МАТЕРИАЛ ИЗ ТОНКОЙ БУМАГИ, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА ИЗ ТОНКОЙ БУМАГИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТИСНЕНИЯ СЛОЯ ТОНКОЙ БУМАГИ
MATERIAL MADE FROM THIN PAPER, MANUFACTURING METHOD OF MATERIAL FROM THIN PAPER AND DEVICE FOR PRESSING THIN PAPER LAYER

Область применения изобретения
Настоящее изобретение относится к материалу из тонкой бумаги, содержащему, по меньшей мере, один слой, предпочтительно два или три слоя. Кроме того, настоящее изобретение относится к соответствующему способу изготовления таких материалов из тонкой бумаги и к устройству для тиснения слоя тонкой бумаги, имеющему валик для тиснения и опорный валик.
Предпосылки к созданию изобретения
2
2
2
2
2
2
3
3
3
Как указано выше, настоящее изобретение, в частности, относится к изготовлению материала из тонкой бумаги и, таким образом, к производству и обработке соответственно слоя тонкой бумаги или полотна тонкой бумаги. Тонкая бумага определяется как мягкая впитывающая бумага, имеющая небольшой основной вес. Она обычно имеет основной вес 8-30 г/м, особенно 10-25 г/м на один слой. Однако основной вес может быть также вплоть до 50 г/м и обычно вплоть до 40 г/м. Общий основной вес многослойных материалов из тонкой бумаги составляет от 16 до вплоть 100 г/м и особенно вплоть до около 80, 70 или 50 г/м. Ее плотность обычно ниже 0,60 г/см, особенно ниже 0,30 г/см и предпочтительнее находится в пределах 0,08-0,20 г/см.
Производство тонкой бумаги отличается от производства обычной бумаги, например, из-за ее чрезвычайно небольшого основного веса и ее намного более высокого индекса поглощения энергии при растяжении (см. DIN EN 12625-4 и DIN EN 12625-5). Кроме того, обычная бумага и тонкая бумага, в общем, различаются в отношении модуля упругости, который в качестве параметра материала характеризует свойства напряжение-деформация у этих плоских материалов.
Тонкую бумагу изготавливают из волокнистой массы, используя способ и устройство, соответственно содержащие, в основном, следующее:
I. Секцию формования, содержащую напорный ящик и участок формования на ткани;
II. Секцию прессования или сквозной воздушной сушки;
III. Секцию сушки, содержащую сушильный цилиндр или другие средства сушки;
IV. Секцию крепирования;
V. Другие последующие участки обработки, контроля и намотки.
В секциях I-II из числа вышеупомянутых технологических секций величины сухости составляют вплоть до 40%. При сквозной воздушной сушке величины сухости на входе могли быть, например, около 20%, а на выходе, например, около 60-65%, что потребовало бы дополнительной сушки до величин сухости около 90-95%. По выбору, можно использовать секции III и IV.
Из предшествующего уровня техники известно несколько способов придания слою тонкой бумаги трехмерного рисунка.
Один способ заключается в мокром формовании слоя. Выражение «мокрое формование» означает, что трехмерный рисунок образуют на мокрой стадии, когда волокна могут еще двигаться, и в этом состоянии предпочтительно осуществляют сушку волокон. Как полагают, вплоть до величин сухости около 40% волокна обладают способностью двигаться внутри бумажного полотна. Мокрое формование слоя можно осуществлять посредством формующей ткани, ткани, используемой при сквозной воздушной сушке, или передаточной ткани (т.е. ткани, используемой для передачи слоя тонкой бумаги от секции формования к, например, секции сквозной воздушной сушки), при этом слой соприкасается с этими тканями так, что образуется рисунок, придаваемой тканью. Нанесение этого рисунка может приводить к определенному увеличению объема бумаги и, кроме того, к созданию тканеобразного внешнего вида. Кроме тканей, такой рисунок может быть создан в секции мокрого формования посредством валиков, сукон или лент. В этом отношении лента является альтернативой ткани и содержит несущую основу с нанесенной структурой или рисунком из смолы. Как и в случае с тканью, структура ленты также содержит проступы и пропуски, однако они образованы не нитями основы и утка, а нанесенной структурой из смолы.
Другим способом, известным из предшествующего уровня техники, является тиснение. Из предшествующего уровня техники известны микро- и макротиснение, а также декоративное тиснение для переработки полотна тонкой бумаги, полученного с бумагоделательной машины, в готовый материал из тонкой бумаги, причем также известна переработка в виде обработки полотна тонкой бумаги для получения одного или нескольких слоев тонкой бумаги, образующих готовый материал из тонкой бумаги. В этом понимании непрерывное бумажное полотно может быть названо слоем тонкой бумаги, обработанным и переработанным на перерабатывающей машине. Кроме того, известно так называемое предварительное тиснение слоя тонкой бумаги перед по ходу ламинированием для получения готового, например, многослойного материала из тонкой бумаги. Вышеупомянутые способы осуществляют тогда, когда бумага является сухой.
Рисунок, образованный в процессе мокрого формования при мокром состоянии бумаги, намного лучше сохраняет свою структуру при повторном увлажнении по сравнению с рисунком, нанесенным при сухом состоянии бумаги, например, посредством тиснения.
