DE69515316T2 - GENTLE MULTILAYER TISSUE PAPER WITH HIGH WET RESISTANCE - Google Patents
GENTLE MULTILAYER TISSUE PAPER WITH HIGH WET RESISTANCEInfo
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Description
Bei der Herstellung von Tissuepapier, welches sich für Gesichtstissue, Badetissue, Papierhandtücher und dergleichen eignet, ist es bestens bekannt, verschiedene Additive zu verwenden, um die Eigenschaften des Produktes zu verstärken (siehe EP-A-0029269). Zu derartigen Additiven gehören Naßfestigkeitsmittel, welche anhaltend oder kurzzeitig sein können, und bindungsvermindernde Mittel. Wie der Name andeutet, erhalten Naßfestigkeitsmittel die Festigkeit des Tissuetuches, wenn dieses naß wird, durch Schaffen oder Aufrechterhalten bestimmter Faser-Faser-Bindungen, welche der Gegenwart von Wasser oder Feuchtigkeit standhalten, was bei den meisten Tissueanwendungen besonders zweckmäßig ist. Kurzzeitige Naßfestigkeitsmittel sind für Badetissue besonders zweckmäßig, bei welchem Naßfestigkeit benötigt wird, während das Tissue verwendet wird, jedoch unerwünscht ist, nachdem das Tissue in die Kanalisation gespült wurde. Bindungsvermindernde Mittel sind für den Zweck des Verstärkens der Weichheit des Tissuetuches durch Reduzieren der Anzahl von papierherstellenden Bindungen zwischen Fasern und des Verstärkens des Oberflächengriffs des Tissue erwünscht.In the manufacture of tissue paper suitable for facial tissue, bath tissue, paper towels and the like, it is well known to use various additives to enhance the properties of the product (see EP-A-0029269). Such additives include wet strength agents, which may be permanent or short-term, and bond-reducing agents. As the name suggests, wet strength agents maintain the strength of the tissue when it becomes wet by creating or maintaining certain fiber-fiber bonds that withstand the presence of water or moisture, which is particularly useful in most tissue applications. Short-term wet strength agents are particularly useful for bath tissue where wet strength is needed while the tissue is in use but is undesirable after the tissue has been flushed down the drain. Bond reducing agents are desirable for the purpose of enhancing the softness of the tissue by reducing the number of papermaking bonds between fibers and enhancing the surface hand of the tissue.
Allerdings läuft die Wirkung von bindungsvermindernden Mitteln von Natur aus dem Ziel der Naßfestigkeitsmittel zuwider, da die bindungsvermindernden Mittel verhindern können, daß die Naßfestigkeitsmittel die gewünschten Bindungen bilden. Demnach besteht ein Bedarf nach einem Mittel zum Kombinieren von Naßfestigkeitsmitteln und Bindungsverminderern, welches die konterproduktive Wechselwirkung der beiden Klassen von Chemikalien minimiert und die Herstellung von Tissuetüchern ermöglicht, welche die vorteilhaften Eigenschaften der Weichheit und Naßfestigkeit aufweisen.However, the action of debonding agents is inherently counter to the purpose of wet strength agents, since the debonding agents can prevent the wet strength agents from forming the desired bonds. Accordingly, there is a need for a means of combining wet strength agents and debonding agents that minimizes the counterproductive interaction of the two classes of chemicals and enables the production of tissue sheets that have the beneficial properties of softness and wet strength.
Es wurde nunmehr entdeckt, daß bindungsvermindernde Mittel und Naßfestigkeitsmittel einem Tissuetuch lagenweise zugegeben werden können, um die Wirksamkeit jedes Additivs zu maximieren und dabei die Wechselwirkung der Additive miteinander zu minimieren. Dies gibt dem Papierhersteller die Möglichkeit, die Eigenschaften der Additive und der Fasern innerhalb der verschiedenen Lagen des Tissue voll zu nutzen, was zu einem weichen und dennoch festen Tissue führt.It has now been discovered that debonding agents and wet strength agents can be added to a tissue sheet in layers to maximize the effectiveness of each additive while minimizing the interaction of the additives with each other. This gives the papermaker the ability to take full advantage of the properties of the additives and the fibers within the various layers of the tissue, resulting in a soft yet strong tissue.
Demnach betrifft die Erfindung in einem Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines Weichtissuetuches, umfassend (a) die Bildung einer in Lagen angeordneten nassen Bahn aus Fasern zur Papierherstellung unter Verwendung eines in Lagen angeordneten Stoffauflaufkastens, wobei die in Lagen angeordnete nasse Bahn eine erste äußere Lage, eine zweite äußere Lage und mindestens eine innere Lage aufweist, wobei die beiden äußeren Lagen vorwiegend Hartholzfasern umfassen und die mindestens eine innere Lage ein Naßfestigkeitsmittel enthält und vorwiegend Weichholzfasern umfaßt, und wobei zumindest die erste äußere Lage ein bindungsverminderndes Mittel enthält; (b) das Übertragen der in Lagen angeordneten nassen Bahn zu einem Durchtrocknungsstoff, wobei die zweite äußere Schicht mit dem Durchtrocknungsstoff in Kontakt steht; und (c) das Durchtrocknen der Bahn, um ein Weichtissuetuch zu bilden. Die resultierende durchgetrocknete Bahn kann gekreppt oder nicht gekreppt werden. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die in Lagen angeordnete Bahn aus Schritt (a) gemäß herkömmlicher "Naßpreß"-Verfahren getrocknet werden, wobei die Bahn von einem Papierherstellungsfilz getragen wird, gegen die Oberfläche eines Yankee-Trockners gepreßt wird, getrocknet und gekreppt wird, um ein Weichtissuetuch zu erzeugen.Accordingly, in one aspect, the invention relates to a process for making a soft tissue sheet comprising (a) forming a ply wet web of papermaking fibers using a ply headbox, the ply wet web having a first outer ply, a second outer ply, and at least one inner ply, the two outer plies comprising predominantly hardwood fibers, and the at least one inner ply containing a wet strength agent and comprising predominantly softwood fibers, and at least the first outer ply containing a bonding reducing agent; (b) transferring the ply wet web to a throughdrying fabric, the second outer layer being in contact with the throughdrying fabric; and (c) throughdrying the web to form a soft tissue sheet. The resulting throughdried web may be creped or uncreped. In an alternative embodiment, the layered web of step (a) can be dried according to conventional "wet press" techniques, whereby the web is supported by a papermaking felt, pressed against the surface of a Yankee dryer, dried and creped to produce a soft tissue sheet.
