具有装饰花纹的纸结构及其制造方法

专利名称：具有装饰花纹的纸结构及其制造方法
技术领域：
本发明涉及具有装饰花纹的纸结构，更具体地说，涉及一种具有按预定的、非随机的方式配置的、不同定量的区域的纸结构。
背景技术：
诸如纸幅一类的纤维素纤维结构在技术上是众所周知的。这种纸幅可以用于擦面纸、卫生纸、纸巾，小孩用的围涎和餐巾。上述这些纸在现代社会都是经常使用的。这些制品要完成它们预期的任务并得到广泛的接受，则纤维结构在吸湿性、松密度、强度和柔软性方面，应具有适当的性质。湿和干的拉伸强度是纤维结构在使用过程中保持其实际完整性的能力的量度。吸湿性是纤维结构保存与其接触的流体的性质。当评价一种上述的消费品时，纤维结构吸收的流体的绝对量，和纤维结构吸收这种流体的速率都必需考虑。另外，这种纸幅还可用在诸如卫生巾和尿布一类的一次性使用的吸湿用品中。
本领域曾企图制造具有两种不同定量的纸，或者使纤维重新排列。这方面的例子包括1905年7月25日授予Motz的美国专利795719号；1962年3月20日授予Griswold的美国专利3025585号；1962年5月15日授予Greiner等人的美国专利3034180号；1964年12月1日授予Heller等人的美国专利3159530号；1970年12月22日授予Benz的美国专利3549742号；和1967年5月30日授予Osborne的美国专利3322617号。
另外，还希望提供一些既具有一定的松密度，又具有柔性的薄纸制品。如1980年3月4日授予Trokhan的美国专利4191609号中所述那样，通过在纸的两面设置交错的压缩区和非压缩区，可以改善纸的松密度和柔性。这里引入该专利供参考。
已知有几种通过提供改进的带孔件来制造这种纤维结构的方法，其中最著名的一种方法在1985年4月30日授予Johnson等人的美国专利4514345号中作了说明。这里引入该专利供参考。
另一种使薄纸制品更受消费者喜爱的方法，是干燥该纸的结构而使该薄纸制品具有较大的松密度，拉伸强度和破裂强度。用这种方法制造纸结构的例子在1987年1月20日授予Trokhan的美国专利4637859号中作了说明。这里引入该专利供参考。美国专利4637859号示出分散在整个连续的网状物上的许多分散的、圆顶形的突出部分，这里引入该专利供参考。连续的网状物可提供强度，而较厚的圆顶则可提供柔软性和吸湿性。
美国专利4637859号中所述的造纸方法的一个缺点是，干燥这种纸幅要消耗较多的能量和比较昂贵，一般还要使用空气穿透干燥设备，另外，美国专利4637859号中所述的造纸方法，对该纸幅最后在Yankee烘缸上进行干燥的速度有限制。这种限制至少部分地是由于在将纸幅输送至Yankee鼓轮之前，在该纸幅上形成的花纹造成的。特别是，美国专利4637859号中所述的分散的圆顶在Yankee干燥机的鼓轮表面上的干燥，可能没有该美国专利4637859号中所述的连续网状物的干燥有效。因此，对于给定的稠度水平和定量，Yankee烘缸的工作速度受限制。
通过在压区中利用一块或多块压榨毛毯压榨纸幅，可以较高的速度制造传统的薄纸。传统的压榨纸，在干燥后，就可以在纸幅上压印出花纹，并增加纸幅的宏观厚度。例如，通常都是在薄纸制品干燥后，在该薄纸制品上形成压花花纹。
然而，压花过程一般都是在牺牲纸结构的其他性质的条件下，来使纸结构具有美学外观的。特别是，在干燥的纸幅上压花会破坏纤维素结构中纤维之间的键。这种破坏的发生是因为在干燥初期的纤维稀浆时，这些键就形成和定形了。在纸结构干燥后，通过压花使纤维在纸结构平面的法线方向运动，会破坏纤维与纤维之间的键。键的断裂会造成干燥的纸幅拉伸强度降低。另外，一般压花是在烘缸上使干燥的纸幅起皱之后进行的。在起皱后的压花，可以破坏在该纸幅上形成的皱纹花纹、例如，在纸幅的一些部分上，由于压实或拉伸了起皱的花纹，压花可以使起皱花纹消失。因为起皱花纹可以改善干燥的纸幅的柔软性和柔性，因此这种结果是不希望的。
PCT公开WO 96／35018公布了一种具有装饰花纹的纸张，该装饰花纹与相应于定量较小的半透明外形的区域相对应。这种薄纸幅的一个问题是，消费者会认为带有半透明区域的薄纸幅是不好的。例如，消费者可能觉得这种定量较小的区域较脆弱和／或没有柔软性。另外，定量较小的区域太多会降低纸的强度，使该纸不能完成其预期的任务。
本发明概述因此，希望能克服这些缺点，特别是克服与单张薄层纸有关的这些缺点。具体地说，希望提供一种具有装饰花纹，又不会牺牲纸幅的强度、吸湿性和柔软性特性的、非空气穿透干燥的纸幅。还希望提供一种具有非压花装饰花纹的纸幅，不需要半透明区域，这种纸幅具有多区域背景；另外还希望提供一种在通常的、非空气穿透干燥的纸上，不需要对造纸机作很大改装，即可形成这种纸幅的方法。
本发明提供了一种具有第一表面和与其相对的第二表面的纸幅，该纸幅具有背景部分和非压花的装饰花纹。装饰花纹包括至少一个其定量比周围的背景部分的定量大的高定量区域。
装饰花纹可以包括一个或多个低定量区域。低定量的区域的定量比周围的背景部分的平均定量小；并且低定量区域基本上与一个或多个高定量区域外接。至少一些低定量区域可配置在背景部分和高定量区域之间；并且至少一些低定量区域分开相邻的高定量区域。通过基本上与一个或多个高定量区域外接，低定量区域可使装饰标记的可看见的外形更显突出。
这里所用的术语“装饰花纹”是指最好在开始形成纸幅的过程中，在该纸幅上形成的可辨认的一个形状或多个形状。这些形状包括，但不限于花的形状，动物形状、几何形状等。
背景部分最好包括纸幅的第一表面的表面积的至少50％。在一个实施例中，背景部分包括纸幅的第一表面的表面积的至少70％。
在一个实施例中，装饰花纹在每平方英尺纸幅上包括少于大约500个装饰标记。装饰花纹包括每平方英尺纸幅大约1～300个分散的装饰标记；较好是每平方英尺纸幅大约1～200个分散的装饰标记；最好是每平方英尺纸幅大约10～75个分散的装饰标记。
背景部分的平均定量至少大约为12g／m2，在一个实施例中，背景部分的平均定量至少大约为15g／m2。装饰花纹包括至少一个其定量至少大约为周围背景部分的平均定量的1．25倍的高定量区域。装饰花纹的高定量区域最好包括小于30％的该纸幅的第一表面的表面积。
最好，背景部分的不透明度至少大约为2．8，更理想是至少大约为3．0。不透明度可用下述方法测量。最好，至少装饰花纹的一部分的不透明度大于背景部分的不透明度。
在一个实施例中，纸幅的总的拉伸强度至少大约为250克／英寸，更优选的是至少大约为400克／英寸；在机器运动方向的伸长至少大约为8％，在机器运动的横向方向的伸长至少大约为4％，最好至少大约为6％。纸幅的干燥的破裂强度至少大约为75克，最好至少大约为120克。在一个实施例中，破裂强度与总拉伸强度之比至少大约为0．3。这种带有装饰花纹的纸幅具有审美方面的优点，而且不会牺牲强度和伸长性质。总拉伸强度、伸长和破裂强度可用以下所述的方法测量。
最好，背景部分包括至少两个按非随机的重复方式配置的、彼此在诸如定量、密度或纤维成分一类的性质中至少有一个性质不同的区域。在一个实施例中，背景部分包括至少两个其定量彼此不同的区域。这种多定量背景部分可提高纸幅的伸长性质，并且增大破裂强度与总拉伸强度之比。
具有背景部分和带有至少一个高定量区域的装饰花纹的两个或多个纸幅可以连接在一起，形成一个多层的纸制品。
本发明还提供了一种具有背景部分和包括至少一个高定量区域的装饰花纹的纸幅的制造方法。该方法包括下列步骤提供许多悬浮在液体载体(例如水中)的纤维素纤维；提供具有液体可透过区域的、保持纤维的成形件；将纤维素纤维和液体载体沉积在成形件上。本方法还包括以下步骤在至少两个同时的阶段通过该成形件排出液体载体，形成具有背景部分和装饰花纹的纸幅，装饰花纹包括至少一个其定量比周围的背景部分的定量大的高定量区域。
该方法还包括下列步骤提供一种具有纸幅加花表面的纸幅支承装置；将纸幅从成形件转移至纸幅支承装置的纸幅加花表面上；有选择地使该纸幅的纸幅的至少一部分变得密实，以便形成连续网状的高密度区域和多个分散的低密度区域。
附图的简要说明虽然本说明书的末尾有具体地指出和明确要求保护的本发明主题的权利要求书，但从下面结合附图对本发明进行的说明中，将会更好地理解本发明。附图中相同的组成部分用相同的标号表示。


图1为根据本发明的一个实施例所作的纸幅的一部分的照片；图2为图1所示的纸幅的示意图；图3为图1所示的那种形式的纸幅的放大的照片；图4为图3所示的照片的示意图；图5为图4所示的那种形式的纸幅的一部分的横截面示意图；图6为图1所示的那种形式的纸幅的一部分的照片，示出该纸幅具有一个连续的网状区域；图7为图6所示的纸幅的示意图；图8为可用来制造图1～4所示的那种形式的纸幅的造纸机的示意图；图9为可用来制造用图1～4所示的那种形式的纸幅的成形件的纸张侧的示意图；图10为表示图9所示的成形件的放大部分的示意图；图11为表示支承在图9所示的成形件上的一个纸幅的横截面图；图12为表示一种压印织物形式的纸幅支承装置的纸张侧的平面图，该压印织物包括毛毯层和与该毛毯层连接的、有花纹的光聚合物层组成，形成一个连续网状的纸幅压印表面；图13为表示转移至图9所示的那种形式的纸幅支承装置上的纸幅的横截面示意图，纸幅的第一表面与该装置一致，而第二表面基本上为单平面的表面；图14为示出转移至Yankee烘缸上的纸幅的示意图；图15为根据本发明的一个实施例制造的纸幅的一部分的照片；图16为图10所示的那种形式的纸幅的示意图；图17为图15所示的纸幅的放大的照片；图18为图17所示那种形式的纸幅的示意图；图19为图15所示那种形的纸幅的横截面示意图；图20为图15所示那种形式的纸幅的一部分的照片，示出该纸幅具有一个连续的网状区域；图21为图20所示的纸幅的示意图；图22为可用来制造图15所示的那种形式的纸幅的成形件的纸张侧的示意图；图23为表示支承在图22所示的那种形式的成形件上的一种初期纸幅的横截面图；图24为根据本发明的另一个实施例制造的纸幅的一部分的照片；图25为图22所示的纸幅的示意图；图26为图24所示的那种形式的纸幅的一部分的照片，示出该纸幅具有一个连续的网状区域；图27为图26所示的纸幅的示意图；图28为可用来制造图24所示那种形式的纸幅的成形件的示意图。
