NO332242B1 - Ark av kreppet og preget absorberende papir, pregevalse for slikt ark og fremgangsmate ved preging - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører et preget papirark (10) sammensatt av minst et første og et andre lag (12, 14) av kneppet cellulosevatt av typen hvorav minst et første lag (12) omfatter et første preget motiv (16) som består av en første serie av første forhøyninger (18) som danner de første linjene og hvorav toppene (32) er bundet til den indre overflaten (24) av det andre laget (14) vis-à-vis, karakterisert ved at de to lagene (12,14) omfatter hvert et andre preget motiv (36) som omfatter en andre serie andre forhøyninger (38, 40) og ved at toppene (42,44) av de andre forhøyningene (38,40), av et lag (12, 14) fordeler seg vis-à-vis og nær toppene (44, 42) av de andre forhøyningene (40, 38) av det andre laget (14,12).

Description

Oppfinnelsen vedrører et preget ark, spesielt et absorberende papirark av kreppet cellulosevatt, omfattende et preget motiv. Oppfinnelsen vedrører videre et valsepar gravert for preging av et preget ark samt en fremgangsmåte for å fremstille et preget ark ved hjelp av et valsepar.

Oppfinnelsen vedrører spesielt et papirark sammensatt av minst et første og et andre lag av kreppet cellulosevatt tiltenkt for tørkeanvendelse innen husholdningen, i hjemmet eller i industrien, dvs. som kan anvendes som kjøkkenrull, klut, etc.

Innen området for papir for sanitær anvendelse eller for anvendelse i hjemmet, slik som toalettpapir eller tørkerull, er det kjent å fremstille papirark sammensatt av flere lag absorberende papir, for eksempel av kreppet cellulosevatt med en vekt per enhet på mellom 12 og 30 g/m<2>, ustyrt med forhøyninger som oppnås ved preging.

Pregingen gjør arket faktisk fyldig og det fører til en forbedring ved absorbering av væsker, ved berøring og av mykhet. Man har forsøkt med ytterligere økning av absorp-sjonskapasiteten ved å fremstille flerlags papirark oppnådd ved å assosiere minst to sjikt, også kalt lag, hvert bestående av minst et av de pregede arkene.

Man oppnår slik et flerlags ark med mekaniske karakteristikker, slik som trekkstyrke, samt en bestemt absorpsjonskapasitet.

To fremgangsmåter for preging og sammensetning av lagene er vanligvis utført i henhold til de ønskede karakteristikker for sluttproduktet.

Den første fremgangsmåten er innen teknikkens stand kjent under betegnelsen "nestet" eller sammenføyning. Den består først av å prege hvert lag separat for å danne en overflate med forhøyninger generelt svakt koniske eller som pyramide- stubber. Deretter tilføres lim til toppen av forhøyningene på et av lagene og man plasserer lagene oppå hverandre slik at overflatene med forhøyninger kommer rett overfor hverandre, forhøyningene på det ene mellom forhøyningene på det andre. Man setter lagene sammen slik at forhøyningene som har blitt limt føyer seg inn mellom det andre lagets forhøyninger. Slik er de to lagene bundet sammen ved punktene med lim mellom forhøyningenes topper på det ene laget og forhøyningenes ikke-pregede områder på det andre laget. Man får en struktur hvorav tomrommene som er dannet slik sikrer en forbedret absorpsjon for arket. I tillegg har de ytre overflatene en glatt og bløt berøring som følge av fordypningene dannet av forhøyningenes rygg. Denne teknikken er angitt i US patent nr. 3867225.

Den andre fremgangsmåten for sammensetning er innen teknikkens stand kjent under betegnelsen "topp/topp". Den skiller seg fra den foregående fremgangsmåten ved den relative plasseringen av de to lagene. De blir her etter preging plassert oppå hverandre for å kongruere forhøy-ningenes toppunkter, i det minste en del av toppene. Lagene blir bundet sammen ved forhøyningenes topper, topp mot topp. Denne teknikken er angitt i US patent nr. 3414459.

