführt.
Die Oberfläche 260 wird in die Oberfläche 547 der Bahn 545 im Spalt 800 eingeprägt, indem die Bahn 545 und die Bahntragevorrichtung 200 zwischen der Vakuumdruckwalze 900 und der Yankee-Trocknertrommel 880 bei einem Spaltdruck von ungefähr 400 psi (2,76 MPa) gepresst wird. Ein Kreppklebstoff wird verwendet, um die Bahn an die Yankee-Trocknervorrichtung anzuhaften. Die Faserkonsistenz wird auf mindestens ungefähr 90% erhöht, bevor die Bahn mit einer Abstreichklinge trocken gekreppt wird. Die Abstreichklinge weist einen Fasenwinkel von ungefähr 25 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung so positioniert, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 81 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvorrichtung wird bei ungefähr 800 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 244 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird mit einer Geschwindigkeit von 650 fpm (200 Meter pro Minute) in die Form einer Rolle gebracht.
Die Bahn wird in ein zweilagiges Badgesichtstissuepapier umgewandelt, wobei jede Lage drei Faserschichten umfasst. Das zweilagige Tissuepapier enthält ungefähr 1,0 Gewichtsprozent des temporär nassfesten Harzes und ungefähr 0,1 Gewichtsprozent des Entbindungsmittels.

Jede Lage weist die folgenden Eigenschaften auf:

Basisgewicht:	9,8 lb/3000 Quadratfuß (15,9 Gramm/Quadratmeter)
Makrodicke:	6 Milliinch (0,15 Millimeter)
Rohdichte:	0,10 Gramm/Kubikzentimeter
Oberflächenglätte der Oberfläche 22:	740
Oberflächenglätte der Oberfläche 24:	960
Glätteverhältnis:	1,30

Beispiel 4
Dieses Beispiel liefert eine Tissuebahn, die mit der Papierherstellungsvorrichtung des Typs, der in den 8A, B und 9A–C gezeigt ist, hergestellt wird.
Ein wässriger Brei mit 3 Gewichtsprozent Kraftfasern aus nordischem Weichholz wird in einer konventionellen Aufschlussvorrichtung hergestellt. Eine wässrige Lösung mit 2 Gewichtsprozent temporär nassfesten Harzes (PAREZ^® 750) wird dem NSK-Vorratsrohr mit einer Rate von 0,2 Gewichtsprozent trockener Fasern zugegeben. Der NSK-Brei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% bei der Flügelpumpe verdünnt. Als zweites wird ein wässriger Breit mit 3 Gewichtsprozent Eukalyptusfasern in einer konventionellen Aufschlussvorrichtung hergestellt. Eine Lösung von 2 Gewichtsprozent des Entbindungsmittels (ADOGEN^® 442) wird dem Eukalyptusvorratsrohr mit einer Rate von 0,1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben. Der Eukalyptusbrei wird an der Flügelpumpe auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2 Gewichtsprozent verdünnt.
Die zwei einzeln behandelte Rohstoffströme (Strom 1 = 100% NSK, Strom 2 = 100% Eukalyptus) werden durch den Auflaufkasten gemischt und auf einem Fourdrinier-Drahtgitter abgelagert, um eine einschichtige Bahn von NSK-Fasern und beschichteten Eukalyptusfasern zu bilden, wobei die Eukalyptusfasern mit dem Entbindungsmittel beschichtet sind. Das Entwässern findet durch das Fourdrinier-Drahtgitter statt und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Fourdrinier-Drahtgitter weist eine 5-lagige Satinbindungskonfiguration, die 110 Einzelfasern pro Inch in Maschinenrichtung und 95 Einzelfasern pro Inch in Quermaschinenrichtung (433 Einzelfasern pro Millimeter in Maschinenrichtung und 347 Einzelfasern pro Millimeter in Quermaschinenrichtung) besitzt, auf.
