CN103054500B - 生活用纸 - Google Patents

Abstract

一种生活用纸，包括基材及粘合基材的粘结剂，该生活用纸呈现为立体结构，该立体结构的尺寸大于压花形成在生活用纸的表面上的立体结构的尺寸。本发明还提供一种上述生活用纸的制造方法。相较于现有的平面二维的生活用纸而言，本发明提供的三维的生活用纸更具视觉和感官冲击力，能提供使用者不同的感官享受。

Description

生活用纸

技术领域

本发明涉及一种生活用纸。

背景技术

纸是与人类生产活动息息相关的物品，其中生活用纸更甚之。随着人们生活水平的提高，生活用纸的应用越来越广泛，人们对生活用纸的功能性及其带给使用者感官效果的要求也越来越严格。目前，为了迎合市场需求，越来越多的生活用纸采用印花、压花等方式用于提升使用者的视觉及触觉效果。

印花主要是通过胶版印刷、喷涂等方式将染料涂覆到纸张表面，其仅仅能给使用者一种视觉感受，在触觉效果上则无改善。压花是近年来应用较为广泛的技术，经过压花的纸，其表面存在凹、凸相间的部分，在增加纸张厚度的同时，可以改善使用者的视觉及触觉效果。但压花是通过机械力作用于原纸表面的某一点，使纸内纤维产生形变，这种改变是很微弱的，无法使使用者产生强烈的立体感觉。这两种方法都只是对二维的生活用纸表面产生较小的变化，无法带给使用者一种全新的感受。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种生活用纸及其制造方法以解决上述缺陷。

一种生活用纸，包括基材及粘合基材的粘结剂，该生活用纸呈现为立体结构，该立体结构的尺寸大于压花形成在生活用纸的表面上的立体结构的尺寸。

一种生活用纸的制造方法，包括如下步骤：

利用计算机辅助设计出所需生活用纸的三维立体模型，并对该立体模型进行切片分层，获得每层的成型信息；

提供符合需求的构成生活用纸的基材以及粘结剂；以及

将成型信息输入三维打印设备，利用三维打印设备分层成型所述生活用纸。

本发明通过三维打印技术形成具有立体结构的生活用纸，相较于现有的平面二维的生活用纸而言，本发明提供的三维的生活用纸更具视觉和感官冲击力，能提供使用者不同的感官享受。

具体实施方式

本发明涉及一种具有立体结构的生活用纸及其制造方法。本发明所涉及的生活用纸，包括基材及粘合基材的粘结剂，该基材与粘结剂共同构成具有立体结构的生活用纸，该立体结构的尺寸大于压花形成在生活用纸的表面上的立体结构的尺寸。

不同于现有的宏观上呈平面的生活用纸，本发明的生活用纸在宏观上具有立体结构。现有的生活用纸中，有的在其表面以压花等工艺形成立体结构，但无论该立体结构的明显程度如何，该立体结构的尺寸远小于生活用纸的长度与宽度，该立体结构的尺寸只是相对生活用纸的厚度而言，具有相对立体的感觉。例如，对于长宽尺寸为330×330mm的餐巾纸，其上的压花尺寸可能在1mm左右。因此，现有的生活用纸给人的总体感觉仍是二维的平面产品。而本发明生活用纸是三维的立体产品，该生活用纸呈现的立体结构的尺寸大于现有的压花等工艺在生活用纸的表面上形成的立体结构的尺寸。同样的作为餐巾纸，本发明提供的生活用纸，其长宽高可以大致相等，或相差不多，例如具有长宽高尺寸为330×330×100mm的餐巾纸，从而呈现明显的三维立体结构。

该生活用纸可以根据需要以任何立体形状的结构呈现。例如，该生活用纸可以杯子等生活器具的形状出现，在使用该生活用纸时，可以直接拿起该杯子形状的生活用纸进行擦拭，或者撕扯杯子形状的生活用纸的部分进行擦拭。再例如，该生活用纸可以苹果等水果的形状出现，在使用该生活用纸时，可以直接拿起该苹果形状的生活用纸进行擦拭，或者撕扯苹果形状的生活用纸的部分进行擦拭。

