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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Herstellung
eines mehrlagigen Tissues und insbesondere eines Gesichtstissues und auf
Einwegtaschentücher.
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Papierbahnen oder Blätter, die manchmal als Tissue oder Papiertissuebahnen
oder Blätter bezeichnet werden, finden eine breite Verwendung in der
modernen Gesellschaft. Gegenstände wie Gesichtstücher und Toilettenpapier stellen
kommerzielle Stapelware dar. Es wurde schon lang erkannt, dass vier wichtige
physikalische Attribute dieser Produkte ihre Festigkeit, ihre Weichheit, ihre
Absorptionsfähigkeit, die ihre Absorptionsfähigkeit für wässrige Systeme
einschließt, und ihre Fusselfestigkeit sind. Die Anstrengungen in der Forschung
und Entwicklung haben sich auf eine Verbesserung jeder dieser Attribute, ohne
dass die anderen stark beeinträchtigt werden als auch auf die Verbesserung von
zwei oder drei dieser Attribute gleichzeitig gerichtet.
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Die Weichheit ist der taktile Eindruck, der vom Konsumenten wahrgenommen
wird, wenn er/sie ein spezielles Produkt hält, es gegen seine/ihre Haut reibt
oder es mit seiner/ihrer Hand zerknüllt. Dieser taktile Eindruck ist eine
Kombination mehrer physikalischer Eigenschaften. Als eine der wichtigeren
physikalischen Eigenschaften, die in Bezug zur Weichheit steht, wird von Fachleuten
im allgemeinen die Steifigkeit des Papiertissues, aus dem das Produkt
hergestellt ist, angesehen. Die Steifigkeit wird wiederum als direkt abhängig von der
trockenen Zugfestigkeit der Bahn betrachtet.
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Die Festigkeit ist die Fähigkeit des Produkts seine physikalische Integrität
beizubehalten und einem Reißen, Platzen, Zerkleinern unter
Gebrauchsbedingungen zu widerstehen.
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Die Absorptionsfähigkeit ist das Maß der Fähigkeit eines Produkts, Mengen
von Flüssigkeit, insbesondere wässrige Lösungen oder Dispersionen, zu
absorbieren. Die gesamte Absorptionsfähigkeit, wie sie von menschlichen
Konsumenten wahrgenommen wird, wird im allgemeinen als eine Kombination der
gesamten Menge einer Flüssigkeit, die eine vorgegebene Masse des
Tissuepapiers bei der Sättigung absorbiert, als auch als die Rate, mit der die Masse die
Flüssigkeit absorbiert, angesehen.
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Die Fusselfestigkeit ist die Fähigkeit des Faserprodukts und seiner es
ausbildenden Bahnen, sich unter Gebrauchsbedingungen, auch wenn es nass ist,
zusammen zu binden. Mit anderen Worten, je höher die Fusselfestigkeit ist, desto
geringer ist die Neigung der Bahn zum Fusseln.
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Die WO 95/11343, die am 27. April 1995 veröffentlicht wurde, beschreibt ein
Verfahren für das Herstellen eines geschichteten Papiertissues. Das Beispiel 3
beschreibt ein zweilagiges Gesichtstissue, das ein Basisgewicht von ungefähr
32 g/m² (20 lbs/ 3000 Quadratfuß) auf weist. Das Tissue dieses Beispiels
umfasst 0,475% eines nassfesten Harzes.
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Die US-A-4,481,243, die am 6. November 1984 erteilt wurde, beschreibt
Gesichtstissues, die mehrere Lagen umfassen, die durch ein Prägen nur entlang
den Rändern des Tissues aneinander befestigt sind.
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Einwegpapierprodukte, die eine hohe Berstfestigkeit aufweisen, sind bekannt,
wobei beispielsweise BountyTM, das von der Procter & Gamble Company
verkauft wird, eine nasse Berstfestigkeit aufweist, die größer als 200 g ist. Solchen
Küchentücher sind jedoch über die gesamte Oberfläche geprägt, was zu einer
Oberflächentextur führt, die rauh ist und die keine geeignete glatte
Wischoberfläche, um sich die Nase zu putzen, bietet.
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Gesichtstissues sind kommerziell erhältlich, wobei sie mindestens zwei Lagen
aufweisen, wobei das Tissue ein Oberflächengebiet in einer Ebene und eine
Dicke rechtwinklig zur Ebene aufweist, wobei die Dicke eine Stärke von
mindestens 0,35 mm aufweist, und wobei das Tissue eine nicht geprägte
Wischoberfläche über dem Hauptteil des Oberflächengebiets des Tissues aufweist.
