CN110612204A - 用于制备纤维材料的连续幅材的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备纵向波状纤维材料的连续幅材的方法，其特征在于，非波状纤维材料的连续幅材(24)穿过刚性圆筒(18)和加压机(20、30)之间，刚性圆筒的侧表面具有周向凹槽(22)，周向凹槽位于侧面并且被成形为限定基本波状轮廓，该波状轮廓基本在幅材自身的整个厚度上复制要获得的波状部(26)的图案，加压机包括由弹性可压缩材料制成的外层，外层借助适于使连续幅材(24)贯入周向凹槽(22)中并且因而获得作用于幅材自身的整个厚度上的波状部(26)的力而维持附着至刚性圆筒(18)，并且同时连续幅材(24)在位于刚性圆筒(18)和加压机(20、30)之间的通道的至少一段上经受其与加压机(20、30)接触的表面(25)的速度相对于其与刚性圆筒(18)接触的表面(23)的速度的速度降低，用于维持加压机(20、30)附着至刚性圆筒(18)的所述力以及幅材(24)的两个表面(23、25)之间的所述速度降低相互地限定，使得离开通道的幅材(24)具有：位于幅材的两个表面(23、25)上的纵向波状图案、至少在与刚性圆筒(18)接触的波状表面(23)上的横向波纹(27)。

Description

用于制备纤维材料的连续幅材的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于制备纵向波状纤维材料的连续幅材的方法和设备。
背景技术
已知波状纸片独立地使用或者甚至与向波状纸片提供形状稳定性的一张或多张光滑纸片、即非波状纸片相联接地使用。
用于制备波状纸片的已知技术包括使光滑纸片穿过一对圆筒之间，每个圆筒在其整个侧表面上设有平行于圆筒轴线延伸的径向突出纹路。纹路由凹槽分离，另一圆筒的纹路接合在该凹槽中，从而在彼此之间形成一种齿状联接。
如果纸片穿过两个圆筒之间，则纸片经过变形处理，这使纸片转变成相对于其穿过方向横向地呈波状的片材。
如果之后需要获得波状纸板的多层片材，则两张非波状纸片施加至波状纸片的一侧或两侧，这稳定了波状纸片的形状并且整体上形成波状纸板的多层片材。
显然，如果向两个圆筒进给连续幅材而不是纸片并且在穿过圆筒之间之后将一张或两张连续的非波状纸幅材施加于该连续幅材上，则同样的技术还可用于获得波状纸板的连续幅材。
该技术已经证明是有效的并且目前非常普遍，但是其局限性在于获得的纸板仅在相对于形成方向横向的方向上呈波状。而且，获得的幅材或多层片材虽然在与波状部正交的方向上具有足够的折叠阻力，但是其在与波状部平行的方向上具有有限的折叠阻力。结果，为了在两个方向上获得相同的折叠阻力，单张的纸板片需要通过以使得它们的波状部相对于彼此以90°定向的方式将它们胶合在一起而制备，并且这采用非连续的方法。
无论如何，另一缺点在于该已知技术不允许获得在纵向方向上呈波状的连续纸幅材。
为了克服这种局限性，例如在US2005/0006816中已经设置成使连续纸幅材穿过具有多个周向纹路并且彼此联接以使得一个圆筒的纹路进入另一圆筒的凹槽中的一对圆筒之间。如果此时纸幅材穿过两个圆筒之间，则纸幅材必须跟随两个圆筒的轮廓，并且在纸幅材离开圆筒时，理论上纸幅材应当已经具有纵向的波状形状。
这种已知方案的缺点在于穿过两个圆筒之间的幅材同时在其整个宽度上受波状部处理影响，并且这决定了幅材自身的频繁纵向撕裂，造成不可接受的生产废料，这显著地影响所获得的产品的最终成本。
为了避免这一缺点，已经设置成在纸幅材上从中心带朝向边缘形成纵向波状部。该方法的缺点还在于引起了波状的出料纸幅材相对于平坦的进料幅材在整个宽度上的显著改变。因此，为了获得宽度适于满足该产业标准要求的纵向波状出料幅材，必须向成形机器进给宽度远大于标准纸幅材的纸幅材，这需要在成形辊的上游设置支撑待处理的纸卷的结构，所述纸卷的体积远大于成型机器自身的体积。而且，假设平坦的进料幅材具有相等的宽度，则如此获得的纵向波状幅材的宽度受波状部的形状和尺寸影响。
该已知方案的另一缺点在于波状幅材具有非常差的形状稳定性，波状幅材趋于弹性地恢复其平坦形状，除非在成形之后立即通过向波状幅材施加平坦的纸幅材而稳定波状幅材。
US3104197和US3300367涉及一种用于获得具有光滑且可容易地印刷的表面的纸张的方法，所述表面可以在横向方向和纵向方向上延伸。特别地，这通过使起始幅材穿过设置有纹路的刚性圆筒与外部涂覆有橡胶的圆筒之间以同时在与刚性圆筒接触的幅材表面上进行压纹并且在与涂覆有橡胶的圆筒接触的幅材表面上进行起皱而实现。出料幅材的已经接触刚性圆筒的表面是基本上平坦且光滑的、但在刚性圆筒的纹路处具有凹部，而已经与涂覆有橡胶的圆筒接触的另一表面(相对的表面)是平坦的、但具有表面波纹。
