专利名称：用于增大原纸柔软度的方法和由这种原纸形成的产品的制作方法
所属领域本发明是根据2000年5月12日提交的申请号为NO.60/204,083的美国临时申请提出的。
在以前，已经做过许多尝试，试图提高和增加这些产品的某些物理特性。然而，不幸地是，当采取措施增加了这些产品中的一个特性时，却对这些产品的其它特性造成不利地影响。通过几种不同的方法，例如，通过选择特定类型的纤维，或通过减小这种产品内的纤维素质纤维的联结，就能增大诸如各种纸产品的非织产品的柔软度。然而，根据上述方法之一来增大柔软度，会对产品的强度产生不利的影响。相反，正常地采取的用于增大纤维原纸强度的措施则会对柔软度、硬度或原纸的吸收性造成不利的影响。
本发明旨在以一种对原纸的物理特性进行优化的方式来改进原纸以及改进用于制造这些原纸的方法。特别是，本发明是针对用于改进原纸的触觉特性，例如柔软性和硬度，并且不会使原纸的强度严重减小的方法。
如上所述，本发明是对现有技术中结构和方法进行进一步的改进，这种改进通过提供一种制造原纸，通常是含有纸浆纤维的原纸，的方法来实现。这种方法包括首先形成原纸的一些步骤。原纸可由各种纤维来制造，并且能被构造成各种方式。例如，原纸可含有纸浆纤维和/或人造纤维(staple fibers)。此外，原纸还可以通过湿铺法(wet-lay process)、气体成形法(air-formingprocess)等方法来形成。
一旦原纸被形成，就使原纸受到剪切力的作用，该剪切力的大小足以提高原纸的柔软度特性。例如，在一个实施例中，原纸被放置在第一移动输送带和第二移动输送带之间。然后使第一和第二输送带绕着一致剪辊(shear-inducingroll)被导向，同时使原纸位于这些输送带之间。这些输送带被足够的卷绕在所说的致剪辊周围，并使这些输送带处于足够大小的张力状态下，以便形成作用于原纸上的剪切力。所形成的这些剪切力对原纸进行瓦解，以便增大原纸的柔软度，并减小原纸的硬度。已经发现，特别有利地是，原纸的柔软度被增大了，并且没有使原纸的强度显著减小。更特别地是，已经发现，这种方法使得通常的强度与柔软度关系曲线进行了移动，从而使制造成的原纸具有独特的柔软度和强度特性。
当原纸绕着致剪辊被导向时，原纸所具有的湿气含量应小于约10％，特别是小于约5％，更特别地是小于约2％。
致剪辊可以转动，也可以是静止的装置。对于大部分应用而言，致剪辊应当具有小的有效直径，例如小于约10英寸，特别是小于约7英寸，更特别地是从约2英寸至约6英寸。对于大多数应用而言，输送带卷绕在致剪辊周围的卷绕量至少为30度，特别是从约50度至约270度。此外，当输送带卷绕在致剪辊周围时，作用在输送带上的张力大小应当至少为5磅每线性英寸，特别是从约10磅每线性英寸至50磅每线性英寸。
根据本发明，可以制造出各种类型的原纸。例如，在一个实施例中，原纸可以是分层的原纸，它包括一中间层，该中间层位于第一外部层和第二外部层之间。在一个实施例中，这些外部层所具有的抗张强度大于中间层的抗张强度。例如，外部层可由软木纤维制成，而中间层可由硬木纤维制成。
或者是，中间层所具有的抗张强度大于外层的抗张强度。本发明人已发现，当利用上面所描述的分层原纸时，就能形成各种独特的产品。
本发明人已发现，本发明中的方法能制造出独特的产品，这些产品的柔软度特性被提高了。特别是，已经发现，根据本发明制造出的原纸的空隙体积(void-volumn)特性和边缘绒毛(fuzz-on-edge)特性都被改进了。在这个方面，本发明是针这样一种纸产品，这纸产品包括含有纸浆纤维的非织原纸。这种原纸的空隙体积大于12克/克。此外，根据本发明制造出的原纸，甚至在定量(basisweights)大于20克每平方米(gsm)，特别是大于25gsm，更特别地是大于30gsm的情况下都能具有上述的空隙体积值。
根据本发明制造出的原纸的空隙体积能够在没有显著减小原纸抗张强度的情况下被增大。例如，空隙体积大于12克/克的原纸还能具有大于约170克/英寸的几何平均抗张强度。
除了显著提高了原纸的空隙体积以外，还提高了原纸的边缘绒毛特性。总地来说，边缘绒毛试验用于测出原纸表面上存在的大致沿z方向的纤维的量。在被称为“每边缘长度上的周界长度”试验中测出原纸的“绒毛”度，这种试验在欧洲申请No.0 539 703中被描述了，在此加以引用，作为参考。通常，边缘绒毛越大，就表明原纸越柔软。已经发现，根据本发明制造出的原纸所具有边缘绒毛量能大于2.2mm/mm，特别是大于2.5mm/mm。
具有上述特性的原纸可以是根据各种方法制成的单层原纸。例如，在一个实施例中，原纸可以是一种非皱的、通气干燥(through-air-dried)的原纸。或者是，这种原纸可以在杨基干燥器(Yankee dryer)上进行干燥并皱化。
根据本发明制造出的原纸能具有各种应用和用途。在一个特定的实施例中，根据本发明的原纸可以是特别适合用作浴巾的单层原纸。然而，除了浴巾以外，原纸还能被用于或加入到面巾、纸巾、工业用的擦拭物、食品擦拭物、餐巾纸、医用垫、尿布、女性用的卫生产品和其它类似产品内。
下面将更详细地描述本发明的其它特征和其它方面。
图1是纤维原纸成形设备的示意图，表示出了根据本发明的用于形成多层原纸的一个实施例；图2是使原纸的一侧皱化的纤维原纸成形设备的示意图；图3纤维原纸成形设备的立体示意图，图中一部分被切去了，这种设备包括用于除去原纸中的湿气的通气干燥器；图4是根据本发明用于改进所形成的原纸的触觉特性的方法的一实施例的示意图；图5是根据本发明用于改进所形成的原纸的触觉特性的方法的另一实施例的示意图；图6是根据本发明用于改进所形成的原纸的触觉特性的方法的又一个实施例示意图；图7是根据本发明用于改进所形成的原纸的触觉特性的方法的再一实施例示意图；图8和图9是从下面所描述的例子中获得的结果；图10是用于进行下面所描述的边缘绒毛试验的构件的立体示意图；图11是表示在边缘绒毛试验期间进行测量的示意图；在本说明书和附图中，附图标记的重复使用是意欲表示本发明中相同或相似的构件或元件。
具体实施例方式
本领域普通技术人员应知道，这里所作的描述只是对示例性的实施例进行的描述，这种描述并不是对本发明的范围进行限制，本发明的范围要比这种描述更宽，这种更宽的范围可以从示例性的结构中得到体现。
本发明大体上是针对一种用于提高原纸的触觉特性但不会造成抗张强度显著丧失的方法。本发明还针对由这种方法制成的片材。特别是，本发明中的这种方法很适合于增大原纸的柔软度和减小原纸的硬度，其中的原纸例如是含有纸浆纤维的原纸。此外，在某些应用中，能够减小原纸的厚度(caliper)，但仍然能获得上述所有优点。
总地来说，本发明中的方法包括步骤使先前形成的原纸受到一个剪切力的作用，该剪切力的大小足以提高该原纸柔软度。例如，使原纸能受到一个剪切力的作用，该剪切力的大小足以改善原纸的空隙体积和原纸的边缘绒毛特性。