Bei einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein in Lagen angeordnetes Weichtissue, welches zwei äußere Lagen und mindestens eine innere Lage umfaßt, wobei die beiden äußeren Lagen vorwiegend Hartholzfasern umfassen und mindestens eine der beiden äußeren Lagen, beispielsweise die luftseitige Lage (in der Folge beschrieben), ein bindungsverminderndes Mittel enthält, und wobei mindestens eine innere Lage vorwiegend Weichholzfasern und ein Naßfestigkeitsmittel enthält. Das Tissue kann durchgetrocknet oder naßgepreßt und gekreppt oder nicht gekreppt werden.In another aspect, the invention relates to a layered soft tissue comprising two outer layers and at least one inner layer, wherein the two outer layers comprise predominantly hardwood fibers and at least one of the two outer layers, for example the airside layer (described below), contains a debonding agent, and wherein at least one inner layer comprises predominantly softwood fibers and a wet strength agent. The tissue may be throughdried or wet pressed and creped or uncreped.
In diesem Dokument ist ein "bindungsverminderndes Mittel" ein Additiv, welches die Weichheit von Tissuepapier verstärkt. Die bindungsvermindernden Mittel können dies auf vielfältige Weise bewerkstelligen: a) durch Stören der Bildung von Wasserstoffbindungen, beispielsweise mit fetten quartären Ammoniumverbindungen (Bindungsverminderer); b) durch Erhöhen der Gleitfähigkeit der Fasern und Erhöhen der Flexibilität der Bahn, beispielsweise mit Fettsäuresalzen und Derivaten (z. B. Fettaminderivate) und Silikonen; c) durch Reduzieren der Oberflächenspannung und somit Reduzieren der Campbellschen Kräfte während der Bildung der Bahn, was zu einer verringerten gebondeten Fläche führt, beispielsweise mit Tensiden; oder d) durch andere Mittel oder Kombinationen aus Mitteln. Zu geeigneten bindungsvermindernden Mitteln zählen ohne Einschränkung quartäre Alkyltrimethyl-Ammoniumverbindungen, quartäre Dialkyldimethyl- Ammoniumverbindungen, quartäre Trialkylmethyl-Ammoniumverbindungen, quartäre Dialkoxyalkyl-Ammoniumverbindungen, quartäre Dialkoxyalkyl-Ammoniumverbindungen, quartäre Diamidaminverbindungen, quartäre Imidazolium-Ammoniumverbindungen, Fettsäurederivate, nichtionische Tenside, ampholytische Tenside, Silikone, Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Methylhydroxyethylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Methylhydroxybutylcellulose, Carboxyethylmethylcellulose und Mischungen daraus.In this document, a "bond-reducing agent" is an additive that enhances the softness of tissue paper. The bond-reducing agents can accomplish this in a variety of ways: a) by interfering with the formation of hydrogen bonds, for example with fatty quaternary ammonium compounds (bond reducers); b) by increasing the lubricity of the fibers and increasing the flexibility of the web, for example with fatty acid salts and derivatives (e.g. fatty amine derivatives) and silicones; c) by reducing the surface tension and thus reducing Campbell forces during formation of the web, resulting in a reduced bonded area, for example with surfactants; or d) by other means or combinations of means. Suitable binding reducing agents include, without limitation, quaternary alkyltrimethyl ammonium compounds, quaternary dialkyldimethyl ammonium compounds, quaternary trialkylmethyl ammonium compounds, quaternary dialkoxyalkyl ammonium compounds, quaternary dialkoxyalkyl ammonium compounds, quaternary diamidamine compounds, quaternary imidazolium ammonium compounds, fatty acid derivatives, nonionic surfactants, ampholytic surfactants, silicones, methylcellulose, hydroxypropyl cellulose, methylhydroxyethyl cellulose, methylhydroxypropyl cellulose, methylhydroxybutyl cellulose, carboxyethylmethyl cellulose and mixtures thereof.
Die bindungsvermindernden Mittel werden vorzugsweise in die äußere(n) Lage(n) durch Zugabe zum Faserstoff der Lage vor der Bildung der Bahn eingebunden. Allerdings können die bindungsvermindernden Mittel auch nach der Bildung durch Sprühen des bindungsvermindernden Mittels auf die Bahn auf die nasse Bahn aufgetragen werden, ehe die Bahn getrocknet wird. In derartigen Fällen kann die Konsistenz der nassen Bahn ungefähr 40 Prozent oder weniger, vorzugsweise ungefähr 30 Prozent oder weniger und insbesondere ungefähr 20 Prozent oder weniger betragen. Die Menge an bindungsverminderndem Mittel, welche auf die äußere(n) Lage(n) aufgetragen wird, kann von ungefähr 0,125 kg/Tonne je Lage (0,25 lb/Tonne je Lage) bis 25 kg/Tonne je Lage (50 lb/Tonne je Lage) betragen.The bond-reducing agents are preferably incorporated into the outer layer(s) by adding them to the fiber material of the layer before of the formation of the web. However, the debonding agents may also be applied to the wet web after formation by spraying the debonding agent onto the web before the web is dried. In such cases, the consistency of the wet web may be about 40 percent or less, preferably about 30 percent or less, and most preferably about 20 percent or less. The amount of debonding agent applied to the outer layer(s) may be from about 0.125 kg/ton per layer (0.25 lb/ton per layer) to 25 kg/ton per layer (50 lb/ton per layer).