Die ziemlich niedrige nasse Berstfestigkeit der heutigen Gesichtstücher führt
oft zu einem Reißen oder Bersten, was wiederum zu einer Beschmutzung der
Hand des Nutzers mit Schleim oder anderen Körperfluiden führt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dann, ein Verfahren für ein
mehrlagiges Gesichtstissue, das mindestens die gewünschte Weichheit und
Absorptionsfähigkeit bekannter Gesichtstissues aufweist, aber auch einen
verbesserten Schutz gegen ein Reißen oder Bersten beim Gebrauch, insbesondere
wenn es zum Schnäuzen der Nase verwendet wird, liefert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren für die Herstellung eines
mehrlagigen Tissues gelöst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte
umfasst:
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Mechanisches Verfeinern eines ersten Breis von Fasern, wobei die
Fasern eine mittlere Länge von mindestens 2 mm aufweisen, wobei der erste Brei
vorzugsweise einen wesentlichen Anteil von Weichholzfasern, wie nordischen
Weichholzkraftfasern, aufweist;
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Mischen des verfeinerten Breis mit einem zweiten Brei von Fasern,
wobei die mittlere Länge der Fasern des zweiten Breis kürzer als 2 mm ist, wobei
vorzugsweise der zweite Brei einen wesentlichen Anteil an Hartholzfasern, wie
Eukalyptusfasern, enthält;
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Bereitstellen einer embrionischen Bahn auf einer foraminösen
Oberfläche, wobei die Zusammensetzung der Fasern in der embrionischen Bahn durch
die Dicke der Bahn im wesentlichen homogen ist;
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Entfernen von Wasser aus der embrionischen Bahn, um eine Lage zu
bilden;
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Nebeneinander Anordnen von mindestens zwei Lagen, um das
mehrlagige Tissue zu bilden.
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Noch besser ist es, wenn das Verhältnis der langen Weichholzfasern zu den
kürzeren Hartholzfasern größer als 60 : 40 ist und vorzugsweise bei ungefähr
70 : 30 liegt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung kann als eine stark bevorzugte Komponente bis zu
ungefähr 3,0 Gewichtsprozent, vorzugsweise mindestens 0,5 Gewichtsprozent
und noch besser mindestens 0,8 Gewichtsprozent, basierend auf dem trockenen
Fasergewicht, des chemischen Nassfestigkeitsmittels, wie eines
wasserlöslichen permanenten und temporären Nassfestigkeitsharzes, enthalten.
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Nassfestigkeitsharze, die hier verwendet werden können, können mehrere
Typen umfassen. Beispielsweise beschreibt Westfelt eine Anzahl solcher
Materialien und diskutiert ihre chemische Zusammensetzung in Cellulose Chemistry
and Technology, Band 13 auf den Seiten 813 bis 825 (1979).
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Gewöhnlicherweise sind die Nassfestigkeitsharze wasserlösliche kationische
Materialien. Das heißt, die Harze sind wasserlöslich zu der Zeit, zu der sie
dem Papierherstellungsrohstoff hinzugefügt werden. Es ist ziemlich
wahrscheinlich und kann sogar erwartet werden, dass nachfolgende Ereignisse, wie
ein Vernetzen, die Harze in Wasser unlöslich macht. Weiterhin sind einige
Harze nur unter speziellen Bedingungen, wie über einem begrenzten
pH-Bereich, löslich. Es wird im allgemeinen angenommen, dass Nassfestigkeitsharze
eine Vernetzung oder andere Aushärtereaktionen erfahren, nachdem sie auf
oder in oder unter den Papierherstellungsfasern abgelagert wurden. Die
Vernetzung oder das Aushärten tritt normalerweise nicht auf, so lange
beträchtliche Mengen von Wasser vorhanden sind.
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Von spezieller Nützlichkeit sind die verschiedenen
Polyamidepichlorhydrinharze. Diese Materialien sind Polymere mit niedrigem Molekulargewicht, die
mit reaktionsfähigen funktionellen Gruppen, wie Amino-, Epoxy- und
Azetidiniumgruppen versehen sind. Die Patentliteratur ist voll von Beschreibungen
von Verfahren für das Herstellen solcher Materialien, wobei die US-A-3,700,623,
die an Keim am 24. Oktober 1972 erteilt wurde, und die US-A-3,772,076,
die an Keim am 13. November 1973 erteilt wurde, eingeschlossen
sind.
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Polyamidepihydrochlorinharze, die unter den Handelsmarken Kymene 557H
und Kymene LX durch die Firma Hercules Inc. aus Wilmingtion, Delaware
verkauft werden, sind in dieser Erfindung speziell von Nutzen. Diese Harze
werden allgemein in den vorher erwähnten Patenten von Keim beschrieben.
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Basisch aktivierte Polyamidepichlorhydrinharze, die in der vorliegenden
Erfindung verwendbar sind, werden unter der Handelsmarke Santo Res, wie als
Santo Re 31 durch die Monsanto Company aus St. Louis, Missouri verkauft.