根据本发明，通过把原纸放置在一对移动输送带之间，从而能向原纸施加一个剪切力。这里所使用的输送带是指一种柔性片条，例如线、织物、毛布或类似物。一旦把原纸放置在移动输送带之间，在这两条输送带之间就形成一个速度差，这样就向原纸施加一个剪切力。例如，在一个实施例中，这些输送带能绕至少一个致剪元件(shear-inducing element)，例如辊，被导向，而同时把原纸夹在这两个输送带之间。致剪元件能转动，或者能静止，并通常具有一个小的有效直径，例如小于10英寸。
移动输送带在致剪元件周围具有足够量的卷绕，并且使移动输送带受到足够的张力作用，以便产生作用于原纸上的剪切力。具体地说，这些输送带在致剪元件上的通过，在这些输送带之间造成一速度差，这样就产生一个剪切力，这个剪切力使原纸内的联结瓦解，或使原纸内最虚弱处的纤维缠结瓦解。通过这种方法，就增大了原纸的柔软度，同时减小了原纸的硬度。出乎意料地是，本发明人发现，在所获得的柔软度水平上，这种变软发生时而抗张强度的损失显著地小于所预料的。
可用于本发明的方法中的原纸是可以根据具体的应用而改变的。通常，任何适合的原纸都可以用于本发明的方法中，以便改善原纸的触觉特性。此外，这些原纸能由任何适当类型的纤维来制成。
例如，根据具体的应用，可以改变本发明中的原纸的形成方式。在一个实施例中，原纸能包含纸浆纤维，并能根据传统的造纸技术以湿铺方法(wet-lay)来形成。在湿铺方法中，纤维配料与水混合，形成一种水悬浮液。把这种水悬浮液铺开到一铁丝网或毛布上，并进行干燥，从而形成原纸。
或者是，本发明中的原纸能被气体成形(air formed)。在这个实施例中，气体被用于输送纤维，从而形成原纸。与大多数湿铺法相比，气体成形法通常能加工更长的纤维。这在某些应用中能具有优点。
下面将参照图2来描述根据本发明的用于制造原纸的方法的一个实施例。虽然在这个图中所表示出的方法描述了一种湿铺法，但是，如上面所述的那样，还可以采用其它技术来形成本发明中的原纸。
如图2所示，原纸成形系统包括一头箱10，用于接收纤维的水悬浮液。头箱10把纤维的水悬浮液铺到一成形织物26上，该成形织物26由许多导辊34支撑并驱动。一真空盒36被放置在成形织物26的下方，并被用于除去纤维配料中的水，以便有助于形成一原纸。
形成的原纸38从成形织物26被转移到第二织物40上，该第二块织物40可以是一铁丝网或一毛布。织物40由许多导辊42支撑，以便绕一连续路径移动。还包括一拾取辊(pick up roll)44，用于有利于把原纸38从织物26转移到织物40。织物40的运行速度大约与织物26的运行速度相同，从而使得原纸38通过该系统的移动是一致的。或者是，这两个织物可以以不同的速度运行，例如在快速转移过程中，以便增大原纸的松密度(bulk)，或是为了其它的目的。
在这个实施例中，利用一挤压辊43把原纸38从织物40压紧到可转动的加热干燥鼓46，例如扬基干燥鼓(Yankee dryer)，的表面上。轻轻地挤压原纸38，使原纸与干燥鼓的表面接合，并使原纸粘接到该干燥鼓上，这是由于原纸中的湿气成分以及两个表面中更光滑表面优先的缘故。当原纸38被载运通过干燥鼓表面的一部分转动路径时，热量就从传递给该原纸，从而造成原纸中所含的大部分湿气被蒸发掉。
然后，利用一绉纸刀刃47把原纸38从干燥鼓48上除去。当形成这种绉纸原纸38时，就能减小原纸内部的联结，从而增大柔软度。
在另一个实施例中，不是把原纸38湿压到一干燥鼓上并进行皱化，而是原纸能够通过气体干燥。借助于使气体通过原纸，并且不施加任何机械压力，从而利用通气干燥器把湿气从原纸中除去。
例如，参照图3，图中表示出了本发明中具有一通气干燥器的方法中形成原纸的一个实施例。如图所示，由头箱10来提供纤维的稀释的水悬浮液，并通过均匀散布的闸沟11使水悬浮液沉积到成形织物26上，以便形成原纸38。
一旦被沉积到成形织物26上，就通过重力、离心力和真空吸引力的组合，根据成形结构把水从原纸38中除去。如在这个实施例中所示，与图2相类似，可在成形织物26的下面设置一个真空盒36，用于除水，并有助于原纸38的形成。
然后把原纸38从成形织物26转移到第二织物40上。第二织物40载运着该原纸通过一个通气干燥装置50。该通气干燥装置50对原纸38进行干燥，并且不会施加一个压缩力，以便增大松密度。例如，如图3所示，通气干燥装置50包括一个外部可转动圆筒52，该圆筒52具有一些穿孔54，并且与一个外罩56相结合。具体地说，织物40载运着原纸38在这个通气干燥装置外部圆筒52的上部通过。热气体从穿孔54中被引出，这些热气体与原纸38接触，从而把湿气除去。在一个实施例中，通过穿孔54的热气体的温度可为约170华氏度至约500华氏度。
根据本发明，当原纸38形成之后，例如通过图2和图3中所示的方法之一，或通过任何适当的方法来形成这种原纸，把原纸放置在一对移动输送带之间，并将原纸挤压在一剪切元件周围。例如，图4中表示出了根据本发明的用于改善原纸触觉特性的方法的一个实施例。如图所示，在第一移动输送带60和第二移动输送带62之间提供原纸38.对于本发明来说，输送带60和62的移动速度通常不是至关重要的。对于大多数的商业应用中，输送带的移动速度可以为约每分钟1000英尺至约每分钟6000英尺。
一旦原纸位于第一输送带60和第二输送带62之间，就由一对支撑辊66和68来使原纸和输送带绕着一致剪辊64被导向。根据本发明，输送带60和62处于张力状态下，并且绕致剪辊64卷绕，卷绕量足以产生作用于原纸38的剪切力。特别是，当输送带从致剪辊上通过时，就在这些输送带中形成一个速度差。由于在这些输送带的表面与原纸的接触表面之间的相互作用，从而能把输送带的这个速度差转变成两个原纸表面之间的速度差。能影响原纸表面/输送带表面相互作用的因素包括例如，输送带表面的磨擦系数，输送带的张力，原纸的湿气含量，但并不局限于这些因素。两个原纸表面之间的速度差能产生作用于原纸上的剪切力。这些剪切力能使原纸内最虚弱处的联结瓦解，这样就增大了原纸的柔软度，并减小了原纸的硬度。
此外，本发明人还发现，实现了这些改进，而没有在其它的为了增大柔软度的方法中通常发生的抗张强度的显著减小。
本发明人还出乎意料地发现，本发明的方法能使制造出的原纸具有不同的特性。具体地说，由本发明中的方法制造出的原纸在空隙体积和边缘绒毛特性方面被改进了。特别重要地是，应当相信，空隙体积和边缘绒毛特性是完全不相关的特性。因此，应当相信，根据本发明所施加的剪切力改善了这两个不相关的特性，这两个不相关的特性转变成更大的柔软度。通常，空隙体积是片材内能含有的液体的体积量度。在这里，根据后面例2中所描述的POROFIL测试来确定空隙体积。通常认为，随着片材的定量的增大，空隙体积就越难增大，这主要是由于具有较高定量的原纸的表面效应的缘故。出乎意料地发现，由本发明中的方法制造出的原纸所具有的空隙体积大于11.5g/g，特别是大于12g/g。这个结果更是出乎意料，这是由于在本发明的某些实施例中能制造出具有相当高定量的薄片。例如，在本发明的一个实施例中，能制造出这样的单层原纸，这种单层原纸的定量大于约20gsm，空隙体积大于11.5g/g。更特别地是，本发明能制造出适合用作浴巾的单层原纸，这种单层原纸的定量大于约30gsm，空隙体积大于约12.0g/g。