In diesem Dokument ist ein "Naßfestigkeitsmittel" ein Additiv, welches die Festigkeit von nassem Tissuepapier erhöht. Es kann dem Tissue anhaltende oder kurzzeitige Naßfestigkeit verleihen. Zu geeigneten Naßfestigkeitsmitteln zählen ohne Einschränkung Harnstoffformaldehydharze, Melaminformaldehydharze, epoxidierte Polyamidharze, Polyamin- Polyamid-Epichlorhydrinharze, glyoxalierte Polyacrylamidharze, Polyethyleniminharze, Harze für kurzzeitige Naßfestigkeit, welche im US-Patent Nr. 4,981,577 an Bjorkquist, ausgegeben am 1. Januar 1991, das diesem Dokument durch Bezugnahme eingegliedert wird, beschrieben wurden, Dialdehydstärke, kationische Aldehydstärke, Cellulosexanthat, synthetische Latexarten, Pflanzengummiarten, Glyoxal, acrylische Emulsionen und amphotere Stärkesiloxane.As used in this document, a "wet strength agent" is an additive that increases the strength of wet tissue paper. It can impart sustained or short-term wet strength to the tissue. Suitable wet strength agents include, without limitation, urea formaldehyde resins, melamine formaldehyde resins, epoxidized polyamide resins, polyamine-polyamide-epichlorohydrin resins, glyoxalated polyacrylamide resins, polyethyleneimine resins, short-term wet strength resins described in U.S. Patent No. 4,981,577 to Bjorkquist, issued January 1, 1991, which is incorporated by reference in this document, dialdehyde starch, cationic aldehyde starch, cellulose xanthate, synthetic latexes, vegetable gums, glyoxal, acrylic emulsions, and amphoteric starch siloxanes.
Die Menge an Naßfestigkeitsmitteln, welche der inneren Lage aus Weichholzfasern zugegeben wird, kann von 0,25 kg/Tonne/Lage (0,5 lb/Tonne) bis 25 kg/Tonne/Lage (50 lb/Tonne) betragen.The amount of wet strength agent added to the inner layer of softwood fibers can range from 0.25 kg/ton/layer (0.5 lb/ton) to 25 kg/ton/layer (50 lb/ton).
Fig. 1 ist ein schematisches Arbeitsablaufbild eines Tissueherstellungsverfahrens, das sich für Zwecke dieser Erfindung eignet.Figure 1 is a schematic flow diagram of a tissue manufacturing process suitable for purposes of this invention.
Bezugnehmend auf Fig. 1 wird ein Verfahren zum Herstellen mehrlagiger Tissues beschrieben, welches sich für Zwecke dieser Erfindung eignet. (Aus Gründen der Vereinfachung werden die verschiedenen Spannwalzen, welche schematisch verwendet werden, um die verschiedenen Stoffstränge zu definieren, dargestellt, jedoch nicht numeriert.) Es wird zu ersehen sein, daß Variationen der Vorrichtung und des Verfahrens, welche in Fig. 1 abgebildet werden, realisiert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzugehen. Gezeigt wird ein Doppelsiebformer mit einem in Lagen angeordneten Stoffauflaufkasten 10, welcher eine wäßrige Suspension aus Fasern zur Papierherstellung zwischen einem äußeren Formstoff 11 und einem inneren Formstoff 12 einspritzt oder einlegt. Der innere Formstoff 12 dient dazu, die neu gebildete nasse Bahn 12 zu tragen und in Prozeßrichtung weiterzuführen, während die Bahn zum Teil auf eine Konsistenz von ungefähr 10 Trockengewichtsprozent entwässert wird. Zusätzliches Entwässern der nassen Bahn kann durchgeführt werden, beispielsweise durch Vakuumsaugen 14, während die nasse Bahn durch den Formstoff getragen wird. Wie dargestellt ist, befindet sich die trocknerseitige Lage der nassen Bahn, welche die äußere Lage der Bahn ist, die letztlich während des Trocknens der Trockneroberfläche zugewandt ist, in Kontakt mit dem Formstoff 12. Die luftseitige Lage ist die äußere Lage auf der entgegengesetzten Seite der Bahn und ist beim Trocknen dem Trockner abgewandt.Referring to Fig. 1, a method of making multi-ply tissues suitable for purposes of this invention is described. (For simplicity, the various tension rolls used schematically to define the various fabric strands are shown but not numbered.) It will be appreciated that variations of the apparatus and method depicted in Fig. 1 can be made without departing from the scope of the invention. There is shown a twin-wire former having a layered headbox 10 which injects or deposits an aqueous suspension of papermaking fibers between an outer forming fabric 11 and an inner forming fabric 12. The inner molding material 12 serves to support the newly formed wet web 12 and to carry it in the process direction while the web is partially dewatered to a consistency of about 10 percent dry weight. Additional dewatering of the wet web can be accomplished, such as by vacuum suction 14, while the wet web is supported by the molding material. As shown, the dryer side layer of the wet web, which is the outer layer of the web that ultimately faces the dryer surface during drying, is in contact with the molding material 12. The air side layer is the outer layer on the opposite side of the web and faces away from the dryer during drying.
Die nasse Bahn wird daraufhin vom inneren Formstoff zu einem Übertragungsstoff 17 übertragen, welcher sich mit einer langsameren Geschwindigkeit als der Formstoff bewegt, um der Bahn erhöhte Dehnbarkeit zu verleihen. Die Übertragung erfolgt vorzugsweise mit Hilfe eines Vakuumschuhes 18 und einer Kiss-Übertragung, um eine beträchtliche Kompression der nassen Bahn zu vermeiden. Ein optioneller Vakuumkasten 19 kann verwendet werden, um die Bahn weiter zu entwässern, und ein Sprühauftragsgerät 20 kann verwendet werden, um die geregelte Zugabe von Additiven, beispielsweise von Bindungsverminderern, vorzusehen.The wet web is then transferred from the inner forming fabric to a transfer fabric 17 which moves at a slower speed than the forming fabric to impart increased extensibility to the web. The transfer is preferably accomplished by means of a vacuum shoe 18 and a kiss transfer to avoid significant compression of the wet web. An optional vacuum box 19 may be used to further dewater the web and a spray applicator 20 may be used to provide the controlled addition of additives, such as debonders.
