JPH05148792A - フオーム形成方法および装置 - Google Patents
フオーム形成方法および装置Info
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- JPH05148792A JPH05148792A JP3332971A JP33297191A JPH05148792A JP H05148792 A JPH05148792 A JP H05148792A JP 3332971 A JP3332971 A JP 3332971A JP 33297191 A JP33297191 A JP 33297191A JP H05148792 A JPH05148792 A JP H05148792A
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- fiber
- foaming liquid
- foamed
- fibers
- liquid
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-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
- D21F11/002—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines by using a foamed suspension
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S162/00—Paper making and fiber liberation
- Y10S162/09—Uses for paper making sludge
- Y10S162/10—Computer control of paper making variables
- Y10S162/11—Wet end paper making variables
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- Paper (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 特に美容ティッシュおよび浴室ティッシュ及
び個人用衛生製品に適したティッシュを製造するために
フォームを用いる製紙方法での稠度及び重量基準を通常
市販されている装置で制御可能とする。 【構成】 約0.5〜7重量%繊維の範囲の稠度の薄い
繊維の水性スラリーを、界面活性剤を含有し、そして約
55〜80容量%の範囲の空気含量を有して、約0.1
〜3重量%の繊維を含有するフオーム繊維供給物を提供
するのに十分な水性フオームと混合することにより供給
物を形成させ、而して供給物を対ワイヤ製紙材の形成フ
ェルト11またはワイヤに直接供給し、補償界面活性剤
を加え、そしてプロセスから所望により過剰の水位フオ
ームを排出してプロセスで所望の容積のフオーム化液体
を維持するフオーム形成された繊維状ウエブを製造す
る。
び個人用衛生製品に適したティッシュを製造するために
フォームを用いる製紙方法での稠度及び重量基準を通常
市販されている装置で制御可能とする。 【構成】 約0.5〜7重量%繊維の範囲の稠度の薄い
繊維の水性スラリーを、界面活性剤を含有し、そして約
55〜80容量%の範囲の空気含量を有して、約0.1
〜3重量%の繊維を含有するフオーム繊維供給物を提供
するのに十分な水性フオームと混合することにより供給
物を形成させ、而して供給物を対ワイヤ製紙材の形成フ
ェルト11またはワイヤに直接供給し、補償界面活性剤
を加え、そしてプロセスから所望により過剰の水位フオ
ームを排出してプロセスで所望の容積のフオーム化液体
を維持するフオーム形成された繊維状ウエブを製造す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高品質の繊維状ウエブを
製造するための改良されたフォーム(foam)形成方
法および装置に関する。その更に詳しい特徴の一つによ
れば、本発明は極めて高い均一性を有する低基本重量ウ
エブ、特に美容ティッシュおよび浴室ティッシュおよび
個人用衛生製品に使用するのに適したティッシュを製造
するための改良された方法および装置に関する。
製造するための改良されたフォーム(foam)形成方
法および装置に関する。その更に詳しい特徴の一つによ
れば、本発明は極めて高い均一性を有する低基本重量ウ
エブ、特に美容ティッシュおよび浴室ティッシュおよび
個人用衛生製品に使用するのに適したティッシュを製造
するための改良された方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ティッシュ製造のためのフォーム形成方
法は当該分野で知られている。種々のフォーム形成方法
によりウエブを製造するための先行技術の方法のうちに
は、米国特許第3,716,449号、同第3,93
8,782号、同第3,871,952号および同第
3,837,999号に開示された方法がある。これら
の先行技術の特許には、共通して界面活性剤を含む液体
を空気の存在下に乱流に受けしめてフォーム化された繊
維供給物を製造するための担体流体としてフォーム化さ
れた液体を製造する別個のフォーム化された液体発生系
が示唆されている。
法は当該分野で知られている。種々のフォーム形成方法
によりウエブを製造するための先行技術の方法のうちに
は、米国特許第3,716,449号、同第3,93
8,782号、同第3,871,952号および同第
3,837,999号に開示された方法がある。これら
の先行技術の特許には、共通して界面活性剤を含む液体
を空気の存在下に乱流に受けしめてフォーム化された繊
維供給物を製造するための担体流体としてフォーム化さ
れた液体を製造する別個のフォーム化された液体発生系
が示唆されている。
【0003】米国特許第3,876,498号、同第
3,84,232号、同第4,062,721号および
同第3,746,613号、および同第4,543,1
56号には、本発明の方法に有用な好ましい製紙機械が
開示されている。
3,84,232号、同第4,062,721号および
同第3,746,613号、および同第4,543,1
56号には、本発明の方法に有用な好ましい製紙機械が
開示されている。
【0004】本発明の好ましい態様において、繊維状ウ
エブ形成装置は、米国特許第4,543,156号に開
示されている三ケ月形フォーマーとしてあるいは対ワイ
ヤタイプの一つとして当該分野で知られている製紙機械
のいずれかであり、後者において形成ワイヤの一方は、
繊維が分散されてフォーム化繊維供給物を製造するフォ
ーム化された液体を製造する乱流発生機として働く。こ
れらの機械では、フォーム化された液体は別個の乱流発
生装置の必要なしに形成ワイヤで発生する。所望の空気
含量、粘度、比重および関連した特性についてフォーム
化された液体の制御は特定のフォーム発生機を必要とせ
ずに達成される。
エブ形成装置は、米国特許第4,543,156号に開
示されている三ケ月形フォーマーとしてあるいは対ワイ
ヤタイプの一つとして当該分野で知られている製紙機械
のいずれかであり、後者において形成ワイヤの一方は、
繊維が分散されてフォーム化繊維供給物を製造するフォ
ーム化された液体を製造する乱流発生機として働く。こ
れらの機械では、フォーム化された液体は別個の乱流発
生装置の必要なしに形成ワイヤで発生する。所望の空気
含量、粘度、比重および関連した特性についてフォーム
化された液体の制御は特定のフォーム発生機を必要とせ
ずに達成される。
【0005】米国特許第4,443,299号および同
第4,543,156号には、フォーム化された液体を
形成ワイヤ上で生成させ、サイロに保存し、そして全体
を再循環させて系からの界面活性剤の損失を最小限とす
る繊維ウエブのフォーム形成方法が開示されている。こ
の目的を達成するためには、湿潤供給パルプを8〜50
重量%、好ましくは15〜35重量%の範囲の稠度に、
所望のフォームおよび繊維供給物を形成させる前に、脱
水することが必要である。ヘッドボックスへのフォーム
化された繊維供給物はフォームの再循環流を、該脱水高
稠度繊維素材をフォーム中に分散させることにより得ら
れた予備フォーム化されたスラリーと組み合せることに
より形成される。
第4,543,156号には、フォーム化された液体を
形成ワイヤ上で生成させ、サイロに保存し、そして全体
を再循環させて系からの界面活性剤の損失を最小限とす
る繊維ウエブのフォーム形成方法が開示されている。こ
の目的を達成するためには、湿潤供給パルプを8〜50
重量%、好ましくは15〜35重量%の範囲の稠度に、
所望のフォームおよび繊維供給物を形成させる前に、脱
水することが必要である。ヘッドボックスへのフォーム
化された繊維供給物はフォームの再循環流を、該脱水高
稠度繊維素材をフォーム中に分散させることにより得ら
れた予備フォーム化されたスラリーと組み合せることに
より形成される。
【0006】しかし、この製紙方法の制御は扱いにくい
ものである。その理由はフォーム化された繊維供給物
は、形成ループに加える前に乾燥繊維基準で正確に計量
するのが非常に難しいからである。
ものである。その理由はフォーム化された繊維供給物
