CN1752168B - 具有可开裂体系的、用于在飞速卷轴更换过程中产生连接的胶粘带 - Google Patents

Abstract

为了制造用于在卷绕成卷的两平幅材料之间的飞速卷轴更换过程中形成连接的胶粘带，所述胶粘带具有自粘结化合物(12)并且具有可开裂体系，其中甚至在相对长时间的储存之后，仍能保持抗撕裂扩展性不变，建议所述可开裂体系具有可以相互分离的两层(13，14)。

Description

具有可开裂体系的、用于在飞速卷轴更换过程中产生连接的胶粘带

技术领域

本发明涉及一种具有自粘结化合物(self-adhesive compound)和可开裂体系(cleavable system)的、用于在两个卷绕成卷(wound up onto reels)的平幅材料(flat web materials)之间的飞速卷轴更换(flying reel change)过程中形成连接(ioint)的胶粘带。 

背景技术

平幅材料特别是纸张被卷绕成卷，从而例如供应给纸张加工机或者印刷和包装机。为了使设备连续运转，需要在第一卷平幅材料用完时立即以飞速更换的方式将从新的整卷(full reel)上展开的另一幅材料的起始端放置在该材料幅的末端并以合适的方式与其连接。该程序称作接合(“to splice”)。为此，主要在造纸业中使用双面胶粘带，其基本上由载体层组成，在所有情况下，所述载体层的上侧和下侧都配置有自粘接化合物，从而以这种方式在旧的材料幅末端和新的材料幅起始端(start)之间形成胶粘连接。 

为此，本领域的技术人员已知多种单面或双面胶粘带，通常手动将胶粘带粘贴到纸幅的起始端。在该过程中，必须注意进行精确的粘接，以避免撕破幅材料，撕破幅材料会导致不期望的和高成本的停机，从而必须再次将材料幅装(thread)在深加工机器中。 

DE 196 32 689 A1描述了一种具有可开裂纸载体的胶粘带，所述载体在胶粘带的整个宽度上开裂。所述胶粘带包括两侧都涂布有自粘结化合物的纸载体。所述胶粘带在这种情况下粘贴在新卷外层的下方，基本上一半的自粘结化合物仍然保持自由，从而固定旧的材料幅的幅末端。将材料幅拉入深加工机器中的结果是，纸载体开裂并以非粘结方式覆盖自粘结化合物，从而避免粘贴到不期望的表面。 

DE 198 30 673 A1披露了一种用于纸张转换机等中的飞速卷轴更换的胶粘带，其具有纸载体和水溶性自粘结化合物，所述纸载体的两侧都涂布有水溶性自粘结化合物，胶粘带背面(rear)的边缘区域设置有一侧为粘性的胶粘 带，该胶粘带又具有易于接合的纸载体，该纸载体还设置有水溶性自粘结化合物。 

DE 198 41 609 A1描述了一种由基材元件和覆盖元件组成的粘结元件。在法向(即基本上与粘结元件的主平面呈直角)力的应力作用下，基材元件开裂为上侧和下侧。在上侧和下侧之间设置有大量的粘结层元件，在连接被分开之后，所述粘接层元件被基材元件的分离材料所覆盖。粘结层元件被设计成点的形式，当其被分离时，能够将纤维从覆盖在所述粘结层上的纸载体中撕下。 

DE 199 02 179 A1描述了一种用于接合过程的胶粘带。该胶粘带的非粘结性背面设置有具有可开裂纸载体的双面胶粘带，所述双面胶粘带在接合过程中开裂，从而覆盖自粘结层。设置额外的胶粘带从而被嵌入(inset)，这就意味着所述的额外胶粘带比位于其上方的胶粘带窄，或者被后者重叠。 

但是，在这种情况下，不利之处是在载体层(其通常由纸组成)开裂过程中，自粘结化合物将纤维从该纸层撕下。由于这些纤维以统计学方式排列和分布在该纸层中，因此纸纤维密度出现分散(scatter)，从而纸载体的抗撕裂扩展性(tear propagation resistance)或强度会出现局部差异。此外，根据选择的自粘结化合物，可以使用自粘结化合物对纸载体进行浸渍或“涂油脂”。这意味着粘结化合物的组分能够迁移入纸载体中，从而纸载体的性能(特别是它的抗撕裂扩展性)会以不希望的方式发生变化。特别是在胶粘带的层结构中具有金属箔的情况下，发生对可开裂材料的这种阻碍，因为自粘结化合物无法透过金属层，从而粘结化合物组分能够以更高的程度透过纸层。 

