DE60304166T2

DE60304166T2 - Verfahren zur herstellung einer mehrlagigen bahn aus flexiblem material wie papier oder vliesstoff und durch das verfahren hergestelltes mehrlagiges material

Info

Publication number: DE60304166T2
Application number: DE60304166T
Authority: DE
Inventors: Eva-Li SAARVÄLI; Anna Mansson; Anders Andersson; Sören CARDFELT; Agneta Thoren
Original assignee: SCA Hygiene Products AB
Current assignee: Essity Hygiene and Health AB
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2003-04-08
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: EP1497110A1; BR0309040A; RU2004132838A; WO2003086744A1; MXPA04009715A; AU2003222552A1; ATE320913T1; DE60304166D1; SE0201088D0; CN1646303A; EP1497110B1; PL371654A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Bahn, umfassend wenigstens drei Lagen aus flexiblem Material, wie beispielsweise Papier und Vliesstoff, mittels Verkleben der Lagen. Insbesondere betrifft sie die Herstellung von Tissueprodukten, wie beispielsweise Toiletten- und Küchenpapier, Papiertüchern, Handtüchern, Windeln, Taschentüchern, Material zum Wischen und ähnlichem. Die Erfindung betrifft ferner eine mehrlagige Bahn aus flexiblem Material, wie beispielsweise Papier und Vliesstoff, umfassend wenigstens drei Lagen, die mittels Verkleben an einzelnen Klebestellen verklebt sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist durchaus üblich, zwei oder mehrere Tissuelagen miteinander zu verbinden, um das fertige Tissueprodukt herzustellen. Dadurch wird ein flexibleres und weicheres Tissueprodukt erzielt, verglichen mit einem Produkt, das aus einer einzelnen Lage mit entsprechender Stärke und entsprechendem Flächengewicht anstelle des verbundenen Produkts hergestellt würde. Die Absorptionsfähigkeit und das Volumen sind darüber hinaus verbessert.
Das Verbinden zweier oder mehrerer Tissuelagen wird oftmals mittels Kleben bewirkt. Eine mechanische Prägung der Lagen wird ebenfalls oftmals durchgeführt, bevor sie miteinander verklebt werden. Es ist ferner bekannt, zwei Lagen nur mittels einer mechanischen Prägung zu verbinden, wobei eine mechanische Verbindung der Lagen an den Prägestellen auftritt.
Durch zum Beispiel die EP-A-796 727 ist es bekannt, zwei Papierlagen zunächst in einer dreidimensionalen Struktur mit abwechselnd erhabenen und vertieften Abschnitten zu prägen, wonach das Klebemittel auf eine der Lagen aufgebracht wird und die zwei Lagen in einem Pressspalt zwischen zwei Prägewalzen miteinander verbunden werden, so dass die erhabenen Abschnitte der entsprechenden Lagen miteinander verklebt werden. Ein ähnliches Prägeverfahren ist in der EP-A-738 588 dargestellt, gemäß der das Klebemittel ferner einen färbenden Effekt hat.
In der WO 95/08671 ist ein Beispiel eines sogenannten Nested-Prägens offenbart, bei dem die zwei einzeln geprägten Lagen derart miteinander kombiniert und verbunden werden, dass die erhabenen Abschnitte einer Lage in die vertieften Abschnitte der gegenüberliegenden Lage eingreifen.
Durch die US-A-5,443,889 ist ein Verfahren zum Verbinden zweier Papierlagen bekannt, die jeweils über eine Musterwalze gefördert werden, wobei die Musterwalzen abwechselnd erhabene und vertiefte Abschnitte aufweisen, wobei Klebemittel auf eine Lage aufgebracht wird, während diese über die Walze geführt wird. Die zwei Papierlagen werden dann in einem Pressspalt zwischen den zwei Musterwalzen miteinander verklebt, die im Register zueinander laufen, so dass ein Verbinden und Komprimieren der Papierlagen in einem Muster entsprechend der Vorsprünge der Musterwalzen auftritt.
Ein Nachteil, der in Verbindung mit dem Prägen einer Papierbahn auftreten kann, wenn diese punktförmig komprimiert wird, besteht darin, dass eine beachtliche Festigkeitsverminderung an den Prägesteilen auftritt, was die Festigkeitseigenschaften des gesamten Papierprodukts beeinflusst. Festigkeitsverminderungen von bis zu 70% eines geprägten Papiers gegenüber einem entsprechenden ungeprägten Papier sind nicht ungewöhnlich.
