多层薄纸 本发明涉及一种薄纸结构，更确切地说，涉及一种多层薄纸结构。例如纸巾、卫生纸、和面巾纸等消费品使用的是用纤维素纤维制成的卷筒纸。多层纸结构在已有技术中是公知的。这种多层结构为两层或多层，各层以面对面的关系设置并彼此接合在一起。每一层均可以由卷筒纸制成。卷筒纸可以象在已有技术中公知的那样在造纸机上成型的一层或多层。
可以用任何合适的方式把多层纸结构中的各层接合在一起，所述方式包括粘合或例如通过压印花纹而形成的机器压合。通常，为了美学的原因而采用压印花纹的方式压合各层以便在相邻层之间形成空间，和使相邻层呈面对面的关系。
在下列参考文献中展现了多层纸结构的实例：1972年3月授予Thomas的US专利3650882；1984年9月授予Trokhan的US专利4469735；1976年4月授予Kemp的US专利3953638。下列参考文献公开了压印花纹或压印的产品或多层纸产品：1996年2月13日授予Shulz的US专利5490902；1995年11月授予McNeil并已进行了常规转让的US专利5468323；1981年11月授予Carstens的US专利4300981；1968年12月3日授予Wells并已进行了常规转让的US专利3414459；1970年12月15日授予Gresham的3547723；1971年1月19日授予Nystrand的3556907；1973年1月2日授予Donnelly的3708366；1973年6月12日授予Thomas的3738905；1975年2月18日授予Nystrand的3867225和1984年11月20日授予Bauemfeind的4483728。1976年3月9日授予Appleman并进行了常规转让地US专利Des.239137中描述了一种在商业上极成功的纸巾上使用的压印花纹图案。
通常可以理解，多层结构的吸收能力大于构成多层结构的各单层之吸收能力的总和。上述授予Thomas的参考文献US专利3650882中公开了一种三层产品，这种产品的吸水能力大于具有类似配料的两层纸巾的两倍，而且该产品的吸收能力大于单纯考虑三层结构中附加材料量时所期望的吸收能力。
然而，多层结构的吸收能力与单层纸结构或其它层数很少的多层纸结构的吸收能力相比并不特别有助于评价多层产品的特性。因添加附加层而增大的吸收能力通常大于添加层内保持的吸收能力。这种区别至少部分由于因添加了附加层而建立起的层内贮藏空间。
通常希望非均匀n层制品(其各层为从不同类型的基层获得)的吸收能力不大于用不同基层形成的均匀n层结构测得的吸收能力的算术平均值。例如，非均匀两层纸制品具有由第一种纸基层形成的第一层和用第二种不同类型的纸基层形成的第二层。通常希望这种非均匀两层制品的吸收能力小于或等于用1)由两层第一基层形成的均匀两层结构和2)由两层第二基层形成的均匀两层结构测得的吸收能力的算术平均值。
上述参考文献US专利4469735中公开了可伸长的多层薄纸制品。US专利4469735的制品依靠至少两层具有明显不同应力/应变特性的制品而得到了极佳的高吸液性。然而，最理想的是能在不需要赋予不同层以不同应力/应变特性的情况下提供良好的吸收性。
因此，本发明的一个目的是提供一种具有良好吸收性的多层纸结构。本发明的另一个目的是提供一种多层纸结构，其能获得比先前提出的具有相同层数的其它纸结构更高的吸收能力和吸收率。
本发明的另一个目的是提供一种各层具有不同组织特性值和厚度的多层纸结构。
本发明的另一个目的是提供一种多层纸结构，其一层或多层具有在连续网状组织区中漫布的分散低密度区。
本发明提供一种具有n层的非均匀多层薄纸制品，其中n是大于或等于2的整数。非均匀多层薄纸制品包括至少由第一层和第二层构成的两层。第二层的组织特性值至少为第一层组织特性值的约1.5倍，优选的是至少约2.0倍，更优选的是至少约2.5倍，进一步优选的是至少约4.0倍。
第二层的厚度至少为第一层厚度值的约1.25倍，特别优选的是至少约1.5倍，更特别优选的是至少约2.0倍，而在一个实施例中至少约为2.5倍。
各层不同的组织结构和厚度特性能使非均匀多层薄纸制品在不需要赋予各层如上述参考文献US专利4469735所述不同应力/应变特性的情况下形成大于均匀n层吸收能力的水平吸收能力。
非均匀多层薄纸制品可以包括至少一层宏观密度层，其密度至少为其它n层中至少一层宏观密度层的约1.5倍，特别优选的是至少为约2.0倍，更特别优选的是至少为约2.5倍，进一步特别优选的是至少为3.0倍。
图1A是具有较大向内隆起部分的两层纸结构之剖面图；
图1B是具有较大向外隆起部分的两层结构之剖面图；
图2A是三层结构的剖面图，所述结构具有较小组织结构的无图案层，该层设在较大组织结构的有图案层之间；
图2B是一个变型的三层实施例的剖面图，其具有较大组织结构的有图案层，该层设在较小组织结构的无图案层之间；
图3是造纸机的示意图；
图4是具有连续网状组织区和分散隆起部分的卷筒纸平面图；
图5是取自图4中线5-5的卷筒纸剖面图；
图6是根据本发明将两个分离层结合形成两层制品的设备示意图；
图7是将两层结合形成半成品两层结构的设备示意图；
图8是把按图7制成的半成品两层结构与第三层相结合形成本发明所述三层制品的设备示意图；
图9是通气干燥纤维形式的干燥件的示意图，所述的通气干燥纤维具有宏观上呈单平面、有图案、连续的网状表面，其确定了多个分散和隔离弯曲通道，每个弯曲通道的纵向长度大于相关的弯曲通道的横向宽度；
