RU2774535C2 - Method for surface application of protective device above perforation made by paper-making machine - Google Patents

Method for surface application of protective device above perforation made by paper-making machine Download PDF

Info

Publication number
RU2774535C2
RU2774535C2 RU2020123078A RU2020123078A RU2774535C2 RU 2774535 C2 RU2774535 C2 RU 2774535C2 RU 2020123078 A RU2020123078 A RU 2020123078A RU 2020123078 A RU2020123078 A RU 2020123078A RU 2774535 C2 RU2774535 C2 RU 2774535C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fibrous
sheet material
security device
region
fibers
Prior art date
Application number
RU2020123078A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020123078A (en
RU2020123078A3 (en
Inventor
Джайлз Д. ПРЕТТ
Маниш ДЖАИН
Крейг М. БРИГЕМ
Original Assignee
Крейн Энд Ко., Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US15/842,142 external-priority patent/US10562335B2/en
Application filed by Крейн Энд Ко., Инк. filed Critical Крейн Энд Ко., Инк.
Priority claimed from PCT/US2018/065807 external-priority patent/WO2019118904A1/en
Publication of RU2020123078A publication Critical patent/RU2020123078A/en
Publication of RU2020123078A3 publication Critical patent/RU2020123078A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2774535C2 publication Critical patent/RU2774535C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: paper industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to sheet material containing a protective device, to a protected or valuable document containing fibrous sheet material, to a method for the surface application of a protective device, as well as to fibrous sheet material prepared in accordance with such a method. In this case, sheet material (110) has opposite surfaces, a recess in one opposite surface and one or more through perforations (111) that pass from the recess through another opposite surface of fibrous sheet material, wherein one or more through perforations are through perforations formed during the manufacture of paper, wherein fibers pass in one or more holes bounded by the mentioned one or more through perforations, wherein sheet material contains fibrous subdomain (114), which is located below the recess and which surrounds the mentioned one or more through perforations, and an adjacent area of the main mass located next to the mentioned recess and fibrous subdomain; protective device (112) of surface application, located in the recess above the mentioned one or more through perforations; and interface zone (117) between the protective device of surface application and the fibrous subdomain and the area of the main mass. By means of the method for the present invention, a through perforation is performed in the formed fibrous canvas before it becomes sufficiently compacted, and then, the protective device is applied to the fibrous canvas. The application of the protective device and then additional compaction of the area under the device at this stage of paper making, when fibers cannot be displaced, significantly reduces the probability of that the through perforation will be closed or blocked.
EFFECT: documents manufactured in accordance with the method for the present invention, when conducting a test for imitation of circulation, demonstrate minimal damage in an interface zone of paper with a protective device; in addition, protective devices of surface application demonstrated acceptable levels of ink adhesion during gravure printing, and paper had a higher tensile strength in the transverse direction and much less translucency on their opposite sides.
20 cl, 18 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[0001] В одном аспекте настоящее изобретение относится к листовому материалу, имеющему сквозные перфорации с одним или более защитными устройствами, соединенными со сквозными перфорациями. Листовые материалы в качестве примера используются для изготовления защищенных документов, которые содержат вышеупомянутые сквозные перфорации и соединяются защитным устройством. В другом аспекте настоящее изобретение также в основном относится к способу получения такого листового материала; способу изготовления такого листового материала; и средствам защиты этих документов посредством соединения сквозных перфораций с защитным устройством(-ами). Сквозные перфорации, описанные в настоящем документе, включают в себя сквозные перфорации «с мягкими краями». Соответственно, дополнительный аспект настоящего изобретения также включает в себя способы формирования в листовом материале сквозных перфораций с мягкими краями или, более конкретно, в защищенном документе.[0001] In one aspect, the present invention relates to a sheet material having through perforations with one or more security devices connected to the through perforations. Exemplary sheet materials are used to make security documents that contain the aforementioned through-perforations and are bonded by a security device. In another aspect, the present invention also generally relates to a method for producing such sheet material; a method of manufacturing such sheet material; and means of protecting these documents by connecting through perforations to the security device(s). The through perforations described herein include "soft edge" through perforations. Accordingly, a further aspect of the present invention also includes methods for forming through-perforations in a sheet material with soft edges, or more particularly in a security document.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Защитные устройства, которые на неисключительных основаниях включают в себя различные виды полосок, полос, нитей или лент, широко используются для обеспечения безопасности или придания эстетического вида документам высокого уровня безопасности и высокой стоимости, обеспечивая обнаруживаемые визуально и/или посредством машины средства для проверки подлинности этих документов. Эти защитные устройства могут быть либо полностью заглубленными, либо частично заглубленными в документы, или закрепленными на их поверхности.[0002] Security devices, which non-exclusively include various kinds of strips, strips, threads or tapes, are widely used to provide security or aesthetics to high security and high value documents by providing a visually and/or machine detectable means for verification of the authenticity of these documents. These security devices may be either fully recessed or partially recessed into or attached to the surface of the documents.

[0003] Защитные устройства, которые являются по меньшей мере частично заглубленными, могут наноситься на формируемое волокнистое полотно путем введения защитного устройства в волокнистое полотно во время мокрой стадии процесса изготовления бумаги. Однако введение защитных устройств в волокнистое полотно на этой стадии, в то же время подходящей для заглубленных и частично заглубленных защитных устройств, до настоящего времени было непрактичным для защитных устройств поверхностного нанесения, поскольку полученный в результате листовой материал или документ был бы подвержен снижению износостойкости (например, износостойкости при обращении).[0003] Security devices that are at least partially buried can be applied to the fibrous web being formed by introducing the security device into the fibrous web during the wet stage of the papermaking process. However, incorporating security devices into the fibrous web at this stage, while at the same time suitable for embedded and partially embedded security devices, has hitherto been impractical for surface applied security devices because the resulting sheet or document would be subject to reduced wear resistance (e.g. , wear resistance during handling).

[0004] Было обнаружено, что во время введения защитного устройства на мокрой стадии на формируемое волокнистое полотно некоторые из волокон смещаются, когда они обтекают защитное устройство в то время как оно запрессовывается в волокнистое полотно. Это приводит к смещению некоторого количества волокон из подобласти (т.е. области волокнистого полотна, расположенной под или ниже защитного устройства) и областей линии перегиба (т.е. областей волокнистого полотна, расположенных рядом с краями или сторонами защитного устройства), которого достаточно чтобы повлиять на взаимодействие защитного устройства с волокнистым полотном или с подложкой полученного в результате листового материала или документа. Полученная концентрация волокон в подобласти и областях линии перегиба меньше концентрации волокон по меньшей мере в соседней области(-ях) основной массы. Это приводит к слабому взаимодействию при соединении в зоне сопряжения защитного устройства и подложки листового материала или документа и, в частности, приводит к слабому взаимодействию при соединении на смежной поверхности и/или на краях защитного устройства. Во время использования или обращения полученных в результате документов эти непрочные области являются очень восприимчивыми к разрывам в листовом материале или документах вдоль смежных краев между защитным устройством и подложкой, или вызывают влияние линии перегиба (т.е. разделенные области между смежными краями). Кроме того, имеется тенденция к просвечиванию обратной стороны документа; то есть наносимое защитное устройство при нанесении на одну сторону волокнистого полотна будет вызывать теневой эффект, который наблюдается с противоположной стороны волокнистого полотна, какого-либо полученного в результате листового материала или какого-либо полученного в результате документа. Для решения данной проблемы часто требуется использование маскировочного покрытия на обратной стороне. Также было обнаружено, что указанный полученный в результате листовой материал или документ демонстрирует снижение прочности на разрыв в поперечном направлении (CD, cross-direction).[0004] It has been found that during wet stage insertion of the protector onto the fibrous web being formed, some of the fibers are displaced as they flow around the protector as it is pressed into the fibrous web. This results in some fibers being displaced from the sub-region (i.e., the area of the fibrous web located under or below the security device) and the kinkline regions (i.e., the regions of the fibrous web located near the edges or sides of the security device), which is enough to influence the interaction of the security device with the fibrous web or with the substrate of the resulting sheet material or document. The resulting fiber concentration in the subregion and breakline regions is less than the fiber concentration in at least the adjacent bulk mass region(s). This results in weak bonding engagement at the interface between the security device and the substrate of the sheet material or document, and in particular results in weak bonding engagement at the adjacent surface and/or at the edges of the security device. During use or handling of the resulting documents, these weak areas are highly susceptible to tears in the sheeting or documents along adjacent edges between the security device and the substrate, or cause breakline effects (i.e., split areas between adjacent edges). In addition, there is a tendency for the reverse side of the document to show through; that is, the applied security device, when applied to one side of the fibrous web, will cause a shadow effect that is observed from the opposite side of the fibrous web, any resulting sheet material, or any resulting document. To solve this problem, the use of a camouflage coating on the reverse side is often required. It was also found that the specified resulting sheet material or document shows a decrease in tensile strength in the transverse direction (CD, cross-direction).

[0005] Одной альтернативой для получения защитного устройства поверхностного нанесения является нанесение защитного устройства на поверхность полностью сформированной волокнистой подложки. Однако нанесение на полностью сформированную волокнистую подложку сопровождается другими существенными ограничениями. Например, это по существу ограничивает диапазон толщины защитного устройства, которое может использоваться. В основном нанесение на поверхность ограничивается самым тонким из защитных устройств, например, менее 15 микрометров (мкм). Более толстые защитные устройства в основном исключаются из таких вариантов применения по меньшей мере частично, поскольку полученный в результате перепад толщины листа полученного в результате листового материала влияет на последующую обработку. Используемый в настоящем документе термин «перепад толщины листа» относится к перепаду высоты, измеренному от верхней поверхности области основной массы листового материала до верхней поверхности защитного устройства. По этой причине перепад толщины листа может быть отрицательным или положительным. Например, в тех случаях, когда верхняя поверхность защитного устройства остается ниже высоты верхней поверхности области основной массы листового материала, перепад толщины листа будет отрицательным. С другой стороны, в тех случаях, когда верхняя поверхность защитного устройства остается выше высоты верхней поверхности области основной массы листового материала, перепад толщины листа будет положительным. Альтернативно нулевой перепад толщины листа указывает, что верхняя поверхность защитного устройства находится на одном уровне с верхней поверхностью области основной массы. Из-за перепада толщины листа, полученного с более толстыми защитными устройствами, которые вводятся либо во время сухой стадии процесса изготовления бумаги, либо во время процесса после нанесения, на последующие процессы, такие как наматывание, нарезание листов, укладка в стопу, разрезание и обработка посредством ATM оказывается влияние с точки зрения времени и затрат. Важно отметить, что полученные таким образом стопы не готовы для прессования или не готовы для печати.[0005] One alternative for obtaining a surface application security device is to apply a security device to the surface of a fully formed fibrous substrate. However, application to a fully formed fibrous substrate comes with other significant limitations. For example, this substantially limits the thickness range of the guard that can be used. In general, application to the surface is limited to the thinnest of the protective devices, for example, less than 15 micrometers (µm). Thicker guards are generally excluded from such applications, at least in part, because the resulting variation in sheet thickness of the resulting sheet material affects subsequent processing. As used herein, the term "sheet thickness difference" refers to the height difference measured from the top surface of the bulk sheet material region to the top surface of the security device. For this reason, the difference in sheet thickness can be negative or positive. For example, in cases where the top surface of the protector remains below the height of the top surface of the bulk sheet material region, the sheet thickness differential will be negative. On the other hand, in cases where the top surface of the protector remains higher than the height of the top surface of the bulk sheet material region, the thickness difference of the sheet will be positive. Alternatively, a zero sheet thickness difference indicates that the top surface of the guard is flush with the top surface of the bulk region. Due to the difference in sheet thickness obtained with thicker guards, which are introduced either during the dry stage of the papermaking process or during the post-application process, to subsequent processes such as winding, sheeting, stacking, cutting and processing ATM has an impact in terms of time and cost. It is important to note that the stacks thus obtained are not ready for pressing or are not ready for printing.

[0006] Принимая во внимание вышесказанное, остается потребность в улучшении листовых материалов с защитными устройствами поверхностного нанесения, независимо от толщины, и в улучшении процессов, с помощью которых производят эти листовые материалы. Существует также постоянная потребность в предоставлении дополнительных элементов подлинности для защищенных документов, которые обеспечивают подлинность документов, подлежащих проверке, при этом служат для предотвращения несанкционированного копирования.[0006] In view of the foregoing, there remains a need to improve surface applied sheet materials, regardless of thickness, and to improve the processes by which these sheet materials are manufactured. There is also a continuing need to provide additional elements of authenticity for secure documents that provide the authenticity of the documents to be verified while serving to prevent unauthorized copying.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0007] Настоящее изобретение удовлетворяет по меньшей мере одну из вышеперечисленных потребностей посредством обеспечения листового материала, защищенного документа и способа поверхностного нанесения защитного устройства на волокнистый листовой материал или документ путем введения защитного устройства на формируемое волокнистое полотно во время мокрой стадии изготовления бумаги. В одном варианте осуществления защитное устройство наносят над одной или более сквозных перфораций «с мягкими краями», выполненных в волокнистом полотне. Защитное устройство в этом варианте осуществления изготавливают из структурной пленки, и оно имеет толщину по меньшей мере приблизительно 10 микрометров, таким образом обеспечивая устройство с достаточной износостойкостью для перекрытия сквозной перфорации(-ий). Термин «сквозная перфорация «с мягкими краями», используемый в настоящем документе, означает сквозную перфорацию, полученную при изготовлении бумаги, причем волокна листового материала проходят в отверстие, ограниченное сквозной перфорацией. Отверстие сквозной перфорации проходит от одной стороны поверхности полотна к противоположной стороне или поверхности и демонстрирует характерные неравномерности в краевой области. Характерные неравномерности образуются в результате отсутствия четко очерченного края и содержат неравномерные уплотнения волокон в краевой области и/или волокна, которые проходят в отверстие. В тех случаях, когда такие сквозные отверстия имеют характерные неравномерности, которые часто варьируются и являются трудно повторяемыми, эти отверстия функционируют как элементы подлинности, имеющие высокую степень защиты. Способ по настоящему изобретению включает: введение защитного устройства на или в формируемое волокнистое полотно необязательно над одной или более сквозными перфорациями «с мягкими краями», сформированными в нем, во время мокрой стадии процесса изготовления бумаги, на которой волокнистое полотно является достаточно уплотненным. В одном варианте осуществления волокнистое полотно является достаточно уплотненным в том случае, когда волокнистое полотно имеет содержание воды или влаги менее 98% по массе, в пересчете на общую массу волокнистого полотна. Предпочтительно волокнистое полотно является достаточно уплотненным, когда волокнистое полотно находится на или вблизи гауч-вала или аналогичного инструмента бумагоделательной машины.[0007] The present invention satisfies at least one of the above needs by providing a sheet material, a security document, and a method for surface-applying a security device to a fibrous sheet material or document by injecting a security device onto a fibrous web being formed during a wet papermaking step. In one embodiment, the security device is applied over one or more "soft edge" through perforations made in the fibrous web. The security device in this embodiment is made from a structural film and is at least about 10 micrometers thick, thus providing a device with sufficient wear resistance to cover the through-perforation(s). The term “soft-edge” through-perforation as used herein means a through-perforation obtained during paper manufacture, with the fibers of the sheet material passing into the hole defined by the through-perforation. The through-perforation opening extends from one side of the web surface to the opposite side or surface and exhibits characteristic irregularities in the edge region. Characteristic irregularities are formed as a result of the absence of a well-defined edge and contain non-uniform compactions of fibers in the edge region and/or fibers that pass into the hole. Where such through holes have characteristic irregularities that often vary and are difficult to repeat, these holes function as elements of authenticity with a high degree of security. The method of the present invention includes: introducing a security device onto or into the fibrous web being formed, optionally over one or more "soft edge" perforations formed therein, during the wet stage of the papermaking process at which the fibrous web is sufficiently densified. In one embodiment, the fibrous web is sufficiently densified when the fibrous web has a water or moisture content of less than 98% by weight, based on the total weight of the fibrous web. Preferably, the fibrous web is sufficiently densified when the fibrous web is on or near a couch roll or similar paper machine tool.

[0008] Настоящее изобретение также обеспечивает волокнистый листовой материал, полученный вышеописанным способом, и полученный в результате документ, содержащий волокнистый листовой материал. В первом варианте осуществления волокнистый листовой материал имеет противоположные поверхности, по меньшей мере одно углубление на одной его поверхности, волокнистую подобласть, которая представляет собой трехмерное пространство, расположенное под или ниже углубления, и волокнистую область основной массы, которая также представляет собой трехмерное пространство, расположенное рядом с углублением и подобластью; защитное устройство поверхностного нанесения, расположенное в углублении; и зону сопряжения между защитным устройством поверхностного нанесения и областью основной массы и подобластью листового материала; причем в волокнистой подобласти и в волокнистой области основной массы находятся волокна, которые присутствуют по существу в одинаковых количествах. Волокнистая подобласть имеет одинаковое протяжение в поперечном или боковом направлении с защитным устройством поверхностного нанесения. Другими словами, трехмерная подобласть занимает объем волокнистого листового материала, расположенного под защитным устройством. Волокнистая область основной массы расположена рядом с углублением и подобластью и занимает оставшийся объем волокнистого листового материала.[0008] The present invention also provides a fibrous sheet material obtained by the above method, and the resulting document containing the fibrous sheet material. In a first embodiment, the fibrous sheet material has opposing surfaces, at least one recess on one surface thereof, a fibrous sub-region which is a three-dimensional space located under or below the recess, and a fibrous bulk region which is also a three-dimensional space located next to the recess and sub-region; a surface application protective device disposed in the recess; and an interfacing zone between the surface application protective device and the base mass region and the sub-region of the sheet material; moreover, in the fibrous sub-region and in the fibrous region of the bulk are fibers that are present in essentially the same amounts. The fibrous sub-region has the same extent in the transverse or lateral direction with the protective surface application device. In other words, the three-dimensional sub-region occupies the volume of the fibrous sheet material located under the security device. The fibrous region of the bulk is located adjacent to the recess and the sub-region and occupies the remaining volume of the fibrous sheet material.

[0009] Подтверждение того, что по существу равное количество волокон находится как в подобласти, так и области основной массы, достигается путем сравнения массы (веса) трехмерной области листового материала под защитным устройством (после того, как было удалено защитное устройство (см., например, область, ограниченную размером ширины A, высоты a и глубины (не показан) на фиг. 11) с массой (весом) трехмерной области листового материала, смежного с защитным устройством, имеющим равную ширину (т.е. ширина равна ширине защитного устройства) (см., например, область, ограниченную размером ширины B, высоты b и глубины (не показан) на фиг. 11). В описанном ниже варианте осуществления, в котором сквозная перфорация находится в области листового материала под защитным устройством, массу (вес) в этой области сначала корректируют путем возвращения массы (веса) области, занимаемой в данный момент сквозной перфорацией до сравнения массы (веса) этой области (подобласти), к массе (весу) области основной массы.[0009] Confirmation that a substantially equal number of fibers are present in both the sub-region and the bulk-mass region is achieved by comparing the mass (weight) of the three-dimensional area of the sheet material under the protector (after the protector has been removed (see e.g., an area bounded by a dimension of width A, height a, and depth (not shown) in Fig. 11) with the mass (weight) of a three-dimensional area of sheet material adjacent to the security device having equal width (i.e., the width is equal to the width of the security device ) (see, for example, the area defined by the width B, height b, and depth dimensions (not shown) in Fig. 11). ) in this area is first corrected by returning the mass (weight) of the area currently occupied by the through perforation before comparing the mass (weight) of this area (sub-region) to the mass (weight) of the area of the main oh mass.

