JPH10504358A

JPH10504358A - 陽イオンシリコンを使用するソフトティッシュの製造方法

Info

Publication number: JPH10504358A
Application number: JP8507321A
Authority: JP
Inventors: ジェームズマーティンカウン
Original assignee: キンバリークラークワールドワイドインコーポレイテッド
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1995-07-14
Publication date: 1998-04-28
Also published as: AU693582B2; WO1996005372A1; US5591306A; PL180701B1; CA2150790A1; PL318497A1; AU3099195A; US5529665A; EP0775235B1; DE69528835D1; KR100385273B1; ZA956371B; TW318194B; CA2150790C; EP0775235A1; BR9508544A; MX9700901A; DE69528835T2

Abstract

(57)【要約】ティッシュ製造プロセスの湿端において比較的少量の陽イオンシリコンを抄紙用ファイバの水性懸濁液に添加し、得られたティッシュの触感特性（柔らかさ）を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】陽イオンシリコンを使用するソフトティッシュの製造方法発明の背景化粧用および浴用ティッシュのようなソフトティッシュの製造に関し、当分野においては消費者のニーズおよび要望に合わせて製品の触感特性を絶えず改善してきた。ティッシュの感触を改善する一つの手段は、ポリシリコンのようなシリコンを含む添加物をティッシュ内に統合することである。「シリコン」という語は、コア構造としてシリコン原子の鎖を有する広範囲の製品を含んでいる。シリコンのバックボーンに、選択された化学的な機能グループを結び付けることによって異なる特性が得られる。得られた構造を、一般にポリシロキサン、ポリジメチルシロキサン、またはポリジオルガノシロキサンと呼んでいる。シリコンは、普通は疎水性であり、生の流体、有機溶剤溶液、または水エマルジョンとして入手することができる。これらのエマルジョンは、正、中性、または負の電荷を有することができる。またエマルジョン粒子のサイズは、約50ｎｍ（マイクロエマルジョン）から約１μｍまで調整することができる。シリコンは流体として入手できるが、親水性特性を付与するための付加的な機能グループを使用しない限り、通常はそれらの水に対する可溶性は低い。シリコンは、ティッシュの表面に望ましい滑らかな、または絹のような感触を与え、それによって感覚的な柔らかさを改善することが知られている。典型的にはシリコンは、ティッシュウェブを形成した後のある点において、つまりティッシュウェブを乾燥させる前または後の何れかに（ティッシュの表面上にシリコンを噴射または印刷することによって）塗布される。またシリコン自体は高価であり、ティッシュに所望の特性を与えるにはかなりな量のシリコンが必要である。添加される量は、ファイバの重量に基づいて、典型的には約１−２重量％の範囲である。ティッシュ製造プロセスの湿端においてシリコンを添加する概念は、主要設備が簡易でよいこと、および付添者を必要としないことから、従来から考えられていた。しかしながら、噴射または印刷に通常必要とされる大量のシリコンを使用すると、シリコンによってシートが乾燥機表面に十分に付着しなくなり、シートは乾燥機から剥離して下流のクレーピング動作に大混乱を生じさせる。さらに、湿端の水システム内にシリコンが急速に蓄積するようになるが、これは処分しなければならないので高価なシリコンが失われる。従って、ティッシュの触感特性を改善し、簡単で、資本及び材料費用について比較的安価な、シリコン材料をティッシュ内に統合する手段に対するニーズが存在している。発明の概要今回、得られるティッシュ製品の柔らかさを改善するのに有効であり、しかもクレーピング動作に妨害を与えないようにシリコン、特にポリシロキサンを極めて低レベルでティッシュ製造プロセスの湿端に導入できることを発見した。これは低レベルのシリコンを使用することによって達成され、シリコンは、シリコン自体上の、またはコロイド状粒子を安定させるのに使用される表面活性剤上の何れかの陽イオン電荷によって、セルロースファイバの表面上の負に帯電したサイトに結合する。シリコンが高いレートで存在する場合を考慮して、クレーピング接着剤の処方は相応に調整することができる。陽イオン結合は、水溶性または水に相溶性のシリコン、または正の結合サイトを得るように陽イオン表面活性剤で処理済みのシリコンに、セルロースファイバを接触させることによって達成することができる。これらのシリコンはセルロースファイバに付着し、非イオン、または陰イオンシリコンよりも大量にファイバ上に保持される。