JPH10508662A - 熱結合された耐溶剤性ダブル再クレープ加工タオル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 改善された乾燥、湿潤および溶剤引張強度と優れた湿潤崩壊耐性を表す繊維ウェブとワイパ(71)を形成する方法を提供する。ウェブは、リグノセルロース繊維と複合繊維とからなる紙原料から形成される。ウェブの基本重量は、約20 1bs/連から約60 1bs/連である。結合材料(75)がウェブの各表面に少なくとも１パターンで付与され、ウェブが少なくとも２度クレーピング表面からクレープ加工される。リグノセルロース繊維は、ウェブの約50重量％から約94重量％を構成する。ポリエステルおよびポリエチレンの複合繊維は、前記繊維ウェブの約6重量％から約50重量％を構成する。この繊維ウェブは、クレーピングのために起伏した形状を有しており、粘着結合複合繊維を含む吸収性中央低密度コアによって内部接続された第１および第２の強度のある、耐摩耗性、積層表面領域を有する。

Description

【発明の詳細な説明】 熱結合された耐溶剤性ダブル再クレープ加工タオル 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般的に一体的なクレープ加工されたエラストマー結合ウェブに関 する。より詳細には、本発明は、改善された湿潤および溶剤引張強さ、および改 善された湿潤崩壊に対する耐性を備えた、安定した、嵩高なマルチ繊維の耐久性 の高いタオルとワイパに関する。従来の技術の詳細な記載 製紙産業は、家庭および工業界において、ワイパ、ティッシュおよびタオルと して使用される従来の布地製品に取って替わるものとして利用するのに、製紙繊 維および別の繊維から様々な使い捨て製品を開発してきた。これらの製品、特に ワイパおよびタオルが、性能および消費者の使い心地の双方の点において布地を まねることが重要である。従って、一般的に柔軟性、強度、伸張性、吸収性、拭 いて乾燥させる能力、嵩性および耐摩耗性のような所定の物理的特性があり、こ れらは特定された製品の特に意図する使用に従って存在しなければならない、 この種の製品の１つの具体例が、ゲンタイル他に付与された米国特許第３、８ ７９、２５７号に教唆されている。この特許は、主に木材パルプ繊維からなり、 ウェブが結合され、クレープ加工され、再び結合され、再クレープ加工される方 法に従って製造された層状構造を有する、単体の、すなわち単一プライの繊維ウ ェブを製造する方法を開示する。 上述のいくつかの特性は、一般的に逆効果に関与しあうと考えられる。すなわ ち、１つの特性を増強、すなわち改善することは、通常他の相互に関与する特性 を低下させることによって達成される。例えば、ウェブの密度すなわち繊維濃度 を増大させることによって、拭いて乾燥させる、すなわち繊維間におけるより小 さい空間のより大きな毛管作用のために湿分を吸い上げる能力が大きくなる。し かしながら、繊維同士をより近接させることは、湿分を保持するのに利用できる 繊維間の空間を減少させることになる。このように、ウェブの総合水分吸収量（ ＴＷＡ）が減少することになる。 特性間において逆効果を及ぼす相互関係をさらに明確に示す例は、ウェブの強 度と柔軟性との関係によって示されると考えられる。一般的に、柔軟な紙を製造 するのに用いられる従来の方法では、必然的に強度が相伴って低下することにな る。このことは、水性スラリーから形成された従来の製紙製品において、強度の 主な原因が製紙方法と組み合わされた水和結合法によって形成された内部繊維結 合から得られるからである。これらの製紙結合剤を重濃度で有する紙は、一般的 に剛性である。紙を柔軟にするために、これらの剛性結合剤を減少させることが 必要であるが強度を失うことになる。製紙結合剤を減少させることによって失わ れた強度を回復させようとする試みでは、ウェブに剛性を与える場合よりもより 大きい強度を付与できる結合材料を、ウェブに付与することを含んでいた。結合 材料をウェブに付与するに用いられてきた１つの方法は、結合材料を繊維の水性 スラリーに付与し、結合材料をウェブ形成面上に繊維とともに堆積させることで ある。従って、結合材料がウェブ上にわたって均等に分布され、一般的に結合材 料が集中することを伴う手触りの粗さを回避することになる。しかしながら、こ の方法は、繊維間の孔を結合材料で埋めることによってウェブの吸収性を減少さ せるという欠点を有する。 ベッカー他に付与された米国特許第４、１５８、５９４号は、結合剤が集中し ているウェブ領域において粗さを減少させる方法を教唆する。この方法は、最初 に、極めて低い内部繊維結合強度となる状態で繊維ウェブを形成することからな る。次いで、結合材料をウェブの１方の表面に細かい間隔のパターンで付与する ことによってウェブに強度が与えられる。結合された領域における粗さが、ウェ ブの結合部分をクレーピング表面にぴったりと接着させ、ウェブをドクターブレ ードを用いてクレーピング表面から取り除き、結合された部分を細かくクレープ 加工して、これらを柔軟にすることによって減少される。ウェブの表面における 結合領域の選択的されたクレープ加工によって、あらゆる方向にウェブの表面が 収縮され、ウェブの機械方向および機械横方向の双方に伸張性を増大させること になる。結合材料が付与されなかったウェブの部分が、一般的にクレープ作用に よって分断され、ウェブの嵩を増大させ、ウェブの柔軟性を高め、さらに吸収性 を高めることになる。 ロバート・ジュニアに付与された米国特許第３、９０３、３４２号では、柔軟 で、吸収性のある、一体的な積層状繊維ウェブと、これを製造するための方法を 教唆する。