Daraufhin wird die Bahn mit Hilfe einer Vakuumtransferwalze 26 vom Übertragungsstoff 17 zum Durchtrocknungsstoff 25 übertragen. Der Durchtrocknungsstoff kann sich relativ zum Übertragungsstoff mit ungefähr derselben Geschwindigkeit oder einer unterschiedlichen Geschwindigkeit bewegen. Auf Wunsch kann der Durchtrocknungsstoff mit einer langsameren Geschwindigkeit bewegt werden, um die Dehnbarkeit weiter zu verstärken. Die Übertragung wird vorzugsweise mit Vakuumunterstützung durchgeführt um sicherzustellen, daß die Deformation des Tuches an den Durchtrockungsstoff angepaßt ist, wodurch das gewünschte Volumen und Aussehen erzielt wird. Ein optioneller Vakuumkasten 27 und ein Sprühauftragsgerät 28 können wie oben beschrieben verwendet werden.The web is then transferred from the transfer fabric 17 to the throughdry fabric 25 by means of a vacuum transfer roller 26. The throughdry fabric may move at approximately the same speed or a different speed relative to the transfer fabric. If desired, the throughdry fabric may be moved at a slower speed to further enhance extensibility. The transfer is preferably carried out with vacuum assistance to ensure that the deformation of the fabric matches the throughdry fabric, thereby achieving the desired volume and appearance. An optional vacuum box 27 and spray applicator 28 may be used as described above.
Der Pegel des Vakuums, das für die Bahnübertragungen verwendet wird, kann von ungefähr 3 bis ungefähr 15 Inch Quecksilber (75 bis 380 Millimeter Quecksilber), vorzugsweise ungefähr 5 Inch (125 Millimeter) Quecksilber, betragen. Der Vakuumschuh (Unterdruck) kann durch die Verwendung von Überdruck von der entgegengesetzten Seite der Bahn ergänzt oder ersetzt werden, um die Bahn auf den nächsten Stoff zu blasen, zusätzlich zum oder als Ersatz für das Saugen derselben auf den nächsten Stoff mittels Vakuum. Darüber hinaus können auch eine Vakuumwalze oder Vakuumwal zen verwendet werden, um den(die) Vakuumschuh(e) zu ersetzen.The level of vacuum used for the web transfers may be from about 3 to about 15 inches of mercury (75 to 380 millimeters of mercury), preferably about 5 inches (125 millimeters) of mercury. The vacuum shoe (negative pressure) may be supplemented or replaced by the use of positive pressure from the opposite side of the web to blow the web onto the next fabric, in addition to or as a substitute for sucking it onto the next fabric by means of vacuum. In addition, a vacuum roller or vacuum rollers may also be used. zen can be used to replace the vacuum shoe(s).
Während sie vom Durchtrocknungsstoff 25 getragen wird, wird die Bahn durch die Durchtrockner 30 und 31 auf eine Konsistenz von ungefähr 94 Prozent oder darüber getrocknet. Die getrocknete Grundbahn 35 wird mit Hilfe einer Vakuumwalze 37 auf einen Trägerstoff 36 übertragen und unter Verwendung eines Trägerstoffes 36 und eines optionellen zusätzlichen Trägerstoffes 39 zum Aufrollglied 38 befördert. Eine optionelle unter Druck stehende Drehwalze 40 kann verwendet werden, um das Entfernen der Bahn vom Trägerstoff 36 zu erleichtern. Für diesen Zweck geeignete Trägerstoffe sind Albany International 84M oder 94M und Asten 959 oder 937. Auf Wunsch können ein Rollenkalander 45 oder nachfolgendes Kalandern außerhalb des Prozesses verwendet werden, um die Glätte und Weichheit der Grundbahn zu verbessern.While supported by the throughdrying fabric 25, the web is dried by the throughdryers 30 and 31 to a consistency of approximately 94 percent or greater. The dried base web 35 is transferred to a carrier fabric 36 by means of a vacuum roll 37 and conveyed to the reeling member 38 using a carrier fabric 36 and an optional additional carrier fabric 39. An optional pressurized rotating roll 40 may be used to facilitate removal of the web from the carrier fabric 36. Carrier fabrics suitable for this purpose are Albany International 84M or 94M and Asten 959 or 937. If desired, a roll calender 45 or subsequent out-of-process calendering may be used to improve the smoothness and softness of the base web.
Eine Doppelsiebpapierherstellungsmaschine, wie sie in Fig. 1 beschrieben wurde, wurde im Versuchsmaßstab verwendet, um Tissues gemäß dieser Erfindung herzustellen. Insbesondere wies die Papierherstellungsmaschine einen in Lagen angeordneten Stoffauflaufkasten mit einer oberen Kammer, zwei mittleren Kammern und einer unteren Kammer auf. Ein erster Faserbrei, welcher in erster Linie aus kurzen Papierherstellungsfasern, namentlich aus Eucalyptushartholzkraftfasern (EHWK), bestand, wurde durch die obere und die untere Kammer des Stoffauflaufkastens gepumpt, und gleichzeitig wurde ein zweiter Faserbrei, welcher in erster Linie aus langen Papierherstellungsfasern, namentlich aus nördlichen Weichholzkraftfasern (NSWK), bestand, durch die mittleren Kammern des Stoffauflaufkastens gepumpt, welche in übereinanderliegender Position zwischen den inneren und dem äußeren Formstoff herausgeführt wurden, um darauf eine dreilagige embryonale (nasse) Bahn zu bilden. Der innere und der äußere Formstoff waren Stoffe vom Typ Asten 866. Das Trockengewichtsverhältnis der drei Lagen (äußere Lage/innere Lageäußere Lage), welches als Lagensplit bezeichnet wird, betrug 37,5%/25%/37,5%.A twin wire papermaking machine as described in Figure 1 was used on a pilot scale to make tissues according to this invention. In particular, the papermaking machine had a layered headbox having an upper chamber, two middle chambers and a lower chamber. A first pulp consisting primarily of short papermaking fibers, namely Eucalyptus hardwood kraft fibers (EHWK), was pumped through the upper and lower chambers of the headbox and simultaneously a second pulp consisting primarily of long papermaking fibers, namely Northern softwood kraft fibers (NSWK), was pumped through the middle chambers of the headbox which were in superimposed position between the inner and the outer molding material to form a three-layer embryonic (wet) web thereon. The inner and outer molding materials were Asten 866 type materials. The dry weight ratio of the three layers (outer layer/inner layer/outer layer), which is referred to as the layer split, was 37.5%/25%/37.5%.
