CN104428465A - 包含造纸纤维的布状纹理非织造织物、压辊及其制造方法 - Google Patents

包含造纸纤维的布状纹理非织造织物、压辊及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种用于制造包含造纸纤维的纹理非织造织物(46)的压辊，所述压辊(40)包括正图案(10)，该正图案(10)包括：-具有环形的基本元素(11)，所述环(12)限定了相对于所述环(12)的限定了腔(14)的中心部分和研磨围绕区(15)的顶部，所述环(12)包括与所述腔(14)和所述研磨围绕区(15)连通的至少一个径向沟槽(16)，以限定非连续滚压表面(13)；和-所述基本元素沿着多行(20)和列(21)基本在所述压辊(40)的整个外周表面上重复，所述重复除了多个基本纵向定向的区域(22)和横向定向的区域(23)之外是规则的，所述区域(22,23)相对于压辊尺寸是受限尺寸，并且任意地分布，以在包含造纸纤维的纹理非织造织物(46)上限定多条任意的纵向和横向线(62,63)，产生布状可视纹理。

Description

包含造纸纤维的布状纹理非织造织物、压辊及其制造方法
技术领域
本发明的一个方面涉及包含造纸纤维的布状纹理非织造织物。本发明的另一方面涉及制造包含造纸纤维的布状纹理非织造织物的方法。本发明还有另一方面涉及用于制造包含造纸纤维的布状纹理非织造织物的压辊。这种包含造纸纤维的布状纹理非织造织物在包含造纸纤维的非织造织物的工业中具有特殊、但非排他的应用。布状纹理的纸可用于卫生或者家庭目的。作为一个特殊的示例，它可被用于制造桌面范围产品，例如餐巾纸、桌布、餐垫、桌巾、杯垫和小型装饰餐巾。其它示例也是可能的，例如，纸巾、卫生卷纸、面用卷纸、擦拭纸品、厨用纸巾卷、护肤或清洁纸巾、手帕、吸收垫或者如窗帘或者家用产品的装饰性产品。
背景技术
在下文中，包含造纸纤维的非织造织物涉及吸水纸，其也称为非织造品或者由纤维制成的网状物，如在该技术领域中的气流成网网状物。用于桌上范围产品的典型的吸水纸具有在30至250g/m2范围内的基本重量，优选为45至75g/m2范围内的基本重量。
图1是用于制造包括造纸纤维的纹理非织造织物的压辊的已知图案1的示意图。图2示意性示出了所述图案的放大视图。该图案1包括成排成列配置的多个腔2(在图1中显示为白色圆点)，也包括多个水平沟槽3和垂直沟槽4(在图1中显示为白色直线)，其基本覆盖压辊的外周表面。图案1是负图案，意味着，腔和沟槽底部处于接触表面5的下方，最好如图3和4所示，图3和4分别表示根据图2的线AA和BB的截面图。这种压辊的第一缺陷在于，接触表面5是重要的。该压辊的第二缺陷在于，在滚压加工过程中由于压制，图案容易使得造纸纤维积聚，并且变脏。特别是，有些腔可由于造纸纤维6的聚集而被堵塞。这导致了低质量并且包括“暗点”的生产的包括造纸纤维的纹理非织造织物，低质量意味着最终的包括造纸纤维的纹理非织造织物不能很好地被消费者察觉。“暗点”由造纸纤维的局部高密度形成。这发生在滚压加工过程中当造纸纤维的这种积聚从腔释放并且被合并进包含造纸纤维的纹理非织造织物时。这对于点的密度在65和120点/cm2，更具体为在70和90点/cm2之间的范围内的图案而言特别值得注意。此外，这些“暗点”影响白色和彩色的包括造纸纤维的非织造织物(但是在彩色产品上更可见)。
需要提高包含造纸纤维的纹理非织造织物的美学质量，并且特别地需要避免在包含造纸纤维的纹理非织造织物上出现“暗点”，以生产吸引消费者眼睛的布状纹理纸品。
发明内容
本发明的目的是提出了一种包括造纸纤维的纹理非织造织物、和/或一种压辊、和/或一种制造方法，其分别克服了已有技术的包括造纸纤维的纹理非织造织物、压辊、和/或制造方法的缺陷。
根据一个方面，提供了一种用于制造包含造纸纤维的纹理非织造织物的压辊，所述压辊包括正图案，该正图案包括：
-具有环形的基本元素，所述环限定相对于所述环的限定了腔的中心部分和研磨围绕区的顶部，所述环包括与所述腔和所述研磨围绕区连通的至少一个径向沟槽，以限定非连续滚压表面；和