空隙体积的增大与原纸的柔软度相关联，这在一些文献例如申请人为Edwards等人的美国专利US5,494,554和EP 0 613 979 A1中有所描述，在此引用这两篇文献的全文作为参考。
如上所述，除了增大了空隙体积以外，本发明的方法还增大了原纸的边缘绒毛特性。在这里，边缘绒毛特性测试是这样一种测试，它通常测量从片材突出的、原纸表面上所具有的纤维量。在这里，这种边缘绒毛特性是根据后面在例2中所描述的测试来测量的。原纸的边缘绒毛越多，原纸就感觉越柔软。特别是，边缘绒毛对应于，在Z方向上，原纸表面上的纤维数目较大，这样就具有“绒毛的″柔软的感觉。
根据本发明制成的原纸所具有的边缘绒毛的量能大于约2.0mm/mm，特别是大于2.2mm/mm，更特别地是大于约2.5mm/mm。
参照图4，当绕着致剪辊64输送原纸38时，通常，原纸38应当具有低的湿气含量。例如，原纸38应具有约小于10％的湿气重量含量，特别是重量含量小于约5％，更特别地是重量含量小于2％。
如图4所示，致剪辊64可以是具有相对小的直径的转动辊。然而，在其它实施例中，致剪辊可以是静止的辊。对于大多数应用而言，致剪辊的有效直径应小于约10英寸，特别是小于约7英寸，更特别地是从约2英寸至约6英寸。
根据具体的应用以及期望作用在原纸上的剪切力的大小，可以改变卷绕在致剪辊64周围的输送带60和62的量。然而，对于大部分应用而言，输送带在致剪辊周围的卷绕量从约30度至约270度，特别是从约50度至约200度，更特别地是从约80度至约180度。在图4所示的实施例中，可以通过调节致剪辊64或调节支撑辊66和68的位置来调节在致剪辊周围的卷绕量。例如，通过向下移动致剪辊64，使致剪辊更靠近支撑辊66和68，就可以减小输送带在致剪辊64周围的卷绕范围。
如上所述，除了在致剪辊周围的卷绕量外，作用在输送带60和62上的张力大小也能影响作用于原纸38上的剪切力的大小。作用于输送带上的张力大小取决于具体地应用。然而，对于大多数应用而言，使输送带60和62受到的张力大小为从约5磅每线性英寸至约90磅每线性英寸，特别是从约10磅每线性英寸至约50磅每线性英寸，更特别地是从约30磅每线性英寸至约40磅每线性英寸。
如上所述，当输送带60和62被卷绕在致剪辊64周围，并处于具有足够的张力大小的状态时，一表面速度差在原纸的两个表面之间形成，其产生该剪切力。对于大部分应用而言，这个速度差应当为从约0.5％至约5％，特别是从约1％至约3％，使外侧的输送带比与辊接触的辊输送带移动得更快。
在原纸38绕着致剪辊64被导向之后，能根据需要对原纸进一步处理。在一个实施列中，如图4所示，原纸能被收集到卷轴69上，以便在以后进行包装。
在这个处理过程期间，能大大提高原纸的触觉特性，并且不会严重影响原纸的强度。此外，还发现在一些应用中，能显著减小原纸的厚度(caliper)。原纸的厚度减小了，并且不会对原纸的其它特性产生不利的影响，这是很有利的，因为能在卷轴69上放置更多的材料，这样就在加工方面会具有各种优点。对于给定的原纸而言，厚度的减小量取决于具体地应用。通常，通过织物的张力(T)和辊的半径(R)之间的关系P＝T/R，向片材施加压力(P)来减小片材的厚度。
通过调节众多的变量来控制厚度的减小量。致剪辊的数目、辊的半径、在辊隙中的驻留时间、辊隙压力、输送带类型以及原纸结构都会影响这种方法所能减小的厚度量。厚度减小的百分比随着驻留时间、辊的数目、辊隙压力以及织物网孔的增大而增大。驻留时间会受速度和卷绕角度的辅助变量的影响。通过织物张力和辊的直径的辅助变量，可以改变辊隙压力。利用具有不同接合表面(knuckle surface)的织物，就能改变织物网孔。如今，已经发现，原纸的厚度能被减小到多达75％，特别是被减小约20％至约70％。
在图4所示实施例中，这种系统包括一个致剪辊64。然而，在其它实施例中，可以使用多个致剪辊。例如，在其它的实施例中，输送带可以被卷绕在两个致剪辊、三个致剪辊、甚至多达十个致剪辊周围。参照图5，图中表示出了本发明的另一个实施例，在这个实施例中包括了五个致剪辊。
如图所示，在第一输送带60和第二输送带62之间供应原纸38，然后把原纸卷绕在支撑辊70和72以及致剪辊74、76、78、80和82周围。通常，所使用的致剪辊越多，就能产生更多的作用于原纸上的剪切力。虽然图中表示出的致剪辊大致具有相同的直径，但是，在其它的实施例中，可以使一些或全部致剪辊的直径不相同。
对于多数实施例来说，当采用一个以上的致剪辊时，卷绕在全部致剪辊周围的输送带的总的卷绕量应当至少为90度。更特别地是，尤其当采用两个以上的致剪辊时，总的卷绕量应当大于100度，特别是大于120度。然而，总的卷绕量可以分别随着致剪辊数目的增多或减少而增大或减小。
图6和图7中表示出了根据本发明制成的这种系统的另外的实施例。图6中所表示出的系统包括一个单一的致剪辊100。如图所示，利用支撑辊102、104、106和108使输送带60和62绕着致剪辊100被导向。
图7中所表示出的系统也包括一个单一的致剪辊110。然而，应当知道，在图示的任何系统中都能采用多个致剪辊。如图7所示，致剪辊110由一支持辊(backing roll)112支撑着。为了便于实现绕着致剪辊110的卷绕量，该系统还设有支撑辊114和116。
如上所述，根据本发明加工的原纸可由各种材料和纤维制成。例如，这种原纸可由纸浆纤维、其它天然纤维、合成纤维等制成。
例如，在本发明的一个实施例中，原纸可单独含有纸浆纤维，或含有纸浆纤维与其它类型的纤维的组合。用于形成原纸的纸浆可以是，例如，软木纤维，根据长度的加权平均，这种软木纤维所具有的平均纤维长度大于1mm，尤其是约从2至5mm。这些纤维可包括北方的软木牛皮纸纤维。也可使用从回收材料中获得的辅助纤维(secondary fibers)。
在一个实施例中，可以把人造纤维(和单纤维)加入到原纸中去，以便增大原纸的强度、松密度、柔软度和光滑度。人造纤维可包括例如，聚烯烃纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、聚乙酸乙烯酯纤维、棉纤维、人造丝、非木质植物纤维，以及它们的混合物。通常，人造纤维比纸浆纤维长。例如，人造纤维的长度通常为5mm或更长。
加入到原纸中的人造纤维还可包括双组分纤维。双组分纤维能含有两种，例如，形成并排结构或成芯部和护套结构的材料，但并不只局限于此。在具有芯部和外套结构的纤维中，通常，外套聚合物的熔点温度低于芯部聚合物的温度。例如，在一个实施例中，芯部聚合物可以是尼龙或聚酯，而外套聚合物可以是聚烯烃，例如，聚乙烯或聚丙烯。这种市场上可购得的双组分纤维包括由Hoechst Celanese公司经销的CELBOND纤维。
