CN1555443A - 用于制造两级水印的造纸丝网及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种造纸纸型(20)，其用于制造两级水印(1)。为了制造所述纸型，造纸纸型(20)的部分区域被粘性的密封油膏(10)完全密封，该密封油膏随后被加能量或不加能量地固化。在造纸过程中，在已经以此方式密封的纸型(20)的部分中，纸的沉积受阻碍，使得完成的纸的这些区域在透射光下显得光亮。使用掩模(30)来精确地将密封油膏(10)定位在造纸纸型(20)的部分区域中和/或只在预定的部分区域中使密封油膏(10)固化，而在后一种情况下，洗去密封油膏(10)的未固化的区域。

Description

用于制造两级水印的造纸丝网 及其生产方法

技术领域

本发明主要涉及用于生产带有水印的造纸用丝网的方法，特别是，用于生产有价证券(例如钞票、支票、身份证和其他证券)的方法。另外，本发明还涉及在上述方法中使用的一种掩模、由所述方法生产的造纸丝网和利用该造纸丝网生产的有价证券。

背景技术

造纸是在所谓的圆筒造纸机或长网造纸机上以连续方式进行的，这时纸浆沉积在运动的丝网上，并固结成可作为湿的纸幅从丝网上取下以作进一步处理(例如干燥等)的程度。

在有水印的纸张的生产中，应区别带有强烈的亮-暗效应的两级水印和带有在亮和暗之间有许多模糊(soft)过渡的多级水印。为了生产两级水印，将金属丝或金属模制件(所谓电铸版)钎焊在丝网结构上，以便在这些地方将丝网完全封闭。这样，在丝网的这些部分区域上，纸的沉积受阻，并在纸上形成薄的地方，该薄的地方用透射光看时显得非常光亮。然而，在生产多级水印时，丝网上的孔不封闭。相反，在丝网中压花形成三维的凸纹，使加工完毕的纸的厚度根据凸纹改变，并用透射光可看出在亮和暗的区域之间有模糊的过渡。

与两级水印不同，由于圆筒造纸机的丝网为刚性形式，多级水印只能在圆筒造纸机上生产。然而，在长网造纸机上，丝网作成一个运动的环带，并且用于生产多级水印的压花凸纹会被重复偏转破坏。但在圆筒造纸机上造纸是费时间和成本昂贵的，因此，压花的多级水印只在生产与证券有关的纸(例如钞票或其他有价证券)时使用。

生产两级的水印虽然最初看来更通用，但在许多方面也有问题。例如，将金属丝或电铸版钎焊在丝网上需要高度熟练的专家精心的手工劳动，因此很费时间且价格昂贵。另外，牢固地钎焊的部件在长网造纸机上受到大的机械应力作用，并且经常从丝网上取下，这对生产的可靠性和产品质量有负面影响，因为松的部件会聚集在丝网上并破坏纸张。

同样的问题在圆筒造纸机中也会发生，特别是如果为了要用多级水印中的特殊亮度强调某些细节、书法和臂的涂布(coats of arms)等，而将该双层水印与压花的多级水印组合时，更会产生那样的问题。

在上述所有问题中，将电铸版粘接在压花凸纹的丝网区域中是关键的。另外，使电铸版在丝网的压花凸纹区域中精确定位很困难。因此，重新将拆下的部件精确地固定在同一位置也是问题。

发明内容

在这些前提下，本发明的目的是提供一种丝网和生产带水印的造纸丝网的方法，其中，负责形成水印的装置容易制造，并且可在压花的丝网区域中精确定位和承受强大的负荷。

根据本发明，该目的可利用具有独立权利要求所述特征的丝网及其生产方法达到。另外，为了可在所述方法中使用，提出了一种专门设计的掩模。在从属权利要求中说明了优选实施例和本发明的改进。

本发明基于这样的考虑，即，不需要利用金属丝或电铸版在丝网上制造隆起部分，以封闭丝网下面的区域。该丝网在所述区域内可用任何方法封闭，即，根据本发明，可用部分地加在丝网上并且在这些地方完全封闭丝网的密封油膏封闭。利用本发明的措施，同样可达到用阻止在这些区域中的纸沉积的传统电铸版因而也是在纸上制造出非常光亮的地方所能实现的目的。

