CN102666990A - 用于生产诸如纸或无纺物的柔性材料的多层幅的方法 - Google Patents

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Abstract

一种借助于将各层胶合来制造多层幅（4）的方法，该多层幅包括诸如纸和无纺物材料的柔性材料的至少三个层，该方法包括以下步骤：分别在相应的压花辊（5；9）和相应的压印辊（6；10）之间压花柔性材料的第一幅（1）和第二幅（2）；将胶涂覆至已压花的第一幅和第二幅中的每个的一侧；分别将第一幅（1）、第二幅（2）和第三幅（3）加入层压辊隙（13）中，该第三幅位于第一幅和第二幅之间，并且第一幅和第二幅的涂覆有胶的那侧面向第三幅（3），使得在单个步骤中组合第一幅、第二幅和第三幅。该层压辊隙（13）形成在第一压花辊（5）和层压辊（14）之间。

Description

用于生产诸如纸或无纺物的柔性材料的多层幅的方法
技术领域
本发明涉及用于通过将各层胶合而生产包括诸如纸或无纺物材料的柔性材料的至少三个层的多层幅的方法。尤其涉及诸如卫生纸、厨房用纸、纸巾、手巾、餐巾、手帕纸、擦拭材料等的薄棉纸产品的生产。
背景技术
层压两个或更多的薄棉纸层以生产最终的薄棉纸产品是非常常见的。与生产具有对应厚度和织物单位重量的一个单个层相比，层压产品给出了更柔性并更柔软的薄棉纸产品。此外，改善了吸收能力和膨松度。
常常借助于胶合来层压两个或更多薄棉纸层。对层的机械压花也常常在将层胶合在一起之前进行。进一步已知地，仅借助于机械压花而层压两个层，其中各层的机械接合发生在压花点处。
当通过胶合而层压三个或更多层时，经常使用两个或更多层压站，其中每个层压站包括胶涂覆设备，并且在每个层压站中一个幅加至另一个幅。例如在WO 2005/085526中就是如此，该WO 2005/085526公开了包括至少三层的多层幅以及用于生产该多层幅的方法和设备。在一个实施例中，提供了两个层压站，每个层压站具有胶涂覆单元，该胶涂覆单元使得能够在第一层压站用胶层压第一薄棉纸层和第二薄棉纸层，并且在第二层压站中将第三薄棉纸层层压至已组合的第一层和第二层。由此，在每个层压站中将两个运行的幅相组合。用单个的标准压花/层压单元对齐地运行图样/压花/层压更困难。
在WO 2005/085526中的可替换的实施例中，仅提供了一个层压站和一个胶涂覆设备，其中通过将胶完全渗透贯穿中间层以同时将所有层胶合在一起，而在所述一个层压站中组合所三个层。胶不足够地渗透贯穿中间层时将无法提供足够的层结合效果。
使用几个层压站需要更高的机器成本并且占用空间。将胶完全渗透贯穿中间层可能会消极地影响产品的刚度，并且如果胶的渗透不足够，则可能发生层结合的问题。为了避免不足够的渗透，可以使用过量的低粘度胶，然而这可能导致过程中的问题和产品质量的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于生产诸如纸和/或无纺物的柔性材料的多层幅的方法，其中通过胶合而层压柔性材料的至少三个层。该方法应当适用于紧凑且省空间的工艺设备，并且该层压应当提供良好的层结合效果而不需要胶完全渗透贯穿中间层。
根据本发明，通过一种方法提供了此效果，该方法包括以下步骤：
-在第一压花辊和第一压印辊之间的辊隙中对限定所述多层幅的第一外部表面的第一柔性材料幅进行压花；
-通过第一胶传递辊将胶涂覆至已压花的第一幅的一侧上；
-在第二压花辊和第二压印辊之间的辊隙中对限定所述多层幅的第二外部表面的第二柔性材料幅进行压花；
-通过第二胶传递辊将胶涂覆至已压花的第二幅的一侧上；
-在层压辊隙中，将所述第一幅和所述第二幅与第三幅组合，所述第三幅位于第一幅和第二幅之间，以产生多层幅，其中外部第一幅和外部第二幅的涂覆有胶的那侧面向第三幅，
将柔性材料的第一幅、第二幅和第三幅分别加入所述层压辊隙中，使得在单个步骤中组合第一幅、第二幅和第三幅，其中所述层压辊隙形成在所述第一压花辊和层压辊之间。
在本发明的一个方面，所述第一幅、所述第二幅和所述第三幅中的一个或更多包括幅状柔性材料的两个或更多层。
在另一个方面，第三幅在进入层压辊隙之前被压花。
