CZ287459B6 - Method of producing visible, continuous streaks and/or delimited fields in paper - Google Patents

Description

Způsob výroby viditelných souvislých pruhů nebo ohraničených ploch v papíru

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká způsobu výroby viditelných, především průhledných nebo průsvitných souvislých pruhů nebo ohraničených ploch v papíru ve spojení se zhotovováním papírového pásu v papírenském stroji. Vynález se rovněž týká cenných papírů, a to zejména bankovek, které jsou zhotovovány z takového papíru. Přesněji se vynález týká výroby souvislého papírového pásu, obsahujícího ohraničené plochy nebo pruhy různých rozměrů a různé polohy, a cenných papírů, zhotovovaných z takového pásu. Takové plochy nebo pruhy se odlišují od okolního papíru použitým materiálem, barvou, neprůsvitností nebo průhledností nebo ve smyslu některých jiných snadno rozlišitelných vlastností, a to především optických vlastností. Obsažené plochy nebo pruhy jsou přednostně průhledné nebo průsvitné.

Rychlý vývoj způsobů reprodukce a především čtyřbarevných kopírovacích strojů klade zvýšené požadavky na výrobce bezpečnostního papíru, šekového papíru a bankovek. Tyto požadavky musí směřovat k vyvíjení nových způsobů, materiálů a výrobků, jejichž účelem je zabránit padělání nebo přinejmenším takové padělání ztížit. Řada z doposud navrhnutých způsobů je složitá, má vysoké výrobní náklady a výrobky, zhotovené těmito způsoby, jsou zatíženy nedostatky, jako je neuspokojivá trvanlivost.

Proto existuje potřeba vyvinout způsob, umožňující výrobu ceninového papíru, který je obtížně padělatelný pomocí reprodukce při použití barevného kopírování, a který může být potištěn na běžných tiskařských strojích obvyklými tiskařskými barvami, určenými pro tisk cenin, poměrně jednoduchým a nenákladným způsobem.

Dosavadní stav techniky

Aby se zabránilo reprodukci zobrazení nebo textu na základním materiálu, jako je papír, pomocí jednoduchého čtyřbarevného okopírování na kopírovacím stroji je žádoucí, aby části ozářeného povrchu vysílaly nebo odrážely dopadající světlo zpět k čidlům nebo podobným prostředkům v kopírovacím stroji takovým způsobem, který je odlišný od odrazů, způsobených zbývajícím povrchem základního materiálu, a takto umožnily prohlížející osobě rozlišovat je bez pomoci technických prostředků, tzn., že mohou být vidět pouhým okem. Alternativně může být povrch základního materiálu upraven tak, aby získal velmi malou povrchovou odrazivost, což může být dosaženo buď vysokým stupněm pohlcování nebo prostupností pro dopadající světlo.

Tyto známé jevy byly již dříve využity ke ztížení zhotovování padělků barevným kopírováním, přičemž byly například navrženy způsoby dosahování rozlišitelného odrazu nebo interference. V případě rozlišovacího nebo nápadného odrazu je světlo odráženo rovnoběžně se zrcadlovým zobrazením, což znamená, že čidlo kopírovacího stroje nepřijme žádný signál, protože odrážené světlo se nachází mimo jeho měřicí rozsah, tj. mimo měřený povrch nebo plochu, nebo proto, že jas je příliš slabý na to, aby mohl být určen. Nejlepší známý příklad rozlišovacího odrazu je částečně zapuštěné bezpečnostní vlákno nebo nit, navrhované firmou Portals Ltd., viz například EP 0059056, a The Bank of England, viz SE-C 415, 214. V souladu s těmito známými způsoby existuje v papíře částečně zapuštěná nit nebo proužek, které obsahují odrazivou vrstvu nebo povlak, například proužek, obsahující kovový zrcadlově odrazivý povlak. Nit nebo proužek je odhalen ve vzájemně vzdálených místech. Při kopírování cenného papíru, v němž je částečně zapuštěna taková nit z odrazivého materiálu, se na hotových kopiích tyto odrazivé plochy jeví jako tmavá políčka.

- 1 CZ 287459 B6

Další již dříve navržený způsob využívá interferenci mezi odráženým světlem o různých vlnových délkách. Při prohlížení povrchu, opatřeného interferenčním materiálem, se viditelný barevný vjem mění se změnou úhlu pohledu na tento povrch. Tento jev nemůže být reprodukován na kopii zobrazení nebo obrazu. Interferenční efekty mohou být například dosahovány 5 s pomocí nanesené dvoubarevné vrstvy, difrakční mřížky nebo hologramu. Kromě toho, že tyto způsoby vyžadují vysoké výrobní náklady, nejsou dostatečně trvanlivé z hlediska použití, protože praskají a snadno se zašpiní.