Кроме того, из предшествующего уровня техники известны двухслойные материалы из тонкой бумаги, которые содержат два слоя, причем оба слоя произведены на, например, бумагоделательной машине с использованием сквозной воздушной сушки. Каждый слой на обеих своих поверхностях имеет рисунок, образованный при мокром формовании (придан тканью, используемой при сквозной воздушной сушке). На стороне слоя, которая непосредственно соприкасается с тканью, используемой при сквозной воздушной сушке, находится рисунок с рельефом поверхности, являющимся негативом или отпечатком ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Кроме того, на стороне слоя, противоположной стороне, соприкасающейся с тканью, также имеется рисунок, который также придан тканью, используемой при сквозной воздушной сушке, однако он является по существу позитивом по отношению к этой ткани. Два слоя сводят вместе так, чтобы две противоположные наружные поверхности двухслойного материала из тонкой бумаги имели одинаковый или противоположный внешний вид, т.е. одинаковые или разные рисунки, приданные тканью.
Бумага, произведенная с использованием сквозной воздушной сушки, является более дорогостоящей по сравнению с тонкой бумагой, которая изготовлена на машине, не имеющей секции для сквозной воздушной сушки. Однако для покупателя более желательными являются тканеобразный внешний вид более дорогостоящей бумаги, произведенной с использованием сквозной воздушной сушки, и, что существеннее, ее более высокая впитывающая способность. В противоположность этому по сравнению с бумагой, произведенной с использованием сквозной воздушной сушки, тонкая бумага, которая не имеет никакого рисунка, специально приданного при мокром формовании (не подвергавшаяся мокрому формованию), обладает рядом преимуществ, как например, печатными свойствами. Эта противоположность свойств имеет место также в отношении других свойств соответствующих материалов.
Сущность изобретения
Исходя из вышеизложенного обсуждения технической задачей настоящего изобретения является создание материала из тонкой бумаги, который имеет улучшенный визуальный внешний вид и сходное ощущение сухой поверхности по его обеим наружным сторонам даже в случае многослойного материала из тонкой бумаги и который может быть изготовлен более экономичным образом без ухудшения визуального внешнего вида, и создание соответствующего способа изготовления и устройства для тиснения слоя тонкой бумаги так, чтобы улучшить его визуальный внешний вид.
Эта задача решается посредством материала из тонкой бумаги, имеющего отличительные признаки по п.1 или 2 формулы изобретения. Кроме того, эта задача решается посредством способа по п.10 или 11 и устройства по п.13 формулы изобретения.
В зависимых пунктах формулы изобретения определены варианты осуществления настоящего изобретения.
Однослойный материал из тонкой бумаги согласно варианту осуществления изобретения имеет первую наружную поверхность и вторую наружную поверхность, при этом первая поверхность содержит рисунок, образованный при мокром формовании, а вторая поверхность содержит тисненый рисунок, который имитирует рисунок, образованный при мокром формовании. Тисненый рисунок образован при сухом состоянии слоя. В том случае, когда в качестве одного слоя используется, например, слой, изготовленный с применением сквозной воздушной сушки, соответствующее бумажное полотно, покидающее бумагоделательную машину, является двухсторонним, т.е. бумага имеет две различные стороны - одну более шероховатую сторону и одну более гладкую сторону. Более шероховатая сторона - это та сторона, которая соприкасалась с тканью, использовавшейся при сквозной воздушной сушке. Обе вышеупомянутые стороны имеют рисунок, приданный этой тканью, и выражение «рисунок, образованный при мокром формовании» относится к рисунку на любой стороне - рисунку, приданному со стороны ткани, и рисунку на противоположной стороне. Например, при нанесении тисненого рисунка на более шероховатую сторону частично устраняется ее шероховатость (т.е. происходит смягчение), при этом ощущение сухой поверхности сходно с ощущением сухой поверхности на более гладкой стороне, т.е. стороне, которая противоположна стороне, соприкасавшейся с тканью. Кроме того, обе стороны будут иметь сходный визуальный внешний вид. В этом случае тисненый рисунок на стороне бумаги, которая противоположна стороне, соприкасавшейся с тканью, имитирует рисунок, образованный при мокром формовании и приданный тканью, используемой при сквозной воздушной сушке. Другими словами, тисненый рисунок имеет рельеф поверхности (позитив), сходный с рельефом поверхности этой ткани. С другой стороны, тисненый рисунок может быть также нанесен на более гладкую поверхность, имитируя рисунок на более шероховатой поверхности, образованный при мокром формовании. Другими словами, тисненый рисунок имеет рельеф поверхности, сходный с негативом рельефа поверхности ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Как полагают, один слой не должен подвергаться сквозной воздушной сушке, а рисунок, образуемый при мокром формовании, придают другим средством, чем тканью, используемой при сквозной воздушной сушке, но все же при влажном состоянии слоя, как это определено выше.
