專利名稱：制造多層纖維幅材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及在纖維幅材機(jī)中制造多層纖維幅材。本發(fā)明尤其涉及根據(jù)權(quán)利要求I的前序部分所述的方法。
背景技術(shù)：
多層纖維幅材是現(xiàn)有技術(shù)中所公知的。將纖維幅材制成多層幅材的目的通常是為獲得更大的剛性、更優(yōu)良的表面屬性以及較大的松厚度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)原材料的節(jié)省。典型地且簡化地，通過在表面層使用更高等級(jí)和性質(zhì)更好的紙漿，并通過在中間層使用不那么高等級(jí)和性質(zhì)不那么好的紙漿來嘗試實(shí)現(xiàn)原材料的節(jié)省。在現(xiàn)有技術(shù)中公知制造多層纖維幅材的多種不同方法。一種制造多層纖維幅材的方式是使用多層流漿箱，其中在流漿箱的多個(gè)層中單獨(dú)地準(zhǔn)備用于每層的紙漿懸浮液射流，這些流體被共同指向同一個(gè)的成型部。另一種方式是使用若干個(gè)流漿箱，每層均使用一個(gè)，然后將多個(gè)層在纖維幅材機(jī)的成型部或擠壓部中結(jié)合。從現(xiàn)有技術(shù)中還公知的是，通過在幅材層之間使用粘合劑使多個(gè)層結(jié)合在一起，而使纖維幅材附接在一起而制成多層纖維幅材。美國專利6，059，029披露了用于制造多層纖維幅材的三層流漿箱。這種流漿箱的頂壁和底壁彼此相向地朝向流漿箱的出口傾斜。該流漿箱具有頂部分離葉片和底部分離葉片，頂部葉片限定朝向頂壁的第一室，底部葉片位于下方，在這些葉片之間限定第二室，并且在底部葉片與底壁之間還限定第三室。三個(gè)室中的每個(gè)室設(shè)有相應(yīng)的紙漿入口。經(jīng)過流漿箱的紙漿懸浮液層被傳送到造紙機(jī)成型部網(wǎng)，而來自流漿箱的三股流體在網(wǎng)上供給漿料之前或供給漿料的同時(shí)直接被組合。美國專利3，215，589、德國專利1049224和美國專利1，347，619披露了利用粘合劑或?qū)?yīng)的跟蹤劑(clueing agent)使各層幅材結(jié)合在一起來獲得多層纖維幅材。歐洲專利1218592和美國專利6699361還披露了多種已知的制造多層幅材的方法。在現(xiàn)有技術(shù)中公知一種被稱為冷凝帶干燥的干燥方法，該方法例如在專利公布US4112586中被披露。借助該方法可制造單面幅材?；趯⒏邷夭畹乃殖粋€(gè)方向轉(zhuǎn)移并且冷凝到較冷側(cè)的多孔網(wǎng)，這種過程非常有效。該較冷側(cè)上的網(wǎng)在粗糙的幅材的背面上復(fù)制印痕，幅材的背面由于印刷質(zhì)量(較差)而很大程度上限制了這種產(chǎn)品適合的使用。在現(xiàn)有技術(shù)中還公知另一種被稱為boostdryer的單面的方案。這種方法在專利公布DE102004017807中被披露。在這種方法中，在較冷側(cè)上也具有網(wǎng)，該網(wǎng)在幅材的表面形成印記。在一些情況下單面干燥的纖維幅材制品是不適合的，因?yàn)樵趩蚊娣闹?，幅材背面上的印記通常非常頑固和持久，并且通常是不可能通過例如不喪失松厚度的壓光而去除的。通常，這些幅材中只有一面是可印刷的。在纖維制品中包括功能或智能屬性，例如通過將功能或智能元件附接到制品的包裝材料是現(xiàn)有技術(shù)中所公知的。由纖維制成的包裝可包括例如關(guān)于告知包裝所處的環(huán)境的指示物:與內(nèi)部貨物的條件相關(guān)的溫度、濕度，具有真實(shí)的信息或安全指示的RFID標(biāo)簽(全息圖)?，F(xiàn)有技術(shù)中公知的是，通過印刷或通過壓印(復(fù)制)，或者作為粘性標(biāo)簽或通過采用塑料箔層壓而將這些部件定位在幅材的頂部。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新的制造多層纖維幅材的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種制造多層纖維幅材的方法，該方法中消除了、并至少最小化了公知的方法中可能具有的缺點(diǎn)和問題。本發(fā)明的另一個(gè)非強(qiáng)制性目的是提供一種制造具有功能或智能屬性的新(多層)產(chǎn)品的方法。