Také byl použit průhledný materiál takového typu, jako je průhledný plastový materiál. Mezi jinými věcmi byl plastový laminát použit na australské bankovce, vydané v souvislosti s oslavami dvousetletého výročí kolonizace. Celá bankovka je vyrobena z průhledného plastového laminátu, potištěného bílou a barevnou tiskařskou barvou, přičemž část povrchu byla ponechána bez tisku a tudíž zůstala průhledná. Je obtížné, ne-li nemožné, zhotovit reprodukci takové » plastové bankovky na barevném kopírovacím stroji. Tisk, použitý na takovou bankovku, je však neuspokojivý a vyžaduje použití nákladného speciálního zařízení, a v důsledku toho nikdo příklad australské bankovky nenásledoval. Stejně tak byly vzneseny námitky proti plastovému dojmu této bankovky a vůbec proti jejímu celkovému vzhledu.

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález poskytuje způsob výroby viditelných souvislých pruhů a ohraničených ploch v papíru. Zhotovený papír se vyznačuje tím, že má papírovou strukturu, čímž je myšleno to, že pruhy nebo plochy, včleněné do papíru, mají rovněž papírovou strukturu. V souladu s jednou ze zvláště preferovaných stránek vynálezu je poskytován způsob výroby průhledných pruhů nebo ploch v papíru, kdy průhledné nebo částečně průhledné části papíru mají také papírovou strukturu, tzn. vláknitou strukturu, a mohou být potištěny na běžných tiskařských lisech obvyklými tiskařskými barvami, přednostně pak tiskařskými barvami, určenými pro tisk cenin. Průhledné nebo částečně průhledné části papíru mají proto takové fyzikální vlastnosti, které se podobají vlastnostem zbývajících částí papíru, s výjimkou rozdílných optických vlastností. V uváděné souvislosti se průhledným papírem rozumí to, že papír v podstatě propouští světlo těch vlnových délek, které se obvykle vyskytují u běžných osvětlovacích zařízení. Vysoká hodnota prostupnosti může znamenat to, že světlo projde materiálem rozptýlené nebo nerozptýlené. Vždy existuje určitá míra rozptýlení, jak s ohledem na prostupující, tak na odrážené světlo. Tento předmětný materiál získává výraznější charakter okna, když světlo prochází materiálem bez rozptýlení nebo odražení, jak je tomu dávána přednost. Pokud naopak rozptyl prostupujícího světla převažuje, získává papír při průhledu světlý, ale zakalený vzhled. Vysoká propustnost vždy znamená nízkou opacitu bez ohledu na to, zda se průchod světla materiálem týká rozptýleného, přímo prostupujícího světla. Tak podle vynálezu nízká opacita pruhů nebo ploch, včleněných do papíru, vytváří nejlepší podmínky pro zabránění výroby padělků pomocí kopírování. Pro získání ostrého a souvislého zobrazení při prohlížení skrze papír by nemělo být dopadající světlo rozptylováno nepravidelným odrazem, což jinými slovy znamená, že rozptyl světla a také pohlcování světla by měly být nízké.

Jestliže vyrobený papír má papírovou strukturu, bude rozměrově stabilní a pevný, což znamená, že pruhy nebo plochy, které jsou v určitém ohledu odlišné, a obklopující oblasti se v podstatě chovají stejně, je-li papír jakkoli následně upravován běžně uplatňovaným způsobem. V souladu stím bude vláknitý materiál pruhů nebo ploch rozměrově stabilní a vysoce kompatibilní s papírovými vlákny, nacházejícími se v okolních oblastech, což zabrání deformování papíru v průběhu následné úpravy a potiskování.

Způsob podle vynálezu se vyznačuje tím, že zabraňuje ukládání papíroviny nebo papírových vláken na jednom či několika plochách síta formovací jednotky ve spojení s formováním papíro

-2CZ 287459 B6 vého pásu v papírenském stroji, a tím, že na uvedenou plochu nebo plochy se poté nanáší speciální vláknina, která obsahuje vlákna, odlišující se od zbytku celulózového vláknitého materiálu, ukládaného na formovací síto. Speciální vláknina, nanášená do jednoho či více pruhů nebo ohraničených ploch, může obsahovat příslušné plnicí a pojivové činidlo tak, jako ostatní použitá papírovina. Vláknitý materiál speciální vlákniny a také vybrané plnicí a pojivové činidlo se budou přednostně opticky odlišovat od ostatního vláknitého materiálu, naneseného na síto. V souladu s jedním obzvláště přednostním provedením je speciální vláknina průhledná, ačkoli je pochopitelné, že vynález není žádným způsobem omezen na zhotovení průhledných pruhů nebo ploch a že mohou být použita také vlákna, vybavená zvláštními vlastnostmi, jako jsou vlákna, mající vysoký lesk, barvu a další vlastnosti, například fluorescenční, fotochromatické, termochromatické, a případně jsou elektricky vodivé nebo světlovodivé. Některá průhledná vlákna mohou být například předem upravena a zpracována tak, aby měla vysoký lesk. To může být například dosaženo tím, že některá vlákna jsou opatřena obdélníkovým tvarem průřezu, například jejich zploštěním.

