CN102105299A - 用于制造多层纤维产品的方法和装置以及多层纤维产品 - Google Patents

Abstract

用于制造多层纤维产品(60)的装置，包括在其外周表面(11)上具有至少为两种不同径向高度的第一和第二压花突起(16，18，19)的压花辊(10；10’)，与所述压花辊(10；10’)协同作用的支承辊(14)，设置在压花辊(10；10’)旁边用于彩色粘合剂或彩色墨的施加辊(48)，以及与压花辊(10；10’)相靠且配对运行的合成辊(30)或另一压花辊，其中所述施加辊(48)与所述压花辊(10；10’)的外径形成负间隙(g)并且该负间隙(g)大于第一与第二突起的高度差值。本发明还涉及用于制造多层纤维产品的方法以及多层纤维产品。

Description

用于制造多层纤维产品的方法和装置以及多层纤维产品

技术领域

本发明涉及制造多层纤维产品特别是薄纸产品、无纺产品或其混合物、优选为卫生或清洁产品的制造方法。此外，本发明涉及用于制造这种多层纤维产品的装置和多层纤维产品。

背景技术

卫生或擦拭产品主要包括各种干绉薄纸、湿绉纸、TAD纸(空气穿透干燥)以及纤维素或纸浆填料或所有种类的无纺物或其组合、层压品或其混合物。这些卫生和擦拭产品的典型特征包括吸收拉伸应力能量的可靠性，其悬垂性，良好的类似织物的柔性，常常被称为容积柔软性的特性，更高表面柔软性和具有可察觉厚度的高比容。优选尽可能高的液体吸收性和取决于应用的适宜湿强度和干强度以及产品外表面的悦目外观。这些特征尤其使得这些卫生和擦拭产品被用作例如清洁抹布如纸或无纺抹布，风挡玻璃清洁抹布，工业抹布，厨房用纸等；作为厕用产品如厕纸或无纺手帕，家用纸巾，纸巾等；作为化妆品抹布如面扑并且作为餐巾或餐巾纸，这里仅提到某些可被使用的产品。此外，卫生和擦拭产品可为干燥的、潮湿的、湿透的、印刷的或以任何方式预处理的。此外，卫生和擦拭产品可以任何适宜方式被折叠、交错或单独放置、堆叠或卷绕、连接或不连接。

根据上述描述，这些产品可用于个人或家庭使用以及商用和工业使用。它们适于吸收流体、去除灰尘，用于装饰目的、用于包装或甚至作为支撑材料，例如用于医学实践或医院也是很普遍的。

如果薄纸由纸浆制成，工艺基本包括盒子和形成线部分以及干燥部分(空气穿透干或扬基滚筒上的常规干燥)的成型。制造工艺还通常包括对于薄纸很重要的起绉工艺和最终典型的监控和缠绕区域。

通过将纤维以定向或随机的方式置于造纸机的一个连续旋转线上或两个连续旋转线之间同时去除大量稀释水直至得到通常12-35％的干物质含量来形成纸。

通过机械和热力装置以一个或多个步骤干燥形成的初级纤维幅直至最终的干物质含量通常达到约93-97％。在薄纸制造时，该阶段之后是起绉步骤，在常规工艺中其严重影响最终薄纸产品的特性。常规的干绉工艺涉及在直径通常为4.0-6.5m的干燥滚筒即所谓的扬基滚筒内通过起绉刮刀(doctor)对带有前述最终干物质含量的粗薄纸进行起绉。如果对薄纸质量要求不高，也可使用湿绉。该起绉的、最终干燥的粗薄纸即所谓的基本薄纸接着可被再加工为薄纸产品的纸品。

与上述常规的薄纸制造工艺不同，可能使用改进的技术，其中通过导致薄纸容积柔软性提高的特殊类型的干燥实现了比容的改良。被称为TAD(空气穿透干燥)技术的该工艺存在多种亚型。其特征在于这个事实：离开成型和制片阶段的“初级”纤维幅在扬基滚筒上的最终接触干燥之前通过热风吹过纤维幅被预干燥为干物质含量约占80％。该纤维幅被透气线或带或TAD织物所支撑并且在其运输期间在透气旋转滚筒即所谓的TAD滚筒的表面上被导向。构成支撑线或带就使得可能制造在潮湿状态下被变形所分裂的任何图案的挤压地带，也称为模塑，导致平均比容增加并且最终导致容积柔软性增加而不必然降低纤维幅的强度。

为制造多层薄纸产品如手帕、厕纸、纸巾或家用纸巾，常常存在所谓“加倍(doubling)”的中间步骤，其中所需层数的基纸通常被集中在一个共用的多层母卷轴上。

将已被可选地以数层卷起的基底薄纸加工为最终薄纸产品的加工步骤在加工机器(印染机)中进行，其包括多个操作，如对基底薄纸进行解卷，重复修平薄纸，印刷，压花，某种程度上与全部和/或局部涂敷粘合剂结合以产生将被合并的各个层的层结合，并且纵切，折叠，横切，将多个单个薄纸及其包装放置和聚集在一起以及将其聚集在一起以形成更大的环绕包装或捆束。这种加工步骤也可包括涂敷物质如香水、洗剂、软化剂或其它化学添加剂。各个纸层幅也可被预压花并且接着根据现有技术已知的压花方法在辊隙中被合并。任何压花可导致压花元件具有相同高度或具有不同高度。例如通过机械或化学装置的层结合是主要用于手帕、餐巾和厕纸的公知方法。

