CN101146954A - 多层安全纸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于形成例如钞票或身份证等有价或贵重文件的多层安全纸。在第一纸层(52)引入环形的安全元素(54)，其中在所述第一纸层(52)的至少一侧可自由访问所述安全元素。在所述第一纸层(52)的、能够自由访问所述安全元素(54)的一侧覆盖有第二纸层(56)，所述第二纸层(56)在所述安全元素(54)的区域具有一个或多个开口(58)。

Description

多层安全纸

技术领域

本发明涉及用于制造安全或贵重文件，例如钞票、身份证等的多层安全纸。

背景技术

出于保护的目的，安全纸或贵重文件通常配备有验证特征，例如水印、安全线等，以允许对要验证的安全纸或贵重文件确认其身份，并同时用于防止非授权的复制。

在本发明的范围内，术语“安全纸”之通常为准环状(quasi-endless)形式并在随后进一步处理的非印制纸。使用该纸张形成的文件被称为“贵重文件”。贵重文件在本发明中具体指钞票、股票、债券、证件、凭单、支票、贵重入场券、其它会被伪造的纸(例如护照和其他身份文件)以及产品保护元素(例如标签、密封、包装等)。在下文中，简化的描述＂安全纸＂或＂贵重文件＂包括所有的上述文件和产品保护元素。

在过去，在制造过程中引入安全纸的验证特征被证明是可靠的。第一类的验证特征(例如水印和、安全线、化学反应的添加物或斑驳的纤维)被人们用作可视的身份检测。尽管这些特征是可视的，但是它们保证了高的安全性，因为配备有上述验证特征的纸张只能由精心制造的机器来制造，所述机器对于伪造者来说是无法接近的，并且为了伪造的目的购买或复制该机器在经济上是不值得的。

除了无需辅助装置就可以从视觉上识别的特征外，安全纸长期以来还配备有仅依赖于特殊的检测设备才可检测到的第二类验证特征。具有该特征后，给伪造者带来的麻烦是，其不得不首先识别这种特征的存在及其属性。

许多安全纸和贵重文件包括上述两种类型的验证特征以实现不同等级的身份检测。例如，在钞票或其他贵重文件中存在的安全线可包括在传输光中可视的倒置字母，以及仅机器可读的附加磁性编码。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种上述类型的具有高的防伪安全性的安全纸。

上述目的通过独立权利要求来实现，其进一步的扩展由从属权利要求来限定。

多层安全纸是由多层组合的安全纸，对于多层纸张的合并操作可以在造纸过程中实现，还可以在造纸结束后实现。在这两种情况下，可以根据不同的原理使安全纸具有一个或多个验证特征。可以将外部的元素施加到安全纸，在组成多层安全纸的各个层上可以执行可视的或机器可读的测量，并且可以在两个或多个层中引入夹层。

多层安全纸包括至少一层由纸构成的层。其他的层也可以由纸构成，或由例如塑料箔的其他材料制成。

在造纸结束后，可例如将外部元素(例如条或带，以及各个标签形状的元素)附着到环形的安全纸上。对于层之间的夹层来说，可以使用各自的元素，例如纤维、造币用金属板、颜料、印记等，或者是环形的材料，例如安全线、安全带、网、栅格、纺织材料或箔网。

在造纸时，可以在各自的纸层使用大量的测量。例如，各自的纸层在整体或局部可具有不同的厚度或不同组合。可例如在制造各自的层时采用附加的方法或用不同的纤维形成各自的层来使局部具有不同的厚度。此外，各自的层可具有不同的区域结构。这例如在一个或多个各自的层中包括验证特征，例如通孔、水印或中断。还可以利用压纹辊(dandy roll)在随后使纸层变形。

如果在造纸结束后例如通过层压的方式将纸层结合在一起，则可以一方面利用上述的测量(特别地通过改变厚度，纸层的区域结构组成)产生验证特征。如果将不同的材料，例如纸张和塑料箔，组合在一起，还会形成其他的可能。一种、多种或甚至是多种不同的材料层可以设置验证特征，在不同材料的验证特征相互建立功能性的夹层时，可以获得较高的防伪保护。例如，不同层中具有的信息能够相互补充形成总的信息，或者在一层中的验证特征的效果要求其他层中的其他特征存在。

根据本发明的一个方面，在一般的安全纸的第一纸层中引入环形安全元素，该环形安全元素可以在纸层的至少一侧自由访问。在可自由访问安全元素的一侧，第二纸层覆盖第一纸层，其中第二纸层在安全元素区域具有一个或多个开口。优选地，开口垂直于环形安全元素设置方向的大小小于安全员素的宽度，从而使得其不会超过安全元素。

环形安全元素特别地由安全线或宽的安全带形成。在这里，安全线具有的宽度为2mm或更小，通常为1mm。在该说明书的上下文中，较宽的安全元素被称为安全带。它们通常具有4mm到20mm的宽度，在一些情况下，可达到30mm。

尽管较窄的安全线通常被嵌入到第一纸层中，但是宽的安全带通常将第一纸层区分为两部分，从而使得它们在纸层的两侧可见或可访问。在这里，在安全带的较宽区域，有利地形成不可以通过切割或冲压复制的特有的毛边。安全元素可以利用粘合剂附着到第一纸层中。

此外，环形安全元素还可以配置有可变的效应，即，衍射图案、全息、颜色漂移效应、或其他的干涉层效应。其还可以配置有印制的图像，即正的或倒置的字符。

可以例如以通过安全元素延伸的条形中断部分的形式提供第二纸层中的开口。在造纸的过程中可以利用可撕开打开的释放条来封闭中断部分，从而建立最初封闭的安全纸，在以后的时间可以将开口引入到安全纸中。开口还可以是其他的孔形状，例如规则顺序的圆形或有角的中断。在有利的实施方式中，第二纸层中的开口填充有透明材料，具体是聚亚安酯粘合剂。

根据本发明优选的实施方式的安全纸，第一纸层包括水印，第二纸层在水印的区域具有中断，从而使得水印突显出来。

在本发明有利的变体中，所述第一纸层具有的重量为60-80g/m²，特别地为65-70g/m²，所述第二纸层具有的重量为15-45g/m²，特别地为20-25g/m²。在另一有利的变体中，所述第一纸层具有的重量为15-45g/m₂，特别地为20-25g/_m2，所述第二纸层具有的重量为60-80g/m₂，特别地为65-70g/m²。

在用于制造上述安全纸的方法中，包括：

-形成第一纸幅，将环形安全元素引入到所述第一纸幅，并使得能够从所述纸幅的至少一侧自由访问所述环形安全元素；

-形成第二纸幅，当所述第二纸幅还为湿润状态时将其合并结合到所述第一纸幅，从而使得其覆盖所述安全元素可自由访问的一侧；

-其中在所述第二纸幅引入一个或多个开口，在所述第二纸幅与所述第一纸幅合并后，所述开口位于所述环形安全元素的区域。

优选地，所述第一和/或第二纸幅在直流汽缸模型造纸机中产生。作为一种选择或附加，所述第一和/或第二纸幅在压力形成装置中产生，其中纸浆被注入到汽缸模型中。

在该方法的特别有利的扩展中，所述第二纸幅在汽缸模中产生，其中所述汽缸模的孔在子区域是封闭的。利用这种方式，纸张组织在这些子区域被压制，在第二纸幅中形成无纤维的区域(即，开口)。通过施加(具体是通过附着)防蚀镶片(cover strip)，通过在模中部分印制油漆层或通过将衬圈施加于汽缸模的侧表面而从内部将孔封闭。在造纸过程中，还可以使得环形安全元素设置在汽缸模中，从而在设置的位置封闭汽缸模的孔。

根据本发明的第二方面，在一般的安全纸中，至少两层用不同纤维制造的纸层被组合。所述至少两层纸层由不同颜色、不同长度的纤维形成，或由具有不同特征添加物的纤维形成。

在一个实施方式中，所述用不同纤维制造的至少两层纸层被形成为具有互补的中断，并且相互互补以形成厚度不大于所述至少两层中的各层的组合纸层，因为组合层中的各个层位于其他层中的中断中。在这种简单的情况下，纸层包括两个互补的条图案，从而使得在组合层时两个单独的纸层具有交替顺序的条(strip)。

在另一个实施方式中，用不同纤维制造的至少两层纸层具有垂直或水平条形式的、并在所述安全纸上堆叠的中断，从而使得它们形成棋盘式的图案。

在另一个有利的实施方式中，包括水印的第一纸层由短纤维形成，用于增加强度的第二薄的纸层由长纤维形成。有利地，由短纤维形成的所述第一纸层嵌入在具有长纤维的两层薄纸层之间。利用这种方式，高强度的长纤维层可以与短纤维层的突显水印效果组合。

在另一个有利的实施方式中，包括水印的第一纸层被第二纸层覆盖，所述第二纸层在所述水印区域被形成为具有透明的纤维，在所述水印区域之外被形成为具有普通非透明的纤维。  水印则被透明的纤维区域保护，然而仍然是清晰可见的。