施加在丝网上的密封油膏与丝网形成牢固粘接，使该密封油膏最好完全包围丝网布。因此，该密封油膏不会容易地脱离丝网，因此，可避免钎焊电铸版的上述缺点。可用于密封油膏的物质为可在粘性状态下施加在丝网上并在另外处理或独立固化后牢固地与丝网粘接的物质。例如，可以使用粘性粘接剂(例如基于环氧树脂的粘接剂)或焊锡膏，该焊锡膏只有在加热后才能牢固地与丝网的网眼粘接。还可以使用辐射固化的粘接剂，例如紫外线固化的粘接剂混合物。

本发明既可以用在长网造纸机中又可以用在圆筒造纸机中。在圆筒造纸机情况下，由于机械负荷较小，因此密封油膏的材料选择相对来说不是关键的，可以使用较脆的材料。在长网造纸机中使用时，密封油膏的弹性必需满足较高的要求，使得丝网的封闭区域不会由于重复偏转而被破坏打开。在这种情况下，可以使用诸如橡胶或其他弹性体一类的材料。

本发明不是仅限于两级水印的生产。将该密封油膏制成相应的网板也可用于生产多级水印。如果密封油膏的一定的覆盖面被赋予图像信息的不同的黑白亮度等级，则纸浆相应地或多或少沉积在个别区域上。

多种局部施加密封油膏的方法都是可想象的。因此，可以使用丝网印刷、上墨辊印刷、喷雾工艺或刀涂层来进行施加密封油膏。根据本发明方法一个特殊的实施例，由掩模来控制具体的施加密封油膏。该掩模可以用于部分地施加密封油膏，或使涂在大表面上的密封油膏部分固化。

根据第一实施例，掩模放在丝网上，然后，将密封油膏施加在掩模上。该掩模具有间隙，该间隙的轮廓为要封闭的部分区域，因此，密封油膏只能流入丝网布中，并在所述部分区域中封闭丝网布。

根据第二实施例，首先将密封油膏施加在丝网的一个大表面上，然后如第一实施例那样，将同一个掩模放在上面。然后，密封油膏在掩模的间隙中固化，使丝网只能在这些区域被永久封闭。可以激活的密封油膏的适当材料为紫外线辐射固化的粘接剂。在下一个步骤中，从丝网上洗去没有固化的密封油膏。

在第三实施例中，密封油膏首先施加在丝网的一个大表面上，然后用掩模覆盖，如同在第二实施例中一样，但在这种情况下，掩模的形状为要封闭的丝网的部分区域的形状。丝网上未被掩模覆盖的区域没有密封油膏，因为密封油膏被(例如)吹掉或喷射掉。剩余的密封油膏再可以用加能量方式或不加能量方式固化。

使用掩模的优点是，掩模容易在计算机上设计和用机器生产。利用计算机上产生的数据，根据早先生产的薄膜底版(film master)，可以利用铣削，激光切割或激光铣削或刻蚀方法生产该掩模。另外，施加密封油膏可以自动化，因此本发明可以更有效地生产制造水印用的丝网。由于掩模的定位简单而且精确，因此本发明对丝网和用它生产的纸的质量有帮肋。当生产新的同样的丝网时，质量任何时候都可以再现。

利用本发明生产在多级水印内的一个特别光亮的水印区域(所谓“高光亮度的水印”)是特别方便的。在这种情况下，在压花的丝网内，特别是在凸纹的顶点区域中，所述区域带有密封油膏。可以使用表面结构与丝网的压花凸纹适应的掩模，使得当将掩模铺放在丝网上时，掩模锁紧在丝网的压花凸纹中。这样，密封油膏相对于多级水印的定位很精确，并完全可以重复。

为了进一步稳定，密封油膏中最好加入纤维增强填料(例如，如果密封油膏为基于粘接剂的则为玻璃纤维或碳纤维)或细铜丝(如果密封油膏由钎料膏构成的话)。

附图说明

下面，将参考附图利用例子来说明本发明，其中：

图1表示带有两级水印1和多级水印2的钞票；

图2示意性地表示在使用掩模施加密封油膏层之后丝网的横截面；

图3示意性地表示在使用掩模在丝网的压花凸纹区域中施加密封油膏层之后丝网的横截面；

图4示意性地表示使用掩模在对施加在一个大表面上的密封油膏进行有能量的部分固化过程中丝网的横截面。

图5示意性地表示使用掩模在将密封油膏施加在大表面上之后和在除去多余的密封油膏之前丝网的横截面。

具体实施方式

图1表示具有面额为“100”形式的几个两级水印1和肖像形式的多级水印2的钞票。单个的两级水印1部分地或完全地覆盖多级水印2。由于该多级水印的关系，这种钞票用的纸在带有用于生产肖像2的压花凸纹的丝网的圆筒造纸机上生产。