US patent nr. 5382464 beskriver et preget lag egnet til bruk i et flerlags-, preget papir. Det pregede papiret har bosser av to forskjellige dybder hvor bossene som har en større dybde eller de «store bossene» alternerer med de mer grunne bossene eller de «små bossene». Når det pregede laget brukes til å danne et flerlagspapir, er de små bossene anordnet i et tupp-til-tupp forhold med bosser i et andre preget lag, mens de store bossene av det første laget er plassert til å neste mellom bossene av det andre laget.

US patent nr. 5830558 beskriver en flerlagspapirserviett-struktur. Papirstrukturen omfatter et lag av diskrete områder av relativt lav tetthet spredt over hele det kontinuerlige nettverket av relativt høy tetthet. Papir strukturen har også et lag som ikke har diskrete områder av relativt lav tetthet spredt over hele det kontinuerlige nettverket av relativt høy tetthet. De forskjellige strukturene av de to lagene gir forbedret absorpsjonskapasitet overfor en homogen flerlagsstruktur.

US patent nr. 5736223 beskriver et flerlagspapir som har minst tre pregede papirlag som har jevnt fordelte fremspring kjennetegnet ved at det omfatter to såkalte eksterne lag hvor de respektive fremspringene er i tupp-til-tupp posisjoner og et tredje preget, såkalt midtlag hvor fremspringene nester mellom fremspring av én av de to eksterne lagene.

Når man vurderer de praktiske utførelsene av disse strukturene, både de av typen nestet og de av typen topp/topp, er forhøyningene oppnådd ved preging oftest utført for å fordeles i henhold til et motiv der forhøyningene generelt er ordnet på samme måte ifølge en eller flere styringer. Et slikt motiv gjør at man oppnår et ark som er homogent når det gjelder dets mekaniske karakteristikker.

For å forbedre brukerens tilfredshet er det imidlertid viktig å øke arkets mykhet.

Man kan definere arkets mykhet som om det er dets kapasitet til å miste sin form ved vanlig behandling når det plasseres i hånden til brukeren, som har fingrene utstrakt

i forlengelse av håndflaten og som deretter bøyer fingrene.

Et papirark med en svært høy grad av mykhet mister sin form og krøller seg eller krummer seg for å forbli tilnærmet lik formen bestemt av brukerens håndflate.

Et papirark med en lav grad av mykhet vil brettes sammen i henhold til en eller flere linjer, hver del av arket som strekker seg mellom to brettelinjer forblir tilnærmet lik flate.

Det er mer behagelig å anvende et papirark med en høy grad av mykhet.

Generelt vil en økning i arkets mykhet føre til en reduksjon av dets mekaniske karakteristikker.

Oppfinnelsen har som mål å lage en ny design for et preget papirark, noe som tillater å øke arkets mykhetsgrad uten å redusere dets mekaniske karakteristikker.

I denne hensikt vedrører oppfinnelsen et preget ark sammensatt av minst et første og et andre lag av kreppet cellulosevatt med en vekt per enhet på mellom 12 og 30 g/m<2>av typen hvorav minst et først og et andre lag hver omfatter et første preget motiv som består av en første serie av første forhøyninger, av generelt fremspringende konisk form på den indre overflaten av laget som danner særlig første linjer og hvorav toppene er bundet til den indre overflaten av laget vis-å-vis, som er kjennetegnet ved at de to lagene omfatter hver et andre preget motiv som omfatter en andre serie av andre forhøyninger fremspringende på den indre overflaten til det tilsvarende laget, og ved at toppene av de andre forhøyningene av ett lag fordeler seg vis-å-vis og nær toppene av de andre forhøy-ningene av det andre laget.

