TW517004B - Process for autogeneously bonding laminae of a multi-lamina cellulosic substrate - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 本發明係關於壓花多：：,領域 造具有選擇性自黏位置之厭f、准性纖維結構，特別是I 方法。 化夕層薄板纖維性纖維結構之 發明之香旦 纖維性纖維結構為每曰生活: 構如薄紙被用作消費者制σ/ 要產品。纖維基纖維駕 紙等。對該紙製品之大量兩t j巾、何生紙、面紙、餐巾 造方法之需求。 而’導致改良之製品型式及其製 製造廠商已集中改良於 學軟化劑。闕於汽夫极 、木权度，注思力主要集中在化 中在多層薄板美^上吸收性及美H製造廠商則集 有許多】別是壓花多層薄板基材。 效應。ii; 立可改肖山 σ 學軟化劑，f意指任何化學成份， 觸覺。i ί保持特殊紙製品並磨擦過皮膚之消費者察覺之 化，但覺上可察覺之柔軟度可被特性 如同絲織、滑性以及主觀述語，如感覺 者。僅：一4或法_絨。適當物質包括提供平滑感至薄紙 物及矽硐：二：，&包括基本蠟如石蠟及蜂蠟及油類如礦 物與長更複雜潤滑劑及軟化劑如季錢化合 肪酯。凡土：、弟二胺、功能矽硐、脂肪酸、脂肪醇及脂 517004 五、發明說明（2) 夕層薄板層板基材為消費者製品技藝中已知者。該製品 通常為纖維性纖維結構，具有超過一個，通常為二個薄 板，以面對面關係疊加以形成層板。已知為了美感壓花層 板並在層板間產生黏合力。壓花亦可增加層板之表面積， 藉以增強其龐大性及水固持能力。 、 壓花通常由二種方法，節對節壓花或嵌套壓花之一實 $。節對節壓花包括軸向平行輥，並列以在對置輥上壓花 節之頂部間形成挾。嵌套壓花包括軸向平行輥，並列以形 成挾，其中在另一輥之壓花節間之一輥網目上壓花節。節 對節壓花及嵌套壓花之例示於習知技藝，美國專利 3,414, 459 ’1968年12月3日刊印，Wells並共同讓渡； 3,547,723 ’ 1970 年12 月15 日刊印，Gresham ; 3，556，907 ’ 1971 年1 月19 日刊印，Nystrand ; 3，708，366 ’1973 年1 月2 日刊印，Donnelly ; 3，738， 905 ， 1 9 73 年6 月12 曰刊印，Thomas ; 3, 867, 225，1 975 年2 月 18 曰刊印，Nystrand 及4, 483, 728，1 984 年11 月 20 日刊印，

Bauernfe ind 〇 在壓花過程時，薄板被饋入分離挾’形成在分離壓花輥 與加壓輥之間，其中壓花輥上之壓花節在薄板内產生 區。然後，:專5被鎮入共同★ ’形成在壓花輥之間，其中 一泰t上之壓t卽以面對面接觸關係導致薄板一 嵌套壓花經證實對產生壓花多層薄板層=^佳 化過程之其餘部份及包裝被保持。以以花

517004 五、發明說明（3) ' " ---- 花節頂部與對置壓花輕上壓花節在形成… <人，口。此造成在一薄板上產生之型樣運送於其間以 ;一纟一薄板上產生之壓花位置能對另-薄板上產生 之壓化位置提供支撐。 鈾ϊ ί ί套壓花’黏著劑塗敷輥通常與二壓花輥之-平行 黏菩南I冷j纟間形成挟’挟之上游形成在二壓花輕之間。 妬:j敷輥傳送黏著劑至在壓花節頂部之壓花輥上之薄 $两、t化節之頂部通常不接觸在形成於其間之挾之對置輥 _ " ^必須加入結合輥以施加壓力供層合。結合輥形成 具有相同壓花輥，形成具有黏著劑塗敷輥之挾，挾 Θ形成在二壓花輥之間。典型結合輥具有平滑連續表 ，導致各潛在層合點之層合，如揭示於美國專利 3’ 867’ 22 5 ’ 1 975 年2 月18 日刊印，Nystrand。 ^ =對面關係壓花並黏合薄紙之多層薄板之較佳方式涉 f措回壓層合自發地（不用黏著劑）壓花。隨著高壓層合， 可除去黏^劑塗敷輥及用鋼砧輥取代結合輥。除了黏合薄 板t外’向壓層合產生可見特有壓花型樣，顯示裝飾上令 人丨則快之破璃紙外觀。高壓層合揭示於美國專利 3’377’ 224 ’ 1968年4月9日刊印，Gresham等人及美國專利 3’ 323’ 983 ’ 1 9 64年9月8日刊印，Palmer。二專利案均併 入本文供參考。 南壓層合通常需要壓力範圍為約40, 0 0 0 psi至約8 0, 0 0 0 ps 1以在薄板間產生適當黏合強度。關於用化學軟化劑處 理之薄板’所需壓力可超過1 5 0, 0 0 0 psi。