本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少一部分與單面干燥過程有關(guān)的缺點(diǎn)和問題。為了實(shí)現(xiàn)以上和稍后所提到的目的，根據(jù)本發(fā)明的過程主要由權(quán)利要求1的特征部分的特征所限定。根據(jù)本發(fā)明，通過將兩個(gè)幅材被熱的帶區(qū)擠壓在一起的方法，利用兩個(gè)或更多個(gè)纖維幅材生產(chǎn)多層纖維幅材。擠壓和熱產(chǎn)生這樣的條件:其中由于濕度差或者由于溫度差，使水汽和熱開始流動(dòng)，以使這些差異變得均勻。這樣就在幅材之間的邊界區(qū)域中形成氫鍵并由此使這些幅材接合在一起的條件。本發(fā)明的方法具有兩個(gè)主要的實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)幅材在金屬帶區(qū)中被擠壓在一起，在另一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)幅材在冷凝帶區(qū)中被擠壓在一起。所形成的結(jié)合類似于通過層壓獲得的結(jié)合，但根據(jù)本發(fā)明，不需要使用粘合齊U。在根據(jù)本發(fā)明的接合過程中形成結(jié)合，并且在不添加粘合劑的情況下產(chǎn)生多個(gè)結(jié)合。除這種實(shí)際的結(jié)合之外的其他原因而添加一些少量粘合劑的那些過程當(dāng)然屬于本發(fā)明的范疇之內(nèi)。在利用金屬帶區(qū)的實(shí)施例中，不同濕度水平的兩個(gè)纖維幅材被接合成一個(gè)多層纖維幅材。在擠壓區(qū)中，熱和壓力產(chǎn)生使?jié)竦姆闹械乃飨蛄硪环牟⑶议_始形成氫鍵的條件。在擠壓區(qū)的期間中，由于熱和壓力而使幅材中的水分均勻分布，因此干物質(zhì)成分提高。氫鍵形成為最終狀態(tài)，并保持恒定。當(dāng)帶區(qū)的結(jié)合被保持之后而釋放壓力時(shí)，幅材中的含水量均勻分布，并進(jìn)行進(jìn)一步干燥。在利用冷凝帶的實(shí)施例中，兩個(gè)幅材在兩個(gè)帶(網(wǎng))之間的冷凝帶區(qū)中被接合，其中一個(gè)是熱的，而另一個(gè)是干燥的。在這個(gè)過程中，水汽和熱流到較冷的帶側(cè)上的幅材，并形成氫鍵。在擠壓區(qū)的期間中，由于幅材中的熱和壓力使水分均勻分布，因此干物質(zhì)成分提高。氫鍵形成為最后狀態(tài)，并保持恒定。帶區(qū)的結(jié)合被保持之后釋放壓力。在這個(gè)過程期間，因?yàn)樗淠捷^冷側(cè)的網(wǎng)中，所以也執(zhí)行了干燥。在一個(gè)有利的示例中，通過將一個(gè)(薄的)濕纖維幅材(例如濕紙幅材)與另一個(gè)(較厚的)纖維幅材(例如紙板幅材)擠壓在一起，使得在擠壓后，纖維幅材的最終濕度水平接近于期望的最終濕度水平，從而不再需要進(jìn)一步干燥。在根據(jù)本發(fā)明的過程期間，熱擠壓(操作)加熱其中一個(gè)幅材中的水分，使水分蒸發(fā)，而水汽和熱量更深地流入幅材并到達(dá)幅材之間的邊界。水汽也可移過邊界層而到達(dá)另一個(gè)幅材。在潮濕條件下，纖維和其內(nèi)部的天然聚合物產(chǎn)生強(qiáng)氫鍵。為了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)的結(jié)合，有利的是邊界區(qū)域的干物質(zhì)含量在80%以下，優(yōu)選為30-75%。在該方法中，升高的溫度使纖維軟化，并且該區(qū)中的擠壓力壓縮該結(jié)構(gòu)并造成更多的纖維與纖維的接觸，由此構(gòu)成新的結(jié)合，進(jìn)而形成為更大范圍的結(jié)合。潮濕的幅材并非必須具有邊界所需要的那么高的總水分含量。還可通過濕度梯度來實(shí)現(xiàn)所需的濕度水平，在該濕度梯度中，待接合的表面的濕度水平更大。熱擠壓在幅材內(nèi)部快速地產(chǎn)生濕度梯度，并使水汽在幅材內(nèi)流動(dòng)。當(dāng)表面干燥時(shí)，水汽迅速地被提供到邊界區(qū)域(及內(nèi)部)。