US2890515设置成使织物穿过由软材料制成的幅材和具有凹槽且被加热的刚性圆筒(即非弹性材料)之间。而且，这个方案设置成将柔性材料的环形连续幅材或盖布引入刚性圆筒和待处理的织物之间，以在织物上形成波纹效果，并且这仅用于装饰性目的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种制备纵向波状纸的连续幅材(其不存在常规技术的所有缺点)的方法，并且更具体地提供一种制备纵向波状纸的连续幅材(其具有形状稳定性并且宽度等于起始平坦幅材的宽度)的方法。
本发明的另一目的是提供一种以简单方式和低成本制备纵向波状纸的连续幅材的方法。
本发明的另一目的是提供一种允许获得高生产速度的方法。
本发明的另一目的是提供一种制备纵向波状纸的连续幅材的方法，该连续幅材具有不同且改进的特征。
本发明的另一目的是提供一种制备纵向波状纸的连续幅材的方法，使用该连续幅材制备不同类型的多层波状纸板。
本发明的另一目的是提供一种连续方法，通过使横向波状幅材与纵向波状幅材相联接，利用该连续方法可以生产具有增大的弯曲阻力的多层结构。
本发明的另一目的是提供一种由非波状纸片/幅材制备纵向波状纸片/幅材的设备。
本发明的另一目的是提供一种能够以简单方式和低成本实施的方法和/或设备。
本发明的另一目的是提供一种相对于常规方案在结构和功能方面均具有替代和/或改进特征的方法和/或设备。
根据本发明，通过如权利要求1中限定的用于制备纵向波状的纤维材料(特别是纸)的连续幅材的方法以及如权利要求31中限定的设备，独立和任意组合地实现了所有这些目的和根据下文描述将获得的其他目的。
附图说明
参考附图，在仅作为解释而非作为限制给出的一些优选实施例中进一步阐明本发明，在附图中：
图1图解地示出了用于制备由两张非波状纸片或幅材(在它们之间插置横向波状纸片的幅材)形成的多层纸板，
图2示出了根据本发明的用于由连续平坦纸幅材制备纵向波状纸的连续幅材的设备的第一示例的图示性侧视图，
图3示出了根据图2的前视图III-III的设备，
图4示出了由根据本发明的方法获得的幅材的一部分的透视图，
图4a示出了图4的放大细节，
图5示出了根据本发明的用于由连续平坦纸幅材制备纵向波状纸的连续幅材的设备的第二示例的图示性侧视图，
图6示出了根据图5的前视图IV-IV的设备，
图7示出了根据本发明的用于由连续平坦纸幅材制备纵向波状纸的连续幅材的设备的第三示例的图示性侧视图，
图8示出了根据图7的前视图VIII-VIII的设备，
图9图解地示出了图7的放大细节，示出了要进行纵向波状处理的连续纸幅材穿过其间的两个辊之间的接触区域，
图10以与图1相同的视图示出了用于制备通过联接纵向波状纸幅材与横向波状纸幅材而形成的多层纸板的设备，
图11-14示出了可通过根据本发明的方法获得的不同类型的幅材的一部分，
图15示出了根据本发明的用于由连续平坦纸幅材制备纵向波状纸的连续幅材的设备的第四示例的图示性侧视图，
图16以与图3相同的前视图示出了根据本发明的用于再次由连续平坦纸幅材制备具有高尺寸稳定性的纵向波状纸的连续幅材的设备的第五示例，以及
图17示出了由图16的设备获得的幅材的一部分。
具体实施方式
图1示出了用于制备多层纸板的连续幅材的常规设备，多层纸板包括从第一卷轴4松开的通常为纤维材料、特别地为纸的第一外部幅材2、从第二卷轴8松开且由纸形成的第二外层6、以及插置在两个外层2、6之间并且由横向波状纸幅材形成的第三层10。第三层可由平坦幅材12获得，平坦幅材12从卷轴14松开并且穿过两个成形圆筒16、16’之间，成形圆筒的侧表面设有与横向凹槽交替的多个横向纹路，所述横向凹槽与另一成形圆筒16’、16的纹路互补。
与在横向方向上呈波状并且不很耐抗与波状部平行的折叠的层10不同，本发明提供了这样的方法和设备，通过所述方法和设备可以获得在纵向方向上呈波状并且可耐抗平行于波状部的折叠和正交于波状部的折叠的纸幅材。适当地，根据本发明，波状部26作用于因而获得的纸幅材的整个厚度，并且特别地作用于纸幅材的两个表面23、25。特别地，根据本发明的方法使用：
-刚性圆筒18，其侧表面上具有侧接的周向凹槽22，所述周向凹槽22在幅材的整个厚度上、并且因而在幅材自身的两个表面上复制要获得的波状部26图案，
-加压机，其包括由弹性可压缩材料制成的至少一个外层，借助适于使所述连续幅材24贯入所述凹槽22中并且因而获得作用于幅材自身的整个厚度上的所述波状部26的力而维持所述至少一个外层附着至所述刚性圆筒18。
适当地，加压机元件可以包括被弹性可压缩材料涂覆的圆筒20(参见图2和3)、或者由弹性可压缩材料制成的且可以通过由旋转元件32(参见图5和6)或由固定元件(参见图7和8)限定的限定元件而压靠刚性圆筒18的幅材30。