应该理解，被形成为具有不同纤维的所述至少两层纸层与其他连续的或中断的纸层组合。被形成为具有不同纤维的所述至少两层纸层还可以组合有安全元素，所述安全元素通过所述纸层至少在子区域(例如开口)是可视的。

本发明的另一个方面涉及用于制造安全纸的方法，其中，

-在造纸机的第一湿端形成第一纸幅，如果可用的话，其设置有特殊的特征，例如开口或水印；

-在造纸机的第二湿端形成第二纸幅；

-所述第二纸幅通过引纸毯和所述第一纸幅合并与其结合；以及

-通过抽吸装置优选地与所述第一纸幅上存在的个性化特征对准地，从仍然处于湿状态的第二纸幅去除纸纤维。

抽吸装置可以是开有孔的抽吸辊或抽吸管。在这里，抽吸管可以进行脉冲的或可选地为连续模式的抽吸。抽吸辊或抽吸管的开口可以任意形成，从而可以形成更加复杂的孔形状，例如星形、数字字符等。

在本发明的一个变体中，所述第二纸幅的纤维通过抽吸装置仅被部分去除，以在所述第二纸幅中产生较小厚度的区域。在所述第二纸幅中厚度减少的区域例如与所述第一纸幅的水印区域对准，以使得它们较亮。

根据另一变体，所述第二纸幅的纤维完全通过抽吸装置去除以在所述第二纸幅产生开口。这些开口与所述第一纸幅中的开口对准地产生。利用这种方式，第一和第二纸幅的开口相互补充形成看穿孔。优选地，第一纸幅中的开口通过缸模中的所谓的e印刷字(e-type)产生，而第二纸幅中的开口用连续的抽吸管被形成为通带的形式，e印刷字开口和带形开口相互叠置于对方之上。当然，还附加地设置带形的安全元素于纸幅之间，或纸幅的其中之一上。在优选的实施方式中，安全元素位于开口区域。在这里，安全元素的宽度可对应于开口的宽度，但是可以比其大或比其小。

在该方法的特别有利的实施方式中，所述抽吸装置位于第二和第一湿端之间，以在所述第二纸幅去往所述第一纸幅的途中将其纸纤维抽取。然而，还可以在合并第一和第二纸幅后设置抽吸装置。在这种情况下，第二纸幅的纸纤维优选地通过第一纸幅中的看穿孔去除。

为了确保第一纸幅和第二纸幅中的开口的准确对准，所述第一纸幅在汽缸模中形成，所述抽吸装置(具体是开孔的抽吸辊)被与所述第一纸幅的所述汽缸模对准地驱动。

所述第一纸幅和第二纸幅中准确对准的开口有利地与安全元素组合，所述安全元素的特征可以从所述安全纸的两侧觉察到。所述安全元素具体可以使用双侧的安全元素，具体为摇摆的安全线，双全息安全线、或双水印层安全线。安全元素在纸幅的设置方向还具有与要被制造的文档对准的元素。以横向的对准方式将安全元素引入，对于安全线来说，能够利用直线驱动来实现该引入。

特别是对于第一和第二湿端空间狭小的情况下，将抽吸装置设计为锥形或三角形以获得与第二纸幅足够大的接触表面是有利的。

在该方法的另一有利的实施方式中，所述抽吸装置被形成为抽吸轮，所述抽吸轮包括多段板。

该抽吸装置通常用于在纸张制造中产生薄区域或开口。所述抽吸装置具有用于从湿纸幅抽取材料/水混合物的抽吸口，所述抽吸装置形成为抽吸轮并包括多段板，在所述多段板中设置有形成所述抽吸口的至少一个中间板，以及形成边缘限定的两个覆盖板。至少一部分板具有用于抽取所述材料/水混合物的连接通道。为了防止粘附纤维，在所述中间板中邻近所述抽吸口的区域是凹陷的。

此外，可以设置固定的抽吸装置，其在操作中用于拖拉旋转的抽吸轮的盖板的至少之一的表面，并通过至少一个通道与所述抽吸口连接以进行抽取操作，在各种情况下所述抽吸口与所述纸幅接触。

根据本发明的有利的扩展，所述抽吸装置覆盖有柔性的塑料蒙片，所述塑料片在所述抽吸口的区域具有图案、字符或编码形式的间隙。这些间隙可以例如是非常精确的数字字母形式，或非常精确地雕刻的图片符号。它们还可以形成连续的图案、或完美对准放置的图案。

在本发明的另一个方面，本发明包括用于制造安全纸的方法，其中，在造纸机的湿端，在汽缸模中形成纸幅，并通过运载带将其从所述汽缸模提升，所述纸幅的提升由抽吸装置支持，所述抽吸装置设置在所述汽缸模的中间附近并距离所述运载带很近。在这里，在所述抽吸装置中产生的负压力比所述汽缸模内部的负压力大至少0.1bar，优选地大于0.2bar。在该抽吸装置的帮助下，可以将形成的纸张从造纸机的汽缸模中完整毫无撕裂地分离。

在有利的实施方式中，所述抽吸装置通过可旋转的抽吸辊形成，所述抽吸辊优选地以和造纸机的湿端同时对准的方式驱动。在有利的实施方式中，所述抽吸辊具有开孔的辊壳，其通过开孔的橡胶毯子环绕，并且为不渗透的毡。

上述的方式特别适于制造这样的变体，其中在所述汽缸模中将水印引入到所述纸幅。由于不同的纸张厚度，在所述水印的区域，所述抽吸装置距离所述汽缸模的距离有利地适于局部的纸张厚度。

本发明还包括用于在造纸机中制造纸的模，所述的模具有用于产生水印的突起部分和凹陷部分，其中在所述凹陷区域提供图案以便利从所述模中去除纸张。

在本发明的有利变体中，用于产生条形水印的突起部分和凹陷部分类似于条形地相邻设置。特别有利地，所述图案由槽形成，尤其是通过加工到所述凹陷部分的槽形成。凹陷部分中的图案使得纸浆更加均匀地沉积在模中，并提高了去除操作，因此在所产生的纸幅中的水印区域获得更加一致的亮度。

本发明的另一方面包括用于在多层安全纸中制造通孔的方法，包括：

-形成第一纸幅并在其中形成开口

-形成第二连续的纸幅，在其还为湿状态时与所述第一纸幅合并；

-将所述合并的第一和第二纸幅引导在第一和第二纸幅侧的载运毡之间；以及

-从所述合并的纸幅提升所述第二纸幅侧的载运毡，以在所述第一纸幅的开口区域提升所述第二纸幅的子区域，从而以这种方式在所述合并的纸幅中产生看穿孔。

在这里，在所述第二纸幅侧的载运毡上作用有抽吸压力S₂，在所述第一纸幅侧的载运毡的位于所述开口之外的区域上作用有抽吸压力S₁，其中压力S₁大于S₂，从而使得不会将第二纸幅从所述区域提升。在该方法的一个实施方式中，在开口区域，不向第一纸幅侧的载运毡施加抽吸力，这例如通过脉冲的抽吸实现。有利地，在开口的区域，在所述第一纸幅侧的载运毡的开口的区域作用有反向吹力，具体是气体注射、水注射或激光束，以支持第二纸幅在这些区域的提升。

根据本发明的另一个方面，在一般的安全纸中，  (如果可应用的话)至少在所述安全纸的第一纸层均匀地分布发光物质和其他特征物质，所述第一纸层在子区域具有至少两个不同的纸张厚度。

由于发光物质均匀地分布在纸张中，不同的纸张厚度以不同量的发光物质来体现，或发光辐射来体现，即，在较厚纸张的区域，每单位面积上具有的发光物质比较薄纸张的区域的要多，并且因此与较薄纸张的区域相比，具有较强的发光辐射强度。

如果，依赖于在完工的文档上的传感器的位置，发光辐射的强度不足，则可以确定纸张在该位置的厚度，并草拟出纸张厚度的轮廓。一个特殊的有益效果在于，在纸张制造中，可以将条形码形式的元素并入到纸张中，根据本发明的方法可以容易地测量非常特殊的厚度调制。只有在测量的强度曲线对应于并入的厚度调制时，其为验证的文档。由于在纸张制造中对于厚度调制的修改是非常容易的，因此可以为安全纸提供多个广泛不同的编码。附加地，通过并入其他的特征物质可以大量地扩大编码的数量。

在这里，作为发光物质，所有的荧光和发磷光的物质都可以被使用，以在适当的激励后发出可见的、UV和IR范围的光。优选地，使用发出可见光范围之外的发光物质。例如，使用在EP 0 053 183 B和EP O 052 624 B中公开的物质作为发光物质。

