EP1001879B1

EP1001879B1 - Verfahren zum herstellen eines relativ weichen produktes, sowie das produkt selbst

Info

Publication number: EP1001879B1
Application number: EP98941345A
Authority: EP
Inventors: John Dunn Mclain; Brian Hunt; George Rutherford
Original assignee: SCA Hygiene Products GmbH
Current assignee: Essity Germany GmbH
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2003-04-16
Anticipated expiration: 2018-07-16
Also published as: US6440564B1; AU746109B2; HRP20000064A2; HUP0003200A2; CN1095741C; CA2297728A1; CN1272079A; BR9811879A; CO5050381A1; HUP0003200A3; DE59807981D1; JP2001513461A; ATE237465T1; SK1652000A3; KR20010022732A; EP1001879A1; PL338560A1; DE19734414A1; AU8976098A; ES2197501T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines relativ weichen, im wesentlichen flächigen, aber dreidimensionalen Produktes sowie auf ein entsprechendes Produkt selbst. Derartige Produkte als im großen und ganzen flächige Produkte werden üblicherweise hinsichtlich ihres Volumens vergrößert durch einen Prägevorgang. Diese Volumenvergrößerung kann dabei auf der einen Seite das Aussehen beeinflussen und zum anderen die technischen Eigenschaften. Wenn beispielsweise ein Tissue- oder ein ähnliches Papierprodukt mit einer Prägung versehen wird, so können dadurch außer einem verbesserten Aussehen die Berührungs- bzw. Tasteigenschaften verbessert werden. Neben diesen Berührungseigenschaften kann die Umwandlung des Ausgangsproduktes durch Prägen auch die Absorptionseigenschaften des Produktes verbessern. Für das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Produkt kommen verschiedenste Materialien in Frage und zwar z. B. hinsichtlich Papier: Tissue (gekreppt und ungekreppt, naß gelegt, einlagig oder mehrlagig), Watte; hinsichtlich Textilien: alle Weichtextilien, Gewebe, sog. "Non-wovens" (z. B. trocken gelegt), Textillaminate; hinsichtlich Kunststoffe: alle Weichkunststoffe als Folie oder Faserverbund; hinsichtlich Leder: alle Weichleder; hinsichtlich Metall: dünne Metallfolien, insbesondere Aluminiumfolien.

Für das Prägen kommen die verschiedensten Prägeverfahren in Frage, wie sie dem Fachmann bereits bekannt sind.

So offenbaren beispielsweise die EP 0 313 766 A2 und die US 5,229,186 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prägen von Folien. Auch ist es aus der US 5,296,289 bekannt, ein flächiges Ausgangsprodukt nach einem Prägevorgang einem Streckvorgang zu unterwerfen. Der Stand der Technik stellt keine geeigneten Maßnahmen bereit, welche die Berührungseigenschaften des Produkts verbessern.

Dieses Problem wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines relativ weichen, im wesentlichen flächigen, aber trotzdem dreidimensionalen Produktes nach Anspruch 1.

Es ist al eine Überraschung anzusehen, dass man ein geprägtes Zwischenprodukt zumindest hinsichtlich Aussehen und Berührungseigenschaften dadurch auf besonders einfache Weise im Hinblick auf eine sekundäre Volumenvergrößerung verbessern kann, wenn das geprägte Zwischenprodukt einem Streckvorgang unterworfen wird.

In besonderer Weise wirkt sich diese sekundäre Volumenvergrößerung als Überlagerung der durch das Prägen bewirkten Volumenvergrößerung aus, da das Prägemuster des Zwischenproduktes aus einer Vielzahl von miteinander vernetzten Gelenkparallelogrammen gebildet ist und das strecken als Optimum etwa in eine Richtung erfolgt, die diagonal durch die Parallelogramme verläuft und dabei insbesondere durch diagonal gegenüber liegende Gelenkpunkte, die natürlich keine echten Gelenkpunkte im mechanischen Sinne darstellen, sondern sich aus dem Prägevorgang dahingehend ergeben, dass Linien verdichteten Materials einander kreuzen und die Parallelogramme begrenzen, die in einer Vernetzung dann ähnlich wirken wie ein Pantograph, wenn die Streckkräfte aufgebracht werden.