[0010] Во втором варианте осуществления или аспекте настоящего изобретения волокнистый листовой материал имеет противоположные поверхности и одну или более сквозных перфораций, выполненных бумагоделательной машиной, или сквозных перфораций «с мягкими краями». Защитное устройство поверхностного нанесения наносят над сквозной перфорацией(-ми), форма и размер которого могут быть по существу такими же или отличаться от формы и размера сквозной перфорации(-й). Например, защитное устройство поверхностного нанесения может иметь отличающуюся форму или быть больше сквозной перфорации, или оно может иметь размер аналогичный и только немного больше сквозной перфорации. В обоих случаях волокнистый листовой материал и документ, выполненный из него будет аналогичен описанному выше, за исключением того, что сквозная перфорация(-и) будет проходить от углубления через противоположную поверхность волокнистого листового материала. Следовательно, волокнистая подобласть, имеющая трехмерный объем, будет расположена под или ниже этих областей углубления, граничащих со сквозной перфорацией, и будет выходить из него в сторону к внешнему периметру защитного устройства поверхностного нанесения. Другими словами, как описано выше, волокнистая подобласть будет занимать пространство ниже занимаемого защитным устройством поверхностного нанесения.[0010] In a second embodiment or aspect of the present invention, the fibrous sheet material has opposing surfaces and one or more paper machine through perforations or "soft edge" through perforations. The surface-applied security device is applied over the through-perforation(s), the shape and size of which may be substantially the same or different from the shape and size of the through-perforation(s). For example, the surface application security device may have a different shape or be larger than the through-perforation, or it may be similar in size and only slightly larger than the through-perforation. In both cases, the fibrous sheeting and the document made from it will be as described above, except that the through-perforation(s) will extend from the recess through the opposite surface of the fibrous sheeting. Therefore, a fibrous sub-region having a three-dimensional volume will be located under or below these recess areas bordering the through-perforation and will extend therefrom towards the outer perimeter of the surface application security device. In other words, as described above, the fibrous subregion will occupy the space below that occupied by the surface application protective device.

[0011] Неожиданно было обнаружено, что защитное устройство поверхностного нанесения может вводиться во время мокрой стадии, на которой волокнистое полотно является достаточно уплотненным как, например, полностью сформованное мокрое полотно. Путем введения защитного устройства на этой мокрой стадии процесса изготовления бумаги защитное устройство может быть надлежащим образом запрессовано в волокнистое полотно, чтобы дополнительно уплотнить волокна в подобласти, а не сместить их. Это в свою очередь помогает обеспечить увеличение взаимодействия при соединении между волокнами и защитным устройством поверхностного нанесения. В результате повышается по меньшей мере одно из следующего: износостойкость, адгезия чернил, прочность на разрыв в поперечном направлении и просвечивание обратной стороны. Эти неожиданные преимущества исключают необходимость в дополнительных этапах обработки для повышения адгезии чернил, повышения прочности на разрыв или маскирования просвечивания обратной стороны. Более того, вследствие того, что защитное устройство вводят во время мокрой стадии, на которой волокнистое полотно является достаточно уплотненным, становится возможным запрессовывать защитное устройство в волокнистое полотно, следовательно, позволяя использовать более толстые защитные устройства, поскольку перепад толщины листа может быть по существу уменьшен. Следовательно, полученный в результате перепад толщины листа оказывает меньшее влияние на последующие процессы.[0011] Surprisingly, it has been found that the protective surface application device can be introduced during the wet stage, in which the fibrous web is sufficiently densified, such as a fully formed wet web. By introducing the protector at this wet stage of the papermaking process, the protector can be properly pressed into the fibrous web to further densify the fibers in the sub-region rather than dislodge them. This in turn helps to provide an increase in bonding interaction between the fibers and the overlay protector. As a result, at least one of the following is improved: abrasion resistance, ink adhesion, transverse tear strength, and reverse side translucency. These unexpected benefits eliminate the need for additional processing steps to increase ink adhesion, increase tear strength, or mask backside show-through. Moreover, due to the fact that the protector is inserted during the wet stage in which the fibrous web is sufficiently densified, it becomes possible to press the protector into the fibrous web, hence allowing the use of thicker protectors since the difference in sheet thickness can be substantially reduced. . Therefore, the resulting difference in sheet thickness has less effect on downstream processes.

[0012] Посредством способов, предложенных в настоящем документе, заявитель также неожиданно обнаружил, что защитное устройство поверхностного нанесения может наноситься с точным совмещением по меньшей мере с одним другим элементом в волокнистом полотне, волокнистом листовом материале или полученном в результате документе. Во втором аспекте настоящего изобретения защитное устройство поверхностного нанесения наносят с точным совмещением со сквозной перфорацией(-ми). Как будет понятно специалистам в данной области, нанесение защитного устройства с точным совмещением с еще одним элементом в волокнистом полотне значительно повышает защищенность от подделывания полученного в результате листового материала или документа. Более того, вследствие того, что защитное устройство вводят во время мокрой стадии процесса изготовления волокнистого полотна, становится возможным корректировать совмещение во время процесса изготовления бумаги. Соответственно, исключаются дополнительные этапы обработки, которые были бы необходимы в других случаях, чтобы скорректировать смещение защитного устройства относительно других элементов. Непрерывное введение защитного устройства также исключает необходимость в несущей подложке, поскольку защитное устройство может быть вырезано/штамповано и введено в волокнистое полотно одним устройством для введения. Используемый в настоящем документе термин «устройство для введения» относится к устройству, используемому для вырезания/штамповки или введения защитного устройства в волокнистое полотно во время мокрой стадии. Подходящие устройства для введения описаны далее в настоящем документе.[0012] Through the methods provided herein, Applicant has also unexpectedly found that a surface application security device can be applied in precise alignment with at least one other element in a fibrous web, fibrous sheeting, or resulting document. In a second aspect of the present invention, the overlay security device is applied in precise alignment with the perforation(s). As will be appreciated by those skilled in the art, applying the security device in precise alignment with another element in the fibrous web greatly enhances the security against counterfeiting of the resulting sheeting or document. Moreover, due to the fact that the security device is introduced during the wet stage of the fibrous web manufacturing process, it becomes possible to correct the alignment during the paper manufacturing process. Accordingly, additional processing steps that would otherwise be necessary to correct the offset of the security device relative to other elements are eliminated. The continuous insertion of the security device also eliminates the need for a carrier substrate because the security device can be cut/stamped and inserted into the fibrous web with a single inserter. As used herein, the term "insertion device" refers to a device used to cut/stamp or insert a security device into a fibrous web during the wet stage. Suitable insertion devices are described later in this document.

[0013] Специалисты в данной области будут способны распознать другие признаки и преимущества изобретения с помощью следующего подробного описания и графических материалов. Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют то же значение, как обычно понимается специалистом в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Все публикации, заявки на патенты, патенты и другие ссылки, упомянутые в настоящем документе, полностью включены в настоящий документ посредством ссылки. В случае противоречий настоящее описание, включая определения, будет иметь преимущественную силу. Кроме того, материалы, способы и примеры являются исключительно иллюстративными и не имеют ограничительного характера. Более того, все диапазоны, описанные явным образом в настоящем документе, также косвенно охватывают все поддиапазоны.[0013] Those skilled in the art will be able to recognize other features and advantages of the invention with the help of the following detailed description and drawings. Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. All publications, patent applications, patents and other references mentioned in this document are incorporated herein by reference in their entirety. In the event of conflict, the present description, including definitions, shall prevail. In addition, the materials, methods, and examples are illustrative only and are not restrictive. Moreover, all ranges explicitly described herein also cover all subranges by implication.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

[0014] Настоящее изобретение может стать более понятным со ссылкой на следующие графические материалы. Компоненты, показанные в графических материалах, не обязательно выполнены в масштабе, при этом упор делается на точную иллюстрацию принципов настоящего изобретения. Хотя приводимые в качестве примера варианты осуществления описываются в связи с графическими материалами, это не подразумевает ограничения настоящего изобретения вариантом осуществления или вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Напротив, цель состоит в том, чтобы охватить все альтернативы, модификации и эквиваленты.[0014] The present invention may be better understood with reference to the following drawings. The components shown in the drawings are not necessarily drawn to scale, but emphasis is placed on accurately illustrating the principles of the present invention. Although exemplary embodiments are described in connection with the drawings, this is not intended to limit the present invention to the embodiment or embodiments described herein. On the contrary, the aim is to cover all alternatives, modifications and equivalents.

[0015] Конкретные признаки описанного изобретения проиллюстрированы посредством ссылки на прилагаемые графические материалы, на которых:[0015] Specific features of the described invention are illustrated by reference to the accompanying drawings, in which:

[0016] на фиг. 1 показан вид сбоку в поперечном разрезе волокнистого листового материала, полученного путем введения защитного устройства в волокнистое полотно во время мокрой стадии изготовления бумаги, на которой волокнистое полотно не является достаточно уплотненным;[0016] in FIG. 1 is a cross-sectional side view of a fibrous sheet material obtained by inserting a security device into the fibrous web during the wet stage of papermaking where the fibrous web is not sufficiently compacted;

[0017] на фиг. 2 показан вид сбоку в поперечном разрезе волокнистого листового материала, полученного путем нанесения защитного устройства на волокнистое полотно во время или после сухой стадии изготовления бумаги, на которой содержание влаги является слишком низким, чтобы допускать запрессовку защитного устройства в подложку для дополнительного уплотнения волокон;[0017] in FIG. 2 is a cross-sectional side view of a fibrous sheet material obtained by applying a security device to a fibrous web during or after a dry papermaking stage where the moisture content is too low to allow the security device to be pressed into a substrate to further densify the fibers;

[0018] на фиг. 3 показан вид сбоку в поперечном разрезе примера варианта осуществления волокнистого листового материала по настоящему изобретению с его защитным устройством поверхностного нанесения, где защитное устройство поверхностного нанесения вводят в волокнистое полотно или на него, когда волокнистое полотно было достаточно уплотненным;[0018] in FIG. 3 is a cross-sectional side view of an exemplary embodiment of the fibrous sheet material of the present invention with its surface application security device, where the surface application security device is inserted into or onto the fibrous web when the fibrous web has been sufficiently densified;

[0019] на фиг. 4 показано схематическое изображение длинносеточной бумагоделательной машины, в которой защитное устройство в виде сплошного полотна вводят в формируемое волокнистое полотно на проволочной сетке после мокрой линии и перед гауч-валом;[0019] in FIG. 4 is a schematic representation of a long wire paper machine in which a solid web guard is introduced into the wire web being formed after the wet line and before the couch roll;

[0020] на фиг. 5 показан вид сверху примера варианта осуществления документа в соответствии с настоящим изобретением, который имеет множество дискретных защитных устройств поверхностного нанесения (лоскутов и полосок), нанесенных на него;[0020] in FIG. 5 is a plan view of an example embodiment of a document in accordance with the present invention that has a plurality of discrete surface applied security devices (patches and stripes) applied thereto;

[0021] на фиг. 6 показан вид сверху другого примера варианта осуществления документа в соответствии с настоящим изобретением, который имеет множество дискретных защитных устройств поверхностного нанесения (лоскутов), которые наносят с точным совмещением с другим элементом в документе, таким как водяной знак;[0021] in FIG. 6 is a plan view of another exemplary embodiment of a document in accordance with the present invention that has a plurality of discrete surface application security devices (patches) that are applied in precise alignment with another element in the document, such as a watermark;

[0022] на фиг. 7А показан вид в горизонтальной проекции лицевой стороны волокнистого листового материала или документа, полученного путем введения защитного устройства в формируемое волокнистое полотно во время мокрой стадии изготовления бумаги, на которой волокнистое полотно не является достаточно уплотненным, после того, как волокнистый листовой материал или документ подвергали одному (1) циклу в ходе испытания на имитацию обращения;[0022] in FIG. 7A is a plan view of the front side of a fibrous web or document obtained by inserting a security device into a fibrous web being formed during a wet papermaking step in which the fibrous web is not sufficiently densified after the fibrous web or document has been subjected to one (1) cycle during the simulation test;

на фиг. 7В показан вид в горизонтальной проекции обратной стороны волокнистого листового материала или документа, полученного путем введения защитного устройства в волокнистое полотно во время мокрой стадии изготовления бумаги, на которой волокнистое полотно не является достаточно уплотненным, после того, как оно прошло один (1) цикл в ходе испытания на имитацию обращения и было показано;in fig. 7B is a plan view of the reverse side of a fibrous web or document obtained by inserting a security device into a fibrous web during the wet stage of papermaking where the fibrous web is not sufficiently compacted after it has gone through one (1) cycle in during the test for imitation of circulation and was shown;

[0023] на фиг. 8А показан вид в горизонтальной проекции лицевой стороны примера варианта осуществления волокнистого листового материала или документа в соответствии с настоящим изобретением, полученного путем введения защитного устройства в формируемое волокнистое полотно во время мокрой стадии изготовления бумаги, на которой волокнистое полотно является достаточно уплотненным, после того, как волокнистый листовой материал или документ подвергали одному (1) циклу в ходе испытания на имитацию обращения;[0023] in FIG. 8A is a plan view of the front side of an exemplary embodiment of a fibrous sheet or document in accordance with the present invention, obtained by inserting a security device into the fibrous web being formed during the wet stage of papermaking, on which the fibrous web is sufficiently densified, after the fibrous sheet material or document was subjected to one (1) cycle in a simulated handling test;

[0024] на фиг. 8В показан вид в горизонтальной проекции обратной стороны примера варианта осуществления волокнистого листового материала или документа в соответствии с настоящим изобретением, полученного путем введения защитного устройства в волокнистое полотно во время мокрой стадии изготовления бумаги, на которой волокнистое полотно является достаточно уплотненным, после того, как волокнистый листовой материал или документ подвергали одному (1) циклу в ходе испытания на имитацию обращения;[0024] in FIG. 8B is a plan view of the reverse side of an exemplary embodiment of a fibrous sheet or document in accordance with the present invention obtained by inserting a security device into the fibrous web during the wet stage of papermaking, in which the fibrous web is sufficiently densified after the fibrous web is the sheeting or document was subjected to one (1) cycle in a simulated handling test;

[0025] на фиг. 9А показан вид в горизонтальной проекции лицевой стороны волокнистого листового материала или документа, полученного путем введения защитного устройства в формируемое волокнистое полотно во время мокрой стадии изготовления бумаги, на которой волокнистое полотно не является достаточно уплотненным, после того, как волокнистый листовой материал или документ подвергали трем (3) циклам в ходе испытания на имитацию обращения;[0025] in FIG. 9A is a plan view of the front side of a fibrous web or document obtained by inserting a security device into a fibrous web being formed during a wet papermaking step in which the fibrous web is not sufficiently densified after the fibrous web or document has been subjected to three (3) cycles during the simulation test;

[0026] на фиг. 9В показан вид в горизонтальной проекции обратной стороны волокнистого листового материала или документа, полученного путем введения защитного устройства в формируемое волокнистое полотно во время мокрой стадии изготовления бумаги, на которой волокнистое полотно не является достаточно уплотненным, после того, как волокнистый листовой материал или документ подвергали трем (3) циклам в ходе испытания на имитацию обращения;[0026] in FIG. 9B is a plan view of the reverse side of a fibrous web or document obtained by inserting a security device into a fibrous web being formed during a wet papermaking step in which the fibrous web is not sufficiently densified after the fibrous web or document has been subjected to three (3) cycles during the simulation test;

[0027] на фиг. 10А показан вид в горизонтальной проекции лицевой стороны примера варианта осуществления волокнистого листового материала или документа в соответствии с настоящим изобретением, полученного путем введения защитного устройства в волокнистое полотно во время мокрой стадии изготовления бумаги, на которой волокнистое полотно является достаточно уплотненным, после того, как волокнистый листовой материал или документ подвергали трем (3) циклам в ходе испытания на имитацию обращения;[0027] in FIG. 10A is a plan view of the front side of an exemplary embodiment of a fibrous sheet or document in accordance with the present invention obtained by inserting a security device into the fibrous web during the wet stage of papermaking, in which the fibrous web is sufficiently densified after the fibrous web is the sheet or document was subjected to three (3) cycles in a simulated handling test;

[0028] на фиг. 10В показан вид в горизонтальной проекции обратной стороны примера варианта осуществления волокнистого листового материала или документа в соответствии с настоящим изобретением, полученного путем введения защитного устройства в волокнистое полотно во время мокрой стадии изготовления бумаги, на которой волокнистое полотно является достаточно уплотненным после того, как волокнистый листовой материал или документ подвергали трем (3) циклам в ходе испытания на имитацию обращения;[0028] in FIG. 10B is a plan view of the reverse side of an exemplary embodiment of a fibrous sheet material or document in accordance with the present invention obtained by inserting a security device into the fibrous web during the wet stage of papermaking, in which the fibrous web is sufficiently densified after the fibrous sheet the material or document was subjected to three (3) cycles in a simulated handling test;

[0029] на фиг. 11 показан вид сбоку в поперечном разрезе другого примера варианта осуществления волокнистого листового материала по настоящему изобретению (второй аспект), полученного путем введения защитного устройства в волокнистое полотно, имеющее противоположные поверхности и сквозную перфорацию, выполненную бумагоделательной машиной, или сквозную перфорацию «с мягкими краями». Защитное устройство вводят в волокнистое полотно или на него, когда волокнистое полотно является достаточно уплотненным; и[0029] in FIG. 11 is a cross-sectional side view of another exemplary embodiment of a fibrous sheet material of the present invention (second aspect) obtained by inserting a security device into a fibrous web having opposite surfaces and a paper machine or "soft edge" through-perforation. . The security device is inserted into or onto the fibrous web when the fibrous web is sufficiently compacted; and

[0030] на фиг. 12 показано схематическое изображение длинносеточной бумагоделательной машины, в которой сквозные перфорации выполняют в формируемом волокнистом полотне с помощью узорчатой формовочной проволочной сетки, а затем защитное устройство, в виде сплошного полотна, вводят в волокнистое полотно после мокрой линии и перед гауч-валом. Узорчатая формовочная проволочная сетка проиллюстрирована на фиг. 12A перед тем, как бумажную массу выгружают из напорного ящика на формовочную проволочную сетку, при этом та же формовочная проволочная сетка проиллюстрирована на фиг. 12B после того, как бумажная масса была выгружена на проволочную сетку.[0030] in FIG. 12 is a schematic representation of a long wire paper machine in which through-perforations are made in the web to be formed with a patterned forming wire, and then a protective device, in the form of a continuous web, is inserted into the web after the wet line and before the couch roll. The patterned forming wire is illustrated in FIG. 12A before the stock is discharged from the headbox onto the forming wire, the same forming wire being illustrated in FIG. 12B after the pulp has been discharged onto the wire mesh.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ DETAILED DESCRIPTION

[0031] Кроме того, изобретение будет понятно из следующих подробностей, которые представлены как описания некоторых примеров вариантов осуществления заявленного изобретения.[0031] In addition, the invention will be understood from the following details, which are presented as descriptions of some examples of embodiments of the claimed invention.

[0032] Посредством способа по настоящему изобретению обеспечивается волокнистый листовой материал, содержащий защитное устройство поверхностного нанесения. В первом аспекте изобретения предложен способ поверхностного нанесения защитного устройства на волокнистый листовой материал. Способ включает введение защитного устройства в волокнистое полотно или на него во время изготовления бумаги. Во втором аспекте способ включает формование одной или более сквозных перфораций «с мягкими краями» в волокнистом полотне во время изготовления бумаги перед тем, как волокнистое полотно станет достаточно уплотненным, и затем введение защитного устройства в волокнистое полотно или на него над одной или более сквозных перфораций «с мягкими краями» после того, как волокнистое полотно стало достаточно уплотненным. Благодаря формованию сквозных перфораций во время изготовления бумаги, сквозные перфорации таким образом содержат характерные неравномерности краев, которые служат в качестве элементов подлинности, имеющих высокую степень защиты. Более того, благодаря введению защитного устройства во время процесса изготовление бумаги известные этапы обработки не прерываются, а дополнительные этапы обработки исключаются. Кроме того, благодаря введению защитного устройства во время мокрой стадии изготовления бумаги таким образом может наноситься более толстое защитное устройство, по сравнению с наносимым при сухой стадии изготовления бумаги.[0032] By means of the method of the present invention, a fibrous sheet material is provided containing a surface application protective device. In a first aspect of the invention, a method is provided for surface application of a security device to a fibrous sheet material. The method includes introducing a security device into or onto the fibrous web during papermaking. In a second aspect, the method includes forming one or more "soft edge" through perforations in the fibrous web during papermaking, before the fibrous web is sufficiently densified, and then inserting a security device into or on the fibrous web over the one or more through perforations. "with soft edges" after the fibrous web has become sufficiently compacted. Due to the molding of the through-perforations during papermaking, the through-perforations thus contain characteristic edge irregularities which serve as authentic features having a high degree of security. Moreover, due to the introduction of the safety device during the papermaking process, the known processing steps are not interrupted and additional processing steps are eliminated. In addition, due to the introduction of the security device during the wet stage of papermaking, a thicker security device can be applied in this way compared to that applied during the dry stage of papermaking.

