Пневматический способ обезвоживания для получения поглощающего листа, обеспечивающий незначительное уплотнение

Пневматический способ обезвоживания для получения поглощающего листа, обеспечивающий незначительное уплотнение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится в целом к способам изготовления поглощающего целлюлозного листа и, более точно, к способу изготовления поглощающего листа посредством обезвоживания целлюлозной бумажной массы на формующем материале для образования формирующегося полотна (полотна в начальной стадии), пневматического обезвоживания полотна при одновременном избежании образования каналов на полотне посредством выбора одной или нескольких проницаемых распределительных мембран с последующей окончательной сушкой или дополнительной обработкой полотна. Способ позволяет получить поглощающие изделия высшего сорта при минимальных капитальных вложениях и эксплуатационных расходах. Способ легко адаптируется к существующему оборудованию и создает возможность изготовления изделий с очень высокой поверхностной плотностью, пригодных в качестве поглощающих сердцевин в многослойных изделиях.

Предшествующий уровень техники

Способы изготовления тонкой бумаги (бумажных носовых платков, салфеток), полотенец и т.п. хорошо известны, при этом они включают в себя различные отличительные признаки, такие как сушка на американском сушильном цилиндре, сквозная сушка (сушка с просасыванием), крепирование с использованием (крепировального) материала, крепирование в сухом состоянии, крепирование во влажном состоянии и так далее. Традиционные способы прессования во влажном состоянии имеют определенные преимущества по сравнению с традиционными способами сушки проходящим насквозь воздухом, включая: (1) более низкие затраты на энергию, связанные с механическим удалением воды, по сравнению с транспирационной сушкой горячим воздухом; и (2) более высокие скорости производства продукции, которые достигаются легче при применении процессов, в которых используется прессование во влажном состоянии для образования полотна. С другой стороны, новые капитальные вложения широко осуществлялись в технологии, использующей сушку проходящим насквозь воздухом, в особенности для производства мягких, объемных изделий высшего сорта в виде бумажных носовых платков, салфеток и полотенец.

Крепирование с использованием материала применялось в связи с процессами производства бумаги в качестве средства для воздействия на свойства продукта. См. патенты США №№ 4689119 и 4551199 на имя Weldon; 4849054 и 4834838 на имя Klowak и 6 287 426 на имя Edwards и др. Эффективному применению способов крепирования с использованием материала, при котором крепирование выполняется при повышенных концентрациях полотна, мешали трудности, связанные с обеспечением эффективного перемещения полотна высокой или промежуточной концентрации (30-60%) к сушилке (сушильному цилиндру). Следует отметить также патент США № 6350349 на имя Hermans и др., в котором раскрыто перемещение полотна во влажном состоянии с вращающейся переносящей поверхности к материалу. К дополнительным патентам, относящимся к крепированию с использованием материала, в более общем случае включающему в себя быстрое перемещение, или крепированию с использованием материала при низкой концентрации (то есть 10-30%), относятся следующие: 4834838; 4482429, 4445638, а также 4440597 на имя Wells и др., в которых описано быстрое перемещение полотна с концентрациями от приблизительно 10 до 30 процентов.

Полученные с использованием сквозной сушки крепированные изделия раскрыты в следующих патентах: в патенте США № 3994771 на имя Morgan, Jr. и др., патенте США № 4102737 на имя Morton и в патенте США № 4529480 на имя Trokhan. Способы, описанные в данных патентах, включают в себя, в самых общих чертах, образование полотна на перфорированной опоре, термическую предварительную сушку полотна, подачу полотна на американский сушильный цилиндр с зазором, частично ограниченным материалом (сукном) для тиснения, и крепирование продукта с американского сушильного цилиндра. Как правило, требуется сравнительно проницаемое полотно, что затрудняет использование бумажной массы из вторичного сырья в такой степени, в какой может быть желательно. Перемещение к американскому сушильному цилиндру, как правило, происходит при концентрациях (значениях плотности) полотна, составляющих от приблизительно 60% до приблизительно 70%.