ほぼ平面に整列された繊維にわたってウェブを形成し、結合材料をウ ェブの１側部に付与してウェブを通る一部の通路のみに浸透させ、表面結合材料 と、表面および結合材料から離れた中央コア領域とを有する第１の表面領域を形 成し、表面結合材料をウェブの第２の表面領域に付与し、この表面領域にわった ってのみ浸透させ、表面結合材料のいずれかよりも小さいウェブの平面面積を占 め、中央コアを通って浸透して第１および第２の表面領域を共に結合するような 細かい間隔のあいたパターンで、結合材料をウェブの１方側に染み込ませ、クレ ーピング表面からウェブをクレープ加工する際に、ウェブの結合部分を細かくク レープ加工するために、ウェブの１表面領域の結合部分をクレーピング表面に接 着させる段階からなる。ウェブは、主に、製紙に用いられるリグノセルロース繊 維状の木材パルプまたは綿リンタからなるのが好ましく、これらは長さが０．６ ３センチメートル（１／４インチ）未満の短繊維である。しかしながら、綿、ウ ール、レーヨン、再生セルロース、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリエステ ル繊維およびビニール繊維のような長繊維を用いてもよい。これらの繊維の長さ は、約１．２７センチメートル（０．５インチ）までであればよい。 マニングに付与された米国特許第５、２４６、７７２号は、予め生成された複 合繊維ウェブがセルロース繊維の乾式および湿式ウェブとの間に挟まれる。積層 は、一対の加熱ロールを通って進み、次いで、エンボス加工されてラテックス塗 布ステーションに送られる。 上述に記載の従来技術の方法とウェブは、欠点がないわけではない。いくつか のウェブを、柔軟性、強度およびＴＷＡの特性を組み合わせるが、多くは圧力ま たは水で崩壊するような傾向がある。さらに、このようなウェブの多くは、洗浄 溶剤と組み合わされて用いられると劣化し崩壊することになる。言い換えれば、 いくつかの構造は、シートの中間の多孔性平面に依る。この多孔性平面が、シー トの嵩とＴＷＡを作り出すものである。しかしながら、多孔性平面は崩壊するの で、付加された嵩とＴＷＡの利点の多くが簡単に失われる。発明の概要 従って、本発明の目的は、改善された湿潤引張強さ、改善された耐溶剤性、お よび改善された耐摩耗性を備えたエラストマー結合のタオルまたはワイパを提供 することである。 本発明の別の目的は、産業用ウェットワイパおよび食品サービス産業の用途に 用いるのに適するワイパを提供することである。 本発明のさらに別の目的は、改善された嵩性、特に耐湿潤崩壊による改善され た湿潤嵩性をワイパに与え、これにより高ＴＷＡを維持することである。 簡潔に述べれば、本発明の前述および多くの別の目的、特徴および利点は、本 明細書の詳細な記載、請求の範囲および図面を読むことによって容易にわかるで あろう。これらの目的、特徴、および利点は、約６から約５０重量％の約１／８ インチから１／２インチの長さを有する複合繊維と、残りが好ましくは北洋針葉 樹のリグノセルロース繊維からなる紙原料でペーパウェブを形成することによっ て達成される。しかしながら、紙原料の残りは、広葉樹、ＣＴＭＰおよびパイン のような別のリグノセルロース繊維から形成されてもよい。ウェブは、同質にあ るいは層状ヘッドボックスを用いて形成されてもよい。層状ヘッドボックスで形 成される場合、複合繊維がセルロール繊維の層間で層状にされるが、中央層の繊 維成分のみである必要はない。ウェブは、２８８０平方フィートの連あたり約２ ０から約６０ポンドの範囲の基本重量（絶乾繊維重量に基づいて）であるのが好 ましい。 ウェブは、ゲンタイル他に付与された米国特許第３、８７９、２５７号に記載 されている変更例で形成されており、本発明は、この先行技術を引用し、この特 許明細書の記述を本明細書の記述の一部とする。ウェブの各表面領域は、繊維を 強度の網になるように結合し、ウェブの両側に耐摩耗性を与えるように全体に配 置された結合材料を有する。ウェブが層状ヘッドボックスで形成されている場合 には、ウェブの中心コア領域は、中心コア領域の好ましくは約２０から約８０重 量％の範囲の十分な量の複合繊維から形成されており、このような繊維と交差点 で共に保持される比較的低密度の網状繊維を形成する。交差部における結合は、 複合繊維のシース材料の粘着点にまでウェブを加熱することによって達成される 。ウェブが、ドライヤドラムを通る温風の周辺セグメントのまわりを進行すると きの、ウェブ上での温風衝突からの圧力、またはウェブ引張からの圧力が、複合 繊維の最適な結合を得るのに必要とされる。圧力ニップまたは加熱カレンダーロ ールは必要とされない。このように、ウェブの中心コア領域は、実質的に絡み合 わされ、開いた低密度の構造となり、湿潤崩壊に対する耐性と同様に、高い総合 水分吸収能力（ＴＷＡ）をもたらす。さらに、絡み合わされた複合繊維の中心コ ア領域のために、ウェブの乾燥、湿潤および溶剤引張強度を高めることになる。 湿潤および乾燥引張強度の増大は、３０％の範囲であるが、湿潤嵩は約２５％だ け改善される。さらに絡み合わされた、開いた複合繊維の中心コア領域は、Ｚ方 向の剥離に対する耐性が顕著に高められる。さらに、複合中心コア領域の結合が 、複合繊維のシースの粘着点にまで加熱することによって達成されるので、コア 領域において複合繊維と接触する表面領域内のリグノセルロール繊維が、工程の 同じ加熱段階の間、複合繊維に結合され始める。このようにウェブを結合するの に必要とされるラテックスの量が極めて減少される。 上述したように、本発明の方法は、２８８０平方フィートの連あたり約２０か ら約６０ポンドの範囲の基本重量を有する繊維ウェブを形成することである。繊 維ウェブは、水性スラリーから形成されるのが好ましく、層状ヘッドボックスに よって成形ワイヤ上に堆積され、ウェブの外側層が主にリグノセルロース繊維で 形成され、ウェブの中央層が、ポリエチレンのような、ポリエステル・コアとポ リオレフィン・シースを有するのが好ましい複合繊維で形成される。ポリアミド またはポリアクリルのような別の材料も複合繊維のコア材料として用いることが できる。