Die embrionische, nasse Bahn wird vom Fourdrinier-Drahtgitter bei einer Faserkonsistenz von ungefähr 8% am Punkt der Überführung auf die Bahntragevorrichtung 200, die ein Entwässerungsfilz 220 und eine lichtempfindliche Harzbahnmusterungsschicht 250 aufweist, überführt.
Das Entwässerungsfilz 220 ist ein Amflex 2 Pressfilz, das von der Appleton Wire Company, Appleton, Wisconsin hergestellt wird. Die Bahnmusterungsschicht 250 umfasst eine die Bahn berührende Oberfläche 260 in Form eines kontinuierlichen Netzwerks. Die Bahnmusterungsschicht weist ein projiziertes Gebiet auf, das ungefähr 35 Prozent des projizierten Gebiets der Bahntragevorrichtung 200 beträgt. Die Differenz zwischen der Höhe der oberen, die Bahn berührenden Oberfläche 260 und der ersten Filzoberfläche 230 beträgt ungefähr 0,005 Inch, (0,127 mm).
Die embrionische Bahn wird auf die Bahntragevorrichtung 200 überführt und in einem ersten Ablenkschritt abgelenkt, um eine im allgemeinen monoplanre Bahn 545 auszubilden. Die Überführung wird am Vakuumüberführungspunkt mit einer Druckdifferenz von ungefähr 20 Inch Quecksilbersäule (ungefähr 67,6 kPa) vorgesehen. Ein weiteres Entwässern wird durch eine durch Vakuum unterstütze Drainage erzielt, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von ungefähr 25% aufweist. Die Bahn 545 wird dann durch die Bahntragevorrichtung 200 neben der Dampfhaube 2880 und in den Spalt 800, der zwischen einer Vakuumdruckwalze 900 und der Yankee-Trocknertrommel 880 ausgebildet ist, geführt. Die Bahn 545 wird dann gegen die Komprimierungsoberfläche 875 der Yankee-Trocknertrommel mit einem Komprimierungsdruck von mindestens ungefähr 400 psi (2,76 MPa) gedrückt. Ein Kreppklebstoff auf Polyvinylalkoholbasis wird verwendet, um die komprimierte Bahn an die Yankee-Trocknervorrichtung anzuhaften. Die Faserkonsistenz wird auf mindestens ungefähr 90% erhöht, bevor die Bahn mit einer Abstreichklinge von der Oberfläche der Trocknertrommel 880 trocken gekreppt wird. Die Abstreichklinge weist einen Fasenwinkel von ungefähr 25 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung so positioniert, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 81 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvorrichtung wird bei ungefähr 800 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 244 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird mit einer Geschwindigkeit von 650 fpm (200 Meter pro Minute) in die Form einer Rolle gebracht.
Die Bahn wird in ein einschichtiges, zweilagiges Badtissuepapier umgewandelt. Jede Lage des zweilagigen Tissuepapiers weist ein Basisgewicht von ungefähr 12,6 Pfund pro 3000 Quadratfuß (5,7 kg pro 279 Quadratmeter) auf und enthält ungefähr 0,2 Gewichtsprozent des temporär nassfesten Harzes und ungefähr 0,1 Gewichtsprozent des Entbindungsmittels.
Das sich ergebende zweilagige Tissuepapier ist weich, absorbierend und für die Verwendung als ein Badtissue geeignet.

Die Tissuebahn weist die folgenden Eigenschaften auf:

Basisgewicht:	12,6 lb/3000 Quadratfuß (20,5 Gramm/Quadratmeter)
Makrodicke:	8,8 Milliinch (0,22 Millimeter)
Rohdichte:	0,092 Gramm/Kubikzentimeter
Oberflächenglätte der Oberfläche 22:	890
Oberflächenglätte der Oberfläche 24:	1050
Glätteverhältnis:	1,18

Prophetisches Beispiel
Das folgende prophetische Beispiel zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines zweilagigen Tissuepapiers unter Verwendung einer Papierherstellungsausrüstung kommerzieller Größe des Typs, der in den 8A, B und 9A–C gezeigt ist.