は、形成ループに加える前に乾燥繊維基準で正確に計量
するのが非常に難しいからである。
【0007】製紙に普通に使用されている通常の計量お
よび制御装置は、液体水中の繊維のスラリーで用いると
きは、ごく狭い範囲に限って最高の確度を有し、そし
て、今日に至るも、出願人は空気50容量%より以上を
含有する製紙方法で使用されるフォーム中の繊維の分散
物の稠度を測定する信頼し得る市販の装置を承知してい
ない。市販の稠度測定装置は特色として流れ繊維スラリ
ーの粘度様効果を測定するものであるので、これらの装
置は通常約2〜3重量%繊維を中心とするかなり狭い領
域の稠度においてのみ高度の信頼性があるものと考えら
れる。稠度が1%およびそれ以下の近辺に低下するにつ
れて、測定された「粘度」に対する繊維含量の効果はま
すます少なくなる。稠度が5〜7%の領域中およびそれ
を超えるにつれて、測定「粘度」に対する稠度の些細な
変化の効果は「粘度」が極めて迅速に上昇するに伴って
ますます顕著になる。従って今日通常の製紙で広く用い
られている範囲を超える繊維%を包含する流れ繊維スラ
リーの稠度を連続して測定することが難しくなり得る。
曲線の低末端で、装置、代表的に光学法則を用いる装置
がより低い稠度を測定するのに利用されるようになりつ
つある。しかし、稠度範囲の上端は問題を残している。
これらの限界はジェームス・P.キヤセイ(James
P.Casey)(編)(パルプ・アンド・ペーパ
ー、ケミストリー・アンド・ケミカル・テクノロジイ」
(Pulp and Paper,Chemistry
and Chemical Technology)
第3版、1980年、第2巻、885〜894頁に更に
詳しく記述されている。
よび制御装置は、液体水中の繊維のスラリーで用いると
きは、ごく狭い範囲に限って最高の確度を有し、そし
て、今日に至るも、出願人は空気50容量%より以上を
含有する製紙方法で使用されるフォーム中の繊維の分散
物の稠度を測定する信頼し得る市販の装置を承知してい
ない。市販の稠度測定装置は特色として流れ繊維スラリ
ーの粘度様効果を測定するものであるので、これらの装
置は通常約2〜3重量%繊維を中心とするかなり狭い領
域の稠度においてのみ高度の信頼性があるものと考えら
れる。稠度が1%およびそれ以下の近辺に低下するにつ
れて、測定された「粘度」に対する繊維含量の効果はま
すます少なくなる。稠度が5〜7%の領域中およびそれ
を超えるにつれて、測定「粘度」に対する稠度の些細な
変化の効果は「粘度」が極めて迅速に上昇するに伴って
ますます顕著になる。従って今日通常の製紙で広く用い
られている範囲を超える繊維%を包含する流れ繊維スラ
リーの稠度を連続して測定することが難しくなり得る。
曲線の低末端で、装置、代表的に光学法則を用いる装置
がより低い稠度を測定するのに利用されるようになりつ
つある。しかし、稠度範囲の上端は問題を残している。
これらの限界はジェームス・P.キヤセイ(James
P.Casey)(編)(パルプ・アンド・ペーパ
ー、ケミストリー・アンド・ケミカル・テクノロジイ」
(Pulp and Paper,Chemistry
and Chemical Technology)
第3版、1980年、第2巻、885〜894頁に更に
詳しく記述されている。
【0008】
【発明の構成】本発明によれば、形成ループでフォーム
を用いる製紙方法での稠度および重量基準が通常の市販
稠度および流量調整装置を用いてこれらの装置が必要な
精度を有する領域中で制御することが可能となる。それ
故、本発明は、通常の装置を高速で商業上の操業につい
て満足すべき制御度を達成するのに使用可能とし、更に
フォームを使用する従来の既知の製紙操作に比べて所要
の装置がかなり簡素化される製紙方法および装置に関す
る。
を用いる製紙方法での稠度および重量基準が通常の市販
稠度および流量調整装置を用いてこれらの装置が必要な
精度を有する領域中で制御することが可能となる。それ
故、本発明は、通常の装置を高速で商業上の操業につい
て満足すべき制御度を達成するのに使用可能とし、更に
フォームを使用する従来の既知の製紙操作に比べて所要
の装置がかなり簡素化される製紙方法および装置に関す
る。
【0009】本発明の方法において、ヘッドボックスへ
の供給物は、フォームの流れを製紙操作で普通に制御さ
れたタイプの水性液体中の繊維のスラリーからなる流れ
と組み合せることにより形成される。従って、ヘッドボ
ックスに供給される繊維の量の満足するに足る制御はか
なり容易となる。
の供給物は、フォームの流れを製紙操作で普通に制御さ
れたタイプの水性液体中の繊維のスラリーからなる流れ
と組み合せることにより形成される。従って、ヘッドボ
ックスに供給される繊維の量の満足するに足る制御はか
なり容易となる。
【0010】本発明において、フォーム化された繊維供
給物は、天然または合成繊維あるいは繊維の混合物の水
性スラリーおよびフォーム化された液体担体からヘッド
ボックスへの導入直前に製造される。系に供給されるパ
ルプスラリーは約0.5〜7重量%のみの範囲、好まし
くは約2.5〜4.5重量%の範囲の稠度を有してい
る。パルプスラリーを水、空気および界面活性剤からな
り、空気55〜80容量%を含有するフォーム化された
液体に加えて、自然乱流による単なる混合および方法要
素に固有の混合により約0.1〜3重量%の範囲の稠度
を有するフォーム化された繊維供給物を形成させる。低
稠度スラリーとしてのパルプの添加は、形成ワイヤから
回収されるフォーム化された液体を過剰に生じる。過剰
のフォーム化された液体は系から排出され、そして他で
使用してもよいし、あるいは係属中の米国特許出願第0
7/598995号に基づく本出願人の係属中の特許出
願に開示された方法で界面活性剤回収のための処理をし
てもよい。
給物は、天然または合成繊維あるいは繊維の混合物の水
性スラリーおよびフォーム化された液体担体からヘッド
ボックスへの導入直前に製造される。系に供給されるパ
ルプスラリーは約0.5〜7重量%のみの範囲、好まし
くは約2.5〜4.5重量%の範囲の稠度を有してい
る。パルプスラリーを水、空気および界面活性剤からな
り、空気55〜80容量%を含有するフォーム化された
液体に加えて、自然乱流による単なる混合および方法要
素に固有の混合により約0.1〜3重量%の範囲の稠度
を有するフォーム化された繊維供給物を形成させる。低
稠度スラリーとしてのパルプの添加は、形成ワイヤから
回収されるフォーム化された液体を過剰に生じる。過剰
のフォーム化された液体は系から排出され、そして他で
使用してもよいし、あるいは係属中の米国特許出願第0
7/598995号に基づく本出願人の係属中の特許出
願に開示された方法で界面活性剤回収のための処理をし
てもよい。
【0011】それで、本発明によれば、可動有小孔支持
体上で天然または合成繊維あるいは両繊維の水性分散液
からなるフォーム化繊維供給物から繊維状ウエブまたは
ティッシュを製造する方法が提供され、この方法におい
て、前記フォーム化された水性分散液は、0.5〜7%
の繊維を含有する未フォーム化繊維水性スラリーを水、
空気および界面活性剤からなるフォーム化液体と組み合
せて50〜80容量%の空気および繊維の乾燥重量基準
で0.1〜3重量%の繊維を含有するフォーム化された
繊維供給物を形成させることによって得られることを特
徴とする。
体上で天然または合成繊維あるいは両繊維の水性分散液
からなるフォーム化繊維供給物から繊維状ウエブまたは
ティッシュを製造する方法が提供され、この方法におい
て、前記フォーム化された水性分散液は、0.5〜7%
の繊維を含有する未フォーム化繊維水性スラリーを水、
空気および界面活性剤からなるフォーム化液体と組み合
せて50〜80容量%の空気および繊維の乾燥重量基準
で0.1〜3重量%の繊維を含有するフォーム化された
繊維供給物を形成させることによって得られることを特
徴とする。
【0012】また、本発明によれば、次の工程からなる
可動有小孔支持体上で天然または合成繊維あるいは両繊
維のフォーム化水性分散液から繊維状ウエブまたはティ
ッシュを製造する方法が提供される。すなわち、 a. 繊維乾燥重量基準で0.5〜7重量%、好ましく
は2.5〜4.5重量%の繊維を含有する繊維の水性ス
ラリーを調製し、 b. 前記繊維水性スラリーを水、空気、および界面活
性剤からなるフォーム化された液体と組み合せて、繊維
乾燥基準で0.1〜3重量%、好ましくは0.2〜1.
2重量%の繊維を含有するフォーム化された繊維供給物
を形成させ、そして c. 前記フォーム化繊維供給物を、繊維状ウエブを形
成するのに十分な量で、前記有小孔支持体に供給し、そ
して前記有小孔支持体において前記ウエブから除去され
るフォーム化液体を採集し、そして好ましくは採集され
たフォーム化液体を前記水性スラリーと組み合せるフォ
ーム化液体の源として再循環させる。
可動有小孔支持体上で天然または合成繊維あるいは両繊
維のフォーム化水性分散液から繊維状ウエブまたはティ
ッシュを製造する方法が提供される。すなわち、 a. 繊維乾燥重量基準で0.5〜7重量%、好ましく
は2.5〜4.5重量%の繊維を含有する繊維の水性ス
ラリーを調製し、 b. 前記繊維水性スラリーを水、空気、および界面活
性剤からなるフォーム化された液体と組み合せて、繊維
乾燥基準で0.1〜3重量%、好ましくは0.2〜1.