提高纸品厚度的公知技术是对纸幅进行压花。压花工艺是在压花辊与支承辊的辊隙之间进行的。压花辊在其外周表面上具有突起从而在纸幅内产生所谓的压花凹陷，或它可具有位于外周表面内的凹陷从而在纸幅内产生所谓的压花突起。

支承辊可比相应的压花辊柔软并且可由橡胶如天然橡胶构成，或支承辊由塑料材料、纸或钢制成。

为制造多层薄纸产品特别是厕纸和家用薄纸，已形成了用于压花和粘着性地结合各层的三种主要制造方法。它们是Goffra Incolla/点压花、DESL(双压花单层压)/嵌套、以及栓对栓/脚对脚(Pin-to-Pin/Foot-to-Foot)。

在第一种所述制造方法Goffra Incolla中，由顶层或多个顶层形成的第一幅被引导穿过压花辊与支承辊之间的辊隙。在该辊隙中，幅被赋予压花图案。随后，用于粘合剂的施加辊将粘合剂涂敷于第一幅上其中压花辊内的突出压花元件所处于的那些部位处。借助粘合剂传输辊将粘合剂从粘合剂槽传输至施加辊。形成底层或多个底层的第二幅被传输至第一幅并且在所谓合成辊与压花辊之间的辊隙中粘着性地结合于第一幅。粘合剂结合发生在粘合剂被涂敷的那些部段处。

第二种制造方法(DESL/嵌套)非常类似于上述Goffra Incolla方法。它包括由第二压花辊和第二支承辊构成的一对额外的辊子。这对额外的辊子作用为在第二幅使用合成辊被粘着性地结合于第一幅之前对第二幅进行压花。典型地，这对额外的辊子被放置于第一对辊子和合成辊附近。特别地，当使用所谓的嵌套方法时，这种靠近的设置是很重要的。该嵌套方法可被视为普通的DESL方法的一种特例。对于嵌套方法来说，第一压花辊的压花元件和第二压花辊的压花元件被设置成使已压花第一层的压花元件和已压花第二层的压花元件类似于齿轮系统那样彼此配合。这有助于实现各层的相互稳定。但是，对于DESL制造方法来说，第一上层(或多个第一上层)的第一压花元件与第二下层(或多个第二下层)的压花元件之间的这种相关性不一定适用。但是，在文献中，术语DESL经常被用作嵌套方法的同义词。

第三种制造方法(Pin-to-Pin/Foot-to-Foot)类似于DESL方法。通过两对辊子分别对上层(或多个上层)或下层(或多个下层)进行压花。粘合剂被涂敷于第一层(或多个第一层)的压花突起上。但是，层粘合并非像DESL方法中那样借助合成辊来实现，而是借助第二压花辊的突起压花元件直接实现的。为此，需要精确调节第一压花辊与第二压花辊之间的辊隙的宽度，这主要是由两种幅(上层(或多个上层)和下层(或多个下层))的各自厚度确定的。此外，压花辊必须被设计为使两个辊子的突起压花元件彼此面对。这也是为什么使用术语“栓对栓”或“脚对脚”压花的原因。

所有上述方法具有下面的共同特征：第一压花辊由坚硬材料形成，通常为金属特别是钢，但也已知压花辊可由硬橡胶或硬塑料材料制成。压花辊可为具有各独立突起的凸形辊。可选地，压花辊可为具有各独立压花凹陷的凹形辊。雕版压花图案的典型深度在0.4-2.0mm之间。

支承辊典型地具有肖氏A级硬度在35-85之间的橡胶涂层。但是，也已知结构化的支承辊，特别是由纸、橡胶或塑料材料或钢制成的辊子。经常使用的是作为弹性材料的EPMD。

粘合剂的施加辊通常也是橡胶辊，一般具有平滑的外周表面，其中橡胶涂层的硬度处于支承辊的硬度与合成辊的硬度之间。也已知结构化的施加辊。橡胶涂层一般使用的硬度值为80-85的肖氏A级硬度。当选择橡胶材料时，必须确保将被涂敷的粘合剂与橡胶的兼容性。为印染薄纸，通常使用NBR。

由施加辊、粘合剂传输辊和粘合剂槽构成的粘合剂施加系统可被设计为所谓的浸渍辊系统，其中粘合剂传输辊被浸没在粘合剂槽中并且借助表面张力和粘合力将粘合剂从粘合剂槽中运出。通过调节粘合剂传输辊与施加器或施加辊之间的辊隙，可调节将被涂敷的粘合剂量。通常地，在粘合剂施加辊与包括根据EN12625-3测定的幅厚度的压花辊最大直径之间具有约0.05-0.4mm的小的负间隙，从而粘合剂施加辊对应于压花辊的突起将粘合剂传送至已压花幅上。

近来，在其外周表面内具有限定的窝形凹陷的粘合剂传输辊变得为人所知。这种粘合剂传输辊即网纹辊。这种辊通常由陶瓷材料制成或由钢或铜制成并具有铬涂层。通过刮刀将多余的粘合剂从网纹辊表面刮去。粘合剂量由凹陷的体积和数量决定。

用于涂敷粘合剂的可选施加系统基于喷雾设备(如喷粉技术)。

第二个可能影响将被传送的粘合剂量的是粘合剂传输辊与施加辊的圆周速度之间差值的调节。典型地，粘合剂传输辊旋转得比施加辊慢。粘合剂传输辊的圆周速度通常为施加辊第一圆周速度的5-100％。粘合剂槽可被设计为简单的凹槽，带有刮片的施加系统也可被设计为腔室系统。