Как отмечено выше, для изделий, подвергнутых сквозной сушке, характерна тенденция иметь повышенную пухлость и мягкость, однако термическое обезвоживание посредством горячего воздуха является энергоемким и требует сравнительно проницаемого полотно, так что волокно из вторичного сырья трудно обрабатывать данным образом. Операции прессования во влажном состоянии, в которых полотна подвергают механическому обезвоживанию, предпочтительны с точки зрения использования энергии в перспективе и более легко применимы для бумажных масс, содержащих волокно из вторичного сырья, которое имеет тенденцию образовывать полотна с меньшей проницаемостью, чем волокно из первичного сырья. Процессы прессования во влажном состоянии и процессы крепирования во влажном или сухом состоянии широко используются, как видно из всей литературы по бумажному производству. Многие усовершенствования способов прессования во влажном состоянии относятся к повышению степени пухлости (удельного объема) и впитывающей способности изделий, обезвоженных посредством уплотнения.

В качестве альтернативы традиционным способам прессования во влажном состоянии и сквозной сушки были предприняты попытки включить технологию пневматического прессования в бумагоделательные машины. См., например, следующие патенты на имя Hermans и др.: патенты США №№ 6497789, 6454904, 6096169 и 6083346. См. также следующие патенты: патент США №№ 6579418, 6318727, 6306258, 6306257, 6280573, 6338220, 6143135, 6093284 и 6080279.

Однако было установлено, что уплотнение (герметизация) пресса и/или образование каналов на полотне ограничивают полезность предложенных систем. Кроме того, прессование во влажном состоянии в сочетании с пневматическим прессованием во время изготовления может привести к сравнительно плотным полотнам, если не будут предприняты значительные меры для избежания уплотнения.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на способ, в котором камеру давления образуют посредством отжимных валов и распределительную мембрану и сукно, препятствующее повторному смачиванию, выбирают для избежания каналообразования во время пневматического обезвоживания. Подготовка полотна включает в себя выбор соответствующей бумажной массы и обработку формирующегося полотна так, чтобы поддерживать большую объемную долю пустот и сравнительно большие гидравлические диаметры, подобные тем, которые видны в изделиях, подвергнутых сквозной сушке. В соответствии с одним аспектом настоящее изобретение направлено на обеспечивающий незначительное уплотнение способ изготовления поглощающего целлюлозного полотна, включающий в себя следующие операции: образование формирующегося полотна из бумажной массы для производства бумаги; обезвоживание формирующегося полотна до концентрации от приблизительно 10 до приблизительно 30 процентов на перфорированной формующей опоре, перемещающейся с первой скоростью; быстрое перемещение полотна при концентрации от 10 до приблизительно 30 процентов на материал с открытой текстурированной структурой, перемещающийся со второй скоростью, которая меньше первой скорости формующей опоры; дополнительное обезвоживание полотна на материале с открытой текстурированной структурой до концентрации от приблизительно 30 до приблизительно 60 процентов посредством (i) соединения материала с открытой текстурированной структурой, несущего указанное полотно, с мембраной для распределения текучих сред и с сукном, препятствующим повторному смачиванию, когда три указанных компонента - материал, мембрана и сукно - проходят через зазор в камеру давления, границы которой частично определяются множеством отжимных валов, при этом мембрана для распределения текучих сред плотно прилегает к той стороне материала с открытой текстурированной структурой, которая находится вдали от полотна, при этом сукно, препятствующее повторному смачиванию, плотно прилегает к полотну, и (ii) приложения градиента пневматического давления (давления воздуха) от распределительной мембраны через полотно, в результате чего происходит обезвоживание полотна; и сушку полотна. Полотно, как правило, быстро перемещают при концентрации от приблизительно 15 до приблизительно 25 процентов при показателе быстрого перемещения, составляющем от приблизительно 10 процентов до приблизительно 30 процентов, предпочтительно, при показателе быстрого перемещения, составляющем от приблизительно 15 процентов до приблизительно 25 процентов. Формирующееся полотно может быть образовано на плоскосеточной бумагоделательной машине, в которой формирующееся полотно подвергается обезвоживанию до концентрации от приблизительно 20 процентов до приблизительно 25 процентов в формующей секции.