Ein wässriger Brei mit 3 Gewichtsprozent Kraftzellstoff aus nordischem Weichholz wird in einer konventionellen Aufschlussvorrichtung hergestellt. Eine Lösung mit 2 Gewichtsprozent eines temporär nassfesten Harzes (das ist PAREZ^® 750, das von der American Cyanamid Corporation aus Stanford, CT vermarktet wird) wird dem NSK-Vorratsrohr mit einer Rate von 0,2 Gewichtsprozent der trockenen Fasern zugegeben. Der NSK-Brei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt. Als zweites wird ein wässriger Brei mit 3 Gewichtsprozent Eukalyptusfasern unter Verwendung einer konventionellen Aufschlussvorrichtung hergestellt. Ein Lösung mit 2% eines Entbindungsmittels (das ist Adogen^® 442, das von Witco Corporation aus Dublin, OH vermarktet wird) wird dem Eukalyptusvorratsrohr mit einer Rate von 0,1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern zugegeben. Der Eukalyptusbrei wird auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% an der Flügelpumpe verdünnt.
Die zwei einzeln behandelten Rohstoffströme (Strom 1 = 100% NSK; Strom 2 = 100% Eukalyptus) werden durch den Auflaufkasten gemischt und auf einem Fourdrinier-Drahtgitter abgelagert, um eine einschichtige Bahn von NSK-Fasern und Eukalyptusfasern auszubilden, wobei die Eukalyptusfasern mit einem Entbindungsmittel beschichtet sind. Das Entwässern erfolgt durch das Fourdrinier-Drahtgitter und wird durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt. Das Fourdrinier-Drahtgitter weist eine 5-lagige Satinbindungskonfiguration, die 110 Einzelfasern pro Inch in Maschinenrichtung und 95 Einzelfasern pro Inch in Quermaschinenrichtung (433 Einzelfasern pro Millimeter in Maschinenrichtung und 347 Einzelfasern pro Millimeter in Quermaschinenrichtung) besitzt, auf.
Die embrionische, nasse Bahn wird vom Fourdrinier-Drahtgitter bei einer Faserkonsistenz von ungefähr 10% am Punkt der Überführung auf die Bahntragevorrichtung 200, die ein Entwässerungsfilz 220 und eine lichtempfindliche Harzbahnmusterungsschicht 250 aufweist, überführt.
Das Entwässerungsfilz 220 ist ein Amflex 2 Pressfilz, das von der Appleton Wire Company, Appleton, Wisconsin hergestellt wird. Die Bahnmusterungsschicht 250 umfasst eine kontinuierliche Bahnmusterungsschicht 250, die ungefähr 69 zweiseitig versetzte, ovale geformte Öffnungen 270 pro Quadratinch (0,42 Öffnungen pro Quadratmillimeter) der die Bahn berührende Oberfläche 220 aufweist. Die Bahnmusterungsschicht weist ein projiziertes Gebiet auf, das ungefähr 35 Prozent des projizierten Gebiets der Bahntragevorrichtung 200 beträgt. Die Differenz zwischen der Höhe der oberen, die Bahn berührenden Oberfläche 260 und der ersten Filzoberfläche 230 beträgt ungefähr 0,005 Inch, (0,127 mm).