根据本发明的方法设置成使得，在非波状纤维材料的连续幅材24穿过所述刚性圆筒18和加压机之间时，所述幅材还在所述刚性圆筒18与所述加压机之间的通道的至少一段上经受其与所述加压机接触的表面25的速度相对于其与所述刚性圆筒接触的表面23的速度的降低。
适当地，根据本发明的方法设置成使得，用于维持加压机附着至所述刚性圆筒上的力和幅材24的两个表面23、25之间的速度降低相互地限定，使得：
-出料幅材24的两个表面具有纵向波状图案，以及
-在离开时幅材24至少在与所述刚性圆筒18接触的波状表面23上具有横向波纹(纹路)27。
适当地，刚性圆筒18和加压机沿着彼此相反的方向前进。
刚性圆筒18在其整个侧表面上设有多个周向凹槽22，所述周向凹槽22位于侧面并且被成形为限定大致波状轮廓，所述波状轮廓基本在幅材自身的整个厚度上、特别是在出料纸幅材的两个表面23、25上复制要获得的波状部26图案。
这些凹槽22优选具有周向图案，并且可以适当地为连续或不连续的，并且可以在截面上具有弯曲的波状图案，所述弯曲的波状图案优选为正弦曲线或方波或任意其他形状。
同样地，根据市场需求，凹槽22的尺寸可以根据要在纸幅材的整个厚度上、并且因而在幅材自身的两个表面23、25上形成的波状部26的特征而极大地改变。
凹槽22的深度和/或间距不小于0.5mm，优选地间距和/或深度在约1mm和20mm之间，更优选地在约1.5mm和10mm之间。
有利地，凹槽22的宽度(即横向展开大小)基本上对应于设置在相邻凹槽22之间的距离(始终在横向方向上)。适当地，这允许在离开时获得具有波状部26的纸幅材24，其中相对于对应相邻部分相对的凹部部分以恒定的间距交替。特别地，优选地，在出料纸幅材24中，凸起的(以及通过将纸输入凹槽22中而获得的)部分的宽度基本上对应于其余部分(即，未凸起的部分)的宽度。
优选地，弹性可压缩材料的加压机20具有基本上光滑的外表面。
有利地，弹性可压缩材料制成的加压机20的硬度在70PJ和240PJ之间，并且优选在120PJ和220PJ之间。
适当地，送入圆筒18并送入加压机中的连续纸幅材24的干燥度为40％-95％，优选为60％-85％。有利地，进入时的所述连续纸幅材24可以是任意类型的，甚至可以是回收的废料纤维。
而且，所述进入的纸幅材24可以是在造纸厂中直接获得的纸幅材，或者甚至可以是在干燥之后送入转换器中以进行后续处理的纸幅材；在后一情况中，则纸幅材在被送入圆筒18和加压机中之前被预先润湿。适当地，这种润湿可以通过将水或其它适当的液体蒸发或喷洒在幅材24上、或者使幅材自身穿过包含该液体的存储器而实现。
有利地，在第一实施例中，如图2和3中所示，设置了一对成形圆筒18、20，其中圆筒18由刚性材料、优选由钢制成，而圆筒20至少在外部由弹性可压缩材料(例如橡胶)制成，或者甚至由钢制成、但其具有外部橡胶涂层。优选但是并非必须地，刚性圆筒18相对于由弹性可压缩材料制成的圆筒20位于下部位置处。
圆筒18、20由适当的结构(未示出)支撑，并且与相应的马达相连，所述马达驱动圆筒以不同的圆周速度沿彼此相反的方向旋转。适当地，圆筒18、20被致动成以不同的速度旋转，并且对于刚性圆筒18速度为V1，而对于由弹性可压缩材料制成的圆筒20为速度V2<V1。优选但是并非必须地，弹性可压缩材料的圆筒20和刚性圆筒18具有大致相同的直径。
本文所述的设备如下地操作：在连续纸幅材24穿过两个圆筒18和20之间时，存在于其接触区域(夹持区)中的压力及其不同速度的组合效果确保弹性可压缩材料的圆筒20使纸幅材24的表面23压靠刚性圆筒18到适当的程度，使得纸自身插入凹槽22中(即使并非必须附着至凹槽的底部)，并且与两个圆筒18、20的圆周速度的差并且因而与纸幅材24的两个表面所经受的不同速度组合的这种效果使得能量从弹性可压缩材料的圆筒20转移至纸自身的表面25，其程度足以使得纸幅材24变形、沿着纸幅材的整个宽度并且沿着其整个厚度而印刻纵向波状部26，并且特别地在如此获得的这些波状部的底部上形成一系列横向波纹27，所述横向波纹稳定波状部自身的形状，甚至无需如常规技术所需的那样将平坦纸片施加至波状纸片上。
适当地，在图4和4A中示出了由本文所述的方法获得的幅材的一部分。特别地，如图4所示，纵向波状部26作用于出料纸幅材24的整个厚度，并且因而作用于纸幅材自身的两个表面23和25。
适当地，如图4A中所示，横向波纹27主要并且特别地作用于出料纸幅材24的表面23，即出料纸幅材的已经接触刚性圆筒18的表面。适当地，横向波纹27还可以作用于出料纸幅材24的表面25，即出料纸幅材的已经接触圆筒20的表面。
适当地，出料纸幅材24的厚度具有基本波状图案，并且厚度在纵向方向和横向方向上均基本维持恒定。适当地，纸幅材24在离开限定于刚性圆筒18和加压机之间的通道时的厚度与纸幅材在进入所述通道时的厚度相比更大。