Diese Typen von Materialien werden allgemein in der US-A-3,855,158, die an
Petrovich am 17. Dezember 1974 erteilt wurde, in der US-A-3,899,388, die an
Petrovich am 12. August 1975 erteilt wurde, in der US-A-4,129,528, die an
Petrovich am 12. Dezember 1978 erteilt wurde, in der US-A-4,147,568, die an
Petrovich am 3. April 1979 erteilt wurde, und in der US-A-4,222,921, die an
Van Eenam am 16. September 1980 erteilt wurde, beschrieben.
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Andere wasserlösliche kationische Harze, die hier verwendet werden können,
sind die Polyacrylamidharze, wie sie beispielsweise unter der Handelsmarke
Parez, wie als Parez 631NC durch die American Cyanamid Company aus
Sandford, Connecticut verkauft werden. Diese Materialien sind allgemein
beschrieben in der US-A-3,556,932, die an Cocia et al. am 19. Januar 1971 erteilt
wurde, und in der US-A-3,556,933, die an Williams et al. am 19. Januar 1971
erteilt wurde.
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Andere Typen wasserlöslicher Harze, die in der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können, umfassen Acrylemulsionen und anionische
Styrenbutadienlatexe. Viele Beispiele dieser Typen von Harzen sind in der US-A-3,844,880,
die an Meisel Jr. et al. am 29. Oktober 1974 erteilt wurde,
beschrieben. Nochmals andere wasserlösliche kationische Harze, die in dieser
Erfindung Verwendung finden, sind Harnstoffformaldehyd- und
Melaminformaldehydharze. Diese polyfunktionalen reaktionsfähigen Polymere weisen
Molekulargewichte in der Größenordnung von einigen Tausend auf. Die
gebräuchlicheren funktionellen Gruppen umfassen Sackstoff, der Gruppen, wie
Aminogruppen und Methylolgruppen, die am Stickstoff befestigt sind, enthält.
Auch wenn sie weniger bevorzugt sind, so finden auch Harze des
Polyethylenimintyps bei der vorliegenden Erfindung Verwendung.
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Vollständigere Beschreibungen der vorher erwähnten wasserlöslichen Harze
einschließlich ihrer Herstellung kann man in den TAPPI Monographieserien
Nr. 29, "Wet Strength in paper and Paperboard", Technical Association of the
Pulp and Paper Industry (New York, 1965) finden.
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Temporäre Nassfestigkeitsmittel, wie modifizierte Stärke, können optional
auch verwendet werden. Kombinationen aus permanenten und temporären
Nassfestigkeitsmitteln können auch verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung kann chemische Trockenfestigkeitsmittel,
vorzugsweise bis zu einer Menge von 3 Gewichtsprozent, noch besser in einer Menge
von mindestens 0,1 Gewichtsprozent auf der Basis des trockenen
Fasergewichts enthalten. Ein stark bevorzugtes chemisches Trockenfestigkeitsmittel ist
Carboxymethylzellulose. Andere geeignete chemische Trockenfestigkeitsmittel
umfassen Polyacrylamid (wie Kombinationen aus CyproTM 514 und
AccostrenghtTM 711, die von der American Cyanamid aus Wayne, N. J. hergestellt
werden), Stärke (wie Maisstärke oder Kartoffelstärke), Polyvinylalkohol (wie
AirvolTM 540, das von Air Products Inc. aus Allentown, PA hergestellt wird),
Guar Gum oder Johannisbrotgummi, und Polyacrylatlatexe. Geeignete
Stärkematerialien können auch modifizierte kationische Stärken, wie solche, die so
modifiziert wurden, dass sie Stickstoff enthaltende Gruppen, wie
Aminogruppen und Methylolgruppen, die am Stickstoff befestigt sind, aufweisen, wie sie
von der National Starch and Chemical Company (Bridgewater, NJ) erhältlich
sind, umfassen.
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Chemische Weichmacherzusammensetzungen, die chemische
Entbindungsmittel umfassen, stellen optionale Komponenten der vorliegenden Erfindung
dar. Die US-A-3,821,068, die am 28. Juni 1974 erteilt wurde, lehrt, dass
chemische Entbindungsmittel verwendet werden können, um die Steifigkeit einer
Tissuepapierbahn zu reduzieren und somit die Weichheit zu verbessern. Die
US-A-3,554,862, die am 12. Januar 1971 erteilt wurde, beschreibt geeignete
chemische Entbindungsmittel. Diese chemischen Entbindungsmittel umfassen
quartäre Ammoniumsalze.
