包括含低定量區的裝飾標記的至少有三個區的紙張結構的製作方法

2023-04-25 22:35:11

專利名稱：包括含低定量區的裝飾標記的至少有三個區的紙張結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及至少有三個密集性明顯不同的區域的纖維素纖維結構，更準確地說，本發明涉及具有相對低定量裝飾標記的紙張及其生產方法。
背景技術：
纖維素纖維結構，如紙張，在現有技術中是已知的。通常希望的是，在同一纖維素纖維產品中有不同定量的區域。兩個區域起著不同的用途。高定量區賦予纖維結構以抗張強度。而低定量區可節省原料，特別是用於造紙過程中的纖維原料，並且可以賦予纖維結構以吸收性。在變質的場合，在纖維結構中，低定量區可以為小孔。但低定量區為小孔並不是必需的。
當纖維結構用於其預定的用途時，吸收性和強度，以及柔軟度將是十分重要的。特別是，在此所述的纖維結構用於搽面紙，衛生紙，毛巾紙，圍嘴，和餐巾紙，每種產品均是每天經常使用的。如果這些產品須執行其預定的任務並能廣泛使用的話，那麼，該纖維結構必須具有上述的物理性能並使之最大化。溼抗張強度和幹抗張強度是在使用期間纖維結構保持其物理完整性的量度。吸收性是纖維結構與液體發生接觸的性能。當對前述消費品進行評估時，不僅須考慮纖維結構吸收所述液體的絕對量，而且必須考慮纖維結構吸收所述液體的速率。另外，所述紙產品已用於一次性吸收製品，如婦女衛生巾和尿布。
為了提供有兩個不同定量的紙張，或對纖維進行重排，在現有技術中已經作出了多種嘗試。其例子包括US795,719(1905年7月25日授權於Motz)；US3,025,585(1962年3月20日授權於Griswold)；US 3,034,180(1962年5月15日授權於Greiner等人)；US3,159,530(1964年12月1日授權於Heller等人)；US3,549,742(1970年12月22日授權於Benz)；和US3,322,617(1967年3月30日授權於Osborne)。
另外，希望提供同時具有松厚性和柔韌性的薄頁紙產品。通過相互交錯的壓榨或非壓榨區，可以提供改善的松厚性和柔韌性，如US4,191,609(1980年3月4日授權於Trokhan)中所示，在此引入該專利作為參考。
已有提供製造所述纖維素纖維結構用的改進的多孔元件的若干種嘗試，其中最為重要的一種描述於US4,514,345(1985年4月30日授權於Johnson等人)中，在此引入該專利作為參考。Johnson等人教導將六角形元件安裝在間歇液體塗布法中的機架上。
製造消費者喜愛的薄頁紙的另一種方法是，對紙張結構進行乾燥，以便賦予薄頁紙產品以更大的松厚性、抗張強度、和耐破強度。用該方法製得的紙張結構的例子披露於US4,637,859(1987年1月20日授權於Trokhan)，在此引入作為參考。US4,637,859示出了分散在整個連續網絡上的不連續的圓頂形突起，在此將其引入作為參考。所述連續網絡能提供強度性能，而相對較厚的圓頂可提供柔軟性和吸收性。
US4,637,859中所披露的造紙方法的一個缺點是，對所述紙幅進行乾燥將增加能量消耗且是昂貴的，並且通常還需使用穿透乾燥設備。此外，在US4,637,859中所披露的造紙方法將限制紙幅在揚克式烘缸進行最終乾燥時的車速。這種限制認為是由於(至少部分)在將紙幅輸送至揚克式烘缸上之前賦予紙幅的圖案所致。特別是，在US4,637,859中所述的不連續圓頂不能在揚克式烘缸表面上如US4,637,859中所述的連續網絡那樣被充分乾燥。因此，對於給定的濃度和定量值，能在揚克式烘缸上進行運行的速度將受到限制。
通過利用一個或多個壓榨毛毯在壓區中對紙幅進行壓榨而製得的常規薄頁紙，能以相當高的速度運行。常規經壓榨的紙張，一旦乾燥之後，就將對其進行壓花，以使紙幅構成圖案，並增加紙幅的宏觀厚度。例如，在薄頁紙產品乾燥之後，通常在薄頁紙產品中形成壓花圖案。
然而，壓花方法通常以紙張結構的其它性能為代價賦予紙張結構以特定的美學外觀。特別是，對乾燥紙幅進行壓花，將使纖維素結構中纖維之間的鍵分裂。由於所述的這些鍵是在胚狀纖維漿乾燥時形成並固定的，因此在幹壓花時將發生鍵的分裂。在對紙張結構進行乾燥之後，通過壓花而垂直於紙張結構平面的活動纖維將破壞纖維與纖維間的鍵。鍵的斷裂將使乾燥紙幅的抗張強度降低。此外，壓花通常是在烘缸上乾燥紙幅起皺之後進行的。在起皺之後進行壓花，將會破壞賦予紙幅的起皺圖案。例如，通過壓實或拉伸起皺圖案，壓花將會消除紙幅某些部分中的起皺圖案。由於起皺圖案將改善乾燥紙幅的柔軟度和柔韌性，因此，這樣的結果是不希望的。
根據先前的工藝製得的紙張的一個問題是過量的低定量區將會降低紙張的強度。
因此，本發明的目的是克服所述的這些問題，特別是克服單層紙張的這些問題。具體地說，本發明的目的是提供一種紙幅，該紙幅有通過相對低定量區形成的裝飾標記，無需綜合平衡紙幅的強度、吸收性，以及柔軟性。
本發明的另一個目的是提供一種紙張以及多區紙幅的製備方法，其中，所述紙幅具有相對高密度區和相對低密度區的預定圖案，而且還能利用相對低的能量和費用進行乾燥。
本發明的另一個目的是提供一種具有相對低定量裝飾標記的多區域紙張的製備方法，所述裝飾標記能在現存的紙機(常規的或帶穿透乾燥的)上形成，無需對造紙機進行大的改進。
本發明的另一個目的是提供一種紙幅以及該紙幅的製備方法，其中，為提供美學益處，所述紙幅具有包含低定量區的裝飾標記，以及增加的松厚度，松密度，和吸收能力，藉此，不僅給紙產品的消費者提供了所希望的松厚性，而且提供了所希望的柔軟性。
發明概述本發明提供了一種有背對背的兩個表面和至少三個區的紙幅。所述三個區以非隨機、重複的圖案排列，並且彼此至少有一個選自下面的性能是有區別的定量，密度，和纖維組分。該紙幅包含裝飾標記，該裝飾標記包含一個或多個具有一定定量的區，所述定量低於紙幅的至少部分周圍基礎部分的定量。
在本發明中使用的術語「裝飾標記」指的是，優選在紙幅開始成形期間賦予紙幅的可辨認的形狀。所述形狀包括但不局限於花形，動物形，幾何圖形等。所述裝飾標記優選包含小於約30％的紙幅表面積，藉此，增強了裝飾標記與紙幅基礎部分的區別性。
對紙幅基礎部分選擇性地進行緻密化，以便提供相對高密度的連續網，和分散在整個網上的相對低密度區。相對高密度連續網提供強度，而相對低密度區提供松厚性和吸收性。
除相對低定量區以外，裝飾標記還可包括相對高定量區。裝飾標記的相對低定量區可包圍一個或多個其定量基本等於基礎部分定量的區間，另一方案是所述區間的定量與基礎部分的定量不同。這些相對高定量的區間可以被相對低定量區包圍。對這些相對高定量的區間進行選擇性地緻密化，以便在裝飾標記內提供相對高密度區和相對低密度區。
在一實施方案中，紙幅每平方米紙幅包含約5至約5000個裝飾標記。紙幅的相對高定量基礎部分包含相對高密度連續網區和每平方米紙幅至少約10,000個相對低密度區，相對低密度區分散在整個連續的網區內。在紙幅背對背的兩個表面的至少一個面上，基礎部分的平滑度值低於約900，以便提供感覺平滑且柔軟的表面。
裝飾標記可包含相對低定量區，這些區的定量在包圍裝飾標記的基礎部分定量的約25％至約75％。所述裝飾標記可包含其定量低於包圍裝飾標記的基礎部分定量的約75％的相對低定量區。在一個實施方案中，裝飾標記可包含其定量低於包含包圍裝飾標記的基礎部分定量的約60％的相對低定量區。
本發明的優點在於裝飾標記給消費者提供了喜愛的美觀性，而且該紙幅還保持了多密度紙的強度和吸收性。此外，本發明的紙幅雖然有裝飾標記和多密度區，但還能具有相對平滑的表面。所述平滑表面給消費者提供了喜愛的柔軟性，並且還能幫助用肉眼區分裝飾標記。另外，包圍低定量裝飾標記的平滑表面強調了相對低定量裝飾標記的區別性，藉此，增強了紙幅的美學外觀。
另外，本發明還提供有三個以非隨機、重複圖案排列的區並且彼此至少有一個選自定量，密度，和纖維組分的性能有區別的紙幅的製備方法。該方法包括如下步驟提供許多懸浮於液體載體中的纖維素纖維；提供具有液體可透過區域的纖維留著成形元件；將纖維素纖維和液體載體沉積在成形元件上；在兩種同時存在的狀態下，通過成形元件排出液體載體，以便形成至少有一相對高定量區和和裝飾標記的紙幅，所述裝飾標記包含一個或多個相對低定量區；提供具有紙幅構圖表面的紙幅支撐裝置；將紙幅從成形元件送至紙幅支撐裝置的紙幅構圖表面上；選擇性地使至少部分相對高定量區緻密化，以便在相對高定量區內提供相對高密度區和相對低密度區的非隨機、重複圖案。
附圖概述儘管本發明以特別指出的且明確要求本發明範圍的權利要求結束，但據信，通過結合附圖的本發明的下述說明，將對本發明有更好的理解，在附圖中，同樣的元件以相同的參考號表示

圖1A是根據本發明製得的紙幅的平面圖，該圖示出了三個裝飾標記。
圖1B是圖1A中示出的單個裝飾標記的放大平面圖，並且說明了不同的起皺頻率。
圖2是沿圖1B中線2-2截取的，圖1B中示出的紙幅的橫截面圖。
圖3是根據本發明製得的紙幅部分的相片，該相片示出了一個裝飾標記。
圖4是用來製備本發明紙幅的紙機的示意圖，該紙機示出了在成形元件上形成且在紙幅支撐裝置上進行選擇性緻密化的紙幅。
圖5是用來製備本發明紙幅的成形元件紙頁側的相片，該成形元件包括由紡織絲形成的液體可滲透結構，以及與紡織絲連接的液體不可滲透的光致聚合物樹脂層，以便形成相應於裝飾標記的流動限制部件。
圖6是圖5示出的成形元件的部分平面圖，圖6的成形元件包括四個流動限制部件。
圖7是顯示支撐在圖6成形元件上的紙胚的橫截面圖。
圖8是顯示呈壓印織物形式的紙幅支撐裝置的紙頁側表面的相片，所述織物包含毛毯層和與毛毯層連接的構圖的光致聚合物層，以便提供連續的網狀紙幅壓印表面。
