TW201638429A

TW201638429A - 柔軟的起皺薄紙

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Publication number: TW201638429A
Application number: TW105112986A
Authority: TW
Inventors: 弗雷德里克約翰朗; 克里斯多夫李薩多里; 約翰保羅大衛; 湯瑪斯約瑟戴爾; 邁克湯瑪斯古利特; 麥克約翰里科斯基; 肯尼斯約翰茲維克
Original assignee: 金百利克拉克國際公司
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2016-04-26
Publication date: 2016-11-01
Also published as: WO2016176035A1; KR102562534B1; BR112017021831A2; KR20170140257A; AR104426A1; MX2017013134A; AU2016256338B2; US10081914B2; EP3289138B1; BR112017021831B1; US20180094387A1; EP3289138A4; MX366418B; EP3289138A1; US20180363246A1; US10161083B1; AU2016256338A1

Abstract

本發明係提供一種在不過度使用非水溶性起皺組合物的情形下有滿意的柔軟度之起皺薄紙纖維網。柔軟度的滿意程度係可量測為TS7且通常小於約10.0，並可通過以小於約100mg/m2(起皺圓筒表面區域每平方公尺的起皺組合物毫克數)之非水溶性起皺組合物(諸如自約25mg/m2至約100mg/m2且更佳地自約50mg/m2至約75mg/m2)使薄紙纖維網產生皺紋來達到。先前認為非水溶性起皺組合物需要以高附加含量(諸如100mg/m2或更高)添加，以在給定的張力強度下達到所要的柔軟度。現已意外發現到可通過添加水溶性黏著劑至起皺組合物而顯著減少非水溶性起皺組合物的附加。

Description

柔軟的起皺薄紙

本發明係關於一種起皺薄紙產品。

吸收性纖維製品，諸如紙巾、面紙、衛生紙及其他類似產品，係(例如)經設計要包含數種特性。這類特性的其中一種為柔軟觸感。柔軟度一般係藉由減少或減小在纖維製品內的纖維素纖維連結來增加。然而，抑制或減少纖維連結會不利地影響其他性能，諸如纖維素纖網的強度。

在其他例子中，可藉由局部添加柔軟劑至該纖維素纖網的外表面增進柔軟度。舉例來說，該柔軟劑可包括一聚矽氧化學藥劑。聚矽氧化學藥劑可用印刷、塗佈或噴塗而施加至該纖維網。雖然聚矽氧化學藥劑使得纖維素纖維網感覺更柔軟，但聚矽氧化學藥劑會相對較昂貴，減低吸收速率與吸收容量，且於藉由其他強度特性來測量時可能降低薄片耐久性。

近來的技術已因利用一非水溶性表面改質材料使薄紙產品產生皺紋所造成的特殊表面修飾，而能顯著改進薄紙產品的觸感。所述表面修飾係由在紙漿纖維基質的表面上之一層薄但不連續的薄膜沉積物所組成。此薄膜沉積物係由在起縐刀片處的特殊內聚失效方式所造成的，以致一部分的起皺組合物仍維持黏附在薄紙表面。

雖然近來的表面修飾技術已造成薄紙觸感性質的顯著改進(例如，比傳統方式起皺的薄紙更柔軟)，這些材料的非水溶性特性造成薄紙機操作上的改變，這些變化會降低製造效率。明確地說，表面修飾材料分散液在造紙廠的水中並不穩定，導致此材料沉積在薄紙機的零件上而需要清除並丟棄。此材料因其在硬水中不溶且不穩定，而更需要由造紙廠的廢水系統中去除。此外，與習用起皺組合物相比下，該等非水溶性起皺組合物通常需要以顯著高的附加含量來施加至Yankee乾燥器。例如，與習用起皺組合物以自約5mg/m²至約15mg/m²的量來施加相比，非水溶性起皺組合物通常以Yankee乾燥器表面區域每平方公尺超過100mg的起皺組合物數量來施加，且經常大於約150mg/m²的量(諸如自約150mg/m²至約225mg/m²)。高附加含量加劇了製程的困難度且增加成本。

先前對於研發水溶性替代品的研究成果指出，雖然在製程容易度方面其並沒有相同的技術性挑戰，但在改進柔軟手感方面這些材料也似乎並不有效。因此，有需要研發替代性的化學藥劑，在不對產品性能產生負面影響的情況下降低非水溶性起皺組合物的數量。期望新的化學藥劑會是價格合理的，且與現有的製造方法兼容，同時產生可展現良好手感的薄紙產品。

現已發現可在不過度使用起皺化學藥劑的情形下，達到或超過薄紙纖維網(尤其是起皺薄紙纖維網)的柔軟度(以TS7量測)，尤其是在不過度使用非水溶性起皺組合物(諸如非纖維烯烴聚合物)的情形下。例如，藉由以一包括有一非纖維烯烴聚合物及一水溶性黏著劑之起皺組合物來使薄紙纖維網產生皺紋，可產生一具有自約700g/3”至約1,500g/3”且更佳地自約800g/3”至約1,000g/3”的幾何平均張力、並且柔軟之薄紙產品(諸如一具有小於約10.0、較佳地小於約9.5、且更佳地小於約8.5的TS7值之薄紙)。再者，儘管施加了小於100mg/m²(乾燥器表面區域每平方公尺的毫克數)的非水溶性起皺組合物至Yankee乾燥器，且在某些實施例中施加小於約80mg/m²(乾燥器表面區域每平方公尺的毫克數)的量，仍可達成這些產品特性。此發現提供了彈性來產生一在給定的張力強度下有滿意的柔軟度之薄紙產品，同時減少非水溶性起皺組合物的附加。

因此，在一態樣中，本發明提供一種由以下步驟所產生的起皺薄紙產品：散開一配料以形成一纖維漿料；形成一濕潤薄紙纖維網；部分地將該濕潤薄紙纖維網脫水；施加一附加含量小於約100mg/m²的非纖維烯烴聚合物及一水溶性黏著劑至一起皺圓筒；將該部分脫水的薄紙纖維網壓在該起皺圓筒上；乾燥該薄紙纖維網；使來自該起皺圓筒的薄紙纖維網產生皺紋以產生一起皺薄紙纖維網；壓延該起皺薄紙纖維網，並將二或更多起皺薄紙纖維疊合一起以形成具有大於約每平方公尺25公克(gsm)的基本重量、大於約700g/3”的平均幾何張力(GMT)以及小於約10.0、較佳地小於約9.5、且更佳地小於約9.0(諸如自約8.0至約9.0)的TS7值之一薄紙產品。

在其他態樣中，本發明提供一種起皺薄紙產品，其特徵在於該薄紙產品包括至少一薄紙纖維網，該薄紙纖維網已使用一包括有非纖維烯烴聚合物及水溶性黏著劑的起皺組合物使其產生皺紋，其中該非纖維烯烴聚合物的附加含量係小於約100mg/m²，且該薄紙產品具有大於約700g/3”的GMT以及自約8.0至約9.5的TS7值。

在另外的其他態樣中，本發明提供一種起皺薄紙產品，其特徵在於該薄紙產品包括至少一薄紙纖維網，該薄紙纖維網已使用一包括有非纖維烯烴聚合物及水溶性黏著劑的起皺組合物使其產生皺紋，該水溶性黏著劑係選自由以下各物組成之群組：聚噁唑啉、聚醯胺胺-環氧氯丙烷樹脂、聚胺環氧氯丙烷樹脂、聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯亞胺、丙烯醯胺聚合物、聚甲基丙烯醯胺、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸羥乙酯)、聚(n-乙烯基吡咯烷酮)、聚(環氧乙烷)、醣類、多醣類及改質多醣類；其中該非纖維烯烴聚合物的附加含量係自約50mg/m²至約100mg/m²，該水溶性黏著劑的附加含量係自約1.0mg/m²至約25mg/m²，且該薄紙產品具有大於約700g/3”的GMT以及自約8.0至約9.5的TS7值。