压花技术Goffra Incolla/点压花和DESL/嵌套都使用额外的辊子，即用于将各层层压在一起的所谓合成辊。合成辊一般具有光滑的橡胶表面和90-95的肖氏A级硬度。适宜的材料例如为一般用于薄纸印染的NBR(丙烯腈丁二烯橡胶)。

在单独地或一起预压花各单个层时，使用所谓的预压花机。使用微型预压花装置是非常普遍的。这种预压花装置通常与Goffra Incolla技术组合使用。还普遍使用的是在层结合步骤之前或之后在薄纸上进行印刷。已知的变型包括涂敷化学物质特别是洗剂和软化剂。

也可以不在预压花单元中预压花顶层(或多个顶层)，而是通过使用所谓的双高度压花辊利用Goffra Incolla单元来完成预压花。

这种情形在代表现有技术的图6和7中示意性示出。

图6示意性地示出压花辊10与粘合剂施加辊12之间辊隙的截面图。图7示意性地示出压花辊10与常规合成辊30之间的辊隙。图6和7中所示的压花辊10具有带有第一高度的第一压花突起16和带有小于第一高度的第二高度的第二压花突起18。在整个本说明书中，上下文中压花辊上突起的高度涉及压花突起的径向突出程度。压花突起的相对高度不是决定性的。不论第一和第二压花突起是否都从压花辊的共同假想圆周表面开始，第二压花突起的最大高度都小于第一压花突起的高度，这是很重要的。此外，在图6和7中，已压花第一层20被示为大致符合压花辊10上压花突起的形状。

如图6所示，使用的常规胶粘剂施加辊12具有80的邵氏硬度并且作用为将粘合剂22仅涂敷于第一压花突起16的顶层。作为典型的示例，第一压花突起16具有相同高度，同时第二压花突起具有比第一压花突起16小0.4mm的高度。

图7示出下一个工艺步骤，其中在如图6所示涂敷粘合剂22之后，第二层24在压花辊10与合成辊30之间辊隙内被结合于第一顶层20。合成辊30典型地具有95左右的肖氏A级硬度并且第一层在在第一层表面内形成压花凹陷的第一压花突起16的顶部处被粘着性地结合于第二层。第一层的压花凹陷在多层产品内侧延伸并且在第一层与第二层24粘着性地结合在一起的地方接触第二层。

还知道非常类似的情形是关于三高度或多高度压花系统。这种三高度压花系统在均涉及现有技术的图8和9中示意性地示出。它与图6和7所示出和描述的情形的根本区别在于压花辊10的形状，其具有第一压花突起16、第二压花突起18和除此之外的第三压花突起19。再者，已压花第一层20已经在三高度压花辊与支承辊之间的辊隙内被压花，这样它基本符合压花辊10的形状。在图8中，压花辊与粘合剂施加辊12之间的辊隙如图示意性所示。该情形与参照图6描述的相同。粘合剂22被涂敷于已压花第一层的位于压花辊10的第一压花突起16之上的地方，而由于胶粘剂施加辊12的硬度以及施加辊12与压花辊10的第一压花突起16之间的辊隙大小，粘合剂22不涂敷于已压花第一层的其它部分。

相对于三高度压花辊的第一压花突起的第一高度，典型的高度是第二压花突起的第二高度比第一高度小0.4mm，且第三高度比第一高度小0.7mm。因此，第一高度作为基准并且第二高度和第三高度由它们比第一高度小的量来限定。其它典型参数例如粘合剂施加辊和合成辊的硬度与现有技术示例中双高度压花辊相同。

如图9所示，第二层24在粘合剂22已被涂敷的那些区域内即第一压花突起在顶层20内形成最深凹陷的区域结合于已压花第一层20。

为增加压花图案的视觉效果，除了压花突起的如增强产品的膨松度的技术效果之外，已知现有技术还使用彩色粘合剂来改进视觉外观。但是，上述技术仅限于一种颜色或一种色调。

当需要制造双色或多色产品时，从EP1609589A2可知通过使用彩色预压花技术印刷薄纸产品。此处公开的纸品包括两层或多层。提供的产品中第一层具有包括第一高度的第一隆起的第一背景压花和包括第二高度的第二隆起的第二装饰压花。该第一背景压花提供了产品的技术-功能特性并且不需要对其涂敷胶粘剂。第二装饰压花的隆起可为不同高度的从而实现特定的技术功能效果。至少对于某些第二隆起涂敷胶粘剂。为实现三维效果，可额外地进行阴影的特定定位或使用一种以上的色彩。EP1609589A2代表了最接近的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有至少两种不同色调的易于制造的产品以及相应的制造工艺和装置。

通过制造具有权利要求1特征的多层纤维产品的方法，具有权利要求9特征的多层纤维产品以及用于制造具有权利要求18特征的多层纤维产品的装置来实现该目的。其它优选实施例见于从属权利要求。

根据本发明，提供一种用于多层纤维产品特别是薄纸产品、无纺产品或其混合物并且优选为卫生或清洁产品的制造方法，包括如下方法步骤：

-将特别地形成产品顶层的至少一个第一层在压花辊与支承辊之间的辊隙内进行压花；其中

-压花辊在其外周表面上具有压花突起，所述压花突起具有至少两种不同径向高度，该压花突起包括具有第一高度的第一压花突起和具有第二高度的第二压花突起，该第二压花突起的高度小于第一压花突起的高度；

