CN1231009A - 多层纸 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纸,在z方向包括至少两层,依次在y方向分为彼此性质不同的至少两种配底并延伸至x方向。这种性质可以是光学的或可触知的,最好是光学的。由于相对它俯视时含一种外观,而当透视该纸时显示出变为可见的另一种隐蔽图案,所以这种纸可安全防伪。生产这种纸的设备包括在纸的y和x方向都在圆筒筛上将浆料布置在准确位置的装置。本发明还包括生产这种纸的方法。

Description

多层纸

本发明涉及生产纸，尤其是用于钞票和其它有价证券的纸的生产设备和方法。该设备和方法可用于生产带有在卷筒纸方向运转的几个配底的单层或多层纸制品。本发明还包括根据该方法生产的纸及用该纸生产的有价证券。

彩色复印机的开发使复印钞票和其它如证券和债券的有价证券变得更加容易。同时，试图简化如鉴定钞票真伪的安全措施也有了发展。这些措施包括如水印，复杂的图案和例如显微版本的隐蔽标记等传统的安全措施。较现代化的安全措施包括带有或不带有印刷版本或图案的塑料和金属安全纤维。解决问题的另一种途径是，赋予纸本身不能用复印伪造的特征，例如，可以读出的特殊物品中的光，电，或磁信息。由USP 59 281中已知可在纸中混入磁性可读物质，如金属碎片。这些上面列举方法和有价证券的缺点在于只有借助技术时才能证实其真实性。

利用SE 500 384的方法可获得可见的线或透明度不同的配底。在WO92/01112和WO 92/01113中叙述了多层纸，如滤纸之类的生产。通过如EP A1580 363和GB 696 673等文献已知在卷筒纸上或内部视觉不同的造纸浆料或颜料的设备。尽管如此，仍然存在生产好和均匀耐用的纸，同时能简易地表示三维，即卷筒纸的x，y和z方向的视觉或触觉变化问题。在此，y表示宽度，z表示厚度或高度且x表示卷筒纸的纵向。

本发明提供该问题的解决方案，并使生产质量良好，均匀耐用并带有易于显示的安全措施的纸成为可能。本发明涉及以附带权利要求为特征的该发明的纸，生产设备和方法。

下面利用实施方案的实例并参考附图，将对本发明进行更详细的说明，其中：

图1A示意地示出本发明的一种实施方案，其中纸包括两层1和2，每一层包括两种配底，分别为3和4，5和6，各自具有不同光学性质，例如，一种配底具有较低(4和5)和另一种具有较高(3和6)透光率。

图1B表示一种与前者非常类似的实施方案，但其中配底3和6彼此不叠合。数字标号与图A中相同。

图2示意地示出本发明的一种实施方案，其中上层1和下层3由均匀造纸浆料4制成，而一个或更多的内层2包括一种或更多配底5和6。在该纸中，当透视时配底5和6的范围是可见的，但当对其俯视时，该纸显示一种均匀的外观。

图3示意地示出本发明的另一实施方案，其中两种配底5和6布置在纸的上和下层(分别用1和2表示)，而且和周围的纸4有不同的光学性质。通过这样布置扩展的配底5和6以使它们彼此部分叠合，并通过适当选择配底的颜色或另一种特性，可实现下述方面：当向下看时，纸在其上和下侧显示不同外观，而当透视时，可见由配底相互作用形成的第三种隐蔽图案。

图4示意地示出本发明的一种实施方案，其中多层纸包括两种均匀外层1和2加上两种内层2a和2b。内层包括两种或更多具有不同光学性质5和6的配底。当从上向下看时，内层的配底是隐蔽的，但当透视时，它们一起形成较亮和较暗区域的可触知的图案(7和8)。

图5示意地示出同滚网造纸机相连的流送室的侧视图，其中该流送室包括用于同时输入几种浆料混合物的部分。

图6示意地示出带有几个流送室11，14和15系统的侧视图，其中流送室14分隔成两级，以便使两层可同时应用。

图7示意地示出为透视图，说明流送室如何分成带有布置成矩阵形扩展器的行的几种液面。

图8示意地示出由分隔箱隔开的，分成三种液面的流送室切去一部分的剖视图。

图9示意地式出由上述一种实施方案切去一部分的剖视图，其中在侧向可移置的扩散器上设有一种或更多截口用于输入一种或更多浆料混合物，从而向可移置扩散器供应浆料混合物B，其性质与周围的浆料混合物A不同。