Кроме того, согласно настоящему изобретению предлагается также многослойный материал из тонкой бумаги, содержащий, по меньшей мере, два слоя, включая два наружных слоя; каждый наружный слой имеет первую поверхность и вторую поверхность; один наружный слой имеет рисунок, образованный при мокром формовании, на, по меньшей мере, первой поверхности, а другой наружный слой имеет тисненый рисунок на, по меньшей мере, первой поверхности, имитирующий рисунок, образованный при мокром формовании, на первой поверхности одного наружного слоя; оба наружных слоя сведены вместе так, что их соответствующие первые поверхности представляют собой наружные поверхности многослойного материала из тонкой бумаги. Кроме описанных наружных слоев может также иметься один промежуточный слой или несколько промежуточных слоев. Промежуточный слой или слои могут быть любыми: тонкой бумагой, слоем или слоями, произведенными со сквозной воздушной сушкой, слоем или слоями из тонкой бумаги, крепированными сухим способом, а также слоем или слоями без какого-либо рисунка, намеренно образованного при мокром формовании, или их любым сочетанием. Таким образом, два наружных слоя могут быть сведены вместе или непосредственно в двухслойном материале из тонкой бумаги, или косвенно через средний слой или слои в материале из тонкой бумаги, содержащем три или большее число слоев. Как и в вышеописанном варианте осуществления изобретения, выражение «образованный при мокром формовании» относится к рисунку любого рода, нанесенному на бумажное полотно в его мокром состоянии. Например, если для нанесения рисунка используется ткань, то рисунки могут быть нанесены на обе наружные поверхности, и вышеуказанным определением охватывается любой из этих рисунков. В частности, если, например, ткань, используемая при сквозной воздушной сушке, применяется в качестве одного наружного слоя, то более шероховатая поверхность или более гладкая поверхность бумажного полотна может быть использована в качестве наружной поверхности материала из тонкой бумаги. В зависимости от того, какая поверхность используется, рисунок на другом наружном слое выдавливают соответственно в виде одинакового или, по меньшей мере, сходного рисунка. Следовательно, как упоминалось выше, тисненый рисунок на другом наружном слое может иметь рельеф поверхности, сходный с позитивом или негативом рельефа поверхности ткани, используемой для придания на одном наружном слое рисунка, образованного при мокром формовании.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом выполнения многослойного материала из тонкой бумаги согласно изобретению, по меньшей мере два наружных слоя получают на разных бумагоделательных машинах. В результате этого могут быть сведены вместе наружные слои, имеющие разные свойства, что улучшает общие свойства материала из тонкой бумаги. Хотя оба наружных слоя получают на разных бумагоделательных машинах, визуальные внешние виды наружных поверхностей материала из тонкой бумаги являются, по меньшей мере, сходными.
Предпочтительно одним слоем является полотно, полученное на бумагоделательной машине со сквозной воздушной сушкой, а другим слоем - полотно из тонкой бумаги, не подвергавшееся мокрому формованию. В этой связи выражение «не подвергавшееся мокрому формованию» означает, что в мокром состоянии, как это определено во вводной части, на слой намеренно не наносился рисунок или ему соответственно не придавалась трехразмерность. Например, слой тонкой бумаги, который изготовили, не подвергая его сквозной воздушной сушке, и который также не подвергался мокрому формованию в секциях перед по ходу секцией сушки, считается как не подвергавшийся мокрому формованию. Следует учесть, что слой, который имеет рисунок, например, приданный формующей тканью, также считается как не подвергавшийся мокрому формованию, поскольку рисунок не предназначен для декоративных или функциональных целей, а является результатом обычной работы бумагоделательной машины.
В одном варианте тисненый рисунок, образованный при вышеуказанных вариантах осуществления настоящего изобретения, имеет отпечатки пропусков и проступов. В зависимости от поверхности, подвергающейся имитации, отпечатки пропусков образуют углубления, а отпечатки проступов образуют выступы на слое или наоборот. В вышеприведенном примере со слоем, который изготовлен со сквозной воздушной сушкой и на обеих наружных поверхностях имеет рисунок, образованный при мокром формовании, отпечатки проступов в тисненом рисунке образуют выступы, а отпечатки пропусков в тисненом рисунке образуют углубления в том случае, когда необходимо создать имитацию на более гладкой поверхности (т.е. стороне, противоположной стороне, соприкасающейся с тканью) слоя или полотна, изготовленного со сквозной воздушной сушкой. В этом случае рельеф поверхности тисненого рисунка является одинаковым или, по меньшей мере, сходным с рельефом поверхности ткани, используемой при сквозной воздушной сушке и служащей для придания рисунка, образованного при мокром формовании, при этом рельеф поверхности выдавливающего рисунка является одинаковым или, по меньшей мере, сходным с негативом рельефа поверхности ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. С другой стороны, если необходимо создать имитацию более шероховатой поверхности (стороны, соприкасающейся с тканью) слоя, изготовленного со сквозной воздушной сушкой, то отпечатки проступов в тисненом рисунке образуют углубления, а отпечатки пропусков в тисненом рисунке образуют выступы. В этом случае рельеф поверхности тисненого рисунка является одинаковым или, по меньшей мере, сходным с негативом рельефа поверхности ткани, используемой при сквозной воздушной сушке и служащей для придания рисунка, образованного при мокром формовании.
Отпечатки проступов простираются по существу параллельно продольному направлению и расположены на расстоянии друг от друга в поперечном направлении. Продольное направление определяется как направление перемещения соответственно слоя или полотна во время изготовления тонкой бумаги. Поперечное направление определяется как направление, перпендикулярное к продольному направлению. Отпечатки проступов имеют по существу линейную форму. В этом варианте осуществления изобретения отпечатки проступов в виде линейных выступов выстроены в ряд в направлении, наклоненном к продольному направлению и поперечному направлению. В этой связи отпечатки проступов, как говорилось выше, могут присутствовать в виде углублений или выступов.