Die US-A-3,672,950 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines wattierten oder gepolsterten, mittels Klebemittel 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 und im Register mit der ersten Musterwalze angetrieben mit einer anderen Lage verbunden. Die zwei Lagen befinden sich während dem Verbundvorgang in unterschiedlichen Spannungszuständen, so dass ein wattiertes oder gepolstertes Produkt bereitgestellt wird.
Das Verbinden dreier oder mehrerer Tissuelagen durch Klebemittel kann auf verschiedenste Art und Weise erfolgen. Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird eine Prägeeinheit, umfassend zwei Prägespalte, die durch eine Prägewalze und eine Marrying-Walze definiert werden, und die mit einer Nested-Konfiguration der geprägten und verbundenen Bahn versehen ist und ferner einen Klebemittelapplikator umfasst, wie sie zum Beispiel in der US 3,867,225 offenbart ist, mit der Modifikation verwendet, dass zwei Lagen zusammen in wenigstens einen der Prägespalte eingeführt werden. Die Verwendung dieser Technik zum Verbinden zweier oder mehrerer Lagen führt zu einem eher steifen Produkt, da der Klebstoff vollständig durch die Mittellage(n) dringen muss, um alle Lagen miteinander zu verbinden. Eine nicht ausreichende Durchdringung des Klebemittels durch die Mittellage(n) wird keine ausreichende Lagenhaftung bewirken.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform können drei oder mehrere Lagen durch mechanische Lagenhaftung miteinander verbunden werden, und zwar durch sogenanntes Male-to-flat- oder Male-to-male-Prägen. Das Prägen wird üblicherweise nur entlang der Kantenabschnitte des Tissueprodukts als sogenanntes Kantenprägen durchgeführt, wie es zum Beispiel im US-Patent 1,774,497 offenbart ist, es kann jedoch auch über die gesamte Oberfläche des Produkts erfolgen. Die EP-A-436 170 offenbart ein mehrlagiges Tissueprodukt, umfassend zwei oder mehrere Lagen, die einzeln geprägt und durch Kantenprägen miteinander verbunden sind. Es ist schwierig, eine ausreichende Lagenhaftung nur mit mechanischem Prägen zu erzielen, insbesondere wenn nur die Kantenabschnitte geprägt werden.
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, bereitzustellen, wobei wenigstens drei Lagen aus flexiblem Material durch Verkleben miteinander verbunden werden. Der Verbund soll eine gute Lagenhaftung bereitstellen und sanft zum Material sein, so dass die Struktur der Lagen sowie ihre Festigkeitseigenschaften im Wesentlichen aufrechterhalten bleiben. Die Absorptionsfähigkeit und das Volumen des Endprodukts sollte darüber hinaus ebenso hoch sein wie sein Drapierverhalten.
Dies wurde gemäß der Erfindung ermöglicht durch Inkontaktbringen einer ersten gemusterten Klebemittel-Transferwalze mit einem dreidimensionalen Muster aus Vorsprüngen mit einer ersten Klebemittel-Auftrageeinrichtung und Transferieren von Klebemittel auf ein erstes bahnförmiges flexibles Material in einem ersten Pressspalt in einem Muster entsprechend der Konfiguration der Vorsprünge, Inkontaktbringen eines zweiten bahnförmigen flexiblen Materials mit der Seite des ersten bahnförmigen flexiblen Materials, auf die das Klebemittel aufgebracht wurde, in einem zweiten Pressspalt zwischen einer ersten gemusterten Laminationswalze mit einem dreidimensionalen Muster aus Vorsprüngen entsprechend dem Muster der ersten Klebemittel-Transferwalze und einer Gegenwalze, wobei die erste Klebemittel-Transferwalze und Laminationswalze im Register zueinander laufen, so dass das erste und zweite bahnförmige flexible Material in einem Muster entsprechend der Konfiguration der Vorsprünge der ersten Klebemittel-Transferwalze zusammengepresst und miteinander verklebt werden; nachfolgend Inkontaktbringen einer zweiten gemusterten Klebemittel-Transferwalze mit einem dreidimensionalen Muster aus Vorsprüngen mit einer Klebemittel-Auftrageeinrichtung und Transferieren von Klebemittel auf eine Außenseite des kombinierten ersten und zweiten bahnförmigen flexiblen Materials in einem dritten Pressspalt in einem Muster entsprechend der Konfiguration der Vorsprünge der zweiten Klebemittel-Transferwalze, wobei das Muster in Bezug auf das Klebemittelmuster, das durch die erste Klebemittel-Transferwalze aufgebracht wurde, versetzt aufgebracht wird; wobei ein drittes bahnförmiges flexibles Material in einem vierten Pressspalt zwischen einer zweiten gemusterten Laminationswalze mit einem dreidimensionalen Muster aus Vorsprüngen entsprechend dem Muster der zweiten Klebemittel-Transferwalze und einer Gegenwalze mit der Seite des kombinierten ersten und zweiten bahnförmigen flexiblen Materials, auf die das Klebemittel aufgebracht wurde, in Kontakt gebracht wird, wobei die zweite Klebemittel-Transferwalze und Gegenwalze im Register zueinander laufen, so dass das dritte bahnförmige flexible Material in einem Muster entsprechend der Konfiguration der Vorsprünge der zweiten Klebemittel-Transferwalze mit dem kombinierten ersten und zweiten bahnförmigen flexiblen Material verpresst und verklebt wird.