В предпочтительном варианте осуществления полотно подвергают обезвоживанию до концентрации от приблизительно 45 до приблизительно 55 процентов посредством приложения пневматического давления через полотно от распределительной мембраны к материалу с открытой текстурированной структурой. Изделие, то есть высушенное полотно, может иметь растяжение в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющее от приблизительно 5 процентов до приблизительно 20 процентов, при этом в некоторых случаях высушенное полотно имеет растяжение в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 5 процентов, и соотношение растяжений в машинном направлении/в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющее менее приблизительно 1,75; в то время как в других случаях высушенное полотно имеет растяжение в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 5 процентов, и соотношение растяжений в машинном направлении/в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющее менее приблизительно 1,5; при этом в других дополнительных вариантах осуществления высушенное полотно имеет растяжение в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 10 процентов, и соотношение растяжений в машинном направлении/в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющем менее приблизительно 2,5; при этом в дополнительных случаях высушенное полотно имеет растяжение в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 15 процентов, и соотношение растяжений в машинном направлении/в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющее менее приблизительно 3,0; и при этом в других вариантах осуществления высушенное полотно имеет растяжение в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющее, по меньшей мере, приблизительно 20 процентов, и соотношение растяжений в машинном направлении/в направлении под прямым углом к ходу полотна на машине, составляющее менее приблизительно 3,5. К другим свойствам, которые могут охарактеризовать высушенное полотно в различных вариантах осуществления относятся: плотность, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 6 г/см³; плотность, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 7,5 г/см³; плотность, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 10 г/см³; плотность, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 15 г/см³; впитывающая способность, составляющая, по меньшей мере, 5 г/г; впитывающая способность, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 7 г/г; впитывающая способность, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 9 г/г; впитывающая способность, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 11 г/г; впитывающая способность, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 13 г/г; объемная доля пустот, составляющая от приблизительно 0,7 до приблизительно 0,9; объемная доля пустот, составляющая от приблизительно 0,75 до приблизительно 0,85; показатель упругости во влажном состоянии, составляющий, по меньшей мере, приблизительно 0,6; показатель упругости во влажном состоянии, составляющий, по меньшей мере, приблизительно 0,65; показатель упругости во влажном состоянии, составляющий от приблизительно 0,6 до приблизительно 0,8; объемная доля пустот, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 0,7, и гидравлический диаметр в диапазоне от приблизительно 1,5 микрона до приблизительно 60 микрон; объемная доля пустот, составляющая, по меньшей мере, приблизительно 0,7, и гидравлический диаметр в диапазоне от приблизительно 3 микрон до приблизительно 20 микрон; поверхностная плотность, составляющая от приблизительно 30 до приблизительно 200 фунтов на 3000 квадратных футов; и поверхностная плотность, составляющая от приблизительно 100 до приблизительно 150 фунтов на 3000 квадратных футов.

Другой аспект изобретения направлен на обеспечивающий незначительное уплотнение способ изготовления поглощающего целлюлозного полотна, включающий в себя: образование формирующегося полотна из бумажной массы для производства бумаги; обезвоживание формирующегося полотна до концентрации от приблизительно 10 до приблизительно 30 процентов на перфорированной формующей опоре, перемещающейся с первой скоростью; быстрое перемещение полотна при концентрации от 10 до приблизительно 30 процентов на материал с открытой текстурированной структурой, перемещающийся со второй скоростью, которая меньше первой скорости формующей опоры; дополнительное обезвоживание полотна на материале с открытой текстурированной структурой до концентрации от приблизительно 30 до приблизительно 60 процентов посредством (i) соединения материала с открытой текстурированной структурой, несущего указанное полотно, с мембраной для распределения текучих сред и с сукном, препятствующим повторному смачиванию, когда три указанных компонента - материал, мембрана и сукно - проходят через зазор в камеру давления, границы которой частично определяются множеством отжимных валов, при этом мембрана для распределения текучих сред плотно прилегает к той стороне материала с открытой текстурированной структурой, которая находится вдали от полотна, при этом сукно, препятствующее повторному смачиванию, плотно прилегает к полотну, и (ii) приложения градиента пневматического давления от распределительной мембраны через полотно, в результате чего происходит обезвоживание полотна; и сушку полотна; и выбор бумажной массы для производства бумаги и управление процессом таким образом, чтобы высушенное полотно имело объемную долю пустот, составляющую, по меньшей мере, 0,7, гидравлический диаметр в диапазоне (предпочтительно) от приблизительно 3 до приблизительно 20 микрон и показатель упругости во влажном состоянии, составляющий, по меньшей мере, приблизительно 0,65.

