DE69406502T3

DE69406502T3 - Weiches Seidenpapier und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE69406502T3
Application number: DE69406502T
Authority: DE
Inventors: Theodore Edwin Jr. Appleton Farrington; Julia Smith Appleton Bahlman; Mark Alan Appleton Burazin; Fung-Jou Appleton Chen; Kristin Ann Appleton Goerg; Michael Alan Neenah Hermans; Robert John Neenah Makolin; Michael John Appleton Rekoske
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc
Priority date: 1993-06-24
Filing date: 1994-06-23
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2014-06-24
Also published as: US6171442B1; AU4518197A; GB9412687D0; GB9625751D0; CA2103342A1; US5772845A; EP0631014B2; AU7243894A; US20030089475A1; WO1995000706A1; DE69406502T2; CN1048060C; US6849157B2; US6827818B2; EP0631014B1; EP0631014A1; KR100303605B1; GB2305674A; US5932068A; AU696805B2

Description

Bei der Herstellung von Tissueprodukten, wie zum Beispiel Hygienetissues, gilt es eine grobe Vielfalt von Produktmerkmalen zu berücksichtigen, um ein Endprodukt mit einer angemessenen Mischung an Eigenschaften bereitzustellen, welches für die beabsichtigten Produkt-Verwendungszwecke geeignet ist. Unter diesen verschiedenen Eigenschaften stellt die Verbesserung der Weichheit erfahrungsgemäß ein Hauptkriterium für Qualitätsprodukte dar. Ausschlaggebende Komponenten für die Weichheit sind die Steifheit und der Bausch (die Dichte), wobei eine geringere Steifheit und ein höherer Bausch (eine geringere Dichte) das allgemeine Weichheitsempfinden verbessern.
Herkömmlicherweise wurden Tissueprodukte unter Verwendung eines Naßpreßverfahrens hergestellt, in dessen Verlauf einer naß abgelegten Bahn durch Pressen bzw. Auswringen von Wasser aus der Bahn vor deren Endtrocknung eine beträchtliche Wassermenge entzogen wird. Im besonderen wird die von einem absorbierenden Filz zur Papierherstellung getragene Bahn zwischen dem Filz und der Oberfläche eines rotierenden, beheizten Zylinders (des Yankee-Trockners) unter Verwendung einer Druckwalze ausgewrungen, während die Bahn zum Zweck der Endtrocknung auf die Oberfläche des Yankee-Trockners übertragen wird. Die getrocknete Bahn wird hierauf mithilfe eines Abstreichmessers von dem Yankee-Trockner abgenommen (Kreppen), welches dazu dient, die Bindungen der getrockneten Bahn teilweise zu lösen, indem viele der während der vorangegange Naßpreßverfahrensschritte gebildeten Bindungen aufgebrochen werden. Das Kreppen verbessert im allgemeinen die Weichheit der Bahn, wenn auch auf Kosten eines beträchtlichen Festigkeitsverlustes.
In letzter Zeit wird das Durchtrocknen immer häufiger als Mittel zum Trocknen von Tissuebahnen verwendet. Das Durchtrocknen stellt ein relativ druckloses Verfahren zum Entfernen von Wasser aus der Bahn dar, bei welchem erwärmte Luft so lange durch die Bahn hindurchgeblasen wird bis diese trocken ist. Genauer gesagt wird eine naß abgelegte Bahn von dem Formstoff auf einen groben, hochdurchlässigen Durchtrocknungsstoff übertragen und so lange auf dem Durchtrocknungsstoff belassen bis sie trocken ist. Die dadurch entstehende, getrocknete Bahn ist weicher und bauschiger als ein naßgepreßtes, ungekrepptes, getrocknetes Blatt, da weniger Papierfaserbindungen gebildet werden und weil die Bahn weniger dicht ist. Das Auswringen von Wasser aus der nassen Bahn entfällt zwar, das darauffolgende Übertragen der Bahn auf einen Yankee-Trockner zum Kreppen wird jedoch weiterhin praktiziert, um das auf diese Weise gewonnene Tissue endzutrocknen bzw. weichzumachen.
In der Patentschrift EP-A-0 342 646 wird ein Verfahren zur Herstellung von Hand- bzw. Wischtüchern beschrieben. Dabei wird ein Mahlgut aus Zellulosefasern gebildet, welches auf einem sich bewegenden, mit Löchern versehenen Band abgelegt wird. Dadurch wird auf der Oberseite dieses Bandes eine Faserbahn gebildet. Die Faserbahn wird in der Folge auf eine Durchtrocknungseinrichtung übertragen, durch welche das restliche Wasser entzogen wird, bevor die Bahn auf eine Produktrolle aufgewickelt wird.
In der am 03.11.93 veröffentlichten Patentschrift EP-A-0568404 mit den Prioritätsansprüchen vom 17.04.92 und vom 18.12.92, wird ein Verfahren zur Behandlung von Papierstoffasern beschrieben, um daraus Tissue zu erzeugen, indem eine wäßrige Suspension dieser Fasern mit hoher Konsistenz erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird, wobei die Fasern in einem Schaftdisperser ("shaft disperger") bearbeitet werden. Wird ein Teil der Fasern eines gegebenen Faserstoffes durch die derart bearbeiteten Fasern ersetzt, kann die Weichheit des auf diese Weise gewonnenen Tissues erhöht werden, ohne daß es dadurch zu Festigkeitseinbußen kommt.
Die US-Patentschrift 4,440,597 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines gekreppten Tissueproduktes.
Es ist zwar ein Anreiz gegeben, bei der Verarbeitung auf den Yankee-Trockner zu verzichten und ein ungekrepptes, durchgetrocknetes Tissue zu erzeugen, bisher haben jedoch Versuche, durchgetrocknete Tissueblätter ohne Verwendung eines Yankee-Trockners (ungekreppt) zu erzeugen, zu unbefriedigenden Ergebnissen geführt, was die Weichheit der Tissueblätter im Vergleich mit entsprechenden, gekreppten Produkten betrifft. Dies ist teilweise auf die naturgemäß hohe Steifheit und Festigkeit eines ungekreppten Blattes zurückzuführen, da der Verarbeitungsprozeß abgesehen von dem Kreppvorgang keinerlei mechanische Bindungslösung aufweist. Da die Steifheit eine die Weichheit bestimmende Hauptkomponente darstellt, war die Herstellung von ungekreppten, durchgetrockneten Blättern bislang auf Verwendungsbereiche und Märkte beschränkt, in welchen eine hohe Festigkeit von größter Bedeutung ist, wie zum Beispiel für Wisch- und Handtücher für den industriellen Gebrauch, und weniger für Anwendungen, die Weichheit erfordern, wie zum Beispiel für Hygienetissues, qualitativ hochwertige Haushaltstücher und Gesichtstücher im Konsumgütermarkt.
Diese Aufgabe wird durch das Weichtissueprodukt gemäß dem unabhängigen Anspruch 1, und durch das Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch 2 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Einzelheiten der Erfindung werden aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung, den Beispielen und den Zeichnungen ersichtlich. Die Ansprüche sind als erster und nicht einschränkender Ansatz zu verstehen, die Erfindung allgemein zu definieren.
Die Erfindung basiert auf den Forschungsergebnissen des Anmelders, daß es unter Verwendung von bestimmten, vorbehandelten Fasern zur Papierherstellung gemäß einem entsprechenden Verfahren möglich ist, Tissues mit besonders geeigneten Merkmalen für die Verwendung als Hygienetissue herzustellen. Verwendet wird ein Durchtrocknungsverfahren zur Tissueherstellung, bei welchem die Tissuebahn nicht an einem Yankee-Trockner anhaftet und somit nicht gekreppt wird. Die gemäß einem spezifischen Aspekt der Erfindung gewonnenen Tissues sind durch eine einzigartige Kombination aus hohem Bausch und geringer Steifheit gekennzeichnet, verglichen mit im Handel erhältlichen, gekreppten Hygienetissueprodukten und speziell verglichen mit dem Stand der Technik entsprechenden, ungekreppten, durchgetrockneten Produkten.
Zur objektiven Darstellung der Steifheit der erfindungsgemäßen Produkte eignet sich entweder die Maximalneigung der für das Tissue charakteristischen Maschinenrichtungs-Belastungs/Dehnungsskurve (im folgenden "Maschinenrichtungs-Maximalneigung" genannt) oder der (im folgenden definierte) Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor, welcher darüber hinaus auch die Tissuestärke und die Anzahl der Lagen des Produkts berücksichtigt. Gemäß der Erfindung kann unter Überwindung der naturgemäß hohen Steifheit von ungekreppten, durchgetrockneten Blättern ein annehmbar weiches Tissue mit hohem Bausch und geringer Steifheit erzeugt werden. Darüber hinaus verfügen die Produkte dieser Erfindung gemäß Anspruch 1 über einen hohen Streckungsgrad von ungefähr 10% bis 25%, sie sind somit äußerst gebrauchsfest. Derart weiche, starke und streckbare Tissueprodukte mit hohem Bausch wurden noch nie zuvor hergestellt. Die Erfindung ist zwar im besonderen auf Hygienetissues anwendbar, sie ist jedoch auch für andere Papierprodukte geeignet, bei denen Weichheit ein besonders wichtiger Faktor ist, wie zum Beispiel für Gesichtstücher und Papier-Haushaltstücher.
