PL203359B1

PL203359B1 - Wielowarstwowy wyrób bibułkowy i sposób wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego

Info

Publication number: PL203359B1
Application number: PL367482A
Authority: PL
Inventors: Heinz-Jürgen Müller
Original assignee: Sca Hygiene Prod Gmbh
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2009-09-30
Also published as: WO2002103112A1; GB2376436B; GB0114680D0; ATE377670T1; HU226408B1; EP1395706B1; EP1395706A1; GB2376436A; HUP0400177A2; PL367482A1; CO5550502A2; TW592962B; ES2295354T3; DE60223366T2; DE60223366D1

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy wielowarstwowego wyrobu bibułkowego i sposobu wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego.

Chodzi tu zwłaszcza o wyrób bibułkowy zawierający co najmniej trzy warstwy papieru o nadanej strukturze.

Wielowarstwowa bibułka do wielu zastosowań takich jak papier kuchenny, papier toaletowy lub chusteczka zawiera wiele warstw papieru, które są ze sobą połączone z utworzeniem papieru wielowarstwowego.

Ogólnym zadaniem w przypadku papieru wielowarstwowego jest zapewnienie miękkości, poprawionego odczucia, dobrej wytrzymałości mechanicznej i wymaganych własności chłonnych.

W wyrobach wielowarstwowych warstwom bibuł ki moż na nadawać strukturę róż nymi metodami. Pierwszym sposobem wytwarzania warstwy papieru o nadanej strukturze jest zastosowanie sposobu TAD (suszenia powietrznego przelotowego), który nadaje papierowi strukturę trójwymiarową już w maszynie papierniczej.

Kolejna metoda obejmuje wytłaczanie bibułki przy zastosowaniu wytłaczania z jednym chwytem lub wytłaczania z wieloma chwytami. Łączenie warstwowe pojedynczych warstw wykonywane jest za pomocą wytłaczania mechanicznego lub z zastosowaniem kleju. W przypadku wyrobów trój- lub wielowarstwowych, w wielu warstwach zazwyczaj razem wytłacza się wzór, w celu nadania wyrobowi objętości. Jednakże wytłaczanie we wzór zwykle czyni wyrób twardszym i przyczynia się do szorstkiego odczuwania wyrobu. Z drugiej strony możliwe jest zastosowanie mikrowytłaczania o dużej gęstości wypukłości, większej od 40 wypukłości/cm². Wyrób mikrowytłaczany odczuwany jest jako miękki. Jednakże papier z mikrowytłoczeniami odbierany jest jako niezdolny do absorbowania wystarczającej ilości cieczy.

Zatem istnieje ciągle potrzeba zapewnienia wyrobu bibułkowego z powierzchnią o dużej miękkości i o dostatecznej objętości.

Publikacja WO 99/45205 opisuje wielowarstwowy wyrób bibułkowy z dwiema wytłaczanymi we wzór warstwami zewnętrznymi i warstwą środkową bez wytłaczania. Warstwy zewnętrzne są wytłaczane w taki sposób, że wypukłości rozmieszczone są z gęstością większą niż 30 wypukłości/cm². Każda z warstw zewnętrznych jest połączona klejem z warstwą środkową.

Opisy patentowe Stanów Zjedn. Ameryki 5 382 464 i 5 736 223 dotyczą szczególnej, z wchodzeniem jednej warstwy w drugą, konfiguracji trójwarstwowego papieru wytłaczanego. Wielowarstwowy papier według US 5 736 223 złożony jest z dwóch warstw zewnętrznych, w których wytłoczone wypukłości rozmieszczone są w wyrównanej konfiguracji. Przewidziana jest trzecia wytłaczana warstwa środkowa, której wytłaczane wypukłości wchodzą pomiędzy wypukłości jednej z dwu warstw zewnętrznych.

W opisie patentowym US 5 382 464 zastosowano inne podejś cie poprzez wykonanie warstw wytłaczanych mających wypukłości o dwóch różnych wysokościach, przy czym wypukłości o większej wysokości występują na przemian z bardziej płytkimi wypukłościami. W przypadku, gdy wytłaczana we wzór warstwa jest stosowana do utworzenia papieru wielowarstwowego, małe wypukłości umieszczane są w konfiguracji wyrównanej z wypukłościami drugiej warstwy wytłaczanej tak, że duże wypukłości pierwszej warstwy usytuowane są w taki sposób, iż wchodzą pomiędzy wypukłości drugiej warstwy.

Zadaniem wynalazku jest zapewnienie wielowarstwowej bibułki, która łączy w sobie w sposób korzystny dużą miękkość i konieczną objętość dla zapewnienia dobrego odczucia dotykiem przez użytkownika. Ponadto, wyrób powinien być atrakcyjny dla wzroku.

