專利名稱：生產(chǎn)具有三維圖案的紙的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)具有三維圖案的紙的方法，所述圖案由交替的凸起和凹陷部構(gòu)成，這些圖案是在用脈沖干燥(impulse drying)時(shí)設(shè)置紙上的；在所述脈沖干燥時(shí)，濕紙張通過(guò)至少一個(gè)壓榨輥隙，后者包括一個(gè)被加熱的旋轉(zhuǎn)輥，并且濕紙張?jiān)谕ㄟ^(guò)壓榨輥隙的過(guò)程中、借助于一個(gè)帶圖案的絲網(wǎng)和/或通過(guò)加熱輥上的圖案被賦予一種由交替的凸起和凹陷部構(gòu)成的三維圖案，在加熱輥上的所述圖案在一個(gè)反作用裝置上被壓入所述紙張。
另一種干燥方法是所謂的穿氣干燥法(through-air-drying)(TAD)。在這種方法中，紙通過(guò)熱空氣干燥，所述熱空氣被吹動(dòng)穿過(guò)濕紙張，通常沒(méi)有在先的濕擠壓。進(jìn)入穿氣干燥器的紙張然后僅通過(guò)真空脫水，其干含量約為25％-30％，并且在穿氣干燥器中被干燥到干含量約為65％-95％。紙張被傳送到一個(gè)特定的干燥織物，并通過(guò)一個(gè)所謂TAD滾筒，所述滾筒具有一個(gè)開(kāi)口結(jié)構(gòu)。在紙張通過(guò)TAD滾筒的過(guò)程中，熱空氣被吹動(dòng)穿過(guò)所述紙張。以這種方法生產(chǎn)的紙主要是柔軟的紙，變得非常柔軟并且膨松。但是因?yàn)樗幸蝗コ乃仨毜玫秸舭l(fā)，所述方法非常消耗能量。在TAD干燥法中，干燥織物的圖案結(jié)構(gòu)被轉(zhuǎn)移到紙張。這種結(jié)構(gòu)在紙的潮濕條件下也基本被保持，因?yàn)樗呀?jīng)被印在所述濕紙張上。關(guān)于TAD技術(shù)的描述能在US-A-3,301,746中找到。
脈沖干燥紙張的方法在例如SE-B-423 118中被公開(kāi)了，簡(jiǎn)略地說(shuō)，包括濕紙張通過(guò)在一個(gè)壓輥和一個(gè)加熱輥之間的壓榨輥隙，所述加熱輥被加熱到這樣的高溫，使在濕紙張和加熱輥之間的界面中產(chǎn)生了迅速而強(qiáng)烈的蒸汽。對(duì)所述輥的加熱例如通過(guò)氣體燃燒器或者其它加熱裝置完成，例如借助電磁感應(yīng)來(lái)加熱。由于主要在壓榨輥隙中將熱傳遞到紙，所以獲得了非常高的熱傳遞速度。在脈沖干燥過(guò)程中，所有從紙張中去除的水沒(méi)有被蒸發(fā)，但是蒸汽在其通過(guò)紙張的路徑上從紙張的纖維之間的小孔中帶走了水。因此，干燥效率變得非常高。
在EP-A-0 490 655中公開(kāi)了一種紙張的生產(chǎn)，特別是柔軟的紙，其中紙?jiān)谟妹}沖干燥的同時(shí)被賦予一種壓花表面。這種壓花是通過(guò)在一個(gè)硬保持裝置上將一種圖案從一側(cè)或者兩側(cè)壓制到紙上而形成的。這樣產(chǎn)生了紙的壓縮，并且通過(guò)這樣一種方法、就在與所述印痕相對(duì)的一定部分上具有較高的密度，而在其中間部分上具有較低的密度。
在DE-A-26 15 889中公開(kāi)了一種熱粘合的壓花柔軟紙。在所述紙張中加入了熱塑性纖維，并且在干燥之后，所述紙張被加熱到超過(guò)熱塑性纖維的軟化溫度的一個(gè)溫度。在加熱的同時(shí)，所述紙被壓花而賦予一種圖案。穿氣干燥作為一種干燥方法被提到。