参见图2，下面将说明生产根据第一实施例的丝网20的本发明的方法，以便利用该丝网生产严格的两级水印。相应地，将掩模30放置在丝网20上，所述掩模具有形成丝网20的部分区域11的间隙31；在间隙31中，丝网20用密封油膏10封闭。将密封油膏10施加在掩模30上，只在间隙31处密封油膏10才穿过掩模30进入丝网20中并完全将丝网20的布封闭。本发明的方法的这个状态表示在图2中。

在下一个步骤中，除去掩模30，并且不加能量地使密封油膏固化；或根据密封油膏的不同，通过供给温度或紫外线照射而加能量地控制固化过程。另一种方法是，首先使密封油膏10固化，或留待固化，并只除去掩模30，从而使两级水印的轮廓具有特别精确和鲜明的边界。

应当考虑到，图2中的尺寸比例与实际不相符。与丝网20的厚度比较，掩模30的厚度尺寸过大。

在密封油膏已经与丝网20的结构粘接并完全将其封闭于这些区域后，该丝网部分地是水不能透过的，因此在造纸过程中，可以阻止纸沉积在这些地方。与用这种丝网生产的纸的周围的纸材料比较，在透射光下，这些区域成为非常光亮的区域。

虽然结合图2所述的方法适合于用长网造纸机和圆筒造纸机生产丝网，下面将参照图3，特别是使用圆筒造纸机来说明该同一个方法。这时，带有压花凸纹的丝网20的部分区域11上带有密封油膏。如图3所示，与丝网20相邻的掩模30的表面的表面结构32可以反向凸纹的方式与丝网20的压花凸纹结构相适应，并同时与该结构的弧度相适应，该弧度是由于在圆筒造纸机中使用丝网20造成的。其他方面，利用密封油膏10来封闭部分区域11的方法与结合图2所述的方法没有什么不同。即，掩模30铺放在丝网20上，使其表面结构32锁紧在丝网20的压花凸纹结构中。然后，将密封油膏10施加在掩模30上，使密封油膏10通过掩模30的间隙渗透入丝网中，并只在丝网20的部分区域11中封闭丝网布。然后，将多余的密封材料从掩模30上除去(图3的状态)，并从丝网20上取下掩模30。最后，密封油膏10固化或相反，密封油膏10首先固化然后除去掩模30。

下面，将参照图4来说明本发明方法的第二实施例。在本方法的第一个步骤中，将密封油膏10施加在丝网20的一个大表面上，使密封油膏完全流向四周，并封闭丝网布，所谓“一个大表面上”是指比最后被密封油膏永久封闭和在造纸过程中用于后来生产水印的丝网20的部分区域11大的表面。在丝网20用密封油膏10浸透后，将与在图2所示实施例中使用的相同的掩模30放置在丝网上，并且在所示实施例中，利用紫外线辐射源40使由掩模30的间隙31形成的部分区域11中的密封油膏10固化。在部分区域11中的密封油膏10固化后，除去掩模30，并清洗密封油膏10没有固化的区域，使该区域再次为密封油膏可透过的。结果是，丝网20的结构与图2所述的方法所得到的结构相同。

根据下面结合图5所述的本发明的方法的第三实施例，如结合图4所述的那样，密封油膏10施加在丝网20的一个大表面上，并且将掩模30放置在丝网上；掩模的外轮廓33与要封闭的部分区域11的形状相适应。没有被掩模30覆盖的密封油膏10的区域除去(例如通过丝网20吹走)，并且残留在部分区域11中的一部分密封油膏10固化。另一种方案是，首先利用加热的掩模30和热固化的密封油膏10使部分区域11固化，然后除去(例如清洗)密封油膏10的其余未固化的部分。

特别适用于密封油膏的物质为可以在粘性状态下施加在丝网20上并在加能量或不加能量固化后牢固地与丝网粘接的物质。适合于使用粘性粘接剂(例如基于环氧树脂的粘接剂)，但也可以使用例如在SMD技术中使用的只在加热后与丝网的网眼牢固地粘接的钎料膏。还可以使用基于紫外线固化粘接剂的密封油膏。这主要适用于结合图4所述的方法。