本发明中所使用的人造纤维还可以被弯曲或卷曲。这些纤维能被卷曲或被弯曲，例如，通过向纤维中加入化学剂，或对这些纤维进行机械加工。弯曲或卷曲的纤维在原纸内可以产生更多的联结和空隙体积，并且增大了在Z方向上的纤维量，也增大了原纸的强度特性。
在一个实施例中，当制造含有纸浆纤维的纸产品时，可以把人造纤维加入到原纸中，加入的量在重量上从约5％至约30％，特别是在重量上从约5％至约20％。当本发明中的原纸不用于制造纸产品时，而是被加入到其它产品例如尿布、女性卫生产品、衣物、个人护养产品以及各种其它产品中，这种原纸能由更多数量的人造纤维制成。
除了纸浆纤维和人造纤维以外，还可以把热机械纸浆加入到原纸中。本领域普通技术人员知道，热机械纸浆是指在打浆过程期间不煮到与传统纸浆相同程度的纸浆。热机械纸浆易含一些硬纤维，并具有较高量的木质素。热机构纸浆能被加入到本发明的原纸中，以便产生开孔结构，从而增大松密度和吸收性，提高对湿塌的阻力。
当具有热机构纸浆时，可以把热机械纸浆加入到原纸中，加入量在重量上从约10％至约30％。当利用热机械纸浆时，在原纸成形期间，最好加入一种润湿剂(wetting agent)。能加入的润湿剂的量小于约1％，在一个实施例中，这种湿化剂可以是乙二醇磺酸酯(sulphonated glycol)。
在一些实施例中，希望限制内部的纤维与纤维之间联结强度。在这个方面，可以利用化学松解剂来处理用于形成原纸的纤维配料。松解剂可以在打浆过程期间加入到纤维浆中，或者直接加入头箱内。本发明中适合的松解剂包括阳离子松解剂，例如脂肪二烃基四胺盐(fatty dialkyl quaternary amine salts)、单脂肪烃基三胺盐(mono fatty alkyl tertiary amine salts)、主胺盐(primaryamine salts)、咪唑啉四盐(imidazoline quaternary salts)、不饱和脂肪烃基胺盐(unsaturated fatty alkyl amine salts)。在授给Kaun的美国专利US5,529,665中公开了其它一些适合的松解剂，在些加以引用作为参考。
在一个实施例中，本发明的方法中所用的松解剂可以是有机的四氯化铵(organic quaternary ammonium chloride)。在这个实施例中，根据这些浆中所具有的纤维总重量，加入到纤维浆中的松解剂的按重量计可达从约0.1％至约1％。
本发的原纸还可以具有多层结构。例如，原纸可由具有至少三个主层的分层纤维配料制成。
本发明人已发现，当根据本发明加工分层的原纸时，就能形成各种独特的产品。例如，如上所述，本发明的方法使在原纸中最弱区域造成原纸瓦解。因此，本发明的一个特别的实施例是针对使用分层的原纸，这些分层的原纸含有虚弱的外层和牢固的中心层。根据通过本发明的方法所产生的剪切力，片材的外表面上的联结就会瓦解，而中心层的强度仍然保持。实际结果是使原纸具有改善的柔软度和硬度，并且使强度损失达到最小。
在另一个实施例中，可以使用分层的原纸，它具有外层，外层的抗张强度大于中间层的。在这个实施例中，一旦受到本发明的方法所形成的剪切力时，中间层的联结就瓦解，但外层的整体性仍然被保持。最后形成的片材，在某些方面，类似于两层片材的特性。
有各种方法可用于形成分层的原纸。例如，参照图1，图中表示出了用于形成多层的分层纤维配料的装置的一个实施例。如图所示，三层的头箱10通常包括一上部头箱壁12和一下部头箱壁14。头箱10还可包括第一分隔器16和第二分隔器18，从而分开三个纤维原料层。纤维层24、20和22中的每一层都包括稀释的纤维的水悬浮液。
由辊28和30适当地支撑并驱动的循环移动的成形织物26，接收来自头箱10的分层原料。一旦保持在织物26上，这些分层的纤维悬浮液使水通过该织物，如图中箭头32所示。根据形成的结构，利用重力、离心力和真空引力的组合来除去水。
在授给Farrington.Jr.的美国专利US5,129,988和授给Edwards等人的美国专利US5,494,554中也公开和描述了形成多层原纸的情况，在些加以引用作为参考。
在形成分层的原纸过程中，有各种可用的方法和技术来形成这些具有不同抗张强度的层。例如，可采用上面所描述松解剂，以便改变特定层的强度。或者是，每层采用不同的纤维配料，以便形成具有期望特性的层。例如，在一个实施例中，可以加入软木纤维以提供抗张强度，而为了形成较弱的抗张强度的层，则可以往邻近层内加入硬木纤维。
更特别地是，已经知道，含有硬木纤维的层典型地比含有软木纤维的层具有较低的抗张强度。硬木纤维具有相对地短的纤维长度。例如，硬木纤维的长度可小于约2毫米，特别是小于约1.5毫米。
在一个实施例中，加入到原纸的层中的硬木纤维包括桉树纤维(eucalyptusfibers)。桉树纤维典型地具有从约0.8毫米到约1.2毫米的长度。当把桉树纤维加入原纸中时，桉树纤维就会增大原纸的柔软度，提高明亮度(brightness)，增大不透明性(opaoity)，并且增大原纸的吸水能力(wicking ability)。
除了桉树纤维以外，也可以把其它硬木纤维加入本发明的原纸中。这些纤维包括，例如，枫木纤维、桦树纤维、可回收的硬木纤维。通常，上面所描述的硬木纤维在原纸中的含量可以任何适当的量。例如，这些纤维可形成原纸一层的从约5％到约100％的重量。
硬木纤维可以单独地或与其它纤维，如其它纤维质纤维，组合地存在于原纸的较低抗张强度层中。例如，硬木纤维可与软木纤维组合，可与强吸收材料组合，可与热机械纸浆组合。
如上所述，利用软木纤维可以形成较强的抗张强度，特别是当邻近的较弱的抗张强度层是由硬木制成的时。软木纤维可以单独地或与其它纤维组合地存在。例如，在一些实施例中，可以用人造纤维与软木纤维组合。
分层的原纸中每层的重量相对于原纸的总重量通常不是至关重要的。然而，在大多数实施例中，每个外层的重量占原纸总重量的约从15％到约40％，特别是占原纸总重量的从约25％到约35％。
根据本发明制成的原纸的定量可以根据具体的应用而改变。通常，对于大多数而言，定量可为从约5磅每2,880平方英尺(令)(8.5gsm(即g/m2))到约80磅每令(136gsm)，特别是从约6磅每令(10.2gsm)到约30磅每令(51gsm)。在一个实施例中，本发明能被用于制造单层的浴巾，其定量为从约20gsm到约40gsm。原纸的其它用途包括用作擦拭产品、餐巾纸、医用垫、薄片制品中的吸收层、餐具垫(placemat)、罩单(drop cloth)、覆盖材料、面巾，或用于任何需要吸液性的产品。
参照下面的例子可以更好地理解本发明。例1
在这个实验中，制造出纸片，把纸片放置在两个织物之间，然后绕着至少一个致剪辊被导向。更特别地是，对包含三层的分层原纸进行试验。原纸的两个外层是由桉树纤维制成的，而中间层含有软木纤维。原纸是利用类似于图3所示系统的通气干燥器来制成的。这些原纸的平均定量约为18.9磅/令。
