DE69605942T2

DE69605942T2 - Weiches gefülltes tissuepapier mit in querrichtung verschiedenen oberflächeneigenschaften

Info

Publication number: DE69605942T2
Application number: DE69605942T
Authority: DE
Inventors: Robert Bourdon; Howard Deason; David Lorenz; Charles Neal; Kenneth Vinson; Paul Weisman
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Georgia Tech Research Corp
Priority date: 1995-11-07
Filing date: 1996-10-10
Publication date: 2000-07-13
Anticipated expiration: 2016-10-11
Also published as: CN1207149A; KR19990067384A; AU7264096A; WO1997017494A1; ATE188267T1; JP2000508031A; EP0859886A1; CA2236571A1; MX9803640A; ES2140137T3; BR9611409A; KR100284478B1; US5958185A; CN1097658C; CA2236571C; EP0859886B1; DE69605942D1; HK1015839A1; JP3210348B2; TW455641B

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung betrifft gekreppte Tissue-Papierprodukte sowie Verfahren zur Herstellung von gekreppten Tissue-Papierprodukten im allgemeinen. Insbesondere betrifft sie gekreppte Tissue-Papierprodukte, die aus Papiermasse auf Zellulosebasis und wasserunlöslichen partikelförmigen Füllstoffen auf Nicht-Zellulosebasis hergestellt sind.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Hygienepapier-Tissue-Produkte sind allgemein in Gebrauch. Solche Gegenstände werden im Handel in Formaten angeboten, die auf eine Vielzahl von Verwendungen ausgerichtet sind, wie etwa für Kosmetik-Tissues, Toiletten-Tissues und saugfähige Tücher. Die Formate, d. h. Flächengewicht, Dicke, Festigkeit, Blattgröße, Abgabemedium etc., dieser Produkte variieren oft stark, sind aber durch das gemeinsame Verfahren, von welchem sie ausgehen, das sogenannte Krepp- Papierherstellungsverfahren, verbunden.
Kreppen ist ein Mittel mechanischer Kompaktierung von Papier in der Maschinenrichtung. Das Ergebnis ist eine Steigerung des Flächengewichts (Masse pro Flächeneinheit) ebenso wie dramatische Veränderungen in vielen physikalischen Eigenschaften, insbesondere wenn diese in der Maschinenrichtung gemessen werden. Das Kreppen erfolgt im allgemeinen mit einer flexiblen Klinge, einer sogenannten Abziehklinge, gegen einen Yankee-Trockner in einem Arbeitsvorgang in der Herstellungsanlage.
Ein Yankee-Trockner ist eine Trommel mit großem Durchmesser, im allgemeinen von 2,4 bis 6,1 m (8-20 Fuß), die so eingerichtet ist, daß sie mit Wasserdampf unter Druck gesetzt werden kann, um eine heiße Oberfläche zu bieten, mittels welcher die Trocknung der Papierbahnen am Ende des Papierherstellungsverfahrens vervollständigt wird. Die Papierbahn, die zuerst auf einem durchlässigen Formungsträger, wie etwa einem Fourdrinier-Sieb, gebildet wird, wo sie von überschüssigem Wasser befreit wird, das zur Dispergierung der faserigen Aufschlämmung benötigt wurde, wird im allgemeinen auf einen Filz oder ein Textilmaterial in einem sogenannten Preß-Abschnitt übertragen, wo die Entwässerung entweder durch mechanisches Kompaktieren des Papiers oder durch irgendeine andere Entwässerungsmethode, wie etwa Durchtrocknung mit heißer Luft, fortgesetzt wird, bevor die Bahn endgültig in halbtrockenem Zustand auf die Oberfläche des Yankee übertragen wird, um dort vollständig getrocknet zu werden.
Die verschiedenen gekreppten Tissue-Papierprodukte sind weiters durch den gemeinsamen Wunsch der Konsumenten nach einer im allgemeinen gegensätzlichen Gruppe von physikalischen Eigenschaften verbunden: einen angenehmen tak tilen Eindruck, d. h. Weichheit, und gleichzeitig eine hohe Festigkeit und eine hohe Resistenz gegen Lint- (Fussel-) und Staubbildung.
Weichheit ist das durch den Tastsinn wahrgenommene Gefühl des Konsumenten, wenn er ein spezielles Produkt hält, es auf seiner Haut reibt oder es in seiner Hand zusammendrückt. Dieses taktile Gefühl wird durch eine Kombination verschiedener physikalischer Eigenschaften hervorgerufen. Als eine der wichtigsten physikalischen Eigenschaften im Zusammenhang mit der Weichheit wird von den Fachleuten auf diesem Gebiet im allgemeinen die Steifheit der Papierbahn, aus welcher das Produkt hergestellt wird, angesehen. Steifheit wird ihrerseits üblicherweise als direkt abhängig von der Festigkeit der Bahn angesehen.
Festigkeit ist die Fähigkeit des Produkts und der es aufbauenden Bahnen, den physikalischen Zusammenhalt aufrechtzuerhalten und einem Reißen, Brechen und Zerteilen unter Gebrauchsbedingungen zu widerstehen.
Lint- und Staubbildung bezieht sich auf die Tendenz einer Bahn, ungebundene oder lose gebundene Fasern oder partikelförmige Füllstoffe während der Behandlung oder Verwendung freizusetzen.
Gekreppte Tissue-Papiere bestehen meistens im wesentlichen aus Papiermacherfasern. Geringe Mengen chemisch funktioneller Mittel, wie etwa Naßfestigkeits- oder Trockenfestigkeitsbinder, Retentionshllfen, Tenside, Schlichtemittel, chemische Weichmacher, Krepp-erleichternde Zusammensetzungen, sind häufig enthalten, doch werden diese in der Regel nur in geringen Mengen eingesetzt. Die Papiermacherfasern, die am häufigsten in gekreppten Tissue-Papieren verwendet werden, sind jungfräuliche chemische Holzzellstoffe.
Da der Weltvorrat an natürlichen Resourcen unter steigenden wirtschaftlichen und umweltmäßigen Druck kommt, steigt die Forderung, den Verbrauch von Holzprodukten, wie jungfräulichen chemischen Holzzellstoffen, in Produkten, wie etwa Hygiene-Tissues, herabzusetzen. Eine Möglichkeit, einen gegebenen Vorrat von Holzzellstoff zu strecken, ohne Produktmasse zu opfern, ist der Ersatz von jungfräulichen chemischen Zellstoff-Fasern durch Ertragsfasern, wie etwa mechanische oder chemomechanische Zellstoffe, oder die Verwendung von rezyklierten Fasern. Leider sind solche Änderungen in der Regel von vergleichsweise schwerwiegenden Verschlechterungen der Leistung begleitet. Solche Fasern neigen dazu, deutlich gröber zu sein, und das trägt zu einem Verlust des samtigen Gefühls bei, welches von Fasern erster Güte verliehen wird, die auf Grund ihrer Schlaffheit ausgewählt wurden. Im Falle von mechanisch oder chemomechanisch freigesetzter Faser ist die starke Grobheit auf die Beibehaltung von Nicht-Zellulose-Komponenten der ursprünglichen Holzsubstanz zurückzuführen, da solche Bestandteile Lignin und sogenannte Hemizellulosen enthalten. Dadurch wird eine Erhöhung des Gewichts der Faser bewirkt, ohne deren Länge zu steigern. Rezykliertes Papier kann auch dazu neigen, einen hohen Gehalt an mechanischem Zellstoff aufzuweisen, doch tritt auch dann, wenn alle Sorgfalt darauf verwendet wird, die Qualität des Abfallpapiers im Hinblick auf die Minimierung dieses mechanischen Zellstoffes auszuwählen, immer noch oft eine Steifheit auf. Es wird angenommen, daß diese auf eine unreine Mischung von Fasermorphologien natürlichen Ursprungs zurückzuführen ist, wenn Papier aus vielen Quellen miteinander gemischt wird, um einen rezyklierten Zellstoff herzustellen. Zum Beispiel könnte ein bestimmtes Abfallpapier wegen seiner primär Nordamerikanischen Hartholz-Natur ausgewählt werden; jedoch wird man dabei oft eine starke Verunreinigung mit gröberen Weichholzfasern vorfinden, sogar von besonders schädlichen Spezies, wie etwa Variationen der Südlichen US- Kiefer. US-A-4,300.981, Carstens, erteilt am 17. November 1981, erklärt die Eigenschaften hinsichtlich Textur und Oberfläche, die von Primärfasern verliehen werden. US-A-5,228.954, Vinson, erteilt am 20. Juli 1993, und US-A-5,405.499, Vinson, zur Erteilung am 11. April 1995, offenbaren Verfahren zur qualitativen Aufwertung solcher Faserquellen, sodaß sie weniger schädliche Wirkungen ausüben, jedoch ist immer noch das Ausmaß des Ersatzes begrenzt und die neuen Faserquellen selbst sind in ihrem Vorrat begrenzt und dadurch ist ihre Verwendung oft eingeschränkt.
Die Anmelder haben herausgefunden, daß ein anderes Verfahren zur Begrenzung der Verwendung von Holzzellstoff in Hygiene-Tissue-Papier darin besteht, einen Teil desselben durch billigeres leicht erhältliches Füllstoffmaterial zu ersetzen, wie etwa Kaolin-Ton oder Calciumcarbonat. Obwohl Fachleute auf diesem Gebiet erkennen werden, daß dies in gewissen Teilen der Papierindustrie viele Jahre hindurch bereits üblich war, werden sie auch einsehen, daß die Ausdehnung dieser Verfahrensweise auf Hygiene-Tissue-Produkte spezielle Schwierigkeiten mit sich brachte, die einen praktischen Einsatz dieser Verfahrensweise bisher verhindert haben.
Eine solche Offenbarung der Verwendung von Fülfstoffmaterialien in der Papierindustrie ist in der Research Disclosure Nummer RD940363041 angegeben, die am 10. Juli 1994 veröffentlicht wurde. Hier ist die Verwendung eines einstellbaren Vibrationseinspeisers geoffenbart, um ein Pulver, wie etwa Talkum oder Maisstärke, einer Bahn beizufügen, worauf anschließend ein Bürstschritt stattfindet. Das Bürsten errichtet auch elektrostatische Ladungen, von denen angenommen wird, daß sie das Haften des losen Pulvers an der Bahn unterstützen.
Die WO-A-96/31657, veröffentlicht am 10. Oktober 1996, ist im Stand der Technik nach Artikel 54(3)EPC enthalten. Diese Anmeldung offenbart ein Verfahren, in welchem Füllstoffpartikel in einem Tissue-Papier verwendet werden. Bei den durch Beispiele dargestellten Ausführungsformen werden die Füllstoffpartikel mit einer Eukalyptus-Aufschlämmung vorgemischt und diese Aufschlämmung wird zwischen den beiden äußeren Schichten eines dreischichtigen Tissue-Papiers verteilt.
Die EP-A-0,699.446, veröffentlicht am 6. März 1996, ist im Stand der Technik nach Artikel 54(3)EPC enthalten. Diese Anmeldung offenbart Hygienevorlagen, in denen Bentonit-Ton als ein geruchshemmendes Material zur Verminderung von mit Körperfluiden in Zusammenhang stehenden Gerüchen eingebaut ist.
Eine hauptsächliche Beschränkung liegt in der Retention des Füllstoffmittels während des Papierherstellungsverfahrens. Unter den Papierprodukten haben Hygiene-Tissues ein besonders niedriges Flächengewicht. Das Flächengewicht einer Tissue-Bahn, wenn diese auf eine Rolle einer Yankee-Maschine aufgewickelt wird, beträgt in der Regel nur etwa 15 g/m² und wegen des Krepps oder der Verkürzung, die an der Krepp-Klinge verursacht wird, ist das Trockenfaser-Flächengewicht in den Formungs-, Preß- und Trockenabschnitten der Maschine tatsächlich um etwa 10% bis etwa 20% niedriger als das endgültige Trockenflächengewicht. Zum Ausgleich der Schwierigkeiten in der Retention, die auf das niedrige Flächengewicht zurückzuführen sind, haben Tissue-Bahnen extrem niedrige Dichten, wobei sie oft eine scheinbare Dichte beim Aufwickeln auf der Rolle von nur etwa 0,1 g/cm³ oder weniger haben. Obwohl es anerkannt ist, daß ein gewisser Anteil dieses Bausches an der Krepp-Klinge hervorgerufen wird, werden die Fachleute auf diesem Gebiet einsehen, daß Tissue-Bahnen im allgemeinen aus relativ ungebundenem Ausgangsmaterial hergestellt werden, was bedeutet, daß die Fasern, aus denen sie bestehen, nicht durch Schlagen schlaffgemacht wurden. Tissue-Maschinen müssen, um praktisch verwendbar zu sein, mit sehr hohen Geschwindigkeiten arbeiten; somit ist ungebundenes Ausgangsmaterial notwendig, um eine übermäßige Druckbildung und Trocknungsbelastung zu verhindern. Die relativ steifen Fasern, aus denen das ungebundene Ausgangsmaterial besteht, behalten ihre Fähigkeit, die embryonale Bahn während ihrer Herstellung offenzuhalten. Fachleute auf diesem Gebiet werden sofort erkennen, daß solche leichtgewichtige Strukturen mit niedriger Dichte keine deutliche Gelegenheit bieten, feines partikuläres Material zu filtrieren, wenn die Bahn gebildet wird. Füllstoffpartikel, die nicht deutlich an den Faseroberflächen befestigt sind, werden durch den Strom der mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Fließsysteme weggerissen, in die flüssige Phase geschleudert und durch die embryonale Bahn hindurch in das von der sich bildenden Bahn abgezogene Wasser hineingetrieben. Nur mit wiederholter Rezyklierung des zur Bildung der Bahn verwendeten Wassers baut sich die Konzentration des partikelförmigen Materials bis zu einem Punkt auf, wo der Füllstoff mit dem Papier auszutreten be ginnt. Solche Konzentrationen von Feststoffen im abfließenden Wasser sind in der Praxis unverwendbar.
Eine zweite wesentliche Beschränkung ist das allgemeine Versagen von partikelförmigen Füllstoffen, sich auf natürliche Weise an Papiermacherfasern in der Art zu binden, wie sich die Papierfasern aneinander binden, wenn die gebildete Bahn getrocknet wird. Dadurch wird die Festigkeit des Produkts vermindert. Ein Füllstoffeinschluß bewirkt eine Herabsetzung der Festigkeit, die, wenn ihr nicht entgegengewirkt wird, die Produkte deutlich eingrenzt, die sowieso bereits ziemlich schwach sind. Oft sind auch jene Schritte eingeschränkt, die erforderlich sind, um die Festigkeit wiederherzustellen, wie etwa erhöhte Fasermahlung oder die Verwendung von chemischen Festigkeitsmitteln.
Die schädlichen Wirkungen der Füllstoffe auf die Blattintegrität verursachen oft auch Probleme der technischen Hygiene, indem die Druckfilze verstopft werden oder eine schlechte Übertragung von dem Druckteilstück auf den Yankee-Trockner erfolgt.
Schließlich neigen Tissue-Produkte, die Füllstoffe enthalten, zur Lint- oder Staubbildung. Das ist nicht nur darauf zurückzuführen, daß die Füllstoffe selbst schlecht innerhalb der Bahn eingefangen werden können, sonders es beruht auch auf der zuvor erwähnten Inhibierung der Bindungswirkung, die eine lokale Schwächung der Faserverankerung in der Struktur verursacht. Diese Tendenz kann betriebliche Schwierigkeiten bei den Krepp-Papierherstellungsverfahren und bei anschließenden Umwandlungsoperationen hervorrufen, da eine übermäßige Staubbildung auftritt, wenn das Papiergehandhabt wird. Weiters muß berücksichtigt werden, daß die Verwender von Hygiene-Tissue-Produkten, die aus mit Füllstoff versetztem Tissue bestehen, ein relativ geringes Auftreten von Lint und Staub verlangen. Versuche, diese Tendenz zur Lint- oder Staubbildung durch die Verwendung von chemischen Bindern oder durch mechanisches Raffinieren zu überwinden, bewirkt in unveränderter Weise, daß das Tissue-Produkt rauh wird.
In der Folge wurde die Verwendung von Füllstoffen in Papieren, die auf Yankee-Maschinen hergestellt werden, deutlich eingeschränkt. Die US-A-2,216.143, erteilt an Thiele am 1. Oktober 1940, diskutiert die Beschränkungen von Füllstoffen auf Yankee-Maschinen und offenbart ein Verfahren zur Einverleibung derselben, das diese Begrenzungen überwindet. Leider erfordert das Verfahren einen mühsamen Betrieb einer Verfahrenseinheit, um eine Schichte von mit Klebstoff gebundenen Partikeln auf die Filzseite des Blattes aufzubringen, während dasselbe mit dem Yankee-Trockner in Kontakt ist. Diese Vorgangsweise ist für moderne Hochgeschwindigkeits-Yankee-Maschinen praktisch nicht durchführbar und die Fachleute auf diesem Gebiet werden erkennen, daß das Thiele-Verfahren eher ein beschichtetes als ein gefülltes (mit Füllstoff versehenes) Tissue-Produkt erzeugen wird. Ein "mit Füllstoff versehenes Tissue-Papier" unterscheidet sich von einem "beschichteten Tissue-Papier" im wesentlichen durch die Verfahren, die zur Herstellung derselben vorgenommen werden, d. h. ein "mit Füllstoff versehenes Tissue- Papier" ist eines, bei dem die partikelförmige Substanz zu den Fasern vor deren Vereinigung zu einer Bahn zugesetzt wurde, während ein "beschichtetes Tissue- Papier" eines ist, bei dem die partikelförmige Substanz zugesetzt wurde, nachdem die Bahn im wesentlichen zusammengefügt worden ist. Als Folge dieses Unterschieds kann ein mit Füllstoff versehenes Tissue-Papierprodukt als ein relativ leichtgewichtiges gekrepptes Tissue-Papier mit niedriger Dichte beschrieben werden, das auf einer Yankee-Maschine hergestellt wird und einen Füllstoff enthält, der über die Dicke mindestens einer Schichte eines mehrschichtigen Tissue-Papiers oder durch die gesamte Dicke eines einschichtigen Tissue-Papiers verteilt ist. Der Ausdruck "über etwas verteilt" bedeutet, daß im wesentlichen alle Teile einer speziellen Schichte eines mit Füllstoff versehenen Tissue-Produkts Füllstoffpartikel enthalten, bedingt im speziellen jedoch nicht, daß eine solche Verteilung in dieser Schichte notwendigerweise gleichmäßig sein muß. Tatsächlich können bestimmte Vorteile erreicht werden, wenn ein Unterschied in der Füllstoffkonzentration als eine Funktion der Dicke in einer mit Füllstoff versehenen Schichte eines Tissue erreicht wird.
Daher ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Tissue-Papier bereitzustellen, das einen feinen partikelförmigen Füllstoff enthält, wobei die zuvor erwähnten Beschränkungen des Stands der Technik vermieden werden. Das erfindungsgemäße Tissue-Papier ist weich, enthält einen gut zurückbleibenden Füllstoff, hat einen hohen Grad von Reißfestigkeit und eine geringe Staubbildung.
Diese und andere Ziele werden durch Verwendung der vorliegenden Erfindung erreicht, wie sie in der folgenden Offenbarung gelehrt werden wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung ist ein festes, weiches, mit Füllstoff versehenes Tissue-Papier, das eine geringe Lint- und Staubbildung zeigt und abfallend verlaufende Oberflächenbindungseigenschaften aufweist. Das mit Füllstoff versehene Tissue-Papier mit der abfallend verlaufenden Oberflächenbindung umfaßt Papiermacherfasern und einen partikelförmigen Füllstoff auf Nicht-Zellulosebasis, wobei der genannte Füllstoff vorzugsweise etwa 5 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% des genannten Tissues ausmacht. Das Tissue-Papier umfaßt drei aufeinanderliegende Schichten: eine innere Schichte; eine Yankee-seitige äußere Schichte; und eine Yankee-abseitige äußere Schichte. Die Oberflächeneigenschaften des Tissue-Produkts sind in einem Ausmaß verlaufend, daß das Lint-Verhältnis mindestens etwa 1, 2 und bevorzugter minde stens etwa 1,4 beträgt. Der feine partikelförmige Füllstoff ist überwiegend in der Yankee-abseitigen äußeren Schichte angeordnet. Es wurden unerwartete Kombinationen von Weichheit, Festigkeit und Resistenz gegen Staubbildung erreicht, wenn gekrepptes Tissue-Papier mit verlaufenden Oberflächeneigenschaften mit diesen Mengen von partikelförmigen Füllstoffen gefüllt wurde.
In seiner bevorzugten Ausführungsform hat das erfindungsgemäße Tissue- Papier ein Flächengewicht zwischen etwa 10 g/m² und etwa 50 g/m² und insbesondere zwischen etwa 10 g/m² und etwa 30 g/m². Es hat eine Dichte zwischen etwa 0,03 g/m³ und etwa 0,6 g/m³ und insbesondere zwischen etwa 0,05 g/m³ und 0,2 g/m³.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel enthält weiters Papierfasern sowohl der Arten Hartholz als auch Weichholz, wobei mindestens etwa 50% der Papiermacherfasern Hartholz und mindestens etwa 10% Weichholz sind. Die Hartholz- und Weichholzfasern werden am bevorzugtesten dadurch isoliert, daß getrennte Schichten vorgesehen werden, in welchen der Anteil an Weichholzfasern relativ zu den Hartholzfasern in den verschiedenen Schichten variiert. Das Tissue enthält eine innere Schichte und zwei äußere Schichten, wobei vorzugsweise der Fasergehalt der inneren Schichte überwiegend aus Weichholz besteht und der Fasergehalt der äußeren Schichte überwiegend aus Hartholz besteht.
Das bevorzugte erfindungsgemäße Tissue-Papier ist musterverdichtet, sodaß Zonen relativ hoher Dichte innerhalb eines hochbauschigen Feldes verteilt sind, wobei musterverdichtetes Tissue inkludiert ist, in welchem die Zonen relativ hoher Dichte kontinuierlich sind und das hochbauschige Feld diskret ist. Am bevorzugtesten wird das Tissue-Papier durch Luftdurchblasen getrocknet.
Die Erfindung stellt ein gekrepptes Tissue-Papier zur Verfügung, weiches Papiermacherfasern und einen partikelförmigen Füllstoff umfaßt. In seinem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der partikelförmige Füllstoff aus der Gruppe ausgewählt, die aus Ton, Calciumcarbonat, Titandioxid, Talkum, Aluminiumsilikat, Calciumsilikat, Aluminiumoxid-Trihydrat, Aktivkohle, Perlstärke, Calciumsulfat, Glas-Mikrokügelchen, Diatomeenerde und Mischungen hievon besteht. Bei der Auswahl eines Füllstoffes aus dieser Gruppe müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden. Diese sind u. a. Kosten, Verfügbarkeit, Leichtigkeit des Zurückhaltens in dem Tissue-Papier, Farbe, Streu-Potential, Brechungsindex und chemische Verträglichkeit mit der ausgewählten Umgebung bei der Papierherstellung.
Ein besonders gut geeigneter Füllstoff ist Kaolin-Ton. Am meisten bevorzugt ist die Form des Kaolins, die als "wasserhaltiges Aluminiumsilikat" bezeichnet wird, im Gegensatz zu den Kaolinen, die durch Kalzinierung weiter bearbeitet werden.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet ein Bindungsinhibierungsmittel. Bevorzugte Bindungsinhibierungsmittel umfassen die allgemein bekannten Dialkyldimethylammoniumsalze, wie etwa Di-Talgdimethylammoniumchlorid, Di-Talg-dimethylammoniummethylsulfat, Di-(hydrierter)-Talg-dimethylammoniumchlorid; wobei Di-(hydrierter)-Talg-dimethylammoniummethylsulfat besonders bevorzugt ist. In ihrer bevorzugtesten Form verwendet die vorliegende Erfindung das bindungsinhibierende Mittel vorzugs-weise verlaufend in Richtung zur Yankee-seitigen Oberfläche.
Die Morphologie des Kaolins ist natürlicherweise platten- oder blockförmig, bevorzugt ist es jedoch, Tone zu verwenden, die keiner mechanischen Delaminierungsbehandlung unterworfen wurden, da diese dazu neigt, die mittlere Partikelgröße herabzusetzen. Üblich ist es, die mittlere Partikelgröße unter Bezugnahme auf den äquivalenten Kugeldurchmesser darzustellen. Ein mittlerer äquivalenter Kugeldurchmesser von mehr als etwa 0,2 Mikron, bevorzugter mehr als etwa 0,5 um, ist bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Besonders bevorzugt ist ein äquivalenter Kugeldurchmesser von mehr als etwa 1,0 um.
Alle Prozentangaben, Verhältnisse und Proportionen hierin sind auf das Gewicht bezogen, wenn dies nicht anders angegeben ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von gekrepptem Papier zur Gewinnung eines festen, weichen und wenig fusselnden gekreppten Tissue-Papiers, das Papiermacherfasern und partikelförmige Füllstoffe enthält, zeigt.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die die Schritte zur Herstellung des wässerigen Papiereintrags für das Verfahren zur Herstellung des gekreppten Papiers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf der Basis von kationischem Flockungsmittel zeigt.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die die Stufen zur Herstellung des wässerigen Papiereintrags für das Verfahren zur Herstellung von gekrepptem Papier gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf der Basis von anionischem Flockungsmittel zeigt.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein dreischichtiges einlagiges gekrepptes Tissue-Papier gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Obwohl diese Beschreibung mit Ansprüchen schließt, die den Gegenstand, der als die Erfindung angesehen wird, speziell herausarbeiten und unterscheidend beanspruchen, wird angenommen, daß die Erfindung durch das Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und der angeschlossenen Beispiele besser verstanden werden wird.
Wie der Ausdruck "umfassend" hierin verwendet wird, bedeutet er, daß die verschiedenen Komponenten, Bestandteile oder Schritte gleichzeitig bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. Dementsprechend schließt der Ausdruck "umfassend" die restriktiveren Ausdrücke "im wesentlichen bestehend aus" und "bestehend aus" ein.
Wie der Ausdruck "überwiegend" hierin verwendet wird, bedeutet er mehr als die Hälfte des Gewichts.
Wie der Ausdruck "wasserlöslich" hierin verwendet wird, bezieht er sich auf Materialien, die zu mindestens 3 Gew.-% bei 25ºC in Wasser löslich sind.
Wie die Ausdrücke "Tissue-Papierbahn, Papierbahn, Bahn, Papierblatt und Papierprodukt" hierin verwendet werden, beziehen sie sich alle auf Papierblätter, die durch ein Verfahren hergestellt sind, welches die Schritte der Bildung eines wässerigen Papiereintrags, des Ablegens dieses Eintrags auf einer durchlässigen Oberfläche, wie etwa einem Fourdrinier-Sieb, und der Abtrennung des Wassers aus dem Eintrag entweder durch Schwerkraft oder durch vakuumunterstütztes Abziehen mit oder ohne Pressen und durch Verdampfung umfaßt, wobei die endgültigen Schritte des Anklebens des Blattes in einem halbtrockenen Zustand an der Oberfläche eines Yankee-Trockners, die Vervollständigung der Wasserabtrennung durch Verdampfung bis zu einem im wesentlichen trockenen Zustand, das Abnehmen der Bahn von dem Yankee-Trockner mit Hilfe einer flexiblen Krepp-Klinge und das Aufwickeln des entstehenden Blattes auf einer Rolle mitumfaßt sind.
Wie der Ausdruck "mit Füllstoff versehenes Tissue-Papier" hierin verwendet wird, bedeutet er ein Papierprodukt, das als ein relativ leichtgewichtiges gekrepptes Tissue-Papier mit niedriger Dichte beschrieben werden kann, das auf einer Yankee- Maschine hergestellt wurde und einen Füllstoff enthält, der über die Dicke mindestens einer Schichte eines mehrschichtigen Tissue-Papiers hin verteilt ist. Der Ausdruck "darüberhin verteilt" bedeutet, daß im wesentlichen alle Abschnitte einer speziellen Schichte eines mit Füllstoff versehenen Tissue-Produkts bestimmte Füllstoffpartikel enthalten, bedeutet jedoch nicht, daß eine solche Verteilung in dieser Schichte unbedingt gleichmäßig sein muß. Tatsächlich können bestimmte Vorteile vorhergesehen werden, wenn ein Unterschied in der Füllstoffkonzentration als eine Funktion der Dicke in einer mit Füllstoff versehenen Schichte des Tissues erreicht wird.
Die Ausdrücke "mehrschichtige Tissue-Papierbahn, mehrschichtige Papierbahn, mehrschichtige Bahn, mehrschichtiges Papierblatt und mehrschichtiges Papierprodukt" werden alle in der Fachwelt miteinander austauschbar verwendet, um sich auf Papierblätter zu beziehen, die aus zwei oder mehr Schichten aus wässerigem Papiereintrag hergestellt wurden, die vorzugsweise aus unterschiedlichen Faserarten aufgebaut sind, wobei die Fasern in der Regel relativ lange Weichholzfasern und relativ kurze Hartholzfasern sind, wie sie bei der Herstellung von Tissue- Papier verwendet werden. Die Schichten werden vorzugsweise durch Ablegen getrennter Ströme von verdünnten Faseraufschlämmungen auf eine oder mehrere endlose durchlässige Oberflächen gebildet. Wenn die einzelnen Schichten anfänglich auf getrennten durchlässigen Oberflächen gebildet wurden, können die Schichten anschließend im nassen Zustand vereinigt werden, um eine mehrschichtige Tissue-Papierbahn zu bilden.
Wie der Ausdruck "einlagiges Tissue-Produkt" hierin verwendet wird, bedeutet er, daß dieses nur aus einer einzigen Lage von gekrepptem Tissue besteht; die Lage kann im wesentlichen in ihrer Natur homogen sein oder sie kann eine mehrschichtige Tissue-Papierbahn sein. Wie der Ausdruck "mehrlagiges Tissue-Produkt" hierin verwendet wird, bedeutet er, daß das Produkt aus mehr als einer Lage gekrepptem Tissue besteht. Die Lagen eines mehrlagigen Tissue-Produkts können im wesentlichen in ihrer Natur homogen sein oder sie können mehrschichtige Tissue- Papierbahnen sein.
Der erste Schritt in dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Bildung mindestens eines "wässerigen Papiereintrags", ein Ausdruck, der, wie er hierin verwendet wird, sich auf eine Suspension von Papiermacherfasern bezieht, die in der Regel aus Holzzellstoff und partikelförmigen Füllstoffen gemeinsam mit den Additiven besteht, die wesentlich sind, um die Retention des partikelförmigen Füllstoffs und andere funktionelle Eigenschaften zu gewährleisten, wobei gegebenenfalls modifizierende Chemikalien, wie nachstehend beschrieben, enthalten sind. Einige typische Bestandteile des Papiereintrags werden im folgenden Abschnitt beschrieben.