その結果ティッシュウェブの形成中にホワイトウォーターシステムに失われるシリコンは大幅に減少し、シリコンはそれを添加したファイバ層上にかなり残留する。これにより、柔らかくて強いティッシュシートの製造が可能になる。従って、一つの面において本発明は、ソフトティッシュシートを製造する方法を提供する。本方法は、（ａ）ファイバの重量に基づいて、約0.01乃至約１乾燥重量％の陽イオンシリコンを含むセルロース抄紙用ファイバの水性懸濁液を形成する段階と、（ｂ）ファイバを保持して湿ウェブを形成する有孔抄紙用金網上に水性ファイバ懸濁液を配置する段階と、（ｃ）湿ウェブを脱水または脱水／乾燥する段階と、（ｄ）ウェブをクレーピング接着剤を用いてヤンキー乾燥機のようなクレーピングシリンダに付着させる段階と、（ｅ）ウェブをクレーピングブレードを用いてクレーピングシリンダからクレープしてソフトティッシュを形成させる段階とからなる。湿式圧搾（ウェットプレッシング）プロセスの場合には、ティッシュウェブはヤンキー乾燥機上で乾燥させることができる。通し乾燥（スルードライイング）プロセスの場合には、ウェブは、これもヤンキー乾燥機であることができるクレーピングシリンダに付着させる前に部分的に乾燥させるか、または完全に乾燥させることができる。代替として、もし陽イオンシリコンおよびファイバがクレーピングをしなくても十分な柔らかさを与えるのであれば、ウェブは通し乾燥させてクレープしないままとすることができる。このようなクレープしない通し乾燥されたティッシュは、積層して、主としてハードウッドファイバおよび陽イオンシリコンを含む少なくとも１つの外側層を有していることが好ましい。ティッシュは、外側表面上にハードウッド層を有し、内側表面にソフトウッド（強さ）層を有する積層ティッシュとして形成することが好ましい。陽イオンシリコンは、幾つかの面で、反結合材として動作するから、ソフトウッドの強さを劣化させず、しかも得られるティッシュの柔らかさを改善するためには、シリコンを外側層ハードウッド成分だけに添加することが好ましい。さらに、最終的により滑らかでより柔らかいティッシュの側に陽イオンシリコンが存在するようにするために、クレーピング中、陽イオンシリコン含有ハードウッド層をクレーピングシリンダまたはヤンキー乾燥機の表面側に位置決めすることが好ましい。一般に、ティッシュの「乾燥機側」は、反対側（空気側）よりも滑らかである。最終ティッシュ製品は、１層、２層、３層、またはそれ以上の層（プライ）を有することができる。多層製品の場合には、個々の層を２層構造とし、強さ層を製品の内側に、そしてより柔らかいハードウッド層を外側に位置定めすることが好ましい。従って、本発明は別の面において、第１の層及び第２の層からなる層状ティッシュシートを提供する。第１の層は外側層であり、外側層内のファイバの重量に基づいて、陽イオンシリコンの約0.01乃至約0.2乾燥重量％の、主としてユーカリファイバのようなハードウッドファイバを含む。第２の層は、主としてソフトウッドファイバを含む。本明細書において使用する「陽イオンシリコン」とは、シリコン構造自体の結果として、または表面活性剤と組合せた結果として正電荷を有するポリシロキサンを含むシリコンのバックボーンを有する何等かのシリコンポリマ、またはオリゴマである。シリコンは、シリコン流体、エマルジョン、懸濁液、または固体として、抄紙用ファイバの水性懸濁液に供給することができる。シリコンは、非置換ポリジメチルシロキサンであることも、またはアミノ-、エポキシ-、シラノール-、４基（quaternary）の窒素等のような置換された機能グループを有するポリシロキサンであることもできる。クレープされるティッシュの場合には、抄紙用ファイバの水性懸濁液に添加される陽イオンシリコンの量は、約0.01乃至１乾燥重量％、より特定的には約0.05 乃至0.5乾燥重量％、さらに特定的には約0.1乃至0.2乾燥重量％であることができる。添加量は、望まれる触感特性、抄紙用ファイバの組成、及びクレーピング接着剤の組成に依存することができる。もし陽イオンシリコンをある層に添加するのであれば、上述した量をその特定の層に適用することができる。もしティッシュが混合されていれば（積層されていなければ）、上述した量は、そのティッシュの合計重量に対して適用される。クレープされないティッシュの場合には、添加される陽イオンシリコンの量の上限はより高くすることができ、上限は（シリコンが影響を与えるクレーピング段階は存在しないので）主として経済によって制限される。もしシリコンを表面活性剤と混合するのであれば、適当な表面活性剤は望ましいシリコン化合物のエマルジョンを安定化させるような表面活性剤を含む。これらの表面活性剤の特定構造はさまざまに変化することができるが、少なくともある陽イオン特性を有していなければならない。本発明の方法に従ってクレープされたティッシュを製造するのに有用なクレーピング接着剤の処方について述べれば、適当なクレーピング接着剤は、可塑剤（ここでは「解放剤」(release agent)と呼ぶ）の水溶液、および熱硬化性陽イオンポリアミド樹脂を含み、好ましくはポリビニルアルコールをさらに含む。