In bevorzugten Ausführungsformen stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines weichen, ungekreppten, durchgetrockneten Tissueblattes bereit, welches die folgenden Schritte umfaßt: (a) Bildung einer wäßrigen Suspension aus Fasern zur Papierherstellung mit einer Konsistenz von etwa 20 Prozent oder mehr; (b) mechanische Bearbeitung der wäßrigen Suspension, vorzugsweise bei einer Temperatur von 60°C (140°F) oder mehr, welche vorzugsweise durch eine externe Wärmequelle wie zum Beispiel Dampf erzeugt wird, mit einem Energieeintrag von etwa 746 Wattagen pro Tonne (etwa 1 PS-Tag pro Tonne) trockener Faser oder mehr zum Winden der Fasern; (c) Verdünnen der wäßrigen Suspension gewundener Fasern auf eine Konsistenz von etwa 0,5 Prozent oder weniger und Zuführen der verdünnten Suspension zu einem Stoffauflaufkasten zur Tissueherstellung; (d) Ablegen der verdünnten wäßrigen Suspension auf einem Formstoff zur Bildung einer nassen Bahn; (e) Entwässern der nassen Bahn, vorzugsweise auf eine Konsistenz von etwa 20 bis etwa 30 Prozent; (f) Übertragen der entwässerten Bahn von dem Formstoff auf einen Übertragungsstoff, welcher sich langsamer als der Formstoff bewegt, wobei die Geschwindigkeit des Übertragungsstoffes um 10 bis etwa 80 Prozent langsamer ist als jene des Formstoffes; (g) Übertragen der Bahn auf einen Durchtrocknungsstoff, wobei die Bahn makroskopisch umgeordnet wird, um der Oberfläche des Durchtrocknungsstoffes zu entsprechen; und (h) vorzugsweise Durchtrocknen der Bahn auf eine endgültige Trockenheit.
Der Bausch der erfindungsgemäßen Produkte wird berechnet als der Quotient aus der (im folgenden definierten) Blattdicke, ausgedrückt in μm, dividiert durch das Flächengewicht, ausgedrückt in Gramm pro Quadratmeter. Der sich daraus ergebende Bausch wird ausgedrückt in Kubikzentimeter pro Gramm. Für die Produkte gemäß Anspruch 1 betragen die Bauschwerte von 9 bis 20 Kubikzentimeter pro Gramm, und im spezielleren von etwa 10 bis etwa 15 Kubikzentimeter pro Gramm. Die erfindungsgemäßen Produkte erreichen die oben erwähnten Bauschwerte durch das Basisblatt, worunter das von der Tissuemaschine hergestellte Blatt ohne jegliche Nachbehandlung, wie zum Beispiel Prägung, zu verstehen ist. Die erfindungsgemäßen Basisblätter können jedoch nichtsdestoweniger geprägt werden, um gegebenenfalls einen noch höheren Bausch oder ein ansprechenderes äußeres Erscheinungsbild zu erhalten, oder sie können ungeprägt belassen werden. Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Basisblätter kalandriert werden, um eine verbesserte Weichheit zu erzielen oder um den Bausch zu vermindern, sollte dies für die Erfüllung vorgegebener Produktspezifikationen wünschenswert bzw. notwendig sein.
Der Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor der Produkte der Erfindung gemäß Anspruch 1 liegt bei 50 bis 100. Die Berechnung des Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktors erfolgt durch Multiplizieren der Maschinenrichtungs-Maximalneigung mit der Quadratwurzel des Quotienten aus der Blattdicke dividiert durch die Anzahl der Lagen. Die Maßeinheiten für den Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor sind (Kilogramm pro 7,62 cm)-μm^0,5, der Einfachheit halber werden jedoch im folgenden die Werte für den Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor ohne Maßeinheiten angegeben.
Unter dem hier verwendeten Begriff Blattdicke ist die Dicke eines einzelnen Blattes zu verstehen, gemessen allerdings als die Dicke eines Stapels von zehn Blättern, welche durch zehn dividiert wird, wobei jedes Blatt des Stapels mit derselben Seite nach oben liegen muß. Die Blattdicke wird in μm ausgedrückt. Die Blattdickenmessung erfolgt gemäß den TAPPI-Prüfmethoden T402 "Standard-Atmosphäre für die Konditionierung und Prüfung von Papier, Pappe, Zellstoffhandtüchern und verwandten Produkten" und T411 om-89 "Dicke (Blattdicke) von Papier, Pappe und Verbundpappe" mit der Anmerkung 3 betreffend gestapelte Blätter. Bei dem für die Durchführung der Prüfmethode T411 om-89 verwendeten Mikrometer handelt es sich um ein Bausch-Mikrometer (TMI Modell 49-72-00, Amityville, New York) mit einem Amboßdurchmesser von 103,2 Millimeter (4 1/16 Inch) und einem Amboßdruck von 3,39 kiloPascal (220 Gramm/Quadratinch). Nach Messung der Blattdicke werden dieselben 10 Blätter in dem Stapel zur Bestimmung des durchschnittlichen Flächengewichts der Blätter verwendet.
Bei den Produkten der Erfindung gemäß Anspruch 1 handelt es sich um einlagige Produkte. Der Vorteil einlagiger Produkte liegt in den niedrigeren Produktionskosten.
Das Flächengewicht der erfindungsgemäßen Produkte kann von etwa 5 bis etwa 70 Gramm pro Quadratmeter (g/m²), vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 40 g/m² und idealerweise von etwa 20 bis etwa 30 g/m² betragen. Für ein einlagiges Hygienetissue wird ein Flächengewicht von etwa 25 g/m² bevorzugt.
Die erfindungsgemäßen Tissues können auch durch eine relativ hohe Streckung in Maschinenrichtung gekennzeichnet sein. Die Streckung in Maschinenrichtung von Produkten gemäß Anspruch 1 ist von 15 bis 25 Prozent. Die Streckung in Maschinenquerrichtung kann etwa 3 Prozent oder mehr, geeigneterweise von etwa 7 bis etwa 10 Prozent betragen. Eine Streckung in Maschinenrichtung kann dem Blatt bei der Übertragung der Bahn von dem Formstoff auf den Übertragungsstoff, und/oder bei deren Übertragung von einem Übertragungsstoff auf einen anderen Übertragungsstoff, und/oder bei der Übertragung der Bahn von einem Übertragungsstoff auf den Durchtrocknungsstoff verliehen werden. Die Streckung in Maschinenquerrichtung wird von der Beschaffenheit des Durchtrocknungsstoffes bestimmt.
Damit eine Eignung für den Gebrauch als Hygienetissue gewährleistet ist, beträgt die Zugfestigkeit in Maschinenrichtung vorzugsweise etwa 600 Gramm pro 7,62 Zentimeter (3 Inch) der Breite oder mehr, besser noch von etwa 700 bis etwa 1500 Gramm. Die Zugfestigkeiten in Maschinenquerrichtung betragen vorzugsweise etwa 300 Gramm pro 7,62 Zentimeter (3 Inch) der Breite oder mehr, besser noch von etwa 400 bis etwa 600 Gramm.
Die Maschinenrichtungs-Zugfestigkeit, die Maschinenrichtungs-Zugstreckung, die Maschinenquerrichtungs-Zugfestigkeit und die Maschinenquerrichtungs-Zugstreckung werden gemäß der TAPPI-Prüfmethode 494 OM-88 "Zug- und Zerreißeigenschaften von Papier und Pappe" unter Verwendung folgender Parameter gewonnen: die Geschwindigkeit des Zugbalkens beträgt 254 mm/Min. (10,0 Inch/Min.), der Skalenendwert für die Belastung beträgt 4.540 g (10 lb.), der Backenabstand (der mitunter auch als Meßlänge bezeichnete Abstand zwischen den Backen) beträgt 50,8 mm (2,0 Inch), die Breite des Prüfstücks beträgt 76,2 mm (3 Inch). Bei der zur Durchführung des Zugversuchs verwendeten Prüfmaschine handelt es sich um eine Sintech, Modell CITS-2000 (Systems Integration Technology Inc., Stoughton, MA; eine Abteilung von MTS Systems Corporation, Research Triangle Park, NC).
Als für erfindungsgemäße Zwecke geeignete Fasern zur Papierherstellung kommen sämtliche Zellulosefasern in Frage, welche bekanntermaßen für die Papierherstellung verwendbar sind, insbesondere jene Fasern, die für die Herstellung von Papieren mit relativ geringer Dichte wie zum Beispiel Gesichtstüchern, Hygienetissues, Papierhandtüchern, Tischservietten und dergleichen verwendbar sind. Als geeignete Fasern kommen sowohl unbehandelte Weichholz- und Hartholzfasern als auch Sekundärfasern bzw. wiederverwertete Zellulosefasern, sowie Mischungen daraus in Frage. Besonders gut geeignete Hartholzfasern sind unter anderem Eukalyptus- und Ahornfasern. Die Produkte der Erfindung gemäß Anspruch 1 umfassen Luftseiten- und Stoffseitenschichten mit 80 Gew.-% oder mehr gewundenen Eukalyptusfasern. Der hier verwendete Ausdruck "Sekundärfaser" bezieht sich auf jegliche Zellulosefaser, welche vorerst durch physikalische, chemische oder mechanische Mittel aus ihrer Grundsubstanz isoliert worden ist und in der Folge zu einer Faserbahn geformt, auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 Gewichtsprozent oder weniger getrocknet, und daraufhin durch physikalische, chemische oder mechanische Mittel wieder von ihrer Bahnmatrize abgelöst worden ist.