本发明的详细描述图1～图4示出根据本发明的一个实施例制造的纸幅20。图1是该纸幅20的照片。图2为图1所示纸幅的示意图。图3为图1所示的那种形式的纸幅的放大部分的照片。图4为图3所示纸幅的示意图。图5为沿着图4的5-5线所取的图4所示的那种形式的纸幅的横截面图。该纸幅是湿法成网的，并且可以非压花的，和基本上没有干的压花。
如技术上已知那样，该纸幅20可以缩短。缩短可通过将纸从一个刚性表面，最好是从一个圆柱体上起皱来实现。为此通常使用Yankee烘缸。如同技术上已熟知那样，起皱可利用刮刀刀片来进行。起皱可以按照1992年4月24授予Sawdai的、具有共同受让人的美国专利4919756号中所述的方法进行。这里引入该专利供参考。另一种方案或作为附加的，缩短也可如1984年4月3授予Wells等人的、具有共同受让人的美国专利4440597号所述的、通过湿的微收缩方法来进行。这里引入该专利供参考。为了说明形成缩短的间隙转移，这里引入1996年5月9以Engel等人名义公布的WO 9613635号；和1997年9月16授予Engel等人的美国专利5667636号供参考。
参见图1～图5，纸幅20分别具有彼此相对的第一和第二表面22和24。该纸幅20包括一个以标号100表示的背景部分，和以标号200表示的非压花的装饰花纹。
从图2可看出，背景部分100可以包括第一表面22的表面积的至少50％。在一个实施例中，该背景部分100包括表面22的表面积的至少70％。
这里所用的术语“装饰花纹”是指最好是在开始形成纸幅过程中，在纸幅上形成的可辨认出的一种形状或多种形状。装饰花纹可以诸如连续网状形状的形式一样是连续的；或诸如分散形状形式那样是不连续的；或半连续的(例如，诸如沿着机器运动方向或是机器运动方向的横向方向的一个方向上，该纸幅20是连续的)。如下面将要更详细地说明那样，装饰花纹200是通过在形成纸幅的过程中，使水有选择地从纸幅上排泄出去，而在纸幅上形成的。
在图1～4中，为压花的装饰花纹200包括多个分散的、装饰标记220。在一个实施例中，装饰花纹可以在每平方英尺纸幅上包括小于大约500个装饰标记。装饰花纹可以每平方英尺纸幅包括大约1～300个分散的装饰标记；较优选的是每平方英尺纸幅大约1～200个分散的装饰标记；最优选的是，每平方英尺纸幅大约10～25个装饰标记。
每一个分散的装饰标记220由背景部分100与相邻的装饰标记220隔开。装饰花纹200包括至少一个其定量比周围的背景部分100大的高定量区域。
在图3和图4中，每一个装饰标记220包括多个高定量区域230，它们一起形成了决定该装饰标记220的形状的边界。图3和图4中的装饰标记220包括许多基本上被上述高定量区域230形成的边界包围的单元240。高定量区域230的定量比每一个单元240的平均定量大。每一个单元240的平均定量，基本等于背景部分100的平均定量。
该纸幅20可以包括至少三个按非随机、重复方式配置的区域，这些区域彼此之间在定量、密度、厚度和纤维成分组成的性质中至少有一种性质不相同。在图3和图4中，背景部分100包括多个第一背景区域110，和至少一个第二背景区域120。区域110和120彼此的定量是不相同。区域110的定量比区域120的定量小。在图3和图4中，区域110一般是分散的、并且基本上被一个连续的网状区域120包围。
在图3中，每一个单元240包括多个第一单元区域242，和至少一个第二单元区域244。区域242和244的定量彼此不相同。区域242的定量比区域244的定量小。在图3和图4中，区域242一般是分散的、并且基本上被连续网状的区域244包围。每一个单元240基本上被一个或多个高定量区域230包围。
高定量区域230的定量，可用下面在“高定量区域的测量”一节中所述的方法来测量。背景部分100的平均定量和单元240的平均定量，可用下面在“平均定量的测量”一节中所述的方法进行测量。
一般，这些都是“定量的宏观测量”。在背景部分100和单元240内的单个区域的定量-例如区域110，120，242和244(定量的微观测量)，可根据1996年4月2日授予Trokhan等人的美国专利5503715中所述的方法进行测量。这里引入该专利供参考。
装饰花纹200可包括一个或多个低定量区域。在图3和图4中，装饰标记220包括低定量区域290和290A。低定量区域290和290A的定量比周围的背景部分的平均定量小。低定量区域290和290A基本上与一个或多个高定量区域230外接。低定量区域290形成在背景部分100或单元240之间的一条边界。低定量区域形成邻近高定量区域之间的边界。通过基本上与一个或多个高定量区域外接，该低定量区域290和290A可以更加突出地显示装饰标记的可看见的外形。
图5为纸幅20的定量不同的区域的横截面图。图5中，纸幅的定量不同的部分，用不同的厚度表示。背景部分100的不透明度至少大约为3．0。单元240的不透明度至少大约为3．0。高定量区域230的不透明度比背景部分和单元240的不透明度大；而高定量区域230的不透明度最好至少大约为4．0。第一表面22可以具有可看得见的表面纹理，其表面光滑度值至少为900。纸幅20的表面光滑度之比至少大约为1．2。表面光滑度和光滑度之比，可用下面“测试方法”一节中所述的方法来进行测量。
纸幅20可以有选择地作得密实些，以使密度按非随机、重复的方式变化。可按下面较详细地说明的方法，来有选择地使纸幅20变得密实。在一个实施例中，纸结构包括密度较高的区域和密度较低的区域的一种非随机、重复的配置，密度较高和密度较低的区域与高定量区域230，背景部分10或单元240中的至少一个重叠。具体地说，纸结构20可以包括一个密度较大的连续网状区域，和散布在整个密度较大的连续网状区域上的分散的、密度较小的多个区域。
图6和图7示出图1所示那种形式的纸结构20的表面24。参见图6和图7，该纸幅20包括连续网状的、密度较高、较薄的区域330；和多个分散的、密度较低的、较厚的、散布在整个连续网状区域330上的区域340。该连续的网状区域330为纸幅提供强度，而多个密度较低的区域340为纸幅提供松密度和吸湿性。
上述区域330和340重叠在背景部分100、高定量区域230和单元240上。在图6和图7中，在密度较低的区域340上可看见起皱的隆起部分345。一般，在区域340中的起皱的次数比在区域330中的起皱次数少。
根据本发明的纸结构20可用图8所示的造纸装置制造。本发明的纸幅20的制造方法，从提供悬浮在液体载体中的许多纤维-例如稀浆形式的造纸纤维的水悬浮液开始，然后，将该造纸纤维的稀浆从网前箱1500沉积至保持纤维的成形件1600上。该成形件1600为图8所示的一条连续带的形式。
将该造纸纤维的稀浆沉积在该成形件1600上，使水从稀浆中通过成形件1600排出，形成一个由该成形件1600支承的造纸纤维的初期纸幅543。该造纸纤维稀浆可以包括平均纤维长度大于或等于2．0mm的较长的纤维，和平均纤维长度小于2．0mm的较短的纤维。例如，该较长的纤维可以包括软木纤维，而该较短的纤维可以包括硬木纤维。
图9表示适合于制造根据本发明的纸幅20的成形件1600的纸幅侧或纸张侧的示意图。图10为表示图9所示的成形件的放大部分的示意图。图11为成形件1600的横截面图，它表示沉积在该成形件1600的纸幅侧上的初期纸幅543。
该成形件1600包括液体可透过的编织基底1610和设置在编织基底1610上的流动限制件1650。编织基底1610包括沿着机器运动方向的长丝1612，和在机器运动的横向方向上的长丝1614。该流动限制件1650可由具有一定花纹的层浇铸(cast)或结合到编织基底1610上而形成。
在图9中，流动限制件1650包括分散的背景流动限制件1652和1654，它们与上述编织基底1610一起，形成了与图3～4中所示的背景部分100相应的第一排水区1656。
在图9中，流动限制件1650还包括装饰边界流动限制件1660。该饰边界流动限制件1660分成几组，形成与装饰标记220相应的分散的、装饰花纹。该装饰边界流动限制件1660与上述编织基底1610一起，形成与图3～4中所示的定量长的区域230相应的第二排水区1666。
在图9中，该流动限制件1650还包括单元流动限制件1672和1674，它们与编织基底1610一起，形成了与图3～4中所示的单元240相应的第三排水区1676。
液体载体(例如水)相应于排水区1656，1666和1676同时通过成形件1600排出。排水区1666中的排放速率比排水区1656和1676中的排放速率高，使得含水稀浆中的纤维趋向于在排水区1666中聚集，从而形成图3和图4中所示的定量较大的区域230。
较短的纤维趋于聚集在排水区1666中。结果，装饰标记220的高定量区域230中的造纸纤维的平均纤维长度，比在该纸幅周围部分-例如背景部分100和单元240-中的造纸纤维的平均纤维长度小。
上述流动限制件1650，可通过使编织基底1610上的光聚合物树脂有选择地硬化而在该编织基底上形成。这种流动限制件1650一般是液体不可透过的。因此，第二排水区域的第二排放速率基本上为零。适当的保持纤维的成形件1600可用一般在1996年4月2日授予Trokhan等人的美国专利5503715号，和1996年7月9日授予Trokhan等人的美国专利5534326号中所述的光聚合物树脂制成。这里引入这两个专利供参考。
区段1660的最小宽度W，是大体上与该区段的长度垂直测量的。如果纸幅是由单一一种形式的纤维制成，则该宽度W小于该纤维的平均纤维长度的大约一半，最好是小于该纤维的平均纤维长度的大约1／4。如果该纸幅是由包括硬木和软木纤维在内的不同形式的纤维的均匀混合物制成，则区段1660的宽度W小于形成该纸幅的硬木纤维的平均纤维长度的大约一半；最好是小于形成该纸幅的硬木纤维的平均纤维长度的大约1／4。另一方面，如果纸幅包括两个或多个层，则宽度W应小于靠近成形件1600的一层中的纤维(最好为硬木纤维)的平均纤维长度的大约1／2；最好是小于0大约1／4。
例如，对于一种由100％的桉树类纤维制成的配料，基于约为1．0mm的平均纤维长度，则宽度W应小于大约0．5mm。另外，如果配料用平均纤维长度约为3．0mm的100％的北方软木牛皮纸纤维制成，则宽度W应小于大约1．5mm。在一个实施例中，宽度W可以小于或等于大约0．38mm(小于或等于大约0．015英寸)。