在其他態樣中，本發明提供一種包括有二或更多個起皺薄紙層之起皺薄紙產品，各薄紙層係藉由添加小於約100mg/m²的起皺組合物而製備，該起皺組合物主要係由一非纖維烯烴聚合物及一水溶性黏著劑所組成，且該薄紙產品具有大於約700g/3”的GMT以及自約8.0至約10.0的TS7值。

定義

如本文中所使用，術語「黏著劑」通常指存在於乾燥器表面的化學添加劑，用以將濕潤的薄紙纖維網黏附於該乾燥器上，並於乾燥過程期間控制黏合程度，藉以於起皺步驟期間給予乾燥纖維網能量，以產生高品質的起皺薄紙薄片。

如本文中所使用，術語「可溶於水」通常指諸如根據本發明之起皺成分的材料在以本文中所述製程應用所需的濃度下與水混合時之實質溶解於溶液中的能力。本發明之較佳水溶性起皺組合物係可溶於水至少1%。水溶性係於將產物使用在該薄紙產品的製造之前進行測定。

如本文中所使用，術語「基本重量」通常指薄紙之每單位面積的絕對乾燥重量，且通常表示為公克每平方公尺(gsm)。基本重量係使用TAPPI測試方法T-220來量測。

如本文中所使用，術語「測徑厚度」係根據TAPPI測試方法T402使用EMVECO 200-A Microgage自動測微儀(EMVECO公司，Newberg,OR)而量測的單一薄片之代表厚度(包括有二或多層的薄紙產品之測徑厚度係為一包括全部的層的薄紙產品之單一薄片的厚度)。該測微計的砧直徑為2.22英吋(56.4mm)，而砧壓為每平方英吋(每6.45平方公分)132克(2.0kPa)。

如本文中所使用，「層體」係指在一層之內的複數個纖維層、化學處理或相似者。

如本文中所使用，術語「分層薄紙纖維網」、「複層薄紙纖維網」、「複層纖維網」及「複層紙薄片」通常係指，由二或更多層的水性造紙配料所製備的紙薄片，該配料較佳地係由不同的纖維類型所組成。該層體較佳地係由分離的稀釋纖維漿料流沉積在一或多個不間斷的多孔篩網上而形成。若個別的層體起初形成在分離的多孔篩網上，該等層體隨後係經結合(在濕潤時)以形成一分層複合纖維網。

術語「層片」係指離散的產品元件。個別的層片可彼此並列設置。該術語係可指複數個似纖維網的組成部份，諸如在複層面紙、衛生巾、紙巾、毛巾或餐巾紙中者。

如本文中所使用，術語「斜率」係指通過繪製張力相對於拉伸所得到的線的斜率，並且為在如本文測試方法部分中所述測定拉伸強度之過程中MTS TestWorks^TM的輸出結果。斜率係以每單位樣本寬度的質量單位來記錄，並且經量測為符合落在70公克至157公克的試樣生成力(0.687N至1.540N)之間的負載校正應變點之最小平方線除以試樣寬度的斜率。在本文中所記錄的斜率單位通常為公克力(gf)或千克力(kgf)。

如本文中所使用，術語「幾何平均斜率」(GM斜率)通常係指加工方向斜率與橫跨加工方向斜率之乘積的平方根。GM斜率通常以公斤(kg)單位表示。

如本文中所使用，術語「幾何平均張力」(GMT)係指纖維網之加工方向張力與橫跨加工方向張力之乘積的平方根。雖然GMT可能有所變化，根據本發明所製備的薄紙產品通常具有大於約700g/3”的GMT，諸如自約700g/3”至約1,500g/3”，且較佳地自約750g/3”至約1,000g/3”。

如本文中所使用，「硬度指數」係指以MD及CD斜率之乘積的平方根所定義的幾何平均張力斜率(單位一般為kgf)除以幾何平均張力(單位一般為gf)的商。

儘管硬度指數可能有所變化，根據本發明所製備的薄紙產品通常具有小於約18.0、較佳地小於16.0、更佳地小於約14.0且更佳地小於約12.0的硬度指數。

如本文中所使用，術語「TS7」係指EMTEC薄紙柔軟度分析儀(可購自Emtec Electronic GmbH,Leipzig,Germany)的輸出結果，如測試方法部分中所述。TS7的單位為dB V2 rms；然而，TS7在本文中提及時可不帶單位。儘管TS7值可能有所變化，根據本發明所製備的薄紙產品通常具有小於約10.0的TS7值，諸如自約8.0至約10.0。

如本文中所使用，術語「精細皺紋結構」係指起皺薄紙纖維網的表面上之皺褶結構。精細皺紋結構係使用下文所述的皺紋結構測試方法來量測。精細皺紋結構係記錄為在200μm至390μm之波長下的變動係數(%COV)。一般而言，較低的%COV表示有精細皺紋結構，而該結構通常被解釋為更柔軟的改良薄紙纖維網或產品。

如本文中所使用，「薄紙產品」通常指各種紙製品，諸如面紙、衛生紙、紙毛巾、餐巾紙及其相似者。薄紙產品可包括一、二、三或更多層片。此薄紙產品係可為一螺旋捲繞於一芯材上或可包括可堆疊一起的個別折疊薄片之薄紙纖維網。通常情況下，本發明之薄紙產品的基本重量係每平方公尺小於約80克(gsm)，在某些實施例中係小於約60gsm，且在某些實施例中係自約10gsm至約60gsm，且更佳地自約20gsm至約50gsm。

實施例詳述

一般而言，本發明提供一種起皺薄紙纖維網，其在不過度使用非水溶性起皺組合物之情形下係達到或超過滿意的程度。柔軟度的滿意程度係可量測為TS7，其通常小於約10.0且更佳地小於約9.5，諸如自約8.0至約10.0。意外地可通過以小於約100mg/m²(起皺圓筒表面區域每平方公尺的起皺組合物毫克數)之非水溶性起皺組合物使薄紙纖維網產生皺紋來達到柔軟度的滿意程度，且該起皺組合物較佳為約90_mg/_m ²或更少，諸如自約25mg/m²至約80mg/m²，且更佳地自約50mg/m²至約75mg/m²。先前認為非水溶性起皺組合物(諸如非纖維烯烴聚合物)需要以高附加含量(諸如100mg/m²或更高)添加，以在給定的張力強度下達到所要的柔軟度。現已意外發現到可通過添加水溶性黏著劑至起皺組合物來顯著減少非水溶性起皺組合物的附加。

因此，根據本發明而製備的薄紙纖維網及產品係使用一包括有非水溶性成分及水溶性成分(更具體地其為一非纖維烯烴聚合物及一水溶性黏著劑)之起皺組合物來製造。在該非纖維烯烴聚合物及該水溶性黏著劑之間存在有意外的協同效應，使得非纖維烯烴聚合物的附加可在不對柔軟度產生負面影響的情況下減少至小於100mg/m²。事實上，以較低量的非纖維烯烴聚合物結合水溶性黏著劑使纖維網產生皺紋，可維持或改進柔軟度，同時改進其他產品特性(諸如吸收性)。