图10是通气干燥纤维形式的另一种干燥件的示意图，所述通气纤维具有连续的网状表面和多个分散的隔离弯曲通道；
图11是通气干燥纤维形式的另一种干燥件的示意图，所述通气纤维具有连续的网状表面和多个分散的隔离弯曲通道；
图12是取自图9中线12-12的干燥纤维示意性剖面图。
本发明包括由n层构成的非均匀多层薄纸制品20。图1A和1B是两层结构(n=2)的剖面图。图1A中的各层分别标为31和32。层31和32是由压印花纹35在分散的间隔位置连接。图2A和2B是本发明的一个三层实施例(n=3)的剖面图。图2A中的各层标为41A、42和41B。层41A、42和41B由压印花纹35在分散的间隔位置连接。
术语“非均匀多层薄纸制品”的意思是多层薄纸制品20中的至少一层可以与其它n层中的至少一层在下列至少一种特性上有所不同：厚度、宏观密度、基重、或组织特性值。按照以下方法来测量一层的厚度、宏观密度、基重、或组织特性值。
均匀多层纸结构是各层用基本上相同成分的纸纤维配料和制纸添加剂制成的多层结构，而且各层在上述所有特性方面基本上彼此相同(即，就上述任何特性而言，层与层之间特定特性的最大差值小于特性下限值的约10％)。
按照下述方法测量非均匀多层薄纸制品20的吸收能力和吸收率。本发明的非均匀多层薄纸制品20的吸收能力大于针对n层中的每一层测得的均匀n层吸收能力的加权平均值。在一个实施例中，本发明的非均匀多层薄纸制品所具有的吸收能力大于针对n层测得的均匀n层吸收能力的最大值。本发明的非均匀多层薄纸制品所具有的芯吸能力大于针对n层中的每一层测得的均匀n层芯吸能力的加权平均值。本发明的非均匀多层薄纸制品所具有的吸收率还大于针对n层中的每一层测得的均匀n层吸收率的加权平均匀值。
按下述方式确定特定层的“均匀n层吸收能力”和“均匀n层吸收率”。首先，特定层的“均匀n层结构”是通过将n层特定层结合在一起而形成的。由于所有层基本上相同，所以也将这种多层结构称之为“均匀n层结构”。用与把n层非均匀多层薄纸制品相结合的相同方式(例如，相同的压印花纹法、相同的压印花纹图案、相同的粘合剂)把N层特定层合到一起。相对于每个用于构成非均匀多层薄纸制品的不同层来形成均匀n层结构。
然后，测量每个均匀n层结构的吸收能力和吸收率。用与测量非均匀多层薄纸制品吸收能力和吸收率相同的方法测量每个均匀n层结构的吸收能力和吸收率。而且，可以把非均匀多层薄纸制品的吸收能力和吸收率与具有相同层数的均匀多层结构的吸收能力和吸收率相比较。然后算出均匀n层吸收能力和吸收率的平均值。
例如，参照图1A，非均匀多层薄纸制品20具有两层31和32(n=2)，其中层32和层31不是用相同类型的卷筒纸获得的。例如，层32的厚度、宏观密度、和组织特性值与层31明显不同。通过把形成层31所述类型的两个卷筒纸合到一起便可得到有关层31的均匀两层结构。同样，通过把形成层32所述类型的两个卷筒纸合到一起可得到有关层32的均匀两层结构。用与把层31和32组合到一起形成非均匀两层纸制品20相同的组合方法(例如相同的粘合剂、相同的压印花纹方式、相同的压印压力、相同的压印图案等)便可形成均匀两层纸结构。
然后可以测量对于层31的均匀两层结构的吸收能力和吸收率。同样，可以测量对于层32的均匀两层结构的吸收能力和吸收率。就图1A的结构而言，均匀n层吸收能力的平均值是由对于层31的均匀两层结构和对于层32的均匀两层结构测得的吸收能力的平均值。类似地，均匀n层吸收率的平均值是由对于层31的均匀两层结构和对于层32的均匀两层结构测得的吸收率之平均值。
参照图2A，非均匀多层薄纸制品20具有三层41A、42和41B(n=3)。制作层41A的卷筒纸与制作层41B的卷筒纸类型相同，但制作层42的卷筒纸与制作层41A和41B的卷筒纸类型不同。通过把形成层41A所述类型的三个卷筒纸合到一起便可以得到有关层41A和41B的均匀三层结构。同样，通过把形成层42所述类型的三个卷筒纸合到一起便可以得到有关层42的均匀三层结构。用与把层41A、42和41B组合到一起形成非均匀三层纸制品20同样的组合方法(例如，相同的粘合剂、相同的压印方法、相同的压印压力、相同的压印图案等)可以形成均匀三层纸结构。
然后可以测量对于层41的均匀三层结构的吸收能力和吸收率。同样，可以测量对于层42的均匀三层结构的吸收能力和吸收率。就图2A而言，其中的层41A用与形成层41B相同类型的卷筒纸制成，均匀n层吸收能力的平均值可以用均匀n层吸收能力的加权平均值计算：
[(2)×(AC41A)+(AC42)]/3
其中AC41A是均匀三层中层41A(或层41B)的吸收能力，而AC42是均匀三层中层42的吸收能力。
同样，非均匀n层吸收率的平均值可以用均匀n层吸收率的加权平均值计算：
[(2)×(AR41A)+(AR42)]/3
其中AR41A是对于层41A(或层41B)的均匀三层的吸收能力而AR42是对于层42的均匀三层的吸收能力。
在不受理论限制的情况下，应当相信本发明的多层制品能够提供良好的吸收能力和吸收率，其中至少部分原因是由于较大的组织结构、较大厚度、较低宏观密度层与较小的组织结构、较小厚度、较高宏观密度层的结合。通过选择使用制纸纤维和制纸方法可以至少部分地将这些不同的特性赋予卷筒纸。特别是，组织特性值是在将该层与其它层结合之前对湿法成形的非机械压印层面花纹组织的量度。