区段1660可以间隔开，形成大约为1．0mm～3．0mm(在一个实施例中大约为2．0mm)的通道宽度C(图9和图10)。流动限制件1652和1654的宽度W2基本上等于宽度W；而间隔C2小于C，大约为0．4～0．8mm。流动限制件1672和1674的尺寸和形状，基本上与流动限制件1650和1654的尺寸和形状相同。
每一个最后得出的装饰标记都包括有高定量区域230，该区域具有基本上包围至少一个单元240的大致为封闭的路径形状。在沿着该封闭路径形状的任何一点上测量的该高定量区域230的宽度(对应于通道宽度C)，大约为1．0～3．0mm，在一个优选实施例中为大约2．0mm。
希望所有不同的木纸浆都包括在用于本发明的造纸纤维。然而，也可以使用其他的纤维素纤维纸浆，例如棉衬里、甘蔗渣、人造丝等制的纸浆。这里所用的木纸浆包括化学纸浆(例如牛皮纸，亚硫酸盐和硫酸盐纸浆)；机械纸浆(例如基材木材纸浆)；热磨机械纸浆；化学热磨机械纸浆(CTMP)。可以使用由落叶和针叶树制成的纸浆。另外，还可以使用其他非纤维素纤维，例如合成纤维。
硬木纸浆和软木纸浆可以分开使用，或一起使用。硬木纤维和软木纤维可以混合。或者另一种方案是，沉积成几个层，形成一种分层的纸幅。为了说明硬木纤维和软木纤维的分层，这里引入1981年11月17日授予Carstens的美国专利4300981号和1976年11月30日授予Morgan等人的美国专利3994771号供参考。
该纸幅可以包括各种各样的添加剂，这些添加剂包括但不限于诸如湿强度粘合剂材料，干强度粘合剂材料一类的纤维粘合剂材料；化学软化成分。适当的湿强度粘合剂包括，但不限于由Hercules Inc．Wilimington，Delaware以商标KYMENE557H出售的、诸如聚酰胺-3-氯-1，2环氧丙烷树脂一类的材料。适当的暂时性湿强度粘合剂包括，但不限于合成的聚丙烯酸酯。一种适当的暂时性湿强度粘合剂为American Cyanamid of Stanford，CT推向市场的PAREZ750。
适当的干强度粘合剂包括诸如羧甲基纤维素和阳离子聚合物(例如ACCO711)一类的材料。CYPRO／ACCO族的干强度粘合剂材料可以从CYTEC of Kalamazoo，MI购得。
沉积在成形件1600上的纸幅可以包括一种解离剂，以防止在纸幅干燥时形成某种纤维与纤维的粘接。解离剂与干起皱过程在纸幅上形成的能量综合起来，可使纸幅的一部分再疏松(debulk)。在一个实施例中，解离剂可施加在纤维上而形成二层或多层之间的一个中间纤维层。该中间层在两个纤维外层之间起到解离层的作用。因此，起皱的能量可以使沿着该解离层使纸幅的一部分再疏松。
适当的解离剂包括如在1994年1月18目授予Phan等人的美国专利5279767号中所述的化学软化成分。
在1994年5月17日授予Phan等人的美国专利5312522号中，公布了一些适当的可生物降解的化学软化成分。这里引入美国专利5279767号和5312522号供参考。这种化学软化成分可用作解离剂，以阻止在构成纸幅的一个或多个纤维层中纤维与纤维粘接起来。
用于解离形成纸幅20的一个纤维层或多个纤维层中的纤维的一种适当的软化剂为包括双酯(触摸硬化的)二半脂二甲基氯化铵的造纸添加剂。一种适当的软化剂为Witco Company of Greenwich，CT出售的ADOGEN牌的造纸添加剂。
尽管可以使用分散在水以外的其它液体中的悬浮液，但初期纸幅543最好由造纸纤维的水悬浮液制成。纤维分散在载体液体中，稠度达到大约0．1～0．3％。另一方案是，不必受理论限制，本发明可用于湿的成形操作，这中情况下纤维分散在载体液体中，使稠度小于大约50％。在另一个实施例中，不必受理论的限制，本发明还可用于气流成网的结构中，包括用于由纸浆纤维、合成纤维和它们的混合物构成的气流成网纸幅中。
悬浮液、稀浆、纸幅或其他系统的以百分数表示的稠度，定义为所考虑的系统中的干纤维的重量除以该系统的总重量时所得到的商数的100倍。纤维重量通常用干透的纤维的重量表示。
如图8所示，初期纸幅543可用一个连续的造纸过程形成；或另一种方法是，可以使用分批生产构成(例如手帕纸的制造过程)。在将造纸纤维的悬浮液沉积在成形件1600上之后，可以利用本领域普通技术人员所熟知的方法，将一部分水悬浮介质通过成形件1600排出而制成初期纸幅543。为了将水从造纸纤维的水悬浮液中去除，以形成初期的纸幅543，可以使用真空箱、成形板、脱水板等。
图11示出在成形件1600上形成的一个初期纸幅。为了形成具有基本上为单平面的第一和第二表面547和549的、大体上为单平面的初期纸幅543，流动限制件的顶面与编织基底1610之间的高度差D，最好小于大约6密耳(0．006英寸；0．152mm)；更理想是，该高度差D小于大约3密耳。最好，该高度D小于纸幅中的纤维的平均纤维长度的大约1／6，更理想是，小于该纸幅中的硬木纤维的平均纤维长度的大约1／6。
初期纸幅543与成形件1600一起围绕回转滚子1502传送，并进入纸幅支承装置2200附近。制造该纸幅20的下一个工序，是将该初期纸幅543从成形件1600转移至具有第一表面2202和第二表面2204的支承装置2200上。转移的纸幅(图8中用标号545表示)支承在该支承装置2200的第一表面2202上。在转移到纸幅支承装置2200的点上，初期纸幅的稠度最好为大约5～20％。
在制造图1～4中所示的那种形式的纸幅20的一个实施例中，该纸幅支承装置2200可以包括造纸机的脱水毛毯。作为一个例子，一种适当的脱水毛毯为Appleton Mills of Appleton，Wisconsin制造的压榨毛毯。
脱水毛毯具有带沿机器运动方向(MD)的多股长丝纱线和沿着机器运动横向方向(CD)的单根长丝的缆纱线的堆叠式的双层编织基底，该编织基底的定量大约为2．3盎司／平方英尺，而分层的毛层结构(3个旦尼尔对15个旦尼尔)的定量为2．2盎司／平方英尺。脱水毛毯的透气性约为22scfm。最终得出的纸幅密度大体上是均匀的。或者，该纸幅支承装置2200的结构可使该纸幅具有预先确定的密实的花纹。
纸幅支承装置2200可以根据下列具有共同受让人的美国专利中的任何一个专利制造1985年4月30日授予Johnson等人的美国专利4514345号；1985年7月9日授予Trokhan的美国专利4528239号；1992年3月24日授予的美国专利5098522号；1993年11月9日授予Smurkoski等人的美国专利5260171号；1994年1月4日授予Trokhan的美国专利5275700号；1994年7月12日授予Rasch等人的美国专利5328565号；1994年8月2日授予Trokhan等人的美国专利5334289号；1995年7月11日授予Rasch等人的美国专利5431786号；1996年3月5日授予Stelljes Jr等人的美国专利5496624号；1996年3月19日授予Trokhan等人的美国专利5500277号；1996年5月7日授予Trokhan等人的美国专利5514523号；1996年9月10日授予Trokhan等人的美国专利5554467号；1996年10月22日授予Trokhan等人的美国专利5566724号；1997年4月29日授予Trokhan等人的美国专利5624790号；1997年5月13日授予Agers等人的美国专利5628876号；1967年1月31日授予Sanford等人的美国专利3301746号；1975年9月16日授予Ayers的美国专利3905863号；1976年8月10日授予Ayers的美国专利3974025号；1980年3月4日授予Trokhan的美国专利4191609号；1980年12月16日授予Trokhan的美国专利4239065号；1994年11月22日授予Sawdai的美国专利5366785号；和1996年5月28日授予Sawdai的美国专利5520778号。这里引入这些专利供参考。
图12和图13示出一个可用于在纸幅上形成预定的密实花纹的具体的纸幅支承装置2200。参见图12和图13，纸幅支承装置2200包括脱水毛毯层2220和纸幅加花层2250。该纸幅支承装置2200可以为连续的带的形式，用于干燥造纸机上的纸幅上和在纸幅上形成花纹。纸幅支承装置2200具有第第一纸幅侧表面2202和相对的第二表面2204。在图12中，该纸幅支承装置2200的第一纸幅侧表面2202面向观察者。第一纸幅侧表面2202包括第一纸幅接触表面和第二纸幅接触表面。
在图12和图13中，第一纸幅接触表面为毛毯层2220的第一毛毯表面2230。第一毛毯表面2230设置在第一高度2231上。第一毛毯表面2230为纸幅的毛毯接触表面。毛毯层2220还具有相对的第二毛毯表面2232。
在图12和图13中，第二纸幅接触表面带有纸幅加花层2250。与毛毯层2220连接的纸幅加花层2250，在第二高度2261上具有纸幅接触顶面2260。当将纸幅转移至纸幅支承装置2200上时，第一高度2231和第二高度2261之差小于该纸幅的厚度。表面2260和2230可以位于同一高度上，因此高度2231和2261相同。另一种方案是，表面2260可以略微高出表面2230，或表面2230可以稍微高出表面2260。
上述的高度差大于或等于0．0密耳，并小于大约8．0密耳。在一个实施例中，为了保持纸幅20的表面24比较光滑，该高度差小于大约6．0密耳(0．15mm)，较理想是小于大约4．0密耳(0．10mm)，最好是小于大约2．0密耳(0．05mm)。
脱水毛毯层2220是可以透过水的、可以容纳和包含从造纸纤维的湿纸幅中压出的水。纸幅加花层2250是不透水的、因此不能容纳或包含从造纸纤维的纸幅中压出的水。如图12所示，纸幅加花层2250可以具有连续的纸幅接触顶面2260。另外一种方案是，纸幅加花层可以是不连续或半连续的。
纸幅加花层2250最好包括光敏树脂，它可以作为一种液体沉积在第一表面2230上，并且接着被辐射能量固化，使一部分纸幅加花层2250渗入第一毛毯表面2230中，并与其牢固地粘接在一起。最好，该纸幅加花层2250不穿过毛毯层2220的全部厚度，但可穿过小于该毛毯层2220大约一半的厚度，以保持纸幅支承装置2200的柔性和可压缩性，特别是该毛毯层2220的柔性和可压缩性。