Unter einer Volumenvergrößerung versteht man dabei durch das Prägen entsteh4ende Ausbuchtungen des im großen und ganzen flächigen Ausgangsproduktes, so dass in erster Linie eine Volumenvergrößerung in der Richtung senkrecht zur großen Fläche des Ausgangsproduktes erfolgt.

Der Ausdruck "relativ weich" beinhaltet die Notwendigkeit, überhaupt einen Prägevorgang vornehmen zu können. Der Ausdruck beinhaltet allerdings auch eine Verformbarkeit des Produktes dahingehend, dass durch den Streckvorgang eine bleibende Verformung ebenso erzielt werden kann wie durch den Prägevorgang. Dabei soll das Produkt auch im Endzustand eine gewisse und ggf. eine besondere Flexibilität und Weichheit haben, je nach dem Einsatzzweck und je nachdem, ob das Aussehen oder die Berührungseigenschaft im Vordergrund steht.

Gelöst wird das Problem auch durch ein relativ weiches, im großen flächiges, aber dreidimensionales Produkt nach Anspruch 2. Dabei kann die sekundäre Volumenvergrößerung konvex und an der konvexen Seite des die primäre Volumenvergrößerung bildenden Prägemusters angeordnet sein. Sie kann aber auch konkav sein.

Das Prägemuster muss nicht, kann aber symmetrisch sein.

Die sekundäre Volumnvergrößerung lässt sich in besonders günstiger Weise erzielen, wenn im Prägemuster die geprägten Einzelformen in Draufsicht eine Gestalt haben, die zwischen der Form eines Kreises und der eines Quadrates oder Rechteckes angesiedelt ist. Dabei soll allerdings eine deutliche Abweichung von der Kreisform vorliegen. Beispielsweise bildet das Prägemuster im großen und ganzen ein Rautenmuster.

Zweckmäßigerweise sind im Prägemuster zwischen den Einzelformen im wesentlichen in einer Ebene liegend geprägte Linien ausgebildet, die untereinander in Verbindung stehen und von denen jeweils vier ein "Gelenkparallelogramm" bilden und viele solcher Gelenkparallelogramme miteinander vernetzt sind, wie dies bereits zuvor im Zusammenhang mit dem Verfahren erwähnt worden ist. Diese Linien kreuzen einander, wobei ähnlich wie bei einem Pantograph die Kreuzungspunkte Gelenkpunkte bilden, wenn die erwähnten Streckkräfte in der richtigen Weise aufgebracht werden. Zwischen diesen Kreuzungspunkten (Gelenkpunkte) können die Linien geradlinig, müssen aber nicht geradlinig sein. Sie können einen gekrümmten Verlauf nehmen wie beispielsweise bei einem sog. orientalischen oder venezianischen Muster. Wesentlich ist das Verhalten wie ein Pantograph, wenn entsprechende Streckkräfte aufgebracht werden.

Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch 8 ein Prägewerkzeug zur Herstellung des Zwischenproduktes nach Anspruch 1 bereit.

Dies bedeutet, dass das Prägewerkzeug mit seiner Gestaltung einen wesentlichen Einfluss hat auf die durch Strecken bewirkte überlagerte, bleibende sekundäre Volumenvergrößerung.

Besonders zweckmäßig ist dementsprechend der Einsatz eines sog. "female"-Prägewerkzeugs, welches Ausnehmungen hat, in die das Material des flächigen Ausgangsproduktes für die bleibende primäre Volumenveränderung gedrückt wird. Im Zusammenhang damit nämlich weist das Prägewerkzeug zwischen den Ausnehmungen untereinander verbundene Stege auf, die zusammen mit den Ausnehmungen entsprechende Ausbuchtungen von durch die Stege geprägten Linien zusammengepressten und somit vertieften Materials begrenzt sind, welche Linien in besonders günstiger Weise durch das "female"-Prägen Gelenkparallelogramme bilden, die netzartig derart untereinander verbunden sind, dass dieses Netzwerk beim Aufbringen von entgegengesetzten Streckkräften in Richtung der großen Flächenerstreckung und im wesentlichen in Diagonalrichtung der Gelenkparallelogramme des Zwischenproduktes wie ein Pantograph wirkt. Dementsprechend sollte das Parallelogramm in Maschinenrichtung ausgerichtet sein, wenn das Strecken in Maschinenrichtung erfolgt.