2重量%の繊維を含有するフォーム化された繊維供給物
を形成させ、そして c. 前記フォーム化繊維供給物を、繊維状ウエブを形
成するのに十分な量で、前記有小孔支持体に供給し、そ
して前記有小孔支持体において前記ウエブから除去され
るフォーム化液体を採集し、そして好ましくは採集され
たフォーム化液体を前記水性スラリーと組み合せるフォ
ーム化液体の源として再循環させる。
【0013】また、本発明によれば、50〜80容量%
の空気および繊維乾燥基準で0.1〜3重量%の繊維を
含有し、かつ繊維乾燥基準で0.5〜7重量%の繊維の
稠度を有する繊維の水性スラリーから得られるフォーム
化繊維供給体および50〜80容量%の空気を含有する
水、空気および界面活性剤からなるフォーム化された液
体から繊維状ウエブまたはティッシュを製造する装置が
提供され、この装置は (i) 可動有小孔支持体; (ii) 前記繊維の水性スラリーを供給するためのス
ラリー供給手段; (iii)前記フォーム化液体を供給するためのフォー
ム供給手段; (iv) 前記繊維の水性スラリーを前記フォーム化液
体と組み合せて前記フォーム化繊維供給物を形成させる
ための供給物構成手段(かつ、正圧変位ポンプを包含し
ている); (v) 前記フォーム化繊維供給物を繊維状ウエブを形
成させるのに十分な量で前記有小孔支持体上に沈積させ
るための手段; (vi) 前記繊維の水性スラリーの稠度を測定するた
めの稠度測定手段; (vii)前記繊維の水性スラリーの流速を測定するた
めの流速測定手段; (viii) 前記ウエブの基礎重量を測定するための
質量感受性手段;および (ix) 前記質量感受性手段ならびに前記供給物構成
手段への前記繊維の水性スラリーの流速を制御するため
の前記稠度測定手段に感応する供給物稠度制御手段。
の空気および繊維乾燥基準で0.1〜3重量%の繊維を
含有し、かつ繊維乾燥基準で0.5〜7重量%の繊維の
稠度を有する繊維の水性スラリーから得られるフォーム
化繊維供給体および50〜80容量%の空気を含有する
水、空気および界面活性剤からなるフォーム化された液
体から繊維状ウエブまたはティッシュを製造する装置が
提供され、この装置は (i) 可動有小孔支持体; (ii) 前記繊維の水性スラリーを供給するためのス
ラリー供給手段; (iii)前記フォーム化液体を供給するためのフォー
ム供給手段; (iv) 前記繊維の水性スラリーを前記フォーム化液
体と組み合せて前記フォーム化繊維供給物を形成させる
ための供給物構成手段(かつ、正圧変位ポンプを包含し
ている); (v) 前記フォーム化繊維供給物を繊維状ウエブを形
成させるのに十分な量で前記有小孔支持体上に沈積させ
るための手段; (vi) 前記繊維の水性スラリーの稠度を測定するた
めの稠度測定手段; (vii)前記繊維の水性スラリーの流速を測定するた
めの流速測定手段; (viii) 前記ウエブの基礎重量を測定するための
質量感受性手段;および (ix) 前記質量感受性手段ならびに前記供給物構成
手段への前記繊維の水性スラリーの流速を制御するため
の前記稠度測定手段に感応する供給物稠度制御手段。
【0014】有小孔支持体は好ましくは製紙フェルトで
あり、そして装置は適切には a) 形成支持体、フォーム化繊維供給物を形成支持体
上に分布させて湿潤ウエブを形成させるためのヘッドボ
ックス、加圧ワイヤと形成支持体との間でウエブを絞る
ことによりフォーム化液体の形成を伴って湿潤ウエブか
ら液体を絞るための加圧ワイヤ、およびフォーム化液体
を回収するための手段を包含する製紙機; b) フォーム化された液体のための貯蔵タンクもしく
はサイロ; c) 貯蔵サイロから正圧変位ポンプを包含する製紙機
のヘッドボックスへフォーム化液体を送達するための手
段; d) 繊維スラリーを供給するための手段;および e) 前記繊維スラリーを前記フォーム化液体と組み合
せてフォームの繊維分散液を形成させ、前記フォームの
繊維分散液をフォーム化繊維供給物としてヘッドボック
スに供給し、そして約0.1〜3重量%の範囲の前記ヘ
ッドボックスに供給されるフォーム化繊維供給物の稠度
を維持するための手段。
あり、そして装置は適切には a) 形成支持体、フォーム化繊維供給物を形成支持体
上に分布させて湿潤ウエブを形成させるためのヘッドボ
ックス、加圧ワイヤと形成支持体との間でウエブを絞る
ことによりフォーム化液体の形成を伴って湿潤ウエブか
ら液体を絞るための加圧ワイヤ、およびフォーム化液体
を回収するための手段を包含する製紙機; b) フォーム化された液体のための貯蔵タンクもしく
はサイロ; c) 貯蔵サイロから正圧変位ポンプを包含する製紙機
のヘッドボックスへフォーム化液体を送達するための手
段; d) 繊維スラリーを供給するための手段;および e) 前記繊維スラリーを前記フォーム化液体と組み合
せてフォームの繊維分散液を形成させ、前記フォームの
繊維分散液をフォーム化繊維供給物としてヘッドボック
スに供給し、そして約0.1〜3重量%の範囲の前記ヘ
ッドボックスに供給されるフォーム化繊維供給物の稠度
を維持するための手段。
【0015】好ましくは、繊維スラリーはポンプへの入
口でフォーム化液体に導入する。
口でフォーム化液体に導入する。
【0016】装置は好ましくはまたフォーム化液体の前
記サイロでの一定の残留量を維持し、かつ有小孔支持体
から回収された過剰のフォーム化液体を排出するための
手段をも包含し、この手段はa)前記サイロでの圧力セ
ンサー上の前記フォーム化液体のヘッドの圧力を測定す
るための圧力センサーおよびb)フォーム化液体の密度
を測定するための手段からの信号に感応する制御手段を
包含している。
記サイロでの一定の残留量を維持し、かつ有小孔支持体
から回収された過剰のフォーム化液体を排出するための
手段をも包含し、この手段はa)前記サイロでの圧力セ
ンサー上の前記フォーム化液体のヘッドの圧力を測定す
るための圧力センサーおよびb)フォーム化液体の密度
を測定するための手段からの信号に感応する制御手段を
包含している。
【0017】それで、更に他の本発明の特徴によれば、
天然もしくは合成繊維あるいは両繊維のフォーム化水性
分散液から繊維状ウエブを製造するための装置が提供さ
れ、この装置は次のものの組み合わせからなる。すなわ
ち、 a) 形成支持体、形成支持体上にフォーム化繊維供給
物の分布をして湿潤ウエブを形成するためのヘッドボッ
クス、加圧ワイヤと形成支持体との間でウエブを絞るこ
とによりフォーム化液体の形成を伴って湿潤ウエブから
液体を絞るための加圧ワイヤ、およびフォーム化液体を
回収するための手段を包含する製紙機; b) フォーム化液体のための貯蔵タンクもしくはサイ
ロ; c) 貯蔵サイロからフォーム化液体を正圧変位ポンプ
を包含する製紙機のヘッドボックスに送達する手段; d) 繊維の水スラリーをフォームで繊維の分散液を形
成させる前記フォーム化液体と組み合せて前記ヘッドボ
ックスに供給される前記フォーム化繊維供給物を形成さ
せるための手段; e) 前記サイロでフォーム化液体の一定の残留量を維
持し、かつ有小孔支持体から回収された過剰のフォーム
化液体を排出するための手段、而してこの手段はa)前
記サイロ中の前記圧力センサー上の前記フォーム化液体
のヘッドの圧力を測定するための圧力センサーおよび
b)フォーム化液体の密度を測定するための手段からの
信号に感応する制御手段を包含している。
天然もしくは合成繊維あるいは両繊維のフォーム化水性
分散液から繊維状ウエブを製造するための装置が提供さ
れ、この装置は次のものの組み合わせからなる。すなわ
ち、 a) 形成支持体、形成支持体上にフォーム化繊維供給
物の分布をして湿潤ウエブを形成するためのヘッドボッ
クス、加圧ワイヤと形成支持体との間でウエブを絞るこ
とによりフォーム化液体の形成を伴って湿潤ウエブから
液体を絞るための加圧ワイヤ、およびフォーム化液体を
回収するための手段を包含する製紙機; b) フォーム化液体のための貯蔵タンクもしくはサイ
ロ; c) 貯蔵サイロからフォーム化液体を正圧変位ポンプ
を包含する製紙機のヘッドボックスに送達する手段; d) 繊維の水スラリーをフォームで繊維の分散液を形
成させる前記フォーム化液体と組み合せて前記ヘッドボ
ックスに供給される前記フォーム化繊維供給物を形成さ
せるための手段; e) 前記サイロでフォーム化液体の一定の残留量を維
持し、かつ有小孔支持体から回収された過剰のフォーム
化液体を排出するための手段、而してこの手段はa)前
記サイロ中の前記圧力センサー上の前記フォーム化液体
のヘッドの圧力を測定するための圧力センサーおよび
b)フォーム化液体の密度を測定するための手段からの
信号に感応する制御手段を包含している。