五、發明說明（4) 高層合壓力可在壓花輥之表面上 之使用期限。甚至，高層合壓力合 ^作用，限制輥 害基材。因此，希望使藉高壓層^ <或穿孔薄板而損 力降至最小，特別是，用化學軟；理需之層合壓 美國專利4,481，243，1 984年u月^= ?之溥板。 入本文供參考，揭示具有軟化劑之 =1，A U en，併 基材包含至少二個由麗花而不用黏著劑二人H紙，其中 A 1 I e η說明藉限制屢花位置至不具軟劑γ 4板。 劑黏合用軟化劑處理之薄板。 ^ k采不用黏著 士發明提供藉高壓層合在減壓下加 合則至選擇性黏合位置來黏合薄 ^此机體如水在黏. 理厂堅力下自黏用化學軟化劑均勻板=可在合 造成損害或減少壓花輥之使用期限。之屬板而不會對薄板 發明之概述 本發明提供一種製造在減壓下人 黏合位置之多層薄板纖維性基材=層：=在不連續 樣輥結合操作以在高壓層合前 性敷輥與型 部水份位準。選擇性黏合位置匕下增加局 應用於且古吉★ m 1 j马連續或不連績。該法可 讨。、具有事先用化學軟化劑處理之薄板之多層薄板基7 其中，流體塗敷輥軸向並列地平行於型樣輕， 粮其軸向並列地平行於鋼:： 其中第一售4成5挾。第一薄板相對於流體轉移挾運送， /板在連續或不連續位置藉流體塗敷輥選擇性濕 517004 五、發明說明（5) 潤。然後第一薄板被傳送至黏合挾，第一薄板藉高壓層合 在該處與第二薄板以面對面關係黏合。 在替代具體例中，該方法包括提供第一薄板壓花器與第 二薄板壓花器。第一薄板壓花器包括第一加壓親，軸間並 列地平行於第一壓花輥，其間形成第一壓花挾，第二薄板 壓花器包括第二加壓輥，軸向並列地平行於第二壓花輥， 其間形成第二壓花輥。第一與第二壓花輥包括若干徑間定 間壓花節，自周邊突出以形成頂部。第一薄板壓花器與第 二薄板壓花器以平行配置定位，使第一壓花輥與第二壓花 幸昆形成喷合挟。提供流體塗敷親’轴向並列地平行於第一 壓花輥，嚙合挾上游間形成流體轉移挾。提供砧輥，轴向 並列地平行於第一壓花輥，嚙合挾下游間形成黏合挾。 當第一與第二薄板相對於第一與第二薄板壓花器傳送 時，流體塗敷輥在對應於在第一壓花挾產生之壓花位置之 選擇性位置下塗敷水至第一齒板。第一與第二薄板被傳送 至嚙合挾並以面對面關係嵌套組合以形成多層薄板基材。 然後，多層薄板基材被傳送至黏合挾，二薄板在該處藉高 壓層合在濕潤之壓花位置黏合。 附圖之簡單說明 參照下列說明，所附申請專利範圍及附圖，當可更加明 白本發明之此等及其他特性、態樣及優點，其中： 圖1為用以實施根據本發明之高壓層合之裝置之概略侧 視圖。 圖2為用以實施根據本發明之二薄板之嵌套壓花及高壓