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Bevorzugte chemische Weichmacherzusammensetzungen umfassen ungefähr
0,01% bis ungefähr 3,0% einer quartäre Ammoniumverbindung, vorzugsweise
einer biologisch abbaubaren quartären Ammoniumverbindung, und ungefähr
0,01% bis ungefähr 3,0% einer Polyhydroxy Verbindung, die vorzugsweise aus
der Gruppe ausgewählt wird, die aus Glycerol, Sorbitolen, Polyglycerolen, die
ein mittleres Molekulargewicht von ungefähr 150 bis ungefähr 800 aufweisen,
und Polyoxyethylenglycolen und Polyoxypropylenglycolen, die ein mittleres
Molekulargewicht von ungefähr 200 bis 4000 aufweisen, besteht.
Vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis der quartären Ammoniumverbindung zur
Polyhydroxyverbindung im Bereich von 1,0 : 0 bis 0,1 : 1,0. Es wurde
herausgefunden, dass die chemische Weichmacherverbindung wirksamer ist, wenn die
Polyhydroxyverbindung und die quartäre Ammoniumverbindung im Vorhinein,
vorzugsweise bei einer Temperatur von mindestens 40ºC zusammengemischt
wurde, bevor sie dem Papierherstellungsrohstoff zugegeben werden.
Chemische Weichmacherzusammensetzungen können entweder zusätzlich oder
alternativ auf die im wesentlichen trocken Tissuepapierbahn beispielsweise mittels
eines Druckverfahrens, aufgebracht werden. (Alle Prozentangaben sind
Gewichtsprozent auf der Basis der trockenen Fasern, wenn nichts anderes gesagt
wird).
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Beispiele quartärer Ammoniumverbindungen, die für eine Verwendung in der
vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen entweder nicht modifizierte
oder Mono- oder Di-Ester- Variationen von wohl bekannten
Dialkyldimethylammoniumsalzen und Alkyltrimethylammoniumsalzen. Beispiele umfassen die
Di-Ester-Variationen von Di(hydrierten
Talg)-Dimethylammoniummethylsulphat und Di-Ester-Variationen von Di(hydrriertem
Talg)-Dimethylammoniumchlorid. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass
der Esteranteil oder die Esteranteile diesen Zusammensetzungen eine
biologische Abbaubarkeit verleihen. Kommerziell erhältliche Materialien sind von der
Witco Chemical Company Inc. aus Dublin, Ohio unter dem Markennamen
"Rewoquat V3512" erhältlich. Details der analytischen Verfahren und der
Testverfahren sind in der WO95/11343, die am 27. April 1995 veröffentlicht
wurde, angegeben.
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Beispiele von Polyhydroxyverbindungen, die in der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können, umfassen Polyoxyethylenglycole, die ein mittleres
Molekulargewicht von ungefähr 200 bis ungefähr 600 aufweisen, wobei "PEG-
400" speziell bevorzugt wird.
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Das Verfahren für das Herstellen von Tissuepapier der vorliegenden Erfindung
kann allgemeine Verfahren, die Fachleuten wohl bekannt sind, wie das
Entwässern eines geeigneten Breis unter Verwendung von beispielsweise einem
oder mehreren Papierherstellungsfilzen und/oder Bändern, verwenden.
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Vorzugsweise weist mindestens eine Lage des Tissuepapiers, das man durch
das Verfahren der vorliegenden Erfindung erhält, mindest zwei primäre
Regionen auf. Die erste Region umfasst eine geprägte Region, die gegen das
Rahmenwerk des Papierherstellungsbands gedrückt wird. Die geprägte Region
umfasst vorzugsweise ein im wesentlichen kontinuierliches Netzwerk. Das
kontinuierliche Netzwerk der ersten Region des Papiers wird auf dem im
wesentlichen kontinuierlichen Netzwerk des Bandes hergestellt und es wird im
allgemeinen diesem in der Geometrie entsprechen und während der
Papierherstellung sehr dicht an diesem angeordnet sein.
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Die zweite Region des Papiers umfasst eine Vielzahl von Wölbungen, die über
die geprägte Netzregion verteilt sind. Die Wölbungen entsprechen im
allgemeinen in der Geometrie und während der Papierherstellung in der Position
den Ablenkkanälen im Band. Die Wölbungen stehen nach außen von der im
wesentlichen kontinuierlichen Netzregion des Papiers vor, indem sie sich den
Ablenkkanälen während des Papierherstellungsverfahrens anpassen. Durch das
Anpassen an die Ablenkkanäle während des Papierherstellungsverfahrens
werden die Fasern in den Wölbungen in der Z-Richtung zwischen der zum Papier
weisenden Oberfläche des Rahmenwerks und der zum Papier weisenden
Oberfläche der Verstärkungsstruktur abgelenkt. Vorzugsweise sind die Wölbungen
einzeln ausgebildet.