由两个圆筒18、20的不同速度给出的纵向制动具有双重效果。第一效果在于纵向制动确定纵向压紧，纵向压紧直接用于获得更大的横向展开，这继而允许获得波状部，而不减少出料波状幅材的宽度。换句话说，根据本发明，如果进料幅材的宽度为La并且长度为Lu，则在出口处，幅材自身具有的宽度仍然为La，而长度为Lu’，其中Lu’<Lu。第二效果在于形成向获得的波状部提供稳定性的横向波纹27。
在图5和6所示的实施例中，具有周向凹槽18的刚性圆筒18与由弹性可压缩材料制成的连续幅材30协作，而不是与由弹性可压缩材料制成的圆筒协作。
优选但并非必须地，刚性圆筒18相对于幅材30定位在下部位置处。适当地，刚性圆筒18具有一个或多个针对前一实施例描述的特征。
有利地，幅材30张紧在一系列返回辊(return roller)之间，其中一个返回辊被机动化，并且如前一实施例的情况中那样以圆周速度V2<V1推进，其中V1是刚性圆筒的旋转速度。更特别地，幅材30张紧在将其压在圆筒18上的第一辊32和分别位于第一辊32上游和下游的第二辊34和第三辊36之间。
同样在这种情况下，该设备在以下方面如在前一情况中那样地操作，即幅材30的相对于圆筒18的圆周速度V1更低的圆周速度V2在插入幅材和圆筒之间的纸幅材24上引起制动效果，所述制动效果与幅材30自身施加在纸幅材24上的压力相组合，除了将纸幅材压在圆筒18的周向凹槽22的底部上以形成作用于幅材自身的整体厚度上的纵向波状部26之外，还在如此获得的波状部的底部上形成稳定波状部自身的形状的一系列横向波纹27。
适当地，同样在这种情况下，在图4和4A中示出了获得的幅材的一部分。特别地，同样在这种情况下，纵向波状部26作用于出料纸幅材24的整个厚度上，并且因而作用于幅材自身的两个表面23和25。适当地，如图4A中所示，横向波纹27主要并且特别地作用于出料纸幅材24的表面23，即出料纸幅材的已经接触刚性圆筒18的表面。适当地，横向波纹27还可以作用于出料纸幅材24的表面25，即出料纸幅材的已经接触幅材30的表面。
在图7-9所示的实施例中，如前一实施例的情况中那样，由弹性可压缩材料制成并且张紧在一个或多个返回辊之间的幅材30与具有周向凹槽的刚性圆筒18相联。
适当地，在这种实施例中，幅材30由固定、即非旋转的至少一个返回元件40支撑并张紧。有利地，该固定的返回元件40由固定杆限定。优选地，返回杆40的直径远小于带凹槽的圆筒18的直径。
适当地，固定的返回元件40定位并构造成局部地使幅材30压靠所述圆筒18，以显著地减小幅材30的厚度，并且因而在与带凹槽的圆筒18接触的短小区域中局部地增大幅材30的圆周速度。
所涉及的各种尺寸选择成使得在穿过辊32或固定元件40与圆筒18之间时幅材30的速度等于下部圆筒18的圆周速度V1。
同样地，一旦幅材30离开由固定元件40并由圆筒18限定的通道，幅材30就弹性地恢复其原始厚度，其中幅材30的厚度突然增大并且因此速度突然下降，这确定了与幅材30接触的纸幅材24的某种减速，并且其中以与前两个示例中已经描述的方式类似的方式形成波状部26和横向波纹27。
有利地，在附图中未示出的不同实施例中，离开加压机(其由弹性可压缩材料制成)和刚性圆筒18之间的通道间隙的所述波状幅材穿过两个优选由钢制成的稳定辊之间，稳定辊具有波状轮廓以用于按压所述波状幅材的波状部，以稳定并增强所述波状部自身、或者可能地以改变和/或限定所述波状部的最终形状(其可以具有正弦曲线、梯形、V形或正方形/矩形轮廓)。
有利地，两个后续稳定辊的波状轮廓的间距对应于刚性圆筒18的间距。有利地，两个后续稳定辊的波状轮廓的形状和/或深度可以等于或不同于刚性圆筒18的形状和/或深度。适当地，以与离开由弹性可压缩材料制成的加压机和刚性圆筒18之间的通道间隙的波状幅材的速度相对应的速度致动后续稳定辊。
适当地，在所有实施例中，由于与刚性圆筒18接触的幅材表面23和与加压机元件(其可以由至少在外部设置弹性可压缩材料层的圆筒20限定、或者可以由弹性可压缩材料制成的幅材30限定，所述幅材30被旋转元件32和/或固定元件40压在刚性圆筒18上)接触的幅材表面25之间的不同速度而获得的纵向制动同时具有彼此相关的两个效果：
-确定纵向压紧，所述纵向压紧直接用于获得更大的横向展开，这继而允许获得波状部26，而不减少出料波状幅材的宽度；这样，基本上，由宽度为La且长度为Lu的进料幅材获得了宽度仍然为La而长度为Lu’(其中Lu’<Lu)的出料幅材；
-形成向如此获得的波状部26提供稳定性的横向波纹27。
适当地，为了获得这种双重效果，由圆筒18相对于加压机元件20或30的不同圆周速度提供的纵向制动基于被提供以维持加压机自身附着至所述刚性圆筒18的力而限定，反之亦然。换句话说，为了获得这种双重效果，维持加压机附着至所述刚性圆筒18的力和制动必须适当地并且相互地限定并相关联。适当地，制动越大，则维持加压机附着至所述刚性圆筒18所需的力越大，以便获得前述双重效果。