原纸一旦被形成，就把该原纸放置在一对织物之间，并绕着至少一个致剪辊被导向，这类似于图4所示的结构。
在每一组实验中，原纸被绕在三个致剪辊周围，并具有25磅每线性英寸的压力。织物以约为45度的量被卷绕在致剪辊周围。
在第一组实验期间，致剪辊的直径在2英寸、4.5英寸、10.5英寸之间变化。此外，原纸中所含的软木纤维的重量(原纸中间层)从约28％到31％变化。
建立了强度和柔软度的线性衰减数学模型，以便建立强度和柔软度关系曲线。图8中表示出了第一组实验的结果。为了进行比较，还建立了一条控制曲线。通过在压力为150磅每线性英寸的状态下对原纸进行碾压(calendering)，而不是使原纸受到致剪辊的作用，然后估计出一条曲线，来建立起这条控制曲线。
在这些实验中，利用手中定级(in hand ranking)试验来确定出柔软度。给参加者6个样本，并让参加者根据主观标准对这些样本的柔软进行定级。具体地说，参加者几次收到不同组样本。每个样本都被编号。对重复样本进行比较，以便估算出误差。利用逻辑衰减(Logistic Regression)来对参加者回答数据进行模拟，以便确定成对的计数和记录差别(log odds)。
利用几何平均抗张强度试验(GMT)来确定出强度。特别是，在机器方向和横跨机器方向确定出这些样本的抗张强度。除非另有说明的以外，被试验的样本的宽度均为3英寸。在试验中，样本的每一端被放置在一对置夹中。这些夹子把这些材料保持在相同的平面内，并以每分钟十英寸的延伸速度使这些夹子向开移动。这些夹子进行向开移动，直到破裂产生，以测量样品的抗张强度。然后，对样本的机器方向的抗张强度乘以样本的横跨机器方向的抗张强度的积求平方根，从而得出样本的几何平均的抗张强度。
抗张强度试验可以在，例如，Sintech 2测试器上进行，这种测试器可从北卡罗来纳州的卡雷的Sintech Cary公司(Sintech Corporation of Cary，NorthCarolina)获得；或在instron Model TM上进行，可从马萨诸塞州的坎顿的instron公司(Instron Corporat ion of canton，Massachusetts)获得；或在Thwing-Albert Model INTELLECT II上进行，可从宾西法尼亚的费城的Thwing-Albert仪器公司(Thwing-Albert Instrument Company of Philadelphia，Pennsylvania)获得，或在SYNERGY 100上进行，可从位于明尼苏达州的伊甸草原的MTS系统公司(MTS System，Corp，Eden Prairie，Minnesota)获得。测试结果以克为单位或以克每英寸样本宽度为单位。
为了建立图8所示的图表，对强度和柔软度的线性衰减数学模型进行计算。具体地说，建立起强度和柔软度的数学模型Y＝f(x)。对于三个感兴趣的辊直径(2英寸，4.5英寸，10.5英寸)中的每个直径，形成一铺开的片材，列出随着原纸中软木百分比的变化所获得的柔软度和强度的值。对于该铺开的片材中的每一点来说，强度和柔软度的值是从所说衰减模型中计算出来的。于是建立图8所示的图表，其中一轴表示柔软度，另一轴表示强度，并根据辊直径进行分组。
如图8所示，采用本发明中的方法，使强度/柔软度曲线朝着形成更软和更强的原纸移动。此外，减小致剪辊的直径，还可以进一步增大给定强度的原纸的柔软度。
在实验期间，还注意到，厚度减小量达5％至15％之间，并且没有对其它任何的产品特性造成积极或消极的影响。
利用这些数学模型，从另外一组实验中获得另一组曲线。具体地说，在这组实验中，只采用一个单一的致剪辊，实验结果如图9所示。
如图所示，与控制相比，致剪辊直径的减小对原纸产生更大的影响。例2
在这个实验中，形成一非织原纸，并把该原纸放置在两条输送带之间，然后绕着三个小辊被导向。所制成的原纸是一个分层的原纸，包括三层。中心层是100％的软木，并约占原纸总重量的34％。两个外层中的每层约占原纸总重量的33％，并且以3∶1的比例(重量)来混合桉树纤维和废纸(broke)。此外，5.1千克/公吨总的PROSOFT TQ 1003松解剂纤维配料被加入到原纸的外层中，其中的这种松解剂可从赫拉克勒斯公司(Hercules Inc.)获得，6.0千克/公吨总的HERCOBOND湿强度剂纤维配料加入到中心层，这可从赫拉克勒斯公司(Hercules Inc.)获得。此外，软木纤维在荷载为2.75HP-天/公吨条件下被提练。
利用类似于图3中的通气干燥装置来制造原纸。通气干燥装置包括用于载运原纸通过该装置的Voith t1205-1织物。原纸以约为29％的稠度(consistency)进入通气干燥装置，并且以约为98％的稠度(consistency)离开这种过程的通气干燥部分。
离开通气干燥装置时，原纸具有约32至36密耳(mil)的厚度。利用EMVECO200A薄纸厚度测试器(EMVECO 200A Tissue Caliper Tester)来确定出原纸的厚度。在整个实验过程中，在约2500平方毫米的区域上在荷载约为2.00千帕的条件下测量厚度。
随着通气干燥装置，原纸被放置在两条输送带之间，并绕着一组致剪辊输送。其中一条输送带是960型的织物，这可从Asten Johnson公司获得。这种织物以约1600英尺/分钟的速度移动。另一条输送带是866B型的织物，也可从Asten Johnson公司获得。由于致剪辊的存在，造成速度差，从而使该第二织物以约1615英尺/分钟的速度移动。这两条输送带都处在约30-35磅每线性英寸的织物张力状态下。
原纸和两条输送带在三个致剪辊上一起移动，这三个致剪辊中的每个致剪辊的直径均为2.25英寸。在这三个辊上的总卷绕角度约为128度。每个辊各自的卷绕角度依次为32度、60度和36度。从而，原纸离开致剪辊时的厚度约为20-24密耳(mil)。
在这种方法中的致剪部分之后，在橡胶/钢结构中，用约40 P&J硬度和约15磅/线性英寸(pli)的辊隙荷载对原纸进行碾压。
然后，对根据上述方法制成的原纸进行测试空隙体积，象例1所描述的那样测试几何平均抗张强度，测试厚度和测试边缘绒毛。
根据下面的空隙体积测试来确定出最终形成的片材的空隙体积。首先，用非极性液体来使片材饱和，并测量所吸收的液体体积。所吸收液体的体积等同于片材结构内的空隙体积。该空隙体积被表示片材中每克纤维所吸收的液体的克数。
更具体地说，这种测试包括下面的步骤。对于每个被测试的单层片材样本，选择片材，使1英寸×1英寸范围(机器方向上1英寸和模跨机器方向上1英寸)被取出。每个测试的试样的干重量被称出，并被记录精确到0.0001克。