發(fā)明目的和最重要的特征本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)具有三維圖案的脈沖干燥紙的方法，例如用作衛(wèi)生紙、餐巾紙卷、紙手帕、桌子餐巾等的柔軟紙，其中這些紙具有很大的膨松度、很高的彈性和很高的柔性。并且希望在所述紙中、所述方法提供一個(gè)受控制的較寬的孔隙體積分布，其目的是優(yōu)化所述紙的吸濕性能。紙結(jié)構(gòu)應(yīng)該在潮濕條件下也基本被保持著。根據(jù)本發(fā)明，這通過(guò)這樣一種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述濕紙張?jiān)谶M(jìn)入所述壓榨輥隙之前以非隨機(jī)圖案的方式被賦予一種基本重量的變化。
所述基本重量的變化在成形和脫水的過(guò)程中被賦予所述紙，并且基本重量的變化在隨后的脈沖干燥步驟中被保持下來(lái)，在所述脈沖干燥步驟，所述結(jié)構(gòu)在紙的潮濕條件下也基本被保持著。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述紙張?jiān)谝粋€(gè)絲網(wǎng)上成形和/或脫水，所述絲網(wǎng)的脫水能力根據(jù)所述非隨機(jī)圖案變化，并且脫水能力的差別意味著纖維一定量的移動(dòng)，并且由此導(dǎo)致紙張的基本重量的局部變化。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述紙張?jiān)谝粋€(gè)會(huì)聚的成形空間中成形和/或脫水，所述成形空間的一側(cè)被一個(gè)平坦的固定或者移動(dòng)壁限定，而在另一側(cè)由一個(gè)絲網(wǎng)限定。所述絲網(wǎng)在絲線彼此交叉的點(diǎn)具有凸起部，在所述凸起部處，在會(huì)聚的成形空間中脫水的過(guò)程中，纖維從所述絲網(wǎng)織物的凸起部轉(zhuǎn)移到了其中間部分，從而導(dǎo)致基本重量的局部變化。
本發(fā)明進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)在下述說(shuō)明書和所附權(quán)利要求中被公開(kāi)。
附圖的說(shuō)明本發(fā)明將在下面參照如圖所示的一些實(shí)施例進(jìn)行更進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1和圖2是根據(jù)兩個(gè)不同實(shí)施例的脈沖干燥裝置的示意側(cè)視圖。
圖3表示了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例形成紙張的一個(gè)裝置。
圖4表示了紙張的PVD(孔隙體積分布)曲線圖的一個(gè)例子。
本發(fā)明說(shuō)明圖1示意地表示了用于成形、脫水和干燥紙張的一個(gè)裝置。所述紙張通過(guò)一個(gè)調(diào)漿箱18在一個(gè)絲網(wǎng)11上形成，并且在抽吸箱19上方被脫水。所述絲網(wǎng)11這樣設(shè)計(jì)，其脫水能力根據(jù)一定的圖案變化，并且在此脫水能力的差別意味著纖維一定的位移，并由此導(dǎo)致紙張基本重量的局部變化。這種絲網(wǎng)由一種粗絲線構(gòu)成，其中在絲線之間的交叉點(diǎn)形成凸起部和該凸起部之間的凹陷部。在這樣一種絲網(wǎng)上脫水時(shí)，纖維從所述凸起部位移，并被收集在所述凸起部之間的凹陷部中，并且在此根據(jù)對(duì)應(yīng)于絲網(wǎng)11的三維圖案的一種圖案在所述紙張中獲得了基本重量的變化。與此同時(shí)，在紙張的不同部位獲得了不同的平均孔隙體積，從而在纖維稀疏地分布的部位具有較低的基本重量，并且與較高基本重量的部位相比具有較大的平均孔隙體積。