[0033] В одном варианте осуществления способ дополнительно включает дополнительное уплотнение волокон в подобласти. Для дополнительного уплотнения волокон в подобласти защитное устройство поверхностного нанесения запрессовывают в достаточно уплотненное (либо равномерно, либо неравномерно) волокнистое полотно. Волокна уплотняются в этой области, так что, хотя объем подобласти уменьшается, количество волокон в этой области не смещается; по меньшей мере ни в каких-либо существенных количествах. Тот факт, что волокна в этой области не смещаются, существенно снижает, если не исключает вероятность того, что сквозная перфорация(-и) закроется или заблокируется, когда волокна в этой области дополнительно уплотняются.[0033] In one embodiment, the method further comprises further compacting the fibers in the sub-region. To further densify the fibers in the sub-region, the surface application protector is pressed into a sufficiently densified (either evenly or unevenly) fibrous web. The fibers densify in this region so that although the volume of the subregion decreases, the number of fibers in this region does not shift; at least not in any significant amounts. The fact that the fibers in this area are not dislodged significantly reduces, if not eliminates, the chance that the perforation(s) will close or block when the fibers in this area are further compacted.

[0034] Специалистам в данной области следует понимать, что используемый в настоящем документе термин «достаточно уплотненный», применительно к настоящему изобретению, означает, что волокнистое полотно находится в состоянии полностью сформованного мокрого полотна. На этой стадии мокрого полотна волокнистое полотно содержит менее 98% воды и/или влаги. Соответственно, волокнистое полотно содержит более 2% волокна или целлюлозы. В другом варианте осуществления волокнистое полотно содержит менее 95% воды и/или влаги с оставшимися 5% компонентов, являющихся волокном и/или целлюлозой. В более предпочтительном варианте осуществления содержание воды и/или влаги в волокнистом полотне находится в диапазоне от приблизительно 60% до менее 98%, или от приблизительно 60% до приблизительно 95%. Заявитель обнаружил, что содержание воды и/или влаги выше 98% приводит к смещению волокон при введении защитного устройства. Существенное смещение волокон, особенно в подобласти подложки, приводит к слабому взаимодействию между защитным устройством и волокнами в подложке. В частности, смещение волокон снижает износостойкость и прочность подложки и снижает маскирующий эффект, обеспечиваемый в подобласти и в области линии перегиба. Как отмечалось в настоящем документе, эти слабые взаимодействия, особенно на смежных краях защитного устройства, приводят к вышеуказанным проблемам. Соответственно, было обнаружено, что в случае, когда волокнистое полотно содержит менее 60% воды и/или влаги, введение защитного устройства во время процесса изготовления бумаги не позволяет достаточно углубить защитное устройство, чтобы разместить более толстое защитное устройство при этом все еще сохраняя низкое значение перепада толщины листа. Более того, при ниже 60% воды и/или влаги волокна в подобласти дополнительно не уплотняются, чтобы в достаточной мере фиксировать волокна вблизи смежных краев защитного устройства. Используемый в настоящем документе термин «углубленный» относится к запрессовке защитного устройства в волокнистое полотно с образованием выступа/углубления в поверхности подложки волокнистого листового материала, так что по меньшей мере часть защитного устройства по вертикали углубляется ниже высоты поверхности области основной массы в то время как область верхней части или верхней поверхности защитного устройства остается открытой.[0034] As used herein, the term "sufficiently densified" as used herein means that the fibrous web is in a fully formed wet web state. At this wet web stage, the fibrous web contains less than 98% water and/or moisture. Accordingly, the fibrous web contains more than 2% fiber or cellulose. In another embodiment, the fibrous web contains less than 95% water and/or moisture with the remaining 5% fiber and/or cellulose components. In a more preferred embodiment, the water and/or moisture content of the fibrous web is in the range of from about 60% to less than 98%, or from about 60% to about 95%. The Applicant has found that a water and/or moisture content above 98% causes the fibers to shift when the protective device is inserted. Significant displacement of the fibers, especially in the sub-region of the substrate, results in little interaction between the security device and the fibers in the substrate. In particular, the displacement of the fibers reduces the wear resistance and strength of the substrate and reduces the masking effect provided in the sub-region and in the region of the kink line. As noted herein, these weak interactions, especially at adjacent edges of the security device, lead to the above problems. Accordingly, it has been found that in the case where the fibrous web contains less than 60% water and/or moisture, the introduction of the security device during the papermaking process does not allow the security device to be sufficiently deepened to accommodate a thicker security device while still maintaining a low value of difference in sheet thickness. Moreover, below 60% water and/or moisture, the fibers in the sub-region are not further compacted to sufficiently fix the fibers near the adjacent edges of the security device. The term "recessed" as used herein refers to pressing the security device into the fibrous web to form a protrusion/depression in the surface of the substrate of the fibrous sheet material such that at least a portion of the security device is vertically recessed below the surface height of the bulk region, while the region the top or top surface of the protective device remains exposed.

[0035] Мокрая стадия, как описано выше, может корректироваться, чтобы присутствовать в разных местах вдоль бумагоделательной машины, и настоящее изобретение подразумевает все эти возможности. Однако в предпочтительном варианте осуществления защитное устройство наносят в или на формируемое волокнистое полотно во время мокрой стадии процесса изготовления бумаги, например, на или вблизи гауч-вала или аналогичного инструмента бумагоделательной машины, когда волокнистое полотно представляет собой достаточно уплотненное или полностью сформованное мокрое полотно (т.е. содержащее уровень влаги или воды менее 98% по массе волокнистого полотна, предпочтительно от приблизительно 60% до менее 98% по массе волокнистого полотна; или более предпочтительно от приблизительно 60% до приблизительно 95% по массе волокнистого полотна; или от приблизительно 60% до приблизительно 90% по массе волокнистого полотна, в пересчете на общую массу волокнистого полотна). В таких местах отсутствует необходимость в дополнительных корректировках процесса для обеспечения встраивания защитного устройства в углубление. Например, отсасывающие ящики обычно располагаются прямо перед гауч-валом для удаления влаги, насколько это возможно, перед тем, как полотно выйдет из мокрой части машины, чтобы минимизировать нагрузку на сушильную часть машины. Аналогично, при выходе из цилиндрической части цилиндрической бумагоделательной машины (и после гауч-вала), волокнистое полотно будет предпочтительно состоять из от приблизительно 75% до приблизительно 95% воды и/или влаги и от приблизительно 5% до приблизительно 25% целлюлозы или волокна.[0035] The wet stage, as described above, can be adjusted to be present at different locations along the paper machine, and the present invention embraces all of these possibilities. However, in a preferred embodiment, the protective device is applied to or on the web being formed during the wet stage of the papermaking process, e.g., on or near a couch roll or similar paper machine tool, when the web is a sufficiently densified or fully formed wet web (t i.e. containing a moisture or water level of less than 98% by weight of the fibrous web, preferably from about 60% to less than 98% by weight of the fibrous web, or more preferably from about 60% to about 95% by weight of the fibrous web, or from about 60 % to about 90% by weight of the fibrous web, based on the total weight of the fibrous web). At such locations, there is no need for additional process adjustments to ensure that the safety device is built into the recess. For example, suction boxes are usually placed directly in front of the couch roll to remove moisture as far as possible before the web exits the wet end of the machine to minimize stress on the dryer end of the machine. Similarly, when exiting the cylindrical portion of the cylindrical paper machine (and after the couch roll), the fibrous web will preferably be comprised of about 75% to about 95% water and/or moisture and about 5% to about 25% cellulose or fiber.

[0036] В то время как несколько стадий изготовления бумаги на длинносеточной бумагоделательной машине предполагаются как обеспечивающие достаточное уплотнение (как описано в настоящем документе) волокнистого полотна, в предпочтительном варианте осуществления стадия изготовления бумаги, на которой защитное устройство вводят в волокнистое полотно находится непосредственно после мокрой линии и перед гауч-валом. То есть в точке, в которой больше не видно воды на поверхности верхней стороны волокнистого полотна. В альтернативном варианте осуществления защитное устройство вводят в волокнистое полотно на или перед вакуумным ящиком на мокром конце, что помогает преимущественно установить устройство в полотно. Предпочтительно, защитное устройство располагают непосредственно на лицевой поверхности волокнистого полотна посредством подающего колеса, валика или контактного башмака.[0036] While several papermaking steps on a long wire paper machine are contemplated to provide sufficient densification (as described herein) of the fibrous web, in the preferred embodiment, the papermaking step in which the security device is introduced into the fibrous web is immediately after the wet lines and in front of the couch shaft. That is, at the point where water is no longer visible on the surface of the upper side of the fibrous web. In an alternative embodiment, the security device is inserted into the fibrous web at or before the vacuum box at the wet end, which helps to advantageously install the device into the web. Preferably, the protective device is placed directly on the front surface of the fibrous web by means of a feed wheel, roller or contact shoe.

[0037] В одном варианте осуществления при движении мимо или дальше за гауч-вал волокнистое полотно находится в состоянии полностью сформованного полотна с защитным устройством поверхностного нанесения по мере продвижения к сухому концу бумагоделательной машины, который содержит как прессовую часть, так и сушильную часть.[0037] In one embodiment, when moving past or beyond the couch roll, the fibrous web is in a fully formed web with a protective surface application device as it moves towards the dry end of the paper machine, which contains both the press section and the dryer section.

[0038] В прессовой части обоих типов бумагоделательных машин удаляется вода и/или влага путем сжатия мокрой бумаги между валиками и суконными валиками для уменьшения содержания воды и/или влаги до требуемого уровня. Заявитель также неожиданно обнаружил, что сжатие полностью сформованного мокрого полотна с защитным устройством поверхностного нанесения вызывает дополнительное уплотнение волокон в подобласти (т.е. области волокнистого полотна, которое находится ниже или под введенным защитным устройством), поскольку они уплотняются, а не смещаются. В результате улучшаются характеристики прочности полученного в результате волокнистого листового материала или полученного в результате документа, а также непрозрачность обратной стороны, которая обеспечивает маскирование защитного устройства для уменьшения просвечивания обратной стороны.[0038] The press section of both types of paper machines removes water and/or moisture by compressing the wet paper between rollers and felt rollers to reduce the water and/or moisture content to the desired level. Applicant has also surprisingly found that compressing a fully formed wet web with a surface-applied security device causes additional densification of the fibers in the subregion (i.e., the area of the fibrous web that is below or under the inserted security device) as they are densified rather than displaced. As a result, the strength characteristics of the resulting fibrous sheet material or the resulting document are improved, as well as the opacity of the back side, which allows the security device to be masked to reduce back side show-through.

[0039] Защитные устройства по настоящему изобретению могут быть различной толщины. Однако было обнаружено, что процесс по настоящему изобретению преимущественно позволяет обеспечить поверхностное нанесение защитных устройств, толщина которых является максимально возможной. В одном варианте осуществления защитные устройства имеют толщину до 100 микрометров (мкм). В другом варианте осуществления защитное устройство имеет толщину в диапазоне от 5 до 75 мкм или более предпочтительно от 10 до 50 мкм. Ширина защитных устройств ограничивается только шириной волокнистого листового материала. В предпочтительном варианте осуществления ширина находится в диапазоне от 0,25 до 20 миллиметров (мм); более предпочтительно от 0,5 до 15 мм.[0039] The security devices of the present invention can be of various thicknesses. However, it has been found that the process of the present invention advantageously allows the surface application of protective devices which are as thick as possible. In one embodiment, the security devices are up to 100 micrometers (µm) thick. In another embodiment, the security device has a thickness in the range of 5 to 75 microns, or more preferably 10 to 50 microns. The width of the guards is only limited by the width of the fibrous sheet material. In a preferred embodiment, the width is in the range of 0.25 to 20 millimeters (mm); more preferably 0.5 to 15 mm.

[0040] Благодаря введению защитного устройства во время мокрой стадии изготовления бумаги эти защитные устройства могут быть запрессованы в волокнистое полотно для получения углубления в поверхности полученного в результате волокнистого листового материала. Полученный в результате волокнистый листовой материал содержит защитное устройство поверхностного нанесения, которое обеспечивает перепад толщины листа, не приводящий к указанным выше недостаткам. В одном варианте осуществления перепад толщины листа выражается относительно толщины защитного устройства. В этом варианте осуществления абсолютное значение перепада толщины листа находится в диапазоне от 0% до приблизительно 80% толщины защитного устройства; предпочтительно менее 10% толщины защитного устройства.[0040] By introducing a security device during the wet stage of papermaking, these security devices can be pressed into the fibrous web to provide a recess in the surface of the resulting fibrous sheet material. The resulting fibrous sheet material contains a protective surface application device, which provides a difference in the thickness of the sheet, without leading to the above disadvantages. In one embodiment, the sheet thickness difference is expressed relative to the thickness of the security device. In this embodiment, the absolute value of the sheet thickness difference is in the range from 0% to about 80% of the thickness of the protective device; preferably less than 10% of the thickness of the protective device.

[0041] В одном варианте осуществления перепад толщины листа находится в диапазоне от -10 до приблизительно 50 мкм. Более предпочтительно перепад толщины листа находится в диапазоне от -5 до 30 мкм; или от 0 до 25 мкм.[0041] In one embodiment, the thickness variation of the sheet is in the range of -10 to about 50 microns. More preferably, the sheet thickness difference is in the range of -5 to 30 µm; or from 0 to 25 µm.

[0042] В некоторых вариантах осуществления устройство является достаточно тонким, так что запрессовка защитного устройства в волокнистое влажное полотно приводит к отрицательному перепаду толщины листа (т.е. толщина или высота защитного устройства меньше, чем толщина или высота области основной массы). В таких вариантах осуществления перепад толщины листа лучше всего характеризуется ссылкой на абсолютное значение перепада толщины листа относительно толщины защитного устройства. Например, в одном варианте осуществления толщина защитного устройства составляет менее 25 мкм, так что когда защитное устройство запрессовывают в волокнистое полотно, абсолютное значение перепада толщины листа защитного устройства поверхностного нанесения находится в диапазоне от 0% до приблизительно 50%; более предпочтительно от 0% до приблизительно 30%; еще более предпочтительно от приблизительно 0% до приблизительно 10% толщины защитного устройства. В одном другом варианте осуществления толщина защитного устройства снова составляет менее 25 мкм, так что дальнейшее уплотнение подобласти путем запрессовки защитного устройства в волокнистое полотно приводит к перепаду толщины листа в диапазоне от -10 до 15 мкм; предпочтительно -5 до 10 мкм.[0042] In some embodiments, the device is thin enough that pressing the protector into the fibrous wet web results in a negative sheet thickness drop (i.e., the thickness or height of the protector is less than the thickness or height of the bulk region). In such embodiments, the sheet thickness difference is best characterized by referring to the absolute value of the sheet thickness difference relative to the thickness of the security device. For example, in one embodiment, the thickness of the security device is less than 25 µm such that when the security device is molded into a fibrous web, the absolute value of the thickness differential of the surface applied security device sheet is in the range of 0% to about 50%; more preferably from 0% to about 30%; even more preferably from about 0% to about 10% of the thickness of the protective device. In one other embodiment, the thickness of the protector is again less than 25 µm, so that further densification of the sub-region by pressing the protector into the fibrous web results in a sheet thickness drop in the range of -10 to 15 µm; preferably -5 to 10 µm.

[0043] Альтернативно в одном варианте осуществления толщина защитного устройства составляет более 25 мкм, так что дальнейшее уплотнение подобласти путем запрессовки защитного устройства в волокнистое полотно приводит к перепаду толщины листа в диапазоне от -10 до 50 мкм; предпочтительно от -5 до 25 мкм, или от 0 до 15 мкм. В одном другом варианте осуществления, в котором защитное устройство также имеет толщину более 25 мкм, абсолютное значение перепада толщины листа относительно защитного устройства находится в диапазоне от 0% до приблизительно 50%. Предпочтительно абсолютное значение перепада толщины листа находится в диапазоне от 0% до приблизительно 20% толщины защитного устройства.[0043] Alternatively, in one embodiment, the thickness of the protector is greater than 25 µm, such that further densification of the sub-region by pressing the protector into the fibrous web results in a sheet thickness variation in the range of -10 to 50 µm; preferably -5 to 25 µm, or 0 to 15 µm. In one other embodiment, in which the security device is also greater than 25 microns thick, the absolute difference in sheet thickness relative to the security device is in the range of 0% to about 50%. Preferably, the absolute value of the sheet thickness difference is in the range of 0% to about 20% of the thickness of the protective device.

[0044] Термин «гауч-вал» специалистам в данной области следует понимать как направляющий или поворотный вал для длинной сетки на длинносеточной бумагоделательной машине, расположенный в месте, где бумажное полотно покидает проволочную сетку (т.е. мокрый конец или секция формирования бумаги) и проволочная сетка возвращается на грудной вал. «Гауч-вал» выполняет те же функции на цилиндрической бумагоделательной машине, в которой часть длинной сетки была заменена цилиндрической частью. В частности, как только полотно покидает цилиндрическую часть и перемещается к гауч-валу, гауч-вал направляет и поворачивает полотно.[0044] The term "couch roll" should be understood by those skilled in the art as a guide or turning roll for a long wire on a long wire paper machine located at the point where the paper web leaves the wire (i.e. the wet end or paper forming section) and the wire mesh returns to the chest roll. The "couch roll" performs the same function on a cylindrical paper machine, in which the long mesh part has been replaced by a cylindrical part. In particular, once the web leaves the cylindrical portion and moves towards the couch roll, the couch roll guides and rotates the web.

[0045] Хотя также предполагается, что все волокнистое полотно имеет однородную консистенцию в отношении содержания воды и/или влаги и волокна, также в объем настоящего изобретения входит то, что волокнистое полотно является неоднородно достаточно уплотненным. Например, в одном варианте осуществления волокнистое полотно является только достаточно уплотненным в точке введения или рядом с ней. Используемый в настоящем документе термин «точка введения» относится к области в волокнистом полотне или рядом с ним, которая по меньшей мере частично перекрывается защитным устройством. В другом варианте осуществления волокнистое полотно только частично достаточно уплотнено или достаточно уплотнено в виде градиентного или матричного узора, так что в точке введения волокна по существе не рассеиваются, что не приводит к указанным недостаткам. Достаточно уплотненный градиентный или матричный узор может быть обеспечен, например, путем избирательного вакуумирования в местах вдоль формируемого волокнистого полотна. Альтернативно в одном варианте осуществления содержание влаги удаляют в градиентном или матричном образце путем применения источника излучения (т.е. тепла) для удаления воды с верхней поверхности в выбранных местах вдоль формируемого волокнистого полотна.[0045] Although it is also assumed that the entire fibrous web has a uniform consistency in terms of water and/or moisture and fiber content, it is also within the scope of the present invention that the fibrous web is non-uniformly sufficiently compacted. For example, in one embodiment, the fibrous web is only sufficiently compacted at or near the insertion point. As used herein, the term "point of insertion" refers to the area in or near the fibrous web that is at least partially covered by the security device. In another embodiment, the fibrous web is only partially sufficiently densified, or sufficiently densified in a gradient or matrix pattern, such that the fibers do not substantially scatter at the point of introduction, which does not lead to the above disadvantages. A sufficiently densified gradient or matrix pattern can be achieved, for example, by selective vacuuming at locations along the fibrous web being formed. Alternatively, in one embodiment, the moisture content is removed from the gradient or matrix sample by applying a radiation source (ie, heat) to remove water from the top surface at selected locations along the fibrous web being formed.