发光物质相对于完整纸的重量的浓度通常为0.05wt.％到5wt.％，优选地从0.1wt.％到1wt.％。

优选地，发光物质在可视光谱范围内是透明的，从而使得其可以被容易地觉察到。可使用的发光物质的光谱和它们的光学验证属性非常多，从而使得潜在的潜在的欺诈，即便是他知道存在发光物质，也不得不进行详细的分析以发现正确的发光物质，以及通过适当的位置验证物质的光学属性。对于机器验证来说，优选地，在场外是不可以得到的发光物质是合适的，该物质具有特殊的光学属性，并且仅使用专用的测量设备才可以检测到。因此可以使用具有anti-Stokes或准谐振行为的发光物质。优选地，使用激励光谱和发射光谱都位于可见光范围之外的发光物质。

发光物质被并入到纸张中的方式可以是，它们例如在造纸的过程中被增加到纸浆，并通过搅拌纸浆而均匀地分布到其中。

使用的发光物质可以与一种或多种附加的发光物质结合，而且还可以与附加的特征物质结合。在这里，所有能够在造纸时并入到纸浆、并且为机器可觉察的(换言之，具有物理或化学的可测量或可检测的效应)材料都可以作为特征物质。在这里可以使用具有电和/或磁属性的物质，例如导电的颜料(例如金属颗粒)，导电的聚合物，可磁化的氧化铁或铁颗粒以及永磁颗粒，例如Ni或Mn构成的物质。发光物质相对于完整纸的重量的浓度通常为1wt.％。

在造纸时可以将发光物质作为纸质填料来处理。该方法对于本领域技术人员来说是公知的。

第一纸层在至少一个子区域还具有厚度调制，即在安全纸具有不同厚度的区域。在这里，各种可以想象到的形式都是可能的。在最简单的形式中，在纸层中具有两种不同厚度的区域。通过各种技术可以制造不同的纸张厚度。还可以在纸层中引入窗口，即纸的厚度为零的区域。

然而，优选地，厚度调制以水印的形式来实现。在这里，通过某些处理可以将水印并入到纸层中，或随后浮雕在其上。厚度调制在这里可以是任意的形式。在最简单的形式中，水印构成了条形码。例如，水印还可以被形成为棋盘形式的两维的区域码。此外，根据本发明，可以制造并使用具有不同纸张厚度并可在完工的纸中觉察到的复杂的水印，例如肖像。

在制造条形码形式的条形水印时，可以使用用来制造处理具有开窗安全线的方法，例如如在EP059056A中所述的那样。这种方法在具有缸模的造纸机种使用。相反，在具有环形线的造纸机中，可以在纸张制造之后，通过压纹辊将条形水印浮雕在纸幅中，从而建立期望的厚度调制。

第一纸层具有的重量为65-120g/m²，密度为500-1000g/m³，厚度为50-200μm。对于平均厚度为100μm的纸张来说，在传输光下表现为较亮的区域厚度约为85μm，而在在传输光下表现为较暗的区域厚度约为115μm。

优选地，第一纸层的纸具有的重量为70g/m²，平均厚度为100μm，密度为700kg/m³。在这里，在传输光中表现为较亮的区域具有的厚度约为70μm。

在另一个实施方式中，在纸张中的厚度差异在视觉上是不可察觉的。这是因为纸张中的厚度差异非常小。在这里，水印中的最小或最大纸张厚度为1-10％，优选为1-5％，低于或高于平均的纸张厚度。在传输光中，例如105μm到115μm的纸张厚度调制不再可以用肉眼觉察为水印，但是可以用传感器检测到。

另一个用于隐藏的可能包括套印不同纸张厚度的区域。优选地，可以使用在激励和发射特征物质的光谱范围是不吸收的(即它们是透明的)打印油墨。

在本发明的多层安全纸的实施方式中，第一层包括并入的厚度调制和至少一种在应用中可以和其他发光物质组合的发光物质。所述第二纸层可以不包括发光物质，或包括和第一纸层包括的相同的发光物质，或包括和所述第一纸层的发光物质不同的发光物质。本发明的附加的纸层与此相似。在第一层和第二层或如果需要的话其他层中的纸张厚度的变化可以相互协调，从而使得它们相互互补，形成厚度一致的多层安全纸。

此外，如果需要的话，可以相互独立地将一个或多个其他的特征物质并入到各个层中。上述的特征物质可以是机器可读的物质，优选地具有电的和/或磁属性。

在这一方面，本发明带来的有益效果在于，尽管安全纸仅仅设置有发光物质，但是通过简单地变化纸张的厚度，它能被制造成具有多种条形码。通过组合发光物质和特征物质，可以增加不同的变化可能性。编码的安全纸的制造是特别简单的，因为在纸张制造的的一个工作步骤种可以引入发光物质、特征物质(如果需要的话)以及纸张厚度调制，而不需要附加的设备并入到造纸机种。利用这种方式，可以为不同的货币、货币的表示或印花等经济地设置机器可读的编码。

除了制造的简化外，还可以显著地提高了防伪的能力，因为编码被设计为不可见的，即在视觉上是不可觉察到的，但是机器确实可以容易地觉察到的。由于将发光物质和特征物质集成到了纸的容积中，因此在随后，在不损坏纸张的情况下是不能改变验证标记的。

此外，提供了用于检测安全纸的真实性的方法。在真实性检测中，通过传感器测量所述安全纸的电和/磁的属性，具体的信号强度依赖于发光物质或特征物质的浓度以及纸张的厚度。信号的强度根据以下方式来受到影响：发光物质或特征物质的浓度(每单位体积的物质量)越高，或在某些区域的纸张越厚，测量的信号强度越大。

相对于正常的纸张厚度，在水印区，纸张较薄的位置，纸张在穿透光中表现为较亮，而在较厚的区域表现较暗。因此，纸张中的厚度调制导致发光物质或特征物质的数量的调制。相应地，信号强度发生变化。有利地，通过响应于不同的发光物质或特征物质的标记传感器(hand sensor)进行测量。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的多层安全纸的特殊实施方式，其中为了清楚的目的，在图中省略了刻度和比例。

图1为用于制造安全纸的双缸模型造纸机的示意图；

图2示意性地示出了具有单缸模型造纸机以及压力形成装置的造纸机；

图3为根据本发明示意性的实施方式的安全纸的层结构的截面图；

图4(a)为根据本发明另一示意性实施方式的安全纸的层结构的截面图，图4(b)和图4(c)为该安全纸的正视图和后视图；

图5和6为根据本发明的另一安全纸的层结构的截面图；

图7(a)为附着有防蚀镶片的压力形成装置的缸模，图7(b)为防蚀镶片部分；

图8为图7(a)中所示的在其内部具有盖衬圈的缸模；

图9和10为根据本发明的另一安全纸的层结构的截面图；

图11(a)为根据本发明示意性的实施方式的三层安全纸的截面图，图11(b)为该安全纸的俯视图；

图12为根据本发明的另一安全纸的俯视图；

图13和14为根据本发明的另一安全纸的层结构的截面图；

图15为用于制造根据本发明的安全纸的、具有穿孔的辊板机的双缸模型系统的示意图；

图16为图15中的单独的穿孔的辊板机；

图17到20为根据本发明的其他安全纸的层结构的截面图；

图21和22为用于制造根据本发明的安全纸的造纸机的子区域；

图23为图22中的真空伏辊的截面图；

图24(a)为用于制造条形水印的模型的示意图，图24(b)为在水印区从模型检测到的通过该纸张的截面图；

图25为造纸过程中的中间状态，用于示出在多层安全纸中制造看穿孔的可能性。

图26为包括根据本发明另一示例性实施方式的安全纸的贵重文件；

图27到29为沿着图26中的线A-A获取的、安全纸的变体；

图30为真实性检测中的测量信号，即作为测量位置函数的亮度(intensity)I；

图31为根据本发明的具有抽取设备的造纸机的示意图；

图32(a)为根据本发明的安全纸的俯视图，图32(b)为截面图；

图33和34为根据本发明另一示例性实施方式的安全纸的俯视图；

图35为根据本发明另一示例性实施方式的安全纸的截面图；

图36为可用于图31中的造纸机中抽取设备的示例性实施方式，其尤其适用于空间狭小的空间条件；

图37为根据本发明示例性实施方式的抽吸轮的侧视截面图；

图38为根据本发明另一示例性实施方式的、具有设计不同(和图37比较)的抽吸口的抽吸轮的俯视图；以及

图39(a)和(b)为图38中的朝线A-A和B-B看去的抽吸轮的中间部分的侧视图。

具体实施方式

图1示意性地显示了用于制造安全纸的双缸模型造纸机10。造纸机10包括通过引纸毯16相互连接的两个汽缸模型造纸机12和14。

在第一造纸机12中，在汽缸模型18形成纸幅20，在纸幅20中嵌入安全元素，在这里为具有一定宽度的不能渗透液体的安全带22。为此，在浸入到造纸机的纸浆24中之前，安全带22设置在汽缸模18的突起26上。安全带22的宽度可例如为20mm，厚度例如为30mm。由于其宽度较宽，在液体不能渗透的安全带22所位于第一汽缸模18的突起26的位置，不会产生纸张组织，从而使得安全带22将第一纸幅20分为两部分。在这里，在安全带22的边缘形成特有的制纸毛边。为了更好地固定安全元素22，在其边界区域设置不能渗透液体或均匀纤维的区域。