Die sekundäre Volumenerweiterung lässt sich besonders wirkungsvoll erzielen, wenn im Prägewerkzeug die Seitenwände der Ausnehmungen ausgehend von der Werkzeugoberfläche allseitig in einem bestimmten spitzen Winkel verlaufen. Dieser Winkel sollte vorzugsweise nicht weniger als etwa 40° und insbesondere nicht weniger als etwa 60° betragen. In besonders günstiger Weise beträgt dieser Winkel 65°.

Auch die Anzahl der Einzelformen pro Quadratzentimeter beeinflusst in positiver Wiese die Ausbildung der sekundären Volumenvergrößerung. So kann diese Anzahl der Einzelformen pro Quadratzentimeter 0,5 bis 6 und insbesondere 1 bis 2,5 betragen.

Die Abmessung der Ausnehmungen des Prägewerkzeuges hat ebenfalls Einfluß auf die Ausbildung der bleibenden sekundären Volumenvergrößerung durch Strecken. So kann das Verhältnis der Tiefe der Ausnehmungen zur Breite 0,1 bis 0,5 und insbesondere 0,2 bis 0,3 betragen.

Die Ausnehmungen im Prägewerkzeug weisen gestaffelte Seitenwände derart auf, daß ausgehend von der Werkzeugoberfläche mehrere Wandabschnitte in die Tiefe der Ausnehmungen aneinandergereiht sind und dabei die spitzen Winkel, den die Wandabschnitte zur Werkzeugoberfläche bilden, von Wandabschnitt zu Wandabschnitt kleiner sein.

Die Stege zwischen den Ausnehmungen des Prägewerkzeuges können vorzugsweise eine Breite von 0,5 mm bis 3 mm und insbesondere von 1,2 mm bis 2,2 mm haben. In den genannten Stegen kann auch ein Profil vorgesehen sein und insbesondere können in den Stegen eine Reihe von entlang denselben ausgebildeten Ausnehmungen vorgesehen sein. Dadurch bilden sich in den geprägten Linien des Produktes Ausbuchtungen als zusätzliche Volumenvergrößerungen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausbildungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a: die schematische Draufsicht auf ein Prägemuster eines Tissue-Produktes;
Fig. 1b: eine Draufsicht auf ein Prägewerkzeug zur Herstellung des Produktes gemäß Fig. 1a;
Fig. 1c: eine Teilschnittansicht gemäß der Linie A-A in Fig. 1b;
Fig. 2a bis 2c: den Figuren 1a bis 1c ähnliche Ansichten, jedoch mit einem anders ausgeführten Muster;
Fig. 3a bis 3c: Ansichten gemäß Fig. 1a bis 1c bzw. Fig. 2a bis 2c, jedoch mit einem weiteren, anders gestalteten Muster;
Fig. 4: eine schematische Schnittansicht einer nicht zur Erfindung gehörenden Prägemusterausbuchtung mit Einzelseitenwandabschnitt;
Fig. 5a bis 5c: verschiedene Schnittansichten einer Prägemusterausbuchtung mit Mehrfachseitenwandabschnitten;
Fig. 6a: eine schematische Draufsicht auf eine Prägemusterausbuchtung von der konvexen Seite her im ungestreckten Zustand;
Fig. 6b: eine diagonale Schnittansicht durch die Ausbuchtung mit der Darstellung einer durch das Prägen hervorgerufenen primären Volumenvergrößerung;
Fig. 7a, 7b, 7c, 7d: eine den Figuren 6a und 6b ähnliche Darstellung, jedoch nach dem Streckvorgang, wobei der Fig. 7b, 7c, 7d eine durch das Strecken hervorgerufene sekundäre Volumenvergrößerung als Überlagerung der primären Volumenvergrößerung erkennbar ist;
Fig. 8a: eine Ansicht des Musters des Endproduktes gemäß Fig. 1 ("Diamant");
Fig. 8b: eine Ansicht einer Toilettenpapierrolle mit dem Muster gemäß Fig. 8a;
Fig. 9a: eine Ansicht des Musters des Endproduktes gemäß Fig. 2 ("orientalisch");
Fig. 9b: eine Ansicht einer Toilettenpapierrolle mit dem Muster gemäß Fig. 9a;
Fig. 10a: eine Ansicht des Musters des Endproduktes gemäß Fig. 3 ("kissenförmig"); und
Fig. 10b: eine Ansicht einer Toilettenpapierrolle mit dem Muster gemäß Fig. 10a.