[0046] Введение защитного устройства в волокнистое полотно образует зону сопряжения между защитным устройством и подложкой волокнистого полотна, полученного в результате листового материала или полученного в результате документа. Термин «зона сопряжения», используемый в настоящем документе может означать либо непосредственный, либо косвенный контакт между защитным устройством и подложкой. В тех случаях, когда зона сопряжения является непосредственной, защитное устройство находится в непосредственном контакте с волокнами в подложке. Однако предполагается, что защитное устройство образует с подложкой косвенную зону сопряжения вдоль некоторой или всей нижней и боковой поверхностей. Например, зона сопряжения может содержать другие материалы между защитным устройством и подложкой. В то время как предполагаются различные материалы, особенно пригодны дополнительные волокнистые или полимерные материалы, например, однокомпонентные и/или многокомпонентные волокна, полученные из природных источников, таких как растительные источники, или спряденные из композиций расплавленного полимера, и т.д., по отдельности или в комбинации. Более того, адгезивные материалы являются предпочтительными для формования косвенной зоны сопряжения. Активируемые адгезивы могут использоваться для закрепления или соединения защитного устройства на или внутри углубленной поверхности волокнистого полотна. Подходящие адгезивы не ограничиваются и включают, но не ограничиваются ими, адгезивы, активируемые водой, теплом и/или давлением, которые активируются в сушильной части бумагоделательной машины, в которой температуры достигают значений от 100°C до 160°C. Эти покрытия могут наноситься в виде полимерных растворов на основе растворителя или водных растворов или дисперсий. Подходящие дисперсии выбирают из группы, состоящей из: дисперсий акриловых смол, дисперсий эпоксидных смол, дисперсий натурального латекса, дисперсий полиуретановых смол, дисперсий поливинилацетатных смол, дисперсий смол поливинилового спирта, дисперсий карбамидоформальдегидных смол, дисперсий винилацетатных смол, дисперсий сополимера этилена и винилацетата, дисперсий смол этилен-винилового спирта, дисперсий полиэфирных смол и их смесей. При перемещении мимо гауч-вала полностью сформованное полотно с защитным устройством поверхностного нанесения продвигается к сухому концу бумагоделательной машины, который содержит как прессовую часть, так и сушильную часть. Адгезив может альтернативно образовывать часть защитного устройства и в таких вариантах осуществления имеет толщину в диапазоне от 5 до приблизительно 50 мкм; предпочтительно от 5 до приблизительно 20 мкм.[0046] The introduction of the security device into the fibrous web forms an interface between the security device and the substrate of the fibrous web resulting from the sheet material or from the resulting document. The term interface as used herein can mean either direct or indirect contact between the security device and the substrate. Where the interface is direct, the protective device is in direct contact with the fibers in the substrate. However, it is contemplated that the security device forms an indirect interface zone with the substrate along some or all of the bottom and side surfaces. For example, the interface may contain other materials between the security device and the substrate. While various materials are contemplated, additional fibrous or polymeric materials are particularly suitable, e.g. monocomponent and/or multicomponent fibers derived from natural sources such as vegetable sources or spun from molten polymer compositions, etc., individually or in combination. Moreover, adhesive materials are preferred for forming an indirect interface zone. Activated adhesives can be used to secure or bond a security device to or within a recessed surface of a fibrous web. Suitable adhesives are not limited to and include, but are not limited to, water, heat and/or pressure activated adhesives that are activated in the dryer section of a paper machine where temperatures reach between 100°C and 160°C. These coatings can be applied as solvent-based polymer solutions or aqueous solutions or dispersions. Suitable dispersions are selected from the group consisting of: acrylic resin dispersions, epoxy resin dispersions, natural latex dispersions, polyurethane resin dispersions, polyvinyl acetate resin dispersions, polyvinyl alcohol resin dispersions, urea-formaldehyde resin dispersions, vinyl acetate resin dispersions, ethylene-vinyl acetate copolymer dispersions, resin dispersions ethylene-vinyl alcohol, polyester resin dispersions and mixtures thereof. As it moves past the couch roll, the fully formed sheet with the surface protector advances to the dry end of the paper machine, which contains both the press section and the dryer section. The adhesive may alternatively form part of the security device and in such embodiments, the implementation has a thickness in the range from 5 to about 50 microns; preferably from 5 to about 20 microns.

[0047] Защитные устройства, подходящие для целей настоящего изобретения, включают в себя защитные устройства в основном используемые специалистами в данной области для обеспечения защиты от фальсификации или подделки. Во втором аспекте настоящего изобретения защитное устройство предпочтительно выполнено из структурной пленки (например, полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленки) и имеет толщину листа или толщину по меньшей мере приблизительно 10-15 микрометров, которая обеспечивает устройству достаточную износостойкость, что позволяет ему перекрывать сквозную перфорацию(-и). Используемый в настоящем документе термин «структурная пленка» обозначает пленку со структурной целостностью, которая является составной частью структуры защитного устройства, а не, например, удаляемой несущей пленкой, которая обычно используется с переводной фольгой, или самой переводной фольгой. Защитные устройства могут быть теми, которые подходят для альтернативного или дополнительного нанесения эстетических признаков на подложку. Подходящие защитные устройства могут отображать информацию, которая распознается человеком либо непосредственно, либо с помощью устройства или может отображать информацию, которая является дополнительно или альтернативно распознаваемой машиной. Защитное устройство может использовать один или более следующих элементов: деметаллизированные или выборочно металлизированные, магнитные, комбинированные магнитные и металлические или рельефные области или слои, изменяющие цвет покрытия, выполненные с искажением цвета, иризирующие, жидкокристаллические, фотохромные и/или термохромные материалы, покрытия из люминесцентных и/или магнитных материалов, голографические и/или дифракционные защитные элементы и микрооптические защитные элементы. В предпочтительном варианте осуществления защитное устройство обеспечивает защиту так, что защищенный или ценный документ может быть легко проверен на подлинность. В одном варианте осуществления защитное устройство содержит массив фокусирующих элементов и массив пиктограмм, в котором массив фокусирующих элементов и пиктограмм расположены так, что одно или более искусственно созданных изображений проецируются защитным устройством. Фокусирующие элементы, используемые в настоящем изображении предназначены для выделения, увеличения, высвечивания или оттенения небольшой точки в массиве пиктограмм и включают в себя, помимо прочего, как ступенчатые линзы, так и нецилиндрические линзы (т.е. микролинзы). Искусственно созданное изображение, которое упоминалось выше, является формой составного изображения, поскольку изображение, которое распознается зрителем искусственно создается из сотен или тысяч отдельных фрагментов изображения, увеличенных линзами (т.е. микролинзами) и проецируемых в направлении глаз зрителя. [0047] Security devices suitable for the purposes of the present invention include security devices generally used by those skilled in the art to provide protection against tampering or counterfeiting. In a second aspect of the present invention, the security device is preferably made of a structural film (e.g., polyethylene terephthalate (PET) film) and has a sheet thickness or thickness of at least about 10-15 micrometers that provides the device with sufficient wear resistance to allow it to bridge through perforations (- and). As used herein, the term "structural film" refers to a film with structural integrity that is an integral part of the structure of a security device, and not, for example, a removable carrier film that is commonly used with a transfer foil, or the transfer foil itself. The security devices may be those suitable for alternative or additional application of aesthetic features to the substrate. Suitable security devices may display information that is recognizable by a human, either directly or by means of a device, or may display information that is additionally or alternatively recognizable by a machine. The security device may use one or more of the following elements: demetallized or selectively metallized, magnetic, combined magnetic and metallic or embossed areas or layers, color-changing coatings made with color distortion, iridescent, liquid crystal, photochromic and/or thermochromic materials, coatings of luminescent and/or magnetic materials, holographic and/or diffractive security features and micro-optical security features. In a preferred embodiment, the security device provides security such that a secure or valuable document can be easily verified for authenticity. In one embodiment, the security device comprises an array of focusing elements and an array of icons, wherein the array of focusing elements and icons are arranged such that one or more artificially generated images are projected by the security device. The focusing elements used in the present image are intended to highlight, enlarge, highlight, or shade a small dot in an array of icons, and include, but are not limited to, both stepped lenses and non-cylindrical lenses (ie, microlenses). The artificially generated image mentioned above is a form of composite image in that the image that is recognized by the viewer is artificially created from hundreds or thousands of individual image fragments magnified by lenses (i.e. microlenses) and projected towards the viewer's eyes.

[0048] В примере варианта осуществления защитное устройство является защитным устройством на основе микролинз. Такие устройства в основном содержат: (a) светопропускающую полимерную подложку, (b) компоновку микроразмерных пиктограмм, расположенных на или внутри полимерной подложки, и (c) компоновку фокусирующих элементов (например, микролинз). Пиктограмма и компоновка фокусирующих элементов выполнены таким образом, что когда компоновка пиктограмм видна через компоновку фокусирующих элементов, проецируется одно или более искусственно созданных изображений. Эти проецируемые изображения могут демонстрировать ряд различных оптических эффектов. Материальные конструкции, выполненные с возможностью вызывать такие эффекты, описаны в патенте США № 7333268, выданном Steenblik et al., патенте США № 7468842, выданном Steenblik et al., патенте США № 7738175, выданном Steenblik et al., патенте США № 7830627, выданном Commander et al., патенте США № 8149511, выданном Kaule et al.; патенте США № 8878844, выданном Kaule et al.; патенте США № 8786521, выданном Kaule et al.; европейском патенте № 2162294, выданном Kaule et al.; заявке на европейский патент № 08759342.2 (или европейской публикации № 2164713), выданной Kaule. Эти ссылки включены в настоящий документ во всей своей полноте.[0048] In an exemplary embodiment, the security device is a microlens security device. Such devices generally comprise: (a) a light-transmitting polymer substrate, (b) an arrangement of micro-sized icons located on or within the polymer substrate, and (c) an arrangement of focusing elements (eg, microlenses). The pictogram and the focusing element arrangement are configured such that when the pictogram arrangement is visible through the focusing element arrangement, one or more artificially generated images are projected. These projected images can exhibit a number of different optical effects. Material structures capable of producing such effects are described in Steenblik et al. US Pat. No. 7,333,268, Steenblik et al. issued by Commander et al., US patent No. 8149511 issued to Kaule et al.; US Pat. No. 8,878,844 to Kaule et al.; US Pat. No. 8,786,521 to Kaule et al.; EP 2162294 to Kaule et al.; European Patent Application No. 08759342.2 (or European Publication No. 2164713) issued to Kaule. These references are incorporated herein in their entirety.

[0049] В предпочтительном варианте осуществления защитное устройство, которое является поверхностно наносимым посредством способа по настоящему изобретению включает в себя, помимо прочего, микрооптические защитные устройства, такие как микрооптическое защитное устройство MOTION™, которое описывается, например, в патенте США № 7333268, микрооптическое защитное устройство RAPID™, голографические защитные устройства (например, металлизированные голографические устройства). Эти устройства поставляются компанией Crane Currency US, LLC, Массачусетс, США. Другие подходящие устройства включают в себя, помимо прочего, оптически изменяемые устройства (OVD, optically variable devices), такие как носитель оптических данных KINEGRAM™ и защитные устройства с искажением цвета.[0049] In a preferred embodiment, the security device that is surface-applied by the method of the present invention includes, among other things, micro-optical security devices, such as the MOTION™ micro-optical security device, which is described, for example, in US patent No. 7333268, micro-optical RAPID™ security device, holographic security devices (eg metallized holographic devices). These devices are supplied by Crane Currency US, LLC, Massachusetts, USA. Other suitable devices include, but are not limited to, optically variable devices (OVDs) such as the KINEGRAM™ optical data carrier and color distortion security devices.

[0050] В то время как защитное устройство может быть представлено в различных формах для введения в волокнистое полотно, было обнаружено наиболее предпочтительное защитное устройство в виде сплошного полотна. Благодаря обеспечению защитного устройства в виде сплошного полотна, было обнаружено, что защитное устройство может вводиться в волокнистое полотно непрерывно. Сплошное полотно затем секционируют или разделяют на множество дискретных защитных устройств. Секционирование сплошного полотна в дискретных защитных устройствах может осуществляться посредством различных способов вырезания и/или штамповки. В предпочтительном варианте осуществления способ является поточным процессом нанесения множества дискретных защитных устройств, без использования несущей пленки, на волокнистое полотно во время изготовления на бумагоделательной машине. Этот способ включает предоставление защитного устройства в виде сплошного полотна; непрерывное вырезание или штамповку сплошного полотна с образованием дискретных защитных устройств, каждое из которых имеет требуемую форму и размер; и затем непрерывное нанесение дискретных защитных устройств на волокнистое полотно во время изготовления бумаги.[0050] While the security device can be provided in various forms for insertion into the fibrous web, the most preferred security device has been found to be in the form of a continuous web. By providing the security device as a continuous web, it has been found that the security device can be continuously introduced into the fibrous web. The continuous web is then sectioned or divided into a plurality of discrete security devices. The sectioning of the continuous web in discrete security devices can be accomplished by various cutting and/or stamping techniques. In a preferred embodiment, the method is an in-line process of applying a plurality of discrete security devices, without the use of a carrier film, to the fibrous web during manufacture on a paper machine. This method includes providing a protective device in the form of a continuous web; continuously cutting or stamping the continuous web into discrete security devices each of the desired shape and size; and then continuously applying discrete security devices to the fibrous web during papermaking.

[0051] В настоящем документе предполагается, что на волокнистый листовой материал могут наноситься дополнительные защитные устройства; либо путем поверхностного нанесения, либо частичного заглубления, либо полного заглубления. Например, в одном варианте осуществления изобретения дополнительное защитное устройство наносят на поверхность волокнистого листового материала. Указанное дополнительное устройство может вводиться в волокнистое полотно перед введением или нанесением защитного устройства поверхностного нанесения или после введения защитного устройства поверхностного нанесения. Дополнительное защитное устройство может отличаться или быть аналогичным защитному устройству поверхностного нанесения. Например, в одном варианте осуществления, когда одно из дискретных устройств имеет толщину 25 мкм или менее, предполагается, что его вводят в волокнистое полотно, когда содержание влаги составляет менее 60%; предпочтительно находится в диапазоне от приблизительно 90% до 0% по массе. Например, защитное устройство вводят в волокнистое полотно в то время как оно перемещается через бумагоделательную машину между первой сушильной частью и клеильным прессом и необязательно повторно увлажняется для увеличения содержания воды и/или влаги от приблизительно 4% до приблизительно 7%.[0051] It is contemplated herein that additional protective devices may be applied to the fibrous sheet material; either by surface application, or partial penetration, or complete penetration. For example, in one embodiment of the invention, an additional protective device is applied to the surface of the fibrous sheet material. Said additional device may be introduced into the fibrous web prior to the introduction or application of the surface application security device or after the introduction of the surface application security device. The additional security device may be different or similar to the overlay protection device. For example, in one embodiment, when one of the discrete devices has a thickness of 25 microns or less, it is assumed that it is introduced into the fibrous web when the moisture content is less than 60%; preferably is in the range from about 90% to 0% by weight. For example, a security device is introduced into the fibrous web as it travels through the paper machine between the first dryer section and the size press, and optionally rewetted to increase the water and/or moisture content from about 4% to about 7%.

[0052] Защитные устройства могут быть разных размеров, форм или цветов. Например, предполагается, что защитное устройство в виде дискретного защитного устройства принимает неограничивающую форму полоски, полосы, нити, ленты или лоскута. Эти устройства могут иметь общую ширину от приблизительно 2 до приблизительно 25 мм (предпочтительно, от приблизительно 6 до приблизительно 12 мм), и общую толщину от приблизительно 10 до приблизительно 50 микрометров (предпочтительно, от приблизительно 20 до приблизительно 40 микрометров). В предпочтительном варианте осуществления защитное устройство представляет собой полоску или лоскут. Термин «полоска», используемый в настоящем документе, относится к защитному устройству, имеющему продольный размер по длине, который по существу больше его поперечного размера по ширине. «Лоскут», наоборот, может иметь по существу равные продольную и поперечную длины, и может иметь одинаковые или различные неодинаковые формы. В настоящем документе предполагаются различные формы и размеры полосок и лоскутов. Однако в то время как полоска или лоскут могут проходить до края волокнистого листового материала или полученного в результате документа, в предпочтительном варианте осуществления полоска или лоскут расположены внутри периметра волокнистого листового материала или документа и не проходят до края листового материала или документа.[0052] Security devices can be of different sizes, shapes or colors. For example, it is contemplated that the security device in the form of a discrete security device takes the non-limiting form of a strip, strip, thread, tape, or patch. These devices may have an overall width of about 2 to about 25 mm (preferably about 6 to about 12 mm) and an overall thickness of about 10 to about 50 micrometers (preferably about 20 to about 40 micrometers). In a preferred embodiment, the security device is a strip or patch. The term "strip" as used herein refers to a security device having a longitudinal dimension in length that is substantially larger than its transverse dimension in width. The "flap", on the contrary, may have essentially equal longitudinal and transverse lengths, and may have the same or different unequal shapes. Various shapes and sizes of strips and patches are contemplated herein. However, while the strip or flap may extend to the edge of the fibrous sheeting or resulting document, in a preferred embodiment, the strip or flap is located within the perimeter of the fibrous sheeting or document and does not extend to the edge of the sheeting or document.

[0053] Как отмечалось, для способа и волокнистого листового материала по настоящему изобретению подходят различные размеры защитных устройств. В одном варианте осуществления размер общей длины находится в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 75 мм, предпочтительно от приблизительно 15 мм до приблизительно 40 мм и; общей ширины от 2 мм до приблизительно 50 мм, предпочтительно от приблизительно 6 мм до приблизительно 25 мм; и общей толщины от приблизительно 10 до приблизительно 50 микрометров, предпочтительно от приблизительно 15 микрометров до приблизительно 40 микрометров. Все числовые диапазоны, указанные в настоящем документе, включают в себя все поддиапазоны, включающие целые числа и дроби. Как отмечалось выше, во втором аспекте настоящего изобретения защитное устройство предпочтительно выполнено из структурной пленки (например, полиэтилентерефталатной (ПЭТ) пленки) и имеет толщину листа или толщину по меньшей мере приблизительно 10-15 микрометров, которая обеспечивает устройству достаточную износостойкость, что позволяет ему перекрывать сквозную перфорацию(-и).[0053] As noted, different sizes of security devices are suitable for the method and fibrous sheet material of the present invention. In one embodiment, the overall length dimension is in the range of from about 5 to about 75 mm, preferably from about 15 mm to about 40 mm and; overall width from 2 mm to about 50 mm, preferably from about 6 mm to about 25 mm; and a total thickness of from about 10 to about 50 micrometers, preferably from about 15 micrometers to about 40 micrometers. All numerical ranges specified herein include all sub-ranges including integers and fractions. As noted above, in the second aspect of the present invention, the security device is preferably made of a structural film (e.g., polyethylene terephthalate (PET) film) and has a sheet thickness or thickness of at least about 10-15 micrometers that provides the device with sufficient wear resistance to allow it to overlap through perforation(s).

[0054] Как отмечалось выше для защитных устройств подходят также различные формы; например, лоскуты, полоски или нити, геометрические формы, такие как звезды, параллелограммы, многоугольники (например, шестиугольники, восьмиугольники и т.д.), числа, буквы и различные символы. Также подходят простые и сложные негеометрические конструкции. Эти формы и конструкции могут быть вырезаны с помощью процесса обработки ротационным штампом.[0054] As noted above, various forms are also suitable for protective devices; for example patches, stripes or threads, geometric shapes such as stars, parallelograms, polygons (eg hexagons, octagons, etc.), numbers, letters and various symbols. Simple and complex non-geometric designs are also suitable. These shapes and designs can be cut using a rotary die process.

[0055] В одном варианте осуществления способа по настоящему изобретению защитное устройство вводят в формируемое волокнистое полотно таким образом, что оно точно совмещается по меньшей мере с одним другим элементом на или в подложке волокнистого полотна, волокнистого листового материала или полученного в результате документа. В некоторых вариантах осуществления защитное устройство вводят таким образом, что определенный элемент внутри защитного устройства точно совмещается с другим элементом в волокнистом полотне, полученном в результате волокнистом листовом материале или документе. По меньшей мере один другой элемент может изменяться при необходимости относительно нанесения. Например, по меньшей мере один другой элемент является водяным знаком, печатным изображением, рельефной структурой, другим защитным устройством или элементом, ограниченным бумагой. Во втором аспекте настоящего изобретения защитное устройство вводят таким образом, что оно предпочтительно точно совмещается с одной или более сквозных перфораций «с мягкими краями». При введении защитного устройства в волокнистое полотно таким образом, что оно точно совмещается, предполагается, что защитное устройство, сначала представленное в виде сплошного полотна, доставляют к элементу оборудования или системы (упоминается в настоящем документе как устройство для введения), который может использоваться для разрезания/штамповки сплошного полотна на дискретные защитные устройства. В то время, как возможно использовать отдельное устройство для разрезания, а затем для нанесения защитного устройства на волокнистое полотно, предпочтительно, чтобы система, используемая для формования дискретных защитных устройств, также использовалась для нанесения защитных устройств в волокнистое полотно или на него. С помощью одного устройства возможно более точно наносить защитное устройство с точным совмещением, поскольку для этого требуется меньше движущихся частей.[0055] In one embodiment of the method of the present invention, the security device is inserted into the fibrous web being formed such that it is precisely aligned with at least one other element on or in the substrate of the fibrous web, fibrous sheeting, or resulting document. In some embodiments, the security device is inserted such that a certain element within the security device is precisely aligned with another element in the fibrous web, the resulting fibrous sheeting or document. At least one other element can be changed, if necessary, relative to the application. For example, at least one other element is a watermark, a printed image, an embossed structure, another security device, or a paper-limited element. In a second aspect of the present invention, the security device is inserted such that it preferably aligns accurately with one or more "soft edge" through perforations. By inserting the security device into the fibrous web in such a way that it is precisely aligned, it is assumed that the security device, first presented as a continuous web, is delivered to an item of equipment or system (referred to herein as an insertion device) that can be used to cut /stamping a solid web onto discrete safety devices. While it is possible to use a separate device to cut and then apply the security device to the fibrous web, it is preferred that the system used to form the discrete security devices is also used to apply the security devices to or on the fibrous web. With a single device, it is possible to more accurately apply the protective device in precise alignment because it requires fewer moving parts.