好ましくはラテックスのような結合材料が、ウェブの１表面の約１５％ から約６０％を占めるのが好ましい間隔のあいた細かいパターンで、ウェブの一 方の表面に付与され、ウェブに強度を、表面に耐摩耗性を与え、結合材料が、最 終ウェブの製品厚さの好ましくは約１０から約６０％のウェブに浸透するように 結合材料が付与される。次いで、結合材料が、ウェブの表面積の約２５％から約 ５０％を占めるのが好ましい間隔のあいた細かいパターンでウェブの第２の表面 に付与され、ウェブにさらに強度を与え、他方の面に耐摩耗性を与えることにな る。最終のウェブ製品の厚さの、好ましくは約１０％から約６０％だけウェブに 浸透するように結合材料が付与される。次いで、ウェブが、特にこれに付与され る結合材料を有する場所において、加熱クレーピング面に接着される。次いで、 ドクターブレードでクレーピング面からクレープ加工され、特にエラストマー結 合材料が塗布されていない、ウェブ内の水素結合パルプを分離し、これによりウ ェブの柔軟性、吸収性および嵩を増大させ、ウェブの結合部分を細かくクレープ 加工してこのような結合部分を柔軟にする。次いで、ウェブは、該ウェブの第２ のクレープ加工されていない表面をクレーピング表面に接着させることによって ２回目のクレープ加工を行なってもよく、ラテックスが再び、ウェブをクレーピ ング面に接着するための結合材料として用いられる。ウェブの２番目の側部をド クターブレードで再びクレープ加工することは、結合材料が堆積されていないウ ェブの繊維を再び分離し、これによりウェブの柔軟性、吸収性および嵩を増大さ せる。さらに、ウェブ表面の結合部分が細かくクレープ加工され、これにより柔 軟になる。ウェブを親ロールに巻く前に、ウェブがオーブンを通って、再クレー プ後にエラストマー結合剤と複合繊維を硬化させる。オーブンは、好ましくは２ ２０°Ｆから３２０°Ｆの範囲で、複合合成繊維を繊維のシースの粘着点にまで 加熱する。複合繊維のシースの溶融がヤンキードライヤー面上で起きるは好まし くないので、複合繊維のシースの粘着点が２２０°Ｆ以上であるのが重要である 。従って、ラテックス結合がパターン化された塗布で生じた場合を全て除いて、 クレープ加工段階を通して複合繊維のコア領域でいかなる結合も行なわれない。 もちろん、複合繊維間の中央コア領域内において作り出される水素結合もない。 このように、クレープ加工の段階は、ウェブに対し極めて大きな嵩を与える。複 合繊維のシースの粘着点以上の温度までウェブをオーブンで硬化することによっ て、複合繊維が絡み、開いた嵩高の構造がクレープ加工により達成されることに なる。一般的に、硬化缶シリンダ上で温風衝突またはウェブ引張のいずれかによ って硬化用オーブン内で得られる圧力は、十分な結合を有効にするのに十分であ る。 上述したように、ラテックスが顕著に減少され、洗浄剤と溶剤とともに用いら れるときにワイパをより利用しやすくなり、ラテックスの残余量に減少があると いう点において、湿潤嵩性、薄片に裂けることに対する耐性、耐摩耗性、および 横方向の伸張とともに本発明の製品の耐溶剤性、全てが顕著に改善される。本発 明のワイパ製品は産業界および食品サービスの用途だけではなく、さらに基本ウ ェブを個人的な衛生用ワイパに用いることも可能である。図面の簡単な説明 図１は、本発明のシート材料を形成するための本発明の方法の好ましい初期の 段階を実行するための装置の１形態の概略的側面図である。 図２は、図１に示した装置によって実行された段階に続いて、本発明の方法の 段階を実施するための装置の１形態の１部の概略的側面図である。 図３は、図１に示した装置の該部分により実行された方法の段階に続いて本発 明の好ましい方法を実施するための装置の好ましい形態の１部の概略的側面図で ある。 図４は、結合材料が第１の形態パターン（ドットパターン）で付与された本発 明のシート材料の１方側部の極めて拡大された平面図である。 図５は、結合材料が第２の形態パターン（ダイヤモンドパターン）で付与され た本発明のシート材料の他方側部の極めて拡大された平面図である。 図６は、本発明のウェブの基本重量のポンドあたりの湿潤引張強度、対ウェブ 内に含まれた複合繊維の重量％をプロットするグラフである。好ましい実施例の記載 図１は、本発明の方法の段階が適用されるウェブを形成できる製紙機のウェッ トエンドを概略的に表す。紙原料すなわち繊維スラリーが長網式ワイヤのような 織成形ワイヤ１２に給送されるヘッドボックス１０がある。ヘッドボックス１０ は、同質な紙原料を給送するように構成されていればよいが、好ましくはヘッド ボックス１０は、成形ワイヤ１２に層状紙原料を送るように構成されている。紙 原料を成形ワイヤ１２に給送することは、ワイヤ１２の下側に配置されている真 空ボックス１４によって部分的に脱水される初期のウェブを作り出す。ワイヤ１ ２は、少なくとも１つが駆動手段（図示せず）によって駆動される複数のガイド ロール１３によって連続した通路を通って運ばれる。次いで、ウェブが、ワイヤ かまたはフェルトのいずれかの第２キャリヤ布地１５に移される。この第２のキ ャリヤ布地１５は、複数のガイドロール１６によって連続した通路を介して動く ように、同じように支持されている。 成形ワイヤ１２からキャリヤワイヤ１５にウェブを移すことは、ピックアップ ロール１７によってキャリヤ布地１５をわずかに圧縮してワイヤ１２上のウェブ と係合させることによって達成できる。この成形ワイヤ１２からキャリヤ布地１ ５までのウェブの移送は、ウェブの反対側の成形ワイヤ１２の表面に向いている エアナイフ１８のような別の手段、またはピックアップロール１７内の真空ボッ クス２０かまたは双方によって達成されるか、補助されればよい。 次いで、ウェブがキャリヤ布地１５から、ヤンキードライヤのような回転可能 な加熱ドライヤドラム２１の表面に移される。ウェブが、軽く圧縮されてドライ ヤドラム２１の表面と係合し、湿分が含まれていることと、２つの表面のスムー ザの選択のために、ウェブがドライヤドラムに接着される。