DE60302877T2

DE60302877T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer mehrlagigen bahn aus flexiblem material, wie zum beispiel papier und vliesstoff, und durch das verfahren hergestelltes mehrlagiges material

Info

Publication number: DE60302877T2
Application number: DE60302877T
Authority: DE
Inventors: Anders Andersson; Eva-Li SAARVÄLI
Original assignee: SCA Hygiene Products AB
Current assignee: Essity Hygiene and Health AB
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2023-02-27
Also published as: AU2003217101A1; WO2003072345A1; ES2254919T3; BR0307947A; RU2299811C2; ATE313428T1; PL370295A1; AU2003217101B2; RU2004128455A; DE60302877D1; EP1478507A1; MXPA04006788A; PL205889B1; CN100349730C; SE0200592D0; EP1478507B1; CN1628024A

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Bahn aus einem flexiblen Material, wie beispielsweise Papier und Vliesstoff, mittels Verkleben der Lagen. Insbesondere betrifft sie die Herstellung von Tissueprodukten, wie beispielsweise Toiletten- und Küchenpapier, Papierhandtüchern, Taschentüchern, Wischlappen und ähnlichem. Die Erfindung betrifft ferner eine mehrlagige Bahn aus flexiblem Material, wie beispielsweise Papier und Vliesstoff, umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Lage, die mittels Verkleben in einem Klebemuster miteinander verbunden sind. Die Erfindung betrifft auch ein Produkt, das aus der mehrlagigen Bahn gebildet ist.
Hintergrund der Erfindung
Es ist äußerst üblich, zwei oder mehrere Tissuelagen zu verbinden, um ein fertiges Tissueprodukt zu bilden. Dadurch wird verglichen mit einem Produkt, das aus einer einzigen Lage mit entsprechender Stärke und entsprechendem Flächengewicht als laminiertes Produkt hergestellt würde, ein flexibleres und weicheres Tissueprodukt erzielt. Die Absorptionsfähigkeit und das Volumen werden darüber hinaus verbessert.
Das Laminieren bzw. Verbinden zweier oder mehrerer Tissuelagen wird oftmals mittels Klebemittel bewirkt. Eine mechanische Prägung der Lagen wird oftmals durchgeführt, bevor sie zusammengeklebt werden. Es ist ferner bekannt, zwei Lagen nur durch eine mechanische Prägung zu verbinden, wobei eine mechanische Verbindung der Lagen an den Prägestellen erfolgt.
Durch zum Beispiel die EP-A-796 727 ist es bekannt, zwei Papierlagen zunächst zu einer dreidimensionalen Struktur mit abwechselnd erhabenen und vertieften Abschnitten zu verprägen, wonach Klebemittel auf eine der Lagen aufgebracht wird und die zwei Lagen in einem Pressspalt zwischen zwei Prägewalzen verbunden werden, so dass die erhabenen Abschnitte der entsprechenden Lagen miteinander verklebt werden. Ein ähnliches Prägeverfahren ist in der EP-A-738 588 gezeigt, gemäß der das Klebemittel ferner einen färbenden Effekt aufweist.
In der WO 95/08671 ist ein Beispiel einer sogenannten Nested-Prägung offenbart, bei der zwei einzelne geprägte Lagen kombiniert und verbunden werden, wobei die erhabenen Abschnitte einer Lage in die vertieften Abschnitte der gegenüberliegende Lage greifen.
Durch die US-A-5,443,889 ist ein Verfahren zum Verbinden zweier Papierlagen bekannt, die über eine Musterwalze zugeführt werden, wobei die Musterwalzen abwechselnd erhabene und vertiefte Abschnitte aufweisen und wobei Klebemittel auf eine Lage aufgebracht wird, während sie über die Walze geführt wird. Die zwei Papierlagen werden dann in einem Spalt zwischen den zwei Musterwalzen verklebt, die im Register zueinander laufen, so dass eine Verbindung und Kompression der Papierlagen in einem Muster entsprechend der erhabenen Abschnitte der Musterwalzen erfolgt.
Ein Nachteil der in Verbindung mit dem Prägen einer Papierbahn auftritt, wobei diese punktuell komprimiert wird, besteht darin, dass eine merkliche Festigkeitsreduzierung an den Prägestellen auftritt, wodurch die Festigkeitseigenschaften des gesamten Papierprodukts beeinflusst werden. Festigkeitsverluste von bis zu 70% eines geprägten Papiers verglichen mit einem entsprechenden ungeprägten Papier sind nicht unüblich.
Die US-A-3,672,950 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines wattierten oder gepolsterten klebend verbundenen Tissueprodukts, bei dem Klebemittel in einem gewissen Muster auf eine Tissuelage in einem Pressspalt zwischen einer ersten Musterwalze und einer Gegenwalze aufgebracht wird. Diese Lage wird in einem Pressspalt zwischen der gleichen Gegenwalze und einer zweiten Musterwalze mit einem Muster entsprechend dem der ersten Musterwalze mit einer anderen Lage verbunden. Die erste und zweite Walze werden im Register angetrieben, so dass der Druck im Wesentlichen nur auf die Klebemittel tragenden Bereiche der Lagen aufgebracht wird. Die zwei Lagen befinden sich während des Verbindungsvorgangs in unterschiedlichen Spannungszuständen, so dass ein wattiertes oder gepolstertes Produkt bereitgestellt wird.