Bestandteile des Papiereintrags

Die Papiermacherfasern

Es wird angenommen, daß Holzzellstoff in allen Varietäten normalerweise die in dieser Erfindung verwendeten Papiermacherfasern darstellt. Jedoch können auch andere faserige Papiermassen auf Zellulosebasis, wie etwa Baumwoll-Linters, Bagasse, Rayon, etc., verwendet werden und keiner hievon ist ausgeschlossen. Holzzellstoffe, die hierin verwendbar sind, umfassen chemische Zellstoffe, wie etwa Sulfit- und Sulfat- (manchmal Kraft-Zellstoffe genannt) -Zellstoffe sowie mechanische Zellstoffe, die zum Beispiel Holzschliff, thermomechanischen Zellstoff (TMP) und chemithermomechanischen Zellstoff (CTMP) inkludieren. Es können Zellstoffe sowohl von Laubbäumen als auch von Nadelbäumen verwendet werden.
Sowohl Hartholzzellstoffe als auch Weichholzzellstoffe ebenso wie Kombinationen der beiden können als Papiermacherfasern für das erfindungsgemäße Tissue-Papier eingesetzt werden. Der Ausdruck "Hartholz-Zellstoffe", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf faserigen Zellstoff, der von der Holzsubstanz von Laubbäumen (Angiospermen) stammt, wogegen "Weichholz-Zellstoffe" faserige Zellstoffe sind, die von der Holzsubstanz von Nadelbäumen (Gymnospermen) stammen. Mischungen von Hartholz-Kraft-Zellstoffen, insbesondere Eukalyptus, und nördlichen Weichholz-Kraft- (NSK) -Zellstoffen sind besonders gut geeignet, um die erfindungsgemäßen Tissue-Bahnen herzustellen. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt geschichtete Tissue-Bahnen, in welchen besonders bevorzugt Hartholz-Zellstoffe, wie etwa Eukalyptus, für die äußere(n) Schichte(n) verwendet werden und nördliche Weichholz-Kraft-Zellstoffe für die innere(n) Schichte(n) verwendet werden. Für die vorliegende Erfindung auch verwendbar sind Fasern, die aus rezykliertem Papier stammen, die beliebige oder alle der zuvor genannten Faserkategorien enthalten können.

Der partikelförmige Füllstoff

Die Erfindung stellt ein gekrepptes Tissue-Papier zur Verfügung, das aus Papiermacherfasern und einem partikelförmigen Füllstoff besteht. In seiner bevorzugten Ausführungsform wird der partikelförmige Füllstoff aus der Gruppe ausgewählt, die aus Ton, Calciumcarbonat, Titandioxid, Talkum, Aluminiumsilikat, Calciumsilikat, Aluminiumoxid-Trihydrat, Aktivkohle, Perlstärke, Calciumsulfat, Glas-Mikrokügelchen, Diatomeenerde und Mischungen hievon besteht. Beim Auswählen eines Füllstoffs aus der zuvor genannten Gruppe müssen bestimmte Faktoren berücksichtigt werden. Diese inkludieren Kosten, Verfügbarkeit, die Leichtigkeit, mit der sie an dem Tissue-Papier zurückgehalten werden, den Farbstoff, das Streupotential, den Brechungsindex und die chemische Kompatibilität mit der ausgewählten Umgebung bei der Papierherstellung.
Es hat sich nun herausgestellt, daß ein besonders gut geeigneter partikelförmiger Füllstoff Kaolin-Ton ist. Kaolin-Ton ist eine übliche Bezeichnung für eine Klasse eines natürlich vorkommenden Aluminiumsilikat-Minerals, das als partikelförmiges Substrat angereichert ist.
Im Hinblick auf die Terminologie wird angegeben, daß es in der Industrie ebenso wie in der Patentliteratur des Stands der Technik üblich ist, bei der Bezugnahme auf Kaolin-Produkte oder die Bearbeitung derselben den Ausdruck "wasserhaltig" zu verwenden, wenn von einem Kaolin die Rede ist, der keiner Kalzinierung unterworfen wurde. Bei der Kalzinierung wird der Ton Temperaturen oberhalb von 450ºC ausgesetzt, welche Temperaturen dazu dienen, die grundlegende Kristallstruktur des Kaolins zu verändern. Die sogenannten "wasserhaltigen Kaoline" können aus rohen Kaolinen hergestellt worden sein, die einer Anreicherung unterworfen worden sind, wie zum Beispiel einer Schaumflotation, einer Magnet-Trennung, einer mechanischen Delaminierung, Mahlung oder ähnlichen Zerkleinerung, jedoch nicht der erwähnten Erhitzung, da diese die Kristallstruktur beeinträchtigen würde.
Um in technischem Sinn eindeutig zu sein, ist die Beschreibung dieser Materialien als "wasserhaltig" nicht genau. Insbesondere liegt tatsächlich in der Kaolinit- Struktur kein molekulares Wasser vor. Obwohl somit die Zusammensetzung willkürlich in der Formel 2H&sub2;O.Al&sub2;O&sub3; 2SiO&sub2; beschrieben werden kann und tatsächlich oft beschrieben wird, ist es seit langem bekannt, daß Kaolinit ein Aluminiumhydroxid- Silikat etwa der Zusammensetzung Al&sub2;(OH)&sub4;Si&sub2;O&sub5; ist, was der zuvor genannten hydratisierten Formel entspricht. Sobald Kaolin einer Kalzinierung unterworfen wird, was sich für die Zwecke dieser Beschreibung auf eine Temperatureinwirkung auf den Kaolin von über 450ºC während eines Zeitraums bezieht, der zur Eliminierung der Hydroxylgruppen ausreicht, wird die ursprüngliche kristalline Struktur des Kaolinit zerstört. Daher ist es in der Industrie üblich, obwohl solche kalzinierten Tone nicht länger mehr "Kaolin" sind, sich auf diese als kalzinierten Kaolin zu beziehen, und für die Zwecke dieser Beschreibung sind die kalzinierten Materialien inkludiert, wenn die Klasse der "Kaolin"-Materialien genannt wird. Dementsprechend bezieht sich auch der Ausdruck "wasserhaltiges Aluminiumsilikat" auf natürlichen Kaolin, der keiner Kalzinierung unterworfen wurde.
Wasserhaltiges Aluminiumsilikat ist die zur praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung bevorzugteste Form von Kaolin. Dieser ist daher durch den zuvor erwähnten Gewichtsverlust von etwa 13% als Wasserdampf bei Temperaturen oberhalb von 450ºC gekennzeichnet.
Die Morphologie des Kaolins in natürlicher Form ist plattenförmig oder blockförmig, da er in der Natur in der Form von dünnen Plättchen vorkommt, die aneinander haften, um "Stapel" oder "Pakete" zu bilden. Die Stapel trennen sich bis zu einem gewissen Grad während des Behandelns in die einzelnen Plättchen auf, jedoch ist es bevorzugt, Tone zu verwenden, die nicht extensiven mechanischen Delaminierungsbehandlungen ausgesetzt worden sind, da hiedurch die mittlere Partikelgröße herabgesetzt würde. Es ist üblich, sich auf die mittlere Partikelgröße unter Bezugnahme auf den äquivalenten Kugeldurchmesser zu beziehen. Ein mittlerer äquivalenter Kugeldurchmesser größer als etwa 0,2 um, insbesondere größer als etwa 0,5 um, ist bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Am bevorzugtesten wird ein äquivalenter Kugeldurchmesser von mehr als etwa 1,0 um verwendet.
Die meisten abgebauten Tone werden einer Naßbehandlung unterzogen. Die wässerige Suspendierung von rohem Ton erlaubt die Abtrennung grober Verunreinigungen durch Zentrifugieren und liefert ein Medium für die chemische Bleichung. Manchmal wird ein Polyacrylat-Polymer oder ein Phosphatsalz zu solchen Aufschlämmungen zugesetzt, um die Viskosität und das langsame Absetzen zu vermindern. Die entstehenden Tone werden normalerweise ohne Trocknung in Suspensionen mit etwa 70% Feststoffen transportiert oder sie können sprühgetrocknet werden.
Behandlungen des Tons, wie etwa Luft-Flotation, Schaum-Flotation, Waschen, Bleichen, Sprühtrocknen, der Zusatz von Mitteln, wie etwa Stabilisatoren der Aufschlämmung und Viskositätsmodifikatoren, können im allgemeinen durchgeführt werden und sollten auf der Basis spezieller vorliegender kommerzieller Betrachtungen unter bestimmten Bedingungen ausgewählt werden.
Jedes Tonplättchen selbst ist eine vielschichtige Struktur von Aluminium- Polysilikaten. Eine kontinuierliche Anordnung der Sauerstoffatome bildet die eine Seite jeder grundlegenden Schichte. Die Ränder der Polysilikat-Blattstruktur werden durch diese Sauerstoffatome zusammengehalten. Eine kontinuierliche Anordnung von Hydroxylgruppen verbundener octaedrischer Aluminiumoxid-Strukturen bildet die andere Seite, wodurch eine zweidimensionale Polyaluminiumoxid- Struktur gebildet wird. Die den tetraedrischen oder octaedrischen Strukturen angehörenden Sauerstoffatome binden die Aluminiumatome an die Siliziumatome.
Ungenauigkeiten im Zusammenbau sind in erster Linie dafür verantwortlich, daß die natürlichen Tonpartikel in Suspension eine anionische Ladung aufweisen. Das geschieht, weil andere di-, tri- und tetravalente Kationen Aluminium substituieren. Die Folge davon ist, daß einige der Sauerstoffatome an der Oberfläche anionisch werden und schwach dissoziierbare Hydroxylgruppen bilden.
Natürlicher Ton hat auch einen kationischen Charakter, der imstande ist, seine Anionen für andere bevorzugte Anionen auszutauschen. Das geschieht, weil Aluminiumatome, denen eine vollständige Ergänzung der Bindungen fehlt, mit einer gewissen Häufigkeit entlang des peripheren Randes des Plättchens auftreten. Sie müssen ihre verbleibenden Valenzen auffüllen, indem sie Anionen aus der sie umgebenden wässerigen Suspension anziehen. Wenn diese kationischen Stellen nicht mit Anionen aus den Lösungen abgesättigt werden, kann der Ton sein eigenes Ladungsgleichgewicht dadurch erreichen, daß er sich selbst in einer Rand-zu- Flächen-Anordnung in Art einer "Kartenhaus"-Struktur orientiert, die dicke Dispersionen bildet. Polyacrylat-Dispergiermittel können mit den kationischen Stellen in Ionenaustausch treten, wodurch der Ton einen abstoßenden Charakter enthält, der diesen Zusammenbau verhindert und die Produktion, das Verladen und den Gebrauch des Tons einfacher macht.
Ein Kaolin der Qualität WW Fil SD® ist ein sprühgetrockneter Kaolin, der von Dry Branch Kaolin Company in Dry Branch, Georgia, auf den Markt gebracht wird und dazu geeignet ist, die erfindungsgemäßen gekreppten Tissue-Papierbahnen herzustellen.

Stärke

Bei manchen Aspekten der Erfindung ist es günstig, Stärke als einen der Bestandteile des Papiereintrags zu verwenden. Eine Stärke, die in Anwesenheit von partikelförmigen Füllstoffen und Fasern eine begrenzte Wasserlöslichkeit hat, ist bei bestimmten Aspekten der Erfindung, die später detaillierter behandelt werden, besonders gut verwendbar. Ein allgemein übliches Mittel, um dies zu erreichen, ist die Verwendung einer sogenannten "kationischen Stärke".
Wie der Ausdruck "kationische Stärke" hierin verwendet wird, wird dadurch eine Stärke definiert, die in ihrer natürlichen Form chemisch weiterbehandelt wurde, um ihr eine kationische Gruppierung zu verleihen. Vorzugsweise stammt die Stärke von Mais oder Kartoffeln, kann jedoch auch von anderen Quellen stammen, wie etwa Reis, Weizen oder Tapioca. Stärke aus Wachsmais, die technisch auch als Amioca-Stärke bekannt ist, ist besonders bevorzugt. Amioca-Stärke unterscheidet sich von üblicher Dent-Maisstärke dadurch, daß sie ausschließlich aus Amylopectin besteht, während übliche Maisstärke sowohl Amylopectin als auch Amylose enthält. Verschiedene einzigartige Merkmale der Amioca-Stärke werden weiters beschrieben in "Amioca - The Starch from Waxy Corn", H.H. Schopmeyer, Food Industries, Dezember 1945, S. 106-108. Die Stärke kann in körniger Form, in vorgelatinierter körniger Form oder in dispergierter Form vorliegen. Bevorzugt ist die dispergierte Form. Wenn sie in körniger vorgelatinierter Form vorliegt, muß sie nur vor ihrer Verwendung in kaltem Wasser dispergiert werden, wobei die einzige Vorsichtsmaßnahme die ist, daß eine Einrichtung verwendet wird, die jede Tendenz zur Gelblockierung bei der Bildung der Dispersion vermeidet. Geeignete Dispergiereinrichtungen, die als Eduktoren bekannt sind, werden in der Industrie verwendet. Wenn die Stärke in körniger Form vorliegt und nicht vorgelatiniert wurde, ist es notwendig, die Stärke zu kochen, um ein Quellen der Körner zu bewirken. Vorzugsweise werden solche Stärkekörner, etwa durch Kochen, zu einem Punkt gequollen, der knapp vor der Dispergierung des Stärkekorns liegt. Solche stark gequollenen Stärkekörner werden als "vollständig gekochte" Stärke bezeichnet. Die Bedingungen der Dispergierung im allgemeinen können in Abhängigkeit von der Größe der Stärkekörner, dem Grad der Kristallinität der Körner und der Menge der vorliegenden Amylose variieren. Vollständig gekochte Amioca-Stärke kann zum Beispiel durch Erhitzen in einer wässerigen Aufschlämmung von etwa 4% Konsistenz der Stärkekörner auf etwa 190º F (etwa 88ºC) während etwa 30 bis etwa 40 Minuten hergestellt werden.
Kationische Stärken können in die folgenden allgemeinen Klassen unterteilt werden: (1) tertiäre Aminoalkylether, (2) Onium-Stärkeether, die quaternäre Amine, Phosphonium- und Sulfoniumderivate inkludieren, (3) primäre und sekundäre Aminoalkylstärken und (4) gemischte (z. B. Imino-Stärken). Neue kationische Produkte werden ständig weiterentwickelt, jedoch sind die tertiären Aminoalkylether und die quaternären Ammoniumalkylether die hauptsächlichen im Handel erhältlichen Typen. Vorzugsweise hat die kationische Stärke einen Substitutionsgrad im Bereich von etwa 0,01 bis etwa 0,1 kationischer Substituent pro Anhydroglucoseeinheiten der Stärke; die Substituenten sind vorzugsweise aus den zuvor erwähnten Typen ausgewählt. Geeignete Stärken werden von National Starch and Chemical Company (Bridgewater, New Jersey) unter dem Handelsnamen RediBOND® produziert. Qualitäten mit nur kationischen Gruppierungen, wie etwa RediBOND 5320® und RediBOND 5327®, sind geeignet und Qualitäten mit zusätzlicher anionischer Funktionalität, wie etwa RediBOND 2005®, sind auch geeignet.
Ohne durch eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, daß die kationische Stärke, die anfänglich in Wasser gelöst ist, in Gegenwart des Füllstoffs aufgrund der Anziehung der anionischen Stellen an der Oberfläche des Füllstoffs unlöslich wird. Das ist die Ursache dafür, daß der Füllstoff mit den unregelmäßig abstehenden Stärkemolekülen bedeckt wird, die eine attraktive Oberfläche für weitere Füllstoffpartikel ergeben, woraus schließlich eine Agglomerierung des Füllstoffs resultiert. Es wird angenommen, daß das wesentliche Element dieses Schritts die Größe und die Form des Stärkemoleküls und nicht die Ladungseigenschaften der Stärke sind. Zum Beispiel können schlechtere Ergebnisse erwartet werden, wenn eine ladungsbeeinflussende Spezies; wie etwa ein synthetischer linearer Polyelektrolyt, an die Stelle der kationischen Stärke gesetzt wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die kationische Stärke vorzugsweise zu dem partikelförmigen Füllstoff zugesetzt. In diesem Fall beträgt die Menge der zugesetzten kationischen Stärke von etwa 0,1% bis etwa 2 %, besonders bevorzugt jedoch von etwa 0,25º/ bis etwa 0,75%, bezogen auf das Gewicht des partikelförmigen Füllstoffs. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, ein kationisches Flockungsmittel als Retentionshilfe zu verwenden.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, die kationische Stärke zu einem vollständigen wässerigen Papiereintrag zuzusetzen, vorzugsweise zu dem Zeitpunkt vor der endgültigen Verdünnung an der Flügelpumpe. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung wird ein anionisches Floc kungsmittel als Retentionshilfe verwendet. Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, die kationische Stärke in einem Ausmaß von etwa dem 5- bis etwa dem 20-fachen der Menge des anionischen Flockungsmittels zuzusetzen.
Die zuvor erwähnten kationischen und anionischen Flockungsmittel werden detailliert in den folgenden Abschnitten beschrieben.

Retentionshilfen

Eine Reihe von Materialien werden als sogenannte "Retentionshilfen" auf den Markt gebracht, ein Ausdruck, der, wie er hierin verwendet wird, sich auf Additive bezieht, die zur Steigerung der Retention der feinen Eintragsfeststoffe in der Bahn während des Papierherstellungsverfahrens verwendet werden. Ohne entsprechende Retention der feinen Feststoffe gehen diese entweder mit dem Abwasser des Prozesses verloren oder sie reichern sich zu besonders hohen Konzentrationen in der im Kreislauf geführten Weißwasserschleife an, wo sie Produktionsschwierigkeiten, wie u. a. einen Aufbau von Ablagerungen und beeinträchtigten Ablauf, verursachen. Kapitel 17 mit dem Titel "Retention Chemistry" von "Pulp and Paper, Chemistry and Chemical Technology", 3. Auflage, Bd. 3, von J.E. Unbehend und K.W. Britt, A Wiley Interscience Publication, zeigt das wesentliche Verständnis der Arten und Mechanismen, durch welche die polymeren Retentionshllfen wirken. Ein Flockungsmittel agglomeriert suspendierte Partikel im allgemeinen durch Brückenbildungsmechanismen. Obwohl bestimmte mehrwertige Kationen üblicherweise als Flockungsmittel angesehen werden, werden sie in der Regel in der Praxis durch besser wirkende Polymere ersetzt, die viele Ladungsstellen entlang der Polymerkette tragen.