在第二造纸机14中，并行地制造第二类似的纸幅30，纸幅30通过引纸毯16从汽缸模34取出，并引向第一造纸机12。在第一造纸机12，在压辊36的区域，纸幅30和第一纸幅20结合。在这里，包括有安全带22的第一纸幅20被第二纸幅30连续地覆盖。所结合的纸幅38被传递到进一步处理的平台，以例如进行压延，确定大小等。

如图2所示，还用压力形成装置40形成第二纸幅30，其中利用流浆注入装置(headbox jet)42将纸浆被注入到汽缸模44的表面。例如该压力形成装置40特别地可以制造具有例如重量为15到25g/m²的薄的纸层。

应该理解，利用如图所示的造纸机12、14和40还可以制造和合并三个或更多的纸幅。

图3所示为利用图1和2中的造纸机中的一个制造的多层安全纸50的截面图。安全纸50包括第一纸层52和薄的第二纸层56，其中第一纸层52由宽的安全带54划分，并且第二纸层56覆盖第一纸层52的一侧。在有利的变体中，第一纸层52设置有水印，并且安全带54具有全息或类似于全息的衍射图案。在这里，第二纸层56在安全带54的区域起到了加固的作用。作为一种选择，在第一纸层纵向地嵌入安全线，并具有比安全线宽的孔。第二纸层覆盖第一纸层。

为了制造图3中的多层安全纸，还可以制造并合并具有条状间隙的第一纸层52和第二纸层56，并接着将安全带54插入到条状间隙。

在图4所示的示例性实施方式中，在第二纸层56具有中断58，中断58的宽度或直径60小于安全带54的宽度62。醉金迷中断58可以例如被设计成具有宽度60的条状开口形式，还可以是任意形状的各种开口形式。度量60则对应于该开口在垂直于安全带54设置方向的维度。图4(a)显示了中断58为线性孔阵列的实施例的截面图，图4(b)和(c)为该安全纸的前、后面的俯视图。

图5示出了另一实施方式的安全纸64，其中与图4所示相反，安全纸64中并未嵌入宽的安全带，而是嵌入宽度为1.5mm或更小的窄安全线66。在该安全线中，在第一造纸机12中并未挤压后侧纸张组织，安全线66也并未将第一纸层52划分，而是嵌入在其中，并能够从一侧自由接触。

在两个实施方式的变体中，第一纸层52可包括水印、附加的开口或其他鉴别水印。如图6所示，如果第一纸层52包括水印68，则在第二纸层56在水印68区域有利地产生中断，以增加水印的可视性。作为对安全线的替换，当然还可以在图6中的安全纸中引入宽的安全带。

为了在第二纸层56中产生中断58，例如在压力形成装置40的汽缸模44的第二纸张形成单元的汽缸模的孔在子区域是封闭的。如图7(a)和(b)所示，这通过附着到汽缸模44的壳体上、并具有覆盖区域72(其为期望开口的形式)的网状条带70实现。为了产生条状中断，覆盖的条带70还可设计成完全是不渗透的。

作为一种选择，模表面的孔在期望的位置还可以用漆印封闭。丝网印刷术中使用的漆层在操作完成后，还可以被冲洗掉，接着对模具施加新的漆层用于下一次的操作。

根据图8中示出的另一个变体，在缸模44的内部设置有衬圈74，其位于模具轴46上，并具有封闭的和穿孔的子区域，以及径向地向外抵靠模壳向外推，以此在封闭的子区域保护纸张组织。

在上述所有描述的方法中，在第二纸层56中产生的中断58具有无法通过切割或冲孔模仿的毛边。

根据本发明的制造方法的另一个变体，安全线或安全带设置在第二纸张组织单元中，例如设置在压力形成装置40中。这里，第二纸张组织单元的汽缸模可以在安全线或安全带的区域被掩蔽，或者引入的安全元素本身可以适当地覆盖汽缸模。在该变体中，较厚的第一纸幅在安全元素的区域可以形成或不形成通孔。

在图9中示出了根据上述制造方法产生的示例性的安全纸80。第一和第二纸层82和84被示出为具有不同的阴影(仅仅是出于说明的目的)，它们在完成的安全纸80中表现为一致的纸层。设置在第二纸层84的间隙中的安全元素86由于第一纸层82中具有的中断88，从安全纸的两侧都是可视的，并且例如在两侧表现为光学可变的元素。如果需要，可以利用粘合剂将安全元素86固定在第二纸层的间隙中。在安全纸干燥后，带状的中断或其他任意形状的开口中可以填充聚亚安酯。

在图9中所示的多层安全纸中的中断可以在制造之后的任意时间暴露，如图10所示。如图9所示，安全纸的第二纸层84中，将划分纸的安全元素86被产生，在第一纸层82中产生带状中断88。此外，在纸张的制造过程中，附加地在带状中断88中引入释放带90，在释放带90的反面上形成薄的纸层92。在完成的安全纸中，释放带90可以和类似于开口条的纸张沉积92一起被除去，以在第一纸层82上留下引入的开口，从而能够看到安全元素86。

应该理解，还可以将多于两层的纸层组合起来形成多层安全纸。例如，可以在直流的汽缸模上引入相对厚的纸层，并且在该纸层上引入水印、开口或安全元素。相对厚的纸层可以在其他的纸幅形成单元(具体地为上述的压力形成装置)上组合为两层或更厚的纸层。这些纸层可以利用分离的纸幅形成单元形成，或者还可以使用分离的同一印刷形成器上的流浆注入装置制造。

下面将参照图11-14描述上述多层安全纸的示例性的实施方式的特殊有益效果。

图11(a)示出了三层安全纸100的截面图，图11(b)为安全纸100的俯视图。以如上所述的方式，在直流汽缸模中在第一厚的纸层102中产生安全条或宽的安全带104。在两个压力发生装置的帮助下，在第一纸层102中产生两个包括不同颜色的薄的纸层106和110。

通过屏蔽各个压力形成装置的汽缸模，在纸层106和110中引入带状的中断。在这里，第一压力形成装置的汽缸模设置有垂直的粘合条，以在第二纸层106中产生条状的中断108。第二压力形成装置的汽缸模由水平条屏蔽，以在第三纸层110形成条状的中断112，中断112垂直于第二纸层106的条108。在这里，用于粘合条的术语“水平”和“垂直”指各个压力形成装置模的轴线。

由于相互垂直的中断条108和112的原因，在安全纸100中建立类似于棋盘图案(当从安全元素104的表面看去时)。在示例性的实施方式中，第二纸层106的颜色是微红的，第一和第三纸层104和110是白的。

在第二和第三纸层不具有中断的区域114，微红的第二纸层106通过薄的第三纸层110表现为有点微红。在第三纸层的水平中断112，第二纸层106看上去微将重的红颜色。在第二纸层106中具有中断的位置，红颜色消失，从而使得这些位置在微红的背景下产生垂直的白条。最后，第一纸层102的表面暴露在两个中断图案的中断区域116中。在仅位于安全带104上的中断条108中，从安全带104的表面看去，能够在交叉区域118觉察到验证信息。

图12为示出根据本发明变体的俯视图。在该变体中，第一压力形成装置产生具有条形中断的纸层122，第二压力形成装置产生与纸层122互补的纸层124，纸层124同样具有条状中断，从而使得两个条状的纸层122和124互补，以形成连续的纸层120。为了产生在视觉上可视或通过机器可验证的对比，纸层122和124特别地由不同的纤维形成，例如从不同颜色的纤维或不同长度的纤维形成，或从具有不同特征附加物的纤维形成。纸层120还可以与第三同类的纸层或其他由纸张或塑料形成的层结合。

在图13中示出了本发明另一个实施方式。为了具有特殊的高强度并具有良好的觉察性和提供清楚的水印，不同厚度和具有不同纤维长度的纸张在安全纸130中使用。在直流汽缸模中，用短纤维产生中间的纸层132。纸层132占安全纸130总厚度的2/3。在子区域设置由水印134，由于使用了短纤维，因此，水印134明显突出，并显示出具有显著的水印效应。

在其上面和下面，中间纸层132与例如使用压力形成装置形成的两个薄的纸层136结合。在制造中，使用了长的纤维使得多层结构130具有特别高的拉伸强度。

图14示出了本发明的另一个变体。在该变体中，安全纸140的较厚的纸层142设置有水印144。施加到第一纸层142的表面上的是相互补的两个压力形成装置层146和148，第一压力形成装置层146在水印区域144具有条状中断，在中断上覆盖有第二压力形成装置层148。压力形成装置层148用透明的纤维形成，在示例性的实施方式中是用合适的聚合体纤维形成，通过层144可以很好地保护水印区域并使其清楚可见。