圖9是圖8中示出的紙幅支撐裝置的紙頁側部分的平面圖。
圖10是顯示傳遞至圖9示出的紙幅支撐裝置上的紙幅的橫截面圖，以便提供具有與裝置相一致的第一表面和基本平滑的第二表面的紙幅。
圖11是顯示紙幅傳遞至揚克式烘缸上的示意圖。
圖12是根據本發明另一實施方案製得的紙幅的平面圖，該紙幅包括不連續的裝飾標記，和相對高定量基礎部分，基礎部分包含連續的網狀區域，分散在網狀區域內的不連續的相對低密度區，和分散在各個相對低密度區中的不連續的相對高密度區。
圖13是沿圖12的線13-13截取的圖12紙幅的橫截面圖。
圖14是用來製備圖12中示出紙幅的裝置的平面圖，該裝置包含與多孔元件連接的紙幅構圖層，所述多孔元件由紡織絲製成。
圖15是圖14裝置的橫截面圖。
圖16是利用圖14和15的裝置製備紙幅的紙機的圖示。
圖17是顯示傳遞至圖15示出的裝置上的紙幅的圖示，以便形成具有與裝置相一致的第一表面和基本平滑的第二表面的紙幅。
圖18是圖15示出的裝置上的紙幅被載在壓輥和揚克式烘缸之間的圖示，以便將圖案賦予紙幅的第一表面，並將紙幅的第二表面粘附至揚克式烘缸上。
發明詳述圖1A，B和2說明了根據本發明製得的紙幅20，而圖3為圖1A，B和2中說明的紙張結構的照片。所述紙幅是溼抄製得的，因此基本上沒有幹浮花裝飾。
參考圖1A，B和2，紙幅20有分別背對背的第一和第二表面22和24。紙幅20包含至少三個以非隨機、重複圖案排列的區域。這三個區域彼此至少有一個選自定量，密度，和纖維組分的性能有區別。
圖2是圖1A和1B示出的紙幅部分的橫截面圖。在圖2中，通過紙幅厚度的線條密度用來簡要地說明不同紙幅的相應定量。通過紙幅厚度用五個線條表示的紙幅部分表示相對高定量區，而用三個線條表示的紙幅部分表示相對低定量區。
紙幅20包括相對高定量基礎部分100。另外該紙幅還包括以非隨機、重複圖案的形式在整個基礎部分100中分散的不連續的、肉眼可區分的裝飾標記200。如在下面將更為詳細說明的那樣，在紙幅成形期間，通過選擇性地從紙幅中脫去水份，能將裝飾標記200給予紙幅。裝飾標記包含一個或多個相對低定量區220。所述區220的定量低於紙幅周圍基礎部分100的定量。
使相對高定量基礎部分100選擇性地緻密化，以便具有至少一個高密度區和至少一個低密度區。在圖1A，1B和2中示出的實施方案中，使基礎部分100選擇性地緻密化，以便具有相對高密度的、連續的網狀區域110和分散於整個連續網狀區域100中的許多不連續的、相對低密度的區域130。區域130的厚度要厚於區域110。
相對低定量區220可有一限定許多相鄰的、相對高定量區間240的閉合迴路的形狀。在區間240內每一處的定量均高於包圍該特定區間240的相對低定量區220的定量。每個區間240均有通過相對低定量區220的閉合環所形成的周邊。
在優選的實施方案中，每個區間240均有不大於其一半的周邊與相鄰的區間240鄰接。優選的是，至少有一些區間240的特徵在於具有這樣的周邊，即通過區間240畫任意直線時，與區間周邊的相交點不超過三個。不被理論所束服，據信，在不過度降低紙幅20的強度的情況下，所述區間的幾何構形使得裝飾標記200能用肉眼辨別，並且具有令人愉快的美觀性。
可選擇性地對相對高定量區間240進行緻密化，以提供相對高密度區和相對低密度區。在圖1A和1B中，相對高定量區間240包含相對高密度的連續網260，和在整個連續網260中分散的不連續的、相對低密度區280。
在一實施方案中，紙幅20每平方米紙幅包含約5至約5000個裝飾標記200，最優選的是，每平方米紙幅有約25至約1000個裝飾標記200，以便增加基礎部分100和裝飾標記200之間的區別。紙幅的相對高定量基礎部分100每平方米紙幅包含至少約10,000個相對低密度區130，相對較厚的低密度區分散在整個連續的網狀區域110中，以便增強紙幅的吸收性和松厚性。
在紙幅的背對背兩個表面的至少一個面上，基礎部分100的平滑度值低於約900。在圖2中，表面24的平滑度值低於表面22的平滑度值。表面24的平滑度值優選小於約900。特別是，紙幅20的表面平滑度比率大於約1.15，更優選大於約1.20，甚至更優選的是大於1.25，更優選的是大於約1.30，最優選的是大於約1.40，其中所述的表面平滑度比率為表面22的表面平滑度除以表面24平滑度值所得到的值。
在一實施方案中，紙幅20的表面24其表面平滑度值低於約900，更優選的是低於約850。反面22的表面平滑度值至少約900，更優選的至少約為1000。
在下面的「表面平滑度」中描述了表面平滑度值的測量方法。當表面變得更為有結構和更不平滑時，表面的表面平滑度值將增加。因此，相對低的表面平滑度值表示相對平滑的表面。
區域220的定量低於周圍基礎部分100定量的約75％。相對低定量區220的定量為基礎部分100定量的約25％至約75％。
在一實施方案中，區域220的定量低於周圍基礎部分100定量的約60％。基礎部分100的定量可在每平方米約10克和約70克之間。相對低定量區域220的定量為每平方米約5克和約35克之間。
相對低定量區220的定量優選低於約20克/平方米，更優選低於約15克/平方米。在一實施方案中，基礎部分100的定量可以在每平方米約10克和約30克之間，相對低定量區220的定量為每平方米約5克和約15克之間。區域240的定量可以約等於基礎部分100的定量。
本發明的紙幅有這樣的優點裝飾標記給消費者提供喜愛的美觀性，而且紙幅還保持多密度紙張的強度和吸收性。此外，本發明的紙幅有裝飾標記和多密度區，而且還有相對平滑的表面。所述平滑表面給消費者提供優選的柔軟度。此外，包圍低定量裝飾標記的平滑表面將強調相對低定量裝飾標記的區別性，藉此增強紙幅的美學外觀。
連續的網狀區域110和不連續的區域130能如通過起皺而縮短。在圖1B中，將連續網狀區域110的起皺脊表示為數字115，並且通常在橫向延伸。同樣地，也可使不連續的、相對低密度且相對較厚的區域130縮短，以便有起皺脊135。
連續的網狀區域110可以是在US4,637,859中披露的相對高密度、宏觀單平面的連續網狀區域。相對低密度且相對較厚的區域130可以是相互交錯的，如US4,637,859中所述。然而，區域130並不是US4,637,859中所示出的圓頂。所述區域130是在連續網狀區域110中是如US08/748,871(「在連續網狀區域中有相對較薄連續網狀區域和不連續的相對較厚區域的紙幅」，1996年11月14日申請，申請人Phan，)中所披露的那樣排列的，在此將其引入作為參考。
具有相對平滑表面24的紙幅20可用來製造具有面朝外平滑表面的多層薄頁紙。例如，可將兩層或多層紙幅20結合，以便形成多層薄頁紙，以致使多層薄頁紙的兩個朝外的表面包含紙幅20的表面24，而外層的表面22面朝內。另外，通過將本發明的紙幅20和常規成形和乾燥的紙幅結合，可製得雙層紙張結構。可以將紙幅20結合至常規的紙幅上，以致使表面24面朝外。
紙幅20的定量可以從每平方米約10克至約70克。紙幅20的宏觀厚度至少約為0.1毫米，更優選至少約為0.2毫米，松密度小於約0.12克/立方釐米(定量除以宏觀厚度，如果單位不一致的話乘以適當的轉換因子)。紙幅的定量、宏觀厚度，以及松密度的測量方法如下所述。
在圖1-2示出的紙幅20還可具有至少約15克/克的吸收能力。吸收能力的測量方法如下所述。因此，紙幅20顯示出高松厚紙幅的吸收益處，以及通常與常規毛毯壓榨薄頁紙有關的相對平滑表面的益處。
圖3是根據本發明製得的紙幅20的表面22的照片，其中示出了基礎部分100的裝飾標記200，連續的網110和不連續的相對低密度的區域130。
造紙方法說明根據本發明的紙張結構20可利用圖4示出的造紙裝置來製備。通過提供將懸浮於液體載體中的許多纖維，如以懸浮液形式的造紙纖維的水分散體；並由網前箱1500將造紙纖維懸浮液沉積至纖維留著成形元件1600上而開始本發明紙張結構20的製備方法。在圖4中，成形元件1600呈連續帶的形式。將造紙纖維的懸浮液沉積至該成形元件1600上，並通過該成形元件1600從懸浮液中脫去水，以便形成支撐在成形元件1600上的、造紙纖維的紙胚。造紙纖維懸浮液可包括平均纖維長度大於或等於2.0毫米的相對長的纖維，和平均纖維長度小於2.0毫米的相對短的纖維。例如，相對長的纖維可包含針葉木纖維，而相對短的纖維可包含闊葉木纖維。在下面將對針葉木和闊葉木纖維進行更為詳細的描述。
圖5是適合製備本發明紙幅20的成形元件1600面對紙幅側的照片。圖6是成形元件1600面對紙幅側的簡要說明。圖7是成形元件1600橫截面的圖示，示出了沉積在成形元件1600面對紙幅側上的胚紙543。
成形元件1600包含液體可透過的紡織底物1610和沉積在紡織底物1610上的流動限制部件1650。紡織底物1610包含縱向長絲1612和橫向長絲1614。流動限制部件1650的形狀與形成在紙幅20上的裝飾標記相對應。紡織底物1610提供第一脫水區，該脫水區相當於沒被流動限制部件1650覆蓋的紡織底物1610部分。該第一脫水區有第一脫水率。其上設置有流動限制部件1650的成形元件1600部分提供有第二脫水率的第二脫水區，該第二脫水率低於第一脫水率。
液體載體(例如水)以相應於第一和第二脫水區的兩種狀態從成形元件1600中脫除。因此，在水懸浮液中的纖維往往由第二脫水流出並積累在第一脫水區中，藉此，形成了與流動限制部件1650對準的相對低定量區。相對較短的纖維往往積累在第一區中。至少一些相對長的纖維能橋連流動限制部件的寬度。因此，在裝飾標記的相對低定量區中，造紙纖維的平均纖維長度大於紙幅周圍部分造紙纖維的平均纖維長度。