-通过粘合剂施加辊将彩色粘合剂或彩色墨涂敷于第一层的位于第一和第二压花突起之上的位置；

-将所述至少一个第一层与至少一个第二层在压花辊与合成辊之间或压花辊与第二压花辊之间的辊隙内结合在一起，这样在所述至少一个第一层与所述至少一个第二层之间在所述至少一个第一层位于所述第一压花突起之上的位置处产生层结合。

压花辊的压花突起转化为产品上的压花凹陷如凹陷的圆点。因此，第一层在其位于压花辊的第一和第二压花突起之上处形成第一和第二凹陷。因为压花辊具有带有至少两种不同径向高度的压花突起，这就转化为第一层的相应形状，该形状具有在压花辊与支承辊之间辊隙内形成的至少两种不同深度的压花凹陷。因为纤维产品的一定弹性，压花辊的压花突起的形状不会完全对应于第一层内压花凹陷的几何形状。

理想地，本发明的压花辊与通过在包括该压花辊和协同作用的支承辊的装置内使用这种压花辊得到的纤维产品之间的相关性导致纤维产品与本发明的压花辊相比互为镜像。但是，在该制造工艺中实际上发生了损失。这种损失是由于被加工的纤维产品是粘弹性的，即在压花期间某些变形的部分是弹性的。因此，压花步骤后，纤维产品有些反弹行为，这样压花辊的几何形状不产生作为压花辊镜像的压花产品。损失的程度取决于纤维产品的材料，压花辊和支承辊的特性以及许多其他因素，但主要取决于压花辊外周表面上的压花图案。通常地，产品的形状与压花辊的形状相比不那么明显且高度也没那么高。

下面，术语“压花突起”用于描述压花辊并且术语“压花凹陷”用于描述本发明产品的第一层(或多个第一层)并且假设凹陷的形状对应于突起的形状。

本发明方法的基本理念是朝第一和第二压花突起以及相应地朝顶层的第一和第二凹陷的顶表面涂敷彩色粘合剂，同时合成辊或其它压花辊仅在至少一个第一层的第一凹陷与至少一个第二层之间产生层结合。因此，涂敷的粘合剂仅部分地用于产生层结合。这就产生了两种不同色调的视觉效果而不使用额外单元如印刷单元或预压花单元。更确切地，上述技术方案提供了一种带有两种不同色调的产品：浇色调和深色调。因为在第二压花突起处传送至第一层的彩色粘合剂的量小于在第一压花突起处传送至第一层的彩色粘合剂的量，就产生了这样的视觉效果。该效果的原因在于粘合剂施加辊的有限弹性，其将最大量的粘合剂涂敷于第一层的最接近施加辊表面的那些部分上。涂敷于顶层特定部分上的粘合剂越多，与其相关的色调就越暗或越深。存在不同色调的第二个原因在于第一层和第二层在合成辊的第一压花突起处结合在一起。这也导致与已被涂敷彩色粘合剂但不发生层结合的第一层的其它区域相比色调更深。对于具有至少两个第一层的产品来说，第二凹陷处的各第一层之间可具有小间隔。这也有助于减少色彩的视觉外观。在第二凹陷处色密度更小的第三个原因在于粘合剂进入薄纸的低渗透性或者在多个第一层的情形下在第二凹陷处穿过层的低渗透性。这是因为通过施加辊涂敷粘合剂时在第二压花凹陷处施加的压力小于第一压花凹陷处施加的压力。低渗透性的另一个原因在于没有合成的工艺步骤。

根据本发明的纤维产品特别为薄纸产品、无纺产品或其混合物，并且优选卫生或清洁产品。它具有至少一个已压花第一层，其具有带有第一深度的第一压花凹陷和带有第二深度的第二压花凹陷。所述第一凹陷和第二凹陷具有覆盖有彩色粘合剂的顶面。所述至少一个第一层和至少一个第二层通过涂敷于第一压花凹陷顶面的彩色粘合剂被结合在一起。

根据ISO 9092、DIN EN 29092，术语无纺物或无纺产品适用于大范围的产品，按照特性来说它介于一方面为纸(DIN 6730，1996年5月)和纸板(DIN 6730)与另一方面为织物之间。在无纺物方面，使用大量极其多变的制造工艺如气流成网和射流喷网技术以及湿法成网技术。无纺物包括垫子、无纺织物和由其制成的最终产品。无纺物也可被称为类似织物的复合材料，代表了不能借助经纬织造或通过成环的经典方法制造的柔性多孔织物。实际上，无纺物是通过纤维的缠结、聚结或粘结或其组合被制造的。无纺材料可由天然纤维形成如纤维素或棉纤维，但也可由人造纤维如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氨酯(PU)、聚酯、以聚对苯二甲酸乙二醇酯为基础的纤维、聚乙烯醇、尼龙或再生纤维素或不同纤维的混合而制成。这些纤维例如可为作为人造纤维的环形纤维或有限长度的预制纤维的形式存在，或以人造短纤维的形式存在。此处所述的无纺物可包括人造和纤维素纤维材料的混合物如天然植物纤维(参见ISO 9092，DIN EN 29092)。

此处使用的术语“卫生产品”和“清洁产品”包括厕纸、家用纸巾、手帕、面巾纸、餐巾纸、擦拭和清洁产品以及餐具。它不包括壁纸产品。

用于制造多层纤维产品的本发明的装置包括：包括在其外周表面上至少为两种不同径向高度的压花突起的压花辊，与所述压花辊协同作用的支承辊，设置在压花辊旁边的施加辊、优选粘合剂施加辊；以及靠着压花辊运行的合成辊或另一压花辊。所述粘合剂施加辊与所述压花辊的外径形成负间隙并且该负间隙优选在0.6mm-1.0mm的范围内并且更优选0.8mm左右。