适当的脱水毛毯层2220包括由天然纤维或合成纤维制成的无纺毛层2240；该毛层再用注入针缝等方法与一个由编织长丝制成的支承结构2244(图13)连接。制造该无纺毛层的材料包括，但不限于诸如羊毛一类的天然纤维，和诸如聚酯和尼龙一类的合成纤维。制造毛层2240的纤维的旦尼尔数约为3～20克／90000米长丝长度。
毛毯层2220可具有层状结构，和可以包括各种形式和尺寸的纤维的混合物。该毛毯层2220可促进从纸幅中接收的水从第一毛毯表面2230，传输至第二毛毯表面2232。毛毯层2220具有较细、较密的捆扎纤维，设置在该第一毛毯表面2230的附近。与靠近第二毛毯表面2232的毛毯层2220的密度和小孔尺寸相比，靠近第一毛毯表面2230的毛毯层2220的密度较高，小孔尺寸较小。这样，进入第一表面2230的水可从第一表面2230中送出。
脱水毛毯层2220的厚度大于大约2mm。在一个实施例中，脱水毛毯层2220的厚度大约为2～5mm。
为了说明将光敏树脂施加在脱水毛毯中，或为了说明相应的脱水毛毯，可参见下列专利全部都是以Trokhan等人名义公开的的1996年1月11日公布的PCT公告WO96／00812号，1996年8月22日公开的WO96／25555号，1996年8月22日公开的WO96／25547号；1996年8月22日提交的、名为“在造纸用的基片上施加树脂的方法”的美国专利申请08／701600号；1996年4月30提交的、名为“带有加花层的高吸湿性／低反射率的毛毯”的美国专利申请08／640452；和1996年6月28日提交的、名为“用带有选择的渗透性的毛毯制造湿压榨薄纸的方法”的美国专利申请08／672293号；1996年9月17日授予Trokhan等人的美国专利5556509号；1996年12月3日授予Ampulski等人的美国专利5580423号；1997年3月11日授予Phan的美国专利5609725号；1997年5月13日授予Trokhan等人的美国专利5629052号；1997年6月10日授予Ampulski等人的美国专利5637194号；和1997年10月7日授予McFarland等人的美国专利5674663号。这里引入这些专利供参考。
脱水毛毯层2220的透气性小于大约200标准立方英／分(Scfm)。这里用Scfm表示的透气性是在脱水毛毯厚度二端的压力差为大约0．5英寸水柱高的情况下，每分钟通过该毛毯层的1平方英尺面积的空气的立方英尺数的量度。在一个实施例中，该脱水毛毯层2220的透气性为大约5～200Scfm，最好为小于大约100scfm。
脱水毛毯层2220的定量为大约800～2000g／m2，其平均密度(定量除以厚度)为大约0．35g／cm3～0．45g／cm3。上述纸幅支承装置2200的透气性小于或等于毛毯层2220的透气性。
一种适当的毛毯层2220为Appleton Mills of Appleton，Wiscomsin公司制造的Amflex 2压榨毛毯。压榨毛毯2220的厚度大约为3mm，定量为1400g／m2，透气性大约为30scfm，其为双层支承结构，具有三层多股长丝的顶部和底部经纱，和4层单股长丝的拧捻而成的、沿着机器运动横向方向的织纹。毛层2240包括纤度大约为3旦尼尔的尼龙纤维，而在第一表面2230下面的毛层基片的纤度约为10～15旦尼尔。
图12所示的纸幅支承装置2200具有纸幅加花层2250，该加花层的连续的网状的纸幅接触顶面2260具有许多分散的开口2270。开口2270的形状包括，但不限于圆，长轴在机器运动方向(图中的MD)上的椭圆，多边形，不规则形状或这些形状的混合。从图9中可以看出，连续网状顶面2260的投影表面积为纸幅支承装置2200的投影面积的大约5～75％；最好为纸幅支承装置2200的投影面积的大约25～50％。
如图12所示，连续的网状顶面2260在纸幅支承装置2200的每平方米的投影面积上至少有大约10000个分散的开口2270，较理想是至少有大约15000个，最好是至少有大约50000个分散的开口2270。在一个实施例中，连续网状顶面2260每平方米具有至少100，000个分散开口2270。
如在1987年1月20日授权的美国专利4637859号中所述，该分散开口2270在机器运动方向(MD)和机器运动的横向方向(CD)上双向交错排列。这里引入该专利供参考。下列美国专利涉及光聚合物树脂结构和／或织物的干燥美国专利5500277号，美国专利5274930号，5274930号，5275700号，4514345号和5098522号。这里引入这些专利供参考。
纸幅转移至上述纸幅支承装置2200上，使得转移的纸幅545的第一表面547支承在支承装置2200的表面2202上，并与表面2202的形状一致；而纸幅545的一部分支承在表面2260上，纸幅的另一部分支承在毛毯表面2230上。纸幅的第二表面549宏观上基本上保持为单一平面式形状。从图13中可看出，当纸幅转移至支承装置2200上时，纸幅支承装置2200的表面2260和表面2230之间的高度差很小，使该纸幅的第二表面宏观上基本上保持为单一平面形状。具体地说在转移点上，表面2260和2230的高度差比初期纸幅的厚度小。
将初期的纸幅543转移至支承装置2200上的工序，至少部分地可通过将流体的压差加在初期纸幅543上来实现。如图8所示，可以利用一个真空源600(例如真空靴或真空滚子)通过真空的方法，将该初期纸幅543从成形件1600转移至支承装置2200上。为了进一步脱水，可在初期纸幅的转移点的下游设置一个或多个附加的真空源620。
在该支承装置2200上，该转移纸幅545沿着机器运动方向(图8中的MD)送入真空压力滚子900和加热的Yankee烘缸880的坚硬表面875之间的压区800中。参见图14，在压区800的上游设置置一个蒸汽挡板2800。当纸幅545的表面547在真空压力滚子900上传送时，该蒸汽挡板用于将蒸汽导入该纸幅545的表面549上。
蒸汽挡板2800安装在真空压力滚子的形成真空部分920的对面。真空形成部分920将蒸汽吸入纸幅545和毛毯层2220中。由蒸汽挡板2800提供的蒸汽使纸幅545和毛毯层2220中的水加热，从而使纸幅和毛毯层2220中的水的粘度降低。因此，纸幅和毛毯层2220中的水可以更容易被真空压力滚子900中形成的真空排出。
在压力小于大约15磅／平方英寸时，蒸汽挡板2800对于每磅干纤维可以提供大约0．3磅的饱和蒸汽。真空形成部分920可在表面2204上形成大约1～15英寸汞柱高的真空，最好为大约3～12英寸汞柱高的真空。
一种适当的真空压力滚子900为Winchester Roll Products公司制造的一种吸入式压力滚子。一种适当的蒸汽挡板2800为Measurex-Devron Conpanyof No．rth Vancouver，British Columbia，Canada制造的D5A型蒸汽挡板。
真空形成部分920与一个真空源(没有示出)连通。真空形成部分920相对于真空压力滚子900的回转表面910是静止的。表面910可以是钻孔或有槽的表面，真空可通过该表面加在表面2204上。表面910按图14所示的方向转动。当纸幅和支承装置2200通过蒸汽挡板2800和压区800时，真空形成部分920在纸幅支承装置2200的表面2204上形成真空。虽然，图中只表示了一个真空形成部分920，但在其他实施例中，可能希望有几个分开的真空形成部分。当纸幅支承装置2200围绕着真空压力滚子900运动时，每一个上述分开的真空形成部分在该表面2204上形成不同的真空。
Yankee烘缸一般包括一个蒸汽加热的钢或铁的鼓轮。参见图8和图14，支承在支承装置2200上的纸幅545进入压区800中，使该纸幅的较光滑的第二表面549转移至表面875上。在压区的上游，在该纸幅转移至表面875上的点之前，喷嘴890将粘接剂涂施加到表面875上。
粘接剂为聚乙烯醇基的粘接剂。另外，该粘接剂也可以为HerculesCompany of Wilmington Delaware制造的CREPTROL牌的粘接剂。也可以使用其他的粘接剂。一般，对于在纸幅的稠度大于大约45％的情况下将纸幅转移至Yankee烘缸的鼓轮880上的实施例，可以使用聚乙烯醇基的起皱粘接剂。当纸幅的稠度小于大约40％时，可以使用例如CREPTROL粘接剂一类的粘接剂。
粘接剂可用许多方法直接或间接地(例如，通过Yankee烘缸的表面875施加)涂在纸幅上。例如，该粘接剂可以微细小滴的形式喷在该纸幅上，或喷在Yankee烘缸的鼓表面875上。另一种方法是，利用转移滚子或刷子将粘接剂涂在表面875上。在另一个实施例中，可在造纸机的湿端将起皱粘接剂加在该纸幅上，例如可通过将粘接剂加在网前箱500的配料中。在Yahkee烘缸880上干燥的每吨纸纤维上可以施加大约2～4磅粘接剂。
当纸幅在支承装置2200上传输通过压区800时，滚子900的真空形成部分920在纸幅支承装置2200的表面2204上形成真空。另外，当纸幅在支承装置2200上运送通过在真空压力滚子900和烘缸800之间的压区800时，纸幅支承装置2200的纸幅加花层2250在纸幅545的第一表面547上形成与表面2260相应的花纹。
第二表面549宏观上看基本上为单一平面形表面。当纸幅通过压区800时，基本上全部第二表面549贴靠和粘接在烘缸的表面875上。当转移纸幅通过压区时，第二表面549支承在光滑表面875上，保持宏观上基本上为单一平面形状。因此，当第二表面549基本上保持为单一平面形时，在纸幅545的第一表面547上可以形成预定的花纹。
在非空气穿透干燥的实施例中，当纸幅545转移至表面875上，并且表面2260的花纹在该纸幅上形成花纹而有选择地使该纸幅变得密实时，最好纸幅545的稠度为大约20～60％。表面2260的花纹赋予纸幅，形成一个连续的网状区域330和多个分散的、密度较低的区域340，如图6和图7所示那样。
不必受理论的限制，可看出，由于基本全部第二表面549贴靠在Yankee烘缸的表面875上，因此，纸幅545的干燥比纸幅只有第二表面的几个选择出的部分靠近Yankee烘缸的表面875的干燥要有效得多。
另外，还可以使用一种没有Yankee烘缸、不起皱的过程。如上述一样，初期的纸幅可以在一个成形件上形成，使它具有多定量且肉眼可辨别出的装饰花纹；但可以不利用Yankee烘缸或刮刀刀片进行干燥。该纸幅可进行湿的微收缩，以形成在机器运动方向的强度，然后，利用进行空气穿透干燥。1995年10月18日以Wendt等人名义公布的欧洲专利公告0677612A2号中，说明了一种不用Yankee烘缸的造纸方法。这里引入该专利供参考。
