BR112017017113B1

BR112017017113B1 - Material de folha fibrosa e método para a aplicação à superfície de um dispositivo de segurança em um material de folha fibrosa

Info

Publication number: BR112017017113B1
Application number: BR112017017113-9A
Authority: BR
Inventors: Giles D. Prett; Manish Jain; Kraig M. Brigham
Original assignee: Crane & Co., Inc
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2016-02-11
Publication date: 2022-09-27
Also published as: WO2016130822A1; AU2016219187A1; CA2976218A1; US10189292B2; RU2017131383A3; JP6947358B2; AU2016219187B2; EP3256642A1; RU2712604C2; RU2017131383A; KR102693122B1; BR112017017113A2; CN107250459A; MX2017010258A; US20160229215A1; KR20170110699A; CN107250459B; JP2018506658A; CA2976218C

Abstract

Um método de aplicação um dispositivo de segurança (por exemplo, fio de segurança micro-óptico) em uma manta fibrosa durante fabricação é fornecido. Por meio do método da invenção, o dispositivo de segurança é, de preferência, aplicado em cima da manta fibrosa em ou próximo de um rolo de sucção ou ferramenta similar de uma máquina de papel quando a manta fibrosa constitui uma manta úmida suficientemente consolidada e totalmente formada. Papéis produzidos de acordo com o método da invenção, quando submetidos ao Teste de Simulação de Circulação, mostraram dano mínimo na interface do dispositivo de segurança/papel. Além do mais, os dispositivos de segurança aplicados à superfície mostraram níveis aceitáveis de aderência de tinta intáglio, e os papéis tiveram maior resistência à tração na direção transversal (CD) e muito menos transparência em laterais opostas do mesmo.

Description

[001] PEDIDO RELACIONADO

[002] Este pedido reivindica prioridade do Pedido de Patente Provisório Número de Série U.S. 62/114.699, depositado em 11 de fevereiro de 2015, o qual está incorporado no presente documento, em sua totalidade, a título de referência.

[003] CAMPO DA TÉCNICA

[004] A presente invenção refere-se, de maneira geral, a um material de folha que tem um dispositivo de segurança aplicado à superfície e a um método de preparação de tal material de folha. Mais particularmente, a invenção se refere à aplicação à superfície do dispositivo de segurança a um material de folha pela introdução do dispositivo de segurança à manta fibrosa durante uma etapa úmida de um processo de fabricação de papel em que a manta fibrosa está suficientemente consolidada; assim como quando o teor de água e/ou umidificação da manta fibrosa é menor do que 98% em peso, com base no peso total da manta fibrosa. A presente invenção também se refere a um documento produzido a partir do material de folha fibrosa resultante.

[005] FUNDAMENTOS

[006] Dispositivos de segurança na forma de listras, faixas, fios ou fitas são usados consideravelmente em documentos de segurança e de valor, o que fornece meios visuais e/ou mecânicos para verificação da autenticidade desses documentos. Esses dispositivos de segurança podem ser ou totalmente embutidos ou parcialmente embutidos nos documentos, ou montados sobre uma superfície dos mesmos.

[007] Dispositivos de segurança que são pelo menos parcialmente embutidos podem ser aplicados em uma manta fibrosa em formação pela introdução do dispositivo de segurança no interior da manta fibrosa durante uma etapa úmida de um processo de fabricação de papel. Entretanto, a introdução de dispositivos de segurança no interior da manta fibrosa nesse estágio, embora adequada para dispositivos de segurança embutidos e parcialmente embutidos, foram até agora impraticáveis para dispositivos de segurança aplicados à superfície já que o material de folha ou documento resultante seria suscetível à durabilidade reduzida. Nesse estágio, a composição da manta fibrosa em formação é constituída de polpa ou fibras e água e/ou outra umidificação. A manta fibrosa que está substancialmente úmida é de tal modo que a quantidade de polpa ou fibra varia na faixa de cerca de 0,2 até cerca de 2,0 por cento (%) em peso de polpa ou fibra, enquanto a quantidade de água ou de umidificação varia na faixa de cerca de 99,8% até cerca de 98,0% em peso de umidificação ou água. Por exemplo, em uma aplicação da etapa úmida, os dispositivos de segurança podem ser introduzidos em cima ou no interior de uma manta fibrosa em formação na extremidade úmida de uma máquina de Fourdrinier ou máquina de papel de tela dupla, ou contra um cilindro de formação de manta fibrosa em uma máquina de papel de cilindro antes daquela porção do cilindro de formação ser imersa em polpa ou suspensão de fibra de celulose.

[008] Constatou-se que durante a introdução do dispositivo de segurança na manta fibrosa em formação na etapa úmida, algumas das fibras são deslocadas à medida que fluem em volta do dispositivo de segurança enquanto o mesmo é prensado no interior da manta fibrosa. Isso resulta no deslocamento de uma quantidade de fibras, a partir de uma sub-região (isto é, uma região da manta fibrosa localizada embaixo ou debaixo do dispositivo de segurança) e áreas de dobradiça (isto é, regiões da manta fibrosa localizadas próximas às bordas ou laterais do dispositivo de segurança) que é o bastante para afetar a interação do dispositivo de segurança com a manta fibrosa ou com o substrato do material de folha ou documento resultante. A concentração resultante de fibras na sub-região e nas áreas de dobradiça é menor do que a concentração de fibras na região de corpo. Isso resulta em interação de conectividade fraca na interface do dispositivo de segurança e o substrato do material de folha ou documento e, em particular, resulta em interação de conectividade fraca na superfície e/ou bordas de interface do dispositivo de segurança. Durante o uso ou circulação de documentos resultantes, essas regiões fracas produzem rasgos nos materiais de folha ou documentos ao longo das bordas de interface entre o dispositivo de segurança e o substrato ou produzem um efeito de dobradiça (isto é, regiões separadas entre as bordas de interface). Além do mais, o documento tende a demonstrar transparência na parte traseira; isto é, o dispositivo de segurança aplicado quando aplicado em um lado da manta fibrosa produzirá um efeito de sombra que é observável a partir de um lado oposto da manta fibrosa, qualquer material de folha fibrosa resultante ou qualquer documento resultante. Isso frequentemente exige o uso de um revestimento de camuflagem da parte traseira para resolver o problema. Também foi observado que o dito material de folha ou documento resultante demonstra uma redução na resistência à tração na direção transversal (CD).

[009] Uma alternativa para obtenção de um dispositivo de segurança aplicado à superfície é aplicar o dispositivo de segurança em uma superfície de um substrato fibroso totalmente formado. Entretanto, a aplicação a um substrato fibroso totalmente formado está acompanhada de outras limitações substanciais. Por exemplo, isso limita a faixa de espessura do dispositivo de segurança que pode ser usada. De maneira geral, a aplicação à superfície é limitada ao mais fino dos dispositivos de segurança, com menos do que 15 mícrons. Dispositivos de segurança mais espessos são, de maneira geral, excluídos de tais aplicações pelo menos em parte devido ao fato de que o diferencial de calibre resultante em um material de folha resultante afeta o processamento a jusante. Conforme usado no presente documento, o termo "diferencial de calibre" se refere à diferença na altura entre uma superfície superior do dispositivo de segurança e uma superfície superior da região de corpo imediatamente adjacente do material de folha fibrosa. Devido ao diferencial de calibre produzido com dispositivos de segurança mais espessos que são introduzidos ou em um estágio seco do processo de fabricação de papel ou em um processo após a aplicação, processos a jusante tais como enrolamento, laminação, empilhamento, corte e processamento através de ATMs são impactados em termos de tempo e custo. De maneira significativa, as pilhas produzidas dessa maneira não estão prontas para prensagem ou prontas para impressão.

[010] Em vista do acima exposto, resta uma necessidade de materiais de folha com dispositivos de segurança aplicados à superfície melhorados independentemente da espessura e de processos melhorados que possam produzir esses materiais de folha.

[011] SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[012] A presente invenção aborda pelo menos uma dentre as necessidades acima ao fornecer um método para a aplicação à superfície de um dispositivo de segurança em um material de folha fibrosa ou documento pela introdução do dispositivo de segurança em uma manta fibrosa em formação durante uma etapa úmida da produção de papel. O método compreende introduzir um dispositivo de segurança em cima ou no interior de uma manta fibrosa em formação durante uma etapa úmida do processo de fabricação de papel em que a manta fibrosa está suficientemente consolidada. Em uma modalidade, a manta fibrosa está suficientemente consolidada quando a manta fibrosa tem um teor de água ou umidificação de menos que 98% em peso, com base no peso total da manta fibrosa. De preferência, a manta fibrosa está suficientemente consolidada quando a manta fibrosa está em ou próxima de um rolo de sucção ou de ferramenta similar de uma máquina de papel. A presente invenção também fornece um material de folha fibrosa, produzido pelo processo acima e um documento resultante que compreende o material de folha fibrosa. O material de folha fibrosa tem superfícies opostas, em um substrato fibroso, pelo menos um rebaixe em uma superfície do mesmo, uma sub-região fibrosa disposta embaixo ou debaixo do rebaixe, e uma região de corpo fibrosa disposta próxima ao rebaixe e à sub- região; um dispositivo de segurança aplicado à superfície disposto no rebaixe; e uma interface entre o dispositivo de segurança aplicado à superfície e a uma superfície; em que existem fibras na sub-região fibrosa e na região de corpo fibrosa que estão presentes em quantidades substancialmente equivalentes.

[013] Surpreendentemente, constatou-se que o dispositivo de segurança aplicado à superfície pode ser introduzido durante uma etapa úmida em que a manta fibrosa está suficientemente consolidada como, por exemplo, uma manta úmida totalmente formada. Pela introdução do dispositivo de segurança nessa etapa úmida do processo de fabricação de papel, o dispositivo de segurança pode ser adequadamente forçado no interior da manta fibrosa para consolidar adicionalmente as fibras na sub-região ao invés de deslocá-las. Isso, por outro lado, ajuda no fornecimento de interação de conectividade aumentada entre as fibras e o dispositivo de segurança aplicado à superfície. Como resultado, pelo menos uma dentre durabilidade, aderência de tinta, resistência à tração na direção transversal (CD), e transparência na parte traseira é melhorada. Essas vantagens surpreendentes evitam a exigência de etapas de processamento adicionais para melhorar a aderência de tinta, melhorar a resistência à tração ou a transparência de camuflagem na parte traseira. Além do mais, devido ao fato de o dispositivo de segurança ser introduzido durante uma etapa úmida em que a manta fibrosa está suficientemente consolidada, torna-se possível forçar o dispositivo de segurança para o interior da manta fibrosa habilitando, dessa forma, o uso de dispositivos de segurança mais espessos, já que seus diferenciais de calibre podem ser substancialmente reduzidos. O diferencial de calibre resultante, dessa forma, tem menos efeito em processos a jusante.