Wielowarstwowy wyrób bibułkowy zawierający:

- co najmniej trzy warstwy papieru,

- pierwszą zewnętrzną warstwę o pierwszym wzorze mikrostrukturalnym z pierwszymi wypukłościami o gęstości większej niż 40 wypukłości/cm²,

- drugą warstwę zewnę trzną o drugim wzorze mikrostrukturalnym z drugimi wypukłościami o gęstości wię kszej niż 40 wypukłości/cm²,

- co najmniej jedną warstwę środkową umieszczoną pomiędzy pierwszą warstwą zewnętrzną i drugą warstwą zewnętrzną odznacza się według wynalazku tym, że druga warstwa zewnętrzna ma trzeci wzór strukturalny stanowiący wytłaczany wzór z trzecimi wypukłościami o gęstości mniejszej niż 40 wypukłości/cm², przy czym

- warstwy zewnętrzne pierwsza i druga i co najmniej jedna warstwa środkowa są połączone warstwowo ze sobą z dowolnie ustawionymi względem siebie wzorami.

PL 203 359 B1

Korzystnie pierwszy wzór mikrostrukturalny ma pierwsze wypukłości o pierwszej wysokości h1, a drugi wzór mikrostrukturalny ma drugie wypukł oś ci o drugiej wysokoś ci h2, przy czym wypukł o ś ci trzeciego wzoru strukturalnego mają wysokość H, która jest co najmniej 1,3-krotnie, korzystnie

1,5-krotnie, a najkorzystniej 2,0-krotnie większa niż odpowiednio h1 i h2.

Korzystnie pierwsza warstwa zewnętrzna ma czwarty wzór strukturalny, korzystnie wzór wytłaczany z czwartymi wypukłościami, mającymi w zasadzie taką samą wysokość jak pierwsze wypukłości pierwszego wzoru mikrostrukturalnego.

Korzystnie druga warstwa zewnętrzna ma piąty wzór strukturalny z piątymi wypukłościami mającymi zasadniczo taką samą wysokość jak drugie wypukłości drugiego wzoru mikrostrukturalnego.

Korzystnie czwarty i piąty wzór strukturalny są w zasadzie identyczne.

Korzystnie czwarty i piąty wzór strukturalny różnią się od siebie.

Korzystnie czwarte i/lub piąte wypukłości mają kształt wydłużony.

Korzystnie czwarte i/lub piąte wypukłości mają kształt kropek rozmieszczonych w sposób tworzący estetyczny wzór.

Korzystnie co najmniej jedną spośród warstw zewnętrznych pierwszej i drugiej stanowi papier typu TAD.

Korzystnie co najmniej jedna spośród warstw zewnętrznych pierwszej i drugiej jest mikro-wytłaczana.

Sposób wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego obejmujący etapy:

a) nadawania pierwszej warstwie zewnętrznej struktury pierwszego wzoru mikrostrukturalnego o gę stoś ci wypukło ś ci wię kszej od 40 wypukło ści/cm²,

b) nadawania drugiej warstwie zewnętrznej struktury drugiego wzoru mikrostrukturalnego o gęstości drugich wypukłości większej od 40 wypukłości/cm², charakteryzuje się według wynalazku tym, że

c) wytłacza się w warstwie środkowej trzeci wzór strukturalny stanowiący wzór wytłaczany o gęstości wypukłości mniejszej od 40 wypukłości/cm²,

d) łączy się ze sobą trzy warstwy z dowolnie ustawionymi względem siebie wzorami.

Korzystnie sposób ponadto obejmuje:

a1) dalsze nadawanie struktury zaprojektowanego wzoru pierwszej warstwie zewnętrznej. Korzystnie sposób ponadto obejmuje:

b1) dalsze wytwarzanie, korzystnie wytłaczanie, zaprojektowanego wzoru na drugiej warstwie zewnętrznej.

Korzystnie etap d) obejmuje:

d1) wykonywanie oddzielnego warstwowego łączenia mechanicznego wszystkich trzech warstw przy zastosowaniu wyłącznie techniki warstwowego łączenia mechanicznego bez kleju.

Korzystnie etap d jest ponadto podzielony na podetapy:

d1) składania pierwszej warstwy zewnętrznej i środkowej warstwy w złożoną wstęgę bibułki, d2) nanoszenia kleju na złożoną wstęgę bibułki, i d3) łączenia złożonej wstęgi bibułki i drugiej warstwy zewnętrznej.

Korzystnie w etapie d2) wykonuje się laminowanie stosując zaprojektowany wzór kropek laminowania.

Korzystnie nadawanie struktury co najmniej jednej spośród warstw zewnętrznych pierwszej i drugiej wykonuje się przez wytł aczanie wzoru mikro-wytł oczeń .

Korzystnie nadawanie struktury co najmniej jednej spośród warstw zewnętrznych pierwszej i drugiej wykonuje się za pomocą procesu TAD.

Wynalazek polega na zapewnieniu co najmniej trzech wytłaczanych we wzór warstw papieru.