虽然已知可开裂体系是由包括纸和膜/箔载体的复合物或两种膜/箔载体的复合物构成的，但是所述复合物能够由以限定方式点到点和/或线到线连接的纸和/或膜/箔组成，该复合物为开裂的目的发生分离，不利之处是各胶粘带的总厚度通常为200μm和更大，该胶粘带包含在胶粘带的上侧和下侧上的自粘结化合物以及纸或膜/箔载体和可开裂体系。因此，在两个幅材料之间的连接部分产生不希望的材料增厚。 

基于以上现有技术，对本领域的普通技术人员提出了确定一种胶粘带规格的目的，借助这种胶粘带可以可靠地进行飞速卷轴更换，能够确保具有限定的抗撕裂扩展性的胶粘带中的可开裂体系的开裂。 

发明内容

本发明包括： 

1.一种胶粘带10，用于在卷绕成卷的两平幅材料之间的飞速卷轴更换过程中形成连接，其具有自粘结化合物12并且具有可开裂体系，其特征在于可开裂体系具有可以相互分离的两层13和14。 

2.项1的胶粘带，其特征在于粘结力作用在层13和14之间。 

3.项1或2的胶粘带，其特征在于所述可开裂体系13和14具有5～70cN/cm的抗撕裂扩展性，特别是具有12～60cN/cm的抗撕裂扩展性。 

4.项1-3中任一项的胶粘带，其特征在于层13和14的其中一层具有可检测特征，特别是可以光学或电磁方式检测的特征。 

5.项4的胶粘带，其特征在于所述可检测层13是金属箔，特别是铝箔。 

6.项4或5的胶粘带，其特征在于将可检测层13施加至载体12。 

7.项1-6中任一项的胶粘带，其特征在于层13和14的其中一层重叠另一层14和13。 

8.项1-7中任一项的胶粘带，其特征在于层13和14的其中一层重叠分配给它的自粘结化合物12和15。 

9.项7或8的胶粘带，其特征在于所述层14由不同材料组合而成(assembled)。 

10.项7-9中任一项的胶粘带，其特征在于在可检测层13上设置有不可开裂体系18。 

本发明的目的是由项1中限定的特征实现的。 

本发明的基本构思是可开裂体系的开裂操作发生在可相互分离的两层之间而不是发生在一层内。因此，例如，没有纤维被从纸载体中撕去，可以精确地限定分离所述层需要的力。同样，在胶粘带相对长的存储期间，分离所述层所需的力没有显著变化。可以任何所需方式或者优选下文描述的方式设计两层之间的连接类型。优选使用比载体或载体层表现出明显低的抗撕裂扩展性的可开裂体系，所述载体或载体层吸收沿胶粘带主平面的实际拉力，从而将两个材料幅相互连接。这样，在载体受破坏之前，所述体系开裂。在这种情况下，所述可开裂体系包括至少两层，在限定力的作用下，所述两层相互分离，在飞速卷轴更换过程中大于该力。 

通常以与幅材料的纵向程度(extent)呈直角粘贴胶粘带，还可以与前进的 幅面呈至多30°的锐角粘贴胶粘带，特别是呈至多10°的锐角粘贴。 

本发明的优势在于，用于分离或开裂可开裂体系所需的力总是保持恒定的，从而能够在可控条件下进行飞速卷轴更换，并且避免胶粘带失效。 

本发明的有利改进方案的特征在于项2-10。 

根据项2中的改进方案，建议基于粘结力使两层相互粘结。在这种情况下，所述两层本身可由任何所需材料构成，基于相应材料的特性，在两层之间施加不同强度的粘结力。本领域的普通技术人员能够选择合适的材料，从而在所述层之间获得限定的粘结力。如果沿法向(即基本上与胶粘带的主平面呈直角)对胶粘带施加力，则一旦该力大于粘结力，两层便相互分离。开裂之后，在所有情况下，其中一层覆盖自粘结化合物，使得以非粘结方式覆盖它们。这确保了能够使用在一定时间内(over time)确定和恒定的力使所述两层相互分离。由于所述两层是基于粘结力相互粘结的，并因此能够省略额外的粘结层，因此能够减小胶粘带的总厚度。 