[0056] В предпочтительном варианте осуществления, в котором сплошное полотно разрезается на дискретные защитные устройства, которые затем вводят в волокнистое полотно или на него посредством тех же устройств для введения, также предполагается, что расположение защитного устройства корректируют посредством устройства для введения таким образом, что не точно совмещенное (смещенное относительно по меньшей мере одного другого элемента) защитное устройство может непрерывно корректироваться до точного совмещения. Благодаря использованию одного устройства для введения для вырезания, нанесения и корректировки точного совмещения по месту в процессе изготовления бумаги, дополнительная обработка для корректировки размещения становится ненужной. Например, точное совмещение при нанесении и корректировка во время процесса изготовления бумаги исключает необходимость в дополнительной обработке полученного в результате листового материала или документа перед печатью.[0056] In a preferred embodiment in which the continuous web is cut into discrete security devices, which are then inserted into or onto the fibrous web via the same insertion devices, it is also contemplated that the location of the security device is adjusted by the inserter such that not exactly aligned (displaced relative to at least one other element) the protective device can be continuously corrected until the exact alignment. By using a single inserter for cutting, applying, and in-place fine-registration adjustments in the papermaking process, additional processing for placement adjustments becomes unnecessary. For example, precise alignment during application and adjustments during the papermaking process eliminates the need for additional processing of the resulting sheeting or document prior to printing.

[0057] Подходящие устройства для введения будут очевидны для специалистов в данной области в ретроспективе настоящего изобретения. Однако, в предпочтительном варианте осуществления устройство для введения представляет собой систему, которая использует либо оптический датчик, либо датчик плотности волокна, контролирующий точное совмещение между защитным устройством и по меньшей мере одним другим элементом в волокнистом полотне, волокнистом листовом материале или полученном в результате документе. С учетом определенного или вычисленного места расположения защитного устройства или относительных мест расположения защитного устройства и по меньшей мере одного другого элемента, устройство для введения используется для выполнения регулировок при размещении защитного устройства. Для выполнения таких регулировок устройство для введения использует устройство перемещения с регулируемой скоростью (например, сервомеханизм с сервоприводом), который управляет натяжением сплошного полотна таким образом, что дискретное защитное устройство может наноситься с требуемым точным совмещением. Таким образом, точка введения защитного устройства непрерывно корректируется посредством модуляции натяжения сплошного полотна. Альтернативно устройство для введения может представлять собой ротационный высекальный пресс, а устройство перемещения таким, как используется в этикеточной промышленности для нанесения этикеток с точным совмещением.[0057] Suitable insertion devices will be apparent to those skilled in the art in retrospect of the present invention. However, in a preferred embodiment, the inserter is a system that uses either an optical sensor or a fiber density sensor to control precise alignment between the security device and at least one other element in the fibrous web, fibrous sheeting, or resulting document. Given the determined or calculated location of the security device, or the relative locations of the security device and at least one other element, the inserter is used to make adjustments to the placement of the security device. To make such adjustments, the inserter uses a variable speed travel device (eg, a servo motor) that controls tension on the continuous web so that the discrete protector can be applied with the desired precise alignment. Thus, the insertion point of the security device is continuously adjusted by modulating the tension of the continuous web. Alternatively, the inserter may be a rotary die cutter and the transfer device such as is used in the label industry to apply labels in precise alignment.

[0058] Во втором аспекте изобретения предложен способ формирования одной или более сквозных перфораций «с мягкими краями» в формируемом волокнистом полотне с дальнейшим поверхностным нанесением защитного устройства над сквозной перфорацией(-ями). В этом втором аспекте способ включает формование одной или более сквозных перфораций «с мягкими краями» в формируемом волокнистом полотне во время изготовления бумаги и после того, как волокнистое полотно достаточно уплотнено (равномерно или неравномерно), введение защитного устройства в формируемое волокнистое полотно или на него над одной или более сквозных перфораций «с мягкими краями». [0058] In a second aspect of the invention, a method is provided for forming one or more "soft edge" through-perforations in a fibrous web to be formed, followed by surface application of a security device over the through-perforations(s). In this second aspect, the method includes forming one or more "soft edge" perforations through the fibrous web to be formed during papermaking and after the fibrous web has been sufficiently compacted (uniformly or unevenly), inserting a security device into or onto the fibrous web to be formed. over one or more through perforations "with soft edges".

[0059] В то время, как второй аспект настоящего изобретения описывается как содержащий защитное устройство, расположенное над сквозной перфорацией(-ями), защитное устройство и сквозная перфорация(-и) могут точно совмещаться другими способами или не совмещаться вообще. Например, защитное устройство и сквозная перфорация(-и) могут совмещаться в примыкающей конфигурации с защитным устройством, расположенным рядом со сквозной перфорацией(-ями) на/в волокнистом полотне.[0059] While the second aspect of the present invention is described as comprising a security device positioned over the perforation(s), the security device and the perforation(s) may otherwise be accurately aligned, or not at all. For example, the security device and the through-perforations(s) may be combined in an adjacent configuration with the security device adjacent to the through-hole(s) on/in the fibrous web.

[0060] В одном варианте осуществления способа по настоящему изобретению способ дополнительно включает дополнительное уплотнение волокон в подобласти волокнистого листового материала. Для дополнительного уплотнения волокон в подобласти защитное устройство поверхностного нанесения запрессовывают в достаточно уплотненное волокнистое полотно. Волокна уплотняются в этой области, так что, хотя объем подобласти уменьшается, количество волокон в этой области (окружающей сквозную перфорацию(-и)) не смещается; по меньшей мере ни в каких-либо существенных количествах. Как отмечалось выше, тот факт, что волокна в этой области не смещаются, существенно снижает, если не исключает вероятность того, что сквозная перфорация(-и) закроется или заблокируется, причем волокна в этой области дополнительно уплотняются.[0060] In one embodiment of the method of the present invention, the method further comprises further compacting the fibers in a subregion of the fibrous sheet material. To further densify the fibers in the sub-region, the surface application protector is pressed into a sufficiently densified fibrous web. The fibers are compacted in this region so that although the volume of the sub-region is reduced, the number of fibers in this region (surrounding the through-perforation(s)) is not displaced; at least not in any significant amounts. As noted above, the fact that the fibers in this area are not dislodged significantly reduces, if not eliminates, the likelihood that the perforation(s) will close or block, with the fibers in this area being further compacted.

[0061] Сквозную перфорация(-и) выполняют во время стадии мокрого полотна изготовления бумаги перед тем, как формируемое волокнистое полотно становится «достаточно уплотненным». Другими словами, волокнистое полотно находится в не полностью сформованном состоянии мокрого полотна. Соответственно, волокнистое полотно имеет содержание воды и/или влаги выше 98% по массе волокнистого полотна. Для обеспечения изготовления этих сквозных отверстий сито бумагоделательной машины должно содержать один водонепроницаемый элемент, который предотвращает формование листа в этой области. Бумагообразующее сито может представлять собой непрерывно движущуюся формовочную проволочную сетку длинносеточной бумагоделательной машины или цилиндр листоотливной цилиндровой бумагоделательной машины.[0061] The through-perforation(s) are performed during the wet web step of papermaking, before the resulting fibrous web becomes "sufficiently densified". In other words, the fibrous web is in an incompletely formed wet web state. Accordingly, the fibrous web has a water and/or moisture content greater than 98% by weight of the fibrous web. In order to make these through-holes, the paper machine screen must contain one watertight element that prevents the sheet from forming in this area. The papermaking screen may be a continuously moving forming wire of a long wire paper machine or a cylinder of a sheeter cylinder paper machine.

[0062] Сквозная перфорация может принимать любой подходящий размер и форму или внешний контур. Например, сквозная перфорация может быть круглой, овальной, звездообразной, выполненной в виде параллелограмма (например, квадратной, прямоугольной) или трапециевидной, и т.д. В примере варианта осуществления перфорация имеет по меньшей мере один поперечный размер, который приблизительно на 1 миллиметр (мм) уже/меньше защитного устройства, размещенного над ней. Поперечный размер относится к линии между двумя точками на перфорации, которая пересекает по меньшей мере часть защитного устройства. Таким образом, если диаметр перфорации составляет 5 мм, минимальный размер устройства должен составлять по меньшей мере приблизительно 6 мм. Если перфорация неправильной формы (например, звездообразной), наиболее узкий край устройства должен находиться приблизительно в 1 мм от наиболее широкого края перфорации. Форма или внешний контур сквозной перфорации(-й) «с мягкими краями» может соответствовать или согласовываться с формой или внешним контуром защитного устройства и/или изображения, отображаемого или проецируемого защитным устройством.[0062] The through perforation may take any suitable size and shape or outer contour. For example, the through perforations may be round, oval, star-shaped, parallelogram-shaped (eg, square, rectangular) or trapezoidal, and so on. In an exemplary embodiment, the perforation has at least one transverse dimension that is approximately 1 millimeter (mm) narrower/smaller than the security device placed above it. The transverse dimension refers to a line between two points on the perforation that intersects at least a portion of the security device. Thus, if the perforation diameter is 5 mm, the minimum size of the device should be at least about 6 mm. If the perforation is irregular (eg star-shaped), the narrowest edge of the device should be approximately 1 mm from the widest edge of the perforation. The shape or outer contour of the "soft edge" through-perforation(s) may correspond to or be consistent with the shape or outer contour of the security device and/or the image displayed or projected by the security device.

[0063] После выполнения сквозной перфорации(-й) и достаточного уплотнения защитное устройство наносят над сквозной перфорацией(-ями). Как отмечалось выше, в предпочтительном варианте осуществления защитное устройство наносят в или на формируемое волокнистое полотно во время мокрой стадии процесса изготовления бумаги, например, на или вблизи гауч-вала или аналогичного инструмента бумагоделательной машины, когда волокнистое полотно представляет собой достаточно уплотненное или полностью сформованное мокрое полотно (т.е. содержащее уровень влаги или воды менее 98% по массе волокнистого полотна, предпочтительно от приблизительно 60% до менее 98% по массе волокнистого полотна; или более предпочтительно от приблизительно 60% до приблизительно 95% по массе волокнистого полотна; или от приблизительно 60% до приблизительно 90% по массе волокнистого полотна, в пересчете на общую массу волокнистого полотна).[0063] After the through-perforation(s) have been made and sufficient sealing has been performed, a protective device is applied over the through-perforation(s). As noted above, in a preferred embodiment, the protective device is applied to or on the fibrous web being formed during the wet stage of the papermaking process, e.g., on or near a couch roll or similar paper machine tool, when the fibrous web is sufficiently densified or fully formed wet web (i.e., containing a moisture or water level of less than 98% by weight of the fibrous web, preferably from about 60% to less than 98% by weight of the fibrous web; or more preferably from about 60% to about 95% by weight of the fibrous web; or from about 60% to about 90% by weight of the fibrous web, based on the total weight of the fibrous web).

[0064] Защитное устройство поверхностного нанесения может иметь такую же или отличающуюся от сквозной перфорации(-й) форму и может иметь размер, который значительно превышает или лишь немного превышает размер сквозной перфорации(-й). Как отмечалось выше, защитное устройство может принимать неограничивающую форму полоски, полосы, нити, ленты или лоскута, в то время как сквозная перфорация может быть круглой, овальной, звездообразной, выполненной в виде параллелограмма (например, квадратной, прямоугольной) или трапециевидной или т.п. В одном примере варианта осуществления защитное устройство поверхностного нанесения представляет собой удлиненную защитную нить, имеющую ширину в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 20 мм (предпочтительно от приблизительно 8 до приблизительно 12 мм), которая проходит вдоль всей или части всей длины или ширины волокнистого листового материала, выполненного из волокнистого полотна. В другом примере варианта осуществления сквозная перфорация имеет круглую форму с максимальным диаметром в диапазоне от 5 до 15 мм (предпочтительно от приблизительно 7 до приблизительно 10 мм), причем защитное устройство поверхностного нанесения представляет собой лоскут, имеющий взаимодополняющую или отличающуюся форму и имеющий ширину и длину на по меньшей мере 2 мм больше перфорации.[0064] The surface application security device may have the same or a different shape than the through-perforation(s) and may have a size that is significantly larger or only slightly larger than the size of the through-perforation(s). As noted above, the security device may take the non-limiting form of a strip, strip, thread, ribbon, or flap, while the through-perforation may be round, oval, star-shaped, parallelogram-shaped (e.g., square, rectangular), or trapezoidal, or the like. P. In one exemplary embodiment, the surface application security device is an elongated security thread having a width in the range of about 5 to about 20 mm (preferably about 8 to about 12 mm) that extends along all or part of the entire length or width of the fibrous sheet material. made from fibrous fabric. In another exemplary embodiment, the through perforation is circular in shape with a maximum diameter in the range of 5 to 15 mm (preferably about 7 to about 10 mm), wherein the surface applied security device is a patch having a complementary or different shape and having a width and length at least 2 mm more perforation.

[0065] В другом аспекте настоящего изобретения предлагается волокнистый листовой материал. Волокнистый листовой материал, как описано в настоящем документе, является результатом дальнейшей обработки волокнистого листового материала после введения в него защитного устройства. Указанная дополнительная обработка дополнительно включает этап сушки, который применяется перед или после запрессовки защитного устройства в волокнистое полотно. При запрессовке защитного устройства в волокнистое полотно образуется волокнистый листовой материал, содержащий волокнистую область основной массы и волокнистую подобласть.[0065] In another aspect of the present invention, a fibrous sheet material is provided. Fibrous sheet material, as described herein, is the result of further processing of fibrous sheet material after the introduction of a protective device. Said post-treatment further includes a drying step which is applied before or after the protective device is pressed into the fibrous web. When the protective device is pressed into the fibrous web, a fibrous sheet material is formed, containing a fibrous region of the main mass and a fibrous subregion.

[0066] В первом аспекте полученный в результате волокнистый листовой материал, который имеет противоположные поверхности и углубление в одной противоположной поверхности, содержит: защитное устройство поверхностного нанесения, расположенное в углублении; волокнистую подобласть, расположенную ниже углубления; волокнистую область основной массы, расположенную рядом с защитным устройством (расположенную в углублении) и подобластью; и зону сопряжения между защитным устройством и по меньшей мере одной поверхностью волокнистого листового материала. Во втором аспекте полученный в результате волокнистый листовой материал имеет одну или более сквозных перфораций «с мягкими краями», которые проходят от углубления к противоположной поверхности волокнистого листового материала. Используемая в настоящем документе ссылка на область основной массы, находящуюся рядом с защитным устройством, указывает, что на виде в поперечном разрезе область основной массы представляет собой трехмерную область, смежную с защитным устройством вдоль оси x. Используемая в настоящем документе ссылка на подобласть, находящуюся ниже защитного устройства, указывает, что на виде в поперечном разрезе подобласть представляет собой трехмерную область вдоль оси y, которая перекрывает по меньшей мере часть защитного устройства. Подобласть имеет толщину, которая меньше толщины области основной массы, так что защитное устройство поверхностного нанесения обеспечивает перепад толщины листа, который составляет менее 80% толщины защитного устройства или, как описано выше, находится в указанных диапазонах и подразумеваемых поддиапазонах.[0066] In a first aspect, the resulting fibrous sheet material, which has opposing surfaces and a recess in one opposing surface, comprises: a surface application security device disposed in the recess; a fibrous subregion located below the recess; fibrous area of the main mass, located next to the protective device (located in the recess) and the sub-region; and an interfacing zone between the security device and at least one surface of the fibrous sheet material. In a second aspect, the resulting fibrous sheeting has one or more "soft edge" through perforations that extend from the recess to the opposite surface of the fibrous sheeting. As used herein, the reference to the base mass region adjacent to the security device indicates that, in a cross-sectional view, the base mass area is a three-dimensional area adjacent to the security device along the x-axis. As used herein, reference to a sub-region below the security device indicates that in a cross-sectional view, the sub-region is a three-dimensional region along the y-axis that overlaps at least a portion of the security device. The sub-region has a thickness that is less than the thickness of the main body region such that the surface application security device provides a sheet thickness drop that is less than 80% of the thickness of the protection device or, as described above, is within the ranges and implied sub-ranges indicated.

[0067] В одном варианте осуществления волокна в подобласти дополнительно уплотняют таким образом, что количество волокон в подобласти по существу равняется количеству волокон по меньшей мере в непосредственно примыкающей области основной массы. В одном другом варианте осуществления количество волокон в подобласти по существу равно количеству волокон в области основной массы. Используемый в настоящем документе термин «по существу равно» относится к количеству волокон в области основной массы и подобласти и означает, что количество волокон в каждой области находится в пределах от 80% до 100% от количества в другой области; предпочтительно от 90% до 100% и характеризуется граммами на квадратный метр (г/м2) волокон. В предпочтительном варианте осуществления количество волокон в подобласти равно количеству в диапазоне от 80% до приблизительно 100% области основной массы; особенно в непосредственно прилегающей к области основной массы.[0067] In one embodiment, the fibers in the sub-region are further compacted such that the number of fibers in the sub-region is substantially equal to the number of fibers in at least the immediately adjacent region of the bulk. In one other embodiment, the number of fibers in the sub-region is substantially equal to the number of fibers in the bulk region. As used herein, the term "substantially equal" refers to the amount of fibers in the bulk and sub-region, and means that the amount of fibers in each area is between 80% and 100% of the amount in the other area; preferably from 90% to 100% and is characterized by grams per square meter (g/m 2 ) of fibers. In a preferred embodiment, the amount of fibers in the sub-region is equal to an amount in the range of 80% to about 100% of the bulk area; especially in the area immediately adjacent to the main mass.

[0068] Как отмечалось в настоящем документе, различные толщины могут относиться к подходящему защитному устройству. Следовательно, также предполагаются различные перепады толщины листа. В одном варианте осуществления волокнистого листового материала защитное устройство имеет толщину в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 75 микрометров. Перепад толщины листа находится в диапазоне от приблизительно -10 до приблизительно 30 микрометров; предпочтительно от 0 до приблизительно 25 микрометров; предпочтительно от приблизительно 0 до приблизительно 15 мкм.[0068] As noted herein, different thicknesses may refer to a suitable protective device. Therefore, various differences in sheet thickness are also assumed. In one embodiment of the fibrous sheet material, the security device has a thickness in the range of about 10 to about 75 micrometers. The difference in sheet thickness is in the range from about -10 to about 30 micrometers; preferably from 0 to about 25 micrometers; preferably from about 0 to about 15 microns.

[0069] В одном варианте осуществления как первого, так и второго аспектов настоящего изобретения, волокнистый листовой материал демонстрирует по меньшей мере одно из следующего: (1) повышенную износостойкость, (2) приемлемую адгезию чернил, (3) повышенную прочность на разрыв в поперечном направлении, или (4) уменьшенное просвечивание обратной стороны. Используемая в настоящем документе улучшенная износостойкость характеризуется по меньшей мере одним из следующего: (a) минимальное или уменьшенное повреждение в зоне сопряжения, по сравнению с такими листовыми материалами, которые изготавливаются, когда волокнистое полотно не является достаточно уплотненным или (b) почти отсутствует влияние линии перегиба. Эти эффекты могут быть определены количественно или квалифицированы с помощью известных в отрасли методов, которые имитируют влияния обращения документов. Например, обращение банкноты может быть имитировано с помощью испытания на износостойкость. Одним таким подходящим испытанием на износостойкость является испытание на «имитацию обращения» (CST, Circulation Simulation Test). Это испытание на износ и разрыв, разработанное для того, чтобы приблизиться к механическому и оптическому ухудшению, которому подвергается банкнота в течение всего ее жизненного цикла при обращении. Это испытание выполняют путем прикрепления резиновых втулок, каждая массой 7,5 грамм, к четырем углам банкноты, а затем находящуюся под действием груза банкноту помещают в каменный барабан при скорости, откалиброванной до 60 оборотов в минуту (RPM, revolutions per minute) на фиксированный период времени 30 минут (один (1) цикл). Опрокидывающее действие, которому подвергается находящаяся под действием груза банкнота, вызывает ухудшение механических и оптических свойств. Затем в каменный барабан добавляют контролируемые количества жидкости и твердых загрязняющих веществ (например, соевого масла и глины) для имитации воздействия масел и грязи, с которыми обычно контактирует банкнота в течение своего жизненного цикла. Банкноту проверяют перед и после каждого цикла имитированного ухудшения на наличие механического износа (например, повреждения краев в виде перфораций, разрывов, порезов, линий перегиба, отдельных частей и шероховатых неровных краев, потеря прочности на разрыв, долговечность при изгибе, сопротивление надрыву и сопротивление перфорированию), оптического ухудшения (например, ухудшения цветовых свойств печатной краски) и загрязнение. Влияния линии перегиба и надрыв в зоне сопряжения являются примерами механического ухудшения, которое является обычно приемлемым для этого испытания на износостойкость.[0069] In one embodiment of both the first and second aspects of the present invention, the fibrous sheet material exhibits at least one of the following: (1) improved wear resistance, (2) acceptable ink adhesion, (3) improved cross-sectional tensile strength. direction, or (4) reduced see-through of the reverse side. As used herein, the improved wear resistance is characterized by at least one of the following: (a) minimal or reduced damage to the interface compared to such sheet materials that are made when the fibrous web is not sufficiently densified or (b) almost no line influence inflection. These effects can be quantified or qualified using methods known in the industry that mimic the effects of document circulation. For example, the circulation of a banknote can be simulated using a wear test. One such suitable endurance test is the Circulation Simulation Test (CST). This is a wear and tear test designed to come close to the mechanical and optical degradation that a banknote undergoes during its entire circulation life cycle. This test is performed by attaching rubber bushings, each weighing 7.5 grams, to the four corners of the banknote, and then placing the banknote under weight in a stone drum at a speed calibrated to 60 revolutions per minute (RPM, revolutions per minute) for a fixed period time 30 minutes (one (1) cycle). The tipping action to which a banknote under load is subjected causes a deterioration in the mechanical and optical properties. Controlled amounts of liquid and solid contaminants (such as soybean oil and clay) are then added to the stone drum to simulate the effects of the oils and dirt that a banknote would normally come into contact with during its life cycle. The banknote is inspected before and after each cycle of simulated deterioration for mechanical wear (e.g. edge damage in the form of perforations, tears, cuts, kink lines, loose parts and rough jagged edges, loss of tensile strength, flexural durability, tear resistance and perforation resistance ), optical degradation (such as color degradation of printing ink), and contamination. Kink line effects and interface tear are examples of mechanical deterioration that is generally acceptable for this wear test.