Vytvoření holého povrchu plochy nebo ploch na sítu a nanesení speciální vlákniny na uvedený povrch nebo povrchy je prováděno ve spojení s odvodněním zbytku papíroviny ve formovací jednotce, například v sítové válcové jednotce. Při odvodňování pomocí sítové válcové jednotky se válcová formovací jednotka otáčí normálně s jedním povrchem síta ve styku s papírovinou. Ve vnitř válce je vytvářen podtlak vzhledem k okolnímu tlaku a kapalina, odváděná z papíroviny, je odsávána skrz válcové síto a papírová vlákna, uložená na válci při jeho otáčeni. Společné ukládání a spojování přednostně průhledných pruhů nebo ploch, jež jsou odlišné od zbytku papíru, a oblastí, obklopujících uvedené pruhy nebo plochy, je uskutečňováno v mokrém stavu ve spojení s formováním papírového pásu v papírenském stroji. Podle jednoho zvláště přednostního provedení vynálezu jsou vláknité struktury včleněných ploch nebo pruhů splétány společně s vláknitými strukturami obklopujících oblastí.

Pro dosažení viditelné odchylky nebo odlišnosti těchto pruhů nebo ploch, v nichž byla speciální vláknina odvodněna, je nutné udržovat danou plochu povrchu síta v podstatě volnou od ostatní papíroviny v této oblasti. To může být dosaženo několika způsoby. Například může být použito mechanické zařízení, utěsněné proti sítu formovací jednotky tak, aby udržovalo drátěné síto v podstatě volné od papíroviny, dokud nebude na síto nanesena speciální vláknina.

Určená plocha na povrchu síta může být také udržována v podstatě volná od ostatní papíroviny uplatněním odvodňovacích překážek, a to přednostně průhledných odvodňovacích překážek, jejichž rozsah v rovině drátěného síta je takový, aby zabraňoval ukládání podstatné části standardních papírových vláken na určenou plochu a tím usnadňoval vytváření pruhů nebo ploch s odlišným vzhledem. Odvodňovací překážky, aplikované na drátěném sítu, mohou mít obvykle formu pruhů nebo kousků stejnorodého nebo vláknitého materiálu. Mohou mít pravidelný nebo nepravidelný tvar a mohou mít tvar vloček či jiné podobné tvary. Mohou být zhotoveny z opticky interferenčních vrstev. Odvodňovací překážky jsou přednostně zhotovovány z materiálu, který má nízkou celkovou odrazivost v rozsahu viditelného světla, například průhledný materiál, ačkoli mohou být použity i neprůhledné materiály, mající rozlišovací vlastnosti, a to například materiály, které mají termochromatické nebo fotochromatické vlastnosti. V posledním uvedeném příkladě budou mít odvodňovací překážky přednostně geometricky pravidelný tvar, aby byly snadno identifikovatelné v pruzích nebo plochách. Přednostními tvary jsou tvary hvězdy, čtvercové tvary nebo šestiboké tvary, ačkoli v této souvislosti mohou být použity i další vhodné tvary. Odvodňovací překážky mohou rovněž být vytvořeny netkanými vláknitými strukturami s příčnou vazbou a jsou použity v podobě předem tvarovaného vláknitého pásu z průhledného nebo fotochromatického materiálu, který má nízkou celkovou odrazivost ve viditelném pásmu, nebo z termochromatického, popřípadě pigmentovaného materiálu, například materiálu, vyrobeného z vhodně modifikovaného vláknitého materiálu, jako je celulóza, regenerovaná celulóza,

-3 CZ 287459 B6 akrylový alkohol nebo polyvinylalkohol. Některé výrobky z termochromatických a fotochromatických materiálů, vhodných pro uváděný účel, jsou komerčně dostupné.

Jsou-Ii odvodňovací překážky průhledné, pak mohou být částečně průhledné pruhy nebo oblasti vytvářeny jako výsledek toho, že tyto odvodňovací překážky zabraňují v podstatě nepřetržitému vysoušení standardní papíroviny na drátěném sítu, čímž vytvářejí průhledné pruhy nebo plochy, které jsou vázané několika vlákny, a to přednostně průhlednými vlákny. Za účelem zlepšení pevnosti částečně průhledných pruhů nebo ploch může být do těchto pruhů nebo ploch přidána průhledná technická celulóza nebo pojivo, popřípadě utvořený papírový pás může být následovně upravován průhledným materiálem, a to například lepením, potahováním či lakováním a podobně. Vrstva papíru, utvořená na drátěném sítu, může být pokryta další vrstvou nebo dalšími vrstvami, jak bude vysvětleno v dalším textu.