[014] Por meio dos métodos fornecidos no presente documento, o requerente constatou surpreendentemente também que os dispositivos de segurança aplicados à superfície poderiam ser aplicados em registro com pelo menos um outro recurso na manta fibrosa, no material de folha fibrosa ou em um documento resultante. Além do mais, devido ao fato de o dispositivo de segurança ser introduzido durante a etapa úmida do processo de fabricação da manta fibrosa, é possível ajustar o registro durante o processo de fabricação de papel. Por consequência, etapas de processamento adicionais que seriam, de outro modo, exigidas para corrigir desalinhamento do dispositivo de segurança com os outros recursos são evitadas. A introdução do dispositivo de segurança de uma maneira contínua também evita a exigência de um substrato transportador, já que o dispositivo de segurança pode ser cortado/furado e introduzido na manta fibrosa com um único dispositivo de introdução. Conforme usado no presente documento, o termo "dispositivo de introdução" se refere a um dispositivo usado para cortar/perfurar e também introduzir o dispositivo de segurança na manta fibrosa durante a etapa úmida. O dispositivo de introdução adequado é descrito mais abaixo no presente documento.

[015] Pessoas de habilidade comum na técnica serão capazes de discernir outros recursos e vantagens da invenção ao seguir a descrição detalhada e os desenhos. A menos que seja definido de outro modo, todos os termos técnicos e científicos usados no presente documento têm o mesmo significado conforme geralmente compreendido por alguém de habilidade comum na técnica para o qual esta invenção pertence. Todas as publicações, pedidos de patente, patentes e outras referências mencionadas no presente documento estão incorporadas a título de referência em sua totalidade. Em caso de conflito, o presente relatório descritivo, incluindo suas definições, controlarão. Além disso, os materiais, métodos, e exemplos são apenas ilustrativos e não têm a intenção de ser limitativo. Além do mais, todas as faixas citadas explicitamente no presente documento também cobrem implicitamente todas as subfaixas.

[016] BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[017] A presente revelação pode ser melhor compreendida com referência aos desenhos a seguir. Os componentes nos desenhos não estão necessariamente em escala, ao invés disso, ênfase é colocada na ilustração clara dos princípios da presente revelação. Embora modalidades exemplificativas sejam reveladas em conexão com os desenhos, não existe a intenção de limitar a presente revelação à modalidade ou modalidades reveladas no presente documento. Ao contrário, a intenção é cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes.

[018] Os recursos particulares da invenção revelada são ilustrados a título de referência aos desenhos que acompanham, nos quais:

[019] A Figura 1 é uma vista lateral em corte transversal de um material de folha fibrosa produzido pela introdução do dispositivo de segurança no interior de uma manta fibrosa durante uma etapa úmida da produção de papel em que a manta fibrosa não está suficientemente consolidada;

[020] A Figura 2 é uma vista lateral em corte transversal de um material de folha fibrosa produzido pela introdução do dispositivo de segurança em cima de uma manta fibrosa durante um estágio seco da produção de papel, ou depois do mesmo, quando o teor de umidificação está muito baixo para permitir a prensagem do dispositivo de segurança no interior do substrato para consolidar adicionalmente as fibras;

[021] A Figura 3 é uma vista lateral em corte transversal de uma modalidade exemplificativa do material de folha fibrosa da presente invenção com seu dispositivo de segurança aplicado à superfície, em que o dispositivo de segurança é introduzido no interior ou em cima da manta fibrosa quando a manta fibrosa estava suficientemente consolidada;

[022] A Figura 4 é um diagrama esquemático de uma máquina de papel de Fourdrinier em que o dispositivo de segurança, na forma de uma manta contínua, é introduzido em uma manta fibrosa em formação sobre um uma tela depois da linha úmida e antes do rolo de sucção;

[023] A Figura 5 é uma vista plana de topo de uma modalidade exemplificativa de um documento de acordo com a presente invenção que tem uma pluralidade de dispositivos de segurança aplicados à superfície descontínuos (emblemas e listras) aplicados a mesma;

[024] A Figura 6 é uma vista plana de topo de outra modalidade exemplificativa de um documento de acordo com a presente invenção que tem uma pluralidade de dispositivos de segurança aplicados à superfície descontínuos (emblemas) que são aplicados em registro com outro recurso no documento, tal como uma marca d’água;

[025] A Figura 7a é uma vista plana da parte frontal de um material de folha fibrosa ou documento, produzido pela introdução do dispositivo de segurança em uma manta fibrosa em formação durante uma etapa úmida da produção de papel quando a manta fibrosa não está suficientemente consolidada, depois de o material de folha fibrosa ou documento ter sido submetido a um (1) ciclo através de um Teste de Simulação de Circulação;

[026] A Figura 7b é uma vista plana da parte traseira de um material de folha fibrosa ou documento, produzido pela introdução do dispositivo de segurança na manta fibrosa durante uma etapa úmida da produção de papel quando a manta fibrosa não está suficientemente consolidada, depois de a mesma ter sido submetida a um (1) ciclo através de um Teste de Simulação de Circulação e mostra;

[027] A Figura 8a é uma vista plana da parte frontal de uma modalidade exemplificativa de um material de folha fibrosa ou documento de acordo com a presente invenção, produzido pela introdução do dispositivo de segurança em uma manta fibrosa em formação durante uma etapa úmida da produção de papel quando a manta fibrosa está suficientemente consolidada, depois de o material de folha fibrosa ou documento ter sido submetido a um (1) ciclo através de um Teste de Simulação de Circulação;

[028] A Figura 8b é uma vista plana da parte traseira de uma modalidade exemplificativa de um material de folha fibrosa ou documento de acordo com a presente invenção, produzido pela introdução do dispositivo de segurança na manta fibrosa durante uma etapa úmida da produção de papel quando a manta fibrosa está suficientemente consolidada, depois de o material de folha fibrosa ou documento ter sido submetido a um (1) ciclo através de um Teste de Simulação de Circulação;

[029] A Figura 9a é uma vista plana da parte frontal de um material de folha fibrosa ou documento, produzido pela introdução do dispositivo de segurança em uma manta fibrosa em formação durante uma etapa úmida da produção de papel quando a manta fibrosa não está suficientemente consolidada, depois de o material de folha fibrosa ou documento ter sido submetido a três (3) ciclos através de um Teste de Simulação de Circulação;

[030] A Figura 9b é uma vista plana da parte traseira de um material de folha fibrosa ou documento, produzido pela introdução do dispositivo de segurança em uma manta fibrosa em formação durante uma etapa úmida da produção de papel quando a manta fibrosa não está suficientemente consolidada, depois de o material de folha fibrosa ou documento ter sido submetido a três (3) ciclos através de um Teste de Simulação de Circulação;

[031] A Figura 10a é uma vista plana da parte frontal de uma modalidade exemplificativa de um material de folha fibrosa ou documento de acordo com a presente invenção, produzido pela introdução do dispositivo de segurança na manta fibrosa durante uma etapa úmida da produção de papel quando a manta fibrosa está suficientemente consolidada, depois de o material de folha fibrosa ou documento ter sido submetido a três (3) ciclos através de um Teste de Simulação de Circulação; e

[032] A Figura 10b é uma vista plana da parte traseira de uma modalidade exemplificativa de um material de folha fibrosa ou documento de acordo com a presente invenção, produzido pela introdução do dispositivo de segurança na manta fibrosa durante uma etapa úmida da produção de papel quando a manta fibrosa está suficientemente consolidada, depois de o material de folha fibrosa ou documento ter sido submetido a três (3) ciclos através de um Teste de Simulação de Circulação.

[033] DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[034] A invenção será compreendida adicionalmente pelos seguintes detalhes, que são fornecidos como descrições de certas modalidades exemplificativas da invenção reivindicada.

[035] Por meio do método da presente invenção, um material de folha fibrosa que compreende um dispositivo de segurança aplicado à superfície é fornecido. Em um primeiro aspecto da invenção, um método é fornecido para a aplicação à superfície de um dispositivo de segurança em um material de folha fibrosa. O método compreende, introduzir o dispositivo de segurança no interior de uma manta fibrosa, ou em cima da mesma, durante a produção de papel. Pela introdução do documento de segurança durante o processo de fabricação de papel, etapas conhecidas de processamento não são interrompidas e etapas de processamento adicionais são eliminadas. Além do mais, pela introdução do dispositivo de segurança durante uma etapa úmida do processo de fabricação de papel, os dispositivos de segurança mais espessos do que os que poderiam ser aplicados em um estágio seco da produção de papel podem, por meio disso, ser aplicados.

[036] Em uma modalidade, o método compreende ainda consolidar adicionalmente as fibras na sub-região. Para consolidar adicionalmente as fibras na sub-região, o dispositivo de segurança aplicado à superfície é prensado no interior da manta fibrosa suficientemente consolidada. As fibras se tornam mais densas nessa região de tal modo que, embora o volume da sub-região seja reduzido, a quantidade de fibras nessa região não é deslocada; pelo menos não em nenhuma quantidade significativa.