[0070] Испытания на приемлемые адгезии чернил известны специалистам в данной области. Например, отмарывание, которое представляет собой количество чернил, которое переносится с одного листа на другой в сложенной совокупности множества волокнистых листовых материалов или документов, может быть количественно измерено посредством способов, известных специалистам в данной области. Аналогично прочность на разрыв и просвечивание обратной стороны могут быть количественно измерены посредством способов, известных специалистам в данной области. Например, просвечивание может быть количественно измерено посредством известных испытаний на коэффициент отражения или коэффициент пропускания. При испытаниях на прочность на разрыв в поперечном направлении (с использованием, например, прибора для испытания на разрыв INSTRON® или устройства для испытания на растяжение, и как показано в приведенной ниже в настоящем документе таблице 2, бумага, изготовленная в соответствии с настоящим изобретением, продемонстрировала увеличение прочности на разрыв в поперечном направлении, при этом испытанные свойства имели увеличенное значение в диапазоне от приблизительно 90% до приблизительно 100%, по сравнению с обычным нанесением с помощью цилиндра защитного устройства на полностью сформированное волокнистое полотно.[0070] Acceptable ink adhesion tests are known to those skilled in the art. For example, set off, which is the amount of ink that is transferred from one sheet to another in a stacked collection of a plurality of fibrous sheet materials or documents, can be quantified by methods known to those skilled in the art. Likewise, tensile strength and reverse side translucency can be quantified by methods known to those skilled in the art. For example, translucency can be quantified by known reflectance or transmittance tests. When tested for tensile strength in the transverse direction (using, for example, the INSTRON® tensile tester or tensile tester, and as shown in Table 2 below herein, paper made in accordance with the present invention, showed an increase in transverse tensile strength, with properties tested having an increased value ranging from about 90% to about 100%, compared to conventional application with a protector barrel to a fully formed fibrous web.

[0071] Волокнистый листовой материал, как отмечалось, имеет волокнистую подобласть ниже защитного устройства и волокнистую область основной массы рядом с защитным устройством и подобластью. Из-за того, что защитное устройство вводили, когда волокнистое полотно было достаточно уплотнено, волокна в области волокнистого полотна, которая соответствует подобласти в листовом материале, не были смещены в количестве, которое приводит к указанным недостаткам. По этой причине количество волокон в волокнистой подобласти по существу равно количеству волокон в по меньшей мере непосредственно примыкающей области основной массы. Используемый в настоящем документе термин «непосредственно примыкающая область основной массы» относится к трехмерной области в области основной массы, которая примыкает к подобласти и углубленной части защитного устройства. Непосредственно примыкающая область основной массы проходит в радиальном направлении от углубленной части и подобласти на расстояние на поперечной оси x, которое равно длине оси x подобласти. С учетом разницы в объеме между непосредственно примыкающей областью основной массы и подобластью, плотность волокон в подобласти выше плотности волокон в непосредственно примыкающей области основной массы. Количество волокон в непосредственно примыкающей области основной массы и подобласти по существу равно таким образом, что с учетом данной разницы в объеме двух областей, плотность в подобласти выше плотности в непосредственно примыкающей области основной массы. В одном примере варианта осуществления количество волокон в области основной массы находится в диапазоне от 88,55 г/м2 до 90,15 г/м2, в то время как количество волокон в подобласти находится в диапазоне от 87,26 г/м2 до 90,69 г/м2. Используемый в настоящем документе термин «плотность» относится к среднему количеству волокон в объеме.[0071] The fibrous sheet material has been noted to have a fibrous sub-region below the guard and a fibrous bulk region adjacent to the guard and the sub-region. Because the security device was introduced when the fibrous web was sufficiently densified, the fibers in a region of the fibrous web that corresponds to a sub-region in the sheet material were not displaced in an amount that would lead to these disadvantages. For this reason, the number of fibers in the fibrous sub-region is substantially equal to the number of fibers in at least the immediately adjacent area of the bulk. As used herein, the term "immediately adjoining main mass region" refers to a three-dimensional region in the main mass region that is adjacent to the sub-region and recessed portion of the security device. The immediately adjacent main mass region extends in the radial direction from the recessed portion and the sub-region for a distance on the transverse x-axis that is equal to the length of the x-axis of the sub-region. Considering the difference in volume between the immediately adjacent main body region and the sub-region, the density of fibers in the sub-region is higher than the density of fibers in the immediately adjacent region of the main body. The number of fibers in the immediately adjacent region of the main body and sub-region is substantially equal such that given the difference in volume of the two regions, the density in the sub-region is higher than the density in the immediately adjacent region of the main body. In one exemplary embodiment, the amount of fibers in the bulk region is in the range of 88.55 g/m 2 to 90.15 g/m 2 while the amount of fibers in the sub-region is in the range of 87.26 g/m 2 up to 90.69 g/ m2 . As used herein, the term "density" refers to the average number of fibers per volume.

[0072] Во втором аспекте этого изобретения волокнистый листовой материал, который имеет противоположные поверхности, одну или более сквозных перфораций «с мягкими краями» и углубление над одной или более сквозной перфорациями, содержит: защитное устройство поверхностного нанесения, расположенное в углублении; волокнистую подобласть, расположенную ниже углубления, которая ограничивает контуры сквозной перфорации(-й); волокнистую область основной массы, расположенную рядом с защитным устройством (расположенную в углублении) и подобластью; и зону сопряжения между защитным устройством и волокнистой подобластью и областью основной массы волокнистого листового материала. Волокнистая подобласть проходит вдоль области, ограниченной внешним периметром сквозной перфорации(-й) и внешней границей(-ми) защитного устройства. [0072] In a second aspect of this invention, a fibrous sheet material that has opposing surfaces, one or more "soft edge" through perforations, and a recess above the one or more through perforations, comprises: a surface application security device disposed in the recess; a fibrous subregion located below the recess, which defines the contours of the through perforation(s); fibrous area of the main mass, located next to the protective device (located in the recess) and the sub-region; and an interface area between the protective device and the fibrous sub-region and the main body region of the fibrous sheet material. The fibrous sub-region extends along the area defined by the outer perimeter of the through-perforation(s) and the outer boundary(s) of the security device.

[0073] Как отмечалось в настоящем документе, существует множество подходящих для настоящего изобретения защитных устройств. Однако в одном варианте осуществления волокнистый листовой материал содержит защитное устройство, имеющее массив цилиндрических и/или нецилиндрических фокусирующих элементов и массив пиктограмм изображений, который оптически взаимодействует с фокусирующими элементами для получения по меньшей мере одного искусственно созданного изображения. В предпочтительном варианте осуществления фокусирующие элементы являются исключительно либо цилиндрическими линзами, либо нецилиндрическими линзами (например, микролинзами). Однако предполагается, что в настоящем документе этот массив линз содержит сочетание обеих типов линз в различных соотношениях.[0073] As noted herein, there are many security devices suitable for the present invention. However, in one embodiment, the fibrous sheet material comprises a security device having an array of cylindrical and/or non-cylindrical focusing elements and an array of image icons that optically interacts with the focusing elements to produce at least one artificially generated image. In a preferred embodiment, the focusing elements are exclusively either cylindrical lenses or non-cylindrical lenses (eg, microlenses). However, in this document, this lens array is intended to contain a combination of both types of lenses in varying ratios.

[0074] Как отмечалось в настоящем документе, защитное устройство может быть выполнено в виде полоски или лоскута или других форм или геометрических элементов. В одном варианте осуществления защитное устройство присутствует в листовом материале в точном совмещении по меньшей мере с одним другим элементом в листовом материале. В настоящем документе описаны подходящие другие элементы.[0074] As noted herein, the security device may be in the form of a strip or patch, or other shapes or geometries. In one embodiment, the security device is present in the sheeting in exact alignment with at least one other element in the sheeting. Suitable other elements are described herein.

[0075] В другом аспекте объект изобретения представляет собой документ, содержащий волокнистый листовой материал. Настоящим изобретением предполагаются различные документы. Например, подходящие документы включают в себя, помимо прочего, банкноты, ценные бумаги, чеки, дорожные чеки, идентификационные карты, лотерейные билеты, паспорта, почтовые марки, акционерные сертификаты, а также незащищенные документы, такие как канцелярские товары и этикетки, и товары, используемые для эстетики. Множество защитных устройств может вводиться в волокнистое полотно и, следовательно, множество защитных устройств может наноситься на волокнистый листовой материал и любой полученный в результате документ. Альтернативно в одном варианте осуществления документ содержит по меньшей мере одно защитное устройство поверхностного нанесения и по меньшей мере одно другое защитное устройство, такое как заглубленное или частично заглубленное защитное устройство или защитный элемент. Защитное устройство поверхностного нанесения может полностью совмещаться с другими элементами документа, такими как другие защитные устройства или защитные или декоративные элементы.[0075] In another aspect, the object of the invention is a document containing fibrous sheet material. Various documents are contemplated by the present invention. For example, suitable documents include, but are not limited to, banknotes, securities, cheques, traveler's checks, identification cards, lottery tickets, passports, postage stamps, share certificates, as well as unsecured documents such as stationery and labels, and goods, used for aesthetics. A plurality of security devices may be incorporated into the fibrous web and hence a plurality of security devices may be applied to the fibrous web and any resulting document. Alternatively, in one embodiment, the document comprises at least one surface applied security device and at least one other security device, such as a recessed or partially recessed security device or security feature. The overlay security device may be fully compatible with other elements of the document, such as other security devices or security or decorative elements.

[0076] Волокнистый листовой материал, подходящий для использования в настоящем изобретении, представляет собой бумагу или бумагоподобные листовые материалы. Эти листовые материалы, которые являются одно- или многолистовыми материалами, могут быть изготовлены из широкого диапазона типов волокон, включая синтетические или природные волокна или их композицию. Например, эти листовые материалы могут быть изготовлены из волокон, таких как манильская пенька, хлопок, лен, древесная масса и их смесей. Как хорошо известно специалистам в данной области, смеси хлопковых и хлопковых/льняных или хлопковых/синтетических волокон являются предпочтительными для банкнот, в то время как древесная масса обычно используется в небанковских защищенных документах.[0076] Fibrous sheet material suitable for use in the present invention is paper or paper-like sheet materials. These sheet materials, which are single or multi-sheet materials, can be made from a wide range of fiber types, including synthetic or natural fibers or their composition. For example, these sheet materials can be made from fibers such as manila hemp, cotton, flax, wood pulp, and mixtures thereof. As is well known to those skilled in the art, blends of cotton and cotton/linen or cotton/synthetic fibers are preferred for bank notes, while wood pulp is commonly used in non-bank security documents.

[0077] Как отмечалось выше, защитные устройства, предназначенные для использования с настоящим изобретением могут принимать ряд различных форм, включая, помимо прочего, полоски, полосы, нити, ленты или лоскуты (например, на основе микролинз, голографических и/или с искажением цвета защитных нитей).[0077] As noted above, security devices for use with the present invention may take a number of different forms, including, but not limited to, strips, bands, threads, ribbons, or patches (e.g., microlens, holographic, and/or color distorted). security threads).

[0078] Дальнейшему пониманию заявленного изобретения будет способствовать последующее описание фигур, которые представляют приводимые в качестве примера варианты осуществления.[0078] A further understanding of the claimed invention will be facilitated by the following description of the figures, which represent exemplary embodiments.

[0079] Традиционные методики проиллюстрированы на фиг. 1 и фиг. 2. В основном, как показано на фиг. 1, защитное устройство (11) вводят на мокрой стадии изготовления бумаги для углубления устройства (11) в волокнистый листовой материал или документ (10). Когда этот способ используется для поверхностного нанесения защитного устройства, полученный в результате волокнистый листовой материал страдает от низкой износостойкости при обращении, низкой прочности на разрыв в поперечном направлении и высокому просвечиванию обратной стороны. Как упоминается в другом месте в настоящем документе, было обнаружено, что это отчасти связано со смещением волокон (15) из подобласти (12), когда защитное устройство (11) вводят в формируемое волокнистое полотно. Как можно увидеть, количество волокон в области (14) линии перегиба значительно уменьшено. Это приходит к плохому взаимодействию зоны (17) сопряжения между защитным устройством и подложкой (18) волокнистого листового материала или документа (10). Это особенно заметно на сопряженных краях (17a).[0079] Conventional techniques are illustrated in FIG. 1 and FIG. 2. Basically, as shown in FIG. 1, the security device (11) is inserted in the wet stage of papermaking to recess the device (11) into the fibrous sheet material or document (10). When this method is used for surface application of a security device, the resulting fibrous sheet material suffers from low handling wear resistance, low transverse tensile strength, and high reverse side translucency. As mentioned elsewhere in this document, it has been found that this is partly due to the displacement of the fibers (15) from the sub-region (12) when the protective device (11) is introduced into the formed fibrous web. As can be seen, the number of fibers in the region (14) of the kink line is significantly reduced. This results in poor interaction between the interfacing zone (17) between the security device and the substrate (18) of the fibrous sheet material or document (10). This is especially noticeable at the mated edges (17a).

[0080] Также найдены недостатки в традиционном варианте осуществления, показанном на фиг. 2, в котором защитное устройство (21) вводят на сухой стадии изготовления бумаги или после изготовления бумаги, когда бумага полностью уплотнена. Здесь волокна (25) в подобласти (22) настолько полностью уплотнены, что защитное устройство (21) не может быть запрессовано в подложку (28). В результате перепад толщины листа является большим. Большой перепад толщины листа был связан с плохим нанесением чернил на листовой материал или документ (20). Как следствие, для вариантов осуществления, в которых защитное устройство добавляют на сухой стадии, защитное устройство должно быть очень тонким, чтобы иметь подходящий перепад толщины листа.[0080] Drawbacks have also been found in the conventional embodiment shown in FIG. 2, in which the security device (21) is introduced during the dry stage of papermaking or after papermaking when the paper is fully densified. Here, the fibers (25) in the sub-region (22) are so completely densified that the protective device (21) cannot be pressed into the substrate (28). As a result, the difference in sheet thickness is large. A large variation in sheet thickness has been associated with poor ink application on the sheet material or document (20). As a consequence, for embodiments in which the protector is added in the dry stage, the protector must be very thin to have a suitable sheet thickness drop.

[0081] По меньшей мере один из этих недостатков решается посредством настоящего изобретения. На фиг. 3 проиллюстрирован один вариант осуществления настоящего изобретения. Здесь, в отличие от фиг. 1 и фиг. 2, защитное устройство (31) вводят на мокрой стадии, когда волокнистое полотно является достаточно уплотненным так, что достаточное количество волокон (35) не смещается из подобласти (32), когда защитное устройство запрессовывают в подложку (38) волокнистого листового материала (30). Скорее, волокна (35) являются дополнительно уплотненными или спрессованными под защитным устройством (31) и в области (34) линии перегиба. Это приводит к сильному взаимодействию волокон в зоне (37) сопряжения и, в частности, на сопряженных краях (37a). Более того, поскольку защитное устройство (31) вводят во время мокрой стадии, оно может быть запрессовано в подложку (38), чтобы обеспечить малое значение перепада толщины листа.[0081] At least one of these disadvantages is solved by the present invention. In FIG. 3 illustrates one embodiment of the present invention. Here, in contrast to Fig. 1 and FIG. 2, the protector (31) is inserted in the wet stage when the fibrous web is sufficiently densified so that enough fibers (35) are not displaced from the subregion (32) when the protector is pressed into the substrate (38) of the fibrous sheet material (30) . Rather, the fibers (35) are additionally densified or pressed under the protective device (31) and in the region (34) of the kink line. This results in a strong interaction of the fibers in the mating zone (37) and in particular on the mating edges (37a). Moreover, since the protective device (31) is introduced during the wet stage, it can be pressed into the substrate (38) to ensure that the difference in sheet thickness is small.

[0082] Защитное устройство (41) может вводиться в волокнистое полотно (49) с использованием различных способов и технологий. В предпочтительном варианте осуществления, который показан на фиг. 4, защитное устройство (41) представлено в виде сплошного полотна и непрерывно наносится на формируемое волокнистое полотно (49) на длинносеточной бумагоделательной машине (40) непосредственно после мокрой линии (42) и перед гауч-валом (44), и между вакуумными ящиками (45a, 45b), которые помогают установить защитное устройство в волокнистое полотно (49).[0082] The protective device (41) can be inserted into the fibrous web (49) using various methods and technologies. In the preferred embodiment, which is shown in FIG. 4, the protective device (41) is presented in the form of a continuous web and is continuously applied to the formed fibrous web (49) on a long wire paper machine (40) immediately after the wet line (42) and before the couch roll (44), and between the vacuum boxes ( 45a, 45b) which help to install the protective device into the fibrous web (49).