Eine für die Weichheit des Tissues besonders wichtige Komponente ist die Blattsteifheit bzw. der Falzwiderstand. Bei herkömmlichen Verfahren erfolgt die Verringerung der Steifheit durch Kreppen, Schichten, Aufbringung auf den Yankee-Trockner gemäß einem bestimmten Muster oder durch eine Kombination dieser Verfahren. Das erste und das letzte der genannten Verfahren kommen bei einem ungekreppten, durchgetrockneten Produkt nicht in Frage. Somit muß der Schichtung eine Schlüsselrolle bei der Verminderung der Blattsteifheit unter Beibehaltung der erforderlichen allgemeinen Zugfestigkeit zufallen. Eine ideale Verfahrensweise würde darin bestehen, die gewünschte allgemeine Festigkeit (der geringen Steifheit halber) durch eine sehr dünne Schicht zu gewährleisten, welche entsprechend behandelt würde, um dem Tissue eine sehr hohe Festigkeit bzw. einen hohen Modul zu verleihen (etwa durch Refinermahlung oder durch chemische Behandlung). Die übrige(n) Schicht(en) würde(n) aus Fasern bestehen, deren Festigkeit (Modul) durch eine entsprechende Behandlung bedeutend verringert worden ist. Der Schlüssel zur Erzielung einer geringen Steifheit bei gleichzeitiger Beibehaltung der erforderlichen allgemeinen Festigkeit liegt somit darin, die Fasern in einer Weise zu behandeln bzw. zu modifizieren, daß der Unterschied in der Festigkeit (im Modul) zwischen den Schichten maximiert wird. Eine ideale Modifikation der schwächeren Schicht würde deren Zugfestigkeit verringern und zugleich deren Bausch vergrößern, da dies zu einer größtmöglichen Herabsetzung des Moduls führen würde. Die Produkte gemäß Anspruch 1 sind geschichtet und weisen eine Lage auf.
Die Modifikationsverfahren zur Erzeugung von weichen Fasern für die verhältnismäßig schwächeren Schichten umfassen mechanische Modifikation, und Kombinationen aus mechanischer Modifikation und chemischer Modifikation. Mechanische Modifikationen werden durch Verfahren erzielt, welche die Fasern durch mechanische Einwirkung permanent verformen. Bei diesen Verfahren werden der Faser Windungen, Knicke und Mikropressungen zugefügt, wodurch die Faser-zu-Faser-Bindungen verringert, die Zugfestigkeit des Blattes vermindert und zum anderen der Bausch, die Streckung, die Porosität und die Weichheit des Blattes erhöht werden. Als Beispiele für geeignete, mechanische Modifikationsverfahren sind unter anderem das Schnelltrocknen, das Trockenzerfasern, und das Hochkonsistenz-Naßwinden zu nennen. Zwar können Fasern, die in Verfahren bzw. mechanischen Vorrichtungen jeglicher Art bearbeitet wurden, durch welche Faserwindungen erzeugt werden, die Weichheit des Blattes erhöhen, allerdings erhöhen jene, die unter Verwendung von Verfahren erhalten wurden, welche bei Zusetzung von Wasser mehr Windungen oder steifere Windungen oder formbeständigere Windungen erzeugen, die Weichheit des Blattes in einem größeren Ausmaß und werden aus diesem Grund bevorzugt. Darüber hinaus können weichheitsvermehrende chemische Stoffe zu mechanisch modifizierten Fasern entweder vor oder nach deren mechanischer Modifikation hinzugefügt werden, um über die bloße mechanische Bearbeitung bzw. über die Beimengung von Chemikalien im Naßteil hinaus noch weitere Zugewinne an Weichheit zu erzielen. Gemäß dem in Anspruch 2 beanspruchten Verfahren der vorliegenden Erfindung werden die Fasern durch einen Schaftdisperser hindurchgeleitet, bei dem es sich um eine Vorrichtung zum Hochkonsistenz-Naßwinden handelt, welche die Fasern bei erhöhter Temperatur bearbeitet (d.h. hohe Scherkräfte und ein großes Ausmaß an Faser-zu-Faser-Reibung vermittelt). Fasern, welche durch einen Schaftdisperser hindurchgeleitet worden sind (ein Vorgang, der hier mitunter "Dispergieren" genannt wird), werden als "dispergierte Fasern" bezeichnet. Diese Fasern verfügen über bestimmte Eigenschaften, dank derer sie sich besonders gut zur Herstellung von ungekreppten, durchgetrockneten Tissues eignen, da sie eine große Bauschbildungsfähigkeit und Weichheit aufweisen. Die Produkte gemäß Anspruch 1 umfassen gewundene Eukalyptusfasern in Luftseiten- und Stoffseitenschichten.
Die Konsistenz der wäßrigen Fasersuspension, welche der Dispergierbehandlung unterzogen wird, muß genügend hoch sein, um einen beträchtlichen Faser-zu-Faser-Kontakt bzw. ein ausreichendes wechselseitiges Einwirken der Fasern aufeinander zu gewährleisten, damit die Oberflächenmerkmale der behandelten Fasern verändert werden. Gemäß dem im Anspruch 2 beanspruchten Verfahren der vorliegenden Erfindung beträgt die Konsistenz mindestens 20, bevorzugterweise von etwa 20 bis etwa 60, und idealerweise von etwa 30 bis etwa 50 Trockengew.-%. Die Konsistenz wird in erster Linie von der Art der Maschine bestimmt, die zur Behandlung der Fasern verwendet wird. Bei manchen Rotations-Schaftdispersern droht bei einer Konsistenz von mehr als etwa 40 Trockengew.-% die Gefahr einer Verstopfung der Maschine. Bei anderen Disperserarten, wie zum Beispiel der Bivis-Maschine (im Handel erhältlich bei der Firma Clextral, Firminy Cedex, Frankreich) kann ohne Verstopfungsgefahr eine Konsistenz von über 50 verwendet werden. Diese Vorrichtung kann ganz allgemein als ein mit innerem Überdruck betriebener Doppelschnecken-Schaftdisperser beschrieben werden, wobei jeder Schaft über mehrere in Richtung des Materialstroms ausgerichtete Förderschnecken verfügt, auf welche zur Erzeugung eines Staudruckes mehrere in entgegengesetzter Richtung ausgerichtete Schnecken folgen. Die Schnecken verfügen über Auskerbungen, durch welche das Fasermaterial von einer Schneckenreihe in die nächste gelangen kann. Es ist wünschenswert, die für die verwendete Maschine höchstmögliche Konsistenz zu wählen, um den Faser-zu-Faser-Kontakt zu maximieren.
Die Temperatur der Fasersuspension während des Dispergiervorgangs kann etwa 60°C (140°F) oder mehr, vorzugsweise etwa 65,56°C (150°F) oder mehr, besser noch etwa 98,89°C (210°F) oder mehr, und idealerweise etwa 104,44°C (220°F) oder mehr betragen. Maßgeblich für die Temperaturobergrenze ist ob die Vorrichtung mit innerem Überdruck betrieben wird oder nicht, da die wäßrigen Fasersuspensionen in einer bei normalem Luftdruck betriebenen Vorrichtung nicht über den Siedepunkt des Wassers hinaus erwärmt werden können. Interessanterweise wird davon ausgegangen, daß das Ausmaß und die Formbeständigkeit der Windungen stark von dem Ligningehalt beeinflußt wird, der in den Fasern vorhanden ist, welche dem Dispergiervorgang unterzogen werden, wobei bessere Ergebnisse bei Fasern mit höherem Ligningehalt erzielbar sind. Daher sind Hochertragszellstoffe mit hohem Ligningehalt insofern besonders vorteilhaft, als Fasern, die bislang als nicht genügend weich galten, in Fasern mit geeignetem Weichheitsgrad umgewandelt werden können. Solche Hochertragszellstoffe, aufgelistet in absteigender Reihenfolge was ihren Ligningehalt betrifft, sind mechanischer Holzstoff, thermomechanischer Holzstoff (TMP), chemomechanischer Holzstoff (CMP), und gebleichter chemothermomechanischer Holzstoff (BCTMP). Diese Zellstoffsorten verfügen über einen Ligningehalt von etwa 15% oder mehr, wohingegen es sich bei chemischen Zellstoffen (Kraftzellstoff und Sulfitzellstoff) um Niedrigertragszellstoffe mit einem Ligningehalt von etwa 5% oder weniger handelt.
Die der Fasersuspension während des Dispergiervorgangs zugeführte Energiemenge hat ebenfalls einen Einfluß auf die Fasereigenschaften. Eine Erhöhung des Energieeintrags führt im allgemeinen zu einer vermehrten Faserwindung. Es hat sich allerdings auch gezeigt, daß die Faserwindung beim Erreichen eines Energieeintrages von etwa 1,6 Kilowattagen pro Tonne (2 PS-Tage pro Tonne (PST/T)) trockener Faser in der Suspension einen Maximalwert erreicht. Bevorzugterweise liegt der Energieeintrag in einem Bereich von etwa 0,8 bis etwa 2,5 Kilowattagen pro Tonne (1 bis etwa 3 PST/T), besser noch bei etwa 1,6 Kilowattagen pro Tonne (2 PST/T) oder mehr.
Bei der Bearbeitung der Fasern während des Dispergiervorgangs ist es nötig, daß die Fasern einer kräftigen Faser-zu-Faser-Reibung bzw. -Scherung sowie einem Reibe- bzw. Scherkontakt mit den Oberflächen der für die Behandlung der Fasern verwendeten, mechanischen Vorrichtungen ausgesetzt werden. Ein gewisses Ausmaß an Kompression, das heißt ein Ineinanderdrücken der Fasern ist ebenfalls wünschenswert, um die Wirkung der auf die Fasern ausgeübten Reibe- bzw. Scherkräfte zu erhöhen bzw. zu vergrößern. Für die mengenmäßige Dosierung der Scher- und Kompressionskräfte, welche für die Bearbeitung aufzuwenden sind, ist das zu erzielende Endergebnis maßgeblich, welches in einem Tissue mit hohem Bausch und geringer Steifheit bestehen soll. Zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse in unterschiedlichen Ausführungsgraden kann eine Reihe von Schaftdispersern oder äquivalenten, in der papiererzeugenden Industrie verwendeten, mechanischen Vorrichtungen eingesetzt werden. Als geeignete Schaftdisperser kommen unter anderem überdrucklose Schaftdisperser und mit innerem Überdruck betriebene Schaftdisperser, wie die weiter oben beschriebenen Bivis-Maschinen in Frage. Schaftdisperser sind durch ein im Verhältnis zu ihrem inneren Oberflächenbereich relativ hohes Volumen gekennzeichnet und sind in erster Linie auf Faser-zu-Faser-Kontakt angewiesen, um eine Fasermodifikation zu erzielen. Darin unterscheiden sie sich von Scheibenrefinern bzw. Scheibendispersern, deren Wirkung in erster Linie auf dem Kontakt zwischen einer Metalloberfläche und den Fasern, und nicht so sehr auf Faser-zu-Faser-Kontakt beruht. Der Dispergiervorgang ist zwar ein bevorzugtes Verfahren zur Modulverringerung von Fasern, die für die Fertigung weicher Schichten bestimmt sind, dies bedeutet jedoch nicht, daß sich die Erfindung auf die Verwendung von Fasern beschränkt, welche auf diese weise behandelt worden sind. Um die Festigkeit und den Modul dieser Fasern zu verringern, können mechanische oder chemische Mittel verwendet werden, welche in Kombination mit einer Festigkeitsschicht zum Einsatz kommen können, wodurch eine richtungsabhängige Verminderung der Blattsteifheit erzielt werden kann.