图15～图18表示根据本发明的另一个实施例的纸幅20。从图15中可看出，图15～图18所示的纸结构包括背景部分100，和在每平方英尺的表面22上分散的大约10～50个装饰标记220。
如图15所示，背景部分100可以包括第一表面22的至少50％的表面积。在一个实施例中，背景部分100包括表面22的至少70％的表面积。
每一个分散的装饰标记220由背景部分100与相邻的装饰标记220分开。装饰花纹200包括至少一个其定量比周围的背景部分100的平均定量大的高定量区域。
在图15～图18中，每一个装饰标记220都包括多个高定量区域230。这些区域在一起形成了确定装饰标记220形状的边界。最好，高定量区域230包括小于表面22的大约30％的表面积；更理想是小于大约15％的表面22的表面积。
图15～图18中所示的装饰标记220包括多个基本上被高定量区域230形成的边界包围的单元240。高定量区域230的定量比每一个单元240的平均定量大。每一个单元240的平均定量基本上等于背景部分100的平均定量。
图15～图18所示的纸幅20的背景部分100，包括至少三个按非随机，重复方式配置的、彼此的定量不相同的区域。参见图17和图18可看出，背景部分100包括定量较大的、连续的网状区域120；多个分散的、在整个连续的网状区域120上分布的、定量较小的区域110；和多个分散的、每一个都被定量较小的区域110包围的区域130。用肉眼观察，可以区分区域110和区域120，并且区域110的定量比区域120的定量小。用肉眼观察，也可区分区域130和区域110，并且区域130的定量在区域120和区域110的定量的之间。
在图17和图18中，每一个单元240包括一个定量较大的、连续的网状区域244；多个分散的、分布在整个连续的网状区域244上的、定量较小的区域242；和多个分散的、每一个都被定量较小的区域242包围的区域246。区域242和244的定量彼此不同。区域242的定量比区域244的定量小。区域246的定量在区域244和区域242的定量的之间。
背景部分100和单元240内的定量的预定的变化可使装饰标记220用肉眼看起来较醒目，从而可使纸幅的装饰花纹比较突出。
图19表示图15～图18所示的纸幅20的不同定量区域的横截面图。在图19中，纸幅的不同部分的定量用厚度表示。背景部分100的不透明度至少大约为3．0。单元240的不透明度至少大约为3．0。高定量区域230的不透明度大于背景部分和单元240的不透明度。高定量区域230的不透明度最好至少大约为4．0。
与装饰标记220的高定量区域230的不透明度相比，背景部分100和单元240的不透明度的差别可使装饰标记容易用肉眼观察辨认。定量和不透明度，可用下面“测试方法”一节中所述的方法测量。
图20和图21表示图15～图18所示的那种形式的纸结构20的表面24。参见图20和图21，纸结构20包括一个连续的网状的、密度较高的区域330；和许多密度较低的、分散在整个连续的网状区域330上的区域340。连续的网状区域330为纸幅提供强度，而密度较低的区域340为纸幅提供松密度和吸水性。区域330和340重叠在背景部分100、高定量区域230和单元240上。
图22为用于形成图15～图18所示那种形式的定量预定变化的成形件1600的图。图23表示支承在成形件1600上的初期纸幅。
参见图22和图23，成形件1600包括液体可透过的编织基底1610和分散在编织基底1610上的多个流动限制件1680。为了清楚起见，图22中只表示了一部分编织基底1610。一般，流动限制件1680为环形的、孔1681穿过每一个流动限制件1680。从图22中可看出，成形件1600在每平方米上包括大约100，000～500000个流动限制件1680。
流动限制件1680包括铸塑在基底1610上的光聚合物树脂突起部分。这些流动限制件1680形成了与图15～图18所示那种形式的纸幅20的背景部分100和单元240相适应的排水区。相邻流动限制件1680之间的开放网络1682形成与图17所示的那种形式的纸幅的区域120和240相应的排水区。孔1681形成与图17所示那种形式的纸幅的区域130和246的排水区。流动限制件1680的上表面，形成与图17所示那种形式的纸幅的区域110和242相应的、实际上不排水的区域。
流动限制件1680有选择地铸塑在基底1610上，形成基本上没有流动限制件1680的区域1684。这些区域1684形成了与图17所示的那种形式的纸幅的高定量区域230相应的排水区。图22所示的区域1684是隔开的、不连接的区段，这些区段在一起相应于一个装饰标记。另一种方案是，构成一个单一的、连续的封闭路径区域1684，以形成每一个装饰标记。
设置在基底1610上的流动限制件1680的沿机器运动方向(MD)的中心与中心之间的间隔距离X1大约为2．0～3．0mm；沿着机器运动的横向方向(CD)的中心与中心之间的间隔距离X2大约为2．0～3．0mm；沿MD方向的长度X3大约为1．5～2．5mm；和沿CD方向的宽度X4大约为1．0～1．5mm。孔1681的长度X5大约为0．7～1．1mm；其宽度X6大约为0．5～0．9mm。为了使区域1684的通道宽度C3大约为1．5～2．5mm，可以从基底1610的一些部分上，有选择地去除一些流动限制件1680。
可以利用如图12所示的纸幅支承装置来形成区域330和340形式的预定的密实花纹。一般，纸结构20的每单位面积上的区域340的数目，小于背景部分100每单位面积上的区域110(或130)的数目。
图24～图27示出根据本发明的另一个实施例的纸幅20。从图24中可看出，图24～图27所示的纸结构包括背景部分100，和在每平方英尺的表面22上具有大约1～200个分散的装饰标记220。背景部分100可以包括至少纸幅第一表面22的50％的表面积，在一个实施例中，背景部分100包括表面22的至少70％的表面积。
每一个装饰标记220可以包括至少一个其定量大于周围的背景部分100的高定量区域230。在图24～图27中，每一个装饰标记220包括多个高定量区域230。
图24～图27所示的装饰花纹200包括一个或多个低定量区域。在图24～图27中，装饰标记220包括低定量区域290和290A。低定量区域290和290A的定量比高定量区域230的定量小。低定量区域290和290A基本上与一个或多个高定量区域230外接。低定量区域290形成背景部分100中间的边界。低定量区域290A形成相邻高定量区域中间的边界。通过基本上与一个或多个高定量区域外接，低定量区域290和290A可使装饰标记的可看见的外形更加显得突出。
在图24中，高定量区域230包括装饰标记220的表面积的至少70％，而高定量区域占纸幅的第一表面22的表面积小于大约30％。
图24-图27所示的纸幅20的背景部分100包括至少三个按非随机的、重复的方式配置的、定量彼此不相同的区域。背景部分100包括定量较大的、连续的网状区域120；多个分散的、定量较小的、分散在整个连续网状区域120上的区域110；和多个分散的、每一个区域大体上被定量较小的区域110包围的区域130。用肉眼观察可以区分区域110和区域120，区域110的定量比区域120的定量小。用肉眼观察也可区分区域130和区域110，区域130的定量在区域120和区域110的定量之间。
背景部分100和低定量区域290与290A内的定量的变化有助于使装饰标记220用肉眼看起来较显著，从而可使纸幅的装饰花纹更显得突出。
背景部分100的不透明度至少大约为310。高定量区域230的不透明度比背景部分的不透明度大；最好，高定量区域230的不透明度至少大约为4．0。
参见图26和图27，纸幅20包括连续的、网状的、密度较高的区域330；和多个分散的、密度较低的、分散在整个连续的网状区域330上的区域340。连续的网状区域330为纸幅提供强度，而密度较低的区域340为纸幅提供松密度和吸水性。区域330和340重叠在背景部分100和高定量区域230上。
图28为可以用来构成图24～图27所示的那种形式的定量的预定的变化的成形件1600的图。成形件1600包括液体可透过的编织基底1610，和设置在编织底层1610上的流动限制件1680。为了清楚起见，图28中只表示了一部分编织基底1610。一般，流动限制件1680为环形，孔1681穿过每一个流体限制件1680。如图22所示一样，成形件1600在其每平方米上包括大约100，000～500，000个流体限制件1680。
成形件1600还包括与图24～图27中所示的低定量区域290和290A相应的曲线形流动限制件1686。曲线形的流动限制件1686形成没有树脂的区域1688的周边。没有树脂的区域1688形成与高定量区域230相应的排水区，而流动限制件1686形成与区域290和290A相应的实际上不排水的区域。流动限制件1686还可包括在编织基底1610上固化的多行光聚合物树脂。
流动限制件1680可以包括多个铸塑在基底1610上的光聚合物树脂突出部分。流动限制件1680形成与背景部分100相应的排水区。在相邻的流动限制件1680之间的开放网络1682，形成与区域120相应的排水区。孔1681形成与区域130相应的排水区。流动限制件1680的上表面形成与区域110相应的实际上不排水的区域。
流动限制件1680有选择地铸塑在基底1610上，以包围以流动限制件1686为边界的没有树脂的区域1688。位于基底1610上的流动限制件1680的尺寸X1～X6，与图22所示的实施例的相应尺寸相同，流动限制件1686的宽度小于大约0．01英尺。
利用如图12所示的纸幅支承装置，可以形成区域330和340形式的预定的密实花纹。一般，纸幅20的每单位面积上的区域340的数目比背景部分100的每单位面积上的区域110(或130)的数目多。
例子下列例子说明本发明的实验操作，但并不是仅限于这些实验操作。
