本發(fā)明涉及紙制造和加工。具體地，本發(fā)明涉及用于改進(jìn)纖維紙幅的松密度和吸收性的方法。更具體地，本發(fā)明涉及壓花圖案，所述壓花圖案改進(jìn)了纖維紙幅的松密度和吸收性。另外地，本發(fā)明涉及具有本發(fā)明中所描述的壓花圖案的常規(guī)濕壓紙。再另外地，本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的松密度和吸收性的多層紙制品。

發(fā)明背景

在常規(guī)濕壓方法中，將紙漿、水和其他化學(xué)品的配料送入流漿箱中，所述配料從流漿箱中沉積在成形網(wǎng)上。將初生紙幅轉(zhuǎn)移到造紙毛氈并在壓力下通過使其在毛氈和壓輥之間通過而使其脫水。然后通過吸壓輥將所述紙幅壓靠在旋轉(zhuǎn)的揚(yáng)基(Yankee)干燥筒的表面上，加熱所述揚(yáng)基(Yankee)干燥筒以使紙?jiān)谕脖砻嫔匣靖稍?。?dāng)將紙幅置于揚(yáng)基(Yankee)表面上時(shí)，紙幅中的水分使紙幅轉(zhuǎn)移到表面上。必要時(shí)，可以將液體粘合劑施加到干燥筒的表面以提供紙幅和表面的基本粘合。然后用起皺刮刀將紙幅從揚(yáng)基(Yankee)表面移除。然后使起皺的紙幅在壓延輥之間通過并卷起以在下游制造紙制品中用作基片。歸因于用以使?jié)窦埛撍膲簩?shí)方法，該制造紙片的方法通常被稱為“濕壓的”。

本發(fā)明中所用的“濕壓(wet press)”、“濕壓的(wet-pressed)”、“濕壓法(wet-pressing)”、“常規(guī)濕壓(conventional wet press)”、“CMP”和這些短語的其他變體是指通過其可以制造基片的方法。這些方法全部具有共同的特性，即在壓力下使片脫水。盡管上文描述了一種常規(guī)濕壓法操作，但是該系統(tǒng)僅僅是示例性的并且所描述的系統(tǒng)的變體對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。

常規(guī)濕壓紙顯示增加的密度和降低的松密度，這歸因于在脫水處理過程中的壓縮。已知起皺刮刀對(duì)紙幅的作用，造成當(dāng)使紙幅進(jìn)入到刮刀中時(shí)，紙中纖維間的鍵的部分被刮刀對(duì)紙幅的機(jī)械破碎作用破壞。甚至在試圖恢復(fù)片的松密度的起皺之后，濕壓紙幅通常保持降低的松密度和吸水性。

作為對(duì)常規(guī)濕壓技術(shù)的替代，已經(jīng)開發(fā)了“通風(fēng)干燥”(“TAD”)方法，其中使用真空抽吸使初生紙幅部分脫水。此后，在其被通風(fēng)干燥織物支持的同時(shí)，通過使熱空氣通過紙幅使部分脫水的紙幅干燥而沒有壓縮。但是，與常規(guī)濕壓法相比，通風(fēng)干燥法在資金和能源成本方面是昂貴的。歸因于消費(fèi)者感覺的這些制品的柔軟度，和它們與在常規(guī)濕壓方法中形成的紙幅相比更高的吸收液體的能力，因此通過通風(fēng)干燥方法形成的制品在消費(fèi)者認(rèn)可方面具有優(yōu)勢(shì)。

由于其不經(jīng)受壓實(shí)損耗，因此目前通風(fēng)干燥紙基片顯示最高的紙厚度，即用于優(yōu)質(zhì)的紙制品中的任何基片的松密度。歸因于TAD的高能源需求，已經(jīng)開發(fā)了其他的結(jié)構(gòu)化紙技術(shù)。雖然這些技術(shù)全部使用特定的織物或帶以賦予紙片結(jié)構(gòu)，但是使用比常規(guī)濕壓法顯著更低的用于脫水的擠壓載荷。這些方法，如TAD一樣，具有比常規(guī)濕壓法更高的能量消耗。本文所用的“結(jié)構(gòu)化紙”或“結(jié)構(gòu)化紙幅”是指采用這些較新的方法之一制造的紙。

發(fā)明概述

本發(fā)明提供了具有改進(jìn)的紙厚度、松密度和吸收性的壓花紙片。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明的壓花方法可以用以使采用常規(guī)濕壓法制造的紙片的松密度提高到在通風(fēng)干燥紙幅中通常見到的水平。盡管本發(fā)明的方法依照常規(guī)濕壓基片描述，但是本發(fā)明的方法和壓花設(shè)計(jì)可以用以改進(jìn)通風(fēng)干燥紙幅或者目前用于優(yōu)質(zhì)制品中的其他結(jié)構(gòu)化紙幅的松密度。