In den Zeichnungen, beispielsweise Fig. 1a und 1b, sind übereinstimmende Muster dargestellt, jedoch so, daß die Fig. 1a anhand des Werkzeugmusters als das geprägte Muster anzusehen wäre (umgekehrte Betrachtungsweise) und die Fig. 1b als das korrespondierende Muster des Prägewerkzeugs selbst. Da das Produkt insbesondere im Hinblick auf das Zwischenprodukt durch das Prägewerkzeug hergestellt wird, wird nachfolgend anhand der drei Ausführungsbeispiele nur das Prägewerkzeug beschrieben, da dadurch auch das Produkt als solches gekennzeichnet wird.

In Fig. 1a bis 1c ist ein Muster dargestellt, das als "Diamant"-Muster bezeichnet werden kann. Gegenüber der Realität entspricht das Muster gemäß Fig. 1a und 1b einem Maßstab von 2:1 und die Einzeldarstellung gemäß Fig. 1c dem Maßstab 10:1. Dies gilt auch für die Figuren 2 und 3.

Das Prägemuster des Prägewerkzeugs umfaßt Stege 1, von denen jeweils vier ein Quadrat oder Parallelogramm bilden, die so aneinandergereiht sind, daß sich durch die Stege ein Netzwerk ergibt. Dabei können im Steg 1 hintereinander gereihte Ausnehmungen 2 vorgesehen sein, die im geprägten Zwischenprodukt kleine Ausbuchtungen darstellen. Diese Ausnehmungen müssen allerdings nicht unbedingt vorhanden sein. Zwischen den Stegen befindet sich eine große Ausnehmung 3, die von gestaffelten Seitenwänden 4a und 4b gebildet wird. Die Seitenwände 4a bilden mit der Werkzeugoberfläche 5 einen Winkel α und die Seitenwände 4b einen Winkel β, der kleiner ist als der Winkel α.

Die große Ausnehmung 3 hat im Hinblick auf die Seitenwand 4a eine Tiefe c und hinsichtlich der Seitenwände 4a und 4b eine Tiefe d. Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel haben die genannten Abmessungen folgende Werte:

a: 1 mm

b: 6 mm

c: 1 mm

d: 1,7 mm

α: 65 °

e: 0,25 mm.

Fig. 2b zeigt ein Prägemuster entsprechend einem sog. "orientalischen" Muster, wobei die Maschinenrichtung durch den Pfeil M angezeigt ist. Die Maßstabsverhältnisse sind genauso wie bei Fig. 1, was im übrigen auch bei Fig. 3 gilt. Hier sind folgende Abmessungen relevant:

a: 1 mm

b: 6 mm

c: 1 mm

d: 1,7 mm

f: 8 mm

g: 13,6 mm

h: 1 mm

α: 65 °.

Fig. 3 zeigt ein "kissen"-förmiges Muster, wobei das Muster zur Maschinenrichtung um einen Winkel γ von 1,5 ° versetzt sein kann. Bei einem solchen Versatz ist die Rapporthöhe ca. 183,21 mm, d. h. 18,5 Figuren pro Rapport.

Für die Bemessungen ergeben sich folgende Werte:

a: 1 mm

b: 6 mm

c: 1 mm

d: 1,7 mm

e: 0,25 mm

i: 1,4 mm im Durchmesser

k: 7 mm

α: 65 °.

