PL200780B1 - Sposób wytwarzania sita papierniczego służącego do produkcji papieru ze znakami wodnymi, przesłona maskująca do zastosowania w tym sposobie, układ do realizacji tego sposobu, sito papiernicze do wytwarzania papieru ze znakami wodnymi oraz sposób wytwarzania papierów wartościowych - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania sita papierniczego s lu zacego do produkcji papieru ze znakami wodnymi, znamienny tym, ze najpierw przygotowuje si e sito papiernicze (20), nast epnie na cz esc sita papierniczego (20) nanosi si e mas e uszczelniaj a- c a (10) w taki sposób ………………………………………….. . 16. Przes lona maskuj aca do zastosowania w sposobie wytwarzania sita papierniczego s luzacego do produkcji pa- pieru ze znakami wodnymi, znamienna tym, ze posiada struktur e powierzchniow a (32) z negatywowym reliefem s lu- zacym do wykonywania .…..…………………………………. . 17. Uk lad do realizacji sposobu wytwarzania sita papier- niczego s lu zacego do produkcji papieru ze znakami wodny- mi, znamienny tym, ze obejmuje przes lon e maskuj ac a (30) posiadaj ac a struktur e powierzchniow a (32) …..………..……. . 18. Sito papiernicze do wytwarzania papieru ze znaka- mi wodnymi, znamienne tym, ze ma obszar cz astkowy (11) ca lkowicie zamkni ety za pomoc a masy uszczelniaj acej (10) o kszta lcie znaku wodnego (1) wytwarzanego w procesie wytwarzania papieru. 21. Sito papiernicze wed lug zastrz. 18 albo 19, zna- mienne tym, ze stanowi ono sito papiernicze (20) do ma- szyny papierniczej z sitem okr aglym. PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania sita papierniczego służącego do produkcji papieru ze znakami wodnymi, a w szczególności do wytwarzania papierów wartościowych, takich jak banknoty, czeki, dowody oraz inne dokumenty poddawane zabezpieczaniu. Ponadto, wynalazek dotyczy przesłony maskującej przeznaczonej do zastosowania w tym sposobie, układu do realizacji tego sposobu, sita papierniczego do wytwarzania papieru ze znakami wodnymi oraz sposobu wytwarzania papierów wartościowych przy użyciu tego rodzaju sita papierniczego.

Wytwarzanie papierów wartościowych odbywa się sposobem ciągłym za pomocą tak zwanych maszyn papierniczych z sitem okrągłym lub maszyn papierniczych z sitem płaskim, przy czym masa papierowa osadza się na ruchomym sicie papierniczym oraz umacnia się na nim w takim stopniu, aby można ją było w postaci wilgotnej taśmy papierowej oddzielać od sita papierniczego w celu dalszej jej obróbki, takiej jak suszenie itp.

Przy wytwarzaniu papieru ze znakami wodnymi stosuje się rozróżnienie między znakami wodnymi dwustopniowymi z mocnymi efektami uzyskiwania jasnych i ciemnych obszarów a znakami wodnymi wielostopniowymi z wieloma łagodnymi strefami przejściowymi między obszarami jasnymi a ciemnymi. Do wytwarzania dwustopniowych znaków wodnych na uformowaną trójwymiarowo powierzchnię typowego sita papierniczego nalutowywane są dodatkowo druty metalowe względnie kształtki metalowe (tzw. galwanoplastyczne), aby tym sposobem w miejscach ich nalutowania całkowicie zamknąć (uszczelnić) sito papiernicze. W konsekwencji czego zapobiega się osadzaniu się masy papierniczej na tych wydzielonych uszczelnionych obszarach sita papierniczego co powoduje tworzenie się pocienionych stref w papierze, które przy ich obserwacji w świetle przechodzącym na wskroś sprawiają wrażenie bardzo jasnych. Natomiast przy wytwarzaniu wielostopniowych znaków wodnych otwory siatki tworzącej sito papiernicze nie są zamykane. Zamiast tego w sicie papierniczym wytłaczany jest trójwymiarowy relief, w związku z czym grubość produkowanego papieru w jego gotowej postaci zmienia się odpowiednio do kształtu reliefu i tym samym światło przechodzące przez papier umożliwia rozpoznawanie łagodnych („miękkich”) stref przejściowych między obszarami jasnymi a ciemnymi.

WO99/14425 opisuje urządzenie do wytwarzania papieru nasiąkliwego oraz dotyczy w szczególności sita do suszenia o profilowanej powierzchni, na którym transportowana względnie suszona jest taśma papieru. Sito stosowane do suszenia zawiera oprócz dwuwarstwowej umacniającej je struktury ponadto naniesioną na nią strukturę reliefu wytworzoną z utwardzonej żywicy światłoczułej.

Sposób nanoszenia struktury reliefu na sito opisano w US-A-4,514,345. Wykonane w ten sposób sito znajduje zastosowanie w tym celu, aby na już istniejącej warstwie papieru wytworzyć trójwymiarowy wzór powierzchniowy, przy czym wzór ten powstaje w następstwie przemieszczania się włókien w obszarze struktury reliefu.

W EP-A-0 367 520 opisano różne sposoby, umożliwiające umocnienie na sicie papierniczym względnie na sicie dociskającym różnych typów znaków wodnych podatnych na odkształcenia sprężyste. Przy ich użyciu powstaje następnie możliwość wytwarzania znaków wodnych podczas produkcji papieru.

W przeciwieństwie do dwustopniowych znaków wodnych, wytwarzanie wielostopniowych znaków wodnych jest możliwe tylko za pomocą maszyn papierniczych z sitami okrągłymi, ponieważ sita te ukształtowane są jako elementy sztywne. Natomiast na maszynach z sitami wzdłużnymi, tak zwanymi maszynami Fourdriniera, sito papiernicze uformowane jest w postaci elastycznej taśmy poddanej ruchom okrężnym i w związku z tym wytłaczany relief służący do wytwarzania wielostopniowych znaków wodnych ulegałby szybkiemu zniszczeniu pod wpływem powtarzających się zmian kierunku ruchu taśmy papierniczej. Ponadto wytwarzanie papieru na maszynach z sitami okrągłymi jest czasochłonne i kosztowne, dlatego też wytłaczane, wielostopniowe znaki wodne znajdują zastosowanie tylko do papierów wymagających zabezpieczeń, jak np. do banknotów względnie innych papierów wartościowych.

Jednakże wytwarzanie również dwustopniowych znaków wodnych dotychczasowym sposobem, jakkolwiek na pierwszy rzut oka kwalifikujące się do wielorakiego zastosowania, jest z wielu względów problematyczne. I tak nalutowywanie drutów metalowych względnie elementów galwanoplastycznych na sito papiernicze wymaga skomplikowanej pracy ręcznej wykonywanej przez wysokokwalifikowanych w tym zakresie pracowników i jest w zwią zku z tym czasochłonne i kosztowne. Poza tym elementy trwale nalutowane na sita maszyn papierniczych wzdłużnych podlegają intensywnym obciążeniom mechanicznym oraz nie rzadko obluzowują się na sicie, co wpływa negatywnie na bezpieczeństwo produkcji oraz na jakość wyrobu, ponieważ obluzowane części na powrót ulegają unieruchomieniu w sicie i mogą one niszczyć papier.

PL 200 780 B1

Podobne problemy występują także w przypadku maszyn z sitami okrągłymi, w szczególności wówczas, gdy dwustopniowe znaki wodne kojarzone są z wytłaczanymi wielostopniowymi znakami wodnymi w tym celu, aby przykładowo określone elementy, odwzorowujące charakter pisma, herby, względnie tym podobne można było wyeksponować przez szczególne ich rozjaśnienie na wielostopniowym znaku wodnym.

Przede wszystkim dużych problemów nastręcza zapewnienie wymaganej przyczepności elementów galwanoplastycznych do wytłaczanych obszarów sita papierniczego. Poza tym trudne jest dokładne umiejscowienie elementów galwanoplastycznych na wytłaczanych jego obszarach. Odpowiednio problem stanowi również ponowne umocowanie poluzowanych elementów dokładnie w tych samych co poprzednio położeniach.

W związku z rozwią zaniami znanymi w stanie techniki, celem przedmiotowego wynalazku jest przede wszystkim zapewnienie sita papierniczego do wytwarzania papieru ze znakiem wodnym, w przypadku którego niezbędne elementy struktury tego sita, umożliwiające wytworzenie znaku wodnego, można byłoby realizować przy użyciu małych nakładów, a jednocześnie zapewnić dokładne ich umiejscowienie również na wytłaczanych obszarach sita oraz wystarczającą wytrzymałość sit nawet w przypadku dużych obciążeń zewnętrznych.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania sita papierniczego służącego do produkcji papieru ze znakami wodnymi, w którym to sposobie najpierw przygotowuje się sito papiernicze, następnie na część sita papierniczego nanosi się masę uszczelniającą w taki sposób, że sito papiernicze w obrębie jego obszaru cząstkowego o kształcie wytwarzanych następnie znaków wodnych zostaje całkowicie uszczelnione przy użyciu masy uszczelniającej zamykającej oczka sita.

W jednym z korzystnych wariantów realizacji sposobu według wynalazku masę uszczelniającą nanosi się na sito papiernicze w postaci rastru.

W innym, korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku masę uszczelniającą poddaje się utwardzaniu z utworzeniem trwałego połączenia między masą uszczelniającą a sitem papierniczym.

W jeszcze innym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku podczas nanoszenia masy uszczelniającej lub podczas utwardzania masy uszczelniającej stosuje się przesłonę maskującą. W szczególnie korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku przesłona maskująca posiada wydrążenie o kształcie przeznaczonego do przesłonięcia obszaru cząstkowego ograniczonego jego konturem, zaś masę uszczelniającą nanosi się przez wydrążenie w przesłonie maskującej na sito papiernicze. W innym szczególnie korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku masę uszczelniającą nanosi się na dużą powierzchnię, zaś przesłonę maskującą stosuje się alternatywnie do przeprowadzanego następnie usuwania masy uszczelniającej znajdującej się poza obszarem cząstkowym lub do zamierzonego utwardzenia masy uszczelniającej znajdującej się na powierzchni obszaru cząstkowego. W jeszcze innym, szczególnie korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku przesłonę maskującą o konturze odpowiadającym przeznaczonemu do przesłonięcia obszarowi cząstkowemu umieszcza się na obszarze o dużej powierzchni pokrytej masą uszczelniającą oraz z obszaru nie zasłoniętego przesłoną maskującą usuwa się masą uszczelniającą.

W różnych korzystnych wariantach realizacji sposobu według wynalazku jako masy uszczelniające stosuje się odpowiednio: kleje wytwarzane na bazie żywic epoksydowych, termoutwardzalne pasty lutownicze lub kleje utwardzane za pomocą promieniowania ultrafioletowego.

W dalszym korzystnym wariancie realizacji sposobu wedł ug wynalazku przesł onę maskują cą, posiadającą wydrążenie o konturze odpowiadającym kształtowi przeznaczonego do przesłonięcia obszaru cząstkowego, umieszcza się na warstwie masy uszczelniającej naniesionej na obszarze o dużej powierzchni, a utwardzanie masy uszczelniającej inicjuje się poprzez wydrążenie wykonane w przesłonie maskującej, zaś nieutwardzoną masę uszczelniającą usuwa się.

W innym korzystnym wariancie realizacji sposobu wedł ug wynalazku sito papiernicze posiada wytłoczony na nim relief służący do wykonania wielostopniowego znaku wodnego, zaś do tego sita dobiera się przesłonę maskującą, która ma naniesiony na powierzchni negatywowy relief dopasowany do struktury powierzchniowej, przy czym przesłonę maskującą wraz z jej strukturą powierzchniową nakłada się na powierzchnię reliefu sita papierniczego w sposób odwzorowujący jego ukształtowanie.

W jeszcze innym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku sito papiernicze posiada wytłoczony na nim relief służący do wytworzenia wielostopniowego znaku wodnego, zaś określone obszary reliefu, a korzystnie obszary ich wierzchołków, pokrywa się masą uszczelniającą.

W nastę pnym korzystnym wariancie realizacji sposobu wedł ug wynalazku sito papiernicze jest sitem papierniczym przeznaczonym do maszyny papierniczej z sitem okrągłym.

PL 200 780 B1

W kolejnym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku masa uszczelniająca zawiera umacniające ją włókna.

Przedmiotem wynalazku jest również przesłona maskująca do zastosowania w sposobie wytwarzania sita papierniczego służącego do produkcji papieru ze znakami wodnymi, posiadająca strukturę powierzchniową z negatywowym reliefem służącym do wykonywania wielostopniowego znaku wodnego, przy czym negatywowy relief ma kształt odpowiadający reliefowi wytłoczonemu na sicie papierniczym.

Ponadto, przedmiotem wynalazku jest układ do realizacji sposobu wytwarzania sita papierniczego służącego do produkcji papieru ze znakami wodnymi, znamienny tym, że obejmuje przesłonę maskującą posiadającą strukturę powierzchniową z negatywowym reliefem służącym do wykonywania wielostopniowego znaku wodnego, oraz sito papiernicze z wytłoczonym na nim reliefem przeznaczonym do wykonywania wielostopniowych znaków wodnych, przy czym negatywowy relief struktury powierzchniowej przesłony maskującej ma kształt odpowiadający reliefowi wytłoczonemu na sicie papierniczym.

Przedmiotem wynalazku jest także sito papiernicze do wytwarzania papieru ze znakami wodnymi, posiadające obszar cząstkowy całkowicie zamknięty za pomocą masy uszczelniającej o kształcie znaku wodnego wytwarzanego w procesie wytwarzania papieru.

W jednym z korzystnych wariantów realizacji sito papiernicze wedł ug wynalazku jest wykonane z tkaniny siatkowej, która na obszarze cząstkowym pokryta jest masą uszczelniając ą.

W innym korzystnym wariancie realizacji sita papierniczego według wynalazku jako masę uszczelniającą stosuje się utwardzalne tworzywo sztuczne.

W kolejnym korzystnym wariancie realizacji sito papiernicze według wynalazku jest sitem do maszyny papierniczej z sitem okrągłym. W szczególnie korzystnym wariancie realizacji sita papierniczego według wynalazku obszar cząstkowy pokryty masą uszczelniającą co najmniej częściowo usytuowany jest na wytłoczonej powierzchni reliefu sita papierniczego.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania papierów wartościowych, charakteryzujący się tym, że w etapie wytwarzania papieru ze znakami wodnymi przyleganie papieru do sita papierniczego zapewnia się poprzez zastosowanie sita papierniczego posiadającego obszar cząstkowy całkowicie zamknięty za pomocą masy uszczelniającej o kształcie wytwarzanego znaku wodnego.

W jednym z korzystnych wariantów realizacji sposobu wedł ug wynalazku jako sito papiernicze stosuje się sito wykonane z tkaniny siatkowej, która na obszarze cząstkowym pokryta jest masą uszczelniającą.

W innym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku jako masę uszczelniając ą stosuje się utwardzalne tworzywo sztuczne.

W kolejnym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku jako sito papiernicze stosuje się sito papiernicze do maszyny papierniczej z sitem okrągłym. W szczególnie korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku obszar cząstkowy pokryty masą uszczelniającą co najmniej częściowo usytuowany jest na wytłoczonej powierzchni reliefu sita papierniczego.

Podstawę wynalazku stanowi przyjęte w nim założenie, że nie jest niezbędne wykonywanie wypukłości kształtowanych na sicie papierniczym za pomocą odpowiednich drutów lub elementów galwanoplastycznych, aby za ich pomocą przesłonić (uszczelnić) leżące pod nimi obszary. Raczej wystarczające jest, gdy sito w tych właśnie jego obszarach zostanie przesłonięte (uszczelnione) w jakikolwiek inny sposób, a mianowicie według wynalazku przy użyciu masy oddzielającej (zamykającej oczka sita), która nanoszona jest miejscowo na sito papiernicze i przesłania je całkowicie w miejscach jej naniesienia. Cel osiągany uprzednio przy zastosowaniu metod galwanoplastyki, polegający na zapobieganiu odkładania się masy papierniczej na przesłoniętych obszarach i w ten sposób wytwarzanie bardzo rozjaśnionych miejsc w warstwie papieru, osiągany jest w takim samym stopniu za pomocą środków zastosowanych w wynalazku.

Masa zamykająca naniesiona na sito papiernicze tworzy trwałe połączenie z tym sitem, przy czym masa ta, zamykająca oczka sita, korzystnie całkowicie otacza tkaninę, z której wykonane jest sito. Tym samym masa tworząca złącze z tkaniną sita nie oddziela się od sita papierniczego, w związku z czym eliminowane są wymienione powyżej wady nalutowywanych elementów galwanoplastycznych. Jako masy oddzielające (zamykające oczka sita) mogą znaleźć zastosowanie materiały, kwalifikujące się do nanoszenia na sito w stanie ciągliwym które po dodatkowej ich obróbce względnie po samoistnym utwardzeniu łączą się trwale z materiałem sita. Przykładowo mogą być stosowane ciągliwe kleje, jak np. ich systemy oparte na żywicach epoksydowych względnie pasty lutownicze, które dopiero po podgrzaniu łączą się trwale z oczkami sita. Do zastosowania kwalifikują się również kleje ulegające utwardzeniu pod

PL 200 780 B1 wpływem promieniowania, jak np. związki tworzące kleje utwardzalne pod wpływem promieniowania ultrafioletowego.

Wynalazek nadaje się do zastosowania zarówno do maszyn papierniczych z sitami płaskimi, jak i do maszyn papierniczych z sitami okrągłymi. W przypadku maszyn papierniczych z sitami okrągłymi dobór materiału na masę oddzielającą (zamykającą oczka sita) z uwagi na małe obciążenia mechaniczne nie jest uwarunkowany ostrymi wymaganiami i w związku z tym mogą tu być stosowane również materiały wykazujące zwiększoną kruchość. W zastosowaniach do maszyn papierniczych z sitami płaskimi masom zamykającym oczka sita stawiane są zwiększone wymagania odnośnie sprężystości, aby w warunkach powtarzających się zmian kierunku przemieszczania się zamknięte obszary sita papierniczego nie ulegały wyłamywaniu. Przykładowo do zastosowania w tym przypadku kwalifikują się takie materiały jak guma względnie elastomery.

Wynalazek nie ogranicza się jedynie do wytwarzania znaków wodnych dwustopniowych. Przy zastosowaniu odpowiedniego stopniowania nanoszenia masy oddzielającej możliwe jest również wykonywanie znaków wodnych wielostopniowych. Przez przyporządkowanie poszczególnym tonacjom szarości informacji o obrazie przedstawiającym znak wodny w oparciu o zróżnicowane pokrycie masą oddzielającą wybranych fragmentów powierzchni sita, na poszczególne jego obszary nanoszona jest w procesie produkcji papieru odpowiednio regulowana większa lub mniejsza grubość warstwy masy papierniczej.

Istnieją liczne możliwości miejscowego nanoszenia masy zamykającej. Nanoszenie to może być realizowane z zastosowaniem sposobu sitodruku, druku tamponowego, sposobem natryskiwania lub techniką wklęsłodruku. Odpowiednio do poszczególnych wariantów realizacji sposobu według wynalazku, nanoszenie to jest kontrolowane za pomocą przesłony maskującej. Przesłona ta może być zastosowana do nanoszenia masy zamykającej na ściśle określone obszary sita, względnie też alternatywnie do utwardzania masy zamykającej, naniesionej wstępnie na większe obszary powierzchni sita, i następnie utwardzanej wyłącznie na ściśle określonych fragmentach tych obszarów.

Zgodnie z pierwszym sposobem wykonania, przesłona maskująca jest umiejscawiana na sicie papierniczym i następnie na przesłonę nanoszona jest masa zamykająca. W przesłonie maskującej wykonane są otwory o zarysie odpowiadającym fragmentom powierzchni podlegającym oddzieleniu (zamknięciu oczek sita), w związku z czym masa zamykająca może wpłynąć w oczka oraz zamknąć tkaninę sita.

Zgodnie z drugim sposobem wykonania, masa zamykająca rozprowadzana jest najpierw na większych obszarach powierzchni sita papierniczego i następnie nakładana jest na nie taka sama przesłona maskująca, jak w pierwszym sposobie wykonania. Z kolei masa zamykająca poddawana jest utwardzaniu wyłącznie w obszarach otworów wykonanych w przesłonie maskującej, w związku z czym oczka sita papierniczego podlegają trwałemu zamknięciu tylko w tych obszarach. Materiałem odpowiednim na podlegającą aktywowaniu masę zamykającą jest przykładowo w tym przypadku klej podatny na utwardzenie za pomocą promieniowania ultrafioletowego. Nie utwardzona masa zamykająca wymywana jest następnie w kolejnej operacji wykonania sita papierniczego.

W trzecim wariancie wykonania masa zamykają ca oczka sita, jak już podano przy drugim wariancie, nanoszona jest najpierw na większy obszar jego powierzchni i następnie przykrywana za pomocą przesłony maskującej, która dla odmiany w tym przypadku ma kształt zamykanych obszarów sita papierniczego. Obszary nie zasłonięte przez przesłonę maskującą czyszczone są z masy zamykającej oczka sita, przy czym masa ta przykładowo jest wydmuchiwana względnie usuwana sposobem natryskiwania. Pozostałą masę zamykającą oczka sita utwardza się następnie sposobem aktywnym względnie pasywnym.

Zastosowanie przesłon maskujących ma tę zaletę, że można je projektować bez trudu za pomocą komputera i wykonywać za pomocą odpowiednich obrabiarek. Przy wykorzystaniu danych opracowanych sposobem komputerowym przesłony maskujące wykonywać można z zastosowaniem frezowania, wycinania laserowego bądź też za pomocą trawienia po uprzednim wykonaniu szablonu w postaci filmu. Ponadto nanoszenie masy oddzielającej kwalifikuje się do automatyzowania, w związku z czym wykonanie sita papierniczego do wytwarzania znaków wodnych z wykorzystaniem przedstawionego wynalazku może być w istotny sposób usprawnieniem. Ponieważ ustalenie wymaganego położenia przesłony maskującej jest proste i dokładne, to w związku z tym wynalazek przyczynia się do uzyskiwania wymaganej jakości sita papierniczego i tym samym odpowiedniej jakości wytwarzanego papieru. Jakość ta jest przy tym każdorazowo powtarzalna, gdy wykonywane ma być nowe identyczne sito papiernicze.

Szczególnie korzystne jest zastosowanie wynalazku wówczas, gdy wykonane mają być znaki wodne o szczególnie rozjaśnionych obszarach (tzw. znaki wodne „Highlight”) znajdujące się w strefie

PL 200 780 B1 wielostopniowego znaku wodnego. W tym przypadku obszary takie umiejscawiane są wewnątrz wytłaczanego powierzchniowo sita, korzystnie w obszarze wierzchołków wytłoczenia reliefu wypełnianego masą zamykającą oczka sita. Można przy tym zastosować przesłonę maskującą, o strukturze powierzchniowej odpowiednio dostosowanej do uprzednio wytłoczonego reliefu sita papierniczego, w związku z czym przesł ona maskująca, po przył oż eniu jej do sita papierniczego, dopasowuje się strukturą powierzchni do wytłoczonego reliefu sita. Tym samym usytuowanie masy zamykającej oczka sita względem wymaganego umieszczenia wielostopniowych znaków wodnych jest dokładnie zdefiniowane oraz stuprocentowo powtarzalne.

Korzystnie do masy zamykającej oczka sita papierniczego w celu dodatkowego jej ustabilizowania dodawane są wzmacniające ją włókniste substancje wypełniające, jak np. włókna szklane lub węglowe w przypadku masy opartej na substancjach typu kleju względnie włókna miedzi w przypadku masy opartej na paście lutowniczej.

Wynalazek w przykładach wykonania został bliżej zilustrowany na rysunku, na którym:

Figura 1 przedstawia banknot z dwustopniowym znakiem wodnym 1 oraz z wielostopniowym znakiem wodnym 2;

Figura 2 przedstawia schematyczny przekrój przez sito papiernicze po naniesieniu masy zamykającej jego oczka z wykorzystaniem przesłony maskującej;

Figura 3 przedstawia schematyczny przekrój przez sito papiernicze z naniesioną masą zamykającą jego oczka w obszarze z wykonanym w nim wytłoczeniem w postaci reliefu, z zastosowaniem przesłony maskującej;

Figura 4 przedstawia schematyczny przekrój przez sito papiernicze z wariantem aktywnego, fragmentarycznego utwardzania masy zamykającej jego oczka naniesionej na dużą powierzchnię z zastosowaniem przesłony maskującej, oraz

Figura 5 przedstawia schematyczny przekrój przez sito papiernicze po naniesieniu masy zamykającej jego oczka na dużą powierzchnię, przed usunięciem nadmiaru masy zamykającej z zastosowaniem przesłony maskującej.

Na fig. 1 pokazano banknot z wykonanym na nim dwustopniowym znakiem wodnym 1 w postaci nominału „100” oraz z wielostopniowym znakiem wodnym 2 przedstawiającym portret. Poszczególne dwustopniowe znaki wodne 1 pokrywają częściowo lub też w całości wielostopniowy znak wodny 2. Ze względu na zastosowanie wielostopniowego znaku wodnego, papier użyty do wykonania takiego banknotu wyprodukowano na maszynie drukarskiej z sitem okrągłym z wytłaczanym na nim reliefem zastosowanym do wykonania portretu.

W odniesieniu do fig. 2 opisano poniżej sposób według wynalazku, w jego zakresie dotyczącym przebiegu wykonania sita papierniczego 20 z wykorzystaniem pierwszego wariantu konstrukcyjnego, który zastosowano do wykonania klasycznego dwustopniowego znaku wodnego za pomocą sita papierniczego. Zgodnie z tym wariantem wynalazku na powierzchni sita papierniczego umiejscawiana jest odpowiednio przesłona maskująca 30, z wykonanymi w niej otworami 31, definiującymi te fragmenty powierzchni sita, na których sito papiernicze 20 ma być pokryte masą zamykającą 10 zamykającą jego oczka. Na powierzchnię przesłony maskującej 30 nakładana jest masa zamykająca 10 zamykająca jego oczka, która wnika w sito papiernicze jedynie na obszarach wykonania otworów 31 w przesłonie maskującej 30 i tym samym całkowicie zamyka odpowiednie obszary tkaniny sita papierniczego 20. Przedstawiony stan odpowiadający sposobowi według wynalazku przedstawiono na fig. 2.

W następnym etapie z powierzchni sita papierniczego usuwana jest przesłona maskująca 30, po czym masa zamykająca oczka sita utwardzana jest sposobem pasywnym względnie też stosuje się aktywny sposób utwardzania, w zależności od rodzaju materiału zastosowanej masy oddzielającej, przykładowo poprzez podwyższenie temperatury względnie też za pomocą promieniowania ultrafioletowego. Alternatywnie można też najpierw utwardzić masę zamykającą 10 względnie też pozostawić ją do utwardzenia, i dopiero po tym usunąć przesłonę maskującą 30, w wyniku czego kontur dwustopniowego znaku wodnego uzyska szczególnie dokładne, ostre granice.

Należy mieć na względzie to, że przedstawione na fig. 2 całościowe relacje opisujące realizację sposobu według wynalazku nie w pełni odpowiadają rzeczywistemu przebiegowi jego wykonania. Proporcje grubości przesłony maskującej 30 względem grubości sita papierniczego 20 przedstawiono tu bez uwzględnienia rzeczywistych ich relacji wymiarowych.

Wówczas, gdy masa zamykająca ulegnie trwałemu związaniu z siatkową strukturą sita papierniczego 20, i jego oczka ulegną w tych obszarach całkowitemu zamknięciu, sito pozostaje częściowo nieprzepuszczalne dla wody, w następstwie czego w tych obszarach nakładanie pasty papierowej podczas

PL 200 780 B1 wytwarzania papieru staje się utrudnione. Obszary te, o mniejszej grubości, obserwowane w środowisku światła prześwietlającego papier sprawiają wrażenie, w przypadku zastosowania takiego sita papierniczego do wytwarzania papieru, obszarów jaśniejszych w porównaniu otaczającymi je grubszymi obszarami papieru.

Podczas gdy sposób przedstawiony na fig. 2 kwalifikuje się zarówno do maszyn wyposażonych w sita płaskie, jak i do maszyn wyposażonych w sita okrąg łe, to z kolei opierając się na fig. 3 opisano taki sam sposób przeznaczony specjalnie do stosowania na maszynach wyposażonych w sita okrągłe, przy czym wybrane obszary 11 sita papierniczego 20 z wytłoczonym reliefem wypełniono masą zamykającą oczka sita. Jak widać na fig. 3, powierzchnia przesłony maskującej 30 granicząca z sitem papierniczym 20 ma strukturę powierzchniową 32 odwzorowującą negatywowo strukturę powierzchniową sita papierniczego 20 i równocześnie takie samo zakrzywienie, które uwarunkowane jest zastosowaniem sita papierniczego 20 w maszynie papierniczej z sitem okrągłym. W pozostałych rozwiązaniach sposób zastosowany do zamykania oczek sita na wybranych obszarach 11 za pomocą masy zmykającej oczka 10 nie różni się od sposobu przedstawionego na fig. 2. Oznacza to, że przesłona maskująca 30 umieszczana jest na sicie papierniczym 20 w ten sposób, że jego struktura powierzchniowa 32 wnika do strefy wgłębień tworzących relief w sicie papierniczym 20. Następnie masa 10 zamykająca oczka sita nanoszona jest na całą powierzchnię przesłony maskującej 30, w wyniku czego masa zamykająca oczka 10 wnika przez wybrania wykonane w przesłonie maskującej 30 w siatkową strukturę sita papierniczego i tym samym otacza oraz zamyka jedynie wybrane strefy 11, tkaniny sita tworzącej sito papiernicze 20. Następnie nadmiar materiału zamykającego oczka sita usuwany jest z przesłony maskującej 30 (stan przedstawiony na fig. 3), po czym przesłona maskująca 30 zdejmowana jest z sita papierniczego 20. Na koniec masa zamykająca oczka sita 10 poddawana jest utwardzeniu, względnie w konkretnych przypadkach, również na odwrót, w pierwszej kolejności, masa zamykająca oczka 10 poddawana jest utwardzaniu, a następnie zdejmowana jest przesłona maskująca 30.

W odniesieniu do fig. 4 opisano z kolei drugi wariant realizacji sposobu według wynalazku. Zgodnie z nim w pierwszej operacji wykonania masa zamykająca oczka 10 nakładana jest na duży obszar powierzchni sita papierniczego 20, w wyniku czego tkanina sita otoczona jest i zamknięta (uszczelniona) przez masę. „Duży obszar powierzchni” oznacza w tym kontekście powierzchnię, która jest większa w końcowym efekcie od fragmentów obszarów 11 sita papierniczego 20 przewidzianych do przesłonięcia (uszczelnienia), umożliwiających później wykonywanie znaków wodnych podczas produkcji papieru. Po zaimpregnowaniu sita papierniczego 20 przy użyciu masy 10 zamykającej oczka, ta sama przesłona maskująca 30, która stosowana jest również przy rozwiązaniu według fig. 2, umieszczana jest na powierzchni sita, a na wybranych obszarach 11 uformowanych przez wydrążenia 31 wykonane w przesłonie maskującej 30 w przedstawionym przykładzie aktywowany jest cykl utwardzania za pomocą promieniowania ultrafioletowego kierowanego ze źródła tego promieniowania 40. Po utwardzeniu masy 10 zamykającej oczka w fragmentach obszarów 11 przesłona maskująca 30 jest zdejmowana, a nie utwardzone obszary pokryte masą zamykającą oczka 10 są wymywane, w następstwie czego stają się one na powrót przepuszczalne. W konsekwencji otrzymuje się sito papiernicze o konfiguracji takiej, jaką można otrzymać przy użyciu sposobu opisanego z powołaniem się na fig. 2.

Zgodnie z trzecim wariantem realizacji sposobu według wynalazku, który poniżej opisano w odniesieniu do fig. 5, masę 10 zamykającą oczka, jak już opisano w odniesieniu do fig. 4, nakłada się na dużą powierzchnię sita papierniczego 20 i umieszcza się na niej przesłonę maskującą 30, której kontur zewnętrzny 33 odpowiada kształtowi fragmentów obszaru 11 przewidzianych do zamknięcia (uszczelnienia). Z obszarów nie zasłoniętych przez przesłonę maskującą 30 pokrytych masą zamykającą (uszczelniającą) oczka 10 jest ona usuwana, przykładowo sposobem wydmuchiwania z sita papierniczego, a masa zamykająca oczka 10 pozostająca na obszarach 11 poddawana jest następnie utwardzaniu. Alternatywnie przeprowadzić można najpierw utwardzanie masy na obszarach 11, przykładowo przy użyciu ogrzewanej przesłony maskującej 30 co spowoduje utwardzenie masy zamykającej oczka 10 utwardzalnej cieplnie, a pozostała, nie utwardzona część masy zamykającej oczka 10 jest następnie usuwana, przykładowo przez wymywanie.

Jako masy zamykające oczka kwalifikują się w szczególności materiały, które można nanosić jako ciągliwe na sito papiernicze 20, a po ich aktywnym względnie pasywnym utwardzeniu pozostają one trwale związane z sitem. Odpowiednie są do tego celu ciągliwe kleje, jak np. ich systemy oparte na żywicach epoksydowych, jak również pasty lutownicze, jak np. pasty stosowane w technikach SMD oraz łączące się trwale z oczkami sita papierniczego dopiero po odpowiednim nagrzaniu. Odpowied8

PL 200 780 B1 nie są również masy zamykające oczka na bazie klejów utwardzanych pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. Odnosi się to w pierwszym rzędzie do sposobu opisanego w odniesieniu do fig. 4.

Aby zwiększyć stabilność i siłę wiązania masy zamykającej oczka, można dodać do niej wypełniacz, w przypadku klejów przykładowo włókno szklane lub węglowe, a w przypadku pasty lutowniczej przykładowo cienkie włókna miedziane.

Nanoszenie masy 10 wypełniającej oczka na sito papiernicze 20 może odbywać się z zastosowaniem sitodruku, druku tamponowego, przez natryskiwanie, wklęsłodruku oraz innych dostępnych metod, przy czym dokładność lokalizacji nanoszenia regulowana jest korzystnie za pomocą przesłony maskującej 30.

Przesłony maskujące 30 mogą być projektowane z zastosowaniem technik komputerowych oraz wykonywane automatycznie z zastosowaniem technik CAM/CAD sposobami frezowania, wycinania laserowego względnie frezowania laserowego. Praktykowane jest także trawienie przesłony maskującej 30 z zastosowaniem odpowiedniej powłoki nanoszonej uprzednio na przesłonę.

Claims (27)

1. Sposób wytwarzania sita papierniczego służącego do produkcji papieru ze znakami wodnymi, znamienny tym, że najpierw przygotowuje się sito papiernicze (20), następnie na część sita papierniczego (20) nanosi się masę uszczelniającą (10) w taki sposób, że sito papiernicze (20) w obrębie jego obszaru cząstkowego (11) o kształcie wytwarzanych następnie znaków wodnych (1) zostaje całkowicie uszczelnione przy użyciu masy uszczelniającej (10) zamykającej oczka sita.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że masę uszczelniającą (10) nanosi się na sito papiernicze (20) w postaci rastru.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że masę uszczelniającą (10) poddaje się utwardzaniu z utworzeniem trwałego połączenia między masą uszczelniającą (10) a sitem papierniczym (20).

4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że podczas nanoszenia masy uszczelniającej (10) lub podczas utwardzania masy uszczelniającej (10) stosuje się przesłonę maskującą (30).

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że przesłona maskująca (30) posiada wydrążenie (31) o kształcie przeznaczonego do przesłonięcia obszaru cząstkowego (11) ograniczonego jego konturem, zaś masę uszczelniającą (10) nanosi się przez wydrążenie (31) w przesłonie maskującej (30) na sito papiernicze (20).

6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że masę uszczelniającą (10) nanosi się na dużą powierzchnię, zaś przesłonę maskującą (30) stosuje się alternatywnie do przeprowadzanego następnie usuwania masy uszczelniającej (10) znajdującej się poza obszarem cząstkowym (11) lub do zamierzonego utwardzenia masy uszczelniającej (10) znajdującej się na powierzchni obszaru cząstkowego (11).

7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że przesłonę maskującą (30) o konturze (33) odpowiadającym przeznaczonemu do przesłonięcia obszarowi cząstkowemu (11) umieszcza się na obszarze o dużej powierzchni pokrytej masą uszczelniającą (10) oraz z obszaru nie zasłoniętego przesłoną maskującą (30) usuwa się masą uszczelniająca (10).

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako masy uszczelniające (10) stosuje się kleje wytwarzane na bazie żywic epoksydowych.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako masy uszczelniające (10) stosuje się termoutwardzalne pasty lutownicze.

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako masy uszczelniające (10) stosuje się kleje utwardzane za pomocą promieniowania ultrafioletowego.

11. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że przesłonę maskującą (30), posiadającą wydrążenie (31) o konturze odpowiadającym kształtowi przeznaczonego do przesłonięcia obszaru cząstkowego (11), umieszcza się na warstwie masy uszczelniającej (10) naniesionej na obszarze o dużej powierzchni, a utwardzanie masy uszczelniającej (10) inicjuje się poprzez wydrążenie (31) wykonane w przesłonie maskującej (30), zaś nieutwardzoną masę uszczelniającą (10) usuwa się.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sito papiernicze (20) posiada wytłoczony na nim relief służący do wykonania wielostopniowego znaku wodnego (2), zaś do tego sita dobiera się przesłonę maskującą (30), która ma naniesiony na powierzchni negatywowy relief dopasowany do struktury

PL 200 780 B1 powierzchniowej (32), przy czym przesłonę maskującą (30) wraz z jej strukturą powierzchniową (32) nakłada się na powierzchnię reliefu sita papierniczego (20) w sposób odwzorowujący jego ukształtowanie.

13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sito papiernicze (20) posiada wytłoczony na nim relief służący do wytworzenia wielostopniowego znaku wodnego (2), zaś określone obszary reliefu, a korzystnie obszary ich wierzchołków, pokrywa się masą uszczelniającą (10).

14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że sito papiernicze (20) jest sitem papierniczym przeznaczonym do maszyny papierniczej z sitem okrągłym.

15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że masa uszczelniająca (10) zawiera umacniające ją włókna.

16. Przesłona maskująca do zastosowania w sposobie wytwarzania sita papierniczego służącego do produkcji papieru ze znakami wodnymi, znamienna tym, że posiada strukturę powierzchniową (32) z negatywowym reliefem służącym do wykonywania wielostopniowego znaku wodnego (2), przy czym negatywowy relief ma kształt odpowiadający reliefowi wytłoczonemu na sicie papierniczym (20).

17. Układ do realizacji sposobu wytwarzania sita papierniczego służącego do produkcji papieru ze znakami wodnymi, znamienny tym, że obejmuje przesłonę maskującą (30) posiadającą strukturę powierzchniową (32) z negatywowym reliefem służącym do wykonywania wielostopniowego znaku wodnego (2), oraz sito papiernicze (20) z wytłoczonym na nim reliefem przeznaczonym do wykonywania wielostopniowych znaków wodnych (2), przy czym negatywowy relief struktury powierzchniowej (32) przesłony maskującej (30) ma kształt odpowiadający reliefowi wytłoczonemu na sicie papierniczym (20).

18. Sito papiernicze do wytwarzania papieru ze znakami wodnymi, znamienne tym, że ma obszar cząstkowy (11) całkowicie zamknięty za pomocą masy uszczelniającej (10) o kształcie znaku wodnego (1) wytwarzanego w procesie wytwarzania papieru.

19. Sito papiernicze według zastrz. 18, znamienne tym, że jest wykonane z tkaniny siatkowej, która na obszarze cząstkowym (11) pokryta jest masą uszczelniająca (10).

20. Sito papiernicze według zastrz. 18 albo 19, znamienne tym, że jako masę uszczelniającą (10) stosuje się utwardzalne tworzywo sztuczne.

21. Sito papiernicze według zastrz. 18 albo 19, znamienne tym, że stanowi ono sito papiernicze (20) do maszyny papierniczej z sitem okrągłym.

22. Sito papiernicze według zastrz. 21, znamienne tym, że obszar cząstkowy (11) pokryty masą uszczelniającą (10) co najmniej częściowo usytuowany jest na wytłoczonej powierzchni reliefu sita papierniczego (20).

23. Sposób wytwarzania papierów wartościowych, znamienny tym, że w etapie wytwarzania papieru ze znakami wodnymi przyleganie papieru do sita papierniczego zapewnia się poprzez zastosowanie sita papierniczego posiadającego obszar cząstkowy (11) całkowicie zamknięty za pomocą masy uszczelniającej (10) o kształcie wytwarzanego znaku wodnego (1).

24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że jako sito papiernicze stosuje się sito wykonane z tkaniny siatkowej, która na obszarze cząstkowym (11) pokryta jest masą uszczelniającą (10).

25. Sposób według zastrz. 23 albo 24, znamienny tym, że jako masę uszczelniającą (10) stosuje się utwardzalne tworzywo sztuczne.

26. Sposób według zastrz. 23 albo 24, znamienny tym, że jako sito papiernicze stosuje się sito papiernicze (20) do maszyny papierniczej z sitem okrągłym.

27. Sposób według zastrz. 26, znamienny tym, że obszar cząstkowy (11) pokryty masą uszczelniającą (10) co najmniej częściowo usytuowany jest na wytłoczonej powierzchni reliefu sita papierniczego (20).