在某些场合例如宴会餐桌上、展览会馆、酒店等，现有的生活用纸被折叠成具有立体形状的结构，使生活用纸更具感官效果。本发明的生活用纸则可以直接成型为具有所需的立体形状的结构，而无需人工折叠。例如使本发明的生活用纸成型为鹤等动物的外形，具有能反映实物的真实形状的立体结构。

上述各实例旨在说明本发明中所提及的具有立体结构的生活用纸，其形状可以是任意的。本发明具有立体结构的生活用纸其立体结构既可以是实心的，也可以是空心的，即可以根据需要设计空腔在该立体结构内。

进一步地，该具有立体结构的生活用纸还可以在各不同部分按照需要设计成具有颜色的结构。各部分的颜色可以根据该立体结构所反映的实物的真实颜色来进行设定。或者各部分的颜色也可以根据美工的需要设计成具有新颖独特的造型，给使用者一种全新的感官享受。

该具有立体结构的生活用纸可用合适的基材及粘合基材的粘结剂材料，采用三维打印技术成型。

可选的基材材料可以是现有的生活用纸的原料，也可以是其他合适的材料。例如，植物纤维、无纺材料、热熔纤维等都可以作为制作基材的材料。优选选用植物纤维。当纤维作为基材的材料时，该纤维的存在方式可以是粉末状，也可以是浆料悬浮液。当选用粉末状材料时，平均粒径小于3mm，优选小于1mm，更优选小于0.1mm。当选用浆料悬浮液时，优选浆料悬浮液的浓度大于50％，以利于成型。

粘结剂包括湿强性树脂。湿强性树脂可以选择聚乙烯醇、丙烯酸类树脂(如聚丙烯酰胺、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸酯等)，或者环氧基官能聚合物(如碱性固化湿强度树脂聚合的胺-表氯醇缩合产物，环氧基-改性的有机反应性硅酮、缩水甘油基醚、缩水甘油基酯和缩水甘油基胺树脂，以及脂肪族或环脂肪族非缩水甘油基环氧基树脂等)。

优选粘结剂中还包括柔软剂、保湿剂、表面活性剂和染料等。这些添加物可以同时添加亦可以添加其中一种或者多种。

其中适当的柔软剂可以为聚二甲基硅氧烷、羟基硅油、环氧和聚醚改性硅油等有机硅类，或者硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐、DHTDMAC等季铵盐类柔软剂。保湿剂可以为1,3-丁二醇、山梨醇、木糖醇、甘油、聚乙二醇、PCA-Na、神经酰胺、透明质酸、燕麦β-葡聚糖、乳酸、尿囊素、海藻糖、α-甘露聚糖、羟乙基碳酰胺、二甲基硅油、GTCC、乳木果油等。表面活性剂可以是烷基羧酸盐类、烷基磺酸盐类等阴离子型，季铵盐类、烷基吡啶盐、胺盐等阳离子型，甜菜碱等两性型，聚氧乙烯、多元醇、氧化胺等非离子型表面活性剂。染料优选为天然植物性染料。

上述基材材料与粘结剂一起经过三维打印技术成型本发明的具有立体结构的生活用纸。

三维打印技术是快速成型技术中的一种，采用分层加工、迭加成型的原理，成型出所需要的三维产品。其成型过程一般包括如下步骤。

首先，利用计算机辅助设计出所需产品的三维立体模型，并对该立体模型进行切片分层，获得每层的成型信息。

其中建立立体模型，可以借助特定软件，将所需产品之具体参数输入计算机之后形成。或者可以采用逆向工程，量出已有产品的尺寸参数并输入计算机来建立立体模型。特定软件可以采用Pro-E、Solidworks等业内熟悉的建模软件。

对于目前的三维打印机来讲，大多是运行特定的文档格式来进行加工，因此在将立体模型输入三维打印机进行加工之前，需要对该立体模型进行切片分层，获得运行所需的每层的成型信息，并生成合适的运行文档。每层的成型信息包括用于体现层状的形貌的几何数据，例如该层的轮廓、边界位置参数等。通常分层越薄、越多，生成产品时更精准，但费时较多。而分层越厚、越少，则阶梯状越明显，生成的产品越粗糙。