Aufgabe und wesentliche Merkmale der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Bahn aus flexiblem Material, wie beispielsweise Papier und Vliesstoff und Kombinationen davon, bereitzustellen, wobei wenigstens zwei Lagen aus flexiblem Material durch Kleben miteinander verbunden werden. Der Verbund sollte gegenüber dem Material derart schonend sein, dass seine Festigkeitseigenschaften im Wesentlichen beibehalten werden. Die Absorptionsfähigkeit und das Volumen des Endprodukts sollten darüber hinaus hoch sein. Das Verfahren sollte die Freiheit bieten, aus Festigkeits- und/oder ästhetischen Gründen unterschiedliche Klebemittelmuster zu verwenden.
Gemäß der Erfindung umfasst das Verfahren: Übertragen von Klebstoff in aufeinanderfolgenden Schritten mittels wenigstens zweier Klebstofftransferwalzen, die jeweils ein dreidimensionales Muster aus abwechselnd erhabenen und vertieften Abschnitten aufweisen, in einem ersten bzw. zweiten Pressspalt in einem Muster entsprechend der Form und Konfiguration der besagten erhabenen Abschnitte auf ein erstes bahnförmiges flexibles Material; Bringen eines zweiten bahnförmigen flexiblen Materials in Kontakt mit der klebstofftragenden Seite des ersten bahnförmigen flexiblen Materials in wenigstens einem weiteren Pressspalt zwischen wenigstens einer gemusterten Laminationswalze und einer Gegenwalze, wobei die wenigstens eine gemusterte Laminationswalze ein dreidimensionales Muster aus abwechselnd erhabenen und vertieften Abschnitten mit einer Form und Konfiguration aufweist, um so Druck auf das erste und zweite bahnförmige Material im Wesentlichen nur genau gegenüber wenigstens einiger klebstofftragenden Bereiche des ersten bahnförmigen Materials aufzubringen, wobei die wenigstens eine gemusterte Laminationswalze im Register mit der ersten und/oder zweiten Klebstofftransferwalze angetrieben wird.
Es ist bevorzugt, dass das dreidimensionale Muster der ersten gemusterten Klebstofftransferwalze anders ist als das der zweiten gemusterten Klebstofftransferwalze.
Bei einer Ausführungsform sind wenigstens zwei gemusterte Laminationswalzen vorgesehen, wobei die erste Laminationswalze ein dreidimensionales Muster aus abwechselnd erhabenen und vertieften Abschnitten mit einer Form und Konfiguration entsprechend dem Muster einer der Klebstofftransferwalzen aufweist und wobei die zweite Laminationswalze ein dreidimensionales Muster aus abwechselnd erhabenen und vertieften Abschnitten mit einer Form und Konfiguration entsprechend dem Muster der anderen der besagten Klebstofftransferwalzen aufweist.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist eine gemusterte Laminationswalze mit einem dreidimensionalen Muster aus abwechselnd erhabenen und vertieften Abschnitten mit einer Form und Konfiguration entsprechend den Mustern der ersten und zweiten Klebstofftransferwalze vorgesehen.
Bei einem Aspekt der Erfindung wird durch wenigstens eine der gemusterten Klebstofftransferwalzen gefärbter Klebstoff auf das erste bahnförmige Material aufgebracht. Klebstoff mit unterschiedlicher Farbe oder Färbung kann bei einem weiteren Aspekt der Erfindung durch die erste bzw. zweite gemusterte Klebstofftransferwalze aufgebracht werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird wenigstens eines der bahnförmigen Materialien vor dem Verbinden mit dem gegenüberliegenden bahnförmigen Material einer dreidimensionalen Musterung unterzogen, die auf dem bahnförmigen Material erzeugt wird, während es nass ist, während dem Trocknen des nassen Materials und/oder in einem trockenen Zustand.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden wenigstens zwei Lagen vor dem Verbinden einer dreidimensionalen Musterung ausgesetzt, wobei die Muster auf den zwei Lagen mit unterschiedlichen Strukturen vorgesehen werden, zum Beispiel ist ein Muster relativ fein und ein anderes relativ grob.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform ist wenigstens eine Lage durch Klebstoffstreifen oder durch Aushärten von Bindemittel, zum Beispiel Latex, verstärkt. Das besagte Bindemittel wird nach dem Verbinden ausgehärtet.
Die Muster der Klebstofftransferwalzen werden derart gewählt, dass Klebstoff in einer Menge entsprechend 0,03 bis 9%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 6% der Gesamtoberfläche der entsprechenden Lage auf die erste Lage aufgebracht wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine mehrlagige Bahn aus flexiblem Material, wie beispielsweise Papier und Vliesstoff, umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Lage, die durch Klebstoff an Klebstoffstellen, die ein Klebstoffmuster bilden, miteinander verbunden sind, wobei die Lagen durch wenigstens zwei Klebstoffmuster miteinander verklebt sind, die in Bezug auf ihre Form und/oder Farbe unterschiedlich sind.
Die Größe jeder Klebstoffstelle beträgt zwischen 0,15 und 150 mm², vorzugsweise zwischen 0,5 und 100 mm², und mehr bevorzugt zwischen 1 und 15 mm².