ウェブが回転ドラム ２１の回転により移されると、ドライヤドラム２１において発生した熱が実質的 に中に含まれた水分を蒸発されるこによってウェブを乾燥させる。次いで、ウェ ブがドライヤ表面から、好ましくはクレーピングブレード２２によってドライヤ から取り除かれる。 図２、３および４は、本発明の残りの方法の段階を実施するための装置の別の 形態を表す。まず図２を参照すると、図１においてドライヤドラム２１の表面か らクレープ加工されたウェブ１９が、第１の結合材料塗布ステーション２４を通 る。このステーション２４が滑らかなラバープレスロール２５とパターン化され た金属グラビア輪転機ロール２６によって形成されたニップを含む。グラビア輪 転機ロール２６の下側が横方向に、第１の結合材料３０を含むパン２７内に配置 されている。グラビア輪転ロール２６は、ウェブ１９がニップを通る時、グラビ ア輪転ロール２６の表面上に凹状のパターンで結合材料３０をウェブ１９の１方 の表面３１に塗布する。次いで、ウェブ１９は、接着剤が乾燥されたり、あるい は次の結合材料塗布ステーション３２において圧縮ロールにつかないように十分 に固定された乾燥ステーション２９を通ればよく、塗布ステーション３２では、 結合材料がウェブ１９の反対側３３に塗布される。第２の結合材料塗布ステーシ ョンは３２は、スムースなラバープレスロール３４、グラビア輪転ロール３５、 および第２の結合材料３７を含むパン３６を含む。この第２の結合材料が、パタ ーン化された配列でウェブ１９に塗布される。グラビア輪転ロール３５のパター ンは、グラビア輪転ロール２６のパターンと同一である必要はない。さらに、２ つのパターンが一致している場合には、２つのパターンを相互に登録する必要は ない。 次いで、ウェブ１９が圧縮されて、プレスロール３８によってクレーピングド ラム面３９と接触して接着するようになる。第２の結合材料３７によって、ウェ ブ１９の結合材料が配置された部分のみがクレーピング表面３９にぴったりと接 着され、ウェブがドライヤドラム２１の表面上で既に乾燥されている。ウェブ１ ９は、クレーピングドラム３９の表面上に運ばれ、クレーピングドクターブレー ド４０の作用によりクレーピングドラムから取り除かれる。このようなクレープ 加工において、ドクタブレード４０は、一連の細かい折線を、クレーピング表面 ３９に接着されるウェブ１９の所定部分に与える。同時に、クレープ作用により 、ウェブ内の結合されていない、あるいはわずかに結合されている繊維がふわふ わになり、離れて広がり、優れた柔軟性と嵩特性を有する整形されたウェブ部分 を形成することになる。この種のクレープの程度と形は、ウェブがクレーピング ドラム３９に接着されるパターンと、ウェブの反対側３１上の結合材料のパター ンとによって部分的に制御される。好ましくは、クレーピング表面３９が加熱さ れ、ドラムに対するウェヴの接着力を高め、ウェブを乾燥させる。ヤンキードラ イヤーが適当なクレーピング面を形成する。 次いでウェブ１９が、クレーピングドクタブレード４０から一対の駆動プルロ ール４１を介して引っ張られ、これの速度とクレーピング表面の速度の差によっ てクレープの度合いを制御する。次いで、ウェブ１９が、硬化オーブン４２を通 る。硬化用オーブン４２はウェブを複合繊維のシース材料の粘着点を越える温度 に加熱する。これにより、ウェブ１９内の複合繊維が、相互に接触する場所で相 互に結合される。この結合は、ウェブ１９、特にウェブの複合繊維部分を絡ませ 、クレーピングドラム３９からウェブ１９をクレープ加工するこによって作られ た嵩高構造になる。複合繊維を加熱固定して繊維を絡ませ嵩高構造にすることな く、クレープ加工によって得られた嵩の多くは、ウェブ１９が従来の巻き手段に よって親ロール４３に巻かれると失われる。さらに、クレープ加工によって得ら れた構造と繊維の配列は、湿潤崩壊を受けやすい。複合繊維の加熱固定は、ウェ ブにさらに引張強度を与え、同質か層状かのいずれであってもウェブは、内部結 合された複合繊維の構造を中に含む。このような、複合繊維のシース材料を溶融 し、粘着性をもたせることによって作り出された結合剤は、一般的な製紙用結合 剤よりも実質的に強度が大きい。 本分野の当業者であれば、図２に記載された装置の様々な成分を、さらに構成 しなおすことができ、実質的に同様の結果を達成できることがわかるであろう。 例えば、第２の結合材料塗布ステーション３２は、工程におけるクレープピング ドラム３９の前の位置からクレーピングドラム３９の後の所定位置に再び配置で きる。図２に示した工程において、ウェブ１９の第１の側部が２回クレープ加工 され、第２の側はクレープ加工されないので、ウェブ１９のクレープ加工されて いない側に対する接着剤塗布のタイミングは重要ではない。こうような構造が、 米国特許第３、８７９、２５７号に教唆されており、本発明では、すでにこの先 行技術を引用し、この特許明細書の記述を本明細書の記述の一部としている。 図３は、図１に示した装置の部分によって、本発明の好ましい方法の段階を実 施し、続いてウェブ１９を生成するための装置を示す。図３において、ここに示 した装置の成分の殆どは、上述に記載した図２に記載した成分と一致している。 従って、簡単にかつ簡潔にするために、図２と同じ成分には図３において同一の 符合を付与した。 ウェブ１９が、第１の結合材料３０が、ロール２５のパターンに対応する細か いパターンでウェブ１９の第１側部３１に塗布される。次いで、ウェブ１９がプ レスされて、プレスロール３８によってクレーピングドラム面３９と接触して接 着するようになる。結合材料３０によって、ウェブ１９の結合材料が塗布される 部分のみが、クレーピング面３９とぴったりと接着される。クレーピングドラム ３９の熱によって結合材料がウェブ１９をクレーピングドラムにぴったりと接着 させ、必要であれば、ウェブを乾燥させる。