Ifølge andre kjennetegn ved oppfinnelsen:

er toppene av de andre forhøyningene av et lag er i kontakt med toppene av de andre forhøyningene vis-å-vis det andre laget,

er toppene i kontakt med de andre forhøyningene ikke

bundet,

er høydene av de andre forhøyningene av de to lagene tilnærmet like,

danner de ordnede forhøyningene fra den samme serien

figurer av typen lukket ring,

omfatter hvert av de to lagene en første serie første forhøyninger og ved at de assosierte seriene av de første forhøyningene av det ene eller det andre laget er føyd mellom de assosierte seriene av forhøyningene av det andre av de to lagene,

har de andre forhøyningene punkttopper, og

har de andre forhøyningene lineære topper.

Oppfinnelsen vedrører også et valsepar gravert for preging av et preget ark ifølge et hvilket som helst av de foregående trekkene, hvorav hver av valsene omfatter en første serie av første picoter av generelt konisk form og danner første linjer, som er kjennetegnet ved at de to graverte valsene omfatter hver en andre serie andre picoter i relieff med lineære topper og eller punkttopper hvorav hver andre picot av en valse tilsvarer tilnærmet en andre picot av den andre valsen og hvorav toppen av høydene av de andre tilsvarende picotene er tilnærmet lik høyden til de første picotene.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for å fremstille et preget ark ved hjelp av et valsepar ifølge foregående trekk, som er kjennetegnet ved at den består i å prege de to lagene for å danne det første og det andre pregede motivet, deretter å anordne de to lagene slik at toppene av de første forhøyningene er bundet til den indre overflaten av laget vis-å-vis og at toppene av de andre forhøyningene av et lag fordeler seg vis-å-vis og nær toppene av de andre forhøyningene av det andre laget.

Andre karakteristikker og fordeler ved oppfinnelsen fremgår ved å lese den detaljerte beskrivelsen som følger. For forståelse av denne refereres det til vedlagte tegninger, blant hvilke: figur 1 viser i overflatebetraktning et utførelses- eksempel av et preget papirark ifølge oppfinnelsen, og mer spesielt et papirark fra en tørkerull,

figur 2 er en skjematisk kutt- og perspektivbetraktning av et preget papirark utført ifølge oppfinnelsen,

figur 3 er en skjematisk seksjonsbetraktning av et preget papirark utført ifølge oppfinnelsen og som er lett krummet,

figurene 4 og 5 er skjematiske seksjonsbetraktning av et preget papirark utført ifølge utførelsesvarianter av oppfinnelsen,

figur 6 er en skjematisk perspektivbetraktning som illustrerer den sylindriske konvekse overflaten til en pregevalse for et lag av et ark ifølge figur 1,

figur 7 er en forstørret betraktning over detaljen D7

fra figur 6.

På figurene 1 og 2 er det vist et eksempel på utførelse av et ark 10 av preget papir, spesielt et papirark bestående av et første ytre lag 12 og et andre indre lag 14 av absorberende papir i kreppet cellulosevatt passende for alle typer hygiene- eller husholdningsprodukter.

Cellulosevatt med en vekt per enhet på mellom 12 og 30 g/m<2>er av typen oppnådd ved våt konvensjonspressing, kalt "CWP", eller av typen oppnådd ved tørking i gjennom-strømmende luft, kalt "TAD".

Mer spesielt er papirarket 10 som vist i figurene 1 og 2, for eksempel passende for å inkorporeres i en rull kjøkkenpapir.

Arket 10 er orientert ifølge to longitudinale og horisontale retninger, vist ved pilene L og T i figur 2, som tilsvarer arkets innløpsretning ved fremstilling, også kalt "marsjretning" og den respektive perpendikulære retningen, også kalt "tverretning".

Etter preging er et første motiv 16 synlig og skiller seg synlig fra første lag 12 og andre lag 14 av arket 10.

Det første pregede motivet 16 av hvert lag 12 og 14, av kjent helhetsoppfattelse, består av første serier av første forhøyninger 18 og 20, generelt fremspringende koniske på den indre overflaten 22, 24 av de tilsvarende lagene 12, 14 og strekker seg innover i arket 10.

De første forhøyningene 18 og 20 danner også de første linjene ifølge figurene, spesielt som lukkede ringer som her er sirkelformede.