Bei einer alternativen Ausführungsform beträgt die Größe der Klebstoffstellen zwischen 150 und 400 mm².
Es ist bevorzugt, dass die Klebstoffstellen einen Gesamtbereich zwischen 0,03 und 9%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 6% der Gesamtoberfläche der entsprechenden Lage einnehmen.
Bei einem Aspekt der Erfindung ist der Klebstoff wenigstens einiger Klebstoffstellen gefärbt. Es können weitere Klebstoffstellen mit unterschiedlicher Farbe oder Färbung vorgesehen sein.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung weist wenigstens eine der Lagen ein dreidimensionales Muster auf, das vor dem Verbinden mit der gegenüberliegenden Lage vorgesehen wurde.
Durch Verwendung des Verfahrens der Erfindung liegt keine tatsächliche Prägung der Materialbahn in Verbindung mit der Lamination vor, sondern lediglich ein punktförmiges Verkleben der Lagen. Dadurch wird ein Festigkeitsverlust des Endprodukts vermieden und gleichzeitig zwischen den Klebstoffstellen ein Hohlraumvolumen zwischen den Lagen erzeugt, was das Volumen und die Absorptionsfähigkeit erhöht. Das Volumen der einzelnen Lagen wird während des Verbindungsvorgangs im Wesentlichen beibehalten. Unterschiedliche Klebstoffmuster können für unterschiedliche Musterwalzen verwendet werden, um die gewünschte Haftung und das gewünschte ästhetische Erscheinungsbild bereitzustellen.
Gefärbter Klebstoff kann bei wenigstens einer der gemusterten Klebstofftransferwalzen verwendet werden.
Der Begriff "punktförmig" bezieht sich diesbezüglich auf jegliche Form der Klebstoffstellen, wie beispielsweise kleine Punkte, Linien oder jede beliebige gewünschte geometrische Form.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen offenbart.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun im Folgenden unter Bezugnahme auf mehrere Ausführungsformen, die in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, näher beschrieben.
1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform.
3 ist ein schematischer Querschnitt eines zweilagigen Papiers, das gemäß dem Verfahren hergestellt wurde.
4a ist ein Grundriss eines Klebstoffmusters, das durch das Verfahren gemäß der Erfindung bereitgestellt wurde.
4b ist ein Grundriss der kombinierten Muster der Laminationswalzen, die für das Klebstoff Muster, wie es in 4a dargestellt ist, verwendet werden können.
4c zeigt die Kombinationen der Muster gemäß den 4a und 4b.
5 ist ein schematischer Querschnitt einer Ausführungsform eines dreilagigen Papiers gemäß der Erfindung.
Beschreibung einer Ausführungsform
1 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen eines zweilagigen Materials, z.B. Papier, insbesondere Tissuepapier. Eine erste Papierbahn 1 wird über eine Walze 2 in Richtung einer Klebestoffapplikationsstation gefördert. Diese umfasst eine erste Klebstoffkammer 3, aus der Klebstoff auf eine erste Klebstoffwalze 4 aufgebracht wird. Die erste Klebstoffwalze 4 steht in Kontakt mit einer ersten gemusterten Klebstofftransferwalze 5, die über ihren Umfang mit einem Muster aus abwechselnd erhabenen 6 und vertieften Abschnitten 7 versehen ist. Die erste Klebstoffwalze 4 steht nur mit den Oberseiten der erhabenen Abschnitte 6 in Kontakt, so dass Klebstoff nur auf diese aufgebracht wird. Die Papierbahn 1 wird durch einen Pressspalt 8 zwischen der ersten gemusterten Klebstofftransferwalze 5 und einer zentral angeordneten Gegenwalze 9 geführt. Klebstoff wird somit in einem Muster entsprechend der Konfiguration der Oberseiten der erhabenen Abschnitte 6 auf die erste Papierbahn 1 aufgebracht. Der Druck im Pressspalt zwischen der ersten gemusterten Klebstofftransferwalze 5 und der Gegenwalze 9 ist lediglich ausreichend hoch, um einen Klebstofftransfer auf die Fapierbahn 1 zu erzielen. Es sollte jedoch vorzugsweise keine Deformation der Papierbahn auftreten, d.h. kein Eindrücken der erhabenen Abschnitte 6 der ersten gemusterten Klebstofftransferwalze 5 in die Papierbahn.
Eine zweite Klebstoffapplikationsstation ist darüber hinaus vorgesehen. Diese umfasst eine zweite Klebstoffkammer 10, aus der Klebstoff auf eine zweite Klebstoffwalze 11 aufgebracht wird. Die zweite Klebstoffwalze 11 steht in Kontakt mit einer zweiten gemusterten Klebstofftransferwalze 12, die über ihren Umfang mit einem Muster aus abwechselnd erhabenen 13 und vertieften Abschnitten 14 versehen ist. Das Muster ist vorzugsweise anders als das der ersten gemusterten Klebstofftransferwalze 5. Die zweite Klebstoffwalze 11 berührt nur die Oberseiten der erhabenen Abschnitte 13, so dass Klebstoff nur auf diese aufgebracht wird. Die Papierbahn 1 tritt durch einen zweiten Pressspalt 15 zwischen der zweiten gemusterten Klebstofftransferwalze 12 und der zentral angeordneten Gegenwalze 9. Klebstoff wird somit in einem Muster entsprechend der Konfiguration der Oberseiten der erhabenen Abschnitte 13 auf die erste Papierbahn 1 aufgebracht. Der Druck in dem Pressspalt zwischen der zweiten gemusterten Klebstofftransferwalze 12 und der Gegenwalze 9 ist lediglich ausreichend hoch, um einen Klebstofftransfer auf die Papierbahn 1 zu bewirken. Es sollte jedoch vorzugsweise keine Deformation der Papierbahn auftreten, d.h. kein oder nur ein geringes Eindrücken der erhabenen Abschnitte 6 der zweiten Klebstofftransferwalze 12 in die Papierbahn.