脫水的濕紙張10被一個(gè)絲網(wǎng)11或者毛氈17支撐著，進(jìn)入兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輥13和14之間的壓榨輥隙12。在所述壓榨輥隙處，所述輥13與所述紙張10接觸、并且被一個(gè)加熱裝置15加熱到這樣一個(gè)溫度，所述溫度足夠高以干燥紙張。加熱輥13的表面溫度能夠根據(jù)下列因素而改變，例如紙張的水分含量、紙張的厚度、紙張和所述輥的接觸時(shí)間以及成品紙張的期望水分含量。當(dāng)然，表面溫度不能太高，否則會(huì)損壞紙張。適合的溫度應(yīng)該為100℃-400℃，更好為150℃-350℃，并且最好為200℃-350℃。
紙張通過(guò)輥14被壓靠在被加熱的輥13上。加壓裝置當(dāng)然可以被設(shè)計(jì)為其它各種形式。也可以一個(gè)接一個(gè)地設(shè)置兩個(gè)或者多個(gè)加壓裝置。保持裝置14也可以是一個(gè)壓瓦。毛氈17的功能是提高脫水效果，并延伸所述壓榨輥隙。當(dāng)然可以省略所述毛氈17。
在被加熱的輥13和濕紙張之間的界面中產(chǎn)生了一個(gè)非常迅速、劇烈的并且?guī)缀醣ㄐ缘恼羝?，在此產(chǎn)生的蒸汽在其通過(guò)紙張的路徑上帶走水。關(guān)于脈沖干燥技術(shù)的進(jìn)一步說(shuō)明可以參照上述SE-B-423118、EP-A-0 337 973和US-A-5,556,511。
紙?jiān)诒幻}沖干燥的同時(shí)還被賦予了一種三維結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)樗霰患訜岬妮?3設(shè)有一個(gè)壓花圖案，所述圖案由交替的凸起和凹陷部構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)基本上在所述紙隨后的潮濕條件下也被保持著，因?yàn)槠湟呀?jīng)在干燥時(shí)被印在濕紙張上。由于術(shù)語(yǔ)壓花通常用于在干燥的紙上成形，在下述描述中將術(shù)語(yǔ)壓力模制用于紙的三維成形，其與脈沖干燥同時(shí)進(jìn)行。通過(guò)壓力模制，增加了紙的膨松度和吸濕能力，這些是柔軟紙的重要屬性。
紙張可以在一個(gè)非剛性表面上壓制，例如在一個(gè)可壓縮的壓氈17上壓制。輥14也可以具有一個(gè)柔性表面，例如一個(gè)橡膠包裹表面。所述紙?jiān)诖吮毁x予三維結(jié)構(gòu)，其總厚度大于未被壓縮的紙的總厚度。由此，所述紙被賦予很大的膨松度并且具有很高的吸濕能力和柔軟性。另外，所述紙具有彈性。同時(shí)，在所述紙中獲得了局部可以變化的密度。
所述紙張能夠在一個(gè)剛性表面上壓制，例如在一個(gè)具有硬表面的絲網(wǎng)11和/或輥14上壓制，在此，加熱輥13的圖案在與印痕相對(duì)的對(duì)紙的高度壓縮下被壓制入紙張中，同時(shí)在印痕之間的部分沒(méi)有被壓縮。
所述紙?jiān)诟稍锖蟊痪砝@在一個(gè)卷取輥16上。如果需要的話，可以在卷繞之前使所述紙縐褶。應(yīng)當(dāng)注意到需要使紙縐褶，是為了賦予其柔軟紙所需要的柔軟性和膨松度，這個(gè)需要在利用根據(jù)本發(fā)明的脈沖干燥方法時(shí)被減小，這是因?yàn)樗黾埻ㄟ^(guò)其三維結(jié)構(gòu)和選擇的圖案已經(jīng)被賦予了柔軟性和膨松度。
所述紙張?jiān)谄溥M(jìn)入脈沖干燥器之前或者可以僅僅在抽吸箱上方脫水，或者還稍微被加壓。