次いで、ウェブ１９がドクターブレ ード４０の手段によって、クレーピングドラム３９から取り除かれ、ウェブ１９ の第１の制御されたパターンのクレープ加工が施されることになる。 ウェブが、クレーピングドクターブレード４０から一対の駆動プルロール４１ を通って引っ張られ、ラバートランスファロール３４、ロール３５、および第２ の結合材料３７を含むパン３６とを含む第２の材料塗布ステーション３２にまで 、回転しているロールの周りに進む。この結合材料も、また結合材料塗布ステー ション２４で塗布されるようなパターン配列である必要はない、パターン配列で ウェブに塗布される。 第２の結合材料をウェブ１９に塗布した後、ウェブ１９が圧縮され、プレスロ ール３８Ａによって第２のクレーピング面３９Ａで接触するようになる。ウェブ １９は、第２のクレーピングドラム３９Ａの表面上で所定の距離だけ支持され、 第２のクレーピングドクタブレード４０Ａによって取り除かれ、第２の制御され たパターンクレープ作動をウェブ１９上で実施することになる。次いで、ウェブ １９が、第２組の駆動プルロール４１Ａでクレーピングドクタブレード４０Ａか ら引っ張られ、次いで、加熱結合のために硬化用オーブン４２を通り、クレープ 作動の間に作られた懸架構造において複合繊維を固定する。 好ましくは、上述したように本発明のウェブ１９は、ウェブの外側層が、製紙 において従来用いられるような種類の、好ましくは北洋針葉樹クラフトであるリ グノセルロース繊維から形成されるような層状に形成される。中央層は、十分な 量の複合繊維、好ましくは、コアがポリエステルでシースがポリオレフィンであ るようなコア・シース構造を有する種類から構成される。中央層の複合繊維の含 有量は、高程度の吸収性を維持するように十分な木材パルプ繊維が存在する状態 で、所望の湿潤および溶剤引張強度を達成するのに十分でなければならない。好 ましくは、複合繊維の量は、中央層の約２０重量％から約８０重量％の範囲であ る。本分野の当業者であれば、コアシース構造の他に本発明を実施するために用 いることのできる他の複合繊維構造があることがわかるであろう。複合繊維は、 同心および偏心形状のような様々な並列関係にある２つの成分で形成できる。本 発明の目的のために、“コア”、“シース”は公知の利用できる複合繊維構造の 全てを含むようになっている。選択された複合繊維は、２２０°Ｆ以上の粘着点 を有していなければならない。明確には、複合繊維のシース材料の粘着点は、ヤ ンキードライヤの表面に達することができない。この場所においえシースを粘着 することは、クレープ加工作動において得られる嵩形成特性を抑制することにな るであるう。一般的に、ヤンキドライヤにおける温度は、２００°Ｆから２１０ °Ｆの範囲である。さらに、複合繊維の粘着点が再クレーピングドライヤオーブ ン２９に達しないことが重要である。このような場所における複合繊維の粘着性 による結合は、またクレーピングドラム２９においてクレープ作動中に得られる 嵩の形成を抑えることになる。最も好ましくは、複合繊維のシース溶融点は２６ ０°Ｆから３００°Ｆの範囲である。従って、硬化用オーブン４２内で硬化する ことは、一般的に同範囲、またはわずかに高い、大体３５０°Ｆまでで行なわれ る。ウェブが硬化用オーブン４２を通過するときにウェブにこのような温度を与 えることは、当然硬化用オーブン４２をウェブが通る時のウェブの速度に基づい て、硬化用オーブン内の空気温度を約４００°Ｆから約５００°Ｆの範囲にする 必要がある。 複合繊維は、複合繊維は、１／８から１／２インチの範囲の長さを有していな ければならない。好ましくは複合繊維は、約１／４から約３／８インチの長さで ある。複合繊維のデニールは、一般的に５デニールくらいに大きくできる。しか しながら、５デニールを越えると、その結果られるウェブの剛性が比較的大きく なる。複合繊維のデニールは約２から３であるのが好ましい。ウェブが層状ウェ ブである場合には、全ウェブの乾燥繊維の約６から約３３重量％の複合繊維を含 まなければならない。ウェブが同質に形成される場合には、複合繊維量が、全ウ ェブの乾燥繊維重量の約１５重量％から約５０重量％であるのが好ましい。 図４を参照すると、結合材料が密接した複数の間隔のあいた別個の領域に配置 されている、本発明のシート材料の１形態が示されている。図５は、結合材料が 網状のパターンで塗布されている、本発明のシート材料の別の形態を表す。これ らの形状の双方ともが、結合材料７５が塗布されているシート７１の第１の表面 のみを表しているが、シートの反対側の側面は、結合材料が塗布された同じ領域 を含む。いくつかの実施例において、別個の領域において結合材料をウェブの第 １の側部に付与し、ネット状のパターンで第２の側に付与することが望ましい。 上述したように、複合繊維を加熱固定することによって、顕著な引張強度がウ ェブに加えられる。その結果、ラテックス塗布ステーションで用いられるラテッ クス接着剤の量が相当減少される。本工程において用いられたラテックスの全量 は、加熱固定された複合繊維がないときの、約１０ １ｂｓから約４．５ １ｂ ｓ／連にまで減少させることができる。 本明細書で記載した工程において用いられた層状の複合繊維ポリエステル／ポ リエチレン繊維を使用することは、実質的に改善された耐溶剤性を有するワイパ を作り出す。さらに、湿潤嵩性および機械横方向の強度も改善される。以下の表 はこれらの利点を表す。 上述の表１において、摩耗が、ワイパ製品の耐摩耗性を計測する試験によって求 められる。この試験において、単一プライのワイパが、平坦なプレート上で伸張 され、所定の場所でクランプされる。プレートは、加圧状態で（大きな男性の手 に等しい）アームに取り付けられる。アームが、別の方向に４５°の斜めに金属 プラットフォームを通る。ワイパが濡らされ、計測された量の研磨洗浄溶剤が金 属プラットフォームに塗布される。