有利地，圆筒18相对于加压机元件20或30的圆周速度之间的差约为5％-30％，而维持加压机附着至所述刚性圆筒18的力使得接触区域(夹持区)处的线性压力为接触区域(夹持区)的每线性厘米长度约5kg-50kg。
适当地，用于维持加压机附着至所述刚性圆筒18的所述力和所述制动取决于由纤维材料制成的幅材24的纤维在进入时的水分含量、由纤维材料制成的幅材24在进入时的重量、加压机的弹性可压缩材料层的硬度、以及刚性圆筒18和加压机的尺寸。
在图15所示的实施例中，成形圆筒18是中空的、具有可渗透和/或被穿孔的侧表面31、并且在其中收纳固定的抽吸腔30。抽吸腔30连接至抽吸泵(未示出)并且被成形为其中两个径向壁封闭的圆筒形部分，并且在朝向圆筒18的侧表面31的一侧敞开，并且沿着外周边缘设有相对于所述侧表面31滑动的适当密封器件。
面向圆筒18的侧表面31的抽吸腔的开口的周向展开大致等于圆筒18与正形成的波状纸幅材24之间的接触带的周向长度。
该抽吸腔的作用是确保即使在形成或覆盖圆筒20的橡胶的硬度大的情况下和/或即使在波状部较深的情况下所述纸幅材24也附着至圆筒18的波状表面，考虑到橡胶的大硬度和深的波状部向波状幅材提供的高尺寸稳定性，橡胶的大硬度和深的波状部通常是需要的。
自然地，同样在包括橡胶幅材30而不是包括涂覆橡胶的圆筒20的加压机的情况下，也可以有利地设置抽吸腔30。
在图16中所示的实施例中，本发明规定圆筒18除了具有设有周向凹槽22(其旨在在连续幅材中形成纵向波状部26)的侧表面之外，在凹槽22中还设有周向切口40。周向切口40设计成在波状幅材的纵向波状部26中形成一系列小纹路42，所述小纹路42平行于波状部自身延伸并且由于波状部的变形阻力、特别是压缩阻力的增大而向波状部提供更大的尺寸稳定性。
由于要进行横向波状处理的纸幅材24应当具有一定的塑性以便能够进入形成于刚性圆筒18的横向凹槽22中的小切口40内，并且由于存在于纸幅材24中的水含量可能不足以提供这种所需的塑性，因此还规定在将纸幅材24引入圆筒18和加压机20、30之间之前，纸幅材24被润湿到适于使其干物质含量(dry content)变为最优值的程度，所述最优值通常在40％-95％之间，并且优选在70％-85％之间。适当地，这种润湿可以通过将水或其他适当的液体蒸发或喷洒在幅材24上、或者使幅材自身穿过包含该液体的存储器而实现。
在任何情况下，不论所使用的设备的类型和所选择的操作参数如何，根据本发明的方法和允许实施所述方法的机器在某种程度上比用于制备纵向波状纸的连续幅材的常规技术更有利，并且特别地：
-允许以高的生产率持续地获得纵向波状幅材，
-允许获得具有形状稳定性的纵向波状幅材，因而获得无需施加平坦幅材以稳定形状的幅材，要不然幅材注定将随着时间而丧失波状形状，
-允许获得宽度等于要进行波状处理的平坦进料幅材的宽度的纵向波状幅材，
-允许由任何类型的(可延展的和不可延展的、天然的和合成的、以及混纺物、非机织织物等)的纤维幅材获得纵向波状幅材，
-允许获得特征在于波状部尤其深的纵向波状幅材，只要将任何情况下获得的可延展纸进给到设备中；例如如果向系统进给不可延展纸允许获得深度为2mm的波状部，则向系统进给可延展纸(例如8×8、15×15和20×20)允许获得深度超过4mm的波状部，
-允许在制备过程中直接在造纸厂中或在转换器中获得纵向波状幅材，所述转换器从造纸厂接收连续纸卷，并且在纸卷可能已经经受增湿步骤以及可能随后进行干燥之后，所述转换器使纸卷经受本文所述的纵向波状化处理。
特别地，与US3104197和US3300367不同，本发明允许获得具有如下整体图案的纸，该整体图案在纸的整个厚度上纵向呈波状，并且特别地其中纸的两个相对表面均具有纵向波状图案。相反地，US3104197和US3300367的方案构想了实施压纹以形成凹部，所述凹部仅仅作用于接触刚性圆筒的纸幅材外表面，并且因而不形成作用于幅材自身的整个厚度上的纵向波状部；特别地，这是由于在US3104197和US3300367中，在接触区域(夹持区)处刚性圆筒和压力机之间的压力非常轻，例如，压力为夹持部的每线性厘米约1.8Kg(即每线性英寸10磅)。而且，本发明允许获得具有横向波纹的纸，所述横向波纹同样存在于并且特别地在与刚性圆筒接触的表面处，而在US3104197和US3300367中，横向波纹仅存在于与弹性可压缩材料制成的元件接触的表面上，而另一表面(与刚性圆筒接触的表面)必须是光滑的以进行印刷。优选地，通过本文所述的方法获得的纵向波状幅材然后可以卷绕成卷(正如其已经形成的那样)，并且被转移至用户，或者可以与其它材料联接以形成具有特定特征的多层幅材。