Die embrionische Bahn wird auf die Bahntragevorrichtung 200 überführt, um eine im allgemeinen monoplanare Bahn 545 auszubilden. Die Überführung wird am Vakuumüberführungspunkt mit einer Druckdifferenz von ungefähr 20 Inch Quecksilbersäule (ungefähr 67,6 kPa) vorgesehen. Ein weiteres Entwässern wird durch eine durch Vakuum unterstütze Drainage erzielt, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von ungefähr 30% aufweist. Die Bahn 545 wird dann durch die Bahntragevorrichtung 200 zum Spalt 800 befördert. Die Vakuumdruckwalze weist eine Kompressionsoberfläche 910, die eine Härte von ungefähr 60 P&J hat, auf. Die Bahn 545 wird dann gegen die Komprimierungsoberfläche 875 der Yankee-Trocknertrommel 880 durch das Pressen der Bahn 545 und der Bahntragevorrichtung 200 zwischen der Kompressionsoberfläche 910 und der Oberfläche der Yankee-Trocknertrommel 880 mit einem Komprimierungsdruck von mindestens ungefähr 400 psi (2,76 MPa) gedrückt. Ein Kreppklebstoff auf Polyvinylalkoholbasis wird verwendet, um die komprimierte Bahn an die Yankee-Trocknervorrichtung anzuhaften. Die Faserkonsistenz wird auf mindestens ungefähr 90% erhöht, bevor die Bahn mit einer Abstreichklinge von der Oberfläche der Trocknertrommel 880 trocken gekreppt wird. Die Abstreichklinge weist einen Fasenwinkel von ungefähr 20 Grad auf und ist in Bezug auf die Yankee-Trocknungsvorrichtung so positioniert, dass sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 76 Grad liefert. Die Yankee-Trocknungsvorrichtung wird bei ungefähr 4500 fpm (Fuß pro Minute) (ungefähr 1372 Meter pro Minute) betrieben. Die trockene Bahn wird mit einer Geschwindigkeit von 3690 fpm (1125 Meter pro Minute} in die Form einer Rolle gebracht.
Die Bahn wird in ein zweilagiges Badtissuepapier umgewandelt. Jede Lage des zweilagigen Badtissuepapiers weist ein Basisgewicht von ungefähr 12,5 Pfund pro 3000 Quadratfuß (5,6 kg pro 279 Quadratmeter) auf und enthält ungefähr 0,2 Gewichtsprozent des temporär nassfesten Harzes und ungefähr 0,1 Gewichtsprozent des Entbindungsmittels. Das sich ergebende zweilagige Tissuepapier ist weich, absorbierend und für die Verwendung als ein Badtissue geeignet.
Analytische Verfahren
Messung der Dicke und der Höhe der Papierelemente
Der Ort der Ebene 23 des Bereichs 30, die Dicke des Bereichs 30 und die Dicke des Bereichs 50 werden unter Verwendung von Mikrophotographien von Mikrotomschnitten der Papierbahn bestimmt. Ein Beispiel einer solchen Mikrophotographie ist in 3 gezeigt, wo der Ort der Ebene 23 zusammen mit der Dicke P des Bereichs 50 und der Dicke K des Bereichs 30 angezeigt ist.
Zehn Proben, von denen jede ungefähr 2,54 auf 5,1 Zentimeter (1 Inch auf 2 Inch) misst, werden zufällig von einem Blatt oder einer Rolle Tissuepapiers gewählt. Wenn die zehn Proben nicht aus einem einzigen Blatt erhalten werden können, so können zusätzliche Blätter, die unter denselben Bedingungen (vorzugsweise dieselbe Stammrolle) hergestellt werden, verwendet werden.
Mikrotomschnitte für jede Probe werden durch das Stapeln jeder Probe auf einem steifen Kartonhalter hergestellt. Der Kartonhalter wird in einer Silikonform platziert. Die Papierprobe wird in ein Harz, wie Merigraph-Photopolymer, das von Hercules Inc. hergestellt wird, getaucht.
Die Probe wird ausgehärtet, um die Harzmischung zu härten. Die Probe wird aus der Silikonform entfernt. Vor dem Eintauchen in das Photopolymer wird die Probe mit einem Referenzpunkt markiert, um genau zu bestimmen, wo die Mikrotomschnitte gemacht werden. Vorzugsweise wird derselbe Referenzpunkt sowohl in der Aufsicht (beispielsweise 4) als auch verschiedenen Schnittansichten (beispielsweise 3) der Probe der Bahn 20 verwendet.
Die Probe wird in einem Mikrotom Modell 860, das von der American Optical Company aus Buffalo, New York verkauft wird, platziert und nivelliert. Der Rand der Probe wird von der Probe durch das Mikrotom in Schnitten entfernt, bis eine glatte Oberfläche auftaucht.