组织特性值并不包括机械压印花纹的特性。干燥后赋予卷筒纸的这种压印花纹特性在卷筒纸受潮后至少会部分消失。在组织测量中包含当所述层处于造纸机上时因湿气而赋予该层的组织特性(例如通过对造纸机的干燥纤维进行通气干燥或通过在干燥之前进行湿压而赋予卷筒纸的那些特性)。当受潮湿时，具体地说是当将湿强度添加剂例如KYMENE加到形成卷筒纸的配料中时，这种因湿气而形成的组织特性在受潮时能更好地保持它们的结构。
图3是用于制造卷筒纸的造纸机示图。可以用在该造纸机上造出的卷筒纸形成多层制品中的各层。参照图3，料箱118把造纸纤维的水分散体送到输送网件111。输送网件111可以是沿所示方向绕多个辊子传送的环形带。输送网件111可以由长网构成。此外，输送网件111可以包含多个连接在加强结构上的分散凸起，每一个凸起都具有一个小孔。这样一个成形件111适合于提供具有不同基重范围的卷筒纸，该内容已在1996年4月2日授予Trokhan等人的US专利5503715中公开，该专利在此作为参考文献被引用。
在将纤维分散体沉积到成形件111上之后，通过从分散体中除去一部分水便可形成卷筒纸胚120。借助于已有技术中形成纸板的公知技术例如真空箱或类似物可以达到除去水之目的。
然后将卷筒纸胚120传送到干燥件119，干燥件是沿图中所示方向绕多个辊子输送的环形带。本发明的n层结构中各层具有大约相同的湿收缩率(在约5％以内)水平。为了形成本发明所述的纸结构，卷筒纸的湿收缩率可以小于约5％，当传输到干燥件119上时卷筒纸的湿收缩率约为3％。在US专利4469735中描述了湿收缩率问题，该专利在此作为参考文献被引用。
当将卷筒纸胚传送到干燥件119上时可以使卷筒纸胚脱水。得到的半成品卷筒纸121沿图3中所示方向在干燥件119上传送。当卷筒纸在干燥件119上传送时，卷筒纸得到进一步干燥。例如，当干燥件为输送网带(例如在授予Trokhan的US专利4529480和授予Trokhan的US专利4191609中描述的)的形式时，可以用通气干燥设备125对卷筒纸进行干燥以提供预干燥的卷筒纸122。此外，如果干燥件119是传统造纸机的脱水毡，那么通过在毡上传送卷筒纸时把卷筒纸压到辊隙中便可使卷筒纸进一步脱水。在另一个实施例中，可以如以Ampulski等人的名义于1995年6月29日公开的WO95/17548“湿压卷筒纸和制造这种卷筒纸的方法”中描述的那样通过湿法压迫卷筒纸而使卷筒纸脱水，该公开文本在此被引用作为参考文献。
然后把预干燥的卷筒纸送到加热干燥鼓116的表面进行进一步干燥。随后用刮片117在鼓116的表面上把卷筒纸加工成皱纹纸，从而提供干燥的卷筒纸124。用刮片117提供了一种干收缩(即，干皱的)的卷筒纸124。为了造出本发明所述的纸结构，卷筒纸的干收缩率可以小于约16％，在一个实施例中卷筒纸的干收缩率约为10％。所以，按照本发明制造的纸具有较低的湿收缩率和干收缩率水平。
本发明的多层薄纸制品可以包括至少一层，该层由具有不同密度区的卷筒纸构成。在一个实施例中，本发明的多层薄纸制品可以包括由一个卷筒纸构成的一层，所述卷筒纸具有穿过一个或多个较低密度区分散的较高密度离散区。例如，在图3所示的造纸机上可以形成这种卷筒纸。通过把卷筒纸胚传送到具有分散密接节叉区(discrete compaction knuckles)的纺织纤维形式之干燥件119可以形成较高密度的分散区。可以将密接节叉区设在纤维的径丝和纬丝的交叉点上。在将卷筒纸传输到干燥鼓116上时密接节叉区起密集卷筒纸分散和分隔部分的作用。为了表示干燥纤维和/或用于形成具有不同密度区的卷筒纸的方法，更确切地说，为了表示穿过一个或多个较低密度区设置的具有较大分散密度区组织的卷筒纸，而引用了以下专利作为参考文献。1967年1月授予Sanford等人的US专利3301746；1976年8月授予Ayers的US专利3974025；1976年11月授予Morgan等人的US专利3994771；和1980年3月授予Trokhan的US专利4191609。在形成具有非压缩、较低密度区阵列的卷筒纸方面US专利4191609是特别优选的，所述较低密度区在纵向和横向上呈交错排列关系。
在一个实施例中，非均匀多层薄纸结构中的至少一层由按照以Wendt等人的名义于95年10月18日公开的EP0677612A2之教导制造的卷筒纸构成，该申请在此被引用作为参考文献。
在一个实施例中，非均匀多层薄纸结构中的至少一层包括具有连续网状组织区的卷筒纸，所述网状组织区具有较低基重和较高密度；和在整个连续网状组织区分散的多个间断区，间断区具有较高基重和较低密度。在图4和5中示出了由具有连续网状组织区183和不连续穹形隆起184的卷筒纸180构成的一层，其中连续网状组织区183具有较低基重和较高密度，穹形隆起184具有较高基重和较低密度。在图5中该层的厚度用T表示。
在1985年7月16日授予Trokhan的US专利4529480中展示和描了这种卷筒纸。Trokhan的480中还公开了一种适合于制造这种卷筒纸的输送网带形式的干燥件119。Trokhan480中示出的干燥件119具有宏观单平面构图的连续网面，该网面确定了多个分散隔离的非连接弯曲通道。为了说明这种输送网带而引用了下述US专利作为参考文献：授予Johnson等人的US4514345；授予Trokhan的US4529480；授予Smurkoski等人的US5364504；授予Trokhan等人的US5514523。