下面将参照图15-20描述通过具有高传输速度的双缸汽缸模制造安全纸的一种方法。图15示意性地显示了双缸模系统150，其与图1相似地配置并具有第一汽缸模152和第二汽缸模154，用于制造第一和第二纸幅156和158纸幅，156和158被合并，并在压辊160的区域中被接合在一起。第一汽缸模152通常被单独设计用于制造不同安全纸。

如果第二纸幅158的重量约为10到45g/m²，则当第二纸幅158被同类地产生时(即，具有相同的牛皮纸)，其被证明是特殊有效的，因为第二汽缸模154可接着被同类地设计。特殊地，在这种情况下，不需要使第二汽缸模154适应于第一汽缸模152的各个设计。以这种方式，可以获得用于稳定和无需保持的精确制造底重量的牛皮纸的最佳技术结构。然而，利用相当少的费用或完全不用费用就可以设计出独特的第二汽缸模154。

然而，在一些情况中，还需要设计独特的第二纸幅。例如，如果除了在第一汽缸模侧具有的开口外，第二汽缸模侧的纸上也具有开口，并且该口在湿端产生，则必须独特地设计第二汽缸模154。上述已经描述了通过将第二汽缸模的开口封闭能够获得上述独特的结果。在第二汽缸模开口在纸幅运行方向位于不同的位置时，这种可能性尤其是存在的，而无需对所有制造的纸张进行对准。

已经描述了通过部分地封闭第二汽缸模中的孔，可以实现这种个性化的可能。这种可能尤其是在第二汽缸模开口在纸幅运行的方向位于不同的位置时(没有和制造的文档上的任何特征对准)可以实现。

相反，如果第二汽缸模开口在所制造的文档上位于某些预定的位置，则在上述的方法中，第二汽缸模的圆周必须适应于第一汽缸模，并适应地操作以对准的方式和旋转的速度用于第一汽缸模。这就在制造造纸机和模型以及改变模型时需要相当的费用。

下面将要描述的制造方法因此基于获得高效操作模式的第二汽缸模(纸张的重量范围为10到45g/m²)，以获得独特的设计，但是其并不是通过独特地设计第二汽缸模154，而是通过独特设计所产生的牛皮纸幅158。对此，在该示例性的实施方式中，开孔的滚板机170在图16中单独地示出。

开孔的滚板机170在纸幅的宽度上具有金属圆筒172，金属圆筒172具有以期望的方式排列并具有期望的大小的孔174，以及设置有真空抽吸连接176。开孔的滚板机170枢轴地安装并设置在第二汽缸模154和第二汽缸模152之间，与将第二纸幅158引导到压辊160的引纸毯接近。金属圆筒172的圆周对应于印刷板(printing sheet)的长度，并因此与第一汽缸模152对准。此外，开孔的滚板机170被驱动以与第一汽缸模152对准以保持对准的准确性。

通过真空抽吸连接176和孔174，，可以从第二纸幅158中吸出纸纤维，从而在与第一纸幅154对准时实现新的效果。

例如，在图17所示的实施方式中，具有安全纸180具有第一纸层182和施加到第一纸层182的第二纸层186，其中第一纸层182具有水印184。在这里，利用开孔的滚板机170，在造纸机150的湿端，从第二纸层186中与水印184对准的纸纤维去除，从而使得可以清楚地觉察到水印184。利用这种方式制造水印184时，无需将水印区域中的所有纸纤维去除，而是部分地从第二纸幅156中去除纤维就可以了，如图17所示。

还可以选择性地去除第二纸层186的纤维，如图18中所示的安全纸190所示。在去除区域188，第一纸层182是完全暴露的。

首先，和第一纸幅中的开口一起，第二纸幅中将纸纤维部分或完全去除，同时引入不同安全元素，例如摇摆的安全线或两侧的安全线，或将双侧的安全元素引入到侧边。在这里，在纸幅运行的方向，安全元素可具有与要制造的文档对准的元素。以纵向对准的方式引入安全元素，所述对准对于安全线来说可以用直线驱动来实现。

图19显示了具有多个看穿孔202的安全纸200。安全纸200通过在第一和第二纸层204和206中准确对准设置的开口形成。在纸张制造后，可以使用透明或不透明的箔封闭208看穿开口202。

在图20所述的修改中，在制造第一纸幅时，引入两个有边的安全线212，从而使得其完全位于第一毯侧。如果开孔的滚板机170适当地操作，通过在第一纸层和第二纸层中准确对准的开口形成的看穿孔214由安全线212从内侧封闭。从安全纸210的两个相对的开口侧可以分别觉察到安全线212的上侧安全特征和下侧安全特征。

图19或20中的看穿孔还可以被设计成具有箔线元素，该元素被引入到被制造的文档的侧边和/或横向地与该文档对准。

还可以仅在第一和第二纸幅合并后设置开孔的滚板机，通过第一纸幅中的开口，从第二薄纸幅抽取纸纤维。

特别地，在制造相对较薄的纸幅(例如通常用作多层安全纸中的纸层之一的纸幅)时，很有可能在从缸模中将纸幅去除后，会在完工的纸幅中将孔撕裂。这种风险例如通过设置在载运模上方的真空伏辊来补救。

图21显示了用于制造多层安全纸的造纸机(例如图2所述的造纸机)的子区域。在这里，除了已经参照图2描述的元素外，在载运模48的上方设置真空伏辊220以将来自汽缸模44中的形成的纸张提升。为此，真空伏辊220产生负压力，在该实施方式中，所产生的负压力为0.2bar，大于汽缸模44内部的负压力。利用这种方式，真空伏辊220将纸张向上地推到载运模48，从而将纸张从汽缸模44移出来，而不会撕裂。

如图22所示，上述的真空伏辊还可以有利地与直流汽缸模一起使用。图22显示了用于制造多层安全纸造纸机的局部区域，其中，真空伏辊230稍微向上漂浮地设置在汽缸模18的上方。由于该漂浮装置的作用，防止损坏汽缸模18和水印。由于真空伏辊230并没有设置在缸模上，其必须附加地通过独立的驱动机制来驱动，并且同时与汽缸模18准确对准是有利的。

对于厚度约为0.7mm的纸张，真空伏辊230离汽缸模的距离优选小于1mm。伏辊230因此在纸张的其中厚度可达到1.2mm的水印区域升起，从而使得在这些区域与汽缸模不接触。可以例如在制造安全纸的条形水印中有利地使用真空伏辊230。通过纸幅的去除，获得具有一致亮度的条形水印。

在示例性的实施方式中，如图23中的截面图所示，真空伏辊230包括厚度约为2cm的、开孔的铜壳232。铜壳中的开口234具有的直径约为6cm。在其外侧，铜壳232环绕有开孔的橡胶表层236和具有限定的渗透性的毯238。

多层安全纸中的水印的均匀性还可以用如图24(a)所示的模240提高。为了产生条形水印，根据本发明的模240具有适当排列顺序的突起242和凹陷244。在模的凹陷244中，即较厚纸张厚度的区域，是轧有花边的槽246，以便利将纸从模240中去除。从图中还可以看出，槽244还使得纸浆在模中更加均匀地沉积，并改进了吸收，从而在上升的纸幅248中产生亮度更为一致的条形水印(图24(b))。

如上所述，在多层安全纸中形成通孔是期望的。为此，可以在纸层产生准确对准的开口，例如在上述的开孔的滚板机的帮助下。下面将参照图25描述另一种可能性。

图25显示了造纸过程中的中间阶段，其中第一和第二纸幅250和252已经合并在一起。在较厚的第一纸幅250中引入开口254，同类而无需个性化地形成第二纸幅252。纸幅250和252运行在第一毯256上，毯256在抽吸压力S₁的作用下在开口254外侧的区域258作用。在位于第二纸幅252上的第二毯260上施加向上的抽吸压力S₂。在这里，压力S₁大于压力S₂，从而使得在区域258，不能将第二纸幅252从第二毯260提起。

在开口254的区域，并不会例如通过脉冲的抽吸(pulsed suction)向下施加抽吸压力S₁。因此在该区域主要是抽吸压力S₂。第二纸幅252被毯子提升，从而使得在多层安全纸250和252中建立通孔。如果可以应用，在开口254的区域，可以向第一毯256注入气流以提升第二纸幅。还可以提供其他的测量，例如通过激光束或水柱的反向压力，或特殊的几何孔形状以便利将第二纸幅从开口区域254中去除第二纸幅。

如上所述，除了例如发光物质的特征物质外，还可以将其他的用于确认身份的特征引入到多层安全纸。提供这样的实施方式是特别有利的，即，在至少一个纸层的体积中均匀地分布发光物质，并且该纸层在至少子区域中具有不同的厚度，如下所述。