2
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения тисненый рисунок содержит меньше чем 30 выступов/см. Выступы - это участки, определяемые отпечатками проступов или пропусков.
Тисненый рисунок в вышеописанном материале из тонкой бумаги имеет тканеобразный рельеф поверхности.
Кроме того, предпочтительно, чтобы рисунок, образуемый при мокром формовании, был выполнен средством, выбранным из группы, состоящей из формующей ткани, ткани, используемой при сквозной воздушной сушке, передаточной ткани, сукна, ленты, валика или их сочетания. В этой связи лента является альтернативой ткани и содержит несущую основу с нанесенной на ней структурой или рисунком из смолы. Как и в случае с тканью, структура ленты также содержит проступы и пропуски, однако они образованы не нитями основы и утка, а нанесенной структурой из смолы и ее механической обработкой. Необходимо учесть, что настоящим изобретением охватываются средства для мокрого формования, которые наносят рисунок на слой в состоянии, в котором слой все еще имеет подвижные волокна внутри слоя и в которое обычно соответствует величинам сухости вплоть до около 40%, как это объяснялось во вводной части, а также все способы нанесения такого образованного при мокром формовании рисунка, известные из уровня техники.
Кроме материала из тонкой бумаги, согласно настоящему изобретению предлагается также способ изготовления однослойного материала из тонкой бумаги, имеющего две наружных поверхности. Способ изготовления содержит стадии производства слоя тонкой ткани таким образом, чтобы, по меньшей мере, одна из его наружных поверхностей имела рисунок, образованный при мокром формовании. Как указывалось выше, этот рисунок, образованный при мокром формовании, может быть создан любым способом. Кроме того, и в этом случае термин «образованный при мокром формовании» охватывает не только рисунок на стороне слоя, который находится в непосредственном соприкосновении со средством нанесения рисунка, образуемого при мокром формовании, но также и рисунок на противоположной стороне. Кроме того, этот способ содержит тиснение другой наружной поверхности слоя, противоположной указанной одной наружной поверхности, в рисунок, имитирующий рисунок, образованный при мокром формовании на указанной одной наружной поверхности.
Кроме того, предлагается способ изготовления многослойного материала из тонкой бумаги, имеющего, по меньшей мере, два слоя, включая два наружных слоя, и две противоположные наружные поверхности. В этом случае способ содержит стадии производства первого слоя на первой бумагоделательной машине, имеющего рисунок, образованный при мокром формовании, на, по меньшей мере, одной из его двух наружных поверхностей; производства второго слоя на второй бумагоделательной машине; тиснение второго слоя на, по меньшей мере, одной из его двух наружных поверхностей в рисунок, имитирующий рисунок, образованный при мокром формовании, на первом слое; и, наконец, сведение вместе первого слоя и второго слоя таким образом, чтобы рисунок, образованный при мокром формовании, и тисненый рисунок образовывали две наружные поверхности многослойного материала из тонкой бумаги. Как упоминалось ранее, кроме первого слоя и второго слоя могут также иметься средний слой или средние слои. Следовательно, наружные слои могут быть сведены вместе непосредственно или косвенно. Кроме того, вышеизложенное обсуждение многослойного материала из тонкой бумаги относится также к соответствующему способу, так что отсылаем читателя к вышеизложенному описанию.
Кроме способа изготовления, согласно настоящему изобретению предлагается также устройство для тиснения слоя ткани, содержащее валик для тиснения и опорный валик. По сравнению с обычными устройствами для тиснения валик для тиснения имеет рисунок, который соответствует рельефу поверхности или негативу рельефа поверхности ткани, сукна, ленты или валика, в общем, используемых для получения рисунка, образованного при мокром формовании, на слое во время изготовления слоя из тонкой бумаги.
Устройство согласно настоящему изобретению предпочтительно имеет рисунок, который имитирует волокна и/или нити ткани, используемой для образования мокрым способом рисунка или его негатива.
Устройство может быть частью перерабатывающей машины, на которой изготавливают однослойный или многослойный материал.
Краткое описание чертежей
Дополнительные отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из последующего подробного описания со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг.1 показывает пример бумагоделательной машины, имеющей секцию сквозной воздушной сушки и сушильный цилиндр в качестве сушильной секции;
фиг.2 - перспективный вид, показывающий структуру ткани, которая используется при сквозной воздушной сушке и которая может служить оригиналом для тисненого рисунка или выдавливающего рисунка согласно настоящему изобретению;
фиг.3 - вид в плане альтернативной ткани бумагоделательной машины и выдавливающего рисунка, развернутого в плоскость, валика для тиснения согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.4 - вид в разрезе по линии В-В на фиг.3, причем в этом случае фиг.3 является видом ткани в плане;
фиг.5 - вид в разрезе по линии В-В на фиг.3, причем в этом случае фиг.3 является видом в плане выдавливающего рисунка согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, развернутого в плоскость.
Описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
В дальнейшем описывается предпочтительный вариант осуществления изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи. Этот вариант предназначен лишь служить примером осуществления настоящего изобретения и не имеет никакой ограничительной цели.