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Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass die
Wölbungen und die im wesentlichen kontinuierlichen Netzregionen des Papiers im
allgemeinen äquivalente Basisgewichte aufweisen. Durch das Ablenken der
Wölbungen in die Ablenkkanäle wird die Dichte der Wölbungen im Vergleich zur
Dichte der im wesentlichen kontinuierlichen Netzregion erniedrigt.
Darüberhinaus kann die im wesentlichen kontinuierliche Netzregion (oder ein anderes
Muster, das gewählt werden kann) später beispielsweise gegen eine Yankee-
Trocknungstrommel eingedrückt werden. Ein solches Eindrücken erhöht die
Dichte der im wesentlichen kontinuierlichen Netzregion im Verhältnis zu der
der Wölbungen.
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Das Verfahren für das Herstellen eines Papiers gemäß der vorliegenden
Erfindung kann gemäß irgend einem der folgenden US-Patente des Anmelders der
vorliegenden Anmeldung 4,529,480, das am 16. Juli 1985 an Trokhan erteilt
wurde, 4,637,859, das am 20. Januar 1987 an Trokhan erteilt wurde, 5,364,504,
das am 15. November 1994 an Smurkoski et al. erteilt wurde, und 5,529,664,
das am 25. Juni 1996 an Trokhan et al. erteilt wurde, und 5,679,222, das am 21.
Oktober 1997 an Rasch et al. erteilt wurde, ablaufen.
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Wenn es gewünscht wird, so kann das Papier auf einem
Durchlufttrocknungsband, der kein gemustertes Rahmenwerk aufweist, getrocknet und hergestellt
werden. Solches Papier wird einzelne Regionen hoher Dichte und ein im
wesentlichen kontinuierliches Netzwerk geringer Dichte aufweisen. Während oder
nach dem Trocknen kann das Papier einer Vakuumdifferenz unterworfen
werden, um seine Dicke zu erhöhen und die ausgewählten Regionen in ihre Dichte
zu vermindern. Ein solches Papier und das zugehörige Band können gemäß den
folgenden Patenten hergestellt werden: 3,301,746, das am 31. Januar 1967 an
Sanford et al. erteilt wurde, 3,905,863, das am 16. September 1975 an Ayers
erteilt wurde, 3,974,025, das am 10. August 1976 an Ayers erteilt wurde,
4,191,609, das am 4. März 1980 an Trokhan erteilt wurde, 4,239,065, das am
16. Dezember 1980 an Trokhan erteilt wurde, 5,366,785, das am 22. November
1994 an Sawdai erteilt wurde, und 5,520,778, das am 28. Mai 1996 an Sawdai
erteilt wurde.
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In einer nochmals anderen Ausführungsform kann die Verstärkungsstruktur ein
Filz sein, dass auch als Pressfilz bezeichnet wird, wie es bei einer
konventionellen Papierherstellung ohne eine Durchlufttrocknung verwendet wird. Das
Rahmenwerk kann auf die Filzverstärkungsstruktur angewandt werden, wie das
in den US-Patenten des Anmelders der vorliegenden Anmeldung angegeben
ist: 5,549,790, das am 27. August 1996 an Phan erteilt wurde, 5,556,509, das
am 17. September 1996 an Trokhan et al. erteilt wurde, 5,580,423, das am 3.
Dezember 1996 an Ampulski et al. erteilt wurde, 5,609,725, das am 11. März
1997 an Phan erteilt wurde, 5,629,052, das am 13. Mai 1997 an Trokhan et al.
erteilt wurde, 5,637,149, das am 10. Juni 1997 an Ampulski et al. erteilt wurde,
5,674,663, das am 7. Oktober 1997 an McFarland et al. erteilt wurde,
5,693,187, das am 2. Dezember 1997 an Ampulski et al. erteilt wurde,
5,709,775, das am 20. Januar 1998 an Trokhan et al. erteilt wurde, 5,815,190,
das am 29. September 1998 an Van Phan erteilt wurde, und 5,817,377, das am
6. Oktober 1998 an Trokhan et al. erteilt wurde.
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Wenn es gewünscht wird, so kann statt eines Bandes, das das gemusterte
Rahmenwerk aufweist, wie es oben beschrieben wurde, ein Band, das ein Jacquard-
Gewebe aufweist, verwendet werden. Ein solches Band kann als
Formungsgitter, Trocknungsstoff, Eindrückstoff, Überführungsgewebestück etc. verwendet
werden. Von einem Jacquard-Gewebe wird in der Literatur angegeben, das es
speziell nützlich ist, wenn man das Papier nicht in einem Spalt komprimieren
oder eindrücken will, wie das typischerweise beim Überführen auf eine
Yankee-Trocknungstrommel erfolgt. Beispielhafte Bänder, die ein
Jacquard-Gewebe aufweisen, kann man im US-Patent 5,429,686, das am 4. Juli 1995 an
Chiu et al. erteilt wurde, und im US-Patent 5,672,248, das am 30. September
1997 an Wendt et al. erteilt wurde, finden.