Eine genügende Anzahl von Schnitten wird von der Probe genommen, so dass die verschiedenen Bereiche der Papierbahn (beispielsweise 30 und 50) genau rekonstruiert werden können. Für die hier beschriebene Ausführungsform werden Schnitte, die eine Dicke von ungefähr 60 Mikrometer pro Schnitt aufweisen, von der glatten Oberfläche genommen. Mehrere Schnitte können notwendig sein, so dass die Dicken P und K festgestellt werden können.
Ein Probenschnitt wird auf einem Objektträger unter Verwendung von Öl und einem Deckglas montiert. Der Objektträger und die Probe werden in einem Lichtmikroskop montiert und bei einer Verstärkung von ungefähr 40× betrachtet. Mikrophotographien werden entlang des Schnittes aufgenommen, und die einzelnen Mikrophotographien werden in Serien angeordnet, um das Profil des Schlitzes wieder zu konstruieren. Die Dicke und die Höhen können aus dem rekonstruierten Profil festgestellt werden, wie das in 3, die eine Mikro photographie eines Querschnitts einer Papierstruktur des Typs, der in den 1 und 2 dargestellt ist, zeigt, dargestellt ist.
Die Dicken werden unter Verwendung eines Hewlett Packard ScanJet IIC Farbflachbett-Scanners, um die Mikrophotographie zu scannen und die Mikrophotographie in einem Bilddateiformat auf einem Personalcomputer zu speichern, gemessen. Die Hewlett Packard Scan-Software ist DeskScan II Version 1.6. Der Scanner wird auf Schwarz/Weiß-Photo eingestellt. Der Pfad ist LaserWriter NT, NTX. Die Helligkeit und die Kontrasteinstellung beträgt 125. Die Skalierung beträgt 100%. Die Datei wird gescannt und in einem Bilddateiformat auf einem Macintosh IICi Computer gespeichert. Die Bilddatei wird mit einer geeigneten Bildbearbeitungssoftware oder einem CAD-Programm, wie PowerDraw Version 6.0, das von Engineered Software aus North Carolina erhältlich ist, geöffnet.
Betrachtet man die 3, so sind die Dicken der Bereiche 30 und 50 durch Kreise bezeichnet, deren Durchmesser mit K beziehungsweise P bezeichnet sind. Zuerst wird der größte Kreis, der in den zu untersuchenden Bereich 50 eingeschrieben werden kann, unter Verwendung der PowerDraw-Software gezeichnet. Der Durchmesser dieses Kreises wird mit P bezeichnet. Die Dicke P dieses Bereiches 50 ist der Durchmesser dieses Kreises multipliziert mit den passenden Skalierfaktoren. (Der Skalierfaktor ist die Vergrößerung der Mikrophotographie multipliziert mit der Vergrößerung des gescannten Bildes.) Als nächstes werden die kleinsten Kreise, die in die Abschnitte des Bereichs 30 auf jeder Seite des Bereichs 50 eingeschrieben werden können, gezeichnet. Die Durchmesser dieser Kreise werden mit K bezeichnet. Die Dicke K des Bereichs 30 neben dem Bereich 50 ist der Mittelwert der zwei Durchmesser multipliziert mit dem oben erwähnten Skalierungsfaktor.
Die Ebene des Bereichs 30 neben dem Bereich 50 wird durch das Zeichnen einer Linie, die die Zentren der zwei Kreise, die den Durchmesser K aufweisen, verbindet, lokalisiert, wie das in 3 gezeigt ist.