Da die Klebemittelstellen zwischen den unterschiedlichen Lagen in Bezug aufeinander versetzt sind, können sich die einzelnen Lagen relativ zueinander freier bewegen, wie wenn sie an Verbindungsklebestellen miteinander verklebt worden wären. Relativbewegungen können sowohl in seitlicher als auch in Querrichtung relativ zur Ebene der Lage stattfinden, was zur Drapierfähigkeit des Verbundmaterials beiträgt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird wenigstens eine der Lagen vor dem Verbund mit der gegenüberliegenden Lage mit einem dreidimensionalen Muster versehen, das auf dem Material aufgebracht wurde, während es nass war, während dem Trocknen des nassen Materials und/oder im trockenen Zustand.
Die Größe jeder Klebemittelstelle beträgt zwischen 0,15 und 150, vorzugsweise zwischen 0,5 und 100 mm², weiter bevorzugt zwischen 1 und 15 mm². Die Anzahl der Klebemittelstellen pro Flächeneinheit sollte zwischen 25 pro m² bis 150 pro cm², vorzugsweise zwischen 300 pro m² bis 50 pro cm² und am meisten bevorzugt zwischen 800 pro m² bis 20 pro cm² betragen. Es wird hervorgehoben, dass die Klebemittelstellen über den Bereich des bahnförmigen Materials gleichmäßig verteilt sein können, aber sie können auch ungleichmäßig verteilt sein, zum Beispiel in voneinander beabstandeten Gruppen angeordnet sein.
Die Klebemittelstellen können eine beliebige optionale Form aufweisen, wie beispielsweise kleine Punkte, Linien, Bilder, Buchstaben, Fantasiemuster, etc.
Die Erfindung betrifft ferner eine mehrlagige Bahn aus flexiblem Material gemäß Anspruch 7.
Bei einer Ausführungsform sind im Wesentlichen alle Klebemittelstellen des zweiten Klebemittelmusters in Bezug auf die Klebemittelstellen des ersten Klebemittelmusters versetzt.
Wenigstens ein Klebemittelmuster kann durch ein gefärbtes Klebemittel bereitgestellt sein.
Bei einer Ausführungsform weist wenigstens eine der Lagen absichtlich darin ausgestalte Löcher auf.
Die mehrlagige Bahn kann ferner nach dem Verbinden geprägt werden.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung und den Patentansprüchen offenbart.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform, die in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist, genauer erläutert.
1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung.
2 ist ein schematischer Querschnitt eines dreilagigen Papiers, das gemäß dem Verfahren hergestellt wurde.
3 ist ein schematischer Querschnitt eines vierlagigen Papiers, das gemäß dem Verfahren hergestellt wurde.
4 ist eine Draufsicht von zwei Klebemittelmustern, die in Bezug aufeinander versetzt aufgebracht sind.
BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt eine Vorrichtung zu Herstellen eines dreilagigen Materials, zum Beispiel Papier, insbesondere Tissuepapier. Eine erste Papierbahn 1 wird über eine Walze 2 in Richtung einer Klebemittel-Auftragestation gefördert. Diese umfasst eine Klebemittelkammer 3, aus der Klebemittel auf eine Klebemittelwalze 4 aufgebracht wird. Die Klebemittelwalze 4 steht in Kontakt mit einer ersten gemusterten Klebemittel-Transferwalze 5, die über ihren Umfang mit einem Muster aus Vorsprüngen 6 versehen ist. Die Klebemittelwalze 4 steht nur in Kontakt mit den Oberseiten der Vorsprünge 6, so dass Klebemittel nur auf diese aufgebracht wird. Die Papierbahn wird in einen Pressspalt zwischen der ersten Klebemittel-Transferwalze 5 und einer mittig platzierten Gegenwalze 11 geführt. Klebemittel wird somit auf die erste Papierbahn 1 in einem ersten Klebemittelmuster entsprechend der Konfiguration der Oberseiten der Vorsprünge 6 aufgebracht. Der Druck im Pressspalt zwischen der Musterwalze 5 und der Gegenwalze 11 ist nur ausreichend hoch, um einen Klebemitteltransfer auf die Papierbahn 1 zu erzielen. Es sollte jedoch keine Deformation der Papierbahn erfolgen, d.h. kein Eindrücken der Vorsprünge 6 der Musterwalze 5 in die Papierbahn.