В соответствии с еще одним аспектом изобретения предложен обеспечивающий незначительное уплотнение способ изготовления поглощающего целлюлозного полотна, включающий в себя: образование формирующегося полотна из бумажной массы для производства бумаги; обезвоживание формирующегося полотна до концентрации от приблизительно 10 до приблизительно 30 процентов на перфорированной формующей опоре, перемещающейся с первой скоростью; быстрое перемещение полотна на материал с открытой текстурированной структурой; дополнительное обезвоживание полотна на материале с открытой текстурированной структурой до концентрации от приблизительно 30 до приблизительно 60 процентов посредством (i) соединения материала с открытой текстурированной структурой, несущего указанное полотно, с мембраной для распределения текучих сред и с сукном, препятствующим повторному смачиванию, когда три указанных компонента - материал, мембрана и сукно - проходят через зазор в камеру давления, границы которой частично определяются множеством отжимных валов, при этом мембрана для распределения текучих сред плотно прилегает к той стороне материала с открытой текстурированной структурой, которая находится вдали от полотна, при этом сукно, препятствующее повторному смачиванию, плотно прилегает к полотну, и (ii) приложения градиента пневматического давления от распределительной мембраны через полотно, в результате чего происходит обезвоживание полотна; и сушку полотна, пока оно удерживается в материале с открытой текстурированной структурой, до концентрации, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 90 процентов. Как правило, полотно высушивают, пока оно удерживается в материале для тиснения, до концентрации, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 92 процента; предпочтительно полотно высушивают, пока оно удерживается в материале с открытой текстурированной структурой, до концентрации, составляющей, по меньшей мере, приблизительно 95 процентов. Полотно может быть высушено с помощью множества сушильных барабанов, пока оно удерживается в материале с открытой текстурированной структурой, и/или полотно высушивают с помощью устройства для сушки (принудительно) подаваемым воздухом, пока оно удерживается в материале с открытой текстурированной структурой.

В соответствии с дополнительным аспектом изобретения предложен обеспечивающий незначительное уплотнение способ изготовления поглощающего целлюлозного полотна, включающий в себя: образование формирующегося полотна из бумажной массы для производства бумаги; обезвоживание формирующегося полотна до концентрации от приблизительно 10 до приблизительно 30 процентов на перфорированной формующей опоре, перемещающейся с первой скоростью; быстрое перемещение полотна при концентрации от приблизительно 10 до приблизительно 30 процентов на материал с открытой текстурированной структурой, перемещающийся со второй скоростью, которая меньше первой скорости формующей опоры; дополнительное обезвоживание полотна на материале с открытой текстурированной структурой до концентрации от приблизительно 30 до приблизительно 60 процентов посредством (i) соединения материала с открытой текстурированной структурой, несущего указанное полотно, с мембраной для распределения текучих сред и с сукном, препятствующим повторному смачиванию, когда три указанных компонента - материал, мембрана и сукно - проходят через зазор в камеру давления, границы которой частично определяются множеством отжимных валов, при этом мембрана для распределения текучих сред плотно прилегает к той стороне материала с открытой текстурированной структурой, которая находится вдали от полотна, при этом сукно, препятствующее повторному смачиванию, плотно прилегает к полотну, и (ii) приложения градиента пневматического давления от распределительной мембраны через полотно, в результате чего происходит обезвоживание полотна; перемещение полотна на американский сушильный цилиндр без уплотнения полотна и сушку полотна. Полотно предпочтительно приклеивают к американскому сушильному цилиндру посредством клея для крепирования, содержащего поливиниловый спирт, как описано ниже. Полотно может быть крепировано с американского сушильного цилиндра посредством волнообразного крепирующего шабера или с помощью обычного крепирующего шабера.