在一个方面，第二幅在从第二压花辊和第二压印辊之间的辊隙至层压辊隙的“自由引出段（free draw）”中行进。
在另一个方面，在层压辊隙中与第三幅层压之前，涂覆在第二幅上的胶的干燥程度将比涂覆在第一幅上的胶高，使得胶在面向第一幅的一侧上向第三幅中的渗透比面向第二幅的一侧上深，这导致第一幅和第三幅之间的层结合效果比第二幅和第三幅之间高。
在又一个方面，在第一胶传递辊和第二胶传递辊上分别使用不同的胶，以补偿第二幅的“自由引出段”中的干燥效果，使得第一幅和第二幅之间以及第二幅和第三幅之间的层结合效果将大体上相等。
在本发明的另一个方面，第一压花辊和第二压花辊具有相同的压花图案。可替换地，第一压花辊和第二压花辊具有不同的压花图案。
在本发明的一个方面，在层压辊隙中将第四幅与第一幅、第二幅和第三幅组合，该第四幅位于第三幅以及第一幅和第二幅中的任一个之间。
下文的说明和权利要求中公开了本发明的进一步特征。
附图说明
下文中将结合附图中所示的实施例而进一步说明本发明。
图1示出了用于执行根据本发明方法的设备的示意性侧视图。
图2是贯穿根据本发明的多层产品的示意性放大截面图。
图3以放大比例示出了图2的局部。
具体实施方式
定义
薄棉纸
薄棉纸定义为具有低于65g/m2并且典型地为10至50g/m2织物单位重量的软吸收性纸。薄棉纸的密度典型地低于0.60g/cm3，优选地低于0.30g/cm3，并且最优选地在0.06至0.20g/cm3之间。
薄棉纸可以以不同方式制造和干燥。通常用来干燥薄棉纸的方法是所谓的杨基式干燥。在杨基式干燥中，潮湿的纸幅被压靠着可能具有非常大的直径的蒸汽加热的杨基烘缸。纸幅经常抵着杨基烘缸被起皱。此方法还可以称为干法起皱。
另一种干燥方法是所谓的空气穿透干燥（TAD）。在此方法中，借助于贯穿潮湿的纸幅吹过的热空气而干燥纸，常常没有前述的湿压。与TAD干燥有关，干燥织物的图案结构传递至纸幅。此结构在纸的湿的状况下也基本维持，因为其已经给予了湿的纸幅。
本发明涉及所有类型的薄棉纸。薄棉纸可以是起皱的或未起皱的。起皱可以发生在湿的或干的环境下。还可以是省略了的任何其他方法，诸如所谓的线间急速传递。
薄棉纸中包含的纤维主要为来自化学浆、机械浆、热机械浆、化学机械浆和/或化学热机械浆（CTMP）的纸浆纤维。该纤维也可以为回收纤维。薄棉纸还可以包含其他类型的纤维以增强例如纸的强度、吸收性、或柔软度。这些纤维可以由再生纤维素或诸如聚烯烃、聚酯、聚酰胺等的合成材料制成。
层
纸作为单层片而从造纸机器中出来，在之后的加工过程中，该单层片可以通过诸如胶合或压花的层压过程而与其他层组合，以形成多层材料。这同样适用于无纺材料或其他幅状柔性材料。单层可以包括一个、两个或更多子层，其例如通过使用多子层流浆箱、通过以顺次方式在彼此顶部形成幅子层、或者通过在分离的形成单元中形成每个子层，之后当仍处于湿的状况时在造纸机器中将子层层叠在一起而获得。
幅
幅可以包括一个单个层或组合在一起的两个或更多层，并且作为单元在机器中运行。
无纺物
无纺物材料是制造的片、幅或棉胎，其具有通过摩擦、粘着和/或胶粘而结合的定向或随意取向的纤维，不包括纸和纺织、针织、簇绒或毡制的产品。织物可以是天然的或人造的。它们还可以是短纤维或连续丝。常见的无纺物材料的示例有水刺法交缠的、纺粘的、熔喷的、粗梳的和热结合的材料。
对实施例的描述
图1示出了用于生产例如纸，尤其是薄棉纸的三层材料4的设备。根据本发明的方法，可以将诸如不同类型的纸、无纺物材料等的不同的幅状材料的组合层压在一起。将第一幅1带入第一压花辊5和第一压印辊6之间的第一压花辊隙中。第一压花辊5沿其外围设置有突出部图案，并且第一压印辊6由弹性易弯曲材料构成，使得突出部图案压印至纸幅1中。第一胶涂覆设备包括第一胶腔室7，胶从该第一胶腔室7涂覆到第一胶辊8上。在第一压花辊5和第一胶辊8之间的胶传递辊隙中，第一胶辊8将胶传递至第一幅1的已压花的突出部的顶部。由此，涂覆在第一幅上的胶图案对应于压花图案。