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Zwei oder mehr Lagen des Tissuepapiers werden kombiniert, um das
mehrlagige Tissue auszubilden. Die Lagen können wahlweise durch Mittel, wie
beispielsweise Kleben oder Prägen, aneinander befestigt werden. Das Kleben wird
weniger bevorzugt, da es dazu neigt, zu einem steiferen, weniger weichen
Produkt zu führen. Tatsächlich wird bevorzugt, keinen Kleber zu verwenden, um
die Lagen aneinander zu befestigen. Das Prägen kann verwendet werden, um
die Lagen aneinander zu befestigen, wie das beispielsweise in der EP-A-0 755 212,
die am 29. Januar 1997 veröffentlicht wurde, beschrieben ist. Das Tissue,
das man durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erhält, weist
vorzugsweise eine nicht geprägte Wischoberfläche über einem Hauptteil des
Oberflächengebiets des Tissues auf. Dies bedeutet hier, dass das Tissue eine oder
mehrere nicht geprägte Regionen und wahlweise eine oder mehrere geprägte
Regionen aufweist, und dass die ungeprägte Region mindestens 50% und bis
zu 100% des Oberflächengebiets des Tissues umfasst. Eine geprägte Region,
wie sie hier verstanden wird, ist eine Region des Tissues, die eine Vielzahl von
geprägten Punkten aufweist. Gewöhnlicherweise liegen die geprägten
Regionen dicht am Rand des Tissues (beispielsweise zwei oder vier der Ränder), und
die geprägten Regionen können auch für dekorative Zwecke verwendet werden
(um beispielsweise ein Muster oder ein aussprechbares Logo oder einen
Markennamen zu schaffen). Die nicht geprägte Region ist die kontinuierliche
Region zwischen und/oder um die geprägten Regionen.
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Eine oder beide Oberflächen des Tissues können wahlweise weiter mit einer
Lotion behandelt werden. Die Lotion kann Erweichungs/Entbindungs-Mittel,
Weichmacher, Immobilisierungsmittel und Mischungen daraus umfassen.
Geeignete Weichmacher/Entbindungs-Mittel umfassen quartäre
Ammoniumverbindungen, Polysiloxane und Mischungen daraus. Geeignete Weichmacher
umfassen Propylenglycol, Glycerin, Triethylenglycol, Walrat oder andere Wachse,
Petrolat, Fettsäuren, Fettalkohole und Fettalkohlether, die 12 bis 28
Kohlenstoffatome in ihrer Fettsäurekette aufweisen, und Mischungen daraus.
Geeignete Immobilisierungsmittel umfassen Polyhydroxyfettsäureester,
Polyhydroxyfettsäureamide und Mischungen daraus. Andere optionale Komponenten
umfassen Duftstoffe, antibakterielle Stoffe, Antivirenstoffe, Desinfektionsmittel,
pharmazeutisch aktive Stoffe, Filmausbilder, Deodorantien, Deckungsmittel,
Adstringenzien, Lösungsmittel und dergleichen. Spezielle Beispiele von
Lotionskomponenten umfassen Kampher, Thymol und Menthol.
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"Lange Fasern", wie sie hier definiert werden, weisen eine mittlere Faserlänge
von mindestens 2,0 mm auf. Diese langen Papierherstellungsfasern sind
typischerweise Weichholzfasern, vorzugsweise nordische Weichholzkraftfasern.
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"Kurze Fasern", wie sie hier definiert werden, weisen eine mittlere Faserlänge
von weniger als 2,0 mm, vorzugsweise von 0,2 mm bis 1,5 mm auf. Diese
kurzen Papierherstellungsfasern sind typischerweise Hartholzfasern, vorzugsweise
Eukalyptusfasern. Alternative preisgünstige Quellen für kurze Fasern, wie
Sulfitfasern, thermomechanischer Zellstoff, chemisch-thermomechanische
Zellstofffasern (CTMP-Fasern), recycelte Fasern und Mischungen daraus können
ebenfalls verwendet werden.
TESTVERFAHREN
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Die Nassberstfestigkeit wird unter Verwendung einer elektronischen
Bersttestvorrichtung und den folgenden Testbedingungen gemessen. Die
Bersttestvorrichtung ist ein Thwing-Albert Bersttester, Katalognummer 177, der mit einer
2000 g Druckmesszelle ausgerüstet ist. Die Bersttestvorrichtung wird durch die
Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA 19154, USA geliefert.
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Man nehme acht Papiertissues und staple sie in Paaren von zwei. Unter
Verwendung einer Schere werden die Proben so geschnitten, dass sie eine
Abmessung von ungefähr 228 mm in Maschinenrichtung und ungefähr 114 mm in
Quermaschinenrichtung aufweisen, wobei jede zwei fertige Produkteinheiten
dick sind.