反过来参照图1A，非均匀两层薄纸制品可以具有层31和32，其中至少一层具有连续网状组织区183和多个分散穹形隆起184。图1A表示由具有连续网状组织区183的卷筒纸和多个分散穹形隆起184构成的各层。层31和32具有图案，带有向内伸出的穹形隆起184(即层32之穹形隆起184面对层31之穹形隆起184)。层31的穹形隆起184与层32的穹形隆起具有相同形状，或者层31的穹形隆起184与层32的穹形隆起具有不同形状。每层中的穹形隆起沿两侧错开。
在图1A中，层31不同于层32，其中层31每单位面积具有较大数量的较小穹形隆起184，而层32每单位面积具有较少数量的较大穹形隆起184。特别是，层31可以具有每平方英寸X个穹形隆起184，其中X的值至少约为100。层32可以具有每平方英寸Y个分散穹形隆起184，其中Y的值小于X的值，而且Y的值小于约250。X与Y之比可以至少约为1.5、或至少约为2.0，而且在一个实施例中至少约为10。在一个实施例中，层31可以具有每英寸至少约为200，更优选的是至少约为500个穹形隆起184，而层32可以具有每平方英寸至少约为110，更优选的是至少为约75个穹形隆起。此外，层32的厚度大于层31的厚度。层32的厚度至少为层31的约1.25倍，更优选的是至少约1.5倍，进一步优选的是至少为约2.0倍，而且在一个实施例中至少是层31的约2.5倍。
每一层31和32的基重在约7-601b/3000平方英尺。在一个实施例中，层31和32中每个层的基重为每3000平方英尺约为12-15磅。层31的宏观密度至少为层32宏观密度的约1.5倍，更优选的是至少约为2.0倍，进一步优选的是至少约为2.5倍。
层32的组织特性值大于层31。在一个实施例中，层32的组织特性值至少为层31之组织特性值的约1.5倍，更优选的是至少为约2.0倍，进一步优选的是至少为约4.0倍。优其是，层32的组织特性值至少为15mils，而层31的的组织特性值小于约10mils。在一个实施例中，层32的组织特性值在约23和约25mils之间而层31的组织特性值在约4.0和约6.0mils之间。组织特性值提供了由干燥件119产生的湿法成形表面特性的度量。特别是，组织特性值可提供穹形隆起184和网状组织区183之间高度差的度量。
在图1B中示出的另一种两层实施例中，可以将层32与层31合到一起使层32的穹形隆起184面朝外而使层31的穹形隆起184面朝内朝向层32。在这种两层结构中，层31可以形成较平滑的外表面，而且层32可以形成较大组织结构的外表面，该外表面具有向外的穹形隆起184形式的表面凸起。层32的较大组织结构的外表面在清洗或洗刷操作中是很有用的，同时，层31的较平滑外表面在从表面上擦去液体方面是很有用的。
此外，两层结构20可以包括具有连续网和分散穹形隆起的第一层，和不包含在整个连续网漫布的分散穹形隆起的第二层。例如，可以用图2A中的层42所示类型的层代替图1A或1B中的层31。
参照图2A，本发明的一个实施例是具有层41A、42和41B的非均匀三层薄纸制品。层41A和层41B具有基本上相同的结构和成分。可以将层41A和41B中的每一层成型为具有连续网状组织区183和多个分散穹形隆起184。层41A和41B中的每一层可以具有每平方英寸相同数量的Y。Y值可以在约10和约600之间，更优选的是在约10和约200之间。层42可以由用传统毡干燥的薄纸卷筒纸形成，这种薄纸具有基本上无图案的无纺表面且通常具有均匀的密度和基重(具有不同宏观密度或不同宏观基重的不可辨别区)。层42的每一个表面可以具有小于约1.0的组织特性值。
在图2A所示的实施例中，层41A和41B中每一层的厚度都大于层42的厚度，层41A和42B中每一层的宏观密度均小于层42的宏观密度。层41A和41B中每一层的厚度至少为层42厚度的约2.5倍。层42的宏观密度至少为层41A和41B宏观密度的2.5倍。层42的组织特性值小于约1.0，而层41A和41B中每一层的组织特性值至少为约10。
在一个实施例中，每一层41A和41B的基重约为13.6磅/3000平方英尺，厚度至少为约20mils，宏观密度小于约1.0磅/mil·3000平方英尺。层41A和41B中每一层的组织特性值至少为约15mils，而且每平方英寸可以具有约75个穹形隆起184。层42的基重约为12.5磅/3000平方英寸，厚度在约4和约6mils之间，宏观密度至少为约2.0磅/mil-3000平方英尺，组织特性值约为0。
在图2B的另一种三层实施例中，可以在具有较小组织结构的二层42A和42B之间设置有花纹的较大组织结构层41，层42A和42B具有实际上无法辨认的花纹。在另一种三层实施例中，可以在例如如图1A中的层31这样的两层之间设置一个较大组织结构层，例如层41。在这种结构中三层中的每一层都具有较低密度的穹形隆起，这些穹形隆起是在整个连续高密度网设置的。
把彼此具有所需特性的两个或多个卷筒纸131和132结合起来便可形成本发明的多层薄纸制品。图6示出了用于把彼此具有所需特性的两个卷筒纸结合起来以形成本发明所述两层制品的设备。两个单层卷筒纸131和132分别从辊子210和220上展开。每一个卷筒纸131和132可以具有不同密度区，而且每一层可以具有较高密度的连续网状组织区，和较低密度的分散穹形隆起。沿绕辊225所示的方向输送两个卷筒纸131和132。卷筒纸131对应于图1中的层31，而卷筒纸132对应于图1中的层32。