为了增加密封油膏的稳定性和粘接力，密封油膏可与填料混合，所述填料例如在粘接剂情况下为玻璃或碳纤维，而在钎料膏情况下为细铜丝。

密封油膏10可以利用丝网印刷、上墨辊印刷、喷雾方法、刀涂层和其他普通方法施加在丝网20上，局部精确地施加密封油膏优选可由掩模30控制。

掩模30可在计算机上设计，并利用CAD/CAM工艺通过铣削、激光切割或激光铣削自动地生产。还可根据薄膜底版刻蚀掩模30。

Claims (23)

1.一种制造造纸用的带有水印(1)的丝网(20)的方法，该方法具有下列步骤：

-提供丝网(20)；

-将密封油膏(10)施加在丝网(20)上；使丝网(20)的以后在造纸过程中要制造出的水印(1)形式的部分区域(11)被密封油膏(10)封闭。

2.如权利要求1所述的方法，其特征为，密封油膏按网板形式施加。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征为，密封油膏(10)固化，在密封油膏(10)和丝网(20)之间形成永久的粘接。

4.如权利要求1～3中至少一项所述的方法，其特征为，在施加密封油膏(10)的步骤中或在密封油膏(10)固化的步骤中使用掩模(30)。

5.如权利要求4所述的方法，其特征为，掩模(30)具有轮廓与要封闭的部分区域(11)的形状相适应的间隙(31)，并且密封油膏(10)通过掩模(30)的间隙(31)施加在丝网(20)上。

6.如权利要求4所述的方法，其特征为，密封油膏(10)施加在一个大表面上，并且使用掩模(30)，用于随后除去位于部分区域(11)外面的密封油膏(10)，或用于选择地固化位于该部分区域(11)内的密封油膏(10)。

7.如权利要求6所述的方法，其特征为，轮廓(33)与要封闭的部分区域(11)的形状相适应的掩模(30)放置在施加于一个大表面上的密封油膏(10)上面，并且将没有被掩模(30)覆盖的密封油膏(10)的区域除去。

8.如权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征为，选择基于环氧树脂的粘接剂作为密封油膏(10)。

9.如权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征为，选择可热固化的钎料膏作为密封油膏。

10.如权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征为，选择紫外线固化的粘接剂作为密封油膏(10)。

11.如权利要求6所述的方法，其特征为，具有轮廓与要封闭的部分区域(11)的形状相适应的间隙(31)的掩模(30)放置在施加于一个大表面上的密封油膏(10)上；通过掩模(30)的间隙(31)使密封油膏(10)固化，并随后除去没有固化的密封油膏(10)。

12.如权利要求1～11中至少一项所述的方法，其特征为，丝网(20)具有用于生产多级水印(2)的压花凸纹，选择表面结构(32)以反向凸纹方式与该压花凸纹相适应的掩模(30)，将该掩模(30)施加在丝网(20)的压花凸纹上，使其表面结构(32)锁紧在压花凸纹中。

13.如权利要求1～11中任一项所述的方法，其特征为，丝网(20)具有用于生产多级水印(2)的压花凸纹，并且该凸纹的一些区域，最好是顶点区域，带有密封油膏。

14.如权利要求1～13中至少一项所述的方法，其特征为，该丝网(20)为用于圆筒造纸机的丝网。

15.如权利要求1～14中任一项所述的方法，其特征为，密封油膏(10)包含纤维增强填料。

16.一种用于如权利要求12所述的方法中的掩模，它包括表面结构(32)，该表面结构以反向凸纹方式与在丝网(20)中压花制成的用于生产多级水印(2)的凸纹相适应。

17.一种用于实施如权利要求12所述的方法的系统，它包括如权利要求16所述的掩模(30)和丝网(20)；该丝网(20)具有在丝网(20)中压花制成的用于生产多级水印(2)并与掩模(30)的表面结构(32)相适应的凸纹。

18.一种造纸用的带有水印的丝网(20)，它具有由密封油膏(10)封闭的部分区域(11)。

19.如权利要求18所述的丝网，其特征为，丝网(20)由在部分区域(11)中被密封油膏(10)包围的丝网布构成。

20.如权利要求18或19所述的丝网，其特征为，该密封油膏(10)为固化的塑料。

21.如权利要求18～20中至少一项所述的丝网，其特征为，它是用于圆筒造纸机中的丝网(20)。

22.如权利要求21所述的丝网，其特征为，由该密封油膏(10)封闭的部分区域(11)至少部分地位于丝网(20)的压花凸纹表面上。

23.一种用于生产有价证券的方法，其特征为，纸沉积在如权利要求18～22中任一项所述的丝网上。

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