在某些實施例中，該非纖維烯烴聚合物可包括一包含有乙烯或丙烯以及至少一共聚單體之α烯烴互聚物，各共聚單體係選自由以下各物組成之群組：辛烯、庚烯、己烯、癸烯及十二烯。適宜的烯烴聚合物係已揭示於(例如)美國專利第7,883,604號之中，其內容係以引用且與本發明一致的方式併入本文中。在某些較佳實施例中，該烯烴聚合物可包括該包含有乙烯之α-烯烴互聚物，而該共聚單體包括1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯或1-十二烯。該烯烴聚合物通常被視為熱塑性樹脂且不溶於水。相反地，當與水混合時該烯烴聚合物一般係形成為分散液。例如，該烯烴聚合物以重量計係可以自約10%至約70%的數量存在於水性分散液之中，諸如以重量計自約20%至約50%。除烯烴聚合物之外，該水性分散液亦可含有一分散劑。分散劑為一種幫助該分散液形成及/或穩定性之試劑。因此，在某些實施例中，該起皺組合物可包括有一或更多的分散劑結合至該組合物內。

除該非纖維烯烴聚合物之外，該起皺組合物包括一水溶性黏著劑。適宜的水溶性黏著劑可選自由以下各物組成之群組：聚噁唑啉類(諸如聚(2-乙基-2-噁唑啉))、聚醯胺胺類(包含矽烷化聚醯胺胺及高度分枝的聚醯胺胺以及該二者與環氧氯丙烷的反應產物，諸如聚醯胺胺-環氧氯丙烷樹脂及聚胺環氧氯丙烷樹脂)、聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯亞胺、丙烯醯胺聚合物、聚甲基丙烯醯胺、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸羥乙酯)、聚(n-乙烯基吡咯烷酮)、聚(環氧乙烷)、多醣類及改質多醣類(包含(例如)澱粉、樹膠、丁聚醣及改質纖維素(諸如羥乙基纖維素、羥丙基纖維素及羧甲基纖維素))。該水溶性黏著劑成分更在一較佳實施例中係選自由以下各物組成之群組：聚乙烯醇、聚(環氧乙烷)、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、澱粉及羧甲基纖維素。

該起皺套組的額外成分可包含一起皺脫模劑，諸如揭示於美國專利第5,660,687號中之脫模劑，其內容係以與本發明一致的方式併入本文中。適宜的脫模劑包含(例如)脂肪族聚醇或其數目平均分子量小於600之寡聚體、聚烷基醇胺、芳香磺胺、吡咯啶酮及其混合物。脫模劑的具體實例包含(例如)乙二醇、丙二醇、二乙二醇、甘油、吡咯啶酮、三乙醇胺、二乙醇胺、聚乙二醇及二丙二醇。

在一特定的較佳實施例中，該起皺套組的水溶性黏著劑成分為聚乙烯醇。適宜的聚乙烯醇可具有任何能溶於水而足以形成黏合薄膜的分子量。一般而言，重量平均分子量以自約13,000至約14,000為佳，諸如自約30,000至約100,000，且較佳為自約40,000至約80,000。若干商標名為(諸如)Selvol^TM(Sekisui Specialty Chemicals公司，Dallas,TX)、Elvanol®(DuPont公司，Wilmington,DE)及Poval®(Kuraray Americas公司，Houston,TX)的適宜聚乙烯醇係可在商業上購得。有益的市售聚乙烯醇之4%水溶液在20℃下可具有自約21厘泊至約50厘泊的黏度，以及自約85%至約98%的水解度。熟習該項技藝者會瞭解到降低水解度及分子量可提高水溶性、但卻降低了黏合力。

如上所述，將諸如聚乙烯醇的水溶性黏著劑添加至非水溶性起皺成分可產出起皺組合物，使得可在不對薄紙產品特性產生負面影響的情況下減少非水溶性起皺成分的數量。因此可將附加含量小於約100mg/m²(諸如自約25mg/m²至約90mg/m²，且較佳地自約50mg/m²至約75mg/m²)之非水溶性成分添加至起皺圓筒的表面。因而起皺組合物之總附加量可小於約150mg/m²，較佳地小於約125mg/m²，且更佳地小於約100mg/m²，諸如自約50mg/m²至約100mg/m²。

儘管添加了小於約100mg/m²之非水溶性成分，意外地可產生在給定的強度下有相對低的TS7之薄紙產品，且其同時也通常具有低硬度與有利的吸收特性。因此，在一實施例中本發明提供一種使用一包括有非纖維烯烴聚合物及水溶性黏著劑的起皺組合物來產生皺紋之起皺薄紙產品，其中該薄紙產品具有大於約700g/3”的GMT、小於約9.0的TS7值以及小於約18.0的硬度指數。

一般而言，此薄紙產品係比單獨以非纖維烯烴聚合物所產生的薄紙產品更軟。因而，本發明提供一具有小於約18.0、較佳地小於約16.0、更佳地小於約14.0且又更佳地小於12.0的硬度指數之起皺薄紙纖維網。在一實施例中，本發明之薄紙產品具有自約700g/3”至約900g/3”的GMT以及自約10.0至約15.0的硬度指數。

在其他實施例中，該薄紙產品亦具有均衡的吸收特性與小於約3.0秒(諸如自約1.5秒至約3.0秒，且較佳地自約1.75秒至約2.5秒)的赫爾克里斯粒度試驗(Hercules Size Test,HST)。

再者，上述柔軟度與吸收特性的程度通常可在薄紙纖維網製造期間不添加油、蠟、矽氧樹脂、乳膠、脂肪醇或包括有一或多種潤膚劑之乳液、或是不通過後處理的情形下來達到。例如，在某些實施例中所製備的薄紙纖維網及其產品係可在不利用油、蠟、矽氧樹脂、乳膠、脂肪醇或包括有一或多種潤膚劑之乳液來對該薄紙纖維網進行後處理(即，在纖維網已經形成且乾燥至大於約95%稠度之後，通過印刷、噴塗、塗佈等方式添加成分)的情形下而製備。

一般而言，非纖維烯烴聚合物及水溶性黏著劑係於薄紙纖維網製造期間施加至起皺圓筒，並轉移至該纖維網的至少一表面。起皺組合物的總附加量通常小於約150mg/m²、較佳地小於約125mg/m²、且更佳地小於約100 mg/m²。一般而言，於薄紙產品製造期間，非纖維烯烴聚合物係以小於約100mg/m²(諸如自約25mg/m²至約90mg/m²，且較佳地自約50mg/m²至約75mg/m²)的附加含量添加至起皺圓筒的表面。該水溶性黏著劑通常以較低的附加含量添加，諸如自約1.0mg/m²至約30mg/m²，較佳地自約2.5mg/m²至約25mg/m²，且更佳地自約2.5mg/m²至約10mg/m²。

本發明的起皺組合物一般係以高含量轉移至纖維網，使得施加至起皺圓筒表面之起皺組合物的至少約30%被轉移至纖維網，較佳地至少約45%被轉移，且更佳地至少約60%被轉移。一般而言，施加至起皺圓筒表面之起皺組合物的自約45%至約65%被轉移至纖維網。因此，轉移至薄片的起皺添加劑數量係為施加至乾燥器表面之起皺添加劑數量的函數。

在上述附加及轉移的程度下，施加至纖維網每一側的起皺組合物數量以該纖維網總重量計係可在自約0.1重量百分比至約1.5重量百分比的範圍內，諸如自約0.1重量百分比至約1.0重量百分比。再者，起皺組合物被施加至紙纖維網以便覆蓋纖維網表面積的自約15%至約99%。更具體而言，在大部分的應用中，起皺組合物將覆蓋纖維網表面積的自約20%至約60%。

儘管如此低附加含量的非纖維烯烴聚合物先前未被認為可適用於生產柔軟薄紙，現已發現到結合低含量的非纖維烯烴聚合物與水溶性黏著劑可產出在大於約700g/3” 的GMT下有小於約10.0(諸如自約8.0至約10.0，且較佳地自約8.5至約9.5)的TS7之薄紙纖維網。使用較少的非纖維烯烴聚合物來產生在給定的張力強度下之柔軟薄紙的能力是令人意外的，因為減少非纖維烯烴聚合物的數量通常會降低TS7值(如下面表1中所示)。現已證實非纖維烯烴聚合物的數量可藉由添加水溶性黏著劑而顯著降低，同時實際改進產品特性，諸如柔軟度改善、硬度降低及更均衡的吸收特性。本發明不僅提供了一種改進的產品，減少非纖維烯烴聚合物會降低作業成本並改善製造方法。