为此，图26显示了本发明的贵重文件300(在这里为钞票)，其中以条形码的形式引入了条形水印302。图27显示了沿着线A-A获得贵重文件300的截面图，该截面图给出了所使用的安全纸的层结构。因此，安全纸具有同类的第一纸层304和与其结合并具有阶梯轮廓的第二纸层306。

第二纸层的突起308，即纸张较厚的区域，在穿透光下较暗，而其凹陷310，即纸张较薄的区域，在穿透光下较亮。作为特征物质，发光物质312均匀地分布在第二纸层306。

可以使用不同的方法制造该安全纸的变体。其中之一为，在第二纸幅上印记条形码，其中均匀地引入了发光物质；对于另一种方法为，在汽缸模形成纸幅期间将条形码形式的水印引入到第二纸幅。当然还可以使用发光物质的组合。此外，特征物质或上述类型的特征物质的组合还可以被引入到第二纸幅。

图28显示了根据本发明另一实施方式的贵重文件的结构的截面图。从上面看时，贵重文件320的外形和图26显示的贵重文件的外形相同，但是，第二纸层306具有贯通的开口322，同样，第一纸层包括特别地与发光物质312不同的发光物质324。第一和/或第二纸层还可以包括一个或多个其他的如上所述的特征物质。例如，第一层可包括发光物质，第二层也包括特征物质。

根据制造具有窗口线的安全纸可以执行本发明的变体的制造。根据这一原理，两层板(顶板和底板)被形成和合并，在顶板上嵌入窗口，底板被制造成连续的。期望的发光体和特征物质在制造顶板和底板时被并入到两层板中。作为一种选择，顶板中的窗口还可以在制造后通过冲孔、切削等方式形成。

图29显示了当沿着图26中的A-A获取的两层结构的贵重文件330。在该示例性的实施方式中，两层纸都具有条形水印。第二纸层306包括发光物质312，第一纸层304包括与发光物质312不同的发光物质324、以及物质332。此外，可以相互独立地在第一和/或第二层中包括其它的发光物质，以及如果应用的话，一个或多个特征物质可以被相互独立地被并入到第一和/或第二层。通常，不同层的条形物质可以重合，或者可以是错列的。在另一个实施方式，可以通过窗口实现两层中的厚度调整。

图30显示了作为具有条形水印302的本发明的贵重文件300在进行验证检测时的测量信号340。测量信号340的强度I作为测量位置x(即，上述贵重文件的传感器的位置)的函数在纵坐标中示出。在这里，发光物质312的发光强度被测量。在纸张较厚的区域，信号强度大于纸张较薄的区域，根据纸层的厚度，在传感器的下面具有较多或较少的发光物质或特征物质。如果在条形水印302上方横向地引导传感器，在纸张较厚的区域测量的发光强度大于纸层较薄的区域，因此通过测量信号340可以测量条形码的种类。

如果要被检测的贵重文件或其纸层具有窗口而不是发光物质312，则发光物质的测量强度为零。对于具有不同发光物质的贵重文件320或330的验证检测可以同样的方式实现，如果应用的话，可以使用仅能够传输发光物质中其中一种的辐射的过滤器。

下面将参照图31-39描述本发明的另一个变体。首先，在图31中的示例性实施方式中示出了这样一种造纸机370，其中利用逆流汽缸模374制造第一纸层，利用压力形成装置372制造第二纸层。即便是在下面总是将第一纸层称为逆流缸模层，也应该理解在其他的实施方式中，还可以在不背离本发明的范围内使用直流模制造第一纸层。

两个纸层在拾浆辊376的区域被合并，并被压在一起。传回到逆流汽缸模374中的安全线378或安全带引入在纸层之间。通过位于压力形成装置372和逆流汽缸模374之间的第一抽取设备380在第二纸层(压力形成层)384中形成开口。如果需要的话，还可以在可选的第二抽取设备382在第一纸层(逆流缸模层)中引入开口，其中设备382在两个纸层合并后设置。

图32显示了用如图31所示的造纸机370制造的本发明的两层安全纸350一部分的俯视图。在第一纸幅360中具有圆形的孔354，其优选地用通过应用到汽缸模的e印刷字(e-types)的造纸技术产生。在优选地通过压力形成装置形成的第二纸层358中具有星形的开口356。在示例性的实施方式中，这些开口通过开有孔的抽吸辊380形成，其中抽吸辊380在还出于湿状态中的纸纤维从第二纸幅中去除。在这里，可以任意地设计开口354和356的形状。此外，还可以根据需要克制开口相对于彼此的方位和它们的大小。例如，两个开口中的一个可以位于另一个的顶部，从而建立看穿窗口。当然它们还可以相互邻近地设置。所述的开口还可以相对于彼此设置成较大或相同的大小。此外，在示例性的实施方式所示，带状的安全元素352例如宽的安全线能够在开口的区域嵌入在纸幅之间。在这里，第一和第二层隐藏了带状的安全元素352，当从上向下看时，几乎在开口354和356处看到安全元素352。图32(b)显示了沿着线A-A的、安全纸的的截面图。带状的安全元素352被第一纸层358和第二纸层360覆盖，并在开口354和356可对其进行访问。在这里，开口的大小可以是与安全带的宽度相对应。然而，绝对还有可能使得一个或两个开口宽于或窄于带状的安全元素352。

如果两层纸层为压力形成层358和逆流缸模层360，其间嵌入有安全线352，则如果考虑压力形成层358和逆流缸模层360中开口的不同尺寸，安全线352的不同宽度，以及两个开口和安全线的潜在特征的相对设置，则可以用图31中的造纸机370(或其中第一纸层由直流缸模产生的造纸机的其他实施方式)产生多个实施方式。

在第一变体中，通过第一抽取设备380在第一压力形成层产生开口356，该开口可以形成任意的形状，例如还可以是字母、字符等。在逆流汽缸模374处引入e印刷字上的线352。在这里，e印刷字的高度被选择为能够使得纤维在引入的线下方“漂浮(swim)”，因此线暴露于e印刷字的区域。在该变体中，逆流汽缸模开口354总是窄于线的宽度。压力形成层产生开口356的形状可以窄于线的宽度，如图32(a)所示，或宽于线的宽度。开口356可以正好位于逆流汽缸模开口354的位置，如图32(a)左侧所示，或可以随即地位于这些开口之间，或与它们重叠。在第一种情况下，该变体显示出其大小由位于逆流汽缸模层中的开口354限制的看穿窗，参见图32(b)。在反射光中，只有从压力形成层的一侧可以觉察到期望的形状356。在第二中情况下，该变体提供了在其中引入的安全线352部分暴露于开口的两侧的基底。看穿窗仅在相对的开口恰好重叠时形成。

在图33示出的第二变体中，总是在逆流缸模层中形成大于压力形成层中的开口356的开口354，开口354可以比线的宽度宽或窄。压力形成层中的开口356可以设置在开口354的位置，如图33所示，或随机地位于开口354中或重叠于开口354。看穿窗仅在两个开口正好对准时形成。在这种情况下，压力形成层开口356的形状在基底的两侧是可见的。如果所述的两个开口未相互准确地对准，基底再次使得安全线352部分地位于开口的两侧。

在图34示出的第三变体中，在压力形成层引入开口356，如上所示，而逆流汽缸模机没有e印刷字也没有压纹(embossing)。通过例如在对准标志362的帮助下的对准控制，压力形成层中的开口356与在逆流汽缸模中提供的安全线352中的某些位置对准。例如，安全线352的倒置的字母364在压力形成层中的开口356中变得可见。

图35示出了本发明的第四变体，在压力形成层358中引入开口356，并且在在逆流汽缸模374中提供安全线352。在这里，逆流汽缸模374设置有压纹，压纹的脊优选与压力形成层中的开口356对齐，从而使得在逆流汽缸模层360中引入的窗开口354和压力形成层358中引入的开口356在基底的两侧交替。

根据第五变体，首先以如上所述的方式在压力形成层中引入开口，并且压力形成层和逆流汽缸层相对于安全线微微前倾。在将整个纸层去除后，通过第二抽取设备382在安全线的区域留出开口。两个纸层的开口可以相互对准，或随机地设置。

第六变体与第三变体相似，但是在该变体中，逆流汽缸模在安全线设置的区域设置有水印压纹。利用第一抽取设备380，在压力形成层中形成任意形状的开口，从而使得安全线位于抽取位置的侧边。通过将水印和压力形成层中的开口对准，可以例如逆流汽缸模层中的水印环绕在被抽出的孔周围。

作为对第一或第二纸幅中的抽吸形状的替换，还可以倒置第一和/或第二设备380，382的抽吸机制，以及将材料应用于纸层。例如，设备380的任意形状的开口可以填充材料，例如纤维，塑料颗粒或橡胶。通过正压力或粘合力，所述的材料被传递到湿的压力形成装置纸幅。其后，纸幅相对于具有安全线的逆流汽缸模层稍微倾斜。引入的材料在穿透光中则显示未暗的形状。如果在材料上施加油墨，则在干燥的基底上所述的形状显现为半透明状。