V podstatě volná plocha na sítu může být také dosažena mechanickým, hydraulickým nebo pneumatickým stříháním, odplavováním, vyfoukáváním nebo odsáváním vláknité vrstvy, která už byla vytvořena na drátěném sítu. Odplavování nebo vyfoukávání může být prováděno účinkem vzduchu nebo vody pomocí vhodně konstruované trysky. Odstraňování vytvořené vláknité vrstvy odsáváním může být také prováděno s pomocí podtlaku. Vytváření souvislé vrstvy vláken po celé šířce drátěného síta může být například přerušováno, nebo mu může být zabráněno uplatněním jednoho z výše uvedených způsobů, načež celulóza, která obsahuje speciální vlákna, přednostně průhledná vlákna, je nanášena a odvodňována na holém nebo obecně obnaženém sítu.

Způsob podle vynálezu může být uskutečněn namontováním trysky do bezprostřední blízkosti místa, kde je prováděno odvodnění, kdy tato tryska je opatřena uzavřenou tryskovou částí nebo tryskovou hubicí a cloní a zabraňuje ukládání papíroviny na jedné nebo několika plochách na drátěném sítu formovací jednotky, přičemž současně umožňuje nanášení speciální vlákniny, obsahující vlákna, která se odlišují od celulózového vláknitého materiálu, ukládaného na formovací síto, na uvedenou plochu nebo plochy. Tryska bude přednostně úzká nebo zužující se a, je-li použit odvodňovací válec, tryska bude mít přednostně stejný poloměr zakřivení, jako sítový válec.

Otvor hubice trysky může být tvarován tak, aby vytvářel pruh, obsahující speciální vlákninu, ačkoli může být rovněž rozdělen do úseků, jak bude vysvětleno v dalším textu, takže může být současně nanášeno několik pruhů, obsahujících stejné nebo odlišné celulózy. V takovém případě obsahuje otvor hubice kanálky nebo trubičky, které jsou utěsněny vzhledem ke zbývajícím částem trysky a ústí do hrotu trysky. Kanálky nebo trubičky jsou přednostně pohyblivé po celé šířce otvoru trysky. V takovém případě může mít formovací tryska prodloužení, které je vedeno v podstatě po celé šířce papírového pásu nebo alespoň po její větší části.

Pokud je tryska určena pro vytváření úzkého pruhu, bude mít trysková část nebo hubice trysky protaženou zónu o šířce v rozsahu přibližně od 1 do 100 mm, přednostně přibližně od 3 do 50 mm a zejména od 5 do 25 mm, a bude obsahovat nanášecí zónu, která má délku přibližně 30 až 500 mm, přednostně 50 až 300 mm. Délka a šířka nanášecí zóny však musí samozřejmě odpovídat rozměrům použitého papírenského stroje a zejména šířce papírového pásu (která je vhodně přibližně 0,5 až 5 m) a velikosti odvodňovacích zón. V předchozím textu uvedená informace bude proto chápána pouze jako příklad a nepředstavuje žádným způsobem omezení rozsahu vynálezu. Reálně možná šířka či velikost včleněných pruhů nebo ploch je také, mimo jiné, dána délkou speciálních vláken, obsažených ve vláknině, a vlastnostmi přidávané směsi plniva a pojivá, tedy hodnotami pevnosti pruhu. Tekutosti vláknin a jejich hustoty jsou příslušně upraveny tak, aby vlákna pruhu nebo pruhů, začleněných do papírového pásu, se spojila se zbytkem papíru nebo dokonce do něho vpletla tak, že vytvoří hladký pás. Vlákna z odlišných oblastí papíru nebo odlišných typů vláken proniknou mezi sebe, tj. vzájemně na sobě ulpí, čímž

-4CZ 287459 B6 je dosažena mezivláknová soudržnost se značnou pevností. Přechody mezi odlišnými oblastmi papírové struktury jsou ostře vymezeny a jsou v podstatě bez spojů. Vhodné tekutosti vláknin a jejich hustoty mohou být snadno stanoveny odborníkem v této oblasti techniky po několika úvodních zkouškách. Hustoty speciální vlákniny a rovněž standardní papíroviny se však budou nacházet v rozmezí přibližně 1 až 10 g/1.

Jestliže má být do papírové struktury včleněno několik pruhů nebo ploch, bude část trysky formovací jednotky vhodně rozdělena do úseků uplatněním několika kanálků trysky, které jsou rozmístěny po celé šířce pásu na formovací jednotce nebo na větší části uvedené šířky a které ústí v bezprostřední blízkosti místa, kde se zahajuje proces odvodnění standardní papíroviny. K různým kanálkům trysky formovací jednotky mohou být vedeny různé vlákniny, takže je umožněno nanesení jednoho nebo několika pruhů průhledné papíroviny či vlákniny a případně volitelně jednoho nebo několika pruhů barevné papíroviny či vlákniny, nebo papíroviny či vlákniny, která se odlišuje jiným způsobem, na drátěné síto formovací jednotky společně se standardní papírovinou.