Eine zweite Papierbahn 16 wird über eine Walze 17 und in einen dritten Pressspalt 18 zwischen einer ersten gemusterten Laminationswalze 19 und der zentral angeordneten Gegenwalze 9 gefördert. Die erste gemusterte Laminationswalze 19 weist ein dreidimensionales Muster aus erhabenen 20 und vertieften Abschnitten 21 entsprechend dem Muster der ersten gemusterten Klebstofftransferwalze 5 auf. Der Begriff "entsprechend" bedeutet diesbezüglich, dass die erhabenen Abschnitte 20 entweder die gleiche Form und Größe des effektiven Oberflächenbereichs aufweisen wie die erhabenen Abschnitte 6 der ersten Musterwalze 5, die gleiche Form, aber einen größeren effektiven Oberflächenbereich als die erhabenen Abschnitte 6 der ersten Klebstofftransferwalze 5, um sich über den Außenumfang der Klebstoffstellen, die durch die erste Klebstofftransferwalze 5 bereitgestellt wurden, hinaus zu erstrecken, oder eine andere Form und einen größeren effektiveren Oberflächenbereich als die erhabenen Abschnitte 6 der ersten Klebstofftransferwalze 5. Zum Beispiel kann ein Klebstoffmuster, das durch die erste Transferwalze 5 bereitgestellt wird, die Form von Gruppen aus drei Punkten, die in einer dreieckigen Konfiguration angeordnet sind, aufweisen, wobei die erhabenen Abschnitte 20 der ersten Laminationswalze 19 entweder exakt gleich oder geringfügig größer als das Klebemuster sein können, oder z.B. in der Form eines Dreiecks, das die drei Punkte bedeckt. In all diesen Fällen entsprechen die Relativpositionen der Muster auf den zwei Musterwalzen 5 und 19 einander.
Dies ist in 4a und b dargestellt, wobei 4a zwei Klebstoffmuster zeigt, eines in der Form von drei Punkten, die in einer dreieckigen Konfiguration 30 angeordnet sind, und ein anderes in Form von Punkten, die ein Rautenmuster 31 bilden. 4b zeigt ein Beispiel von Mustern 30a und 30b, die auf den Laminationswalzen verwendet werden können, wobei die Muster den Klebstoffmustern entsprechen und diese bedecken. 4c zeigt die Klebstoffmuster 30, 31 und die Laminationsmuster 30a, 30b in übereinanderliegender Position.
Eine zweite Laminationsstation ist ferner vorgesehen, die einen vierten Pressspalt 23 zwischen einer zweiten gemusterten Laminationswalze 22 und der zentral angeordneten Gegenwalze 9 umfasst. Die zweite gemusterte Laminationswalze 22 weist ein dreidimensionales Muster aus erhabenen 24 und vertieften Abschnitten 25 entsprechend dem Muster der zweiten gemusterten Klebstofftransferwalze 12 auf. Dies bedeutet, dass die zwei Muster entweder in Bezug auf Größe und Form identisch sind oder dass das Muster der zweiten Laminationswalze 22 geringfügig größer ist als das Muster der zweiten Klebstofftransferwalze 12 und somit einen etwas größeren Bereich als das Muster der zweiten Klebstofftransferwalze 12 bedeckt, und zwar gleichermaßen wie es oben erläutert wurde. Die zweite gemusterte Klebstofftransferwalze 12 und die zweite gemusterte Laminationswalze 22 werden im Register zueinander angetrieben, so dass die erste und zweite Papierbahn 1 und 16 in einem Muster entsprechend der Konfiguration der Oberseiten der erhabenen Abschnitte 24 der zweiten gemusterten Laminationswalze 22 zusammengedrückt und verklebt werden.
Bei der alternativen Ausführungsform, die in 2 dargestellt ist, ist nur eine Laminationswalze vorgesehen, die ein dreidimensionales Muster aus abwechselnd erhabenen 20 und vertieften Abschnitten 21 mit einer Form und Konfiguration entsprechend den Mustern sowohl der ersten als auch der zweiten Klebstofftransferwalze 5 und 12 aufweist. Diese Laminationswalze wird im Register mit sowohl der ersten als auch der zweiten Klebstofftransferwalze 5 und 12 angetrieben.
Das Muster auf den zwei Klebstofftransferwalzen 5 und 12 kann optional sein, sollte jedoch derart gewählt werden, dass Klebstoff in einer Menge entsprechend zwischen 0,03 und 9%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 6% der Gesamtfläche der Papierbahn 1 aufgebracht wird. Im vorliegenden Fall sind die Klebstoffstellen über im Wesentlichen den gesamten Bereich des verbundenen Produkts spärlich verteilt. Durch das Verfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, eine sehr ausgeprägte Positionierung der Klebestellen bereitzustellen, wobei eine sehr geringe Klebstoffmenge notwendig ist. Dies führt zu Vorteilen in Bezug auf die Weichheit, Raffbarkeit, Absorption, etc.