同时，提供符合需求的构成产品的成型材料。根据不同类型的快速成型方法，材料的状态可不同，例如可以是呈液态或者固态粉末状。

然后，将成型信息输入三维打印设备，利用三维打印设备分层成型，以最终得到所需的立体产品。

针对本发明而言，三维打印设备至少应包括输送系统、存储器、喷洒系统和成型室，成型室包括可上下垂直升降的打印承载平台。存储器用于存储成型的原料，即基材和粘结剂。喷洒系统具有多个可移动的喷头，这些喷头通过输送系统与存储器相连，以在不同位置喷出成型材料用于成型。通过调节各喷头的移动路线及喷射量来控制成型不同立体结构的生活用纸。

首先，利用计算机辅助设计出所需生活用纸的三维立体模型，并对该立体模型进行切片分层，以生成喷头移动的二维信息。

同时，提供符合需求的构成生活用纸的基材以及粘结剂。

然后根据立体模型的截面二维信息，亦即每层的成型信息，喷洒系统的喷头在水平平面内移动，并在承载平台上均匀的形成一个层厚的基材和粘结剂，粘结剂用于粘结选定部位的基材。一层粘结完毕后，承载平台下降一个层厚的距离，在已成型的层面上重新铺设一层基材和粘结剂，如此反复进行，最后形成具有立体结构的生活用纸。

该三维打印设备可设置有一个或多个存储器，优选的为两个或两个以上，每个存储器与喷洒系统的一个或多个喷头连通，优选的与两个或两个以上的喷头连通，因此基材和粘结剂可以分别存储与喷洒，从而可以根据需要在不同的位置实现不同原料及其用量的分配。例如在某个特殊位置基材较多，而粘结剂用量较少，再例如，可以一层基材铺设完毕，再根据立体模型的层截面信息，将粘结剂选择性的喷洒到特定的位置，使基材粘结。还可以选择设置用于存储染料的存储器，并单独配备喷头，使得在该生活用纸成型过程中，在需要的位置处喷洒形成颜色。

进一步地，还可以选择性地对形成的生活用纸进行干燥，以使生活用纸的水份含量符合要求。经三维打印成型之后的生活用纸可通过风干、冷冻干燥、超临界干燥、气干、电干等工艺确保最终形成的生活用纸的含水量符合要求。为了降低干燥过程中具有立体结构的生活用纸其表面结构发生变化，优选冷冻干燥和超临界干燥方式。

在一具体的实施例中，基材材料为漂白棉纤维与桉木浆粉末按2:8质量比的混合物，粒径在40-60μm的范围。粘结剂包含如下质量比成份：环氧氯丙烷改性树脂，5％；硬脂酸三乙醇胺酯季铵盐，3％；二甲基硅油，1.5％；去离子水，余量。

为使这种具有立体结构的生活用纸其形状不变，优选起到支撑作用的该生活用纸的底部使用的粘结剂，较顶部使用的粘结剂多。同时根据具体产品要求，可添加不同的颜色，形成具有鲜活形象的物体，带给使用者一种强烈的立体视觉效果。这种粘结剂的分布以及染料的使用使得生活用纸具有颜色均可通过调整加入不同存储器的添加量，以及结合通过不同的喷头选择性的喷洒到不同的位置等手段来实现。

本发明所提及的生活用纸区别于目前现有的二维片状生活用纸，其具有一个显著的三维立体结构，从而给使用者产生独特的感观。且本发明优选植物纤维与粘结剂通过三维打印技术粘合产生一种立体的生活用纸，只需根据产品要求调节喷头的位置、形状、喷射量等，不会造成原料的浪费。

Claims (1)

1.一种生活用纸，包括基材及粘合基材的粘结剂，该生活用纸呈现为立体结构，该立体结构的尺寸大于压花形成在生活用纸的表面上的立体结构的尺寸，所述生活用纸根据其立体结构的特点在至少一个部位处具有颜色，所述生活用纸以实物的真实形状的立体结构呈现，所述生活用纸采用三维打印技术成型，无需人工折叠，所述基材为植物纤维、无纺材料或者热熔纤维，所述基材呈粉末状，所述粘结剂包括湿强性树脂，所述粘结剂还包括柔软剂、保湿剂、表面活性剂和染料中的一种或多种，所述生活用纸由所述基材和所述粘结剂一起经过三维打印技术成型。