クレーピング接着剤は約0.1乃至約１％の固体と、残りが水である溶液として塗布される。適当な熱硬化性陽イオンポリアミド樹脂は、エピハロヒドリン、好ましくはエピクロロヒドリンの水溶性重合反応生成物、およびポリアルキレンポリアミンおよび約３乃至10炭素原子を含む飽和脂肪族二塩基カルボン酸から誘導された二次アミン群を有する水溶性ポリアミドである。水溶性ポリアミドは、 −ＮＨ（Ｃ_nＨ_2nＨＮ）_x−ＣＯＲＣＯ− なる化学式の繰り返しグループを含む。ここに、ｎおよびｘはそれぞれ２またはそれ以上であり、Ｒは二塩基カルボン酸の２価の炭化水素基である。これらの樹脂の重要な特性は、それがポリビニルアルコールと両立できる相であることである。この型の適当な材料は、商品名KYMENE（Hercules，Inc．の登録商標）およびCASCAMID（Bordenの登録商標）として入手可能であり、1960年２月23日付Gera ld Keimの米国特許第2,926,116号、1962年10月16日付Gerald Keimらの米国特許第3,058,873号、および1985年７月９日付Dave Soerensの米国特許第4,528,316号に詳細に開示されている。クレーピング接着剤は、ポリビニルアルコールをさらに含むことが好ましい。クレーピング組成内の熱硬化性陽イオンポリアミド樹脂の量は、固体重量％で、約10乃至約80％、より特定的には約20乃至約60％であることができる。適当な可塑剤または解放剤は、４基化ポリアミノアミドおよびソルビトールを含む（しかしながら、ソルビトールの可塑化機構は４基化ポリアミノアミドのそれとは異なるらしい）。好ましい４基化ポリアミノアミドは、Quaker Chemical Companyから入手可能なQuaker 2008である。乾燥機の周囲にティッシュシートが巻き付くのを防ぎ、乾燥機表面にファイバが蓄積するのを実質的に防ぐためには、クレーピング組成内にかなりな量の解放剤を含ませなければならない。クレーピング接着剤組成内の解放剤の適当な量は、固体として、約10乃至約40重量％、より特定的には約15乃至約25重量％であることができる。ポリビニルアルコール（もし存在すれば）の量は、固体の重量％で、約１乃至約80％、より特定的には約20乃至約60％であることができる。もしティッシュをクレープするのであれば、乾燥機の温度はティッシュをできる限り乾燥させて乾燥機の表面からクレープさせるような温度である。ティッシュがクレーピングブレードに到達する時のティッシュの温度（赤外温度センサで測定して）は、約200°Ｆまたはそれ以上、好ましくは約220°Ｆまたはそれ以上、より好ましくは約235°Ｆである。適当な範囲は、約225°Ｆ乃至約235°Ｆである。同時に、クレーピングブレードにおけるウェブの含水量は、約３％またはそれ以下、好ましくは2.5％またはそれ以下である。適当な範囲は、約２乃至３％である。これらの条件にすると、ウェブは乾燥機の表面に極めて大きく付着し、クレーピングブレードはシートを均一にクレープすることができる。図面の簡単な説明図１は、２つのウェブを個々に形成し、クーチして積層ウェブを形成する、本発明による有用なティッシュ製造プロセスの流れの概要図である。図２は、積層流送箱を使用して積層ティッシュを形成する、本発明の実施に有用な湿式圧搾ティッシュ製造プロセスの流れの概要図である。図３は、セルロース抄紙用ファイバが保持する種々のシリコンを、ハンドシートで試験した結果をバーグラフにしたものであり、陽イオンシリコンが大量に保持されることを示している。図４は、シリコンの保持を、ハンドシートで試験した結果をバーグラフにしたものであり、ハンドシートの強さに及ぼすシリコンの影響を示している。図５は、シリコンの量と、クレーピング接着剤処方内の解放剤の量との間の関係を示すグラフであり、両化学薬品の量を調合するのに利用可能な動作窓を示している。図面の詳細な説明図１を参照して、本発明による湿式圧搾されたティッシュの製造方法を説明する。これは、一般にクーチ形成と呼ばれるものであって、２つの湿ウェブが独立的に形成され、次いで１つのウェブに組合わされる。第１のウェブを形成するために、指定されたファイバ（ハードウッドまたはソフトウッドの何れか）が抄紙分野においては公知の手法で準備されて原料桶（ストックチェスト）１へ送給され、ファイバは水性懸濁液としてそこに保持される。原料ポンプ２は、ファンポンプ４の吸込み側へ所要量の懸濁液を供給する。計量ポンプ５は、乾式強さ樹脂またはシリコンのような化学薬品をファイバ懸濁液内へ供給する。付加的な希釈水３もファイバ懸濁液と混合される。次いで全混合体は加圧されて流送箱（ヘッドボックス）６へ送給される。水性懸濁液は流送箱６を通過し、吸込みボックス８上のエンドレス抄紙用ファブリック７上に配置される。吸込みボックスは真空によって懸濁液から水を抜取り、それによって第１のウェブを形成させる。この例では、流送箱６から流出する原料は「空気側」層と呼ばれ、この層は最終的には乾燥中に乾燥機表面から離れた側に位置する。形成用ファブリックはどのような形成用ファブリックであっても差し支えないが、約150またはそれ以上のファイバサポートインデックスを有するものであることが好ましい。