特别地，具有横向波状部的纸幅材优选可以施加于具有纵向波状部的幅材上，优选在同一生产线中连续地施加于具有纵向波状部的幅材上，并且这利用如图10中所示的设备，该设备与图1中所示类型的常规设备的不同之处在于其联接使用常规技术进行横向波状处理的纸幅材42与采用根据本发明的技术进行纵向波状处理的纸幅材44。
然而，应当理解，可以使用以不同方式获得的纸幅材实施其他联接，优选在同一生产线中连续地进行所述其他联接，诸如举例而言，联接纵向波状纸幅材44与平坦纸幅材46(参见图11)、或者联接纵向波状纸幅材44与平坦纸幅材46和随后的横向波状纸幅材42(参见图12)、或者联接纵向波状纸幅材44与两个平坦纸幅材46、46’，然后向两个平坦纸幅材中的一个施加横向波状纸幅材42和随后的平坦纸幅材46”(参见图13)。
而且，外部平坦纸幅材46、46’(如果其由可延展纸制成)中的一个或两个可以设有通过张紧在压纹辊之间、精确地利用幅材自身的可延展特性而获得的绘图48或其他装饰性和/或结构性图形(参见图14)。
有利地，可以优选连续地将聚合材料层施加至根据本发明而获得并设有纵向波状部26和横向波纹27的幅材上。
有利地，根据本发明，在本文所述的所有情况中，通过胶合或压紧(特别地对于薄纸型纸)或者通过其他已知技术，可以在波状部26的脊部处实现各层之间的联接；并且在所有这些情况下，除了提高多层件自身的折叠阻力之外，获得的多层件的特征还使得这种阻力各向同性，即在每个方向上基本上相等。

Claims (39)

1.一种制备纵向波状纤维材料的连续幅材的方法，其特征在于，非波状纤维材料的连续幅材(24)穿过刚性圆筒(18)和加压机(20、30)之间，所述刚性圆筒的侧表面具有周向凹槽(22)，所述周向凹槽位于侧面并且被成形为限定基本波状轮廓，所述基本波状轮廓基本在幅材自身的整个厚度上复制要获得的波状部(26)的图案，所述加压机包括由弹性可压缩材料制成的外层，并且所述外层借助适于使所述连续幅材(24)贯入所述周向凹槽(22)中并且因而获得作用于幅材自身的整个厚度上的所述波状部(26)的力而维持附着至所述刚性圆筒(18)，并且同时所述连续幅材(24)在位于所述刚性圆筒(18)和所述加压机(20、30)之间的通道的至少一段上经受其与所述加压机(20、30)接触的表面(25)的速度相对于其与所述刚性圆筒(18)接触的表面(23)的速度的速度降低，用于维持所述加压机(20、30)附着至所述刚性圆筒(18)的所述力以及幅材(24)的所述两个表面(23、25)之间的所述速度降低相互地限定，使得离开所述通道的幅材(24)具有：
-位于幅材的两个表面(23、25)上的纵向波状图案，
-至少在与所述刚性圆筒(18)接触的波状表面(23)上的横向波纹(27)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在离开所述通道时，幅材(24)在与所述加压机(20、30)接触的波状表面(25)处也具有横向波纹(27)。
3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，使用刚性圆筒(18)，其中由所述凹槽(4)限定的波状轮廓的深度和/或间距不小于0.5mm。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，用于维持所述加压机(20、30)附着至所述刚性圆筒(18)的所述力以及幅材(24)的所述两个表面(23、25)之间的所述速度降低被限定成使得，幅材(24)在离开所述通道时的厚度在纵向方向和横向方向上维持基本恒定。
5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，用于维持所述加压机(20、30)附着至所述刚性圆筒(18)的所述力以及幅材(24)的所述两个表面(23、25)之间的所述速度降低被限定成使得，幅材(24)在离开所述通道时的厚度大于幅材在进入所述通道时的厚度。
6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，用于维持所述加压机(20、30)附着至所述刚性圆筒(18)的所述力以及幅材(24)的所述两个表面(23、25)之间的所述速度降低被限定成使得，幅材(24)在离开所述通道时的宽度(La)基本对应于幅材在进入所述通道时的宽度。
7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，用于维持所述加压机(20、30)附着至所述刚性圆筒(18)的所述力以及幅材(24)的所述两个表面(23、25)之间的所述速度降低被限定成使得，幅材(24)在离开所述通道时的长度(Lu’)小于幅材在进入所述通道时的长度(Lu)。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在离开所述通道时，幅材(24)是不可印刷的。