Im Fall, dass das Klebstoffmuster mehrere getrennte Klebstoffstellen umfasst, sollte die Anzahl der Klebstoffstellen pro Flächeneinheit ungefähr zwischen 25 und 350.000 Klebstoffstellen pro m², vorzugsweise zwischen 300 und 180.000 Klebstoffstellen pro m², und mehr bevorzugt zwischen 800 und 50.000 Klebstoffstellen pro m², betragen. Gemäß einer Ausführungsform sollte die Größe jeder Klebstoffstelle zwischen 0,15 und 150 mm², vorzugsweise zwischen 0,5 und 100 mm², und mehr bevorzugt zwischen 1 und 15 mm², betragen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform beträgt die Größe jeder Klebstoffstelle zwischen 150 und 400 mm², was auf gewisse zusammengesetzte Klebstoffmuster umfassend dünne Linien, z.B. 1 mm in ihrer Breite, zutrifft, die zum Beispiel ein Symbol oder ein figürliches Muster bilden. Bei einer solchen Ausführungsform wird die Anzahl der Klebstoffstellen pro m² im unteren Teil des obigen Bereichs liegen, zum Beispiel unter 800.
Im Fall von großen Klebstoffstellen können gerasterte Muster verwendet werden, was bedeutet, dass jede Klebstoffmustereinheit aus mehreren kleineren Rasterpunkten aufgebaut ist. Die Größe der Klebstoffstellen in diesem Fall ist als der umgebene Bereich der Kombination der Rasterpunkte, die die Klebstoffeinheit bilden, definiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Klebstoffmuster aus kontinuierlichen Linien aufgebaut, die zum Beispiel ein Netzwerk bilden.
Bevorzugte Klebstoffe sind die üblicherweise für Papier verwendeten, wie beispielsweise Carboxymethylzellulose (CMC), Polyvinylalkohol (PVOH), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylacetat (PVAc), Ethylenacrylsäure, Vinylacetalacrylsäure, Styrenacrylsäure, Polyurethan, Polyvinylidenchlorid, Stärke, chemisch modifizierte Stärke, Dextrin, wasserlösliche Polymere, wie beispielsweise Latex, milchige Kolloide, in denen Natur- oder Kunstgummi oder Kunststoff in Wasser gelöst ist. Sind die Materialbahnen aus einem anderen Material als Papier, werden selbstverständlich die Klebstoffe, die für diese Materialien geeignet sind, gewählt.
Es ist bevorzugt, dass Klebstoffe, die einen relativ hohen Trockengehalt aufweisen, verwendet werden, da dies die ausgeprägte Positionierung der Klebstoffstellen ermöglicht.
Es versteht sich, dass drei oder mehrere Klebstoffapplikations- und Laminationsstationen vorgesehen sein können.
Gefärbte Klebstoffe können verwendet werden, die einen Schattierungseffekt und daher auf dem Material einen mustergebenden Effekt bereitstellen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eines der Klebstoffmuster derart gewählt, dass es eine gewünschte Verbindungsfestigkeit und Haftung zwischen den Lagen bereitstellt, während das andere Klebstoffmuster gewählt wird, um einen ästhetischen Effekt bereitzustellen. Der erste Klebstoff kann farblos sein, während der zweite Klebstoff gefärbt ist. Ebenso kann Klebstoff mit unterschiedlichen Farben für die unterschiedlichen Muster verwendet werden. Beide Muster können selbstverständlich derart gewählt werden, dass sie ein ästhetisches Erscheinungsbild bereitstellen. Beliebige optionale Muster können verwendet werden, wie beispielsweise Punktmuster, gerade oder gekrümmte Linien, geometrische Figuren, Fantasiefiguren, Logos, Text, Buchstaben, etc. Die Klebstoffstellen können auch in der Form von kontinuierlichen Linien vorliegen, die zum Beispiel ein Netzwerkmuster bilden. In 4a ist ein Punktmuster mit dem Bezugszeichen 30 gekennzeichnet und ein figürliches Muster ist mit dem Bezugszeichen 31 gekennzeichnet.
In 3 ist ein Beispiel eines zweilagigen Papiers dargestellt, das gemäß der Erfindung hergestellt wurde und bei dem die Klebstoffstellen zwischen den zwei Papierlagen 1 und 16 mit 27 bezeichnet sind. Zwischen den Klebstoffstellen 27 sind die Papierlagen 1 und 16 frei und voneinander getrennt und Freiräume 28 werden erzeugt, die das Volumen und die Absorptionsfähigkeit des Materials erhöhen, was Eigenschaften sind, die zum Beispiel für weiches absorbierendes Papier wichtig sind. Die zweite Papierbahn 16 kann genau gegenüber den Klebstoffstellen geringfügige komprimierende Prägungen 29 aufweisen, die durch die gemusterten Laminationswalzen 19 und 22 verursacht werden. Die Prägungen 29, die in den Zeichnungen dargestellt sind, sind ferner ein Resultat dessen, dass sich die Lage 16 zwischen den Klebstoffstellen 27 geringfügig von der ersten Lage 1 aufwölben wird.