【0018】以下本発明をその好ましい態様について添
付図面を引用して更に詳しく記述する。
付図面を引用して更に詳しく記述する。
【0019】第1図について述べるに、三ケ月形フォー
マーとして当該分野で知られている製紙機(10)は米
国特許第3,326,745号に記載のものに対応す
る。製紙機のウエブ形成端または湿潤端は液体透過性形
成支持体例えばフェルトまたは織布(11)および非織
ウエブの湿潤形成のために当該分野で使用されるタイプ
の加圧ワイヤもしくはスクリーン(12)を包含してい
る。形成フェルト(11)はまた以下形成支持体手段ま
たは製紙フェルトとも称される。形成フェルト(11)
は適当には合成フィラメント織布メッシュベースから構
成され、このベースは該ベースに付着している極く微細
な合成繊維バットを伴っている。形成フェルトは常法で
ブレストロール(15)およびコーチロールもしくは加
圧ロール(16)を包含するロール上に支持されてい
る。
マーとして当該分野で知られている製紙機(10)は米
国特許第3,326,745号に記載のものに対応す
る。製紙機のウエブ形成端または湿潤端は液体透過性形
成支持体例えばフェルトまたは織布(11)および非織
ウエブの湿潤形成のために当該分野で使用されるタイプ
の加圧ワイヤもしくはスクリーン(12)を包含してい
る。形成フェルト(11)はまた以下形成支持体手段ま
たは製紙フェルトとも称される。形成フェルト(11)
は適当には合成フィラメント織布メッシュベースから構
成され、このベースは該ベースに付着している極く微細
な合成繊維バットを伴っている。形成フェルトは常法で
ブレストロール(15)およびコーチロールもしくは加
圧ロール(16)を包含するロール上に支持されてい
る。
【0020】加圧ワイヤ(12)は同様にロール(1
8)および(19)を包含するロール上に支持され、こ
れらロールは、ブレストロール(15)に関して、フェ
ルト(11)に関して鋭角で円筒形ブレストロール(1
5)で形成フェルト(11)上で加圧ワイヤ(12)を
収束させるように配置されている。フェルト(11)お
よびワイヤ(12)は同一速度でブレストロール(1
5)の回転方向に同一方向に移動する。この機械では、
ワイヤ(12)および形成フェルト(11)は形成ロー
ル(15)の上部表面で収束してくさび形間隙またはニ
ップを形成し、この中にフォーム化繊維供給物のジェッ
トを加圧ヘッドボックス(20)から指向させる。ワイ
ヤ(12)を引張させて、ワイヤがブレストロール(1
5)の表面上フェルト(11)上を通過するにつれて、
フォーム化液体−繊維分散液をワイヤ(12)とフェル
ト(11)との間で加圧してワイヤ(12)を経てこぼ
れ受け(22)の中に流体を圧入するようにさせてお
り、このこぼれ受けで方法で再使用するために50〜8
0容量%の範囲の空気含量を有するフォーム化液体とし
て採集する。方法で形成される湿潤ウエブ(W)はフェ
ルト(11)により加圧ロール(16)に運ばれ、この
加圧ロールでウエブはヤンキー(Yankee)乾燥機
のドラム(26)に移送される。ウエブが乾燥機のドラ
ム(26)に移送されるにつれて、加圧ロール(16)
により湿潤ウエブから流体を圧出し、この乾燥機ドラム
においてウエブが乾燥され、そしてクレープブレード
(27)によりクレープ化する。仕上りウエブを巻取ロ
ール(28)に採集する。方法で使用されたフォーム化
水性液体を形成するのに必要な界面活性剤の若干はウエ
ブ中に残留することが明らかである。
8)および(19)を包含するロール上に支持され、こ
れらロールは、ブレストロール(15)に関して、フェ
ルト(11)に関して鋭角で円筒形ブレストロール(1
5)で形成フェルト(11)上で加圧ワイヤ(12)を
収束させるように配置されている。フェルト(11)お
よびワイヤ(12)は同一速度でブレストロール(1
5)の回転方向に同一方向に移動する。この機械では、
ワイヤ(12)および形成フェルト(11)は形成ロー
ル(15)の上部表面で収束してくさび形間隙またはニ
ップを形成し、この中にフォーム化繊維供給物のジェッ
トを加圧ヘッドボックス(20)から指向させる。ワイ
ヤ(12)を引張させて、ワイヤがブレストロール(1
5)の表面上フェルト(11)上を通過するにつれて、
フォーム化液体−繊維分散液をワイヤ(12)とフェル
ト(11)との間で加圧してワイヤ(12)を経てこぼ
れ受け(22)の中に流体を圧入するようにさせてお
り、このこぼれ受けで方法で再使用するために50〜8
0容量%の範囲の空気含量を有するフォーム化液体とし
て採集する。方法で形成される湿潤ウエブ(W)はフェ
ルト(11)により加圧ロール(16)に運ばれ、この
加圧ロールでウエブはヤンキー(Yankee)乾燥機
のドラム(26)に移送される。ウエブが乾燥機のドラ
ム(26)に移送されるにつれて、加圧ロール(16)
により湿潤ウエブから流体を圧出し、この乾燥機ドラム
においてウエブが乾燥され、そしてクレープブレード
(27)によりクレープ化する。仕上りウエブを巻取ロ
ール(28)に採集する。方法で使用されたフォーム化
水性液体を形成するのに必要な界面活性剤の若干はウエ
ブ中に残留することが明らかである。
【0021】こぼれ受け(22)中のフォーム化繊維供
給物から採集されたフォーム化液体はライン(24)を
経てフォームサイロ(30)にもどされる。ピット(4
4)、ユーレ(Uhle)ボックス(29)および加圧
ロール(16)からの白色水は流れライン(45)中で
合し、そして別個に加工処理して流体から界面活性剤お
よび繊維を回収する。
給物から採集されたフォーム化液体はライン(24)を
経てフォームサイロ(30)にもどされる。ピット(4
4)、ユーレ(Uhle)ボックス(29)および加圧
ロール(16)からの白色水は流れライン(45)中で
合し、そして別個に加工処理して流体から界面活性剤お
よび繊維を回収する。
【0022】必要に応じて、ライン(31)を経て濃界
面活性剤をフォームサイロ(30)に加えて系からの損
失を補償する。ライン(24)からサイロ(30)への
流速を間接調節することにより、実質的に一定の残留量
のフォーム化液体をフォームサイロ(30)中に維持す
る。過剰のフォーム化液体をポンプ(34)によりライ
ン(24)からとり出し、そしてサイロ(30)の底部
で圧力センサー(32a)およびライン(40)中の密
度メーター(32b)からの信号に感応するポンプ速度
コントローラー(32)により定めた速度でライン(3
3)から排出する。
面活性剤をフォームサイロ(30)に加えて系からの損
失を補償する。ライン(24)からサイロ(30)への
流速を間接調節することにより、実質的に一定の残留量
のフォーム化液体をフォームサイロ(30)中に維持す
る。過剰のフォーム化液体をポンプ(34)によりライ
ン(24)からとり出し、そしてサイロ(30)の底部
で圧力センサー(32a)およびライン(40)中の密
度メーター(32b)からの信号に感応するポンプ速度
コントローラー(32)により定めた速度でライン(3
3)から排出する。
【0023】サイロ中の保圧もしくは滞留時間は好まし
くは約30秒乃至1分の範囲にある。フォーム化液体は
ライン(36)を経てフォーム貯蔵サイロ(30)から
とり出されて正圧変位ファンポンプ(37)に送られ
る。繊維0.5〜7重量%、好ましくは約2.5〜4.
5重量%の程度を含有するパルプスラリーをライン(3
9)を経て機械の箱(38)からとり出され、そしてこ
の好ましい態様ではファンポンプ(37)への入口でラ
イン(36)から、形成フェルト(11)上の繊維状ウ
エブの製造のために、約0.1〜3重量%、好ましくは
0.3〜1.2重量%の範囲の所望の稠度のフォーム化
繊維供給物を形成するのに必要な量で、フォームに加え
る。ファンポンプへのパルプ供給速度はコントローラー
(47)に感応するバルブ(43)により制御され、こ
のコントローラーは、機械(10)上のフェルト(1
1)の生産速度で所望の基礎重量のウエブを生産するよ
うな通常のデザインをいずれもが有する基礎重量メータ
ー(46)、稠度メーター(41)および流量メーター
(42)からの信号を受ける。未クレープ化ウエブの典
型的な基礎重量は約4ポンド/3000立方フィート連
乃至約35ポンド/連もしくはそれ以上の範囲にある。
ファンポンプ(37)から、フォーム化繊維供給物はラ
イン(40)を経て製紙機のヘッドボックス(20)に
送られる。
くは約30秒乃至1分の範囲にある。フォーム化液体は
ライン(36)を経てフォーム貯蔵サイロ(30)から
とり出されて正圧変位ファンポンプ(37)に送られ
る。繊維0.5〜7重量%、好ましくは約2.5〜4.