Zur Erhöhung der Weichheit des Tissueproduktes können Weichmacher, mitunter auch Bindungslöser genannt, verwendet werden, welche den Fasern vor, während oder nach dem Dispergiervorgang beigemengt werden können. Solche Wirkstoffe können auch nach der Bahnformung auf die noch nasse Bahn gesprayt oder gedruckt werden bzw. noch vor der Bahnbildung dem Naßteil der Tissuemaschine zugesetzt werden. Als geeignete Weichmacher kommen unter anderem Fettsäuren, Wachse, quartäre Ammoniumsalze, Dimethyl-dehydriertes Talg-Ammoniumchlorid, quartäres Ammonium-Methylsulfat, Carboxyl Polyethylen, Cocamid Diethanolamin, Coca Betain, Natrium Laurylsarkosinat, teilweise ethoxyliertes quartäres Ammoniumsalz, Distearyl Dimethyl Ammoniumchlorid, Polysiloxane und dergleichen in Frage. Als Beispiele für geeignete, im Handel erhältliche chemische Weichmacher sind unter anderem Berocell 596 und 584 (quartäre Ammoniumverbindungen), hergestellt von Eka Nobel Inc., Adogen 442 (Dimethyl-dehydriertes Talg-Ammoniumchlorid), hergestellt von Sherex Chemical Company, Quasoft 203 (quartäres Ammoniumsalz), hergestellt von Quaker Chemical Company, und Arquad 2HT-75 (dehydriertes Talg Dimethyl Ammoniumchlorid), hergestellt von Akzo Chemical Company zu nennen. Der mengenmäßige Bedarf an Weichmachern ist sehr unterschiedlich und hängt von der ausgewählten Faserart und von den gewünschten Ergebnissen ab. Diese Mengen können unter anderem von etwa 0,05 bis etwa 1 Gewichtsprozent, basierend auf dem Fasergewicht, im spezielleren von etwa 0,25 bis etwa 0,75 Gewichtsprozent, und im noch spezielleren etwa 0,5 Gewichtsprozent betragen.
Was nun den erfindungsgemäßen Tissuebildungsvorgang betrifft, so können das Blattbildungs- bzw. das Formbildungsverfahren und die dafür nötigen Gerätschaften von herkömmlicher Art und in der papiererzeugenden Industrie wohlbekannt sein. Solche Formverfahren umfassen unter anderem Langsiebmaschinen, Dach-Blattbildner (wie zum Beispiel die Saug-Brustwalze), und Spalt-Blattbildner (wie zum Beispiel Doppelsiebblattbildner, Sichel-Blattbildner), usw. Ein Doppelsiebblattbildner wird aufgrund seiner rascheren Betriebsweise bevorzugt. Die Formsiebe bzw. Formstoffe können ebenfalls von herkömmlicher Art sein, wobei die feineren Bindungsarten mit größerer Faserauflagefläche vorzuziehen sind, wenn ein weicheres Blatt gebildet werden soll, während mit den gröberen Bindungsarten ein höherer Bausch erzielt werden kann. Bei den zum Ablegen der Fasern auf dem Formstoff verwendeten Stoffauflaufkästen kann es sich um geschichtete oder um ungeschichtete Stoffauflaufkästen handeln, obwohl geschichtete Stoffauflaufkästen insofern von Vorteil sind, als damit die Eigenschaften des Tissues durch das Verändern der Zusammensetzung der verschiedenen Schichten genau abgestimmt werden können.
Im spezielleren werden die einlagigen Produkte gemäß der Erfindung bevorzugterweise als ein aus drei Schichten bestehendes Tissue bereitgestellt, welches sowohl an der "Luftseite" des Tissues als auch an der "Stoffseite" des Tissues dispergierte Fasern aufweist. (Der Begriff "Luftseite" bezieht sich auf jene Seite des Tissues, die während des Trocknens nicht in Kontakt mit dem Stoff steht, während der Begriff "Stoffseite" sich auf die gegenüberliegende Seite des Tissues bezieht, welche während des Trocknens in Kontakt mit dem Stoff der Durchtrocknungsvorrichtung steht.) Der mittlere Teil des Tissues umfaßt vorzugsweise gewöhnliche Weichholzfasern oder Sekundärfasern, welche keinem Dispergiervorgang unterzogen worden sind, wodurch dem Tissue eine ausreichende Festigkeit vermittelt wird. Dennoch können die dispergierten Fasern (unbehandelte Fasern oder Sekundärfasern) je nach gewünschter Blatteigenschaft in jeder beliebigen Schicht oder auch in sämtlichen Schichten vorhanden sein. In allen Fällen kann durch den Einsatz von dispergierten Fasern der Bausch erhöht und die Steifheit verringert werden. Bei der Menge an dispergierten Fasern, die in einer jeden Schicht enthalten sein können, kann es sich um eine beliebige Menge von 1 bis 100 Gewichtsprozent handeln, im spezielleren beträgt sie etwa 20 Gewichtsprozent oder mehr, etwa 50 Gewichtsprozent oder mehr, oder etwa 80 Gewichtsprozent oder mehr. Bevorzugterweise werden die dispergierten Fasern, wie hier beschreiben, mit einem Bindungslöser behandelt, um den Bausch noch weiter zu erhöhen und die Steifheit noch weiter zu verringern. Die Produkte gemäß Anspruch 1 umfassen 80 Gew.-% oder mehr gewundene Eukalyptusfasern in ihren Luftseiten- und Stoffseitenschichten.
Gemäß dem in Anspruch 2 beanspruchten Verfahren der vorliegenden Erfindung ist ein Übertragungsstoff zur Verbesserung der Blattglätte bzw. zur Verleihung einer ausreichenden Streckung vorgesehen. Der hier verwendete Begriff "Übertragungsstoff" bezieht sich auf einen Stoff, welcher zwischen dem Blattbildungsabschnitt und dem Trocknungsabschnitt des Bahnbildungsprozesses angeordnet ist. Dieser Stoff kann über eine relativ glatte Oberflächenkontur verfügen, um der Bahn Glattheit zu verleihen, muß aber auch über genügend Textur verfügen, um die Bahn ergreifen zu können und für einen ausreichenden Halt während einer Schnellübertragung sorgen zu können. Die Übertragung der Bahn von dem Formstoff auf den Übertragungsstoff ist vorzugsweise mittels einer "Festspalt"-Übertragung bzw. einer "Kiss"-Übertragung durchzuführen, da dabei die Bahn nicht wesentlich zwischen den beiden Stoffen zusammengedrückt wird und somit die Dicke oder der Bausch des Tissues erhalten bleibt bzw. die Abnutzung des Übertragungsstoffes möglichst gering gehalten wird.
Bei Übertragungsstoffen kann es sich um einschichtige, mehrschichtige oder zusammengesetzte, durchlässige Strukturen handeln. Bevorzugte Stoffe verfügen über mindestens eines der folgenden Merkmale: (1) Auf jener Seite des Übertragungsstoffes, die in Kontakt mit der nassen Bahn steht (der Oberseite), beträgt die Maschinenrichtungs-Zahl von 4 bis 80 Fäden pro Zentimeter (Fäden pro Inch (mesh) von 10 bis 200) und bewegt sich die Maschinenquerrichtungs-Zahl (Fäden pro Inch (count) von 10 bis 200) im selben Bereich. Der Fadendurchmesser ist charakteristischerweise geringer als 1,3 Millimeter (0,050 Inch); und (2) auf der Oberseite beträgt der Abstand zwischen dem höchsten Punkt des Maschinenrichtungs-Fadenhenkels und dem höchsten Punkt des Maschinenquerrichtungs-Fadenhenkels von etwa 0,025 bis etwa 0,5 oder 0,75 Millimeter (etwa 0,001 bis etwa 0,02 oder 0,03 Inch). Zwischen diesen beiden Ebenen können sich entweder von Maschinenrichtungs- oder von Maschinenquerrichtungs-Fäden gebildete Fadenhenkel befinden, welche der Oberflächenbeschaffenheit einen dreidimensionalen Charakter verleihen. Im besonderen geeignete Übertragungsstoffe sind unter anderem beispielsweise die von Asten Forming Fabrics, Inc. in Appleton, Wisconsin, erzeugten und mit den Nummern 934, 937, 939 und 959 bezeichneten Stoffe, sowie der von Albany International, Appleton Wire Division in Appleton, Wisconsin, hergestellte Stoff Albany 94M.