Für jede der zehn Proben wird jedes Auftreten eines relativ dickeren Bereichs 50, der zwischen relativ dünneren Abschnitten eines Bereichs 30 angeordnet ist, untersucht. Für jeden Fall, bei dem ein relativ dünnerer Bereich 30 auf jeder Seite eines relativ dickeren Bereichs 50 identifiziert wird, wird die Linie, die die Ebene 23 darstellt, gezeichnet. Wenn diese Linie den Bereich 50 bei mindestens 25 Prozent ihres Auftretens schneidet, wird gesagt, dass das Papier, von dem die Proben genommen werden, relativ dickere Bereiche aufweist, die in der Ebene des relativ dickeren Bereichs gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet sind. Wenn beispielsweise die zehn Proben zu 50 Fällen eines relativ dünneren Bereichs 30 auf jeder Seite eines relativ dickeren Bereichs 50 führen, dann wird nur dann gesagt, dass die relativ dickeren Bereiche 50 in der Ebene des relativ dünneren Bereichs 30 angeordnet sind, wenn die gezogene Linie, die die Ebene 23 darstellt, den dickeren Bereich 50 in mindestens 13 Fällen von den 50 Fällen schneidet.
Oberflächenglätte
Die Oberflächenglätte einer Seite einer Papierbahn wird auf der Basis des Verfahrens für das Messen von physiologischen Oberflächenglätten (physiological surface smoothness, PSS), das im TAPPI-Buch 1 der International Paper Physics Conference 1991 in einem Artikel mit dem Titel "Methods for the Measurement of the Mechanical Properties of Tissue Paper" von Ampulski et al, den man auf Seite 19 finden kann, beschrieben ist, gemessen, wobei dieser Artikel hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Die PSS-Messung, wie sie hier verwendet wird, ist die Punkt-um-Punkt-Summe der Amplitudenwerte, wie das im obigen Artikel beschrieben ist. Die Messverfahren, die im Artikel ausgeführt sind, sind auch allgemein im US-Patent 4,959,125, das an Spendel erteilt wurde, und im US-Patent 5,059,282, das an Ampulski et al. erteilt wurde, beschrieben, wobei diese Patente hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen werden.
Für das Testen der Papierproben der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren für das Messen der PSS im obigen Artikel verwendet, um die Oberflächenglätte zu messen, wobei folgende prozessuale Modifikationen vorgenommen werden:
Statt digitalisierte Datenpaare (Amplitude und Zeit) in die SAS-Software für 10 Proben zu importieren, wie das im obigen Artikel beschrieben ist, wird die Messung der Oberflächenglätte durch das Aufnehmen, Digitalisieren und statistische Verarbeiten der Daten für die 10 Proben unter Verwendung der Software der Marke LABVIEW, die von National Instruments in Austin, Texas erhältlich ist, durchgeführt. Jedes Amplitudenspektrum wird unter Verwendung des Moduls "Amplituden- und Phasenspektrum.vi" im Softwarepaket LABVIEW erzeugt, wobei "Amp Spectrum Mag Vrms" als Ausgangsspektrum gewählt wird. Ein Ausgangsspektrum wird für jede der 10 Proben erhalten.
Jedes Ausgangsspektrum wird unter Verwendung der folgenden Wichtungsfaktoren in LABVIEW geglättet: 0,000246; 0,000485; 0,00756; 0,062997. Diese Wichtungsfaktoren werden ausgewählt, um das Glätten, das durch die Faktoren 0,0039; 0,0077; 0,120; 1,0, die im obigen Artikel für das SAS-Programm spezifiziert sind, geliefert wird, zu imitieren.
Nach dem Glätten wird jedes Spektrum unter Verwendung der Frequenzfilter, die im obigen Artikel spezifiziert sind, gefiltert. Der Wert der PSS in Mikrometer wird dann für jedes einzeln gefilterte Spektrum berechnet, wie das im oben erwähnten Artikel beschrieben ist. Die Oberflächenglätte der Seite einer Papierbahn ist das Mittel der 10 PSS-Werte, gemessen anhand der 10 Proben, die von derselben Seite der Papierbahn genommen wurden. In ähnlicher Weise kann die Oberflächenglätte der entgegengesetzten Seite der Papierbahn gemessen werden. Das Glätteverhältnis erhält man durch das Teilen des höheren Werts der Oberflächenglätte, das der mehr texturierten Seite der Papierbahn entspricht, durch den niedrigeren Wert der Oberflächenglätte, das der glätteren Seite der Papierbahn entspricht.