通過在紡織底物1610上選擇性地固化光致聚合樹脂，可在紡織底物上形成流動限制部件1650。所述的流動限制部件1650通常是液體不可透過的，因此，第二脫水區的第二脫水率基本為零。可利用如通常在US5,503,715(1996年4月2日以Trokhan等人的名義出版)和US 5,534,326(1996年7月9日以Trokhan等人的名義出版)中披露的光致聚合樹脂，形成合適的纖維留著成形元件1600，在此將這兩篇專利引入作為參考。
流動限制元件1650可由線性和/或曲線片段1660的結合構成，它們一起形成封閉的區間1670。所述片段1660的寬度為W(圖6)，這通常是垂直於該部分的長度而測量的。如果紙幅由一種纖維製成，那麼，寬度W優選小於纖維平均長度的約一半，更優選小於纖維平均長度的約四分之一。如果紙幅由包括闊葉木和針葉木纖維的不同種類纖維的均勻混合物製成，那麼，所述片段1660的寬度W優選小於形成紙幅的闊葉木纖維平均纖維長度的約一半，最優選小於約四分之一。另一方面，如果紙幅包含兩層或多層，那麼，寬度W應小於鄰接成形元件1600的層中的闊葉木纖維平均纖維長度的約1/2，更優選的是小於約1/4。
例如，就製備100％桉樹纖維的配料而言，基於約為1.0毫米的平均纖維長度，寬度W應小於約0.5毫米。另外，如果配料由平均纖維長度約3.0毫米100％的北方針葉木硫酸鹽纖維製得，那麼，寬度W應小於約1.5毫米。
所得到的裝飾標記可各自包含相對低定量區，該相對低定量區具有完全包圍至少一個相對高定量區間240的閉合迴路形狀。沿閉合迴路形狀的任一位置測量的相對低定量區域的寬度(相當於寬度W)在約0.2毫米和約2毫米之間。
所述流動限制部件1650可具有任何合適的裝飾形狀，該形狀包括但不局限於花形，動物形，幾何構形如圓形，正方形和三角形等。優選的是，流動限制部件1650的片段1660定位在成形元件1600上，以致使至少一些片段1660，優選大多數片段1660形成與橫向(圖6中CD)至少15度的夾角A(圖6)。這樣的定位提供了如下的優點相對低定量區域220有利地相對於紙幅的橫向進行取向。當在烘缸上對紙幅進行起皺時，刮刀基本上平行於紙幅的橫向。因此，如果片段1660與橫向成角度的話，刮刀的衝擊幾乎不會對相對低定量區域220的外觀和結構產生副作用。特別是，如果相對低定量區域與橫向基本平行取向的話，據信，刮刀會「掘出」相對低定量區域220，藉此，對紙幅的裝飾外觀產生副作用。
可以預期的是，所有種類的木漿通常將構成用於本發明的造紙纖維。然而，其它的纖維素纖維漿，如棉短絨，蔗渣，人造絲等也可使用，並且無一放棄。用於本發明的木漿包括化學漿，如牛皮紙漿，硫酸鹽漿和亞硫酸鹽漿，以及機械漿，例如包括磨木漿，熱磨機械漿和化學熱磨機械漿(CTMP)。可以使用由針葉樹和闊葉樹得到的紙漿。另外，還可以使用非纖維素纖維，如合成纖維。
不管是闊葉木漿還是針葉木漿，均可單獨使用或結合使用。可混合闊葉木纖維和針葉木纖維，另外，還可分層進行沉積，以提供分層的紙幅。為了披露闊葉木纖維和針葉木纖維的層狀結構，將US4,300,981(1981年11月17日授權於Carstens)和US3,994,771(1976年11月30日授權於Morgan等人)引入作為參考。
造紙配料可包含各種添加劑，它們包含但不局限於纖維粘結材料，如溼強度粘結材料，幹強度粘結材料，以及化學柔軟組分。合適的溼強度粘結劑包括但不局限於如Hercules Inc.(Wilmington，Delaware)以商品名KYMENE 557H出售的聚醯胺-表氯醇樹脂。合適的暫時溼強度粘結劑包括但不局限於合成聚丙烯酸酯。合適的暫時溼強度粘結劑為AmericanCyanamid(Stanford，CT)出售的PAREZ 750。
合適的幹強度粘結劑包括如羧甲基纖維素這樣的材料，陽離子聚合物如ACCO11。CYRPO/ACCO類幹強度材料可得自CYTEC(Kalamazoo，MI)。
沉積在成形元件1600上的造紙配料可包含解離劑，以便當紙幅進行乾燥時抑制某些纖維-纖維鍵的形成。解離劑以及由幹起皺過程提供的能量將使一部分紙幅再疏鬆。在一實施方案中，將解離劑施加至設置在兩層或多層纖維層之間的形成中間纖維層的纖維上。中間層在纖維外層之間起解離層的作用。因此，起皺能量能沿解離層使紙幅部分再疏鬆。
因此，可以形成在加熱乾燥表面上進行有效乾燥的具有相對平滑表面的紙幅，所述加熱乾燥表面如揚克式烘缸的加熱乾燥表面。而且，由於在起皺刮刀處的再疏鬆，乾燥紙幅還可具有不同的密度區域，包括連續的相對高密度的網狀區域，和通過起皺過程而產生的不連續的相對低密度區域。
合適的解離劑包括如披露於US5,279,767(1994年1月18日授權於Phan等人)中的化學柔軟組合物。合適的可生物降解的化學柔軟組合物披露於US5,312,522(1994年5月17日授權於Phan等人)中。在此將US5,279,767和US5,312,522引入作為參考。所述的化學柔軟組合物可用作解離劑，用來抑制製造紙幅的一層或多層纖維中纖維-纖維間的結合。
用於使形成紙幅20的一層或多層纖維中的纖維進行解離的一種合適的柔軟劑是包含二酯二(接觸固化)牛脂二甲基氯化銨的造紙添加劑。合適的柔軟劑是得自Witco公司(Greenwich，CT)的ADOGEN造紙添加劑。
儘管可使用水以外的液體中的分散體，但優選由造紙纖維的水分散體來製備紙胚543。將纖維分散於載液中，以使之的濃度從約0.1％至約0.3％。將分散體、懸浮液，紙幅或其它體系的百分濃度定義為100乘以所考慮的體系中幹纖維的重量除以體系總重量的商。纖維重量總是以絕幹纖維為準表示。
可以如圖4所示，用連續的造紙方法形成紙胚543，另一可供選擇的方案是間歇法，如可以使用手抄紙造紙法。在將造紙纖維的分散體沉積至成形元件1600上之後，通過本領域熟練技術人員已知的工藝，通過成形元件1600除去部分水分散介質而形成紙胚543。為形成紙胚543，可以使用真空箱，成形板，脫水板等，從造紙纖維的水分散體中除去水份。
圖7示出了在成形元件1600上形成的紙胚。將支撐在流動限制部件1650上的紙胚部分表示為543A，並將支撐在紡織底物1610上的紙胚表示為543B。543A部分相當於圖1A和1B中的相對低定量區域220，而543B部分相當於圖1A和1B中的相對高定量基礎部分100和區間240。
優選的是，流動限制部件1650和紡織底物1610的頂表面之間的高度差D小於約6密耳(0.006英寸；0.152毫米)，以便提供具有基本平滑的第一和第二表面547和549的通常為單平面的紙胚543。更優選的是，所述高度差D小於約3密耳。優選的是，所述高度差D小於紙幅中纖維平均長度的約1/6，最優選的是小於紙幅中闊葉木纖維平均長度的約1/6。紙胚543隨著繞轉向輥1502運行的成形元件1600運行，並運行至紙幅支撐裝置2200的附近。
參考圖4，8，9，和10，製備紙幅20的下一個步驟包括從成形元件1600將紙胚543傳遞至紙幅支撐裝置2200上，並在該裝置2200的第一面2202上支撐該傳遞的紙幅(在圖4中以545表示)。優選的是，在傳遞至紙幅支撐裝置2200的位置，紙胚的稠度在約5％至約20％之間。
參考圖8-10，紙幅支撐裝置2200包含脫水毛毯層2220和紙幅構圖層2250。為對紙機上的紙幅進行乾燥並賦予其圖案，紙幅支撐裝置2200可呈連續帶的形式。所述紙幅支撐裝置2200有第一面對紙幅面2202和第二反面2204。在圖8和圖9中，利用第一面對紙幅面2202對著觀察者來觀察紙幅支撐裝置2200。第一面對紙幅面2202包含第一紙幅接觸面和第二紙幅接觸面。
在圖8和圖9中，第一紙幅接觸面為毛毯層2220的第一毛毯面2230。第一毛毯面2230以第一高度2231進行設置。第一毛毯面2230為紙幅接觸的毛毯表面。所述毛毯層2220也有反面的第二毛毯表面2232。
在圖8和圖9中，第二紙幅接觸表面通過紙幅構圖層2250來提供。連接毛毯層2220的紙幅構圖層2250有設置在第二高度2261的紙幅接觸頂表面2260。第一高度2231和第二高度2261之間的差小於傳遞至紙幅支撐裝置2200上的紙幅的厚度。表面2260和2230可以相同的高度進行設置，結果是，高度2231和2261相同。另外，表面2260可稍高於表面2230，或者表面2230稍高於表面2260。
所述的高度差大於或等於0.0密耳且小於約8.0密耳。在一實施方案中，高度差小於約6.0密耳(0.15毫米)，更優選的是小於約4.0密耳(0.10毫米)，最優選的是小於約2.0密耳(0.05毫米)，以便保持相對平滑的表面24。
脫水毛毯層2220是可透過水的並且能接收並包容從造紙纖維的溼紙幅中壓榨出的水。紙幅構圖層220是水不可透過的，並且不接收或包容從造紙纖維的紙幅中壓榨出的水。紙幅構圖層2250可有連續的紙幅接觸頂表面2260，如圖8和9中所示。另外，所述的紙幅構圖層還可以是不連續的或半連續的。
優選的是，紙幅構圖層2250包含光敏樹脂，所述光敏樹脂首先可以液體形式設置在第一表面2250上，然後，通過輻照使之固化，以致使紙幅構圖層2250的一部分滲透，並藉此牢固地粘結至第一毛毯表面2230上。優選的是，紙幅構圖層2250不延伸通過毛毯層2220的整個厚度，而是延伸通過毛毯層2220的小於約一半厚度，以保持紙幅支撐裝置2200的柔韌性和壓縮性，特別是毛毯層2220的柔韌性和壓縮性。