Obie warstwy zewnętrzne zaopatrzone są we wzór mikrostrukturalny z wypukłościami o gęstości (zagęszczeniu) większej niż 40 wypukłości na cm². Co najmniej jedna warstwa środkowa umieszczona pomiędzy warstwami zewnętrznymi zaopatrzona jest w trzeci wzór strukturalny stanowiący wzór wytłaczany o gęstości wypukłości mniejszej niż 40 wypukłości na cm². Przez połączenie ze sobą zewnętrznych warstw o nadanej mikrostrukturze i wytłaczanej warstwy środkowej, łączy się w uzyskanej bibułce miękkie warstwy zewnętrzne i nadającą objętość warstwę środkową. Powstała bibułka łączy zalety dużej miękkości, dużej objętości i dobrego połączenia warstw. Dzięki wytwarzającemu objętość wytłaczaniu warstwy środkowej, występuje znaczna oszczędność włókien, co przyczynia się do obniżki kosztów produkcji.

Sposób wytwarzania wielowarstwowej bibułki obejmuje etapy nadawania pierwszej warstwie zewnętrznej struktury pierwszego wzoru mikrostrukturalnego o pierwszej gęstości wypukłości, nada4

PL 203 359 B1 wania drugiej warstwie zewnętrznej struktury drugiego wzoru mikrostrukturalnego o gęstości drugich wytłaczanych wypukłości i wytłaczania w warstwie środkowej trzeciego wzoru strukturalnego stanowiącego wzór wytłaczany. Podczas gdy pierwszy i drugi wzór mają gęstość większą niż 40 wypukłości na cm², trzeci wzór ma gęstość wypukłości mniejszą od 40 wypukłości/cm². Jeśli połączy się ze sobą te trzy warstwy w taki sposób, że trzeci wzór nie jest ustawiony względem pozostałych, środkowa warstwa nadaje objętość bibułce wielowarstwowej, podczas gdy dwie warstwy zewnętrzne o wzorze mikrostrukturalnym nadają miękkość wyrobowi.

Zgodnie z pierwszym korzystnym ukształtowaniem, pierwsze wypukłości pierwszego wzoru mikrostrukturalnego mają pierwszą wysokość h1, a drugie wypukłości drugiego wzoru mikrostrukturalnego mają drugą wysokość h2, przy czym wypukłości trzeciego wzoru strukturalnego mają wysokość H, która jest co najmniej 1,3-krotnie większa niż odpowiednio h1 i h2, a korzystnie co najmniej 1,5-krotnie większa, zaś najkorzystniej co najmniej 2,0-krotnie większa niż h1 i h2. Stanowi to kolejny środek nadawania objętości warstwie środkowej i wielowarstwowemu wyrobowi bibułkowemu. Korzystnie pierwsza warstwa zewnętrzna ma czwarty wzór strukturalny, korzystnie wzór wytłaczany z czwartymi wypukłościami, mającymi w zasadzie taką samą wysokość jak pierwsze wypukłości pierwszego wzoru mikrostrukturalnego. Te czwarte wypukłości mogą być tak rozmieszczone, że tworzą atrakcyjny dla oka użytkownika wzór dekoracyjny. To samo jest możliwe dla drugiej warstwy zewnętrznej, która może mieć piąty wzór strukturalny, korzystnie wzór wytłaczany z wypukłościami mającymi zasadniczo taką samą wysokość jak drugie wypukłości drugiego wzoru mikrostrukturalnego. Możliwe jest zapewnienie dowolnej kombinacji wielowarstwowej bibułki ze wzorem dekoracyjnym na jednej lub obu powierzchniach zewnętrznych. Wzory strukturalne czwarty i piąty mogą być w zasadzie identyczne lub mogą być różne.

Zgodnie z zalecanym ukształtowaniem wynalazku łączenie warstwowe wykonywane jest poprzez laminowanie klejowe z zastosowaniem wzoru laminowania. Wysokość wzoru laminowania musi być sumą poszczególnych wysokości wzoru mikrostrukturalnego warstw zewnętrznych (h1+h2) i wysokości trzeciego wzoru (H). Ta technika łączenia warstwowego z zastosowaniem oddzielnego wzoru laminowania może być wykorzystana do zapewnienia zaprojektowanego laminowania wyrobu. Możliwe jest zastosowanie na przykład zaprojektowanego wzoru dyskretnych kropek laminowania, które są tak rozmieszczone, że przypominają kształt żądanego wzoru, takiego jak wzór kwiatka. W celu dobrego połączenia warstwowego w wielowarstwowej bibułce według wynalazku, laminowanie klejowe korzystnie następuje z głębokim wytłaczaniem dla zapewnienia dostatecznego połączenia warstwowego pomimo wytłoczonej objętościowo warstwy środkowej.

Stosowanymi klejami mogą być wszystkie kleje używane zwykle w tej dziedzinie, na przykład skrobia lub polialkohol winylowy.

Zgodnie z alternatywnym ukształtowaniem wynalazku połączenie warstwowe wykonywane jest techniką warstwowego łączenia mechanicznego. Taką technikę warstwowego łączenia mechanicznego może stanowić prasowanie bibułki wielowarstwowej za pomocą kilku małych występów na walcu, na przykład końcówek igieł. Występy te zaczepiają się z dużym naciskiem o odpowiedni walec matrycowy. Nacisk ten zapewnia łączenie warstwowe pomiędzy poszczególnymi warstwami bibułki. Przykładem takiego mechanicznego łączenia warstwowego jest krawędziowe wytłaczanie wzoru.