Eine zweite Papierbahn 7 wird über eine Walze 8 und in einen Pressspalt zwischen einer ersten Laminationswalze 9 und der mittig platzierten Gegenwalze 11 geführt. Die erste Laminationswalze 9 weist ein dreidimensionales Muster aus Vorsprüngen 10 entsprechend dem Muster der ersten Klebemittel-Transferwalze 5 auf. Der Begriff "entsprechend" bedeutet diesbezüglich, dass die Vorsprünge 10 entweder die gleiche Form und Größe des effektiven Oberflächenbereichs der Vorsprünge 6 der ersten Klebemittel-Transferwalze 5, die gleiche Form, aber einen größeren effektiven Oberflächenbereich als die Vorsprünge 6 der ersten Klebemittel-Transferwalze 5, so dass sie sich über den Außenumfang der Klebemittelstellen, die durch die. Klebemittel-Transferwalze 5 bereitgestellt wurden, hinaus erstreckt, oder eine unterschiedliche Form und einen größeren effektiven Oberflächenbereich als die Vorsprünge 6 der ersten Klebemittel-Transferwalze 5 aufweisen. Zum Beispiel kann ein Klebemittelmuster, das durch die erste Klebemittel-Transferwalze 5 bereitgestellt wurde, in Form von Gruppen aus drei Punkten, die in einem dreieckigen Muster 22 angeordnet sind, wie es in 4 dargestellt ist, vorliegen, wobei die Vorsprünge 10 der ersten Laminationswalze 9 entweder exakt gleich oder geringfügig größer als das Klebemittelmuster sein können, oder sie können zum Beispiel die Form eines Dreiecks 24 aufweisen, das die drei Punkte abdeckt, wie es mit der gestrichelten Linie in 4 angedeutet ist. In all diesen Fällen entspricht die Relativposition des Musters auf den zwei gemusterten Walzen 5 und 9 einander.
Die Bahnspannung der ersten und zweiten Lage 1 und 10 ist vorzugsweise im Wesentlichen gleich, wenn sie in den zweiten Pressspalt gefördert werden.
Dadurch wird durch den Verbund bzw. die Lamination kein Verkürzungseffekt auftreten. Die zwei gemusterten Walzen 5 und 9 werden im Register miteinander angetrieben, so dass die erste und zweite Papierbahn 1 und 7 in einem Muster entsprechend der Konfiguration des Klebemittelmusters, das durch die erste Klebemittel-Transferwalze 5 aufgebracht wurde, zusammengedrückt und verklebt werden.
Es ist bevorzugt, dass eine mittige Gegenwalze 11 für sowohl die erste Klebemittel-Transferwalze 5 als auch die Laminationswalze 9 verwendet wird, wie es in 1 dargestellt ist. Es wäre jedoch selbstverständlich auch möglich, zwei oder mehrere separate Gegenwalzen für die Klebemittel-Transferwalze 5 und die Laminationswalze 9 zu verwenden und diese zu synchronisieren, so dass sie im Register miteinander laufen. Auch in diesem zweiten Pressspalt sollte der Druck niedrig sein, aber ausreichend hoch, um ein ausreichendes Miteinanderverkleben der zwei Papierlagen 1 und 7 zu bewirken. Der Druck im zweiten Pressspalt sollte nur so hoch sein, dass in der zweiten Lage 7, die der ersten Laminationswalze 9 zugewandt ist, nur geringe verdichtende Vertiefungen 21 genau gegenüber der Klebemittelstellen verursacht werden.
Die derart verbundene erste und zweite Lage 1 und 7 werden dann in Richtung einer zweiten Klebemittel-Auftragestation gefördert, die eine Klebemittelkammer 12 umfasst, aus der Klebemittel auf eine Klebemittel-Transferwalze 13 aufgebracht wird. Die Klebemittel-Transferwalze 13 steht in Kontakt mit einer zweiten gemusterten Klebemittel-Transferwalze 14, die über ihren Umfang mit einem Muster aus Vorsprüngen 15 versehen ist. Die zweite Klebemittel-Transferwalze 14 transferiert Klebemittel in einem dritten Pressspalt in einem zweiten Klebemittelmuster entsprechend der Konfiguration der Oberseiten der Vorsprünge 15 auf die Außenseite der zweiten Lage 7. Der Druck in dem Pressspalt zwischen der zweiten Klebemittel-Transferwalze 14 und der Gegenwalze 11 ist nur ausreichend hoch, um einen Transfer von Klebemittel auf die Papierbahn 1 zu erzielen. Es sollte jedoch vorzugsweise keine Deformation der Papierbahn erfolgen, d.h. kein Eindrücken der Vorsprünge 15 der Klebemittel-Transferwalze 14 in die Papierbahn 7.