Wenn beispielsweise einem Tissue-Papier als Ausgangsprodukt mit den jeweiligen Prägewerkzeugen, wie sie in Fig. 1, 2 und 3 dargestellt sind, eine Prägung in Form eines Musters verliehen wird, so drückt eine Gummiwalze das Tissue-Papier gegen die Stege 1 und in die Ausnehmungen 3, wodurch das Ausgangsprodukt eine Prägung dahingehend erfährt, daß im Bereich der Stege das Material verdichtet und versteift wird und im Bereich der Ausnehmungen 3 Ausbuchtungen 6 entstehen, wie sie beispielsweise der Fig. 6 zu entnehmen sind. Die geprägten Randbereiche sind dort mit dem Bezugszeichen 7 versehen. Diese werden hier speziell als geprägte Linien bezeichnet. Entsprechend dem Netzwerk von Stegen bilden diese Linien gemäß der Darstellung in Fig. 6a Parallelogramme, wobei die Kreuzungspunkte der Linien als Gelenkpunkte anzusehen sind, wie dies beispielsweise der Fig. 3a und 3b entnommen werden kann. Im Hinblick auf die Vernetzung von Gelenkparallelogrammen kann sich das gesamte Muster wie ein mechanischer Pantograph verhalten, wenn in Übereinstimmung mit der Darstellung in Fig. 7a Streckkräfte S aufgebracht werden, die entsprechend einer Pantographbewegung zu einer Verengung des Parallelogramms führt, wie dies durch die Pfeile P angedeutet ist. Durch die Ausbuchtung 6 bildet sich bei dem Prägevorgang eine primäre Volumenvergrößerung und durch den Streckvorgang mittels den Streckkräften S eine dieser überlagerten sekundären Volumenvergrößerung 8, welche durch den Pfeil V in Fig. 7b, 7c, 7d angedeutet ist. Dabei ist in Fig. 7c und Fig. 7d die sekundäre Volumenvergrößerung eine überlagerte Faltung.

Im Hinblick auf die Ausnehmungen des Werkzeugs zeigt Fig. 4 eine schematische Darstellung eines illustrativen, nicht zur Erfindung gehörenden Beispiels mit einzelnen Seitenwänden und einem zugehörigen Winkel α. Fig. 5a zeigt eine Folge von hintereinander gestaffelten Seitenwänden 4a, 4b mit entsprechenden Winkeln α und β, wobei der Winkel β kleiner ist als der Winkel α, gemessen zur Werkzeugoberfläche. Entsprechend Fig. 5c ist es auch möglich, erste Seitenwandabschnitte 4a vorzusehen, woran sich domartig eine gekrümmte Fläche 4d anschließt.

Zur Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend einige Beispiele angegeben.

Beispiel 1: Von einem Ausgangswickel wurde eine zweilagige Tissue-Papierbahn abgezogen und einem Prägewerk zugeführt. Das zweilagige Tissue-Papier hatte ein Basisgewicht von 21,9 g/m² und eine Breite von 50 cm. Dabei bestand das Tissue-Papier aus 100 % Zellulosepulpe. Das Prägewerk bestand aus einer Stahlwalze und einer Gummiwalze. Die Stahlwalze hatte einen Durchmesser von 198 mm. Die Gummiwalze hatte einen Durchmesser von 174 mm bei einer Gummidicke von 17 mm und einer Gummihärte von 33 Shore. Die weiblichen Prägeausnehmungen hatten eine Dimension gemäß Fig. 1b und 1c der Zeichnungen im Zusammenhang mit der zugehörigen Beschreibung. Der Prägedruck zwischen den Walzen betrug 9420 N/m.

Das mit diesem Prägewerk geprägte Produkt wurde dann einem Streckwerk zugeführt (alles in einer Vorrichtung) und dort über die Breite mit einer Streckkraft von 30 N/m gestreckt. Dabei stellte sich die erwähnte sekundäre Volumenvergrößerung ein, die der durch Prägen entstandenen ersten Volumenvergrößerung überlagert war. Gegenüber dem Ausgangsprodukt stellte sich dabei eine Volumenvergrößerung von 21,4 % ein. Die Festigkeit in Maschinenrichtung nahm gegenüber dem Ausgangsprodukt um 17,6 % ab (d. h. die Flexibilität in dieser Richtung nahm zu). Die Bruchdehnung nahm gegenüber dem Ausgangsprodukt um 12,3 % ab und die Festigkeit in Richtung quer zur Maschinenrichtung um 36,8 %.

Nach dem Strecken erfolgte das Aufwickeln des Produktes als in Längenabschnitte durch Perforation distanzierte Abschnitte auf einer Rolle als Toilettenpapier. Diese Rolle hatte einen Durchmesser von 123,2 mm und eine Kompaktheit von 635 cm x 10^-3.