517004 五、發明說明（6) 層合之裝置之 圖3 a為形成 圖3 b為形成 層合挾之侧視 圖3 c為形成 壓層合挾之側 圖4a為形成 之裝飾型樣之 圖4b為包括 面圖。 圖5 a為形成 格子之晶格工 圖5b為具有 之格子之晶格 圖6 a為配置 袼工作之第一 圖6 b為配置 袼工作之第二 圖6c為藉由 .壓花型樣内嵌 板上產生之壓 概略側視圖。 在圖2所示之二壓花輥間之挾之側視圖。 在壓花輥與圖2所示鋼砧輥之周邊間之高壓 圖。 幸把上之地區間之高 在壓花親與圖2所示鋼石占 視圖。 在包含直線花形標記與心形標記之壓花輥上 平面圖。 之圖4 a所示之標記之平 不連續花與心形型樣 在包括具有 作之壓花輥 配置於圖5 a 工作之平面 在包括由單 壓花輥上之 在包括由雙 壓花輕上之 圖6b所示之 套之圖6 a所 花型樣之片 發明 低於所有格子配置之花形標記之 上之裝飾型樣之平面圖。 所示空格子内之心形標記之& 圖。 弓形列之壓花節形成之格子之晶 裝飾型樣之片斷平面圖。 弓形列之壓花節形成之格子之晶 裝飾型樣之片斷平面圖。 第在第二薄板上產生之 不 堅ί匕輥上之型錄在第一薄 斷平面圖。 寻 之細節說明 如本文所用，下列術語具有下列意義： 517004 五、發明說明（7) π上游π為加工流之部份，其尚未進入考慮中之單元内。 π下游π為加工流之部份，其已通過考慮中之單元。 π壓花π意指偏向相當小部份垂直於其平面之纖維性纖維 結構並對相當硬表面衝擊纖維結構之突出部份以永久中斷 纖維對纖維鏈之過程。 π挾”為代表任何對具有紙通過其間平行軸之輥周邊間接 觸點或最小距離之線。 "薄板”為纖維性纖維層，其可包含單層或多層薄紙。 π選擇性黏合π意指以面對面關係疊加之二薄板間之匹配 表面在覆蓋紙於整個匹配表面之位置被局部連接。 π不連續”意指毗鄰位置為不連續。 ”本質上連續π意指實質上延伸遍及其主要方面之平面。 π半連續”意指實質上延伸遍及以一尺寸之平面。 π標記π為一特殊記號，顯示裝飾外觀。 ”晶格工作”為小交叉對角線或鋸齒狀段或角度之型樣。 π格子π為二因次列陣之單元，包括一組各個封閉物。 π自黏π為不使用黏著劑之匹配表面之結合。 π功能液體”為非黏著性液體，可參與氫鍵合並具有能力 弄濕並活動纖維成為互相接近供該氫鍵合。該功能液體之 例包括水與水溶性多經基化合物如甘油及聚甘油，聚氧乙 烯及聚氧丙烯。功能液體亦可包括此等多羥基化合物之混 合物，如甘油與聚甘油之混合物，甘油與聚氧乙烯之混合 物及聚甘油與聚氧乙稀之混合物。 說明書包括本發明層合系統之細節說明及使用製造多層

第10頁 517004 五、發明說明（8) 薄板纖維性基材之系統之方法。該方法包括藉高壓詹合# 選擇性黏合位置自黏薄板。 由本發明方法製成之多層薄板纖維性基材具有柔軟度' 吸收性及覆蓋性之功能性以及美感上令人愉快之裝飾屬 性。該美感上令人愉快之特性包括顯示裝飾影像之標記裂 樣，提供高品質布狀外觀，特別是更柔軟更縫合外觀。 形成多層薄板纖維性基材之薄板在選擇性位置被黏合以 增強柔軟度、改良覆蓋性及提供美感屬性。由選擇性黏合 產生之美感屬性可抑制由壓縮力、濕度及吸收性所造成之 分散。 選擇性黏合可限制於不連續、本質上連續或半連續黏合 位置。關於不連續黏合位置，黏合可限於標記以產生更永 久裝饰影像。關於本質上連續黏合位置，黏合可限於晶格 作以產生更明確袼子組。關於半連續黏合位置，黏合可 限於提供波紋外觀之型樣。