Das zweite Klebemittelmuster wird in Bezug auf das erste Klebemittelmuster, das durch die erste Klebemittel-Transferwalze 15 aufgebracht wurde, versetzt aufgebracht. Eine dritte Lage 16 wird in Kontakt mit der Seite der zweiten Lage 7, auf die das Klebemittel aufgebracht wurde, in einem vierten Pressspalt zwischen einer zweiten gemusterten Laminationswalze 18 mit einem dreidimensionalen Muster aus Vorsprüngen 19 entsprechend dem Muster der zweiten Klebemittel-Transferwalze 14 und der Gegenwalze 11 in Kontakt gebracht. Der Begriff "entsprechend" ist diesbezüglich wie oben in Bezug auf die erste Klebemittel-Transferwalze 5 und die Laminationswalze 9 definiert. Die zweite Klebemittel-Transferwalze 14 und die Laminationswalze 18 laufen im Register miteinander, so dass die dritte Lage 16 mit der kombinierten ersten und zweiten Lage 1 und 7 in einem Muster entsprechend der Konfiguration der Oberseiten der Vorsprünge 15 der zweiten Klebemittel-Transferwalze 14 verpresst und verklebt wird.
Auch in diesem vierten Pressspalt sollte der Druck niedrig, aber ausreichend hoch sein, um ein Miteinanderverkleben der kombinierten Lagen zu erzielen. Der Druck in dem Pressspalt sollte nur so hoch sein, dass in der dritten Lage, die der zweiten Klebemittel-Transferwalze 9 zugewandt ist, nur ein geringes verdichtendes Eindrücken 21 genau gegenüber der Klebemittelstellen verursacht wird.
Die Oberfläche der mehrlagigen Bahn, die der mittigen Gegenwalze 9 zugewandt, wird unbeeinflusst durch den Laminationsvorgang ohne verdichtende Abdrücke im Material gegenüber den Klebemittelstellen seine Struktur im Wesentlichen beibehalten. Das laminierte mehrlagige Produkt ist mit 20 gekennzeichnet.
Es ist bevorzugt, dass eine mittige Gegenwalze 11 für alle Musterwalzen 5, 9, 14 und 18 verwendet wird, wie es in 1 dargestellt ist. Es wäre selbstverständlich jedoch auch möglich, zwei oder mehrere separate Gegenwalzen für eine oder mehrere der besagten Musterwalzen zu verwenden und diese zu synchronisieren, so dass sie im Register laufen.
Das Muster auf den Klebemittel-Transferwalzen 5 und 13 kann optional sein, sollte jedoch derart gewählt werden, dass Klebemittel in einer Menge entsprechend zwischen 0,03 und 9%, vorzugsweise zwischen 0,16% des gesamten Oberflächenbereichs der Papierbahn 1 auf die Papierbahn 1 aufgebracht wird. Im vorliegenden Fall sind die Klebemittelstellen spärlich über im Wesentlichen den gesamten Bereich des laminierten Produkts verteilt. Es ist mit dem Verfahren gemäß der Erfindung möglich, die Klebemittelstellen sehr ausgeprägt zu positionieren, wobei eine sehr geringe Klebemittelmenge notwendig ist. Das bedeutet Vorteile in Bezug auf die Weichheit, Drapierfähigkeit, Absorption, etc. Die Anzahl der Klebemittelstellen pro Flächeneinheit sollte zwischen 25 pro m² bis 150 pro cm², vorzugsweise zwischen 300 pro m² bis 50 pro cm², und am meisten bevorzugt zwischen 800 pro m² bis 20 pro cm² betragen. Die Größe jeder Klebemittelstelle sollte zwischen 0,15 und 150 mm², vorzugsweise zwischen 0,5 und 100 mm² und mehr bevorzugt zwischen 1 und 15 mm² betragen.
Im Falle von großen Klebemittelstellen können gerasterte Muster verwendet werden, was bedeutet, dass jede Klebemittelmustereinheit aus einer Vielzahl von kleinen Rasterpunkten aufgebaut wird. Die Größe der Klebemittelstellen in diesem Fall ist als der von der Kombination der Rasterpunkte, die eine Klebemitteleinheit bilden, umschriebene Bereich definiert.