在本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例中，待成為多層幅材的層的多個(gè)幅材通過在熱金屬帶區(qū)被擠壓，而在不使用任何粘合劑或類似物的情況下被接合，使得濕的幅材的表面是熱表面，適宜地為100-300°C，優(yōu)選為120-150°C，而較干燥的幅材的表面是冷表面，適宜地約為25-50°C。優(yōu)選的是，該區(qū)中的擠壓時(shí)間約為0.2-2s，優(yōu)選為0.3_ls，擠壓壓力為0.l_2MPa，有利地為 0.1-0.5MPa。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的實(shí)施例，濕的幅材較薄，而干的幅材較厚。在該方法中，較薄的幅材(例如紙幅材)既干且滑，并且非常緊地附接到厚的幅材(紙板幅材)，即便在試圖分離這些幅材層時(shí)，會(huì)將紙撕裂，而不是破壞幅材之間的結(jié)合。在該方法中，在熱擠壓期間，幅材的水分形成結(jié)合到幅材的邊界的氫鍵，這些氫鍵使多層幅材的層被接合。在通過擠壓區(qū)將干幅材和濕幅材彼此擠壓在一起的接合過程期間，幅材通過非常強(qiáng)的鍵合作用而被接合，同時(shí)，將使處于金屬帶的側(cè)面上的表面變得光滑。在根據(jù)本發(fā)明的用于單面制品的單面表面加工的方法的一個(gè)示例中，第一纖維幅材由紙板機(jī)制造，并被干燥到合適的干燥度，例如干物質(zhì)含量70-95%，第二幅材由造紙機(jī)制造，并被干燥到較低干物質(zhì)含量，例如干物質(zhì)含量50-75%。通過在長壓區(qū)中，優(yōu)選在金屬帶與輥之間將第二幅材與第一幅材擠壓在一起而將第二幅材與第一幅材附接。在本發(fā)明的這一實(shí)施例中，擠壓被執(zhí)行為使得擠壓區(qū)的較熱的表面處于潮濕的第二幅材的面上，擠壓區(qū)的較冷表面處于第一幅材的面上。通過這種方式，第二幅材的水分向第一幅材轉(zhuǎn)移，幅材中的水分最終將均勻分布。因此不需要單獨(dú)的干燥(操作)。在擠壓區(qū)中，幅材的貼靠著較熱表面的那一面將成為光滑面，而較冷的面則可能將保持粗糙，但如需要的話，可將粗糙的面進(jìn)行壓光而達(dá)到光滑。在根據(jù)本發(fā)明的用于兩面產(chǎn)品的兩側(cè)表面加工的過程的一個(gè)示例中，紙板機(jī)所制造的第一幅材為多層幅材的中間層。該中間層被干燥到合適的干物質(zhì)含量，例如干物質(zhì)含量80-95%。在纖維幅材機(jī)中制造兩個(gè)幅材，并將其干燥到較低的干物質(zhì)含量。這兩個(gè)濕的幅材被附接到較干的幅材的外表面，使得表面幅材被擠壓到擠壓區(qū)的中間幅材上，其中表面?zhèn)韧瑫r(shí)接觸或在兩個(gè)不同階段接觸熱擠壓區(qū)。在該示例中，中間層紙板幅材優(yōu)選為更低等級(jí)或者由更低、更廉價(jià)品質(zhì)的紙漿制造，例如回收漿，優(yōu)選為在成形部排出的高濃度漿。中間層也可通過敷設(shè)技術(shù)制造，其中成形被執(zhí)行為空氣-纖維懸浮物而非通常使用的水。這樣，通過在由較高等級(jí)和/或由較高品質(zhì)的紙漿制造的表面層幅材內(nèi)使用較低等級(jí)的幅材，能夠節(jié)省干燥成本。在本發(fā)明的這一示例中，將成為最終產(chǎn)品中的中間層的幅材能夠由較低質(zhì)量和/或廉價(jià)的原材料制造，這是非常有利的，因?yàn)槔绱掷w維能夠作為更大條狀物(flogginess)而被接受，使制造工藝既簡單又具有成本效益。例如，在生產(chǎn)線上，僅需要簡單的成形機(jī)和擠壓部，當(dāng)將幅材接合到另一個(gè)層而形成該幅材的表面時(shí)，可采用敷設(shè)技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，該方法的第一步驟，通過冷凝帶類型的裝置執(zhí)行兩個(gè)幅材的接合，使得在擠壓區(qū)的較冷側(cè)上設(shè)置毛毯的網(wǎng)以從幅材接收水分。由于網(wǎng)的印記，通過該方法的該第一步驟制成的是單面產(chǎn)品。此后，作為第二步驟，還可通過使用金屬帶過程在較粗糙的面上接合較薄的濕纖維幅材，或者代替該第二步驟的是，例如通過使用標(biāo)準(zhǔn)金屬帶壓光機(jī)并借助粘合劑來附接較薄的濕幅材。這樣，該多層纖維幅材的兩個(gè)表面都是光滑的。