根據(jù)圖2所示的一個(gè)實(shí)施例，所述紙張10在一個(gè)絲網(wǎng)20上成形和脫水，通過(guò)所述絲網(wǎng)20在所述紙張中提供了一個(gè)基本重量的變化，然后在其經(jīng)過(guò)輥13和14進(jìn)行脈沖干燥步驟之前、轉(zhuǎn)移到一個(gè)干燥絲網(wǎng)或者毛氈11上。所述干燥絲網(wǎng)或者毛氈11也可以是基本光滑的，而如上所述的輥13具有三維圖案。或者，絲網(wǎng)11具有三維圖案，所述圖案在紙張通過(guò)輥13和14之間的壓榨輥隙12時(shí)被壓力模制入紙張中。所述輥13可以是光滑的，如圖2所示，或者也可以設(shè)有壓花圖案。在輥13光滑的情況下，壓力模制的紙將具有一個(gè)光滑的表面和一個(gè)具有印痕的表面。在輥13具有壓花圖案的情況下，該圖案也會(huì)被壓制入紙中，這樣所述紙的一個(gè)側(cè)面將具有對(duì)應(yīng)于絲網(wǎng)11結(jié)構(gòu)的圖案，而在另一側(cè)面具有對(duì)應(yīng)于輥的壓花圖案的圖案。所述圖案不必一致，和/或相同或不同。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，一帶圖案的帶或者條圍繞著所述輥并從而被加熱。當(dāng)所述紙張通過(guò)輥13和14之間的壓榨輥隙時(shí)，所述帶或者條的圖案被壓力模制入所述紙張中。
根據(jù)圖3所示的一個(gè)實(shí)施例，纖維供料10′通過(guò)一個(gè)調(diào)漿箱18被供應(yīng)到一個(gè)會(huì)聚的成形空間21中，所述成形空間21在一側(cè)被一個(gè)平坦的固定或者移動(dòng)壁22限定，而在另一側(cè)被一個(gè)絲網(wǎng)11限定。所述紙張10在所述會(huì)聚的成形空間21中成形和脫水。壁22最好是柔性的，其通過(guò)一個(gè)壓力裝置23定位，所述壓力裝置具有靜壓力。所述絲網(wǎng)11在所述會(huì)聚的成形空間21中脫水時(shí)為所述紙張?zhí)峁┝艘粋€(gè)基本重量的變化，其方式如上所述。根據(jù)圖3所示的一種成形裝置在SE-B-428 575中被詳細(xì)地公開(kāi)。
在成形和脫水過(guò)程中賦予所述紙張10的基本重量的變化在隨后的脈沖干燥步驟被保持著，在此所述結(jié)構(gòu)在當(dāng)所述紙潮濕時(shí)也基本被保持著。
通過(guò)結(jié)合在所述紙中的局部變化的基本重量的變化和三維圖案，提供了較寬的孔隙體積分布，這對(duì)于吸濕能力是非常重要的。所述使用的纖維材料的纖維尺寸、在所述壓榨輥隙12中通過(guò)脈沖干燥賦予所述紙的圖案的尺寸應(yīng)該這樣適用，在孔隙體積范圍0-100μm的任何部分，使成品紙的測(cè)量孔隙體積分布不小于50mm3/μm.g，最好不小于70mm3/μm.g。最好成品紙的孔隙體積分布在孔隙體積范圍0-320μm的任何部分不小于15mm3/μm.g。PVD(孔隙體積分布)的一個(gè)例子如圖4所示。
所述紙張?jiān)诘谝粔赫ポ佅吨蠛途砝@于卷取輥16上之前可以通過(guò)一個(gè)第二壓榨輥隙(未圖示)，在此進(jìn)行對(duì)紙張的第二次脈沖干燥。這當(dāng)然意味著紙張?jiān)诘诙赫ポ佅吨皼](méi)有完全干燥，而是具有至少10％和最好至少20％重量的水分含量。如果在壓榨輥隙12中、第一次脈沖干燥步驟中的干燥不完全和/或在第二次脈沖干燥步驟之前紙張被弄濕，則可以實(shí)現(xiàn)上述情況。
類似地，通過(guò)兩次脈沖干燥步驟，紙張被賦予一種三維結(jié)構(gòu)。圖案可以從不同兩側(cè)被壓制入紙張中。也可以從同一側(cè)將不同的圖案壓制入紙張中。在兩次脈沖干燥步驟中被壓入紙張中的圖案最好不同。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述紙張從厚度方向看具有一個(gè)變化的材料組合物，這樣在脈沖干燥過(guò)程中、至少將最靠近所述加熱輥13的一層或者幾層中包含一定量的材料，所述材料在100-400℃的溫度范圍內(nèi)能變軟、熔化或者硬化。由此，所述紙將獲得一個(gè)表面層，后者有助于增強(qiáng)紙?jiān)诔睗駰l件下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在其余紙層中的紙漿組合物在另一方面能夠被選擇以優(yōu)化其它性能，例如，柔軟性、強(qiáng)度、膨松度和吸音性能。