Альтернативно, полотно снимают с американского сушильного цилиндра без крепирующего шабера.

В соответствии с еще одним дополнительным аспектом изобретения предложен способ изготовления поглощающего целлюлозного полотна, включающий в себя: образование формирующегося полотна, имеющего кажущееся случайным распределение ориентаций волокон, из бумажной массы для производства бумаги; быстрое перемещение полотна на материал с открытой текстурированной структурой; сушку полотна до концентрации от приблизительно 30 до приблизительно 60 процентов посредством (i) соединения материала с открытой текстурированной структурой, несущего указанное полотно, с мембраной для распределения текучих сред и с сукном, препятствующим повторному смачиванию, когда три указанных компонента - материал, мембрана и сукно - проходят через зазор в камеру давления, границы которой частично определяются множеством отжимных валов, при этом мембрана для распределения текучих сред плотно прилегает к той стороне материала с открытой текстурированной структурой, которая находится вдали от полотна, при этом сукно, препятствующее повторному смачиванию, плотно прилегает к полотну, и (ii) приложения градиента пневматического давления от распределительной мембраны через полотно, в результате чего происходит обезвоживание полотна; последующее перемещение полотна на движущуюся переносящую поверхность, перемещающуюся с первой скоростью; осуществляемое с использованием материала крепирование полотна с переносящей поверхности при концентрации от приблизительно 30 до приблизительно 60 процентов посредством использования крепировального материала, при этом операция крепирования происходит под давлением в зоне прессования для крепирования с использованием материала, образованной между переносящей поверхностью и крепировальным материалом, причем материал перемещается со второй скоростью, которая меньше скорости указанной переносящей поверхности, при этом структура материала, параметры зоны прессования, разность скоростей и концентрация полотна выбраны такими, что полотно подвергается крепированию с переносящей поверхности и перераспределяется на крепировальном материале для образования полотна с сетчатой структурой, имеющей множество взаимосвязанных зон с различной ориентацией волокон, включая, по меньшей мере, (i) множество зон, имеющих увеличенное содержание волокон и имеющих преобладающую ориентацию в направлении, поперечном к машинному направлению, соединенных друг с другом посредством (ii) множества связывающих зон, в которых преобладающая ориентация волокон смещена от ориентации волокон в зонах с увеличенным содержанием волокон; и сушку полотна. Как правило, полотно подвергают крепированию с использованием материала с переносящей поверхности при показателе крепирования с использованием материала, составляющем от приблизительно 10 до приблизительно 100 процентов; предпочтительно полотно подвергают крепированию с использованием материала с переносящей поверхности при показателе крепирования с использованием материала, составляющем, по меньшей мере, приблизительно 40 процентов. В некоторых случаях полотно подвергают крепированию с использованием материала с переносящей поверхности при показателе крепирования с использованием материала, составляющем, по меньшей мере, приблизительно 60 процентов, и в других случаях полотно подвергают крепированию с использованием материала с переносящей поверхности при показателе крепирования с использованием материала, составляющем, по меньшей мере, приблизительно 80 процентов. Переносящая поверхность может представлять собой поверхность вращающегося цилиндра, и полотно может быть наложено на поверхность вращающегося цилиндра с помощью клея для крепирования. Другие признаки и преимущества изобретения станут очевидными из нижеприведенного описания и приложенных чертежей.