合適的脫水毛毯層2220包含如通過針刺法連接至紡織長絲2244形成的支撐結構上的天然或合成纖維的無紡絮墊2240。組成無紡絮墊的合適的材料包括但不局限於天然纖維，如羊毛，和合成纖維，如聚酯和尼龍。形成絮墊2240的纖維，每9000米長絲長度可具有約3至約20克的旦數。
毛毯層2220可具有層狀結構，並可包含各種纖維和尺寸的混合物。形成毛毯層2220以促進離開第一毛毯表面2230的紙幅中接收的水份的輸送，並使水份向第二表面2232輸送。毛毯層2220可具有與第一毛毯表面2230相鄰設置的細小且相對緻密的填充纖維。當與鄰接第二毛毯表面2232的毛毯層2220的密度和孔徑相比時，鄰接第一毛毯表面2230的毛毯層2220優選具有相對高的密度和相對小的孔徑，結果是，進入第一毛毯表面2230的水份將被帶離該第一表面2230。
脫水毛毯層2220的厚度大於約2毫米。在一實施方案中，脫水毛毯層2220的厚度在約2毫米和約5毫米之間。
為披露將光敏樹脂施加至脫水毛毯上並且為了披露合適的脫水毛毯，將如下所述文獻引入作為參考PCT出版物WO96/00812(1996年1月11日出版)，WO96/25555(1996年8月22日出版)，WO96/25547(1996年8月22日出版)，所有這些均以Trokhan等人的名義申請；US08/701,600「將樹脂施加至用於造紙的基材上的方法」(1996年8月22日申請)；US08/640,452「帶有構圖層的高吸收/低反射率毛毯」(1996年4月30日申請)；和US08/672,293「利用具有選擇滲透性毛毯製備溼壓薄頁紙的方法」(1996年6月28日申請)。
脫水毛毯2220的透氣性可低於每分鐘約200標準立方英尺(scfm)，以scfm表示的透氣性是在脫水毛毯厚度上的壓差約為0.5英寸水柱時，每分鐘通過一平方英尺毛毯層空氣的立方英尺數量的量度。在一實施方案中，脫水毛毯層2220的透氣性在約5和約200scfm之間，更優選的是小於約100scfm。
脫水毛毯層2220的定量在約800克/米2和約2000克/米2之間，平均密度(定量除以厚度)在約0.35克/釐米3和約0.45克/釐米3之間。紙幅支撐裝置2200的透氣性低於或等於毛毯層2220的透氣性。
一種合適的毛毯層2220是由Appleton Mills公司(Appleton，Wisconsin)製造的Amflex 2壓榨毛毯。該毛毯層2220的厚度約為3毫米，定量約為1400克/米2，透氣性約為30scfm，並且具有帶三股復絲頂和底經線和四股復捻單絲緯線的雙層支撐結構。絮墊2240可包含在第一表面2230處約3旦，和在第一表面2230下面的絮狀底基中約10-15旦的聚酯纖維。
在圖9中示出的紙幅支撐裝置2200具有紙幅構圖層2250，該構圖層有連續的網狀紙幅接觸頂表面2260，在所述頂表面中，有許多不連續的開口2270。合適的開口2270的形狀包括但不局限於圓形，在縱向伸長(圖9中的MD)的橢圓形，多邊形，不規則形，或這些形狀的結合。如圖9所示，連續網狀頂表面2260的投影表面積可以在紙幅支撐裝置2200投影面積的約5％和約75％之間，優選的是，在該裝置2200投影面積的約25％和約50％之間。
在裝置2200的每平方米投影面積中，連續的網狀頂表面2260至少可以有約10,000，更優選至少約50,000個不連續的開口2270，如圖9所示，更優選的是，每平方米該裝置2200至少有約15,000個不連續的開口2270。在一實施方案中，每平方米中，連續的網狀頂表面2260至少有約100,000個不連續的開口2270。
如US4,637,859(1987年1月20日出版)中所述，不連續的開口2270可以在縱向(MD)和橫向(CD)相互交錯，在此引入作為參考。另外，為了給紙幅提供不同的緻密圖案，可使用其它光聚合物圖案。
將紙幅輸送至紙幅支撐裝置2200上，以致使，被輸送紙幅的第一面547支撐在裝置2200的2202面上並與之相一致，其中紙幅545的一部分支撐在表面2260上，而一部分支撐在毛毯表面2230上。紙幅的第二面549基本保持平滑，且宏觀上是單平面構形。參考圖10，紙幅支撐裝置2200的表面2260和表面2230間的高度差應足夠小，以致使，當紙幅輸送至裝置2200上時，紙幅的第二面保持基本平滑且宏觀上單平面。特別是，表面2260和表面2230間的高度差應小於遞紙位置處紙胚的厚度。
至少部分是通過對紙胚543施加液壓差來提供將紙胚543傳遞至裝置2200上的步驟。參考圖4，可通過圖4所示的真空源600，如真空瓦或真空輥，將紙胚543從成形元件1600真空傳遞至裝置2200上。在紙胚引紙位置的下遊，還可提供一個或多個另外的真空源620，以便進一步地進行脫水。
將載在裝置2200上的紙幅545以縱向(圖4的MD)送入在真空壓輥900和加熱的揚克烘缸880的硬表面875之間提供的壓區800中。參考圖11，可將蒸汽罩2800設置在正好壓區800的上遊。當紙幅545的表面547載在真空壓輥900上通過時，可利用蒸汽罩將蒸汽直接加至紙幅545的表面549上。
與真空壓輥提供真空部分920相對應安裝蒸汽罩2800。提供真空部分920將蒸汽引入紙幅545和毛毯層2220中。由蒸汽罩2800提供的蒸汽對紙幅545和毛毯層2220中的水份進行加熱，藉此，降低了紙幅和毛毯層2220中水的粘度。因此，紙幅和毛毯層2220中水可通過輥900提供的真空更為容易地除去。
在低於約15psi的壓力下，蒸汽罩2800可提供約0.3磅飽和蒸汽/磅乾燥纖維。在表面2204處，提供蒸汽部分920提供約1至約15英寸汞柱的真空，優選在約3和約12英寸汞柱的真空。
合適的真空壓輥900是由Winchester Roll Products製造的真空壓輥。合適的蒸汽罩2800是由Measurex-Devron公司(North Vancouver，BritishColumbia，Canada)製造的D5A型。
提供真空部分920與真空源(末示出)相連。提供真空部分920相對於輥900的旋轉表面910是靜止的。表面910可以是一開孔或開槽的表面，真空通過該表面施加至表面2204上。表面910的旋轉方向示於圖11中。當紙幅和裝置2200通過蒸氣罩2800並通過壓區800時，真空提供部分920在紙幅支撐裝置2200的表面2204處提供真空。儘管只示出了一個真空提供部分920，但在其它的實施方案中，提供獨立的真空提供部分是所希望的，當裝置2200沿輥900運行時，每個提供真空部分在表面2204處提供不同的真空。
揚克式烘缸通常包含蒸汽加熱的鋼筒或鐵筒。參考圖11，紙幅支撐在裝置2200上送入壓區800中，因此，可將紙幅基本平滑的第二面549輸送至表面875上。在壓區的上遊，在紙幅輸送至表面875之前的位置，噴嘴890將粘合劑施加至表面875上。
粘合劑可以是聚乙烯醇基粘合劑。另外，所述粘合劑可以是Hercules公司(Wilmington Delaware)製造的CREPREOL粘合劑。就在大於約45％的稠度時將紙幅引至揚克式烘缸880上的這些實施方案而言，通常使用聚乙烯醇基起皺粘合劑。在稠度低於約40％時，使用如CREPREOL粘合劑這樣的粘合劑。
可利用許多方式，將粘合劑直接或間接地(如施加至揚克式烘缸表面875上)施加至紙幅上。例如，例如以微滴的形式將粘合劑噴至紙幅上，或噴至揚克式烘缸表面875上。另外，也可通過轉印輥或刷子將粘合劑施加至表面875上。在另一實施方案中，可以在紙機的溼部將起皺粘合劑添加至造紙配料中，如將粘合劑添加至網前箱500的造紙配料中。對於在揚克式烘缸880上乾燥的每噸造紙纖維而言，可以添加約2磅至約4磅粘合劑。
當紙幅載在裝置2200上通過壓區800時，輥900的真空提供部分920在紙幅支撐裝置2200的表面2204處提供真空。另外，當紙幅載在裝置2200上通過壓區800時，在真空壓輥900和乾燥表面800之間，紙幅支撐裝置2200的紙幅構圖層2250將賦予紙幅545的第一表面547與表面2260相一致的圖案。由於第二表面549是基本平滑且宏觀單平面的表面，因此，當紙幅通過壓區800時，第二表面549基本上都緊貼且粘附在乾燥表面875上。當紙幅通過所述壓區時，第二表面549支撐在平滑表面875上以維持基本平滑且宏觀單平面構形。因此，可以將預定的圖案賦予紙幅545的第一表面547上，而第二表面549仍基本保持平滑。當紙幅545傳遞至表面875上並將表面2260的圖案賦予紙幅以選擇性地使紙幅緻密化時，優選的是，紙幅545的稠度在約20％和約60％之間。將表面2260的圖案賦予紙幅，以便提供圖1A和1B中所示的連續的網狀區域110和不連續的相對低密度區域130。
不被理論所束服，據信，由於基本上所有的第二表面549均貼在揚克式烘缸表面875上，因此，在揚克式烘缸上的對紙幅545進行乾燥時，其乾燥效率將高於僅將第二表面的選擇部分貼在揚克式烘缸上時對紙幅的乾燥效率。
特別是，據信，在相對高轉速揚克式烘缸上從相對低稠度至相對高稠度進行乾燥時，當將基本所有第二表面549貼在揚克式烘缸表面上時，允許紙幅545的定量至少約為8磅/3000英尺2(13克/米2)，更優選至少約為10磅/3000英尺2(16.3克/米2)。另外，據信，具有上述定量的紙幅545，可以相對高的紙幅運行速度從低於約30％的稠度，更優選從低於25％的稠度(當紙幅傳遞至烘缸880上時)乾燥至至少約90％的稠度，更優選乾燥至約95％的稠度(當紙幅通過起皺離開烘缸時)，這使得能經濟地生產紙幅20。
相比較而言，據信，就相同的乾燥條件和烘缸設計而言，揚克式烘缸對具有如US4,637,859中所披露的連續的網和不連續的圓頂且定量至少約10磅/3000英尺2的紙幅的乾燥速度，將由於所述圓頂不能與連續網一樣快地被乾燥而受到限制。