Bevorzugte Klebemittel sind solche, die üblicherweise für Papier verwendet werden, wie beispielsweise Carboxymethylzellulose (CMC), Polyvinylalkohol (PVOH), Ethylenvinylacetat (EVA), Polyvinylacetat (PVAc), Ethylenacrylsäure, Vinylacetatacrylsäure, Styrenacrylsäure, Polyurethan, Polyvinylidenchlorid, Stärke, chemisch modifizierte Stärke, Dextrin, wasserlösliche Polymere, wie beispielsweise Latex und Milchkolloide, bei denen natürlicher oder synthetischer Gummi oder Kunststoff in Wasser gelöst ist. Im Fall, dass die Materialbahnen mit einem anderen Material außer Papier bestehen, wird selbstverständlich ein für diese Materialien geeignetes Klebemittel gewählt.
Gefärbte Klebemittel können ebenso verwendet werden, was einen visuellen Effekt und damit einen Mustereffekt auf dem Material bewirkt.
In 2 ist ein Beispiel eines dreilagigen Papiers dargestellt, das gemäß der Erfindung hergestellt wurde, wobei die Klebemittelstellen zwischen der ersten und zweiten Lage 1 und 7 mit 22 und die Klebemittelstellen zwischen der zweiten und dritten Lage 7 und 10 mit 23 gekennzeichnet sind. Zwischen den Klebemittelstellen 22 sind die Papierlagen 1 und 7 und zwischen den Klebemittelstellen 23 sind die Papierlagen 7 und 16 frei und nicht aneinander angebracht und es sind Hohlvolumen erzeugt, die das Volumen und die Absorptionsfähigkeit des Materials erhöhen, welche Eigenschaften zum Beispiel für weiches und absorbierendes Papier wichtig sind. Im Wesentlichen das gesamte Volumen der einzelnen Lagen wird nach dem Verbund aufrechterhalten. Die zweite Lage 7 und die dritte Lage 16 können genau gegenüber der Klebemittelstellen 22 und 23 entsprechend geringe vertiefende Abdrücke 21 aufweisen, die entsprechend durch die Musterwalzen 9 und 18 verursacht wurden.
3 zeigt ein Beispiel eines ersten und zweiten Klebemittelmusters, wobei die Klebemittelstellen 23 des zweiten Klebemittelmusters auf halber Strecke zwischen den Klebemittelstellen 22 des ersten Klebemittelmusters angeordnet sind. Vorzugsweise sind im Wesentlichen alle Klebemittelstellen 23 des zweiten Klebemittelmusters in Bezug auf die Klebemittelstellen 22 des ersten Klebemittelmusters versetzt angeordnet. Der Begriff "versetzt" bedeutet, dass gesehen in einer Draufsicht von oben im Wesentlichen alle oder wenigstens 90% der Klebemittelstellen 23 des zweiten Klebemittelmusters nicht mit beliebigen Klebemittelstellen 22 des ersten Klebemittelmuster überlappen. Der Begriff "überlappen" bedeutet, dass wenigstens ein Teil der Oberflächenbereiche der Klebemittelstellen überlappt, aber er umfasst nicht, dass die Klebemittelstellen tangential aneinandergrenzen. Somit enthält der Begriff "nicht überlappen", dass Klebemittelstellen 23 des zweiten Klebemittelmusters gesehen in einer Draufsicht von oben tangential zu den Klebemittelstellen 22 des ersten Klebemittelmusters angeordnet sind oder vollständig getrennt von diesen.
Da das erste und zweite Klebemittelmuster in Bezug aufeinander versetzt angeordnet sind, können sich die einzelnen Lagen relativ zueinander freier bewegen als wenn sie an Verbindungsklebemittelstellen miteinander verklebt wären. Relativbewegungen können sowohl in seitlicher als auch in Querrichtung relativ zur Ebene der Lage stattfinden, was zur Drapierfähigkeit des Verbundmaterials beiträgt.
Die miteinander verbundenen Papierbahnen 1, 7 und 16 können entweder glatt sein oder aber eine dreidimensionale Struktur aufweisen, die früher im Verfahren erzeugt wurde, zum Beispiel während dem Formieren, Entwässern und/oder dem Trocknen der Papierbahn. Eine dreidimensionale Struktur kann ferner durch Prägen der trockenen Papierbahnen vor dem Verbinden bereitgestellt werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist sehr sanft zu einem derartigen Muster, so dass es während des Verbundvorgangs im Wesentlichen intakt bleibt. Ein anderer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Papier seine Festigkeitseigenschaften während des Vorgangs im Wesentlichen behält, die in vielen anderen Verbundvorgängen, bei denen ein Prägen und Verformen der Papierbahnen in Verbindung mit dem Verbund auftritt, vermindert werden. Aufgrund der im Wesentlichen glatten Struktur des verbundenen mehrlagigen Produkts kann dieses in dichte Rollen oder gefaltete Produkte konvertiert werden, was Raum- und Kostenersparnisse bedeutet. Das verbundene mehrlagige Produkt kann ferner, wenn es gewünscht wird, aufgrund der starken Lagenhaftung, die zwischen den Klebemittelpunkten vorliegt, nach dem Verbundvorgang geprägt werden, wodurch ein weicheres Material erzeugt wird. Die effektive Lagenhaftung wird aufgrund des ausgeprägten Klebeeffekts erzielt, der durch die erste und zweite Laminationswalze 9 und 13, die im Register mit den entsprechenden Klebemittel-Transferwalzen 5 bzw. 14 angetrieben sind, bereitgestellt wird.