Die EHWK-Fasern des ersten Breis waren zuvor in einem Maule-Wellendispergator mit einer Leistungsaufnahme von 80 kW bei einer Konsistenz von ungefähr 34% und einer Temperatur von ungefähr 184ºF verarbeitet worden. Die entstandenen EHWK-Fasern wurden mit dem Bindungsverminderer Berocell 596 im Stoffkasten in einer Menge von 5 kg/Tonne behandelt. Berocell 596 ist ein bei Eka-Nobel erhältlicher Dimethyldialkylammoniumchlorid-Bindungsverminderer. Die Faserkonsistenz des ersten Breies betrug ungefähr 0,12%.The EHWK fibers of the first slurry had previously been processed in a Maule wave disperser using 80 kW power at a consistency of approximately 34% and a temperature of approximately 184ºF. The resulting EHWK fibers were treated with Berocell 596 debonder in the pulp box at a rate of 5 kg/ton. Berocell 596 is a dimethyldialkylammonium chloride debonder available from Eka-Nobel. The fiber consistency of the first slurry was approximately 0.12%.
Die NSWK-Fasern des zweiten Breies wurden mit Kurzzeitnaßfestigkeitsharz vom Typ Parez 631 NC in einer Menge von 5,45 kg/Tonne behandelt. (Parez 631 NC ist ein von Cytec geliefertes glyoxaliertes kationisches Polyacrylamidharz.) Der zweite Faserbrei wurde auch mechanisch veredelt, um Sollzugfestigkeiten aufrechtzuerhalten. Die Faserkonsistenz des zweiten Breies betrug ungefähr 0,04%.The NSWK fibers of the second pulp were treated with Parez 631 NC short-term wet strength resin at a rate of 5.45 kg/ton. (Parez 631 NC is a glyoxalated cationic polyacrylamide resin supplied by Cytec.) The second pulp was also mechanically finished to maintain target tensile strengths. The fiber consistency of the second pulp was approximately 0.04%.
Teilweises Entwässern der embryonalen Bahn durch den Formstoff wurde durch Vakuumkästen unterstützt. Die embryonale Bahn wurde mit Hilfe eines Vakuumtransferschuhes mit einer Konsistenz von ungefähr 29% vom inneren Formstoff zu einem Übertragungsstoff vom Typ Lindsay 3080-CCW übertragen. Die Geschwindigkeit des Formstoffes betrug ungefähr 2285 Fuß/Minute, und die Geschwindigkeit des Übertragungsstoffes betrug ungefähr 1800 Fuß/Minute, was eine negative Streckung (Eiltransfer) von 27% ergab.Partial dewatering of the embryonic web through the molding fabric was assisted by vacuum boxes. The embryonic web was transferred from the inner molding fabric to a Lindsay 3080-CCW transfer fabric using a vacuum transfer shoe at a consistency of approximately 29%. The molding fabric speed was approximately 2285 feet/minute and the transfer fabric speed was approximately 1800 feet/minute, giving a negative stretch (rush transfer) of 27%.
Daraufhin wurde die Bahn mit einer Konsistenz von ungefähr 29% vom Übertragungsstoff zum Durchtrocknungsstoff (Asten Velostar 800) übertragen. Die Bahn wurde durch die Durchtrockner auf eine Konsistenz von ungefähr 94% getrocknet. Die getrocknete Bahn wurde zwischen zwei Übertragungsstoffen (Asten 866 und Lindsay 3070) zum Aufrollglied übertragen und auf dem Aufrollglied zu einer Rolle aufgewickelt.The web was then transferred from the transfer fabric to the drying fabric (Asten) with a consistency of approximately 29%. Velostar 800). The web was dried through the throughdryers to a consistency of approximately 94%. The dried web was transferred between two transfer fabrics (Asten 866 and Lindsay 3070) to the take-up member and wound onto the take-up member into a roll.
Das resultierende Tissuepapier wies ein Flächengewicht von 29 g/m², eine geometrisch gemittelte Zugfestigkeit von 710 g/3 Inch, eine CD-Naßzugfestigkeit von 123 g/3 Inch (7,62 Zentimeter), ein Verhältnis von Naß- zu Trockenzugfestigkeit von 20,3% und ein Volumen von 12,5 cm³/g auf. Das Tissuepapier wies, wie durch eine Panelevaluierung festgestellt wurde, hochgradige Berührungsweichheit auf.The resulting tissue paper had a basis weight of 29 g/m², a geometric average tensile strength of 710 g/3 inches, a CD wet tensile strength of 123 g/3 inches (7.62 centimeters), a wet to dry tensile strength ratio of 20.3%, and a bulk of 12.5 cc/g. The tissue paper had a high level of softness to the touch as determined by panel evaluation.
Ein dreilagiges Tissuepapiertuch wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, daß der erste Kurzfaserbrei kein bindungsverminderndes Mittel enthielt. Anstattdessen wurden die äußeren EHWK-Lagen der nicht getrockneten Bahn mit einer Lösung aus dem bindungsvermindernden Mittel Berocell 596 besprüht. Die Lösung des bindungsvermindernden Mittels wurde auf die äußeren Lagen durch Verwenden der Sprühauftragsgeräte 20 und 28 und der entsprechenden Vakuumkästen 19 und 27, welche in Fig. 1 dargestellt sind, aufgetragen. Das bindungsvermindernde Mittel wurde auf die äußeren Schichten in einer Menge von 5 kg bindungsverminderndem Mittel/Tonne EHW K-Fasern aufgetragen. Die Faserkonsistenz der Bahn am Punkt des Sprühauftrags betrug ungefähr 29%. Das resultierende Tissuepapier wies ein Flächengewicht von 28,6 g/m², eine geometrisch gemittelte Zugfestigkeit von 723 g/3 Inch, eine CD-Naßzugfestigkeit von 113 g/3 Inch (7,62 Zentimeter), ein Verhältnis von Naßzu Trockenzugfestigkeit von 19,3% und ein Volumen von 12,2 cm³/g auf. Das Tissuepapier wies, wie durch eine Panelevaluierung festgestellt wurde, hochgradige Berührungsweichheit auf.A three-ply tissue paper towel was prepared according to Example 1 except that the first short fiber slurry did not contain any debonding agent. Instead, the outer EHWK layers of the undried web were sprayed with a solution of Berocell 596 debonding agent. The debonding agent solution was applied to the outer layers using spray applicators 20 and 28 and the corresponding vacuum boxes 19 and 27 shown in Figure 1. The debonding agent was applied to the outer layers at a rate of 5 kg debonding agent/ton of EHW K fibers. The fiber consistency of the web at the point of spray application was approximately 29%. The resulting tissue paper had a basis weight of 28.6 g/m², a geometrically averaged tensile strength of 723 g/3 inches, a CD wet tensile strength of 113 g/3 inches (7.62 centimeters), a wet to dry tensile strength ratio of 19.3% and a volume of 12.2 cm³/g. The tissue paper had, as determined by a Panel evaluation found that it has a high degree of touch softness.