因此，現已證實可在不對重要的薄紙產品特性產生負面影響的情況下，將非水溶性成分的附加降低至小於約100mg/m²。因而在某些實施例中，根據本發明所製備的薄紙產品通常具有小於約10.0、較佳地小於9.5、且更佳地小於9.0的TS7值(諸如自約8.0至約9.5)，自約700g/3”至約1,500g/3”、且較佳地自約750g/3”至約1,000g/3”的GMT，以及小於約3.0秒的HST。

在其他實施例中，根據本發明所製備的薄紙纖維網及其產品係具有精細皺紋結構。在某些實施例中本發明提供一種在200μm至390μm之波長下量測有小於25%COV(諸如自約15%COV至約25%COV，且較佳地自約15%COV至約20%COV)的精細皺紋結構之薄紙纖維網。因此，在一實施例中本發明提供一種包括薄紙纖維網每平方公尺小於100mg起皺組合物之起皺薄紙纖維網，該薄紙纖維網在200μm至390μm之波長下量測有自約15%COV至約20%COV的精細皺紋結構。

吸水率可替代地使用赫爾克里斯粒度試驗(HST)來量測，如下所述。在某些實施例中該薄紙產品可具有小於約3.0秒的HST，諸如自約1.0秒至約3.0秒且較佳地自約1.75秒至約2.5秒。

因此，在某些實施例中本發明提供一種柔軟、強韌之有利均衡吸收特性的薄紙，諸如一具有自約700g/3”至1500g/3”的GMT，小於約10.0、較佳地小於9.5且更佳地小於約9.0(諸如自約7.5至約9.5)的TS7值，以及小於約3.0秒(諸如自約0.5秒至約3.0秒且較佳地自約1.0秒至約2.5秒)的HST之薄紙產品。

本發明的薄紙產品較佳地係由纖維素纖維、更佳地由木質纖維且又更佳地由木漿纖維所形成，所述木漿纖維諸如(但不限於)軟木、南方軟木、紅木、紅杉、鐵杉、松樹(例如，南方松)、雲杉(例如，黑雲杉)及其組合，以及其類似物。此外，如果需要的話，也可以使用獲自回收材料的二次纖維，諸如來源於諸如(例如)新聞紙、再生紙板及辦公室廢紙的纖維紙漿。

有益於形成本發明的薄紙產品之薄紙纖維網通常可藉由本領域中已知的各種製紙製程來形成。例如，本發明的一製紙製程係可利用黏合起皺、濕式起皺、雙起皺、壓花、濕式加壓、空氣加壓、透氣乾燥、經起皺的透氣乾燥及其他步驟。有益於根據本發明形成薄紙纖維網的製紙製程及技術實例包含(例如)揭示於美國專利第5,048,589、5,399,412、5,129,988及5,494,554號的內容，其全部係以與本發明一致的方式併入本文中。在一實施例中該薄紙纖維網係藉由經起皺的透氣乾燥來形成。當形成複層的薄紙產品時，各別的層片依可依需求而由相同或相異的製程來製造。

在一實施例中該薄紙產品係可由起皺的濕壓薄紙纖維網所形成。在該製程中，一流漿箱將配料傳送至纏繞於真空胸輥之成形織物上。該配料係可處在自約0.08%至約0.6%的纖維稠度狀態下，且更期望在自約0.1%至約0.5%的纖維稠度狀態下。緊隨真空胸輥後，該成形織物拂過真空箱以進一步真空脫水該初生纖維網。

應注意到所使用的流漿箱類型對於本發明方法的實施並非是至關重要的。任一種可傳送結構良好的纖維網之流漿箱皆可使用。再者，儘管本文所述之該等實施例係使用真空胸輥，這對於本發明方法的實施也不是至關重要的。本方法係可以新月型成形機、胸輥成形機、雙網成形機及長網成形機以及其各種變化型來使用。

成形織物接著通過一運轉區，其中纖維網係被轉送至一輸送氈上。其運轉係藉由一眞空搭載滾筒或運轉箍而達成。至於纖維網由成形織物至輸送氈的運轉則可利用纖維網稠度在自約18%至約35%的範圍內時達成，且更佳的情況是，在纖維網稠度在自約22%至約32%的範圍內時。

接著利用一眞空壓印滾筒將纖維網由輸送氈轉送至一Yankee乾燥器。其他型式的運轉機器亦可在本發明的考慮中，諸如(例如)可使用一運轉箍。纖維網於被轉送至Yankee乾燥器時的稠度可為自約35%至約50%，或更期望其在自約40%至約45%的乾度範圍內。

於Yankee乾燥器處係將水溶液形式的起皺化學物連續施加至現存的黏著劑上。該溶液係以任何方便的手段來施加，諸如使用可將起皺黏著劑溶液均勻噴灑於乾燥器表面的噴桿。該乾燥器表面上所施加的位置係緊接於起皺刮刀或清潔刮刀片之後，以允許有時間讓新鮮的黏著劑薄膜擴散及乾燥。

該製程係運作讓該等起皺化學物可提供足夠的濕黏結強度而將纖維網由輸送氈轉送至該纖維網所黏附的Yankee乾燥器。該纖維網接著於其圍繞Yankee乾燥器轉動時進行乾燥，並隨後使用可從該Yankee乾燥器的表面使纖維網產生皺紋的起縐刀片來移除。

於乾燥的薄紙纖維網形成之後，該纖維網係可經受轉換，諸如壓延或壓花。在某些較佳實施例中該等薄紙纖維網係通過單獨壓延轉換成薄紙產品而不壓花。再者，複數薄紙纖維網(諸如二、三或四個纖維網)係可層合一起以形成一複層薄紙產品。一般而言，本發明之複層薄紙產品係包括二、三或四個層片。個別層片的確切製作可有所不同，但一般上該薄紙纖維網的基本重量將為自約5gsm至約50gsm，諸如自約10gsm至約40gsm。所產生的薄紙產品之基本重量範圍係可為自約10gsm至約80gsm，且較佳地自約20gsm至約60gsm。

在前述之基本重量下，本發明之薄紙纖維網及產品的強度一般係足以經受使用。因而本發明之薄紙產品通常具有大於約700g/3”的GMT，諸如自約700g/3”至約1500g/3”，且較佳地自約750g/3”至約1000g/3”。在這些張力強度下該等產品通常具有小於約15.0kg的GM斜率，且較佳地小於約13.5kg，諸如自約10.0kg至約15.0kg。在前述之張力強度與模數下，該等薄紙產品通常具有小於約18.0、較佳地小於約16.0、更佳地小於約14.0、且又更佳地小於約12.0的硬度指數。

測試方法 基本重量

基本重量係以絕對乾燥基本重量來量測。薄紙片試樣的基本重量係可使用TAPPI T410程序或一經修改的等效程序來判定，諸如：薄紙樣本係在23±1℃及50±2%相對濕度下調節至少4小時。於調節之後，使用壓模及相關模具切割一疊16張3吋乘3吋的樣本。這表示有144平方英吋或929平方公分的薄紙片樣本面積。適宜的壓模實例為由Testing Machines公司(Islandia,NY)所製造的TMI DGD壓模，或是由USM公司(Wilmington,MA)所製造的Swing Beam測試機。壓模大小長寬的誤差為±0.008吋。然後將試樣紙疊在分析天平上秤重至最接近0.001克。以每平方公尺的公克數為單位之基本重量係可使用下列方程式來計算：基本重量=整疊紙重公克數/0.0929。