限定するものではないが、特に適当な形成用構造は、ウィスコンシン州メナシャのAlbany International Corporation，Appleton Wire Divisi onから入手可能なAppleton Wire 94Mのような単層構造、ウィスコンシン州アップルトンのAsten Groupから入手可能なAsten 866のような二層構造、およびミシシッピー州フローレンスのLindsay Wireから入手可能なLindsay 3080のような三層構造を含む。流送箱から流出する抄紙用ファイバの水性懸濁液の濃度は、約0.05乃至約２％、好ましくは約0.2％である。陽イオンシリコンは、原料桶またはスタッフボックスのような、ウェブを形成する前のどのような点においても抄紙用ファイバの水性懸濁液に添加することができる。シリコンは、クレーピング中に乾燥機の表面に配置される側の成分層（furnish layer：この場合には、第２の流送箱１６から流出される層）に添加することが好ましい。陽イオンシリコンは、好ましくはティッシュの一方の、または両方の外側層を形成するのに使用されるハードウッドファイバ部分へ添加することが好ましい。第１の流送箱６は、層状にされた、すなわち積層された第１の湿ウェブを送給する２またはそれ以上の積層化室を有する積層流送箱であるか、または混合された、または均質の第１の湿ウェブを送給する単層流送箱であることができる。第２のウェブを形成するために、指定されたファイバ（ハードウッドまたはソフトウッドの何れか）が抄紙分野においては公知の手法で準備され、第２の原料桶１１へ送給され、ファイバは水性懸濁液としてそこに保持される。原料ポンプ１２は、ファンポンプ１４の吸込み側へ所要量の懸濁液を供給する。計量ポンプ５は、上述したように乾式強さ樹脂、またはシリコンのような化学薬品をファイバ懸濁液内へ交互に供給することができる。付加的な希釈水１３もファイバ懸濁液と混合される。次いで全混合体は加圧されて流送箱１６へ送給される。水性懸濁液は流送箱１６を通過し、吸込みボックス１８上のエンドレス抄紙用ファブリック１７上に配置される。吸込みボックスは真空によって懸濁液から水を抜取り、それによって第２のウェブを形成させる。この例では、流送箱１６から流出する原料は「乾燥機側」層であり、この層は最終的には乾燥機表面と接触する。第２の流送箱の形成用ファブリック１７として適当な形成用ファブリックは、第１の流送箱の形成用ファブリックに関して上述した形成用ファブリックを含む。第１および第２の湿ウェブを初期形成した後、２つのウェブは接触した関係に結合（クーチ）され、濃度は約10乃至約30％にされる。どのような濃度を選択するとしても、２つの湿ウェブの濃度は実質的に同一であることが好ましい。クーチングは、ロール１９において第１の湿ウェブを第２の湿ウェブに接触させることによって達成される。併されたウェブが真空ボックス２０においてフェルト２２に転送された後に、併されたウェブの脱水、乾燥、およびクレーピングが普通の手法で遂行される。詳しく述べれば、クーチされたウェブは、圧力ロール３１（ウェブから水をしぼり出すのに役立ち、この水はフェルトによって吸収される）を使用してさらに脱水され、ヤンキー乾燥機３０へ転送され、そしてヤンキー乾燥機の表面に付着される。次いでウェブは乾燥され、クレープされ、そして爾後に最終のクレープされた製品に変換するためにロール３２に巻付けられる。図２は、本発明に従って使用するのに適する典型的な湿式圧搾ティッシュ製造プロセスの流れの概要図である。図示されているのは、積層流送箱４１、形成用ファブリック４２、形成用ロール４３、抄紙用フェルト４４、圧搾ロール４５、ヤンキー乾燥機４６、およびクレーピングブレード４７である。番号は付してないが、種々のアイドラまたは張りロールも示されており、これらは図示ファブリック上での走行を限定している（実際とは異なる）。動作中、積層流送箱４１は形成用ファブリック４２とフェルト４４（部分的に形成用ロール４３の周囲に巻付けられている）との間に層にされた原料ジェットを絶えず流出させる。新たに形成されたウェブが形成用ロールの弧を通過する際に遠心力によって、形成用ファブリック４２を通して水性原料懸濁液から水が除去される。形成用ファブリックとフェルトとが分離する時に、湿ウェブはフェルト上に留まってヤンキー乾燥機へ転送される。ヤンキー乾燥機においては、既存接着剤の上に水溶液の形状のクレーピング薬品が絶えず塗布される。この溶液は普通の手段によって塗布されるが、乾燥機の表面にクレーピング接着剤溶液を均等に噴射する噴射ブームを使用することが好ましい。乾燥機の表面上の塗布点は、新鮮な接着剤のフィルムが広がって乾燥するための十分な時間を与えるように、クレーピングドクターブレードの直後とする。湿ウェブは、約200ポンド／平方インチ(psi)の力を加えた圧搾ロールによって乾燥機の表面に付着させる。圧搾ロールに到達した時の湿ウェブの濃度は、公称約10％（約８乃至約20％の範囲）である。圧搾または脱水段階の後のウェブの濃度は、約30％またはそれ以上である。