Basisgewicht
Das Basisgewicht wird unter Verwendung des folgenden Verfahrens gemessen.
Das zu messende Papier wird bei 71–75 Grad Fahrenheit (21,6 bis 23,9°C) bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 52 Prozent für ein Minimum von 2 Stunden konditioniert. Das konditionierte Papier wird geschnitten, um zwölf Proben zu liefern, die 3,5 Inch auf 3,5 Inch (89 mm auf 89 mm) groß sind. Die Proben werden, sechs zur gleichen Zeit, mit einem geeigneten Druckplattenschneider, wie einem Thwing-Albert Alfa Hydraulic Pressure Sample Cutter, Model 240-10, geschnitten. Die zwei Sechs-Proben-Stapel werden dann zu einem 12-lagigen Stapel kombiniert und für mindestens zusätzliche 15 Minuten bei 71–75 Grad Fahrenheit (21,6 bis 23,9°C) bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 52 Prozent konditioniert.
Der 12-lagige Stapel wird dann auf einer kalibrierten Analysenwaage gewogen. Die Waage wird im selben Raum, in dem die Proben konditioniert wurden, gehalten. Eine geeignete Waage wird von der Sartorius Instrument Company als Modell A200S hergestellt. Dieses Gewicht ist das Gewicht in Gramm eines 12-lagigen Stapels des Papiers, wobei jede Lage eine Fläche von 12,25 Quadratinch (7901 Quadratmillimeter) aufweist.
Das Basisgewicht der Papierbahn (das Gewicht pro Flächeneinheit einer einzigen Lage) wird in Einheiten von Pfund pro 3000 Quadratfuß (Kilogramm pro 279 Quadratmeter) unter Verwendung der folgenden Gleichung gemessen: [Gewicht des 12-lagigen Stapels (Gramm) × 3000 × 144 Quadratinch (645 Quadratmillimeter) pro Quadratfuß (0,09 Quadratmeter)]/ [(453,6 gm/lb (0,45 kg)) × (12 Lagen) × (12,25 Quadratinch (645 Quadratmillimeter) pro Lage)]oder einfach: Basisgewicht (lb/3000 Quadratfuß (0,0016 kg/m2) = Gewicht des 12-lagigen Stapels (Gramm) × 6,48
Makrodicke oder trockene Dicke
Die Makrodicke oder trockene Dicke wird unter Verwendung des Verfahrens für das Messen der trockenen Dicke, das im US-Patent 4,469,735, das am 4. September 1984 an Trokhan erteilt wurde, beschrieben ist, gemessen, wobei dieses Patent hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Rohdichte
Die Rohdichte ist das Basisgewicht der Bahn geteilt durch die Makrodicke der Bahn.
Absorptionskapazität
Die Absorptionskapazität einer Bahn wird unter Verwendung des Horizontal Absorbative Capacity Test, der im oben angegebenen US-Patent 4,469,735 beschrieben ist, gemessen.
Messung der Höhen der Bahntragevorrichtung
Die Höhendifferenz zwischen der Höhe 231 der ersten Filzoberfläche und der Höhe 261 der die Bahn berührenden Oberfläche 260 wird unter Verwendung des folgenden Verfahrens gemessen. Die Bahntragevorrichtung wird auf einer flachen horizontalen Oberfläche abgestützt, wobei die Bahnmusterungsschicht nach oben weist. Ein Stift, der eine kreisförmige Kontaktfläche von ungefähr 1,3 Quadratmillimeter und eine vertikale Länge von ungefähr 3 Millimeter aufweist, wird auf einem Federal Products Dimensionsmessgerät (Modell 432B-81, wobei der Verstärker für die Verwendung mit einem EMD-4320 W1 Wegbrechfühler modifiziert wurde), das von der Federal Products Company aus Providence, Rhode Island hergestellt wird, montiert. Das Instrument wird durch das Bestimmen der Spannungsdifferenz zwischen zwei Präzisionsbeilagscheiben bekannter Dicke, die eine bekannte Höhendifferenz liefern, kalibriert. Das Instrument wird null gesetzt bei einer Höhe, die etwas niedriger als die erste Filzoberfläche 230 liegt, um eine nicht beschränkte Bewegung des Stifts zu gewährleisten. Der Stift wird über der interessierenden Höhe platziert und abgesenkt, um die Messung vorzunehmen. Der Stift übt einen Druck von ungefähr 0,24 Gramm/Quadratmillimeter am Punkt der Messung aus. Mindestens drei Messungen werden an jeder Höhe gemacht. Die Messungen an jeder Höhe werden gemittelt. Die Differenz zwischen den Mittelwerten wird dann berechnet, um die Höhendifferenz zu liefern.