Kationische Flockungsmittel

Tissue-Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung können in wirkungsvoller Weise hergestellt werden, wenn als eine Retentionshilfe ein "kationisches Flockungsmittel" verwendet wird, ein Ausdruck, der, wie er hierin eingesetzt wird, sich auf eine Klasse von Polyelektrolyten bezieht. Diese Polymeren stammen ursprünglich aus der Copolymerisation eines oder mehrerer ethylenisch ungesättigter Monomerer, im allgemeinen von Acrylmonomeren, die kationische Monomere enthalten oder aus diesen bestehen.
Geeignete kationische Monomere sind Dialkylaminoalkyl-(meth)acrylate oder -(meth)acrylamide, entweder als saure Salze oder als quaternäre Ammoniumsalze. Geeignete Alkylgruppen inkludieren Dialkylaminoethyl-(meth)acrylate, Dialkylamino-methyl-(meth)acrylamide und Dialkylaminomethyl-(meth)acrylamide und Dialkylamino-1,3-propyl-(meth)acrylamide. Diese kationischen Monomeren werden vorzugsweise mit einem nicht-ionischen Monomer, vorzugsweise Acrylamid, copolymerisiert. Andere geeignete Polymere sind Polyethylenimine, Polyamid-Epichlor hydrin-Polymere und Homopolymere oder Copolymere, im allgemeinen mit Acrylamid, von Monomeren, wie etwa Diallyldimethylammoniumchlorid.
Jedes übliche kationische synthetische polymere Flockungsmittel, das zur Verwendung als eine Retentionshilfe auf Papier geeignet ist, kann in geeigneter Weise verwendet werden, um erfindungsgemäße Produkte herzustellen.
Das Polymer ist vorzugsweise im wesentlichen linear im Vergleich zu der kugeligen Struktur von kationischen Stärken.
Ein großer Bereich von Ladungsdichten ist verwendbar, obwohl eine mittlere Dichte bevorzugt ist. Polymere, die zur Herstellung von erfindungsgemäßen Produkten verwendbar sind, enthalten kationische funktionelle Gruppen mit einer Häufigkeit im Bereich von niedrigen Werten, wie etwa 0,2, bis zu hohen Werten, wie etwa 2,5, bevorzugter jedoch im Bereich von etwa 1 bis etwa 1,5 Milliäquivalenten pro Gramm Polymer.
Polymere, die zur Herstellung von erfindungsgemäßen Tissue-Produkten verwendbar sind, sollten ein Molekulargewicht von mindestens etwa 500.000 und vorzugsweise ein Molekulargewicht oberhalb von etwa 1,000.000 haben und können vorteilhafterweise ein Molekulargewicht oberhalb von 5,000.000 haben.
Beispiele von annehmbaren Materialien sind RETEN 1232® und Mikroform 2321®, beides emulsionspolymerisierte kationische Polyacrylamide, und RETEN 157®, das als feste körnige Substanz geliefert wird; alle sind Produkte der Hercules Inc. in Wilmington, Delaware. Ein anderes annehmbares kationisches Flockungsmittel ist Accurac 91, ein Produkt von Cytec, Inc. in Stamford, CT.
Fachleute auf diesem Gebiet werden erkennen, daß die gewünschten Einsatzmengen dieser Polymeren in weitem Umfang variieren werden. So geringe Mengen wie etwa 0,005 Gew.-% Polymer, bezogen auf das Trockengewicht des Polymers und das trockene Endgewicht des Tissue-Papiers, werden brauchbare Resultate ergeben, jedoch wird normalerweise erwartet, daß die Einsatzmenge höher liegt; für die Zwecke der vorliegenden Erfindung sogar höher als dies üblicherweise bei der Anwendung dieser Materialien der Fall ist. Mengen in einer Höhe von etwa 0,5% können eingesetzt werden, jedoch liegt normalerweise das Optimum bei etwa 0,1%.

Anionische Flockungsmittel

Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein "anionisches Flockungsmittel" ein wertvoller Bestandteil. Ein "anionisches Flockungsmittel", wie es hierin verwendet wird, bezieht sich auf ein Polymer mit hohem Molekulargewicht, an welchem anionische Gruppen hängen.
Anionische Polymere haben oft eine Carbonsäure-(-COOH)-Gruppierung. Diese kann unmittelbar an dem Rückgrat des Polymers hängen oder sie kann typi scherweise über Alkylengruppen, insbesondere Alkylengruppen mit einigen Kohlenstoffen, gebunden sein. In wässerigem Medium, außer bei niedrigem pH, ionisieren solche Carbonsäuregruppen, um dem Polymer eine negative Ladung zu verleihen.
Anionische Polymere, die als anionische Flockungsmittel geeignet sind, bestehen nicht zur Gänze oder wesentlich aus monomeren Einheiten, die bei der Polymerisation zur Bereitstellung einer Carbonsäuregruppe imstande sind, sondern sie bestehen aus einer Kombination von Monomeren, die sowohl nicht-ionische als auch anionische Funktionalität ergeben. Monomere, die eine nicht-ionische Funktionalität ergeben, insbesondere wenn sie einen polaren Charakter haben, zeigen oft die gleichen Flockungstendenzen wie eine ionische Funktionalität. Der Einbau solcher Monomerer wird aus diesem Grund oft praktiziert. Eine oft verwendete nichtionische Einheit ist (Meth)acrylamid.
Anionische Polyacrylamide mit relativ hohen Molekulargewichten sind zufriedenstellende Flockungsmittel. Solche anionische Polyacrylamide enthalten eine Kombination von (Meth)acrylamid und (Meth)acrylsäure, wobei die letztere aus dem Einbau von (Meth)acrylsäure-Monomer während des Polymerisationsschrittes oder aus der Hydrolyse einiger (Meth)acrlyamid-Einheiten nach der Polymerisation oder aus kombinierten Verfahren stammen kann.
Das Polymer ist vorzugsweise im wesentlichen linear im Vergleich zu der kugeligen Struktur anionischer Stärke.
Ein großer Bereich an Ladungsdichten ist verwendbar, obwohl eine mittlere Dichte bevorzugt ist. Polymere, die zur Herstellung von erfindungsgemäßen Produkten verwendbar sind, enthalten kationische funktionelle Gruppen mit einer Häufigkeit im Bereich von so niedrigen Werten wie etwa 0,2, bis zu so hohen Werten wie etwa 7 oder höher, bevorzugt jedoch im Bereich von etwa 2 bis etwa 4 Milliäquivalenten pro Gramm Polymer.
Polymere, die zur Herstellung von erfindungsgemäßen Tissue-Produkten verwendbar sind, sollten ein Molekulargewicht von mindestens etwa 500.000 haben und vorzugsweise ein Molekulargewicht von über etwa 1,000.000 und können mit Vorteil ein Molekulargewicht von über 5,000.000 haben.
Ein Beispiel eines verwendbaren Materials ist RETEN 235®, das als eine feste körnige Substanz geliefert wird; ein Produkt der Hercules, Inc. in Wilmington, Delaware. Ein anderes verwendbares anionisches Flockungsmittel ist Accurac 62®, ein Produkt der Cytec, Inc. in Stamford, CT.
Fachleute auf diesem Gebiet werden erkennen, daß die gewünschten Einsatzraten dieser Polymeren in weitem Umfang variieren können. So niedrige Mengen wie etwa 0,005 Gew.-% Polymer, bezogen auf das endgültige Trockengewicht des Tissue-Papiers, werden brauchbare Ergebnisse liefern, jedoch werden normalerweise höhere Einsatzraten erwartet; sogar noch höhere für die Zwecke der vorliegenden Erfindung als dies üblicherweise bei der Anwendung dieser Materialien die Praxis ist. Mengen in einem Ausmaß von etwa 0,5% können eingesetzt werden, das Optimum liegt jedoch normalerweise bei etwa 0,1%.

Bindungsinhibierende Mittel

Bindungsinhibierende Mittel sind in der vorliegenden Erfindung ausdrücklich enthalten. Verwendbare bindungsinhibierende Mittel umfassen die allgemein bekannten Dialkyldimethylammoniumsalze, wie etwa Di-Talg-dimethylammoniumchlorid, Di-Talg-dimethylammoniummethylsulfat, Di(hydrierter)Talgdimethylammoniumchlorid, wobei Di(hydrierter)Talg-dimethylammoniummethylsulfat bevorzugt ist. Dieses spezielle Material ist im Handel von der Witco Chemical Company Inc. in Dublin, Ohio, unter dem Handelsnamen Varisoft 137® erhältlich. Bindungsinhibierende Mittel wirken so, daß sie die natürliche Faser-an-Faser- Bindung zerreißen, die während des Papierherstellungsverfahrens auftritt. Der Gehalt an bindungsinhibierendem Mittel, wenn es verwendet wird, liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,02 Gew.-% und etwa 0,5 Gew.-o%, bezogen auf das Trockengewicht des Tissue-Papiers. Besonders bevorzugt wird das bindungsinhibierende Mittel in der Yankee-seitigen Schichte verwendet.

Andere Additive

Andere Materialien können dem wässerigen Papiereintrag oder der embryonalen Bahn zugesetzt werden, um dem Produkt andere Eigenschaften zu verleihen oder das Papierherstellungsverfahren zu verbessern, solange sie mit der Chemie des ausgewählten partikelförmigen Füllstoffs kompatibel sind und die Eigenschaften von Weichheit, Festigkeit oder geringer Staubbildung in der vorliegenden Erfindung nicht deutlich und nachteilig beeinflussen. Die folgenden Materialien sind ausdrücklich enthalten, jedoch ist ihr Vorhandensein nicht als all-inclusive zu bezeichnen. Es können auch andere Materialien enthalten sein, solange diese die Vorteile der vorliegenden Erfindung nicht stören oder ihnen entgegenwirken.
Es ist üblich, beim Papierherstellungsverfahren eine die kationische Ladung beeinflussende Spezies zuzusetzen, um das Zeta-Potential des wässerigen Papiereintrags, wie dieser in das Papierherstellungsverfahren eingeführt wird, zu steuern. Diese Materialien werden verwendet, weil die meisten Feststoffe in ihrer Natur negative Oberflächenladungen haben, inklusive der Oberflächen von Fasern auf Zellulosebasis und von Feinteilen und den meisten anorganischen Füllstoffen. Viele Fachleute auf dem Gebiet glauben; daß eine die kationische Ladung beeinflussende Spezies wünschenswert ist, da sie diese Feststoffe teilweise neutralisiert und sie leichter durch kationische Flockungsmittel, wie etwa die zuvor erwähnte kationische Stärke und kationische Polyelektrolyte, leichter zum Ausflocken bringt. Eine üblicherweise zur Beeinflussung der kationischen Ladung verwendete Spezies ist Alaun. In letzter Zeit erfolgte die Ladungsbeeinflussung beim Stand der Technik durch die Verwendung von kationischen synthetischen Polymeren mit relativ niedrigem Molekulargewicht, die vorzugsweise ein Molekulargewicht von nicht mehr als etwa 500.000 und insbesondere von nicht mehr als etwa 200.000 oder sogar etwa 100.000 haben. Die Ladungsdichten von solchen kationischen synthetischen Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht sind relativ hoch. Diese Ladungsdichten liegen im Bereich von etwa 4 bis etwa 8 Äquivalenten kationischer Stickstoff pro Kilogramm Polymer. Ein geeignetes Material ist Cypro 514®, ein Produkt der Cytec, Inc. in Stamford, CT. Die Verwendung solcher Materialien ist ausdrücklich bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung erlaubt. Vorsicht sollte jedoch bei ihrer Anwendung herrschen. Es ist allgemein bekannt, daß solche Mittel, obwohl sie in geringen Mengen tatsächlich die Retention durch Neutralisation anionischer Zentren, die für die größeren Flockungsmoleküle unzugänglich sind, unterstützen und dabei die Partikelabstoßung herabsetzen, dennoch mit den kationischen Flockungsmitteln um die anionischen Verankerungsstellen konkurrieren können, wobei sie tatsächlich eine entgegengesetzte Wirkung zu der beabsichtigten Wirkung haben, indem sie die Retention negativ beeinflussen, wenn anionische Stellen in begrenztem Ausmaß vorliegen.
Die Verwendung von Mikropartikeln mit großer Oberfläche und hoher anionischer Ladung für die Zwecke der Verbesserung der Formung, des Flüssigkeitsablaufs, der Festigkeit und Retention wird in der Fachwelt allgemein gelehrt. Vgl. zum Beispiel die US-A-5,221.435, die an Smith am 22. Juni 1993 erteilt wurde. Übliche Materialien für diesen Zweck sind kolloides Siliziumdioxid oder Bentonit-Ton. Der Zusatz solcher Materialien ist ausdrücklich im Rahmen der vorliegenden Erfindung enthalten.
Wenn permanente Naßfestigkeit gewünscht wird, kann die Gruppe von Chemikalien, die Polyamid-Epichlorhydrin, Polyacrylamide, Styrol-Butadien-Latices, unlöslich gemachten Polyvinylalkohol, Harnstoff-Formaldehyd, Polyethylenimin, Kitosan-Polymere und Mischungen hievon inkludiert, zu dem Papiereintrag oder zu der embryonalen Bahn zugesetzt werden. Polyamid-Epichlorhydrin-Harze sind kationische Naßfestigkeitsharze, von denen herausgefunden wurde, daß sie besonders gut verwendbar sind. Geeignete Arten solcher Harze sind in der US-A-3,700.623, die am 24. Oktober 1972 erteilt wurde, und in der US-A-3,772.076, die am 13. November 1973 erteilt wurde, beide an Keim, beschrieben. Eine Handelsquelle von verwendbaren Polyamid-Epichlorhydrin-Harzen ist Hercules Inc. in Wilmington, Delaware, die ein solches Harz unter der der Marke Kymene 557H® auf den Markt bringt.
Viele gekreppte Papierprodukte müssen im nassen Zustand eine begrenzte Festigkeit haben, da es erforderlich ist, sie durch Toiletten in septische oder Abwasser-Systeme zu entsorgen. Wenn diesen Produkten Naßfestigkeit verliehen wird, ist es bevorzugt, wenn dies eine vorübergehende Naßfestigkeit ist, die durch einen Abfall eines Teils oder der gesamten Naßfestigkeit beim Verweilen in Anwesenheit von Wasser gekennzeichnet ist. Wenn eine vorübergehende Naßfestigkeit gewünscht wird, können die Bindermaterialien aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Dialdehyd-Stärke oder anderen Harzen mit Aldehyd-Funktionalität besteht, wie etwa Co-Bond 1000®, die von National Starch and Chemical Company angeboten wird, Parez 750®, die von Cytec in Stamford, CT, angeboten wird und das in der US-A-4,981.557, die am 1. Jänner 1991 an Bjorkquist erteilt wurde, beschriebene Harz.
Wenn eine erhöhte Absorptionsfähigkeit erforderlich ist, können Tenside verwendet werden, um die erfindungsgemäßen gekreppten Tissue-Papierbahnen zu behandeln. Die Menge an Tensid, wenn dieses verwendet wird, beträgt vorzugsweise von etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Trockenfasergewicht des Tissue-Papiers. Die Tenside haben vorzugsweise Alkylketten mit acht oder mehr Kohlenstoffatomen. Beispielhafte anionische Tenside sind lineare Alkylsulfonate und Alkylbenzolsulfonate. Beispiele für nicht-ionische Tenside sind Alkylglycoside, inklusive Alkylglycosidester, wie etwa Crodesta SL-40®, das von Croda, Inc. (New York, NY) erhältlich ist, Alkylglycosidether, wie sie in der US-A- 4,011.389, die an W.K. Langdon et al. am 8. März 1977 erteilt wurde, beschrieben sind, und alkylpolyethoxylierte Ester, wie etwa Pegosperse 200 ML, die von Glyco Chemicals, Inc. (Greenwich, CT) erhältlich sind, sowie IGEPAL RC-520®, das von Rhone Poulanc Corporation (Cranbury, NJ) erhältlich ist.
Die vorliegende Erfindung kann auch zusammen mit Klebstoffen und Beschichtungen verwendet werden, die dazu bestimmt sind, auf die Oberfläche der Bahn oder auf den Yankee-Trockner aufgesprüht zu werden, wobei solche Produkte dahingehend ausgerichtet sind, daß sie die Haftung an dem Yankee-Trockner steuern. Zum Beispiel offenbart die US-A-3,926.716, Bates, ein Verfahren, bei welchem eine wässerige Dispersion von Polyvinylalkohol mit bestimmtem Hydrolysegrad und bestimmter Viskosität zur Verbesserung der Haftung von Papierbahnen an Yankee-Trocknern verwendet wird. Solche Polyvinylalkohole, die unter dem Handelsnamen Airvol® von Air Products and Chemicals, Inc. in Allentown, PA, verkauft werden, können gemeinsam mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Andere Yankee-Beschichtungen, die in ähnlicher Weise zur Verwendung direkt an dem Yankee oder auf der Oberfläche des Blattes empfohlen werden, sind kationische Polyamid- oder Polyaminharze wie etwa jene, die unter den Handelsnamen Rezosol® und Unisoft® von Houghton International in Valley Forge, PA; und unter dem Handelsnamen Crepetrol® von Hercules, Inc. in Wilmington, Delaware, hergestellt werden. Diese können auch gemeinsam mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Vorzugsweise wird die Bahn an den Yankee-Trockner mit Hilfe eines Klebstoffs angeheftet, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus teilweise hydrolysiertem Polyvinylalkohol-Harz, Polyamid-Harz, Polyamin-Harz, Mineralöl und Mischungen hievon besteht. Bevorzugter wird der Klebstoff aus der Gruppe ausgewählt, die aus Polyamid-Epichlorhydrin-Harz, Mineralöl und Mischungen hievon besteht.
Die obige Zusammenstellung optionaler chemischer Zusätze soll nur beispielhafter Natur sein und ist keineswegs dazu gedacht, den Rahmen der Erfindung zu begrenzen.