9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所述幅材(24)的与所述加压机(20、30)接触的表面(25)的速度和与所述刚性圆筒接触的表面(23)的速度之间的差为约5％-30％。
10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，用于维持加压机附着至所述刚性圆筒(18)的所述力使得在接触区域(夹持区)中产生的线性压力为夹持区的每线性厘米长度约5Kg-50Kg。
11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所使用的刚性圆筒(18)的周向凹槽(22)深度介于1mm和20mm之间，并且更特别地介于1.5mm和10mm之间。
12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所使用的刚性圆筒(18)的周向凹槽(22)的间距介于1mm和20mm之间，并且更特别地介于1.5mm和10mm之间。
13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在进入时使用的连续幅材(24)的干燥度为40％-95％、优选为60％-85％。
14.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在进入时使用的连续幅材(24)包括回收的废料纤维。
15.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，在进入时使用的连续幅材(24)被预先润湿。
16.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所使用的刚性圆筒(18)的周向凹槽(22)的宽度基本对应于设置在两个相邻凹槽之间的距离。
17.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所使用的刚性圆筒(18)在带凹槽的侧表面上设有连续和不连续的周向凹槽(22)。
18.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所使用的加压机(20)具有由弹性可压缩材料制成的外层，所述外层的硬度介于70PJ和240PJ之间，优选介于120PJ和220PJ之间。
19.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所使用的加压机(20)包括至少一个旋转元件(20、30)，所述旋转元件具有由弹性可压缩材料制成并与所述幅材(24)的表面接触的外层。
20.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所使用的加压机(20)包括压力圆筒，所述压力圆筒至少在其侧表面的外层处包括弹性可压缩材料。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述压力圆筒(20)前进的圆周速度(V2)低于所述刚性圆筒(18)的圆周速度(V1)。
22.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所使用的加压机(30)包括由弹性可压缩材料制成的幅材，由弹性可压缩材料制成的所述幅材通过限定元件(32、40)而维持局部地压靠所述刚性圆筒(18)，所述限定元件用于限定所述限定元件与刚性圆筒之间的通道间隙。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述限定元件包括旋转元件(32)或固定元件(40)。
24.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，由弹性可压缩材料制成的所述幅材(30)前进的圆周速度(V2)低于所述刚性圆筒(18)的圆周速度(V1)。
25.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，由弹性可压缩材料制成的所述幅材(30)的圆周速度(V2)、所述刚性圆筒(18)的圆周速度(V1)、以及所述刚性圆筒(18)和所述限定元件(40)之间的通道间隙被选择成使得在所述通道间隙处所述两个圆周速度(V2、V1)基本相等。
26.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，从所述加压机元件(20、30)和所述刚性圆筒(18)之间的通道间隙离开的所述波状幅材与由纤维材料制成的至少一个非波状幅材联接。
