[发明专利]改进对加花纸幅的干燥

说明书

本发明涉及纸结构，特别是涉及既蓬松又平滑的薄纸纸幅，还涉及制造这种薄纸纸幅的方法。

诸如卫生薄纸，纸巾，和面巾纸的纸结构被广泛用在家庭和工业中。为了使这种薄纸产品更受使用者喜爱，已经作了很多努力。

一种能提供受使用者喜爱的既蓬松又柔软的纸幅的方法在1976年11月30日授予Morgan等人的美国专利3,994,771中公开，该专利在此被引作参考。改进的蓬松柔软特性可以通过双向交错的挤压和非挤压区提供，如1980年3月4日授予Trokhan的美国专利4,191,609所示，该专利在此被引作参考。

另外一种能制造更受使用者喜爱的薄纸产品的方法是干燥纸结构以赋予薄纸产品更蓬松，更大的拉伸强度和撕裂强度。按这种方式制造的纸结构的实例在1987年1月20日授予Trokhan的美国专利4,637,859中进行了描述，该专利在此被引作参考。美国专利4,637,859示出了分散在整个连续网状结构中的离散的圆拱形凸起，该专利在这里被引作参考。连续网状结构可以提供强度，同时相对较厚的圆拱可以提供柔软性和吸湿性。

在美国专利4,637,859中公开的造纸方法的缺点是，这种纸幅会相对地增加能量而且昂贵，并且通常需要使用穿透空气干燥设备。另外，在美国专利4,637,859中公开的造纸方法会限制纸幅在Yankee干燥鼓上被最后干燥的速度。这种限制被认为是由于，至少部分由于，在将纸幅传送到Yankee鼓上之前施加到纸幅上的加花图案。具体说，在U.S.4,637,859中描述的分离圆拱不会象在U.S.4,637,859描述的连续网状结构在Yankee鼓上那样有效地被干燥。因此，对于给定的浓度水平和单位重量，在Yankee鼓上可以操作的速度是有限的。

下述文献示出了另外的制造纸幅的方法，因此被引作参考：1995年6月29日以Ampulski等人的名义公开的美国优先权为1993年12月20日的国际申请WO95/17548；1996年1月11日以Trokhan等人名义公开的美国优先权日为1994年6月29日的国际申请WO96/00812；1996年1月11日以Phan的名义公开的美国优先权日为1994年6月29日的国际申请WO96/00814；1996年9月17日授予Trokhan等人的美国专利5,556,509；和1996年8月27日授予Phan的美国专利5,549,790。

美国专利4,326,000；4,000,237；和3,903,342表述了具有将纸张的表面以图案连接起来的弹性粘接剂的片状纸材。这种方法具有的缺点是，使用粘接材料相对较昂贵，并且难于控制生产速度。而且，弹性粘接材料会减低纸幅的吸湿性。

通过使用一个或多个压力毡在挤压辊隙中挤压纸幅而制造的传统薄纸可以相对较高的速度制造。传统挤压纸，一旦干燥之后，可被压印以对纸幅加花，并增加纸幅的宏观厚度。例如，在薄纸产品已经干燥后在薄纸产品上压印图案是很普通的。

但是，压印处理通常会在损失结构其它特性的前提下对纸结构加上一个美丽的外观。具体说，对干燥纸幅进行印花会撕裂纤维素结构中纤维之间的粘接。这种撕裂的原因是，在初期纸幅纤维浆干燥之前，粘接已经形成并且固定。纸结构干燥后，通过印花使纤维在垂直于纸结构的平面内运动而破坏纤维与纤维的粘接。粘接断裂会造成干燥纸幅的拉伸强度的降低。另外，印花通常在纸幅从干燥鼓上起皱之后进行。起皱之后的印花会撕裂加到纸幅的起皱图案。通过对起皱图案的压紧和拉伸，在起皱之后的印花会在纸幅的一部分中消除起皱图案。这种结果是不理想的，因为起皱图案提高了干燥纸幅的柔软性和柔顺性。

造纸领域的科学家和工程师为改进制造柔软，有强度，吸湿性好的并且能以较低的成本有效干燥的薄纸的方法进行了不懈的研究努力。

因此，本发明的一个目的是提供一种纸幅和一种制造允许以相对较低能量和费用较快地干燥的多区域纸幅的方法。

本发明的另一目的是提供一种制造多区域纸幅的方法，该多区域纸幅可以在现有的造纸机(传统的或者具有穿透空气干燥能力的)加工，不需要对造纸机进行实质性的修改。

本发明的又一目的是提供一种纸幅和一种用于制造纸幅的方法，该纸幅具有至少两个不同的并可通过下述一个或多个特征区分的非印花的区域：厚度，标高，浓度和单位重量。

本发明的又一目的是提供一种纸幅和一种用于制造纸幅的方法，该纸幅具有提高的蓬松厚度，松密度(bulk density)，和吸湿能力，具有相对加花表面和相对平滑的相反表面，由此可同时提供使用者需要的纸产品的蓬松度和柔软度。