張力

用於拉伸強度測試之樣本係藉由使用JDC精密樣本切割機(Thwing-Albert Instrument公司，Philadelphia,PA,型號JDC3-10，序號37333)在加工方向(MD)或橫跨加工方向(CD)定向上切割3吋(76.2mm)×5吋(127mm)長之條帶而製備。用於測量張力強度之儀器為MTS Systems公司的Sintech 11S，序號6233。資料獲取軟體為Windows版本4的MTS TestWorks^TM(MTS Systems公司，Research Triangle Park,NC)。測力計係視所測試樣本之強度而選自50牛頓或100牛頓(最大值)，以使得大部分的峰值負載值落在測力計之滿刻度值的10%與90%之間。鉗口之間的標距為4±0.04吋。鉗口係使用氣動動作來操作且被橡膠塗覆。最小的夾緊齒面寬為3吋(76.2mm)，且鉗口之大致高度為0.5吋(12.7mm)。十字頭速度為10±0.4吋/分鐘(254±1毫米/分鐘)，且破壞靈敏度設定為65%。樣本係以垂直且水平居中之方式置放於儀器之鉗口中。接著開始測試且在試樣破壞時結束。峰值負載係視正測試樣本而記錄為試樣之「MD張力強度」或「CD張力強度」。針對每一產品測試至少六個(6)代表性試樣(「按原樣」進行)，且所有個別試樣測試之算術平均值為產品之MD或CD張力強度。

「赫爾克里斯粒度試驗」(HST)

「赫爾克里斯粒度試驗」(HST)為一種大致上測量液體需要多長時間來通過薄紙薄片之測試。赫爾克里斯粒度試驗通常根據一用於具有抗墨性的紙的粒度試驗之TAPPI方法T 530 PM-89來進行。赫爾克里斯粒度試驗的資料係在一模型化HST測試儀上使用由製造商提供之白色及綠色校準塊及黑色圓盤來收集。使用以蒸餾水稀釋至1%的2%萘酚綠N染料做為染料。所有材料可獲自Ashland公司(Covington,KY)。

六張(6)薄紙薄片(用於3層薄紙產品為18層、用於兩層產品為12層、用於單一層產品為6層等)形成用於測試之試樣。所有試樣在測試之前係在23±1℃及50±2%相對濕度下調節歷時至少4小時。將試樣切割成2.5吋×2.5吋之近似尺寸。將試樣(用於2層薄紙產品之12層)以該等層之外表面面向外之方式置放於樣本固持器中。接著將試樣夾緊至試樣固持器中。接著將試樣固持器在光學外殼之上定位在扣環中。使用黑色圓盤來經校準儀器零點。移除黑色圓盤，且將10±0.5mm之染料溶液施配至扣環中，且計時器在將黑色圓盤放回到試樣上方時啟動。由儀器以秒記錄測試時間。

薄紙柔軟度

薄紙柔軟度係使用EMTEC薄紙柔軟度分析儀(“TSA”)(Emtec Electronic公司，Leipzig,Germany)分析。TSA包括一具有若干在測試件上轉動而施加一已定義接觸壓力之垂直刀片的轉動部件。該等垂直刀片與測試件之間的接觸會產生振動，且由一振動感測器感測振動。該感測器接著將一訊號傳送至個人電腦(PC)以進行處理並顯示。該訊號係以頻譜顯示。在約200Hz至1000Hz的範圍內之頻率分析係代表該測試件的表面平滑度或紋理。高振幅波峰係與較粗糙的表面有關聯性。6kHz與7kHz之間的頻率範圍中的另一波峰係代表該測試件的柔軟度。6KHz與7KHz之間的頻率範圍中之波峰在本文中係稱作TS7柔軟度值且以dB V2 rms表示。出現在6KHz與7KHz之間的波峰的振幅愈低，該測試件愈柔軟。

測試樣本係藉由切割一直徑為112.8mm的圓形樣本來製備。在完成TSA測試之前，所有樣本係在TAPPI標準溫度及濕度條件下達到平衡至少24小時。僅有一層薄紙進行測試。複層樣本係分離成個別的層以用於測試。樣本係以該樣本較軟(較乾的或Yankee)的一側面向上之方式置放於TSA中。該樣本係經固定，且經由PC開始TS7柔軟度值的測量。PC係根據標準TSA協定來記錄、處理及儲存所有資料。所報告之TS7柔軟度值係為5次重複量測之平均數，且以新的樣本重複量測。

精細皺紋結構

無皺紋的薄紙試樣係切割成2 x 3吋，使得機器方向平行於較長邊運作。試樣係以現狀使用，即選取一層的試樣就以單一層來使用，同時選取兩層的試樣就以兩層來使用。經切割的樣本係通過以SCOTCH®膠帶或其等效物於其四角隅且沿邊黏貼固定在一10 x 12吋玻璃板上。使用高品質的駱駝毛刷以平行於機器方向的方向，將PENTEL®修正筆液與正丁醇之50：50混合物塗覆於每一試樣上。此製備工作將降低光的反射及折射。

試樣係於暗房中藉由一幻燈機或類似裝置所產生的平行光源來照亮。所使用的幻燈機為具有鏡頭的Kodak Ektagraphic幻燈機(型號B-2)。該幻燈機係連接至一可變自耦變壓器(型號3PN1010，購自Staco Energy Products公司於Dayton(OH)所設之公司)。該自耦變壓器係用以調整幻燈機的照度。該幻燈機及其所附鏡頭係裝設在一支架上。而該支架係附接至一底座。平行光源係經調整以採20度的角度照射薄紙試樣的頂部表面。經製備的薄紙樣本係平置於在自動載台之上，以其起縐圖案與光源正交對齊，得到起縐褶紋所投下的陰影。反射光係藉由Leica Microsystems DFC-310攝影機在黑白模式下進行觀察並取得影像，該攝影機具有一裝有20-mm的接寫環之40-mm El-Nikkor鏡頭(最大光圈為4)，以生成1024 X 1024像素的灰階影像。

該DFC-310視訊攝影機係裝設在Polaroid MP-4 Land Camera(Polaroid Resource Center,Cambridge,MS)的標準支架上。該支架係附接至一KREONITE近攝台(獲自Kreonite公司於Wichita(KS)所設之公司)。一自動載台(Prior型號為H112/25T)係設置於KREONITE近攝台的上表面。自動載台146為一種熟習檢驗分析技術者所熟知的自動化裝置，可購自Prior Scientific公司於Rockland(MA)所設之公司。該自動載台係用以移動樣本以從一約為3 X 2吋大小的試樣取得六張單獨且不同的非重疊影像。攜載已塗覆的薄紙之玻璃板係於Leica Microsystems QWIN Pro影像分析系統的自動近攝載台上設置於裝有20-mm的接寫環之40-mm El-Nikkor鏡頭的光軸之下。樣本是以幻燈機照亮以形成陰影。

樣本上表面與鏡頭底部之間的距離係設定為約7公分。附接至幻燈機的鏡頭與樣本上表面之間的垂直距離係設定為23公分。樣本係藉由幻燈機而照亮。視訊攝影機鏡頭中央所延伸出來之垂直線，與幻燈機鏡頭中央所延伸出來之垂直線之間的水平距離係設定為65公分。這些尺寸，配合視訊攝影機的配置，會得到樣本表面之視野大小約為8.8公厘見方。

用以擷取影像的影像分析系統為獲自Leica Microsystems公司(Heerbrugg,Switzerland)的QWIN Pro(v.3.5.1)。用以取得及處理灰階單色影像的定製影像擷取程式係使用Quantimet User Interactive Programming System(QUIPS)程式語言：條件：DFC 310 FX；40mm El-Nikkor鏡頭(f/4)及20mm接寫環；20度角的投射、平行光線；在樣本上有50/50 PENTEL/正丁醇塗層；安置在1/4吋玻璃板上。