Ein dreilagiges Tissuepapiertuch wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, daß: 1) der erste Kurzfaserbrei (EHWK) mit 7,5 kg/Tonne bindungsverminderndem Mittel Berocell 584 (Berocell 584 ist ein von Eka-Nobel geliefertes nichtionisches, kationisches Tensidsystem) behandelt wurde; 2) der zweite Langfaserbrei (NSWK) mit 6,36 kg/Tonne Kurzzeitnaßfestigkeitsmittel Parez 631 NC behandelt wurde; 3) die negative Streckung zwischen dem Formstoff und dem Übertragungsstoff 29% betrug; 4) der Lagensplit 40%/20 %/40% betrug; 5) die inneren und äußeren Formstoffe Stoffe vom Typ Lindsay 2164 waren, der naßseitige Übertragungsstoff ein Albany 94-MSS, der TAD-Stoff ein Lindsay T216-3 und die trockenseitigen Übertragungsstoffe ein Albany 94-M und ein Lindsay 3070 waren; und 6) die Übertragung vom inneren Formstoff zum Übertragungsstoff bei einer Konsistenz von ungefähr 26% und die Übertragung zum TAD- Stoff bei einer Konsistenz von ungefähr 27% erfolgten.A three-ply tissue paper towel was prepared according to Example 1 except that: 1) the first short fiber pulp (EHWK) was treated with 7.5 kg/ton of Berocell 584 debonding agent (Berocell 584 is a non-ionic, cationic surfactant system supplied by Eka-Nobel); 2) the second long fiber pulp (NSWK) was treated with 6.36 kg/ton of Parez 631 NC short-term wet strength agent; 3) the negative stretch between the forming fabric and the transfer fabric was 29%; 4) the ply split was 40%/20%/40%; 5) the inner and outer molding materials were Lindsay 2164, the wet side transfer material was Albany 94-MSS, the TAD material was Lindsay T216-3, and the dry side transfer materials were Albany 94-M and Lindsay 3070; and 6) the transfer from the inner molding material to the transfer material was at a consistency of approximately 26% and the transfer to the TAD material was at a consistency of approximately 27%.
Das resultierende Tissuepapier wies ein Flächengewicht von 27,8 g/m², eine geometrisch gemittelte Zugfestigkeit von 696 g/3 Inch, eine CD-Naßzugfestigkeit von 102 g/3 Inch (7,62 Zentimeter), ein Verhältnis von Naß- zu Trockenzugfestigkeit von 18,1% und ein Volumen von 11,31 cm³/g auf. Das Tissuepapier wies, wie durch eine Panelevaluierung festgestellt wurde, hochgradige Berührungsweichheit auf.The resulting tissue paper had a basis weight of 27.8 g/m², a geometric average tensile strength of 696 g/3 inches, a CD wet tensile strength of 102 g/3 inches (7.62 centimeters), a wet to dry tensile strength ratio of 18.1%, and a bulk of 11.31 cc/g. The tissue paper had a high level of softness to the touch as determined by panel evaluation.
Ein dreilagiges Tissuepapiertuch wurde gemäß Beispiel 3 hergestellt, abgesehen davon, daß: 1) sich der erste Kurzfaserbrei aus südlichen Hartholzkraftfasern (SHWK) zusammensetzte; 2) der zweite Langfaserbrei (NSWK) mit 9,66 kg/Tonne Kurzzeit-Naßfestigkeitsmittel Parez 631 NC behandelt worden war; 3) der Lagensplit 40%/20%/40% betrug; und 4) die Übertragung vom inneren Formstoff zum Übertragungsstoff bei einer Konsistenz von ungefähr 28% und die Übertragung zum TAD-Stoff bei einer Konsistenz von ungefähr 29% erfolgten.A three-ply tissue paper towel was prepared according to Example 3, except that: 1) the first short fiber pulp was composed of southern hardwood kraft fibers (SHWK); 2) the second long fiber pulp (NSWK) was treated with 9.66 kg/ton of short-term wet strength agent Parez 631 NC; 3) the ply split was 40%/20%/40%; and 4) the transfer from the inner molding material to the Transfer material was at a consistency of approximately 28% and transfer to the TAD material was at a consistency of approximately 29%.
Das resultierende Tissuepapier wies ein Flächengewicht von 29,4 g/m², eine geometrisch gemittelte Zugfestigkeit von 726 g/3 Inch, eine CD-Naßzugfestigkeit von 107 g/3 Inch (7,62 Zentimeter), ein Verhältnis von Naß- zu Trockenzugfestigkeit von 18,1% und ein Volumen von 9,95 cm³/g auf. Das Tissuepapier wies, wie durch eine Panelevaluierung festgestellt wurde, hochgradige Berührungsweichheit auf.The resulting tissue paper had a basis weight of 29.4 g/m², a geometric average tensile strength of 726 g/3 inches, a CD wet tensile strength of 107 g/3 inches (7.62 centimeters), a wet to dry tensile strength ratio of 18.1%, and a bulk of 9.95 cc/g. The tissue paper had a high level of softness to the touch as determined by panel evaluation.