依據(jù)第一幅材和第二幅材的濕度水平，在生產(chǎn)兩面幅材的示例中，第三幅材或者是濕的，或者是干的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，待接合為多層幅材的多個(gè)幅材可由多個(gè)單獨(dú)的纖維幅材機(jī)或同一個(gè)纖維幅材機(jī)制成母卷，并且幅材能以卷的形式被輸送，以通過利用熱金屬帶擠壓區(qū)的擠壓而被組合。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方案，用于本發(fā)明的幅材被卷取并傳送到第二纖維幅材機(jī)，以與在第二個(gè)在線制造的幅材進(jìn)行組合，并且可以進(jìn)一步與在線或離線制造的第三幅材接合。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，通過本發(fā)明的方法，在通過冷凝干燥法干燥的單面幅材的較粗糙的面上附接另一個(gè)幅材層。之后，該多層纖維幅材可被壓光或被擠壓為光滑。接合操作和表面光滑操作優(yōu)選在同一過程步驟中執(zhí)行，在該步驟中，纖維幅材在熱擠壓區(qū)中，例如金屬帶擠壓區(qū)(通過使用金屬帶壓光機(jī))中被擠壓在一起。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，通過使幅材的較粗糙的面附接在一起，而將通過冷凝干燥(操作)而被干燥的兩個(gè)幅材接合。而且在接合過程期間，在濕度水平沿幅材的z向分布時(shí)，可以使潮濕表面接合在一起。根據(jù)本發(fā)明的這一實(shí)施例的一個(gè)方案，使通過冷凝干燥法(例如由冷凝帶或Boostdryer干燥)干燥的幅材和待附接的另一個(gè)幅材進(jìn)行接觸，并且在這種接觸中，幅材被伸長的熱擠壓區(qū)相互擠壓在一起，使得幅材結(jié)合在一起?？稍诘谝环牡娜我幻嫔贤瓿膳c另一幅材的接合，但優(yōu)選在較粗糙的面上進(jìn)行接合。優(yōu)選的是，第一幅材比第二幅材更干燥(干物質(zhì)含量75-95%)并具有更大的克重。在擠壓期間，潮濕側(cè)(第二幅材)上的溫度優(yōu)選大于干燥側(cè)(第一幅材)上的溫度。這樣，水分從幅材(第二幅材)向幅材間的邊界轉(zhuǎn)移，并越過邊界到達(dá)另一幅材(第一幅材)，最終分布到兩個(gè)幅材中并且均勻分布。有利地，通過基于幅材的克重的比率來選擇幅材的干物質(zhì)含量，水分分布含量將接近最終的目標(biāo)干物質(zhì)含量，并且對(duì)進(jìn)一步干燥的需求很小或根本不需要進(jìn)一步干燥。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，利用根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)層疊的特種紙。在該實(shí)施例中，功能和/或智能元件在制造階段就已被安置在結(jié)構(gòu)內(nèi)(位于各層之間)。最遲在接合過程期間在結(jié)合與擠壓之前，將功能和/或智能元件設(shè)置在多層幅材的那些層之間。這些元件可被附接到將在較早的制造階段中已被接合的那些幅材之間將進(jìn)行接合的表面。有利地，一個(gè)幅材是包裝紙板(SBS紙板或FBB紙板)幅材，但也可使用所有不同的紙或紙板類型。功能和智能元件可以是指示氧氣、硫化氫、溫度或濕度的非耐用品的指示物；可呈膠囊或粉末形式的抗菌物質(zhì)或防腐劑的不同化學(xué)成分；例如墨汁莢膜(ink capsule)之類的指示機(jī)械應(yīng)力的指示物；例如感光、發(fā)光或?qū)щ姷木酆衔镏惖墓δ芫酆衔?；通過例如印刷技術(shù)制造的導(dǎo)電性印刷墨水來提供的例如存儲(chǔ)芯片之類的電路、智能標(biāo)簽和其他無線通信之類的小型元件和電路；通過印刷技術(shù)制造的磁性印刷墨水提供的電磁可讀或激活的電路和部件；光學(xué)可讀或激活的(有源或無源)電路和部件，光學(xué)可變的聚合物、顏料之類的物質(zhì)；指示安全部件(例如保險(xiǎn)絲)的認(rèn)證物、激光可讀的全息圖、有色纖維、磁性圖案、僅通過透射可見的結(jié)構(gòu)；軋制電池(紙纖維制成的電源)等等。