I samsvar med figur 1 er her assosierte serier av de første forhøyningene 18, 20 av den ene og det andre laget 12, 14, nedfelt på en konsentrisk måte, mellom de assosierte seriene av forhøyningene 20, 18 av det andre 14, 12 av de to lagene.

De første seriene av de første forhøyningene 18 og 20 er ordnet i henhold til de to hovedretningene for å definere en kvadrering. De to hovedretningene er her perpendikulære dem imellom og de er skråstilt 45° i forhold til retningene longitudinal L og transversal T av arket 10.

Toppunktene 32, 34 av de første forhøyningene 18, 20 er bundet til den indre overflaten 24, 22 av laget 14, 12 vis-å-vis (se figur 2).

Ifølge en kjent teknikk er de første forhøyningene 18, 20, som utgjør elementene av det første motivet 16, oppnådd ved preging av det første laget 12 og det andre laget 14 av arket 10 ved hjelp av et valsepar hvorav en av dem 26 er vist i figurene 6 og 7.

De homologe "forhøyninger" av dem man ønsker å oppnå på det første laget 12 og det andre laget 14 av arket 10 er dannet i relieff på den eksterne konvekse valseoverflaten 28 av den assosierte valsen 26.

For utførelse av serien med de første forhøyningene 18 på det første laget 12 av arket 10, omfatter pregevalsen 26 en første homolog serie av picoter i relieff 30 av generell konisk reliefform på dens konvekse valseoverflate 26, som er fordelt i konsentriske sirkler ifølge de første plasseringene av de første forhøyningene 18, for å utføre den tilsvarende delen av det første motivet 16 på det første laget 12.

På lignende måte er serien av første forhøyninger 20 på det andre laget 14 av arket 10 utført ved en annen analog pregevalse hvorav picotene i konisk relieff er fordelt i konsentriske sirkler ifølge de første plasseringene av de første forhøyningene 20, for å utføre den tilsvarende delen av det første motivet 16 på det andre laget 14.

Når det første laget 12 og det andre laget 14 er preget, blir de samlet ved å lime toppunktene 32 eller 34 av de første forhøyningene 18 eller 20 på den indre overflaten 24 eller 22 av det andre laget 14 eller det første laget 12 vis-å-vis.

I samsvar med oppfinnelsen og for å bedre mykheten av arket 10 uten å redusere dets mekaniske karakteristikker og dets

absorpsjonskapasitet, omfatter de to lagene 12, 14 et andre preget motiv 36 som består av andre serier av andre forhøy-ninger 38, 40, som for eksempel er av generell konisk form,

dvs. av punkttopper, fremspringende på den indre overflaten 22, 24 av det tilsvarende laget 12, 14, ved å strekke seg slik innover på arket 10.

Aksene Al og A2 av de andre forhøyningene 38 og 40 av det første laget 12 og det andre laget 14 er tilnærmet ordnet.

De andre forhøyningene 38 og 40 er utført på lignende måte på de første forhøyningene 28 og 20, spesielt ved en andre serie andre picoter 46 i konisk form som fordeler seg på den konvekse overflaten 28 av pregevalsen 26.

Hver andre picot av en valse tilsvarer foretrukket en andre picot tilsvarende den andre valsen, og toppunktene av høydene av de andre tilsvarende picotene er tilnærmet like høydene til de første picotene.

De andre forhøyningene 38, 4 0 danner også to andre fordelinger ifølge figurene, spesielt som lukkede ringer, som er plassert mellom de første seriene av første forhøyninger 18 og 20.

Her har de lukkede ringene den generelle kvadratformen hvorav kantene er buede og konkave tilnærmet parallelt med sirklene definert ved de første forhøyningene 18 og 20.

De andre plasseringene kan imidlertid bestå av andre former, geometriske eller ikke, slik som ruter eller blomster.

Det er også mulig at de andre plasseringene av de andre forhøyningene 38 og 40 omfatter sirkler som er anordnet konsentrisk til sirkler av de første seriene av de første forhøyningene 18 og 20.