INITIALIZE VARIABLES CALVALUE = 8.57 IMAGE = 0 ACQOUTPUT = 1 SET-UP AND CALIBRATION Configure (Image Store 1024 x 1024, Grey Images 45, Binaries 24) Clear Accepts Image frame (x 0, y 0, Width 1024, Height 1024) Measure frame (x 30,y 150, Width 934, Height 700) PauseText (“Enter image file prefix name.”) Input (TITLE$) PauseText (“Position Sample and use Polaroid 803 reference to adjust white level to 0.5.”) Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 78.43 msec, Brightness 0, Lamp 49.99) Calibrate (CALVALUE CALUNITS$ per pixel) For (SAMPLE = 1 to 3, step 1) ROUTINE TO STABILIZE LIGHT LEVEL Y = 0 Z = 0 SP = 0 SIB = 0 P = 0 MGREYIMAGE = 0 MGREYMASK = 0 FIELDS = 1000 TWICE = 0 Correlation GL Value for top 1% px Method, and DFC 310 FX = 187 For (LIGHT = 1 to 30, step 1) Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 78.43 msec, Brightness 0, Lamp 49.99) Acquire (into Image0) Graphics (Inverted Grid, 1 x 1 Lines, Grid Size 930 x 693, Origin 30 x 151, Thickness 5, Orientation 0.000000, to Binary0) Image frame (x 0, y 0, Width 1024, Height 1024) Measure frame (x 30, y 150, Width 934, Height 700) Measure Grey (plane MGREYIMAGE, mask MGREYMASK, histogram into GREYHIST(256), stats into GREYSTATS(3)) Selected parameters： Pixels, MeanGrey, Std Dev A = GREYSTATS(2) B = GREYSTATS(3) D = A+B For (X = 129 to 256, step 1) Y = Y+(X*GREYHIST(X)) Z = Z+GREYHIST(X) Next (X) R = Y/Z TP = GREYSTATS(1) * TP For (X = 256 to 1, step -1) If (ONEPCTPX > SP) P = GREYHIST(X) SP = SP + P SIB = SIB + (X * P) If (ONEPCTPX < SP) X = 1 Endif Endif Next (X) AVEGL = SIB/SP E = AVEGL Display (E, field width： 8, left justified, 1 digit after '.', no tab follows) If (E<194) If (E>190) TWICE = TWICE+1 If (TWICE=2) Goto CONTINUE Endif Endif Endif Y = 0 Z = 0 SP = 0 SIB = 0 Display (Image0 (on), frames (on,on), planes (off,off,off,off,off,off), lut 0, x 0, y 49, z 1, Reduction off) Next (LIGHT) END LIGHT STABILIZER ROUTINE CONTINUE： STAGE SCAN PARAMETERS Stage (Define Origin) Stage (Scan Pattern, 1 x 6 fields, size 13400.150391 x 6100.000000) IMAGE ACQUISITION AND DETECTION For (FIELD = 1 to 6, step 1) IMAGE = IMAGE+1 Image Setup DC Twain (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime Acquire (into Image0) Grey Transform (WSmooth from Image0 to Image1, cycles 2, operator Horiz) The following line is the computer location where the acquired images are saved ACQFILE$ = “C：\Images\65104-Busch\”+TITLE$+”_”+STR$(IMAGE)+”.TIF” Write image (from ACQOUTPUT into file ACQFILE$) Image frame (x 0, y 0, Width 1024, Height 1024) Stage (Step, Wait until stopped + 550 msecs) Next (FIELD) PauseText (“Position Plate to Analyze Next Tissue and click 'Continue.'“) Image Setup DC Twain [PAUSE] (Camera 1, AutoExposure Off, Gain 0.00, ExposureTime 78.43 msec, Brightness 0, Lamp 49.99) Next (SAMPLE) END

取得第一個樣本影像之前，使用該QWIN軟體以及一無光澤、半透明薄膜覆蓋的空白803 Ploaroid正片(或等效白色材料)進行陰影校正。或者，可使用其他無光澤的白色薄膜或薄片。系統與影像係使用QWIN軟體以及具有公制刻度的標準量尺精確校準。校準是在視訊攝影機影像的水平向度實施。

校準後，經由該QWIN軟體執行一定製影像擷取程式，且此程序一開始會提示分析員將樣本試樣置於視訊攝影機的視野之內。於置放好試樣以致機器方向平行於光源且試樣適當對齊自動載台的動作之後，分析員接著會被提示要調整待存至暫存器的光強度設定(經由該可變自耦變壓器)於「灰階」讀數190-194之間。在此光線調整程序期間，演算法OSC Tissue-1會在視訊螢幕上自動顯示目前的灰階數值。待光線經過適當調整之後，該定製影像擷取程式會為一單張薄紙試樣體擷取六張影像。

使用上述設定，一代表8.8mm乘8.8mm之視野的影像係經產生並儲存為*.tif影像檔。一般而言，各樣本編號選取三個薄紙試樣，且各薄紙試樣生成六個影像，導致每樣本或編號生成十八個影像。"

一客製Matlab軟體演算法係用於此分析之中。該演算法係顯示如下。

% OSC Matlab FFT Filter_1 % Condtions： Uses gray-scale images generated from % DGB, 11/6/2013 % EXCEL Output header hdr={'Image','50-100um','100-200um','200-390um','390-790um','790-1580um'}； data(1,：)=[hdr]； % get the images [fn,pn]=uigetfile('C：\Matlab\Images\Zhe - OSC Matlab Method\*.*','Pick your images','MultiSelect','on')； for j=1：length(fn), %% Read in image fnimg=([pn fn{j}])； a=imread(fnimg)； figure(1)；clf；imshow(a)；title('Original Image')； %% Create distance map for filtering sz=size(a)；bw=zeros(sz)；half=floor(sz/2)+1；bw(half(1),half(2))=1； D=bwdist(bw)； figure(1)；clf；imagesc(D)；axis equal off；colorbar；title('Distance Map')； %% Fourier Transform % fourier fa=fftshift(fft2(a))； % shift to put DC component at center pa=fa.*conj(fa)； % power spectum % hard to see anything in raw power, so log transform it figure(1)；clf；imagesc(log(1+pa))；axis equal off； %% Sweep Frequency Range freqRng=[87 172； 46 87； 23 46； 12 23； 7 12]； clear mn sd covar； for i=1：size(freqRng,1), % filter % -- note： unless you have DC signal back in, all the % values are centered around zero. This is done by % keeping the very center of the image (bw). fa1=fa.*(D>=freqRng(i,1) & D<freqRng(i,2) | bw)； % convert back to real space ra1=ifft2(ifftshift(fa1))； % in this example the values were real, but I suspect in % general there will be a small complex component ra1=real(ra1)； mn(i)=mean(ra1(：))； sd(i)=std(ra1(：))； covar(i)=sd/mn； figure(1)；clf；set(gcf,'color','w')； subplot(1,3,1：2),imagesc(ra1)；axis equal off； subplot(1,3,3),hist(ra1(：))； xlabel('Value')；ylabel('Frequency [#]')； ttl=sprintf('Mean： %.2f, Stdv： %.2f, COV： %.2f',mn,sd,covar)； title(ttl)； snapnow； end； %% Output data(j+1,：)=[{fnimg} num2cell([covar(：)'*100])]； %data=[{fnimg} num2cell([covar(：)'*100])]； end； xlswrite('C：\Matlab\data\fft_output.xls',data)；該等影像係藉由執行Matlab演算法中的算程而分析。分析員一開始會被提示要選擇位於電腦上指定目錄資料夾中的影像。於選定若干影像後，該演算法隨後處理每個影像並將所產生的資料放至該電腦上一指定目錄資料夾中的一EXCEL試算表內。200μm至390μm範圍的資料集係已用於比較及對照不同薄紙的皺紋結構表面。