5重量%の程度を含有するパルプスラリーをライン(3
9)を経て機械の箱(38)からとり出され、そしてこ
の好ましい態様ではファンポンプ(37)への入口でラ
イン(36)から、形成フェルト(11)上の繊維状ウ
エブの製造のために、約0.1〜3重量%、好ましくは
0.3〜1.2重量%の範囲の所望の稠度のフォーム化
繊維供給物を形成するのに必要な量で、フォームに加え
る。ファンポンプへのパルプ供給速度はコントローラー
(47)に感応するバルブ(43)により制御され、こ
のコントローラーは、機械(10)上のフェルト(1
1)の生産速度で所望の基礎重量のウエブを生産するよ
うな通常のデザインをいずれもが有する基礎重量メータ
ー(46)、稠度メーター(41)および流量メーター
(42)からの信号を受ける。未クレープ化ウエブの典
型的な基礎重量は約4ポンド/3000立方フィート連
乃至約35ポンド/連もしくはそれ以上の範囲にある。
ファンポンプ(37)から、フォーム化繊維供給物はラ
イン(40)を経て製紙機のヘッドボックス(20)に
送られる。
【0024】本発明の方法の好適な態様において、適当
な源からの水(図示されていない)は所望のフォーム化
液体を生成するのに十分な界面活性剤と共にフォームサ
イロ(30)に加えられる。例えば、適当な陰イオン性
界面活性剤、例えばウイトコ・ケミカルズ・インコーポ
レーテッド(Witco Chemicals,In
c.)、ニューヨーク、から入手し得るα−オレフィン
スルホネートの水溶液を用いて約100ppm乃至約3
50ppm(重量)の範囲の好適な濃度で満足すべき水
性フォームを生成させることができる。本発明の目的の
ための水添加剤として適している多くの界面活性剤は市
場で入手可能であり、非イオン性、陰イオン性、陽イオ
ン性または両性は一般的に分類される。必要な界面活性
剤濃度は通常150〜約1000重量ppmの範囲にあ
る。好ましい非イオン性界面活性剤は、メイザー・ケミ
カル・カンパニー(Mazer Chemical C
o.),シカゴ、により商品名Mazamide L−
5ACで市販されているペグ−6ラウルアミドである。
な源からの水(図示されていない)は所望のフォーム化
液体を生成するのに十分な界面活性剤と共にフォームサ
イロ(30)に加えられる。例えば、適当な陰イオン性
界面活性剤、例えばウイトコ・ケミカルズ・インコーポ
レーテッド(Witco Chemicals,In
c.)、ニューヨーク、から入手し得るα−オレフィン
スルホネートの水溶液を用いて約100ppm乃至約3
50ppm(重量)の範囲の好適な濃度で満足すべき水
性フォームを生成させることができる。本発明の目的の
ための水添加剤として適している多くの界面活性剤は市
場で入手可能であり、非イオン性、陰イオン性、陽イオ
ン性または両性は一般的に分類される。必要な界面活性
剤濃度は通常150〜約1000重量ppmの範囲にあ
る。好ましい非イオン性界面活性剤は、メイザー・ケミ
カル・カンパニー(Mazer Chemical C
o.),シカゴ、により商品名Mazamide L−
5ACで市販されているペグ−6ラウルアミドである。
【0025】界面活性剤のクラスの選定は、繊維状ウエ
ブの製造に普通に使用し得るような他の添加剤の化学的
性質に左右される。これらの他の添加剤には、単独もし
くはその均質混合物で、ラテックス、結合剤、はく離
剤、染料、腐食防止剤、pH調節剤、滞留助剤、クレー
プ助剤、湿潤強度もしくは乾燥強度増強添加剤、ならび
に製紙プロセスで普通に使用されているその他の物質が
包含される。
ブの製造に普通に使用し得るような他の添加剤の化学的
性質に左右される。これらの他の添加剤には、単独もし
くはその均質混合物で、ラテックス、結合剤、はく離
剤、染料、腐食防止剤、pH調節剤、滞留助剤、クレー
プ助剤、湿潤強度もしくは乾燥強度増強添加剤、ならび
に製紙プロセスで普通に使用されているその他の物質が
包含される。
【0026】米国特許第3,716,449号および同
第3,871,952号には、本発明の実施化に適当な
特定の非イオン性、陰イオン性および陽イオン性界面活
性剤(両性界面活性剤として分類される若干のものを包
含する)が開示されている。これらの特許の記載を参考
として界面活性剤材料の教示について本文中に包含させ
る。水とガスもしくは空気との界面張力を改変して本発
明の方法に使用するのに適した水性担体媒質として適当
な半安定なフォームを形成させ得る利用可能な他の多く
の界面活性剤材料が存在することを理解すべきである。
第3,871,952号には、本発明の実施化に適当な
特定の非イオン性、陰イオン性および陽イオン性界面活
性剤(両性界面活性剤として分類される若干のものを包
含する)が開示されている。これらの特許の記載を参考
として界面活性剤材料の教示について本文中に包含させ
る。水とガスもしくは空気との界面張力を改変して本発
明の方法に使用するのに適した水性担体媒質として適当
な半安定なフォームを形成させ得る利用可能な他の多く
の界面活性剤材料が存在することを理解すべきである。
【0027】供給物中繊維の担体として水性フォームを
発生させる好適な方法は米国特許第4,443,299
号に開示されている方法である。特定の例として、フォ
ーム担体液体は、約2500フィート/分(fpm)の
速度で形成フェルト(11)およびワイヤ(12)を駆
動することにより発生され、ワイヤの張力を約20pl
i(ポンド/直線インチ)乃至約60pli、適当には
約30pliに調節する。種々の速度の正圧変位ファン
ポンプ(37)を電圧印加して水−界面活性剤溶液ある
いはフォーム化可能な液体をサイロ(30)から加圧ヘ
ッドボックス(20)にポンプ輸送し、このヘッドボッ
クスからフォーム化可能な液体ジェットは形成フェルト
(11)およびワイヤ(12)の接合点で形成されるニ
ップの方向に向けられる。ポンプ(37)からヘッドボ
ックス(20)に送達されるフォーム化液体(およびフ
ォーム化液体−繊維供給物)の圧力は通常約5〜100
ポンド/立方インチゲージ(psig)の範囲内にあ
る。液体の圧力および流速を、フォーム形成およびウエ
ブ形成の過程双方で形成フェルトの速度の約90%乃至
150%のジェット速度を達成するよう調節される。好
ましくは、ジェットの速度は形成フェルト(11)の速
度の約110%である。約1000fpm乃至約700
0fpmまたはそれ以上の形成フェルト速度がウエブ
(W)の形成に使用し得る。
発生させる好適な方法は米国特許第4,443,299
号に開示されている方法である。特定の例として、フォ
ーム担体液体は、約2500フィート/分(fpm)の
速度で形成フェルト(11)およびワイヤ(12)を駆
動することにより発生され、ワイヤの張力を約20pl
i(ポンド/直線インチ)乃至約60pli、適当には
約30pliに調節する。種々の速度の正圧変位ファン
ポンプ(37)を電圧印加して水−界面活性剤溶液ある
いはフォーム化可能な液体をサイロ(30)から加圧ヘ
ッドボックス(20)にポンプ輸送し、このヘッドボッ
クスからフォーム化可能な液体ジェットは形成フェルト
(11)およびワイヤ(12)の接合点で形成されるニ
ップの方向に向けられる。ポンプ(37)からヘッドボ
ックス(20)に送達されるフォーム化液体(およびフ
ォーム化液体−繊維供給物)の圧力は通常約5〜100
ポンド/立方インチゲージ(psig)の範囲内にあ
る。液体の圧力および流速を、フォーム形成およびウエ
ブ形成の過程双方で形成フェルトの速度の約90%乃至
150%のジェット速度を達成するよう調節される。好
ましくは、ジェットの速度は形成フェルト(11)の速
度の約110%である。約1000fpm乃至約700
0fpmまたはそれ以上の形成フェルト速度がウエブ
(W)の形成に使用し得る。
【0028】フォーム化可能な液体は形成フェルト(1
1)に衝突するにつれて、液体はその表面上に分布さ
れ、そして外側のワイヤ(12)がフェルト(11)上
を移動するにつれて、外側ワイヤ上のヘッドボックス
(20)からの液体ジェットの力と合して、生じる圧力
がフォーム化可能な液体を外側ワイヤ(12)の隙間を
経てこぼれ受け(22)中に流入させられる。形成フェ
ルト(11)上のワイヤ(12)の閉鎖が、直線移動お
よび液体ジェットの衝突の力と一緒になって、共同作用
をなしてワイヤ(12)を通過するフォーム化可能な液
体上にワイヤ(12)およびフェルト(11)と共に移
動する空気ならびにそれらの隙間中の空気を連行するの
に十分な合した圧縮およびせん断力を生成させ、かつ所
望のフォーム化液体を発生させる。
1)に衝突するにつれて、液体はその表面上に分布さ
れ、そして外側のワイヤ(12)がフェルト(11)上
を移動するにつれて、外側ワイヤ上のヘッドボックス
(20)からの液体ジェットの力と合して、生じる圧力
がフォーム化可能な液体を外側ワイヤ(12)の隙間を
経てこぼれ受け(22)中に流入させられる。形成フェ
ルト(11)上のワイヤ(12)の閉鎖が、直線移動お
よび液体ジェットの衝突の力と一緒になって、共同作用
をなしてワイヤ(12)を通過するフォーム化可能な液
体上にワイヤ(12)およびフェルト(11)と共に移
動する空気ならびにそれらの隙間中の空気を連行するの
に十分な合した圧縮およびせん断力を生成させ、かつ所
望のフォーム化液体を発生させる。
【0029】フォーム化液体はこぼれ受け(22)に採
集し、そして導管(24)によりサイロ(30)の上部
領域にもどされる。フォーム化可能な液体およびフォー
ム化液体を、ファンポンプ(37)によりサイロ(3
0)からワイヤ(12)を通過するようヘッドボックス
(20)への連続循環様式で、再びポンプで入れ、そし
て所望の稠度のフォーム化液体が得られるまでサイロに
もどす。代表的には、系を経由するフォーム化された液
体およびフォーム化可能な液体の循環の約12〜30サ
イクルの操作期間にわたって、液体の空気含量はほぼ零
から約60〜70容量%の範囲の好ましい範囲の数値に
上昇され、例えば約20〜200μの範囲、すなわち供
給物に使用される繊維の長さより小さいサイズの最大バ
ブルサイズを伴う。バブル寸法対繊維寸法の最適の関係
は参照した米国特許第3,716,449号および同第
3,871,952号でとり扱われており、そして本発
明の方法に好適である。
集し、そして導管(24)によりサイロ(30)の上部
領域にもどされる。フォーム化可能な液体およびフォー
ム化液体を、ファンポンプ(37)によりサイロ(3
0)からワイヤ(12)を通過するようヘッドボックス
(20)への連続循環様式で、再びポンプで入れ、そし
て所望の稠度のフォーム化液体が得られるまでサイロに
もどす。代表的には、系を経由するフォーム化された液
体およびフォーム化可能な液体の循環の約12〜30サ
イクルの操作期間にわたって、液体の空気含量はほぼ零
から約60〜70容量%の範囲の好ましい範囲の数値に
上昇され、例えば約20〜200μの範囲、すなわち供
給物に使用される繊維の長さより小さいサイズの最大バ
ブルサイズを伴う。バブル寸法対繊維寸法の最適の関係
は参照した米国特許第3,716,449号および同第
3,871,952号でとり扱われており、そして本発
明の方法に好適である。
【0030】前文で指摘した如く、機械の箱(38)か
ら系に供給されるパルプスラリーは水を、湿潤ウエブに
より系から除かれる水の速度よりも大きい速度で系に導
入する。過剰の水はフォーム化液体としてライン(3
3)を経て系から除去される。ライン(33)を経て系
から出るフォーム化液体に含まれる水はそれ自体で他の
プロセスに使用してもよいし、または環境汚染を回避す
るべく池または流れに排出される前に界面活性剤を除去
するための処理をしてもよい。過剰のフォーム化液体の
処理のための好ましい方法は前述した係属中の特許出願
に開示されている。この好ましい態様で、系から排出さ
れる過剰のフォーム化液体の量はサイロ(30)の底部
で圧力センサー(32)に感応するライン(33)中の
ポンプ(34)により制御される。
ら系に供給されるパルプスラリーは水を、湿潤ウエブに
より系から除かれる水の速度よりも大きい速度で系に導
入する。過剰の水はフォーム化液体としてライン(3
3)を経て系から除去される。ライン(33)を経て系
から出るフォーム化液体に含まれる水はそれ自体で他の
プロセスに使用してもよいし、または環境汚染を回避す
るべく池または流れに排出される前に界面活性剤を除去
するための処理をしてもよい。過剰のフォーム化液体の
処理のための好ましい方法は前述した係属中の特許出願
に開示されている。この好ましい態様で、系から排出さ
れる過剰のフォーム化液体の量はサイロ(30)の底部
で圧力センサー(32)に感応するライン(33)中の
ポンプ(34)により制御される。
【0031】フォーム化液体の空気含量は、空気、水お
よび界面活性剤からなるフォーム化可能な水性担体液体
中の界面活性剤の濃度を変化させることにより、所望の
範囲内に維持される。界面活性剤の若干は仕上りウエブ
中系から連続して除去される。フェルト(11)からド
ラム(26)へのその移送の点での湿潤ウエブはフォー
ム化可能な液体を含有している。ドラム(26)上のウ
エブの乾燥により、ウエブから水を除去すると若干の界
面活性剤が残る。必要に応じて、補償界面活性剤をライ
ン(31)を通してサイロ(30)に加える。フォーム
化液体の性質は、約55〜80容量%の空気範囲の空気
含量;大気圧で直径約20〜200μの範囲にあるバブ
ルサイズ;そして選択された界面活性剤の濃度に左右さ
れる。
よび界面活性剤からなるフォーム化可能な水性担体液体
中の界面活性剤の濃度を変化させることにより、所望の
範囲内に維持される。界面活性剤の若干は仕上りウエブ
中系から連続して除去される。フェルト(11)からド
ラム(26)へのその移送の点での湿潤ウエブはフォー
ム化可能な液体を含有している。ドラム(26)上のウ
エブの乾燥により、ウエブから水を除去すると若干の界
面活性剤が残る。必要に応じて、補償界面活性剤をライ
ン(31)を通してサイロ(30)に加える。フォーム
化液体の性質は、約55〜80容量%の空気範囲の空気
含量;大気圧で直径約20〜200μの範囲にあるバブ
ルサイズ;そして選択された界面活性剤の濃度に左右さ
れる。
【0032】ポンプ(37)で誘起されるヘッドのため
に、ヘッドボックス中のフォーム化された液体のバブル
サイズが減少し、その中の平均バブルサイズは代表的に
は約5〜100μの範囲にある。バブルサイズは、ライ
ン(40)を経てフォーム化液体が通過する途中で圧力
が低下するにつれて増大する。ノズル(20)を経る圧
力低下は一般には約5〜100psi(ポンド/立方イ
ンチ)の範囲にあり、そして必要なジェット速度の函数
である。フォームがノズルをこえて拡がるにつれて、バ
ブルはより大きくなり、フォームの密度が減じ、一方フ
ォームの速度は増大する。繊維は無作為に分布されてい
るが、フェルト(11)とワイヤ(12)との間は均一
に分布されて、標準試験およびウエブの肉眼での検査に
より指示される如く繊維分布の高度の均一性を有するウ
エブが生産される。
に、ヘッドボックス中のフォーム化された液体のバブル
サイズが減少し、その中の平均バブルサイズは代表的に
は約5〜100μの範囲にある。バブルサイズは、ライ
ン(40)を経てフォーム化液体が通過する途中で圧力
が低下するにつれて増大する。ノズル(20)を経る圧
力低下は一般には約5〜100psi(ポンド/立方イ
ンチ)の範囲にあり、そして必要なジェット速度の函数
である。フォームがノズルをこえて拡がるにつれて、バ
ブルはより大きくなり、フォームの密度が減じ、一方フ
ォームの速度は増大する。繊維は無作為に分布されてい
るが、フェルト(11)とワイヤ(12)との間は均一
に分布されて、標準試験およびウエブの肉眼での検査に
より指示される如く繊維分布の高度の均一性を有するウ
エブが生産される。
【0033】第2図は、対ワイヤ機(twin wir
e machine)に適用された本発明の方法を具体
的に示す。この例では、数字(11′)は形成ワイヤを
示し、また数字(12′)は加圧ワイヤを示す。加圧ヘ
ッドボックス(20′)はフォーム化供給物のジェット
をブレストロール(16′)の下方表面でのワイヤ(1
1′)と(12′)との間に形成されたニップ中に注入
する。このような対ワイヤ機は当該分野で周知であり、
米国特許第4,543,156号に詳述されている。
e machine)に適用された本発明の方法を具体
的に示す。この例では、数字(11′)は形成ワイヤを
示し、また数字(12′)は加圧ワイヤを示す。加圧ヘ
ッドボックス(20′)はフォーム化供給物のジェット
をブレストロール(16′)の下方表面でのワイヤ(1
1′)と(12′)との間に形成されたニップ中に注入
する。このような対ワイヤ機は当該分野で周知であり、
米国特許第4,543,156号に詳述されている。
【0034】第2図に示した如く、こぼれ受け(2
2′)からのフォーム化された液体はライン(24′)
を経てサイロ(30′)に流れる。界面活性剤溶液は必
要に応じてライン(31′)を経て供給され、前文に記
載の如く系中のフォームの必要な空気含量を維持する。
フォーム化液体の実質的に一定の残留量はポンプ(3
4′)を作動させるコントローラー(32′)によりサ
イロ(30′)中で維持される。過剰のフォーム化液体
はライン(33′)を経て排出される。低稠度パルプス
ラリーは、乾燥ウエブ(W)の基礎重量を測定する基礎
重量メーター(38′)、および稠度メーター(4
1′)および流量メーター(42′)からの信号に反応
するコントローラー(47′)に感応する流量コントロ
ールバルブ(43′)により定められたとおり機械の箱
(38′)から供給される。パルプスラリーはファンポ
ンプ(37′)への入口に近いライン(36′)でサイ
ロ(30′)からフォーム化液体中に導入される。得ら
れたフォーム化繊維供給物はライン(40′)を経て直
接加圧ヘッドボックス(20′)に流入する。それで、
系は第1図に関して前文に記載したのと同じ様式で作用
する。
2′)からのフォーム化された液体はライン(24′)
を経てサイロ(30′)に流れる。界面活性剤溶液は必
要に応じてライン(31′)を経て供給され、前文に記
載の如く系中のフォームの必要な空気含量を維持する。
フォーム化液体の実質的に一定の残留量はポンプ(3
4′)を作動させるコントローラー(32′)によりサ
イロ(30′)中で維持される。過剰のフォーム化液体
はライン(33′)を経て排出される。低稠度パルプス
ラリーは、乾燥ウエブ(W)の基礎重量を測定する基礎
重量メーター(38′)、および稠度メーター(4
1′)および流量メーター(42′)からの信号に反応
するコントローラー(47′)に感応する流量コントロ
ールバルブ(43′)により定められたとおり機械の箱
(38′)から供給される。パルプスラリーはファンポ
ンプ(37′)への入口に近いライン(36′)でサイ
ロ(30′)からフォーム化液体中に導入される。得ら
れたフォーム化繊維供給物はライン(40′)を経て直
接加圧ヘッドボックス(20′)に流入する。それで、
系は第1図に関して前文に記載したのと同じ様式で作用
する。
【0035】
実施例 フォーム形成されたウエブは、巾1フィート、3000
フィート/分で操業される三ケ月形形成製紙機で製造さ
れて木材製紙用繊維から9.3ポンド/3000立方フ
ィート連のウエブを生産する。繊維の乾燥重量基準で、
62容量%の空気および300ppmの界面活性剤を含
む水380ガロン/分を含有し、0.31%の稠度を有
する形成性フォーム1000ガロン/分(gal/mi
n)を形成ワイヤに供給する。界面活性剤含有液体15
ガロン/分がウエブ中系に残る。空気は19ガロン(約
2.54立方フィート)/分の速度でウエブから置換さ
れる液体に連行されて、フォームを発生する。系から排
出される過剰のフォームは水を、パルプスラリーと共に
入る26gal/minで置換される11gal/mi
nの速度で、除去する。パルプスラリー稠度は3.5重
量%である。補償界面活性剤は必要に応じて加え、30
0ppm(約3.9ポンド界面活性剤/時)の所望の濃
度を維持する。得られたウエブを乾燥し、そしてヤンキ
ードラム乾燥機でクレープ化して、小量の残留界面活性
剤を含有する高品質ウエブが形成される。
フィート/分で操業される三ケ月形形成製紙機で製造さ
れて木材製紙用繊維から9.3ポンド/3000立方フ
ィート連のウエブを生産する。繊維の乾燥重量基準で、
62容量%の空気および300ppmの界面活性剤を含
む水380ガロン/分を含有し、0.31%の稠度を有
する形成性フォーム1000ガロン/分(gal/mi
n)を形成ワイヤに供給する。界面活性剤含有液体15
ガロン/分がウエブ中系に残る。空気は19ガロン(約
2.54立方フィート)/分の速度でウエブから置換さ
れる液体に連行されて、フォームを発生する。系から排
出される過剰のフォームは水を、パルプスラリーと共に
入る26gal/minで置換される11gal/mi
nの速度で、除去する。パルプスラリー稠度は3.5重
量%である。補償界面活性剤は必要に応じて加え、30
0ppm(約3.9ポンド界面活性剤/時)の所望の濃
度を維持する。得られたウエブを乾燥し、そしてヤンキ
ードラム乾燥機でクレープ化して、小量の残留界面活性
剤を含有する高品質ウエブが形成される。
【0036】標準工業試験法を用いて、同一機で形成さ
れた水を含むウエブと比較して、ウエブの肉眼および触
質検査によって、本発明の方法で得られたウエブ形成物
の優秀性が確認された。
れた水を含むウエブと比較して、ウエブの肉眼および触
質検査によって、本発明の方法で得られたウエブ形成物
の優秀性が確認された。
【0037】本文では本発明の方法を特定のタイプの製
紙機でのウエブ形成に適用して記述してきたが、本発明
の方法はフラットワイヤ、傾斜ワイヤあるいは吸引ブレ
ストロール機でのウエブ形成に同等に適用し得ることを
理解すべきである。当業者にとって、本発明の方法は、
供給パルプの脱水の必要性およびその次のフォーム化繊
維供給物の製造のためのフォーム化液体に伴う高エネル
ギー再パルプ化の必要性をなくして、先行技術にまさる
多くの利点を有している。その多くの利点のうちには、
通常のパルプ稠度メーターおよび流量メーターで繊維流
量を正確にコントロールし得る可能性および基礎重量変
化を迅速かつ正確になし得る可能性がある。この方法
は、方法への界面活性剤供給の中断を除いて変化させる
ことなく、未フォーム化水性供給物からの繊維状ウエブ
の湿潤形成に使用し得る。この改良方法では、先行技術
の方法例えば混合タンク、高せん断ミキサー、乱流発生
機、テンバーセル(Denver Cells)等と比
べて、フォーム形成に必要な装置の大部分を割愛するこ
とができる。
紙機でのウエブ形成に適用して記述してきたが、本発明
の方法はフラットワイヤ、傾斜ワイヤあるいは吸引ブレ
ストロール機でのウエブ形成に同等に適用し得ることを
理解すべきである。当業者にとって、本発明の方法は、
供給パルプの脱水の必要性およびその次のフォーム化繊
維供給物の製造のためのフォーム化液体に伴う高エネル
ギー再パルプ化の必要性をなくして、先行技術にまさる
多くの利点を有している。その多くの利点のうちには、
通常のパルプ稠度メーターおよび流量メーターで繊維流
量を正確にコントロールし得る可能性および基礎重量変
化を迅速かつ正確になし得る可能性がある。この方法
は、方法への界面活性剤供給の中断を除いて変化させる
ことなく、未フォーム化水性供給物からの繊維状ウエブ
の湿潤形成に使用し得る。この改良方法では、先行技術
の方法例えば混合タンク、高せん断ミキサー、乱流発生
機、テンバーセル(Denver Cells)等と比
べて、フォーム形成に必要な装置の大部分を割愛するこ
とができる。
【図1】本発明の方法を実施するための装置の好ましい
態様の正面線図である。
態様の正面線図である。
【図2】本発明の方法を実施するための装置の代替態様
の正面線図である。
の正面線図である。
(10)…製紙機、(11)…形成フェルト、(12)
…加圧ワイヤ、(15)…ブレストロール、(16)…
加圧ロール、(18)…ロール、(19)…ロール、
(20)…加圧ヘッドボックス、(22)…こぼれ受
け、(26)…ドラム、(27)…クレープブレード、
(28)…巻取ロール、(30)…サイロ、(24)…
ライン、(29)…ユーレボックス、(44)…ピッ
ト、(45)…流れライン、(31)…ライン、(3
4)…ポンプ、(32a)…圧力センサー、(32b)
…密度メーター、(32)…コントローラー、(33)
…ライン、(36)…ライン、(37)…ファンポン
プ、(38)…機械箱、(47)…コントローラー、
(43)…バルブ、(46)…基礎重量メーター、(4
1)…稠度メーター、(42)…流量メーター、(4
0)…ライン、(20)…ノズル (22′)…こぼれ受け、(24′)…ライン、(3
0′)…サイロ (31′)…ライン、(32′)…コントローラー、
(33′)…ライン (34′)…ポンプ、(38′)…基礎重量メーター、
(41′)…稠度メーター、(42′)…流量メータ
ー、(47′)…コントローラー、(43′)…バル
ブ、(37′)…ファンポンプ、(40′)…ライン、
(20′)…ヘッドボックス
…加圧ワイヤ、(15)…ブレストロール、(16)…
加圧ロール、(18)…ロール、(19)…ロール、
(20)…加圧ヘッドボックス、(22)…こぼれ受
け、(26)…ドラム、(27)…クレープブレード、
(28)…巻取ロール、(30)…サイロ、(24)…
ライン、(29)…ユーレボックス、(44)…ピッ
ト、(45)…流れライン、(31)…ライン、(3
4)…ポンプ、(32a)…圧力センサー、(32b)
…密度メーター、(32)…コントローラー、(33)
…ライン、(36)…ライン、(37)…ファンポン
プ、(38)…機械箱、(47)…コントローラー、
(43)…バルブ、(46)…基礎重量メーター、(4
1)…稠度メーター、(42)…流量メーター、(4
0)…ライン、(20)…ノズル (22′)…こぼれ受け、(24′)…ライン、(3
0′)…サイロ (31′)…ライン、(32′)…コントローラー、
(33′)…ライン (34′)…ポンプ、(38′)…基礎重量メーター、
(41′)…稠度メーター、(42′)…流量メータ
ー、(47′)…コントローラー、(43′)…バル
ブ、(37′)…ファンポンプ、(40′)…ライン、
(20′)…ヘッドボックス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D21H 27/00 (72)発明者 デニス エム バート アメリカ合衆国ウイスコンシン州 54956 ニーナシヤデイ スプリングス コート 1148
Claims (11)
- 【請求項1】 可動有小孔支持体上で天然または合成繊
維あるいは両繊維の水性分散液からなるフォーム化繊維
供給物から繊維状ウエブまたはティッシュを製造する方
法において、前記フォーム化された水性分散液は、0.
5〜7%の繊維を含有する未フォーム化繊維水性スラリ
ーを水、空気および界面活性剤からなるフォーム化液体
と組み合せて50〜80容量%の空気および繊維の乾燥
重量基準で0.1〜3重量%の繊維を含有するフォーム
化された繊維供給物を形成させることによって得られる
ことを特徴とする上記の方法。 - 【請求項2】 次の工程を包含する可動有小孔支持体上
で天然または合成繊維あるいは両繊維のフォーム化水性
分散液から繊維状ウエブまたはテイッシュを製造する方
法: a. 繊維乾燥重量基準で0.5〜7重量%、好ましく
は2.5〜4.5重量%の繊維を含有する繊維の水性ス
ラリーを調製し、 b. 前記繊維水性スラリーを水、空気、および界面活
性剤からなるフォーム化された液体と組み合せて、繊維
乾燥基準で0.1〜3重量%、好ましくは0.2〜1.
2重量%の繊維を含有するフォーム化された繊維供給物
を形成させ、そして c. 前記フォーム化繊維供給物を、繊維状ウエブを形
成するのに十分な量で、前記有小孔支持体に供給し、そ
して前記有小孔支持体において前記ウエブから除去され
るフォーム化液体を採集し、そして好ましくは採集され
たフォーム化液体を前記水性スラリーと組み合せるフォ
ーム化液体の源として再循環させる。 - 【請求項3】 ウエブから除去された採集フォーム化液
体を前記水性スラリーと組み合せたフォーム化液体の源
として再循環させる請求項2の方法。 - 【請求項4】 水性スラリーと組み合せたフォーム化液
体が約60〜70容量%の空気を含有する請求項2また
は3の方法。 - 【請求項5】 水性スラリーの稠度が2.5〜4.5重
量%繊維の範囲にある請求項2〜4のいづれか1の方
法。 - 【請求項6】 フォーム化繊維供給物の稠度が0.2〜
約1.2重量%繊維の範囲にある請求項2〜5のいづれ
か1の方法。 - 【請求項7】 50〜80容量%の空気および繊維乾燥
基準で0.1〜3重量%の繊維を含有し、かつ繊維乾燥
基準で0.5〜7重量%の繊維の稠度を有する繊維の水
性スラリーから得られるフォーム化繊維供給体および5
0〜80容量%の空気を含有する水、空気および界面活
性剤からなるフォーム化された液体から繊維状ウエブま
たはティッシュを製造する装置において、該装置が次の
手段を包含することを特徴とする上記装置。 (i) 可動有小孔支持体; (ii) 前記繊維の水性スラリーを供給するためのス
ラリー供給手段; (iii)前記フォーム化液体を供給するためのフォー
ム供給手段; (iv) 前記繊維の水性スラリーを前記フォーム化液
体と組み合せて前記フォーム化繊維供給物を形成させる
ための供給物構成手段(かつ、正圧変位ポンプを包含し
ている); (v) 前記フォーム化繊維供給物を繊維状ウエブを形
成させるのに十分な量で前記有小孔支持体上に沈積させ
るための手段; (vi) 前記繊維の水性スラリーの稠度を測定するた
めの稠度測定手段; (vii)前記繊維の水性スラリーの流速を測定するた
めの流速測定手段; (viii) 前記ウエブの基礎重量を測定するための
質量感受性手段;および (ix) 前記質量感受性手段ならびに前記供給物構成
手段への前記繊維の水性スラリーの流速を制御するため
の前記稠度測定手段に感応する供給物稠度制御手段。 - 【請求項8】 前記有小孔支持体上のフォーム化供給物
の沈積に次いでフォーム化液体を採集し、そして前記の
採集されたフォーム化液体を前記水性スラリーと組み合
せる前記フォーム化液体の源として再循環させる手段を
更に包含する請求項7の装置。 - 【請求項9】 有小孔支持体が製紙フェルトである請求
項7または8の装置。 - 【請求項10】 前記フォーム化液体のためのサイロお
よび前記サイロでフォーム化液体の一定の残留量を維持
し、かつ有小孔支持体から回収された過剰のフォーム化
液体を排出するための手段を更に包含し、而して、この
手段はa)前記サイロでの圧力センサー上の前記フォー
ム化液体のヘッドの圧力を測定するための圧力センサー
およびb)フォーム化液体の密度を測定するための手段
からの信号に感応する制御手段を包含している請求項7
〜9のいづれか1の装置。 - 【請求項11】 次の各手段の組み合せからなる天然ま
たは合成繊維あるいは両繊維のフォーム化された水性分
散液から繊維状ウエブを製造する装置: a) 形成支持体、形成支持体上にフォーム化繊維供給
物の分布をして湿潤ウエブを形成するためのヘッドボッ
クス、加圧ワイヤと形成支持体との間でウエブを絞るこ
とによりフォーム化液体の形成を伴って湿潤ウエブから
液体を絞るための加圧ワイヤ、およびフォーム化液体を
回収するための手段を包含する製紙機; b) フォーム化液体のための貯蔵タンクもしくはサイ
ロ; c) 貯蔵サイロからフォーム化液体を正圧変位ポンプ
を包含する製紙機のヘッドボックスに送達する手段; d) 繊維の水スラリーをフォームで繊維の分散液を形
成させる前記フォーム化液体と組み合せて前記ヘッドボ
ックスに供給される前記フォーム化繊維供給物を形成さ
せるための手段; e) 前記サイロでフォーム化液体の一定の残留量を維
持し、かつ有小孔支持体から回収された過剰のフォーム
化液体を排出するための手段、而してこの手段はa)前
記サイロ中の前記圧力センサー上の前記フォーム化液体
のヘッドの圧力を測定するための圧力センサーおよび
b)フォーム化液体の密度を測定するための手段からの
信号に感応する制御手段を包含している。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US59914990A | 1990-10-17 | 1990-10-17 | |
| US599149 | 2000-06-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05148792A true JPH05148792A (ja) | 1993-06-15 |
Family
ID=24398444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3332971A Pending JPH05148792A (ja) | 1990-10-17 | 1991-10-17 | フオーム形成方法および装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6413368B1 (ja) |
| EP (1) | EP0481745B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05148792A (ja) |
| AT (1) | ATE140046T1 (ja) |
| CA (1) | CA2053505C (ja) |
| DE (1) | DE69120629T2 (ja) |
| ES (1) | ES2089149T3 (ja) |
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