Eine oder beide gemusterten Klebstofftransferwalzen 5 und 12 sowie eine oder beide gemusterten Laminationswalzen 19 und 22 können gehaltert sein, so dass sie leicht in eine operative Position verschwenkt und aus dieser herausgebracht werden können. Die gemusterte Oberfläche der Walzen 5, 12, 19, 22 kann vorzugsweise in Form von austauschbaren Ummantelungen ausgestaltet sein, die eine schnelle Möglichkeit, das Muster zu ändern, mit sich bringen.
Auch in diesen dritten und vierten Pressspalten sollte der Druck niedrig, aber ausreichend hoch sein, um ein Zusammenkleben der zwei Papierbahnen 1 und 10 zu gestatten. Es wird vorzugsweise nur eine geringe Prägung des Musters der Musterwalze 12 in die zweite Papierbahn 10 erfolgen. Es wird ferner angemerkt, dass die Prägungen nur in der zweiten Bahn 10 vorkommen, während die erste Bahn 1 im Wesentlichen glatt verbleibt. Das verbundene zweilagige Produkt ist mit 26 gekennzeichnet.
Die Bahnspannung der ersten und zweiten Lage 1 und 16 ist vorzugsweise im Wesentlichen gleich, wenn sie in den zweiten Pressspalt 12 gefördert werden. Dadurch gibt es keinen von der Lamination herrührenden Verkürzungseffekt.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist nur eine Laminationswalze 19 vorgesehen, die ein Muster entsprechend der ersten oder zweiten Klebstofftransferwalze 5 oder 12 aufweist, während durch eine beliebige Laminationswalze kein Druck auf das Klebstoffmuster, das durch die andere erste oder zweite Klebstofftransferwalze 5 oder 12 bereitgestellt wird, aufgebracht wird. Im Falle eines die Festigkeit bereitstellenden Klebstoffmusters, das ein gefärbter Klebstoff sein kann, wird der Druck nur auf das Festigkeit bereitstellende Klebstoffmuster aufgebracht.
Es versteht sich, dass die erste und/oder zweite Papierbahn 1 und 16 jeweils zwei oder mehrere Lagen umfassen können, so dass ein Verbundprodukt 26 mit drei oder mehr Lagen ausgebildet wird. Im Falle des Verbindens dreier oder mehrerer Lagen kann mehr Klebstoff und/oder ein höherer Druck im Laminationsschritt notwendig sein, verglichen mit einem Fall, bei dem nur zwei Lagen verbunden werden.
Es versteht sich ferner, dass zusätzliche gemusterte Klebstofftransferwalzen und Laminationswalzen verwendet werden können, in welchem Fall drei oder mehr Lagen miteinander verbunden werden können.
Eine Druckeinheit 33 kann nach der zweiten Laminationsstation vorgesehen sein, um auf eine Seite des Verbundprodukts 26 ein Muster aufzudrucken.
Die Papierbahnen 1 und 16, die verbunden werden, können entweder flach sein oder sie können auch eine dreidimensionale Struktur aufweisen, die in dem Verfahren zu einem früheren Zeitpunkt bereitstellt wurde, zum Beispiel während dem Formieren, dem Entwässern und/oder Trocknen der Papierbahn. Eine dreidimensionale Struktur kann auch durch Prägen der trockenen Papierbahnen vor dem Verbinden bereitgestellt werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist sehr schonend zu einem derartigen Muster, so dass dieses während des Verbindungsvorgangs im Wesentlichen intakt bleibt. Andere wichtige Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass das Papier seine Festigkeitseigenschaften während des Vorgangs im Wesentlichen behält, die in vielen anderen Verbindungsprozessen, bei denen ein Prägen und eine Verformung der Papierbahnen in Verbindung mit der Lamination auftritt, verloren gehen.
Im Falle eines relativ flachen Aufbaus des verbundenen mehrlagigen Produkts kann dies in dichte Rollen oder gefaltete Produkte umgewandelt werden, was Raum sowie Kostenersparnisse mit sich bringt.
5 zeigt eine Ausführungsform eines dreilagigen Papiers, bei dem die Lagen 1, 16 und 32 vor dem Verbinden mit einem dreidimensionalen Muster, zum Beispiel einer Prägung, versehen wurden.
Die Strukturen der Prägemuster sind unterschiedlich, so dass die Musterstruktur der Mittellage 16 gröber ist als die der zwei Außenlagen 1 und 32. Ein hochvoluminöses Produkt wird dadurch erzielt. Die Klebstoffstellen 27 zwischen den Lagen 1 und 16 können, wie es offenbart ist, in Bezug auf die Klebstoffstellen zwischen den Lagen 16 und 32 versetzt sein oder sie können genau gegenüber voneinander aufgebracht sein. Andere Kombinationen unterschiedlicher Prägemuster als die in 5 dargestellten können selbstverständlich verwendet werden. Mehrlagige Produkte mit unterschiedlichen Strukturen auf entgegengesetzten Seiten können erzeugt werden, wenn die zwei Außenlagen unterschiedliche Prägestrukturen aufweisen, wie beispielsweise eine gröbere Seite und eine glattere Seite. Sogenannte mikrowattierte Prägemuster können ebenso verwendet werden. Eine oder mehrere Lagen können darüber hinaus ungeprägt verbleiben. Im Falle eines zweilagigen Produkts wird ein zweiseitiges Produkt erzielt, wenn eine Lage geprägt wird und die andere ungeprägt verbleibt oder eine andere Prägestruktur aufweist.