試験が開始されると、１０サイクルの間隔で オペレータにより停止され、ワイパの表面が検査される。摩耗のしるしが現れる と、検査はより頻繁になる。破損点は、ワイパがいかなる点においても完全に摩 耗する点である。 表１の例１は、本明細書において引用し、本明細書の記述の一部とする米国特 許第３、８７９、２５７号に従って製造されたワイパ製品である。ウェブがポリ エステルおよび木材パルプ繊維を含む中央層で層状になっている。外側層は、１ ００％パルプ繊維である。エラストマー結合剤（ラテックス）の塗布に関するク ラビアパターンは、図５に示したようなダイアモンド状のパターンであった。 例２Ａと２Ｂは、例１のワイパ製品に類似している。ウェブの双方がポリエル テルおよび木材パルプ繊維を含む中央層で層状になっている。外側層は１００％ 木材パルプ繊維である。例２Ａに関するエラストマー結合剤（ラテックス）の塗 布に関するグラビアパターンは図４に示すようにドットパターンであった。例２ Ｂのエラストマー結合剤（ラテックス）の塗布に関するクラビアパターンは、例 １に関するグラビアパターンと同一のダイアモンドパターンであった。しかしな がら、例２Ａと２Ｂのウェブに実際塗布されたラテックス量は、例１に塗布され たラテックス量の半分未満である。例２Ａと２Ｂの基本重量（ＢＷ）は例１の基 本重量以下であった。より少ない基本重量と少ないラテックス含浸量で、例１と 比較すると例２Ａと２Ｂは、硬化された横方向の湿潤引張強度（ＣＣＤＷＴ）に おける低下と溶剤横方向湿潤引張強度における低下は驚くほどのものではない。 例３Ａと３Ｂは、本発明の方法で形成された本発明のウェブである。双方とも が複合繊維と木材パルプ繊維とを含む中央層で層状化されている。複合繊維は、 ポリエステルコアとポリエチレンシースとを有する。外側層は１００％木材パル プ繊維である。例３Ａに関するエラストマー結合剤（ラテックス）の塗布に関す るグラビアパターンは、ドットパターンであった。例３Ｂのエラストマー結合剤 （ラテックス）の塗布に関するグラビアパターンは、ダイアモンドパターンであ り、例１のグラビアパターンと同一であった。例３Ａと３Ｂの基本重量（ＢＷ） は例２Ｂの基本重量と同じであった。例３Ａと３Ｂに関するラテックス含浸量は 、例２Ａと２Ｂの含浸量にほぼ同じであった。上述の表から、例３Ａと３Ｂは、 機械方向の引張強度（ＭＤＴ）、横方向の引張強度（ＣＤＴ）、硬化横方向湿潤 引張強度（ＣＣＤＷＴ）、剥離、摩耗および溶剤横方向引張強度の特性を比較す ると、例２Ａと２Ｂに対して極めて改善されていることを表す。実際、例３Ａと ３Ｂのウェブは、より少ない基本重量と少ないラテックス含浸量とを有するにも かかわらず、同じ特性を比較すると例１のウェブに優る。図６のグラフをみると 、基本重量のポンド、対本発明の方法で形成されたウェブに含まれた複合繊維の ％当たりの湿潤（水分）および溶剤引張強度がプロットされている。各ケースの 場合、ウェブは同質である。湿潤および溶剤引張強度は、複合繊維のレベルが全 ウェブの約１５重量％に達するまで比較的平坦なままである。次いで、湿潤およ び溶剤引張強度は、複合繊維の％がウェブの全重量の５０％に達すると、湿潤お よび溶剤引張強度が横ばいになる状態で複合繊維の％が増大するにつれ、湿潤お よび溶剤引張強度が増大する。湿潤および溶剤引張強度の最大の利点は、ウェブ の全重量の約１５％から約３５％の範囲にあるときに得られると考えられる。主 な例外は、後硬化ウェブの湿潤引張強度である。硬化用オーブン４２を通ること に加えて、後硬化ウェブは第２の硬化段階を通った。後硬化ウェブの湿潤引張強 度は、複合繊維がわずかな割合で加えられると、ただちに、増大し始める。さら に、後硬化ウェブの湿潤引張強度は、複合繊維の割合がウェブの全重量の５０％ に達するときでも、比較的ゆるやかに上昇し続ける。このことは、溶剤引張強度 と同様に達成できる湿潤引張強度とが全て硬化用オーブン４２で得られるのでは ないことを表す。従って、所望であれば第２の硬化段階、すなわち硬化用オーブ ンにおけるより長い滞留時間は、より大きな湿潤および溶剤引張強度を達成しな ければならない。 以下の表２は、複合繊維が中心、すなわちコア層に集中してウェブが層状化さ れている場合には、本発明の多くの利点が、ウェブ内により少ない複合繊維を有 することで達成できることがわかる。サンプルＡ、ＢおよびＣは、全て同質に形 成されている。サンプルＤとＥは、ポリエステルおよび複合繊維が各中央層に配 置された状態でウェブ構造が層状化された。 サンプルＡとＢを比較し、サンプルＢが、より小さい基本重量を有することが わかると、リストに挙げられた特性が、ポリエステルに対向して複合繊維を用い ることによって、全体的に極めてわずかだけ改善されていることがわかる。これ らの利点は、硬化用オーブンにおけるウェブ構造を加熱固定する結果である。例 によって、サンプルＢの横方向の湿潤引張強度（ＣＤＷＴ）が、同じウェブが硬 化用オーブンがオフあれた状態で形成された場合、０．７３から０．４４オンス （ＯＺ）に降下する。サンプルＣは、複合繊維の含有量をウェブの全繊維の２５ 重量％に増大させることによって、サンプルＢの特性に対して極めて改善される ことを示す。サンプルＢとＥは、繊維含有量に関しては同じである。それぞれは １５重量％の複合繊維と８５重量％の木材パルプ繊維とを含む。しかしながら、 サンプルＥの特性は、２５重量％の複合繊維を含むサンプルＣの特性に類似して いる。マシン方向、横方向、溶剤および湿潤引張強度における増大は、複合繊維 が中央、すなわちコア層において集中化されるようにウェブを層状化する結果で ある。また、これらの利点は、硬化用オーブンにおけるウェブ構造を加熱固定す る結果である。サンプルＥの横方向の湿潤引張強度（ＣＤＷＴ）は、同じウェブ が硬化用オーブンがオフになった状態で形成されると、０．７８ｏｚから０．３ ８ｏｚに低下する。