通過在制造階段就將上述元件安置到不同層之間的纖維幅材內(nèi)，本發(fā)明的該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了許多顯著的優(yōu)點(diǎn):這些元件對(duì)于終端用戶是不可見的，保護(hù)了這些元件不受外部因素影響；如不破壞包裝就不能移除元件；元件介于處于確切深度的層之間，當(dāng)這些元件指示溫度、濕度或者在光學(xué)方案(光在纖維結(jié)構(gòu)內(nèi)部行進(jìn)時(shí)減弱并散射)中時(shí)，這是重要的；幅材內(nèi)部的元件不影響表面的印刷；在制造過程期間，簡單且低成本的元件能夠被大范圍地高效和經(jīng)濟(jì)地安置到幅材，由此提供較低的單位成本(智能封裝件的一個(gè)主要缺點(diǎn)是單位成本高，因此阻礙了這種技術(shù)及其使用的迅速擴(kuò)展)。在該實(shí)施例中，多個(gè)功能和/或智能元件能夠在接合多個(gè)層的階段期間以多種不同方式安置到層結(jié)構(gòu)中:將多個(gè)元件安置在待結(jié)合的幅材的內(nèi)表面上，使得最終其位置處于層疊的幅材之間的邊界中；利用印刷方法，尤其是通過數(shù)碼印刷和數(shù)碼打印機(jī)(印刷墨水、墨水)來制造結(jié)構(gòu)和圖案；或者使用機(jī)械或靜電方法散射、噴射或安置；借助轉(zhuǎn)移表面(卷、帶、鼓)或借助轉(zhuǎn)移箔進(jìn)行轉(zhuǎn)移，以提供受控的結(jié)構(gòu)；通過使用合適的介質(zhì)(水、漿糊、聚合物或淀粉，其中淀粉還提供粘合劑)的涂布方法進(jìn)行涂覆；將元件混合到其中一個(gè)幅材的紙漿懸浮液中。


以下參照附圖更詳細(xì)地論述本發(fā)明。圖1示意性地示出了用于制造多層纖維幅材的本發(fā)明的一個(gè)示例，在該示例中兩層幅材被制造。圖2示意性地示出了用于制造多層纖維幅材的本發(fā)明的另一個(gè)示例，在該示例中兩層幅材被制造。圖3示意性地示出了用于制造多層纖維幅材的本發(fā)明的又一個(gè)示例，在該示例中三層幅材被制造。圖4示意性地示出了用于制造多層纖維幅材的本發(fā)明的再一個(gè)示例，在該示例中三層幅材被制造。圖5示意性地示出了用于制造多層纖維幅材的本發(fā)明的另一個(gè)示例，在該示例中三層幅材被制造。圖6示意性地示出了用于制造多層纖維幅材的本發(fā)明的一個(gè)示例，在該示例中三層幅材被制造。圖7A至圖7B示意性地示出了幅材的層結(jié)構(gòu)。圖8至圖10示意性地示出了用于制造多層纖維幅材的本發(fā)明的又一個(gè)示例，在該示例中兩層幅材被制造。圖11至圖12示意性地示出了用于制造多層纖維幅材的本發(fā)明的又一個(gè)示例，其中干燥被結(jié)合到該方法中。圖13至圖15示意性地示出了用于制造多層纖維幅材的本發(fā)明的又一個(gè)示例，在該示例中，在幅材層之間設(shè)置有多個(gè)功能元件。
具體實(shí)施例方式在以下描述中，若非另有提及，相同的附圖標(biāo)記均指代相同的部件，并且應(yīng)理解的是，這些示例容許被更改，以便適合于本發(fā)明的范圍內(nèi)的不同用途和情況。在根據(jù)圖1的示例中，多層纖維幅材MLW是由兩個(gè)幅材Wl、W2制造的。每個(gè)幅材WU W2被輥9傳送到接合裝置10，接合裝置10包括熱輥或滾筒15和帶有導(dǎo)輥12的金屬帶11。金屬帶11緊貼熱輥15，由此形成引導(dǎo)幅材W1、W2通過的擠壓區(qū)。熱擠壓(操作)加熱幅材W2，幅材中的水分蒸發(fā)，水汽和熱量更深地流入幅材中，并到達(dá)幅材的邊界。水汽移過邊界層到幅材Wl。在潮濕條件下，纖維和天然聚合物被軟化并生成強(qiáng)氫鍵。這就使幅材W2、W2接合在一起，獲得多層(兩層)幅材MLW。如果需要，多層幅材MLW將被引領(lǐng)到涂布裝置25以獲得涂布的多層幅材CMLW。本示例中的第一幅材Wl為紙板幅材或紙幅材，在結(jié)合過程之前其干物質(zhì)含量優(yōu)選為70-95%。在最終產(chǎn)品中將處于表面?zhèn)鹊牡诙氖菨竦姆模涓晌镔|(zhì)含量為50-75%。熱輥15與金屬帶11之間的擠壓區(qū)的壓力約為0.l-2MPa，優(yōu)選為0.1-0.5MPa。在圖1的示例中所制造的多層幅材具有粗糙的背面(圖中的上側(cè))和光滑的正面(圖中的下側(cè))，當(dāng)然反過來也是可以的。通過利用合適的涂布方法，在涂布裝置中進(jìn)行可選的涂布。在本發(fā)明的示例中，如果使用冷凝帶技術(shù)，則多層幅材的一面將是粗糙的，而使用金屬帶技術(shù)的話，則兩面將都是光滑的。