Die für die unterschiedlichen Lagen verwendeten Prägemuster können auch gleich sein. In diesem Fall können die Lagen zusammen geprägt werden und dann vor dem Verbinden durch das Verfahren gemäß der Erfindung voneinander getrennt werden. Sie können auch vor dem Verbinden separat geprägt werden.
Das verbundene mehrlagige Produkt kann auch, wenn es gewünscht wird, aufgrund der starken Lagenhaftung, die durch die Klebstoffpunkte bereitgestellt wird, nach dem Laminationsprozess geprägt werden, wodurch ein weicheres Material erzeugt wird. Die effektive Lagenhaftung wird aufgrund des ausgeprägten Klebstoffeffekts, der durch die Laminationswalzen, die im Register mit den Klebstofftransferwalzen angetrieben werden, erzielt. Dieser Lagenhaftungseffekt wird beim Converting, zum Beispiel Rollen des Papierprodukts, nicht reduziert, was bei Lagenhaftungen, die durch Prägen bereitgestellt wurden, der Fall sein kann.
Wenigstens eine Papierlage kann ferner mit dünnen Klebstoffstreifen oder einem aushärtenden Bindemittel, wie beispielsweise Latex, verstärkt sein. Die Verstärkung kann zum Beispiel auf der Außenseite des laminierten Produkts nach dem Verbund und im Register mit dem Laminationsprozess stattfinden. Im Falle eines aushärtenden Bindemittels wird das Produkt nach dem Verbinden ausgehärtet, zum Beispiel durch eine Wärmebehandlung. Wenn die Papierlagen auf diese Art und Weise verstärkt werden, können sehr dünne Materialien verwendet werden, die sonst nicht verwendet hätten werden können, weil sie eine Festigkeit aufweisen, die nicht ausreichend hoch ist, um sie in einem Convertingvorgang oder einem Dispensen zu handhaben.
Die mehrlagige Bahn kann in ein beliebiges gewünschtes Produkt, wie beispielsweise Rollen, gefaltete Handtücher, Wischlappen, Taschentücher, Servietten, etc. umgewandelt werden. Es wäre von Vorteil, die mehrlagige Bahn gemäß der Erfindung in sogenannten kernlosen Mittelabzugrollen zu verwenden, bei denen das Papier aus der Mitte der Rolle entnommen wird. Bei einer herkömmlichen mehrlagigen Bahn, bei der die Verbindung der Lagen mittels Prägung erzielt wird, werden die innersten Umläufe, die eher stark komprimiert sind, so dass die Prägung mehr oder weniger zerstört wird, nicht als zufriedenstellendes Produkt entnommen werden können. Bei der mehrlagigen Bahn gemäß der Erfindung andererseits ist die Verbindung der Lagen von jeglichem Mustereffekt, der durch Prägen oder ähnliches bereitgestellt wird, getrennt und somit werden auch die innersten Umläufe der kernlosen Rolle ein brauchbares Produkt bilden.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Bahn (26) aus flexiblem Material, wie beispielsweise Papier und Vliesstoff, mittels Verkleben der Lagen, dadurch gekennzeichnet, dass Klebstoff in aufeinanderfolgenden Schritten mittels wenigstens zweier Klebstofftransferwalzen (5; 12), die jeweils ein dreidimensionales Muster aus abwechselnd erhabenen (6; 13) und vertieften Abschnitten (7; 14) aufweisen, auf ein erstes bahnförmiges flexibles Material (1), in entsprechend ersten (8) und zweiten (15) Pressspalten, und zwar in einem Muster entsprechend der Form und Konfiguration der besagten erhabenen Abschnitte (6; 13), übertragen wird; Inkontaktbringen eines zweiten bahnförmigen flexiblen Materials (16) mit der klebstofftragenden tragenden Seite des ersten bahnförmigen flexiblen Materials (1) in wenigstens einem weiteren Pressspalt (18; 23) zwischen wenigstens einer gemusterten Laminationswalze (19; 22) und einer Gegenwalze (9), wobei die besagte wenigstens eine gemusterte Laminationswalze ein dreidimensionales Muster aus abwechselnd erhabenen (20; 24) und vertieften Abschnitten (21; 25) aufweist, die eine Form und Konfiguration aufweisen, um Druck auf das kombinierte erste und zweite bahnförmige Material im Wesentlichen nur genau gegenüber wenigstens einiger der Klebstoff tragenden Bereiche des ersten bahnförmigen Materials (1) aufzubringen, wobei die wenigstens eine gemusterte Laminationswalze (19; 22) im Register mit der ersten (5) und/oder der zweiten (12) Klebstofftransferwalze angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dreidimensionale Muster der ersten gemusterten Klebstofftransferwalze (5) anders ist als das der zweiten gemusterten Klebstofftransferwalze (12).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei gemusterte Laminationswalzen (19; 22) vorgesehen sind, wobei die erste Laminationswalze (19) ein dreidimensionales Muster aus abwechselnd erhabenen (20) und vertieften Abschnitten (21) mit einer Form und Konfiguration entsprechend dem Muster einer der Klebstofftransferwalzen (5; 12) aufweist und die zweite Laminationswalze (22) ein dreidimensionales Muster aus abwechselnd erhabenen (24) und vertieften Abschnitten (25) mit einer Form und Konfiguration entsprechend dem Muster der anderen der besagten Klebstofftransferwalzen (12; 5) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemusterte Laminationswalze (19) mit einem dreidimensionalen Muster aus abwechselnd erhabenen (20) und vertieften Abschnitten (21) mit einer Form und Konfiguration entsprechend den Mustern von sowohl der