在将卷筒纸132送过形成在橡胶辊260和钢制压印辊270之间的辊隙的同时，把卷筒纸131送过形成在橡胶辊240和钢制压印辊250之间的辊隙。在图1A的实施例中，卷筒纸131的穹形隆起184面对辊240，而卷筒纸132的穹形隆起184面对辊260，这样穹形隆起184面朝内而形成两层结构。钢制压印辊250和270具有压印头的形状，其分别与卷筒纸131和132上的选定分散部分相接触并使其变形。然后把卷筒纸131送过形成在粘结剂涂敷辊255和钢制压印辊250之间的辊隙。粘结剂涂敷辊把粘结剂输送到卷筒纸131的组织部分，所述粘结剂涂敷辊具有连续充满粘结剂的表面。随后卷筒纸131和132通过钢制压印辊250和270之间，卷筒纸131靠近辊250而卷筒纸132靠近辊270。辊250上的压印头与辊270上的压印头套叠在一起使卷筒纸131和132变形，并使卷筒纸131和卷筒纸132叠合在一起。
然后使两个卷筒纸131和132通过具有预定辊隙负载的辊隙，辊隙形成在钢制压印辊250和接合辊280之间。接合辊280具有硬橡胶包层，其作用是把卷筒纸131和132压到一起以确保在将粘合剂从辊255送到层131的位置上使卷筒纸131粘合到卷筒纸132上。随后可以将得到的两层纸结构20转换到小辊上重新缠绕。
图7和图8表出将三个分离的卷筒纸组合在一起形成图2A所示那种三层纸结构的示图。卷筒纸141A对应于图2A中的层41A，卷筒纸142对应于图2A中的层42，卷筒纸141B对应于图2A中的层41B。卷筒纸141A和141B可以具有较高密度的连续网状组织区，和较低密度的分散穹形隆起。卷筒纸142可以包括传统的毡压卷筒纸。
可以将卷筒纸142和141A分别从辊211和221上展开并沿所示方向输送。把卷筒纸142引过形成在粘合剂涂覆辊255和钢制压印辊250之间的辊隙(在这种操作中橡胶压印辊240和260不接合)以便把粘合剂层从辊255传送到卷筒纸142。然后卷筒纸131和132通过钢制压印辊250和270之间，而且使卷筒纸142靠近辊250和使卷筒纸141A靠近辊270。辊250上的压印头与辊270上的压印头套叠在一起。随后两个卷筒纸穿过形成在钢制压印辊250和接合辊280之间的辊隙从而确保卷筒纸141A粘合到卷筒纸142上，由此形成了在图7和图8中用143表示的半成品两层结构。
然后如图8所示，把卷筒纸141B接合到半成品两层结构143上。将半成品结构143引过橡胶辊260和钢制压印辊270之间的辊隙从而使组成半成品结构的卷筒纸141A相对于辊270定位和使组成半成品结构的卷筒纸142相对于辊260定位。因此，当三个卷筒纸穿过接合辊280和压印辊250之间的辊隙时卷筒纸142便粘合到卷筒纸141B上。
实例：
实例1：两层
提供这个实例的目的是说明可用于形成本发明两层实施例的一种方法。在如图3所示的具有普通结构的小型造纸机上形成每一层31和32。形成由造纸纤维、水和添加剂构成的稠度为0.1％的含水纸浆并使其沉积在输送网件111上。含水纸浆包括75∶25重量比的NSK(北方软木材牛皮纸)和CTMP(热化学机械制浆)纸纤维混合物。添加剂包括湿强度添加剂、干强度添加剂、湿润剂、和软化添加剂。湿强度添加剂包括每吨干纤维重量约22磅KYMENE 557H形式的有效量的表氯醇加合物。KYMENE557H由Wilmington的Hercules公司，Delawarer提供。干强度添加剂包括每吨干纤维重量约5磅CMC 7MT形式的有效量的羧甲基纤维素。CMC 7MT由Hercules公司提供。湿润剂包括每吨干纤维重量约2磅IGEPAL形式的有效量的十二烷基苯氧基聚(环氧乙烷)乙醇。IGEPAL由Cranbury的RhonePoulence,NJ提供。软化添加剂包括每吨干纤维重量约2磅DTDMAMS形式的有效量的季铵化合物。DTDMAMS(二氢脂二甲基铵硫酸二甲脂)由DUBLIN的Sherex,Ohio提供。
当形成用于制作层31的卷筒纸时，将纸浆沉积到输送网件111上(5梭口缎纹组织结构的长网线，所述结构具有每英寸87条纵向纤丝和76条横向纤丝)，并在传输到干燥件119之前将其脱水使稠度达到约17％。然后把得到的卷筒纸胚送到干燥件119以形成约3％的湿收缩。干燥件119是如图9和12所示的通气干燥纤维的形式，例如在上述参考文献US专利4529480中便描述了这样一种干燥件。通气干燥纤维具有限定了弯曲通道422的连续网状表面423。如图12所示，连续网状表面423在具有编织加强纱441和442的编织加强件443上方延伸的距离为D。
如图9所示，用于形成层31的干纤维119具有每平方英寸约562条弯曲通道422(每平方英寸562个网眼)。弯曲通道422为细长形，其纵向长度为约48mils(0.048英寸)，而横向宽度约为35mils。如图9所示，叉节区面积(连续网状组织区423的面积)约为干纤维119表面面积的36.6％。距离D约为22mils。
通过脱水和通过用通气干燥设备125预干燥到稠度约为57％可以使卷筒纸局部干燥。然后把卷筒纸粘合到美式干燥器116上，并在稠度达到约97％时用刮片117从干燥器116的表面上移去卷筒纸。美式干燥器以约每分钟800英尺的表面速度进行工作。以每分钟716英尺的速度将干燥的卷筒纸124绕到辊子上以形成卷筒纸131从而达到约10％的干收缩。得到的卷筒纸具有每平方英寸约562-约620之间的较低密度穹形隆起184(由于卷筒纸的干收缩，使得卷筒纸中穹形隆起的数量大于干燥件119中网眼数量的0％-约10％之间)。