十分なヤンキー乾燥機蒸気力及びフード乾燥能力がこのウェブに与えられ、３％またはそれ以下、好ましくは2.5％またはそれ以下の最終含水量に到達する。クレーピングブレードの直前における（赤外温度センサで測定した）シートまたはウェブ温度は好ましくは約235°Ｆである。図３は、後述する例１のハンドシートにおける試験に記述されているセルロース抄紙用ファイバが保持する種々のシリコンを示すバーグラフであり、陽イオンシリコンがかなり高く保持されていることを示している。図示してあるのは、シリコンコードによって識別されている特定のシリコンの関数としての％ソックスレー抽出である。このバーグラフに示されているように、陽イオンシリコン（17 16および108）は、試験した他のシステムよりもかなり高い保持値を有している。図４は、ハンドシートの引張り強さに及ぼす上述したシリコンの影響を示すバーグラフである。陽イオンエマルジョンおよび最高ソックスレー抽出を有するシリコン（“1716”および”“108”）が、ハンドシート張力に最大の影響を与えている。“1716”シリコンの引張り強さは58％低下した。非イオン“DSW”の張力には大きい変化は見られなかった。図５は、クレーピング接着剤内の解放剤の濃度の関数として、クレーピングシリンダと接触するファイバ内の陽イオンシリコンの濃度をプロットしたグラフであって、クレーピング機能が有効である動作窓（曲線下の斜線部分）を示している。陽イオンシリコンは解放剤のように動作し、２つの薬品の間を適切に釣り合わせるために調整が必要であるものと考えられる。図示のように、陽イオンシリコンの添加が極めて高いレベル（シリコンが添加されるファイバの重量に基づいて約１乾燥重量％よりも高いものと考えられる）であると、クレーピング接着剤処方内の解放剤の量には無関係に、十分なクレーピングは達成できない。グラフの動作窓の左側の領域にあるように陽イオンシリコンの添加が低いレベルであると、過剰接着剤によって乾燥機表面上にスカルチ(skulch)が形成される。動作窓の右側の領域は、接着が不十分であるためにシートが乾燥機から剥離してしまうような領域である。図示のように、解放剤のレベルが高くても、十分なクレーピングは達成できない。動作窓の正確な形状は未知であるが、これらの限界の下でシリコンおよび解放剤の量を釣り合わせて最適化する余地が存在する。例例１いろいろな型のファイバ（ユーカリ、分散ユーカリ、及びメープルBCTMP）の物理的および触感特性に及ぼす異なるシリコンの効果を評価するために、ハンドシート試験を遂行した。ハンドシートを作成するために、各コード毎に50ボーン乾燥グラム（ｇ）のファイバの原料スラリと、1950ｇの蒸留水とを準備した。次いで、このスラリをブリティッシュパルプ打解機内で５分間にわたって3000rpm で打ち砕いた。得られたスラリを蒸留水で８リットル（１）にした。0.5％の活性シリコン溶液を準備し、ファイバの重量に基づいて1.81重量％の活性シリコンをスラリに添加した。この混合体を処理する前に10分間鎮静にしておいた。この十分に混合されたスラリの450mlを使用し、Valley Ironworkモールド内で 8.5インチ×8.5インチのハンドシートを作った。これらのハンドシートを網から剥がし、吸取りシートを有するプレス内に配置して75lbs/in²の圧力で１分間圧搾し、蒸気乾燥機上で２分間乾燥させ、そして最後に約60−70°Ｃの炉内で一定の重量（60g/m²、ボーン乾燥）まで乾燥させた。ハンドシートを7.5インチ平方に切断した。次にこのハンドシートをTAPPI 402に準拠して、一定の相対湿度及び一定の温度に維持した室内で少なくとも48時間にわたって調整した。各コード毎に10枚のハンドシートを製造した。幾つかの異なるシリコンのハンドシート試験を評価した。“Softener DSW”はミシガン州ミッドランドのDow Corningから入手可能な、pH7の非イオン水性エマルジョンの形状のエポキシ-置換ポリシロキサンである。“Q4-3667”は、Dow Co rningから入手可能なコポリマシリコン流体である。“1716 Micro-Emulsion”は、Dow Corningから入手可能な、pH5.7の陽イオンシラノール-置換ポリシロキサンエマルジョンである。“108 Emulsion”は、Dow Corningから入手可能な、pH4 .5−5.5の陽イオンアミノ-置換ポリシロキサンエマルジョンである。“E-677 Em ulsion”は、ミシガン州アドリアンのWacker Silicones Corporationから入手可能な非イオンアミノ-置換ポリシロキサンエマルジョンである。ソックスレー抽出による％抽出（図３）および引張強さ（図４）の変化は、陽イオンエマルジョン（Dow Corningの“108 Emulsion”および“1716 Micro-Emul sion”）が、ティッシュ装置の湿端における十分な保持を達成する最良の候補であることを示している。これはシリコンエマルジョン（陽イオン）とファイバ（陰イオン）との間に電荷の差を必要とする保持メカニズムを支援する。