[037] Conforme usado no presente documento, o termo "suficientemente consolidada" será compreendido, com relação à presente revelação, por pessoas de habilidade comum na técnica, que significa que a manta fibrosa está em um estado de manta úmida totalmente formada. Nesse estágio de manta úmida, a manta fibrosa compreende menos do que 98% de água e/ou umidificação. Por consequência, a manta fibrosa compreende mais do que 2% de fibra e/ou polpa. Em outra modalidade, a manta fibrosa compreende menos do que 95% de água e/ou umidificação, sendo que os 5% de constituintes restantes são fibra e/ou polpa. Em uma modalidade mais preferida, a água e/ou umidificação na manta fibrosa varia na faixa de cerca de 60% até menos do que 98%, ou a partir de cerca de 60% até cerca de 95%. O requerente constatou que um teor de água e/ou umidificação acima de 98% resulta no deslocamento de fibras quando o dispositivo de segurança é introduzido. O deslocamento significativo das fibras, especialmente em uma sub-região do substrato, resulta em interações fracas entre o dispositivo de segurança e as fibras no substrato. Particularmente, o deslocamento de fibras reduz a durabilidade e resistibilidade do substrato e reduz o efeito de camuflagem fornecido na sub-região e na área de dobradiça. Conforme observado no presente documento, essas interações fracas, especialmente nas bordas de interface do dispositivo de segurança, resultam nos problemas identificados acima. De maneira correspondente, também foi constatado que, enquanto a manta fibrosa tem menos do que 60% de água e/ou umidificação, a introdução do dispositivo de segurança durante o processo de fabricação de papel não permite suficientemente o rebaixamento do dispositivo de segurança para acomodar dispositivos de segurança mais espessos e manter, ao mesmo tempo, um baixo diferencial de calibre. Além do mais, com menos do que 60% de água e/ou umidificação as fibras na sub-região não consolidam adicionalmente o bastante para fixa de maneira segura as fibras próximas às bordas de interface do dispositivo de segurança. Conforme usado no presente documento, o termo "rebaixamento" se refere à prensagem do dispositivo de segurança no interior da manta fibrosa para formar um relevo/rebaixe na superfície do substrato do material de folha fibrosa de tal modo que pelo menos uma porção da altura do dispositivo de segurança seja rebaixada abaixo da altura da superfície da região de corpo enquanto uma área de topo ou área de superfície superior do dispositivo de segurança permanece exposto.

[038] A etapa úmida, conforme definido acima, pode ser ajustada para ser em vários locais ao longo de uma máquina de produção de papel e a presente invenção contempla todas essas possibilidades. Entretanto, em uma modalidade preferida o dispositivo de segurança é aplicado no interior de uma manta fibrosa em formação, ou em cima da mesma, durante uma etapa úmida do processo de fabricação de papel tal como, por exemplo, em ou próximo de um rolo de sucção ou de ferramenta similar de uma máquina de papel quando a manta fibrosa constitui uma manta úmida suficientemente consolidada ou totalmente formada (isto é, que tem um nível de umidificação ou água menor que 98% em peso da manta fibrosa, de preferência, a partir de cerca de 60% até menos do que 98% em peso da manta fibrosa; ou ainda com maior preferência, a partir de cerca de 60% até cerca de 95% em peso da manta fibrosa; ou a partir de cerca de 60% até cerca de 90% em peso da manta fibrosa, com base no peso total da manta fibrosa). Caixas de sucção estão tipicamente localizadas na frente do rolo de sucção para remover o tanto quanto possível da umidificação antes que a manta deixe a extremidade úmida da máquina de modo que minimize a carga sobre a seção de secadores da máquina. De maneira similar, ao deixar a parte do cilindro da máquina de papel de cilindro (e depois do rolo de sucção), a manta fibrosa será, de preferência, constituída de cerca de 75% até cerca de 95% de água e/ou umidificação e a partir de cerca de 5% até cerca de 25% de polpa ou fibra.

[039] Embora diversos estágios de fabricação de papel em uma máquina de papel de Fourdrinier sejam contemplados como que fornecem consolidação suficiente (conforme definido no presente documento) da manta fibrosa, em uma modalidade preferida o estágio de fabricação de papel em que o dispositivo de segurança é introduzido na manta fibrosa é diretamente depois da linha úmida e antes do rolo de sucção. Esse é o ponto em que não há mais água de superfície aparente em um lado superior da manta fibrosa. Em uma modalidade alternativa, o dispositivo de segurança é introduzido na manta fibrosa sobre uma caixa de aspiração, ou na frente da mesma, na extremidade úmida, o que ajuda, de maneira vantajosa, a configurar o dispositivo no interior da manta. De preferência, o dispositivo de segurança é colocado diretamente na face da manta fibrosa por meio de uma roda de entrega, um rolo ou uma sapata de contato.

[040] Em uma modalidade, ao mover-se após ou ainda mais além do rolo de sucção, a manta fibrosa está em um estado de ser uma manta totalmente formada com dispositivo de segurança aplicado à superfície à medida que prossegue para a extremidade seca da máquina de papel, que consiste tanto na seção da prensa quanto na seção de secadores.

[041] Na seção de prensa de ambos os tipos de máquinas de papel, a água e/ou umidificação é removida pela compressão do papel úmido entre rolos e feltros para reduzir o teor de água e/ou umidificação até um nível desejado. O requerente constatou surpreendentemente que a compressão da manta úmida totalmente formada com o dispositivo de segurança aplicado à superfície faz com que as fibras na sub-região (isto é, a área da manta fibrosa que está abaixo ou debaixo do dispositivo de segurança introduzido) sejam adicionalmente consolidadas à medida que são densificadas ao invés de deslocadas. Como resultado, as características de resistibilidade do material de folha fibrosa resultante ou documento resultante, assim como a opacidade da parte traseira que fornece camuflagem do dispositivo de segurança para reduzir transparência na parte traseira, são melhoradas.

[042] Os dispositivos de segurança da presente invenção podem ser de várias espessuras. Entretanto, constatou-se que o presente processo da invenção permite, de maneira vantajosa, a aplicação à superfície de dispositivos de segurança que estão na extremidade mais espessa do espectro de espessura. Em uma modalidade, os dispositivos de segurança são de espessuras de até 100 microns (μm). Em outra modalidade, o dispositivo de segurança tem uma espessura que varia na faixa de 5 até 75 μm, ou com maior preferência, a partir de 10 até 50 μm. A largura do dispositivo de segurança é limitada apenas pela largura do material de folha fibrosa. Em uma modalidade preferida, a largura varia na faixa de 0,25 até 20 milímetros (mm); com maior preferência, a partir de 0,5 até 15 mm.

[043] Pela introdução do dispositivo de segurança durante uma etapa úmida da produção de papel, esses dispositivos de segurança podem ser prensados no interior da manta fibrosa para produzir um rebaixe na superfície do material de folha fibrosa resultante. O material de folha fibrosa resultante compreende um dispositivo de segurança aplicado à superfície, que tem um diferencial de calibre que não resulta nas desvantagens identificadas acima. Conforme usado no presente documento, o termo "diferencial de calibre" se refere à diferença na altura entre uma superfície superior do dispositivo de segurança e uma superfície superior da região de corpo imediatamente adjacente do material de folha fibrosa. O diferencial de calibre pode ser negativo ou positivo, ou zero. Um diferencial de calibre negativo é fornecido quando a altura da superfície superior da região de corpo imediatamente adjacente é maior do que a altura da superfície superior do dispositivo de segurança. Alternativamente, um diferencial de calibre positivo é fornecido quando a altura da superfície superior do dispositivo de segurança é maior do que a altura da superfície superior da região de corpo imediatamente adjacente. Em uma modalidade, o diferencial de calibre é expresso com relação à espessura do dispositivo de segurança. Nessa modalidade, o valor absoluto do diferencial de calibre varia na faixa de 0% até cerca de 80% da espessura do dispositivo de segurança.

[044] Em uma modalidade, o diferencial de calibre varia na faixa de -10 até cerca de 50 μm. Com maior preferência, o diferencial de calibre varia na faixa de -5 até 30 μm; ou a partir de 0 até 25 μm.

[045] Em certas modalidades, o dispositivo é suficientemente espesso de tal modo que a prensagem do dispositivo de segurança no interior da manta úmida fibrosa resulta em um diferencial de calibre negativo (isto é, a espessura ou altura do dispositivo de segurança é menor do que a espessura ou altura da região de corpo). Em tais modalidades, o diferencial de calibre é melhor caracterizado por uma referência ao valor absoluto do diferencial de calibre com relação à espessura do dispositivo de segurança. Por exemplo, em uma modalidade, a espessura do dispositivo de segurança é menor do que 25 μm de tal modo que quando o dispositivo de segurança é prensado no interior da manta fibrosa o valor absoluto do diferencial de calibre do dispositivo de segurança aplicado à superfície varia na faixa de 0% até cerca de 50%; com maior preferência, a partir de 0% até cerca de 30%; com maior preferência ainda, a partir de cerca de 0% até cerca de 10% da espessura do dispositivo de segurança. Em uma outra modalidade, a espessura do dispositivo de segurança é, novamente, menor do que 25 μm de tal modo que a consolidação adicional da sub-região pela prensagem do dispositivo de segurança no interior da manta fibrosa produz um diferencial de calibre que varia na faixa de -10 até 15 μm; de preferência -5 até 10 μm.

[046] Alternativamente, em uma modalidade a espessura do dispositivo de segurança é maior do que 25 μm de tal modo que consolidação adicional da sub-região pela prensagem do dispositivo de segurança no interior da manta fibrosa produz um diferencial de calibre que varia na faixa de -10 até 50 μm; de preferência, a partir de -5 até 25 μm ou a partir de 0 até 15 μm. Em uma outra modalidade em que o dispositivo de segurança também tem uma espessura maior do que 25 μm, o valor absoluto do diferencial de calibre com relação à espessura do dispositivo de segurança varia na faixa de 0% até cerca de 50%. De preferência, o valor absoluto do diferencial de calibre varia na faixa de 0% até cerca de 20% da espessura do dispositivo de segurança.

[047] Um "rolo de sucção" será compreendido por pessoas de habilidade comum na técnica como um guia ou rolo de reversão para uma tela da máquina de Fourdrinier em uma máquina de papel de Fourdrinier, posicionado onde a manta de papel deixa a tela (isto é, a extremidade úmida ou seção de formação de papel) e a tela retorna ao rolo de cabeceira. O rolo de sucção serve o mesmo propósito em uma máquina de papel de cilindro em que a parte da tela da máquina de Fourdrinier foi trocada por uma parte do cilindro. Especificamente, à medida que a manta deixa a parte do cilindro e viaja em direção ao rolo de sucção, o rolo de sucção guia e gira a manta.

[048] Embora também seja contemplado que toda a manta fibrosa tem uma consistência uniforme com respeito ao teor de água e/ou umidificação e ao teor de fibra, também está dentro do escopo da presente invenção que a manta fibrosa está suficientemente consolidada de maneira não uniforme. Por exemplo, em uma modalidade, a manta fibrosa é suficientemente consolidada apenas em um ponto de introdução ou ao longo do mesmo. Conforme usado no presente documento, o "ponto de introdução" se refere à região na manta fibrosa, ou ao longo da mesma, que é pelo menos parcialmente coberta pelo dispositivo de segurança. Em outra modalidade, a manta fibrosa é suficientemente consolidada apenas parcialmente ou está suficientemente consolidada em um padrão de gradiente ou de matriz, de tal modo que no ponto de introdução as fibras não são dispersadas de maneira significativa para levar às desvantagens identificadas. Um padrão de gradiente ou de matriz suficientemente consolidada pode ser fornecido, por exemplo, pela aspiração seletiva em locais ao longo da manta fibrosa em formação. Alternativamente, em uma modalidade, o teor de umidificação é removido em um padrão de gradiente ou de matriz pela aplicação de uma fonte de radiação (isto é, calor) para remover água do topo da superfície em locais selecionados ao longo da manta fibrosa em formação.

[049] A introdução do dispositivo de segurança na manta fibrosa forma uma interface entre o dispositivo de segurança e o substrato manta fibrosa, o material de folha fibrosa resultante ou o documento resultante. O termo "interface", conforme usado no presente documento, pode ser formado ou por contato direto ou indireto entre o dispositivo de segurança e o substrato. Onde a interface é direta, o dispositivo de segurança está em contato direto com as fibras no substrato. Entretanto, é contemplado que o dispositivo de segurança forma uma interface indireta junto com algumas ou todas as superfícies inferiores ou laterais com o substrato. Por exemplo, a interface pode compreender outros materiais entre o dispositivo de segurança e o substrato. Embora vários materiais sejam contemplados, materiais fibrosos ou poliméricos adicionais, por exemplo, fibras monocomponentes e/ou multicomponentes obtidas a partir de fontes naturais tais como fontes vegetais ou tecidas a partir de composições de polímero fundido e etc., sozinhas ou em combinação, são particularmente adequadas. Além do mais, materiais aderentes são preferidos para a formação da interface indireta. Adesivos ativáveis podem ser usados para ancorar ou ligar o dispositivo de segurança em cima da superfície rebaixada da manta fibrosa, ou no interior da mesma. Adesivos adequados não são limitados e incluem, mas não estão limitados a adesivos ativados por água, calor e/ou pressão que ativam em uma seção de secadores da máquina de papel, onde as temperaturas alcançam entre 100 °C e 160 °C. Esses revestimentos podem ser aplicados na forma de soluções poliméricas com base em solventes ou soluções aquosas ou dispersões. Dispersões adequadas são selecionadas a partir do grupo de dispersões de resina acrílica, dispersões de resina epóxi, dispersões de látex natural, dispersões de resina de poliuretano, dispersões de resina de acetato de polivinila, dispersões de resina de álcool polivinílico, dispersões de resina de ureia-formaldeído, dispersões de resina de acetato de vinila, dispersões de resina de acetato de vinil etileno, dispersões de resina de etileno e álcool vinílico, dispersões de resina de poliéster, e misturas das mesmas. Ao mover- se para além do rolo de sucção, a manta úmida totalmente formada com dispositivo de segurança aplicado à superfície prossegue para a extremidade seca da máquina de papel, que consiste tanto na seção da prensa quanto na seção de secadores. O adesivo pode, alternativamente, formar parte do dispositivo de segurança e, em tais modalidades, ter uma espessura que varia na faixa de 5 até cerca de 50 μm; de preferência, a partir de 5 até cerca de 20 μm.

[050] Os dispositivos de segurança adequados para a presente invenção incluem os que são, de maneira geral, usados na técnica por pessoas de habilidade comum para fornecer segurança contra falsificação ou contrafação. Os dispositivos de segurança podem ser aqueles adequados para aplicar alternativamente ou adicionalmente características estéticas a um substrato. Os dispositivos de segurança adequados podem exibir informação que é perceptível ao ser humano ou diretamente ou com o auxílio de um dispositivo, ou podem exibir informação que é adicionalmente ou alternativamente perceptível por uma máquina. O dispositivo de segurança pode empregar um ou mais dos seguintes recursos: regiões ou camadas desmetalizadas ou metalizadas de maneira seletiva, magnéticas, combinadas com magnéticas e metálicas ou em relevo, revestimentos que mudam de cor constituídos de materiais de mudança de cor, iridescentes, cristal líquido, fotocrômico e/ou termocrômico, revestimentos de materiais luminescentes e/ou magnéticos, recursos de segurança holográficos e/ou difrativos, e recursos de segurança micro-ópticos. Em uma modalidade preferida, o dispositivo de segurança fornece segurança de tal modo que um documento de segurança ou de valor pode ser prontamente autenticado. Em uma modalidade o dispositivo de segurança compreende um arranjo de elementos de focagem e um arranjo de ícones de imagem em que o arranjo de elementos de focagem e ícones de imagem estão dispostos de tal modo que uma ou mais imagens sintéticas são fornecidas. Os elementos de focagem adequados aqui incluem tanto lentes lenticulares e lentes não cilíndricas (isto é, microlentes).

[051] Em uma modalidade exemplificativa, o dispositivo de segurança é um dispositivo de segurança com base em microlentes. Tais dispositivos compreendem, de maneira geral, (a) um substrato polimérico que transmite luz, (b) uma disposição de ícones de imagem microdimensionados localizados sobre o substrato polimérico ou dentro do mesmo e (c) uma disposição de elementos de focagem (por exemplo, microlentes). As disposições de ícone de imagem e elemento de focagem são configuradas de tal modo que quando a disposição de ícones de imagem é vista através da disposição de elementos de focagem, uma ou mais imagem sintéticas sejam projetadas. Essas imagens projetadas podem mostrar um número de efeitos ópticos diferentes. As construções de materiais capazes de apresentar tais efeitos são descritas na Patente no U.S. 7.333.268 por Steenblik et al., Patente no U.S. 7.468.842 por Steenblik et al., Patente no U.S. 7.738.175 por Steenblik et al., Patente no U.S. 7.830.627 por Commander et al., Patente no U.S. 8.149.511 por Kaule et al.; Patente no U.S. 8.878.844 por Kaule et al.; Patente no U.S. 8.786.521 por Kaule et al.; Patente Europeia no 2162294 por Kaule et al.; e Pedido de Patente Europeia no 08759342.2 (ou Publicação Europeia no 2164713) por Kaule. Essas referências são incorporadas na sua totalidade.

[052] Em uma modalidade preferida, o dispositivo de segurança que está sendo aplicado na superfície pelo presente método da invenção inclui, mas não se limita a, dispositivos de segurança micro-ópticos tais como o dispositivo de segurança micro-óptico MOTION™ que é descrito, por exemplo, na Patente no U.S. 7.333.268, o dispositivo de segurança micro-óptico RAPID™, dispositivos de segurança holográficos (por exemplo, dispositivos holográficos metalizados). Esses dispositivos estão disponíveis a partir de Crane Currency US, LLC em Massachusetts, EUA. Outros dispositivos adequados incluem, mas não se limitam, dispositivos de variabilidade óptica (OVDs) tais como o KINEGRAM™, transportador de dados ópticos e dispositivos de segurança que mudam de cor.

[053] Embora o dispositivo de segurança possa ser apresentado em várias formas para ser introduzido na manta fibrosa, constatou-se que é mais vantajoso fornecer o dispositivo de segurança na forma de uma manta contínua. Pelo fornecimento do dispositivo de segurança na forma de uma manta contínua, constatou-se que o dispositivo de segurança pode ser introduzido na manta fibrosa de uma maneira contínua. A manta contínua é, então, seccionada ou dividida em uma pluralidade de dispositivos de segurança descontínuos. A divisão da manta contínua em dispositivos de segurança descontínuos pode ser realizada por vários métodos de corte e/ou perfuração. Em uma modalidade preferida, o método é um processo de aplicação em linha da pluralidade de dispositivos de segurança descontínuos, sem o uso de um filme transportador, na manta fibrosa durante a fabricação em uma máquina de papel. Esse método compreende fornecer o dispositivo de segurança na forma de uma manta contínua; cortar ou perfurar a manta contínua de uma maneira contínua para formar os dispositivos de segurança descontínuos, sendo que cada um tem um formato e tamanho desejados; e então aplicar os dispositivos de segurança descontínuos de uma maneira contínua em cima da manta fibrosa durante a produção de papel.

[054] É contemplado no presente documento que dispositivos de segurança adicionais podem ser aplicados no material de folha fibrosa; ou pela aplicação à superfície, ou por embutimento parcial ou por embutimento total. Por exemplo, em uma modalidade, um dispositivo de segurança adicional é aplicado na superfície do material de folha fibrosa. O dito dispositivo adicional pode ser introduzido na manta fibrosa antes de o dispositivo de segurança aplicado à superfície ser introduzido ou, ser aplicado depois que o dispositivo de segurança aplicado à superfície for introduzido. O dispositivo de segurança adicional pode ser diferente do dispositivo de segurança aplicado à superfície, ou similar ao mesmo. Por exemplo, em uma modalidade, quando um dentre os dispositivos de segurança descontínuos tem uma espessura de 25 μm ou menos, é contemplado que o mesmo é introduzido na manta fibrosa quando o teor de umidificação é menor do que 60%; de preferência, quando varia na faixa de cerca de 90% até 0% em peso. Por exemplo, o dispositivo de segurança é introduzido na manta fibrosa à medida que o mesmo viaja através da máquina de papel entre a primeira seção de secadores e a prensa de tamanho e, opcionalmente, umedecido novamente para aumentar o teor de água e/ou umidificação para entre cerca de 4% e cerca de 7%.

[055] Os dispositivos de segurança podem tomar vários tamanhos, formatos ou cores. Por exemplo, é contemplado que o dispositivo de segurança, na forma do dispositivo de segurança descontínuo, toma a forma não limitativa de uma listra, uma faixa, um fio, uma fita ou um emblema. Esses dispositivos podem ter uma largura total de cerca de 2 até cerca de 25 milímetros (mm) (de preferência, a partir de cerca de 6 até cerca de 12 mm), e uma espessura total de cerca de 10 até cerca de 50 mícrons (de preferência, a partir de cerca de 20 até cerca de 40 mícrons). Em uma modalidade preferida, o dispositivo de segurança é uma listra ou emblema. Uma "listra," conforme usado no presente documento, se refere a um dispositivo de segurança que tem uma dimensão de comprimento longitudinal que é substancialmente mais longa do que sua dimensão de largura latitudinal. Um "emblema," ao contrário, pode ter comprimentos longitudinais e latitudinais substancialmente equivalentes e pode ter formatos uniformes ou vários formatos não uniformes. Vários formatos e tamanhos das listras e emblemas são contemplados no presente documento. Entretanto, embora uma listra ou emblema possa se estender até a borda de um material de folha fibrosa ou um documento resultante, em uma modalidade preferida, a listra ou emblema está localizada dentro do perímetro do material de folha fibrosa ou documento e não se estende até a borda do material de folha ou documento.

[056] Conforme observado, vários tamanhos dos dispositivos de segurança são contemplados como adequados para o método da invenção e o material de folha fibrosa. Em uma modalidade, o tamanho varia na faixa de cerca de 5 até cerca de 75 milímetros (mm), de preferência, a partir de cerca de 15 mm até cerca de 40 mm em comprimento total e; a partir de cerca de 2 mm até cerca de 50 mm, de preferência, a partir de cerca de 6 mm até cerca de 25 mm em largura total; e a partir de cerca de 10 até cerca de 50 mícrons, de preferência, a partir de cerca de 15 mícrons até cerca de 40 mícrons em espessura total. Todas as faixas observadas no presente documento incluem todas as subfaixas, inclusive inteiras e frações.

[057] Conforme observado, vários formatos são contemplados também para os dispositivos de segurança; por exemplo, emblemas, listras ou fios, formatos geométricos tais como estrelas, paralelogramos, poligonal (por exemplo, hexágonos, octógonos, etc.) formatos, números, letras e vários símbolos. Projetos não geométricos simples e complexos também são contemplados como adequados. Esses formatos e projetos podem ser cortados com um processo de corte-e-vinco rotativa.

[058] Em uma modalidade do método da invenção, o dispositivo de segurança é introduzido no interior da manta fibrosa em formação de tal modo que o mesmo esteja registrado com pelo menos um outro recurso sobre o substrato da manta fibrosa, ou no mesmo, com o material de folha fibrosa ou com o documento resultante. Em certas modalidades, o dispositivo de segurança é introduzido de tal modo que um recurso particular dentro do dispositivo de segurança esteja registrado com outro recurso na manta fibrosa, com o material de folha fibrosa resultante ou com o documento. O pelo menos um outro recurso pode ser variado conforme necessário com relação à aplicação. Por exemplo, o pelo menos um outro recurso é uma marca d’água, uma imagem impressa, uma estrutura em alto-relevo, outro dispositivo de segurança, ou um recurso suportado por papel. Na introdução do dispositivo de segurança na manta fibrosa de tal modo que o mesmo esteja em registro, é contemplado que o dispositivo de segurança, apresentado primeiro na forma de uma manta contínua, é entregue para uma peça de equipamento ou sistema (denominado dispositivo de introdução no presente documento) que podem ser usados para cortar/perfurar a manta contínua no interior dos dispositivos de segurança descontínuos. Embora seja possível usar um dispositivo separado para cortar e então aplicar o dispositivo de segurança na manta fibrosa, é preferido que o sistema usado para formar os dispositivos de segurança descontínuos seja também usado para aplicar os dispositivos de segurança no interior ou em cima da manta fibrosa. Com um dispositivo único, é possível aplicar de maneira mais precisa o dispositivo de segurança em registro já que o mesmo exige menos partes que se movimentam.

[059] Na modalidade preferida em que a manta contínua é cortada no interior dos dispositivos de segurança descontínuos que são, então, introduzidos no interior da manta fibrosa, ou em cima da mesma, pelo mesmo dispositivo de introdução, é também contemplado que a colocação do dispositivo de segurança é ajustável pelo dispositivo de introdução de tal modo que um dispositivo de segurança não registrado (desalinhado com o pelo menos um outro recurso) possa ser ajustado de uma maneira contínua para que esteja em registro. Pelo uso de um dispositivo de introdução único para cortar, aplicar e ajustar o registro no local com o processo de fabricação de papel, processamento adicional para ajustar a colocação torna-se desnecessário. Por exemplo, a aplicação e ajuste registrados durante o processo de fabricação de papel elimina a necessidade de processamento secundário do material de folha ou documento resultante anterior à impressão.

[060] O dispositivo de introdução adequado será aparente para pessoas de habilidade comum em retrospectiva da presente revelação. Entretanto, em uma modalidade preferida, o dispositivo de introdução é um sistema que emprega ou um sensor óptico ou um sensor de densidade de fibra que confere o registro entre o dispositivo de segurança e o pelo menos um outro recurso na manta fibrosa, no material fibroso ou no documento resultante. Em vista da localização identificada ou calculada do dispositivo de segurança ou os locais relativos do dispositivo de segurança e o pelo menos um outro recurso, o dispositivo de introdução é usado para fazer ajustes na colocação do dispositivo de segurança. Para fazer tais ajustes, o dispositivo de introdução usa um dispositivo de avanço de velocidade variável (por exemplo, servomecanismo elétrico com unidade servo) que controla a tensão na manta contínua de tal modo que o dispositivo de segurança descontínuo possa ser aplicado em registro conforme desejado. O ponto de introdução do dispositivo de segurança é, assim, continuamente ajustado pela modulação de uma tensão na manta contínua. Alternativamente, o dispositivo de introdução pode ser um dispositivo de corte-e-vinco rotativo e de transferência tais como os usados na indústria de etiquetas para aplicar etiquetas em registro.

[061] Em outro aspecto da invenção, um material de folha fibrosa é fornecido. O material de folha fibrosa, conforme descrito no presente documento, resulta a partir de processamento adicional da manta fibrosa após o dispositivo de segurança ter sido introduzido na mesma. O dito processamento adicional, opcionalmente, inclui uma etapa de secagem que é aplicado antes ou após a prensagem do dispositivo de segurança no interior da manta fibrosa. A prensagem do dispositivo de segurança no interior da manta fibrosa produz um material de folha fibrosa que tem uma região de corpo fibrosa e uma sub-região fibrosa.

[062] O material de folha fibrosa resultante, que tem superfícies opostas e um rebaixe em uma superfície oposta, compreende: um dispositivo de segurança aplicado à superfície disposto no rebaixe; uma sub-região fibrosa disposta debaixo do rebaixe; uma região de corpo fibrosa disposta próxima ao dispositivo de segurança (disposto no rebaixe) e à sub-região; e uma interface entre o dispositivo de segurança e pelo menos uma superfície do material de folha fibrosa. Conforme usado no presente documento, referência a uma região de corpo que está próxima ao dispositivo de segurança indica que, em uma vista em corte transversal, a região de corpo é a região adjacente ao dispositivo de segurança ao longo do eixo geométrico x. Conforme usado no presente documento, referência a uma sub-região que está debaixo do dispositivo de segurança indica que, em uma vista em corte transversal, a sub-região é a região ao longo do eixo geométrico y que pelo menos parte do dispositivo de segurança cobre. A sub-região tem uma espessura que é menor do que a espessura da região de corpo de tal modo que o dispositivo de segurança aplicado à superfície tem um diferencial de calibre que é menor do que 80% da espessura do dispositivo de segurança ou, conforme descrito acima, nas faixas especificadas e subfaixas implícitas.

[063] Em uma modalidade, as fibras na sub-região são adicionalmente consolidadas de tal modo que a quantidade de fibras na sub-região é substancialmente equivalente, pelo menos, às fibras na região de corpo imediatamente adjacente. Em uma outra modalidade, a quantidade de fibras na sub-região é substancialmente equivalente à quantidade de fibras na região de corpo. Conforme usado no presente documento, o termo "substancialmente equivalente", como referência à quantidade de fibras nas regiões e sub-regiões de corpos, significa que a quantidade de fibras em cada região está dentro de 80% até 100% da quantidade na outra; de preferência, 90% até 100% conforme distinguido pelas gramas por metro quadrado (gsm) de fibras. Em uma modalidade preferida, a quantidade de fibras na sub-região é equivalente a uma quantidade que varia na faixa de 80% até cerca de 100% da região de corpo; particularmente a região de corpo imediatamente adjacente.

[064] Conforme observado no presente documento, várias espessuras podem ser atribuídas a um dispositivo de segurança adequado. Consequentemente, vários diferenciais de calibre são também contemplados. Em uma modalidade do material de folha fibrosa, o dispositivo de segurança tem uma espessura que varia na faixa de cerca de 10 até cerca de 75 mícrons. O diferencial de calibre varia na faixa de cerca de -10 até cerca de 30 mícrons; de preferência, a partir de 0 até cerca de 25 mícrons; de preferência, a partir de cerca de 0 até cerca de 15um.

[065] Em uma modalidade, o material de folha fibrosa demonstra pelo menos um dentre (1) durabilidade melhorada, (2) aderência de tinta aceitável, (3) alta resistência à tração na direção transversal (CD), ou (4) transparência na parte traseira reduzida. Conforme usado no presente documento, a durabilidade melhorada é distinguida por pelo menos um dentre (a) dano mínimo ou reduzido na interface quando comparado com tais materiais de folha que são produzidos quando a manta fibrosa não está suficientemente consolidada ou (b) quase nenhum efeito de dobradiça. Esses efeitos podem ser quantificados ou qualificados por técnicas conhecidas da indústria que simulam os efeitos da circulação dos documentos. Por exemplo, a circulação de uma nota de banco pode ser simulada com um teste de durabilidade. Um tal teste de durabilidade adequado é o Teste de "Simulação de Circulação" (CST). Esse é um teste de desgaste projetado para aproximar a degradação mecânica e óptica experimentada por uma nota de banco através de seu ciclo de vida de circulação. Esse teste é realizado pela anexação de anéis isolantes de borracha, sendo que cada um pesa 7,5 gramas, aos quatro cantos de uma nota de banco e, então, colocação da nota de banco pesada em um tambor de oscilação em uma velocidade calibrada para 60 revoluções por minuto (RPM) para uma duração fixa de 30 minutos (um (1) ciclo). A ação de agitação por tambor experimentada pela nota de banco pesada induz degradação mecânica e óptica. Quantidades controladas de agentes de sujidade líquidos e sólidos (por exemplo, óleo de soja e argila) são, então, adicionadas ao tambor de oscilação para simular a influência de óleos e sujeira que uma nota de banco tipicamente entraria em contato com durante seu ciclo de vida. A nota de banco é testada antes e após cada rodada da degradação simulada por deterioração mecânica (por exemplo, dano na superfície e borda na forma de furos, rasgos, cortes, dobradiças, partes separadas e bordas irregulares esfarrapadas, perda de resistência à tração, resistência à dobra, resistência ao rasgo, e resistência à perfuração), deterioração óptica (por exemplo, deterioração nas propriedades de cor da tinta de impressão) e sujidade. Efeito de dobradiças e de rasgo na interface são exemplos de degradação mecânica que são particularmente adequados para esse teste de durabilidade.

[066] Testes de aderência de tinta aceitáveis são conhecidos por pessoas de habilidade comum na técnica. Por exemplo, a transferência de tinta por decalque, que é a quantidade de tinta que é transferida a partir de uma folha para outra em uma formação de pilha de múltiplos materiais de folha fibrosa ou documentos, pode ser medida de maneira quantitativa por métodos conhecidos por pessoas de habilidade comum na técnica. De maneira similar, a resistência à tração e transparência na parte traseira podem ser quantificadas por métodos conhecidos por pessoas de habilidade comum na técnica. Por exemplo, a transparência pode ser quantificada por testes de reflexão e transmitância de luz conhecidos. Em testes de resistência à tração CD com o uso de, por exemplo, um testador de tensão INSTRON®, ou testador de tração e, conforme mostrado na Tabela 2 abaixo no presente documento, papéis produzidos de acordo com a presente invenção demonstraram um aumento na resistência à tração CD, sendo que a propriedade testada tem um valor aumentado que varia na faixa de cerca de 90% até cerca de 100%, quando comparado à aplicação de cilindro convencional do dispositivo de segurança em uma manta fibrosa totalmente formada.

[067] O material de folha fibrosa, conforme observado, tem uma sub- região fibrosa debaixo do dispositivo de segurança e uma região de corpo fibrosa próxima ao dispositivo de segurança e sub-região. Devido ao fato de que o dispositivo de segurança foi introduzido quando a manta fibrosa estava suficientemente consolidada, as fibras na região da manta fibrosa, que correspondem à sub-região no material de folha, não foram deslocadas em uma quantidade que resultasse nas desvantagens identificadas. Desse modo, a quantidade de fibras na sub-região fibrosa é substancialmente equivalente à quantidade de fibras pelo menos na região de corpo imediatamente adjacente. Conforme usado no presente documento, o termo "região de corpo imediatamente adjacente" se refere a uma região na região de corpo que toca a sub-região e a porção rebaixada do dispositivo de segurança. Essa região de corpo imediatamente adjacente se estende radialmente a partir da porção rebaixada e da sub-região até uma distância no eixo geométrico x em corte transversal que é equivalente ao comprimento no eixo geométrico x da sub- região. Em vista da diferença de volume entre a região de corpo imediatamente adjacente e a sub-região, a densidade de fibras na sub-região é maior do que a densidade de fibras na região de corpo imediatamente adjacente. A quantidade de fibras na região de corpo e sub-região imediatas é substancialmente equivalente de tal modo que, dada a diferença no volume das duas regiões, a densidade na sub-região é maior do que a densidade na região de corpo imediatamente adjacente. Em uma modalidade exemplificativa, a quantidade de fibras na região de corpo varia na faixa de 88,55 gsm até 90,15 gsm, enquanto a quantidade de fibras na sub-região varia na faixa de 87,26 gsm até 90,69 gsm. Conforme usado no presente documento, "densidade" se refere à quantidade média de fibras em um volume.

[068] Conforme observado no presente documento, dispositivos de segurança adequados para a presente invenção são numerosos. Entretanto, em uma modalidade, o material de folha fibrosa compreende um dispositivo de segurança que tem um arranjo de elementos de focagem cilíndricos e/ou não cilíndricos, e um arranjo de ícones de imagem que interagem de maneira óptica com os elementos de focagem para produzir pelo menos uma imagem sintética. Em modalidade preferidas, os elementos de focagem são, exclusivamente, ou lentes cilíndricas ou lentes não cilíndricas (por exemplo, microlentes). Entretanto, é contemplado no presente documento que o arranjo de lentes compreende uma combinação de ambos em várias razões.

[069] Conforme observado no presente documento, o dispositivo de segurança pode ter a forma de listra ou emblema ou outros formatos ou geometrias. Em uma modalidade, o dispositivo de segurança está presente no material de folha em registro com pelo menos um outro recurso no material de folha. Outros recursos adequados são descritos no presente documento.

[070] Em outro aspecto, a invenção é um documento que compreende o material de folha fibrosa. Vários documentos são contemplados pela presente invenção. Por exemplo, documentos adequados incluem, mas não se limitam a notas de banco, títulos, cheques, cheque de viagem, cartões de identificação, bilhetes de loteria, passaportes, selos de correio, certificados de ações, assim como documentos que não são de segurança tais como artigos de papelaria e etiquetas e itens usados para estética. Uma pluralidade de dispositivos de segurança pode ser introduzida no interior da manta fibrosa e, consequentemente, uma pluralidade de dispositivos de segurança pode ser encontrada aplicada ao material de folha fibrosa e qualquer documento resultante. Alternativamente, em uma modalidade, o documento compreende pelo menos um dispositivo de segurança aplicado à superfície e pelo menos um outro dispositivo de segurança tal como um dispositivo de segurança ou recurso de segurança embutido ou parcialmente embutido. O dispositivo de segurança aplicado à superfície pode estar em registro com outros recursos do documento tais como outros dispositivos de segurança ou recursos de segurança ou decorativos.

[071] O material de folha fibrosas adequado para uso na presente invenção é papel ou materiais de folha parecidos com papel. Esses materiais de folha, que são materiais de folha únicos ou multicamada, podem ser produzidos a partir de uma faixa de tipos de fibra que inclui fibras sintéticas ou naturais ou uma mistura de ambas. Por exemplo, esses materiais de folha podem ser produzidos a partir de fibras tais como abacá, algodão, linho, polpa de madeira, e combinações dos mesmos. Conforme é bem conhecido por pessoas com habilidade na técnica, combinações de algodão e algodão/linho ou algodão/fibra sintética são preferidas para nota de bancos, enquanto a polpa de madeira é usada de maneira comum em documentos de segurança que não são notas de banco.

[072] Conforme observado acima, os dispositivos de segurança contemplados para uso com a presente invenção podem ser de um número de formas diferentes que incluem, mas não se limitam a, listras, faixas, fios, fitas ou emblemas (por exemplo, fios de segurança com base em microlentes, holográficos e/ou que mudam de cor).

[073] A compreensão adicional da invenção reivindicada será auxiliada pela seguinte descrição das figuras que representam as modalidades exemplificativas.

[074] Técnicas convencionais são representadas na Figura 1 e na Figura 2. De maneira geral, conforme mostrado na Figura 1, o dispositivo de segurança (11) é introduzido na etapa úmida da produção de papel para embutir o dispositivo (11) em um material de folha fibrosa ou documento (10). Quando esse método é usado para aplicar à superfície o dispositivo de segurança, o material de folha fibrosa resultante sofre de durabilidade de circulação baixa, fraca resistência à tração CD e alta transparência na parte traseira. Como mencionado em outro lugar no presente documento, constatou-se que isso é devido, em parte, ao deslocamento de fibras (15) a partir da sub-região (12) quando o dispositivo de segurança (11) é introduzido na manta fibrosa em formação. Como pode ser visto, a quantidade de fibras na área de dobradiça (14) é reduzida de maneira significativa. Isso resulta em interações fracas na interface (17) entre o dispositivo de segurança e o substrato (18) do material de folha fibrosa ou documento (10). Isso é especialmente evidente nas bordas interfaciais (17a).

[075] As desvantagens também são encontradas na modalidade convencional mostrada na Figura 2, em que dispositivo de segurança (21) é introduzido em um estágio seco da produção de papel ou após a produção de papel quando o papel está totalmente consolidado. Aqui, as fibras (25) na sub- região (22) estão tão totalmente consolidadas de tal modo que o dispositivo de segurança (21) não pode ser prensado no interior do substrato (28). Como resultado, o diferencial de calibre é alto. O alto diferencial de calibre tem sido associado com aplicação fraca de tinta ao material de folha ou documento (20). Como uma consequência, para modalidades em que o dispositivo de segurança é adicionado em um estágio seco, o dispositivo de segurança deve ser muito fino para que tenha um diferencial de calibre adequado.

[076] Pelo menos uma dessas desvantagens é abordada pela presente invenção. A Figura 3 representa uma modalidade da presente invenção. Aqui, diferentemente da Figura 1 e da Figura 2, o dispositivo de segurança (31) é introduzido em uma etapa úmida quando a manta fibrosa está suficientemente consolidada de tal modo que uma quantidade de fibras (35) substancial não é deslocada a partir da sub-região (32) quando o dispositivo de segurança é prensado no interior do substrato (38) do material de folha fibrosa (30). Ao invés disso, as fibras (35) são adicionalmente consolidadas ou densificadas embaixo do dispositivo de segurança (31) e na área de dobradiça (34). Isso resulta em interações fortes de fibra na interface (37) e particularmente nas bordas interfaciais (37a). Além do mais, já que o dispositivo de segurança (31) é introduzido durante a etapa úmida, o mesmo pode ser prensado no interior do substrato (38) para fornecer um diferencial de calibre baixo.

[077] O dispositivo de segurança (41) pode ser introduzido na manta fibrosa (49) pelo uso de vários métodos e técnicas. Em uma modalidade preferida, que é mostrada na Figura 4, o dispositivo de segurança (41) é apresentado na forma de uma manta contínua (41) e é continuamente aplicado na manta fibrosa em formação (49) em uma máquina de papel de Fourdrinier (40) diretamente após a linha úmida (42) e antes do rolo de sucção (44) e entre caixas de aspiração (45a, 45b), que ajuda a configurar o dispositivo de segurança no interior da manta fibrosa (49).

[078] As Figuras 5 e 6 representam os materiais de folha fibrosa ou documentos resultantes (50, 60) da invenção em questão, sendo que a mesma tem uma pluralidade de dispositivos de segurança aplicados à superfície (52a, 52b, 53, 63a, 63b). Os dispositivos (52a, 52b, 53, 63a, 63b) são apresentado aqui na forma de emblemas (53, 63a, 63b) e listras (52a, 52b) de diferentes tamanhos e formatos. Embora não tão limitados em termos de localização da colocação do dispositivo de segurança (52a, 52b, 53, 63a, 63b), em uma modalidade da presente invenção, os dispositivos de segurança (por exemplo, 53, 63a, 63b) são cortados ou furados e aplicados por um dispositivo de introdução (não mostrado) na manta fibrosa (55) durante a produção de papel de tal modo que está registrado com pelo menos um outro recurso (por exemplo, marca d’água (61)) na manta fibrosa, no material de folha fibrosa ou em um documento resultante (60). A Figura 6 representa a modalidade em que uma pluralidade de dispositivos de segurança aplicados como emblemas (63a, 63b), são aplicados em registro com uma marca d’água (61). Um primeiro emblema (63a) é aplicados em registro latitudinal com a marca d’água (61), enquanto um segundo emblema (63b) é aplicados em registro longitudinal com a marca d’água (61). É também contemplado que o dispositivo de segurança (63a, 63b) é alinhado com a marca d’água (61) de tal modo que pelo menos um recurso (não mostrado) no emblema (63a, 63b) está registrado com a marca d’água (61) ou com outro recurso na manta fibrosa, no material de folha fibrosa ou no documento resultante (60). O documento (50, 60) tem bordas (59, 69) que, embora representadas aqui como um lado de um paralelogramo, pode também ser representadas em outros formatos com outros ângulos. Os dispositivos de segurança (52a, 52b, 53, 63a, 63b) são aplicados na manta fibrosa, no material de folha fibrosa ou no documento de tal modo que que não se estende para além da borda (59, 69) do documento (50, 60). Em uma modalidade preferida, o dispositivo de segurança é disposto sobre a superfície de tal modo que está situado longe da borda, sem toca-la.

[079] EXEMPLOS

[080] Exemplo comparativo 1: Teste de Durabilidade de Ciclo Único do Dispositivo de Segurança Aplicado à Superfície Quando a Manta Fibrosa Não Está Suficientemente Consolidada

[081] Em um primeiro exemplo comparativo, um material de folha fibrosa é produzido de acordo com o processo da etapa úmida convencional em que o dispositivo de segurança é introduzido em uma manta fibrosa durante o processo de fabricação de papel quando o teor de água e/ou umidificação da manta fibrosa é maior do que 98%. Como resultado do deslocamento de fibra, fibras na área de dobradiça (74) e na sub-região são deslocadas, o que resulta em interação diminuída do dispositivo de segurança (71) e do substrato fibroso (78) do material de folha fibrosa (70) naquelas áreas. O material de folha fibrosa (70) formado de acordo com esse processo é representado na Figura 7a, após um ciclo único (30 min.) através do Teste de Simulação de Circulação. Como resultado desse ciclo único, o material de folha fibrosa (70) demonstrou fraca durabilidade, pelo menos conforme definido pelo desenvolvimento de um efeito de dobradiça conforme mostrado na área de dobradiça (74). O dispositivo de segurança (71) é destacado a partir do substrato (78) do material de folha fibrosa (70) em pontos ao longo das bordas interfaciais (77a).

[082] Além do mais, o dispositivo de segurança aplicado à superfície demonstrou transparência na parte traseira. Um painel de cinco (5) pessoas (P1, P2, P3, P4, P5) foram convidadas a avaliar o grau de transparência na parte traseira a partir de 1 a 5, sendo que 5 tem a transparência mais alta e 1 tem a menor transparência. Os painelistas P1 e P4 avaliaram a transparência na parte traseira como 4; os painelistas P2, P3 e P5 avaliaram a transparência na parte traseira como 5. A Figura 7b representa um material de folha fibrosa (70) que mostra a transparência na parte traseira. Isso exigiria algum tipo de revestimento de camuflagem da parte traseira para abordar esse problema.

[083] A resistência à tração na direção transversal (CD) do material de folha fibrosa também foi medida com o uso de um testador de tensão INSTRON®, modelo 5965. Uma amostra de papel é cortada até uma dimensão de 125 mm de largura por 15 mm de altura, sendo que o fio passa verticalmente através do centro da amostra. A amostra é, então, colocada nas mandíbulas do testador de tensão Instron (modelo 5965) com as mandíbulas em uma configuração com um espaçamento de 40 mm entre as mesmas e o fio centrado no vão. A amostra é, então, alongada em uma taxa de 38 mm/minuto até que a amostra quebre. Esse processo é repetido 5 vezes e a média dos 5 valores é o resultado reportado do teste. O resultado mostrou que a resistência à tração CD variou na faixa de 5,4 até 6,3 kg.

[084] Exemplo Da invenção 1: Teste de Durabilidade de Ciclo Único do Dispositivo de Segurança Aplicado à Superfície Quando a Manta fibrosa Está Suficientemente Consolidada

[085] Em um primeiro exemplo da invenção, um material de folha fibrosa (80) é produzido de acordo com a invenção revelada no presente documento em que o dispositivo de segurança (81) é introduzido em uma manta fibrosa durante o processo de fabricação de papel quando o teor de umidificação da manta fibrosa é menor do que 98%. Como resultado do deslocamento reduzido de fibra a partir da área de dobradiça e consolidação aumentada de fibra na sub-região, existe suficiente interação do dispositivo de segurança (81) com o substrato (88) do material de folha fibrosa (80). O material de folha fibrosa (80) formado de acordo com esse processo é representado na Figura 8a, após um ciclo único através do Teste de Simulação de Circulação. Conforme é evidente, o material de folha fibrosa (80) tem durabilidade melhorada, com relação ao produzido no exemplo comparativo 1. Aqui, o material de folha fibrosa (80) mostra nenhum efeito de dobradiça e nenhum dano ou separação ao longo da borda interfacial (87a) do dispositivo de segurança (81) e do substrato (88) do material de folha fibrosa (80). O material de folha fibrosa (80) permanece intacto, o que demonstra durabilidade melhorada.

[086] Além do mais, o dispositivo de segurança aplicado à superfície (81) demonstrou menor transparência na parte traseira em comparação com o exemplo comparativo 1. Um painel de cinco (5) pessoas (P1, P2, P3, P4, P5) foram convidadas a avaliar o grau de transparência na parte traseira a partir de 1 a 5, sendo que 5 tem a transparência mais alta e 1 tem a menor transparência. O painelista P2 avaliou a transparência na parte traseira como 1; os painelistas P1, P3, P4 e P5 avaliaram a transparência na parte traseira como 2. A Figura 8b representa um material de folha fibrosa que mostra a transparência na parte traseira. Alternativamente, a transparência na parte traseira foi distinguida pela medição da densidade escala de cinza em fios cruzados. A amostra de papel foi digitalizada em uma digitalizadora Epson V750 perfeição de mesa que havia sido calibrada com o uso de um alvo de referência IT8. O papel foi digitalizado em 600 dpi como uma imagem em escala de cinza em luz refletida com um fundo preto atrás da amostra. Uma vez que a digitalização é capturada, um perfil de densidade de área selecionada foi gerado. Com essa função, seleciona-se uma região que abrange o fio, em que o software captura o valor da escala de cinza para cada pixel na região selecionada, para esse teste particular, sendo que o fio passa verticalmente através do centro da região selecionada, o software calcula a média dos pixels verticais no interior da região e reporta o ponto de dados médio vertical para cada pixel horizontal (por exemplo, se a região tem 20 pixels de altura por 200 pixels de largura, então, para cada posição horizontal, os valores de pixels verticais correspondentes seria teriam sua média calculada e resultaria em uma saída de 200 pontos de dados). Os dados resultantes são, então, plotados em um gráfico para mostrar se existe qualquer deslocamento notável nos valores de escala de cinza dentro da área mostrada. Os resultados das medições de densidade são fornecidos na Tabela 1. Os resultados do exemplo da invenção são fornecidos pela linha de topo enquanto os resultados do exemplo comparativo são fornecidos na linha mais abaixo, o que indica uma queda substancial na medição de densidade da fibra à medida que o dispositivo de medição atravessa o lado oposto do dispositivo de segurança. Valores mais baixos indicam alta transparência na parte traseira. Como pode ser visto, com o método da invenção (<90% de água e/ou umidificação), os valores de densidade através do material de folha fibrosa permanecem relativamente constantes enquanto que para os exemplos comparativos (>98% de água e/ou umidificação), os valores de densidade têm uma diminuição reconhecida e substancial nos valores. A densidade média da escala de cinza em fios cruzados para os exemplos comparativos (>98% de água) é 214; enquanto a densidade média da escala de cinza em fios cruzados para os exemplos da invenção (<90% de água) é 226.

[087] A resistência à tração na direção transversal (CD) do material de folha fibrosa (80) foi também medida com o uso de um testador de tensão INSTRON®, modelo 5965. O mesmo processo que o acima foi repetido aqui. Os resultados mostraram que a resistência à tração CD foi melhor do que os demonstrados no exemplo comparativo 1. Os resultados do exemplo comparativo são representados como as primeiras barras (>98% de água) na Tabela 2, enquanto os resultados do exemplo da invenção (<90% de água) são representados como as segundas barras na Tabela 2.

[088] Exemplo comparativo 2: Teste de Durabilidade de Três Ciclos do Dispositivo de segurança Aplicado à Superfície Quando a Manta fibrosa Não Está Suficientemente Consolidada

[089] Em um segundo exemplo comparativo, um material de folha fibrosa (90) é produzido de acordo com o processo da etapa úmida convencional em que o dispositivo de segurança é introduzido em uma manta fibrosa durante o processo de fabricação de papel quando o teor de umidificação da manta fibrosa é maior do que 98%. Como resultado do deslocamento de fibra, as fibras na área de dobradiça e na sub-região são deslocadas durante introdução do dispositivo de segurança (91) que resulta na interação diminuída do dispositivo de segurança (91) e do substrato (98) do material de folha fibrosa (90) naquelas áreas. O material de folha fibrosa (90) formado de acordo com esse processo é representado na Figura 9a, após três ciclos através do Teste de Simulação de Circulação. Como resultado desses três ciclos, o material de folha fibrosa (90) demonstrou fraca durabilidade, pelo menos conforme definido pelo desenvolvimento de um rasgo no material de folha ao longo da borda interfacial (97a). O material de folha fibrosa (90) é partido em dois pedaços ao longo da borda interfacial (97a).

[090] Além do mais, o dispositivo de segurança aplicado à superfície (91) demonstrou transparência na parte traseira. Um painel de cinco (5) pessoas (P1, P2, P3, P4, P5) foram convidadas a avaliar o grau de transparência na parte traseira a partir de 1 a 5, sendo que 5 tem a transparência mais alta e 1 tem a menor transparência. Os painelistas P1 e P5 avaliaram a transparência na parte traseira como 5; os painelistas P2, P3 e P4 avaliaram a transparência na parte traseira como 4. A Figura 9b representa um material de folha fibrosa (90) que mostra o rasgo e a transparência na parte traseira. Isso exigiria algum tipo de revestimento de camuflagem da parte traseira para abordar esse problema.

[091] Exemplo Da invenção 2: Teste de Durabilidade de Três Ciclos do Dispositivo de Segurança Aplicado à Superfície Quando a Manta fibrosa Está Suficientemente Consolidada

[092] Em um segundo exemplo da invenção, um material de folha fibrosa (100) é produzido de acordo com a invenção revelada no presente documento em que o dispositivo de segurança (101) é introduzido em uma manta fibrosa durante o processo de fabricação de papel quando o teor de umidificação da manta fibrosa é menor do que 98%. Como resultado do deslocamento reduzido de fibra a partir da área de dobradiça e da consolidação aumentada de fibra na sub-região, com relação ao exemplo comparativo 1, existe interação suficiente do dispositivo de segurança com o substrato (108) do material de folha fibrosa (100). O material de folha fibrosa (100) formado de acordo com esse processo é representado na Figura 10a, após três ciclos através do Teste de Simulação de Circulação. Conforme é evidente, o material de folha fibrosa (100) tem durabilidade melhorada, com relação ao produzido no exemplo comparativo 2. Aqui, o material de folha fibrosa (100) mostra pouco ou nenhum efeito de dobradiça ou dano ao longo da borda interfacial (107a) do dispositivo de segurança (101) e do substrato (108) do material de folha fibrosa (100). O material de folha fibrosa (100) permanece intacto, o que demonstra durabilidade melhorada.

[093] Além do mais, o dispositivo de segurança aplicado à superfície (101) demonstrou menos transparência na parte traseira em comparação com o exemplo comparativo 2. Um painel de cinco (5) pessoas (P1, P2, P3, P4, P5) foram convidadas a avaliar o grau de transparência na parte traseira a partir de 1 a 5, sendo que 5 tem a transparência mais alta e 1 tem a menor transparência. O painelista P1 avaliou a transparência na parte traseira como 2; P2, P4 e P5 avaliaram a transparência na parte traseira como 1; e o painelista P3 avaliou a transparência na parte traseira como 3. A Figura 10b representa um material de folha fibrosa que mostra a transparência na parte traseira melhorada.

[094] Embora várias modalidades da presente invenção tenham sido descritas acima, deve ser compreendido que as mesmas foram apresentadas apenas como exemplo, e não como limitação. Por tanto, a amplitude e o escopo da presente invenção não devem ser limitados por quaisquer das modalidades exemplificativas.

Claims

1. Material de folha fibrosa que tem superfícies opostas e um rebaixe em uma superfície oposta, caracterizado por compreender: uma sub-região fibrosa disposta debaixo do rebaixe, e uma região de corpo imediatamente adjacente disposta próximo ao rebaixe e à sub- região; um dispositivo de segurança aplicado à superfície disposto no rebaixe; e uma interface entre o dispositivo de segurança aplicado à superfície e a uma superfície oposta, em que fibras na sub-região são consolidadas pelo dispositivo de segurança aplicado à superfície, e em que a sub-região possui um nível de umidificação inicial entre 60% e 90% em peso de água.

2. Material de folha fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de segurança ter uma espessura que varia na faixa de cerca de 10 até cerca de 75 mícrons.

3. Material de folha fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, sendo que o material de folha fibrosa é caracterizado por demonstrar pelo menos um dentre (a) durabilidade melhorada caracterizada por pelo menos um dentre dano mínimo na interface, ou quase nenhum efeito de dobradiça, quando submetido a pelo menos um ciclo de teste de durabilidade, ou (b) aderência de tinta aceitável, ou (c) resistência à tração CD melhorada, ou (d) transparência mínima ou nenhuma transparência.

4. Material de folha fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a quantidade de fibras na sub-região fibrosa ser substancialmente equivalente à quantidade de fibras em uma região de corpo disposta próxima ao rebaixe e à sub-região.

5. Material de folha fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de segurança compreender um arranjo de elementos de focagem cilíndricos ou não cilíndricos e um arranjo de ícones de imagem que interagem de maneira óptica com os elementos de focagem para produzir pelo menos uma imagem sintética.

6. Material de folha fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de segurança ser introduzido de tal modo que o mesmo esteja registrado com pelo menos um outro recurso sobre ou dentro de um documento.

7. Material de folha fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, sendo que o material de folha fibrosa é caracterizado por ser uma nota de banco e em que o dispositivo de segurança aplicado à superfície compreende um arranjo de elementos de focagem cilíndricos e/ou não cilíndricos, e um arranjo de ícones de imagem que interagem de maneira óptica com os elementos de focagem para produzir pelo menos uma imagem sintética, em que a espessura da sub-região fibrosa é menor do que a espessura da região de corpo fibrosa de tal modo que um rebaixe com uma parede lateral seja formado em uma superfície do material de folha, em que o dispositivo de segurança aplicado à superfície é disposto dentro do rebaixe, em que o dispositivo de segurança aplicado à superfície tem uma espessura que varia na faixa de cerca de 10 até cerca de 40 mícrons e um diferencial de calibre que varia na faixa de cerca de 0 até cerca de 15 mícrons, e em que o dispositivo de segurança é uma listra ou emblema exposto sobre, pelo menos, um lado da nota de banco.

8. Método para a aplicação à superfície de um dispositivo de segurança aplicado à superfície em um material de folha fibrosa, caracterizado por compreender: introduzir o dispositivo de segurança no interior ou em cima de uma manta fibrosa em formação, em um ponto de introdução, durante a produção de papel; e consolidar adicionalmente fibras em uma sub-região do material de folha fibrosa pelo dispositivo de segurança aplicado à superfície, em que a sub-região possui um nível de umidificação inicial entre 60% e 90% em peso de água.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o dispositivo de segurança ser primeiramente apresentado como uma manta contínua que é então cortada e colocada no interior ou em cima da manta fibrosa.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender adicionalmente fornecer o dispositivo de segurança na forma de uma manta contínua; e cortar ou perfurar a manta contínua de uma maneira contínua para formar emblemas ou listras; em que a aplicação do dispositivo de segurança compreende a introdução contínua dos emblemas ou listras na manta fibrosa de tal modo que uma região de corpo fibrosa, uma sub-região fibrosa e um alto-relevo negativo, que tem uma parede lateral, sejam formados na manta fibrosa; e em que a aplicação do dispositivo de segurança consolida adicionalmente fibras na sub-região de tal modo que a quantidade de fibras na sub-região seja substancialmente equivalente à quantidade de fibras pelo menos na região de corpo imediatamente adjacente.

11. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o ponto de introdução do dispositivo de segurança ser continuamente ajustado pela modulação de uma tensão na manta contínua.

12. Material de folha fibrosa ou um documento preparado de acordo com o método, conforme definido na reivindicação 9, caracterizado por o material de folha fibrosa compreender um dispositivo de segurança aplicado à superfície.

13. Documento, de acordo com a reivindicação12, caracterizado por o documento demonstrar pelo menos um dentre (a) durabilidade melhorada caracterizada por pelo menos um dentre dano mínimo na interface, ou quase nenhum efeito de dobradiça, quando submetido a pelo menos um ciclo de teste de durabilidade, ou (b) aderência de tinta aceitável, ou (c) resistência à tração CD melhorada, ou (d) transparência mínima ou nenhuma transparência.

14. Material de folha fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dispositivo de segurança aplicado à superfície ter um diferencial de calibre que varia na faixa de cerca de -10 até cerca de 25 mícrons ou, opcionalmente, em que o diferencial de calibre varia na faixa de cerca de 0 até cerca de 15 mícrons, em que um diferencial de calibre compreende uma diferença na altura entre uma superfície superior do dispositivo de segurança e uma superfície superior da região de corpo imediatamente disposta próxima da sub-região.

15. Material de folha fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela densidade de fibras na sub-região fibrosa ser maior do que a densidade de fibras pelo menos na região de corpo imediatamente adjacente.

16. Material de folha fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de segurança tem a forma de uma listra ou emblema,

17. Material de folha fibrosa de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo dispositivo de segurança estar registrado com pelo menos um outro recurso sobre ou dentro do material de folha fibrosa, em que, opcionalmente, o pelo menos um outro recurso sobre ou dentro do material de folha fibrosa é selecionado a partir do grupo que consiste em uma marca d’água, uma imagem impressa, uma estrutura em alto-relevo, uma fibra ou conjunto de fibras, outro dispositivo de segurança, ou combinações dos mesmos.

18. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo dispositivo de segurança que é introduzido no interior ou em cima da manta fibrosa tem a forma de uma listra ou emblema,

19. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo dispositivo de segurança ser introduzido de tal modo que esteja registrado com pelo menos um outro recurso sobre ou dentro do material de folha fibrosa ou um documento que compreende o material de folha fibrosa.