Herstellung des Wässerigen Papiereintrags

Fachleute auf diesem Gebiet werden erkennen, daß nicht nur die qualitative chemische Zusammensetzung des Papiereintrags für das Verfahren zur Herstellung von gekrepptem Papier wichtig ist, sondern daß auch die relativen Mengen jeder Komponente und die Reihenfolge sowie der Zeitpunkt des Zusatzes unter anderen Faktoren von Bedeutung sind. Es wurde nun herausgefunden, daß die folgenden Vorgangsweisen zur Herstellung des wässerigen Papiereintrags geeignet sind, jedoch sollte ihre Anführung nicht als Beschränkung für den Rahmen der vorliegenden Erfindung angesehen werden, welcher durch die am Ende dieser Beschreibung zusammengestellten Ansprüche definiert ist.
Papiermacherfasern werden in erster Linie durch Freisetzung der einzelnen Fasern in einer wässerigen Aufschlämmung durch irgendein übliches Holzaufschlußverfahren, das im Stand der Technik entsprechend beschrieben ist, hergestellt. Das Mahlen, sofern es erforderlich ist, wird dann an den ausgewählten Teilen des Papiereintrags vorgenommen. Es hat sich gezeigt, daß es einen Vorteil bei der Retention ergibt, wenn die wässerige Aufschlämmung, die später zur Absorption des partikelförmigen Füllstoffes verwendet werden soll, mindestens auf das Äquivalent eines Kanadischen Freiheitsgrads von etwa 600 ml, jedoch bevorzugter auf 550 ml oder darunter, gemahlen wird. Eine Verdünnung begünstigt im allgemeinen die Absorption der Polymeren und der Retentionshilfen; dementsprechend enthält die Aufschlämmung oder enthalten die Aufschlämmungen von Papierfasern zu diesem Zeitpunkt bei der Herstellung vorzugsweise nicht mehr als etwa 3-5 Gew.-% Feststoffe.
Der ausgewählte partikelförmige Füllstoff wird zuerst dadurch hergestellt, daß er auch in einer wässerigen Aufschlämmung dispergiert wird. Eine Verdünnung begünstigt im allgemeinen die Absorption der Polymeren und der Retentionshilfen an den Oberflächen der Feststoffe; dementsprechend enthält die Aufschlämmung oder enthalten die Aufschlämmungen partikelförmigen Füllstoffes zu diesem Zeitpunkt der Herstellung vorzugsweise nicht mehr als etwa 1-5 Gew.-% Feststoffe.
Ein Aspekt der Erfindung beruht auf der Chemie der Retention durch ein kationisches Flockungsmittel. Dabei erfolgt zuerst die Zugabe einer Stärke mit einer begrenzten Wasserlöslichkeit in Anwesenheit des partikelförmigen Füllstoffs. Vorzugsweise ist die Stärke kationisch und wird als eine wässerige Dispersion in einer Menge im Bereich von etwa 0,3 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht der Stärke und das Trockengewicht des partikelförmigen Füllstoffs, ausdrücklich der verdünnten wässerigen Aufschlämmung des partikelförmigen Füllstoffs zugesetzt.
Ohne durch eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, daß die Stärke als ein Agglomerierungsmittel auf den Füllstoff einwirkt und eine Agglomerierung der Partikel bewirkt. Die auf diese Weise erfolgende Agglomerierung des Füllstoffs macht dessen Absorption an den Oberflächen der Papiermacherfasern wirksamer. Die Absorption des Füllstoffs an den Faseroberflächen kann dadurch erreicht werden, daß die Aufschlämmung von Agglomeraten mit mindestens einer Aufschlämmung von Papiermacherfasern vereinigt und ein kationisches Flockungsmittel der entstehenden Mischung zugesetzt wird. Obwohl wieder nicht der Wunsch besteht, durch eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß die Wirkung des Flockungsmittel zu diesem Zeitpunkt dadurch erfolgt, daß eine Brückenbildung zwischen den anionischen Stellen an den Papiermacherfasern und den anionischen Stellen an den Füllstoff-Agglomeraten erfolgt.
Das kationische Flockungsmittel kann zu jedem geeigneten Zeitpunkt während des Verfahrensvorgangs zur Herstellung des Ansatzsystems des Papierherstellungsverfahrens zugesetzt werden. Besonders bevorzugt ist es, das kationische Flockungsmittel nach der Flügelpumpe zuzusetzen, in welcher die endgültige Verdünnung mit dem im Kreislauf geführten Maschinenwasser, das aus dem Verfahren zurückkehrt, erfolgt. Es ist auf dem Gebiet der Papierherstellung allgemein bekannt, daß Scherstufen die durch die Flockungsmittel hervorgerufenen Brücken zum Zusammenbrechen bringen, und daher ist es eine allgemeine Praxis, das Flockungsmittel erst dann zuzusetzen, wenn die wässerige Papiermacheraufschlämmung so viele Scherstufen als möglich hinter sich hat.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung beruht auf einem anionischen Flockungsmittel. Bei diesem Aspekt wird das anionische Flockungsmittel vorzugsweise min destens zu einer wässerigen Aufschlämmung des partikelförmigen Füllstoffs zugesetzt, solange dieser noch im wesentlichen von dem Rest des wässerigen Papiereintrags getrennt ist. Die Kombination von anionischem Flockungsmittel und partikelförmigem Füllstoff wird dann mit mindestens einem Teil der Papiermacherfasern vereinigt und kationische Stärke wird dann der Mischung zugesetzt; diese Vereinigung und der Stärkezusatz werden vorzugsweise vor der endgültigen Verdünnung in dem Verfahren zugesetzt, wobei das zurückgeführte Maschinenwasser mit dem wässerigen Papiereintrag vereinigt und mittels einer Flügelpumpe zu einem Stoffauflaulkasten transportiert wird.
Vorteilhafterweise ist eine zusätzliche Dosis von Flockungsmittel vorgesehen, nachdem die Stärke zugesetzt wurde. Obwohl es bei diesem Aspekt der Erfindung wesentlich ist, daß die Anfangsdosis des Flockungsmittels ein anionisches Flockungsmittel ist, kann der Anteil des Flockungsmittels, der nach der Flügelpumpe zugesetzt wird, entweder anionischer Art oder kationischer Art sein. Am bevorzugtesten ist es, wenn diese zweite Dosis Flockungsmittel nach der endgültigen Verdünnung mit dem rezykliertem Maschinenwasser zugesetzt wird, d. h. nach der Flügelpumpe. Es ist auf dem Gebiet der Papierherstellung allgemein bekannt, daß Scherstufen die von den Flockungsmitteln gebildeten Flocken zum Zusammenbrechen bringen, und daher ist es allgemeine Praxis, das Flockungsmittel dann zuzusetzen, wenn die wässerige Papiermacheraufschlämmung so viele Scherstufen als möglich hinter sich hat.
Die Fachleute auf diesem Gebiet werden erkennen, daß der zuvor erwähnte empfohlene Zusatz des Flockungsmittels direkt zu dem partikelförmigen Füllstoff eine Ausnahme von der Verfahrensführung mit minimalen Scherstufen ist; daher liefert dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung einen unerwarteten Vorteil, wenn mindestens ein Teil des anionischen Flockungsmittels zu dem partikelförmigen Füllstoff zugesetzt wird, während dieser im wesentlichen frei von den anderen Bestandteilen des wässerigen Papiereintrags ist, und der mit Flockungsmittel behandelte partikelförmige Füllstoff wird zu den Papiermacherfasern vor der endgültigen Verdünnungsstufe zugesetzt. Ein geeignetes Verhältnis für den Punkt der Zugabe des anionischen Flockungsmittels liegt bei etwa 4 : 1, d. h. für jeweils 1 Teil der Gesamtdosierung des Flockungsmittels, das nach der Flügelpumpe zugesetzt wird, werden vorteilhafterweise etwa 4 Teile direkt zu dem partikelförmigen Füllstoff zugesetzt. Dieses Verhältnis kann beträchtlich variieren und es wird angenommen, daß Verhältnisse von etwa 0,5 : 1 bis 10 : 1 in Abhängigkeit von verschiedenen Umständen geeignet sein können.
Bei der Herstellung von Produkten, die beide Aspekte der Erfindung repräsentieren, wenn mehrfache Aufschlämmungen von Papiermacherfasern hergestellt werden, können gemäß der vorliegenden Erfindung eine oder mehrere der Aufschlämmungen zur Absorption von partikelförmigen Fasern verwendet werden. Selbst wenn eine oder mehrere wässerige Aufschlämmungen von Papiermacherfasern bei dem Papierherstellungsverfahren vor dem Erreichen der Flügelpumpe relativ frei von partikelförmigen Füllstoffen gehalten werden, ist es bevorzugt, solchen Aufschlämmungen nach der Flügelpumpe ein kationisches oder anionisches Flockungsmittel zuzusetzen. Der Grund dafür ist, daß das rezyklierte Wasser, das in der Flügelpumpe verwendet wird, Füllstoff-Agglomerate enthält, die in vorhergehenden Arbeitsstufen auf dem durchlässigen Sieb nicht zurückgehalten wurden. Wenn mehrfache verdünnte Faseraufschlämmungen bei dem Verfahren zur Herstellung von gekrepptem Papier verwendet werden, wird vorzugsweise der Strom von kationischem oder anionischem Flockungsmittel zu den gesamten verdünnten Faseraufschlämmungen zugesetzt und sollte in einer solchen Weise zugesetzt werden, daß er etwa den Feststoffströmen in dem wässerigen Papiereintrag jeder verdünnten Faseraufschlämmung proportional ist.
Bei einer bevorzugten Anordnung wird eine Aufschlämmung relativ kurzer Papiermacherfasern, die Hartholz-Zellstoff enthalten, hergestellt und zur Absorption von feinen partikelförmigen Füllstoffen verwendet, während eine Aufschlämmung von kurzen Papiermacherfasern, die Hartholz-Zellstoff enthalten, hergestellt und im wesentlichen frei von feinem partikelförmigen Material gelassen wird, und eine Aufschlämmung relativ langer Papiermacherfasern, die Weichholz-Zellstoff enthalten, hergestellt und im wesentlichen frei von feinem partikelförmigen Material gelassen wird. Das Schicksal der entstehenden kurzfaserigen Aufschlämmung, die die feinen partikelförmigen Füllstoffe enthält, besteht darin, zu einer Kammer eines mehrkammerigen Stoffauflaufkastens geführt zu werden, während die entstehende kurzfaserige Aufschlämmung, die relativ frei von partikelförmigem Material gehalten wurde, zu einer anderen Kammer geführt wird und die entstehende langfaserige Aufschlämmung zu einer dritten Kammer geführt wird. Vorzugsweise sind die Kammern so angeordnet, daß die Kammer, zu welcher die relativ langfaserige Aufschlämmung geführt wird, zwischen den beiden anderen Kammern angeordnet ist, und die Kammer, die die relativ kurzfaserige Aufschlämmung mit dem Gehalt an feinen partikelförmigen Füllstoffen enthält, ihre Aufschlämmung auf der der durchlässigen Oberfläche gegenüberliegenden Seite ablegt.
Bei allen Anordnungen ist es wesentlich, den zu jeder Schichte geführten Eintrag so zusammenzusetzen, daß das zuvor in der vorliegenden Erfindung beschriebene Lint-Verhältnis erzielt wird. Das wird dadurch erreicht, daß vorzugsweise Stärke zu dem Eintrag zugesetzt wird, der die Yankee-abseitige Schichte bildet, und daß dadurch die Stärke vermindert wird, die zu dem Eintrag zugesetzt wird, der die Yankee-seitige Schichte bildet. Das Lint-Verhältnis wird auch durch Zusatz eines bindungsinhibierenden Mittels, bevorzugt in die Yankee-seitige Schichte, erhöht.
Ohne durch eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, daß die Yankee-seitige Oberfläche eines mit Füllstoff vesehenen Tissue-Papiers ohne abfallende Oberflächeneigenschaften weniger glatt ist als eine ähnlich hergestellte Tissue-Bahn, die keine Füllstoffe enthält. Es wird angenommen, daß das durch die Notwendigkeit entsteht, die Fasern dichter zu binden, um den Festigkeitsverlust auszugleichen, der mit der Verdrängung der Fasern durch feines Partikelmaterial verbunden ist. Dieser Unterschied ist an der Yankee-abseitigen Seite nicht merkbar, da diese Seite natürlich mehr Oberflächenvariation enthält. Dementsprechend hat das Herabsetzen der Bindung auf der Siebseite einen positiven Effekt, der die negativen Effekte ausgleicht, die mit der weiteren Steigerung der Bindung an der Yankee-abseitigeri Schichte verbunden sind.
Ein weiterer Einblick in die Herstellungsverfahren für den wässerigen Papiereintrag kann durch Bezugnahme auf Fig. 2 gewonnen werden, die eine schematische Darstellung ist, die eine Herstellung des wässerigen Papiereintrags für die Arbeitsweise der Herstellung von gekrepptem Papier erläutert, wobei ein Produkt gemäß dem Aspekt der Erfindung erzielt wird, der auf der Basis von kationischem Flockungsmittel arbeitet, und kann durch Bezugnahme auf Fig. 3 gewonnen werden, die eine schematische Darstellung ist, die eine Herstellung des wässerigen Papiereintrags für die Arbeitsweise der Herstellung von gekrepptem Papier erläutert, wobei ein Produkt gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung erzielt wird, der auf der Basis von anionischem Flockungsmittel arbeitet. Die folgende Diskussion bezieht sich auf Fig. 2:
Ein Vorratsbehälter 1 ist zur Aufbewahrung einer wässerigen Aufschlämmung relativ langer Papiermacherfasern vorgesehen. Die Aufschlämmung wird mit Hilfe einer Pumpe 2 und gegebenenfalls durch einen Refiner 3 geführt, um das Festigkeitspotential der langen Papiermacherfasern vollständig zu entwickeln. Eine Additiv-Leitung 4 liefert ein Harz, um je nach Wunsch die nötige Naß- oder Trockenfestigkeit in dem endgültigen Produkt zu ergeben. Dann wird die Aufschlämmung im Mixer 5 weiter konditioniert, um die Absorption des Harzes zu unterstützen. Die geeignet konditionierte Aufschlämmung wird dann mit Weißwasser 7 in einer Flügelpumpe 6 verdünnt und bildet eine verdünnte Aufschlämmung 15 langer Papiermacherfasern. Die Leitung 20 führt ein kationisches Flockungsmittel zu der Aufschlämmung 15, wodurch eine mit Flockungsmittel versetzte langfaserige Aufschlämmung 22 gebildet wird.
Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 2 bildet ein Vorratsbehälter 8 einen Vorrat für eine Aufschlämmung von feinem partikelförmigen Füllstoff. Die Additiv- Leitung 9 liefert eine wässerige Dispersion eines kationischen Stärkeadditivs. Die Pumpe 10 transportiert die Aufschlämmung des feinen partikelförmigen Materials und sorgt für die Dispergierung der Stärke. Die Aufschlämmung wird in einem Mixer 12 zur Unterstützung der Adsorption der Additive konditioniert. Die entstehende Aufschlämmung 13 wird zu einem Punkt gebracht, wo sie mit einer wässerigen Dispersion gemahlener kurzfaseriger Papiermacherfasern gemischt wird.
Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 2 stammt die Aufschlämmung der kurzen Papiermacherfasern aus einem Vorrat 11, von welchem sie über die Leitung 49 über eine Pumpe 14 durch einen Refiner 14 transportiert wird, wo sie zu einer gemahlenen Aufschlämmung kurzer Papiermacherfasern 16 wird. Nach dem Mischen mit der konditionierten Aufschlämmung des feinen partikelförmigen Füllstoffs 13 wird sie zu einer wässerigen kurzfaserigen Papiermacheraufschlämmung 17. Weißwasser 7 wird mit der Aufschlämmung 17 in einer Flügelpumpe 18 gemischt, zu welchem Zeitpunkt die Aufschlämmung eine verdünnte wässerige Papiermacheraufschlämmung 19 wird. Die Leitung 21 bringt ein kationisches Flockungsmittel in die Aufschlämmung 19, worauf die Aufschlämmung eine mit Flockungsmittel versetzte wässerige Papiermacheraufschlämmung 23 wird.
Vorzugsweise wird die mit Flockungsmittel versetzte kurzfaserige wässerige Papiermacheraufschlämmung 23 in das Verfahren zur Herstellung von gekrepptem Papier gebracht, das in Fig. 1 erläutert ist, und wird in zwei etwa gleiche Ströme unterteilt, die dann in die Kammern 82 und 83 des Stoffauflaufkastens gebracht werden, aus welchen schließlich die Yankee-abseitige Schichte 75 bzw. die Yankeeseitige Schichte 71 des festen weichen wenig staubbildenden mit Füllstoff versehenen gekreppten Tissue-Papiers wird. In ähnlicher Weise wird die wässerige mit Flockungsmittel versetzte Aufschlämmung 22 der langen Papiermacherfasern unter Bezugnahme auf Fig. 2 in die Kammer 82b des Stoffauflaufkasten gebracht, die schließlich in die Mittelschichte 73 des festen, weichen, wenig staubbildenden, mit Füllstoff versehenen gekreppten Tissue-Papiers mündet.
Die folgende Diskussion bezieht sich auf Fig. 3:
Ein Vorratsbehälter 24 ist zur Aufbewahrung einer wässerigen Aufschlämmung relativ langer Papiermacherfasern vorgesehen. Die Aufschlämmung wird mit Hilfe einer Pumpe 25 und gegebenenfalls durch einen Refiner 26 geführt, um das Festigkeitspotential der langen Papiermacherfasern vollständig zu entwickeln. Die Additiv-Leitung 27 liefert ein Harz, um je nach Bedarf für das Endprodukt Naßfestigkeit oder Trockenfestigkeit zu bewirken. Dann wird die Aufschlämmung im Mischer 28 weiter konditioniert, um die Absorption des Harzes zu unterstützen. Die geeignet konditionierte Aufschlämmung wird dann mit Weißwasser 29 in einer Flügelpumpe 30 konditioniert, wodurch eine verdünnte Aufschlämmung 31 langer Papiermacherfasern gebildet wird. Gegebenenfalls liefert die Leitung 32 ein Flockungsmittel, um mit der Aufschlämmung 31 gemischt zu werden, wodurch eine wässerige mit Flockungsmittel versetzte Aufschlämmung 33 langer Papiermacherfasern gebildet wird.
Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 3 bildet ein Vorratsbehälter 34 einen Vorrat an einer Aufschlämmung von feinem partikelförmigen Füllstoff. Die Additiv- Leitung 35 liefert eine wässerige Dispersion eines anionischen Flockungsmittels. Die Pumpe 36 bedingt die Anlieferung der Aufschlämmung des feinen partikelförmigen Materials und sorgt auch für die Dispergierung des Flockungsmittels. Die Aufschlämmung wird in einem Mixer 37 konditioniert, um die Absorption des Additivs zu unterstützen. Die entstehende Aufschlämmung 38 wird zu einem Punkt geführt, wo sie mit einer wässerigen Dispersion von kurzen Papiermacherfasern gemischt wird.
Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 3 stammt eine Aufschlämmung kurzer Papiermacherfasern aus einem Vorrat 39, von welchem sie durch die Leitung 48 mit Hilfe der Pumpe 40 zu einem Punkt gebracht wird, wo sie mit der konditionierten Aufschlämmung des feinen partikelförmigen Füllstoffs 38 gemischt wird, um zu der kurzfaserigen wässerigen Papiermacheraufschlämmung 41 zu werden. Die Leitung 46 transportiert eine wässerige Dispersion von kationischer Stärke, die nach Unterstützung durch einen Inline-Mischer 50 mit der Aufschlämmung 41 gemischt wird, um die mit Flockungsmittel versetzte Aufschlämmung 47 zu bilden. Weißwasser 29 wird in die mit Flockungsmittel versetzte Aufschlämmung geleitet, die sich in der Flügelpumpe 42 mischt, um eine verdünnte, mit Flockungsmittel versetzte wässerige kurzfaserige Papiermacheraufschlämmung 43 zu bilden. Gegebenenfalls liefert die Leitung 44 zusätzliches Flockungsmittel, um den Gehalt an Flockungsmittel der verdünnten Aufschlämmung 43 unter Bildung der Aufschlämmung 45 anzuheben.