Со ссылкой на фиг.1 объясняется процесс изготовления тонкой бумаги в виде полотна. Полотно тонкой бумаги может быть использовано в качестве одного слоя в материале из тонкой бумаги. Показанная бумагоделательная машина может быть разделена на пять секций: секцию формования I, секцию сквозной воздушной сушки II, которая альтернативно может быть секцией прессования, секцию III с сушильным цилиндром большого диаметра или другими сушильными средствами, секцию крепирования IV и секцию V для других последующих обработок, выгрузки или намотки. В секции формования I расположены две формующие ткани - внутренняя формующая ткань 1 и наружная формующая ткань 2. Из напорного ящика 3 бумажная масса подается в зазор между внутренней тканью 1 и наружной тканью 2. В дальнейшем полотно (не показано) транспортируется поверх внутренней ткани 1. Внутренняя ткань 1 обычной бумагоделательной машины может быть использована для нанесения определенного трехмерного рисунка (рисунка, образованного при мокром формовании) на одной наружной поверхности полотна. Это, в общем, известно специалисту в данной области техники, так что, как полагают, в этой связи не требуются никакие дополнительные подробности.
Между секцией формования I и секцией сквозной воздушной сушки II полотно тонкой бумаги переносится с внутренней формующей ткани 1 на ткань 5, используемую при сквозной воздушной сушке. Этот перенос достигается сопряжением обеих тканей 1 и 5 в определенном месте. Для переноса полотна с внутренней формующей ткани 1 на ткань 5, используемую при сквозной воздушной сушке, применяют вакуумный ящик или съемный валик 6. В ходе этого процесса полотно подвергается дополнительному обезвоживанию. Благодаря действию вакуумного ящика 6, расположенного перед по ходу цилиндрами для сквозной воздушной сушки, полотно тонкой бумаги и его волокна могут всасываться в пропуски, образованные между проступами ткани 5 для сквозной воздушной сушки.
Возможность достижения трехразмерности полотна называется «обгонным перемещением». При обгонном перемещении формующая ткань 1 движется быстрее, чем ткань, используемая при сквозной воздушной сушке. Таким образом, на ткани, используемой при сквозной воздушной сушке, происходит стягивание полотна тонкой бумаги, в результате чего достигается трехразмерность.
Одним способом достижения большей трехразмерности является использование дополнительного вакуумного ящика 18 - так называемого формующего ящика, расположенного лишь на ткани для сквозного воздушного формования. Благодаря действию этого вакуумного ящика 18 полотно тонкой бумаги и его волокна всасываются в пропуски, образованные между проступами в ткани 5 для сквозного воздушного формования. Следовательно, плотность волокон полотна в пропусках ткани меньше, чем в местах расположения проступов.
В результате этого образуется намеренно созданный трехмерный рисунок на обеих противоположных наружных поверхностях полотна, т.е. не только на наружной поверхности, соприкасающейся с тканью, используемой при сквозной воздушной сушке, но также и на противоположной наружной поверхности полотна. Оба эти рисунка (т.е. рисунок на стороне, соприкасающейся с тканью, и рисунок на противоположной стороне) также рассматриваются как образованные при мокром формовании.
Ткань, используемая при сквозной воздушной сушке, обегает цилиндр для такой сушки (в изображенном варианте осуществления изобретения имеются два цилиндра), частично закрытый кожухом. В варианте на фиг.1 полотно продувают горячим воздухом, проходящим из кожухов в цилиндры для сквозной воздушной сушки. На фиг.1 стрелками показано направление продувки горячим воздухом. Однако направление продувки горячим воздухом может быть также обратным, т.е. полотно может продуваться горячим воздухом, проходящим из цилиндра в кожух. Этот процесс продувки полотна горячим воздухом предопределяет наименование этого способа сушки как «сквозная воздушная сушка». Посредством этого процесса на наружной стороне (сторонах) закрепляется рисунок, образованный при мокром формовании и приданный тканью, используемой при сквозной воздушной сушке.
Согласно одному возможному варианту осуществления изобретения полотно затем перемещают к секции III посредством нажимного вала, используя при этом минимальное давление на сушильный цилиндр большого диаметра 8, где полотно дополнительно высушивают с применением сушильных кожухов или сушильного кожуха 8 и где усиливается рисунок, образованный при мокром формовании, вследствие увеличения плотности частей рисунка, уже имеющих большую плотность, потому что проступы ткани прижимаются к сушильному цилиндру вместе с полотном, расположенным между тканью и сушильным цилиндром. В секции IV на разгрузочной стороне сушильного цилиндра большого диаметра может быть также установлен так называемый крепирующий шибер 10 для крепирования полотна в этом месте.
Наконец, полотно сматывают в рулон в секции намотки V.
Процесс изготовления полотна тонкой бумаги не описывается подробнее, потому что из уровня техники хорошо известны этот процесс как таковой, а также устройства.
На фиг.2 показан перспективный вид одного из множества вариантов выполнения структуры и конфигурации ткани 5, которая используется при сквозной воздушной сушке и которая может служить в качестве оригинала для рисунка, создающего имитацию и образуемого при мокром формовании. В показанном варианте ткань 5, используемая при сквозной воздушной сушке, является плетеной и состоит из нитей 12 основы и нитей 13 утка. В показанном варианте нити 12 основы протянуты поочередно над тремя нитями утка и под двумя нитями утка. Нити 12 основы простираются параллельно продольному направлению, в то время как нити 13 утка простираются в поперечном направлении, т.е. перпендикулярно продольному направлению. Что касается ориентации нитей утка и основы, то могут присутствовать отклонения приблизительно в 10°.