Ein dreilagiges Tissuepapiertuch wurde gemäß Beispiel 2 hergestellt, abgesehen davon, daß: 1) die äußeren Lagen der nicht getrockneten Bahn mit Textilweichmacher (bindungsverminderndem Mittel) Ucarsil HCP in einer Menge von 10 kg Ucarsil HCP/Tonne EHWK besprüht wurden (Ucarsil HCP ist ein von Union Carbide bezogener organomodifizierter Silikonweichmacher); 2) der zweite Langfaserbrei (NSWK) mit 4,33 kg/Tonne Kurzzeitnaßfestigkeitsmittel Parez 631 NC behandelt wurde; 3) die negative Streckung zwischen dem Formstoff und dem Übertragungsstoff 30% betrug; 4) der Lagensplit 35%/30%/35% betrug; 5) der naßseitige Übertragungsstoff ein Albany 94-M, der TAD-Stoff ein Lindsay T216-4 und beide trockenseitigen Übertragungsstoffe Lindsay 3070-Stoffe waren; und 6) die getrocknete Bahn durch Verwenden eines Rollenkalanders, der aus einer 20-Inch-Stahlwalze und einer 20,5-Inch-Gummiwalze (110 P&J-Härte, Abdeckungsdicke: 0,75 Inch) bestand, kalandriert wurde, welche bis auf eine Walzenspaltbreite von ungefähr 32 Millimeter in Eingriff standen.A three-ply tissue paper towel was prepared as in Example 2, except that: 1) the outer plies of the undried web were sprayed with fabric softener (debonding agent) Ucarsil HCP at a rate of 10 kg Ucarsil HCP/ton EHWK (Ucarsil HCP is an organomodified silicone softener purchased from Union Carbide); 2) the second long fiber pulp (NSWK) was treated with 4.33 kg/ton short-term wet strength agent Parez 631 NC; 3) the negative stretch between the forming fabric and the transfer fabric was 30%; 4) the ply split was 35%/30%/35%; 5) the wet side transfer fabric was Albany 94-M, the TAD fabric was Lindsay T216-4, and both dry side transfer fabrics were Lindsay 3070 fabrics; and 6) the dried web was calendered by using a roll calender consisting of a 20-inch steel roll and a 20.5-inch rubber roll (110 P&J hardness, 0.75-inch cover thickness) engaged to a nip width of approximately 32 millimeters.
Das resultierende Tissuepapier wies ein Flächengewicht von 30,1 g/m², eine geometrisch gemittelte Zugfestigkeit von 679 g/3 Inch, eine CD-Naßzugfestigkeit von 100 g/3 Inch (7,62 Zentimeter), ein Verhältnis von Naß- zu Trockenzugfestigkeit von 18,1% und ein Volumen von 8,35 cm³/g auf. Das Tissuepapier wies, wie durch eine Panelevaluierung festgestellt wurde, hochgradige Berührungsweichheit auf.The resulting tissue paper had a basis weight of 30.1 g/m², a geometrically averaged tensile strength of 679 g/3 inch, a CD wet tensile strength of 100 g/3 inch (7.62 centimeters), a wet to dry tensile strength ratio of 18.1%, and a bulk of 8.35 cc/g. The tissue paper exhibited a high degree of softness to the touch as determined by panel evaluation.
Eine durchluftgetrocknete Doppelsiebpapierherstellungsmaschine im Versuchsmaßstab, ähnlich jener, die in Fig. 1 beschrieben wird, jedoch mit einem Yankee-Trockner zwischen der Walze 40 und dem Aufrollglied 38, wurde verwendet, um ein gekrepptes, durchgetrocknetes Tissue gemäß dieser Erfindung herzustellen.A pilot scale through-dried twin-wire papermaking machine similar to that described in Figure 1, but with a Yankee dryer between the roll 40 and the reel member 38, was used to make a creped through-dried tissue in accordance with this invention.
Die Papiermaschine wies einen in Lagen angeordneten Stoffauflaufkasten mit einer oberen Kammer, zwei mittleren Kammern und einer unteren Kammer auf. Ein erster Faserbrei, bestehend aus südlichen Hartholzkraftfasern (SHWK), wurde durch die obere und die untere Kammer des Stoffauflaufkastens gepumpt, und gleichzeitig wurde ein zweiter Faserbrei, bestehend aus nördlichen Weichholzkraftfasern (NSWK) durch die mittleren Kammern des Stoffauflaufkastens gepumpt, welche in übereinanderliegender Beziehung auf den Formstoff herausgeführt wurden, um darauf eine dreilagige embryonale Bahn zu bilden. Der Lagensplit betrug 33,3%/ 33,3%/33,3%.The paper machine had a layered headbox with an upper chamber, two middle chambers and a lower chamber. A first pulp consisting of southern hardwood kraft fibers (SHWK) was pumped through the upper and lower chambers of the headbox and simultaneously a second pulp consisting of northern softwood kraft fibers (NSWK) was pumped through the middle chambers of the headbox which were fed out onto the forming stock in superimposed relation to form a three-ply embryonic web thereon. The ply split was 33.3%/33.3%/33.3%.
Die SHWK-Fasern, welche durch die obere Kammer des Stoffauflaufkastens gepumpt wurden, wurden mit 2,5 kg/Tonne bindungsverminderndem Mittel Berocell 596 behandelt. Die NSWK-Fasern des zweiten Langfaserbreies wurden mit Kurzzeitnaßfestigkeitsharz Parez 631 NC in einer Menge von 8,15 kg/Tonne behandelt. Der zweite Faserbrei wurde auch ausreichend mit Stärke behandelt, um die Sollzugfestigkeiten aufrechtzuerhalten. Die SHWK-Fasern, welche durch die untere Kammer des Stoffauflaufkastens gepumpt wurden, waren unbehandelt.The SHWK fibers pumped through the upper chamber of the headbox were treated with 2.5 kg/ton of Berocell 596 bond reducing agent. The NSWK fibers of the second long fiber pulp were treated with Parez 631 NC short term wet strength resin at a rate of 8.15 kg/ton. The second pulp was also treated with sufficient starch to maintain the target tensile strengths. The SHWK fibers pumped through the lower chamber of the headbox were untreated.