将第二幅2带入第二压花辊9和第二压印辊10之间的第二压花辊隙中。第二压花辊9沿其外围设置有突出部图案，该突出部图案可以与第一压花辊5的图案相同或不同。第二压印辊10由弹性易弯曲材料构成，使得突出部图案压印至第二幅2中。第二胶涂覆设备包括第二胶腔室11，胶从该第二胶腔室11涂覆到第二胶辊12上。在第二压花辊9和第二胶辊12之间的胶传递辊隙中，第二胶辊12将胶传递至第二幅2的已压花的突出部的顶部。胶图案对应于压花图案。第一和第二压花/胶涂覆站对齐或不对齐地运行。
将第三幅3朝向第一压花辊5和层压辊14（所谓的合成辊）之间的层压辊隙13加入。在这里，将第三幅3与第一幅1和第二幅2组合，以产生多层幅4。该第三幅3形成第一幅1和第二幅2之间的中间层，该第一幅1和第二幅2形成多层幅4的外部层。第一幅1和第二幅2的具有涂覆在其上的胶的那侧向内面向第三幅3。将第一幅1、第二幅2和第三幅3分离地加入层压辊隙13，使得在一个单个层压步骤中将所有幅组合。
此过程方案给出了紧凑且省空间的单元，并且对于无需附加同步装备的层压来说，如果希望，能容易地直接得到对齐。该过程可进一步应用在大多数常规机器中，避免了新机器的成本。
第一幅1、第二幅2和第三幅3中的任何一个可以包括柔性材料，例如纸的单个层，或可以包括之前已经通过机械压花和/或胶合而组合的两个或更多层。第三幅3在进入层压辊隙13时可以是压花或未压花的。
第一压花辊5和层压辊14之间的层压辊隙13中的压力可以相当低或适中，并且刚好足够将各幅粘合在一起而不需要胶完全渗透贯穿任何层。这意味着该层压步骤对于产品和对于压花图案较温和。所使用的胶可以相对粘（因为其不需要渗透贯穿任何层），但是可以仅存在于所述各层的表面上。在每个胶涂覆站中所涂覆的胶的量可以保持得相当低，因为胶同时涂覆在第一幅和第二幅上。这积极地影响了多层幅的柔软度和悬垂性。
外部第一幅1和第二幅2各自存在有无胶外部表面，这提供了具有增强的吸收性和柔软度的特性的多层产品。
合适用于本发明的目的的胶的示例有聚乙烯醇（PVOH）、淀粉、甲基纤维素等。
可以使用有色胶，这给予材料以视觉效果以及随之的图案效果。
通过第一压花辊5和第二压花辊9提供的压花图案以及随后的胶图案可以是可选的，但是应当选择为使得胶以对应于相应纸幅的总表面区域的1.5至12%之间，优选地2至7%之间的量涂覆至相应的纸幅。如上文所提到的，第二幅2上的压花图案可以与第一幅1上的相同或不同，由此第二幅2上的胶图案可以与第一幅1上的相同或不同。
压花和胶的图案可以为任何可选的形状，诸如小点、线、图形、字母、幻想图案等。
图2图示了多层幅4，其中由第一幅和第二幅形成的外部层1和2被压花，而由第三幅形成的中间层3未被压花。该中间层3保持被压花的外部层1和2的分开，并防止已压花区域相互嵌套，由此维持多层产品的膨松度。胶合的区域以标号15指示。注意，虽然称为“层”，外部层1和2和/或中间层3可以如上文所述地由两个或更多层形成。
如图1中所示，第二压花辊9与层压辊隙13间隔开一定距离，使得具有涂覆在其一侧上的胶的第二幅2在其进入层压辊隙之前存在“自由引出段（free draw）”。这意味着该胶在层压辊隙中被施加压力之前，将至少干燥到一定程度。因此，该层压将不会导致胶向第三幅3的表面之下的任何显著渗透。
然而，第一压花辊5形成了层压辊隙13的一部分，使得具有涂覆至其一侧上的胶的第一幅1在其进入层压辊隙之前不存在“自由引出段”。这意味着在层压辊隙中被施加压力之前，与第二幅2上相比，其胶的干燥程度较小。因此，胶会向第三幅3的表面之下渗透一定距离，并且至少比第三幅的面向第二幅2的相反侧的程度高。这在附图的图3中有图示，其中胶以标号15指示。
胶在第三幅3的相反两侧上渗透的不同在多层产品4上是很明显的，并且将导致不同层之间的层结合效果的不同，使得当试图使不同层相互分离时，这种分离在中间层3和第二外部层2之间更容易发生。至少胶15的主要部分将保留在第二外部层2上。第一外部层1和中间层3之间的分离将更困难，因为在这一侧，胶已经向中间层的表面之下渗透得较深。
在期望所有层之间都具有相同或类似的层结合效果的情况下，在各胶涂覆站中可以使用例如在胶的粘度或成分方面不同的胶，使得由具有涂覆至其上的胶的第一幅和第二幅的行进长度的不同所导致的干燥效果的不同得到补偿。
所层压的纸幅1、2和3可以是平滑的，但还具有在前面的过程（例如形成纸幅、对纸幅脱水和/或干燥纸幅）中所提供的三维结构。还可以通过在干燥的纸幅进入压花站和胶站之前将其压花而提供该三维结构。