Das Verfahren zur Herstellung von gekrepptem Papier

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung, die ein Verfahren zur Herstellung von gekrepptem Papier zur Gewinnung eines festen, weichen, wenig staubbildenden, mit Füllstoff versetzten gekreppten Tissue-Papiers mit abfallend verlaufenden Oberflächenbindungseigenschaften erläutert. Diese bevorzugten Ausführungsbeispiele sind in der folgenden Diskussion beschrieben, wobei auf Fig. 1 Bezug genommen wird.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer bevorzugten Papiermaschine 80 zur Herstellung von erfindungsgemäßem Papier. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt die Papiermaschine 80 einen geschichteten Stoffauflaufkasten 81 mit einer oberen Kammer 82, einer mittleren Kammer 82b und einer unteren Kammer 83, einem Schlitzdach 84 und einem Fourdrinier-Sieb 85, das um eine Brustwalze 86 gelegt und um sie geführt wird, mit einem Deflektor 90, Vakuum-Saugkästen 91, einer Gautsch-Walze 92 und eine Vielzahl von Umlenkwalzen 94. Beim Betrieb wird ein Papiereintrag durch die obere Kammer 82, ein zweiter Papiereintrag durch die mittlere Kammer 82b und ein dritter Eintrag durch die untere Kammer 83 gepumpt und diese werden dann aus dem Schlitzdach 84 ausgeleitet und in übereinanderliegender Relation auf das Fourdrinier-Sieb 85 abgelegt, um auf demselben eine embryonale Bahn 88 zu bilden, die die Schichten 88a und 88b und 88c umfaßt. Die Entwässerung erfolgt durch das Fourdrinier-Sieb 85 und wird von dem Deflektor 90 und den Vakuumkästen 91 unterstützt. Wenn das Fourdrinier-Sieb seinen Umkehrlauf in der durch den Pfeil angezeigten Richtung macht, wird es mit Duschen 95 gereinigt, bevor es einen weiteren Weg über die Brustwalze 86 beginnt. An der Bahnübertragungszone 93 wird die embryonale Bahn 88 durch die Wirkung des Vakuum-Übertragungskastens 97 auf ein durchlässiges Trägermaterial 96 übertragen. Das Trägermaterial 96 trägt die Bahn von der Übertragungszone 93 über den Vakuum-Entwässerungskasten 98 hin durch Durchblase-Vortrockner 100 und über zwei Umlenkwalzen 101, worauf die Bahn durch die Wirkung der Druckwalze 102 auf einene Yankee-Trockner 108 übertragen wird. Das Trägermaterial 96 wird dann gereinigt und entwässert, wenn es seine Schleife vervollständigt, indem es über und um die zusätzlichen Umlenkwalzen 101, vorbei an den Duschen 103 und dem Vakuum-Entwässerungskasten 105, geführt wird. Die vorgetrocknete Papierbahn wird durch Klebung an der zylindrischen Oberfläche des Yankee-Trockners 108 fixiert, unterstützt durch den durch den Sprüh-Applikator 109 aufgebrachten Klebstoff. Die Trockung wird auf dem dampfbeheizten Yankee-Trockner 108 und durch Heißluft vervollständigt, die erhitzt und mit nicht dargestellten Mitteln durch die Trockenhaube 110 im Kreislauf geführt wird. Die Bahn wird dann vom Yankee- Trockner 108 durch eine Abziehklinge 111 abgekreppt, worauf sie als Papierblatt 70 bezeichnet wird, das eine Yankee-seitige Schichte 71, eine Mittelschichte 73 und eine Yankee-abseitige Schichte 75 aufweist. Das Papierblatt 70 wird dann zwischen zwei Kalanderwalzen 112 und 113 und um einen Umfangsabschnitt der Rolle 115 geführt und wird dann auf einem Kern 117, der auf einer Welle 118 angeordnet ist, zu einer Rolle 116 aufgewickelt.
Immer noch unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist der Ursprung der Yankeeseitigen Schichte 71 des Papierblatts 70 der durch die untere Kammer 83 des Stoffauflaufkastens 81 gepumpte Eintrag, welcher direkt auf das Fourdrinier-Sieb 85 aufgebracht wird, auf welchem er zu der Schichte 88c der embryonalen Bahn 88 wird. Der Ursprung der Mittelschichte 73 des Papierblatts 70 ist der durch die Kammer 82b des Stoffauflaufkastens 81 gelieferte Eintrag, der die Schichte 88b auf der Schichte 88c bildet. Der Ursprung der Yankee-abseitigen Schichte 85 des Papierblatts 70 ist der durch die obere Kammer 82 des Stoffauflaufkastens 81 gelieferte Eintrag, der die Schichte 88a auf der Schichte 88b der embryonalen Bahn 88 bildet. Obwohl Fig. 1 die Papiermaschine 80 mit einem Stoffauflaulkasten 81 zeigt, der zur Herstellung einer dreischichtigen Bahn ausgerichtet ist, kann der Stoffauflaufkasten 81 andererseits auch so eingerichtert sein, daß er andere mehrschichtige Tissue-Bahnen mit unterschiedlicher Anzahl von Schichten herstellen kann. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dadurch erreicht, daß der feine partikelförmige Füllstoff auf jenen Eintrag beschränkt wird, der zur Schichte 88b führt; dadurch wird die Retentionswirksamkeit des Papierherstellungsverfahrens erhöht.
Weiters muß unter Bezugnahme auf die Herstellung des Papierblatts 70, wobei ein Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung auf der Papiermaschine 80 in Fig. 1 erläutert wird, das Fourdrinier-Sieb 85 feinmaschig sein und relativ kleine Öffnungsweiten im Hinblick auf die durchschnittlichen Längen der den kurzfaserigen Eintrag bildenden Fasern aufweisen, damit eine gute Blattbildung stattfindet; und das durchlässige Trägermaterial 86 sollte feinmaschig mit relativ kleinen Öffnungsweiten im Hinblick auf die mittleren Längen der den langfaserigen Eintrag darstellenden Fasern sein, um eine Anhäufung der Materialseite der embryonalen Bahn in den Zwischenfilament-Abständen des Materials 96 im wesentlichen zu verhindern. Auch im Hinblick auf die Verfahrensbedingungen zur Herstellung des beispielhaften Papierblattes 70 wird die Papierbahn vorzugsweise auf etwa 80% Faserkonsistenz und bevorzugter auf etwa 95% Faserkonsistenz getrocknet, bevor sie gekreppt wird.
Die vorliegende Erfindung ist auf gekrepptes Tissue-Papier im allgemeinen anwendbar, wobei auf übliche Weise filzgepreßtes gekrepptes Tissue-Papier, hochbauschiges musterverdichtetes gekrepptes Tissue-Papier und hochbauschiges unkompaktiertes gekrepptes Tissue-Papier inkludiert ist, jedoch keine Beschränkung darauf besteht.
Die erfindungsgemäßen mit Füllstoff versehenen gekreppten Tissue- Papierbahnen haben ein Flächengewicht zwischen 10 g/m² und etwa 100 g/m². In seiner bevorzugten Ausführungsform hat das erfindungsgemäße mit Füllstoff versehene Tissue-Papier ein Flächengewicht zwischen etwa 10 g/m² und etwa 50 g/m² und hat am bevorzugtesten ein Flächengewicht zwischen etwa 10 g/m² und etwa 30 g/m². Gekreppte Tissue-Papierbahnen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, haben eine Dichte von etwa 0,60 g/m³ oder weniger. In seiner bevorzugten Ausführungsform hat das erfindungsgemäße mit Füllstoff versehene Tissue-Papier eine Dichte zwischen etwa 0,03 g/m³ und etwa 0,6 g/m³ und hat am bevorzugtesten eine Dichte zwischen etwa 0,05 g/m³ und 0,2 g/m³.
Die vorliegende Erfindung ist weiters auf mehrschichtige Tissue-Papierbahnen anwendbar. Tissue-Strukturen, die aus geschichteten Papierbahnen gebildet sind, sind in US-A-3,994,771, Morgan Jr. et al., erteilt am 30. November 1976, US-A- 4,300.981, Carstens, erteilt am 17. November 1981, US-A-4,166.001, Dunning et al., erteilt am 28. August 1979, und EP-A-0 613 979, Edwards et al., veröffentlicht am 7. September 1994, beschrieben. Die Schichten bestehen vorzugsweise aus verschiedenen Faserarten, wobei die Fasern in der Regel relativ lange Weichholz- und relativ kurze Hartholz-Fasern sind, wie sie bei der Herstellung von mehrschichtigem Tissue-Papier verwendet werden. Mehrschichtige Tissue-Papierbahnen, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, umfassen drei übereinanderliegende Schichten, eine innere oder mittlere Schichte und zwei äußere Schichten, eine Yankee-seitige äußere Schichte und eine Yankee-abseitige äußere Schichte, wobei die innere Schichte zwischen den beiden äußeren Schichten angeordnet ist. Die Yankee-seitige äußere Schichte heißt so, weil sie die Oberfläche bildet, die mit der Oberfläche des Yankee-Trockners in Kontakt steht. Die beiden äußeren Schichten enthalten vorzugsweise einen primären Filamentbestandteil aus relativ kurzen Papiermacherfasern mit einer durchschnittlichen Faserlänge zwischen etwa 0,5 und etwa 1,5 mm, vorzugsweise weniger als etwa 1,0 mm. Diese kurzen Papiermacherfasern enthalten in der Regel Hartholzfasern, vorzugsweise Hartholz-Kraft-Fasern, und stammen am bevorzugtesten von Eukalyptus. Die innere Schichte besteht vorzugsweise aus einem primären Filamentbestandteil relativ langer Papiermacherfasern mit einer mittleren Faserlänge von mindestens etwa 2,0 mm. Diese langen Papiermacherfasern sind in der Regel Weichholzfasern, vorzugsweise nördliche Weichholz-Kraft-Fasern. In der vorliegenden Erfindung ist die Hauptmenge des partikelförmigen Füllstoffs in einer der äußeren Schichten enthalten; insbesondere in der äußeren Schichte, die mit dem größten Abstand von der durchlässigen Oberfläche entsteht, d. h. der Yankee-abseitigen äußeren Schichte.
Die aus mehrschichtigen gekreppten Tissue-Papierbahnen hergestellten gekreppten Tissue-Papierprodukte können einlagige Tissue-Produkte oder mehrlagige Tissue-Produkte sein.
Die Einrichtungen und die Verfahren sind für Fachleute auf diesem Gebiet allgemein bekannt. Bei einem typischen Verfahren wird ein Papiermasseeintrag mit niedriger Konsistenz in einem unter Druck stehenden Stoffauflaufkasten bereitgestellt. Der Stoffauflaufkasten hat eine Öffnung zum Abgeben einer dünnen Auflage aus Papiermasseeintrag auf dem Fourdrinier-Sieb zur Bildung einer nassen Bahn. Die Bahn wird dann in der Regel durch Vakuum-Entwässerung auf eine Faserkon sistenz zwischen etwa 7% und etwa 25% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Bahn) entwässert.
Zur Herstellung mit Füllstoff versehener Tissue-Papierprodukte gemäß jenen, die in der vorliegenden Erfindung geoffenbart sind, wird ein wässeriger Papiereintrag auf einer durchlässigen Oberfläche zur Bildung einer embryonalen Bahn abgelegt. Der Rahmen der Erfindung umfaßt auch Tissue-Papierprodukte, die aus der Bildung von mehrfachen Papierschichten resultieren, wobei zwei oder mehr Eintragsschichten vorzugsweise durch Ablegen getrennter Ströme verdünnter Faseraufschlämmungen zum Beispiel in einem Stoffauflaufkasten mit mehreren Kanälen gebildet werden. Die Schichten bestehen vorzugsweise aus unterschiedlichen Faserarten, wobei die Fasern in der Regel relativ lange Weichholz- und relativ kurze Hartholzfasern sind, wie sie bei der Herstellung von mehrschichtigem Tissue-Papier verwendet werden. Wenn die einzelnen Schichten anfänglich auf getrennten Sieben gebildet werden, werden die Schichten anschließend in nassem Zustand vereinigt, um eine mehrschichtige Tissue-Papierbahn zu bilden. Die Papiermacherfasern bestehen vorzugsweise aus verschiedenen Faserarten, wobei die Fasern in der Regel relativ lange Weichholz- und relativ kurze Hartholzfasern sind. Insbesondere machen die Hartholzfasern mindestens etwa 50% und die genannten Weichholzfasern mindestens etwa 10% der genannten Papiermacherfasern aus.
Bei dem zur Herstellung von mit Füllstoff versehenen Tissue-Produkten gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten Papierherstellungsverfahren liegt der Schritt, der die Übertragung der Bahn auf einen Filz oder ein Textilmaterial, z. B. beim üblichen Filzpressen von Tissue-Papier, das in der Fachwelt allgemein bekannt ist, umfaßt, ausdrücklich innerhalb des Rahmens der Erfindung. Bei diesem Verfahrensschritt wird die Bahn durch Übertragen auf einen Entwässerungsfilz und Pressen der Bahn entwässert, sodaß das Wasser aus der Bahn durch Preßvorgänge in den Filz abgegeben wird, wobei die Bahn einem durch einander gegenüberliegende mechanische Bauteile, zum Beispiel zylindrische Walzen, hervorgerufenen Druck ausgesetzt wird. Wegen der beträchtlichen Drücke, die auf diese Weise zur Entwässerung der Bahn notwendig sind, haben die durch übliches Filzpressen enstehenden Bahnen relativ hohe Dichten und sind dadurch gekennzeichnet, daß sie über die gesamte Bahnstruktur eine einheitliche Dichte haben.
Bei dem Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen mit Füllstoff versehenen (gefüllten) Tissue-Produkten und dem Schritt, bei welchem die halbtrockene Bahn auf einen Yankee-Trockner übertragen wird, wird die Bahn während der Übertragung auf die zylindrische Dampftrommelvorrichtung, die in der Fachwelt als Yankee-Trockner bekannt ist, gepreßt. Die Seite der Bahn, die gegen den Yankee-Trockner gepreßt wird, wird hierin als die Yankee-seitige äußere Schichte be zeichnet, wogegen die von dem Yankee-Trockner abgewandte Seite hierin als die Yankee-abseitige äußere Schichte bezeichnet wird. Die Übertragung erfolgt durch mechanische Mittel, wie etwa eine gegenüberliegende zylindrische Walze, die sich gegen die Bahn preßt. Es kann auch Vakuum an die Bahn angelegt werden, wenn sie gegen die Yankee-Oberfläche gepreßt wird. Es können auch mehrere Yankee- Trocknertrommeln verwendet werden.
Bevorzugtere Variationen des Papierherstellungsverfahrens zur Gewinnung von mit Füllstoff versehenen Tissue-Papieren inkludieren die sogenannten musterverdichtenden Verfahren, bei welchen die entstehende Struktur dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein Feld mit relativ hohem Bausch und relativ niedriger Faserdichte und eine Anordnung von verdichteten Zonen mit relativ hoher Faserdichte innerhalb des hochbauschigen Feldes verteilt aufweist. Das hochbauschige Feld ist andererseits als ein Feld von Polsterbereichen gekennzeichnet. Die verdichteten Zonen werden andererseits auch als Überkreuzungsbereiche bezeichnet. Die verdichteten Zonen können in diskreten Abständen innerhalb des hochbauschigen Feldes angeordnet sein oder sie können entweder vollständig oder teilweise innerhalb des hochbauschigen Feldes miteinander in Verbindung stehen. Vorzugsweise sind die Zonen relativ hoher Dichte kontinuierlich und das hochbauschige Feld ist diskret. Bevorzugte Verfahren zur Herstellung von musterverdichteten Tissue- Bahnen sind in US-A-3,301.746, erteilt an Sanford und Sisson am 31. Jänner 1967, US-A-3,974.025, erteilt an Peter G. Ayers am 10. August 1976, und US-A- 4,191.609, erteilt an Paul D. Trokhan am 4. März 1980, und US-A-4,637.859, erteilt an Paul D. Trokhan am 20. Jänner 1987, US-A-4,942.077, erteilt an Wendt et al. am 17. Juli 1990, EP-A-0 617 164, Hyland et al., veröffentlicht am 28. September 1994, EP-A-0 616 074, Hermans et al., veröffentlicht am 21. September 1994, geoffenbart.
Zur Bildung musterverdichteter Bahnen erfolgt der Bahnübertragungsschritt unmittelbar nach der Bildung der Bahn eher auf einen Formungstextilmaterial als auf einen Filz. Die Bahn wird gegen eine Anordnung von Auflagern aufgelegt, die das Formurigstextilmaterial bilden. Die Bahn wird gegen die Anordnung der Auflager gepreßt, wodurch verdichtete Zonen in der Bahn an den Orten entstehen, die geografisch den Kontaktpunkten zwischen der Anordnung der Auflager und der nassen Bahn entsprechen. Der Rest der während dieses Vorgangs nicht komprimierten Bahn wird als das hochbauschige Feld bezeichnet. Dieses hochbauschige Feld kann weiter durch Anwendung von Fluiddruck, wie etwa mit einer Vakuumvorrichtung oder mit einem Durchblasetrockner in der Dichte verringert werden. Die Bahn wird entwässert und gegebenenfalls vorgetrocknet in einer solchen Weise, daß Kompression des hochbauschigen Feldes im wesentlichen vermieden wird. Das erfolgt vorzugsweise durch Fluiddruck, wie etwa mit einer Vakuumvorrichtung oder einem Durchblasetrockner oder andererseits durch mechanisches Pressen der Bahn gegen eine Anordnung von Auflagern, wobei das hochbauschige Feld nicht komprimiert wird. Die Vorgänge der Entwässerung, wahlweisen Vortrocknung und Bildung der verdichteten Zonen kann integriert oder teilweise integriert erfolgen, um die Gesamtanzahl der durchgeführten Verfahrensstufen zu verringern. Der Feuchtigkeitsgehalt der halbtrockenen Bahn zum Zeitpunkt der Übertragung auf die Yankee-Oberfläche beträgt weniger als etwa 40% und die Heißluft wird durch die genannte halbtrockene Bahn hindurchgepreßt, während sich die halbtrockene Bahn auf dem genannten Formungstextilmaterial befindet, um eine Struktur mit niedriger Dichte zu bilden.
Die musterverdichtete Bahn wird auf den Yankee-Trockner übertragen und vollständig getrocknet, wobei immer noch vorzugsweise das mechanische Pressen vermieden wird. Bei der vorliegenden Erfindung umfassen vorzugsweise etwa 8% bis etwa 55% der gekreppten Tissue-Papieroberfläche verdichtete Einschnürungen mit einer relativen Dichte von mindestens 125% der Dichte des hochbauschigen Feldes.
Die Anordnung von Auflagern ist vorzugsweise ein prägendes Trägertextilmaterial mit einer gemusterten Versetzung von Überkreuzungen, die als die Anordnung der Auflager wirken, wodurch die Bildung der verdichteten Zonen bei Druckanwendung erleichtert wird. Das Muster der Überkreuzungen stellt die zuvor erwähnte Anordnung der Auflager dar. Prägende Trägertextilmaterialien sind geoffenbart in US-A-3,301.746, Sanford und Sisson, erteilt am 31. Jänner 1967, US-A- 3,821.068, Salvucci Jr. et al., erteilt am 21. Mai 1974, US-A-3,974.025, Ayers, erteilt am 10. August 1976, US-A-3,573,164, Friedberg et al., erteilt am 30. März 1971, US-A-3,473.576, Amneus, erteilt am 21. Oktober 1969, US-A-4,239.065, Trokhan, erteilt am 16. Dezember 1980, und US-A-4,528.239, Trokhan, erteilt am 9. Juli 1985.
Besonders bevorzugt ist es, wenn sich die embryonale Bahn durch Anlegen einer Fluidkraft an die Bahn an die Oberfläche eines offenmaschigen Trocknungs- /Prägetextilmaterials anpaßt und anschließend auf dem genannten Textilmaterial als Teil eines Verfahrens zur Herstellung von Papier mit niedriger Dichte thermisch vorgetrocknet wird.
Eine andere Variation der innerhalb der vorliegenden Erfindung inkludierten Verfahrensstufen umfaßt die Bildung von sogenannten unkompaktierten, nichtmusterverdichteten mehrschichtigen Tissue-Papierstrukturen, wie sie in US-A- 3,812.000, erteilt an Joseph L. Salvucci Jr. und Peter N. Yiannos am 21. Mai 1974, und US-A-4,208.459, erteilt an Henry E. Becker, Albert L. McConnell und Richard Schutte am 17. Juni 1980, beschrieben sind. Im allgemeinen werden unkompaktierte nicht-musterverdichtete mehrschichtige Tissue-Papierstrukturen durch Ablegen eines Papiereintrags auf einem durchlässigen Formungssieb, wie etwa einem Fourdrinier-Sieb, unter Bildung einer nassen Bahn, Flüssigkeitsablaufen aus der Bahn und Abtrennen von zusätzlichem Wasser ohne mechanischen Druck, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von mindestens 80% aufweist, sowie Kreppen der Bahn hergestellt. Wasser wird durch Vakuum-Entwässerung und thermische Trocknung aus der Bahn abgetrennt. Die entstehende Struktur ist ein weiches, jedoch schwaches hochbauschiges Blatt aus relativ unkompaktierten Fasern. Vorzugsweise wird vor dem Kreppen ein Bindematerial auf Abschnitte der Bahn aufgebracht.
Die mit der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung in Zusammenhang stehenden Vorteile inkludieren die Möglichkeit der Herabsetzung der Menge von Papiermacherfasern, die erforderlich ist, um eine gegebene Menge Tissue-Papierprodukt zu produzieren. Weiters werden die optischen Eigenschaften, insbesondere die Opazität, des Tissue-Produkts verbessert. Diese Vorteile werden bei einer Tissue-Papierbahn erreicht, die einen hohen Grad an Festigkeit aufweist und wenig staubbildend ist.
Der Ausdruck "Opazität", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf den Widerstand einer Tissue-Papierbahn, Licht einer Wellenlänge, die dem sichtbaren Anteil des elektromagnetischen Spektrums entspricht, hindurchzulassen. Die "spezifische Opazität" ist das Maß für den Grad an Opazität, die jeder Einheit von 1 g/m² Flächengewicht einer Tissue-Papierbahn verliehen wird. Das Verfahren zur Messung der Opazität und die Berechnung der spezifischen Opazität werden detailliert in einem späteren Abschnitt dieser Beschreibung dargelegt. Erfindungsgemäße Tissue-Papierbahnen haben vorzugsweise mehr als etwa 5%, insbesondere mehr als etwa 5,5% und am bevorzugtesten mehr als etwa 6% spezifische Opazität.
Der Ausdruck "Festigkeit", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf die spezifische Gesamtreißfestigkeit, wobei die Bestimmungsmethode für diese Messung in einem späteren Abschnitt dieser Beschreibung enthalten ist. Die erfindungsgemäßen Tissue-Papierbahnen sind fest. Das bedeutet im allgemeinen, daß ihre spezifische Gesamtreißfestigkeit mindestens etwa 0,25 m, bevorzugter mehr als etwa 0,40 m, beträgt.
Die Ausdrücke "Lint (Fusseln)" und "Staub" werden hierin untereinander austauschbar verwendet und beziehen sich auf die Neigung einer Tissue-Papierbahn, Fasern oder partikelförmige Füllstoffe freizugeben, wie in einem kontrollierten Abriebtest gemessen wird, dessen Vorgangsweise in einem späteren Abschnitt dieser Beschreibung detailliert angegeben wird. Lint und Staub hängen mit der Festigkeit zusammen, da die Tendenz zur Freisetzung von Fasern oder Partikeln in direktem Zusammenhang mit dem Grad, bis zu welchem solche Fasern oder Partikel in der Struktur verankert sind, steht. Wenn das Gesamtausmaß der Verankerung angehoben wird, wird die Festigkeit erhöht. Es ist jedoch möglich, einen Festigkeitsgrad zu haben, der als akzeptabel gilt, wobei jedoch ein unakzeptabler Grad von Lint- oder Staubbildung vorliegt. Der Grund hiefür ist, daß die Lintbildung oder Staubbildung lokalisiert werden kann. Zum Beispiel kann die Oberfläche einer Tissue- Papierbahn zur Lintbildung oder Staubbildung neigen, wobei der Grad der Bindung unterhalb der Oberfläche ausreichend sein kann, um den Gesamtgrad der Festigkeit auf recht akzeptable Niveaus anzuheben. Bei einem anderen Fall kann die Festigkeit von einem Skelett relativ langer Papiermacherfasern herrühren, während Faserfeinteile oder der partikelförmige Füllstoff innerhalb der Struktur unzureichend gebunden sein können. Die erfindungsgemäßen mit Füllstoff versehenen Tissue-Papierbahnen haben relativ niedrige Lintbildung. Bevorzugt sind endgültige Lintwerte, die die Mittelwerte der Lintwerte der Yankee-Seite und der Yankeeabgewandten Seite darstellen, unterhalb von etwa 12; unterhalb von 10 sind sie bevorzugter und unterhalb von 8 sind sie am meisten bevorzugt.
Die erfindungsgemäße mehrschichtige Tissue-Papierbahn kann bei jeder Anwendung eingesetzt werden, wo weiche absorbierende mehrschichtige Tissue- Papierbahnen erforderlich sind. Besonders vorteilhafte Verwendungen für die erfindungsgemäße mehrschichtige Tissue-Papierbahn sind in Toiletten-Tissue- und Kosmetik-Tissue-Produkten. Sowohl einlagige als auch mehrlagige Tissue- Papierprodukte können aus den erfindungsgemäßen Bahnen hergestellt werden.

Das weiche gefüllte Tissuepapier mit abfallend verlaufenden Oberflächeneigenschaften

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen weichen Tissue-Papiers, die die Struktur der verschiedenen Schichten des gekreppten Tissue-Papiers zeigt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist die innere Schichte 120 zwischen der Yankee-seitigen Schichte 121 und der Yankee-abseitigen Schichte 122 angeordnet. Die innere Schichte 120 enthält überwiegend Weichholzfasern 123, während jede der äußeren Schichten 121 und 122 überwiegend Hartholzfasern 125 enthält.
Feine Partikel partikelförmigen Füllstoffs 124 sind in der äußeren Schichte 122 angeordnet und soweit als praktisch durchführbar auf die Schichte 122 beschränkt.
Der Grad an Bindung in der Schichte 121 ist so gesteuert, daß er weniger als in der Schichte 122 beträgt, sodaß der Lint-Wert, wenn er im Hinblick auf die Schichte 121 gemessen wird, höher ist, als wenn er im Hinblick auf die Schichte 122 gemessen wird. Dies wird dadurch erreicht; daß in der Schichte 121 eine geringere Bindung im Verhältnis zur Schichte 122 gefördert wird. Fachleute auf diesem Gebiet werden die speziellen Mittel kennen, durch welche das erreicht werden kann. Beispiele der Mittel inkludieren das Mahlen der Eintragszusammensetzung für die Schichte 121 auf einen geringeren Grad, die Verwendung von weniger Binder, wie etwa Stärke, in der Schichte 121 oder den Zusatz eines bindungsinhibierenden Mittels zur Schichte 121.

Analytische Verfahren und Testverfahren

A. Dichte

Die Dichte von mehrschichtigem Tissue-Papier, wie der Ausdruck hierin verwendet wird, ist die mittlere Dichte, berechnet als das Flächengewicht dieses Papiers, dividiert durch die Abgreifhöhe, wobei die geeigneten Umwandlungen für die Einheiten hierin angegeben sind. Die Abgreifhöhe des mehrschichtigen Tissue- Papiers, wie sie hierin verwendet wird, ist die Dicke des Papiers, wenn dieses einer komprimierenden Belastung von 95 g/in² (15,5 g/m²) ausgesetzt ist.

8. Bestimmung des Molekulargewichts

Das wesentliche unterscheidende Merkmal von polymeren Materialien ist ihre Molekülgröße. Die Eigenschaften, die es den Polymeren ermöglicht haben, in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet zu werden, rühren fast zur Gänze von ihrer makromolekularen Natur her. Um diese Materialien vollständig zu kennzeichnen, ist es wesentlich, einige Mittel zur Definierung und Bestimmung deren Molekulargewichts und Molekulargewichtsverteilungen zur Verfügung zu haben. Korrekter ist es, den Ausdruck relative Molekularmasse statt des Molekulargewichts zu verwenden, jedoch wird der letztere häufiger in der Polymer-Technologie verwendet. Es ist nicht immer praktisch, Molekulargewichtsverteilungen zu bestimmen. Jedoch wird dies unter Verwendung chromatografischer Techniken eine immer üblichere Praxis. Dennoch wird auf den Ausdruck Molekulargröße unter Bezugnahme auf die Mittelwerte der Molekulargewichte zurückgegriffen.

Mittelwerte der Molekulargewichte

Wenn wir eine einfache Molekulargewichtsverteilung betrachten, die den Gewichtsanteil (wi) von Molekülen mit einer relativen Molekülmasse (Mi) darstellt, ist es möglich, mehrere brauchbare Mittelwerte zu definieren. Die Mittelwertbildung auf der Basis der Anzahl der Moleküle (Ni) einer speziellen Größe (Mi) ergibt das zahlengemittelte Molekulargewicht
Eine wichtige Konsequenz dieser Definition ist die, daß das zahlengemittelte Molekulargewicht in Gramm die Avogadro'sche Anzahl der Moleküle enthält. Diese Definition des Molekulargewichts stimmt mit der von monodispersen molekularen Spezies, d. h. Molekülen mit dem gleichen Molekulargewicht, überein. Von größerer Bedeutung ist es einzusehen, daß, wenn die Anzahl der Moleküle in einer gegebenen Masse eines polydispersen Polymers in irgendeiner Weise bestimmt werden kann, n dann leicht berechnet werden kann. Das ist die Basis von Messungen colligativer Eigenschaften.
Bildet man den Mittelwert auf der Basis der Gewichtsanteile (Wi) von Molekülen einer gegebenen Masse (Mi), führt das zu der Definition der gewichtsgemittelten Molekulargewichte
w ist ein brauchbareres Mittel zum Ausdrücken der polymeren Molekulargewichte als n, da es solche Eigenschaften, wie Schmelzviskosität und mechanische Eigenschaften von Polymeren genauer widerspiegelt, und wird daher in der vorliegenden Erfindung verwendet.

C. Bestimmung der Partikelgröße der Füllstoffe

Die Partikelgröße ist eine wichtige Bestimmungsgröße für die Leistungsfähigkeit von Füllstoffen, insbesondere da sie mit der Fähigkeit, in einem Papierblatt zurückgehalten zu werden, zusammenhängt. Tonpartikel sind insbesondere platten- oder blockförmig, nicht kugelig, doch kann ein Maß, das als "äqivalenter Kugeldurchmesser" bezeichnet wird, als ein relatives Maß für unregelmäßig geformte Partikel verwendet werden und darin besteht eines der Hauptverfahren, das die Industrie zur Messung der Partikelgröße von Tonen und anderen partikelförmigen Füllstoffen verwendet. Bestimmungen äquivalenter Kugeldurchmesser von Füllstoffen können unter Einsatz der Verwendbaren TAPPI Methode 655 durchgeführt werden, die auf der Basis der Sedigraph® Analyse erfolgt, d. h. mit dem Instrument einer solchen Art, wie es von Mikromeritics Instrument Corporation in Norcross, Georgia, erhältlich ist. Das Instrument verwendet weiche Röntgenstrahlen zur Bestimmung der Schwerkraft-Absetzungsgeschwindigkeit einer dispergierten Aufschlämmung von partikelförmigem Füllstoff und bedient sich des Stokes'schen Gesetzes zur Berechnung des äquivalenten Kugeldurchmessers.

D. Quantitative Füllstoffanalyse in Papieren

Fachleute auf diesem Gebiet werden erkennen, daß es viele Verfahren zur quantitativen Analyse von Füllstoffmaterialien auf Nicht-Zellulosebasis in Papier gibt. Zur Unterstützung der praktischen Durchführung dieser Erfindung werden zwei Verfahren detailliert angegeben, die für die meisten bevorzugten anorganischen Füllstofftypen verwendbar sind. Das erste Verfahren, die Veraschung, ist für anorganische Füllstoffe allgemein verwendbar. Das zweite Verfahren, die Bestimmung von Kaolin durch XRF, ist speziell auf den Füllstoff ausgerichtet, der für die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung als besonders gut geeignet befunden wurde, d. h. für Kaolin.