ティッシュを製造する上での種々のシリコン材料をさらに評価するために、図１に示したような小規模連続パイロット装置で幾つかのティッシュプロトタイプを製造した（例２−７）。この装置は、２つの別々のティッシュシートを形成してそれらを単一のシートにクーチし、そしてそれを圧搾し、乾燥し、クレープするものである。この構成により、極めて高い層純度を有する積層ティッシュシートをシミュレートすることができた。各層形成部分は、原料桶、計量ポンプ、ファンポンプ、およびホワイトウォーターハンドリングを含むそれ自体の原料システムを有している。これにより、各層はそれ自体のファイバの混合、および独立した化学処理が可能である。化学薬品は、１つの濃度の単一のバッチを作るために桶に添加することも、または原料ライン内に計量して周期的に調整できるようにすることも可能である。例２ 12lbs/MT（0.54％）に等価の量のDow Corningの“Softener DSW”を、約0.8％の濃度のメープルBCTMPを含む空気側原料桶に添加した。乾燥機側原料桶はノーザンソフトウッドクラフトファイバ（LL19）を含んでいた。製造された積層ティッシュシートは、50％のシリコン処理されたメープルBCTMPおよび50％の処理されていないソフトウッドを含んでいた。処理されていないソフトウッドが乾燥機側を走行した。乾式強さ澱粉（National Starach and Chemical companyから入手可能なRediBond 2005）をソフトウッド側原料ポンプに添加して引張り強さを制御した。ティッシュシートはハードウッドを外側にして積層した。その後に試験を行ったが、50％のシリコン処理されていないメープルBCTMPおよび50％のノーザンソフトウッドクラフトファイバを用いて製造された参考品に対して触感は何等改善されていなかった。例３ 10lbs/MT（0.45％）に等価の量のDow Corningの“Q4-3667”を、約0.8％の濃度の分散ユーカリファイバを含む空気側原料桶に添加した。乾燥機側の原料桶は、ソフトウッドファイバ（LL19）を含んでいた。製造された積層ティッシュシートは、50％のシリコン処理された分散ユーカリおよび50％の処理されていないソフトウッドを含んでいた。乾式強さ澱粉（RediBond 2005）をソフトウッド側原料ポンプに添加して引張り強さを目標に対して制御した。測定の結果、シリコンを添加した時に坪量が増加した。これは、シリコンがシート内に保持されていることを間接的に表している。（保持を援助するための帯電した分子機能として、他の陽イオン化学薬品を最初に添加してもこの効果が得られた。）ティッシュシートは、ハードウッドを外側にして積層した。その後に試験を行った結果、50％のシリコン処理されていない分散ユーカリおよび50％の処理されていないソフトウッドを用いて製造された参考品に比して触感が改善されていた。例４ 10lbs/MT（0.45％）に等価の量のDow Corningの“Q4-3667”を、約0.8％の濃度の分散ユーカリファイバを含む乾燥機側原料桶に添加した。空気側の原料桶は、ソフトウッドファイバ（LL19）を含んでいた。製造された積層ティッシュシートは、50％のシリコン処理された分散ユーカリおよび50％の処理されていないソフトウッドを含んでいた。処理されたハードウッドが乾燥機側を走行した。乾式強さ澱粉（RediBond 2005）をソフトウッド側原料ポンプに添加して引張り強さを目標に対して制御した。クレープの質が僅かに劣化して、シリコンがウェブ内に存在していることを示した。ティッシュシートは、ハードウッドを外側にして積層した。その後の試験によれば、参考品に比して触感が改善されていた。例５ 10lbs/MT（0.45％）に等価の量のDow Corningの“1716 Micro-Emulsion”を、約0.8％の濃度の分散ユーカリファイバを含む乾燥機側原料桶に添加した。空気側の原料桶は、ソフトウッドファイバ（LL19）を含んでいた。製造された積層ティッシュシートは、50％のシリコン処理された分散ユーカリおよび50％の処理されていないソフトウッドを含んでいた。乾式強さ澱粉（RediBond 2005）をソフトウッド側原料ポンプに添加して引張り強さを目標に対して制御した。クレープの質が僅かに劣化して、シリコンがウェブ内に存在していることを示した。ティッシュシートは、ハードウッドを外側にして層状にした。その後の試験の結果、参考品に比して触感が改善されていた。例６ 30lbs/MT（1.36％）に等価の量のDow Corningの“1716 Micro-Emulsion”を、約0.8％の濃度の分散ユーカリファイバを含む乾燥機側原料桶に添加した。空気側の原料桶は、ソフトウッドファイバ（LL19）を含んでいた。製造された積層ティッシュシートは、50％のシリコン処理された分散ユーカリおよび50％の処理されていないソフトウッドを含んでいた。シリコンを原料システムに導入した後の数分以内にクレープの質が急速に劣化した。得られたシートをクレープ処理しなかったところ、他の目的のために製造した機械擦過紙と似た極めて堅いシートになった。伸びに欠けるため、２層製品への変換はできなかった。