形成多層薄板基材之薄板可用化學軟化劑處理以增發 二2可察知柔軟度。該化學軟化劑，僅供例示目的，包 蠟如石蠟及蜂蠟及油類如礦物油及 ; 洗劑、軟化劑及不黏合劑如具有u 脂肪酯Γ Q物、第三胺、功能矽酮、脂肪酸、脂肪® -雖然化學軟化劑 會造成多層薄板基 層合黏合薄板時。 可增強消費者可察知 材形成時之加工限制 本發明藉在高壓層合 之觸覺，惟其存在 ’尤其在使用壓 連接薄板前在選擇

f 11頁 517004 五、發明說明（9) 性黏合位置增加局部水份來克服該等限制。 例示一系統供在選擇性位置藉高壓層合自黏多層 板基材之薄板。流體塗敷輥37被軸向並列平行於型 15，其間形成流體轉移挾46。型樣輥15亦軸向並列平= 鋼石:龢5〇，其間形成黏合挾48。帛一薄板2〇相對： 至流體轉移挾46。流體塗敷輕37在 移 =性，具有事先在選定位置界定 多= =—薄板2°與第二薄板22以面對面關係組合：流ίϊ 4下游。第一薄板2°與第二薄板_送至; 〃中一薄片20，22藉高壓層合在選擇性位置黏合。 圖2例示一壓花與層合系、统，用 纖維性纖維結構。所述季矫與浐 义月買I、、氏衣口口之 旗卷所迷糸統貝施一方法，習知技藝中稱為 二，懕2。4在甘欠套壓花中’二薄片20及22在壓花機間壓、 ΐ板ί包括第一薄板壓花機與第二薄板壓花機。第- 力t ί = 括第一壓花親34 ’軸向並列地平行於第- 口毹30，其間形成第一壓花 ^ ’軸向並列平行於第二加繼，其間形 成弟一屋化挾42。第一薄板壓花 被並列平行，使第一盘 弟一，專板壓化為之轴 屯H Λ. ，、第一壓化輥形成嚙合挾44。 在屋化後，薄板2〇或22之一可且古 體塗敷幸昆…塗敷至所得壓花位置262==。= 位置局部增加各個薄板之水份含θ頂乂在選擇性 以平行配罟#筮^板之Κ伤3置。雖然流體塗敷輥37可 圖2所:第—薄板壓花器10或第二薄板壓花哭12，作 圖2所不之具體例顯示流體塗敷咖形成流體轉移=

第12頁 517004 五、發明說明（ίο) ---- 具有第一薄板壓花器1 〇之第一壓花輥34。流體塗敷輥在對 應於第一壓花輥34上之壓花節33之選擇性位置濕潤第一 板。 / 一旦第一薄板20離開流體轉挾時，第一薄板2〇及第二薄 板22被傳送至嚙合挾44，其中二薄板2〇，22以面對面關係 組合形成多層薄板基材24。如圖3a所示，在二壓花輥i、 36上型樣被排列，使一輥上之壓花節33嚙合在對置輥上之 壓化節3 3之間，使第一薄板上之對應壓花位置2 6安裝在第 二薄板上之對應非壓花區2 5内，反之亦然。 、 當離開嚙合挾44時，多層薄板基材24被傳送至黏合挾 48，其形成在第一壓花輥34與鋼砧輥5〇之間，軸向平行配 置於其間。如圖3b所示，第一壓花輥34上之壓花節33在鋼 砧輥50之周邊51形成黏合挾48。形成其間之黏合挾48對多 層薄片基材24產生高層合壓力，形成黏合於其間。該壓 係藉以下所測定：

F 抉壓力-----— L* W* La 其中 F =藉由水力圓筒及輥之重量施加輥之軸之全部淨力。 L =親之面長度。 挟寬度’印在挾寬度碳紙如Bel〇it Manhattan D 1 v 1 s 1 on挾印組碳紙之寬度供覆蓋輥用。 LA=在壓花節之頂部與砧輥之表面間之挾内接觸區對