如图3所示用卷筒纸132制成层32，所述卷筒纸132是用造纸机制造的。除了干燥件119为图10所示形式外，用与上述层31相同的配料和方法形成卷筒纸132。参照图10，干燥件119具有每平方英寸约45个弯曲通道422、约30％的叉节面积和尺寸D约为30mils。弯曲通道422为具有弯边的准四边形。弯曲通道的长度约为191mils而宽度约为94mils。每平方英寸卷筒纸132具有约45-50个穹形隆起184。当如图6所示把得到的卷筒纸131和132结合成两层结构20时，其具有以下特性：
层31 均匀两层(31-31)
厚度： 12.0 厚度 24.7
基重： 13.6 吸收能力 19.6
宏观密度： 1.13 芯吸能力 13.8
组织特性值：5.5 吸收率 0.35
层32： 均匀两层(32-32)
厚度： 35.0 厚度 42.8
基重： 13.6 吸收能力 32.8
宏观密度： 0.39 芯吸能力 27.0
组织特性值：24.0 吸收率 0.68
非均匀两层(31-32)
厚度 34.6
吸收能力 28.1
芯吸能力 23.2
吸收率 0.59
单位：除非有其它要求，否则厚度的单位是mils，基重单位是1bs/3000平方英尺，宏观密度单位是1b/3000平方英尺·mil，组织特性值的单位是mils，吸收能力单位是克/每克，芯吸能力单位是克/每克，而吸收率单位是克/每秒。
实例2：两层
提供这个实例的目的是说明可用于形成本发明两层实施例的另一种方法。
层31是用下述方法形成的：形成由制纸纤维、水和添加剂构成的稠度为0.1％的含水纸浆并使其沉积在输送网件111上。含水纸浆包括重量比为63∶20∶17的NSK、CTMP和废纸混合物。添加剂包括湿强度添加剂、干强度添加剂、湿润剂、和软化添加剂。湿强度添加剂包括每吨干纤维重量约24磅KYMENE 557H形式的有效量的表氯醇加合物。干强度添加剂包括每吨干纤维重量约5磅CMC 7MT形式的有效量的羧甲基纤维素。湿润剂包括每吨干纤维重量约1.5磅IGEPAL形式的有效量的十二烷基苯氧基聚(环氧乙烷)乙醇。软化添加剂包括每吨干纤维重量约1.3磅DTDMAMS形式的有效量的季铵化合物。
当形成用于制作层31的卷筒纸时，将纸浆沉积到输送网件111上(5梭口缎纹组织结构的长网线，所述结构具有每英寸87条纵向纤丝和76条横向纤丝)，并在传输到干燥件119之前将其脱水使稠度达到约17％。然后把得到的卷筒纸胚送到干燥件119以形成约3％的湿收缩。干燥件119是如图9和12所示的通气干燥纤维的形式，例如在上述参考文献US专利4529480中便描述了这样一种干燥件。
如图9所示，用于形成层31的干纤维119具有每平方英寸约240条弯曲通道422(每平方英寸240个网眼)。如图9所示，叉节区面积(连续网状组织区423的面积)约为干纤维119表面面积的25％。距离D约为22mils。通过脱水和通过用通气干燥设备125预干燥到稠度约为63％可以使卷筒纸局部干燥。然后把卷筒纸粘合到美式干燥器116上，并在稠度达到约97％时用刮片117从干燥器116的表面上移去卷筒纸，和形成约10％的干收缩。得到的卷筒纸基重约为13.1磅/3000平方英尺。得到的卷筒纸具有每平方英寸约240-约262之间的较低密度穹形隆起184(由于卷筒纸的干收缩，使得卷筒纸中穹形隆起的数量在大于干燥件119中网眼数量的0％-约10％之间)。
层32是用下述方法形成的：形成由制纸纤维、水、和添加剂构成的稠度为0.1％的含水纸浆并使其沉积在输送网件111上。含水纸浆包括重量比为65.6∶23.1∶11.3的NSK、CTMP和废纸混合物。添加剂包括湿强度添加剂、干强度添加剂、湿润剂、和软化添加剂。湿强度添加剂包括每吨干纤维重量约19.5磅KYMENE 557H形式的有效量的表氯醇加合物。干强度添加剂包括每吨干纤维重量约3.8磅CMC 7MT形式的有效量的羧甲基纤维素。湿润剂包括每吨干纤维重量约1.4磅IGEPAL形式的有效量的十二烷基苯氧基聚(环氧乙烷)乙醇。软化添加剂包括每吨干纤维重量约1.08磅DTDMAMS形式的有效量的季铵化合物。
当形成用于制作层32的卷筒纸时，将纸浆沉积到输送网件111上(5梭口缎纹组织结构的长网线，所述结构具有每英寸87条纵向纤丝和76条横向纤丝)，并在传输到干燥件119之前将其脱水使稠度达到约17％。然后把得到的卷筒纸胚送到干燥件119以形成约2.5％的湿收缩。干燥件119是如图11和12所示的通气干燥纤维的形式，例如在上述参考文献US专利4529480中便描述了这样一种干燥件。
如图11所示，用于形成层32的干纤维119具有每平方英寸约97条弯曲通道422(每平方英寸97个网眼)。如图11所示，叉节区面积(连续网状组织区423的面积)约为干纤维119表面面积的20％。距离D约为15.9mils。
通过脱水和通过用通气干燥设备125预干燥到稠度约为63％可以使卷筒纸局部干燥。然后把卷筒纸粘合到美式干燥器116上，并在稠度达到约97％时用刮片117从干燥器116的表面上移去卷筒纸，和形成约4.5％的干收缩。得到的卷筒纸基重约为16.1磅/3000平方英尺。得到的卷筒纸具有每平方英寸约97-约102之间的较低密度穹形隆起184。
当如图6所示把得到的卷筒纸131和132结合到一起形成两层结构20时，得到的卷筒纸131和132具有以下特征：