例1首先，利用传统的再调浆器制造3％(按重量计)的北方软木牛皮纸(NSK)纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．2％的比例，在NSK备料管中加入2％的暂时湿强度树脂溶液(例如，由American Cyanamid Cotporation of Stanford，CT出售的PAREZ750)。利用风扇式泵将NSK稀浆稀释至稠度大约为0．2％。接着，利用传统的再调浆器，制造3％(重量百分比)的桉树类纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．1％的比例，在桉树类纤维的水稀浆备料管中加入2％的解离剂溶液(例如，由Witco Corporation of Dublin，OH出售的AdogenSDMC)。利用风扇式泵，将桉树类纤维稀浆稀释至稠度大约为0．2％。
经过处理的配料流在网前箱中混合，形成均匀的纤维混合物；并沉积在图9～图11所示那种形式的成形件上。脱水可在成形件上同时进行，并且利用偏转器和真空箱帮助脱水。成形件包括铸塑在Appleton Wire of Appleton，Wisconsin制造的长网上的光聚合物树脂；长网为三层的方形编织结构，在机器运动方向上每英寸有90根单长丝，而在机器运动的横向方向上每英寸有72根单长丝。单长丝的直径为大约0．15～0．20mm。长网的透气性大约为1050scfm。光聚合物树脂铸塑在长网上，使高度之差D(图11)小于大约0．006英寸。C值大约为2．0mm，W值大约为0．3mm，C2值大约为0．5mm，W2值大约为0．3mm。
初期湿纸幅，在转移点处的稠度大约为10％的条件下，从成形件转移至脱水毛毯上。脱水毛毯为Appleton Mills制造的Amflex 2压榨毛毯。毛毯包括尼龙纤维毛层。毛层的表面旦尼尔(纤度)数为3，而基片的旦尼尔数为10～15。毛毯的定量为1436g／m2，其厚度大约为3mm，透气性大约为30～40scfm。
初期纸幅转移至毛毯上，形成一个大体上为单一平面形的纸幅545。转移是在真空转移点上进行的、压力差大约为20英寸汞柱。由真空帮助排水达到进一步脱水，直至纸幅的纤维稠度大约为25％为止。然后，如图8所示，将纸幅送入压区中。真空压力滚子的表面硬度大约为60P&J。在压紧压力至少大约为200磅／平方英寸下，将纸幅545和毛毯压紧在真空压力滚子和Yankee烘缸之间，可使纸幅545在Yankee烘缸上被压实。在用刮刀刀片使纸幅干燥起皱之前，将纤维稠度增加至至少约90％。刮刀刀片的斜角约为20°，相对于Yankee烘缸设置，使冲击角大约为76°。Yankee烘缸的工作速度大约为800fpm(英尺／分)(大约244m／min)。在650fpm(200m／min)的速度下，在真空压力滚子上形成干的纸幅。
装饰性纸幅转换成其长网侧(图5中的表面22)向外的一种均匀的两层的洗浴用纸。两层卫生纸的定量大约为25磅／3000平方英尺，包含大约0．2％的暂时性湿强度树脂，和大约0．1％的解离剂。最终得出的两层薄纸很柔软，吸水性好，美观，适合用作洗浴用纸。
例2首先，利用传统的再调浆器制造3％(按重量计)的北方软木牛皮纸(NSK)纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．2％的比例，在NSK备料管中加入2％的暂时湿强度树脂溶液(例如，由American Cyanamid Cotporation of Stanford，CT出售的PAREZ750)。利用风扇式泵将NSK稀浆稀释至稠度大约为0．2％。接着，利用传统的再调浆器，制造3％(重量百分比)的桉树类纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．1％的比例，在桉树类纤维的水稀浆备料管中加入2％的解离剂溶液(例如，由Witco Corporation of Dublin，OH出售的AdogenSDMC)和0．2％的干强度粘合剂溶液(例如，由National Starch andChemical Corporation of New York，New York出售的Redibonad5320)。利用风扇式泵，将桉树类纤维稀浆稀释至稠度大约为0．2％。
经过处理的配料流(配料流1=100％NSK／配料流2=100％桉树类纤维)，在网前箱中分开并沉积在图9～图11所示那种形式的成形件上。脱水可在成形件上同时进行，并且利用偏转器和真空箱帮助脱水。成形件包括铸塑在Appleton Wire of Appleton，Wisconsin制造的长网上的光聚合物树脂；长网为三层的方形编织结构，在机器运动方向上每英寸有90根单长丝，而在机器运动的横向方向上每英寸有72根单长丝。单长丝的直径为大约0．15～0．20mm。长网的透气性大约为1050scfm。光聚合物树脂铸塑在长网上，使高度之差D(图11)小于大约0．006英寸。C值大约为2．0mm，W值大约为0．3mm，C2值大约为0．5mm，W2值大约为0．3mm。
初期的湿纸幅，在转移点处的稠度大约为10％的条件下，从成形件转移至包括有与脱水毛毯结合的光聚合物树脂层的纸幅支承装置上，如图12所示。脱水毛毯为Appleton Mills制造的Amflex 2压榨毛毯。纸幅支承装置具有连续的网状表面，每平方英寸上有大约60～80个孔2270(图12)。树脂的投影面积等于纸幅支承装置的投影面积的大约35％。在树脂的纸幅接触表面和毛毯表面之间的高度差大约为0．005英寸(0．127mm)。
初期纸幅转移至纸幅支撑装置上，形成大体上为单一平面形的纸幅545。转移是在真空转移点上进行的、压力差大约为20英寸汞柱。由真空帮助排水达到进一步脱水，直至纸幅的纤维稠度大约为25％为止。然后，如图8所示，将纸幅送入压区中。真空压力滚子的表面硬度大约为60P&J。通过以树脂表面至少800磅／平方英寸的压力将纸幅545和纸幅支承装置压紧在真空压力滚子和Yankee烘缸之间，可使纸幅545在Yankee烘缸上被压实；所述压力以下列方式计算用机器运动方向的压区宽度除以用Pli(在机器运动的横向方向每英寸的磅数)表示的压区负载和纸幅支承装置的每单位投影面积上的树脂表面积的以十进制小数(0．35)表示的百分数。在用刮刀刀片，使纸幅干燥起皱之前，将纤维稠度增加至至少大约90％。刮刀刀片的斜角约为20°，相对于Yankee烘缸设置，使冲击角大约为76°，Yankee烘缸的工作速度大约为800fpm(英尺／分)(大约244m／min)。在650fpm(200m／min)的速度下，在真空压力滚子上形成干的纸幅。
装饰性纸幅转换成其长网侧(图5中的表面22)向外的一种两层洗浴用纸，每一层包括硬木外层和软木内层。两层卫生纸的定量大约为25磅／3000平方英尺，包含大约0．2％的暂时性湿强度树脂，和大约0．1％的解离剂。最终得出的两层薄纸很柔软，吸水性好，美观，适合用作洗浴用纸。
例3首先，利用传统的再调浆器制造3％(按重量计)的北方软木牛皮纸(NSK)纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．2％的比例，在NSK备料管中加入2％的暂时湿强度树脂溶液(例如，由American Cyanamid Cotporation of Stanford，CT出售的PAREZ750)。利用风扇式泵将NSK稀浆稀释至稠度大约为0．2％。接着，利用传统的再调浆器，制造3％(重量百分比)的桉树类纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．1％的比例，在桉树类纤维的水稀浆备料管中加入2％的解离剂溶液(例如，由Witco Corporation of Dublin，OH出售的AdogenSDMC)和0．2％的干强度粘合剂溶液(例如，由National Starch andChemicai Corporation of New York，New York出售的Redibonad5320)。利用风扇式泵，将桉树类纤维稀浆稀释至稠度大约为0．2％。
经过处理的配料流(配料流1=100％NSK／配料流2=100％桉树类纤维)，在网前箱中分开并沉积在图22～图23所示那种形式的成形件上(或者，使用图28所示的成形件)。脱水可在成形件上同时进行，并且利用偏转器和真空箱帮助脱水。成形件包括铸塑在Appleton Wire of Appleton，Wisconsin制造的长网上的光聚合物树脂；长网为三层的方形编织结构，在机器运动方向上每英寸有90根单长丝，而在机器运动的横向方向上每英寸有72根单长丝。单长丝的直径为大约0．15～0．20mm。长网的透气性大约为1050scfm。光聚合物树脂铸塑在长网上，使高度之差D(图11)小于大约0．006英寸。参照图22，C3值为大约2．0mm，X1值大约为2．4mm，X2值为大约2．5mm，X3值大约为1．9mm，X4值大约为1．3mm。孔1681的MD长度X％大约为0．9mm，CD宽度大约为0．7mm。C3值为大约2．0mm。
初期的湿纸幅，在转移点处的稠度大约为10％的条件下，从成形件转移至包括有与脱水毛毯结合的光聚合物树脂层的纸幅支承装置上，如图12所示。脱水毛毯为Appleton Mills制造的Amflex 2压榨毛毯。纸幅支承装置具有连续的网状表面，每平方英寸上有大约60～80个孔2270(图12)。树脂的投影面积等于纸幅支承装置的投影面积的大约35％。在树脂的纸幅接触表面和毛毯表面之间的高度差大约为0．005英寸(0．127mm)。
初期纸幅转移至纸幅支撑装置上，形成大体上为单一平面形的纸幅545。转移是在真空转移点上进行的、压力差大约为20英寸汞柱。由真空帮助排水达到进一步脱水，直至纸幅的纤维稠度大约为25％为止。然后，如图8所示，将纸幅送入压区中。真空压力滚子的表面硬度大约为60P&J。通过以树脂表面至少800磅／平方英寸的压力将纸幅545和纸幅支承装置压紧在真空压力滚子和Yankee烘缸之间，可使纸幅545在Yankee烘缸上被压实；所述压力以下列方式计算用机器运动方向的压区宽度除以用Pli(在机器运动的横向方向每英寸的磅数)表示的压区负载和纸幅支承装置的每单位投影面积上的树脂表面积的以十进制小数(0．35)表示的百分数。在用刮刀刀片，使纸幅干燥起皱之前，将纤维稠度增加至至少大约90％。刮刀刀片的斜角约为20°，相对于Yankee烘缸设置，使冲击角大约为76°，Yankee烘缸的工作速度大约为800fpm(英尺／分)(大约244m／min)。在650fpm(200m／min)的速度下，在真空压力滚子上形成干的纸幅。