形成紙張結構20的最終步驟包括利用刮刀1000從表面875使紙幅545起皺，如圖4所示。不被理論所束服，據信，由刮刀1000賦予紙幅545的能量將使紙幅的至少某些部分，尤其是沒被紙幅構圖表面2260壓印的那些部分，如相對低密度區域130和280變得松厚或去緻密化。因此，利用刮刀1000從表面875上對紙幅的起皺步驟提供了這樣的紙幅該紙幅具有第一壓實的相對較薄的區域和第二相對較厚的區域，其中相對較薄區域與賦予紙幅第一表面的圖案相一致。在一實施方案中，刮刀的斜角約為25度，並且相對揚克式烘缸進行設置以提供約81度的衝擊角。
圖1B和3中示出的紙張結構20由於相對高密度的連續網狀區域110和相對低密度的不連續區域130的起皺而縮短。區域110中的起皺頻率可不同於區域130中的起皺頻率。通常，區域130中的起皺頻率低於連續網狀區域110中的起皺頻率。在圖1B中說明了這種起皺頻率的差異，其中與起皺脊135相比，起皺脊115間距更為接近(頻率更高)。
因此，在無需壓花下，紙幅20提供了由裝飾標記200提供的裝飾美觀性。另外，紙幅20還具有通過高、低密度區域的起皺而提供的柔韌性，由低密度區域130和280提供的松厚性和吸收性，以及由相對平滑表面24提供的柔軟度。
在本發明另一實施方案中，紙幅支撐裝置2200可包括設置在包含紡織長絲織物的多孔基礎元件上的樹脂層。參考圖14-18，裝置2200可包含設置在織物1220上的樹脂層2250。如圖14所示，樹脂層2250具有連續網狀的紙幅接觸表面2260，後者限定了不連續的開口2270。織物1220包含縱向長絲1242和橫向長絲1241。裝置2200有第一側面2202和第二側面2204。第一側面2202包括第一紙幅接觸表面和第二紙幅接觸表面。
在圖14和15中，通過位於長絲1241和1242交叉點的不連續的壓節表面1230提供處於第一高度1231的第一紙幅接觸表面。可以對長絲1241和1242的頂表面進行砂磨或其它的研磨，以提供相對平坦，通常為橢圓形的壓節表面1230。通過紙幅構圖層2250提供第二紙幅接觸表面。連接至織物1220上的紙幅構圖層2250有處於第二高度2261的紙幅接觸頂表面2260。
第一高度1231和第二高度2261之間的差小於當紙幅傳遞至紙幅支撐裝置2200上時紙幅的厚度。可以相同的高度設置連續的表面2260和不連續的表面1230，以致使高度1231和2261相同。另外，表面2260可稍高於表面1230，或表面1230可稍高於表面2260。
所述的高度差大於或等於0.0密耳且小於約5.0密耳。在一實施方案中，高度差小於約4.0密耳(0.10毫米)，更優選的是小於約2.0密耳(0.05毫米)，最優選的是小於約1.0密耳(0.025毫米)，以便使乾燥紙幅保持相對平滑的表面24。
可利用圖14和15中示出的紙幅支撐裝置2200形成圖12和13中示出的紙幅。圖12是根據本發明可供選擇的實施方案的紙幅20的平面圖。圖13是圖12中所示紙幅的橫截面圖。
參考圖12和13，紙幅有基礎部分100和構成相對低定量區域220的裝飾標記200。基礎部分100包含相對高密度連續網110，和分散在整個連續網狀區域110中的不連續的相對低密度區域130。一個或多個不連續的相對高密度區域135分散在每個相對低密度區域130中。
相對低定量區域220可有一限定許多相鄰的、相對高定量區間240(圖12中7個區間240)的閉合迴路的形狀。在區間240內每一處的定量均高於包圍該特定區間240的相對低定量區220的定量。每個區間240均有通過相對低定量區220的閉合環所形成的周邊。可對區間240選擇性地進行緻密化，以便包含相對高密度，連續的網260，和分散在網260中的不連續的相對低密度的區域280。每個不連續的相對低密度區域280均包圍許多不連續的相對較高密度的區域285。
連續的網110和260與圖14中示出的紙幅支撐裝置2200的表面2260相一致。不連續的相對高密度區域135和285與圖14中示出的表面1230相一致。圖12中紙幅的相對低密度區域130和280與不和表面2260或表面1230對準的那些紙幅部分相一致。
圖13是示於圖12的紙幅部分的橫截面圖。通過圖13中紙幅厚度的線條密度用來簡要地說明不同紙幅部分的相對定量。貫穿紙幅用五根線條表示的紙幅部分表示相對高定量區域，而用三根線條表示的紙幅部分表示相對低定量區域。
圖16-18說明利用紙幅支撐裝置2200形成圖12所示的紙幅20。如上圖4-7所述，在成形元件1600上形成具有第一平滑表面和第二平滑表面的紙胚543，以便具有相對低定量裝飾標記和相對高定量基礎部分。然後，將紙幅真空引至裝置2200上，以便提供支撐在裝置2200第一側面2202上的紙幅545。如圖17所示，第一表面547與表面2260和表面1230相一致，第二表面549保持基本平滑且宏觀單平面的表面。
接著，使紙幅545和紙幅支撐裝置2200通過穿透乾燥裝置650(圖16)，在該裝置中，在紙幅545支撐在裝置2200上時，將加熱的空氣直接穿過紙幅545。加熱空氣進入表面549，並穿過紙幅545，然後通過裝置2200。
可使用穿透乾燥裝置650，將紙幅545從約30％的稠度乾燥至約70％的稠度。為了示出用於本發明的合適的穿透乾燥器，將US3,303,576(授予Sisson)和US5,274,930和5,584,126(授權於Ensign等人)引入作為參考。另外，可根據US4,556,450(1985年12月3日授權於Chuang等人)，對紙幅進行脫水，在此引入該專利作為參考。
使部分乾燥的紙幅545和裝置220對準通過壓輥900和揚克式烘缸880之間的壓區800。當紙幅通過壓區800時，連續的網狀表面2260和不連續的表面1230被壓成紙幅545的表面547。通過噴嘴890提供的粘合劑用來將基本上所有基本平滑的表面549粘結至加熱的揚克式烘缸880的表面875上。
儘管在圖4和16中示出了一個成形元件1600，但應理解的是，還可與一個或多個網前箱結合使用其它的成形網構形，每個網前箱能提供一層或多層纖維配料，以便提供多層紙幅。US3,994,771(授權於Morgan等人)和US4,300,981(授權於Carstens等人)以及共同轉讓的US專利申請(以Phan和Trokhan的名義於1996年10月24日申請，題目為「具有改善功能性的層狀薄頁紙」)披露了溼抄工藝，在此將其引入作為參考。可使用各種成形網構形，包括雙網成形器。另外，可採用各種網前箱結構，以便提供具有一層或多層纖維層的紙幅。
在另一實施方案中，通過在壓區中，在支撐裝置(如圖9或14中所示)和脫水毛毯層之間對紙幅的壓榨，可使支撐在紙幅支撐裝置2200上的紙幅脫水。在壓區中，紙幅被夾在紙幅支撐裝置2200和脫水毛毯層之間。為了說明通過對紙幅的壓榨而使紙幅脫水，在此將下列專利文獻引入作為參考PCT出版物WO96/00812(1996年1月11日出版)，WO96/25555(1996年8月22日出版)，WO96/25547(1996年8月22日出版)，所有這些均以Trokhan等人的名義申請；US08/701,600「將樹脂施加至用於造紙的基材上的方法」(1996年8月22日申請)；US08/640,452「帶有構圖層的高吸收/低反射率毛毯」(1996年4月30日申請)；和US08/672,293「利用具有選擇滲透性毛毯製備溼壓薄頁紙的方法」(1996年6月28日申請)；和US5,580,423(1996年12月3日授權於Ampulski等人)。
實例下列實例說明本發明的實施，但並不意味著對本發明的限定。
實例1首先，利用常規的碎漿機製備北方針葉木牛皮(NSK)纖維3％重量的水懸浮液。以幹纖維重量0.2％的比例，將暫時溼強度樹脂(即由American Cyanamid公司(Stanford，CT)銷售的PAREZ 750)2％的溶液添加至NSK漿管中。在混合漿泵處將NSK漿液稀釋至約0.2％的濃度。其次，利用常規的碎漿機製得桉樹屬纖維3％重量的水懸浮。以纖維重量0.1％的比例，將解離劑2％的溶液(即由Witco公司(Dublin，OH)銷售的Adogen SDMC)添加至一根桉樹屬漿管中。在混合漿泵處將桉樹屬漿液稀釋至約0.2％的濃度。
在網前箱中混合處理過的配料液流並沉積至圖16所示的形成元件1600上，以便形成均勻的紙幅。成形元件1600包括長網成形網，該長網具有通過在成形網上固化光聚合物層而形成的流動限制部件1650。通過長網並在擋水板和真空吸水箱的幫助下進行脫水。所述長網為每英寸分別有90根縱向單絲和72根橫向單絲的三層方形組織構形。單絲直徑約為0.15-0.20mm。成形網的透氣性約為1050scfm。通過如圖5所示的花形光聚合物流動限制部件1650，阻止了流動通過成形網。複合的流動限制部件1650，其投影面積約等於成形元件投影面積的10％。高度差D(圖7)約為0.003英寸(0.076毫米)。
溼紙胚從成形元件1600傳遞至有脫水毛毯層2220和光敏樹脂紙幅構圖層2250的紙幅支撐裝置2200上；在遞紙位置的纖維濃度約為10％。脫水毛毯2220為Amflex 2壓榨毛毯。毛毯2220包含聚酯纖維絮墊。所述絮墊的表面旦為3，底基旦為10-15。毛毯層2220的定量為1436克/米2，厚度約3毫米，透氣性約30-約40scfm。紙幅構圖層2250包含連續的網狀紙幅接觸表面2260，該表面限定許多不連續的開口2270，所述開口在縱向(MD)延伸，如圖9所示。紙幅構圖層2250，其投影面積約等於紙幅支撐裝置2200投影面積的35％。在紙幅接觸表面2260和第一毛毯表面2230之間的高度差2261約為0.005英寸(0.127毫米)。
使紙胚傳遞至紙幅支撐裝置2200上，以提供通常為單平面的紙幅545。在壓差約20英寸汞柱的真空引紙位置進行引紙並撓曲。通過真空幫助的脫水完成進一步的脫水，直至紙幅的纖維稠度約25％為止。然後，將紙幅545送至壓區800中。真空輥900有一硬度約60PJ的壓榨表面910。通過在壓榨表面910和揚克式烘缸880表面之間以約200psi的壓縮力對紙幅545和紙幅支撐裝置2200進行壓榨，而將紙幅545壓實在揚克式烘缸880的密實表面875上。用聚乙烯醇基起皺粘合劑將壓實的紙幅粘結至揚克式烘缸上。在利用刮刀對紙幅進行幹起皺之前，將纖維的稠度增加至至少約90％。刮刀有約20度的斜角，並相對揚克式烘缸設置，以提供約76度的衝擊角；揚克式烘缸以約800fpm(英尺/分)(約244米/分)的速度運行。以650fpm(200米/分)的速度使幹紙幅形成捲筒紙。
將紙幅轉換成雙層浴巾紙。該雙層衛生紙的定量約為25磅/3000英尺2，並含有約0.2％的暫時溼強度樹脂和約0.1％的解離劑。所得到的薄頁紙是松厚的、柔軟的、吸收性的、和美觀的，並且可用作浴巾紙。
實例2首先，利用常規的碎漿機製備北方針葉木牛皮(NSK)纖維3％重量的水懸浮液。以幹纖維重量0.2％的比例，將暫時溼強度樹脂(即由American Cyanamid公司(Stanford，CT)銷售的PAREZ750)2％的溶液添加至NSK漿管中。在混合漿泵處將NSK漿液稀釋至約0.2％的濃度。其次，利用常規的碎漿機製得桉樹屬纖維3％重量的水懸浮液。以纖維重量0.5％的比例，將解離劑2％的溶液(即由Witco公司(Dublin，OH)銷售的AdogenSDMC)添加至一根桉樹屬漿管中。在混合漿泵處將桉樹屬漿液稀釋至約0.2％的濃度。再者，利用常規的碎漿機製得桉樹屬纖維3％重量的水懸浮液。以纖維重量0.1％的比例，將解離劑2％的溶液(即由Witco公司(Dublin，OH)銷售的AdogenSDMC)和幹強度粘結劑2％的溶液(即由National Starch and Chemical公司(New York)，New York銷售的Redibond5320)添加至桉樹屬漿管中。在混合漿泵處將桉樹屬漿液稀釋至約0.2％的濃度。
在網前箱中分開單獨處理的配料液流(液流1＝100％NSK/液流2＝100％解離的桉樹屬漿/液流3＝100％的桉樹屬漿)，並沉積至圖6所示的成形元件1600上，形成一3層的紙幅。成形元件1600包括成形網。通過成形網並在擋水板和真空吸水箱的幫助下進行脫水。由Appleton Wire(Appleton，Wisconsin)製造的該成形網是每英寸分別有90根縱向單絲和72根橫向單絲的三層方形組織構形。單絲直徑約為0.15-0.20mm。成形網的透氣性約為1050scfm。通過如圖6所示的花形光聚合物流動限制部件1650，阻止了流動通過成形網。複合的流動限制部件1650，其投影面積約等於成形元件投影面積的10％。高度差D(圖7)約為0.003英寸(0.076毫米)。
溼紙胚從成形元件1600傳遞至有脫水毛毯層2220和光敏樹脂紙幅構圖層2250的紙幅支撐裝置2200上；在遞紙位置的纖維濃度約為10％。脫水毛毯2220為Amflex 2壓榨毛毯。毛毯2220包含聚酯纖維絮墊。所述絮墊的表面旦為3，底基旦為10-15。毛毯層2220的定量為1436克/米2，厚度約3毫米，透氣性約30-約40scfm。紙幅構圖層2250包含連續的網狀紙幅接觸表面2260，該表面限定許多不連續的開口2270，如圖9所示。紙幅構圖層2250，其投影面積約等於紙幅支撐裝置2200投影面積的35％。在紙幅接觸表面2260和第一毛毯表面2230之間的高度差2261約為0.010英寸(0.254毫米)。
使紙胚傳遞至紙幅支撐裝置2200上，以提供通常為單平面的紙幅545。在壓差約20英寸汞柱的真空引紙位置進行引紙並撓曲。通過真空幫助的脫水完成進一步的脫水，直至紙幅的纖維稠度約25％為止。然後，將紙幅545送至壓區800中。真空輥900有一硬度約60PJ的壓榨表面910。通過在壓榨表面910和揚克式烘缸880表面之間以約200psi的壓縮力對紙幅545和紙幅支撐裝置2200進行壓榨，而將紙幅545壓實在揚克式烘缸880的密實表面875上。用聚乙烯醇基起皺粘合劑將壓實的紙幅粘結至揚克式烘缸上。在利用刮刀對紙幅進行幹起皺之前，將纖維的稠度增加至至少約90％。刮刀有約20度的斜角，並相對揚克式烘缸設置，以提供約76度的衝擊角；揚克式烘缸以約800fpm(英尺/分)(約244米/分)的速度運行。以650fpm(200米/分)的速度使幹紙幅形成捲筒紙。
將紙幅轉換成雙層浴巾紙。該雙層浴巾紙的定量約為25磅/3000英尺2，並含有約0.2％的暫時溼強度樹脂和約0.1％的解離劑。所得到的薄頁紙是松厚的、柔軟的、吸收性的、和美觀的，並且可用作浴巾紙。
實例3首先，利用常規的碎漿機製備北方針葉木牛皮(NSK)纖維3％重量的水懸浮液。以總的紙頁幹纖維重量0.25％的比例，將永久溼強度樹脂(即由HerculesIncorporated(Wilmington，DE)銷售的Kymene557H)1％的溶液添加至配料漿管中。在混合漿泵之前，以總的紙頁幹纖維重量0.05％的比例，將幹強度樹脂0.25％的溶液(即得自Hercules Incorporated(Wilmington，DE)的CMC)添加至配料漿管中。其次，利用常規的碎漿機製得桉樹屬纖維3％重量的水懸浮液。以纖維重量0.1％的比例，將解離劑2％的溶液(即由Witco公司(Dublin，OH)銷售的AdogenSDMC)添加至一根桉樹屬漿管中。在混合漿泵處將桉樹屬漿液稀釋至約0.2％的濃度。
在網前箱中分開單獨處理的配料液流(液流1＝100％NSK/液流2＝100％的桉樹屬漿)，並沉積至圖6所示的成形元件1600上，形成層狀紙幅。成形元件1600包括成形網。通過成形網並在擋水板和真空吸水箱的幫助下進行脫水。由Appleton Wire(Appleton，Wisconsin)製造的該成形網是每英寸分別有90根縱向單絲和72根橫向單絲的三層方形組織構形。單絲直徑約為0.15-0.20mm。成形網的透氣性約為1050scfm。通過如圖6所示的花形光聚合物流動限制部件1650，阻止了流動通過成形網。複合的流動限制部件1650，其投影面積約等於成形元件投影面積的10％。高度差D(圖7)約為0.003英寸(0.076毫米)。
溼紙胚從光敏聚合物樹脂成形網傳遞至有脫水毛毯層2220和光敏樹脂紙幅構圖層2250的紙幅支撐裝置2200上；在遞紙位置的纖維濃度約為10％。脫水毛毯2220為Amflex 2壓榨毛毯。毛毯2220包含聚酯纖維絮墊。所述絮墊的表面旦為3，底基旦為10-15。毛毯層2220的定量為1436克/米2，厚度約3毫米，透氣性約30-約40scfm。紙幅構圖層2250包含連續的網狀紙幅接觸表面2260，該表面限定許多不連續的開口2270，如圖9所示。紙幅構圖層2250，其投影面積約等於紙幅支撐裝置2200投影面積的35％。在紙幅接觸表面2260和第一毛毯表面2230之間的高度差2261約為0.010英寸(0.254毫米)。
使紙胚傳遞至紙幅支撐裝置2200上。在壓差約20英寸汞柱的真空引紙位置進行引紙並撓曲。通過真空幫助的脫水，以及可有可無的在紙幅支膛裝置和單獨的脫水毛毯之間對紙幅的壓榨，完成進一步的脫水。在壓榨之後，將紙幅545送至壓區800中。真空輥900有一硬度約60PJ的壓榨表面910。通過在壓榨表面910和揚克式烘缸880表面之間以約200psi的壓縮力對紙幅545和紙幅支撐裝置2200進行壓榨，而將紙幅545壓實在揚克式烘缸880的密實表面875上。用聚乙烯醇基起皺粘合劑將壓實的紙幅粘結至揚克式烘缸上。在利用刮刀對紙幅進行幹起皺之前，將纖維的稠度增加至至少約90％。刮刀有約25度的斜角，並相對揚克式烘缸設置，以提供約81度的衝擊角；揚克式烘缸以約800fpm(英尺/分)(約244米/分)的速度運行。以650fpm(200米/分)的速度使幹紙幅形成捲筒紙。
將裝飾的紙幅轉換成雙層搽面紙。該雙層搽面紙的定量約為18磅/3000英尺2，並含有約1％的永久溼強度樹脂，約0.2％的幹強度粘結劑和約0.1％的解離劑。所得到的雙層薄頁紙是松厚的、柔軟的、吸收性的、和美觀的，並且可用作搽面紙。
-預示實例下列預示實例用來非限定性地說明本發明的實施。
實例4
首先，利用常規的碎漿機製備北方針葉木牛皮(NSK)纖維3％重量的水懸浮液。以幹纖維重量0.2％的比例，將暫時溼強度樹脂(即由American Cyanamid公司(Stanford，CT)銷售的PAREZ 750)2％的溶液添加至NSK漿管中。在混合漿泵處將NSK漿液稀釋至約0.2％的濃度。其次，利用常規的碎漿機製得桉樹屬纖維3％重量的水懸浮液。以纖維重量0.1％的比例，將解離劑2％的溶液(即由Witco公司(Dublin，OH)銷售的AdogenSDMC)添加至一根桉樹屬漿管中。在混合漿泵處將桉樹屬漿液稀釋至約0.2％的濃度。
在網前箱中混合處理過的配料液流並沉積至圖6所示的形成元件1600上，以便形成均勻的紙幅。成形元件1600包括長網成形網，該長網具有通過在成形網上固化光聚合物層而形成的流動限制部件1650。通過長網並在擋水板和真空吸水箱的幫助下進行脫水。所述長網為每英寸分別有90根縱向單絲和72根橫向單絲的三層方形組織構形。單絲直徑約為0.15-0.20mm。成形網的透氣性約為1050scfm。通過如圖6所示的花形光聚合物流動限制部件1650，阻止了流動通過成形網。複合的流動限制部件1650，其投影面積約等於成形元件投影面積的10％。高度差D(圖7)約為0.003英寸(0.076毫米)。
溼紙胚從成形元件1600傳遞至根據US4,528,239(Trokhan，1985年7月9日出版)製得的圖14-15所示的紙幅支撐裝置2200上；在遞紙位置的纖維濃度約為10％，在此引入該專利作為參考。在高度2261和1231之間的高度差(圖15)約為0.015英寸(0.38毫米)。通過真空幫助的脫水完成進一步的脫水，直至紙幅的纖維稠度約28％為止。然後，通過通風乾燥將構圖紙幅預乾燥至約65％重量的纖維稠度。然後，用包含0.25％聚乙烯醇(PVA)水溶液的噴霧起皺粘合劑，將紙幅粘結至揚克式烘缸的表面上。
在利用刮刀對紙幅進行幹起皺之前，將纖維的稠度增加至至少約90％。刮刀有約25度的斜角，並相對揚克式烘缸設置，以提供約81度的衝擊角；揚克式烘缸以約800fpm(英尺/分)(約244米/分)的速度運行。以650fpm(200米/分)的速度使幹紙幅形成捲筒紙。
將裝飾的紙幅轉換成雙層浴巾紙。該雙層衛生紙的定量約為25磅/3000英尺2，並含有約0.2％的暫時溼強度樹脂和約0.1％的解離劑。所得到的雙層薄頁紙是松厚的、柔軟的、吸收性的、和美觀的，並且可用作浴巾紙。
實例5首先，利用常規的碎漿機製備北方針葉木牛皮(NSK)纖維3％重量的水懸浮液。以幹纖維重量0.2％的比例，將暫時溼強度樹脂(即由American Cyanamid公司(Stanford，CT)銷售的PAREZ750)2％的溶液添加至NSK漿管中。在混合漿泵處將NSK漿液稀釋至約0.2％的濃度。其次，利用常規的碎漿機製得桉樹屬纖維3％重量的水懸浮液。以纖維重量0.1％的比例，將解離劑2％的溶液(即由Witco公司(Dublin，OH)銷售的AdogenSDMC)添加至一根桉樹屬漿管中。在混合漿泵處將桉樹屬漿液稀釋至約0.2％的濃度。
在網前箱中分開單獨處理的配料液流(液流1＝100％桉樹屬漿/液流2＝100％NSK/液流3＝100％桉樹屬漿)，並沉積至圖6所示的成形元件1600上，形成一3層的紙幅。成形元件1600包括成形網。通過成形網並在擋水板和真空吸水箱的幫助下進行脫水。由Appleton Wire(Appleton，Wisconsin)製造的該成形網是每英寸分別有90根縱向單絲和72根橫向單絲的三層方形組織構形。單絲直徑約為0.15-0.20mm。成形網的透氣性約為1050scfm。通過如圖6所示的花形光聚合物流動限制部件1650，阻止了流動通過成形網。複合的流動限制部件1650，其投影面積約等於成形元件投影面積的10％。高度差D(圖7)約為0.003英寸(0.076毫米)。
將溼紙胚從成形元件1600傳遞至在US4,191,609(1980年3月4日授權於Trokhan)中示出的44×33乾燥/壓印織物上，在引紙位置的纖維稠度約為10％，在此引入該專利作為參考。通過真空幫助的脫水完成進一步的脫水，直至紙幅的纖維稠度約28％為止。然後，通過通風乾燥將構圖紙幅預乾燥至約65％重量的纖維稠度。然後，用包含0.25％聚乙烯醇(PVA)水溶液的噴霧起皺粘合劑，將紙幅粘結至揚克式烘缸的表面上。
在利用刮刀對紙幅進行幹起皺之前，將纖維的稠度增加至至少約90％。刮刀有約25度的斜角，並相對揚克式烘缸設置，以提供約81度的衝擊角；揚克式烘缸以約800fpm(英尺/分)(約244米/分)的速度運行。以650fpm(200米/分)的速度使幹紙幅形成捲筒紙。
將裝飾的紙幅轉換成單層浴巾紙。該單層衛生紙的定量約為18磅/3000英尺2，並含有約0.3％的暫時溼強度樹脂和約0.1％的解離劑。所得到的單層薄頁紙是松厚的、柔軟的、吸收性的、和美觀的，並且可用作浴巾紙。
-實例6首先，利用常規的碎漿機製備北方針葉木牛皮(NSK)纖維3％重量的水懸浮液。以幹纖維重量0.2％的比例，將暫時溼強度樹脂(即由American Cyanamid公司(Stanford，CT)銷售的PAREZ750)2％的溶液添加至NSK漿管中。在混合漿泵處將NSK漿液稀釋至約0.2％的濃度。其次，利用常規的碎漿機製得桉樹屬纖維3％重量的水懸浮液。以纖維重量0.1％的比例，將解離劑2％的溶液(即由Witco公司(Dublin，OH)銷售的AdogenSDMC)添加至一根桉樹屬漿管中。在混合漿泵處將桉樹屬漿液稀釋至約0.2％的濃度。
在網前箱中分開單獨處理的配料液流(液流1＝100％桉樹屬漿/液流2＝100％NSK/液流3＝100％桉樹屬漿)，並沉積至圖6所示的成形元件1600上，形成一3層的紙幅。成形元件1600包括成形網。通過成形網並在擋水板和真空吸水箱的幫助下進行脫水。由Appleton Wire(Appleton，Wisconsin)製造的該成形網是每英寸分別有90根縱向單絲和72根橫向單絲的三層方形組織構形。單絲直徑約為0.15-0.20mm。成形網的透氣性約為1050scfm。通過如圖6所示的花形光聚合物流動限制部件1650，阻止了流動通過成形網。複合的流動限制部件1650，其投影面積約等於成形元件投影面積的10％。高度差D(圖7)約為0.003英寸(0.076毫米)。
將溼紙胚從成形元件1600傳遞至紙幅支撐裝置2200上，所述裝置包含根據US4,528,239(1985年7月9日授權於Trokhan)流延至紡織增強部件上的光聚合物層，在引紙位置的纖維稠度約為10％。所述紡織增強部件有約59根在縱向延伸的長絲和約44根在橫向延伸的長絲，並且可根據US4,191,609(1980年3月4日授權於Trokhan)來製備。
2261和1231之間的高度差(圖15)約為0.03英寸(0.076毫米)。通過真空幫助的脫水完成進一步的脫水，直至紙幅的纖維稠度約28％為止。然後，通過通風乾燥將構圖紙幅預乾燥至約65％重量的纖維稠度。然後，用包含0.25％聚乙烯醇(PVA)水溶液的噴霧起皺粘合劑，將紙幅粘結至揚克式烘缸的表面上。
在利用刮刀對紙幅進行幹起皺之前，將纖維的稠度增加至至少約90％。刮刀有約20度的斜角，並相對揚克式烘缸設置，以提供約76度的衝擊角；揚克式烘缸以約800fpm(英尺/分)(約244米/分)的速度運行。以650fpm(200米/分)的速度使幹紙幅形成捲筒紙。
-將裝飾的紙幅轉換成單層浴巾紙。該單層衛生紙的定量約為18磅/3000英尺2，並含有約0.3％的暫時溼強度樹脂和約0.1％的解離劑。所得到的單層薄頁紙是松厚的、柔軟的、吸收性的、和美觀的，並且可用作浴巾紙。
測試方法表面平滑度基於生理表面平滑度(PSS)的測量方法，來測量紙幅側面的表面平滑度，所述測量方法列於1991國際紙張物理研討會，TAPPI Book 1中第19頁，標題為「薄頁紙機械性能的測量方法」作者為Ampulski等人，在此引入該文章作為參考。在此所使用的PSS測量方法是如上面文章所述的幅度值的逐點的總和。在該文章中列出的測量步驟通常也描述於US4,959,125(授權於Spendel)和US5,059,282(授權於Ampulski等人)中，在此將其引入作為參考。
為了對本發明的紙樣進行測試，用上述文章中的PSS測量方法來測量表面平滑度，其中有下列改進的步驟不按照上述文章中所述的將數位化數據對(幅度和時間)輸入用於10個試樣的SAS軟體中，而是利用得自National Instruments(Austin，Texas)的LABVIEW軟體，通過用於10個試樣的採集、數位化、和靜態處理數據，而進行表面平滑度的測量。利用LABVIEW軟體包中的「Amplitude and PhaseSpectrum.vi」模塊產生各個幅度光譜，其中將「Amp Spectrum Mag Vrms」選作輸出光譜。將所得到的輸出光譜用於10試樣的每一個。
利用LABVIEW中的下列加權因子，使每處輸出光譜變得平滑0.000246，0.000485，0.00756，0.062997。對這些加權因子進行選擇，以便模仿上述文章中指出的用於SAS程序的因子0.0039，0.0077，0.120，1.0所提供的平滑。
在平滑之後，利用上述文章中指出的頻率過濾器對每個光譜進行過濾。然後，按照上述文章所述，就各個單獨的過濾光譜，計算PSS值(微米)。紙幅側面的表面平滑度是由相同紙幅側面的10個試樣測得的10個PSS值的平均值。同樣地，還可測量紙幅反面的表面平滑度。通過將較高表面平滑度值(相當於紙幅更為有組織側)除以較低表面平滑度值(相當於紙幅較為平滑側)，得到了平滑度比率。
定量紙幅的定量(宏觀定量)是利用下列步驟測量的。
-在71-75°F和48-52％相對溼度下，對待測量的紙調理最少2小時。對調理過的紙張進行切割，以提供12份3.5×3.5英寸的試樣。利用合適的壓板切刀，如240-10型Thwing-Albert Alfa Hydraulic Pressure Sample Cutter，對這些試樣進行切割，一次切割六個試樣。然後將兩個、每個有六個試樣的垛結合成12層的垛，並在71-75°F和48-52％相對溼度下最少調理15分鐘。
然後，在校準的分析天平上稱重12層的垛。所述天平保持在試樣進行調理的相同的室中。合適的天平由Sartorius Instrument公司製造，型號為A200S。所稱得的重量為12層的紙垛的重量(克)，每層的面積為12.25平方英寸。
利用下列公式，以每3000平方英尺的磅數為單位，計算紙幅的定量(每單位面積單層的重量)
或簡單地定量(磅/3000英尺2)＝12層垛的重量(克)×6.48基礎部分的定量利用下列步驟測量紙幅基礎部分的定量。藉助紙幅，對基礎部分的試樣(試樣不包括裝飾標記或裝飾標記部分)進行切割。在不包含裝飾標記的情況下，儘可能大的切割試樣。測量每個試樣的面積，並對試樣進行稱重。通過將試樣的重量除以試樣的面積而計算出基礎部分的定量。至少對三個試樣進行測量，並對數據取平均值，以便得到基礎部分的定量。
相對低定量區域的定量利用下列步驟測量相對低定量區域的定量。
利用一計算機，掃描儀，以及一圖像分析軟體程序來測定相對低定量區域的表面積。合適的計算機是Apple Macintosh Model 7200/90。合適的掃描儀是得自AGFA-Gevaert N.V.(比利時)且解析度為600dpi的AGFA Arcus II掃描儀。合適的圖像分析軟體是NIH IMAGE，版本1.59，得自NationalInstitute(Health)。
用下列步驟對試樣進行掃描並測量試樣中相對低定量區域的表面積。從紙幅中切取試樣，每個試樣均包括被基礎部分包圍的裝飾標記。對各個試樣進行稱重，以得到試樣的總重量，TW。
-將各試樣安放在一片黑紙上，以便在掃描時提供黑色背景。利用AGFAArcus II掃描儀對安放好的試樣進行掃描。利用Adobe Photoshop 3.0.5版軟體，將圖像掃描入計算機。利用得自AGFA-Gevaert的FotoLook P.S.2.07.2插入式模塊使Adobe軟體增量。將掃描設置設定在自動，600dpi解析度，灰度(無色)。沿標尺對安放好的試樣進行掃描，以提供幾何校準。
然後用NIH IMAGE軟體打開各試樣的掃描圖像，並用標尺圖像進行校準。校準因子約為235.2象素/毫米。使用該圖像分析軟體來測量基於試樣周長的試樣的總面積。
然後，在確定裝飾標記輪廓之前，利用3×3的內核使圖像進行兩次光滑。然後，該圖像將密度分成具有64和254之間灰度值的高亮象素。然後利用「幻棒工具」(magic wand too1)來確定裝飾標記的輪廓，包括在標記中的所有相對低定量區域。丟棄裝飾標記以外的圖像部分，並將裝飾標記的圖像粘貼於新文件上。接著使用幻棒以裝飾標記內切去相對高定量區域(區間)，僅僅留下相當於相對低定量區域的圖像部分。然後，相對低定量區域的圖像對密度進行切分，以選擇灰度值為64-254的那些象素。然後，該軟體計算所選象素的面積，以提供裝飾標記內相對低定量區域的表面積。
在利用圖像分析軟體，測得相對低定量區域的表面積之後，通過求出下列公式中的BW1來確定相對低定量區域的定量TW＝(BW1)×(AREA1)+(BW2)×(AREA2)式中TW為帶有裝飾標記的試樣的總重量，BW1為相對低定量區域的定量，AREA1為利用圖像分析軟體測得的相對低定量區域的面積，BW2為基礎部分的定量，它可根據如上所述的基礎部分切取的試樣來測量，而AREA2等於試樣的總面積(以試樣的周長為準計算)減去AREA1的面積所得到的面積。因此，可用上述公式求出BW1的值。至少對三個試樣進行測量並對結果取平均值，以確定相對低定量區域的定量。
宏觀厚度或幹厚度利用US4,469,735(1984年9月4日授權於Trokhan)中披露的幹厚度測量步驟來測量宏觀厚度或幹厚度，在此引入該專利作為參考。
松密度松密度等於紙幅的定量除以紙幅的宏觀厚度，並以每單位體積的重量單位表示。如果利用不同的單位測量定量和厚度的話，可以使用適當的轉換因子。-吸收能力利用上述參考文獻US4,469,735所披露的橫向吸收能力測試法來測量紙幅的吸收能力。
紙幅支撐裝置高度的測量利用下列步驟測量第一毛毯表面的高度231和紙幅接觸表面260的高度261之間的高度差。將紙幅支撐裝置支撐在平坦的水平表面上，其中紙幅構圖層面朝上。將帶有圓形接觸表面的針安裝在Federal Products二維量規上(利用EMD-4320 W1斷開式探針改進的432B-81型放大器)，所述量規由Federal Products(Providence，Rhode Island)製造。通過測量提供已知高度差的兩個已知厚度的精確墊片之間的壓差，而對該儀器進行校正。在稍低於第一毛毯表面230處將儀器調零，以便保證探針的自由運行。在測量位置，探針施加約0.24克/毫米2的壓力。在每個高度處至少進行三次測量。對每個高度處的測量值取平均值。計算高度平均值之間的差，以便提供高度差。使用相同的步驟來測量高度1231和2261之間的高度差。
權利要求
1.一種有背對背的兩個表面和至少三個區的紙幅，所述三個區以非隨機、重複的圖案排列，並且彼此至少有一個選自下面的性能是有區別的定量，密度，和纖維組分，其特徵在於，該紙幅包含具有第一定量的高定量基礎區域和裝飾標記，該裝飾標記包含一個或多個優選低於約15克/米2的低定量區，所述裝飾標記優選是不連續的和彼此分開的，並且其定量低於紙幅的至少部分周圍基礎區域的第一定量。
2.權利要求1的紙幅，其特徵在於，每平方米紙幅表面有約5至約5000個不連續的裝飾標記。
3.一種包含多層權利要求1或2的紙幅的紙張結構。
4.一種具有背對背兩個表面的溼抄紙幅，該紙幅的特徵在於每平方米紙幅表面有約5至約5000個不連續的裝飾標記，每個裝飾標記包含一個或多個優選低於約15克/米2的低定量區域；和高定量基礎區域，其分隔裝飾標記，定量高於低定量區域，基礎區域包含以非隨機、重複的圖案排列的不同密度的區域，優選包含一高密度的連續網狀區域和許多不連續的密度低於高密度連續網狀區域的低密度區域，所述低密度區域分散在整個連續的網狀區域中。
5.一種包含多層權利要求4的紙幅的紙張結構。
6.一種具有背對背兩個表面的溼抄紙幅，該紙幅的特徵在於每平方米紙幅表面有約5至約5000個不連續的裝飾標記，每個裝飾標記包含一個或多個優選低於約15克/米2的低定量區域；和高定量基礎區域，其分隔裝飾標記，定量高於低定量區域，基礎區域包含高密度的連續網狀區域和每平方米紙幅至少約10000個不連續的低密度區域，低密度區域的密度低於高密度區域，並且分散在整個連續的網狀區域中，其中，在紙幅背對背兩個表面的至少一個面上，基礎區域的表面平滑度值低於約900。
7.一種具有背對背兩個表面的溼抄紙幅，該紙幅的特徵在於-每平方米紙幅表面有約5至約5000個不連續的裝飾標記，每個裝飾標記包含一個或多個低於約15克/米2的低定量區域；和分隔裝飾標記的高定量基礎區域，基礎區域包含高密度的連續網狀區域，許多分散在整個連續網狀區域中的密度低於連續的網狀高密度區域的低密度區域，和許多分散在各個低密度區域內的不連續的高密度區域。
8.一種紙幅的生產方法，所述紙幅至少有三個以非隨機、重複圖案排列且彼此至少有一個選自定量，密度，和纖維組分的性能是有區別的；該方法的特徵在於包括如下步驟提供懸浮於液體載體中的許多纖維，優選的是許多纖維包含不同的纖維長度，包括許多第一纖維和許多第二纖維，第二纖維比第一纖維要短；提供帶有液體可透過區的纖維留著成形元件；將纖維和液體載體沉積在成形元件上；通過成形元件在兩種同時存在的狀態下脫除液體載體，以便形成一紙幅，所述紙幅至少有一相對高定量區域和包含一個或多個相對低定量區域的裝飾標記，優選形成每平方米紙幅表面有約5至約5000個不連續的裝飾標記的紙胚；提供帶紙幅構圖表面、優選為連續的網狀紙幅構圖層的紙幅支撐裝置，所述構圖層限定許多以第一高度排列的不連續的第一紙幅接觸表面和第二高度的連續的第二紙幅接觸表面，其中選擇性地使至少部分高定量區域緻密化的步驟包括使紙幅貼在紙幅支撐裝置上，以致使形成許多不連續的第一緻密化區域，不連續的第一緻密化區域對應許多不連續的第一紙幅接觸表面；將紙幅從成形元件上傳遞至紙幅支撐裝置的紙幅構圖表面上；選擇性地使至少部分相對高定量區域進行緻密化，以提供第一緻密化區域和第二緻密化區域的非隨機的、重複圖案，在相對高定量區域中，第二緻密化區域的密度高於第一緻密化區域。
9.權利要求8的方法，其特徵在於，選擇性地使至少部分相對高定量區域進行緻密化的特徵在於形成分散在整個相對高定量區域中的不連續的第二緻密化區域。
10.一種紙幅的生產方法，所述紙幅至少有三個以非隨機、重複圖案排列且彼此至少有一個選自定量，密度，和纖維組分的性能是有區別的；該方法的特徵在於包括如下步驟提供許多懸浮於液體載體中的纖維素纖維；提供帶液體可透過區的纖維留著成形元件；使纖維素纖維和液體載體沉積在成形元件上；通過成形元件在兩種同時存在的狀態下脫除液體載體，以便形成一紙幅，所述紙幅至少有一相對高定量區域和包含一個或多個相對低定量區域的裝飾標記，其中所述紙幅有第一表面，第二表面，以及一厚度；提供帶面對紙幅側面的紙幅支撐裝置，包含第一紙幅接觸表面和第二紙幅接觸表面，其中，第一紙幅接觸表面和第二紙幅接觸表面之間的高度差小於紙幅的厚度；將紙幅從成形元件上傳遞至紙幅支撐裝置上，其中，紙幅的第一表面支撐在紙幅支撐裝置的第一和第二紙幅接觸表面上；在遞紙步驟之後，選擇性地使至少部分相對高定量區域進行緻密化，以提供第一緻密化區域和第二緻密化區域的非隨機的、重複圖案，在相對高定量區域中，第二緻密化區域的密度高於第一緻密化區域。
全文摘要
本發明披露了一種紙幅及其製備方法。所述紙幅包括至少三個以非隨機的、重複圖案排列的區域。所述三個區域彼此至少有一個選自下面的性能是有區別的:定量,密度,和纖維組分。所述紙幅有相對高定量基礎部分100和裝飾標記200。所述裝飾標記200包含一個或多個相對低定量區域220。
文檔編號D21F11/00GK1251148SQ98803483
公開日2000年4月19日 申請日期1998年2月20日 優先權日1997年2月21日
發明者迪安·V·P·費恩, 保羅·D·特羅克漢, 簡·A·胡珀 申請人:普羅克特和甘保爾公司