如项3中所限定的，所述体系的抗撕裂扩展性优选为5～70cN/cm，特别是12～60cN/cm。这些表示抗撕裂扩展性的数值确保胶粘带不会在使用前发生开裂，且通过使用胶粘带，例如纸幅能够可靠地相互粘贴，并且能够连续地供应至深加工机器。测量该抗撕裂扩展性的合适方法是本领域普通技术人员已知的。 

在一个有利的改进方案中，如项4所限定，至少其中一层设置有可检测特征。在这种情况下，优选可以光学和/或电磁方式检测该层。例如，其中一层可以设置有光学可检测的图案，当其通过机器时可以借助合适的传感器对其进行测定。同样地，其中一层可以含有可以电磁方式检测的特征，例如镀金属，可以借助电磁传感器对其进行测定。基于检测至少其中一层的能力，例如在设置有这种胶粘带的纸卷的加速过程中，可以检测胶粘带并且在正确的时间可以引起与旧卷轴幅末端的接合或连接操作。此外，在纸幅的深加工过程中，可以在已知的废料分流器(reject diverter)中检测胶粘带，从而分离出具有接合的该部分。这样，该胶粘带执行了以前额外施加的标记物或标识的功能，在现有技术中手动将所述标记物或标识施加在幅材料卷上，这经常导致失误，因为标记物被施加在错误的位置。因此，这保证了基于检测胶粘带的能力自动测定接头(bond)的确切位置，并且总是自动地在正确位置切断或分离该连接。使用该可检测的胶粘带还能够基于卷的旋转速率得到关于工艺 程序(process sequence)的信息，因为例如能够从胶粘带的运动得出关于幅的输送速率的结论。 

可检测层，如项5所限定，仅仅是金属箔，特别是铝箔。例如，铝箔具有12μm的厚度。同样，可检测层可以是设置有镀金属或金属组分的薄纸片。如果其中一层是金属箔，则另一层优选具有丙烯酸酯分散体、PMMA、胶乳、PVA、PVC或上述物质的共聚物的形式。通过使用这些物质的组合，可以根据需要以限定方式设定上述抗撕裂扩展性。在这种情况下，甚至在胶粘带的储存期相对长的情况下，强度值不会发生变化，因为这些材料之间的粘结力保持不变。不言而喻，金属箔和另一层的外侧都设置有自粘结化合物。这种自粘结化合物优选是水溶性的或非水溶性的丙烯酸酯自粘结化合物。同样，可以使用天然和合成橡胶化合物及上述化合物的分散体。而且，可以为自粘结化合物设置例如具有硅化剥离纸形式的覆盖元件(covering elements)，从而能够操作该胶粘带。 

项6中提出将可检测层施加在载体上。在这种情况下，可检测层布置在载体的一侧，相关的自粘结化合物布置在载体的另一侧。所述载体可以由纸或膜或箔构成。所述载体尤其可以是光滑的白色未漂白牛皮纸等。 

根据项7所限定的实施方案，可以相互分离的两层中的一层重叠(overlap)在另一层上。例如，不可检测层可以设计成相对于可检测层是嵌入的。这意味着在胶粘带的宽度方向看，可检测层比不可检测层宽。例如，沿胶粘带的运动方向在前导(leading)的纵向边缘区域观察，与可检测层相比，不可检测层可以嵌入至多15mm，特别是0.5～15mm，更有利地是1～7mm，特别有利地是1.5～3.5mm。同样，可以使两层中的一层(优选不可检测层)具有一个以上部分。这意味着该层具有多个相互分开设置的段或部分，在胶粘带的宽度方向上看，这些部分优选彼此平行延伸，且相互具有3～50mm的间隔，特别是相互具有25～45mm的间隔，特别有利地相互具有30～40mm的间隔。 

同样，根据项8，在可分离层中，在所有情况下，分配给一层的自粘结化合物能够同样相对于该层是嵌入的或者可以减小的宽度施加在该层上。例如，自粘结化合物相对于该层的前缘(leading edge)可嵌入至多15mm，特别是0.5～15mm，优选是1～7mm，特别优选是1.5～3.5mm。 

如果其中一层由多个部分组合而成，则这些部分能够用具有相同抗撕裂 扩展性的相同材料或由不同材料构成，这些部分很可能具有不同的宽度，从而获得限定的抗撕裂扩展性，如项9中所解释的。 