圖2中示出了本發(fā)明的一個(gè)示例，其中用于將幅材Wl、W2接合以制造多層纖維幅材MLW的擠壓區(qū)由兩個(gè)金屬帶11及其導(dǎo)輥12構(gòu)成。圖3中示出了本發(fā)明的一個(gè)示例，其中通過在類似于圖1的接合裝置的接合裝置10中接合幅材W1、W2和W3來制造三層的多層纖維幅材。在這個(gè)示例中，獲得了雙面多層幅材MLW。中間的幅材Wl更干燥，并能夠以低于表面幅材W2、W3的質(zhì)量的紙漿來制造。在擠壓區(qū)，熱量從兩面?zhèn)鬟f，而水汽被從表面幅材W2、W3驅(qū)至邊界并且更深地進(jìn)入中間幅材Wl中。熱量和水汽激活結(jié)合，水汽含量最遲在剛好離開擠壓區(qū)之后均勻分布于所有三層。所施加的擠壓幫助建立充分的結(jié)合接觸。如圖3中的層局部細(xì)節(jié)圖所示，多層纖維幅材MLW的兩個(gè)表面層SL的質(zhì)量很好,而中間層ML的質(zhì)量較為廉價(jià)。在圖4中所示的本發(fā)明的示例中，三層的多層纖維幅材MLW被制造。第一幅材Wl是較干的幅材，第二幅材是濕的幅材，它們首先在接合裝置10中被接合，并制出單面的(one-sided)兩層幅材。之后是濕的第三幅材W3在反向的接合裝置10中被接合，由此獲得兩個(gè)表面都具有高的等級(jí)的三層纖維幅材。在圖4中，接合裝置10包括熱輥或熱滾筒15以及具有導(dǎo)輥12的冷金屬帶。在圖5中所示的本發(fā)明的示例中，在適合于例如具有有限長度容量的機(jī)器的緊湊布局方案中制造兩面質(zhì)量良好的三層纖維幅材。在這個(gè)實(shí)施例中，接合裝置10包括用于兩個(gè)擠壓區(qū)的裝置。輥15是冷的，而金屬帶11是熱的。較干的第一幅材Wl和較濕的第二幅材W2被引導(dǎo)到用于接合的擠壓區(qū)中進(jìn)行接合和結(jié)合。之后，這兩層幅材繞著輥與濕的第三幅材W3被一起引導(dǎo)到第二擠壓區(qū)。由此，制造出具有兩個(gè)表面層L2和一個(gè)中間層LI的多層纖維幅材。圖6中示出本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，接合裝置10使用冷凝帶區(qū)(Condebelt-zone),熱金屬帶和冷棍在該冷凝帶區(qū)形成用于各層之間的結(jié)合的區(qū)。首先，制造一個(gè)兩層幅材，并且如需要的話，可使第三幅材W3在第二接合裝置中附著到這兩層幅材，例如圖1所示。毛毯或網(wǎng)16被設(shè)置為繞著冷輥15行進(jìn)，并且設(shè)置另一輥17以設(shè)置毛毯或網(wǎng)環(huán)路。在返回路徑上，可設(shè)置用于毛毯或網(wǎng)的清潔工具。圖7A和圖7B示意性地示出了擠壓區(qū)和冷凝帶區(qū)中的各層的結(jié)構(gòu)。在圖7A中，兩個(gè)幅材層L1、L2位于熱金屬處理區(qū)H與冷金屬處理區(qū)C之間。水汽從層L2轉(zhuǎn)移到層LI，并在擠壓期間均勻分布于這些層中，在此期間各層之間的結(jié)合被熱量和水汽激活。圖7B中示出了冷凝帶區(qū)，其中兩個(gè)幅材層L1、L2位于熱光滑金屬帶與具有冷輥或冷金屬帶的毛毯/網(wǎng)之間。在這個(gè)實(shí)施例中，幅材層L2是濕的，而幅材層LI是較干的，水汽從層L2轉(zhuǎn)移到層LI，并進(jìn)一步進(jìn)入到毛毯或網(wǎng)，在此期間形成接合各層的結(jié)合。在這個(gè)實(shí)施例中，層L1、L2也可以是相對(duì)濕的。在圖8所示的內(nèi)容中，提供了一個(gè)在線過程(online process)。在這個(gè)實(shí)施例中，具有兩個(gè)層的多層纖維幅材被制造。幅材W1、W2被在線制造，然后在在線接合裝置10中被
接合在一起。在圖9的實(shí)施例中，其過程將在線制造的幅材Wl與離線(offline)的幅材W2進(jìn)行接合，在接合裝置10之前幅材W2從母卷20被開卷，幅材Wl、W2在接合裝置10中被接合，并制造多層纖維幅材MLW。幅材Wl、W2可從母卷20被開卷，如以連接用于幅材Wl的卷20的虛線所示。本發(fā)明的過程可以構(gòu)成為所有不同的在線/離線組合:在線-在線、在線-離線、離線-離線、在線-在線-在線、在線-離線-在線、在線-在線-離線、離線-離線-在線