Veraschung

Die Veraschung erfolgt durch Verwendung eins Muffelofens. Bei diesem Verfahren wird eine vierstellige Waage zuerst gereinigt, dann geeicht und tariert. Als nächstes wird eine reine und leere Platinschale auf der Waagschale der vierstelligen Waage gewogen. Das Gewicht der leeren Platinschale wird in Gramm-Einheiten bis auf die zehntausendste Stelle festgehalten. Ohne neuerliche Tarierung der Waage werden etwa 10 Gramm der mit Füllstoff versehenen Tissue-Papierprobe sorgfältig in die Platinschale gefaltet. Das Gewicht des Platinschiffchens und des Papiers wird in Gramm-Einheiten bis auf die zehntausendste Stelle festgehalten.
Das Papier in der Platinschale wird dann bei niedrigen Temperaturen mit einer Bunsenbrennerflamme vorverascht. Es muß dafür gesorgt werden, dies langsam durchzuführen, damit die Bildung von in Luft weggetragener Asche vermieden wird. Wenn das Wegfliegen von Asche beobachtet wird, muß eine neue Probe hergestellt werden. Nach dem Erlöschen der Flamme aus diesem Vorveraschungsschritt wird die Probe in den Muffelofen eingesetzt. Der Muffelofen sollte auf eine Temperatur von 575ºC eingestellt sein. Die Probe wird im Muffelofen während etwa 4 Stunden vollständig veraschen gelassen. Nach diesem Zeitraum wird die Probe mit Hilfe von Lederbändern entnommen und auf eine neue flammfeste Oberfläche gestellt. Die Probe wird 30 Minuten abkühlen gelassen. Nach dem Abkühlen wird das Gesamtgewicht von Platinschale/Asche in Gramm-Einheiten auf die zehntausendste Stelle genau gemessen. Dieses Gewicht wird festgehalten.
Der Aschegehalt in dem gefüllten Tissue-Papier wird durch Abziehen des Gewichts der sauberen reinen Platinschale von dem vereinigten Gewicht von Platinschale/Asche berechnet. Dieses Aschegehaltsgewicht in Gramm-Einheiten wird bis zur zehntausendsten Stelle festgehalten.
Das Gewicht des Aschegehalts kann in ein Füllstoffgewicht umgewandelt werden, wenn man den Füllstoffverlust beim Veraschen (zum Beispiel durch Verlust von Wasserdampf in Kaolin) kennt. Um dies zu bestimmen, wird zuerst eine reine und leere Platinschale auf der Waagschale einer vierstelligen Waage gewogen. Das Gewicht der leeren Platinschale wird in Gramm-Einheiten bis zum Zehntausendstel genau festgehalten. Ohne neuerliche Tarierung der Waage werden etwa 3 Gramm des Füllstoffs sorgfältig in die Platinschale eingebracht. Das vereinigte Gewicht von Platinschale/Füllstoff wird in Gramm-Einheiten auf Zehntausendstel festgehalten.
Diese Probe wird dann sorgfältig in den Muffelofen bei 575ºC eingebracht. Die Probe wird vollständig im Muffelofen während etwa 4 Stunden veraschen gelassen. Nach dieser Zeit wird die Probe mit Hilfe von Lederriemen herausgenommen und auf einer reinen flammfesten Oberfläche abgestellt. Die Probe wird 30 Minuten auskühlen gelassen. Nach dem Abkühlen wird die Platinschale/Asche-Kombination in Gramm-Einheiten auf die zehntausendste Stelle abgewogen. Dieses Gewicht wird festgehalten.
Die Prozente Verlust beim Veraschen in der ursprünglichen Füllstoffprobe werden mit Hilfe der vorliegenden Gleichung berechnet:
Die Prozente Verlust beim Veraschen betragen bei Kaolin 10 bis 15%. Das ursprüngliche Aschengewicht in Gramm-Einheiten kann in ein Füllstoffgewicht in Gramm-Einheiten unter Verwendung der folgenden Gleichung umgewandelt werden:
Die Prozente Füllstoff in dem ursprünglichen gefüllten Tissue-Papier können wie folgt berechnet werden:

Bestimmung von Kaolin-Ton durch XRF

Der Hauptvorteil des XRF-Verfahrens gegenüber der Veraschungstechnik im Muffelofen ist die Geschwindigkeit, jedoch ist dieses Verfahren nicht allgemein anwendbar. Das XRF-Spektrometer kann die Menge Kaolin-Ton in einer Papierprobe quantitativ innerhalb von 5 Minuten bestimmen im Vergleich zu den Stunden, die es in dem Muffelofen-Veraschungsverfahren dauert.
Die Röntgenfluoreszenztechnik basiert auf dem Beschuß der in Frage kommenden Probe mit Röntgen-Photonen aus einer Quelle von Röntgenstrahlen. Dieser Beschuß durch hochenergetische Photonen bewirkt, daß die Elektronen des Kernniveaus durch die in der Probe vorliegenden Elemente fotoemittiert werden. Diese leeren Kernniveaus werden dann durch Elektronen der äußeren Schalen aufgefüllt. Dieses Auffüllen durch die Elektronen der äußeren Schalen führt zu einem Fluoreszenz-Prozeß, sodaß zusätzliche Röntgen-Photonen von den in der Probe vorliegenden Elementen emittiert werden. Jedes Element hat eigene "Fingerprint"-Energien für diese Röntgenfluoreszenzübergänge. Die Energie und somit die Identität des zu bestimenden Elements dieser emittierten Röntgenfluoreszenz-Photonen werden mit einem Lithium-gedopten Silizium-Halbleiter-Detektor bestimmt. Dieser Detektor macht es möglich, die Energie der auftreffenden Photonen zu bestimmen und somit die in der Probe vorliegenden Elemente zu identifizieren. Die Elemente von Natrium bis Uran können in den meisten Probenmatrizes identifiziert werden.
Im Falle der Ton-Füllstoffe sind die festgestellten Elemente sowohl Silizium als auch Aluminium. Das spezielle Röntgenfluoreszenzinstrument, das bei dieser Ton- Analyse verwendet wird, ist ein Spectrace 5000, hergestellt von Baker-Hughes, Inc., in Mountain View, California. Der erste Schritt in der quantitativen Analyse von Ton ist die Kalibrierung des Instruments mit einer Reihe bekannter mit Ton gefüllter Tissue-Standards, wobei Tongehalte im Bereich von 8% bis 20% beispielhaft verwendet werden.
Der genaue Tongehalt in diesen Standard-Papierproben wird nach der zuvor beschriebenen Veraschungstechnik in einem Muffelofen bestimmt. Eine Papier- Blindprobe wird auch als einer der Standards aufgenommen. Es sollten mindestens 5 Standards, die beidseitig über den voraussichtlichen Tongehalt hinausreichen, zur Kalibrierung des Instruments verwendet werden.
Vor dem eigentlichen Eichvorgang wird die Röntgenröhre auf Einstellungen von 13 Kilovolt und 0,20 Milliampere eingestellt. Das Instrument wird auch so eingestellt, daß die festgestellten Signale für das in dem Ton enthaltenen Aluminium und Silizium integriert werden. Die Papierprobe wird zuerst durch Zurechtschneiden eines Streifens von 51 mm · 102 mm (2" mal 4") hergestellt. Dieser Streifen wird dann gefaltet, um einen Streifen mit 51 mm · 51 mm (2" mal 2") mit der Yankee-abseitigen Seite nach außen herzustellen. Diese Probe wird oben auf die Probenschale aufgelegt und mit einem Rückhaltering an Ort und Stelle gehalten. Während der Probenbereitung muß sehr sorgfältig gearbeitet werden, um die Probe flach auf der Probenschale zu halten. Das Instrument wird dann unter Verwendung dieses Satzes bekannter Standards geeicht.
Nach der Eichung des Instruments mit dem Satz bekannter Standards wird die lineare Eichkurve im Speicher des Computersystems aufbewahrt. Diese lineare Eichkurve wird zur Berechnung der Tongehalte in den unbekannten Proben verwendet. Zur Sicherstellung, daß das Röntgenfluoreszenzsystem stabil ist und richtig arbeitet, wird eine Kontrollprobe mit bekanntem Tongehalt mit jeder Probe der unbekannten Papiere laufengelassen. Wenn die Analyse der Kontrollprobe zu einem ungenauen Ergebnis führt (10 bis 15% Unterschied zum bekannten Tongehalt), wird das Instrument überprüft und/oder neuerlich geeicht.
Für jede Papierherstellungsbedingung wird der Tongehalt in mindestens 3 unbekannten Proben bestimmt. Die mittlere und die Standardabweichung werden für diese 3 Proben bestimmt. Wenn von den Verfahren, mit welchen der Ton eingebracht wird, angenommen wird, daß der Tongehalt absichtlich oder unabsichtlich entweder quer zur Maschinenrichtung (CD) oder in Maschinenrichtung (MD) des Papiers variiert, sollten mehrere Proben in diesen Richtungen CD und MD gemessen werden.

E. Lint-Messung des Tissue-Papiers

Die Menge Lint, die von einem Tissue-Produkt gebildet wird, wird mit einem Sutherland-Reibtester bestimmt. Dieses Testgerät verwendet einen Motor, um einen gewogenen Filz 5 mal über ein stationäres Toiletten-Tissue zu reiben. Der Hunter- Color-L-Wert wird vor und nach dem Reibtest gemessen. Der Unterschied zwischen diesen beiden Hunter-Color-L-Werten wird als Lint berechnet.

PROBENVORBEREITUNG:

Vor dem Lint-Reibtest sollten die zu untersuchenden Papierproben nach der TAPPI Methode #T4020M-88 konditioniert werden. Hier werden die Proben 24 Stunden bei einem relativen Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 35% und innerhalb eines Temperaturbereichs von 22 bis 40ºC vorkonditioniert. Nach diesem Schritt der Vorkonditionierung sollten die Proben 24 Stunden lang bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 52% und innerhalb eines Temperaturbereichs von 22 bis 24ºC konditioniert werden. Dieser Reibtest sollte auch innerhalb der Grenzen des Raums mit konstanter Temperatur und Feuchtigkeit vorgenommen werden.
Der Sutherland-Reibtester kann von Testing Machines, Inc. (Amityville, NY, 11701) erhalten werden. Das Tissue wird zuerst vorbereitet, indem jedes Material, das bei der Handhabung, z. B. an der Außenseite der Walze, abgerieben werden könnte, abgetrennt und weggeworfen wird. Für ein mehrlagiges Endprodukt werden drei Teilstücke entnommen, wobei jeder zwei Blätter des mehrlagigen Produkts enthält, und werden auf die Probenbank aufgelegt. Für ein einlagiges Produkt wer den sechs Teilstücke entnommen, wobei jeder zwei Blätter des einlagigen Produkts enthält, und werden auf die Probenbank aufgelegt. Jede Probe wird dann in die Hälfte gefaltet, sodaß die Faltkante in der Querrichtung (CD) der Tissue-Probe verläuft. Für das mehrlagige Produkt muß sichergestellt werden, daß eine der nach außen gerichteten Seiten die gleiche Seite ist, die nach dem Falten der Probe nach außen gerichtet ist. Mit anderen Worten dürfen die Lagen nicht auseinandergezogen werden und die an der Innenseite des Produkts zueinander gerichteten Seiten dürfen nicht dem Reibtest unterworfen werden. Für das einlagige Produkt werden drei Proben mit der Yankee-abseitigen Seite nach außen und drei Proben mit der Yankee-Seite nach außen hergerichtet. Es muß festgehalten werden, welche Proben die zum Yankee gewandte Seite und die vom Yankee abgewandte Seite nach außen gerichtet haben.
Es wird ein Stück mit 760 mm · 1020 mm (30" · 40") von einer Crescent Pappe #300 von Cordage Inc. (800 E. Ross Road, Cincinnati, Ohio, 45217) vorbereitet. Unter Verwendung eines Papierschneiders werden sechs Pappestücke mit den Dimensionen 64 mm · 152 mm (2,5" · 6") ausgeschnitten. In jedes der sechs Pappestücke werden zwei Löcher gebohrt, indem die Pappe auf die Festhaltestifte des Sutherland Reibtesters gepreßt werden.
Beim Arbeiten mit einem einlagigen Endprodukt wird jedes der 64 mm · 152 mm (2,5" · 6") Pappestücke von oben auf die sechs vorher gefalteten Proben mittig aufgelegt und sorgfältig plaziert. Es ist sicherzustellen, daß die 152 mm (6") Dimension der Pappe parallel zur Maschinenrichtung (MD) jeder der Tissue-Proben verläuft. Beim Arbeiten mit einem mehrlagigen Endprodukt werden nur drei Stücke der 64 mm · 152 mm (2,5" · 6") Pappe notwendig sein. Jedes der Pappe-Stücke wird von oben auf die drei vorher gefalteten Proben aufgelegt, mittig aufgelegt und sorgfältig plaziert. Wieder muß sichergestellt werden, daß die 152 mm (6") Dimension der Pappe parallel zu der Maschinenrichtung (MD) jeder der Tissue-Proben verläuft.
Ein Rand des freiliegenden Abschnitts der Tissue-Probe wird auf die Rückseite der Pappe gefaltet. Dieser Rand wird an der Pappe mit einem Klebstoffband fixiert, das von der 3M Inc. (19 mm ((3/4") breites Band Marke Scotch, St. Paul, MN) erhalten wird. Der andere überhängende Tissue-Rand wird sorgfältig ergriffen und ordentlich auf die Rückseite der Pappe umgefaltet. Während eine ordentliche Passung des Papiers auf der Pappe aufrechterhalten wird, wird mit einem Klebeband dieser zweite Rand an die Rückseite der Pappe angeklebt. Dieses Verfahren wird für jede Probe wiederholt.
Jede Probe wird umgedreht und der Rand der Querrichtung des Tissue- Papiers wird mit einem Klebeband an der Pappe festgeklebt. Eine Hälfte des Klebe bands sollte das Tissue-Papier berühren, während die andere Hälfte an der Pappe klebt. Diese Vorgangsweise wird für jede der Proben wiederholt. Wenn die Tissue- Probe reißt, bricht oder zu irgendeinem Zeitpunkt während des Verlaufs dieser Probenvorbereitungsprozedur durchgescheuert wird, wird sie verworfen und es wird eine neue Probe mit einem neuen Tissue-Probenstreifen hergerichtet. Beim Arbeiten mit einem mehrlagigen Produkt werden nun 3 Proben auf der Pappe vorliegen. Für ein einlagiges Endprodukt werden nun 3 Proben mit der Yankee-abseitigen Seite auf der Pappe und 3 Proben mit der Yankee-Seite auf der Pappe vorliegen.

FILZVORBEREITUNG:

Es wird ein Stück mit 760 mm · 1020 mm (30" · 40") einer Crescent Pappe #300 von Cordage Inc. (800 E. Ross Road, Cincinnati, Ohio, 45217) vorbereitet. Unter Verwendung eines Papierschneiders werden sechs Pappestücke der Dimensionen 57 mm · 184 mm (2,25" · 7,25") zurechtgeschnitten. Es werden zwei Linien parallel zur kurzen Dimension und 28,5 mm (1,125") innerhalb des obersten und des untersten Randes auf der weißen Seite der Pappe gezogen. Die Länge der Linie wird sorgfältig mit einer Rasierklinge unter Verwendung einer geraden Kante als Führung eingeschnitten. Das Einschneiden erfolgt bis zu einer Tiefe von etwa der Hälfte der Dicke des Blattes. Dieses Einschneiden ermöglicht, daß die Pappe/Filz- Kombination dicht passend an dem Gewicht des Sutherland Reibtesters anliegt. Es wird ein Pfeil parallel zu der langen Dimension der Pappe an dieser angeschnittenen Seite der Pappe gezogen.
Es werden sechs Stücke schwarzer Filz (F-55 oder ein Äquivalent von New England Gasket, 550 Broad Street, Bristol, CT 06010) auf die Dimensionen von 57 mm · 216 mm · 1,6 mm (2,25" · 8,5" · 0,0625") geschnitten. Der Filz wird oben auf die nicht eingeschnittene, unbehandelte Seite der Pappe so aufgelegt, daß die langen Ränder sowohl des Filzes als auch der Pappe parallel und in der Flucht ausgerichtet sind. Es muß sichergestellt werden, daß die lockere Seite des Filzes nach oben gerichtet ist. Auch dürfen etwa 12,7 mm (0,5") über den obersten und den untersten Rand der Pappe überhängen. Beide überhängenden Filzränder werden ordentlich auf die Rückseite der Pappe mit einem Klebeband der Marke Scotch umgefaltet. Es werden insgesamt sechs dieser Kombinationen aus Filz/Pappe vorbereitet.
Für die beste Reproduzierbarkeit sollten alle Proben mit dem gleichen Filzmaterial vorgenommen werden. Offensichtlich gibt es Gelegenheiten, wo ein einzelnes Filzmaterial vollständig verbraucht ist. In diesen Fällen, wenn ein neues Filzmaterial genommen werden muß, sollte ein Korrekturfaktor für das neue Filzmaterial bestimmt werden. Zur Bestimmung des Korrekturfaktors wird eine repräsentative einzelne Probe des interessierenden Tissue gewonnen und genug Filz bereitgestellt, um 24 Pappe/Filz-Proben für die neuen und die alten Probegruppen vorzusehen.
Wie später beschrieben werden wird und bevor irgendein Abreiben stattgefunden hat, werden die Hunter L Ablesungen für jede der 24 Pappe/Filz-Proben des neuen und des alten Filzmaterials festgehalten. Die Mittelwerte sowohl für die 24 Pappe/Filz-Proben des alten Ansatzes als auch für die 24 Pappe/Filz-Proben des neuen Ansatzes werden berechnet.
Als nächstes werden die 24 Pappe/Filz-Platten des neuen Ansatzes und die 24 Pappe/Filz-Platten des alten Ansatzes gemäß der folgenden Beschreibung dem Reibtest unterworfen. Es muß sichergestellt werden, daß die gleiche Tissue- Materialzahl für jede der 24 Proben für die alten und die neuen Ansätze verwendet wird. Zusätzlich dazu muß die Probennahme des Papiers bei der Vorbereitung der Pappe/Tissue-Proben so erfolgen, daß der neue Filzansatz und der alte Filzansatz einer möglichst repräsentativen Tissue-Probe ausgesetzt werden. Für den Fall eines einlagigen Tissue-Produkts soll jedes Produkt verworfen werden, das beschädigt oder abgerieben sein könnte. Als nächstes werden 48 Streifen Tissue gewonnen, wobei jeder eine Länge von zwei verwendbaren Einheiten (auch Blätter genannt) hat. Die ersten beiden verwendbaren Einheitsstreifen werden ganz links auf die Laborunterlage gelegt und die letzten der 48 Proben werden ganz rechts auf die Unterlage gelegt. Die Probe am äußersten linken Ende wird mit der Nummer "1" in einem Bereich von 1 cm mal 1 cm an der Ecke der Probe markiert. Die Markierung der Proben wird aufeinanderfolgend bis zu 48 fortgesetzt, sodaß die letzte Probe ganz rechts die Nummer 48 erhält.
Die 24 Proben mit ungerader Numerierung werden für den neuen Filz und die 24 Proben mit gerader Numerierung für den alten Filz verwendet. Die Proben mit der ungeraden Numerierung werden von der niedrigsten Zahl bis zur höchsten gereiht. Die Proben mit der geraden Numerierung werden von der niedrigsten bis zur höchsten gereiht. Nun wird die niedrigste Zahl für jede Gruppe mit einem Buchstaben "Y" markiert. Die nächsthöhere Zahl wird mit dem Buchstaben "O" markiert. Die Markierung der Proben wird mit diesem alternierenden Muster "Y"/"O" fortgesetzt. Die "Y"-Proben werden für die Lint-Analysen mit der Yankee-Seite nach außen und die "O"-Proben für die Lint-Analysen mit der Yankee-abgewandten Seite verwendet. Für das einlagige Produkt gibt es nun insgesamt 24 Proben für den neuen Filz und für den alten Filz. Von diesen 24 sind 12 für die Lint-Analyse mit der Yankee-Seite nach außen und 12 für die Lint-Analyse mit der Yankeeabgewandten Seite.
Die Hunter-Color-L-Werte werden für alle 24 Proben des alten Filzes gemäß der folgenden Beschreibung gerieben und gemessen. Die 12 Yankee-seitigen Hun ter-Color-L-Werte für den alten Filz werden festgehalten. Die 12 Werte werden gemittelt. Die 12 Yankee-abseitigen Hunter-Color-L-Werte für den alten Filz werden festgehalten. Die 12 Werte werden gemittelt. Die mittleren anfänglichen nichtgeriebenen Hunter-Color-L-Filzablesungen werden von der mittleren Hunter-Color- L-Ablesung für die Yankee-seitigen geriebenen Proben abgezogen. Das ist die Durchschnittsdifferenz Delta für die Yankee-seitigen Proben. Der mittlere anfängliche ungeriebene Hunter-Color-L-Filzwert wird von dem mittleren Hunter-Color-L- Wert für die Yankee-abseitigen geriebenen Proben subtrahiert. Das ist die Durchschnittsdifferenz Delta der Yankee-abseitigen Proben. Es wird die Summe der Durchschnittsdifferenz Delta für die Yankee-Seite und der Durchschnittsdifferenz Delta für die Yankee abgewandte Seite berechnet und diese Summe wird durch 2 dividiert. Das ist der unkorrigierte Lint-Wert für den alten Filz. Wenn ein derzeitiger Filzkorrekturfaktor für den alten Filz besteht, wird dieser zu diesem unkorregierten Lint-Wert für den alten Filz hinzugezählt. Dieser Wert ist dann der korrigierte Lint-Wert für den alten Filz.
Die Hunter-Color-L-Werte für alle 24 Proben des neuen Filzes werden gemäß der folgenden Beschreibung gerieben und gemessen. Es werden die 12 Yankeeseitigen Hunter-Color-L-Werte für den neuen Filz festgehalten. Die 12 Werte werden gemittelt. Die 12 Yankee-abseitigen Hunter-Color-L-Werte für den neuen Filz werden festgehalten. Die 12 Werte werden gemittelt. Der mittlere anfängliche nichtgeriebene Hunter-Color-L-Filzwert wird von dem mittleren Hunter-Color-L-Wert für die Yankee-seitigen geriebenen Proben abgezogen. Das ist die Durchschnittsdifferenz Delta für die Yankee-seitigen Proben. Der mittlere anfängliche ungeriebene Hunter-Color-L-Filzwert wird von dem mittleren Hunter-Color-L-Wert für die Yankee-abseitigen geriebenen Proben abgezogen. Das ist die Durchschnittsdifferenz Delta für die Yankee-abseitigen Proben. Die Summe der Durchschnittsdifferenz Delta für die Yankee-Seite und der Durchschnittsdifferenz Delta für die Yankeeabgewandte Seite wird berechnet und diese Summe durch 2 dividiert. Das ist der unkorrigierte Lint-Wert für den neuen Filz.
Man bestimmt den Unterschied zwischen dem korrigierten Lint-Wert für den alten Filz und dem unkorrigierten Lint-Wert für den neuen Filz. Diese Differenz ist der Filzkorrekturfaktor für das neue Filzmaterial.
Die Addition dieses Filzkorrekturfaktors zu dem unkorrigierten Lint-Wert für den neuen Filz sollte identisch mit dem korrigierten Lint-Wert für den alten Filz sein.
Die gleiche Vorgangsweise wird für zweilagiges Tissue-Produkt mit 24 Proben für den alten Filz und 24 Proben für den neuen Filz angewendet. Jedoch werden nur die vom Konsumenten verwendeten äußeren Schichten der Lagen reibgetestet.
Wie zuvor angegeben, muß sichergestellt sein, daß die Proben so vorbereitet werden, daß eine repräsentative Probe für den alten und für den neuen Filz erhalten wird.

PFLEGE DES 1814 g (4 PFUND) GEWICHTS:

Das 1814 g (4 Pfund) Gewicht hat eine wirksame Kontaktfläche von 645 mm² (vier Quadratinch), was einen Kontaktdruck von 6,9 KN/m² (ein Pfund pro Quadratinch) ergibt. Da der Kontaktdruck durch Veränderung der an der Fläche des Gewichts montierten Gummikissen verändert werden kann, ist es wichtig, nur die vom Hersteller (Brown Inc., Mechanical Services Department, Kalamazoo, MI) gelieferten Gummikissen zu verwenden. Diese Kissen müssen ersetzt werden, sobald sie hart geworden, abgerieben oder abgebrochen sind.
Wenn das Gewicht nicht in Verwendung ist, muß es so aufbewahrt werden, daß die Kissen nicht das Gesamtgewicht des Gewichts tragen. Am besten ist es, das Gewicht auf seiner Seite stehend aufzubewahren.

EICHUNG DES REIBTESTER-INSTRUMENTS

Der Sutherland-Reibtester muß als erstes vor der Verwendung geeicht werden. Zuerst wird der Sutherland-Reibtester durch Drehen des Geräteschalters auf die Position "cont" eingeschaltet. Wenn der Testerarm in seiner Position am nächsten zum Benützer ist, wird der Schalter des Testers auf die Position "auto" gestellt. Der Tester wird so eingestellt, daß er 5 Läufe durch Bewegen des Zeiger-Arms auf der großen Skala zu der Positionseinstellung "fünf" vornimmt. Ein Lauf ist eine einzige und vollständige Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Gewichts. Das Ende des Reibblocks sollte sich am Beginn und am Ende jedes Tests in der zum Bedienungsmann nächstliegenden Positon befinden.
Es wird eine Probe von Tissue-Papier auf Pappe gemäß der vorangehenden Beschreibung vorbereitet. Zusätzlich dazu wird eine Probe von Filz auf Pappe gemäß der vorangehenden Beschreibung vorbereitet. Diese beiden Proben werden zur Eichung des Instruments verwendet und werden nicht zum Erhalt von Daten für die tatsächlichen Proben eingesetzt werden.
Diese Tissue-Eichprobe wird auf der Grundplatte des Testers angeordnet, indem die Löcher in der Pappe auf die beiden Haltestifte aufgesetzt werden. Die Haltestifte verhindern, daß sich die Probe während des Tests bewegt. Die Eichprobe Filz/Pappe wird an das 4 Pfund-Gewicht mit der Pappenseite in Kontakt mit den Kissen des Gewichts angeklemmt. Es ist sicherzustellen, daß die Kombination von Pappe/Filz flach an dem Gewicht anliegt. Das Gewicht wird in den Testerarm eingehängt und die Tissue-Probe wird sorgfältig unterhalb der Kombination von Gewicht/Filz eingesetzt. Das zu dem Bedienungsmann am nächsten liegende Ende des Gewichts muß über der Pappe der Tissue-Probe und nicht über der Tissue-Probe selbst liegen. Der Filz muß flach auf der Tissue-Probe aufliegen und muß in 100%igem Kontakt mit der Tissue-Oberfläche stehen. Der Tester wird durch Herunterdrücken des Knopfes "push" eingeschaltet.
Die Anzahl der Läufe wird gezählt und beobachtet und im Geiste wird die Anfangs- und Endposition des mit Filz bedeckten Gewichts in bezug auf die Probe festgehalten. Wenn die Gesamtzahl der Läufe fünf beträgt und wenn das zum Bedienungsmann nächstgelegene Ende des filzbedeckten Gewichts am Beginn und am Ende dieses Tests oberhalb der Pappe der Tissue-Probe liegt, ist der Tester geeicht und fertig zur Verwendung. Wenn die Gesamtzahl der Läufe nicht fünf ist oder wenn das zum Bedienungsmann nächstliegende Ende des filzbedeckten Gewichts entweder am Beginn oder am Ende des Tests über der tatsächlichen Papier- Tissue-Probe liegt, wird dieser Eichvorgang wiederholt, bis fünf Läufe gezählt sind und das zum Bedienungsmann nächstliegende Ende des filzbedeckten Gewichts sowohl zu Beginn als auch am Ende des Tests über der Pappe liegt.
Während der tatsächlichen Untersuchung der Proben werden die Zahl der Läufe und der Anfangs- und Endpunkt des filzbedeckten Gewichts überwacht und beobachtet. Erforderlichenfalls wird neuerlich geeicht.