Vier oder mehrere Lagen können selbstverständlich mit dem oben beschriebenen Verfahren verbunden werden. Bei einer Alternative können drei oder mehrere Klebemittelstationen angeordnet sein, um Klebemittelmuster aufzubringen, die in Bezug auf die vorherigen und/oder nachfolgenden Klebemittelmuster versetzt sind. Jedes zweite Klebemittelmuster kann jedoch, wenn gewünscht, überlappen. Zwei oder mehrere Lagen können ferner in den ersten, zweiten und/oder dritten Pressspalt eintreten, wobei vier oder mehrere Lagen in zwei Klebemittelstationen verbunden werden können. Wenn zwei oder mehrere Lagen in eine Klebemittelstation eintreten, muss das Klebemittel in beide oder alle Lagen eindringen. Dies ist in 3 dargestellt und kann durch Auswahl eines Klebemittels mit geeigneten Eigenschaften, zum Beispiel entsprechender Viskosität, erzielt werden.
Klebemittel mit unterschiedlichen Eigenschaften in Bezug auf zum Beispiel die Viskosität können in den unterschiedlichen Klebemittelstationen verwendet werden. Soll das Klebemittel in zwei oder mehrere Lagen eindringen, wie es in 3 dargestellt ist, wird vorzugsweise ein Klebemittel mit niedriger Viskosität verwendet. Unterschiedliche Klebemittel können ebenfalls verwendet werden, wenn Lagen aus unterschiedlichem Material verbunden werden.
Unterschiedliche Papierarten mit unterschiedlichen Eigenschaften in Bezug auf die Absorptionsfähigkeit, das Flächengewicht, die Herstellungstechnik, die Faserzusammensetzung, die chemischen Zusatzstoffe können in den unterschiedlichen Lagen verwendet werden.
Das Verfahren ist ferner zur Verwendung für Papierlagen geeignet, die absichtlich darin ausgebildete Löcher aufweisen, da der Hauptteil der Löcher im Laminationsvorgang intakt bleiben wird und nicht mit Klebemittel gefüllt wird, was normalerweise der Fall ist, wenn die Lagen miteinander verklebt werden. Der Begriff "absichtlich darin gebildete Löcher" bedeutet, dass die Löcher durch mechanische Perforation gebildet wurden oder dass die Löcher in Verbindung mit dem Formieren und/oder Trocknen der Papierbahn ausgebildet wurden.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Bahn, umfassend wenigstens drei Lagen aus flexiblem Material wie beispielsweise Papier und Vliesstoff, mittels Verkleben der Lagen, wobei eine erste gemusterte Klebemittel-Transferwalze (5) mit einem dreidimensionalen Muster aus Vorsprüngen (6) in Kontakt mit einer ersten Klebemittel-Auftrageeinrichtung (4) gebracht wird und Klebemittel in einem ersten Pressspalt in einem ersten Klebemittelmuster entsprechend der Konfiguration der Vorsprünge (6) auf ein erstes (1) bahnförmiges flexibles Material (1) transferiert wird, ein zweites bahnförmiges flexibles Material (7) in einem zweiten Pressspalt zwischen einer ersten gemusterten Laminationswalze (9) mit einem dreidimensionalen Muster aus Vorsprüngen (10) entsprechend dem Muster der ersten gemusterten Klebemittel-Transferwalze (5) und einer Gegendruckwalze (11) in Kontakt mit der mit Klebemittel versehenen Seite des ersten bahnförmigen flexiblen Materials (1) gebracht wird, wobei die erste Klebemitteltransfer- und Laminationswalze (5, 9) im Register zueinander laufen, so dass das erste und zweite bahnförmige flexible Material (1, 7) in einem Muster entsprechend der Konfiguration der Vorsprünge (6) der ersten Klebemitteltransferwalze (5) verpresst und zusammengeklebt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite gemusterte Klebemittel-Transferwalze (14) mit einem dreidimensionalen Muster aus Vorsprüngen (15) in Kontakt mit einer zweiten Klebemittel-Auftrageeinrichtung (13) gebracht wird und Klebemittel in einem dritten Pressspalt in einem zweiten Klebemittelmuster entsprechend der Konfiguration der Vorsprünge (15) der zweiten Klebemittel-Transferwalze auf eine Außenseite des kombinierten ersten und zweiten bahnförmigen flexiblen Materials (1, 7) transferiert, wobei das besagte Muster in Bezug auf das Klebemittelmuster, das durch die erste Klebemittel-Transferwalze (15) aufgebracht wurde, versetzt aufgebracht wird, ein drittes