Według korzystnego ukształtowania wynalazku czwarte i/lub piąte wypukłości mają kształt wydłużony. Za pomocą takiego wydłużonego kształtu możliwe jest dostarczenie zaprojektowanego wzoru, który jest łatwiej zauważalny przez użytkownika i tym samym można zapewnić bardziej złożone wzory przy tej samej skali zaprojektowanego wzoru w porównaniu do wykorzystania pojedynczych kropek dla utworzenia zaprojektowanego wzoru.

Jednakże możliwe jest też alternatywne zastosowanie czwartych i/lub piątych wypukłości o kształcie podobnym do kropek, jeśli te wypukłości są umieszczone w sposób tworzący estetyczny wzór.

Zgodnie z korzystnymi ukształtowaniami sposobu według wynalazku, etap łączenia ze sobą trzech warstw tak, że wypukłości są położone w sposób nie nastawiony, może zostać przeprowadzony najpierw przez składanie ze sobą pierwszej warstwy zewnętrznej i środkowej warstwy w złożoną wstęgę bibułki, nanoszenie środka laminującego na złożoną wstęgę bibułki, i łączenie złożonej wstęgi bibułki i drugiej warstwy zewnętrznej. Jak podkreślono powyżej, laminowanie można wykonać zgodnie z zalecanym ukształ towaniem wynalazku stosują c zaprojektowany wzór kropek laminowania. W przypadku wszystkich opisanych powyżej ukształtowań co najmniej jedna spośród warstw pierwszej i drugiej jest mikrowytłaczana.

PL 203 359 B1

Alternatywnie jedna spośród warstw pierwszej i drugiej ma strukturę nadaną za pomocą procesu TAD. Innymi słowy, wszystkie kombinacje warstw zewnętrznych, którym strukturę nadano sposobem TAD lub przez mikrowytłaczanie znajdują się w zakresie niniejszego wynalazku.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony jedynie tytułem przykładu, w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1a do 1d przedstawiają schematycznie wyrób bibułkowy według pierwszego przykładu wykonania wynalazku, przy czym fig. 1b, 1c i 1d przedstawiają odpowiednio warstwę zewnętrzną, warstwę środkową i warstwę wewnętrzną, a fig. 1a przedstawia przekrój poprzeczny trójwarstwowego wyrobu bibułkowego według linii A-A na fig. 1b do 1d, fig. 2 przedstawia schematycznie urządzenie do przetwarzania papieru dla wytwarzania trójwarstwowego wyrobu bibułkowego według fig. 1, fig. 3a do 3d przedstawiają schematycznie wyrób bibułkowy według drugiego przykładu wykonania wynalazku, przy czym fig. 3b, 3c i 3d przedstawiają odpowiednio warstwę zewnętrzną, warstwę środkową i warstwę wewnętrzną, a fig.3a przedstawia przekrój poprzeczny trójwarstwowego wyrobu bibułkowego według linii B-B na fig. 3b do 3d, fig. 4 przedstawia schematycznie urządzenie do przetwarzania papieru dla wytwarzania trójwarstwowego wyrobu bibułkowego według fig. 3, fig. 5a do 5d przedstawiają schematycznie wyrób bibułkowy według trzeciego przykładu wykonania wynalazku, przy czym fig. 5b, 5c i 5d przedstawiają odpowiednio warstwę zewnętrzną, warstwę środkową i warstwę wewnętrzną, a fig. 5a przedstawia przekrój poprzeczny trójwarstwowego wyrobu bibułkowego według linii C-C na fig. 5b do 5d, i fig. 6 przedstawia schematycznie urządzenie do przetwarzania papieru dla wytwarzania trójwarstwowego wyrobu bibułkowego według fig. 5.

W następującym opisie korzystnych przykładów wykonania wynalazku, odpowiadające sobie części lub elementy na różnych figurach rysunku są oznaczone takimi samymi odnośnikami liczbowymi. Na schematycznym rysunku według fig. 1a, 3a i 5a wysokości wypukłości zostały dobrane dla objaśnienia wynalazku i nie są narysowane w skali.

W następujących przykładach warstwy zewnętrzne są mikrowytłaczane. Jednakże, jest sprawą oczywistą dla fachowców w tej dziedzinie, że możliwe jest także nadanie struktury jednej lub obu zewnętrznym warstwom za pomocą procesu TAD.

Fig. 1a do 1d opisują pierwszy przykład wykonania trójwarstwowego wyrobu bibułkowego, który może być stosowany jako papier toaletowy, rolka kuchenna lub chusteczka. Jednakże zastosowanie trójwarstwowej bibułki nie jest ograniczone do tych przedstawionych przykładowo zastosowań. To samo dotyczy ilości warstw we wszystkich przykładowych ukształtowaniach, która nie jest ograniczona do trzech. Jeśli pożądane jest zapewnienie większej objętości, można łatwo dodać do wyrobu jedną lub więcej dalszych wytłoczonych objętościowo warstw środkowych.