装饰性纸幅转换成其长网侧(图5中的表面22)向外的一种两层洗浴用纸，每一层包括硬木外层和软木内层。两层卫生纸的定量大约为25磅／3000平方英尺，包含大约0．2％的暂时性湿强度树脂，和大约0．1％的解离剂。最终得出的两层薄纸很柔软，吸水性好，美观，适合用作洗浴用纸。
例4首先，利用传统的再调浆器制造3％(按重量计)的北方软木牛皮纸(NSK)纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．2％的比例，在NSK备料管中加入2％的暂时湿强度树脂溶液(例如，由American Cyanamid Cotporation of Stanford，CT出售的PAREZ750)。利用风扇式泵将NSK稀浆稀释至稠度大约为0．2％。接着，利用传统的再调浆器，制造3％(重量百分比)的桉树类纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．1％的比例，在桉树类纤维的水稀浆备料管中加入2％的解离剂溶液(例如，由Witco Corporation of Dublin，OH出售的AdogenSDMC)和0．2％的干强度粘合剂溶液(例如，由National Starch andChemical Corporation of New York，New York出售的Redibonad5320)。利用风扇式泵，将桉树类纤维稀浆稀释至稠度大约为0．2％。
经过处理的配料流(配料流1=100％NSK／配料流2=100％桉树类纤维)，在网前箱中分开并沉积在图9～图11所示那种形式的成形件上。脱水可在成形件上同时进行，并且利用偏转器和真空箱帮助脱水。成形件包括铸塑在Appleton Wire of Appleton，Wisconsin制造的长网上的光聚合物树脂；长网为三层的方形编织结构，在机器运动方向上每英寸有90根单长丝，而在机器运动的横向方向上每英寸有72根单长丝。单长丝的直径为大约0．15～0．20mm。长网的透气性大约为1050scfm。光聚合物树脂铸塑在长网上，使高度之差D(图11)小于大约0．006英寸。C值大约为2．0mm，W值大约为0．3mm，C2值大约为0．5mm，W2值大约为0．3mm。
初期的湿纸幅，在转移点处的稠度大约为10％的条件下，从成形件转移至编织的、用空气穿透干燥／压印的织物上。干燥／压印织物具有分散的、纸幅压印压节，如同在美国专利4191609号中所述的一样，这里引入专利供参考。这种干燥的压印织物形成双向交错排列的压缩区域和非压缩区域，如美国专利4191609号中所示。压缩区域的密度较高，而不压缩区域的密度较低。
利用真空帮助排水可进一步完成脱水，直至纸幅的纤维稠度大约为28％为止。纸幅用穿透的空气预先干燥，将纤维干燥至稠度大约为65％(重量)，再送入图8所示的压区800中。再用含0．25％的聚乙烯醇(PVA)水溶液的喷射起皱用粘接剂，将纸幅粘在Yankee烘缸的鼓轮表面上。
利用刮刀刀片通过使纸幅干起皱而从Yankee烘缸上取下。刮刀刀片的斜角大约为25°，相对Yankee烘缸形成大约81°的冲击角。Yankee烘缸的工作速度大约为800fpm(英尺／分)(约为240m／min)。在650fpm(200m／min)的速度下，干的纸幅卷成一卷。
装饰性纸幅转换成其长网侧(图5中的表面22)向外的两层洗浴用纸(每一层包括硬木外层和软木内层)。两层卫生纸的定量大约为25磅／3000平方英尺，包含大约0．2％的暂时性湿强度树脂，和大约0．1％的解离剂。最终得出的两层薄纸很柔软，吸水性好，美观，适合用作洗浴用纸。
例5首先，利用传统的再调浆器制造3％(按重量计)的北方软木牛皮纸(NSK)纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．2％的比例，在NSK备料管中加入2％的暂时湿强度树脂溶液(例如，由American Cyanamid Cotporation of Stanford，CT出售的PAREZ750)。利用风扇式泵将NSK稀浆稀释至稠度大约为0．2％。接着，利用传统的再调浆器，制造3％(重量百分比)的桉树类纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．5％的比例在一个桉树类纤维的水稀浆备料管中加入2％的解离剂溶液(例如，由Witco Corporation of Dublin，OH出售的AdogenSDMC)。利用风扇式泵，将桉树类纤维稀浆稀释至稠度大约为0．2％。第三步，利用传统的再调浆器制造3％(重量百分比)的桉树类纤维的水稀浆。按干燥纤维重量的0．1％的比例，在桉树类纤维的水稀浆备料管中加入2％的解离剂溶液(例如，由Witco Corporation of Dublin，OH出售的AdogenSDMC)和0．2％的干强度粘合剂溶液(例如，由National Starch andChemical Corporation of New York，New York出售的Redibonad5320)。利用风扇式泵，将桉树类纤维稀浆稀释至稠度大约为0．2％。
经过处理的配料流(配料1=100％NSK／配料流2=100％解离的桉树类纤维／配料流3=100％桉树类纤维)在网前箱中分开并沉积在图22～图23所示那种形式的成形件上(或者，使用图28所示的成形件)。脱水可在成形件上同时进行，并且利用偏转器和真空箱帮助脱水。成形件包括铸塑在AppletonWire of Appleton，Wisconsin制造的长网上的光聚合物树脂；长网为三层的方形编织结构，在机器运动方向上每英寸有90根单长丝，而在机器运动的横向方向上每英寸有72根单长丝。单长丝的直径为大约0．15～0．20mm。长网的透气性大约为1050scfm。光聚合物树脂铸塑在长网上，使高度之差D(图11)小于大约0．006英寸。参照图22，C3值为大约2．0mm，X1值大约为2．4mm，X2值为大约2．5mm，X3值大约为1．9mm，X4值大约为1．3mm。孔1681的MD长度X％大约为0．9mm，CD宽度大约为0．7mm。C3值为大约2．0mm。
初期的湿纸幅，在转移点处的稠度大约为10％的条件下，从成形件转移至包括有与脱水毛毯结合的光聚合物树脂层的纸幅支承装置上，如图12所示。脱水毛毯为Appleton Mills制造的Amflex 2压榨毛毯。纸幅支承装置具有连续的网状表面，每平方英寸上有大约60～80个孔2270(图12)。树脂的投影面积等于纸幅支承装置的投影面积的大约35％。在树脂的纸幅接触表面和毛毯表面之间的高度差大约为0．005英寸(0．127mm)。
初期纸幅转移至纸幅支承装置上，形成大体上为单一平面形的纸幅545。转移是在真空转移点上进行的、压力差大约为20英寸汞柱。由真空帮助排水达到进一步脱水，直至纸幅的纤维稠度大约为25％为止。然后，如图8所示，将纸幅送入压区中。真空压力滚子的表面硬度大约为60P&J。通过以树脂表面至少800磅／平方英寸的压力将纸幅545和纸幅支承装置压紧在真空压力滚子和Yankee烘缸之间，可使纸幅545在Yankee烘缸上被压实；所述压力以下列方式计算用机器运动方向的压区宽度除以用Pli(在机器运动的横向方向每英寸的磅数)表示的压区负载和纸幅支承装置的每单位投影面积上的树脂表面积的以十进制小数表示的百分数(0．35)。在用刮刀刀片，使纸幅干燥起皱之前，将纤维稠度增加至至少大约90％。刮刀刀片的斜角约为20°，相对于Yankee烘缸设置，使冲击角大约为76°，Yankee烘缸的工作速度大约为800fpm(英尺／分)(大约244m／min)。在650fpm(200m／min)的速度下，在真空压力滚子上形成干的纸幅。
装饰性纸幅转换成其长网侧(图5中的表面22)向外的一种两层洗浴用纸，每一层包括两个硬木外层和一个软木内层。两层卫生纸的定量大约为25磅／3000平方英尺，包含大约0．2％的暂时性湿强度树脂，和大约0．1％的解离剂。最终得出的两层薄纸很柔软，吸水性好，美观，适合用作洗浴用纸。
测试方法总拉伸强度纸幅的总拉伸强度根据1980年9月30日授予kearney等人的美国专利4225382号中所述的测量“干拉伸强度”的方法进行测量。这里引入专利供参考。
MD和CD方向的拉伸MD(机器运动方向)和CD(机器运动的横向)的拉伸，按美国专利4225382号所述的测量“拉伸”的方法进行测量。这里引入专利供参考。
薄纸的干燥破裂强度可利用从Thwing-Albert Instrument CO．(10960，Dutton road，Philadaphia，PA．19154)得到的、装备有一个2000克的力传感器的Thwing-Albeat破裂试验机目录177号来确定。薄纸试样放在温度约为73±2°F和相对湿度约为50±2％的空调房间至少大约24小时。利用切纸机将薄纸试件切成8条大约4．5英寸宽(CD方向)和12英寸长(MD方向)的长条供试验用。每一个长条都放在试件夹持装置的下圆环上，使试件的长网侧朝上，使试件完全覆盖住下圆环的孔，并且试件的小部分在下圆环的外径上延伸。在试件长条很好地放在下圆环位置上之后，利用气动夹持装置将上圆环下降，使试件夹持在上下圆环之间。下圆环上的孔径大约为3．5英寸，柱塞直径约为0．6英寸。起动试验机，使柱塞以5英寸／分的速度上升，将纸拉断。在试验拉断时，试验机直接以克数表示破裂强度值。将8条试件长条得出的8个试验结果平均，取最接近的克数记录下来，作为纸试件的破裂强度值。
表面光滑度纸幅表面光滑度可根据1991年国际纸物理会议TAPPI论文集1，第19页中Ampulski等人的题为“薄纸的机械性质测量方法”一文中所述的生理表面光滑度(PSS)的测量方法来测量。这里引入该论文供参考。如在上述文章中所述，这里所用的PSS测量是逐点的振幅值之和。文章中所述的测量方法在授予Spendel的美国专利4959125号和授予Ampulski等人的美国专利5059282号中也有说明。这里引入这两个专利供参考。