Som en variasjon som ikke er vist er de andre forhøyningene ikke nødvendigvis koniske forhøyninger med punkttopper, men de kan også være lineære topper som danner mer eller mindre komplekse lineære motiver.

De andre forhøyningene kan også være kombinasjoner av punkttopper og lineære topper på det samme laget, på begge lagene eller henholdsvis på det ene og det andre av lagene.

Når de andre forhøyningene er koniske, er de foretrukket mikroforhøyninger sammenlignet med de første koniske forhøyningene, med en tetthet for mikroforhøyninger på mellom 30 og 80 forhøyninger per cm<2>.

Picottoppenes diameter for å gravere mikroforhøyningene er for eksempel omkring 0,4 mm mens diameteren til de første (makro) forhøyningene er omkring 1,0 mm.

Dersom man vurderer høydene tilsvarende de første picotene 30 og de andre picotene 46 dannet i relieff på valsen 26, tenkt for preging av et første lag 12 av et papirark for en anvendelse som tørkepapir, er eksempelvis de første picotenes 30 høyde lik 1,3 mm når høyden til de andre picotene 46 er lik 0,7 mm. Med en valse som er definert slik, assosiert til en valse belagt med passende gummi, har man preget et lag cellulosevatt på 22 g/m<2>og oppnådd en gjennomsnittlig tykkelse H av det første laget 12 på omkring 0,8 mm.

De første picotene 30 og de andre picotene 46 er koniske med sirkulære, ovale, polygonale eller andre seksjoner og foretrukket med sterk stigning, mellom 60 og 70°.

Toppene 42, 4 4 av de andre forhøyningene 28, 40 av det første laget 12 og det andre laget 14 fordeler seg vis-å-vis og nær de motsatte toppene og tilnærmet ordnet aksialt 44, 42 i forhold til de andre forhøyningene 40, 38 av det andre laget 14, 12.

Et slikt preget ark 10 viser en mykhetsgrad over mykhets-graden for et preget ark utført ifølge tidligere kjent teknikk ved å ha mekaniske karakteristikker og en absorpsjonskapasitet som ikke er redusert.

Mykheten av arket 10 er forbedret fordi ved krumming av arket 10, kan toppene 42 og 44 av de andre forhøyningene 38 og 40 flytte seg forsiktig den ene i forhold til den andre, dvs. bøye seg og forskyve seg som vist i figur 3.

Den gjensidige støtten av toppene 42 og 44 av de andre forhøyningene 38 og 40 hindrer dannelse av en brettelinje skadelig for mykheten til arket og favoriserer krummingen av arket 10.

Den gjensidige støtten av toppene 42 og 44 av de andre forhøyningene 38 og 40 muliggjør også en reduksjon i sammentrykning av arket 10, noe som gjør det mulig at arket beholder sin fyldighet, dvs. dets absorpsjonskapasiteter.

I samsvar med figur 2 kan toppene 4 2 og 4 4 av de andre forhøyningene 38 og 40 være i kontakt. De er ikke bundet sammen.

Ifølge en variant vist i figur 4 er toppene 42 og 44 av de andre forhøyningene 38 og 40 separert aksialt ved en liten åpning angitt ved bokstaven J.

De to figurene 2 og 4 viser de andre forhøyningene 38 og 40 som er symmetriske i forhold til et medianplan av arket 10, dvs. at deres høyder Hl, H2 er lik høydene Hl', H2'.

Ifølge en variant vist på figur 5 kan imidlertid de andre forhøyningene være asymmetriske.

Uten å forlate omfanget av oppfinnelsen er det ikke nød-vendig at toppene til de andre forhøyningene vis-å-vis er helt ordnet på linje.

Det er heller ikke nødvendigvis en integral mellom de andre forhøyningene fra et lag og de andre forhøyningene fra det andre laget.

Når det gjelder utførelsen av et ark ifølge oppfinnelsen, ligner de utførelsene til det tilsvarende produktet ifølge den tidligere kjente teknikk med bare de første forhøy-ningene, bortsett fra mykheten til arket som er svært forbedret.