Fig. 1b przedstawia pierwszą zewnętrzną warstwę od góry, podczas gdy fig. 1d przedstawia drugą zewnętrzną warstwę od dołu.

W przykładzie wykonania według fig. 1a występują warstwy zewnętrzne pierwsza i druga, które w wyrobie 10 według fig. 1a stanowią pierwsza zewnętrzna warstwa 12 i druga zewnętrzna warstwa

14. Pierwsza zewnętrzna warstwa 12 i druga zewnętrzna warstwa 14 są również połączone tak, że uzyskuje się bezładną konfigurację wzoru opisanych później mikrowytłoczeń na pierwszej warstwie zewnętrznej 12 i drugiej warstwie zewnętrznej 14.

Jak można najlepiej zobaczyć na figurach 1a i 1b, pierwsza zewnętrzna warstwa 12 jest zaopatrzona z pierwszy mikrowytłaczany wzór 18 w kształcie niewielkich wypukłości mających wysokość h1 wynoszącą pomiędzy 0,1 i 1,5 mm, a korzystniej pomiędzy 0,1 i 1,0 mm. Gęstość wypukłości pierwszego mikrowytłaczanego wzoru 18 jest większa od 40 wypukłości/cm², korzystnie większa od 60 wypukłości/cm².

Pierwsza warstwa zewnętrzna 12 jest dodatkowo zaopatrzona w graficzny wzór wytłaczany 21 mający te same wysokości h1 jak pierwszy mikrowytłaczany wzór 18. Graficzny wzór wytłaczany 21 może być utworzony albo przez podłużne wypukłości, które działają jak linia, albo przez dyskretne wypukłości typu kropek, które są zgrupowane z utworzeniem wzoru estetycznego.

Druga warstwa zewnętrzna 14 (patrz również fig. 1d) zaopatrzona jest w drugi mikrowytłaczany wzór 22 mający wysokość h2, która może być różna od wysokości h1. W każdym razie wysokość h2 jest korzystnie w zakresie pomiędzy 0,1 i 1,5 mm, a zwłaszcza pomiędzy 0,1 i 1,0 mm, a zatem w tym samym zakresie jak wysokość h1. Druga warstwa zewnętrzna 14 może również mieć dodatkowy wzór wytłaczany. W przykładzie według figur 1a, 1d druga warstwa zewnętrzna 14 nie jest zaopatrzona w dodatkowy graficzny wzór wytłaczany. Wzór mikrowytłaczany drugiej warstwy zewnętrznej 14 ma gęstość wypukłości większą niż 40 wypukłości/cm², a korzystnie większą niż 60 wypukłości/cm².

PL 203 359 B1

Warstwa środkowa 16 według fig. 1c jest również zaopatrzona w wytłoczenie. Wytłoczenie o wysokości H ma duży wzór wytłaczany 17 o gęstości wypukłości mniejszej niż 40 wypukłości/cm².

Wysokość H znajduje się w zakresie pomiędzy 0,3 i 3 mm, a korzystnie pomiędzy 0,7 i 2,5 mm.

W zalecanym ukształtowaniu wynalazku wytłoczenie objętościowe warstwy środkowej ma gęstość około 30 wypukłości/cm² w połączeniu z gęstością wzoru mikrowytłaczanego pierwszej warstwy zewnętrznej i drugiej warstwy zewnętrznej około 60 wypukłości/cm².

Jak podkreślono powyżej, wzór warstwy środkowej nie jest ustawiony względem wzorów warstw zewnętrznych pierwszej 12 i drugiej 14 tak, że występuje przypadkowa konfiguracja poszczególnych wypukłości w tych trzech warstwach.

Połączenie warstw wykonywane jest z zastosowaniem małych laminowanych kropek 24 w kombinacji z małym wytłaczanym wzorem 26 laminowania, który jest stosowany od drugiej warstwy zewnętrznej 14.

Sposób wytwarzania wyrobu 10 według fig. 1a jest opisany schematycznie na fig. 2. Pierwsza warstwa zewnętrzna 12, warstwa środkowa 16 i druga warstwa zewnętrzna 14 są doprowadzane do urządzenia w kierunku strzałek A, B i C. Pierwsza warstwa zewnętrzna 12, warstwa środkowa 16 i druga warstwa zewnętrzna 14 są oddzielnie wytłaczane pomiędzy parą walców, przy czym stosowana jest zwykła kombinacja walców, taka jak walce gumowe 31a, 31b, 31c we współpracy z walcami stalowymi 28a, 28b, 28c. Warstwy bibułki są wytłaczane w chwycie pomiędzy odpowiednim walcem gumowym i grawerowanym walcem stalowym.