图10表示一种简图，说明一种设备的原理，该设备用于输入与周围浆料混合物不同的浆料。

本发明的纸包括至少两层，依次分为纸的纵向连续或不连续的配底，配底具有和周围的纸不同的性质。连续配底是正好适用的。根据本发明允许变化的性质是那些适于不需要附加帮助就容易显示的，如光学的或可触知性质。光学性质的实例包括透明度或可见光的透射，反射或可用可见光或借助于紫外光显示的颜色。触知性的实例包括以光滑的或粗的方式加工的纸的硬度和厚度，这些特征可很容易地通过用手摸纸，或印刷的有价证券，如钞票来表现。

术语“层”用于纸中的不同层，分别具有约3克/米²或更多的单位面积重量。在理论上，具有约80克/米²单位面积重量和厚度120微米的钞票纸包含多达25个不同的层。本发明的纸包括某些层，以致在实践中试图达到的效果是用2至10层，最好是3至5层实现的。

一个具有两层的实施方案示于图1A和1B及图3，而具有三或四层的实施方案被示于图2和图4中。在图1A和1B中，1和2表示纸的不同层，它们依次分为具有不同光学性质的纵向配底。根据图1A中显示的一种实施方案，配底4和5含较低的光透射率或透明度，而配底3和6具有较高的光透射率。在上层和下层配底之间的通道由具有规则图案的线，如正弦曲线构成，从而布置这些配底以使它们彼此部分地叠合。当观察时，该纸含均匀表面，但当透视时，具有较低光透射率的图案变为可见图案。这些配底可以自然地被赋予相反的性质，而当透视该纸时，在纸中隐蔽的图案可变得较亮。根据示于图1B的另一种实施方案，配底3和6并不叠合。透视代之以展现邻接具有光8较低透射率区域的光7的具有较高透射率的图案。这些区域可再次赋予相反的性质，从而实现相反的效果。

图2，3和4说明本发明另外的实施方案，其中当俯视和透视时该纸具有不同的外观。通过在图案中以高精度生产带图案的纸，然后印刷并切出与图案100％一致的有价证券，如钞票，可获得一种有趣的组合效果。

要实现如本发明的性质变化，使用混合适当的纤维，颜料，填料和粘合剂的不同的造纸浆料。适用纤维的实例包括天然与合成原材料，如棉纤维，纤维素纤维，聚合物或热塑性塑料的纤维如粘胶纤维和聚乙烷纤维。这类纤维特别适用，因为它们赋予纸显著的光学与触知性质而不减弱纸的强度。适用颜料的实例是现有技术的颜料，如二氧化钛。适用的填充和粘合剂是在造纸期常用的并为本领域技术人员熟知的。

本发明的设备包括用于建立三维结构的装置，包括彼此依次叠合布置的装置，以及在这些层内纵向运行的配底。如见图2，其中各层用1，2和3表示，而在纵向运行的配底用5和6表示。根据本发明的实施方案，所述装置如图5所示，其中截面图中显示一种截断的流送管11。流送管11包括一些加料管，这里作为扩散器12的例子用于输入通向扩散器12的造纸浆料A和B。流送管11布置在邻近一种配备截断真空吸水箱的圆网或者圆筒筛造纸机9。利用配料箱13，不同浆料输送到圆筒筛造纸机上并在排出水以前防止混在一起。

图6表示本发明的一种实施方案，其中三种单独的流送管11，14，15布置在具有截断的真空吸水箱的圆网周围。利用流送管11加上初始纸层，而后续的流送管14被分配元件13隔开并可流送两种单独的造纸浆料到排出水的区域。用流送管15加上纸的末级层。

在这里，术语“流送管”表示供应浆料至排水区的通用装置。流送管可包括几种适于通向扩散器的加料管，理论上通往用于获得带有流量剖面的均匀速率流送的所谓阶梯扩散器。加料管可由来自公用加料通道的支路构成，但也可用专用浆料单独地供给。按照本发明，流送管截断成加料管的纵向组合，等效于意图在纸上获得的水平层。该实施方案示于图7中。在每种纵向组合或“平面”内，一种或更多的加料管可由不同于供给周围加料管的浆料供应。由图7，显而易见“平面”是怎样被分配元件分开的，这些元件防止在排水前混合不同的浆料并形成各个层。

图6表示本发明设备的另一种实施方案。这里在配备有被截断的真空吸水箱的圆网9旁边布置三种流送管11，14和15。这些流送管的每一种能在圆网上获得一层纸，而且流送管布置成能使层可在施加下一层以前成形。至少有一根流送管是截断的，即它包括几种加料管。在图6中，中心流送管14被分配元件13截断。在意图在具有不同性质的层中提供一种配底的那些流送管中配备一种或更多含各自进料口的加料管，用于和构成现有层或主要组分浆料不同的浆料。另外，一种或更多流送管可分成不同液面，从而通过同一流送管可施加上两种或更多的层。这时，流送管在z方向配备柔性配料箱，它基本上通向圆网或圆筒筛的表面。这些流送管的一种基本特征在于它们不与圆网表面直接接触，而在流送管上端与圆网或圆筒筛表面之间被约2-3毫米的间隙隔开。这表示浆料不能在压力下流动，而纸张中层的成形基本上全部被排水控制。