Краткое описание чертежей

Изобретение описано ниже подробно со ссылкой на чертежи, в которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы и в которых:

фиг.1 представляет собой микрофотографию (с 8-кратным увеличением) полотна с открытой структурой, включающего в себя множество зон с высокой поверхностной плотностью, соединенных зонами с более низкой поверхностной плотностью, простирающимися между ними;

фиг.2 представляет собой микрофотографию, показывающую увеличенный фрагмент (с 32-кратным увеличением) полотна по фиг.1;

фиг.3 представляет собой микрофотографию (с 8-кратным увеличением) полотна с открытой структурой по фиг.1, помещенного на крепировальный материал, используемый для изготовления полотна;

фиг.4 представляет собой микрофотографию, показывающую полотно, имеющее поверхностную плотность 19 фунтов на стопу, полученное с показателем крепирования с использованием материала, составляющим 17%;

фиг.5 представляет собой микрофотографию, показывающую полотно, имеющее поверхностную плотность 19 фунтов на стопу, полученное с показателем крепирования с использованием материала, составляющим 40%;

фиг.6 представляет собой микрофотографию, показывающую полотно, имеющее поверхностную плотность 27 фунтов на стопу, полученное с показателем крепирования с использованием материала, составляющим 28%;

фиг.7 представляет собой изображение поверхности (с 10-кратным увеличением) поглощающего листа, на котором указаны зоны, в которых были взяты образцы для получения микрофотографий поверхности и сечения на сканирующем электронном микроскопе;

фиг.8-10 представляют собой полученные на сканирующем электронном микроскопе микрофотографии поверхности образца материала, взятого из листа, показанного на фиг.7;

фиг.11 и 12 представляют собой полученные на сканирующем электронном микроскопе микрофотографии листа, показанного на фиг.7, в сечении поперек машинного направления;

фиг.13 и 14 представляют собой полученные на сканирующем электронном микроскопе микрофотографии листа, показанного на фиг.7, в сечении вдоль машинного направления;

фиг.15 и 16 представляют собой полученные на сканирующем электронном микроскопе микрофотографии листа, показанного на фиг.7, в сечении также вдоль машинного направления;

фиг.17 и 18 представляют собой полученные на сканирующем электронном микроскопе микрофотографии листа, показанного на фиг.7, в сечении поперек машинного направления;

фиг.19 представляет собой схематическое изображение первой бумагоделательной машины, пригодной для реализации на практике способа по настоящему изобретению;

фиг.19А представляет собой увеличенную часть схематического изображения первой бумагоделательной машины по фиг.19, пригодной для реализации на практике способа по настоящему изобретению;

фиг.19В-19Е представляют собой схематические изображения, иллюстрирующие геометрию волнообразного крепирующего шабера, используемого в соответствии с настоящим изобретением;

фиг.20 представляет собой схематическое изображение второй бумагоделательной машины, пригодной для реализации на практике способа по настоящему изобретению;

фиг.21 представляет собой схематическое изображение еще одной бумагоделательной машины, пригодной для реализации на практике способа по настоящему изобретению;

фиг.22 представляет собой схематическое изображение еще одной бумагоделательной машины, пригодной для реализации на практике способа по настоящему изобретению.

Подробное описание

Изобретение описано ниже со ссылкой на несколько вариантов осуществления. Подобное рассмотрение выполнено только для иллюстрации. Модификации конкретных примеров, находящиеся в пределах сущности и объема настоящего изобретения, изложенного в приложенной формуле изобретения, будут очевидны для специалиста в данной области техники.

Терминологии, используемой здесь, придано ее обычное значение и определения, приведенные непосредственно ниже, если контекст не подразумевает иное.