[0083] На фиг. 5 и 6 проиллюстрированы волокнистые листовые материалы или полученные в результате документы (50, 60) объекта изобретения, содержащие множество защитных устройств (52a, 52b, 53, 63a, 63b) поверхностного нанесения. Устройства (52a, 52b, 53, 63a, 63b) представлены здесь в виде лоскутов (53, 63a, 63b) и полосок (52a, 52b) различных размеров и форм. Хотя это и не ограничено с точки зрения местоположения размещения защитного устройства (52a, 52b, 53, 63a, 63b), в одном варианте осуществления настоящего изобретения защитные устройства (например, 53, 63a, 63b) вырезают или штампуют и наносят посредством устройства для введения (не показано) на волокнистое полотно (55) во время изготовления бумаги таким образом, что оно точно совмещается по меньшей мере с одним другим элементом (например, водяным знаком (61)) в волокнистом полотне, волокнистом листовом материале или полученном в результате документе (60). На фиг. 6 проиллюстрирован вариант осуществления, в котором множество защитных устройств, нанесенных как лоскуты (63a, 63b), наносят с точным совмещением с водяным знаком (61). Первый лоскут (63a) наносят с точным поперечным совмещением с водяным знаком (61), в то время как второй лоскут (63b) наносится с точным продольным совмещением с водяным знаком (61). Также предполагается, что защитное устройство (63a, 63b) выравнивают относительно водяного знака (61) таким образом, что по меньшей мере один элемент (не показан) в лоскуте (63a, 63b) точно совмещается с водяным знаком (61) или другим элементом в волокнистом полотне, волокнистом листовом материале или полученном в результате документе (60). Документ (50, 60) имеет края (59, 69), которые, хотя проиллюстрированы здесь как сторона параллелограмма, могут также быть проиллюстрированы другими формами с другими углами. Защитные устройства (52a, 52b, 53, 63a, 63b) наносят на волокнистое полотно, волокнистый листовой материал или документ так, что они не выходят за край (59, 69) документа (50, 60). В предпочтительном варианте осуществления защитное устройство размещают на поверхности так, что оно расположено на некотором удалении от края, не соприкасаясь.[0083] FIG. 5 and 6 illustrate fibrous sheet materials or resulting documents (50, 60) of the subject invention containing a plurality of surface applied security devices (52a, 52b, 53, 63a, 63b). The devices (52a, 52b, 53, 63a, 63b) are presented here as patches (53, 63a, 63b) and strips (52a, 52b) of various sizes and shapes. Although not limited in terms of the location of the security device (52a, 52b, 53, 63a, 63b), in one embodiment of the present invention, the security devices (e.g., 53, 63a, 63b) are cut or stamped and applied by means of an inserter (not shown) onto the fibrous web (55) during papermaking so that it is precisely aligned with at least one other feature (e.g., a watermark (61)) in the fibrous web, fibrous sheeting, or resulting document ( 60). In FIG. 6 illustrates an embodiment in which a plurality of security devices applied as patches (63a, 63b) are applied in precise alignment with the watermark (61). The first patch (63a) is applied in perfect transverse alignment with the watermark (61), while the second patch (63b) is applied in longitudinal alignment with the watermark (61). It is also assumed that the security device (63a, 63b) is aligned with the watermark (61) in such a way that at least one element (not shown) in the patch (63a, 63b) is exactly aligned with the watermark (61) or another element in fibrous web, fibrous sheet material or the resulting document (60). Document (50, 60) has edges (59, 69) which, although illustrated here as a side of a parallelogram, can also be illustrated with other shapes with different angles. The security devices (52a, 52b, 53, 63a, 63b) are applied to the fibrous web, fibrous sheet or document so that they do not extend beyond the edge (59, 69) of the document (50, 60). In a preferred embodiment, the protective device is placed on the surface so that it is located at some distance from the edge, without touching.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Сравнительный пример 1. Один цикл испытания на износостойкость защитного устройства поверхностного нанесения, когда волокнистое полотно не является достаточно уплотненнымComparative Example 1 One Cycle of Wear Test of Surface Protector When Fiber Web Is Not Compacted Enough

[0084] В первом сравнительном примере волокнистый листовой материал выполнен в соответствии с обычным процессом с мокрой стадией, на которой защитное устройство вводят в волокнистое полотно во время процесса изготовления бумаги, когда содержание воды и/или влаги волокнистого полотна составляет более 98%. В результате смещения волокон волокна в области линии (74) перегиба и в подобласти смещаются, что приводит к уменьшению взаимодействия защитного устройства (71) и волокнистой подложки (78) волокнистого листового материала (70) в этих областях. Волокнистый листовой материал (70), сформованный в соответствии с этим процессом, проиллюстрирован на фиг. 7А после одного цикла (30 мин) в ходе испытания на имитацию обращения. В результате этого одного цикла волокнистый листовой материал (70) продемонстрировал плохую износостойкость, по меньшей мере как определено распространением влияния линии перегиба, как показано в области (74) линии перегиба. Защитное устройство (71) отделяется от подложки (78) волокнистого листового материала (70) в точках вдоль сопряженных краев (77a).[0084] In the first comparative example, the fibrous sheet material is made according to a conventional wet stage process in which a security device is introduced into the fibrous web during the papermaking process when the water and/or moisture content of the fibrous web is more than 98%. As a result of the displacement of the fibers, the fibers in the region of the kink line (74) and in the sub-region are displaced, which leads to a decrease in the interaction of the protective device (71) and the fibrous substrate (78) of the fibrous sheet material (70) in these regions. The fibrous sheet material (70) formed according to this process is illustrated in FIG. 7A after one cycle (30 min) during the simulation test. As a result of this one cycle, the fibrous sheet material (70) exhibited poor wear resistance, at least as determined by the propagation of the influence of the kink line, as shown in the area (74) of the kink line. The protective device (71) is separated from the substrate (78) of the fibrous sheet material (70) at points along the mating edges (77a).

[0085] Более того, защитное устройство поверхностного нанесения продемонстрировало просвечивание обратной стороны. Группе из пяти (5) человек (P1, P2, P3, P4, P5) было предложено оценить степень просвечивания обратной стороны от 1 до 5, причем 5 соответствовало наибольшему просвечиванию, а 1 - наименьшему просвечиванию. Эксперты P1 и P4 оценили просвечивание обратной стороны как 4; эксперты P2, P3 и P5 оценили просвечивание обратной стороны как 5. На фиг. 7В проиллюстрирован волокнистый листовой материал (70), демонстрирующий просвечивание обратной стороны. Для решения данной проблемы потребовалось бы некоторого рода маскировочное покрытие обратной стороны.[0085] Moreover, the overlay security device exhibited backside see-through. A group of five (5) people (P1, P2, P3, P4, P5) were asked to rate the degree of backside translucency from 1 to 5, with 5 being the most translucent and 1 being the least translucent. Experts P1 and P4 rated the see-through of the reverse side as 4; experts P2, P3, and P5 rated the reverse side show-through as 5. In FIG. 7B illustrates fibrous sheet material (70) showing reverse side show-through. To solve this problem, some kind of camouflage coating of the reverse side would be required.

[0086] Прочность на разрыв в поперечном направлении волокнистого листового материала была также измерено с использованием прибора для испытания прочности на разрыв INSTRON®, модель 5965. Образец бумаги обрезали до размеров 125 мм в ширину и 15 мм в высоту, причем нить проходит вертикально через центр образца. Затем образец помещали в захватные устройства прибора для испытания прочности на разрыв Instron (модель 5965), причем эти зажимные приспособления располагали на расстоянии 40 мм между ними, а нить центрировали в зазоре. Затем образец растягивали со скоростью 38 мм/мин до разрыва образца. Это процесс повторяли 5 раз, причем среднее из 5 значений являлось результатом испытания, который заносили в отчет. Результаты показали, что прочность на разрыв в поперечном направлении находится в диапазоне от 5,4 до 6,3 кг.[0086] The transverse tensile strength of the fibrous sheet material was also measured using the INSTRON® Model 5965 Tensile Tester. sample. The specimen was then placed in the grips of an Instron Tensile Tester (Model 5965) with the grips spaced 40 mm apart and the filament centered in the gap. The sample was then stretched at a rate of 38 mm/min until the sample broke. This process was repeated 5 times, with the average of the 5 values being the test result that was reported. The results showed that the tensile strength in the transverse direction ranged from 5.4 to 6.3 kg.

Пример по изобретению 1. Один цикл испытания на износостойкость защитного устройства поверхностного нанесения, когда волокнистое полотно является достаточно уплотненнымExample of the Invention 1. One Cycle of Wear Test of a Surface Protector When the Fibrous Web is Sufficiently Compacted

[0087] В первом примере по изобретению волокнистый листовой материал (80) выполнен в соответствии с изобретением, описанным в настоящем документе, в котором защитное устройство (81) вводят в волокнистое полотно во время процесса изготовления бумаги, когда содержание влаги волокнистого полотна составляет менее 98%. В результате уменьшенного смещения от области линии перегиба и увеличенного уплотнения волокон в подобласти происходит достаточное взаимодействие защитного устройства (81) с подложкой (88) волокнистого листового материала (80). Волокнистый листовой материал (80), сформованный в соответствии с этим процессом, проиллюстрирован на фиг. 8А после одного цикла в ходе испытания на имитацию обращения. Как видно, волокнистый листовой материал (80) обладает повышенной износостойкостью по сравнению с полученной в сравнительном примере 1. Здесь, волокнистый листовой материал (80) демонстрирует отсутствие влияния линии перегиба и повреждения или отделения вдоль сопряженного края (87a) защитного устройства (81) и подложки (88) волокнистого листового материала (80). Волокнистый листовой материал (80) остается неповрежденным, демонстрируя повышенную износостойкость.[0087] In the first example according to the invention, the fibrous sheet material (80) is made in accordance with the invention described herein, in which the protective device (81) is introduced into the fibrous web during the papermaking process, when the moisture content of the fibrous web is less than 98 %. As a result of the reduced displacement from the kinkline region and the increased compaction of the fibers in the sub-region, the protective device (81) interacts sufficiently with the substrate (88) of the fibrous sheet material (80). The fibrous sheet material (80) formed according to this process is illustrated in FIG. 8A after one cycle during the simulated inversion test. As can be seen, the fibrous sheet material (80) has improved wear resistance compared to that obtained in Comparative Example 1. Here, the fibrous sheet material (80) shows no influence of the kink line and damage or separation along the mating edge (87a) of the protective device (81) and substrate (88) fibrous sheet material (80). The fibrous sheet material (80) remains intact, showing improved wear resistance.

[0088] Более того, защитное устройство (81) поверхностного нанесения продемонстрировало меньшее просвечивание обратной стороны по сравнению со сравнительным примером 1. Группе из пяти (5) человек (P1, P2, P3, P4, P5) было предложено оценить степень просвечивания обратной стороны от 1 до 5, причем 5 соответствовало наибольшему просвечиванию, а 1 - наименьшему просвечиванию. Эксперт P2 оценил просвечивание обратной стороны как 1; эксперты P1, P3, P4 и P5 оценили просвечивание обратной стороны как 2. На фиг. 8В проиллюстрирован волокнистый листовой материал, демонстрирующий просвечивание обратной стороны. Альтернативно просвечивание обратной стороны было охарактеризовано путем измерения плотности по серой шкале поперечной нити. Образец бумаги сканировали на планшетном сканере высшего класса Epson V750, который был откалиброван с использованием эталонной мишени IT8. Бумага была отсканирована с разрешением 600 точек на дюйм в виде изображения серой шкалы в отраженном свете с черным фоном сзади образца. Сразу после захвата сканированного изображения был сгенерирован профиль плотности выбранной области. С помощью этой функции выбирали область, охватывающую нить, в которой программное обеспечение захватывает значение серой шкалы для каждого пикселя в выбранной области, для данного конкретного испытания, причем нить проходила вертикально через центр выбранной области, программное обеспечение усредняло вертикальные пиксели в пределах области и заносило в отчет среднюю точку данных по вертикали для каждого горизонтального пикселя (например, если область составляет 20 пикселей в высоту и 200 пикселей в ширину, то для каждой горизонтальной позиции соответствующие значения вертикального пикселя были бы усреднены и привели бы к выводу 200 точек данных). Полученные данные затем наносили на график, чтобы показать, имеет ли место какое-либо заметное смещение значений серой шкалы в пределах выбранной области. Результаты измерений плотности представлены в таблице 1. Результаты примера по изобретению представлены в верхней строке, в то время как результаты сравнительного примера представлены в нижней строке, что указывает на существенное падение при измерении плотности волокна, когда измерительное устройство пересекает противоположную сторону защитного устройства. Более низкие значения указывают на высокое просвечивание обратной стороны. Как можно увидеть, в способе по изобретению (<90% воды и/или влаги) значения плотности по волокнистому листовому материалу остаются относительно постоянными, в то время как в сравнительных примерах (>98% воды и/или влаги) значения плотности существенно уменьшаются. Средняя плотность по серой шкале поперечной нити для сравнительных примеров (>98% воды) составляет 214; в то время как средняя плотность по серой шкале поперечной нити для примеров по изобретению (<90% воды) составляет 226.[0088] Moreover, the surface application protective device (81) showed less backside show-through compared to Comparative Example 1. A group of five (5) people (P1, P2, P3, P4, P5) were asked to rate the back side show-through from 1 to 5, with 5 corresponding to the greatest translucency, and 1 to the least translucency. Expert P2 rated the translucency of the reverse side as 1; experts P1, P3, P4, and P5 rated the reverse side show-through as 2. In FIG. 8B illustrates a fibrous sheet material showing reverse side show-through. Alternatively, reverse side translucency was characterized by measuring the gray scale density of the transverse yarn. The paper sample was scanned on an Epson V750 high-end flatbed scanner that was calibrated using an IT8 reference target. The paper was scanned at 600 dpi as a gray scale reflected light image with a black background behind the sample. Immediately after capturing the scanned image, a density profile of the selected area was generated. This function selects an area enclosing a filament where the software captures the gray scale value for each pixel in the selected area, for this particular test, with the filament running vertically through the center of the selected area, the software averages the vertical pixels within the area and plots in report the vertical midpoint data point for each horizontal pixel (for example, if an area is 20 pixels high and 200 pixels wide, then for each horizontal position the corresponding vertical pixel values would be averaged and result in 200 data points). The data obtained was then plotted to show if there was any noticeable shift in the gray scale values within the selected area. The results of the density measurements are shown in Table 1. The results of the inventive example are shown in the top row, while the results of the comparative example are shown in the bottom row, indicating a significant drop in fiber density measurement when the measuring device crosses the opposite side of the guard. Lower values indicate high see-through on the back. As can be seen, in the method according to the invention (<90% water and/or moisture), the density values on the fibrous sheet material remain relatively constant, while in the comparative examples (>98% water and/or moisture), the density values decrease significantly. The average greyscale density of the cross yarn for comparative examples (>98% water) is 214; while the average greyscale density of the transverse yarn for the examples of the invention (<90% water) is 226.

[0089] Прочность на разрыв в поперечном направлении волокнистого листового материала (80) была также измерена с помощью прибора для испытания прочности на разрыв INSTRON®, модель 5965. Здесь был повторен тот же процесс, что был приведен выше. Результаты показали, что прочность на разрыв в поперечном направлении была лучше, чем продемонстрированная в сравнительном примере 1. Результаты сравнительного примера показаны в виде первых столбцов (>98% воды) в таблице 2, в то время как результаты согласно примеру по изобретению (<90% воды) показаны в виде вторых столбцов в таблице 2.[0089] The transverse tensile strength of the fibrous sheet material (80) was also measured with the INSTRON® Model 5965 Tensile Tester. The same process as above was repeated here. The results showed that the tensile strength in the transverse direction was better than that shown in comparative example 1. The results of the comparative example are shown as the first columns (>98% water) in table 2, while the results according to the example according to the invention (<90 % water) are shown as the second columns in Table 2.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Сравнительный пример 2. Три цикла испытания на износостойкость защитного устройства поверхностного нанесения, когда волокнистое полотно не является достаточно уплотненнымComparative Example 2: Three cycles of wear resistance test of a surface application protective device when the fibrous web is not compacted sufficiently

[0090] Во втором сравнительном примере волокнистый листовой материал (90) выполнен в соответствии с обычным процессом с мокрой стадией, на которой защитное устройство вводят в волокнистое полотно во время процесса изготовления бумаги, когда содержание влаги волокнистого полотна составляет более 98%. В результате смещения волокон волокна в области линии перегиба и в подобласти смещаются во время введения защитного устройства (91), что приводит к уменьшению взаимодействия защитного устройства (91) и подложки (98) волокнистого листового материала (90) в этих областях. Волокнистый листовой материал (90), сформованный в соответствии с этим процессом, проиллюстрирован на фиг. 9А после трех циклов в ходе испытания на имитацию обращения. В результате этих трех циклов волокнистый листовой материал (90) продемонстрировал плохую износостойкость, по меньшей мере как определено распространением влияния надрыва в листовом материале вдоль сопряженного края (97a). Волокнистый листовой материал (90) разорвался на две части вдоль сопряженного края (97a).[0090] In the second comparative example, the fibrous sheet material (90) is made according to a conventional wet stage process in which a security device is introduced into the fibrous web during the papermaking process when the moisture content of the fibrous web is more than 98%. As a result of the displacement of the fibers, the fibers in the kink line region and in the sub-region are displaced during the insertion of the security device (91), which leads to a decrease in the interaction of the security device (91) and the substrate (98) of the fibrous sheet material (90) in these areas. The fibrous sheet material (90) formed according to this process is illustrated in FIG. 9A after three cycles during the simulation test. As a result of these three cycles, the fibrous sheet (90) exhibited poor wear resistance, at least as determined by the propagation of the tear effect in the sheet along the mating edge (97a). The fibrous sheet material (90) is torn in two along the mating edge (97a).

[0091] Более того, защитное устройство (91) поверхностного нанесения продемонстрировало просвечивание обратной стороны. Группе из пяти (5) человек (P1, P2, P3, P4, P5) было предложено оценить степень просвечивания обратной стороны от 1 до 5, причем 5 соответствовало наибольшему просвечиванию, а 1 - наименьшему просвечиванию. Эксперты P1 и P5 оценили просвечивание обратной стороны как 5; эксперты P2, P3 и P4 оценили просвечивание обратной стороны как 4. На фиг. 9В проиллюстрирован волокнистый листовой материал (90), демонстрирующий надрыв и просвечивание обратной стороны. Для решения данной проблемы потребовалось бы некоторого рода маскировочное покрытие обратной стороны.[0091] Moreover, the protective device (91) surface application showed through the reverse side. A group of five (5) people (P1, P2, P3, P4, P5) were asked to rate the degree of backside translucency from 1 to 5, with 5 being the most translucent and 1 being the least translucent. Experts P1 and P5 rated the see-through of the reverse side as 5; experts P2, P3, and P4 rated the reverse side show-through as 4. In FIG. 9B illustrates fibrous sheet material (90) showing tearing and showing through on the reverse side. To solve this problem, some kind of camouflage coating of the reverse side would be required.

Пример по изобретению 2. Три цикла испытания на износостойкость защитного устройства поверхностного нанесения, когда волокнистое полотно является достаточно уплотненнымInventive Example 2 Three cycles of a wear test of a surface applied protector when the fibrous web is sufficiently densified

[0092] Во втором примере по изобретению волокнистый листовой материал (100) выполнен в соответствии с изобретением, описанным в настоящем документе, в котором защитное устройство (101) вводят в волокнистое полотно во время процесса изготовления бумаги, когда содержание влаги волокнистого полотна составляет менее 98%. В результате уменьшенного смещения от области линии перегиба и увеличенного уплотнения волокон в подобласти, по сравнению со сравнительным примером 1, происходит достаточное взаимодействие защитного устройства с подложкой (108) волокнистого листового материала (100). Волокнистый листовой материал (100), сформованный в соответствии с этим процессом, проиллюстрирован на фиг. 10А после трех циклов в ходе испытания на имитацию обращения. Как видно, волокнистый листовой материал (100) обладает повышенной износостойкостью по сравнению с полученной в сравнительном примере 2. Здесь, волокнистый листовой материал (100) демонстрирует незначительное или нулевое влияние линии перегиба или повреждение вдоль сопряженного края (107a) защитного устройства (101) и подложки (108) волокнистого листового материала (100). Волокнистый листовой материал (100) остается неповрежденным, демонстрируя повышенную износостойкость.[0092] In the second example according to the invention, the fibrous sheet material (100) is made in accordance with the invention described herein, in which the protective device (101) is introduced into the fibrous web during the papermaking process, when the moisture content of the fibrous web is less than 98 %. As a result of the reduced displacement from the kinkline region and the increased compaction of the fibers in the sub-region, as compared to Comparative Example 1, sufficient interaction of the protective device with the substrate (108) of the fibrous sheet material (100) occurs. The fibrous sheet material (100) formed according to this process is illustrated in FIG. 10A after three cycles during the simulation test. As can be seen, the fibrous sheet material (100) has improved wear resistance compared to that obtained in Comparative Example 2. Here, the fibrous sheet material (100) exhibits little or no kink line influence or damage along the mating edge (107a) of the protective device (101), and substrate (108) fibrous sheet material (100). The fibrous sheet material (100) remains intact, showing improved wear resistance.

[0093] Более того, защитное устройство (101) поверхностного нанесения продемонстрировало меньшее просвечивание обратной стороны по сравнению со сравнительным примером 2. Группе из пяти (5) человек (P1, P2, P3, P4, P5) было предложено оценить степень просвечивания обратной стороны от 1 до 5, причем 5 соответствовало наибольшему просвечиванию, а 1 - наименьшему просвечиванию. Эксперты P1 оценил просвечивание обратной стороны как 2; P2, P4 и P5 оценили просвечивание обратной стороны как 1; а эксперт P3 оценил просвечивание обратной стороны как 3. На фиг. 10В проиллюстрирован волокнистый листовой материал, демонстрирующий улучшенное просвечивание обратной стороны.[0093] Moreover, the surface applied protective device (101) showed less back side show-through compared to Comparative Example 2. A group of five (5) people (P1, P2, P3, P4, P5) were asked to rate the back side show-through from 1 to 5, with 5 corresponding to the greatest translucency, and 1 to the least translucency. The P1 experts rated the see-through of the reverse side as 2; P2, P4, and P5 rated reverse side translucency as 1; and expert P3 rated back side translucency as 3. In FIG. 10B illustrates a fibrous sheet material showing improved reverse side translucency.