Wzór wytłaczany jest różny dla trzech różnych warstw w wyrobie pokazanym na fig. 1a. Podczas gdy druga warstwa zewnętrzna 14 jest zaopatrzona jedynie we wzór mikrowytłaczany, warstwa środkowa jest wytłaczana objętościowo z większą wysokością wypukłości i mniejszą gęstością wypukłości na powierzchni, a pierwsza warstwa zewnętrzna jest zaopatrzona zarówno we wzór mikrowytłaczany z regularnie zorientowanymi geometrycznie małymi wypukłościami jak i we wzór zaprojektowany, dla uzyskania pierwszej warstwy zewnętrznej ze wzorem rozłożonym regularnie na całej powierzchni pierwszej warstwy zewnętrznej 12.

Wytłaczana objętościowo środkowa warstwa 16 i mikrowytłaczana oraz wytłaczana we wzór zaprojektowany pierwsza warstwa zewnętrzna 12 są łączone ze sobą za pomocą walca 32, podczas gdy druga warstwa zewnętrzna 14 jest wprowadzana osobno wokół gumowego walca matrycowego 38 i przez chwyt pomiędzy gumowym walcem matrycowym 38 i laminującym walcem wytłaczającym 40 o laminującym wzorze wytłaczającym 26 na stanowisko laminowania 34, gdzie wykonywany jest mały laminujący wzór wytłaczający dla dalszego łączenia warstwowego z pierwszą warstwą zewnętrzną 12 i warstwą środkową 16.

Nałożenie kleju można wykonać za pomocą walców 36 przy użyciu techniki standardowej.

Druga warstwa zewnętrzna 14 i połączone pierwsza warstwa zewnętrzna 12 i warstwa środkowa 16 są doprowadzane do zetknięcia ze sobą i łączone razem pomiędzy walcem łączącym 44 i laminującym walcem wytłaczającym 40 za pomocą wytłaczającego wzoru laminowania. Łączony trójwarstwowy wyrób bibułkowy 10 opuszcza urządzenie w kierunku strzałki D.

Fig. 3a do 3d dotyczą kolejnego wyrobu według nieco innego przykładu wykonania wynalazku. Jednakże, te same elementy, jak przedstawione na fig. 1a do 1d są oznaczone tymi samymi odnośnikami liczbowymi. Druga warstwa zewnętrzna 14 według fig. 3d jest mikrowytłaczana według wzoru mikrowytłaczanego objaśnionego bardziej szczegółowo powyżej dla wyrobu 10. Środkowa warstwa 16 według fig. 3c jest również wytłaczana objętościowo w duży wzór wytłaczany mający gęstość wypukłości mniejszy niż 40 kropek/cm². Pierwsza warstwa zewnętrzna 12 według fig. 3b jest wytłaczana zarówno we wzór mikrowytłaczany 18 jak i zaprojektowany wzór mający wysokość h1. Różnica pomiędzy wyrobem 10 pokazanym schematycznie na fig. 1a powyżej i wyrobem 20 według niniejszego przykładu polega na zastosowanym połączeniu warstwowym. Występuje oddzielne połączenie warstwowe z zastosowaniem głęboko tłoczonego wzoru 42, na przykład z dyskretnymi kropkami laminowania tworzącymi wzór kwiatowy lub głębokimi cętkami.

Jak można najlepiej zauważyć z porównania fig. 2 i fig. 4, pierwsza warstwa zewnętrzna 12 i warstwa środkowa 16 są utworzone w sposób podobny do opisanego już w odniesieniu do fig. 2. Różnica polega na tym, że para walców 28a i 31a nadaje warstwie zewnętrznej jedynie wzór mikrowytłaczany, a nie dodatkowo do niego wzór graficzny. Pierwsza warstwa zewnętrzna i warstwa środkowa są łączone na walcu 32 w złożoną, dwuwarstwową wstęgę 15, która przechodzi pomiędzy gumowym walcem 38 i laminującym walcem wytłaczającym 40 ze wzorem wytłaczania laminującego, które stanowią części stanowiska laminowania 34, zawierającego również walce laminacyjne 36. W tym staPL 203 359 B1 nowisku laminowania wykonywane jest laminowanie za pomocą żądanego wzoru, na przykład kwiatów. Następnie dwuwarstwowy produkt pośredni 15 łączony jest z drugą warstwą zewnętrzną 14, którą styka się z dwuwarstwowym produktem pośrednim 15 pomiędzy walcem laminowania punktowego i kolejnym walcem łączącym 44.

Różnica pomiędzy wyrobami 10 i 20 polega na tym, że w wyrobie 10 według fig. 1a pierwsza warstwa zewnętrzna jest zaopatrzona w mikrowytłaczanie i graficzne wytłaczanie, a druga warstwa zewnętrzna jest zaopatrzona w mikrowytłaczanie i wzór laminowania, podczas gdy w wyrobie 20 według fig. 3a druga warstwa zewnętrzna jest tylko mikrowytłaczana, a wytłoczenie dekoracyjne lub graficzne w pierwszej warstwie zewnętrznej 12 jest wykonane za pomocą zaprojektowanych kropek laminacyjnych 42.

Fig. 5a do 5d przedstawiają inny przykład wykonania wynalazku. Pierwsza warstwa zewnętrzna 12 wyrobu 30 według fig. 5b jest zaopatrzona we wzór mikrowytłaczany 18 i dodatkowo w graficzny wzór 21, z których oba mają wysokość h1. Gęstość wypukłości wzoru mikrowytłaczanego odpowiada gęstości dla wyrobów 10 i 20 według fig. 1a i 3a.