当然，可以层压四个或更多纸幅。当在层压辊隙13中层压四个幅时，在第一幅1和第二幅2之间有两个中间幅进入该层压辊隙13，其中一个中间幅具有涂覆在其一侧上的胶，该胶是以与针对第一幅1和第二幅2的方式类似的方式通过胶涂覆站提供的。可以将具有涂覆有胶的一侧的第五幅和更多的幅加在第三幅和第四幅之间。还可以使胶渗透中间幅中的任何一个，使得第四幅不需要具有涂覆在其上的胶。
可以在不同胶站中使用在例如粘度方面具有不同特性的胶，例如具有不同粘度特性。当层压不同材料的层，例如薄棉纸、无纺物材料和/或烘干纸的组合时，可以使用不同的胶。
在吸收能力、织物单位重量、制造技术、纤维成分、化学添加剂方面具有不同特性的不同种类的纸和无纺物材料可以用于不同的层中。本方法还适用于与相当厚且高织物单位重量的材料以及与非吸收性或低吸收性的材料一起使用，因为不需要胶完全渗透层以提供层结合效果。

Claims (9)

1.一种通过将各层胶合来制造多层幅（4）的方法，该多层幅（4）包括诸如纸和无纺物材料的柔性材料的至少三个层，所述方法包括以下步骤：
-在第一压花辊（5）和第一压印辊（6）之间的辊隙中对限定所述多层幅的第一外部表面的柔性材料第一幅（1）进行压花；
-通过第一胶传递辊（8）将胶涂覆至已压花的第一幅（1）的一侧上；
-在第二压花辊（9）和第二压印辊（10）之间的辊隙中对限定所述多层幅的第二外部表面的柔性材料第二幅（2）进行压花；
-通过第二胶传递辊（12）将胶涂覆至已压花的第二幅（2）的一侧上；
-在层压辊隙（13）中将所述第一幅和所述第二幅与第三幅（3）组合，所述第三幅位于所述第一幅和所述第二幅之间，以产生多层幅，其中外部第一幅和外部第二幅的涂覆有胶的那侧面向所述第三幅（3），
其特征在于，
将柔性材料的第一幅（1）、第二幅（2）和第三幅（2）分离地加入所述层压辊隙（13）中，使得在单个步骤中组合所述第一幅、所述第二幅和所述第三幅，其中所述层压辊隙形成在所述第一压花辊（5）和层压辊（14）之间。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于
所述第一幅（1）、所述第二幅（2）和所述第三幅（3）中的一个或更多包括幅状柔性材料的两层或更多层。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于
所述第三幅（3）在进入所述层压辊隙（11）之前被压花。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，
其特征在于
所述第二幅（2）在从所述第二压花辊（9）和所述第二压印辊（10）之间的辊隙至所述层压辊隙（13）的“自由引出段”中行进。
5.根据权利要求4所述的方法，
其特征在于
在层压辊隙（13）中与所述第三幅（3）层压之前，涂覆在所述第二幅（2）上的所述胶的干燥程度比涂覆在所述第一幅（1）上的所述胶高，使得胶向所述第三幅中的渗透在面向所述第一幅（1）的一侧上比面向所述第二幅（2）的一侧上深，这导致所述第一幅和所述第三幅之间的层结合效果比所述第二幅和所述第三幅之间高。
6.根据权利要求4所述的方法，
其特征在于
在所述第一胶传递辊（8）和所述第二胶传递辊（12）上分别使用不同的胶，以补偿所述第二幅（2）在“自由引出段”中的干燥效果，使得所述第一幅和所述第二幅之间以及所述第二幅和所述第三幅之间的层结合效果大体上相等。
7.根据任一项前述权利要求所述的方法，
其特征在于
所述第一压花辊（5）和所述第二压花辊（9）具有相同的压花图案。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，
其特征在于
所述第一压花辊（5）和所述第二压花辊（9）具有不同的压花图案。
9.根据任一项前述权利要求所述的方法，
其特征在于
在所述层压辊隙（13）中将第四幅与所述第一幅（1）、所述第二幅（2）和所述第三幅（3）组合，所述第四幅位于所述第三幅以及所述第一幅和所述第二幅中的任一个之间。
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