试样被放置在盘中，盘中含有足够深度和数量的POROFIL孔湿液体(POROFILpore wetting liquid)，以便允许试样在吸收液体后自由漂浮，(POROFIL液体，比重为1.875克每立方厘米，可从英国的拜德斯的卢顿的北威尔DRIVE的Coulter电子公司(Coulter Electronics Ltd.，Northwell Drive，Luton，Beds，England)获得，代号为No.9902458)。在10秒后，用镊子夹住一角的边缘(夹住边缘1-2毫米)，并把液体除去。该试样在最上角处被夹着，并允许过多的液体下滴30秒。试样的下部角用#4过滤纸(Whatman公司，马尔德斯顿，英国(Whatman Ltd.，Maldstone，England))轻轻地拍动(小于1/2秒的接触)，以便除去任何过多的部分液滴。在10秒钟内立即称重试样。把重量记录精确到最接近0.0001克。每个试样的空隙体积被表示成每克纤维的POROFIL的克数，并按以下方式计算空隙体积＝[(W2-W1)/W1]，式中，W1＝试样的干重，单位为克，
W2＝试样的湿重，在克为单位。
对于所有的八个单独的试样，按上述方式确定出空隙体积，这八个试样的平均值就是该样本的空隙体积。
边缘绒毛测试是一种图像分析测试。从两块玻璃板上取出图像分析数据，两块玻璃板被制成一个固定构件。每块玻璃板具有一个样本，该样本被折叠在边缘上，使样本沿CD方向折叠，并被放置在玻璃板上。边缘被斜切成1/16英寸厚。
参照图10，图中表示出了可用于进行边缘绒毛测试的一个固定构件的一个实施例。如图所示，该固定构件包括第一玻璃板202和第二玻璃板204。每块玻璃板的厚度为1/4英寸。此外，玻璃板202包括一斜切边缘206，玻璃板204包括一个斜切边缘208。每个斜切边缘的厚度为1/16英寸。在这个实施例中，由一对U形支架210和212把玻璃板保持在应有的位置。支架210和212可由3/4英寸的合板制成的。
在测试期间，样本被放置在斜切边缘206和208上。然后沿图中214所示的边缘照出折叠边缘的多个图像。在每个折叠边缘上检查30个区域，从而可以给出总共60个观察区域。每个观察区域具有“PR/EL”，它在除去突出的纤维之前和之后被测出。“PR/EL”是在每个观察区域中被检查的每边缘长度的周界长。图11解释了这种测量。如图所示，“PR”是绕着突出纤维的周界长，而“EL”是被测量的样本长度。PR/EL值被进行平均，并被引到直方图，作为输出栏。利用QUANIMET 970图像分析系统(QUANIMET 970 Image Analysis System)来完成这种分析，并获得一些数据，这种系统可从伊利诺斯州的迪尔菲尔德的莱卡公司(Leica Corp.，Deerfield，Illinois)获得。用于执行这种工作的QUIPS例程，FUZZ10，如下<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[ Cambridge Instruments QUANTIMET 970 QUIPS/MXV08 02 USER ROUTINEFUZZIO DATE8-MAY-81 RUN0 SPECIMEN NAME＝FUZZBDOES＝PR/EL ON TISSUES；GETS HISTOGRAM AUTH＝B.E.KRESSNER DATE＝10 DEC 97 COND＝MACROVIEWER；DCI 12X12；FOLLIES PINK FILTER；3X3 MASK 60 MM MICRO-NIKKO，F/4；20 MM EXTENSION TUBES；2 PLATE(GLASS) FIXTURE MICRO-NIKKOR AT FULL EXTENSION FOR MAX MAG ！！！！ ROTATE CAM 90 deg SO THAT IMAGE ON RIGHT SIDE ！！ ALLOWS TYPICAL PHOTOEnter specimen identityScanner(No.1 Chalnicon LV＝0.00 SENS＝2.36 PAUSE)Load Shading Corrector(pattern-FUZZ7)Calibrate User Specified(Cal Value-9.709 microns per pixel)SUBRTN STANDARDTOTPREL ＝0.TOTFIELDS＝0.PHOTO＝0.MEAN ＝0.If PHOTO＝1，thenPause MessageWANT TYPICAL PHOTO(1＝YES；0＝NO)？Input PHOTOEndifIf PHOTO＝1，thenPause MessageINPUT MEAN VALUE FOR PR/ELInput MEANEndifFor SAMPLE＝1 to 2If SAMPLE＝1，thenSTAGEX＝36000STAGEY＝144000Stage Move(STAGEX，STAGEY)Pause MessagePlease position fixturePauseSTAGEX＝120000，STAGEY＝144000，Stage Move(STAGEX，STAGEY)Pause MessagePlease focusDetect 2D(Darker than 54，Delin PAUSE)STAGEX＝36000，STAGEY＝144000，EndifIf SAMPLE＝2，thenSTAGEX＝120000，STAGEY＝44000，Stage Move(STAGEX，STAGEY)Pause MessagePlease focusDetect 2D(Darker than 54，Delin)STAGEX＝36000，STAGEY＝44000，EndifStage Move(STAGEX，STAGEY)Stage Scan(X Y scan origin STAGEX STAGEY field size 6410.0 78000.0 no of fields 30 1)For FIELDIf TOTFIELDS＝30，thenScanner(No.1 Chalnicon AUTO-SENSITIVITY LV＝0.01)EndifLive Frame is Standard Image FrameImage Frame is Rectangle(X26，Y37，W823，H627，)Scanner(No.1 Chalnicon AUTO-SENSITIVITY LV＝0.01)Image Frame is Rectangle(X48，Y37，W803，H627，)Detect 2D(Darker than 54，Delin)Amend(OPEN by 0)Measure field-Parameters into array FIELDBEFORPERI＝FIELD PERIMETERAmend(OPEN by 10)Measure field-Parameters into array FIELDAFTPERIM＝FIELD