實例

樣本係經在量產型薄紙機上使用習用濕壓薄紙造紙製程而製造。最初北方軟木牛皮紙(NSWK)紙漿係被放入一打漿機中並以約100℉在4%稠度下散漿30分鐘。NSWK紙漿接著被轉移至卸料池並隨後以水稀釋至約2%的稠度。接著將軟木纖維泵送至紙機漿池。在某些情況下於NSWK紙漿由紙機漿池送至薄紙製造機測量時係添加濕強樹脂(Kymene^TM 920A,Solenis公司，Wilmington,DE)至NSWK紙漿。添加至NSWK配料的濕強樹脂數量係視樣本而可有所改變(細節請見下表)。

一般而言，係將軟木纖維添加至3層薄紙結構中的中間層。NSWK內含物係貢獻出約25%至35%的最終薄片重量。特定的分離層(乾燥器層/中間層/毛氈層)係如下表中所列。

桉樹硬木牛皮紙(EHWK)紙漿係被放入一打漿機中並以約100℉在4%稠度下散漿30分鐘。接著將EHWK紙漿轉移至卸料池中且稀釋至約2%稠度。接著將EHWK紙漿泵送至紙機漿池。在某些情況下於EHWK紙漿由紙機漿池送至薄紙製造機測量時係添加濕強樹脂(Kymene^TM 920A,Solenis公司，Wilmington,DE)至EHWK紙漿。添加至EHWK配料的濕強樹脂數量係視樣本而可有所改變(細節請見下表)。

一般而言，係將EHWK纖維添加至3層薄片結構中的乾燥器與毛氈層，且其貢獻出約65%至75%的最終薄片重量。特定的分離層(乾燥器層/中間層/毛氈層)係如下表中所列。

將來自紙機漿池之紙漿纖維以約0.1%之稠度泵送至流漿箱。來自每一紙機漿池之紙漿纖維係經由流漿箱中的單獨歧管發送以建立3層薄紙結構。纖維係使用新月形成形機沈積至毛氈上。將約10%至約20%稠度之潤濕薄片係經由一壓輥夾持點而進一步脫水至約40%的壓輥後稠度(PPRC)。該部分脫水的薄片係因為塗覆在乾燥器表面的添加劑組合物而黏附至Yankee乾燥器。一設於Yankee乾燥器下的噴桿係以下表中所列之添加含量將本發明中所述的起皺組合物噴灑至乾燥器表面上。

該非水溶性起皺組合物包括商標名為HYPOD 8510(Dow Chemical公司，Midland,MI)之非纖維烯烴分散液。HYPOD 8510係以10%固體來製備，並以表2中所列的總添加含量來傳送。

水溶性起皺組合物係通過溶解固體聚合物於水中然後攪拌，直至溶液均勻。水溶性起皺組合物溶液係視Yankee乾燥器上所要的噴霧覆蓋範圍而稀釋。Rezosol^TM 8207N(Solenis公司，Wilmington,DE)係藉由以去離子水稀釋至3%固體而製備。Selvol® 523(Sekisui Specialty Chemicals America公司，Dallas,TX)係藉由緩慢添加55磅的Selvol® 523至含有75加侖的冷去離子水之攪拌槽中。另添加額外25加侖的冷去離子水。接著加熱攪拌槽至85-90℃以溶解該聚合物。該溶液係經冷卻(約6%固體)並隨後在使用前以去離子水稀釋至約0.5%固體。

非水溶性及水溶性起皺組合物係經量測並進一步視所要的附加含量而以水稀釋至一最終濃度。該水溶性及非水溶性起皺成分係於噴塗於Yankee乾燥器表面之前立即混合一起。

該薄片於其在Yankee乾燥器上前進至起皺刮刀時係乾燥至約98至99%稠度。Yankee乾燥器係以105psi的蒸汽壓力加熱，且Yankee遮罩係經設定以供應650℉至750℉的溫度以使薄片前進至起皺刮刀之前乾燥至250℉至260℉目標薄片溫度。該起皺刮刀為帶有15度磨角的75-Proto-HY03 Durablade®(BTG公司，Eclépens,Switzerland)，其係以60psi的壓力裝載。起皺率為1.27。該起皺刮刀隨後將該薄紙薄片刮離Yankee乾燥器。該起皺薄紙基片接著在捲到一軸心上而成供轉換用之鬆紙捲。

為產生兩層的面紙產品，兩個起皺薄紙鬆紙捲係接著再纏繞、在兩鋼輥之間壓延至約230微米的兩層測徑厚度、且層合一起以使得兩個起皺側面皆在該兩層結構的外側上。以機械捲曲該結構的邊緣而將該等層片固定在一起。接著在邊緣上將疊合的薄片切成約8.5吋的標準寬度，且折疊並切割至面紙長度。薄紙樣本係經處理及測試。測試結果係總結在下表中。

鑒於上述說明與實例，本發明於第一實施例中提供了一種薄紙產品，其包括具有一第一側及一相對的第二側之至少一起皺薄紙纖維網，以及一設置在該第一側上之起皺組合物，該起皺組合物包括一非纖維烯烴聚合物及一水溶性黏著劑聚合物，且該薄紙產品具有自約700g/3”至約1500g/3”的GMT及小於約10.0的TS7值。

於第二實施例中本發明提供了第一實施例中的薄紙產品，其特徵在於該至少一起皺薄紙纖維網係已使用一包括有非纖維烯烴聚合物及水溶性黏著劑的起皺組合物使其產生皺紋，其中該非纖維烯烴聚合物的附加含量係小於約100mg/m²。

於第三實施例中本發明提供了第一或第二實施例中的薄紙產品，其特徵在於該至少一起皺薄紙纖維網係已使用一包括有非纖維烯烴聚合物及水溶性黏著劑的起皺組合物使其產生皺紋，其中該起皺組合物的附加含量係小於約100mg/m²。

於第四實施例中本發明提供了第一至第三實施例之任一實施例中的薄紙產品，其中該薄紙產品係包括二個層合在一起之起皺的濕壓型薄紙纖維網。

於第五實施例中本發明提供了第一至第四實施例之任一實施例中的薄紙產品，其中該非纖維烯烴聚合物係包括一包含有乙烯或丙烯以及至少一共聚單體之α烯烴互聚物，各共聚單體係選自由以下各物組成之群組：辛烯、庚烯、己烯、癸烯及十二烯。

於第六實施例中本發明提供了第一至第五實施例之任一實施例中的薄紙產品，其中該非纖維烯烴聚合物與水溶性黏著劑聚合物的比率為自約75：1至約5：1。

於第七實施例中本發明提供了第一至第六實施例之任一實施例中的薄紙產品，其中該產品係具有小於約18.0、較佳地小於約16.0、更佳地小於14.0且又更佳地小於12.0的硬度指數。

於第八實施例中本發明提供了第一至第七實施例之任一實施例中的薄紙產品，其中該產品係具有小於約3.0的HST。

於第九實施例中本發明提供了第一至第八實施例之任一實施例中的薄紙產品，其中該產品係具有在200μm至390μm之波長下自約15.0%COV至約20.0%COV的精細皺紋結構。

於第十實施例中本發明提供了第一至第九實施例之任一實施例中的薄紙產品，其中該水溶性黏著劑聚合物係選自由以下各物組成之群組：聚噁唑啉、聚醯胺胺-環氧氯丙烷樹脂、聚胺環氧氯丙烷樹脂、聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯亞胺、丙烯醯胺聚合物、聚甲基丙烯醯胺、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸羥乙酯)、聚(n-乙烯基吡咯烷酮)、聚(環氧乙烷)、醣類、多醣類及改質多醣類。