Druga warstwa zewnętrzna 14 według fig. 5d jest również zaopatrzona w mikrowytłaczany wzór o wysokości h2 i w tych samych warunkach, jak podano powyżej w odniesieniu do fig. 1a do fig. 1d. To samo dotyczy środkowej warstwy 16 według fig. 5c, która jest wytłaczana objętościowo w duży wzór wytłaczany o gęstości wypukłości 17 mniejszej od 40 wypukłości/cm², a korzystnie w zakresie 30 wypukłości/cm². Pierwsza warstwa zewnętrzna 12 ma dodatkowy projektowany wzór wytłaczany 21, który jest pokazany schematycznie na fig. 5b za pomocą rozległych wypukłości 21, które mogą być wydłużone lub podobne do kropek.

Warstwowe łączenie wyrobu 30 wykonywane jest bez użycia kleju. Układ mechanicznego łączenia warstwowego, za pomocą którego łączy się ze sobą trzy warstwy w obszarach 46 wykorzystuje małe igły lub kolce do ściśnięcia ze sobą tych trzech warstw.

Fig. 6 ukazuje schematycznie proces wytwarzania trójwarstwowego wyrobu 30 pokazanego na fig. 5a. Pierwsza warstwa zewnętrzna 12, warstwa środkowa 16 i druga warstwa zewnętrzna 14 są zaopatrzone w żądany wzór wytłaczany. Pierwsza warstwa 12 otrzymuje wzór mikrowytłaczany i dodatkowo wzór zaprojektowany, które oba są nakładane w chwycie pomiędzy stalowym walcem grawerowanym 28a i gumowym walcem 31a. Warstwa środkowa 16 jest wytłaczana objętościowo pomiędzy stalowym walcem 28b i walcem gumowym 31b, a druga warstwa zewnętrzna jest zaopatrzona jedynie we wzór mikrowytłaczany za pomocą walca stalowego 28c współpracującego z walcem gumowym 31c. Wszystkie trzy oddzielnie wytłaczane warstwy są łączone na walcu 32 i zostają mechanicznie połączone warstwowo w chwycie pomiędzy stalowym walcem wytłaczającym 50 o nadanej strukturze i odpowiadającym mu walcem współpracującym 52. Walec współpracujący 52 może być gładkim walcem stalowym. Stalowy walec wytłaczający o nadanej strukturze może być zaopatrzony w występy podobne do igieł, które ściskają razem złożoną trójwarstwową bibułkę i wytwarzają mechaniczne połączenie warstw wyrobu 30 przed opuszczeniem urządzenia.

We wszystkich przykładach wykonania wysokość H warstwy środkowej może być co najmniej 1,3-krotnie większa niż wysokości h1, h2 odpowiednio pierwszej i drugiej warstwy zewnętrznej, a korzystnie 1,5-krotnie większa, zaś najkorzystniej 2,0-krotnie większa od wysokości h1, h2 warstw zewnętrznych, pierwszej i drugiej.

Wszystkie powyżej opisane przykłady wykonania mają tę cechę wspólną, iż wielowarstwowy wyrób bibułkowy stanowi połączenie mikrowytłaczanych warstw zewnętrznych, pierwszej i drugiej w kombinacji z warstwą środkową, która jest wytłaczana objętościowo z zastosowaniem dużego wzoru wytłaczanego. Te trzy warstwy są połączone z dowolnie ustawionymi względem siebie wzorami warstw, przy czym mogą być zastosowane różne rodzaje łączenia warstwowego i różne rodzaje graficznego wytłaczania. Ogólnie, zewnętrzne warstwy mikrowytłaczane nadają miękkość wyrobowi wielowarstwowemu, podczas gdy wytłaczana przestrzennie warstwa środkowa nadaje objętość wyrobowi.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wielowarstwowy wyrób bibułkowy zawierający:

- co najmniej trzy warstwy papieru,

- pierwszą zewnętrzną warstwę o pierwszym wzorze mikrostrukturalnym z pierwszymi wypukłościami o gęstości większej niż 40 wypukłości/cm²,

PL 203 359 B1

- drugą warstwę zewnę trzną o drugim wzorze mikrostrukturalnym z drugimi wypukłościami o gę stoś ci wię kszej niż 40 wypukł o ś ci/cm²

- co najmniej jedną warstwę środkową umieszczoną pomiędzy pierwszą warstwą zewnętrzną i drugą warstwą zewnętrzną, znamienny tym, że druga warstwa zewnętrzna (14) ma trzeci wzór strukturalny stanowiący wytłaczany wzór z trzecimi wypukłościami o gęstości mniejszej niż 40 wypukłości/cm², przy czym