Dasselbe Verfahren wird verwendet, um die Differenz zwischen den Höhen 1231 und 261, die in 14B gezeigt sind, zu messen.

Claims

Nassgelegte Papierbahn (20) mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberflächen (22) und (24), wobei die Bahn umfasst: – einen verhältnismäßig dünneren, kontinuierlichen Netzwerk-Bereich (30), und – eine Vielzahl diskreter, verhältnismäßig dickerer Bereiche (50), die im gesamten verhältnismäßig dickeren, kontinuierlichen Netzwerk (30) verteilt sind, wobei jeder der diskreten Bereiche (50) einen Vorsprung aufweist, der von der ersten Oberfläche (22) der Bahn (20) verläuft, – wobei der verhältnismäßig dünnere, kontinuierliche Netzwerk-Bereich (30) eine vorgesehene Dicke K aufweist und die Vielzahl diskreter, verhältnismäßig dünnerer Bereiche (50) eine vorgesehene Dicke P aufweist, wobei die Bahn (20) dadurch gekennzeichnet ist, dass das Verhältnis von P/K mindestens ungefähr 1,5 ist, und dass die zweite Oberfläche der Bahn (24) eine Oberflächenglätte von weniger als ungefähr 900 aufweist, und dass das Oberflächenglätte-Verhältnis der Bahn, das gleich dem Oberflächenglätte-Wert der ersten Oberfläche (22) geteilt durch den Oberflächenglätte-Wert der zweiten Oberfläche (24) ist, größer als 1,15 ist.
Papierbahn nach Anspruch 1, wobei das Oberflächenglätte-Verhältnis der Bahn (20) größer als ungefähr 1,20, vorzugsweise größer als 1,25, bevorzugter größer als 1,30, und am bevorzugtesten größer als 1,40 ist.
Papierbahn nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei jeder diskrete, verhältnismäßig dickere Bereich (50) mindestens einen diskreten verdichteten Bereich (70) umgibt.
Papierbahn nach den Ansprüchen 1 bis 3, umfassend mindestens zwei Lagen.
Papierbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend mindestens drei Lagen, die eine erste äußere Lage (301), eine zweite äußere Lage (302) und eine dritte Lage (303) aufweisen, die zwischen der ersten und zweiten äußeren Lage (301) und (302) angeordnet ist, und wobei die dritte Lage (303) eine verhältnismäßig ungebundene Faser-Struktur aufweist.
Papierbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Papierbahn (20) ein Absorptionsvermögen von mindestens 20 g/g aufweist.
Papierbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Papierbahn (20) eine Rohdichte von weniger als ungefähr 0,12 g/pro Kubikzentimeter aufweist.
Papierbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Oberfläche der Bahn (22) eine Oberflächenglätte von mindestens ungefähr 900, und bevorzugter von mindestens ungefähr 1000 aufweist.
Papierbahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zweite Oberfläche der Bahn (24) eine Oberflächenglätte von weniger als ungefähr 850 aufweist.
Mehrlagiges Papierprodukt mit zwei Papierbahnen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die zweite Oberfläche (24) von jeder Bahn (20) verhältnismäßig glatter als die erste Oberfläche (22) der Bahn (20) ist, und wobei die zweiten Oberflächen (22) der Bahn (20) nach außen gewandt sind.