EICHUNG DES HUNTER-COLORIMETERS:

Der Hunter-Farbdifferenzmesser wird für die schwarzen und weißen Standardplatten gemäß den im Bedienungshandbuch des Instruments angegebenen Vorschriften eingestellt. Es werden auch die Stabilitätskontrolle für die Standardisierung sowie die tägliche Farbstabilitätskontrolle vorgenommen, wenn dies nicht während der letzten acht Stunden erfolgt ist. Zusätzlich dazu muß das Null- Reflexionsvermögen überprüft und erforderlichenfalls neuerlich eingestellt werden. Die weiße Standardplatte wird auf dem Probentisch unter dem Instrumenteneingang angeordnet. Der Probentisch wird freigegeben und die Probenplatte kann auf eine Position unterhalb des Probeneingangs angehoben werden.
Unter Verwendung der Normierungsknöpfe "L-Y", "a-X" und "b-Z" wird das Instrument eingestellt, um die Standardwerte der Weißen Platte mit "L", "a" und "b" abzulesen, wenn die Druckknöpfe "L", "a" und "b" nacheinander niedergedrückt werden.

MESSUNG DER PROBEN:

Der erste Schritt bei der Messung des Lints besteht darin, die Hunter-Farb- Werte der schwarzen Filz/Pappe-Proben vor dem Reiben auf dem Toiletten-Tissue zu messen. Der erste Schritt in dieser Messung ist die Absenkung der weißen Standardplatte von unterhalb des Instrumenteneingangs des Hunter-Farbinstruments. Eine filzbedeckte Pappe wird zentriert, indem sich der Pfeil, der zu der Rückseite des Colorimeters zeigt, oben auf der Standardplatte befindet. Der Probentisch wird freigegeben und es wird ermöglicht, daß die filzbedeckte Pappe unter den Probeneingang angehoben wird.
Da die Filzbreite nur wenig größer ist als der Sichtflächendurchmesser, muß sichergestellt sein, daß der Filz die Sichtfläche vollständig bedeckt. Nach der Bestätigung der vollständigen Abdeckung wird der Druckknopf L niedergedrückt und es wird gewartet, bis sich die Ablesung stabilisiert hat. Dieser L-Wert wird auf die nächste 0,1-Einheit abgelesen und festgehalten.
Wenn ein D25D2A-Kopf verwendet wird, werden die filzbedeckte Pappe und die Platte abgesenkt und die filzbedeckte Pappe wird um 90 Grad gedreht, sodaß der Pfeil zur rechten Seite des Meßgeräts zeigt. Als nächstes wird der Probentisch freigeben und einmal mehr überprüft, daß die Sichtfläche garantiert vollständig mit dem Filz bedeckt ist. Der Druckknopf L wird niedergedrückt. Dieser Wert wird auf die nächste 0,1-Einheit abgelesen und festgehalten. Für die D25D2M-Einheit ist der festgehaltene Wert der Hunter-Color-L-Wert. Für den D25D2A-Kopf, wo auch eine gedrehte Probenablesung festgehalten wurde, ist der Hunter-Color-L-Wert der Mittelwert der beiden abgelesenen Werte.
Die Hunter-Color-L-Werte werden für alle filzbedeckten Pappen unter Verwendung dieser Technik gemessen. Wenn die Hunter-Color-L-Werte alle innerhalb von 0,3 Einheiten beisammen liegen, wird der Mittelwert genommen, um die anfängliche L-Ablesung zu erhalten. Wenn die Hunter-Color-L-Werte nicht innerhalb der 0,3 Einheiten liegen, werden jene Kombinationen von Filz/Pappe, die außerhalb der Grenze liegen, verworfen. Es werden neue Proben bereitet und die Hunter-Color-L- Messung wird wiederholt, bis alle Proben innerhalb von 0,3 Einheiten beisammen liegen.
Für die Messung der tatsächlichen Kombinationen von Papier/Pappe wird die Tissue-Probe/Pappe-Kombination auf die Grundplatte des Testers gelegt, indem die Löcher in der Platte auf die Festhaltestifte aufgezogen werden. Die Festhaltestifte verhindern, daß sich die Probe während des Tests bewegt. Die Eichprobe von Filz/Pappe wird an das 4 Pfund-Gewicht mit der Pappenseite im Kontakt mit den Kissen des Gewichts angeklemmt. Man muß sicherstellen, daß die Kombination aus Pappe/Filz flach an dem Gewicht anliegt. Dieses Gewicht wird an den Arm des Testers gehängt und die Tissue-Probe wird sorgfältig unter die Kombination von Gewicht/Filz eingesetzt. Das zum Bedienungsmann nächstgelegene Ende des Gewichts muß über der Pappe der Tissue-Probe und nicht über der Tissue-Probe selbst liegen. Der Filz muß flach auf der Tissue-Probe aufliegen und muß mit der Tissue-Oberfläche in 100%igem Kontakt stehen.
Als nächstes wird der Tester durch Niederdrücken des "push"-Knopfs aktiviert. Nach Beendigung von fünf Läufen wird sich der Tester automatisch abstellen.
Die Stop-Position des filzbedeckten Gewichts im Verhältnis zu der Probe muß beachtet werden. Wenn das zum Bedienungsmann gerichtete Ende des filzbedeckten Gewichts über der Pappe liegt, arbeitet der Tester richtig. Wenn das zum Bedienungsmann gerichtete Ende des filzbedeckten Gewichts über der Probe liegt, wird diese Messung verworfen und neuerlich kalibiert, wie zuvor in dem Abschnitt über die Eichung des Sutherland-Reibtesters angegeben wurde.
Das Gewicht mit der filzbedeckten Pappe wird abgenommen. Die Tissue-Probe wird untersucht. Wenn sie zerrissen ist, werden der Filz und das Tissue weggeworfen und es wird neuerlich begonnen. Wenn die Tissue-Probe intakt ist, wird die filzbedeckte Pappe von dem Gewicht abgenommen. Der Hunter-Color-L-Wert für die Blindprobenfilze wird an der filzbedeckten Pappe gemäß der vorangehenden Beschreibung bestimmt. Die Hunter-Color-L-Ablesungen für den Filz nach dem Reiben werden festgehalten. Es wird gerieben, gemessen und es werden die Hunter- Color-L-Werte für alle verbleibenden Proben festgehalten.
Nachdem alle Tissues gemessen wurden, wird der gesamte Filz abgenommen und weggeworfen. Die Filzstreifen werden nicht wiederverwendet. Die Pappen werden verwendet, bis sie verbogen, zerrissen, schlaff sind oder keine glatte Oberfläche mehr haben.

BERECHNUNGEN:

Die Delta-L-Werte werden durch Abziehen der mittleren anfänglichen L- Ablesung, die für die ungebrauchten Filze gefunden wurde, von jedem der gemessenen Werte für die Yankee-abgewandten Seiten und die Yankee-Seiten der Probe bestimmt. Zur Erinnerung sei angegeben, daß ein mehrlagiges Produkt nur auf einer Seite des Papiers gerieben wird. Somit werden drei Delta-L-Werte für das mehrlagige Produkt erhalten. Die drei Delta-L-Werte werden gemittelt und der Filzfaktor wird von diesem endgültigen Mittelwert abgezogen. Dieses Endergebnis wird der Lint für die Stoffseite des zweilagigen Produkts genannt.
Für die einlagige Tissue-Bahn, wo die Messungen sowohl von der Yankee-Seite als auch von der Yankee-abgewandten Seite erhalten wurden, wird der mittlere anfängliche L-Wert, der für die ungebrauchten Filze erhalten wurde, von jedem der drei Yankee-seitigen L-Werte und jedem der drei L-Werte für die Yankeeabgewandte Seite abgezogen. Der mittlere Delta-Wert für die drei Yankee-seitigen Werte wird berechnet. Der mittlere Delta-Wert für die drei Yankee-abseitigen Werte wird berechnet. Der Filzfaktor wird von jedem dieser Mittelwerte abgezogen. Die endgültigen Ergebnisse werden Lint für die Yankee abgewandte Seite und Lint für die Yankee-Seite der Tissue-Bahn genannt. Durch Bilden eines Verhältnisses des Lint-Werts an der Yankee-Seite im Vergleich zu dem Wert der Yankee-abgewandten Seite wird das "Lint-Verhältnis" erhalten. Mit anderen Worten wird zur Berechnung des Lint-Verhältnisses die folgende Formel verwendet:
Lint-Verhältnis = Lint-Wert, Yankee-Seite/Lint-Wert, Yankee abgewandte Seite
Wenn der Mittelwert des Lint-Werts an der Yankee-Seite und an der Yankeeabgewandten Seite gebildet wird, wird ein endgültiger Lint für die gesamte einlagige Tissue-Bahn erhalten. Mit anderen Worten wird zur Berechnung des endgültigen Lints die folgende Formel verwendet:

F. Panel-Messung der Weichheit von Tissue-Papieren

In idealer Weise sollten vor der Weichheitsprüfung die zu untersuchenden Papierproben nach der TAPPI-Methode #T4020M-88 konditioniert werden. Dabei werden die Proben 24 Stunden bei einer relativen Feuchtigkeit von 10 bis 35% und innerhalb eines Temperaturbereichs von 22 bis 40ºC vorkonditioniert. Nach diesem Vorkonditionierungsschritt sollten die Proben 24 Stunden bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 52% und innerhalb eines Temperaturbereichs von 22 bis 24ºC konditioniert werden.
In idealer Weise sollte die Panel-Untersuchung der Weichheit innerhalb der Begrenzungen eines Raumes mit konstanter Temperatur und Feuchtigkeit stattfinden. Wenn das nicht durchführbar ist, sollten alle Proben, inklusive der Vergleiche, identische Bedingungen der Umwelteinflüsse erfahren.
Die Untersuchung der Weichheit wird als ein paarweiser Vergleich in einer Form durchgeführt, die ähnlich der ist, die in "Manual on Sensory Testing Methods", ASTM Special Technical Publication 434, veröffentlicht von der American Society For Testing and Materials 1968, beschrieben ist und die hierin als Literaturstelle aufgenommen ist. Die Weichheit wird durch subjektives Testen bewertet, wobei ein Test verwendet wird, der als ein Paarweiser Differenztest bezeichnet wird. Das Verfahren verwendet einen für das Testmaterial selbst externen Standard. Für die mit dem Tastsinn wahrgenommene Weichheit werden zwei Proben so präsentiert, daß die Person die Proben nicht sehen kann, und die Person wird gebeten, eine von ihnen auf der Basis der gefühlten Weichheit auszuwählen. Das Ergebnis des Tests wird in der Form festgehalten, wie sie als Panel Score Unit (PSU) be zeichnet wird. Unter Bezugnahme auf die Weichheitsprüfung wird, um die hierin in PSU angegebenen Weichheitsdaten zu erhalten, eine Reihe von Panel-Tests der Weichheit vorgenommen. Bei jedem Test werden 10 geübte Weichheitsprüfer gebeten, die relative Weichheit von drei Gruppen paarweiser Proben zu bewerten. Die Probenpaare werden, jeweils 1 Paar gleichzeitig, von jedem Prüfer bewertet: eine Probe jeden Paares wird mit X und die andere mit Y bezeichnet. Kurz gesagt wird jede X-Probe gegen ihre gepaarte Y-Probe wie folgt bewertet:
1. Eine Bewertung von plus eins wird gegeben, wenn X so beurteilt wird, daß es ein wenig weicher als Y sein kann, und eine Bewertung von minus eins wird gegeben, wenn Y so beurteilt wird, daß es ein wenig weicher als X sein kann;
2. Eine Bewertung von plus zwei wird gegeben, wenn X so beurteilt wird, daß es mit Sicherheit ein wenig weicher als Y ist, und eine Bewertung von minus zwei wird gegeben, wenn Y so beurteilt wird, daß es mit Sicherheit ein wenig weicher als X ist;
3. Eine Bewertung von plus drei wird für X gegeben, wenn dieses als deutlich weicher als Y beurteilt wird, und eine Bewertung von minus drei wird gegeben, wenn Y als deutlich weicher als X beurteilt wird; und schließlich:
4. Eine Bewertung von plus vier wird für X gegeben, wenn dieses als wirklich viel weicher als Y beurteilt wird, und eine Bewertung von minus vier wird gegeben, wenn Y als wirklich viel weicher als X beurteilt wird.
Die Bewertungen werden gemittelt und der entstehende Wert liegt in PSU- Einheiten vor. Die entstehenden Daten werden als die Ergebnisse eines Panel-Tests angesehen. Wenn mehr als ein Probenpaar bewertet wird, dann werden alle Paare in ihrer Reihenfolge entsprechend ihren Bewertungen durch paarweise statistische Analyse angeordnet. Dann wird die Bewertung nach oben oder nach unten in ihrem Wert verschoben, wie dies erforderlich ist, um irgendeiner Probe, die als der Null- Basis-Standard ausgewählt wurde, einen PSU-Wert von Null zuzuteilen. Die anderen Proben haben dann Plus- oder Minus-Werte, je nach der Bestimmung durch ihre relativen Bewertungen im Hinblick auf den Null-Basis-Standard. Die Anzahl der durchgeführten und gemittelten Panel-Tests ist so, daß etwa 0,2 PSU einen signifikanten Unterschied in der subjektiv wahrgenommenen Weichheit darstellen.

G. Messung der Opazität von Tissue-Papieren

Die Prozente Opazität werden unter Verwendung eines Colorquest DP-9000 Spectrocolorimeters gemessen. Man sucht den Ein/Aus-Schalter an der Hinterseite des Prozessors und schaltet ein. Das Instrument wird zwei Stunden aufwärmen gelassen. Wenn das System in den Standby-Modus übergegangen ist, wird eine beliebige Taste auf der Tastatur gedrückt und das Instrument wird weitere 30 Minuten lang weiterhin aufwärmen gelassen.
Das Instrument wird unter Verwendung eines schwarzen Glases und einer weißen Fliese genormt. Es muß gewährleistet sein, daß die Normierung im Ablesemodus erfolgt und nach den Instruktionen vor sich geht, die im Abschnitt über die Normierung des DP-9000-Instrumentenhandbuchs angegeben sind. Zur Normierung des DP-9000 wird die CAL-Taste auf dem Prozessor gedrückt und den auf dem Bildschirm angegebenen Anweisungen gefolgt. Dann wird man aufgefordert, die Ablesung für das schwarze Glas und die weiße Fliese vorzunehmen.
Der DP-9000 muß auch nach den Instruktionen, die in dem DP-9000- Instrumentenhandbuch angegeben sind, auf Null eingestellt werden. Die Einstelltaste wird gedrückt, um in den Einstellmodus einzutreten. Die folgenden Parameter werden definiert:
UF Filter: AUS
Bildschirm: ABSOLUT
Leseintervall: EINZELN
Proben ID: EIN oder AUS
Durchschnitt: AUS
Statistik: ÜBERSPRINGEN
Farbskala: XYZ
Farbindex: ÜBERSPRINGEN
Farbdifferenzskala: ÜBERSPRINGEN
Farbdifferenzindex: ÜBERSPRINGEN
CMC Verhältnis: ÜBERSPRINGEN
CMC Handelsfaktor: ÜBERSPRINGEN
Überwacher: 10 Grad
Beleuchtung: D
M1 2. Beleuchtung: ÜBERSPRINGEN
Standard: in Betrieb
Zielwerte: ÜBERSPRINGEN
Toleranzen: ÜBERSPRINGEN
Es wird kontrolliert, ob die Farbskala auf XYZ, die Überwacher-Einstellung auf 10 Grad und die Beleuchtung auf D eingestellt ist. Die einlagige Probe wird auf die weiße nicht-kalibrierte Fliese gelegt. Die weiße kalibrierte Fliese kann auch verwendet werden. Probe und Fliese werden angehoben und unter den Probeneingang eingelegt und der Y-Wert wird bestimmt.
Probe und Fliese werden abgesenkt. Ohne die Probe selbst zu drehen, wird die weiße Fliese entnommen und durch das schwarze Glas ersetzt. Die Probe und das schwarze Glas werden wieder angehoben und der Y-Wert wird bestimmt. Es muß sichergestellt sein, daß die einlagige Tissue-Probe zwischen den Ablesungen der weißen Fliese und des schwarzen Glases nicht gedreht wird.
Die Prozente Opazität werden berechnet, indem das Verhältnis der Y-Ablesung bei dem schwarzen Glas zu der Y-Ablesung bei der weißen Fliese gebildet wird. Dieser Wert wird dann mit 100 multipliziert, um den Wert der Prozente Opazität zu erhalten.
Für die Zwecke dieser Beschreibung wird die Messung der Opazität in eine "spezifische Opazität" umgewandelt, die tatsächlich die Opazität hinsichtlich Variationen des Flächengewichts korrigiert. Die Formel zur Umwandlung der Opazitätsprozente in die Prozente spezifische Opazität ist wie folgt:
Spezifische Opazität = (1-(Opazität/100) (1/Flächengewicht) · 100,
wobei die Einheit der spezifischen Opazität pro 100 für jedes Gramm pro Quadratmeter gilt, die Opazität in Einheiten pro 100 vorliegt und das Flächengewicht in Einheiten von g/m² angegeben ist.
Die spezifische Opazität sollte auf 0,01% angegeben werden.

6. Messung der Festigkeit von Tissue-Papieren

TROCKENREISSFESTIGKEIT:

Die Reißfestigkeit wird an Streifen von ein Inch Breite der Probe unter Verwendung eines Thwing-Albert Intelect II Standard Reißfestigkeitstesters (Thwing- Albert Instrument Co., 10960 Dutton Rd., Philadelphia, PA 19154) bestimmt. Dieses Verfahren ist zur Verwendung bei endgültigen Papierprodukten, Rollenproben und unverarbeiteter Lagerware bestimmt.

KONDITIONIERUNG UND HERSTELLUNG DER PROBEN:

Vor der Reißfestigkeitsprüfung sollten die zu untersuchenden Papierproben nach der TAPPI-Methode #T4020M-88 konditioniert werden. Alle Kunststoff- und Pappe-Verpackungsmaterialien müssen vor der Untersuchung sorgfältig von den Papierproben entfernt werden. Die Papierproben sollten mindestens 2 Stunden lang bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 52% und innerhalb eines Temperaturbereichs von 22 bis 24ºC konditioniert werden. Die Probenvorbereitung und alle Aspekte des Reißfestigkeitstests sollten auch innerhalb der Begrenzungen eines Raums mit konstanter Temperatur und Feuchtigkeit vor sich gehen.
Was das Endprodukt betrifft, soll jedes beschädigte Produkt verworfen werden. Als nächstes werden 5 Streifen mit vier verwendbaren Einheiten (auch Blätter genannt) entnommen und eines über das andere gestapelt, um einen langen Stapel mit den Perforationen koinzidierend zwischen den Blättern, zu bilden. Die Blätter 1 und 3 werden für die Messungen der Reißfestigkeit in Maschinenrichtung identifiziert und die Blätter 2 und 4 werden für die Messungen der Reißfestigkeit quer zur Maschinenrichtung identifiziert. Als nächstes wird unter Verwendung eines Papierschneiders (JDC-1-10 oder JDC-1-12 mit Sicherheitsschild von Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Road, Philadelphia, PA, 19154) durch die Perforationslinie geschnitten, um 4 getrennte Gruppen zu bilden. Es soll sichergestellt sein, daß die Stapel 1 und 3 immer noch für die Untersuchung in der Maschinenrichtung und die Stapel 2 und 4 für die Untersuchung quer zur Maschinenrichtung identifiziert sind.
Es werden zwei Streifen mit der Breite 25,4 mm (1") von den Stapeln 1 und 3 in Maschinenrichtung geschnitten. Es werden zwei Streifen mit der Breite 25,4 mm (1") von den Stapeln 2 und 4 in Querrichtung geschnitten. Es liegen nun vier Streifen mit der Breite 25,4 mm (1") für die Reißfestigkeitsprüfung in Maschinenrichtung und vier Streifen mit der Breite 25,4 mm (1") für die Reißfestigkeitsprüfung in Querrichtung vor. Für diese fertigen Produktproben sind alle acht Streifen mit der Breite 25,4 mm fünf verwendbare Einheiten (auch Blätter genannt) dick.
Als Proben von unumgewandelter Lagerware und/oder als Rollenproben wird eine Probe mit 380 mm mal 380 mm (15" mal 15") mit einer Dicke von 8 Lagen aus einem interessierenden Bereich der Probe unter Verwendung eines Papierschneiders (JDC-1-10 oder JDC-1-12 mit Sicherheitsschild von Thwing-Albert Instruments Co., 10960 Dutton Road, Philadelphia, PA, 19154) geschnitten. Es wird sichergestellt, daß ein 380 mm (15") Schnitt parallel zur Maschinenrichtung verläuft, während der andere parallel zur Querrichtung verläuft. Es wird sichergestellt, daß die Probe mindestens 2 Stunden lang bei einer relativen Feuchtigkeit von 48 bis 52% und innerhalb eines Temperaturbereichs von 22 bis 24ºC konditioniert wird. Die Probenvorbereitung und alle Aspekte der Reißfestigkeitsprüfung sollten auch innerhalb der Begrenzungen des Raums mit konstanter Temperatur und Feuchtigkeit erfolgen.
Von dieser vorkonditionierten 380 mm mal 380 mm (15" mal 15") Probe mit der Dicke von 8 Lagen werden vier Streifen mit 25 mm mal 178 mm (1" mal 7") herausgeschnitten, wobei die lange Dimension von 178 mm (7") parallel zur Maschinenrichtung verläuft. Diese Proben werden als Proben der Rolle in Maschinenrichtung oder unumgewandelte Lagerproben angegeben. Es werden weitere 4 Streifen mit 25 mm mal 178 mm (1" mal 7") geschnitten, wobei die lange Dimension von 178 mm (7") parallel zur Querrichtung verläuft. Diese Proben werden als Proben der Rolle in Querrichtung oder unumgewandelte Lagerproben angegeben. Es wird sichergestellt, daß alle vorhergehenden Schnitte unter Verwendung eines Papierschneiders (JDC-1-20 oder JDC-1-12 mit Sicherhheitsschild von der Thwing- Albert Instrument Co., 10960 Dutton Road, Philadelphia, PA, 19154) vorgenommen werden. Es liegt nun eine Gesamtheit von acht Proben vor: vier Streifen mit 25 mm mal 178 mm (1" mal 7"), die eine Dicke von acht Lagen haben, wobei die Dimension von 178 mm (7") parallel zur Maschinenrichtung verläuft, und vier Streifen mit 25 mm mal 178 mm, die eine Dicke von 8 Lagen haben, wobei die Dimension von 178 mm (7") parallel zur Querrichtung verläuft.