Pro vytvoření několika pruhů nebo ploch může být nátoková skříň formovací jednotky rovněž rozdělena na úseky pomocí předělových stěn. Tyto úseky jsou propojeny s různými systémy vláknin a alespoň jeden úsek je propojen s vlákninovým nebo papírovinovým systémem, v němž se obsah vláken odlišuje od obvyklé papíroviny.

Podle dalšího aspektu vynálezu může být vyráběn dvouvrstvý, třívrstvý nebo mnohavrstvý papír v takovém složení, které se odlišuje ve směru tloušťky papíru. Ve spojení s formováním papíru může být utvořen zeslabený pruh uplatněním jednoho z výše uvedených způsobů, přednostně s vysokým procentem průhledného materiálu v zeslabených částech, jako jsou průhledné odvodňovací překážky. Zformovaný papírový pás, obsahující zeslabená místa, je vrstven spolu s průhlednou vrstvou, která je přednostně vyráběna s proměnnou plošnou hmotností, což znamená, že plošná hmotnost se mění podél šířky pásu tak, aby vyplnila zeslabená místa v prvním papírovém pásu. Takto je vytvořena vrstvená struktura, která má několik ohraničených vrstev materiálu ve směru tloušťky pásu. V případě tohoto provedení může být vstupní část papírenského stroje konstrukčně řešena jako kombinace zmiňovaných alternativ, tedy kombinace formování z trysky a formování z nátokové skříně. Jak trysková část formovací jednotky, tak i její část s nátokovou skříní mohou pracovat pod tlakem a mohou být ovládány nezávisle na sobě tak, aby bylo dosaženo požadované rozdělování dvou proudů, tzn. směsí vláken.

Pokud je účelem nanesení speciální vlákniny nebo papíroviny na formovací síto dosáhnout průhlednosti ve vyráběném papíru, bude speciální papírovina obsahovat průhledná vlákna a, pokud je to proveditelné, průhledné plnivo a/nebo pojivo. Vlákna mohou být syntetického nebo přírodního původu, nebo mohou být směsí těchto původů a jsou jimi vlákna z regenerované celulózy, vlákna z polyvinylalkoholu, akrylová vlákna a podobně. Celulózová a necelulózová vlákna mohou být smíchána. Papírovina bude mít přednostně vysoké procento dlouhých vláken, která mohou být vetkána za mokra do obklopující papíroviny, a současně je tato vláknina odvodněna na drátěném sítu. Délka průhledných vláken se pohybuje přednostně v rozsahu od přibližně 0,1 do 10 mm a procento použitých dlouhých vláken, tj. vláken o délce přibližně 3 až 10 mm, se bude přednostně pohybovat od přibližně 10 do 90 % hmotnostních, zejména pak od přibližně 50 do 80 % hmotnostních.

Výsledkem použití plniv bude především vysoká vyplňovací hustota, vysoká hustota, nízký objem pórů ve vrstvě a zvlhčovači vlastnosti, které umožňují účinné zaplňování pórů průhledným pojivovým činidlem, což znamená, že tato plniva budou kompatibilní s průhlednými vlákny. Pojivová činidla a plnidla budou přednostně mít takovou strukturu, která umožní rovnoměrné rozdělení pojivá v mokré vrstvě tak, aby bylo zabráněno vytváření vzduchových bublinek. S cílem vyhnutí se nežádoucí světelné odrazivosti, pohlcování světla a rozptylování

- 5 CZ 287459 B6 světla v průhledných pruzích nebo plochách v papíru, tzn. dosažení vysoce koherentního přenosu světla, budou přednostně použitá pojivá a plniva v podstatě propustná pro světlo těch vlnových délek, které se běžně vyskytují v obvyklých osvětlovacích zařízeních, tedy viditelné světlo. Index lomu pojiv a plniv je přednostně přizpůsoben k použitým materiálům průhledných vláken. Odborník v této oblasti techniky bude schopen snadno vybrat vhodná pojivá a plniva anorganického nebo organického původu, která budou odpovídat specifickým podmínkám způsobu podle vynálezu, mezi komerčně dostupnými pojivovými a plnivovými materiály.

Papírovina, která obklopuje průhledný pruh nebo průhledné pruhy, je takového druhu, který je vhodný pro výrobu papíru a tedy bezpečnostního papíru a zejména šekového papíru. Může to být papírovina z běžně používaných celulózových vláknitých materiálů, přednostně papírovina z bavlněných vláken. Mohou být použity i různé směsi syntetických a celulózových vláken, například s příměsí syntetických výztužných vláken. Přidaná vlákna budou přednostně vykazovat podobné bobtnací nebo smršťovací vlastnosti, jako běžná celulózová vlákna.