Das Entwässern der embryonalen Bahn erfolgte durch den Formstoff und wurde durch Vakuumkästen unterstützt. Die embryonale Bahn wurde mit Hilfe einer Vakuumtransferwalze bei einer Konsistenz von ungefähr 29% vom Formstoff zu einem Übertragungsstoff übertragen. Daraufhin wurde die Bahn bei einer Konsistenz von ungefähr 29% vom Übertragungsstoff zum Durchtrocknungsstoff übertragen. Die Bahn wurde von den Durchtrocknern auf eine Konsistenz von ungefähr 94% getrocknet, an einen Yankee-Trockner angehaftet, mit einem Rakelmesser vom Yankee abgekreppt und auf dem Aufrollglied zu einer Rolle aufgewickelt.Dewatering of the embryonic web was accomplished through the forming fabric and was assisted by vacuum boxes. The embryonic web was transferred from the forming fabric to a transfer fabric using a vacuum transfer roll at a consistency of approximately 29%. The web was then transferred from the transfer fabric to the throughdry fabric at a consistency of approximately 29%. The web was dried by the throughdryers to a consistency of approximately 94%, tacked to a Yankee dryer, creped off the Yankee with a doctor blade, and wound into a roll on the take-up member.
Das resultierende Tissuepapier wies ein Flächengewicht von 27,1 g/m², eine geometrisch gemittelte Zugfestigkeit von 768 g/3 Inch, eine CD-Naßzugfestigkeit von 107 g/3 Inch (7,62 Zentimeter), ein Verhältnis von Naß- zu Trockenzugfestigkeit von 20,0% und ein Volumen von 7,88 cm³/g auf. Das Tissuepapier wies, wie durch eine Panelevaluierung festgestellt wurde, hochgradige Berührungsweichheit auf.The resulting tissue paper had a basis weight of 27.1 g/m², a geometric average tensile strength of 768 g/3 inches, a CD wet tensile strength of 107 g/3 inches (7.62 centimeters), a wet to dry tensile strength ratio of 20.0%, and a bulk of 7.88 cc/g. The tissue paper had a high level of softness to the touch as determined by panel evaluation.
Eine Halbmondformer-Naßpreßpapierherstellungsmaschine wurde verwendet, um ein gekrepptes Tissue gemäß dieser Erfindung herzustellen.A half-moon former wet press papermaking machine was used to make a creped tissue according to this invention.
Die Papiermaschine wies einen in Lagen angeordneten Stoffauflaufkasten mit einer oberen Kammer, einer mittleren Kammer und einer unteren Kammer auf. Ein erster Faserbrei, bestehend aus EHWK-Fasern, wurde durch die obere und die untere Kammer des Stoffauflaufkastens gepumpt, und gleichzeitig wurde ein zweiter Faserbrei, bestehend aus NSWK- Fasern, durch die mittlere Kammer des Stoffauflaufkastens gepumpt, welche in übereinanderliegender Beziehung auf den Filz herausgeführt wurden, um darauf eine dreilagige embryonale Bahn zu bilden. Der Lagensplit der embryonalen Bahn betrug 30%/40%/30%.The paper machine had a layered headbox with an upper chamber, a middle chamber and a lower chamber. A first pulp consisting of EHWK fibers was pumped through the upper and lower chambers of the headbox and simultaneously a second pulp consisting of NSWK fibers was pumped through the middle chamber of the headbox, which were fed out onto the felt in superimposed relation to form a three-layer embryonic web thereon. The layer split of the embryonic web was 30%/40%/30%.
Die EHWK-Fasern des ersten Breies wurden mit 1 kg/Tonne Bindungsverminderer Berocell 584 in einem Maule-Wellendispergator mit einer Leistungsaufnahme von 55 kW bei einer Konsistenz von ungefähr 34% und einer Temperatur von ungefähr 178ºF verarbeitet.The EHWK fibers of the first slurry were processed with 1 kg/ton of Berocell 584 debonder in a Maule wave disperser with a power input of 55 kW at a consistency of approximately 34% and a temperature of approximately 178ºF.
Die NSWK-Fasern des zweiten Breies wurden mit Dauernaßfestigkeitsharz Kymene 557 LX in einer Menge von 2,27 kg/Tonne behandelt. (Kymene 557 LX ist ein von Hercules, Incorporated geliefertes kationisches Polyamidepichlorhydrinharz.) Vierzig Prozent des zweiten Faserbreies wurden mechanisch veredelt, um die Sollzugfestigkeiten aufrecht zu erhalten.The second pulp NSWK fibers were treated with Kymene 557 LX permanent wet strength resin at a rate of 2.27 kg/ton. (Kymene 557 LX is a cationic polyamide epichlorohydrin resin supplied by Hercules, Incorporated.) Forty percent of the second pulp was mechanically finished to maintain target tensile strengths.
Die Bahn wurde vom Filz zum Yankee-Trockner getragen, wo die Bahn an den Trockner angehaftet und daraufhin mit einem Rakelmesser vom Yankee abgekreppt und auf dem Aufrollglied zu einer Rolle aufgewickelt wurde.The web was carried by the felt to the Yankee dryer, where the web was adhered to the dryer and then creped off the Yankee with a doctor blade and wound onto the take-up member into a roll.
Das resultierende Tissuepapier wies ein Flächengewicht von 18,1 lb/2880 ft², eine geometrisch gemittelte Zugfestigkeit von 1091 g/3 Inch (7,62 Zentimeter), eine CD-Naßzugfestigkeit von 109 g/3", ein Verhältnis von Naß- zu Trockenzugfestigkeit von 13% und ein Volumen von 6,4 cm³/g auf. Das Tissuepapier wies, wie durch eine Panelevaluierung festgestellt wurde, hochgradige Berührungsweichheit auf.The resulting tissue paper had a basis weight of 18.1 lb/2880 ft², a geometric average tensile strength of 1091 g/3 inch (7.62 centimeters), a CD wet tensile strength of 109 g/3", a wet to dry tensile strength ratio of 13%, and a bulk of 6.4 cc/g. The tissue paper had a high level of softness to the touch as determined by panel evaluation.
Alle vorhergehenden Beispiele veranschaulichen, daß ein Weichtissue mit guter Naßfestigkeit mittels des Verfahrens dieser Erfindung hergestellt werden kann. Es wird zu ersehen sein, daß die vorhergehenden Beispiele, welche zu Zwecken der Veranschaulichung dargelegt werden, nicht als den Umfang dieser Erfindung, welcher durch die folgenden Ansprüche definiert wird, einschränkend auszulegen sind.All of the foregoing examples illustrate that a soft tissue having good wet strength can be made using the process of this invention. It will be appreciated that the foregoing examples, which are presented for purposes of illustration, are not to be construed as limiting the scope of this invention, which is defined by the following claims.
Claims (25)
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