本文所用的“紙幅”、“片”、“紙”、“初生紙幅”、“紙制品”、“基片”或“紙片”，可以互換地用以表示在其發(fā)展的各種階段過程中的纖維紙幅。例如初生紙幅是指沉積在成形網(wǎng)上的初始紙幅(胚紙)。一旦紙幅達(dá)到約30％的固體含量，其被稱為紙，或片或紙幅。后期產(chǎn)品，單層紙被稱為基片?；梢詥为?dú)或者與其他基片結(jié)合用以形成紙制品或者多層制品。

本發(fā)明涉及柔軟的紙制品，所述紙制品采用本發(fā)明中描述的壓花圖案制造。這些較高松密度的基片允許使用較少的纖維材料制造最終的紙制品，從而保護(hù)資源。此外，當(dāng)將壓花圖案施加到常規(guī)濕壓基片上時(shí)，存在可觀的能量節(jié)省。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及紙制品，其包含至少兩個(gè)紙層，其中最后面的層壓花有壓花圖案，所述壓花圖案是規(guī)則的和連續(xù)的圖案，并且其包含壓花元素，所述壓花元素具有約1至約2的縱橫比，和約0.015至約0.070英寸的尺寸。最上面的層壓花有裝飾圖案，所述裝飾圖案包含由離散的壓花元素構(gòu)成的裝飾元素，所述壓花元素具有約1至約2的縱橫比，和約0.015至約0.070英寸的尺寸。將粘合劑施加到最上面的層上裝飾圖案的壓花元素的頂部，并使所述層粘合。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明涉及多層紙制品，其包含至少兩個(gè)紙層，所述紙層通過常規(guī)濕壓法制造，其中最后面的層壓花有壓花圖案，所述壓花圖案包含壓花元素，所述壓花元素具有約1至約2的縱橫比，和約0.0154至約0.070英寸的尺寸以及約30元素/英寸至約380元素/英寸的密度。最上面的層壓花有裝飾圖案，所述裝飾圖案包含由離散壓花圖案構(gòu)成的裝飾元素，所述離散壓花元素具有約1至約2的縱橫比，和其中所述裝飾圖案顯示橫跨重復(fù)單元的機(jī)器橫向(CD)的粘結(jié)面積和橫跨相同重復(fù)單元的機(jī)器縱向(MD)的粘結(jié)面積，所述粘結(jié)面積各自的范圍是約5％至約20％。將粘合劑施加到最上面的層上裝飾圖案的壓花元素的頂部，并使所述層粘合。

根據(jù)再一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明涉及制造多層制品的方法，所述方法包括獲得至少兩個(gè)基片。第一基片壓花有一系列放大壓花元素，所述放大壓花元素使所述基片的紙厚度增加至少約30％。第二基片壓花有裝飾圖案，所述裝飾圖案包含離散的壓花元素。通過將粘合劑施加到第二基片上并使至少兩個(gè)層結(jié)合而使第一和第二基片粘合成多層制品。

所述方法和制品的額外的優(yōu)勢(shì)將部分地闡述于下文的描述中，和將部分地由描述顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐而獲知。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)將憑借所附的權(quán)利要求書中指出的元素和組合得以實(shí)現(xiàn)和獲得。

要理解前述一般性的描述和下文詳細(xì)的描述二者僅是示例性的和說明性的，而不限制所要求保護(hù)的本發(fā)明。插入到說明書中并構(gòu)成本說明書一部分的附圖，示出了幾個(gè)實(shí)施方案并與說明書一起用以解釋本發(fā)明的原理。

附圖簡要說明

圖1A和1B示出了根據(jù)本發(fā)明的多層制品的最上面的層上使用的壓花圖案。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的多層制品的最下面的層上使用的壓花圖案。

圖3示出了商購的多層制品上目前使用的壓花圖案。

詳述

現(xiàn)將詳細(xì)參照某些示例性的實(shí)施方案，所述實(shí)施方案的實(shí)例示于附圖中。在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記以表示相同或者相似的標(biāo)示。

本發(fā)明涉及松厚的、柔軟的和吸收性的紙制品。所描述的方法可以用以制造多層制品，所述多層制品包括衛(wèi)生紙、紙巾、餐巾紙、面巾紙、擦拭紙及其他的期望美觀和改進(jìn)的松密度的消費(fèi)紙制品。所描述的壓花方法可以應(yīng)用于期望增加的松密度的任何非織造制品，天然或者合成的制品。