Die vorerwähnte Festigkeit in Maschinenrichtung entspricht der Zugspannung in Maschinenrichtung bis zum Bruch. Es wurde das zweilagige Tissue-Papier oder das fertige Produkt in Proben von 76 mm Breite geschnitten und dann in Maschinenrichtung ausgerichtet. Die Proben wurden zwischen zwei Klemmen eines Zugspannungsprüfgerätes eingeklemmt. Die Klemmen befanden sich in einem Abstand von 51 mm und die Probe wurde mit 250 mm pro Minute auseinandergezogen. Als Resultat wurde die Spitzenkraft in N bis zum Bruch aufgezeichnet. Ähnlich wurde in Richtung quer zur Maschinenrichtung verfahren. Die Volumenvergrößerung wurde so gemessen, daß aus dem Ausgangsmaterial geschnittene Blätter zehnfach und Blätter des Endproduktes fünffach aufeinander gelegt in ein elektronisches Dickenmeßgerät mit einem Fußdruck von 2,9 kPa eingelegt wurden. Die Resultate wurden in Tausendstel eines mm aufgezeichnet.

Das Basisgewicht wurde so festgestellt, daß wiederum zehn Blätter, die aus dem Ausgangsmaterial geschnitten wurden, oder fünf Blätter des zweilagigen Endproduktes als Quadrate von 10 x 10 cm aufeinander gelegt wurden. Die Probe wurde dann gewogen und das Ergebnis mit 10 multipliziert und dann als kPa aufgezeichnet.

Der Durchmesser der fertigen Toilettenpapierrolle wurde so gemessen, daß ein kalibriertes Band zur Anzeige des Durchmessers über den Umfang der fertigen Rolle gewickelt wurde.

Die Kompaktheit bzw. Wickelhärte der fertigen Toilettenpapierrolle in cm x 10^-3 wurde folgendermaßen gemessen. Die fertige Toilettenpapierrolle wurde durch eine starre Stange gehalten, die durch den Kern geschoben wurde. Dann wurde ein mit einer geringen Last belastetes Prüfgerät auf den Umfang der Rolle abgesetzt. Nach einer Einrichtungszeit von ca. 15 Sekunden wurde eine Null-Lesung des Meßgerätes vorgenommen. Dann wurde ein schwereres Gewicht aufgelegt und nach einer Stabilisierung nach 15 Sekunden eine zweite Ablesung vorgenommen. Die Differenz der Ablesungen wurde aufgezeichnet als die Kompaktheit der Rolle und wurde in Tausendstel eines cm gemessen. Dementsprechend betrug die Kompaktheit 635 cm x 10^-3.

Beispiel 2: Der Ablauf ist im Grunde genommen wie bei Beispiel 1, jedoch mit folgenden Abänderungen. Das Prägewerkzeug entsprach den Angaben gemäß Fig. 2b und 2c. Der Durchmesser der Stahlrolle betrug 191 mm.

Die Abnahme der Festigkeit in Maschinenrichtung (Zunahme an Flexibilität) gegenüber dem Ausgangsprodukt betrug bei der fertigen Rolle 22,9 % und die entsprechende Abnahme der Festigkeit in Querrichtung dazu 39,3 %. Die Zunahme an Volumenvergrößerung betrug 12 %. Die fertige Rolle hatte einen Durchmesser von 123,7 mm und hatte eine Kompaktheit von 622,3 cm x 10^-3.

Vergleichsbeispiel: Mit einem Muster gemäß Fig. 1 wurde ein Vergleichsbeispiel realisiert. Dabei betrug allerdings der Durchmesser der Stahlwalze 197 mm. Der Winkel α betrug 38 °, der Wert b betrug 7,2 mm und der Wert d betrug 1,3 mm. Dabei stellte sich nur eine Volumenvergrößerung von 1,7 % ein. Der Durchmesser der fertigen Toilettenpapierrolle betrug 120 mm und die Kompaktheit betrug nur 503 cm x 10^-3.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines relativ weichen, im wesentlichen flächigen, aber dreidimensionalen Produktes mit folgenden Herstellungsschritten:

a) Umwandeln eines relativ weichen, im wesentlichen ebenflächig ausgebildeten Ausgangsproduktes durch Aufprägen eines dreidimensionalen Musters, das eine primäre Volumenvergrößerung gegenüber dem Ausgangsprodukt erzeugt; und

b) Strecken dieses durch Prägen des Ausgangsproduktes erzielten Zwischenproduktes im wesentlichen in Richtung seiner im großen flächigen Erstreckung zum Erzeugen einer überlagerten, sekundären Volumenvergrößerung gegenüber dem durch Prägen umgewandelten Zwischenprodukt,

dadurch gekennzeichnet, dass
das Prägemuster des Zwischenproduktes aus einer Vielzahl von miteinander vernetzten "Gelenkparallelogrammen" gebildet ist, und dass das Strecken etwa in eine Richtung erfolgt, die diagonal durch die Parallelogramme verläuft.
Relativ weiches, im Großen flächiges, aber dreidimensionales Produkt mit einem dreidimensionalen Prägemuster und einer diesem Prägemuster als inhärente primäre Volumenvergrößerung überlagerten sekundären Volumenvergrößerung, wobei die primäre und sekundäre Volumenvergrößerung in erster Linie in der Richtung senkrecht zur großen Fläche des Ausgangsproduktes ausgebildet sind, und die sekundäre Volumenvergräßerung durch Strecken in erster Linie in Richtung seiner im Großen flächigen Erstreckung erzielt ist.
Produkt nach Anspruch 2,
bei dem die sekundäre Volumenvergrößerung konvex und an der konvexen Seite des die primäre Volumenvergrößerung bildenden Prägemusters angeordnet ist.
Produkt nach Anspruch 2 und/oder 3,
bei dem das Prägemuster im wesentlichen ein symmetrisches Prägemuster ist.
Produkt nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4,
bei dem im Prägemuster die geprägten Einzelformen in Draufsicht eine Gestalt haben, die zwischen der Form eines Kreises (deutlich weg von der Form des Kreises) und der eines Quadrates oder Rechteckes ausgebildet ist.
Produkt nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 5,
bei dem das Prägemuster im großen und ganzen ein Rautenmuster ist.
Produkt nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 6,
bei dem im Prägemuster zwischen den Einzelformen im wesentlichen in einer Ebene liegend geprägte Linien ausgebildet sind, die untereinander in Verbindung stehen und von denen jeweils vier eine Art Gelenkparallelogramm bilden und viele solche Gelenkparallelogramme miteinander vernetzt sind.
Prägewerkzeug zur Herstellung des Zwischenproduktes nach Anspruch 1, das Ausnehmungen und zwischen den Ausnehmungen (3) untereinander verbundene Stege (1) aufweist, die rautenförmig vernetzt angeordnet sind, wobei die Seitenwände (4a) der Ausnehmungen des Prägewerkzeuges ausgehend von der Werkzeugoberfläche (5) allseitig in einem bestimmten spitzen Winkel (α) verlaufen, der nicht weniger als etwa 40° beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (3) gestaffelte Seitenwände (4a,4b) aufweisen, indem ausgehend von der Werkzeugoberfläche (5) mehrere Wandabschnitte in die Tiefe der Ausnehmungen aneinandergereiht sind und dabei der spitze Winkel (α,β) den die Wandabschnitte zur Werkzeugoberfläche (5) bilden, von Wandabschnitt zu Wandabschnitt kleiner ist.
Prägewerkzeug nach Anspruch 8, für das der genannte Winkel (α) nicht weniger als etwa 60 ° und insbesondere 65° beträgt.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 9, für das die Anzahl der Einzelformen pro Quadratzentimeter 0,5 bis 6 und insbesondere 1 bis 2,5 beträgt.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, für das das Verhältnis der Tiefe (c) der Ausnehmungen (3) zur Breite (b) 0,1 bis 0,5 und insbesondere 0,2 bis 0,3 beträgt.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 11, für das die Stege (1) zwischen den Ausnehmungen (3) eine Breite (α) von 0,5 mm bis 3 mm und insbesondere von 1,2 mm bis 2,2 mm haben.
Prägewerkzeug nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 12, für das die Stege (1) ein Profil und insbesondere eine Reihe von entlang den Stegen ausgebildeten Ausnehmungen (2) aufweisen.
Verwendung des Prägewerkzeugs nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 13, bei Tissue-Ware.