Как ясно видно на фиг.2, нити 12 основы расположены на расстоянии друг от друга в направлении, перпендикулярном к продольному направлению, т.е. в поперечном направлении, в то время как нити 13 утка расположены на расстоянии друг от друга в направлении, параллельном продольному направлению. Кроме того, как видно на фиг.2, части нитей 12 основы, которые протянуты поверх нитей 13 утка, т.е. проступы, выстроены в ряд, наклоненный к продольному направлению машины. Например, проступы 12а-12е, образованные нитями основы, создают диагональный ряд, наклоненный к продольному направлению. Другими словами, первый проступ 12а вместе со вторым проступом, примыкающим к нему в поперечном направлении, например проступом I2b, образуют ряд, наклоненный к продольному направлению. При объединении проступов другим образом точно также образуются диагональные ряды проступов, расположенные под другими углами к продольному направлению.
Кроме того, в местах, в которых нити 12 основы пропущены под нитями 13 утка, образуются пропуски 13а.
Хотя на фиг.2 показан только перспективный вид ткани 5, используемой при сквозной воздушной сушке и служащей в качестве оригинала для выдавливающего рисунка в устройстве согласно настоящему изобретению, один вариант выполнения выдавливающего рисунка согласно настоящему изобретению, который основан на изображенной ткани, используемой при сквозной воздушной сушке, выглядел бы по существу одинаковым, за исключением того, что по сравнению с тканой тканью не имелось бы никаких отверстий.
Следовательно, показанный на фиг.3 схематический вид в плане ткани, используемой при сквозной воздушной сушке и служащей в качестве оригинала для поверхности валика для тиснения согласно настоящему изобретению, также был бы таким же самым, как и вид в плане выдавливающего рисунка согласно настоящему изобретению, развернутого в плоскость. В этой связи выражение «развернутый в плоскость» означает, что рисунок, в общем, цилиндрического валика для тиснения, являющийся изогнутым, показан в плоскости, а не как изогнутый.
В дальнейшем сущность настоящего изобретения объясняется посредством одного предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг.3-5.
На фиг.3 показан вид в плане варианта выполнения ткани, используемой для сквозной воздушной сушки, где нити 12 основы поочередно пропущены над тремя нитями 13 утка и под двумя нитями 13 утка. Кроме того, проступы нитей 12 основы, т.е. части, пропущенные над нитями 13 утка и обозначенные позициями 12а-12d, выстроены в ряд с его наклонным расположением относительно продольного направления.
На фиг.4 показан вид в разрезе по линии В-В на фиг.3, причем вид в плане на фиг.3 рассматривается как вид в плане одной примерной ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Кроме того, на фиг.4 показано, что нить 12 основы поочередно пропущена над тремя нитями 13 утка и под двумя нитями 13 утка.
Если вид на фиг.3 рассматривать как вид выдавливающего рисунка на валике для тиснения согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, при этом выдавливающий рисунок развернут в плоскость, то промежутки между нитями 13 утка и нитями 12 основы, обозначенные позицией 14, не являются отверстиями, как в ткани, используемой при сквозной воздушной сушке, а представляют собой самую нижнюю плоскость выдавливающего рисунка, выполненного в сплошном материале. Кроме того, в этом случае части нитей 12 основы, которые образуют проступы 12а-12d в ткани 15, используемой при сквозной воздушной сушке, образуют линейные выступы, выстроенные в ряд по диагонали к продольному направлению, как это описано выше в отношении показанной на фиг.2 ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Части, в которых нити 12 основы пропущены под нитями 13 утка, образуют пропуски или углубления, хотя в данном случае части нитей 16 утка также видны на рельефе поверхности выдавливающего рисунка (см. фиг.5).
Согласно настоящему изобретению рельеф поверхности ткани, используемой при изготовлении (в данном предпочтительном варианте осуществления изобретения - ткани, используемой при сквозной воздушной сушке), является одинаковым с рельефом поверхности предложенного согласно изобретению выдавливающего рисунка на валике для тиснения согласно настоящему изобретению. По этой причине виды в плане ткани, используемой при сквозной воздушной сушке, а также выдавливающего рисунка согласно настоящему изобретению являются по существу одинаковыми. На фиг.5 показан вид выдавливающего рисунка согласно настоящему изобретению в разрезе по линии В-В на фиг.3. Вид в разрезе на фиг.5 является по существу одинаковым с рельефом поверхности на фиг.4. Самые верхние поверхности нитей 12 основы, а также самые верхние поверхности нитей 13 утка вместе с промежутками между нитями 12 основы и нитями 13 утка в виде самой нижней плоскости 17 образуют совершенно сплошную поверхность (рельеф поверхности).