层31 均匀两层(31-31)
厚度： 16.0 厚度 27.0
基重： 13.1 吸收能力 25.9
宏观密度： 0.82 芯吸能力 17.2
组织特性值：15.3 吸收率 0.48
层32： 均匀两层(32-32)
厚度： 22.0 厚度 30.0
基重： 16.1 吸收能力 24.7
宏观密度： 0.73 芯吸能力 14.5
组织特性值：26.8 吸收率 0.64
非均匀两层31-32
厚度 27.9
吸收能力 26.7
芯吸能力 22.0
吸收率 0.65
实例3：三层
提供这个实例的目的是说明可用于形成本发明三层实施例的一种方法。参照图2A，用在造纸机上制造的卷筒纸形成每一层41A和41B，所述造纸机具有例如图3所示的通气干纤维形式的干燥件119。用在造纸机上制成的卷筒纸制成层42，所述造纸机具有如图3所示的传统造纸机脱水毡形式的干燥件119。
用以下方法制造形成层41A和41B的卷筒纸。形成由造纸纤维、水、和添加剂构成的0.1％的含水纸浆并使其沉积在输送网件111上。含水纸浆包括75∶25重量比的NSK(北方软木材牛皮纸)和SSK(南方软木材牛皮纸)纸纤维混合物。添加剂包括湿强度添加剂和干强度添加剂。湿强度添加剂包括每吨干纤维重量约22磅KYMENE 557H形式的有效量的表氯醇加合物。干强度添加剂包括每吨干纤维重量约5磅CMC 7MT形式的有效量的羧甲基纤维素。
将纸浆沉积到输送网件111上(5梭口缎纹组织结构的长网线，所述结构具有每英寸87条纵向纤丝和76条横向纤丝)，并将其脱水使稠度达到约17％。然后把得到的卷筒纸胚送到干燥件119，干燥件119是如图11所示的通气干燥纤维的形式。用于形成层141A和141B的干燥纤维119具有如图11所示每平方英寸约75个弯曲通道422。如图11所示，叉节区面积(连续网状组织区423的面积)约为干纤维119表面面积的39％。距离D约为16mils。
通过脱水和通过用通气干燥设备125预干燥到稠度约为57％可以使卷筒纸局部干燥。然后把卷筒纸粘合到美式干燥器116的表面上，并在稠度达到约97％时用刮片117从干燥器116的表面上移去卷筒纸。美式干燥器以约每分钟800英尺的速度进行工作。以每分钟716英尺的速度将干燥的卷筒纸124绕到辊子上以形成卷筒纸141A(或141B)从而达到约10％的干收缩。卷筒纸141A(或141B)具有每平方英寸约75-约85个穹形隆起184。
用以下方法制造形成层42的卷筒纸。形成由造纸纤维、水、和添加剂构成的0.1％的含水纸浆并使其沉积在输送网件111上。含水纸浆包括60∶40重量比的NSK和CTMP混合物。添加剂包括湿强度添加剂、干强度添加剂、湿润剂、和软化添加剂。湿强度添加剂包括每吨干纤维重量约22磅KYMENE 557H形式的有效量的表氯醇加合物。干强度添加剂包括每吨干纤维重量约3.7磅CMC 7MT形式的有效量的羧甲基纤维素。湿润剂包括每吨干纤维重量约2磅IGEPAL形式的有效量的十二烷基苯氧基聚(环氧乙烷)乙醇。软化添加剂包括每吨干纤维重量约5磅DTDMAMS形式的有效量的季铵化合物。
将纸浆沉积到输送网件111上(5梭口缎纹组织结构的长网线，所述结构具有每英寸87条纵向纤丝和76条横向纤丝)，并将其脱水使稠度达到约14％。然后把得到的卷筒纸胚送到干燥件119，干燥件119是具有较平滑卷筒纸支撑表面的传统造纸器脱水毡的形式。所述毡是由Albany国际股份有限公司提供的Albany XYJ 1605-7毡(预压缩的)。
通过脱水和压迫卷筒纸及毡可以使卷筒纸局部干燥从而形成稠度约为39％的半成品卷筒纸。然后把卷筒纸粘合到美式干燥器116的表面上，并在稠度达到约96％时用刮片117从干燥器116的表面上移去卷筒纸。美式干燥器以约每分钟3200英尺的速度进行工作。以每分钟2712英尺的速度将干燥的卷筒纸124绕到辊子上以形成卷筒纸142。卷筒纸142达到约15％的干收缩。
当如图7和8所示把得到的卷筒纸141A、142和141B彼此结合形成三层结构20时，得到的卷筒纸141A、142和141B具有以下特性：
层41A(或41B)： 均匀三层(41A-41A-41A)
厚度： 25.4 厚度 38.3
基重： 13 吸收能力 23.5
宏观密度： 0.535 芯吸能力 16.8
组织特性值： 17.7 吸收率 0.96
层42： 均匀三层(42-42-42)
厚度： 6.0 厚度 26.6
基重： 12.5 吸收能力 15.4
宏观密度： 2.08 芯吸能力 8.27
组织特性值： ＜1.0 吸收率 0.24
非均匀三层41A-42-41B
厚度 40.8
吸收能力 26.5
芯吸能力 17.7
吸收率 0.86
实例4：三层
该实例的目的是说明例如如图2B中所示的另一种三层实施例。这一实例中的三层实施例包括设在两个基本上没有图案的相对无织构层42A和42B之间的相对织构层41。层41是用与在实例3中形成层41A和41B的卷筒纸相同类型的卷筒纸制成的。层42A和42B是用与在实例3中形成层42的卷筒纸相同类型的卷筒纸制成的。得到的非均匀三层纸制品具有下列特性：
非均匀三层42A-41-42B：
厚度： 27.8
吸收能力： 22.6
芯吸能力： 13.4
吸收率： 0.6