於第十一實施例中本發明提供了第一至第十實施例之任一實施例中的薄紙產品，其中該水溶性黏著劑聚合物係為具有自約13,000至約140,000的重量平均分子量以及自約85%至約98%的水解度之聚乙烯醇。

於第十二實施例中本發明提供了第一至第十一實施例之任一實施例中的薄紙產品，其中該起皺組合物進一步包括選自由以下各物組成之群組的一脫模劑：乙二醇、丙二醇、二乙二醇、甘油、吡咯啶酮、三乙醇胺、二乙醇胺、聚乙二醇及二丙二醇。

於第十三實施例中本發明提供了一種起皺薄紙產品，其特徵在於該薄紙產品包括至少一薄紙纖維網，該薄紙纖維網係已使用一包括有非纖維烯烴聚合物及水溶性黏著劑的起皺組合物使其產生皺紋，其中該非纖維烯烴聚合物的附加含量係小於約100mg/m²，且該薄紙產品具有大於約700g/3”的GMT以及自約8.0至約10.0的TS7值。

於第十四實施例中本發明提供了第十三實施例中的起皺薄紙產品，其中該非纖維烯烴聚合物的附加含量為自約50mg/m²至約90mg/m²，且非纖維烯烴聚合物與水溶性黏著劑聚合物的比率為自約10：1至約5：1。

於第十五實施例中本發明提供了第十三或第十四實施例中的起皺薄紙產品，其中該產品係具有小於約3.0的HST。

於第十六實施例中本發明提供了一種由包括下列步驟的製程所產生的起皺薄紙產品：散開一配料以形成一纖維漿料；形成一濕潤薄紙纖維網；部分地將該濕潤薄紙纖維網脫水；以小於約100mg/m²的附加含量的非纖維烯烴聚合物以及一水溶性黏著劑施加至一起皺圓筒；將該部分脫水的薄紙纖維網壓在該起皺圓筒上；乾燥該薄紙纖維網；使來自該起皺圓筒的薄紙纖維網產生皺紋以產生一起皺薄紙纖維網；將二或更多起皺薄紙纖維疊合一起以形成具有大於約25gsm的基本重量、自約700g/3”至約1500g/3”的GMT以及小於約10.0的TS7值之一薄紙產品。

於第十七實施例中本發明提供了第十六實施例中的起皺薄紙產品，其中該非纖維烯烴聚合物的附加含量為自約50mg/m²至約90mg/m²，且非纖維烯烴聚合物與水溶性黏著劑聚合物的比率為自約10：1至約5：1。

Claims

一種起皺薄紙產品，其包括具有一第一側及一相對的第二側之至少一起皺薄紙纖維網，以及一設置在該第一側上之起皺組合物，該起皺組合物包括一非纖維烯烴聚合物及一水溶性黏著劑聚合物，且該薄紙產品具有自約700g/3”至約1500g/3”的GMT(幾何平均張力)以及小於約10.0的TS7值。
如申請專利範圍第1項所述之起皺薄紙產品，其中該水溶性黏著劑聚合物係選自由以下各物組成之群組：聚噁唑啉、聚醯胺胺-環氧氯丙烷樹脂、聚胺環氧氯丙烷樹脂、聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯亞胺、丙烯醯胺聚合物、聚甲基丙烯醯胺、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸羥乙酯)、聚(n-乙烯基吡咯烷酮)、聚(環氧乙烷)、醣類、多醣類及改質多醣類。
如申請專利範圍第1項所述之起皺薄紙產品，其中該水溶性黏著劑聚合物係為具有自約13,000至約140,000的重量平均分子量以及自約85%至約98%的水解度之聚乙烯醇。
如申請專利範圍第1項所述之起皺薄紙產品，其中該起皺組合物進一步包括選自由以下各物組成之群組的一脫模劑：乙二醇、丙二醇、二乙二醇、甘油、吡咯啶酮、三乙醇胺、二乙醇胺、聚乙二醇及二丙二醇。
如申請專利範圍第1項所述之起皺薄紙產品，其中該非纖維烯烴聚合物與該水溶性黏著劑聚合物的質量比為自約5：1至約75：1。
如申請專利範圍第1項所述之起皺薄紙產品，其具有小於約18.0kg的GM斜率。
如申請專利範圍第1項所述之起皺薄紙產品，其具有小於約15.0之硬度指數。
如申請專利範圍第1項所述之起皺薄紙產品，其具有在200μm至390μm之波長下小於約20.0%COV(變動係數)的精細皺紋結構。
如申請專利範圍第1項所述之起皺薄紙產品，其具有小於約3.0的HST。
一種多層薄紙產品，係具有自約700g/3”至約1500g/3”的GMT以及小於約10.0的TS7值，其特徵在於，該薄紙產品包括由一製程所製造的至少二起皺薄紙層，該製程中之起皺組合物係包括一非纖維烯烴聚合物及一水溶性黏著劑聚合物，且所附加的非纖維烯烴聚合物係小於約100mg/m²。
如申請專利範圍第10項所述之起皺薄紙產品，其中該非纖維烯烴聚合物與該水溶性黏著劑聚合物的質量比為自約5：1至約75：1。
如申請專利範圍第10項所述之起皺薄紙產品，其具有小於約18.0kg的GM斜率。
如申請專利範圍第10項所述之起皺薄紙產品，其具有小於約15.0之硬度指數。
如申請專利範圍第10項所述之起皺薄紙產品，其具有在200μm至390μm之波長下小於20.0%COV的精細皺紋結構。
如申請專利範圍第10項所述之起皺薄紙產品，其具有小於約3.0的HST。
一種起皺薄紙產品，其係由包括下列步驟的製程所產生：a.散開一配料以形成一纖維漿料；b.形成一濕潤薄紙纖維網；c.部分地將該濕潤薄紙纖維網脫水；d.施加一非纖維烯烴聚合物及一水溶性黏著劑聚合物至一起皺圓筒；e.將該部分脫水的薄紙纖維網壓在該起皺圓筒上；f.乾燥該薄紙纖維網；g.使來自該起皺圓筒的該乾燥的薄紙纖維網產生皺紋以產生一起皺薄紙纖維網；h.將二或更多起皺薄紙纖維疊合一起以形成具有大於約25gsm的基本重量、自約700g/3”至約1500g/3”的GMT以及小於約10.0的TS7值之一薄紙產品。
如申請專利範圍第16項所述之製程，其中該非纖維烯烴聚合物包括一包含有乙烯或丙烯以及至少一共聚單體之α烯烴互聚物，各共聚單體係選自由以下各物組成之群組：辛烯、庚烯、己烯、癸烯及十二烯，而該水溶性黏著劑聚合物係選自由以下各物組成之群組：聚噁唑啉、聚醯胺胺-環氧氯丙烷樹脂、聚胺環氧氯丙烷樹脂、聚乙烯醇、聚乙烯胺、聚乙烯亞胺、丙烯醯胺聚合物、聚甲基丙烯醯胺、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸羥乙酯)、聚(n-乙烯基吡咯烷酮)、聚(環氧乙烷)、醣類、多醣類及改質多醣類。
如申請專利範圍第16項所述之製程，其中該非纖維烯烴聚合物與該水溶性黏著劑聚合物的質量比為自約5：1至約75：1。
如申請專利範圍第16項所述之製程，其中該水溶性黏著劑聚合物係以小於約50mg/m²的附加含量施加至該起皺圓筒。
如申請專利範圍第16項所述之製程，其中該非纖維烯烴聚合物係以小於約100mg/m²的附加含量施加至該起皺圓筒。