Tester har faktisk vist at stivheten til arket ifølge oppfinnelsen, dvs. det motsatte av mykheten (målt i henhold til metoden til den gjennomsnittlige geometri kalt "Geometric Mean Stiffness") er redusert med mer enn 20% i forhold til stivheten til arket ifølge den tidligere kjente teknikk.

Claims (10)

1. Preget ark (10) sammensatt av minst et første og et andre lag (12, 14) av kreppet cellulosevatt med en vekt per enhet på mellom 12 og 30 g/m<2>av typen hvorav minst et først og et andre lag (12, 14) hver omfatter et første preget motiv (16) som består av en første serie av første forhøyninger (18, 20), av generelt fremspringende konisk form på den indre overflaten (22, 24) av laget (12, 14) som danner særlig første linjer og hvorav toppene (32, 34) er bundet til den indre overflaten (22, 24) av laget (14, 12) vis-å-vis, karakterisert vedat de to lagene (12, 14) omfatter hver et andre preget motiv (36) som omfatter en andre serie av andre forhøyninger (38, 40) fremspringende på den indre overflaten (22, 24) til det tilsvarende laget, og ved at toppene (42, 44) av de andre forhøyningene (38, 40) av ett lag (12, 14) fordeler seg vis-å-vis og nær toppene (44, 42) av de andre forhøyningene (4 0, 38) av det andre laget (14, 12).

2. Preget ark (10) ifølge foregående krav,karakterisert vedat toppene (42, 44) av de andre forhøyningene (38, 40) av et lag (12, 14) er i kontakt med toppene (44, 42) av de andre forhøyningene (40, 38) vis-å-vis det andre laget (14, 12).

3. Preget ark (10) ifølge foregående krav,karakterisert vedat toppene (42, 44) i kontakt med de andre forhøyningene (38, 40) ikke er bundet.

4. Preget ark (10) ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, karakterisert vedat høydene (Hl, H2) av de andre forhøyningene (38, 40) av de to lagene (12, 14) er tilnærmet like.

5. Preget ark (10) ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, karakterisert vedat forhøyningene (18, 20) ordnet fra den samme serien danner figurer av typen lukket ring.

6. Preget ark (10) ifølge foregående krav,karakterisert vedat hvert av de to lagene (12, 14) omfatter en første serie første forhøyninger (18, 20) og ved at de assosierte seriene av de første forhøyningene (18, 20) av det ene eller det andre laget (12, 14) er føyd mellom de assosiert seriene av forhøyningene (20, 18) av det andre (14, 12) av de to lagene.

7. Preget ark (10) ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, karakterisert vedat de andre forhøyningene har punkttopper.

8. Preget ark (10) ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert vedat de andre forhøyningene har lineære topper.

9. Valsepar (26) gravert for preging av et preget ark (10) ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, hvorav hver av valsene (26) omfatter en første serie av første picoter (30) av generelt konisk form og danner første linjer, karakterisert vedat de to graverte valsene (26) omfatter hver en andre serie andre picoter i relieff med lineære topper og eller punkttopper (46) hvorav hver andre picot (46) av en valse tilsvarer tilnærmet en andre picot (46) av den andre valsen og hvorav toppen av høydene av de andre tilsvarende picotene (46) er tilnærmet lik høyden til de første picotene.

10. Fremgangsmåte for å fremstille et preget ark (10) ved hjelp av et valsepar (26) ifølge foregående krav,karakterisert vedat den består i å prege de to lagene (12, 14) for å danne det første (16) og det andre pregede motivet (36), deretter å anordne de to lagene (12, 14) slik at toppene (32, 34) av de første forhøyning-ene (18, 20) er bundet til den indre overflaten (24, 22) av laget (14, 12) vis-å-vis og at toppene (42, 44) av de andre forhøyningene (38, 40) av et lag (12, 14) fordeler seg vis-å-vis og nær toppene (44, 42) av de andre forhøyningene (40, 28) av det andre laget (14, 12).