Jestliže mají být v pásu utvořeny průhledné pruhy nebo plochy, je obzvláště důležité, aby vyrobený papír byl rovný s hladkým povrchem, aby se zamezilo nežádoucímu rozptylování světla na takovém listu papíru. Důsledkem nepravidelností ve vyrobeném papíru jsou neostré a rozmazané průhledové obrazy, čemuž je nutné se v co nejvyšší možné míře vyhnout. Vysoce koherentní prostupnost průhledných pruhů nebo ploch může být dosažena zpracováním papíru obvykle používanými následnými upravovacími postupy, jako je lisování za mokra, vysoušení, formátování a kalandrování, a také bobtnání, leštění, tavení a chemické rozpouštění či rozmělňování povrchu.

Pruhy nebo plochy, včleněné v papíru, budou přednostně snadno vyhledatelné a identifikovatelné, a to přednostně bez nutnosti použití nákladného technického vybavení, které bylo zkonstruováno pro tento účel. Způsob podle vynálezu také umožňuje ochranu cenných dokladů vložením několika známých bezpečnostních prvků prvního nebo druhého typu. V této souvislosti se jako bezpečností prvky prvního typu označují takové prvky, které mohou být spatřeny a identifikovány bez pomoci speciálního vybavení, zatímco jako bezpečnostní prvky druhého typu se označují takové prvky, které jsou obecně neviditelné a mohou být často identifikovány pouze s pomocí speciálního měřicího zařízení. V zájmu dalšího zdokonalení ochrany mohou být pruhy nebo plochy, vytvořené v papíru, opatřeny různými bezpečnostními prvky prvního a/nebo druhého typu, například prvky, obsahujícími magnetické, fluorescenční, fosforescenční, kovové, odrazné, elektricky vodivé, fotovodivé či světlo rozptylující materiály. Navíc v papíru mohou být vytvořeny různé typy filigránů. Všechna tato dodatečná opatření pro zvýšení bezpečnosti mohou být uskutečněna ve spojení s formováním papírového pásu na sítovém válci. Například cenný dokument, obsahující různé zapuštěné bezpečnostní prvky, může být vyroben v jednom pracovním kroku.

Přehled obrázků na výkresech

Tento vynález bude nyní podrobněji popsán s pomocí příkladů provedení a rovněž s pomocí připojených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje papírenský stroj se sítovým válcem, na němž je vyráběn papír podle vynálezu, a formovací jednotku tohoto stroje s tryskou, která mechanicky dosedá na otáčející se povrch síta, přičemž umožňuje nanášení speciální vlákniny na uvedený povrch síta při jeho otáčení, obr. 2 znázorňuje papírenský stroj se sítovým válcem, který má otevřenou nátokovou skříň rozdělenou na úseky, která umožňuje současné nanášení několika vlákninových směsí, obr. 3 znázorňuje papírenský stroj se sítovým válcem, jehož formovací jednotka má trysku, jejímž prostřednictvím je na povrch síta dodávána speciální vláknina a odvodňovací překážky v podobě vlákninových pásů, obr. 4 znázorňuje papírenský stroj se sítovým válcem, jehož formovací díl je opatřen prostředky pro odtrhávání, vyplavování nebo

-6CZ 287459 B6 odsávání hotové vrstvy vláken, která byla zformována na povrchu síta, obr. 5 je půdorys části síta formovací zóny, na které je zaváděn podélný pruh průhledné celulózy, obr. 6a až 6d jsou půdorysy části síta s různými podobami odvodňovacích překážek, které se nacházejí v rovině pásu.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje papírenský stroj válcového typu, například papírenský stroj se sítovým válcem 3, který obsahuje nátokovou skříň 1, obsahující vláknitou papírovinu 2, a v němž jsou papírová vlákna nanášena ve formovací jednotce za účelem výroby papírového pásu. Formovací jednotka obsahuje sítový válec 3, který se otáčí v dotyku s papírovinou v nátokové skříni L Tlak uvnitř sítového válce 3 je nižší než tlak obklopující papíroviny, a proto tekutina, odváděná z této papíroviny, prochází sítem, zatímco papírová vlákna se ukládají na povrchu sítového válce 3 při jeho otáčení. Takto vytvořený papír je snímán z povrchu sítového válce 3 s pomocí gaučovacího válce 4 a vytváří vlákninový papírový pás 5, který je nesen na dopravním pásu. Papírový pás 5 je dopravován ke stanici nebo stanicím následného zpracování, jako je například stanice pro lisování papírového pásu, sušicí, formátovací, kalandrovací stanice atd., s cílem zvýšení, mimo jiných vlastností, příčné prostupnosti průhledných pruhů nebo ploch v papíru.