517004 五、發明說明（11) 挾之全部突出表面區（其中挾之全部突出表面區等於 i/w)之平均分數。 關於典型纖維性薄板，壓力可為約2 0，0 〇 0 pS i之下限或 約25,〇〇〇以丨之下限至約4〇,〇〇〇1^丨之上限或約35,〇〇〇 p s i之上限。關於用化學軟化劑處理之纖維性薄板，此等 壓力可為約4〇,〇〇〇1331至約6〇,〇〇〇031。 形成在二薄板20，22間冬黏合力通常歸因Kvan der Waa 1 s’力及機械黏合（如纏結，互連纖維）。然而，不受理 論所約束，附加部份可歸因於氫鍵合，由流體塗敷親提供

在不連續黏合位置高壓負荷量與增加之水份位準之組人/斤 引發。 、。T 圖1所示之型樣輥15及圖2所示之壓花輥34，36通常為銅 ^包含壓花節33，自周邊31徑向外延伸以形成頂部27。壓 花節33通常被排列以形成裝飾型樣，其係在對應壓花抉 4 〇，4 2及黏合挾4 8壓縮在對應薄板上。 —加壓輥30，32通常由軟橡膠製成並抵住壓花輥34，36負 何。當各個薄板20 , 22通過第一與第二壓花挾4〇，42間、 時，配置在壓花輥34，36上之裝飾型樣被提供至薄板2〇， 關於本發明，配置 含若干標記，形成裝 示。形成標記之壓花 4b所示。在圖5a及5b 可被配置於由弓形壓 在壓花輥34，36上 飾影像如花9 2及心 節3 3可為不連續形 所示之替代具體例 花節3 3之列所形成 之裝飾型樣90可包 形9 4 ’如圖4 a所

成化與心形’如圖 中，花9 2與心形9 4 之袼子6 8之晶格X

第14頁 517004 五、發明說明（12) 作内。 :另-具體例中，在第一壓花親上之裝飾型樣9〇可包含 戶L 8之晶格工作’由圖6a所示之壓花節33之n弓形列66 ::成，而如圖6b所示之第二壓花輥36上之裝飾型樣包含 格工作’由屋花節33之n+1弓形列67所形成。關 之壓卜在二壓花輥上之圖案90唾合，使第-輥34上 ^ Se , ^ ^ ^ " 1〇6 ^ ^ ^ ^33 ^Ω + 1 =、圖6c例不嚙合作用，其發生在第一與第二 透過嚙合挾4 4傳送時。 ' 未及計量親（圖未示）或凹板輕（圖 夺统之/ 共同使用於造紙工業中使用膠塗敷' = 體塗敷輕37之外表面可包含本質上連續、 $連續或不連續地區之型樣，與配置在圖i所 連: 之夕二面或圖2所示之壓花輥34之外同％ ::流體轉移挾46選擇性限制流體之轉上移之二 二流體塗敷親37之外表面可為平滑，二、4: ::=)之型樣同步之型樣轉移至平滑表二 或面，形成具有對應型樣… 擇性位置連接薄板，複製圖丨所示此二 第一壓花輥34上之型樣。 孓樣輪15或圖2所示之 在圖3 c所示之一具體例中，砧 於並略超過盥, ftb50匕括地區52，其對應 、4成黏合挾48之選擇性界面壓花節33之頂部 弟15頁 517004 五、發明說明（13) 2 7相關之尺寸。關於此具體例，可對應於形成美感上最令 人愉快標記在第一壓花輥34上之壓花節，藉以限制不連續 黏合位置至該標記。例如，具有壓花型樣包含超過一類型 標記之薄板可具有限於一類型標記之不連續黏合位置。所 得黏合標記之玻璃紙外觀有別於非黏合之標記，增強薄板 之裝飾品質。 雖然本發明之特殊具體例已例示並說明，惟熟悉此技藝 者當可明白在不脫離本發明之精神及範圍外，可對其作各 種改變及修正。希望所附申請專利範圍涵蓋本發明範圍内 所有該等改變及修正。

第16頁 517004 圖式簡單說明

第17頁

Claims (1)