所述在脈沖干燥過(guò)程中可以軟化、熔化或者硬化的材料可以包括濕強(qiáng)度劑、具有熱塑性的合成或天然聚合物、具有柔性劑或者包含木質(zhì)素的高屈服紙漿的化學(xué)改性的木質(zhì)素和/或合成或者天然聚合物。
在高溫下能夠硬化的濕強(qiáng)度劑可以包括聚酰胺胺表氯醇樹(shù)脂、聚丙烯酰胺樹(shù)脂、丙烯酸乳液、脲醛樹(shù)脂、聚乙烯亞胺樹(shù)脂、改性淀粉和/或改性纖維素衍生物。濕強(qiáng)度劑在用于最靠近所述加熱輥13的所述紙層中的含量、以干纖維重量計(jì)算、應(yīng)該至少重0.05％。
所述在100-400℃的溫度范圍內(nèi)可以軟化或者熔化的材料是具有熱塑性的合成或天然聚合物、具有柔性劑的化學(xué)改性的木質(zhì)素和/或合成或者天然聚合物。所述材料可以或者是粉末、薄片、纖維的形式，或者是一種水懸浮液，例如膠乳彌散液。熱塑性聚合物的例子是聚烯烴，例如聚乙烯和聚丙烯、聚酯等。
通過(guò)為所述紙張?zhí)砑铀霾牧?，所述材料能被軟化或熔化，在紙張中獲得了增加量的粘結(jié)點(diǎn)。由此，通過(guò)組合的脈沖干燥和壓力模制賦予所述紙張的基本重量變化和三維結(jié)構(gòu)可以有效地被保持。這種結(jié)構(gòu)在紙的潮濕條件下也被保持著。
根據(jù)本發(fā)明可以在一個(gè)或者同一步驟中，即，脈沖干燥步驟中進(jìn)行干燥、熱粘合和壓力模制，在此，通過(guò)較低程度的內(nèi)部應(yīng)力獲得了一個(gè)更加穩(wěn)定的紙結(jié)構(gòu)。如果所述紙?jiān)跓嵴澈现氨桓稍锒估w維結(jié)構(gòu)被鎖定，則很容易使內(nèi)部應(yīng)力升高。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的軟化或者熔化材料可以由包含木質(zhì)素的高屈服紙漿構(gòu)成，這將在下面更詳細(xì)地描述。
所述紙可以通過(guò)許多種不同形式的紙漿生產(chǎn)。如果不用回收紙漿，后者在今天、在很大程度上主要用于衛(wèi)生紙和餐巾紙卷，用于柔軟紙的最普遍的紙漿是化學(xué)紙漿。在這種紙漿中的木質(zhì)素含量實(shí)際上為零，而主要由純纖維素纖維構(gòu)成的纖維相當(dāng)細(xì)并且柔軟?；瘜W(xué)紙漿是低屈服紙漿，因?yàn)槠淝葍H為大約50％，這是在使用的木制原材料的基礎(chǔ)上計(jì)算出的。因此，這是相對(duì)昂貴的紙漿。
因此，通常使用更便宜的所謂高屈服紙漿，例如，在柔軟的紙以及其它類型的紙例如新聞紙、紙板等中的、例如機(jī)械的、熱機(jī)械的紙漿、化學(xué)機(jī)械(chemomechanical)的紙漿(CMP)或者CTMP紙漿(chemothermomechanical pulp)。在高屈服紙漿中，纖維更粗糙并且包含大量的木質(zhì)素、樹(shù)脂和半纖維素。木質(zhì)素和樹(shù)脂給予纖維更大的疏水性能和降低的形成氫鍵的性能。在柔軟紙中增加一定量的CTMP紙漿由于降低了纖維對(duì)纖維的連接，對(duì)膨松度和吸濕性能具有積極的效果。
CTMP紙漿的一個(gè)特別的變形是所謂高溫HT-CTMP紙漿，其生產(chǎn)不同于傳統(tǒng)類型的CTMP的生產(chǎn)，其主要使用用于浸漬、預(yù)熱、和精煉的較高溫度，該溫度最好不小于140℃。關(guān)于HT-CTMP的生產(chǎn)方法的詳細(xì)描述，可以參照WO95/34711。HT-CTMP的特征在于，它是一種長(zhǎng)纖維、容易脫水并且體積膨松的高屈服紙漿，其具有較低的碎片和碎屑含量。