PERIMETERPROVEREL＝((BEFORPERI-AFTPERIM)/(LFRAME.H*CAL.CONST))TOTPREL＝TOTPREL+PROVERELTOTFIELDS＝TOTFIELDS+1.If PHOTO＝1 thenIf PROVEREL＞(0.95000*MEAN)thenIf PROVEREL＜(1.0500*MEAN)thenScanner(No.1 Chalnicon AUTO-SENSITIVITY LV＝0.01 PAUSE)Detect 2D(Darker than 53 and ligter than 10，Delin PAUSE)EndifEndifEndifDistribute COUNT vs PROVEREL(Units MM/MM) into GRAPH from 0.00 to 5.00 into 20 bins，differentialStage StepNext FIELDNextPrint“ “Print“AVE PR-OVER-EL(UM/UM)＝”，TOTPREL/TOTFIELDSPrint“ “Print“TOTAL NUMBER OF FIELDS＝”，TOTFIELDSPrint“ “Print“FIELD HEIGHT(MM)＝“，LEFRAME.H*CAL.CONST/1000Print“ “Print“ “Print Distribution(GRAPH，differential，barchart，scale＝0.00)For LOOPCOUNT＝1 to 26Print“ “NextEND OF PROGRAM]]></pre>这种产品片材显示出以下特征定量31.4gsm(绝干(bone dry))几何平均抗张强度531克/3英寸宽(177克/英寸)在夹子之间有2英寸间距的条件下测得厚度0.0159英寸空隙体积12.0克流体/克纤维边缘绒毛(FOE)2.165周界长比率/边缘长度例3
象例2中那样制造出一非皱的通气干燥的原纸，所不同的是例2中的三个致剪辊被直径为4.5英寸的三个辊所取代，并且绕着这三个辊总的卷绕角度约为90度。此外，原纸在一个橡胶/钢结构中用一橡胶辊进行碾压，该橡胶辊具有约40P&J硬度，辊隙荷载约为25磅/线性英寸(pli)。
这种产品片材具有下面的特征定量32.07gsm(绝干(bone dry))几何平均抗张强度621克/3英寸宽(207克/英寸)在夹子之间有2英寸间距的条件下测得厚度0.0180英寸边缘绒毛(FOE)2.367周界长比率/边缘长度例4象例2中那样制造出一非皱的通气干燥的原纸，所不同的是例2中的三个致剪辊被直径为4.5英寸的三个辊所取代，并且绕着这三个辊总的卷绕角度约为163度。此外，原纸在一个橡胶/钢结构中用一橡胶辊进行碾压，该橡胶辊具有约40P&J硬度，辊隙荷载约为25磅/线性英寸(pli)。
这种产品片材具有下面的特征定量31.8gsm(绝干(bone dry))几何平均抗张强度583克/3英寸宽(194克/英寸)在夹子之间有2英寸间距的条件下测得厚度0.0156英寸边缘绒毛(FOE)2.548周界长比率/边缘长度例5象例2中那样制造出一非皱的通气干燥的原纸，所不同的是例2中的三个致剪辊被直径为4.5英寸的三个辊所取代，并且绕着这三个辊总的卷绕角度约为163度。此外，原纸在一个橡胶/钢结构中用一橡胶辊进行碾压，该橡胶辊具有约40P&J硬度，辊隙荷载约为0磅/线性英寸(pli)。
这种产品片材具有下面的特征定量32.14gsm(绝干(bone dry))几何平均抗张强度616克/3英寸宽(205克/英寸)，是在夹子之间有2英寸间距的条件下测得厚度0.0189英寸边缘绒毛(FOE)2.726周界长比率/边缘长度例6象例2中那样制造出一非皱的通气干燥的原纸，所不同的是例2中的三个致剪辊被直径为4.5英寸的三个辊所取代，并且绕着这三个辊总的卷绕角度约为60度。此外，原纸在一个橡胶/钢结构中用一橡胶辊进行碾压，该橡胶辊具有约40P&J硬度，辊隙荷载约为100磅/线性英寸(pli)。
这种产品片材具有下面的特征定量32.39gsm(绝干(bone dry))几何平均抗张强度635克/3英寸宽(212克/英寸)在夹子之间有2英寸间距的条件下测得厚度0.0163英寸边缘绒毛(FOE)2.332周界长比率/边缘长度本领域普通技术人员可以对本发明作出这些和其它一些变型和改变，而未脱离本发明的构思和范围，本发明的范围是由所附的权利要求被更详细地描述了。此外，应当知道，不同实施例的一些方面可以全部或部分地进行互换。此外，本领域普通技术人员会知道，前面的描述只是示例性的，本发明并不局限于这些描述，本发明的范围由所附的权利要求来限定。
权利要求
1.一种用于制造原纸的方法，包括形成含有纸浆纤维的一原纸；把所说原纸放置在第一移动输送带和第二输送带之间；绕着至少一个致剪元件对所说的第一移动输送带和所说的第二移动输送带进行导向，而同时所说的原纸位于所说的输送带之间，所说的第一和第二输送带被足够地卷绕在所说的至少一个致剪元件周围，以便能产生作用于原纸上的剪切力，并增大原纸的柔软度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的致剪元件包括一辊，该辊的直径小于约10英寸。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的第一和第二输送带在所说的致剪元件之前绕着第一支撑辊，并在所说的致剪元件之后绕着第二支撑辊被导向，所说的第一和第二支撑辊中的每个支撑辊都包括一个位于一共同平面内的中心，所说的致剪元件位于在所说第一和第二支撑辊之间，并距离所说平面一个预定距离。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的第一移动输送带和所说的第二移动输送带绕着至少两个致剪辊被导向。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的原纸包括分层的原纸。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的原纸是一种分层的原纸，包括一中间层，该中间层位于第一外部层和第二外部层之间，所说的第一和第二外部层具有大于所说的中间层的抗张强度。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的原纸是一种分层的原纸，包括一中间层，该中间层位于第一外部层和第二外部层之间，所说中间层具有大于所说的第一和第二外部层的抗张强度。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的原纸包括单层原纸，定量至少为20gsm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所说的原纸绕着所说的致剪元件被导向时，所说的原纸具有的湿气含量在重量上小于约10％。