此外，可以将另一个不可开裂体系设置在可检测层上，所述不可开裂体系例如可以粘贴在卷绕成卷的幅材料的外层。借助该体系，该外层可从卷上剥离。 

附图说明

下面参考附图对本发明的三个示例性实施方案进行更详细地解释，其中： 

图1示出第一胶粘带的截面图， 

图2示出第二胶粘带的截面图，和 

图3示出另一胶粘带的截面图。 

附图标记列表 

10    胶粘带 

11    载体 

12    自粘结化合物 

13    可检测层 

14    层 

15    自粘结化合物 

16    覆盖元件 

17    切口(slit) 

18    不可开裂体系 

F     力 

具体实施方案 

图1所示的胶粘带10是具有载体11(例如纸载体)的胶粘带。载体11的上侧施加有自粘结化合物12，例如水溶性丙烯酸酯自粘结化合物，该自粘结化合物设置有覆盖元件16，从而避免胶粘带10牢固地粘贴到不期望的表面上。在胶粘带10的宽度方向上观察，覆盖元件16(例如硅化剥离纸)设置有切口17，用于在所有情况下暴露一半自粘结化合物12。载体11的下侧设置有可检测层13，例如金属箔。借助粘结力，将可从可检测层上开裂的另一层 14粘贴至可检测层13，基于作用在层13和14之间的粘结力，胶粘带10的抗撕裂扩展性是可精确限定的。自粘结化合物15同样设置在层14的下侧。 

为了连接两个幅材料，首先将胶粘带10粘贴在新的幅材料卷的外层下方，然后将部分切口覆盖元件16撕去，新卷的幅起始端粘贴在现在外露的部分自粘结化合物12上。然后撕去覆盖元件16的第二部分，胶粘带10或现在外露的部分自粘结化合物12粘贴在旧的幅材料卷的末端。将幅材料拉进纸张加工机器的结果是，例如力沿法向(即基本上与胶粘带10的主平面呈直角)作用在胶粘带10上，如箭头F所示。一旦这些力大于层13和14之间的粘结力，胶粘带10就以限定方式开裂，层14以非粘结方式覆盖自粘结化合物15。 

在图2的示例性实施方案中，胶粘带10的结构基本上是相同的。只是将由可检测层13开裂的层14设计成相对于层13是嵌入的，可以上述方式选择层14距离胶粘带10的纵向边缘的间隔(从胶粘带10的平面方向上观察)，从而获得所需的胶粘带10的抗撕裂扩展性。位于层14下侧的自粘结化合物15施加在层14的整个区域内。但是，同样能够将该自粘结化合物15设计成相对于层14是嵌入的。 

图3示出另一实施方案，其中不可开裂体系18额外设置在可检测层13上。在这种情况下，胶粘带10粘贴在整个卷的外层，以使不可开裂体系18粘贴在外层，且层14或其自粘结化合物15粘贴在位于其下的第二外层。在这种情况下，自粘结化合物12粘贴在旧卷末端的整个区域内。在幅材料的输送过程中，可开裂体系13，14在法向力的作用下开裂，因此借助不可开裂体系18将外层从卷上剥离。 

不言而喻，图1-3的比例关系不是真实的，即各层的相对厚度可与图解不同。 

Claims (8)

1.一种胶粘带(10)，用于在卷绕成卷的两平幅材料之间的飞速卷轴更换过程中形成连接，其具有自粘结化合物(12)并且具有可开裂体系，其特征在于可开裂体系具有可以相互分离的两层(13，14)，其中粘结力作用在所述的层(13，14)之间，其中当沿法向对胶粘带施加大于粘结力的力时，所述可以相互分离的层(13，14)便相互分离，其中所述可以相互分离的层(13，14)的其中一层(13)具有可检测特征，所述可以相互分离的层(13，14)的其中一层(13)为金属箔。

2.权利要求1的胶粘带，其特征在于所述可开裂体系具有5～70cN/cm的抗撕裂扩展性。

3.权利要求1或2的胶粘带，其特征在于所述具有可检测特征的层(13)是铝箔。

4.权利要求1或2的胶粘带，其特征在于将所述具有可检测特征的层(13)施加至载体(11)。

5.权利要求1或2的胶粘带，其特征在于所述可以相互分离的两层(13，14)的其中一层重叠另一层(14，13)。

6.权利要求1或2的胶粘带，其特征在于所述可以相互分离的层(13，14)的其中一层(13)重叠分配给它的自粘结化合物(12)。

7.权利要求5的胶粘带，其特征在于所述可以相互分离的层(13，14)的其中另一层(14)由不同材料组合而成。

8.权利要求5的胶粘带，其特征在于在所述具有可检测特征的层(13)上设置有不可开裂体系(18)。