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Zuerst werden die Proben für ein oder zwei Stunden durch das Befestigen der
Probenstapel aneinander mit einem Papierklipp und dem "Auffächern" des
anderen Endes des Probenstapels, um die Blätter zu trennen, was eine Zirkulation
von Luft zwischen ihnen ermöglicht, gealtert. Hänge jeden Probenstapel mittels
einer Klammer in einem Umluftofen bei 107ºC (±3ºC) für 5 Minuten (±10
Sekunden) auf. Nach der Heizperiode wird der Probenstapel aus dem Ofen
entfernt und vor dem Testen mindestens drei Minuten abgekühlt.
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Nimm einen Probestreifen, halte die Probe an den schmalen Rändern in
Quermaschinenrichtung, tauche das Zentrum der Probe in eine Schale, die mit
ungefähr 25 mm destilliertem Wasser gefüllt ist. Lasse die Probe für vier Sekunden
(4 ± 0,5) im Wasser. Entferne die Probe und lasse sie für drei Sekunden (3,0 ±
0,5) abtropfen, wobei die Probe so gehalten wird, dass das Wasser in der
Querrichtung abläuft. Fahre mit dem Test direkt nach dem Abtropfschritt fort.
Platziere die nasse Probe auf dem unteren Ring der Probenhaltevorrichtung, wobei
die äußere Oberfläche des Produkts nach oben weist, so dass der nasse Teil der
Probe die offene Oberfläche des Probenhalterings vollständig bedeckt. Wenn
Falten vorhanden sind, so wirf die Probe weg und mache einen neuen Versuch
mit einer neuen Probe. Nachdem die Probe passend an ihrem Platz im
niedrigeren Ring angeordnet ist, schalte den Schalter an, der den oberen Ring absenkt.
Die zu testende Probe ist nun sicher in der Probenhalteeinheit gegriffen. Starte
den Bersttest direkt an diesem Punkt durch das Drücken des Startknopfs. Der
Kolben beginnt sich zu heben. Zeichne den maximalen Messwert an dem
Punkt, an dem die Probe reißt oder zerbricht, auf. Der Kolben wird automatisch
umkehren und in seine ursprüngliche Startposition zurückkehren. Wiederhole
dieses Verfahren mit drei weiteren Proben für eine Gesamtzahl von vier Tests,
das heißt vier wiederholte Gleichversuche. Gib die Ergebnisse als einen
Mittelwert der vier wiederholten Gleichversuche auf ein Gramm genau an.
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Die Dicke des mehrlagigen Tissuepapiers, wie sie hier verwendet wird, ist die
Dicke des Papiers, wenn es einer komprimierenden Belastung von 14,7 g/m²
unterworfen wird. Vorzugsweise wird die Dicke unter Verwendung eines
Thwing-Albert Mikrometers geringer Last, Modell 89-11, das von der Thwing-
Albert Instrument Company aus Philadelphia, Pa erhältlich ist, gemessen.
Beispiel
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Ein wässriger Brei, der 3 Gewichtsprozent nordische Weichholzkraftfasern
(NSK-Fasern) aufweist, wurde in einer konventionellen
Wiederaufbereitungsvorrichtung hergestellt. Der NSK-Brei wurde sanft verfeinert und eine 2%
Lösung des permanent nassfesten Harzes (KymeneTM 557H) wurde dem NSK-
Vorrat mit einer Rate von 1 Gewichtsprozent der trockenen Fasern
hinzugegeben. Die Absorption des permanent nassfesten Harzes auf den NSK-Fasern
wird durch einen Inline-Mixer verbessert. Eine 1 % Lösung des trockenfesten
Harzes (Carboxymethylzellulose) wird dem NSK-Vorrat vor der Flügelpumpe
mit einer Rate von 0,15 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben.
Der. NSK-Brei wurde auf eine Konsistenz von 0,2% an der Flügelpumpe
verdünnt.
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Eine chemische Weichmacherverbindung wurde hergestellt, wobei sie Di-Hart-
Talg-Dieethylester-Dimethyl-quartäres Ammoniumchlorid und
Polyoxyethylenglycol, das ein mittleres Molekulargewicht von 400 aufweist (PEG-400),
umfasst. Das PEG-400 wurde auf ungefähr 66ºC erhitzt, und das quartäre
Ammoniumchlorid wurde im geschmolzenen PEG-400 gelöst, so dass eine
homogene Mischung ausgebildet wurde.