第一或第二抽取设备380，382的直径依赖于纸张的长度，并且可以便利地选择为尽可能的大，以尽可能地使得循环速度小。然而，最大可能的直径还受到压力形成装置372和逆流汽缸模374之间的空间条件的限制。由于对于较小的直径来说，与压力形成层384接触的表面同样也较小，因此在狭窄的空间条件下，并不建议将抽取设备380设计成圆形的，而是锥形或三角形的，如图36所示。在该实施方式的抽取设备380中，抽取形状386被固定在柔性的基底材料388上。在该示例性的实施方式中，通过链条390进行驱动。

下面将参照图37-39描述根据本发明的特别优选的抽取设备380的实施方式。该示例性的实施方式显示了由多个部分400-406形成的抽吸轮380。图37从侧面显示了一部分抽吸轮380，图38为在开口区域具有不同的抽吸口408或通道414的相似的抽吸轮380的俯视图，图39(a)和(b)为朝图38中的线A-A和B-B看出的中间部分402和404的侧视图。在这里，标记有附图标号416和418的位置表示图39(a)和(b)的可见边缘的截面图。图38中示出的侧视图对应于盖板406朝C-C看去的侧视图。

抽吸轮380具有夹心的结构，包括通过其可设计出抽吸口408的多段板。在示例性的实施方式中，抽吸轮380包括盖板400、两个中间板402和404、以及另一盖板406。板400-406可由金属或能够抵制冲击不易破碎的塑料制成，并使用激光束、水注射或相似的技术制造。这些板用螺丝固定，可以使用喷射密封剂或衬垫进行密封，如果使用的话。抽吸轮380的周围对应于要处理的湿状态的纸层的长度。在用螺丝固定后，将抽吸轮380设置在引导轴(未示出)上并固定。如果需要的话，多个抽吸轮可以滑动到引导轴并固定。引导轴被居中地驱动，并在优选的实施方式中与纸幅的速度同步。

在造纸机开始操作时，抽吸轮380启动，并导致生产速度，抽吸轮380设置在压力形成纸幅384处，直到由于抽取的作用在压力形成纸幅中形成开口。在这里，图37和39(a)中可觉察的提高的位置410刺穿湿的纸幅，并通过抽吸口408施加的局部真空形成期望形状的开口。为了防止纤维粘在抽吸轮380的表面上，邻近抽吸口408的区域是凹陷的。

通过延伸通过中间板404到盖板406的抽吸口408和通道414，可以抽取材料/水混合物。为了安全地将抽取的材料去掉，抽吸口408和通道414必须是干净的。为此，可以提供具有过滤的水的盆392(图31)，抽吸轮380在相对于抽取的区域通过盆392。在盖示例性的实施方式中，用固定的抽吸装置394(图31)施加真空，以拖拉盖板406的表面。利用这种方式，在各种情况下，抽取操作经由通道414之一仅在与纸幅384接触的抽吸口408处进行。

如在图38可以很好地看出的那样，包括多段板的夹心结构可以使得无约束地设计抽吸口408。在这里，可以任意数目地组装的中间板产生了抽吸口408本身的形状。开口的宽度被设置成通过中间板的厚度。例如，10mm宽的开口可以通过两个5mm的中间板来形成，或通过五个2mm的中间板来形成。盖板400，406用于边缘限定和应用真空。然而，在图38中，仅盖板406具有通道开口，当然还可以在两个盖板中都具有这样的开口。抽吸装置394被设置在抽吸轮380的两侧。

应该理解，上述的实施方式还可以用于第二抽取设备382。

抽取设备380和382还可以覆盖有柔性的塑料蒙片(mask)，其中不仅原始的而且非常精细的图案(例如文字数字或抽象符号)未被覆盖。以这种方式，还可以在纸层中产生连续的图案，例如蜿蜒的形状或连续的文本以及优选对准的图案(例如钞票中的价值指示)。在这里，所述的图案可以设置在纸层中一个上，或一致地或偏离地设置在两个纸层上。

Claims (80)

1.用于形成例如钞票或身份证等有价或贵重文件的多层安全纸，其特征在于，在第一纸层引入环形的安全元素，其中在所述第一纸层的至少一侧可自由访问所述安全元素；在所述第一纸层的、能够自由访问所述安全元素的一侧覆盖有第二纸层，所述第二纸层在所述安全元素的区域具有一个或多个开口。

2.根据权利要求1所述的安全纸，其特征在于，所述开口在垂直于所述环形安全元素设置的方向上测量的大小小于其宽度。

3.根据权利要求1或2所述的安全纸，其特征在于，所述第一纸层具有水印，以及所述第二纸层在所述水印的区域是中断的。

4.根据权利要求1-3中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述环形安全元素具有光学可变的效应，具体地是具有衍射图案、全息图、颜色漂移效应或其他的干涉层效应。

5.根据权利1-4中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述环形安全元素设置有正字符或倒置的字符的印刷图像。

6.根据权利要求1-5中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述环形安全元素是划分所述第一纸层的宽的安全带。

7.根据权利要求1-5中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述环形安全元素为嵌入在所述第一纸层中的窄的安全条。

8.根据权利要求1-7中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述第一纸层具有的重量为60-80g/m²，特别地为65-70g/m²，所述第二纸层具有的重量为15-45g/m²，特别地为20-25g/m²。

9.根据权利要求1-7中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述第一纸层具有的重量为15-45g/m²，特别地为20-25g/m²，所述第二纸层具有的重量为60-80g/m²，特别地为65-70g/m²。

10.根据权利要求1-9中至少一项所述的安全纸，其特征在于，用粘合剂将所述环形安全元素固定于所述第一纸层。

11.根据权利要求1-10中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述第二纸层在所述安全元素的区域具有带状开口，如果可应用，所述带状开口用可撕开的释放条封闭。

12.根据权利要求1-10中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述第二纸层中的开口填充有透明材料，特别是聚亚安酯粘合剂。

13.一种用于制造根据权利要求1-12中至少一项所述的安全纸的方法，其特征在于，

-形成第一纸幅，将环形安全元素引入到所述第一纸幅，并使得能够从所述纸幅的至少一侧自由访问所述环形安全元素；

-形成第二纸幅，当所述第二纸幅还为湿润状态时将其合并结合到所述第一纸幅，从而使得其覆盖所述安全元素可自由访问的一侧；

-其中在所述第二纸幅引入一个或多个开口，在所述第二纸幅与所述第一纸幅合并后，所述开口位于所述环形安全元素的区域。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一和/或第二纸幅在直流汽缸模型造纸机中产生。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述第一和/或第二纸幅在压力形成装置中产生，其中纸浆被注入到汽缸模型中。

16.根据权利13-15中至少一项所述的方法，其特征在于，所述第二纸幅在汽缸模中产生，其中所述汽缸模的孔在子区域是封闭的。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述汽缸模的孔通过施加尤其是附着防蚀镶片被封闭。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述汽缸模的孔通过部分地印记漆层而被封闭。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述汽缸模的孔通过与所述汽缸模的旋转表面从内侧邻接的衬圈而封闭。

20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述环形安全元素设置到汽缸模，并在其设置的位置封闭所述汽缸模的孔。

21.根据权利要求13-20中任意一项所述的方法，其特征在于，用粘合剂将所述环形安全元素固定于所述第一纸抽吸口和通道。

22.根据权利要求13-21中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第二纸层在所述安全元素的区域具有带状开口，如果可应用，所述带状开口在纸张制造过程中用可撕开的释放条封闭。

23.根据权利要求13-21中任意一项所述的方法，其特征在于，所述第二纸层中的开口填充有透明材料，特别是聚亚安酯粘合剂。

24.用于形成例如钞票或身份证等有价或贵重文件的多层安全纸，其特征在于，至少两层用不同纤维制造的纸层被组合。

25.根据权利要求24所述的安全纸，其特征在于，所述用不同纤维制造的至少两层纸层被形成为具有互补的中断，并且相互互补以形成厚度不大于所述至少两层中的各层。

26.根据权利要求24所述的安全纸，其特征在于，所述用不同纤维制造的至少两层纸层具有垂直或水平条形式的、并在所述安全纸上堆叠的中断。

27.根据权利要求24-26中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述至少两层纸层由不同颜色、不同长度的纤维形成，或由具有不同特征添加物的纤维形成。

28.根据权利要求24所述的安全纸，其特征在于，包括水印的第一纸层由短纤维形成，用于增加强度的第二薄的纸层由长纤维形成。

29.根据权利要求28所述的安全纸，其特征在于，由短纤维形成的所述第一纸层嵌入在具有长纤维的两层薄纸层之间。

30.根据权利要求24所述的安全纸，其特征在于，包括水印的第一纸层被第二纸层覆盖，所述第二纸层在所述水印区域被形成为具有透明的纤维，在所述水印区域之外被形成为具有普通非透明的纤维。