为了测试本发明的纸试件，采用了上述文章中测量PSS的方法来测量表面光滑度，但作了下列改进不是如上述文章所述那样，将10个试件的数值化的数据对(振幅和时间)输入SAS软件，而是利用Naional Instrumlnts of Austin，Texas公司出售的LABVIEW牌软件，通过采集、数字化和统计处理10个试件的数据，测量纸幅的表面光滑度。利用LABVIEW软件包中的“振幅和相位谱vi”模块产生每一个振幅谱；而选择“振幅谱值Vrms”作为输出谱。对10个试件中的每一个试件，都得出一个输出谱。
在LABVIEW软件中，利用下列加权系数0．000246，0．000485，0．00756，0．062997，对每一个输出谱进行平滑化处理。选择这些加权系数来模仿上述文章中对SAS程序规定的加权系数0．0039，00077，0．120，1．0进行的平滑化。
在平滑化之后，利用上述文章中所述的频率滤波器、对每一个谱进行滤波。然后，如上述文章所述一样，计算每一个滤波的谱的以微米计的PSS值。纸幅的表面光滑度，为从纸幅同一表面所取的10个试件的10个PSS测量值的平均值。类似地，可测量纸幅相对表面的表面光滑度。光滑度比可通过将与纸幅较多纹理一面对应的表面光滑度值，除以与纸幅较光滑一面对应的较小的表面光滑度值而得到。
不透明度将测量的薄纸试件，与具有标准密度带(#61254，X-Rite Corp．Grandville，MI)的X-Rite透射密度标准一起，放在一个AGFA Arcus Ⅱ平台扫描仪(BagerCorp．Wilmington MA)的扫描板上。利用AGFA Fotolook V．3．00．00软件的自动灰度设定，和利用在Microsoft(Red-mond，WA)Window 95下运行的DellDimen．Sion XPS 266PII(Dell Computers公司，Austin，TX)，作为16位TIEF数字式文件保存的图像(5．57英寸×8．50英寸)，以240dpi(数据／英寸)的速率扫描试件和标准。
将所产生的图像输入Optimas V6．11图像分析软件(Optimas Corp，Bothell，WA)。利用光强标定功能来辨识三个标准的密度带，并利用平均反对数灰度值(mLIGV)的密度模式，存储与这些标准密度带相应的三个标定值(0．04，0．24和1．49光学密度)。标定显示一个0．9999的r平方值，残差为0．0077的密度值。
对于每一个要测量的薄纸区域(例如，背景部分100，高定量区域230)，定义一个ROI(感兴趣的区域)。可以利用Optimas软件内的多边形感兴趣的区域(ROI)工具，可以确定ROI。然后，利用Optimas软件内的Data Explorer功能，测量每一个ROI的mLIGV(光学密度)，并将结果保存在一个展开图表式文件(例如，利用EXCEL牌或其他适当的展开图表软件)中。
不透明度定义为光学密度=Log(不透明度)和不透明度=(Io／It)式中Io-入射光的光强；It-透射光的光强。
报告的不透明度(无量纲)作为所测量的光学密度的反对数(以10为底)来计算。
定量纸幅定量(宏观的定量)可用下述方法测量。
要测量的纸放在71～75°F，和48～52％相对湿度的空调房间中，至少2小时。经过平衡的纸切成12个3．5英寸×3．5英寸的测量试件。利用诸如240-10型的Thwing-Alkert Alfa液压试件切刀一类的适当的平板压力切刀，一次切出6个试件。二个6试件堆再合成12个层的纸堆，并在71～75°F和48～52％的相对湿度的空调房间中，至少再保持15分钟。
然后在一个标定的分析天平上，称出12个层的纸堆试件的重量。天平放在平衡试件的同一个空调房间中。一种适当的天平为Sarforius InstrumentCompany制造的A200S型天平。这个重量为以克表示的每层的面积为12．25平方英寸的12个层的纸堆重量。
以磅／3000平方英尺为单位的纸幅的定量(一层纸单位面积的重量)，可用下式计算12个层的纸堆的重量(g)×3000×144平方英寸／平方英尺。
(453．6克／磅)×(12层)×(12．25平方英寸／每层)或简单地定量(磅／3000英尺2)=12层的纸堆的重量(g)×6．48。
背景部分的定量利用下述方法测量纸幅的背景部分100的定量。从纸幅上切下背景部分的试件(试件不包括装饰标记或装饰标记的一部分)。试件切得尽可能大，但不包括装饰标记。测量每一个试件的面积，称出试件的重量。背景部分的定量通过将试件的重量除以试件的面积来计算。至少测量三个试件，并将结果平均，以得出背景部分的平均定量。
除了单元240的试件是从装饰标记上切下，并且不包括高定量区域230以外，单元240的平均定量一般可用与测量背景部分的定量相同的方法来测量。
高定量区域的定量可以利用图像分析方法确定高定量区域230的定量。测量区域230的定量的方法如下所述。
利用一台计算机，一个扫描仪和一个图像分析软件程序来确定高定量区域230的表面积。一种适当的计算机是Dell Dimension XPS-266MHz奔腾Ⅱ计算机，或其他适当的计算机。适当的扫描仪为比利时AGFA-Gevaerf N．V．公司出售的，分辨率为600dpi的AGFA Arcus Ⅱ牌号的扫描仪。适当的图像分析软件为Optimas Corp．Bothell，Washington公司出售的Optimas 6．1版本。
利用下述方法去扫描试件和测量试件中的高定量区域的表面积，从一个纸幅上切下试件，每一个试件包括由背景部分包围的一个装饰标记。称出每一个试件的重量，以得出试件的总重量TW。
在扫描过程中，为了形成一个暗的背景，每一个试件都安放在一张黑纸上。利用AGFA Arcus Ⅱ型扫描仪扫描试件。利用Adobe Photoshop Version 4．0版软件，将图像扫描入计算机中。Adobe软件可用AGFA-Gevaert公司出售的Fotolook P．S．2．09牌插入式模块扩大。扫描的设定可设定成自动扫描，分辨率为600dpi，灰色刻度(无色彩)。试件可与一把直尺一起扫描，以便进行几何形状标定。
然后，在图像分析软件中，将每一个试件的扫描图像扫开，并用直尺图像进行标定。标定因子约为235．2象素／毫米。图像分析软件用于根据试件的周边测量试件的总面积。
可以利用图像分析软件勾勒出高定量区域的轮廓，并计算高定量区域的总的表面积。还可利用Optimas软件所带的多边形感兴起区域工具来作出高定量区域的轮廓。另外，可以利用Optimas软件所带的Measurtment Explorer工具(参数mAr面积)来确定作出轮廓的高定量区域的面积。
在利用图像分析软件测量了高定量区域的表面积以后，通过解下列方程式中的BW1，可以确定高定量区域的定量TW=(BW1)×(AREA1)+(BW2)×(AREA2)，式中TW为具有装饰标记的试件的总重量；BW1为高定量区域的定量；AREA1为用图像分析软件测量的高定量区域的面积；BW2为如上所述，从背景部分上切下的试件上测量的背景区域的定量；AREA2为试件的总面积(根据试件的周边计算)减去AREA1的值得出的值。因此，可以利用上式，求出BW1的值。至少要测量三个试件，并将结果平均，以确定高定量区域的定量。
当高定量区域为图24所示的那种形式时，可以如上述对于背景部分100(或单元240)所述那样，去测量高定量区域的定量。可从薄纸试件上切下高定量区域的尽可能最大的试件。测量试件的面积和试件的重量，可以确定高定量区域的定量。至少要测量三个试件，并将结果平均，以确定高定量区域的定量。
权利要求
1．一种具有第一表面和与其相对的第二表面的纸幅，该纸幅的特征为背景部分；和非压花的装饰花纹，其中，该装饰花纹包括至少一个其定量比周围的背景部分的定量大的高定量区域。
2．如权利要求1所述的纸幅，其特征在于，背景部分的平均定量至少大约为15g／m2，并且装饰花纹包括至少一个其定量至少比背景部分的平均定量大1．25倍左右的高定量区域。
3．如权利要求1或2所述的纸幅，其特征在于，背景部分包括至少2个，最好为3个按非随机的重复方式配置的、彼此的定量不相同的区域。
4．如权利要求1～3中任何一项所述的纸幅，其特征在于，在装饰花纹中，至少一个低定量区域基本上与一个或多个高定量区域外接。
5．一种纸幅，包括第一表面和与相对的第二表面，其特征在于至少三个区域按照非随机的重复方式配置，该三个区域至少有从定量、密度、厚度和纤维成分中所选出的一个性质彼此不相同；其中，纸幅包括背景部分和非压花的装饰花纹；并且至少装饰花纹一部分的不透明度大于背景部分的不透明度。
6．如权利要求5所述的纸幅，其特征在于，背景部分包括至少两个按非随机的重复方式配置的区域，所述至少两个区域的定量彼此不相同。
7．如权利要求5或6所述的纸幅，其特征在于，纸幅的至少一部分被有选择地变得密实，以形成密度较高的、连续的网状区域，和多个分散的、密度较低的、分散在整个连续的网状区域上的区域。
8．一种具有至少两个按非随机的重复方式配置的，在定量、密度、厚度和纤维成分中所选择出的至少一个性质上彼此不相同的区域的纸幅的生产方法；该方法的特征在于，它包括下列步骤提供许多悬浮在液体载体中的纤维；提供具有液体可透过区域的、保持纤维的成形件；将纤维和液体载体沉积在该成形件上；通过该成形件同时排出液体载体，形成具有背景部分和装饰花纹的纸幅，其中，装饰花纹包括至少一个其定量比周围的背景部分的定量大的高定量区域。
9．如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤提供具有纸幅加花表面的纸幅支承装置；将纸幅从成形件转移至该纸幅支承装置的纸幅加花表面上；有选择地使该纸幅的背景部分的至少一部分变得密实，以便在定量较大的区域中形成密度较高和较低的区域的非随机的重复的花纹。
10．如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，还包括下列步骤有选择地使该纸幅的背景部分的至少一部分变得密实，以便形成密度较高和较低区域中的非随机的重复的花纹。
全文摘要
本发明公开了纸幅和纸幅的制造方法。该纸幅具有背景部分和非压花的装饰花纹。该装饰花纹具有至少一个其定量比周围的背景部分的平均定量大的高定量区域。该装饰花纹可以包括许多分散的装饰标记。每一个装饰标记可由背景部分与相邻的装饰标记分开。
文档编号D21F11/00GK1293728SQ99804178
公开日2001年5月2日 申请日期1999年2月3日 优先权日1998年2月3日
发明者保罗·D·特罗克汉, 迪安·V·法恩, 霍华德·T·迪森, 乔格·克兰威克特 申请人:宝洁公司