通过使用所谓的负间隙(德语：Beistellung)，也可能使粘合剂施加辊到达第二压花突起。术语“负间隙”描述的情形是粘合剂施加辊的外周表面延伸进入通过外接压花辊的第一压花突起所限定的假想滚筒内。只有当粘合剂施加辊具有足够的柔性从而通过压花辊的第一和可能的第二压花突起产生弹性形变，这种定位才是可能的。通常地，压花辊由金属特别是钢或硬塑料材料或硬橡胶制成。在由塑料形成的情形下，优选非常坚硬的塑料，可选地也可使用树脂材料。因此，粘合剂施加辊必须提供足够的弹性。必须提到，施加辊的优选硬度比现有技术略微小(大约5-10肖氏A级硬度)，但仍然高于支承辊的硬度。

根据本发明方法的优选实施例，在将第二层导入压花辊与合成辊之间的辊隙内之前，该第二层(或多个第二层)以微压花图案被预压花。这种预压花步骤主要用于产生微凹陷，从而在多层纤维产品的第二层(或多个第二层)上产生背景图案。微压花元件具有大于20/cm²的密度，而被设置为密度小于20/cm²压花元件被限定为大压花。

根据一个优选实施例，第一层被压花成使其包括第三压花凹陷，第三压花凹陷的深度小于第一压花凹陷和第二压花凹陷的深度。通过现有技术已知的并且参照图8和9描述的三高度压花辊可形成它。

当使用第一层的三高度压花时，可能将粘合剂涂敷于第一层的第一、第二和第三压花凹陷。压花凹陷应覆盖有彩色粘合剂的程度取决于所需视觉效果和产品特性。涂敷的粘合剂越多，得到的产品就变得越硬，即使仅有部分凹陷最终用于实现层结合也是如此。另一个影响因素是用于该工艺的粘合剂类型。为将各单个材料幅层压在一起，可使用不同类型的粘合剂。适宜的粘合剂特别为以淀粉或改性淀粉为基础的胶粘剂如甲基纤维素或羟甲基纤维素以及以人造树脂为基础的粘着性作用聚合物，天然橡胶，聚丙烯，聚异丁烯，聚氨酯，聚丙烯酸酯，聚醋酸乙烯酯或聚乙烯醇。这些粘合剂也可含有染料和/或色素从而提高最终产品的视觉外观。在使用色素的情形下，额外地使用解胶剂以及接合剂也是现有技术公知的。通常地，水基胶粘剂用于将纸层层压在一起。此外，可使用添加剂如紧固件(fastener)、阻滞剂、抗泡沫剂或脱气剂。

根据一个优选实施例，当使用三高度压花辊压花第一层(或多个第一层)时，彩色粘合剂被涂敷于第一压花凹陷和第二压花凹陷，而具有最低深度的第三压花凹陷不接收彩色粘合剂。可选地并且如上所述，第三压花凹陷也可接收粘合剂。这就产生了三种色调，因为第一凹陷处的最高平面显得最深，前面已经解释过了。对应于第二凹陷的第二平面颜色比第一/最高平面更浅或更亮但比对应于第三凹陷的第三平面更深或更暗。这主要是因为与第三平面相比涂敷于第二平面的胶粘剂更多，因此产生不同视觉印象的不同色调可形成有三种之多的不同色调。

优选地，本发明的方法还包括将至少一个另外的层导入压花辊与粘合剂施加辊之间辊隙内的步骤，该另外的层位于第一层与第二层之间。根据一个优选实施例，在所述至少一个第三层被导入粘合剂施加辊与压花辊之间的辊隙之前，所述至少一个第三层是体积压花的。常规产品的体积压花技术从WO 2002/103112可知，其教导在此并入作为参考。已体积压花的中间层作用为赋予产品极大的体积并且如果需要一种令人感觉大体积的产品时是有用的。

可选地，也可能将所述至少一个第三层与第一层或第二层一起压花。

至于完成工艺的温度，可能使用室温或使用热压花。使用热压花技术作用为实现对于给定纤维产品特别是无纺产品或混合产品来说很复杂因此实现的难度很大的几何形状。换句话说，在本发明产品中热量的运用对于实现极复杂的压花几何形状是有益的。此外，热压花可提高压花几何形状的稳定性。

根据本发明多层纤维产品的一个优选实施例，所述至少一个第一层还包括具有细长形状的第一压花凹陷。这种凹陷通过压花辊的压花突起形成，为细长的裂缝，其宽度和高度沿裂缝的纵向连续地变化。提供这种细长的压花凹陷作用为提高本发明产品压花图案可能的压花形状和色调的可变性。

优选地，第一压花凹陷的深度与第二压花凹陷的深度之间的差值小于0.4mm，优选约0.2mm左右。该差值小于上述参照图6讨论的第一与第二压花突起之间的标准高度差。压花突起的更小深度差具有的缺陷在于不同类型的压花图案的可变性不那么明显了。但是，优点在于提供了小于0.4mm的差值，这样粘合剂施加辊仍然将足够量的粘合剂传送至第二压花凹陷，这就增加了第二压花凹陷的可见性。