Způsob podle vynálezu může být rovněž prováděn tehdy, když je formovací jednotka papírenského stroje opatřena tryskou 6 pro dodávání papíroviny, která obsahuje speciální vlákna a také vhodně vybrané plnivové a pojivové činidlo, přičemž toto činidlo je přednostně průhledné. Papírovina, obsahující speciální vlákna, je nanášena na formovací síto v bezprostřední blízkosti místa ve formovací jednotce, kde se provádí odvodňování ostatní nebo standardní papíroviny 2. Odvodňování je vhodně prováděno okamžitě za krycí tkaninou, umístěnou ve formovací jednotce, ve směru průchodu strojem. V provedení podle obr. 1 má tryska 6 hubici, která těsní proti otáčejícímu se drátěnému sítovému válci 3 a zabraňuje nanášení papírových vláken na část síta, a dále má tryskovou část, která dopravuje speciální vlákninu v podstatě na holou část drátěného síta. Formovací tryska 6, představující řečenou těsnicí hubici, a zakřivení směrem k drátěnému sítu bude mít přednostně stejný poloměr zakřivení jako sítový válec 3. Otvor hubice prochází příčně přes celou nebo část šířky papírového pásu 5 a může být rozdělen do úseků a opatřen pohyblivými kanálky, které ústí do trysky 6 v bezprostřední blízkosti výtoku papíroviny z trysky 6 na formovací síto. Tryskové kanálky jsou propojeny s různými zásobníky papíroviny prostřednictvím přívodních vedení vlákniny (není znázorněno).

Vláknina pro vytvářený papírový pás může být rozdělována pomocí nátokové skříně J, která obsahuje předělové stěny 7, jak je znázorněno na obr. 2. Nátoková skříň 1 je propojena s různými zásobníky papíroviny prostřednictvím přívodních vedení (nejsou znázorněna).

Dodávání odvodňovacích překážek ve formovací zóně může být dosahováno zavedením předem tvarovaného vláknitého pruhu 8, jak je znázorněno na obr. 3. Obdobné konstrukční opatření umožní umístění bezpečnostního prvku v podobě souvislého pramínku, vlákna nebo pruhu do papíru ve spojení s formováním papírového pásu.

Jak je znázorněno na obr. 4, může být hotová vláknitá vrstva sejmuta ze síta pomocí trysky 9 odtržením, odplavením, odfouknutím nebo odsátím. Následně může být zavedena speciální papírovina další tryskou 10. Tyto dvě trysky 9, 10 mohou být alternativně zkombinovány do jednoho dílu.

Obr. 5 představuje půdorys části síta a znázorňuje v podstatě holý povrch 11 síta a včleněný pruh speciální papíroviny 12. Odvodňovací překážky, které mohou být zabudovány do papíru v souladu s alternativním provedením vynálezu, mají pravidelný nebo nepravidelný tvar vloček,

-7CZ 287459 B6 jak je například znázorněno na obr. 6a, nebo mohou mít podobu souvislé síťové struktury (obr. 6b, 6c) či kombinaci těchto tvarů (obr. 6d). Odvodňovací překážky mohou být průhledné, neprůhledné nebo mohou vykazovat některé další zvláštní fyzikální vlastnosti.

Příklad: Bavlněná vláknina a rozdílné směsi speciálních papírovin o hustotě od 1,5 do 8,0 g/1 byly odvodněny na sítovém válci papírenského stroje. Složení vlákniny je uvedeno v následující tabulce. Vytvořený pruh má šířku od 10 do 25 mm a papír má přibližnou plošnou hmotnost zhruba 80 g/m^. Výsledky zkoušek pevnosti, prováděné na tomto pruhu, jsou uvedeny v následující tabulce. Lze předpokládat, že dosažené výsledky by mohly být zlepšeny, například přidáním chemikálií, které jsou běžně používány při výrobě papíru, a podrobením papíru různému dodatečnému zpracování. Hodnoty, týkající se obvyklého bankovkového papíru, byly získány srovnávacím způsobem. Bankovkový papír vykazuje vyšší hodnoty než papír, který obsahuje pruh a který byl zhotoven z papíroviny pro výrobu bankovek, která obsahuje převážně bavlněná vlákna. Tyto vyšší hodnoty mohou být vysvětleny na základě skutečnosti, že bankovní papír je vyráběn na formátovém technickém zařízení s použitím dobře ověřených receptur, a skutečnosti, že papír byl podroben běžnému dodatečnému zpracování, které mimo jiné zlepšuje

pevnost papíru. Tabulka
Vláknina:	Tahový index (NM/g) *	Dvojí přehyb
Pruh :	po délce pásu	napříč pásu	napříč pásu
Příklad 1 81 % polyvinylalkoholová vlákna (PVA) 19 % akrylová v lákna	79	23	2000
Příklad 2 79 % PVA 21 % diacetátová vlákna	57	22	300
Příklad 3 84 % PVA 8 % akrylová vlákna 8 % diacetátová vlákna	68	22	200
Srovnání:
1.100 % bavlněná vlákna	79	26	100
Kompletní papírový pás
II. 100 % bavlněná vláknina	70	25	65
III. Běžný bankovkový papír	130	40	700

-8CZ 287459 B6

Poznámky: * průměrná hodnota z několika zkoušek.