在实例3和4的变换实施例中，可以如授予Trokhan的US专利5503715所述，用具有多个基重区的卷筒纸制成实例3中的层42和实例4中的层42A和42B，所述多基重区带有实际上由连续网状组织区构成的高基重区。通过把含水纸浆沉积到输送网件111上可以得到制成层42、42A和42B的卷筒纸，所述输送网件111包括多个与加强结构相连的分散突起，每个突起带有一个孔口(如US专利5503715中所述)。一个合适的成形件111包括每平方英寸约200个突起，每个突起在加强结构上的伸出距离D约为5.5mils。突起的顶部表面面积约为干燥件表面面积的28％(突起的叉节面积约为28％)。加强结构可以是90×72的三层结构丝网，这种丝网可从Appleton Wire公司买到。
实验过程：
在测试之前把样品放在温度(73+/-2华氏温度)和相对湿度(50+/-2％)受控制的位置上至少两个小时。测试是在以下条件下进行的。
吸收能力：
吸收能力是在水平支撑纸结构的同时纸结构保持液体能力的量度。利用下述方法测量吸收能力：将完整尺寸(11英寸×11英寸)的纸片水平支撑在经称重的排有纤丝的篮子里并称其重量以便提供干燥纸片的重量。排有纤丝的篮子具有起水平支撑纸片作用的交叉纤丝。交叉纤丝使水不受限制地移进和移出纸片。把支撑在篮子中的纸片下降到温度为73+/-2度(F)的蒸馏水池中保持一分钟。然后把篮子从池中提起，使纸片排水一分钟。然后对篮子和纸片进行重新称重以获得纸片吸水后的重量。通过用干燥纸片的重量去除纸片吸水的重量(克/克)便可计算出吸水能力。以至少8次测量的平均值得出吸收能力。
吸收率和芯吸率：
吸收率是纸结构通过芯吸获得液体的速率的量度。芯吸能力是芯吸到每克干燥样品重量中水重量的量度。用下述方法测量吸收率和芯吸能力。把切成直径为3英寸的圆形样品纸片水平支撑在经称重的纤丝托盘上。确定干燥样品的重量。
设置一个直径为0.312英寸并带有一柱蒸馏水的竖管。从蓄水器向管子供水从而在管口附近形成凸起的弯月面。通过例如一个泵可以调节管中的水位，由此可以使弯月面升高并与位于管口上方的样品纸片接触。
将支撑在纤丝托盘中的样品纸片置于竖管上方，使纤丝托盘高出管口约1/8英寸。然后改变水位使弯月面与样品接触，随后把用于使弯月面上升的压力(约2psi)降至零。在样品吸水时监视样品纸片的重量。把样品开始吸水时(从干燥重量的平衡读数开始变化时)的瞬间设为时刻零。在时间等于两秒(零时刻后两秒)时，通过对管中的水施加负压(约2psi)使弯月面和样品纸片间的接触断开并记录湿润样品的重量。由于是在使弯月面和样品间的接触断开后对湿润的样品进行称量从而在测重时不包含表面张力。
吸收率是用湿润样品的重量减去样品干燥时的重量再除以2秒。向管内的水施加很小的正压(约2psi)使弯月面再与样品接触。再次监视样品的重量直到时间达到180秒。在时间等于180秒时，通过向管中的水施加负压(约2psi)使弯月面和样品纸片间的接触断开，并再次记录湿润样品的重量。由于是在弯月面和样品间的接触断开后对湿润样品进行称量所以在测重量时不包含表面张力。用在180秒时湿润样品的重量减去样品干燥时的重量再除以干燥时的重量便可算出芯吸能力。至少以4次测量的平均值分别得到吸收能力和芯吸能力。
组织特性值：
组织特性值是非压印薄纸卷筒纸表面的湿法成形组织结构的量度。可以测量一层的每个表面并确定其组织特性值。通常，如果只提供一个组织特性值，那么对于一层中的两个表面来说具有较大的组织特性值。不测量机械压印的组织特性，例如当将各层彼此结合时赋予各层的组织特性。通过用传输光的显微镜对某一层的表面进行扫描和确定在特定视野中的局部高点(峰值)和相邻的局部低点(谷)之间的高度差来确定表面的组织特性值。优选在把某一层与其它层相结合形成多层制品之前测量该层表面的组织特性值。然而，如果在测量中不包含因将各层组合而建立的任何组织特性，那么还可以从多层样品的样品切片中得到组织特性值。
通过改变显微镜焦点和记录视场中峰值及相邻谷值间焦点位置差来确定高度差。对尺寸约为2英寸×1.5英寸的样品进行测量。测量15个相邻峰和谷之间的差并对其结果进行平均以得到表面组织特性值。对于每平方英寸具有多于约150个峰的样品使用10×的目镜和10×的物镜(数值孔径=0.30)，而对于每平方英寸具有少于150个峰的样品使用10×的目镜和5×的物镜(数值孔径=0.15)。一种合适的显微镜是具有微码Ⅱ辅助设备的Zeis Axioplan光传输显微镜，这种显微镜具有表示两个焦点位置之间高度差的示值读数。微码辅助设备以毫米值记录焦点位置的范围，然后把得到的毫米值转换成密耳。
例如，在样品包含湿成形穹形隆起184和网状组织区183的情况下，可以改变显微镜的焦点使焦点进入穹形隆起184的顶部。然后改变显微镜焦点使焦点进入相邻部分的网状组织区183的表面。记录穹形隆起和相邻网状组织区的高度差。重复该过程直至得到15个穹形隆起/网状组织区高度差。将这15个高度差进行平均得到表面组织特性值。在图5中用E表示穹形隆起和相邻网面之间的高度差。
厚度
单层或多层样品的厚度是在规定载荷下对厚度的量度。用下列方法测量一层的厚度：在用直径为2英寸的踏板施加每平方英寸95克的压缩载荷下用度盘式指示器测量样品的厚度。至少以8次测量的平均值来评价厚度。
基重
基重是每单位样品面积的重量量度。用下列方法测量样品的基重。对总共8层4×4平方英寸的样品进行称量以提供每128平方英寸的基片(4×4×8)重量。然后把每128平方英寸的重量转换成磅/3000平方英尺的单位。用4次这样测得的平均值评价基重。
宏观密度
宏观密度是样品的基重除以厚度。