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当绕着所说的致剪元件被导向时，所说的第一移动输送带和所说的第二移动输送带处于至少5磅每线性英寸的张力状态下。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的第一和第二输送带被卷绕在至少三个致剪元件周围。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的第一和第二输送带被卷绕在至少五个致剪元件周围。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的第一和第二输送带卷绕在所说的致剪元件周围的卷绕量至少为30度。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的致剪元件的有效直径小于约7英寸。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的致剪元件的有效直径为从约2英寸至约5英寸。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所说的第一输送带和所说的第二输送带卷绕在所说致剪元件周围的卷绕量至少为50度。
17.一种纸产品，包括一非织原纸，所说的原纸含有纸浆纤维，所说的原纸所具有大于12克/克的空隙体积。
18.根据权利要求17所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸的定量大于20gsm。
19.根据权利要求17所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸的定量大于30gsm。
20.根据权利要求17所述的纸产品，其特征在于，所说的纸产品包括单层的产品。
21.根据权利要求17所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸的几何平均抗张强度大于约170克/英寸。
22.根据权利要求17所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸的几何平均抗张强度大于约200克/英寸。
23.根据权利要求17所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸所具有的边缘绒毛大于约2.2毫米/毫米。
24.根据权利要求17所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸所具有的边缘绒毛大于约2.5毫米/毫米。
25.根据权利要求17所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸的定量大于约25gsm，几何平均抗张强度大于约170克/英寸，并且边缘绒毛大于约2.2毫米/毫米。
26.根据权利要求17所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸包括非皱的通气干燥的原纸。
27.一种纸产品，包括一非织原纸，所说原纸含有纸浆纤维，所说原纸的边缘绒毛大于约2.2毫米/毫米。
28.根据权利要求27所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸的定量大于约20gsm。
29.根据权利要求28所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸的空隙体积大于12克/克。
30.根据权利要求27所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸的边缘绒毛大于约2.5毫米/毫米。
31.根据权利要求27所述的纸产品，其特征在于，所说的纸产品包括单层产品。
32.根据权利要求27所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸的几何平均抗张强度大于约170克/英寸。
33.根据权利要求27所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸的几何平均抗张强度大于约200克/英寸。
34.根据权利要求27所述的纸产品，其特征在于，所说的原纸包括非皱的通气干燥的原纸。
35.一种用于制造原纸的方法，包括形成一原纸，该原纸含有纸浆纤维；使所说的原纸受到一剪切力的作用，该剪切力的大小足以增大所说原纸的空隙体积，所说原纸的空隙体积大于约12克/克。
36.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所说的原纸受到所说的剪切力的作用，该剪切力的大小还足以增大原纸的边缘绒毛特性，所说原纸的边缘绒毛的量至少为2.2毫米/毫米。
37.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，当所说的原纸受到所说的剪切力作用时，所说的原纸含有的湿气量在重量上小于约10％。
38.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，所说原纸包括单层原纸，所说原纸的定量至少为约20gsm。
39.根据权利要求35所述的方法，其特征在于，通过把所说原纸放置在第一移动输送带和第二移动输送带之间，使所说原纸受到所说剪切力的作用，并且绕着致剪辊对所说的第一移动输送带和所说的第二移动输送带进行导向，而同时原纸位于所说的输送带之间。
40.根据权利要求39所述的方法，其特征在于，所说的第一和第二输送带卷绕在所说致剪辊上的卷绕量至少为50度。
全文摘要
本发明公开了一种用于增大原纸的触觉特性但又不会对原纸的强度造成不利影响的方法。在一个实施例中，这种方法包括步骤把一原纸放置在第一移动输送带和第二移动输送带之间。然后，这些输送带卷绕在一致剪辊周围，该致剪辊可形成作用于原纸上的剪切力。这个剪切力瓦解原纸，从而增大原纸的柔软度，并减小原纸的硬度。致剪辊的直径通常相对地小。在一些应用中，在这种系统中可以采用一个以上的致剪辊。已经发现，根据本发明制造的原纸提高了空隙体积和边缘绒毛特性。
文档编号D21H27/38GK1429147SQ01809362
公开日2003年7月9日 申请日期2001年5月11日 优先权日2000年5月12日
发明者布莱恩·克劳伯特, 保罗·阿诺德, 苏珊·E·史密斯, 迈克尔·A·赫尔曼, 菲尔·S·林, 罗伯特·A·德鲁, 帕特丽夏·里德尔, 彼得·J·艾伦 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司