根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，高屈服紙漿特別適合脈沖干燥，這是因?yàn)槠鋵?duì)壓力不敏感、容易脫水并且具有開(kāi)口結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)允許產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)。這減小了紙被過(guò)熱的危險(xiǎn)和在脈沖干燥的過(guò)程中被坡壞，與其它干燥方式相比，脈沖干燥是在相當(dāng)高的溫度下進(jìn)行的。所述對(duì)壓力的不敏感性和開(kāi)口結(jié)構(gòu)是由于在高屈服紙漿中的纖維比化學(xué)紙漿中的纖維相對(duì)粗糙和硬。
脈沖干燥發(fā)生的溫度比Yankee干燥和穿氣干燥高得多，本發(fā)明并不受限于后述兩種方法所根據(jù)的理論，在高屈服紙漿中木質(zhì)素的軟化溫度在脈沖干燥和壓力模制的同時(shí)被達(dá)到。當(dāng)紙變冷時(shí)，木質(zhì)素再次硬化并且會(huì)保持賦予紙的三維結(jié)構(gòu)。因此在紙的潮濕條件下也能保持該三維結(jié)構(gòu)，這極大地提高了紙的膨松度和吸濕性能。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述紙?jiān)谄涿}沖干燥過(guò)程中最靠近所述被加熱的輥13的一層或者幾層中含有一定量的高屈服紙漿，其含量按干纖維重量計(jì)算至少重10％，較好至少重30％，并且最好至少重50％。為了獲得期望的性能，例如柔性、強(qiáng)度、膨松度等，則其它幾層可以包含幾種任選的紙漿或者不同類型紙漿的結(jié)合。例如化學(xué)紙漿，最好是長(zhǎng)纖維牛皮紙漿來(lái)提供高強(qiáng)度紙。當(dāng)然在紙中也可以包含回收紙漿。本發(fā)明當(dāng)然不局限于在紙中使用一種類型的紙漿，而是可以應(yīng)用各種任選類型的紙漿或者其混合物。
在本情況下，或者通過(guò)一個(gè)雙層調(diào)漿箱或者通過(guò)一個(gè)接一個(gè)設(shè)置的單獨(dú)的調(diào)漿箱，所述紙張至少形成單獨(dú)兩層，在此在至少兩層中的紙漿組合物是不同的。
當(dāng)然也可以組合不同類型的上述材料，例如包含木質(zhì)素的高屈服紙漿和濕強(qiáng)度劑，并分別熔化各能夠軟化的材料，以進(jìn)一步增強(qiáng)所述紙的圖案結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定效果。
所述紙張也可以由至少單獨(dú)的三層形成，其中外面的兩層各包含一定量的在100-400℃能夠軟化、熔化或者硬化的所述材料，例如包含木質(zhì)素的高屈服紙漿、濕強(qiáng)度劑、具有熱塑性的合成或者天然聚合物、具有柔性劑的化學(xué)改性的木質(zhì)素和/或合成或天然聚合物。
普通添加劑、例如濕強(qiáng)度劑、柔性劑、填充物當(dāng)然也可以在紙中使用。紙張?jiān)诿}沖干燥之后進(jìn)行不同形式的已知處理，例如添加不同的化學(xué)制品，再壓花、層壓等。也可以在兩個(gè)不同絲網(wǎng)之間轉(zhuǎn)移紙張時(shí)、例如從一個(gè)脫水絲網(wǎng)轉(zhuǎn)移到一個(gè)干燥絲網(wǎng)時(shí)，在兩個(gè)絲網(wǎng)之間具有速度差，這樣在轉(zhuǎn)移時(shí)紙張減速。然后將紙張壓實(shí)到一定程度，這進(jìn)一步增加了柔軟性。