Впитывающую способность продуктов (изделий) по изобретению измеряют с помощью простого прибора для измерения впитывающей способности. Простой прибор для измерения впитывающей способности представляет собой особенно полезное устройство для измерения гидрофильности и впитывающей способности образца бумажного носового платка, бумажных салфеток (прокладок) или полотенечного бумажного холста. В данном испытании образец бумажного носового платка, бумажных салфеток или полотенца диаметром 2,0 дюйма закрепляют между верхним плоским пластиковым покрывающим элементом и нижней желобчатой пластиной для образца. Дискообразный образец бумажного носового платка, бумажной салфетки или полотенца удерживается на месте с помощью окружной фланцевой зоны шириной 1/8 дюйма. Держатель не вызывает сжатия образца. Деионизированную воду при температуре 73°F вводят в образец в центре нижней пластины для образца по трубке диаметром 1 мм. Данная вода имеет гидростатический напор минус 5 мм. Поток инициируют посредством импульса, подаваемого в начале измерения посредством механизма измерительного прибора. Таким образом, образец бумажного носового платка, бумажной салфетки или полотенца пропитывается водой от данного центрального места ввода в направлении радиально наружу посредством капиллярного воздействия. Когда скорость впитывания уменьшается до значений менее 0,005 грамма воды за 5 секунд, испытание прекращается. Количество воды, отводимое из резервуара и поглощаемое образцом, взвешивают и регистрируют в граммах воды на квадратный метр образца или в граммах воды на грамм массы листа. На практике применяется система Gravimetric Absorbency Testing System компании M/K Systems Inc. Это промышленно выпускаемая система, производимая компанией M/K Systems Inc., 12 Garden Street, Danvers, Mass., 01923. WAC или способность к поглощению воды, также называемая SAT (насыщением), фактически определяется самим измерительным прибором. Способность к поглощению воды определяется как точка, в которой график зависимости массы от времени имеет "нулевой" наклон, то есть образец перестал поглощать. Критерии завершения испытания выражены в виде максимального изменения массы воды, впитанной за фиксированный период времени. Это, по существу, представляет собой оценку нулевого наклона на графике зависимости массы от времени. В программе используется изменение, составляющее 0,005 г, за период времени, составляющий 5 с, в качестве критерия завершения; в том случае, если задано "Slow SAT" (медленное насыщение), критерий отсечения составляет 1 мг за 20 с.

Когда упоминается "формирующееся полотно, имеющее практически случайное распределение ориентации волокон" (или используют аналогичную терминологию) во всем данном описании и формуле изобретения, имеется в виду распределение ориентаций волокон, которое возникает тогда, когда используются известные технологии формования для осаждения бумажной массы на формирующий материал. При микроскопическом исследовании волокна имеют внешний вид волокон, ориентированных случайным образом, даже несмотря на то, что в зависимости от скорости массы при выходе, поступающей на сетку, может иметь место существенный уклон в сторону ориентации в машинном направлении, что приводит к тому, что прочность полотна на растяжение в машинном направлении будет превышать прочность на растяжение в поперечном направлении.

Если не указано иное, "плотность (basis weight)", BWT, bwt и так далее относится к массе стопы продукта площадью 3000 квадратных футов. Концентрация относится к процентному содержанию твердых частиц (твердой фазы) в формирующемся полотне, например, рассчитанному по отношению к абсолютно сухому материалу. "Воздушная сушка" означает то, что имеется остаточная влажность, обычно до приблизительно 10%-ной влажности для целлюлозной массы и до приблизительно 6% для бумаги. Формирующееся полотно, имеющее 50 процентов воды и 50 процентов "абсолютно сухой" целлюлозной массы, имеет концентрацию 50 процентов.

Толщину и/или пухлость (удельный объем), приведенные здесь, можно измерить с помощью толщиномеров, рассчитанных на 1, 4 или 8 листов, как указано. Листы укладывают в стопу и толщину измеряют в зоне центральной части стопы. Предпочтительно испытываемые образцы выдерживают в атмосфере при 23±1,0°С (73,4±1,8°F) при 50%-ной относительной влажности, по меньшей мере, в течение приблизительно 2 часов и затем измеряют с помощью прибора Thwing-Albert Model 89-II-JR или прибора для измерения толщины Progage Electronic Thickness Tester с опорами диаметром 2 дюйма (50,8 мм), с грузом с собственной массой 539±10 граммов и скоростью опускания 0,231 дюйм/с. Для измерения готовых изделий каждый лист продукта, подлежащего испытанию, должен иметь то же число слоев, что и продаваемый продукт. Для испытания в целом восемь листов выбирают и укладывают вместе в стопу. Для измерения характеристик салфеток (прокладок) салфетки раскладывают перед укладкой в стопу. Для измерения основных листов вне намоточных устройств каждый лист, подлежащий измерению, должен иметь то же число слоев, что и полученный с намоточного устройства. Для измерения основного листа вне барабана бумагоделательной машины должны быть использованы одиночные слои. Листы укладывают в стопу вместе с выравниванием их в машинном направлении. На изделии с тиснением или печатью по заказу следует стараться избегать выполнения измерений в данных зонах, если это вообще возможно. Пухлость (удельный объем) также может быть выражена как объем, деленный на массу, посредством деления толщины на поверхностную плотность.