例７ 10lbs/MT（0.45％）に等価の量のDow Corningの“108 Emulsion”を、約0.8％の濃度の分散ユーカリファイバを含む乾燥機側原料桶に添加した。空気側原料桶はソフトウッドファイバ（LL19）を含んでいた。製造された積層ティッシュシートは、50％のシリコン処理された分散ユーカリおよび50％の処理されていないソフトウッドを含んでいた。処理されていないハードウッドが乾燥機側を走行した。乾式強さ澱粉（RediBond 2005）をソフトウッド側原料ポンプに添加して引張り強さを目標に対して制御した。10lbs/MTでは、“108 Emulsion”は最終的に貧弱なプロファイルをもたらさず、数ロール後に非均一な乾燥機被膜が現れて、シリコンがウェブ内に存在していることを示した。ティッシュシートは、ハードウッドを外側にして層状にした。その後の試験では、参考品に比して触感が改善されていた。図２に示すような三日月型形成機・湿式圧搾マシンを使用して、以下の例８− １４に記載するようなシリコン添加試験をさらに遂行した。以下の全ての例では湿式強さ剤（Kymene 557LX）を約５ポンド／メートルトンで添加した。これは長いファイバと短いファイバとの間にほぼ等分された。たとえ、多くの場合化学薬品がシートの一部分だけに添加されるだけであるとしても、「ポンド／メートルトン」計算は全シートの乾燥機坪量に基づいている。全ての場合に、シリコンは陽イオンシリコン（Dow Corningの“108 Emulsion”）である。例８ハードウッド層内のファイバの重量に基づいて、0.16乾燥重量％のシリコンエマルジョンをハードウッド原料層（乾燥機側層）に添加した。シリコンは、流送箱へ供給する前に行われる希釈の前の濃密な原料にバッチで添加した。約0.125 重量％の乾式強さ剤（American Cyanamidから入手可能なParez 631）を、ソフトウッド原料層（空気側層）へ添加した。乾式強さ剤は、流送箱へ供給する前に行われる希釈の前の濃密な原料へ連続して添加した。この例では、乾式強さ剤はシリコンを含まない参考品と同一のレベルで添加された。クレーピング接着剤は40 ％のポリビニルアルコール、40％のKymene 557LX、および20％のQuaker 2008解放剤を含んでいたが、これは参考品と同一である。このティッシュは参考品に比して触感特性にかなりの改善が得られた。例９例８と同様にシリコンを添加したが、この例では0.08重量％であった。クレーピング接着剤組成の比も45／45／10に変更した。解放剤が少ないと、クレーピングブレードが被膜内に十分深く乗らず、また強さも大きく低下したので、乾式強さ剤は約0.25重量％に増加させなければならなかった。柔らかさが大きく改善されることはなかった。柔らかさが改善されないのは、例８に比して低シリコンレベルで結合されるクレーピング接着剤組成の変化が原因であると考えられる。例１０例８と同様にシリコンを添加したが、本例では0.32重量％であった。クレーピング接着剤組成の比も80／20／０に変更した。解放剤が存在しないと、クレーピングブレードが被膜内に十分深く乗らず、また強さも大きく低下したので、乾式強さ剤は約0.5重量％に増加させなければならなかった。柔らかさは僅かに改善された。柔らかさが実質的に改善されないのは、例８に比して最適のクレーピング条件からのずれが原因であると考えられる。しかしながら、不適切なクレーピングの負の効果を打破するように、十分なシリコンがティッシュ上に存在していた。例１１例８と同様にして0.32重量％のシリコンを添加した。乾燥機坪量を7.0lbs/288 0ft²（例８）から、5.0lbs/2880ft²まで減少させた。クレーピング接着剤組成の比を45／45／10に変更した。乾燥強さは、参考品に比して0.7％乃至0.8％増加した。柔らかさは、大きくは改善されなかった。柔らかさが改善されないのは、最適のクレーピング条件からのずれが原因である（例８において使用されている７lbsシートと本例で使用されている５lbsシートとの差であると考えられる）と考えられる。例１２本例では、流送箱へ供給する前に行われる希釈の前に、長いファイバと短いファイバとを混合した。（通常、長および短ファイバ成分を分離するための）流送箱分割機はその位置に留めたままであるが、機能的な役割は果していない。乾燥機坪量は例８の7.0（lbs/2880ft²）に対して5.0であった。シリコンは、長いファイバと混合される前の短いファイバに0.08重量％を添加した。乾式強さ剤は、短いファイバと混合される前の長いファイバに約0.6重量％を添加した（参考品の場合には、0.5％である）。クレーピング接着剤組成比も45／45／10に変更した。柔らかさが改善され、陽イオンシリコンの添加が混合された（積層ではない）シートの柔らかさを改善できることを示した。例１３本例では、流送箱へ供給する前に行われる希釈の前に、長いファイバと短いファイバとを混合した。（通常、長および短ファイバ層を分離するための）分割機はその位置に留めたままであるが、機能的な役割は果していない。乾燥機坪量は例８の7.0lbs/2880ft²に対して5.0lbs/2880ft²であった。シリコンは、長いファイバと混合される前の短いファイバに0.38重量％を添加した。乾式強さ剤は、短いファイバと混合される前の長いファイバに約0.8重量％を添加した（参考品の場合には、0.5％である）。クレーピング接着剤組成比も50／50／0に変更した。柔らかさは、例１２に比して改善された。シリコンの添加量を増加させると、クレーピング条件は最適ではないにも拘わらず、柔らかさに改善がもたらされた。例示の目的から示した上例が、請求の範囲によって限定される本発明の範囲を制限するものではないことを理解されたい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年１０月９日【補正内容】請求の範囲 (1)ソフトティッシュを製造する方法であって、（ａ）ファイバの重量に基づいて、約０.０１乃至約１乾燥重量％の陽イオンシリコンを含むセルロース抄紙用ファイバの水性懸濁液を形成する段階と、（ｂ）ファイバを保持して湿ウェブを形成する有孔抄紙用金網上に上記水性懸濁液を配置する段階と、（ｃ）上記湿ウェブを脱水または脱水／乾燥する段階と、（ｄ）上記ウェブを、クレーピング接着剤を用いてクレーピングシリンダに付着させる段階と、（ｅ）上記ウェブをクレーピングブレードを用いて上記クレーピングシリンダからクレープする段階と、を備えていることを特徴とする方法。 (2)上記陽イオンシリコンの量は、約０.０５乃至約０.５重量％である請求項(1) に記載の方法。 (3)上記陽イオンシリコンの量は、約０.１乃至約０.２重量％である請求項(1)に記載の方法。 (4)上記クレーピング接着剤は、約２０乃至約６０乾燥重量％のポリビニルアルコールと、約２０乃至約６０乾燥重量％の熱硬化性陽イオンポリアミド樹脂と、約１５乃至約２５重量％の４基化ポリアミノアミド解放剤とからなっている請求項(1)に記載の方法。 (5)上記ウェブは、上記クレーピングブレードにおいて約３％またはそれ以下の含水量まで乾燥される請求項(1)に記載の方法。 (6)上記抄紙用ファイバはハードウッドファイバであり、上記ハードウッドファイバは爾後に上記ティッシュウェブの外側層として上記抄紙用金網上に配置される請求項(1)に記載の方法。 (7)上記ハードウッド層は、クレーピング中に上記クレーピングシリンダの表面に配置される請求項(6)に記載の方法。 (8)上記シリコンは、ポリシロキサンである請求項(1)に記載の方法。 (9)上記湿ウェブは、湿式圧搾およびヤンキー乾燥機への付着によって脱水される請求項(1)に記載の方法。 (10)上記湿ウェブは、通し乾燥され、次いでクレーピングシンリンダに付着される請求項(1)に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】 (1)ソフトティッシュを製造する方法であって、（ａ）ファイバの重量に基づいて、約０．０１乃至約１乾燥重量％の陽イオンシリコンを含むセルロース抄紙用ファイバの水性懸濁液を形成する段階と、（ｂ）ファイバを保持して湿ウェブを形成する有孔抄紙用金網上に上記水性懸濁液を配置する段階と、（ｃ）上記湿ウェブを脱水または脱水／乾燥する段階と、（ｄ）上記ウェブを、クレーピング接着剤を用いてクレーピングシリンダに付着させる段階と、（ｅ）上記ウェブをクレーピングブレードを用いて上記クレーピングシリンダからクレープする段階と、を備えていることを特徴とする方法。 (2)上記陽イオンシリコンの量は、約０．０５乃至約０．５重量％である請求項( 1)に記載の方法。 (3)上記陽イオンシリコンの量は、約０．１乃至約０．２重量％である請求項(1) に記載の方法。 (4)上記クレーピング接着剤は、約２０乃至約６０乾燥重量％のポリビニルアルコールと、約２０乃至約６０乾燥重量％の熱硬化性陽イオンポリアミド樹脂と、約１５乃至約２５重量％の４基化ポリアミノアミド解放剤とからなっている請求項(1)に記載の方法。 (5)上記ウェブは、上記クレーピングブレードにおいて約３％またはそれ以下の含水量まで乾燥される請求項(1)に記載の方法。 (6)上記抄紙用ファイバはハードウッドファイバであり、上記ハードウッドファイバは爾後に上記ティッシュウェブの外側層として上記抄紙用金網上に配置される請求項(1)に記載の方法。 (7)上記ハードウッド層は、クレーピング中に上記クレーピングシリンダの表面に配置される請求項(6)に記載の方法。 (8)上記シリコンは、ポリシロキサンである請求項(1)に記載の方法。 (9)上記湿ウェブは、湿式圧搾およびヤンキー乾燥機への付着によって脱水される請求項(1)に記載の方法。 (10)上記湿ウェブは、通し乾燥され、次いでクレーピングシンリンダに付着される請求項(1)に記載の方法。 (11)約０．０１乃至約１重量％の陽イオンシリコンを含むことを特徴とするソフトティッシュシート。 (12)第１の層および第２の層からなり、上記第１の層は外側層であって主としてハードウッドファイバと、約０．０１乃至約１重量％の陽イオンシリコンとを含み、上記第２の層は主としてソフトウッドファイバを含んでいることを特徴とする積層ティッシュシート。