Um dem Tissue eine Streckung zu verleihen, wird an einem oder an mehreren Übertragungspunkten der nassen Bahn ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Stoffen geschaffen. Gemäß dem in Anspruch 2 beanspruchten Verfahren der vorliegenden Erfindung beträgt der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Formstoff und dem Übertragungsstoff von 10 bis 80 Prozent, vorzugsweise von etwa 10 bis etwa 35 Prozent, und besser noch von etwa 15 bis etwa 25 Prozent, basierend auf der Geschwindigkeit des sich langsamer bewegenden Übertragungsstoffes. Der optimale Geschwindigkeitsunterschied ist von einer Vielzahl von Faktoren und nicht zuletzt auch von der Eigenart des herzustellenden Produkts abhängig. Wie bereits weiter oben erwähnt, verhält sich die der Bahn verliehene, zusätzliche Streckung proportional zu dem Geschwindigkeitsunterschied. Bei einem einlagigen, ungekreppten, durchgetrockneten Hygienetissue mit einem Flächengewicht von etwa 25 Gramm pro Quadratmeter verleiht zum Beispiel ein Geschwindigkeitsunterschied von etwa 20 bis etwa 25 Prozent zwischen dem Formstoff und einem einzigen Übertragungsstoff dem Endprodukt eine Streckung von etwa 15 bis etwa 25 Prozent. Die Streckung kann der Bahn durch eine einzige, geschwindigkeitsversetzte Übertragung oder durch zwei oder mehrere geschwindigkeitsversetzte Übertragungen der nassen Bahn vor deren Trocknung verliehen werden. Es können somit ein oder mehrere Übertragungsstoffe in Verwendung stehen. Die der Bahn verliehene Streckung kann somit auf eine, zwei, drei oder mehrere geschwindigkeitsversetzte Übertragungen aufgeteilt werden. Die Übertragung der Bahn auf den letzten Stoff, (den Durchtrocknungsstoff) zum Zweck der Endtrocknung erfolgt vorzugsweise vakuumunterstützt, damit eine makroskopische Umordnung der Bahn gewährleistet wird, wodurch der gewünschte Bausch und das gewünschte äußere Erscheinungsbild erzielt werden. Die Verwendung von getrennten Übertragungs- und Durchtrocknungsstoffen stellt insofern eine bedeutende Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar, als es dadurch möglich wird, die beiden Stoffe in spezifischer Weise so zu konzipieren, daß sie unabhängig voneinander speziellen Schlüsselanforderungen an das Produkt gerecht werden. Die Übertragungsstoffe zum Beispiel werden im allgemeinen dahingehend optimiert, daß sie eine effiziente Umwandlung von hohen Übertragungsgeschwindigkeiten in eine hohe Maschinenrichtungs-Streckung ermöglichen und die Blattglätte verbessern, wohingegen Durchtrocknungsstoffe so konzipiert sind, daß sie Bauschbildung und Maschinenquerrichtungs-Streckung unterstützen. Daher ist es sinnvoll, relativ feine und relativ ebene Übertragungsstoffe zu verwenden, bei den Durchtrocknungsstoffen jedoch darauf zu achten, daß sie in ihrer optimierten Ausführung relativ grob und dreidimensional sind. Dadurch wird bewirkt, daß ein relativ weiches Blatt den Übertragungsbereich verläßt und in der Folge (unter Einsatz von Vakuum) makroskopisch umgeordnet wird, um die durch einen hohen Bausch und eine hohe Maschinenquerrichtungs-Streckung gekennzeichnete Oberflächenbeschaffenheit des Durchtrocknungsstoffes anzunehmen. Es bleibt keine sichtbare (zumindest keine makroskopisch sichtbare) Spur des Übertragungsstoffes mehr auf dem Endprodukt zurück. Die Oberflächenbeschaffenheit des Blattes wird beim Übergang vom Übertragungs- auf den Durchtrocknungsstoff völlig verändert, und die Fasern werden makroskopisch umgeordnet, was auch eine bedeutende Bewegung der Fasern untereinander miteinschließt.
Der zur Trocknung der Bahn auf eine endgültige Trockenheit verwendete Trocknungsprozeß kann jedes beliebige, drucklose Trocknungsverfahren sein, welches dazu beiträgt, den Bausch bzw. die Dicke der nassen Bahn zu bewahren, wie zum Beispiel unter anderem das Durchtrocknen, das Infrarot-Strahlungstrocknen, das Hochfrequenztrocknen, usw. Aufgrund der kommerziellen Verfügbarkeit und der praktischen Anwendbarkeit ist das Durchtrocknen wohlbekannt und stellt ein bevorzugtes Mittel zum drucklosen Trocknen der Bahn auf eine endgültige Trockenheit zu erfindungsgemäßen Zwecken dar. Als geeignete Durchtrocknungsstoffe sind unter anderem Asten 920A und 937A sowie Velostar P800 und 103A zu nennen.
Die Bahn wird somit vorzugsweise auf dem Durchtrocknungsstoff auf eine endgültige Trockenheit getrocknet, ohne dabei gegen die Oberfläche eines Yankee-Trockners gedrückt zu werden und ohne in der Folge gekreppt zu werden. Dadurch wird ein Produkt von relativ gleichmäßiger Dichte geschaffen, verglichen sowohl mit Produkten, welche nach einem Verfahren gefertigt werden, bei dem die Bahn in noch nassem Zustand gegen einen Yankee-Trockner gedrückt und von dem Durchtrocknungsstoff oder einem anderen Stoff getragen wird, als auch verglichen mit luftabgelegten Produkten mit Spotbindungen. Da einerseits die äußere Erscheinungsform und der Bausch des Endproduktes von der Beschaffenheit des Durchtrocknungsstoffes bestimmt werden, andererseits jedoch die Maschinenrichtungs-Streckung in der Bahn in erster Linie von jener des Übertragungsstoffes abhängt, kann durch die erfindungsgemäße Methode eine größere Verfahrensflexibilität erzielt werden.
1 stellt ein schematisches Ablaufdiagramm dar, welches ein Verfahren zur erfindungsgemäßen Herstellung von ungekreppten, durchgetrockneten Blättern veranschaulicht.
2 stellt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur erfindungsgemäßen Behandlung von Fasern unter Verwendung eines Schaftdispersers zum Bearbeiten der Fasern dar.
3 stellt eine Schnittperspektive des Schaftdispersers aus 2 dar.
4 stellt ein schematisches Ablaufdiagramm eines alternativen, erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines Paares hintereinander angeordneter Bivis-Schaftdisperser dar.
5 ist eine allgemeine, graphische Darstellung einer Belastungs/Dehnungskurve für Tissue, in welcher die Bestimmung der Maschinenrichtungs-Maximalneigung veranschaulicht wird.
6 ist eine graphische Darstellung des Bausches im Vergleich zur Panel-Steifheit (der durch ein trainiertes, sensorisches Panel ermittelten Steifheit) der erfindungsgemäß hergestellten Hygienetissues in Gegenüberstellung mit handelsüblichen, gekreppten Hygienetissues, woraus sich der hohe Bauschbildungsgrad und die geringe Steifheit ablesen lassen, durch die sich die erfindungsgemäßen Produkte auszeichnen.
7 ist eine graphische Darstellung der Panel-Steifheit im Vergleich zur Maschinenrichtungs-Maximalneigung der erfindungsgemäß hergestellten Hygienetissues in Gegenüberstellung mit handelsüblichen Hygienetissues, woraus sich die Korrelation zwischen der Panel-Steifheit und der Maschinenrichtungs-Maximalneigung ablesen läßt.
8 ist eine graphische Darstellung des Bausches im Vergleich zur Maschinenrichtungs-Maximalneigung für die erfindungsgemäß hergestellten Hygienetissues in Gegenüberstellung mit handelsüblichen Hygienetissues, woraus sich ebenfalls der hohe Bauschbildungsgrad und die geringe Steifheit ablesen lassen, durch die sich die erfindungsgemäßen Produkte auszeichnen.
9 ist eine graphische Darstellung ähnlich jener aus 8, welche sich jedoch auf die Panel-Steifheit im Vergleich zum Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor bezieht und aus der sich die Korrelation zwischen der Panel-Steifheit und dem Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor ablesen läßt.
10 ist eine graphische Darstellung ähnlich jener aus 9, welche sich jedoch auf den Bausch im Vergleich zum Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor bezieht und aus der sich ebenfalls der hohe Bausch und die geringe Steifheit der erfindungsgemäßen Produkte ablesen lassen.
Das Beispiel 20, auf das in den 6–10 Bezug genommen wird, ist nicht in Übereinstimmung mit Anspruch 1, da es sich nicht um ein einlagiges Produkt handelt.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben.
1 veranschaulicht ein Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Der Einfachheit halber werden die verschiedenen, schematisch angedeuteten Spannrollen, welche verwendet werden, um die verschiedenen Abschnitte des Stoffverlaufs zu definieren, hier zwar dargestellt, jedoch nicht numeriert. Die Darstellung zeigt einen Doppelsiebblattbildner mit einem geschichteten Stoffauflaufkasten 10 zur Papierherstellung, welcher einen Strom 11 einer wäßrigen Suspension aus Fasern zur Papierherstellung auf den Formstoff 13 eines Doppelsiebblattbildners spritzt bzw. ablegt, welcher mit den Formstoffen 12 und 13 ausgestattet ist. Der Formstoff 15, welcher von der Formrolle 14 getragen wird, dient als Auflagefläche und als Unterstützung für die frisch geformte, nasse Bahn 15 in Stromabwärtsrichtung in dem Verfahren, während diese teilweise entwässert und auf eine Konsistenz von etwa 10 Trockengewichts-% gebracht wird. Während die nasse Bahn von dem Formstoff getragen wird, kann eine zusätzliche Entwässerung der nassen Bahn, zum Beispiel durch Vakuumabsaugung, durchgeführt werden.
Die nasse Bahn wird daraufhin von dem Formstoff auf einen Übertragungsstoff 17 übertragen, welcher sich mit einer langsameren Geschwindigkeit als der Formstoff bewegt, um der Bahn eine größere Streckung zu verleihen. Eine Unterstützung der Übertragung kann vorzugsweise entweder durch einen Vakuumschuh 18 und einen zwischen dem Formstoff und dem Übertragungsstoff ausgebildeten festen Spalt bzw. Zwischenraum oder durch eine Kiss-Übertragung erfolgen, um ein Zusammendrücken der nassen Bahn zu vermeiden.
Die Bahn wird daraufhin unter Zuhilfenahme einer Vakuumübertragungswalze 20 oder eines Vakuumübertragungsschuhs von dem Übertragungsstoff auf den Durchtrocknungsstoff 19 übertragen, wobei wahlweise auch hier wieder eine Übertragung mittels eines festen Spaltes, wie bereits weiter oben beschrieben, erfolgen kann. Die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Durchtrocknungsstoff bewegt, kann etwa dieselbe sein wie jene des Übertragungsstoffes, sie kann sich aber auch von letzterer unterscheiden. Der Durchtrocknungsstoff kann falls gewünscht mit einer langsameren Geschwindigkeit angetrieben werden, um die Streckung weiter zu erhöhen. Die Übertragung erfolgt vorzugsweise vakuumunterstützt, um eine dem Durchtrocknungsstoff entsprechende Verformung des Blattes zu gewährleisten und so den gewünschten Bausch und das gewünschte äußere Erscheinungsbild zu erzielen.
Der für die Bahnübertragung verwendete Vakuumdruck kann von 75 bis etwa 380 Millimeter (etwa 3 bis etwa 15 Inch) Quecksilber, vorzugsweise etwa 125 Millimeter (5 Inch) Quecksilber betragen. Der Vakuumschuh (negativer Druck) kann durch eine von der gegenüberliegenden Seite der Bahn her ausgeübte, positive Druckbeaufschlagung ergänzt oder ersetzt werden, wobei die Bahn, entweder zusätzlich zu der Vakuumansaugung auf den nächsten Stoff oder unter Verzicht auf diese auf den nächstfolgenden Stoff geblasen wird. Anstatt der Vakuumschuh-Einrichtung(en) kann auch eine Vakuumrolle bzw. können mehrere Vakuumrollen verwendet werden.
Die auf dem Durchtrocknungsstoff befindliche Bahn wird von der Durchtrocknungseinrichtung 21 auf eine Konsistenz von etwa 94% oder mehr endgetrocknet und in der Folge auf einen Trägerstoff 22 übertragen.
Das getrocknete Basisblatt 23 wird mithilfe des Trägerstoffs 22 und eines wahlweise zu verwendenden Trägerstoffs 25 zu der Rolle 24 befördert. Wahlweise kann eine unter Druck stehende Umlenkrolle 26 verwendet werden, um die Übertragung der Bahn von dem Trägerstoff 22 auf den Stoff 25 zu erleichtern. Geeignete Trägerstoffe für diesen Zweck sind Albany International 84M oder 94M und Asten 959 oder 937, bei denen es sich durchweg um relativ glatte Stoffe mit feiner Struktur handelt. Obwohl hier nicht gezeigt, kann das Basisblatt zur Verbesserung seiner Glattheit und Weichheit einer Rollenkalandrierung bzw. einer späteren Kalandrierung außerhalb der Maschine zugeführt werden.
2 stellt ein Fertigungsablaufdiagramm dar, in welchem die allgemeinen Verfahrensschritte zur vorbereitenden Behandlung von Sekundärpapierstoffasern auf den Dispergiervorgang veranschaulicht werden. (Was unbehandelte Fasern betrifft, so können diese mit Wasser auf die gewünschte Konsistenz aufgeschlämmt und direkt dem Disperser zugeführt werden). Gezeigt wird der zu behandelnde Papierfaserstoff 40, der einem Hochkonsistenz-Zerfaserer 41 (Modell ST6C-W, Bird Escher Wyss, Mansfield, MA) unter Beimengung von Verdünnungswasser 42 zugeführt wird, um eine Konsistenz von etwa 15 Prozent zu erreichen. Bevor er aus dem Zerfaserer herausgepumpt wird, wird der Papierstoff auf eine Konsistenz von etwa 6 Prozent verdünnt. Die Fasermasse wird unter Beimengung von zusätzlichem Verdünnungswasser einem Grobsieb 43 (Fiberizer Model FT-E, Bird Escher Wyss) zugeführt, um grobe Verunreinigungsstoffe auszuscheiden. Die Konsistenz der dem Grobsieb zugeführten Masse beträgt etwa 4 Prozent. Die von dem Grobsieb ausgeschiedenen Rückstände werden einem Abfallentsorger 44 zugeleitet. Die mittels des Grobsiebs gesiebte Masse wird einem Hochdichtereiniger 45 (Cyclone Modell der Größe 17,28 cm (7 Inch), Bird Escher Wyss) zugeführt, um grobe Verunreinigungsstoffe zu entfernen, die von dem Grobsieb nicht entfernt werden konnten. Die von dem Hochdichtereiniger 45 ausgeschiedenen Rückstände 32 werden der Abfallentsorgung zugeleitet. Die mittels des Hochdichtereinigers gereinigte Masse wird einem Feinsieb 46A (Centrisorter Model 200, Bird Escher Wyss) zugeführt, um weitere Verunreinigungsstoffe geringerer Größe zu entfernen. Dem Feinsiebzuführstrom wird Verdünnungswasser beigemengt, um eine Zuführkonsistenz von etwa 2 Prozent zu erreichen. Die von dem Feinsieb ausgeschiedenen Rückstände werden einem zweiten Feinsieb 46B (Axiguard, Model 1, Bird Escher Wyss) zugeführt, um weitere Verunreinigungsstoffe zu entfernen. Die derart gereinigte Masse wird wieder dem Strom zugeleitet, welcher dem Feinsieb 46A zugeführt wird, und die ausgeschiedenen Rückstände werden der Abfallentsorgung zugeleitet. Die von dem Feinsieb gefilterte Masse wird unter Beimengung von Verdünnungswasser auf eine Konsistenz von etwa 1 Prozent gebracht und in der Folge durch eine Reihe von vier Flotations-Stoffängern 47, 48, 49 und 50 (Aerator Model CF1, Bird Escher Wyss) geleitet, um Farb- und Klebepartikel zu entfernen. Die von einem jeden dieser Flotations-Stoffänger ausgeschiedenen Rückstände werden der Abfallentsorgung zugeleitet. Nach dem Durchlaufen des letzten Flotations-Stoffängers wird die Masse einer Waschanlage 51 (Double-Nip Thickener Model 100, Black Clawson Co., Middletown, OH) zugeführt, um kleinste Farbpartikel zu entfernen und um die Konsistenz auf etwa 10 Prozent zu erhöhen. Die von der Waschanlage ausgeschiedenen Rückstände werden der Abfallentsorgung zugeleitet. Die von der Waschanlage gereinigte Masse wird einer Bandpresse 52 (Arus-Andritz Belt Filter Press Model CPF 50,8 cm (20 Inch), Andritz-Ruthner Inc., Arlington, TX) zugeführt, um den Wassergehalt auf etwa 30 Prozent zu verringern. Die von der Bandpresse ausgeschiedenen Rückstände werden der Abfallentsorgung zugeleitet. Das dadurch gewonnene, teilentwässerte Fasermaterial wird in der Folge einem in 3 genauer beschriebenen Schaftdisperser 53 (GR 11, Ing. S. Maule & C. S.p.A., Turin, Italien) zugeführt, in welchem die Fasern zur erfindungsgemäßen Verbesserung ihrer Eigenschaften weiterbearbeitet werden. Dem Faserstrom, welcher dem Disperser zugeleitet wird, wird Dampf 54 beigemengt, um die Temperatur des Zuführmaterials zu erhöhen. Die dadurch gewonnenen, behandelten Fasern 55 können ohne weitere Aufbereitung als Ausgangsmaterial für die Papierherstellung oder nach Belieben anderweitig weiterverarbeitet werden.
3 stellt eine Schnittperspektive einer bevorzugten Vorrichtung zur Behandlung von Fasern gemäß der in 2 erläuterten Erfindung dar. Es handelt sich bei der Vorrichtung konkret um einen Schaftdisperser vom Typ GR II, hergestellt von Ing. S. Maule & C. S.p.A., Turin, Italien. Gezeigt werden ein zylindrisches Gehäuseoberteil 61 und ein zylindrisches Gehäuseunterteil 62, welche in geschlossenem Zustand einen rotierenden Schaft 63 mit einer Vielzahl von Armen 64 umschließen. Das Gehäuseoberteil umfaßt zwei Reihen von gerändelten Fingern 65 und drei Inspektionsfenster 66. An dem einen Ende des Gehäuseoberteils befindet sich eine Einlaßöffnung 67. Am Einlaßende des rotierenden Schaftes befindet sich der Antriebsmotor 68, mit welchem der Schaft angetrieben wird. An dem Auslaßende des rotierenden Schaftes befindet sich ein Lagergehäuse 69, in welchem der rotierende Schaft gelagert ist. Das Einlaßende des rotierenden Schaftes umfaßt einen Förderschneckenabschnitt 70, welcher direkt unterhalb des Einlasses angeordnet ist und dazu dient, das Zuführmaterial durch den Disperser zu pressen. Der Auslaß 71 des Dispersers umfaßt eine Scharnierklappe 72 mit einem Hebel 73, welcher bei geschlossenem Disperser mit an dem Gehäuseoberteil angebrachten, hydraulischen Gaskissen 74 in Eingriff steht. Die Gaskissen setzen der Drehung der Scharnierklappe einen regulierbaren Widerstand entgegen und stellen somit ein Mittel zur Kontrolle des Staudruckes im Inneren des Dispersers dar. Eine Erhöhung des Staudruckes erhöht den Bearbeitungsgrad der Fasern. Während des Betriebs des Dispersers kommt es durch das Ineinandergreifen der gerändelten Finger mit den Armen des rotierenden Schaftes zu einer Bearbeitung des zugeführten Fasermaterials.
4 stellt ein schematisches Ablaufdiagramm eines alternativen, erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines Paares hintereinander angeordneter Doppel-Schaftdisperser (Bivis-Maschinen) dar. Wie auf dem Diagramm dargestellt, wird Papierstoff mit einer Konsistenz von etwa 50 Prozent einem Schneckenförderer zugeführt. Der Schneckenförderer sorgt für eine dosierte Zuführung des Ausgangsmaterials zu der ersten von zwei hintereinander angeordneten Bivis-Maschinen. Eine jede der beiden Bivis-Maschinen verfügt über drei Kompressions/Expansions-Bereiche. In die erste Bivis-Maschine wird Dampf eingeleitet, um die Fasertemperatur auf etwa 100°C (212°F) anzuheben. Nach ihrer Bearbeitung wird die Fasermasse zu der zweiten Bivis-Maschine geleitet, welche unter denselben Bedingungen betrieben wird wie die erste Bivis-Maschine. Nach ihrer Bearbeitung in der zweiten Maschine kann die Fasermasse durch Eintauchen in ein Kaltwasserbad abgeschreckt und anschließend durch Wasserentzug auf eine geeignete Konsistenz gebracht werden.
Die Beschreibung der 5–10 erfolgt weiter unten in Verbindung mit den Beispielen.
Beispiele
Beispiele 1–20. Zur Veranschaulichung der Erfindung wurde unter Verwendung des in 1 in seinen wesentlichen Schritten besprochenen Verfahrens eine Anzahl von ungekreppten, durchgetrockneten Tissues hergestellt. Bei den Beispielen 1–19 handelte es sich im speziellen durchweg um dreischichtige, einlagige Hygienetissues, deren äußere Schichten dispergierte, bindungsgelöste Eukalyptusfasern umfaßten und deren mittlere Schicht gemahlene Northern-Softwood-Kraft-Fasern umfaßten. Bei dem Beispiel 20 handelte es sich um ein zweilagiges Hygienetissue, wobei jede Lage in ihrem Schichtaufbau den zuvor beschriebenen Beispielen entsprach. Somit ist das Beispiel 20 nicht in Übereinstimmung mit Anspruch 1, in dem ein einlagiges Produkt erforderlich ist. Cenebra-Eukalyptusfasern wurden während 15 Minuten bei einer Konsistenz von 10% aufgeschlossen und auf eine Konsistenz von 30% entwässert. Der Zellstoff wurde daraufhin einem in 3 beschriebenen Maule-Schaftdisperser zugeführt. Der Disperger wurde bei 70°C (160°F) mit einem Energieeintrag von 1,8 Kilowattagen pro Tonne (2,2 PST/T) betrieben. Nach dem Dispergiervorgang wurde dem Zellstoff ein Weichmacher (Berocell 584) in einem Mengenverhältnis von 4,54 kg (10 lb.) Berocell pro Tonne Trockenfaser (0,5 Gewichts-%) beigemengt.
Vor der Blattbildung wurden die Weichholzfasern während 30 Minuten bei einer Konsistenz von 2,5 Prozent aufgeschlossen, wohingegen die dispergierten, bindungsgelösten Eukalyptusfasern auf eine Konsistenz von 2 Prozent verdünnt wurden. Das Gesamtgewicht des geschichteten Blattes wurde in einem Verhältnis von 37,5%/25%/37,5% auf die dispergierte Eukalyptus-/gemahlene Weichholz-/dispergierte Eukalyptus-Faserschicht aufgeteilt. Die mittlere Schicht wurde entsprechend gemahlen, um die vorgegebenen Festigkeitswerte zu erzielen, während die äußeren Schichten dem Tissue Weichheit und Bausch verliehen.
Bei diesen Beispielen wurde ein vierschichtiger Stoffauflaufkasten der Marke Beloit Concept III verwendet. Der gemahlene Northern-Softwood-Kraft-Papierstoff wurde in den beiden mittleren Schichten des Stoffauflaufkastens verwendet, um eine einzelne mittlere Schicht für das beschriebene, dreilagige Produkt zu schaffen. Es wurden etwa 75 Millimeter (3 Inch) in die Stauvorrichtung eingelassene, wirbelerzeugende Einsätze und etwa 150 Millimeter (6 Inch) über die Stauvorrichtung hinausragende Schichtentrenner verwendet. Weiterhin wurden etwa 150 mm (6 Inch) über die Stauvorrichtung hinausragende, flexible Lippenvorsprünge verwendet, wie sie in dem am 14. Juli 1992 an Farrington Jr. ausgegebenen Patent U.S.-A-5.129.988 mit dem Titel "Erweiterte flexible Stoffauflaufkasten-Stauvorrichtung mit parallelen, flexiblen Lippenvorsprüngen und erweiterten inneren Trennvorrichtungen" beschrieben werden. Die nutzbare Öffnung der Stauvorrichtung betrug etwa 23 Millimeter (0,9 Inch), und die durch alle vier Schichten des Stoffauflaufkastens strömenden Wassermengen waren miteinander vergleichbar. Die Konsistenz des dem Stoffauflaufkasten zugeführten Papierstoffs betrug etwa 0,09 Gew.-%.
Das auf diese Weise gefertigte, dreilagige Blatt wurde auf einem Doppelsiebblattbildner mit Vakuum-Formwalze gebildet, wobei es sich bei den Formstoffen (12 und 13 in 1) jeweils um einen Stoff der Marke Asten 866 bzw. Asten 856A mit einem Porenvolumen von jeweils etwa 64,5% bzw. 61% handelte. Die Geschwindigkeit des Formstoffes betrug 12,1 Meter pro Sekunde. Die frisch gebildete Bahn wurde in der Folge unter Zuhilfenahme einer von der Unterseite des Formstoffes her einwirkenden Vakuumabsaugung auf eine Kon sistenz von etwa 20–27% entwässert und daraufhin auf den sich mit einer Geschwindigkeit von 9,7 Meter pro Sekunde bewegenden Übertragungsstoff übertragen (25% Schnellübertragung). Die dabei verwendeten Übertragungsstoffe umfaßten Asten 934 und Albany 94M. Zur Übertragung der Bahn auf den Übertragungsstoff wurde ein Vakuumschuh mit einer Vakuumerzeugung von etwa 150–380 Millimeter (6–15 Inch) Quecksilbersäule verwendet.
Die Bahn wurde daraufhin auf einen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 9,7 Meter pro Sekunde bewegenden Durchtrocknungsstoff übertragen. Als Durchtrocknungsstoffe wurden Velostar 800 und Asten 934 verwendet. Die Bahn wurde über eine Waben-Durchtrocknungseinrichtung befördert, welche mit einer Temperatur von etwa 175°C (350°F) betrieben wurde, und dabei auf eine endgültige Trockenheit von etwa 94–98% Konsistenz getrocknet.
In der Tabelle 1 werden die Verfahrensbedingungen und die sich daraus ergebenden Tissueeigenschaften für die die Erfindung veranschaulichenden Beispiele 1–20 genauer beschrieben. Die in den nachfolgenden Tabellen 1 und 2 verwendeten Spaltenüberschriften haben folgende Bedeutung: "Durchtrockn. Stoff" bedeutet Durchtrocknungsstoff (die im Zusammenhang mit dem Durchtrocknungsstoff verwendete Bezeichnung "K" bzw. "S" gibt an, welche Seite des Stoffes der Bahn zugewandt ist. "K" bezeichnet die von Kettfadenhenkeln bestimmte Seite und "S" bezeichnet die von Schußfadenhenkeln bestimmte Seite); "#1 Übertrag. Vak" bezeichnet das aufgewendete Vakuum, um die Bahn von dem Formstoff auf den Übertragungsstoff zu übertragen, ausgedrückt in Millimetern Quecksilbersäule; "#2 Übertrag. Vak" bezeichnet das aufgewendete Vakuum, um die Bahn von dem Übertragungsstoff auf den Durchtrocknungsstoff zu übertragen, ausgedrückt in Millimetern Quecksilbersäule; "Kons @#1 Übertrag." bezeichnet die Konsistenz der Bahn am Übertragungspunkt zwischen dem Formstoff und dem Übertragungsstoff, ausgedrückt in Prozent Feststoffpartikel; "Kons @#2 Übertrag." bezeichnet die Konsistenz der Bahn am Übertragungspunkt zwischen dem Übertragungsstoff und dem Durchtrocknungsstoff, ausgedrückt in Prozent Feststoffpartikel; "MR Zugfestigk." bezeichnet die Zugfestigkeit in Maschinenrichtung, ausgedrückt in Gramm pro 7,62 cm (3 Inch) Prüfstückbreite; "MR Zugstreckg." bezeichnet die Streckung in Maschinenrichtung, ausgedrückt in Prozent Streckung zum Zeitpunkt des Zerbrechens des Prüfstücks; "MR Max.-Neigung" bezeichnet die weiter oben definierte Maschinenrichtungs-Maximalneigung, ausgedrückt als Kilogramm pro 7,62 Zentimeter (3 Inch) Prüfstückbreite; "MQ Zugfestigk." bezeichnet die Zugfestigkeit in Maschinenquerrichtung, ausgedrückt in Gramm pro 7,62 Zentimeter (3 Inch) Prüfstückbreite; "MQ Zugstreckg." bezeichnet die Streckung in Maschinenrichtung, ausgedrückt in Prozent Streckung zum Zeitpunkt des Zerbrechens des Prüfstücks; "GMZ" bezeichnet die geometrische, mittlere Zugfestigkeit, ausgedrückt in Gramm pro 7,62 Zentimeter (3 Inch) Prüfstückbreite; "Flächen-Gew." bezeichnet das Flächengewicht des Endprodukts, ausgedrückt in Gramm pro Quadratmeter; "Blattdicke" bezeichnet, wie weiter oben beschrieben, die Dicke von 10 Blättern, dividiert durch 10, ausgedrückt in μm; "Bausch" bezeichnet den weiter oben beschriebenen Bausch, ausgedrückt in Kubikzentimeter pro Gramm; "Panel-Steifheit" bezeichnet die Steifheit des Blattes, welche von einem trainierten, sensorischen Panel ermittelt wird, das durch Anfassen des Blattes mit der Hand die relative Schärfe der Falten erfühlt, ausgedrückt als eine Zahl auf einer Skala von 1 bis 14, wobei höhere Zahlen auf größere Steifheit schließen lassen (handelsübliche Hygienetücher bewegen sich normalerweise in einem Bereich von etwa 3 bis etwa 8); und "MR Steifheitsfaktor" bezeichnet den weiter oben definierten Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor, ausgedrückt als (Kilogramm pro 7,62 cm)-μm^0,5 ((Kilogramm pro 3 Inch)-μm^0,5).
TABELLE 1
TABELLE 1 (FORTSETZUNG)
Unter Bezugnahme auf die 5–10 werden im folgenden verschiedene Aspekte der Erfindung genauer beschrieben.
5 stellt eine verallgemeinernde Belastungs/Dehnungs-Kurve für ein Tissueblatt dar, durch welche die Bestimmung der Maschinenrichtungs-Maximalneigung veranschaulicht wird. Wie gezeigt, werden auf der Belastungs/Dehnungs-Kurve zwei Punkte P1 und P2 ausgewählt, deren Beabstandung zueinander zu Illustrationszwecken übertrieben groß dargestellt wird. Die Zugversuchs-Prüfmaschine wird so programmiert (GAP [General Applications Program], Version 2.5, Systems Integration Technology Inc., Stoughton, MA; eine Abteilung von MTS Systems Corporation, Research Triangle Park, NC), daß sie für die zwischen den Punkten P1 und P2 ausgewählten Prüfpunkte eine lineare Regression berechnet. Diese Berechnung wird entlang der Kurve wiederholt durchgeführt, wobei die Punkte P1 und P2 (wie im folgenden beschrieben) entlang der Kurve gleichmäßig verschoben werden. Der höchste Wert dieser Berechnungen ist die Maximalneigung und wird, sofern die Berechnung auf der Maschinenrichtung des Prüfstücks erfolgte, als Maschinenrichtungs-Maximalneigung bezeichnet.
Das Programm der Zugversuchs-Prüfmaschine ist so einzustellen, daß über einen Dehnungsabstand von zweieinhalb Inch (63,5 mm) fünfhundert Punkte wie zum Beispiel P1 und P2 ausgewählt werden. Dadurch wird eine ausreichende Anzahl an Punkten geschaffen, mit welcher im wesentlichen jede praktisch mögliche Dehnung des Prüfstücks übertroffen wird. Bei einer Zugbalkengeschwindigkeit von 254 mm/Min. (zehn Inch pro Minute) bedeutet dies einen Punkt alle 0,030 Sekunden. Das Programm berechnet die Neigungen zwischen diesen Punkten, indem es den 10. Punkt als Ausgangspunkt annimmt (zum Beispiel P1), dann dreißig Punkte weiter zählt bis zum Erreichen des 40. Punktes (zum Beispiel P2) und auf diesen dreißig Punkten eine lineare Regression durchführt. Es speichert die aus dieser Regression erhaltene Neigung in einem Datenfeld. Das Programm zählt als nächstes um zehn Punkte weiter bis der zwanzigste Punkt erreicht ist (welcher nun als P1 angenommen wird) und wiederholt das Verfahren (indem es dreißig Punkte weiterzählt bis zum Erreichen des 50. Punktes (welcher nun als P2 angenommen wird), diese Neigung berechnet und ebenfalls in dem Datenfeld speichert). Dieser Prozeß setzt sich über die gesamte Ausdehnung des Blattes hinweg fort. Hierauf wird aus dem Datenfeld der höchste Wert als Maximalneigung ausgewählt. Die Einheiten für die Maximalneigung sind kg pro 7,62 cm (Prüfstückbreite 3 Inch). (Die Belastung eignet sich natürlich nicht für eine Maßangabe, da die Dehnungslänge durch die Länge des Backenabstandes geteilt wird. Diese Überlegung wird von dem Programm der Prüfmaschine berücksichtigt.)
6 ist eine graphische Darstellung des Bausches im Vergleich zur Panel-Steifheit der erfindungsgemäß hergestellten Hygienetissues (wobei die Beispiele 1–20 jeweils als Punkte a–t dargestellt sind), in Gegenüberstellung mit einer Anzahl von handelsüblichen, gekreppten Hygienetissues, wobei eine "1" ein einlagiges Produkt, eine "2" ein zweilagiges Produkt und eine "3" ein dreilagiges Produkt bezeichnet. Diese Darstellung veranschaulicht die einzigartige Kombination aus hohem Bausch und geringer Steifheit, durch welche sich die erfindungsgemäßen Produkte auszeichnen. Das Beispiel 20 ist nicht in Übereinstimmung mit Anspruch 1, da es sich um ein zweilagiges Produkt handelt.
7 ist eine graphische Darstellung der Panel-Steifheit im Vergleich zur Maschinenrichtungs-Maximalneigung derselben Produkte, woraus sich die Korrelation zwischen der Maschinenrichtungs-Maximalneigung und der von einem trainierten, sensorischen Panel ermittelten Steifheit ablesen läßt. Wie aus dieser Darstellung hervorgeht, kann die Maschinenrichtungs-Maximalneigung als objektives Maß für die Blattsteifheit herangezogen werden.
8 ist eine graphische Darstellung des Bausches im Vergleich zur Maschinenrichtungs-Maximalneigung für dieselben Produkte, woraus sich die Kombination aus dem hohen Bausch und der (unter Heranziehung der Maschinenrichtungs-Maximalneigung gemessenen) geringen Steifheit ablesen läßt, durch welche sich die erfindungsgemäßen Produkte auszeichnen.
9 ist eine graphische Darstellung ähnlich jener aus 7, in welcher jedoch die Panel-Steifheit im Vergleich zum Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor anstatt zur Maschinenrichtungs-Maximalneigung dargestellt wird, woraus ersichtlich ist, daß der Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor ebenfalls ein zulässiges Maß für die Steifheit darstellt.
10 ist eine graphische Darstellung ähnlich jener aus 8, in welcher der Bausch im Vergleich zum Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor dargestellt wird und aus der sich die Kombination aus hohem Bausch und geringer Steifheit (wie durch den Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor gemessen) ablesen läßt, durch welche sich die erfindungsgemäßen Produkte auszeichnen.

Claims

Weiches, einlagiges Hygienetissue mit einem geschichteten, ungekreppten durchgetrockneten Tissueblatt mit einer Luftseitenschicht mit 80 Gew.-% oder mehr gewundenen Eukalyptusfasern und einer Stoffseitenschicht mit 80 Gew.-% oder mehr gewundenen Eukalyptusfasern, wobei das Tissue einen Bausch (wie hierin definiert) von 9 bis 20 Kubikzentimeter pro Gramm, einen Maschinenrichtungs-Steifheitsfaktor (wie hierin definiert) von 50 bis 100 und eine Streckung in Maschinenrichtung von 10 bis 25 Prozent aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines weichen, ungekreppten durchgetrockneten Tissueblattes, das umfasst: (a) Bilden einer wässerigen Suspension aus Fasern zur Papierherstellung mit einer Konsistenz von 20 Prozent oder mehr; (b) Mechanisches Bearbeiten der wässerigen Suspension in einen Schaftdisperser („shaft disperger"), vorzugsweise bei 60°C (140°F) oder mehr, um die Fasern zu winden; (c) Verdünnen der wässerigen Suspension gewundener Fasern auf eine Konsistenz von 0,5 Prozent oder weniger und Zuführen der verdünnten Suspension zu einem Stoffauflaufkasten zur Tissueherstellung; (d) Ablegen der verdünnten wässerigen Suspension aus Fasern zur Papierherstellung auf einem Formstoff zur Bildung einer nassen Bahn; (e) Entwässern der nassen Bahn, vorzugsweise auf eine Konsistenz von 20 bis 30 Prozent; (f) Übertragen der nassen Bahn von dem Formstoff auf einen Übertragungsstoff, welcher sich mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 80 Prozent langsamer als der Formstoff bewegt, wobei diese Übertragung wahlweise durch zwei oder mehr Übertragungen unterschiedlicher Geschwindigkeit unter Verwendung von mehr als einem Formstoff erfolgt; (g) Übertragen der Bahn auf einen Durchtrocknungsstoff, wobei die Bahn makroskopisch umgeordnet wird, um der Oberfläche des Durchtrocknungsstoffes zu entsprechen; und (h) druckloses Trocknen der Bahn auf eine endgültige Trockenheit.
Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem die wässerige Suspension mit einem Energieeintrag von etwa 746 Wattagen pro Tonne (etwa 1 PS-Tag pro Tonne) oder mehr trockener Faser zum Winden der Fasern mechanisch bearbeitet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem die Fasern mit einem chemischen Weichmacher oberflächenbehandelt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die gewundenen Fasern Eukalyptusfasern sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem die gewundenen Fasern als eine oder zwei Schichten einer Bahn aus mehreren Schichten auf dem Formstoff abgelegt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem die Bahn eine Innenschicht und zwei Außenschichten umfasst, wobei mindestens eine Außenschicht die gewundenen Fasern enthält.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem beide Außenschichten die gewundenen Fasern enthalten.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, bei dem alle Fasern in der Bahn gemäß Schritt (b) mechanisch bearbeitet worden sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, bei dem die gewundenen Fasern auf dem Formstoff als die Luftseitenschicht und die Stoffseitenschicht der Bahn abgelegt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem es sich bei dem Schritt des drucklosen Trocknens um einen Schritt des Durchtrocknens handelt.
Weichtissueprodukt gemäß Anspruch 1 erhältlich durch das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11.