坐寸ο在圖10的示例中，通過接合兩個(gè)幅材Wl、W2來制造單面的兩層幅材，之后通過涂布裝置25采用合適的涂布方法來涂布較粗糙的面。裝置10可以是冷凝帶或類似的冷凝干燥器或金屬帶裝置。在圖11和圖12中所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，除了根據(jù)本發(fā)明的接合過程之外，還使用冷凝干燥法來進(jìn)行干燥。在圖11中所示的示例中，濕幅材Wl從擠壓部被傳送到冷凝干燥器，例如傳送到冷凝帶或Boostdryer干燥裝置40，并獲得單面幅材Wl。圖中的幅材的下側(cè)R是不可印刷的，而上側(cè)是可印刷的光滑面，本特森(Bendtsen)粗糙度約為50-200ml/min。另一幅材W2被接合到較粗糙的下側(cè)。該幅材是濕的，幅材W1、W2在由熱擠壓區(qū)(金屬帶擠壓)構(gòu)成的接合裝置10中被接合，從而制造出兩面光滑的對(duì)稱幅材。多層幅材MLW的頂側(cè)的本特森粗糙度為50-200ml/min，下側(cè)的粗糙度也為50_200ml/min。在圖12中所示的示例中，紙板幅Wl在冷凝干燥器40中被干燥，由此制造單面幅材。幅材的一面(頂側(cè))是光滑的，另一面(下側(cè))是粗糙的(R)。然后濕幅材W2在接合裝置10A中被附著到第一幅材Wl的粗糙面，該接合裝置10A由熱擠壓區(qū)(金屬帶擠壓和/或冷凝帶)構(gòu)成。又一個(gè)濕幅材W3在接合裝置10B中被接合到幅材W1、W2的上側(cè)，制造出兩面可印刷的多層幅材MLW。圖13到圖15的示例示出了使用與制造具有功能元件的“智能紙”(即纖維幅材)關(guān)聯(lián)的本發(fā)明的一些可能性。圖13的過程是在線過程。在圖14中示出了離線/在線過程，而在圖15中示出了離線過程。來自流漿箱30A的紙漿被傳送到擠壓部35A并在干燥裝置40中被干燥，從而制造如圖13所示的幅材W1。利用來自流漿箱30B的紙漿制造并且在擠壓部35B中被擠壓但未被干燥的另一幅材W2，通過接合裝置10被接合到幅材Wl。功能元件通過裝置45被施加到幅材Wl的下側(cè)和/或另一幅材W2的上側(cè)，從而使功能元件位于待卷取到母卷20的多層幅材的邊界區(qū)域。在圖14中，從母卷20A展開第一幅材W1，第二幅材W2如圖13所示地被制造。功能元件如圖13的實(shí)施例中那樣通過裝置45被加入。這些功能元件也可被加入輥上的幅材。具有功能元件的卷由附圖標(biāo)記20C指示。在圖15的示例中，從母卷20A、20B展開兩個(gè)幅材，然后由裝置45將功能元件加入到兩個(gè)幅材相接觸的面，然后幅材w1、W2在接合裝置中被接合，隨后被卷取到母卷20C。以上描述了本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例和示例，但是可對(duì)這些實(shí)施例和示例進(jìn)行多種更改。
權(quán)利要求
1.通過將兩個(gè)或更多個(gè)纖維幅材(W1，W2，W3，…)接合在一起來制造多層纖維幅材的方法，其特征在于，在接合裝置(10)的熱擠壓區(qū)中擠壓至少兩個(gè)幅材(W1，W2，W3，…)，其中通過將濕的纖維幅材與另一纖維幅材擠壓在一起，在形成多層纖維幅材(MLff )的多個(gè)層的幅材之間形成緊密結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，待接合為多層幅材的多個(gè)層的多個(gè)幅材在金屬帶擠壓區(qū)中被擠壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，待接合為多層幅材的多個(gè)層的多個(gè)幅材在冷凝帶擠壓區(qū)中被擠壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，待接合的幅材的邊界區(qū)域的干物質(zhì)含量在80%以下，優(yōu)選為30-75%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述幅材在包括金屬帶擠壓區(qū)的接合裝置(10)中被擠壓，所述金屬帶擠壓區(qū)是由被導(dǎo)輥(12)引導(dǎo)的金屬帶環(huán)(11)和壓靠于該金屬帶(11)的帶或輥(15)或滾筒構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述方法中，所述熱擠壓對(duì)多個(gè)幅材之一進(jìn)行加熱，該幅材中的水汽蒸發(fā)，并且在所述方法中，水汽和熱量更深地流入該幅材中，到達(dá)幅材之間的邊界,并形成強(qiáng)氫鍵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述方法中，通過在所述接合裝置(10)的熱金屬帶區(qū)中將待成為所述多層幅材(MLW)的多個(gè)層的多個(gè)幅材(Wl，W2，W3，…)擠壓在一起，而不使用任何粘合劑或類似物，來接合待成為所述多層幅材的多個(gè)層的多個(gè)幅材。