2
На фиг.5 показаны линейные выступы 15 и углубления, образованные между ними, т.е. в местах, соответствующих углублениям в ткани, которая используется при сквозной воздушной сушке и в которой нить 12 основы пропущена под двумя нитями 13 утка. Кроме того, имеется третья плоскость 17. Линейные выступы 15 имитируют нити 12 основы, в то время как углубления имитируют пропуски в ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Низкие выступы 16 имитируют нити 13 утка. Кроме того, третья плоскость 17 образует поверхность, которая обычно обеспечивается отверстиями 14 между нитями 12 основы и нитями 13 утка в ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Следовательно, выдавливающий рисунок, показанный на фиг.5 и выполненный согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, имитирует позитив ткани, используемой при сквозной воздушной сушке и показанной в разрезе на фиг.4. Другими словами, то и другое имеют по существу одинаковый рельеф поверхности. Выдавливающий рисунок согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит меньше чем 30 выступов/см (в вышеуказанном случае - линейных выступов, имитирующих проступы). С другой стороны, рельеф поверхности выдавливающего рисунка на валике для тиснения может быть негативом рельефа поверхности рисунка на ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Другими словами, рисунок, который придан тканью, используемой при сквозной воздушной сушке, к стороне слоя, соприкасающейся с тканью, при влажном состоянии слоя, служит в качестве оригинала для выдавливающего рисунка на валике для тиснения. Таким образом, части нити 12 основы, образующие проступы 12а-12е в ткани, используемой при сквозной воздушной сушке, являются углублениями в выдавливающем рисунке валика для тиснения, а части пропусков 13а в этой ткани являются выступами.
Таким образом, согласно настоящему изобретению предлагается устройство для тиснения слоя тонкой бумаги, имеющее валик для тиснения и опорный валик. Валик для тиснения предпочтительно выполнен в виде стального валика, а опорный валик - предпочтительно в виде обрезиненного валика. Валик для тиснения содержит выдавливающий рисунок, как например тот, который показан на фиг.3 в связи с фиг.5. Выдавливающий рисунок имеет рельеф поверхности, например, ткани, которая обычно используется при производстве слоя тонкой бумаги с применением сквозной воздушной сушки и которая наносит рисунок (образованный при мокром формовании) на наружную поверхность (поверхности) слоя тонкой бумаги. С другой стороны, выдавливающий рисунок может быть также негативом рельефа поверхности, а не его позитивом.
Устройство согласно настоящему изобретению предпочтительно расположено позади по ходу бумагоделательной машины, так что тисненый рисунок придают слою тонкой бумаги во время дополнительной обработки слоя тонкой бумаги, т.е. переработки слоя тонкой бумаги. С другой стороны, устройство может быть также расположено между крепирующим шабером 10 и намоточной машиной 11.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения рельеф поверхности выдавливающего рисунка является негативом рельефа поверхности ткани 5, используемой при сквозной воздушной сушке и применяемой для нанесения на слой тонкой бумаги рисунка, образованного при мокром формовании. В этом варианте слой тонкой бумаги имеет рисунок, образованный при мокром формовании, на обеих его наружных поверхностях. Рисунок на более шероховатой поверхности наносится на сторону слоя, соприкасающуюся с тканью, а рисунок на более гладкой поверхности наносится на противоположной стороне. Рельеф поверхности более гладкой стороны по существу соответствует рельефу поверхности ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Следовательно, для нанесения подобного рисунка также на сторону слоя, соприкасающуюся с тканью, эта сторона слоя подвергается тиснению устройством для тиснения, в котором валик для тиснения имеет негатив рельефа поверхности ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Таким образом, может быть получен однослойный материал из тонкой бумаги, имеющий две поверхности со сходным внешним видом. Благодаря приложению выдавливающего рисунка на шероховатой стороне частично устраняется шероховатость, а ощущение сухой поверхности является сходным с ощущением сухой поверхности на более гладкой стороне, т.е. на стороне, противоположной той, которая соприкасается с тканью. В случае, когда необходимо имитировать рисунок, который имеется на стороне, соприкасающейся с тканью, более гладкую поверхность подвергают тиснению валиком для тиснения, рельеф поверхности которого по существу такой же самый, как и рельеф поверхности ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Кроме того, в этом случае можно избежать двухсторонности однослойного материала. Однако настоящее изобретение не ограничивается способом производства с использованием сквозной воздушной сушки и рельеф поверхности выдавливающего рисунка не обязательно должен быть таким же самым, как и рельеф поверхности ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Действительно, может быть использован рельеф поверхности формующей ткани 1 или передаточной ткани (не показана). Кроме того, может использоваться нетканое полотно. Настоящее изобретение фактически применимо при всех видах тканей и других средств, которые используют при производстве бумаги и которые придают рисунок полотну в мокром состоянии (т.е. вплоть до величин сухости полотна около 40%).