Tahové testování podle standardního způsobu SCAN

P:38.

Dvojí přehyb podle standardního způsobu TAPI 423.

Procenta, udávaná v tabulce, jsou hmotnostní procenta.

Průmyslová využitelnost

Výsledky ukazují, že způsob podle vynálezu umožňuje výrobu souvislého papírového pásu s ohraničenými plochami nebo souvislými pruhy, majícími různé rozměry, kdy zhotovené pruhy mají tentýž rozsah hodnot pevnosti jako celulózový papír. Papír, vyrobený podle vynálezu, může být vhodně využit při výrobě bezpečnostně jištěných dokumentů a zejména bankovek.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby viditelných plynulých pruhů nebo ohraničených ploch v papíru, vyznačující se tím, že se brání odvodnění papíroviny nebo brání jejímu ukládání, nebo se papírovina nebo papírová vlákna odstraňují z jedné nebo několika ploch na sítu formovací jednotky papírenského stroje a na uvedenou plochu nebo plochy se přivádí zvláštní papírovina, obsahující vlákna, která jsou odlišná od ostatního vláknitého materiálu, uloženého na sítu, případně s vybraným plnivem a/nebo pojivém a vytváří papírový pás v papírenském stroji.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zvláštní papírovina, přiváděná ve spojení s vytvářením papírového pásu, obsahuje vlákna, která se opticky liší od vláknitého materiálu, uloženého na sítu.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že vlákna ve zvláštní papírovině a plnivo a/nebo pojivo jsou průhledná.
4. 4. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačující se tím, že nátokovou skříní jednotky, rozdělenou do úseků pomocí přepážek, se souběžně přivádí a odvodňuje papírovina a alespoň jedna zvláštní papírovina, která obsahuje vlákna, odlišná od vláken ostatní papíroviny.
5. 5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačující se tím, že prostřednictvím trysky se přivádí zvláštní papírovina, obsahující vlákna, odlišná od ostatního vláknitého materiálu, uloženého na sítu formovací jednotky, v bezprostředním sousedství místa, kde se ostatní papírovina odvodňuje.
6. 6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků laž5, vyznačující se tím, že se zabraňuje ukládání papírových vláken, zatímco se současně přivádí zvláštní papírovina, která obsahuje vlákna, odlišující se od ostatního vláknitého materiálu, uloženého na sítu, s pomocí jedné nebo více trysek, které těsní proti sítu formovací jednotky.
7. 7. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že na jednu nebo více ploch síta se nanáší odvodňovací částice pomocí trysky, které brání odvodnění

   -9CZ 287459 B6 papíroviny a/nebo papírových vláken na sítu formovací jednotky, přičemž odvodňovací částice se nanáší ve spojení s odvodněním papíroviny ve formovací jednotce.
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se použijí odvodňovací částice ve formě homogenních vloček nebo podobných částic pravidelného nebo nepravidelného tvaru, nebo ve formě plynulé síťové struktury, například v podobě vláknitého pásku.
9. 9. Způsob podle kteréhokoli z nároků 7 nebo 8, vyznačující se tím, že odvodňovací částice, nanášené na síto, mají nízkou celkovou odrazivost nebo jsou průhledné, fotochromatické ve viditelném pásmu, nebo jsou tvořeny z opticky interferenčních vrstev nebo jsou termochromatické.
10. 10. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků laž9, vyznačující se tím, že průhlednost se vytváří bráněním odvodnění nebo odstraněním papírových vláken z jedné nebo více ploch síta formovací jednotky ve spojení s vytvářením papírového pásu v papírenském stroji, zatímco papírový pás je v mokrém stavu, a přivedením na tuto plochu nebo plochy průhledné papíroviny, která obsahuje průhledná vlákna a případně průhledné plnivo a/nebo pojivo v jednom nebo několika pruzích ve spojení s odvodněním ostatní papíroviny.
11. 11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že ze síta formovací jednotky se odstraňuje papírovina, která již byla odvodněna, odtržením pomocí stěrky, vyplavením nebo odfouknutím papíroviny pomocí vody nebo vzduchu nebo odstraněním této vlákniny odsátím pomocí podtlakové trysky.
12. 12. Způsob podle kteréhokoliv z předchozích nároků 3 až 11, vyznačující se tím, že průhledná papírovina obsahuje vlákna, vyrobená z regenerované celulózy, polyvinylalkoholových a/nebo akrylových vláken.
13. 13. Způsob podle kteréhokoli z předchozích nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že papírový pás, vyrobený předmětným způsobem, se vrství společně s jedním nebo několika papírovými pásy, vyrobenými z průhledné papíroviny, přičemž papírové pásy mají různé plošné hmotnosti.
14. 14. Použití papíru, vyrobeného způsobem podle nároků 1 až 13, přičemž papír obsahuje alespoň jeden pruh nebo plochu z průhledného materiálu, pro cenný dokument, například bankovku.