用于本發(fā)明的制品中的基片可以由任何本領(lǐng)域已知的纖維制造。用以形成本發(fā)明的吸收性制品的造紙纖維包括纖維素纖維，通常被稱為木質(zhì)纖維。具體地，本發(fā)明的基片可以由硬木(被子植物或闊葉樹)或者軟木(裸子植物或針葉樹)纖維及其任何組合制造。硬木纖維包括，但不限于楓樹、樺樹、山楊和桉樹。硬木纖維通常具有約2.0mm或更小的纖維長度。軟木纖維包括云杉和松樹并顯示約2.5mm的平均纖維長度。來自不同材料來源的纖維素纖維也可以用以形成本發(fā)明的紙幅。本發(fā)明的紙幅還可以包括回收的或者再生纖維。本發(fā)明的制品還可以包括最終制品所期望的合成纖維。

造紙纖維可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的若干化學(xué)制漿方法中的任何一種從它們的原材料中釋放，所述方法包括硫酸鹽、亞硫酸鹽、多硫酸鹽、蘇打制漿等。紙漿可以根據(jù)需要通過化學(xué)方法漂白，所述方法包括使用氯氣、二氧化氯、氧氣等。供選擇地，造紙纖維可以通過本領(lǐng)域任何技術(shù)人員熟知的機(jī)械/化學(xué)制漿若干方法中的任何一種從原材料中釋放，所述方法包括機(jī)械制漿、熱機(jī)械制漿和化學(xué)熱機(jī)械制漿。如果希望，這些機(jī)械紙漿可以通過若干熟知的漂白方法漂白，所述方法包括堿性過氧化物和臭氧漂白。

將纖維送入流漿箱，在流漿箱中將所述纖維與水和化學(xué)添加劑適當(dāng)?shù)鼗旌?，之后沉積在成形網(wǎng)上。用于形成基片的化學(xué)添加劑可以是任何已知的造紙化學(xué)品的組合。此種化學(xué)很容易被技術(shù)人員理解，并且其選擇將取決于其制造的最終制品的類型。造紙化學(xué)品包括，例如，增強(qiáng)劑，軟化劑和脫膠劑，起皺調(diào)節(jié)劑，施膠劑，光學(xué)增白劑，助留劑等。在本發(fā)明中用以提高紙片松密度的方法通常不應(yīng)受基片化學(xué)的影響。

由紙漿形成第一初生紙幅?？梢允褂眉夹g(shù)人員已知的標(biāo)準(zhǔn)濕壓配置中的任一種形成紙幅，所述配置例如新月形成形器，真空胸輥，雙網(wǎng)成形器等。一旦紙幅形成，其優(yōu)選具有至少約9磅/3000平方英尺令，優(yōu)選至少約10磅/3000平方英尺令，更優(yōu)選至少約11-14磅/3000平方英尺令的在TAPPI實(shí)驗(yàn)室條件下的基重。TAPPI實(shí)驗(yàn)室條件是指TAPPI T-402測(cè)試方法，所述方法針對(duì)一系列調(diào)節(jié)步驟指定時(shí)間、溫度和濕度條件。

將紙幅從成形網(wǎng)轉(zhuǎn)移至用于壓實(shí)脫水的毛氈或織物。最終，將紙幅粘合至揚(yáng)基(Yankee)干燥器?？梢允褂萌魏我阎钠鸢櫿澈蟿⒓埛澈现翐P(yáng)基(Yankee)干燥器。

然后使來自揚(yáng)基(Yankee)干燥器的紙幅起皺。優(yōu)選控制揚(yáng)基(Yankee)干燥器和卷軸之間的相對(duì)速度到這樣的水平，即保持至少約20％，更優(yōu)選24％和最優(yōu)選25％的卷軸起皺率。百分?jǐn)?shù)起皺率定義為揚(yáng)基(Yankee)干燥器速度減去卷軸速度，除以揚(yáng)基(Yankee)干燥器速度，以百分?jǐn)?shù)表示。起皺優(yōu)選在約70°至約88°，優(yōu)選約73°至約85°和更優(yōu)選約80°的起皺角度下進(jìn)行。

然后將紙幅壓延和輥壓以等待轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換是指使基片改變或轉(zhuǎn)換成最終制品。在紙和紙巾領(lǐng)域中通常的轉(zhuǎn)換包括壓花、穿孔和層合。

盡管上文詳述了基片的示例性形成，但是使用任何基片的制品均可以受益于與本發(fā)明相關(guān)的改進(jìn)的松密度和吸收性。用于本發(fā)明中的基片可以通過CWP、TAD或其他的結(jié)構(gòu)化紙形成方法制造，并且可以包括起皺的或未起皺的，均勻的或分層的，濕法或氣流法的基片，并且可以包含多達(dá)100％的非纖維素纖維。

將本發(fā)明的制品壓花。通常的紙壓花方法包括在相對(duì)軟的橡膠輥和硬輥之間壓縮和拉伸平的紙基片，所述硬輥具有壓花元素的圖案。該壓花方法改進(jìn)了紙的美感和紙卷的結(jié)構(gòu)。但是，壓花元素之間的基片的紙厚度實(shí)際上減小了，進(jìn)一步降低了通過該方法制造的CWP制品的感覺松密度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明的基片可以以該剛性-回彈的方式壓花。