根据本发明的一个优选实施例，所述纤维产品还包括优选被体积压花的至少一个中间层。因此，产品可包括多个中间层，从而形成例如4层、5层或6层的产品。

为提供进一步的视觉效果，至少一层可由彩色基幅制成。特别地和优选地，三层或多层纤维产品的中间层可由彩色基幅制成。如果这些层被合并，带色的层的颜色就透过顶层。特别是在产品缠绕在辊子上时，透过顶层的后背层可提供额外的趣味效果还添加了不同颜色。可选地，中间层可由彩色基幅制成并且透过产品的两侧。这可用于实现非常浅色的背景。

如果胶粘剂的颜色和层的颜色类似，可用不同色调形成同色调配色(tone in tone)设计。例如，基层可为浅绿色并且可使用具有深绿色的粘合剂，这就在浅绿背景上产生了不同色调的浅绿压花。

根据本发明的一个优选实施例，粘合剂施加辊具有小于80的肖氏A级硬度。在一般实践中，这种粘合剂施加辊具有更高的硬度，但在粘合剂也应当被涂敷于深度小于所述第一压花凹陷的压花凹陷时的特殊情形下，需要具有高弹性和反弹特性的粘合剂施加辊。

优选地，合成辊具有大于95的肖氏A级硬度。换句话说，优选合成辊比通常使用的合成辊更硬。这有助于提高如下效果：虽然粘合剂已被涂敷于第一层的第一和第二凹陷，但是仅在第一层与第二层或中间层的第一凹陷之间实现层结合。为此，合成辊优选包括缠绕在其外周表面上的钢带，覆盖至少5％的外周表面，优选覆盖外周表面的至少90％。钢带螺旋形地缠绕在外周表面有助于合成辊具有超过95肖氏A级硬度的极高表面硬度。

根据一个优选实施例，支承辊由橡胶如EPDM或NBR、纸或钢制成。现有技术中已知这些材料提供的弹性极高，足以使得被压花的第一层尽可能地符合钢压花辊的压花图案。

根据一个优选实施例，本发明的装置还包括用于至少一个另外的层的预压花装置。这种预压花装置用于为所述至少一个另外的层提供微压花图案。微压花图案通常是密集设置的小压花突起的相对规则图案。压花元件密度超过20/cm²在此处被限定为微压花图案。可基于功能标准自由选择这种微压花图案，从而在整体强度、膨松度或光滑度方面赋予纸品一定的特性。当选择适宜的微压花图案时，视觉要求和效果不起重要作用。

附图说明

图1示意性地示出本发明印染装置的相关部件；

图2示意性地示出根据本发明位于双高度压花辊与粘合剂施加辊之间的辊隙；

图3示意性地示出根据本发明位于双高度压花辊与合成辊之间的辊隙；

图4示意性地示出根据本发明位于三高度压花辊与粘合剂施加辊之间的辊隙；

图5示意性地示出根据本发明位于三高度压花辊与合成辊之间的辊隙；

图6示意性地示出根据现有技术位于双高度压花辊与粘合剂施加辊之间的辊隙；

图7示意性地示出根据现有技术位于双高度压花辊与合成辊之间的辊隙；

图8示意性地示出根据现有技术位于三高度压花辊与粘合剂施加辊之间的辊隙；

图9示意性地示出根据现有技术位于三高度压花辊与合成辊之间的辊隙。

具体实施方式

在所有附图中，相同元件用相同的附图标记来表示。除非另外指出，否则根据前述实施例的一般信息和解释也适用于接下来的实施例。

在图1中，示出本发明的纸张印染装置的基本部分。通常用附图标记40表示的装置包括优选由钢、极坚硬的塑料、树脂或硬橡胶制成的压花辊10。压花辊10具有凸形压花几何形状。具有的压花突起延伸到至少两个不同的径向高度。有第一压花突起16和第二压花突起18，该第一压花突起16比第二压花突起18具有更大的高度(径向延伸范围)。钢压花辊10与优选由橡胶如EPDM或NBR制成的支承辊14相配合。可选地，支承辊也可能由纸或钢制成。该支承辊14通常具有35-60之间的肖氏A级硬度，以提供高弹性。

通常但不必然形成最终产品60的顶层的第一层20穿过支承辊14与压花辊10之间的辊隙44，第一层20在此辊隙处取得与压花辊外表面上的压花突起几乎成镜像的压花图案。在这种情形下，压花辊的压花突起在第一层20内提供了压花凹陷。在被压花后，第一层20与旋转的钢压花辊10一同到达包括粘合剂施加辊48的粘合剂施加单元46。粘合剂施加辊48从一个或多个运输辊接收彩色粘合剂并将其传送至第一层20上的一些区域上，在这些区域处压花凹陷76、78贴合钢压花辊的压花突起。

粘合剂施加辊的硬度低于80肖氏A级硬度并且被定位成使得其形成相对于钢压花辊的负间隙。因此，粘合剂施加辊48上的粘合剂不仅涂敷于第一层的位于钢压花辊的第一压花突起16之上的那些部分，还涂敷于第一层的位于钢压花辊的第二压花突起18之上的那些部分。在涂敷粘合剂后，第一层与旋转的钢压花辊10一同到达压花辊10与合成辊30之间的第三辊隙50。形成根据该特定实施例的最终产品60中底层的第二层24被导入该辊隙50中并且被层结合于第一层20。特别地，第一层20和第二层24仅在第一层20的位于压花辊10的第一压花突起16之上的那些部分处结合在一起。为实现该所需效果，必须注意合成辊30不要意外地在第一层20与第二层24之间在第一层20的位于第二压花突起18之上的那些部分处提供明显的层结合。因此，合成辊14具有大于90肖氏A级硬度的极高硬度。可选地，也可使用带有螺旋状缠绕在带橡胶涂层的合成辊外周表面的钢带的所谓Futura合成辊。在离开装置的第三辊隙50后，最终的多层产品60可被引导至其它加工步骤。