權(quán)利要求
1．一種生產(chǎn)具有三維圖案的紙的方法，所述圖案由交替的凸起和凹陷部構(gòu)成，所述圖案是在脈沖干燥過(guò)程中形成的，在脈沖干燥過(guò)程中，濕紙張通過(guò)至少一個(gè)壓榨輥隙(12)，所述輥隙包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)輥(13)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)輥被加熱，并且所述紙張?jiān)谕ㄟ^(guò)壓榨輥隙時(shí)、借助于一個(gè)帶圖案的絲網(wǎng)(11)和/或通過(guò)在所述加熱輥(13)上設(shè)置一種圖案、被賦予一種由交替的凸起和凹陷部構(gòu)成的三維圖案，在所述加熱輥(13)上的圖案在一個(gè)保持裝置(11,14)上被壓制入所述紙張中，其特征在于，所述紙張(10)在進(jìn)入所述壓榨輥隙(12)之前以非隨機(jī)的圖案被賦予一種基本重量的變化。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述紙張(10)在一個(gè)絲網(wǎng)(11；20)上成形和/或脫水，所述絲網(wǎng)的脫水能力根據(jù)所述非隨機(jī)的圖案變化，并且所述脫水能力的差別意味著纖維的一定量的移動(dòng)，并由此導(dǎo)致所述紙張的基本重量的局部變化。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述紙張(10)在一個(gè)會(huì)聚的成形空間(21)中成形和/或脫水，所述成形空間(21)的一側(cè)被一個(gè)平坦的固定或者移動(dòng)壁(22)限定，而在另一側(cè)被一個(gè)絲網(wǎng)(11)限定，所述絲網(wǎng)在其絲線彼此交叉的點(diǎn)具有凸起部，由此，在所述會(huì)聚的成形空間中脫水的過(guò)程中，纖維從所述絲網(wǎng)的凸起部轉(zhuǎn)移到其中間部分，從而導(dǎo)致所述基本重量的局部變化。
4．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所使用的纖維材料的纖維尺寸、所述紙的基本重量根據(jù)其變化的圖案尺寸以及在脈沖干燥過(guò)程中賦予所述壓榨輥隙(12)中的所述紙的三維圖案的尺寸這樣適用，使所述生產(chǎn)的紙的孔隙體積分布在孔隙體積范圍0-100μm的任何部分不小于50mm3/μm.g，最好不小于70mm3/μm.g。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所使用的纖維材料的纖維尺寸、所述紙的基本重量根據(jù)其變化的圖案尺寸以及在脈沖干燥過(guò)程中賦予所述壓榨輥隙(12)中的所述紙的三維圖案的尺寸這樣適用，使所述生產(chǎn)的紙的孔隙體積分布在孔隙體積范圍0-320μm的任何部分不小于15mm3/μm.g。
6．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述保持裝置(11,14)設(shè)有一個(gè)非剛性表面，從而使所述紙張被賦予一種三維結(jié)構(gòu)，所述三維結(jié)構(gòu)的厚度大于未被壓縮的紙張的厚度。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述紙張被一個(gè)可壓縮壓氈(11)支撐著通過(guò)壓榨輥隙(12)，所述壓氈構(gòu)成所述非剛性保持裝置。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述壓氈(11)在壓榨輥隙(12)中被壓向一個(gè)彈性非剛性表面(14)。