27.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，从所述加压机元件(20、30)和所述刚性圆筒(18)之间的通道间隙离开的所述波状幅材与由可延展纤维材料制成的至少一个非波状幅材联接。
28.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，从所述加压机元件(20、30)和所述刚性圆筒之间的通道间隙离开的所述波状幅材穿过具有波状轮廓的两个钢辊之间。
29.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，所使用的圆筒(18)具有可渗透和/或被穿孔的侧表面，并且在由纤维材料制成的所述连续幅材(24)穿过所述圆筒(18)和所述加压机元件(20、30)之间期间，在所述圆筒(18)的侧表面部分上形成低压部，所述侧表面部分与接触所述连续幅材(24)的侧表面部分相对。
30.根据前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于，由纤维材料制成的所述连续幅材(24)附着至所述刚性圆筒(18)的侧表面，所述侧表面除了设有侧接的周向凹槽(22)之外，还在所述周向凹槽(22)中设有小周向切口(40)。
31.一种用于制备纵向波状纤维材料的连续幅材的设备，其特征在于，所述设备包括：
-圆筒(18)，所述圆筒具有由刚性材料制成的外层，所述圆筒在其侧表面上设有多个周向凹槽(22)，所述周向凹槽位于侧面并且被成形为限定基本波状轮廓，所述基本波状轮廓基本在所述连续幅材的整个厚度上复制要获得的波状部(26)的图案，所述圆筒(18)被以第一圆周速度(V1)致动，以及
-加压机元件(20、30)，所述加压机元件包括与所述圆筒(18)接触且由弹性可压缩材料制成的至少一个外层，并且加压机元件被以比所述第一圆周速度(V1)低的第二圆周速度(V2)致动，
并且：
-所述刚性圆筒(18)和所述加压机元件(20、30)设置成在彼此之间限定用于要进行纵向波状处理且由纤维材料制成的幅材(24)的通道，并且使得所述加压机元件(20、30)被维持压靠所述刚性圆筒(18)，
-所述设备构造成使得，维持所述加压机元件(20、30)压靠所述刚性圆筒(18)的力以及所述加压机元件(20、30)的第二圆周速度(V2)和所述刚性圆筒(18)的第一圆周速度之间的差使得由纤维材料制成的幅材(24)在离开所述通道时在其两个表面(23、25)上具有纵向波状部(26)，并且至少在与所述刚性圆筒(18)接触的波状表面(23)处具有横向波纹(27)。
32.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其特征在于，刚性圆筒(18)的周向凹槽(22)的深度和/或间距不小于0.5mm。
33.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其特征在于，刚性圆筒(18)的周向凹槽(22)的深度和/或间距介于1mm和20mm之间，并且优选介于1.5mm和10mm之间。
34.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述加压机元件包括由弹性可压缩材料制成的幅材(30)。
35.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述加压机元件包括具有由弹性可压缩材料制成的外层的圆筒(20)。
36.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述设备在所述刚性圆筒(18)和所述加压机元件(20、30)的下游包括具有波状轮廓的至少两个稳定辊。
37.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其特征在于，所述圆筒(18)是中空的，所述圆筒的侧表面是可渗透和/或被穿孔的，并且所述圆筒在其中收纳抽吸盒(30)，所述抽吸盒朝向所述圆筒(18)的可渗透和/或被穿孔的所述侧表面(31)打开并且至少沿着使所述圆筒与所述连续幅材(24)接触的带部分展开。
38.根据权利要求37所述的设备，其特征在于，所述抽吸盒(30)的面向所述圆筒(18)的可渗透和/或被穿孔的侧表面(31)的开口的边缘设置有相对于被穿孔的所述侧表面滑动的密封器件。
39.根据前述权利要求中的一项或多项所述的设备，其特征在于，带凹槽的所述刚性圆筒(18)在其周向凹槽(22)处包括小周向切口(40)。
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