仅集中于本发明关键构件的示意性附图1中未示出可选方案，如为第二层24提供额外压花或添加将被夹在第一层20与第二层24之间的一个或多个中间层。

当使用彩色粘合剂时，粘合剂施加辊48和合成辊30相对于压花辊的相对定位以及粘合剂施加辊48和合成辊30的适宜材料选择提供了多色调的视觉外观的所需效果而不需额外的构件。

为实现上述所需效果，推荐将第一压花突起的高度设为基准高度且第二压花突起的高度小于基准高度(第一压花高度)约0.3mm。第一压花高度与第二压花高度之间的差值仅为0.3mm，小于通常的差值。胶粘剂施加辊相对钢压花辊应当具有0.5mm左右的负间隙，这样彩色粘合剂也可到达第一层的位于压花辊的第二压花突起之上的位置。

图2示意性地示出双高度压花辊10与粘合剂施加辊48之间的辊隙。此外，已压花的第一层20被示意性地示为正被定位于压花辊10的表面上。第一压花突起16和第二压花突起18从压花辊的圆周基面11开始。粘合剂施加辊48被设置成使得相对于压花辊10的由第一压花突起限定的圆周表面形成负间隙g。因此，粘合剂施加辊被弹性地压在第一压花突起16与第二压花突起18所处的那些区域内。因此，粘合剂22在第一层20上不仅涂敷于压花凹陷76形成于第一压花突起16上的那些区域，还涂敷于第二压花凹陷78形成于第二压花突起18上的那些区域中。

图3示意性地示出双高度压花辊10与合成辊30之间的辊隙。此外，示出了被示意性地示为正被微压花的第二层24和已压花的第一层20。

再者，压花辊10具有第一压花突起16和第二压花突起18。合成辊30具有比图2所示的粘合剂施加辊高得多的硬度。此外，在压花辊与支承辊之间具有细小的负间隙。因此，仅在附图标记62标记的区域内实现层结合，而在第一层20的在压花辊的第二压花突起18上形成第二压花凹陷78处的区域64处被彩色粘合剂所着色但不结合于第二层24。考虑到区域64比区域62得到的粘合剂少这个事实，并且除此外，区域62结合于第二层，故区域62比浅着色的区域64得到更强的着色。因此，虽然不使用额外的制造步骤，可提供具有两个前色调的产品。

图4和5对应于图2和3，但额外地示出使用三高度压花辊10’的情形。在图4中，示出压花辊10’与粘合剂施加辊48之间的辊隙42。压花辊具有第一压花突起16、第二压花突起18和第三压花突起19。从图4可看出，第一压花突起16具有作为基准高度的最高高度，第二压花突起18具有较低的高度并且额外的第三压花突起19具有最低高度。已经在三高度压花辊10’与适宜的支承辊之间被压花的已压花第一层20具有基本符合压花辊10’的相应压花突起形状的第一压花凹陷76、第二压花凹陷78和第三压花凹陷79。粘合剂施加辊48被定位成使得负间隙g大到足以将粘合剂22不仅涂敷于位于第一压花突起16(第一压花凹陷76)上的第一层而且涂敷于第二压花突起18(第二压花凹陷78)上的第一层。但是，粘合剂施加辊48的负间隙g和/或弹性不足以将粘合剂涂敷于第一层上的第三压花凹陷79被第三压花突起19形成的位置处。

图5对应于图3，只是用于三高度压花辊10’，图5也示出得到层结合的区域62，并且由于传输的最大量粘合剂以及第一层20与第二层24之间的额外的层结合，在此区域得到深色调。还示出区域64，第一层20的第二压花凹陷78在此形成于压花辊10’的第二压花突起18之上。在这些区域，已经涂敷粘合剂22但不发生层结合，因此得到浅色调。

对于上述使用三高度压花辊10’的示例，作为示例，可使用下面的参数。将第一压花突起16的高度作为基准，第二压花突起18的高度比第一压花突起16的高度小0.3mm左右。第三压花突起19的高度比第一压花突起16的高度小0.9mm左右。粘合剂施加辊的负间隙g为0.8mm左右。粘合剂施加辊具有小于80的肖氏A级硬度，而合成辊应当具有大于95的肖氏A级硬度。

本发明工艺、装置和产品相比现有技术的优点是不需额外的工艺步骤或装置就能得到带有至少两种色调的彩色压花。如果额外地使用彩色基料如彩色基本薄纸，可制造带有三种色调的产品。

如果应当被着色的所有压花元件处于同一压花高度，就会存在很多结合点，导致产品摸起来硬邦邦的。根据上述本发明，可得到较软的产品同时仍然提供悦目的外观甚至不同的色调。不需要额外的印刷设备或额外的预压花单元连同颜色施加单元。

Claims (25)

1.一种用于制造多层纤维产品(60)特别是薄纸产品、无纺产品或其混合物、优选为卫生或清洁产品的方法，包括如下方法步骤：

(a)将特别地形成产品(60)顶层的至少一个第一层(20)在压花辊(10；10’)与支承辊(14)之间的辊隙(44)内进行压花；其中压花辊(10；10’)在其外周表面(11)上具有至少为两种不同径向高度的压花突起(16，18，19)，该压花突起包括具有第一高度的第一压花突起(16)和具有第二高度的第二压花突起(18)，该第二压花突起(18)的高度小于第一压花突起(16)的高度；