ersten als auch der zweiten Klebstofftransferwalze (5; 12) vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemusterte Laminationswalze (19) mit einem dreidimensionalen Muster aus abwechselnd erhabenen (20) und vertieften Abschnitten (21) mit einer Form und Konfiguration entsprechend dem Muster einer der besagten Klebstofftransferwalzen (5; 12) vorgesehen ist, während kein Druck auf das kombinierte erste und zweite bahnförmige Material gegenüber den Klebstoff tragenden Bereichen, die durch die andere der besagten Klebstofftransferwalzen (12; 5) aufgebracht wurden, aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gefärbter Klebstoff durch wenigstens eine der gemusterten Klebstofftransferwalzen (5; 12) auf das erste bahnförmige Material (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Klebstoffe unterschiedlicher Farbe oder Färbung durch die erste bzw. zweite gemusterte Klebstoffaufbringungseinrichtung (5; 12) aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der bahnförmigen Materialien (1, 16) vor dem Verbund mit dem gegenüberliegenden bahnförmigen Material ein dreidimensionales Muster erhält, das auf dem bahnförmigen Material erzeugt wird, während es nass ist, während dem Trocknen des nassen Materials und/oder in einem trockenen Zustand.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Lagen (1, 16) vor der Lamination eine dreidimensionale Musterung erhalten, wobei die Muster auf den wenigstens zwei Lagen unterschiedliche Strukturen aufweisen, zum Beispiel ist ein Muster relativ fein und ein anderes Muster relativ grob.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Lage durch Klebstoffstreifen oder durch Aushärten von Bindemitteln, zum Beispiel Latex, verstärkt ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel nach der Lamination ausgehärtet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Muster der Klebstofftransferwalzen (5, 12) derart gewählt werden, dass Klebstoff entsprechend in einer Menge zwischen 0,03 und 9%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 6% des gesamten Oberflächenbereichs des ersten bahnförmigen Materials (1) auf das erste bahnförmige Material (1) aufgetragen wird.
Mehrlagige Bahn (26) aus flexiblem Material, wie beispielsweise Papier und Vliesstoff, umfassend wenigstens eine erste (1) und eine zweite Lage (16), die durch Verkleben an Klebstoffstellen, die ein Klebemuster (30, 31) bilden, miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen durch wenigstens zwei Klebemuster (30, 31) miteinander verklebt sind, die in Bezug auf ihre Form und/oder Farbe unterschiedlich sind.
Mehrlagige Bahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe jeder Klebstoffstelle (30, 31) zwischen 0,15 und 150 mm², vorzugsweise zwischen 0,5 und 100 mm², und mehr bevorzugt zwischen 1 und 15 mm² beträgt.
Mehrlagige Bahn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe jeder Klebstoffstelle (17) zwischen 150 und 400 mm² beträgt.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffstellen (30, 31) einen Gesamtbereich von zwischen 0,03 und 9%, vorzugsweise zwischen 0,1 und 6%, des gesamten Oberflächenbereichs der entsprechenden Lage (1, 10) belegen.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff an wenigstens einigen der Klebstoffstellen (30, 31) gefärbt ist.
Mehrlagige Bahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Klebstoffstellen (30, 31) unterschiedlicher Farbe oder Färbung vorgesehen sind.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lagen (1, 10) ein dreidimensionales Muster aufweist, das vor dem Verbinden mit der gegenüberliegenden Lage vorgesehen wurd.
Mehrlagige Bahn nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Lagen (1, 16) ein dreidimensionales Muster aufweisen, das vor dem Verbinden mit der gegenüberliegenden Lage vorgesehen wurde, wobei die Muster, die auf wenigstens zwei Lagen vorgesehen sind, unterschiedliche Strukturen aufweisen, wobei zum Beispiel ein Muster relativ fein ist und das andere Muster relativ grob.
Mehrlagige Bahn nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrlagige Bahn eine Außenseite mit relativ grober dreidimensionaler Struktur und eine Außenseite mit relativ glatter Struktur aufweist.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrlagige Bahn wenigstens drei Lagen aufweist, wobei eine Mittellage eine relativ grobe dreidimensionale Struktur aufweist.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Lage durch Klebemittelstreifen oder durch Aushärten von Bindemittel, zum Beispiel Latex, verstärkt ist.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lagen (1, 10) Löcher in sich aufweist.
Rolle, gefaltetes Tuch, Wischtuch, Taschentuch, Windel und ähnliches aus bahnförmigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das bahnförmige Material eine mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 13 bis 24 ist.
Rolle aus bahnförmigem Material nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Rolle eine kernlose Rolle mit Mittelabzug ist.
Produkt aus bahnförmigem Material nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass das bahnförmige Material Tissuepapier ist.