[0094] На фиг. 11 проиллюстрирован один вариант осуществления второго аспекта настоящего изобретения. Здесь волокнистый листовой материал обозначен ссылочной позицией 110. Сквозную перфорацию (111) «с мягкими краями» формируют в волокнистом листовом материале (110) на мокрой стадии изготовления бумаги перед тем, как волокнистый листовой материал (110) станет достаточно уплотненным. Защитное устройство (112) затем вводят над сквозной перфорацией (111), когда волокнистый листовой материал является достаточно уплотненным, так что достаточное количество волокон (113) не смещается из подобласти (114), когда защитное устройство запрессовывают в подложку (115) волокнистого листового материала (110). Скорее, волокна (113) являются дополнительно уплотненными или спрессованными под защитным устройством (112) в подобласти (114), ограниченной сквозной перфорацией (111) и областью (116) линии перегиба. Это приводит к сильному взаимодействию волокон в зоне (117) сопряжения и, в частности, на сопряженных краях (117a). Более того, поскольку защитное устройство (112) вводят во время мокрой стадии, оно может быть запрессовано в подложку (115), чтобы обеспечить малое значение перепада толщины листа. Кроме того, поскольку волокна не смещаются в этом состоянии, дополнительное уплотнение в подобласти (114) существенно снижает (если не исключает) вероятность того, что сквозная перфорация (111) закроется или заблокируется.[0094] FIG. 11 illustrates one embodiment of the second aspect of the present invention. Here, the fibrous sheet material is indicated by reference numeral 110. A "soft edge" through perforation (111) is formed in the fibrous sheet material (110) in the wet stage of papermaking, before the fibrous sheet material (110) is sufficiently compacted. The protector (112) is then inserted over the through perforation (111) when the fibrous sheet material is sufficiently densified such that enough fibers (113) are not displaced from the subregion (114) when the protector is pressed into the substrate (115) of the fibrous sheet material. (110). Rather, the fibers (113) are further densified or compacted under the protective device (112) in a sub-region (114) delimited by the through-perforation (111) and the kink line region (116). This results in a strong interaction of the fibers in the mating zone (117) and in particular on the mating edges (117a). Moreover, since the protective device (112) is introduced during the wet stage, it can be molded into the substrate (115) to ensure that the difference in sheet thickness is small. In addition, since the fibers do not move in this state, additional sealing in the sub-region (114) significantly reduces (if not eliminates) the likelihood that the through-perforation (111) will close or block.

[0095] Как отмечалось выше, сквозная перфорация (111) и защитное устройство (112) могут вводиться в волокнистый листовой материал (110) с использованием различных способов и технологий. В частности, сито бумагоделательной машины может представлять собой непрерывно движущуюся формовочную проволочную сетку длинносеточной бумагоделательной машины или цилиндр листоотливной цилиндровой бумагоделательной машины. В предпочтительном варианте осуществления, который показан на фиг. 12, 12A, 12B, сквозную перфорацию (111) формируют с помощью узорчатой проволочной сетки (118) на длинносеточной бумагоделательной машине (119), содержащей по меньшей мере один водонепроницаемый элемент (120), который предотвращает формование листа в этой области. Узорчатая формовочная проволочная сетка (118) проиллюстрирована перед (фиг. 12A) и после (фиг. 12B) того, как бумажную массу выгружают из напорного ящика на формовочную проволочную сетку. Как показано на фиг. 12B, формование листа предотвращается в области водонепроницаемых элементов (120). После того, как сформируют сквозные перфорации (111) и волокнистый листовой материал (110) становится достаточно уплотненным, защитное устройство (112) представляют в виде сплошного полотна и непрерывно наносят на формируемый волокнистый листовой материал (110) непосредственно после мокрой линии (122) и перед гауч-валом (123) и между вакуумными ящиками (124a, 124b), которые помогают установить защитное устройство в волокнистый листовой материал (110).[0095] As noted above, the through-perforation (111) and the protective device (112) can be introduced into the fibrous sheet material (110) using various methods and technologies. In particular, the paper machine screen may be a continuously moving forming wire of a long wire paper machine or a cylinder of a sheeter cylinder paper machine. In the preferred embodiment, which is shown in FIG. 12, 12A, 12B, the through-perforation (111) is formed with a patterned wire mesh (118) on a long wire paper machine (119) containing at least one waterproof element (120) which prevents sheet formation in this area. The patterned forming wire (118) is illustrated before (FIG. 12A) and after (FIG. 12B) the stock is discharged from the headbox onto the forming wire. As shown in FIG. 12B, sheet forming is prevented in the area of the watertight members (120). After the through-perforations (111) have been formed and the fibrous sheet (110) has become sufficiently compacted, the protective device (112) is formed as a continuous web and continuously applied to the formed fibrous sheet (110) immediately after the wet line (122) and in front of the couch roll (123) and between the vacuum boxes (124a, 124b) which help to install the protective device into the fibrous sheet material (110).

[0096] В то время как выше были описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения, следует понимать, что они были представлены исключительно с целью примера, а не ограничения. Таким образом, охват и объем настоящего изобретения не должен ограничиваться каким-либо из приводимых в качестве примера вариантов осуществления.[0096] While various embodiments of the present invention have been described above, it should be understood that they have been presented solely by way of example and not limitation. Thus, the scope and scope of the present invention should not be limited by any of the exemplary embodiments.

Claims (45)

1. Волокнистый листовой материал (110), имеющий противоположные поверхности, углубление в одной противоположной поверхности и одну или более сквозных перфораций (111), которые проходят от углубления через другую противоположную поверхность волокнистого листового материала, причем одна или более сквозных перфораций представляют собой сквозные перфорации, образованные во время изготовления бумаги, причем в одно или более отверстий, ограниченных упомянутыми одной или более сквозными перфорациями, проходят волокна, причем листовой материал содержит:1. Fibrous sheet material (110) having opposite surfaces, a recess in one opposite surface, and one or more through perforations (111) that extend from the recess through another opposite surface of the fibrous sheet material, wherein one or more through perforations are through perforations , formed during the manufacture of paper, and in one or more holes, limited by the mentioned one or more through perforations, fibers pass, and the sheet material contains: волокнистую подобласть (114), которая расположена ниже углубления и которая окружает упомянутые одну или более сквозных перфораций, и расположенную рядом с упомянутыми углублением и волокнистой подобластью примыкающую область основной массы;fibrous subregion (114), which is located below the recess and which surrounds the mentioned one or more through perforations, and located next to the said recess and fibrous subregion adjacent area of the main mass; защитное устройство (112) поверхностного нанесения, расположенное в углублении над упомянутыми одной или более сквозными перфорациями; иprotective device (112) surface application, located in the recess above the mentioned one or more through perforations; and зону (117) сопряжения между защитным устройством поверхностного нанесения и волокнистой подобластью и областью основной массы,zone (117) interface between the protective device for surface application and the fibrous sub-region and the area of the main body, при этом волокнистая подобласть содержит от 60 до 98% воды по массе во время нанесения защитного устройства поверхностного нанесения.wherein the fibrous subregion contains from 60 to 98% water by weight at the time of application of the surface application protective device. 2. Волокнистый листовой материал по п. 1, в котором волокна в волокнистой подобласти дополнительно уплотнены таким образом, что количество волокон в волокнистой подобласти равно количеству волокон в по меньшей мере примыкающей области основной массы.2. The fibrous sheet material of claim 1, wherein the fibers in the fibrous subregion are further compacted such that the number of fibers in the fibrous subregion is equal to the number of fibers in at least the adjacent bulk region. 3. Волокнистый листовой материал по п. 1, в котором упомянутые одна или более сквозных перфораций имеют характерные неравномерности в краевой области, максимальный диаметр или ширину в диапазоне от 4 до 15 микрометров и форму или внешний контур, выбранный из группы, состоящей из круглой, овальной, звездообразной, параллелограммной и трапециевидной форм или их комбинации.3. The fibrous sheet material of claim. 1, wherein said one or more through perforations have characteristic irregularities in the edge region, a maximum diameter or width in the range of 4 to 15 micrometers, and a shape or outer contour selected from the group consisting of round, oval, star-shaped, parallelogram and trapezoidal shapes, or combinations thereof. 4. Волокнистый листовой материал по п. 3, в котором форма или внешний контур упомянутых одной или более сквозных перфораций соответствует или согласуется с формой или внешним контуром защитного устройства, изображения, отображаемого или проецируемого защитным устройством, или и тем, и другим.4. The fibrous sheet material of claim 3, wherein the shape or outer contour of said one or more through perforations matches or is consistent with the shape or outer contour of the security device, the image displayed or projected by the security device, or both. 5. Волокнистый листовой материал по п. 1, в котором защитное устройство выполнено из структурной пленки и имеет толщину по меньшей мере 10 микрометров.5. The fibrous sheet material according to claim 1, wherein the security device is made of a structural film and has a thickness of at least 10 micrometers. 6. Волокнистый листовой материал по п. 1, в котором защитное устройство имеет толщину в диапазоне от 10 до 75 микрометров6. The fibrous sheet material of claim. 1, in which the protective device has a thickness in the range from 10 to 75 micrometers илиor в котором защитное устройство поверхностного нанесения обеспечивает перепад толщины листа, который находится в диапазоне от -10 до 25 микрометров.in which the protective surface application device provides a thickness difference of the sheet, which is in the range from -10 to 25 micrometers. 7. Волокнистый листовой материал по п. 1, в котором количество волокон в волокнистой подобласти равно количеству волокон в области основной массы, расположенной рядом с углублением и волокнистой подобластью,7. The fibrous sheet material according to claim 1, wherein the number of fibers in the fibrous sub-region is equal to the number of fibers in the bulk region adjacent to the recess and the fibrous sub-region, илиor в котором плотность волокон в волокнистой подобласти выше плотности волокон в по меньшей мере примыкающей области основной массы.in which the density of fibers in the fibrous sub-region is higher than the density of fibers in at least the adjacent area of the bulk. 8. Волокнистый листовой материал по п. 1, в котором защитное устройство содержит массив цилиндрических или нецилиндрических фокусирующих элементов и массив пиктограмм изображений, который оптически взаимодействует с фокусирующими элементами для получения по меньшей мере одного искусственно созданного изображения.8. The fibrous sheet material of claim 1, wherein the security device comprises an array of cylindrical or non-cylindrical focusing elements and an array of image icons that optically interacts with the focusing elements to produce at least one artificially generated image. 9. Волокнистый листовой материал по п. 1, в котором защитное устройство выполнено в виде полоски или лоскута.9. Fibrous sheet material according to claim 1, in which the protective device is made in the form of a strip or flap. 10. Волокнистый листовой материал по п. 1, в котором защитное устройство точно совмещается с по меньшей мере одним другим элементом на волокнистом листовом материале или внутри него.10. The fibrous sheet material of claim 1, wherein the security device is precisely aligned with at least one other element on or within the fibrous sheet material. 11. Волокнистый листовой материал по п. 10, в котором упомянутый по меньшей мере один другой элемент на волокнистом листовом материале или внутри него выбран из группы, состоящей из водяного знака, печатного изображения, рельефной структуры, волокна или набора волокон, другого защитного устройства или их комбинаций.11. The fibrous sheet material of claim 10, wherein said at least one other element on or within the fibrous sheet material is selected from the group consisting of a watermark, a printed image, a relief structure, a fiber or array of fibers, another security device, or their combinations. 12. Защищенный или ценный документ, содержащий волокнистый листовой материал по п. 1.12. A security or value document containing the fibrous sheet material of claim 1. 13. Защищенный или ценный документ по п. 12, в котором защитное устройство введено таким образом, что оно точно совмещается с по меньшей мере одним другим элементом на или в документе, причем упомянутый по меньшей мере один другой элемент на или в документе выбран из группы, состоящей из водяного знака, печатного изображения, рельефной структуры, волокна или другого защитного устройства.13. A security or value document according to claim 12, wherein the security device is inserted in such a way that it is precisely aligned with at least one other element on or in the document, wherein said at least one other element on or in the document is selected from the group , consisting of a watermark, printed image, embossed structure, fiber or other security device. 14. Волокнистый листовой материал по п. 1, при этом волокнистый листовой материал представляет собой банкноту, и 14. The fibrous sheet material according to claim 1, wherein the fibrous sheet material is a bank note, and причем защитное устройство поверхностного нанесения содержит массив цилиндрических и/или нецилиндрических фокусирующих элементов и массив пиктограмм изображений, который оптически взаимодействует с фокусирующими элементами для получения по меньшей мере одного искусственно созданного изображения,moreover, the protective surface application device contains an array of cylindrical and/or non-cylindrical focusing elements and an array of image icons that optically interacts with the focusing elements to obtain at least one artificially created image, причем толщина волокнистой подобласти меньше толщины волокнистой области основной массы, так что в поверхности листового материала образуется углубление с боковой стенкой,moreover, the thickness of the fibrous sub-region is less than the thickness of the fibrous region of the main mass, so that a recess with a side wall is formed in the surface of the sheet material, причем защитное устройство поверхностного нанесения расположено внутри углубления,moreover, the surface application protective device is located inside the recess, причем защитное устройство поверхностного нанесения имеет толщину в диапазоне от 10 до 40 микрометров и обеспечивает перепад толщины листа в диапазоне от 0 до 15 микрометров, иmoreover, the surface application protective device has a thickness in the range from 10 to 40 micrometers and provides a difference in sheet thickness in the range from 0 to 15 micrometers, and причем защитное устройство представляет собой полоску или лоскут, открытую(ый) на по меньшей мере одной стороне банкноты.wherein the security device is a strip or patch exposed on at least one side of the banknote. 15. Способ поверхностного нанесения защитного устройства (112) поверхностного нанесения на волокнистый листовой материал (110), включающий:15. The method of surface application of a protective device (112) surface application on a fibrous sheet material (110), including: формирование одной или более сквозных перфораций (111) в волокнистом листовом материале во время изготовления бумаги, причем в одно или более отверстий, ограниченных упомянутыми одной или более сквозными перфорациями, проходят волокна;forming one or more through perforations (111) in the fibrous sheet material during papermaking, with fibers passing through one or more holes defined by said one or more through perforations; введение защитного устройства в или на формируемое волокнистое полотно над упомянутыми одной или более сквозными перфорациями в точке введения во время изготовления бумаги; иinserting a security device into or onto the fibrous web to be formed above said one or more through-perforations at an insertion point during papermaking; and дополнительное уплотнение волокон в волокнистой подобласти (114) волокнистого листового материала таким образом, что количество волокон в волокнистой подобласти равно количеству волокон в по меньшей мере примыкающей области основной массы волокнистого полотна,additional compaction of the fibers in the fibrous sub-region (114) of the fibrous sheet material so that the number of fibers in the fibrous sub-region is equal to the number of fibers in at least the adjacent region of the bulk of the fibrous web, при этом волокнистая подобласть содержит от 60 до 98% воды по массе во время нанесения защитного устройства поверхностного нанесения.wherein the fibrous subregion contains from 60 to 98% water by weight at the time of application of the surface application protective device. 16. Способ по п. 15, в котором волокнистое полотно уплотняют таким образом, что уровень воды и/или влаги составляет менее 95% по массе в пересчете на общую массу волокнистого полотна.16. The method of claim 15, wherein the fibrous web is compacted such that the water and/or moisture level is less than 95% by weight, based on the total weight of the fibrous web. 17. Способ по п. 15, в котором защитное устройство сначала представлено в виде сплошного полотна, которое затем разрезают и размещают в волокнистом полотне или на нем,17. The method of claim 15, wherein the security device is first presented as a continuous web, which is then cut and placed in or on the fibrous web, илиor в котором защитное устройство вводят в волокнистое полотно или на него в виде полоски или лоскута, wherein the security device is inserted into or onto the fibrous web in the form of a strip or patch, илиor в котором защитное устройство вводят таким образом, что оно точно совмещается с по меньшей мере одним другим элементом на или в волокнистом листовом материале или документе, содержащем волокнистый листовой материал, причем упомянутый по меньшей мере один другой элемент на или в волокнистом листовом материале или документе выбирают из группы, состоящей из водяного знака, печатного изображения, рельефной структуры, волокна или другого защитного устройства.wherein the security device is inserted in such a way that it is precisely aligned with at least one other element on or in the fibrous sheet material or document containing the fibrous sheet material, wherein said at least one other element on or in the fibrous sheet material or document is selected from the group consisting of a watermark, printed image, embossed structure, fiber or other security device. 18. Способ по п. 15, дополнительно включающий:18. The method of claim 15, further comprising: предоставление защитного устройства в виде сплошного полотна;providing a protective device in the form of a continuous sheet; непрерывное разрезание или штамповку сплошного полотна для формирования лоскутов или полосок;continuously cutting or stamping the continuous web to form patches or strips; причем нанесение защитного устройства включает в себя непрерывное введение лоскутов или полосок в волокнистое полотно над упомянутыми одной или более сквозными перфорациями таким образом, что в волокнистом полотне образуются волокнистая область основной массы, волокнистая подобласть и отрицательный рельеф, имеющий боковую стенку; иwherein the application of the security device comprises continuously introducing patches or strips into the fibrous web over said one or more through-perforations such that a fibrous bulk region, a fibrous sub-region and a negative relief having a side wall are formed in the fibrous web; and причем нанесение защитного устройства дополнительно уплотняет волокна в волокнистой подобласти таким образом, что количество волокон в волокнистой подобласти равно количеству волокон в по меньшей мере примыкающей области основной массы.wherein the application of the protective device further densifies the fibers in the fibrous sub-region such that the number of fibers in the fibrous sub-region is equal to the number of fibers in at least the adjacent bulk mass region. 19. Способ по п. 15, в котором точка введения защитного устройства непрерывно корректируется путем модуляции натяжения сплошного полотна.19. The method of claim 15 wherein the insertion point of the security device is continuously adjusted by modulating the tension of the continuous web. 20. Волокнистый листовой материал, приготовленный в соответствии со способом по п. 15, при этом волокнистый листовой материал содержит защитное устройство поверхностного нанесения.20. Fibrous sheet material prepared in accordance with the method of claim 15, wherein the fibrous sheet material comprises a surface application protective device.
RU2020123078A 2017-12-14 2018-12-14 Method for surface application of protective device above perforation made by paper-making machine RU2774535C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/842,142 2017-12-14
US15/842,142 US10562335B2 (en) 2015-02-11 2017-12-14 Method for the surface application of a security device over a paper machine made hole
PCT/US2018/065807 WO2019118904A1 (en) 2017-12-14 2018-12-14 Method for the surface application of a security device over a paper machine made hole

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020123078A RU2020123078A (en) 2022-01-14
RU2020123078A3 RU2020123078A3 (en) 2022-01-14
RU2774535C2 true RU2774535C2 (en) 2022-06-21

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4462866A (en) * 1981-02-19 1984-07-31 Portals Limited Sheet materials
US4534398A (en) * 1984-04-30 1985-08-13 Crane & Co. Security paper
US20050224203A1 (en) * 2001-12-21 2005-10-13 Giesecke & Devrient Gmbh Security paper and method and device for producing the same
RU2538512C2 (en) * 2010-08-18 2015-01-10 Гизеке Унд Девриент Гмбх Method of production of counterfeit-proof paper and corresponding mesh cylinder
US20160229215A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-11 Crane & Co., Inc. Method for the surface application of a security device to a substrate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4462866A (en) * 1981-02-19 1984-07-31 Portals Limited Sheet materials
US4534398A (en) * 1984-04-30 1985-08-13 Crane & Co. Security paper
US20050224203A1 (en) * 2001-12-21 2005-10-13 Giesecke & Devrient Gmbh Security paper and method and device for producing the same
RU2538512C2 (en) * 2010-08-18 2015-01-10 Гизеке Унд Девриент Гмбх Method of production of counterfeit-proof paper and corresponding mesh cylinder
US20160229215A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-11 Crane & Co., Inc. Method for the surface application of a security device to a substrate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2401747C2 (en) Counterfeit-proof paper, as well as method and device for its manufacturing
US4943093A (en) Security paper for bank notes and the like
RU2386541C2 (en) Improvement of methods for manufacturing of protective substrates
CA2976218C (en) Method for the surface application of a security device to a substrate
GB2410003A (en) Security substrate incorporating two elongate security elements
AU2014360693B2 (en) A security sheet or document having one or more enhanced watermarks
US20090250920A1 (en) Security device for security substrates
JP2023106485A (en) Method for surface application of security device over paper machine made hole
KR101279012B1 (en) Improvements in security substrates
GB2397582A (en) A method for manufacturing a fibrous substrate incorporating a security element with a tessellated edge profile
RU2774535C2 (en) Method for surface application of protective device above perforation made by paper-making machine
US10562335B2 (en) Method for the surface application of a security device over a paper machine made hole
WO2013014611A1 (en) Method for checking the physical state of a document