在本發(fā)明的方法中，也可以在兩個(gè)硬輥之間壓花基片，所述兩個(gè)硬輥各自包含凸形和凹形元件。一個(gè)壓花輥的元件與另一個(gè)鏡像壓花輥的凹形元件接合或適配。這些壓花輥可以由例如鋼鐵或硬橡膠的材料制得。在該方法中，僅在凸形和凹形元件的側(cè)壁之間壓制基片。因此，基片的紙厚度較好地保持并且制品的松密度感覺顯著改進(jìn)。該適配的方法和圖案還創(chuàng)造了較柔軟的紙，這是由于紙凸起部位的頂部保持柔軟和未被壓縮。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明的基片可以以剛性-剛性方式壓花。

將參照不同的層描述本發(fā)明的多層紙制品。本發(fā)明中所用的“最上面的”、“頂層”、“前面的”、“最前面的”是可互換的并且是指紙帶的暴露的層，所述層將具有美學(xué)設(shè)計(jì)并形成最終紙制品的頂部。短語“最后面的”、“后面的”、“底層”、“最下面的”是可互換的并且是指最終紙制品的背面上暴露的層?！耙粋€(gè)或多個(gè)中間層”或“一個(gè)或多個(gè)中心層”是可互換的并且是指形成頂層和底層之間的第三或第四層的任何基片。

本發(fā)明的多層制品在最上面的片上具有圖案，所述圖案是有美感的并且其改進(jìn)了制品的松密度和柔軟度。最上面的層上的圖案具有覆蓋了約3至約25％的紙的圖案。最上面的層上的圖案可以包括任何美學(xué)圖案或設(shè)計(jì)，只要該設(shè)計(jì)基本由單獨(dú)的離散元素構(gòu)成，所述元素在美學(xué)圖案中形成較大的裝飾物。盡管壓花的結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的一方面，但是美學(xué)圖案可以采取任何形狀或形式。這些美學(xué)圖案可以采取商標(biāo)或者商品包裝的形式并由此將紙的特定的制造商與制品聯(lián)系起來。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，最上面的圖案用以負(fù)載粘合劑，所述粘合劑將用以粘合所述層。在該實(shí)施方案中，構(gòu)成較大的圖案的單獨(dú)的壓花元素的頂端負(fù)載粘合劑。此種布置允許卓越的層粘合而沒有由過多的粘合劑導(dǎo)致的硬度的顯著增加。最上面的層的圖案中包含較大的壓花元素或線性元素影響各種性能，包括硬度。線性元素將增加負(fù)載粘合劑的表面面積并將造成柔軟度的損失。在柔軟度的降低是可接受的程度上，本發(fā)明設(shè)想美學(xué)圖案可以包含一些有限的線性壓花元素。

根據(jù)本發(fā)明的紙制品可以使用任何已知的方法層合，包括但不限于機(jī)械層合，例如通過滾花或壓花，以及化學(xué)方法，包括但不限于化學(xué)粘合劑。本公開內(nèi)容的發(fā)明中可以使用任何本領(lǐng)域已知的粘合劑。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，最上面的層上使用的壓花圖案顯示橫跨重復(fù)單元的機(jī)器橫向(CD)的粘結(jié)面積和橫跨相同重復(fù)單元的機(jī)器縱向(MD)的粘結(jié)面積，所述粘結(jié)面積各自的范圍是約5％至約20％。本文定義的粘結(jié)面積通過測(cè)量橫跨重復(fù)單元的整個(gè)CD或MD的壓花圖案的粘結(jié)面積計(jì)算。在橫跨重復(fù)單元的線性基片上測(cè)量粘結(jié)面積?；谟靡灾圃靿夯埰膲夯ㄝ伝蛘哂靡灾圃靿夯ㄝ伒墓こ虉D紙計(jì)算本文所定義的粘結(jié)面積。用于本發(fā)明的壓花圖案的粘結(jié)面積范圍在約5％至約20％之間。