BETRIEB DES REISSFESTIGKEITSTESTERS:

Für die tatsächliche Messung der Reißfestigkeit wird ein Thwing-Albert- Intelect-II-Standard-Reißfestigkeitstester (Thwing-Albert Instrument Co., 10960 Dutton Road, Philadelphia, PA, 19154) verwendet. Die Klammern mit den glatten Flächen werden in die Einheit eingesetzt und der Tester wird nach den im Betriebshandbüch des Thwing-Albert Intelect II angegebenen Anleitungen geeicht. Die Querhauptgeschwindigkeit des Instruments wird auf 102 mm/min (4,00 in/min) eingestellt und die ersten und zweiten Meßlängen werden auf 51 mm (2,00 Inch) eingestellt. Die Bruchempfindlichkeit sollte auf 20,0 g eingestellt werden und die Probenbreite sollte mit 25,4 mm (1,00") und die Probendicke mit 0,0635 mm (0,025") festgesetzt werden.
Eine Belastungszelle wird so ausgewählt, daß das vorhergesagte Resultat der Reißfestigkeit für die zu untersuchende Probe zwischen 25% und 75% des zur Verwendung stehenden Bereichs liegt. Zum Beispiel kann eine 5000 Gramm Belastungszelle für Proben mit einer vorhergesagten Reißfestigkeit im Bereich von 1250 Gramm (25% von 5000 Gramm) und 3750 Gramm (75% von 5000 Gramm) verwendet werden. Der Reißfestigkeitstester kann auch in dem 10% Bereich mit der 5000-Gramm-Belastungszelle eingestellt werden, sodaß Proben mit vorhergesagten Reißfestigkeiten von 125 Gramm bis 375 Gramm geprüft werden können.
Einer der Reißfestigkeitsstreifen wird genommen und ein Ende desselben wird in eine Klammer des Reißfestigkeitstesters eingesetzt. Das andere Ende des Papierstreifens wird in die andere Klammer eingesetzt. Es ist sicherzustellen, daß die lange Dimension des Streifens parallel zu den Seiten des Reißfestigkeitstesters verläuft. Es ist auch sicherzustellen, daß die Streifen nicht zu der anderen Seite der beiden Klammern überhängen. Zusätzlich dazu muß der Druck jeder Klammer in vollem Kontakt mit der Papierprobe stehen.
Nach dem Einsetzen des Papier-Teststreifens in die beiden Klammern kann die Instrumentenspannung überwacht werden. Wenn sie einen Wert von 5 Gramm oder mehr zeigt, ist die Probe zu straff gespannt. Wenn im Gegensatz dazu ein Zeitraum von 2 bis 3 Sekunden nach dem Beginn des Tests vergeht, bevor irgendein Wert aufgezeichnet wird, ist der Reißfestigkeitsstreifen zu schlaff.
Der Reißfestigkeitstester wird gemäß der Beschreibung in dem Instrumentenhandbuch des Reißfestigkeitstesters eingeschaltet. Der Test ist abgeschlossen, nachdem das Querhaupt automatisch zu seiner anfänglichen Ausgangsposition zurückgekehrt ist. Die Reißfestigkeitslast wird in Gramm-Einheiten an der Instrumentenskala oder an dem digitalen Schalttafel-Meßinstrument bis auf den nächste Einheft abgelesen und festgehalten.
Wenn die Rückführung nicht automatisch durch das Instrument erfolgt, wird die notwendige Einstellung zur Anordnung der Instrumentenklammern in deren anfänglichen Ausgangspostionen vorgenommen. Der nächste Papierstreifen wird in die beiden Klammern gemäß der vorangehenden Beschreibung eingesetzt und es wird eine Reißfestigkeitablesung in Gramm-Einheiten erhalten. Die Reißfestigkeitsablesungen werden von allen Papier-Teststreifen gewonnen. Es sei festgehalten, daß die Ablesungen verworfen werden sollten, wenn der Streifen in oder an dem Rand der Klammern rutscht oder bricht, während der Test vorgenommen wird.

BERECHNUNGEN:

Für die vier fertigen Produktstreifen in Maschinenrichtung mit 25,4 mm (1") Breite werden die vier einzelnen festgehaltenen Reißfestigkeitsablesungen summiert. Diese Summe wird durch die Anzahl der untersuchten Streifen dividiert. Diese Anzahl sollte normalerweise vier sein. Auch wird die Summe der festgehaltenen Reißfestigkeiten durch die Anzahl der verwendbaren Einheiten pro Reißfestigkeitsstreifen dividiert. Das sind normalerweise fünf sowohl für einlagige als auch für zweilagige Produkte.
Diese Berechnung wird für die fertigen Produktstreifen in Querrichtung wiederholt.
Für die unumgewandelten Lager- oder Rollenproben wird in Maschinenrichtung geschnitten und die vier einzelnen festgehaltenen Reißfestigkeitsablesungen werden summiert. Diese Summe wird durch die Anzahl der untersuchten Streifen dividiert. Diese Zahl sollte normalerweise vier sein. Auch wird die Summe der festgehaltenen Reißfestigkeiten durch die Anzahl der verwendbaren Einheiten pro Reißfestigkeitsstreifen dividiert. Diese ist normalerweise acht.
Diese Berechnung wird für die unumgewandelten oder Rollenproben- Papierstreifen in Querrichtung wiederholt.
Alle Ergebnisse werden in den Einheiten Gramm/Inch angegeben.
Für die Zwecke dieser Beschreibung sollte die Reißfestigkeit in eine "spezifische Gesamtreißfestigkeit" umgewandelt werden, die als die Summe der in Maschinenrichtung und quer zur Maschinenrichtung gemessenen Reißfestigkeiten, dividiert durch das Flächengewicht, definiert ist und in Einheiten pro einem Wert in Metern korrigiert wird.

BEISPIELE

Die folgenden Beispiele werden angeboten, um die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung zu erläutern. Diese Beispiele sind dazu gedacht, die Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu unterstützen, sollen jedoch keineswegs so interpretiert werden, daß sie den Rahmen derselben begrenzen. Die vorliegende Erfindung ist nur durch die angeschlossenen Ansprüche gebunden.

BEISPIEL 1

Dieses Vergleichsbeispiel erläutert ein Bezugsverfahren, das die Merkmale der vorliegenden Erfindung nicht aufweist. Dieses Verfahren wird durch die folgenden Schritte erläutert:
Zuerst wird eine wässerige Aufschlämmung von NSK mit einer Konsistenz von etwa 3% unter Verwendung eines üblichen Zerfaserers hergestellt und wird durch eine Ansatzleitung in Richtung zum Stoffauflaufkasten des Fourdrinier geführt.
Um dem fertigen Produkt eine temporäre Naßfestigkeit zu verleihen, wird eine 1%ige Dispersion von Parez 750® hergestellt und der NSK-Ansatzleitung in einer ausreichenden Geschwindigkeit zugesetzt, um 1,25% Parez 750®, bezogen auf das Trockengewicht der NSK-Fasern, zu liefern. Die Absorption des temporären Naßfestigkeitsharzes wird verstärkt, indem die behandelte Aufschlämmung durch einen Inline-Mischer geführt wird.
Die NSK-Aufschlämmung wird an der Flügelpumpe mit Weißwasser auf eine Konsistenz von etwa 0,2% verdünnt.
Eine wässerige Aufschlämmung von Eukalyptus-Fasern mit etwa 3 Gew.-% wird unter Verwendung einer üblichen Aufschlußvorrichtung hergestellt.
Der Eukalyptus wird durch eine Ansatzleitung zu einer anderen Flügelpumpe geführt, wo er mit Weißwasser auf eine Konsistenz von etwa 0,2% verdünnt wird.
Die Aufschlämmungen von NSK und Eukalyptus werden in einen Mehrkanal- Stoffauflaufkasten geführt, der in geeigneter Weise mit schichtenden Blättern ausgerüstet ist, um die Ströme als getrennte Schichten zu bewahren, bis der Austritt auf ein wanderndes Fourdrinier-Sieb erfolgt. Es wird ein dreikammeriger Stoffauflaufkasten verwendet. Die Eukalyptus-Aufschlämmung, die 80% des Trockengewichts des endgültigen Papiers enthält, wird zu Kammern geführt, die jeweils zu den beiden äußeren Schichten führen, während die NSK-Aufschlämmung, die 20% des Trockengewichts des endgültigen Papiers enhält, zu einer Kammer gebracht wird, die zu einer Schichte zwischen den beiden Eukalyptus-Schichten führt. Die NSK- und Eukalyptus-Aufschlämmungen werden am Austritt aus dem Stoffauflaufkasten zu einer Verbundaufschlämmung vereinigt.
Die Verbundaufschlämmung wird auf das wandernde Fourdrinier-Sieb abgelegt und wird entwässert, was durch einen Deflektor und Vakuumkästen unterstützt wird.
Die embryonale nasse Bahn wird von dem Fourdrinier-Sieb mit einer Faserkonsistenz von etwa 15% zum Zeitpunkt der Übertragung auf ein gemustertes Formungstextilmaterial mit einer 5-Fach-Satinbindungs-Konfiguration mit 3,31 Monofilamenten pro mm in Maschinenrichtung bzw. 2,99 Monofilamenten pro mm quer zur Maschinenrichtung (84 Monofilamente pro Inch in Maschinenrichtung bzw. 76 Monofilamente pro Inch quer zur Maschinenrichtung) und etwa 36% Überkreuzungsbereich übertragen.
Weiters wird die Entwässerung durch Vakuum-unterstützten Ablauf bewirkt, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von etwa 28% hat.
Während die gemusterte Bahn in Kontakt mit dem gemusterten Formungstextilmaterial bleibt, wird sie durch Durchblasen von Luft bis zu einer Faserkonsistenz von etwa 62 Gew.-% vorgetrocknet.
Die halbtrockene Bahn wird dann an die Oberfläche eines Yankee-Trockners mit einem aufgesprühten Krepp-Klebstoff, der eine 0,125%ige wässerige Lösung von Vinylalkohol umfaßt, angeklebt. Der Krepp-Klebstoff wird mit einer Geschwindigkeit von 0,1% Klebstoff-Feststoffen, bezogen auf das Trockengewicht der Bahn, an die Yankee-Oberfläche herangeliefert.
Die Faserkonsistenz wird auf etwa 96% angehoben, bevor die Bahn von dem Yankee mit einer Abziehklinge abgekreppt wird.
Die Abziehklinge hat einen Neigungswinkel von etwa 25 Grad und ist im Hinblick auf den Yankee-Trockner so angeordnet, daß sie einen Auftreffwinkel von etwa 81 Grad ergibt.
Die Prozente Krepp werden auf etwa 18% durch Betrieb des Yankee- Trockners mit etwa 244 Meter pro Minute (800 fpm, Fuß pro Minute) eingestellt, wobei die trockene Bahn mit einer Geschwindigkeit von 201 Meter pro Minute (656 fpm) zu einer Rolle geformt wird.
Die Bahn wird zu einem dreischichtigen einlagigen gekreppten gemusterten verdichteten Tissue-Papierprodukt mit einem Flächengewicht von etwa 29 g/m² (18 lb pro 3000 ft²) verarbeitet.

BEISPIEL 2

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines mit Füllstoffen versehenen Tissue-Papiers, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
Eine wässerige Aufschlämmung von Eukalyptusfasern mit etwa 3 Gew.- % wird unter Verwendung eines üblichen Aufschlußgeräts hergestellt. Zu der Aufschlämmung wird Cypro 514® mit einer Geschwindigkeit von 0,02%, bezogen auf das Trockengewicht des Cypro 514, im Verhältnis zum fertigen Trockengewicht des gekreppten Tissue-Papiers zugesetzt. Die behandelte Aufschlämmung wird dann in zwei gleiche Ströme unterteilt, wobei jeder Strom durch seine eigene Ansatzleitung zur Papiermaschine transportiert wird.
Der partikelförmige Füllstoff ist Kaolin-Ton mit der Qualität WW Fil Slurry®, hergestellt von Dry Branch Kaolin in Dry Branch, GA. Er wird als eine Aufschlämmung mit 70% Feststoffen durch eine Ansatzleitung geliefert, wo er mit einem anionischen Flockungsmittel, Accurac 62, gemischt wird, das als eine 0,3%ige Dispersion in Wasser geliefert wird. Accurac 62® wird mit einer Geschwindigkeit transportiert, die äquivalent etwa 0,015%, auf der Basis der Menge des Feststoffgewichts des Flockungsmittels und des endgültigen Trockengewichts des entstehenden gekreppten Tissue-Produkts ist. Die Absorption des Flockungsmittels wird verbessert, indem die Mischung durch einen Inline-Mixer geführt wird. Dadurch wird eine konditionierte Aufschlämmung von Füllstoffpartikeln gebildet.
Die agglomerierte Aufschlämmung von Füllstoffpartikeln wird dann in eine der Ansatzleitungen, die die Eukalyptusfasern transportiert, eingemischt und die endgültige Mischung wird mit einer kationischen Stärke RediBOND 5320® behandelt, die als eine 1%ige Dispersion in Wasser und mit einer Geschwindigkeit von 0,75%, bezogen auf das Trockengewicht der Stärke und das endgültige Trockengewicht des entstehenden gekreppten Tissue-Produkts, geliefert wird. Die Absorption der kationischen Stärke wird verbessert, indem die entstehende Mischung durch einen Inline-Mixer geführt wird. Die entstehende Aufschlämmung wird dann am Einlaß einer Flügelpumpe mit Weißwasser auf eine Konsistenz von etwa 0,2%, bezogen auf das Gewicht der festen Füllstoffpartikel und der Eukalyptusfasern, verdünnt. Nach der Flügelpumpe, die die Kombination von agglomerierten Füllstoffpartikeln und Eukalyptusfasern transportiert, wird zusätzliches Accurac 62®, das auf eine Konzentration von etwa 0,05% Feststoffen verdünnt ist, zu der Mischung in einer Geschwindigkeit zugesetzt, die etwa 0,065%, basierend auf dem Gewicht der Feststoffe des Füllstoffes und der Eukalyptusfaser, entspricht.
Die andere Ansatzleitung, die die Eukalyptusfasern transportiert, wird am Einlaß einer Flügelpumpe mit Weißwasser auf eine Konsistenz von etwa 0,2%, basierend auf dem Gewicht der festen Füllstoffpartikel und der Eukalyptusfasern, verdünnt. Nach der Flügelpumpe, die die Kombination von agglomerierten Füllstoffpartikeln und Eukalyptusfasern transportiert, wird zusätzliches Accurac 62®, das auf eine Konzentration von etwa 0,05% Feststoffe verdünnt ist, zu der Mischung mit einer Geschwindigkeit zugesetzt, die etwa 0,065%, bezogen auf das Gewicht der Feststoffe der Eukalyptusfaser, entspricht.
Eine bindungsinhibierende Zusammensetzung wird durch Zusammenschmelzen einer Mischung gleicher Mengen Varisoft 134® und Polyethylenglycol 400 bei einer Temperatur von etwa 88ºC hergestellt. Die geschmolzene Mischung wird dann in einen gerührten Wasserstrom bei einer Temperatur von etwa 66ºC bis zu einer Konzentration von etwa 2%, basierend auf dem Varisoft-Gehalt, eingebracht. Die bindungsinhibierende Zusammensetzung wird zu den Strömen der Eukalyptus- Aufschlämmung so zugesetzt, daß sie zu dem Strom zugesetzt wird, der schließlich die mit der Yankee-Oberfläche in Kontakt stehende Schichte bildet. Es wird eine Menge an bindungsinhibierender Zusammensetzung zugesetzt, die etwa 0,15%, bezogen auf das Gewicht des Varisoft 134®, im Vergleich zum Trockengewicht des endgültigen Tissue, enthält.
Eine wässerige Aufschlämmung von NSK mit einer Konsistenz von etwa 3% wird unter Einsatz eines üblichen Zerfaserers hergestellt und durch eine Ansatzleitung zu dem Stoffauflaufkasten des Fourdrinier geführt.
Um dem fertigen Produkt eine temporäre Naßfestigkeit zu verleihen, wird eine 1%ige Dispersion von Parez 750® hergestellt und der NSK Ansatzleitung mit einer Geschwindigkeit zugesetzt, die ausreicht, um 1,25% Parez 750®, bezogen auf das Trockengewicht der NSK-Fasern, zu liefern. Die Absorption des temporären Naßfestigkeitsharzes wird verstärkt, indem die behandelte Aufschlämmung durch einen Inline-Mixer geschickt wird.
Die NSK-Aufschlämmung wird an der Flügelpumpe mit Weißwasser auf eine Konsistenz von etwa 0,2% verdünnt. Nach der Flügelpumpe wird zusätzliches Accurac 62®, das auf eine Konzentration von etwa 0,05% Feststoffen verdünnt ist, zu der Mischung mit einer Geschwindigkeit zugesetzt, die etwa 0,065%, bezogen auf das Feststoffgewicht des Füllstoffs und der NSK-Faser, entspricht.
Die drei Aufschlämmungen (NSK, Eukalyptus mit Füllstoff gemischt und Eukalyptus ohne Füllstoff) werden in einen Mehrkanal-Stoffauflaufkasten gelenkt, der in geeigneter Weise mit schichtenden Blättern ausgestattet ist, um die Ströme als getrennte Schichten zu halten, bis sie auf ein sich bewegendes Fourdrinier-Sieb abgegeben werden. Es wird ein dreikammeriger Stoffauflaufkasten verwendet. Die Eukalyptus-Aufschlämmung ohne partikelförmigen Füllstoff wird in die Kammer geleitet, die direkt auf die Oberfläche des Formungssiebs abgibt. Die den NSK enthaltende Aufschlämmung wird in die mittlere Kammer geleitet und die Aufschlämmung aus Eukalyptus mit partikelförmigem Füllstoff wird in die Kammer der äußeren Schichte, abseitig von der Formungsoberfläche, geleitet. Die NSK- Aufschlämmung enthält ausreichend Feststoff, um etwa 20% des Trockengewichts des endgültigen Papiers zu erreichen, die Nur-Eukalyptus-Aufschlämmung enthält ausreichend Feststoff, um etwa 36% des Trockengewichts des endgültigen Papiers zu erreichen, und die vereinigte Aufschlämmung von Eukalyptus und partikelförmigem Füllstoff enthält ausreichend Feststoff, um etwa 44% des Trockengewichts des endgültigen Papiers zu erreichen. Die Aufschlämmungen werden am Auslaß des Stoffauflaufkastens zu einer Verbund-Aufschlämmung vereinigt.
Die Verbund-Aufschlämmung wird auf das sich bewegende Fourdrinier-Sieb abgegeben und wird entwässert, wobei dies durch einen Deflektor und durch Vakuumkästen unterstützt wird.
Die embryonale nasse Bahn wird von dem Fourdrinier-Sieb mit einer Faserkonsistenz von etwa 15% am Punkt der Übertragung auf ein gemustertes Formungstextilmaterial mit einer 5-Fach-Satinbindungs-Konfiguration mit 3,31 Monofilamenten pro mm in Maschinenrichtung und 2,99 Monifilamenten pro mm quer zur Maschinenrichtung (84 Monofilamente pro Inch in Maschinenrichtung und 76 Monofilamente pro Inch quer zur Maschinenrichtung) und etwa 36% Überkreuzungsfläche übertragen.
Die weitere Entwässerung wird durch Vakuum-unterstütztes Ablaufen erreicht, bis die Bahn eine Faserkonsistenz von etwa 28% hat.
Während die gemusterte Bahn mit dem gemusterten Formungstextilmaterial in Kontakt bleibt, wird sie durch Luftdurchblasen bis zu einer Faserkonsistenz von etwa 62 Gew.-% vorgetrocknet.
Die halbtrockene Bahn wird dann an die Oberfläche eines Yankee-Trockners mit einem aufgesprühten Krepp-Klebstoff, der eine 0,125%ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol enthält, angeklebt. Der Krepp-Klebstoff wird an die Yankee- Oberfläche in einer Menge von 0,1% Klebstoff-Feststoffen, bezogen auf das Trockengewicht der Faser, angeliefert.
Die Faserkonsistenz wird auf etwa 96% angehoben, bevor die Bahn von dem Yankee mit einer Abziehklinge trocken abgekreppt wird.
Die Abziehklinge hat einen Neigungswinkel von etwa 25 Grad und ist unter Bezugnahme auf den Yankee-Trockner so angeordnet, daß ein Auftreffwinkel von etwa 81 Grad gebildet wird.
Die Prozente Krepp werden durch den Betrieb des Yankee-Trockners mit etwa 244 Meter pro Minute (800 fpm, Fuß pro Minute) auf etwa 18% eingestellt, während die trockene Bahn mit einer Geschwindigkeit von 200 Meter pro Minute (656 fpm) zu einer Rolle aufgerollt wird.
Die Bahn wird zu einem dreischichtigen, einlagigen gekreppten gemusterten verdichteten Tissue-Papierprodukt mit etwa 29 g/m² (18 lb pro 3000 ft²) Flächengewicht umgewandelt.

Claims

1. Ein festes, weiches und gering staubbildendes, mit Füllstoff versehenes, geschichtetes, gekrepptes Tissue-Papier, welches Papiermacherfasern (123, 125) und einen feinen, partikelförmigen Füllstoff auf Nicht-Zellulosebasis (124) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Tissue-Papier drei aufeinandergelegte Schichten, eine innere Schichte (120), eine Yankee-seitige äußere Schichte (121) und eine Yankee-abseitige äußere Schichte (122), umfaßt; wobei die genannte innere Schichte (120) zwischen den zwei genannten äußeren Schichten (121, 122) angeordnet ist, wobei das genannte Tissue-Papier abfallend verlaufende Oberflächenbindungseigenschaften aufweist, sodaß das Lint-Verhältnis mindestens 1, 2 ist, und wobei der genannte feine partikelförmige Füllstoff (124) vorherrschend in der Yankee-abseitigen äußeren Schichte (122) angeordnet ist.

2. Ein mit Füllstoff versehenes Tissue-Papier nach Anspruch 1, bei welchem das genannte Lint-Verhältnis mindestens 1, 4 ist.

3. Das mit Füllstoff versehene Tissue-Papier nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der genannte partikelförmige Füllstoff (124) aus Ton, Calciumcarbonat, Titandioxyd, Talkum, Aluminiumsilikat, Kalciumsilikat, Aluminiumoxidhydrat, Aktivkohle, Perlstärke, Calciumsulfat, Glasmikrokügelchen, Diatomeenerde und Mischungen derselben ausgewählt ist, wobei vorzugsweise der genannte partikelförmige Füllstoff (124) Ton ist, bevorzugter der genannte partikelförmige Füllstoff (124) Kaolin-Ton ist.

4. Ein mit Füllstoff versehenes Tissue-Papier nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem das genannte Tissue-Papier ein Flächengewicht zwischen 10 g/m² und 50 g/m², bevorzugter zwischen 10 g/m² und 30 g/m² und eine Dichte zwischen 0,03 g/m³ und 0,6 g/m³, bevorzugter zwischen 0,05 g/m³ und 0,2 g/m³ aufweist.

5. Ein mit Füllstoff versehenes Tissue-Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem der genannte partikelförmige Füllstoff (124) von 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% des genannten Tissue-Papiers, bevorzugter von 8 Gew.-% bis 20 Gew.-% des genannten Tissue-Papiers umfaßt.

6. Ein mit Füllstoff versehenes Tissue-Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die genannten Papiermacherfasern (123, 125) eine Mischung aus Hartholzfasern (125) und Weichholzfasern (123) umfassen, wobei die genannten Hartholzfasern (125) mindestens 50% umfassen und die genannten Weichholzfasern (123) mindestens 10% der Papiermaeherfasern umfassen.

7. Ein mit Füllstoff versehenes Tissue-Papier nach Anspruch 6, bei welchem die genannte innere Schichte (120) Weichholzfasern (123) umfaßt, welche eine durchschnittliche Länge von mehr als mindestens 2,0 mm aufweisen, und die genannten äußeren Schichten (121, 122) Hartholzfasern (125) umfassen, welche eine mittlere Länge von weniger als 1,0 mm aufweisen, wobei die Weichholzfasern (123) vorzugsweise nördliche Weichholz-Kraftfasern umfassen und die Hartholzfasern (125) vorzugsweise Eukalyptus-Kraftfasern umfassen.

8. Ein mit Füllstoff versehenes Tissue-Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem der Yankee-seitigen Schichte (121) ein bindungsinhibierendes Mittel beigegeben ist, wobei vorzugsweise das genannte bindungsinhibierende Mittel di(hydriertes) Talg-Dimethylammoniummethylsulfat ist.

9. Ein mit Füllstoff versehenes Tissue-Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem das genannte Tissue-Papier musterverdichtetes Papier ist, sodaß Zonen von relativ hoher Dichte innerhalb eines Feldes mit hohem Bausch verteilt sind, wobei vorzugsweise die genannten Zonen von relativ hoher Dichte kontinuierlich sind und das Feld mit hohem Bausch diskret ist.