表２に示された各サンプルは硬化用オーブン４２を通過する ことに加えて硬化段階を通った。各ケースにおいて、付加的硬化段階は、３００ °Ｆの温度でさらに３分間硬化した。硬化横方向湿潤引張強度（ＣＣＤＷＴ）に 関するデータでは、最大のウェブ強度が硬化用オーブン４２に達しないことを示 す。 前述から、本発明は、製品と方法に関し明白であり、固有である別の特徴とと もに上述の目的の全てを得るようになっていることがわかる。 多くの可能性のある実施例が、本発明の範囲から逸脱することなくなされ、本 明細書に記載し、図面に記載したことの全ては、例示的なものであるが、限定さ れないものと解釈されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｄ２１Ｈ 5/20 Ｆ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，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，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ラーソン ケニス アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 19382 ウェスト チェスター ピンチョ ン ホール ロード 1189

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．リグノセルロース繊維と複合繊維とからなる紙原料から形成され、基本重量 が約9から約28キログラム/連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から約６０ポンド（１ ｂｓ）／連)の範囲であり、２つのほぼ平坦な表面を有し、結合材料が少なくと も１つのパターンで前記各表面に付与され、さらにクレーピング表面から少なく とも２回クレープ加工されている繊維ウェブであって、 (a)繊維ウェブの約50重量％から約94重量％を構成するリグノセルロースと 、 (b)前記繊維ウェブの約6重量％から約50重量％を構成するポリエステルおよ びポリオレフィンからなる複合繊維と、を備え、前記繊維ウェブは、クレーピン グのために起伏状の形状を有し、該クレーピングの結果として表面領域に比較す ると密度の小さい構造を有する吸収性中心コア領域によって内部接続されている 第１および第２の強度のある、耐摩耗性の、積層状表面領域を有しており、前記 複合繊維は、相互に接触しあう点において相互に粘着結合されて前記中心コア領 域の前記低密度の構造を固定し、湿潤崩壊に対する繊維ウェブの耐性を作り出す ようになっていることを特徴とする繊維ウェブ。 ２．前記繊維ウェブは、前記中心コア領域が前記複合繊維から実質的に形成され るように層状ヘッドボックスから形成され、前記複合繊維は、前記繊維ウェブの 約6重量％から約33重量％を構成することを特徴とする請求項１に記載のリグノ セルロース繊維と複合繊維とからなる紙原料から形成され、基本重量が約9キロ グラム/連から約28キログラム/連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から約６０ポンド （１ｂｓ）／連)の範囲であり、２つのほぼ平坦な表面を有し、結合材料が少な くとも１つのパターンで前記各表面に付与され、さらにクレーピング表面から少 なくとも２回クレープ加工されている繊維ウェブ。 ３．基本重量が約9キログラム/連から約28キログラム/連(２０ポンド（１ｂｓ） ／連から約６０ポンド（１ｂｓ）／連)の範囲の繊維ウェブを製造する方法にお いて、 (a)繊維含有量の約50乾燥重量％から約94乾燥重量％を構成するリグノセル ロース繊維と、繊維含有量の約6乾燥重量％から約50乾燥重量％を構成するポリ エステルおよびポリオレフィンからなる複合繊維と、を含む紙原料を成形ワイヤ 上に堆積して初期のウェブを形成し、 (b)該ウェブを少なくとも90％乾燥し、 (C)結合材料を前記ウェブの第１の側部に所定のパターンで付与し、 (d)前記ウェブの前記第１側部を第１の加熱クレーピング表面に接着させ、 (e)前記ウェブを前記第１の加熱クレーピング表面からクレープ加工し、 (f)結合材料を所定のパターンで前記ウェブの第２の側部に付与し、 (g)前記ウェブの前記第２側部を第２の加熱クレーピング表面に接着させ、 (h)前記ウェブを前記第１の加熱クレーピング表面からクレープ加工して、 前記ウェブ内に低密度中心コア領域を形成し、 (i)前記複合繊維の粘着点以上の温度に前記ウェブを加熱し、前記複合繊維 を相互に結合して、前記中央コア領域が耐湿潤崩壊性であるように前記低密度中 心コア領域を安定させる、 段階からなる方法。 ４．基本重量が約9キログラム/連から約28キログラム/連(２０ポンド（１ｂｓ） ／連から約６０ポンド（１ｂｓ）／連)の範囲の繊維ウェブを製造する方法にお いて、 (a)繊維含有量の約50乾燥重量％から約94乾燥重量％を構成するリグノセル ロース繊維と、繊維含有量の約6燥重量％から約50乾燥重量％を構成するポリエ ステルおよびポリオレフィンからなる複合繊維と、を含むウェブを形成し、 (b)結合材料を所定のパターンでウェブの第１側部に付与し、 (c)前記ウェブの前記第１側部を第１の加熱クレーピング表面に接着させ、 (d)前記ウェブを前記第１の加熱クレーピング表面からクレープ加工し、 (e)結合材料を所定のパターンで前記ウェブの第２の側部に付与し、 (f)前記ウェブの前記第２側部を第２の加熱クレーピング表面に接着させ、 (g)前記ウェブを前記第１の加熱クレーピング表面からクレープ加工し、前 記ウェブ内に低密度中央コアを形成し、 (h)前記ウェブを前記複合繊維の粘着点以上の温度に加熱して、前記複合繊 維を相互に結合して、前記中心コア領域が耐湿潤崩壊性であるように低密度中心 コア領域を安定させる、 段階からなる方法。 ５．前記複合繊維の層が前記リグノセルロース繊維の層の間にあるように前記ウ ェブが層状化されていることを特徴とする請求項４に記載の基本重量が約9キロ グラム/連から約28キログラム/連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から約６０ポンド （１ｂｓ）／連)の範囲の繊維ウェブを製造する方法。 ６．前記ウェブは、約34乾燥重量％から約94乾燥重量％の繊維含有量を構成する リグノセルロース繊維と、約6乾燥重量％から約33乾燥重量％の繊維含有量を構 成するポリエステルおよびポリエチレンからなる複合繊維と、を含むことを特徴 とする請求項５に記載の基本重量が約9キログラム/連から約28キログラム/連(２ ０ポンド（１ｂｓ）／連から約６０ポンド（１ｂｓ）／連)の範囲の繊維ウェブ を製造する方法。 ７．前記複合繊維は、ポリエステル・コアおよびポリオレフィン・シースとから なり、該ポリオレフィン・シースは、約220°Fから約300°Fの範囲の溶融点を有 することを特徴とする請求項４に記載の基本重量が約9キログラム/連から約28キ ログラム/連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から約６０ポンド（１ｂｓ）／連)の範 囲の繊維ウェブを製造する方法。 ８．前記繊維ウェブは、同質な紙原料から形成されており、前記複合繊維は、ポ リエステルコアおよびポリオレフィンシースとから構成され、該ポリオレフィン は約220°Fから300°Fの範囲の溶融点を有することを特徴とする請求項１に記載 のリグノセルロース繊維と複合繊維とからなる紙原料から形成され、基本重量が 約9から約28キログラム/連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から約６ ０ポンド（１ｂｓ）／連)の範囲であり、２つのほぼ平坦な表面を有し、結合材 料が少なくとも１つのパターンで前記各表面に付与され、さらにクレーピング表 面から少なくとも２回クレープ加工されている繊維ウェブ。 ９．前記ポリオレフィンシースはポリエチレンであることを特徴とする請求項８ に記載のリグノセルロース繊維と複合繊維とからなる紙原料から形成され、基本 重量が約9キログラム/連から約28キログラム/連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から 約６０ポンド（１ｂｓ）／連)の範囲であり、２つのほぼ平坦な表面を有し、結 合材料が少なくとも１つのパターンで前記各表面に付与され、さらにクレーピン グ表面から少なくとも２回クレープ加工されている繊維ウェブ。 10．前記ポリオレフィン・シースは、ポリエチレンであることを特徴とする請求 項７に記載の基本重量が約9キログラム/連から約28キログラム/連(２０ポンド（ １ｂｓ）／連から約６０ポンド（１ｂｓ）／連)の範囲である繊維ウェブを形成 する方法。 11．ポリエステルおよびポリエチレンからなる前記複合繊維は、約15重量％から 約35重量％の繊維ウェブを構成することを特徴とする請求項１に記載のリグノセ ルロース繊維と複合繊維とからなる紙原料から形成され、基本重量が約9キログ ラム/連から約28キログラム/連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から約６０ポンド（ １ｂｓ）／連)の範囲であり、２つのほぼ平坦な表面を有し、結合材料が少なく とも１つのパターンで前記各表面に付与され、さらにクレーピング表面から少な くとも２回クレープ加工されている繊維ウェブ。 12．前記紙原料は約65乾燥重量％から約85乾燥重量％の繊維含有量を構成するリ グノセルロース繊維と、約15乾燥重量％から約35乾燥重量％の繊維含有量を構成 するポリエステルおよびポリオレフィンからなる複合繊維と、を含んでいること を特徴とする請求項４に記載の基本重量が約9キログラム/連から約28キログラム /連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から約６０ポンド（１ｂｓ）／連) の範囲である繊維ウェブを製造する方法。 13．前記紙原料は約65乾燥重量％から約85乾燥重量％の繊維含有量を構成するリ グノセルロース繊維と、約15乾燥重量％から約35乾燥重量％までの繊維含有量を 構成するポリエステルおよびポリオレフィンからなる複合繊維と、を含んでいる ことを特徴とする請求項３に記載の基本重量が約9キログラム/連から約28キログ ラム/連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から約６０ポンド（１ｂｓ）／連）の範囲で ある繊維ウェブを製造する方法。 14．前記複合繊維は、ポリエステル・コアとポリエステル・シースとからなり、 該ポリオレフィン・シースは、約260°Fから約300°Fの範囲の溶融点を有するこ とを特徴とする請求項４に記載の基本重量が約9キログラム/連から約28キログラ ム/連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から約６０ポンド（１ｂｓ）／連）の範囲であ る繊維ウェブを製造する方法。 15．前記繊維ウェブは、同質な紙原料から形成され、前記複合繊維はポリエステ ル・コアとポリオレフィン・シースとから構成され、前記ポリオレフィンは、約 260°Fから約300°Fまでの溶融点を有することを特徴とする請求項１に記載のリ グノセルロース繊維と複合繊維と、からなる紙原料から形成され、基本重量が約 9キログラム/連から約28キログラム/連(２０ポンド（１ｂｓ）／連から約６０ポ ンド（１ｂｓ）／連)の範囲であり、２つのほぼ平坦な表面を有し、結合材料が 少なくとも１つのパターンで前記各表面に付与され、さらにクレーピング表面か ら少なくとも２回クレープ加工されている繊維ウェブ。