31.根据权利要求24-30中的任意一项所述的安全纸，其特征在于，被形成为具有不同纤维的所述至少两层纸层与其他连续的或中断的纸层组合。

32.根据权利要求24-31中的任意一项所述的安全纸，  其特征在于，被形成为具有不同纤维的所述至少两层纸层组合有安全元素，所述安全元素通过所述纸层至少在子区域是可视的。

33.一种用于制造安全纸的方法，其特征在于，

-在造纸机的第一湿端形成第一纸幅，如果可用的话，其设置有特殊的特征，例如开口或水印；

-在造纸机的第二湿端形成第二纸幅；

-所述第二纸幅通过引纸毯和所述第一纸幅合并与其结合；以及

-通过抽吸装置从仍然处于湿状态的第二纸幅去除纸纤维，所述抽吸装置优选地与所述第一纸幅上存在的个性化特征对准。

34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述第二纸幅的纤维通过抽吸装置仅被部分去除，以在所述第二纸幅中产生较小厚度的区域。

35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，在所述第二纸幅中厚度减少的区域与所述第一纸幅的水印区域对准。

36.根据权利要求33所述的方法，其特征在于，所述第二纸幅的纤维完全通过抽吸装置去除以在所述第二纸幅产生开口。

37.根据权利要求36所述的方法，其特征在于，所述第二纸幅中的开口与所述第一纸幅中的开口对准地产生，并且特别地相互补充形成看穿孔。

38.根据权利要求36或37所述的方法，其特征在于，所述第一纸幅和第二纸幅中准确对准的开口与安全元素组合，所述安全元素的特征可以从所述安全纸的两侧觉察到。

39.根据权利要求38所述的方法，其特征在于，所述安全元素为双侧的安全元素，具体为摇摆的安全线，双全息安全线、或双水印层安全线。

40.根据权利要求38或39所述的方法，其特征在于，所述安全元素引入到所述第一和第二纸幅之间。

41.根据权利要求33-40中至少一项所述的方法，其特征在于，所述抽吸装置在所述第二纸幅去往所述第一纸幅的途中将其纸纤维抽取。

42.根据权利要求33-40中至少一项所述的方法，其特征在于，所述抽吸装置在所述第二纸幅与所述第一纸幅合并后，优选地通过所述第一纸幅中的开口将所述第二纸幅的纸纤维抽取。

43.根据权利要求33-42中至少一项所述的方法，其特征在于，所述第一纸幅在汽缸模中形成，所述抽吸装置被与所述第一纸幅的所述汽缸模对准地驱动。

44.根据权利要求33-43中至少一项所述的方法，其特征在于，所述抽吸装置被形成为锥形或三角形。

45.根据权利要求33-43中至少一项所述的方法，其特征在于，所述抽吸装置被形成为抽吸轮，所述抽吸轮包括多段板。

46.一种用于在纸张制造中在湿的纸幅中产生薄区域或开口的抽吸装置，所述抽吸装置具有用于从湿纸幅抽取材料/水混合物的抽吸口，其特征在于，所述抽吸装置被形成为并包括多段板的抽吸轮，在所述多段板中设置有形成所述抽吸口的至少一个中间板，以及形成边缘限定的两个覆盖板。

47.根据权利要求46所述的抽吸装置，其特征在于，具有所述抽吸口的多段板中的至少一部分具有用于抽取所述材料/水混合物的连接通道。

48.根据权利要求46或47所述的抽吸装置，其特征在于，在所述中间板中邻近所述抽吸口的区域是凹陷的。

49.根据权利要求47或48所述的抽吸装置，其特征在于，设置有固定的抽吸装置，其在操作中用于拖拉旋转的抽吸轮的盖板的至少之一的表面，并通过至少一个通道与所述抽吸口连接以进行抽取操作，在各种情况下所述抽吸口与所述纸幅接触。

50.根据权利要求46-49中至少一项所述的抽吸装置，其特征在于，所述抽吸装置覆盖有柔性的塑料蒙片，所述塑料蒙片在所述抽吸口的区域具有图案、字符或编码形式的间隙。

51.一种用于制造安全纸的方法，其中，在造纸机的湿端，在汽缸模中形成纸幅，并通过运载带将其从所述汽缸模提升，其特征在于，所述纸幅的提升由抽吸装置来支持，所述抽吸装置设置在所述汽缸模的中间附近并距离所述运载带很近。

52.根据权利要求51所述的方法，其特征在于，在所述抽吸装置中产生的负压力比所述汽缸模内部的负压力大至少0.1bar，优选地大于0.2bar。

53.根据权利要求51或52所述的方法，其特征在于，所述抽吸装置通过可旋转的抽吸辊形成，所述抽吸辊优选地以和造纸机的湿端同时准确对准的方式驱动。

54.根据权利要求53所述的方法，其特征在于，所述抽吸辊具有开孔的辊壳，其通过开孔的橡胶毯子环绕，并且为不渗透的毡。

55.根据权利要求51到54中至少一项所述的方法，其特征在于，在所述汽缸模中将水印引入到所述纸幅。

56.根据权利要求55所述的方法，其特征在于，在所述水印的区域，所述抽吸装置距离所述汽缸模的距离适于局部的纸张厚度。

57.用于在造纸机中制造纸的模，其具有用于产生水印的突起部分和凹陷部分，其特征在于，在所述凹陷区域提供图案以便从所述模中去除纸张。

58.根据权利要求57所述的模，其特征在于，用于产生条形水印的突起部分和凹陷部分类似于条形地相邻设置。

59.根据权利要求57或58所述的模，其特征在于，所述图案由槽形成，尤其是通过加工到所述凹陷部分的槽形成。

60.用于在多层安全纸中制造通孔的方法，其特征在于，

-形成第一纸幅并在其中形成开口

-形成第二连续的纸幅，在其还为湿状态时与所述第一纸幅合并；

-将所述合并的第一和第二纸幅引导在第一和第二纸幅侧的载运毡之间；以及

-从所述合并的纸幅提升所述第二纸幅侧的载运毡，以在所述第一纸幅的开口区域获得所述第二纸幅的子区域，从而以这种方式在所述合并的纸幅中产生看穿孔。

61.根据权利要求60所述的方法，其特征在于，所述第二纸幅侧的载运毡上作用有抽吸压力S₂，在所述第一纸幅侧的载运毡的位于所述开口之外的区域上作用有抽吸压力S₁，其中压力S₁大于S₂。

62.根据权利要求60或61所述的方法，其特征在于，所述第一纸幅侧的载运毡的开口的区域作用有反向吹力，具体是气体注射、水注射或激光束。

63.一种用于制造安全或贵重文件，例如钞票、身份证等，的多层安全纸，其特征在于，至少在所述安全纸的第一纸层均匀地分布发光物质，以及如果可应用的话分布其他特征物质，所述第一纸层在子区域具有至少两个不同的纸张厚度。

64.根据权利要求63所述的安全纸，其特征在于，所述安全纸的第二纸层至少在其子区域具有不同的纸张厚度。

65.根据权利要求64所述的安全纸，其特征在于所述第一和第二纸层中的纸张厚度变化相互补充以形成总厚度一致安全纸。

66.根据权利要求63-65中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述不同的纸张厚度通过视觉是觉察不到的。

67.根据权利要求63-66中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述具有不同纸张厚度的区域至少部分是套印的。

68.根据权利要求63-67中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述具有不同纸张厚度的区域至少部分表现为水印。

69.根据权利要求68所述的安全纸，其特征在于，所水印为条形水印。

70.根据权利要求63-67中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述不同的纸张厚度通过并入窗口产生。

71.根据权利要求63-70中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述第一纸层包括多种发光物质。

72.根据权利要求63-71中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述第二纸层包括和第一纸层包括的相同的发光物质，和/或包括和所述第一纸层的发光物质不同的至少一种发光物质。

73.根据权利要求63-72中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述发光物质在可见光谱范围内是可视的。

74.根据权利要求63-73中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述第一和/或第二纸层包括至少一种其他的特征物质。

75.根据权利要求63-74中至少一项所述的安全纸，其特征在于，所述特征物质包括至少一种具有机器可读属性的其他物质。

76.根据权利要求75所述的安全纸，其特征在于，所述机器可读的属性为电的和/或磁属性。

77.用于制造根据权利要求63-76所述的具有至少一种其他特征物质的多层安全纸的方法，其特征在于，如果可应用的话，所述至少一种发光物质和所述至少一种其他特征物质均匀地分布在用于制造所述第一纸层的纸浆中，并且并入在制造所述第一纸层时在其子区域并入至少两种不同的纸张厚度。

78.用于检测根据权利要求63-76的安全纸的真实性的方法，其特征在于，通过传感器测量所述安全纸的发光属性。

79.根据权利要求78所述的检测安全纸真实性的方法，其特征在于，附加地通过传感器测量所述至少一种其他特征物质的至少一种机器可读的属性。

80.根据权利要求79所述的检测安全纸真实性的方法，其特征在于，电和/磁属性作为所述机器可读的属性被测量。

Images