1. 薄板之方法，包括步驟為 517004 六、申請專利範圍 1 · 一種自黏 提供型樣輥； 提供流體塗敷輥，軸向並列地 轉移挾於其間； τ α &坦樣輥並 提供鋼石占幸昆，查占A # L 丁 輥； 軸向並列地平行於型樣輥，其間 提供第一薄板與第二薄板； 相對於流體轉移輥傳送第一薄 性位置塗敷至第—薄板； 肖以功能流 相對於第一薄板傳送第二薄板； 關係組合第一薄板與第二薄板；及 + m迗、、且5之第一與第二薄板至黏合挾，_以-干選擇性位置被選擇性黏合。. 措以一 2田根據申請專利範圍 含周邊與若+自田、鱼/、干弟一 節，壓花t自周邊突出以形成頂部之徑向定向 縮在Γ—:Γΐ性型樣排列’選擇性型樣在黏 乐一溥板上。 水。’根據申請專利範圍第1項之方法，其中功能 -1 k 根/據申請專利範圍第1項之方法，其中第一 一涛板係用化學軟化劑處理。 5 · 艮據申請專利範圍第4項之方法，其中在黏 X 力範圍為40，〇〇〇 psi 至60,000 psi。 6·根據申請專利範圍第1項之方法，其中在黏 形成流體 形成型樣 體在選擇 薄板在若 型樣親包 之壓花 合輥被壓 流體為 薄板與第 合挾所產 合挾所產

   第18頁 517004 ~'申請專利範圍 堅力乾圍為2〇，〇〇Q pSi至4Q QQ0 pSi。 人i根據申請專利範圍第2項之方法，其中流體塗敷輥包 1二上配置有地區之周邊，地區對應於第一型樣輥上之選 像’限制流體轉移至第一薄板上之選擇性位置。 〇 . 4忐士r 上士-^ 〇 之方法，其中第一與第 薄 根據申請專利範圍第1項 反9所有選擇性位置被黏合。 接征#種自黏二薄板之方，法’包括步驟為： 器包i ί二薄板壓花器與第二薄板壓花器，第一薄板壓花 π 二一加壓輥，軸向並列地平行於第一壓花輥，其間 並列地；2ΐ ”薄板壓花器包含第二加壓輥，軸向 板壓—ΐ二 壓花輥，其間形成第二壓花挾，第一薄 二壓;:：：：ί二薄板壓花器定位，使第-壓花輥與第 化祝形成喷合挾； 人21:巧塗敷輥，軸向並列地平行於第-壓花輥，在嚙 口，之上游形成流體轉移挾； 下軸向並列地平行於第-壓花•，在嚙合挾之 下游形成黏合挾； 提供第一薄板與第二薄板； :薄板在第一薄板壓花器之第-壓花挾之間； 同時旋；ϋΐϊ二薄板壓花器之第二壓花挾之間； 第一 f 4弟一舁弟二薄板壓花器之輥，藉以第一薄板與 弟一溥板相對於輥被傳送； 功=板在流體轉移挾之間，”流體塗敷輥轉移 功月“L體至第-薄板上之選擇性位置；

   六、申請專利範圍 f:第-薄板與第二薄板合 組合第一薄板與第二薄门以面對面關係 相對於黏合挾傳送ί;薄二”材；及 在若干選擇性位置被黏二板土材’稭以弟-與第二薄板 1〇'根據申請專利範圍第g項之方法，1中Μ 壓花輥各包含周邊及 /、中弟—與第二 …花節，厂堅花節產=徑向定 挾被壓縮在第一或第二薄板上。 "心 或弟一壓花 π.根據申請專利範圍第1〇項之方法，置 至 >、一個上之壓花節形成若干標記。，、在土化輥之 1 2.根據申請專利範圍第1 1項之方法，1中在壓„ - 至广;一個上之麼花節形成格子之晶格工作 化輕之 Μπί據申請專利範圍第12項之方法，其中若干 配置於格子之晶格工作内。 /、γ右干私3己被 1 4.根據申請專利範圍第丨丨 不二種或多種裝飾型樣。 无/、中右干私§己顯 其上配置Ϊ:二：：：圍：11項之方法’其中鋼站輥包含 上之若干標：之周邊’地區在黏合挾對應於第-壓花輥 第2薄範圍第9項之方法，其中第-薄板與 寻槪係用化學軟化劑處理。 生之壓H I凊專利範圍第1 6項之方法，其中在黏合挾產 ^ 力乾圍為 40,0 00 psi 至 60,0 00 psi。 .根據申請專利範圍第9項之方法，其中在黏合挾產 517004

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