- warstwy zewnętrzne pierwsza (12) i druga (14) i co najmniej jedna warstwa środkowa (16) są połączone warstwowo ze sobą z dowolnie ustawionymi względem siebie wzorami.
2. Wielowarstwowy wyrób bibułkowy według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy wzór mikrostrukturalny ma pierwsze wypukłości (18) o pierwszej wysokości h1, a drugi wzór mikrostrukturalny ma drugie wypukłości (22) o drugiej wysokości h2, przy czym wypukłości (17) trzeciego wzoru strukturalnego mają wysokość H, która jest co najmniej 1,3-krotnie, korzystnie 1,5-krotnie, a najkorzystniej 2,0-krotnie większa niż odpowiednio h1 i h2.
3. Wielowarstwowy wyrób bibułkowy według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierwsza warstwa zewnętrzna (12) ma czwarty wzór strukturalny, korzystnie wzór wytłaczany z czwartymi wypukłościami (21), mającymi w zasadzie taką samą wysokość jak pierwsze wypukłości (18) pierwszego wzoru mikrostrukturalnego.
4. Wielowarstwowy wyrób bibułkowy według zastrz. 3, znamienny tym, że druga warstwa zewnętrzna (14) ma piąty wzór strukturalny z piątymi wypukłościami mającymi zasadniczo taką samą wysokość jak drugie wypukłości drugiego wzoru mikrostrukturalnego.
5. Wielowarstwowy wyrób bibułkowy według zastrz. 4, znamienny tym, że czwarty i piąty wzór strukturalny są w zasadzie identyczne.
6. Wielowarstwowy wyrób bibułkowy według zastrz. 4, znamienny tym, że czwarty i piąty wzór strukturalny różnią się od siebie.
7. Wielowarstwowy wyrób bibułkowy według zastrz. 4 albo 5, albo 6, znamienny tym, że czwarte i/lub piąte wypukłości mają kształt wydłużony.
8. Wielowarstwowy wyrób bibułkowy według zastrz. 4 albo 5, albo 6, znamienny tym, że czwarte i/lub piąte wypukłości mają kształt kropek rozmieszczonych w sposób tworzący estetyczny wzór.
9. Wielowarstwowy wyrób bibułkowy według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że co najmniej jedną spośród warstw zewnętrznych pierwszej i drugiej stanowi papier typu TAD.
10. Wielowarstwowy wyrób bibułkowy według zastrz. 1 albo 2, albo 4, albo 5, albo 6, znamienny tym, że co najmniej jedna spośród warstw zewnętrznych pierwszej i drugiej jest mikro-wytłaczana.
11. Sposób wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego obejmujący etapy:

a) nadawania pierwszej warstwie zewnętrznej (12) struktury pierwszego wzoru mikrostrukturalnego o gęstości wypukłości (18) większej od 40 wypukłości/cm²,

b) nadawania drugiej warstwie zewnętrznej (14) struktury drugiego wzoru mikrostrukturalnego o gęstości drugich wypukłości (22) większej od 40 wypukłości/cm², znamienny tym, że

c) wytłacza się w warstwie środkowej (16) trzeci wzór strukturalny stanowiący wzór wytłaczany o gęstości wypukłości mniejszej od 40 wypukłości/cm²,

d) łączy się ze sobą trzy warstwy z dowolnie ustawionymi względem siebie wzorami.
12. Sposób wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego według zastrz. 11, znamienny tym, że ponadto obejmuje:

a1) dalsze nadawanie struktury zaprojektowanego wzoru (21) pierwszej warstwie zewnętrznej .
13. Sposób wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że ponadto obejmuje:

b1) dalsze wytwarzanie, korzystnie wytłaczanie, zaprojektowanego wzoru na drugiej warstwie zewnętrznej.
14. Sposób wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego według zastrz. 11, znamienny tym, że etap d) obejmuje:

d1) wykonywanie oddzielnego warstwowego łączenia mechanicznego wszystkich trzech warstw przy zastosowaniu wyłącznie techniki warstwowego łączenia mechanicznego bez kleju.
15. Sposób wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego według zastrz. 11 albo 12 albo 14, znamienny tym, że etap d jest ponadto podzielony na podetapy:

d1) składania pierwszej warstwy zewnętrznej (12) i środkowej warstwy (16) w złożoną wstęgę (15) bibułki, d2) nanoszenia kleju na złożoną wstęgę (15) bibułki, i

PL 203 359 B1 d3) łączenia złożonej wstęgi (15) bibułki i drugiej warstwy zewnętrznej (14).
16. Sposób wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego według zastrz. 15, znamienny tym, że w etapie d2) wykonuje się laminowanie stosując zaprojektowany wzór kropek laminowania.
17. Sposób wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego według zastrz. 11 albo 12, albo 14, albo 16, znamienny tym, że nadawanie struktury co najmniej jednej spośród warstw zewnętrznych pierwszej i drugiej wykonuje się przez wytłaczanie wzoru mikro-wytłoczeń.
18. Sposób wytwarzania wielowarstwowego wyrobu bibułkowego według zastrz. 11 albo 12, albo 14, albo 16, znamienny tym, że nadawanie struktury co najmniej jednej spośród warstw zewnętrznych pierwszej i drugiej wykonuje się za pomocą procesu TAD.