bahnförmiges flexibles Material (16) in einem vierten Pressspalt zwischen einer zweiten gemusterten Laminationswalze (18) mit einem dreidimensionalen Muster aus Vorsprüngen (19) entsprechend dem Muster der besagten zweiten Klebemittel-Transferwalze (14) in Kontakt mit der mit Klebemittel versehenen Seite des kombinierten ersten und zweiten bahnförmigen flexiblen Materials (1, 7) und einer Gegendruckwalze (11) gebracht wird, wobei die zweite Klebemittel-Transfer- und Laminationswalze (14, 18) im Register zueinander laufen, so dass das dritte bahnförmige flexible Material (16) mit dem kombinierten ersten und zweiten bahnförmigen flexiblen Material (1, 7) in einem Muster entsprechend der Konfiguration der Vorsprünge (15) der zweiten Klebemittel-Transferwalze (14) verpresst und verklebt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der bahnförmigen flexiblen Materialien (1, 7, 16) vor der Lamination mit dem anderen bahnförmigen Material mit einem dreidimensionalen Muster versehen wurde, das auf dem Material aufgebracht wurde während es nass war, während dem Trocknen des nassen Materials und/oder im trockenen Zustand.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen alle Klebemittelstellen (23) des zweiten Klebemusters in Bezug auf die Klebestellen (22) des ersten Klebemusters versetzt aufgebracht sind.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe jeder Klebemittelstelle (22, 23) zwischen 0,15 und 150 mm2, vorzugsweise zwischen 0,5 und 100 mm² und mehr bevorzugt zwischen 1 und 15 mm² beträgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Klebemittelstellen (22, 23) pro Fläche zwischen 25 pro m² bis zu 150 pro cm² und vorzugsweise zwischen 300 pro m² bis zu 50 pro cm² und mehr bevorzugt zwischen 800 pro m² bis zu 20 pro cm² beträgt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrlagige Bahn nach der Lamination geprägt wird.
Mehrlagige Bahn aus flexiblem Material, wie beispielsweise Papier und Vliesstoff, umfassend wenigstens drei Lagen (1, 7, 16), wobei ein erstes Klebemittelmuster umfassend mehrere beabstandete getrennte Klebemittelstellen (22) zwischen einer ersten (1) und einer zweiten Lage (7) der mehrlagigen Bahn aufgebracht ist, ein zweites Klebemittelmuster umfassend mehrere beabstandete getrennte Klebemittelstellen (23) zwischen einer dritten Lage (16) und der kombinierten ersten und zweiten Lage aufgebracht ist, die Lagen durch die getrennten Klebemittelstellen (22, 23) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Klebemittelmuster im Register zueinander angeordnet sind, so dass die beabstandeten diskreten Klebemittelstellen (23) des zweiten Musters in Bezug auf die Klebemittelstellen (22) des ersten Klebemusters versetzt sind.
Mehrlagige Bahn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen alle Klebestellen (23) des zweiten Klebemittelmusters in Bezug auf die Klebestellen (22) des ersten Klebemittelmusters versetzt aufgebracht sind.
Mehrlagige Bahn nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe jeder der Klebemittelstellen (22, 23) 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 einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Klebemittelstellen (22, 23) pro Flächenbereich zwischen 25 pro m² bis zu 150 pro cm², vorzugsweise zwischen 300 pro m² bis 50 pro cm² und mehr bevorzugt zwischen 800 pro m² bis 20 pro cm² beträgt.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Klebemittelmuster durch einen gefärbten Klebstoff gebildet ist.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lagen (1, 7, 16) ein dreidimensionales Muster aufweist, das vor der Verbindung mit den anderen Lagen bewirkt wurde.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Lagen (1, 7, 16) absichtlich gestaltete Löcher aufweist.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mehrlagige Bahn nach der Lamination geprägt wurde.
Mehrlagige Bahn nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen (1, 7, 16) keine oder nur wenige verdichtende Vertiefungen (21) im Material entgegengesetzt der Klebestellen (22, 23) aufweist.