9．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，按干纖維重量計(jì)算，所述紙包含至少重10％，較好至少重30％，并且最好至少重50％的包含木質(zhì)素的高屈服紙漿。
10．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述紙張中加入一定量的材料，所述材料在100-400℃的溫度軟化、熔化或者硬化，或者以其它方式來(lái)穩(wěn)定賦予所述紙的圖案結(jié)構(gòu)。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述材料包括具有熱塑性的合成或者天然聚合物、具有柔性劑的化學(xué)改性的木質(zhì)素和/或合成或者天然聚合物。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述材料包括一種濕強(qiáng)度劑。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述濕強(qiáng)度劑是聚酰胺胺表氯醇樹(shù)脂、聚丙烯酰胺樹(shù)脂、丙烯酸乳液、脲醛樹(shù)脂、聚乙烯亞胺樹(shù)脂、改性淀粉和/或改性纖維素衍生物。
14．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述紙張(10)在其厚度方向具有變化的材料組合物，這樣至少將最靠近所述加熱輥(13)的一層或者幾層中包含一定量的材料，所述材料在100-400℃的溫度范圍內(nèi)能變軟、熔化或者硬化，或者以其它方式來(lái)穩(wěn)定賦予所述紙的圖案結(jié)構(gòu)，所述材料例如包含木質(zhì)素的高屈服紙漿、濕強(qiáng)度劑、具有熱塑性的合成或者天然聚合物、具有柔性劑的化學(xué)改性的木質(zhì)素和/或合成或者天然聚合物。
15．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述濕紙張通過(guò)至少另一個(gè)壓榨輥隙(12)，該壓榨輥隙包括一個(gè)旋轉(zhuǎn)加熱輥，并且所述紙張?jiān)诿}沖干燥過(guò)程中通過(guò)所述另一壓榨輥隙時(shí)被賦予一種三維圖案，所述三維圖案由交替的凸起和凹陷部構(gòu)成。
16．根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，其用于生產(chǎn)吸濕性柔軟紙。
全文摘要
生產(chǎn)具有由交替的凸起和凹陷部構(gòu)成的三維圖案的紙的方法,所述圖案是在脈沖干燥過(guò)程中賦予紙的,其間濕紙張通過(guò)至少一個(gè)壓榨輥隙(12),后者包括一個(gè)被加熱的轉(zhuǎn)動(dòng)輥(13),并且所述紙張?jiān)谕ㄟ^(guò)壓榨輥隙時(shí)、借助于一個(gè)帶圖案的絲網(wǎng)(11)和/或通過(guò)在所述加熱輥(13)上設(shè)置一種圖案、被賦予一種三維圖案,所述紙張(10)在進(jìn)入所述壓榨輥隙(12)之前以非隨機(jī)的圖案被賦予一種基本重量的變化。
文檔編號(hào)D21H11/00GK1321210SQ99811
公開(kāi)日2001年11月7日 申請(qǐng)日期1999年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月1日
發(fā)明者霍爾格·霍爾馬克, 倫納特·賴納, 托馬斯·比爾格倫, 卡韋·通德卡爾, 馬茨·瑟德貝里, 本特·亞雷胡爾特 申請(qǐng)人:Sca衛(wèi)生產(chǎn)品股份公司