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述方法中，至少兩個(gè)幅材(Wl，W2，W3,…)在所述擠壓區(qū)被接合，其中濕幅材所接合的側(cè)面為熱表面，該熱表面適宜地為100-300°C，優(yōu)選為 120-150°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述擠壓區(qū)中，擠壓時(shí)間約為0.2到2s，優(yōu)選為0.3-ls，擠壓壓力為0.05-0.2MPa，優(yōu)選為0.1-0.5MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一纖維幅材(Wl)由纖維機(jī)制造并被干燥到干物質(zhì)含量為70-95%，第二幅材(W2)由纖維機(jī)制造并被干燥到干物質(zhì)含量為50-75%，并且通過在長擠壓區(qū)中將所述第一纖維幅材和第二幅材擠壓在一起，而使所述第二幅材(W2)附著到所述第一幅材(Wl)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，制造至少具有三層的多層纖維幅材(WI )，為此，在纖維機(jī)中制造用作多層幅材的中間層的一個(gè)幅材，該幅材被干燥到8 O -9 5 %的干物質(zhì)含量，另外兩個(gè)幅材(W2，W3)在纖維幅材機(jī)中被制造并被干燥到較低的干物質(zhì)含量，且附著到較干的幅材(W1)，使得表面幅材(W2，W3)在所述擠壓區(qū)被同時(shí)地或以兩個(gè)不同階段被擠壓到中間幅材(Wl)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過使用冷凝干燥法，對(duì)待接合為多層幅材的多個(gè)幅材(Wl，W2，W3，…)中的至少其中之一進(jìn)行干燥。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，待接合為多層幅材(MLW)的多個(gè)層的多個(gè)幅材(W1,W2,W3,…)由一臺(tái)或多臺(tái)纖維幅材機(jī)制造成多個(gè)母卷(25),所述母卷在所述接合裝置(10)中進(jìn)行接合過程之前被開卷。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，最遲在接合過程期間在所述接合裝置(10)中進(jìn)行結(jié)合及擠壓之前，將多個(gè)功能和/或智能元件(45)安放在所述多層幅材(MLW)的層之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于，在將幅材卷繞成將提供用作多層幅材之一層的幅材的母卷之前，將多個(gè)功能和/或智能元件(45)安放在該幅材的表面上，所述元件(45)被設(shè)置 在所述多層幅材中的層之間的那個(gè)幅材的側(cè)面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過將兩個(gè)或多個(gè)纖維幅材(W1，W2，W3，…)接合在一起來制造多層纖維幅材(MLW)的方法。作為多層幅材(MLW)的多個(gè)層的幅材(W1，W2，W3，…)在接合裝置(10)的熱擠壓區(qū)被接合，在該接合裝置中，通過將濕纖維幅材與另一纖維幅材擠壓在一起，實(shí)現(xiàn)了形成多層幅材的多個(gè)層的幅材之間的緊密結(jié)合。
文檔編號(hào)D21F11/04GK103189568SQ201080069891
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者雷約·皮耶蒂凱寧 申請(qǐng)人:美卓造紙機(jī)械公司