圖1A和1B描繪了用于本發(fā)明的制品中的重復(fù)圖案。對(duì)于輥壓制品而言，該圖案通常將橫跨基片的整個(gè)寬度和長度。該圖案包含較大的裝飾元素，即蝴蝶、云或者花，其由一系列的較小的壓花元素構(gòu)成。本文所用的這些較小的壓花元素，其構(gòu)成了裝飾圖案，將被稱為“離散的”壓花元素或者“單獨(dú)的”壓花元素，這兩個(gè)術(shù)語可互換地用以定義用以構(gòu)成裝飾元素的壓花。這些離散的壓花元素可以是尺寸均勻的或者可以在圖案內(nèi)變化。圖1A和1B中所示的圖案包含變化尺寸的元素。此外，元素的形狀可以在給定的圖案內(nèi)變化。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，離散壓花元素具有1的縱橫比。具有該縱橫比的元素的實(shí)例包括例如圓形和正方形。根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施方案，離散壓花元素可以具有約1至約1.25的縱橫比，例如約1至約1.1的縱橫比。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，當(dāng)離散壓花元素具有卵形形狀，縱橫比可以是約1至約2。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，離散壓花元素具有約0.015英寸至約0.070英寸的尺寸，例如約0.05英寸至約0.07英寸，例如約0.03英寸至約0.04英寸，例如約0.045英寸至約0.055英寸的尺寸。本文所用的“尺寸”是指離散壓花元素的最短尺寸的量度。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，元素的側(cè)壁的角度為約10至約30度，例如約19至約23度，例如約20度。根據(jù)再一個(gè)實(shí)施方案，離散壓花元素被壓花至0.050至約0.080英寸的深度，例如約0.60至約0.70英寸的深度。在半徑的中心測(cè)量壓花元素的尺寸。本文所用的尺寸是指元素的平均尺寸。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，如圖1A中所示，圖案包含具有約0.050英寸的尺寸的離散壓花元素，和具有0.040英寸的尺寸的離散壓花元素，以及具有0.045英寸的尺寸的離散壓花元素。在該實(shí)例中，裝飾元素由曲線段單獨(dú)構(gòu)成。

本發(fā)明的多層制品在最下面的片上具有圖案，所述圖案是較少裝飾性的，但是其顯著改進(jìn)制品的松密度、吸收性和柔軟度。最下面的層具有覆蓋了約10％至約20％的紙表面的圖案。最下面的片上的壓花元素的密度可以在所公開的范圍內(nèi)變化，只要松密度和柔軟度特性保持。最下面的圖案中壓花元素的形狀可以改變，例如改變成正方形，但是元素的縱橫比應(yīng)當(dāng)保持接近于1。

圖2描繪了用于本發(fā)明的制品中的一種重復(fù)圖案。對(duì)于輥壓制品而言，該圖案通常將橫跨基片的整個(gè)寬度和長度。該圖案包含連續(xù)的和規(guī)則的壓花圖案，使得紙片的松密度增加。本文所用的這些壓花元素，其在制品的最下面的層上，將被稱為“放大壓花”。這些放大壓花元素可以是尺寸和形狀均勻的或者可以在給定的圖案內(nèi)變化。圖2中所示的圖案包含單一尺寸的元素。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，放大壓花元素，如最上面的圖案的離散元素一樣，也具有約1的縱橫比。具有該縱橫比的元素的實(shí)例包括例如圓形和正方形。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，放大壓花元素可以具有約1至約1.25的縱橫比，例如約1至約1.1的縱橫比。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，當(dāng)放大壓花元素具有卵形形狀時(shí)，縱橫比可以是約1至約2。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，放大壓花元素具有約0.005英寸至約0.070英寸的尺寸，例如約0.015英寸至約0.07英寸，例如約0.03英寸至約0.04英寸，例如約0.045英寸至約0.055英寸的尺寸。本文所用的“尺寸”是指放大元素的最短尺寸的量度。

根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，放大元素的側(cè)壁的角度為約10至約30度，例如約19至23度，例如約20度。根據(jù)再一個(gè)實(shí)施方案，放大壓花元素被壓花至0.050至約0.080英寸的深度，例如約0.60至約0.70英寸的深度。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，放大壓花元素的平均密度為約30至380壓花元素/英寸，例如50至約250壓花元素/英寸，例如約70至約150壓花/英寸，例如約70至約105壓花/英寸。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，當(dāng)壓花元素的高度減小時(shí)，將見到元素密度的同時(shí)增加。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，放大元素的圖案可以取向使得放大元素的頂部從紙片中伸出并形成紙制品的暴露的表面，或者其可以向內(nèi)取向使得其位于基片的粘合側(cè)上。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，如圖2中所示，圖案包含放大壓花元素，所述放大壓花元素具有約0.050英寸的寬度，和105壓花元素/英寸的平均密度。圖2中所示的放大壓花元素的圖案是取向的，使得元素向外延伸。

除非另外說明，“基重”，BWT，BW等表示3000平方英尺令的制品的重量(基重也以g/m²或gsm表示)。同樣地，“令”表示3000平方英尺令，除非另外說明。本發(fā)明的多層制品具有約19至約28磅/令的基重，例如約20至約26磅/令，例如約22至約24磅/令的基重。

本發(fā)明的多層制品具有至少約125至約200密耳/8片的紙厚度，例如約125至約175密耳/8片，例如約130至約180密耳/8片，例如約150至約180密耳/8片，例如約130至約150密耳/8片的紙厚度。