根据本发明的一种优选实施方案，流送管中一种或更多加料管在x方向配备可移动配料箱，它基本上通向圆网或圆筒筛的表面。通过控制这些分配元件，而且，例如使它们做一种振荡运动，可在其表面上制成图案。这一原理示于图9，其中。示出了一俯视的流送室11的剖视图。加料管或扩散器12配有分别的进料口B并带有可移动配料箱16。这些分配元件最好是柔性元件，可一路延伸通向圆网或圆筒筛的表面。通过使这些元件运动，在层中可形成按需要设计的配底，最好是在位于成品纸中部的一层。

根据一种优选实施方案，按周围浆料A的流送相应地调整浆料B的流送，因此分配元件16彼此交替地接近和后退。通过与周围流送相关地增加浆料的流送，推动分配元件彼此远离，而产生的配底变宽。通过减少与周围流送有关的流送B，分配元件彼此接近，而产生的配底变窄。一平面甚至可分成两种配底，以使一种分配元件16被布置在某些配备某种性质浆料的扩散器12之间，而在同一平面中的其它扩散器由性质与相邻浆料不同的浆料供应。

分配元件甚至可以连续式布置，如图10所示，从而它们可连接一种驱动它们，如作振荡运动的装置。通过设定不同宽度配底和振荡运动的频率，在纸内或其表面上可获得可见的或可触知的图案。

根据本发明的另一种实施方案，该设备可包括几个流送室，从而至少有一个被与用于加入特定浆料的，永久固定或可移动的分配元件以及有关的脱水筛断开。成形后，来自所有流送室的各层组合在一种卷筒纸上，继续运行按常规方式染色。

带有不同光学性质的浆料，如两种分别具有高和低透明度的浆料，在单独的容器中制备。浆料成分和处理的实例给定如下。

浆料A：60-80％精梳棉，20-40％棉环结，约6％的二氧化钛，用于给纸着色的颜料，用于增加强度的化学品。

浆料B1：60％聚乙烯醇纤维，如仓敷VPB 101加40％精梳棉或40％丙烯酸系纤维，软化剂，如丙三醇，甘油。

浆料B2：100％丙烯酸系纤维，如Asahi A104。

浆料B3：100％精梳棉加浸渍，如在浆料B2中那样。

通常，成品纸用一种表面胶，如聚乙烯醇涂敷。此外，用浆料B2生产的配底，用可用粘合剂，如UN硬化丙烯酸，水基丙烯酸酯乳胶，聚乙烯醇或粘胶浸渍或涂敷。

一具有三层的纸包括一种图案，当俯视时是隐蔽的，但当透视时是可见的，制造方法是当带有隔断的真空吸水箱的圆网加上浆料A时，紧跟着从该层排水后，浆料B1以配底形式被施加，该配底带有由浆料A包围的振荡的边缘部。然后从该层排水，再加上一层新的浆料A。当俯视时，成品纸显示一种均匀的表面，而当用透视检验纸时，出现较亮的图案，即透明度较大的配底。

Claims (6)

1.通过在造纸机中圆筒筛上叠合的层中形成沉积纤维悬浮液生产多层纸的方法，其特征在于，通过彼此横向隔开的纤维悬浮液在圆筒筛上的同时淀积，形成至少两层(1，2)各自分成具有彼此不同纸性质的以并排方式定位的配底(3，4，5，6)，而且以相对于所述至少两层的另一个(5，6)中配底横向位移的方式，在所述至少两层之一(3，4)中形成配底。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成至少一对具有可变宽度的相邻定位配底(3，4)。

3.用于完成根据上述任一权利要求所述方法的设备，包括某些彼此叠合布置的入口，用于在造纸机中圆筒筛上形成在彼此叠合的层中淀积的纤维悬浮液，其特征在于，至少两种入口各自包括某些并排设置的进入管(12)，通过同时在彼此横向隔开的纤维悬浮液的圆筒上进行沉积，用于将分别由入口形成的层分成具有彼此不同纸性质的以并排方式定位的配底(3，4，5，6)。

4.如权利要求3的所述设备，其特征在于，彼此相邻的入口和进入管被一种分配元件(13，16)隔开，以防止在从圆筒筛排水前混合相邻的纤维悬浮液。

5.如权利要求3所述的设备，其特征在于，隔开进入管的分配元件(16)以可移动方式布置，以便允许调整有关配底的宽度。

6.如上述任何权利要求所述的方法或设备生产的多层纸。

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