Подразумевается, что термин "целлюлозный", "целлюлозный лист" и т.п. охватывает любой продукт, включающий в себя волокно для бумажного производства, имеющее целлюлозу в качестве основной составляющей. "Волокна для производства бумаги (papermaking fibers)" включают в себя целлюлозу из первичного сырья, или целлюлозные волокна из вторичного сырья, или смеси волокон, содержащие целлюлозные волокна. К волокнам, пригодным для изготовления полотен по данному изобретению, относятся: недревесные волокна, такие как хлопковые волокна или производные хлопка, манильская пенька, кенаф (лубяное волокно), трава sabai, льняное волокно, трава альфа (эспарто), солома, джутовая пенька, багасса, волокна из пуха ваточника и волокна из ананасовых листьев; и древесные волокна, такие как волокна, полученные из листопадных и хвойных деревьев, включая волокна из хвойной древесины, такие как волокна крафт-целлюлозы из северной и южной хвойной древесины; волокна из древесины лиственных пород, такой как эвкалипт, клен, береза, тополь или т.п. Волокна для производства бумаги могут быть освобождены от материала, представляющего собой их источник, любым из ряда химических способов варки целлюлозы, известных специалисту в данной области техники, включая сульфатную, сульфитную, полисульфидную, натронную варку и т.д. Целлюлоза при желании может быть отбелена с помощью химических средств, включая применение хлора, диоксида хлора, кислорода, щелочного пероксида и так далее. Продукты (изделия) по настоящему изобретению могут содержать смесь обычных волокон (полученных или из целлюлозы из первичного сырья, или из источников вторичного сырья) и очень грубых, богатых лигнином, трубчатых волокон, таких как беленая техническая термомеханическая целлюлоза (ВСТМР). "Бумажные массы" и аналогичная терминология относятся к водным композициям, включающим в себя волокна для производства бумаги, возможно, смолы, прочные во влажном состоянии, разрыхлители и т.п. для изготовления бумажных изделий.

"Крепировальный материал" и аналогичные термины относятся к материалу или ленте, который(-ая) имеет структуру (рельеф), пригодную для реализации на практике способа по настоящему изобретению и предпочтительно является достаточно проницаемым(-ой), так что полотно может быть высушено, пока оно удерживается в крепировальном материале. В тех случаях, когда полотно перемещается на другой материал или поверхность (отличный или отличную от крепировального материала) для сушки, крепировальный материал может иметь меньшую проницаемость.

"Обращенная к материалу сторона" и аналогичные термины относятся к стороне полотна, которая находится в контакте с крепировальным и сушильным материалом. "Обращенная к сушильному устройству" или "обращенная к сушильному барабану" - это та сторона полотна, которая противоположна стороне полотна, обращенной к материалу.

"Коэффициент крепирования с использованием материала" представляет собой выражение отношения скоростей между скоростью крепировальной ленты или материала и скоростью передаточного цилиндра или переносящей поверхности и определяется как отношение скорости полотна непосредственно перед крепированием и скоростью полотна непосредственно после крепирования, например:

коэффициент крепирования с использованием материала = скорость передаточного цилиндра : скорость крепировального материала.

Показатель крепирования с использованием материала также может быть выражен в процентах и рассчитан следующим образом: