CH699167B1

CH699167B1 - Sicherheitspapier und Verfahren zu dessen Herstellung.

Info

Publication number: CH699167B1
Application number: CH02029/03A
Authority: CH
Inventors: Jakob Grob
Original assignee: Landqart
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2010-01-29
Also published as: WO2005052249A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers mit wenigstens einem eingebetteten Sicherheitsband (9). Eine besonders fehlerfreie und zuverlässige Einbettung des Sicherheitsbandes (9) insbesondere bei breiten Sicherheitsbändern (9) bei gleichzeitiger Ermöglichung von Fenstern kann dadurch erreicht werden, dass eine Papierbahn (4) gebildet wird, wobei die Papierbahn (4) mit ihrer Vorderseite auf einem Sieb (2,5) aufliegt, und wobei ein Sicherheitsband (9) während der Blattbildung ins Papier eingebettet wird, dass wenigstens eine trockene oder wieder angefeuchtete, poröse Substratbahn (14) aus gewobenem oder ungewobenem Material, die wenigstens eine der Breite des Sicherheitsbandes (9) entsprechende Bahnbreite aufweist, auf der dem Sieb (2,5) abgewandten Seite des Sicherheitsbandes (9) und dieses rückseitig bedeckend zugeführt und mit der Papierbahn (4) im Nassbereich der Papiermaschine verbunden wird.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Herstellung von Papier für Sicherheitsanwendungen wie beispielsweise Banknoten, Ausweise, Dokumente etc. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers mit wenigstens einem eingebetteten Sicherheitsband, und erweist sich besonders dann als vorteilhaft, wenn breite Sicherheitsbänder eingebettet werden sollen.

Stand der Technik

[0002] Die Einbettung von Sicherheitsbändern oder Sicherheitsfäden in Dokumente zur Erhöhung der Fälschungssicherheit gehört seit langem zum Stand der Technik. Insbesondere im Bereich von Banknoten werden derartige Sicherheitsbänder in die Papierbahn eingebracht, zum Beispiel, um im Durchlicht einen dunklen Faden erscheinen zu lassen, welcher in einem einfachen Kopierverfahren nicht reproduziert werden kann. Dazu werden beispielsweise Sicherheitsfäden verwendet, welche auf Basis eines transparenten Substrats eine metallisierte oder andersartige opake Beschichtung aufweisen. So beschreibt beispielsweise die EP-A-319 157 einen Sicherheitsfaden, welcher eine metallisierte Beschichtung mit Aussparungen aufweist, welche Schriftzeichen entsprechen.

[0003] Die Einbringung derartiger Sicherheitsfäden kann auf unterschiedliche Weise geschehen. Einerseits ist es möglich, den Sicherheitsfaden vollständig in der Papierstruktur verschwinden zu lassen, so dass er in Aufsicht im Wesentlichen nicht erkennbar ist. Derartige Einlagerungsverfahren sind beispielsweise in der EP-A-0 279 880 beschrieben. Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, dass insbesondere dann, wenn Sicherheitsfäden einer Breite grösser als 1.5 mm eingebracht werden sollen, im Bereich der Sicherheitsfäden Probleme mit der Blattbildung auftreten können.

[0004] Entsprechend beschreibt beispielsweise die GB-A-1 486 079 ein Verfahren zur Einbringung eines Sicherheitsfadens, bei welchem unabhängig zwei Papierbahnen hergestellt werden, und diese zwei frischen Papierbahnen im Nassbereich der Maschine anschliessend zusammengeführt und miteinander verpresst werden, wobei unmittelbar vor dem Pressen der Sicherheitsfaden zwischen diese beiden Papierbahnen geführt wird. Ein ähnliches Verfahren beschreibt die EP-A-229 645.

[0005] Der Sicherheitsfaden kann auch derart in die Papierbahn eingebettet werden, dass er wenigstens bereichsweise an die Oberfläche tritt. Ein derartiges Verfahren wird beispielsweise in der EP-A-0 059 056 beschrieben, wobei bei einem Rundsieb Höcker vorgesehen werden, auf welche der Sicherheitsfaden zu liegen kommt, und im Bereich welcher anschliessend der Sicherheitsfaden auf der dem Sieb zugewandten Seite der Papierbahn an die Oberfläche tritt.

Um vermeintlichen, bei breiten Fäden auftretenden Problemen im Zusammenhang mit derartigen teilweise freiliegenden Fäden vorzubeugen, beschreibt die EP-A-0 860 298 ein Verfahren, bei welchem ebenfalls zwei Papierbahnen getrennt hergestellt werden, wobei in wenigstens einer dieser zwei Papierbahnen ein Faden in einem Verfahren gemäss der EP-A-0 059 056 derart eingebettet wird, dass er wenigstens teilweise auf der dem Sieb zugewandten Seite freiliegt. Anschliessend werden die beiden frischen und noch nassen Papierbahnen, welche sich über die ganze Breite der Papiermaschine erstrecken, im Nassbereich der Papiermaschine zusammengeführt, wobei die Rückseite der mit einem Sicherheitsfaden versehenen Papierbahn von der zweiten Papierbahn überdeckt wird, so dass auf dieser Rückseite gegebenenfalls auftretende Fehlstellen abgedeckt werden.

Darstellung der Erfindung

[0006] Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers mit einem eingebetteten Sicherheitsband, sowie ein derartiges Sicherheitspapier mit Sicherheitsband, zur Verfügung zu stellen.

[0007] Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, dass bei der Herstellung des Sicherheitspapiers eine Papierbahn gebildet wird, wobei die Papierbahn mit ihrer Vorderseite auf einem Sieb aufliegt, und wobei ein Sicherheitsband während der Blattbildung ins Papier eingebettet wird. Ausserdem wird bei der Herstellung der Papierbahn erfindungsgemäss wenigstens eine trockene oder alternativ eine wenigstens bereichsweise wieder angefeuchtete, poröse Substratbahn aus gewobenem oder ungewobenem Material, die wenigstens eine der Breite des Sicherheitsbandes entsprechende Bahnbreite aufweist, auf der dem Sieb abgewandten Seite des Sicherheitsbandes und dieses rückseitig bedeckend zugeführt und mit der Papierbahn im Nassbereich der Papiermaschine verbunden.

Diese Substratbahn kann dabei die gleiche Breite aufweisen wie die Papierbahn, und ist aber bevorzugt etwas breiter als das Sicherheitsband ausgestalteter Streifen ausgebildet.

[0008] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist entsprechend ein Verfahren gemäss Anspruch 1, eine Verwendung gemäss Anspruch 20 sowie ein Sicherheitspapier gemäss Anspruch 21.

[0009] Der Kern der Erfindung besteht somit darin, dass es überraschenderweise möglich ist, ohne Notwendigkeit von Haftvermittlern eine innige Verbindung zwischen der Papierbahn und einer trocken oder wieder angefeuchtet zugeführten Substratbahn herzustellen. Die Verfahren nach dem Stand der Technik zeichnen sich nämlich dadurch aus, dass derart zusammengeführte Bahnen jeweils unmittelbar nach deren Herstellung auf einem Sieb und damit im nassen Zustand miteinander in Kontakt gebracht werden. Dies, da der Fachmann davon ausgeht, dass nur dann, wenn beide Bahnen noch feucht sind, eine innige und stoffschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bahnen in einem Gautschprozess möglich ist.

Es zeigt sich nun aber überraschenderweise, dass eine Substratbahn, welche beispielsweise vorteilhaft ist, um Fehlstellen hinter einem Sicherheitsband abzudecken, nicht parallel zur Papierbahn hergestellt und mit dieser verbunden werden muss, sondern dass es auch möglich ist, diese Substratbahn einfach ab Rolle zuzuführen. Entsprechend erlaubt das vorgeschlagene erfindungsgemässe Verfahren die Realisierung eines Verfahrens unter Verwendung von zwei Bahnen mit Einbettung von Sicherheitsbändern, ohne dass beispielsweise zwei Rundsiebanlagen parallel im Nassbereich der Papiermaschine vorhanden sein müssen. So können Kosten eingespart werden, und der Prozess kann mit hoher Geschwindigkeit gefahren werden, ohne dass sich technische Nachteile ergeben.

[0010] Eine erste bevorzugte Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Substratbahn eine Bahnbreite aufweist, welche wesentlich geringer ist als die Breite der Papierbahn, und welche grösser ist als die Breite des Sicherheitsbandes, wobei die Substratbahn derart zugeführt wird, dass die Substratbahn seitlich im Wesentlichen symmetrisch über das Sicherheitsband hinausragt. Es erweist sich mit anderen Worten als vorteilhaft, das Substrat in Form eines Streifens zuzuführen, welcher nur im Bereich des Sicherheitsbandes angeordnet ist. Ein derartiger Streifen kann über eine (oder mehrere bei mehreren Fäden) kleine Rolle in eine bestehende Papiermaschine in einfacher Weise integriert werden, wobei nur noch darauf geachtet werden muss, dass dieser Substratsstreifen bzgl. des Sicherheitsbandes korrekt positioniert ist.

Grundsätzlich ist es bei der Verwendung eines derartigen Streifens auch möglich, diesen Streifen parallel zur Papierbahn auf einer weiteren in der gleichen Papiermaschine angeordneten Rundsiebeinheit herzustellen, normalerweise erweist es sich aber als wesentlich vorteilhafter, diesen Streifen einfach ab Rolle zuzuführen.

[0011] Um den Sicherheitsstreifen oder das Sicherheitsband auf dessen Rückseite genügend abzudecken, erweist es sich gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform als vorteilhaft, die Substratbahn eine Bahnbreite aufweisen zu lassen, welche wenigstens 4 mm grösser ist als die Breite des Sicherheitsbandes. Mit anderen Worten sollte die Substratbahn so dimensioniert werden, dass sie das Sicherheitsband auf beiden Seiten um ca. 2 mm überragt. So wird sichergestellt, dass in diesem über das Sicherheitsband hinausragenden Bereich eine genügende stoffschlüssige Verbindung zwischen der Papierbahn und dem Sicherheitsband gewährleistet ist.

Es muss nämlich nicht, wie dies im Stand der Technik stets vorgeschlagen wird, effektiv über die gesamte Breite der Papierbahn eine zweite Bahn aus beispielsweise Papier vorgesehen werden, um die bei breiten Streifen auftretenden Probleme lösen zu können. Es reicht, wie vorliegend vorgeschlagen, einen im Vergleich zum Sicherheitsband etwas breiteren Streifen aus Substrat zuzuführen.

[0012] Die Zuführung des Sicherheitsbandes respektive der Substratbahn kann unterschiedlich gestaltet werden. Gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist es beispielsweise möglich, sowohl das Sicherheitsband als auch die Substratbahn im Bereich des Eintauchens des Siebes in die Pulpe zu führen. Dabei kann entweder so vorgegangen werden, dass das Sicherheitsband und die Substratbahn in Kontakt miteinander auf das Sieb geführt werden. Realisiert werden kann dies beispielsweise, indem entweder Sicherheitsband und Substratbahn gemeinsam ab einer einzigen Rolle zugeführt werden, wobei auf dieser Rolle bereits die relative Positionierung von Sicherheitsband und Substratbahn vorgenommen ist.

Anschliessend wird dieses Paar aus zwei Schichten (Sicherheitsband und Substratbahn), welches gegebenenfalls sogar bereits miteinander verbunden sein kann, über wenigstens eine Zuführungsrolle im Eintauchbereich des Siebes zugeführt.

[0013] Alternativ ist es möglich, zunächst das Sicherheitsband auf das Sieb zu führen. Das Sicherheitsband kann dabei entweder unmittelbar vor dem Eintauchen des Siebes in die Pulpe in Kontakt mit dem Sieb gebracht werden, oder (kurz) nach dem Eintauchen des Siebes. Die Substratbahn hingegen wird erst zugeführt, wenn das Sieb und das Sicherheitsband wenigstens teilweise in die Pulpe eingetaucht sind. So kann gewährleistet werden, dass sich bereits eine erste Blattbildung um das Sicherheitsband herum eingestellt hat, wenn gewissermassen von der Rückseite die Substratbahn an das Sicherheitsband und an das Sieb herangeführt wird.

[0014] Eine alternative (oder zusätzliche) Heranführung der Substratbahn kann erreicht werden, indem wenigstens eine Substratbahn unmittelbar nach der Übernahme der Papierbahn durch ein Abnahmesieb zwischen Abnahmesieb und Papierbahn geführt wird.

[0015] Obwohl dies im Prinzip beim vorliegenden Verfahren nicht erforderlich ist, ist es auch möglich, das Sicherheitsband und/oder die Substratbahn derart auszugestalten, dass sie wenigstens auf der einander zugewandten Seite über Mittel zur Haftvermittlung verfügen. Der Haftvermittler kann auch beidseitig vorgesehen werden, und der kann in Form einer Beschichtung oder einer Imprägnierung vorgesehen werden. Vorzugsweise verfügt aber insbesondere die Substratbahn nicht über Haftvermittler.

[0016] Die Einbettung des Sicherheitsbandes in die Papierbahn kann auf unterschiedliche Weise geschehen. Einerseits ist es möglich, das Sicherheitsband vollständig in die Papierbahn einzubetten, so dass anschliessend das Sicherheitsband an keiner Stelle an die Oberfläche der Papierbahn tritt, und somit auch nur in Durchsicht erkennbar ist. Alternativ ist es möglich, das Sicherheitsband derart in die Papierbahn einzubetten, dass das Sicherheitsband auf der dem Sieb zugewandten Vorderseite zumindest teilweise frei zugänglich ist. Dazu können Verfahren, wie sie beispielsweise in der EP 059 056 oder in der EP 0 609 252 beschrieben sind, Verwendung finden. Im Hinblick auf diese beiden Verfahren wird der Gegenstand dieser beiden Patentdokumente explizit in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Schrift eingeschlossen.

So können Sicherheitsfäden anschliessend auch im Auflicht in jenen Bereichen erkannt werden, welche frei zugänglich sind. Dies kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn auf den Sicherheitsbändern Sicherheitsmerkmale vorhanden sind, welche nur detektiert werden können, wenn sie nicht von einer Schicht aus Papierstoff bedeckt sind. Beispielsweise kommen als derartige Sicherheitsmerkmale Hologramme, dichroische Schichten, Schichten mit optischen Kippeffekten, fluoreszierende und insbesondere polarisierende fluoreszierende (Absorption und/oder Emission) Elemente in Frage.

[0017] Insbesondere dann, wenn das Sicherheitsband derart eingebettet wird, dass es auf der dem Sieb zugewandten Vorderseite zumindest teilweise frei zugänglich ist, kann es sich als vorteilhaft erweisen, die Substratbahn wenigstens bereichsweise über Aussparungen verfügen zu lassen. Dabei kann die Substratbahn insbesondere bevorzugt derart registriert zu auf der Vorderseite zumindest teilweise frei zugänglichen Bereichen des Sicherheitsbandes zugeführt werden, dass das Sicherheitsband wenigstens bereichsweise beidseitig zugänglich bleibt.

Wird bei einer derartigen Anordnung beispielsweise ein Sicherheitsband verwendet, welches wenigstens im Bereich dieser Fenster transparent ist, so entstehen transparente Fenster im Sicherheitspapier, welche entweder als einfache Sicherheitsmerkmale an sich dienen können, oder welche gegebenenfalls zusätzlich mit weiteren Sicherheitsmerkmalen in diesen transparenten Bereichen (Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Hologramme etc.) kombiniert werden können.

[0018] Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich beim Sicherheitsband um einen Streifen einer Breite im Bereich von 2,5 mm bis 30 mm, bevorzugt im Bereich von 3 mm bis 20 mm. Insbesondere bei derart breiten Sicherheitsbändern, wo typischerweise beim Blattbildungsprozess insbesondere bei einem schnellen Fahren des Prozesses auf der Rückseite des Sicherheitsbandes Probleme auftreten und Fehlstellen entstehen können, erweist sich das vorgeschlagene Verfahren unter Verwendung eines Substratbandes als vorteilhaft.

[0019] Vorteilhafterweise handelt es sich beim Sicherheitsband um einen transparenten Träger, welcher bevorzugt wenigstens bereichsweise über eine metallische oder nichtmetallische opake Beschichtung, gegebenenfalls mit Negativ- oder Positivschriftzeichen sowie gegebenenfalls in Kombination mit fluoreszierenden und/oder polarisierenden respektive linear polarisiert fluoreszierenden Schichten, verfügt. Derartige oder ähnliche Streifen sind beispielsweise in der EP-A-319 157 oder in der EP-A-330 733 beschrieben. In Bezug auf die Streifen soll der Offenbarungsgehalt dieser beiden Dokumente explizit eingeschlossen werden. Weiterhin ist es möglich, auf dem Sicherheitsband Hologramme, Farbwechselstrukturen (Kippeffekte), magnetische Strukturen (z.B. Codierungen) etc. vorzusehen.

[0020] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, die Papierbahn auf einem Rundsieb, welches wenigstens teilweise in einer Pulpe geführt wird, hergestellt wird.

[0021] Grundsätzlich kann die Substratbahn aus unterschiedlichsten Materialien bestehen, solange sie eine genügende Porosität aufweisen, respektive eine entsprechend geeignete Oberfläche (Möglichkeit der Ausbildung von Wasserstoffbrücken zur Zellulose der Papierbahn) zur Verfügung stellen, sodass eine gute Verbindung zwischen Substratbahn und Papierbahn entstehen kann. Es kann sich somit beispielsweise bei der Substratbahn um einen durchlässigen, opaken oder transparenten Träger auf Basis von Zellulose, Baumwolle und/oder synthetischen Materialien handeln. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sowohl Papierbahn als auch Substratbahn im Wesentlichen die gleiche Struktur und Zusammensetzung besitzen.

Dann entsteht nach dem Gautschprozess ein Sicherheitspapier, bei welchem eine derart innige und stoffschlüssige Verbindung zwischen Substratbahn und Papierbahn entsteht, dass diese beiden Bestandteile kaum noch voneinander unterschieden werden können, wenn überhaupt. Besondere Vorteile ergeben sich bei der Verwendung einer Substratbahn insbesondere dann, wenn diese zusätzlich über Sicherheitsmerkmale wie beispielsweise Melierfasern, Taggants, als Sicherheitselemente wirkende Pigmente oder Farbstoffe, und/oder Planchetten verfügt.

So können einerseits diese Sicherheitselemente in sehr effizienter Weise im Oberflächenbereich des Sicherheitspapiers und einseitig angeordnet werden, und wenn die Substratbahn als einfacher das Sicherheitsband hinterlegender Streifen ausgeführt wird, ist es ausserdem möglich, derartige Sicherheitsmerkmale nur in einem lokalisierten Bereich anzuordnen. So kann beispielsweise eine Streifenmelierung selektiv im Bereich des Sicherheitsbandes erzeugt werden.

[0022] Die Substratbahn kann ausserdem wenigstens bereichsweise bedruckt sein (z.B. Personalisierung oder Wertangabe einer Banknote), sie kann beschichtet sein, oder sie kann in Masse eingefärbt sein.

[0023] Vorzugsweise handelt es sich bei der Substratbahn um wenigstens einen ab Rolle zugeführten Streifen aus insbesondere Papier oder Vlies, dessen Flächengewicht im Bereich von 10-50%, bevorzugt im Bereich von 20-30% des Flächengewichtes des fertigen Sicherheitspapiers liegt. Das Papier kann dabei unter anderem Zellulose, Baumwolle, aber auch synthetische Bestandteile, Füllstoffe, Farbstoffe, Binder etc. enthalten. Mit anderen Worten kann nicht nur die Pulpe, sondern auch die Substratbahn wenigstens teilweise auf Basis von Baumwolle beruhen. Das fertige Sicherheitspapier besitzt vorzugsweise ein Flächengewicht im Bereich von 50-200 g/m<2>, bevorzugt im Bereich von 70-150 g/m<2>.

[0024] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn, das Sicherheitsband und die Substratbahn nach der Übernahme durch ein Abnahmesieb gegautscht und anschliessend getrocknet werden. Das Gautschen kann einfacherweise dadurch geschehen, indem die einzelnen Bahnen um eine Rolle geführt werden.

[0025] Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung des Verfahrens, wie es oben vorgeschlagen wurde, zur Herstellung eines Sicherheitspapiers für eine Banknote, Scheck, Wertpapier, Dokument, Ausweiskarte etc. Ausserdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Sicherheitspapier mit einem während der Blattbildung ins Papier eingebetteten Sicherheitsband sowie mit wenigstens einer porösen Substratbahn aus gewobenem oder ungewobenem Material, die wenigstens eine der Breite des Sicherheitsbandes entsprechende Bahnbreite aufweist, und die auf wenigstens einer Seite des Sicherheitsbandes und dieses rückseitig bedeckend angeordnet und mit der Papierbahn im Nassbereich der Papiermaschine verbunden ist.

Dabei weist das Sicherheitsband eine Breite im Bereich von 2.5 mm bis 30 mm auf, die Substratbahn ein Flächengewicht im Bereich von 10-50%, bevorzugt im Bereich von 20-30% des Flächengewichtes des Sicherheitspapiers, und die Substratbahn eine Breite auf, welche geringer ist als die Breite des Sicherheitspapiers.

[0026] Vorteilhafterweise ist ein derartiges Sicherheitspapier dadurch gekennzeichnet, dass die Substratbahn eine Bahnbreite aufweist, welche bevorzugt wenigstens 4 mm grösser ist als die Breite des Sicherheitsbandes, wobei bevorzugt die Substratbahn seitlich im Wesentlichen symmetrisch über das Sicherheitsband hinausragt, und wobei es sich weiterhin bevorzugt bei der Substratbahn um eine Papierbahn handelt. Das Sicherheitspapier und/oder die Substratbahn und/oder das Sicherheitsband können dabei über Sicherheitselemente mit linear polarisierter Emission und/oder Absorption verfügen.

[0027] Ein derartiges Sicherheitspapier kann entsprechend durch ein Verfahren, wie es oben beschrieben wurde, hergestellt werden.

[0028] Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Sicherheitspapiers respektive des erfindungsgemässen Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Kurze Erläuterung der Figuren

[0029] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Darstellung des Nassbereichs einer Papiermaschine mit Rundsieb und mit einem möglichen Verfahrensaufbau zur Herstellung eines Sicherheitspapiers mit einem eingebetteten Sicherheitsfaden nach dem Stand der Technik;

<tb>Fig. 2a)<sep>eine schematische Darstellung des Nassbereichs einer Papiermaschine mit Rundsieb mit einem Verfahrensaufbau zur zusätzlichen Einbringung einer Substratbahn; und

<tb>Fig. 2b)<sep>eine schematische Darstellung des Nassbereichs einer Papiermaschine mit Rundsieb mit einem Verfahrensaufbau zur zusätzlichen Einbringung einer Substratbahn, wobei eine vollständige Einbettung eines Sicherheitsfadens vorgenommen wird;

<tb>Fig. 3<sep>eine schematische Darstellung des Nassbereichs einer Papiermaschine mit Rundsieb mit einem Verfahrensaufbau zur zusätzlichen Einbringung einer Substratbahn zusammen mit dem Sicherheitsfaden;

<tb>Fig. 4<sep>eine schematische Darstellung des Nassbereichs einer Papiermaschine mit Rundsieb mit einem Verfahrensaufbau zur zusätzlichen Einbringung einer Substratbahn kurz vor dem Übernahmesieb; und

<tb>Fig. 5<sep>Darstellungen eines Sicherheitspapiers mit einem eingebetteten Sicherheitsfaden.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0030] Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Papiermaschine 1 mit einem Rundsieb 2, welches in die Pulpe 3 wenigstens teilweise eintaucht. Die Flüssigkeit wird nach im Rundsieb 2 nach innen abgesaugt, sodass sich auf der Oberfläche 5 des Rundsiebs 2 der Stoff sukzessive verdichtet und eine Papierbahn 4 gebildet wird. Infolge der Rotation des Rundsiebs 2 wird die sich bildende Papierbahn 4 nach dem Auftauchen des Rundsiebs 2 verfügbar, und wird im vorliegenden Aufbau durch ein Abnahmesieb 2 respektive einen Abnahmefilz 2 abgenommen und über eine Rolle 6 in Richtung 7 abgeführt. Das fertige Papier 8 respektive die fertige Sicherheitspapierbahn 8 wird anschliessend unter anderem über Absaugeinheiten 13 getrocknet und abgeführt.

Derartige Rundsiebanlagen werden insbesondere im Bereich der Herstellung von Papier für die Verwendung als Sicherheitspapier verwendet, da sie die Einbringung von komplexen Wasserzeichen erlauben.

[0031] Im vorliegenden Fall wird zusätzlich ein Sicherheitsband 9 in das Sicherheitspapier 8 eingebracht. Dazu wird der Sicherheitsfaden von einer Fadenzuführungseinheit 10 ab Rolle zugeführt, an einer weiteren Rolle 11 umgelenkt und anschliessend auf das Sieb 2 geführt. Dabei kann das Sieb 2 im Bereich des Fadens 9 mit Höckern versehen sein, so dass sich im Bereich dieser Höcker anschliessend auf der dem Sieb zugewandten Seite der Papierbahn 4 respektive 8 Fenster ausbilden, d.h. dass im Bereich der Höcker anschliessend der Sicherheitsfaden auf einer Seite des Papiers freiliegt. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der EP-A-059 056 im Detail beschrieben, und der zugehörige Offenbarungsgehalt dieser Schrift soll im Zusammenhang mit der Einbringung eines Sicherheitsfadens explizit eingeschlossen werden.

[0032] Soll ein derartiger Prozess schnell gefahren werden, und ausserdem vergleichsweise breite Sicherheitsfäden (mehr als 2 mm Breite) eingebettet werden, so können sich unter bestimmten Bedingungen (Einstellung der Pulpe etc.) Probleme im Bereich der Sicherheitsfäden ergeben, da auf deren dem Sieb 2 abgewandten Rückseite die Blattbildung stark verhindert wird.

[0033] Fig. 2a) zeigt einen Aufbau eines Ausführungsbeispiels, mit welchem das vorgeschlagene Verfahren realisiert werden kann. Hierbei wird neben dem Sicherheitsfaden 9 im Eintauchbereich des Siebes 2 zusätzlich eine Substratbahn 14 aus Papier ab einer Rolle zugeführt. Es handelt sich dabei um einen Streifen aus Papier im Wesentlichen gleicher Zusammensetzung, wie es aus der Pulpe 3 gewonnen wird. Alternativ ist es möglich, ein Vlies an Stelle des Papiers zuzuführen, wobei dieses Vlies einem Vergleich zum Papier höhere Porosität aufweist. Der Streifen weist eine Breite auf, welche etwas grösser ist als die Breite des Sicherheitsbandes, wobei vorzugsweise eine Breite gewählt wird, welche wenigstens 2 mm auf jede Seite des Sicherheitsbandes 9 hinausragt.

Normalerweise ist die Substratbahn 14 in einem trockenen Zustand, es ist aber auch möglich, um eine innigere Verbindung zwischen Substratbahn 14 und entstehender Papierbalm 4 zu gewährleisten, respektive um gegebenenfalls Blasenbildung infolge eingeschlossener Luft zu verhindern, die Substratbahn 14 vor deren Zuführung anzufechten. Dies kann beispielsweise geschehen, indem die Bahn 14 über Rollen geführt durch ein Bad gelenkt wird, in welchem diese Anfeuchtung geschieht. Die Substratbahn 14 wird zentriert hinter das Sicherheitsband 9 geführt. Dabei wird zunächst das Sicherheitsband 9 auf das Sieb geführt, wobei dies entweder, wie in Fig. 2 dargestellt, vor dem Eintauchen des Siebes 2 in die Pulpe 3 geschehen kann, oder kurz danach.

Anschliessend wird die Substratbahn 14 auf der Rückseite des Sicherheitsbandes 9 zugeführt, wobei die Substratbahn 14 über eine Rolle 15 umgelenkt wird. Ansonsten verläuft der Prozess identisch zu jenem, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Die Hinterlegung des Sicherheitsbandes 9 durch die Substratbahn 14 verhindert, dass auf der Rückseite des Sicherheitsbandes 9 Fehlstellen auftreten, oder dass im Kantenbereich des Sicherheitsbandes eine ungenügende Haftung zwischen Papierbahn und Sicherheitsband resultiert, dies selbst bei einem schnellen Führen des Prozesses.

[0034] Gepunktet ist ausserdem ein höheres Niveau des Standes der Pulpe 3 angedeutet. In dieser Situation wird die Substratbahn 14 erst an das Sieb 2 herangeführt, wenn das Sicherheitsband 9 bereits auf dem Sieb aufliegt und auch bereits eine wenigstens teilweise Blattbildung um das Sieb 2 herum stattgefunden hat. Entsprechend ist der Faden 9 bereits teilweise eingebettet, wenn die Substratbahn 14 von der dem Sieb 2 abgewandten Seite herangeführt wird.

[0035] Fig. 2b) zeigt einen weiteren Aufbau, bei welchem sowohl das Sicherheitsband 9 als auch die Substratbahn 14 erst zu einem Zeitpunkt an das Sieb 2 herangeführt werden, wenn bereits ein Teil der Blattbildung begonnen hat. Dies bedeutet, dass der Sicherheitsfaden 9 anschliessend im Wesentlichen vollständig in der Papierbahn 4 eingebettet ist. Eine derartige Zuführung von Sicherheitsband 9 und Substratbahn 14 ist entsprechend für eine vollständige Einbettung, nicht aber für die Einbettung eines Fensterfadens im Sinne der EP 059 056 geeignet.

[0036] Fig. 3 zeigt eine alternative Zuführung der Substratbahn 14. Hierbei wird die Substratbahn 14 über dieselbe Rolle 11 geführt, über welche auch das Sicherheitsband 9 geführt wird. Anschliessend werden die beiden Bahnen 9 und 14, welche bereits relativ zueinander ausgerichtet und miteinander in Kontakt sind, gemeinsam auf das Sieb 2 geführt. Dieses Verfahren erlaubt eine sichere relative Positionierung von Substratbahn 14 und Sicherheitsband 9. Eine Modifikation dieses Verfahrens kann dadurch realisiert werden, dass Sicherheitsband 9 und Substratbahn 14 bereits auf einer Rolle aufgerollt zur Verfügung gestellt werden und anschliessend nur noch diese eine Rolle beispielsweise in der Fadenzuführungseinheit 10 abgerollt und über die Rolle 11 umgelenkt auf das Sieb 2 geführt werden muss.

[0037] Fig. 4 zeigt ein Verfahren, bei welchem die Substratbahn 14 erst nach der Blattbildung der Papierbahn 4 zugeführt wird. Die Substratbahn 14 wird dabei im Moment der Übernahme der Papierbahn 4 durch den Abnahmefilz 12 zwischen Papierbahn 4 und Abnahmefilz 12 geführt. Auch hierbei wird die Substratbahn 14 als Streifen zugeführt, welcher etwas über die Breite des Sicherheitsbandes 9 hinausragt und relativ zu diesem ausgerichtet, d.h. symmetrisch zentriert, ist.

[0038] Fig. 5 zeigt zwei Schnitte durch Sicherheitspapiere 8, wie sie durch das vorgeschlagene Verfahren hergestellt werden können. Das Sicherheitspapier gem. Fig. 5a verfügt dabei über einen in den Bereichen 16 auf der ehemals dem Sieb 2 zugewandten Oberseite der Papierbahn teilweise freiliegenden Sicherheitsstreifen 9. Dieser ist durch die Substratbahn 14 hinterlegt. Wie aus dieser Fig. hervorgeht, bettet sich die Substratbahn 14 völlig in die Masse des Papiers ein, und bei geeigneter Einstellung des Prozesses ist es möglich, eine derart innige Verbindung zwischen Sicherheitsband 14 und dem umliegenden Papier herzustellen, dass selbst bei eingehender Analyse nicht mehr einfach festgestellt werden kann, ob überhaupt eine derartige Substratbahn 14 Anwendung gefunden hat.

[0039] Je nachdem, wie der Prozess respektive die Dimensionierung der Substratbahn 14 eingestellt wird, wird die Substratbahn 14 auf der dem Sicherheitsband 9 abgewandten Seite entweder noch durch eine dünne Schicht abgedeckt oder nicht. Werden in der Substratbahn 14 Sicherheitsmerkmale vorgesehen, welche zu deren Erkennbarkeit an die Oberfläche treten sollen, so sollte selbstverständlich vermieden werden, dass diese Abdeckung der Substratbahn 14 auf der Rückseite vorliegt.

[0040] Fig. 5b zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Substratbahn 14 ihrerseits über Aussparungen 17 verfügt, welche registriert zu den freiliegenden Bereichen 16 vorliegen. Dazu wird bei der Zuführung der Substratbahn 14 darauf geachtet, dass diese Aussparungen 17 registriert zu den auf dem Sieb 2 angeordneten Höckern eingestellt werden. Verwendet man nun einen Sicherheitsstreifen, welcher wenigstens im Bereich der Aussparungen 16 respektive 17 transparent ist, und welcher gegebenenfalls etwas breiter ist, als die Aussparungen 16 und/oder 17, so resultieren im Sicherheitspapier 8 Fenster. Diese Fenster dienen als sehr wirksame Sicherheitsmerkmale, welche vom Endbenutzer einfach erkannt werden können.

In diese Fenster können zusätzlich weitere, versteckte oder offenkundige Sicherheitsmerkmale eingebaut werden, wie beispielsweise Hologramme, fluoreszierende Beschichtungen oder Schriftzeichen, sowie insbesondere polarisiert fluoreszierende Sicherheitsmerkmale.

Bezugszeichenliste

[0041]
<tb>1<sep>Rundsieb-Einheit

<tb>2<sep>Rundsieb

<tb>3<sep>Pulpe

<tb>4<sep>Papierlage

<tb>5<sep>Oberfläche (Sieb) des Rundsiebs

<tb>6<sep>Rolle, Gautschrolle

<tb>7<sep>Transportrichtung

<tb>8<sep>Sicherheitspapierbahn

<tb>9<sep>Sicherheitsband

<tb>10<sep>Fadenzuführungseinheit

<tb>11<sep>Rolle

<tb>12<sep>Abnahmesieb/Abnahmefilz

<tb>13<sep>Absaugeinheit

<tb>14<sep>Substratbahn, Verstärkungsvlies

<tb>15<sep>Rolle

<tb>16<sep>freiliegender Bereich des Sicherheitsfadens

<tb>17<sep>Fensterbereich

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitspapiers (8) mit wenigstens einem eingebetteten Sicherheitsband (9), bei welchem eine Papierbahn (4) gebildet wird, wobei die Papierbahn (4) mit ihrer Vorderseite auf einem Sieb (2, 5) aufliegt, und wobei ein Sicherheitsband (9) während der Blattbildung ins Papier eingebettet wird, und bei welchem wenigstens eine trockene oder wieder angefeuchtete poröse Substratbahn (14) aus gewobenem oder ungewobenem Material, die wenigstens eine der Breite des Sicherheitsbandes (9) entsprechende Bahnbreite aufweist, auf der dem Sieb (2, 5) abgewandten Seite des Sicherheitsbandes (9) und dieses rückseitig bedeckend zugeführt und mit der Papierbahn (4) im Nassbereich der Papiermaschine verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratbahn (14) eine Bahnbreite aufweist, welche wesentlich geringer ist als die Breite der Papierbahn (4), und welche grösser ist als die Breite des Sicherheitsbandes (9), wobei die Substratbahn (14) derart zugeführt wird, dass die Substrafbahn (14) seitlich im Wesentlichen symmetrisch über das Sicherheitsband (9) hinausragt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratbahn (14) eine Bahnbreite aufweist, welche wenigstens 4 mm grösser ist als die Breite des Sicherheitsbandes (9).

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Sicherheitsband (9) als auch die Substratbahn (14) im Bereich des Eintauchens des Siebes (2, 5) in die Pulpe (3) zugeführt wird, wobei insbesondere zur Herstellung eines Fensterfadens die Zuführung wenigstens des Sicherheitsbandes (9) an das Sieb (2, 5) bevorzugt vor dem Eintauchen des Siebes (2, 5) in die Pulpe (3) geschieht, oder wobei zur Herstellung eines vollständig eingebetteten Sicherheitsbandes (9) sowohl das Sicherheitsband (9) als auch die Substratbahn (14) nach dem Eintauchen des Siebes (2, 5) in die Pulpe (3) an das Sieb (2, 5) geführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsband (9) und die Substratbahn (14) in Kontakt miteinander auf das Sieb (2, 5) geführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das Sicherheitsband (9) auf das Sieb (2, 5) geführt wird, und dass die Substratbahn (14) erst zugeführt wird, wenn das Sieb (2, 5) und das Sicherheitsband (9) wenigstens teilweise in die Pulpe (3) eingetaucht sind.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Substratbahn (14) unmittelbar nach der Übernahme der Papierbahn (4) durch ein Abnahmesieb (12) zwischen Abnahmesieb (12) und Papierbahn (4) geführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsband (9) und/oder die Substratbahn (14) wenigstens auf der einander zugewandten Seite oder beidseitig über Mittel zur Haftvermittlung in Form einer Beschichtung und/oder einer Imprägnierung verfügt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsband (9) derart in die Papierbahn (4) eingebettet wird, dass das Sicherheitsband (9) auf der dem Sieb (2, 5) zugewandten Vorderseite zumindest teilweise frei zugänglich ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratbahn (14) wenigstens bereichsweise über Aussparungen (17) verfügt, wobei die Substratbahn (14) insbesondere bevorzugt derart registriert zu auf der Vorderseite zumindest teilweise frei zugänglichen Bereichen (16) des Sicherheitsbandes (9) zugeführt wird, dass das Sicherheitsband (9) wenigstens bereichsweise beidseitig zugänglich bleibt.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Sicherheitsband (9) um einen Streifen einer Breite im Bereich von 2,5 mm bis 30 mm, bevorzugt im Bereich von 3 mm bis 20 mm, handelt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim Sicherheitsband (9) um einen transparenten Träger handelt, welcher bevorzugt wenigstens bereichsweise über eine metallische oder nicht-metallische opake Beschichtung, gegebenenfalls mit Negativ- oder Positivschriftzeichen sowie gegebenenfalls in Kombination mit fluoreszierenden und/oder polarisierenden respektive linear polarisiert fluoreszierenden Schichten, über Hologramme und/oder über Farbwechselstrukturen und/oder über magnetische Strukturen wie Codierungen verfügt.

13. Verfahren nach Anspruch 10 und einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsband (9) wenigstens im Bereich der Aussparungen (17) transparent ist.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (4) auf einem Rundsieb (2), welches wenigstens teilweise in einer Pulpe (3) geführt wird, hergestellt wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Substratbahn (14) um einen durchlässigen, opaken oder transparenten Träger auf Basis von Zellulose, Baumwolle und/oder synthetischen Materialien handelt, welcher insbesondere bevorzugt über Sicherheitsmerkmale wie beispielsweise Melierfasern, Taggants, als Sicherheitselemente wirkende Pigmente oder Farbstoffe, und/oder Planchetten verfügt, wobei die Substratbahn (14) insbesondere bevorzugt wenigstens bereichsweise ein- oder beidseitig bedruckt oder beschichtet oder in Masse gefärbt sein kann.

16. Verfahren nach Ansprach 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Substratbahn (14) um wenigstens einen ab Rolle zugeführten Streifen aus insbesondere Papier oder Vlies handelt, dessen Flächengewicht im Bereich von 10-50%, bevorzugt im Bereich von 20-30% des Flächengewichtes des Sicherheitspapiers (8) liegt.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitspapier (8) ein Flächengewicht im Bereich von 50-200 g/m<2>, bevorzugt im Bereich von 70-150 g/m<2> besitzt.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Papierbahn (4), das Sicherheitsband (9) und die Substratbahn (14) nach der Übernahme durch ein Abnahmesieb (12) gegautscht und anschliessend getrocknet werden.

19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pulpe (3) wenigstens teilweise auf Basis von Baumwolle beruht, und dass insbesondere bevorzugt die Papierbahn (4) und die Substratbahn (14) im Wesentlichen auf Basis der gleichen Pulpenzusammensetzung hergestellt sind.

20. Anwendung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung eines Sicherheitspapiers (8) für eine Banknote, Scheck, Wertpapier, Dokument, oder eine Ausweiskarte.

21. Sicherheitspapier (8) das durch ein Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 19 herstellbar ist, mit einem während der Blattbildung ins Papier eingebetteten Sicherheitsband (9) sowie mit wenigstens einer porösen Substratbahn (14) aus gewobenem oder ungewobenem Material, die wenigstens eine der Breite des Sicherheitsbandes (9) entsprechende Bahnbreite aufweist, und die auf wenigstens einer Seite des Sicherheitsbandes (9) und dieses rückseitig bedeckend, mit der Papierbahn (4) im Nassbereich der Papiermaschine verbunden angeordnet ist, wobei das Sicherheitsband (9) eine Breite im Bereich von 2.5 mm bis 30 mm aufweist, die Substratbahn (14) ein Flächengewicht im Bereich von 10-50%, bevorzugt im Bereich von 20-30% des Flächengewichtes des Sicherheitspapiers (8) aufweist, und die Substratbahn (14) eine Breite aufweist,

welche geringer ist als die Breite des Sicherheitspapiers (8).

22. Sicherheitspapier (8) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratbahn (14) eine Bahnbreite aufweist, welche bevorzugt wenigstens 4 mm grösser ist als die Breite des Sicherheitsbandes (9), wobei bevorzugt die Substratbahn (14) seitlich im Wesentlichen symmetrisch über das Sicherheitsband (9) hinausragt, und wobei es sich weiterhin bevorzugt bei der Substratbahn (14) um eine Papierbahn handelt.

23. Sicherheitspapier (8) nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass es durch ein Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 19 herstellbar oder hergestellt ist.

24. Sicherheitspapier (8) nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitspapier und/oder die Substratbahn (14) und/oder das Sicherheitsband (9) über Sicherheitselemente mit linear polarisierter Emission und/oder Absorption verfügt.

25. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in einem Eintauchbereich ein Sieb (2), vorzugsweise ein wenigstens teilweise in einer Pulpe (3) geführtes Rundsieb (2), aufweist, sowie hinter dem Sieb (2) eine Gautschvorrichtung (6) und mindestens eine Trocknungseinheit (13), und dass ein im Eintauchbereich der Vorrichtung angeordnetes und zur Verbindung einer Substratbahn (14) mit einer Papierbahn (4) geeignetes Zuführungsmittel (15) für eine Substratbahn (14) vor dem Eintauchbereich oder hinter dem Eintauchbereich sowie ein Zuführungsmittel (11) für ein Sicherheitsband (9) angeordnet ist, wobei entweder das Zuführungsmittel (11) für das Sicherheitsband und das Zuführungsmittel (15) für die Substratbahn (14) unmittelbar vor dem Rundsieb (2) derart angeordnet sind, dass die Substratbahn (14)

und das Sicherheitsband (9) in Kontakt miteinander auf das Sieb (2) führbar sind, oder das Zuführungsmittel (11) für das Sicherheitsband (9) vor dem Eintauchbereich und das Zuführungsmittel (15) für die Substratbahn (14) hinter dem Eintauchbereich zwischen dem Rundsieb (2) und der Papierbahn (4) angeordnet ist.