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Ein wässriger Brei, der 3 Gewichtsprozent Eukalyptusfasern umfasst, wurde in
einer konventionellen Wiederaufbereitungsvorrichtung hergestellt. Eine 1%
Lösung der chemischen Weichmacherverbindung wurde dem Eukalyptusvorrat
mit einer Rate von 0,15 Gewichtsprozent der trockenen Fasern hinzugegeben.
Der Eukalyptusbrei wurde auf eine Konsistenz von ungefähr 0,2% an der
Flügelpumpe verdünnt.
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Die beiden Breis wurden kombiniert, so dass das Verhältnis des NSK zu den
Eukalyptusfasern 70 : 30 beträgt, und der sich ergebende Brei wurde mittels
eines Auflaufkastens für eine einzige Lage auf einem Fourdrinier-Drahtgitter
abgesetzt, um eine embrionische Bahn auszubilden. Das Entwässern fand durch
das Fourdrinier-Drahtgitter statt und wurde durch einen Deflektor und
Vakuumkästen unterstützt. Das Fourdrinier-Drahtgitter war eine fünffache
Satingewebekonfiguration, die 3,3 Monofilamente in der Maschinenrichtung und 3,0
Monofilamente in der Quermaschinenrichtung pro Millimeter aufweist.
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Die embrionische Bahn wurde vom Fourdrinier-Drahtgitter mit einer
Faserkonsistenz von ungefähr 20% am Überführungspunkt auf einen Photopolymerstoff,
der 0,87 lineare Idaho-Zellen pro Quadratmillimeter (562 Zellen pro
Quadratinch), ein 40% Erhebungsgebiet und eine Photopolymertiefe von 0,2 mm
aufweist, überführt. Ein weiteres Entwässern wurde durch eine durch Vakuum
unterstützte Entwässerung erreicht, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von
ungefähr 28% aufweist. Die gemusterte Bahn wird durch eine
Durch
lufttrocknung auf eine Faserkonsistenz von ungefähr 65 Gewichtsprozent
vorgetrocknet. Die Bahn wurde dann an die Oberfläche eines Yankee-Trockners
mit einem aufgesprühten Krepphaftmittel, das eine wässrige 0,25% Lösung
Polyvinylalkohols (PVA) umfasst, angehaftet. Die Faserkonsistenz wurde auf
geschätzte 96% erhöht, bevor die Bahn mit einer Abstreichklinge trocken
gekreppt wurde. Die Abstreichklinge weist einen Fasenwinkel von ungefähr
25º auf und sie ist so in Bezug auf den Yankee-Trockner so angeordnet, dass
sie einen Auftreffwinkel von ungefähr 81º liefert. Der Yankee-Trockner wurde
bei ungefähr 4 m/s betrieben, und das getrocknete Papier wurde auf einer Spule
in eine Rollenform gebracht.
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Die trockene Bahn umfasst KymeneTM mit einer Menge von 0,7%,
Carboxymethylcellulose mit einer Menge von 0,11%, eine chemische
Weichmacherzusammensetzung mit einer Menge von 0,05% alle bezogen auf das Gewicht der
trockenen Faser.
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Die Bahn wird in ein zweilagiges Tissuepapierprodukt, das eine
Gesamtabmessung von 210 mm im Quadrat aufweist, gebracht. Das Tissuepapierprodukt
wurde ohne ein Prägen gefaltet und verpackt.
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In einem zweiten Beispiel wurde dasselbe zweilagige Tissuepapierprodukt
einem Prägeschritt vor dem Falten unterworfen. Der Rand des
Tissuepapierprodukts, der sich ungefähr 15 mm vom Rand erstreckt, wurde geprägt nach dem
Verfahren, das in der WO 95/27429, die am 19. Oktober 1995 veröffentlicht
wurde, beschrieben ist. Der Hauptteil des Oberflächengebiets des
Tissuepapierprodukts (das heißt das ganze Oberflächengebiet innerhalb des 15 mm
Rands) war nicht geprägt.
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In einem dritten Beispiel wurde das Produkt des vorherigen Beispiels
genommen und durch das Prägen des Markennamens über einem kleinen Gebiet des
vorher nicht geprägten Gebiets dekodiert. Alternativ wurden vier dekorative
Blattmuster in das vorher nicht geprägte Gebiet eingeprägt. Jedes dekorative
Muster weist eine quadratische Abmessung von ungefähr 30 mm auf.
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Das Verfahren der vorherigen Beispiele wurde wiederholt, und das Papier
wurde entweder an einer Trommel oder während der Kombination der beiden
Lagen oder während der Umwandlung kalandert, oder es wurde zwei oder drei
Mal ein Kalandern durch eine Kombination dieser Schritte durchgeführt.
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Das zweilagige Tissuepapierprodukt dieser Beispiele weist eine Dicke von 0,45 mm,
ein mittleres Basisgewicht von 50 g/m² und eine Nassberstfestigkeit von
250 g auf.