本文報(bào)告的紙厚度是8片紙厚度，除非另外說明。將紙片堆疊并在堆疊的中心部分周圍進(jìn)行紙厚度測(cè)量。優(yōu)選地，將測(cè)試樣品在50％的相對(duì)濕度下在23°±1.0℃(73.4°±1.8℉)的環(huán)境中調(diào)節(jié)至少約2小時(shí)，然后采用Thwing-Albert型號(hào)89-II-JR或者Progage電子紙厚度測(cè)試儀采用2英寸(50.8毫米)直徑的砧，539±10克的靜重載荷和0.231英寸/秒的下降速率測(cè)量。對(duì)于最終制品測(cè)試而言，待測(cè)試的制品的每個(gè)片必須具有與出售的制品相同數(shù)量的層。對(duì)于造紙機(jī)卷軸的基片測(cè)試而言，使用單獨(dú)的層，所述層具有被選擇和堆疊在一起的八個(gè)片。由基重和紙厚度測(cè)定比體積。

本發(fā)明的多層制品具有約500至約1100的幾何平均拉伸強(qiáng)度，例如約600至約900，例如約650至約750的幾何平均拉伸強(qiáng)度。

采用標(biāo)準(zhǔn)Instron測(cè)試裝置或者其他合適的伸長拉伸測(cè)試儀(其可以以各種方式配置)測(cè)量干拉伸強(qiáng)度(MD和CD)、伸長(stretch)、其比率、斷裂模量、應(yīng)力和應(yīng)變，通常使用3或1英寸寬的紙或紙巾?xiàng)l，將其在50％的相對(duì)濕度和23℃(73.4℉)下調(diào)節(jié)，對(duì)于模量而言采用以2英寸/分鐘的十字頭速度的拉伸測(cè)試運(yùn)行，對(duì)于拉伸而言采用以10英寸/分鐘的十字頭速度的拉伸測(cè)試運(yùn)行。為了計(jì)算模量值，以0.5英寸每分鐘拉伸一英寸寬的樣品使得可獲得較大量的數(shù)據(jù)點(diǎn)。除非上下文另外說明，伸長表示斷裂伸長(伸長elongation)。斷裂模量是峰值載荷與峰值載荷處的伸長之比。拉伸模量，其以克每英寸每百分?jǐn)?shù)應(yīng)變報(bào)告，通過用于拉伸強(qiáng)度的相同程序測(cè)定，除了記錄的模量是從0至100克的值的機(jī)器橫向和機(jī)器縱向載荷-應(yīng)變曲線的弦斜率的幾何平均，和使用僅一英寸的樣品寬度。

GMT是指CD和MD拉伸的幾何平均拉伸強(qiáng)度。根據(jù)TAPPI測(cè)試方法T494om-01測(cè)量拉伸能量吸收(TEA)。

本發(fā)明的多層制品具有約10％至約30％的輥壓縮率(roll compression)，例如約12％至約25％，例如約16％至約20％的輥壓縮率。

本發(fā)明的多層制品具有至少約2g的TMI層粘結(jié)強(qiáng)度(ply bond)，例如約2g至約20g，約5g至約15g的TMI層粘結(jié)強(qiáng)度。

本文報(bào)告的層粘結(jié)強(qiáng)度由分離兩層紙、紙巾、餐巾紙和面部成品的層所需的平均載荷測(cè)定，使用TMI Ply Bond Lab Mas ter Slip&Friction tester型號(hào)32-90，采用高靈敏度載荷測(cè)量選項(xiàng)和定制平面頂部而無需升降器，可得自：Testing Machines Inc.2910Expressway Drive South Islandia，紐約11722；(800)-678-3221；www.testingmachines.com。層粘結(jié)強(qiáng)度夾具可得自：Research Dimensions，1720Oakridge Road，尼納，威斯康星州54956,聯(lián)系人：Glen Winkler，電話：920-722-2289和傳真：920-725-6874。

根據(jù)TAPPI標(biāo)準(zhǔn)預(yù)處理樣品，并僅通過進(jìn)行邊緣和邊角保護(hù)而處理以最小化接觸待測(cè)試樣品的面積。

丟棄尾部密封之后的至少十個(gè)紙片。此后，從卷軸中剪切四個(gè)樣品，每個(gè)具有等于2個(gè)片的長度，而通過在第一穿孔前開第一CD切口1/4”和在第三穿孔前開第二CD切口1/4”而使切口距離穿孔線1/4”，使得第二穿孔大致保持在片的中心。在第一穿孔前在前緣區(qū)域中初步分離每個(gè)樣品的層，繼續(xù)通過該穿孔約1”。

放置樣品使得內(nèi)層面向上，將該層的分開部分向后折疊到距離初始切口1/2”和距離第一穿孔1/4”的位置，并在此處形成折痕。將頂層的向后折疊部分緊固在一個(gè)夾具中使得頂部夾具的線接觸位于穿孔上；將夾具向后放置到載荷元件上。將樣品的外層緊固到平臺(tái)上，使穿孔與夾具的線接觸對(duì)齊并使其與夾具邊緣對(duì)中。

在確保樣品與夾具和穿孔對(duì)齊之后，使載荷測(cè)量臂以25.4cm/分鐘的速度緩慢向左移動(dòng)，對(duì)于16.5cm的測(cè)試長度，測(cè)量和記錄在臂上5-14cm之間的平均載荷(以g表示)。記錄3個(gè)樣品的平均值，并保留第四個(gè)樣品用于在前三個(gè)中的一個(gè)損壞的情況下使用。

對(duì)于具有多于兩個(gè)層的制品而言，遵循相同的制備程序并得到兩個(gè)樣品。取一個(gè)樣品并測(cè)試每個(gè)層，從外層開始，每次移除一個(gè)片直到測(cè)試了所有的層。將每個(gè)單獨(dú)的層的粘結(jié)強(qiáng)度取平均以得到以克表示的層粘結(jié)強(qiáng)度值。以相同的方式測(cè)試其他樣品并報(bào)告以克表示的兩個(gè)樣品的平均值。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，本發(fā)明的多層制品具有約1500至約1900g/m²，例如約1700至約1800g/m²，例如約1750至約1800g/m²的飽和量。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的多層制品顯示了約70至約90，例如約75至約85g/m²/磅/3000平方英尺的飽和比。本文所用的飽和比表示飽和量除以基重。

采用簡易吸收性測(cè)試儀測(cè)量本發(fā)明制品的吸收性。簡易吸收性測(cè)試儀是特別適合的用于測(cè)量紙、餐巾紙或紙巾的樣品的親水性和吸收性的儀器。在該測(cè)試中，將直徑2.0英寸的紙、餐巾紙或紙巾樣品安置在頂部塑料蓋和底部開槽樣品板之間。通過1/8英寸寬的圓周邊緣區(qū)域?qū)⒓垬悠穲A片(5片厚)保持在適當(dāng)位置。樣品不被支持臺(tái)壓縮。通過3mm直徑的溝槽在底部樣品臺(tái)的中心處在73℉下將去離子水引入到樣品中。該水處于負(fù)5mm的靜水壓頭。流動(dòng)通過脈沖啟動(dòng)，所述脈沖在通過儀器機(jī)構(gòu)在測(cè)量開始時(shí)被引入。水由此通過毛細(xì)管作用從該中心進(jìn)入點(diǎn)放射狀向外地被紙、餐巾紙或紙巾吸入。當(dāng)水吸入速率降低到低于0.005克水每5秒時(shí)，測(cè)試結(jié)束。稱重并以克水每平方米樣品或者克水每克片報(bào)告從蓄水池移除的水的量和被樣品吸收的水的量。在實(shí)踐中，使用M/K Systems Inc.重力吸收性測(cè)試系統(tǒng)。該測(cè)試系統(tǒng)是可商購的系統(tǒng)，可得自M/K Sys tems Inc.,12Garden Street,丹弗斯,馬薩諸塞州,01923。WAC，或吸水量，也被稱為SAT，實(shí)際上通過該儀器本身測(cè)定。WAC定義為這樣的點(diǎn)，在該點(diǎn)處重量對(duì)時(shí)間圖達(dá)到終止標(biāo)準(zhǔn)。以在固定的時(shí)間周期內(nèi)被吸收的水重量的最大改變表示測(cè)試的終止標(biāo)準(zhǔn)。這基本上是在重量對(duì)時(shí)間圖上零斜率的估計(jì)。該程序?qū)⒃?秒時(shí)間間隔內(nèi)0.005g的變化作為終止標(biāo)準(zhǔn)；除非指定“緩慢SAT”，在這種情況下終止標(biāo)準(zhǔn)為在25秒內(nèi)1mg。

吸水速率以秒為單位測(cè)量，其為樣品吸收0.1克水滴需要的時(shí)間，所述水滴通過自動(dòng)注射的方式沉積在樣品表面。優(yōu)選在50％的相對(duì)濕度下在23℃±1℃(73.4℉±1.8℉)下調(diào)節(jié)樣品。對(duì)于每個(gè)樣品而言，制備4個(gè)3×3英寸的測(cè)試試樣。將每個(gè)試樣放置在樣品架中使得高強(qiáng)度燈直對(duì)試樣。將0.1ml的水沉積到試樣表面并啟動(dòng)停表。當(dāng)水被吸收時(shí)，由沒有來自水滴的另外的光反射所指示，停止停表并記錄時(shí)間到最接近的0.1秒。對(duì)每個(gè)樣品重復(fù)該程序并將樣品結(jié)果取平均。通過將樣品吸收的水的重量(以克表示)對(duì)時(shí)間的平方根(以秒表示)作圖測(cè)定SAT速率。SAT速率是終點(diǎn)的10和60％中最佳擬合斜率(克吸收的水)。