(b)通过施加辊(48)将彩色粘合剂或墨(22)涂敷于第一层(20)上的位于第一压花突起(16)和第二压花突起(18)之上的位置；并且

(c)将所述至少一个第一层(20)与至少一个第二层(24)在压花辊(10；10’)与合成辊(30)之间或压花辊与第二压花辊之间的辊隙(50)内结合在一起，从而在所述至少一个第一层(20)与所述至少一个第二层(24)之间产生层结合，在此层结合处所述至少一个第一层位于第一层(20)的第一压花突起(16)之上。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个第二层(24)在被导入压花辊(10；10’)与合成辊(30)之间的辊隙(50)之前以微压花图案被预压花。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一层(20)被压花成使其包括深度小于第一压花凹陷(76)的深度和第二压花凹陷(78)的深度的第三压花凹陷(79)。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，粘合剂(22)被涂敷于第一压花凹陷(76)、第二压花凹陷(78)和第三压花凹陷(79)。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，彩色粘合剂(22)被涂敷于第一压花凹陷(76)和第二压花凹陷(78)。

6.如前述权利要求任意一项所述的方法，其特征在于，还包括步骤(b2)：将至少一个另外的层导入压花辊(10；10’)与粘合剂施加辊(30)之间的辊隙(50)内的第一层(20)与第二层(24)之间。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(b2)之前，所述至少一个另外的层是体积压花的。

8.如前述权利要求任意一项所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，压花辊(10；10’)的第一突起(16)与施加辊(48)之间的间隙为负间隙，并且该间隙被调节成使其尺寸超过第一压花突起与第二压花突起之间高度的差值。

9.一种多层纤维产品，特别是薄纸产品、无纺产品或其混合物，并且优选卫生或清洁产品，包括：

-至少一个已压花第一层(20)，其具有带有第一深度的第一压花凹陷(76)和带有第二深度的第二压花凹陷(78)；

-所述第一压花凹陷(76)和第二压花凹陷(78)具有顶面并且覆盖有彩色粘合剂或墨(22)；

-所述至少一个第一层(20)和至少一个第二层(24)在第一压花凹陷(76)的顶面处被结合在一起。

10.如权利要求9所述的多层纤维产品，其特征在于，该产品具有由彩色粘合剂或墨形成的两种不同色调，在第一压花凹陷处具有深色调并且在第二压花凹陷处具有浅色调。

11.如权利要求9或10所述的多层纤维产品，其特征在于，彩色粘合剂或彩色墨在第二压花凹陷(78)处的色密度比第一压花凹陷(76)处的色密度小，优选小20％并且最优选小50％。

12.如权利要求9-11任意一项所述的多层纤维产品，其特征在于，所述至少一个第一层(20)还包括具有细长形状的第一压花凹陷(76)。

13.如权利要求9-12任意一项所述的多层纤维产品，其特征在于，第一压花凹陷(76)的深度与第二压花凹陷(78)的深度之间的差值小于0.4mm，优选约0.2mm。

14.如权利要求9-13任意一项所述的多层纤维产品，其特征在于，第一层(20)还包括第三压花凹陷(79)，其具有的第三深度小于第一深度和第二深度，第三压花凹陷(79)的顶面优选不被覆盖彩色粘合剂(22)。

15.如权利要求14所述的多层纤维产品，其特征在于，第一层(20)和第二层(24)通过彩色粘合剂在第一压花凹陷(76)的顶面处被结合在一起。

16.如权利要求9-15任意一项所述的多层纤维产品，其特征在于，还包括优选被体积压花的至少一个中间层。

17.如权利要求9-16任意一项所述的多层纤维产品，其特征在于，至少一层由彩色基幅制成。

18.一种用于制造多层纤维产品(60)的装置，包括：

-压花辊(10；10’)，在其外周表面(11)上包括具有至少两种不同径向高度的第一和第二压花突起(16，18，19)；

-与所述压花辊(10；10’)协同作用的支承辊(14)；

-设置在压花辊(10；10’)旁边用于彩色粘合剂或彩色墨的施加辊(48)；以及

-靠着压花辊(10；10’)运行的合成辊(30)或另一压花辊；其中

-所述施加辊(48)与所述压花辊(10；10’)的外径形成负间隙(g)并且该负间隙(g)大于第一与第二突起的高度差值。

19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，施加辊与压花辊(10；10’)外径之间的负间隙(g)在0.6mm-1.0mm的范围内并且优选0.8mm。

20.如权利要求18或19所述的装置，其特征在于，施加辊(48)具有小于80的肖氏A级硬度。

21.如权利要求18或20所述的装置，其特征在于，两种不同高度之间的高度差值小于0.4mm。

22.如权利要求18-21任意一项所述的装置，其特征在于，合成辊(30)具有大于95的肖氏A级硬度。

23.如权利要求18-21任意一项所述的装置，其特征在于，合成辊(30)包括缠绕在其外周表面上的钢带，覆盖至少5％的外周表面，优选覆盖至少90％的外周表面。

24.如权利要求18-23任意一项所述的装置，其特征在于，支承辊(14)由橡胶如EPDM或NBR、纸或钢制成。

25.如权利要求18-23任意一项所述的装置，其特征在于，还包括用于至少一个另外的层的预压花装置。

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