Настоящее изобретение может быть использовано для изготовления, с одной стороны, вышеописанного однослойного материала из тонкой бумаги, а с другой стороны, многослойного материала. Таким образом, например, слой, полученный с использованием сквозной воздушной сушки, и слой, полученный при другом процессе, могут быть сопряжены в качестве наружных слоев, при этом последний слой снабжен тисненым рисунком согласно настоящему изобретению, чтобы имитировать одну из наружных поверхностей слоя, полученного с использованием сквозной воздушной сушки. Вышеупомянутая более гладкая поверхность (сторона, противоположная той, которая соприкасается с тканью) слоя, полученного с использованием сквозной воздушной сушки, предпочтительно будет использоваться в качестве наружной поверхности одного наружного слоя в многослойном материале согласно настоящему изобретению. Другой наружный слой иного рода, который предпочтительно является слоем тонкой бумаги, не снабженным образованным при мокром формовании рисунком любого рода, будет подвергнут тиснению посредством валика для тиснения, имеющего рельеф-негатив поверхности ткани, используемой при сквозной воздушной сушке. Затем оба слоя сводят вместе таким образом, чтобы одной наружной поверхностью была та наружная поверхность, которая имеет рисунок (в данном примере на более гладкой стороне), образованный тканью, используемый при сквозной воздушной сушке, а другой наружной поверхностью была та наружная поверхность, которая имеет тисненый рисунок, имитирующий рисунок, образованный при мокром формовании с использованием сквозной воздушной сушки. Кроме того, могли иметься дополнительные слои между двумя наружными слоями, при этом промежуточный слой или слои могут быть из тонкой бумаги, произведенной с использованием сквозной воздушной сушки, или из другой тонкой бумаги. Таким образом, улучшается внешний вид материала из тонкой бумаги в том отношении, что обе наружные поверхности выглядят одинаковыми, при этом свойства материала могут быть адаптированы к соответствующему случаю применения.
Особенно предпочтительным является материал из тонкой бумаги, имеющий два слоя или три слоя. Один наружный слой, который является тонкой бумагой, не подвергавшейся мокрому формованию (т.е. тонкой бумагой, намеренно не снабженной рисунком при ее мокром состоянии), на своей наружной поверхности имеет тиснение согласно настоящему изобретению. Вторым наружным слоем является слой, который на одной наружной поверхности имеет рисунок, образованный при сквозной воздушной сушке. Оба наружных слоя сведены вместе таким образом, что их вышеупомянутые наружные поверхности представляют собой две наружные поверхности готового материала из тонкой бумаги. В этой связи наружной поверхностью слоя, образованного с использованием сквозной воздушной сушки, предпочтительно является та поверхность, которая при вышеописанном процессе изготовления с использованием сквозной воздушной сушки соприкасается с сушильным цилиндром большого размера, т.е. поверхность слоя тонкой бумаги, которая противоположна стороне, соприкасающейся с тканью. Тем не менее, как упоминалось ранее, эта поверхность также снабжена рисунком, образованным при мокром формовании и с использованием сквозной воздушной сушки. Вышеуказанный материал является особенно полезным, потому что обе наружные поверхности материала из тонкой бумаги визуально являются одинаковыми несмотря на то, что оба наружных слоя из тонкой бумаги изготовлены на разных бумагоделательных машинах. Таким образом, можно изготавливать материалы из тонкой бумаги, объединяя свойства двух разных изготовленных слоев (сухого крепированного слоя и слоя, произведенного с использованием сквозной воздушной сушки) в одном материале и не ухудшая при этом визуальный внешний вид или ощущение сухой поверхности материала. Это приводит к повышенной гибкости в отношении свойств материала и к пониженной стоимости по сравнению с материалом, в котором имеются только слои, изготовленные с использованием сквозной воздушной сушки. Наиболее важным является то, что все это может быть достигнуто без ухудшения визуального внешнего вида или ощущения сухой поверхности, как например гладкости материала в отношении двухсторонности. Кроме того, тисненая бумага будет иметь небольшое улучшение во впитываемости и скорости впитывания, которое, конечно, будет также иметь общее влияние на многослойный материал. Кроме того, если используется слой тонкой бумаги, который не имеет никакого рисунка, образованного при мокром формовании, то его печатные свойства значительно лучше, чем у слоя, изготовленного с использованием сквозной воздушной сушки.
Когда однослойный, а также многослойный материал из тонкой бумаги согласно настоящему изобретению производят посредством устройства для тиснения, содержащего валик для тиснения с вышеописанным выдавливающим рисунком, выступы валика для тиснения, имитирующие проступы, например, ткани, используемой при сквозной воздушной сушке, образуют отпечатки проступов в слое, имеющем тисненый рисунок, при этом отпечатки проступов в виде линейных углублений выстроены в ряд, образующий диагональ к продольному направлению и поперечному направлению (как и отпечатки проступов, нанесенные в мокром состоянии тканью, используемой при сквозной воздушной сушке). Если рельеф поверхности валика для тиснения является негативом рельефа поверхности ткани, используемой при сквозной воздушной сушке, то проступы этой ткани образуют углубления в выдавливающем рисунке валика для тиснения, а пропуски ткани, используемой при сквозной воздушной сушке, образуют выступы в выдавливающем рисунке валика для тиснения. Следовательно, в соответствующем материале отпечатки проступов в виде подушечек или выступов выстраиваются в ряд, образующий диагональ к продольному направлению и поперечному направлению. В этом случае выступы (отпечатки пропусков) образуют углубления в тисненом слое. Следовательно, это зависит от имитируемого рисунка, т.е. являются ли отпечатки проступов углублениями или выступами в тисненом рисунке слоя. То же самое относится к отпечаткам пропусков.
Наконец, как указывалось, настоящее изобретение особенно подходит для использования в области изготовления гигиенических материалов из тонкой бумаги, как например носовых платков, туалетной бумаги, рулонной бумаги для кухонных полотенец, полотенец для рук, тряпок для вытирания предметов и т.п.
Следует отметить, что вышеизложенное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, как полагают, не ограничивает объем настоящего изобретения, определенный в прилагаемой формуле изобретения.