本發(fā)明的多層制品具有約17至約20，例如約17.5至約19，例如約18.0至約18.5的感覺柔軟度。

主觀的產(chǎn)品屬性，例如感覺柔軟度，常常最好使用這樣的測(cè)試操作評(píng)估，在所述測(cè)試操作中消費(fèi)者使用并評(píng)估產(chǎn)品。在“一元”測(cè)試中，消費(fèi)者將使用單一產(chǎn)品并使用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)度評(píng)估其特性。在成對(duì)的對(duì)比測(cè)試中，向消費(fèi)者提供兩種不同的制品樣品并要求消費(fèi)者評(píng)價(jià)每個(gè)相對(duì)另一個(gè)的特定的性能或整體性能。感覺柔軟度是主觀測(cè)量的觸覺性能，其近似消費(fèi)者在正常使用中對(duì)紙片柔軟度的感覺。柔軟度通常由20個(gè)經(jīng)培訓(xùn)的專門小組成員測(cè)量并包括在制品樣品之間的內(nèi)部比較。將所得結(jié)果統(tǒng)計(jì)轉(zhuǎn)換成有用的比較標(biāo)度。

本發(fā)明的多層制品具有至少約5.9(紙厚度/BW)/密耳/8層/磅/令，約6.0至約7.5(紙厚度/BW)/密耳/8層/磅/令，例如約6.5至約7.2(紙厚度/BW)/密耳/8層/磅/令的松密度。由上文所述的紙厚度和基重測(cè)量計(jì)算松密度。

應(yīng)當(dāng)注意本文所描述的方法和制品不應(yīng)當(dāng)限制于所提供的實(shí)例。更確切地說，實(shí)例實(shí)際上僅僅是代表性的。

實(shí)施例1

使用在可商購的造紙機(jī)制得的基片制造兩個(gè)層的紙制品。對(duì)比制品壓花有如圖3中所示的圖案。相同基片的兩個(gè)層的制品根據(jù)本發(fā)明在頂層上壓花有圖1A的圖案和在底層上壓花有圖2的圖案。

如從下文表1中可見，根據(jù)本發(fā)明的兩個(gè)層的制品顯示顯著改進(jìn)的松密度和吸收性同時(shí)保持柔軟的紙片。

當(dāng)比較本發(fā)明的制品與常規(guī)壓花制品的第一基片時(shí)，本發(fā)明的制品的紙厚度顯示30％的增加。同樣地，當(dāng)比較本發(fā)明的制品與常規(guī)壓花制品的第二基片和第三基片時(shí)，本發(fā)明的制品的紙厚度分別增加了41％和37％。最后，當(dāng)比較本發(fā)明的制品與常規(guī)壓花制品的第四基片時(shí)，紙厚度增加了顯著的81％。

根據(jù)本發(fā)明的紙制品顯示約30％至約85％，例如約30％至約50％，例如約30％至約40％的紙厚度增加。本文所用的紙厚度的百分?jǐn)?shù)增加定義為，與具有圖3的圖案的相同基片相比，當(dāng)壓花有根據(jù)本發(fā)明的圖案時(shí)，基片紙厚度的增加。

表1

從表1中可見，根據(jù)本發(fā)明制造的制品還顯示改進(jìn)的SAT量，即吸收性。本發(fā)明的制品的吸收性提高大于100g/m²，例如基片1提高245g/m²，當(dāng)使用基片2時(shí)，制品提高139g/m²，和最終使用基片3時(shí)，制品提高159g/m²。

最終，本發(fā)明的每個(gè)制品顯示顯著改進(jìn)的松密度。從表1中可見，由基片4制得的制品的松密度從4.08增加到7.49(紙厚度/基重)密耳/8層/磅/R。相比于作為巨大價(jià)值超強(qiáng)市售的商購TAD制品，根據(jù)本發(fā)明的該制品提供了顯著改進(jìn)的松密度。

由本發(fā)明設(shè)想的制品具有與目前TAD市售制品可比的松密度和吸收性的特性，但是它們可以使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)更少的能量制造，即使基片是常規(guī)的濕壓基片。

此外，考慮到本發(fā)明的說明書和實(shí)踐，其他的實(shí)施方案將是顯而易見的。意圖是說明書和實(shí)施例僅被認(rèn)為是示例性的，本發(fā)明實(shí)際的范圍和精神由以下權(quán)利要求書指出。