-所述基本元素沿着多行和多列基本在所述压辊的整个外周表面上重复，所述重复除了多个基本纵向定向的区域和横向定向的区域之外是规则的，所述区域相对于压辊尺寸是受限尺寸，并且任意地分布，以在包含造纸纤维的纹理非织造织物上限定多条任意的纵向和横向线，产生布状可视纹理。
所述环可具有在包括椭圆形、圆形、正方形、矩形和菱形的形状组中选择的形状。
所述环可包括围绕所述环对称定位的四个径向沟槽。
所述环可具有平的顶部，并且，所述腔具有圆形底部。
所述腔可具有的浮角在20°和30°之间的范围内。
所述多行和多列或者所述基本横向定向区域和纵向定向区域中的至少一部分可分别形成波状纵向和横向线。
所述区域的厚度是基本元素的尺寸的至少约一半。
所述区域的长度是至少约四个基本元素的尺寸。
根据另一方面，提供了一种用于制造包含造纸纤维的纹理非织造织物的方法，所述纹理非织造织物包括由包括造纸纤维的非织造织物制成的网状物，其中，所述制造方法包括：通过气流成网生产方法生产由包含造纸纤维的非织造织物制成的网状物，和通过根据本发明的压辊滚压所述网状物。
所述制造方法还包括：通过所述压辊加热所述网状物。
根据另一方面，提供了一种包含造纸纤维的纹理非织造织物，包括：由包含造纸纤维的非织造织物制成的网层，所述包含造纸纤维的非织造织物通过根据本发明的压辊制造，并且包括一种设计，其重复成行并成列设置的基本元素和多条任意的横向线和纵向线，产生布状可视纹理。
所述非织造织物可以是气流成网的。
所述非织造织物还包括纤维粘结剂，其在包括乳胶、乳胶和淀粉、以及乳胶和热结合纤维，以及热结合纤维的组中选取。
根据还有另一方面，提供了一卷片状材料，包括被卷绕到芯上的根据本发明的包含造纸纤维的纹理非织造织物。
根据还有另一方面，提供了一种折叠片状材料，包括根据本发明的包含造纸纤维的纹理非织造织物，其被切割、堆叠和/或折叠成包装件。
根据还另一方面，提供了一种根据本发明的包含造纸纤维的纹理非织造织物的用途，其被用作餐巾、桌布、餐垫、台布、杯垫、小型装饰餐巾、纸巾、卫生纸卷、擦拭纸品、厨用纸巾卷、护肤或清洁纸巾、手帕或者吸收垫。
本发明能够减少接触表面。确实，采用本发明，与造纸纤维的接触表面在例如15和30％之间的范围内。因而，本发明能够避免与出现“暗点”相关的缺陷。在暗点仍然出现的情况下，暗点具有几乎不明显的较小的尺寸。因此，能够生产吸引消费者的眼睛的布状纹理纸。
此外，该压辊具有不容易与造纸纤维聚结的图案，因而在滚压加工过程即使采用高的挤压压力随着时间的过去仍然保持清洁。
从下面的本发明的说明书中会显而易见其它优势。
附图说明
本发明通过示例示出并且不局限于附图，在附图中，相同的参考标记表示相同的元件：
图1是压辊的图案的示意图；
图2是表示图1的压辊的图案的示意性详图；
图3和4分别是图2的详图的根据线AA和BB的截面图；
图5是根据本发明的压辊的图案的示意图；
图6是表示根据本发明的一个实施例的基本元素的示意性详图；
图7和8分别是图6的详图根据线AA和BB的截面图；
图9和10是根据本发明的各种替代实施例的表示基本元素的示意性详图；
图11是在图5中示意性示出的压辊的放大部分的照片，示出了图案的一种实施例；
图12示意性地且局部地示出了制造根据本发明的包含造纸纤维的纹理非织造织物的设备和方法的示例；和
图13是采用本发明的压辊和制造方法获得的包含造纸纤维的布状纹理非织造织物的数字图像。
具体实施方式
图5是本发明的压辊的正图案10的示意图。正图案10包括基本元素11，所述基本元素在压辊的基本整个外周表面上沿着多行20和多列21重复。所述重复是规则的，除了多个基本纵向定向的区域22和横向定向的区域23之外。所述区域相对于压辊尺寸(长度和宽度)具有有限的尺寸。它们在压辊的外周表面上任意地分布。这使得在包含造纸纤维的纹理非织造织物上能够限定多条任意的横向和纵向线，产生布状可视纹理。
图6是表示根据本发明的一个实施例的基本元素的示意性详图。图7和8分别是图6的详图根据线AA和BB的截面图。基本元素11具有环形12。环12相对于限定腔14的环的中心部分和研磨围绕区15形成了顶部。环12包括至少一个径向沟槽16。该径向沟槽16与腔14和研磨围绕区15连通，以限定非连续滚压表面13。腔14和研磨围绕区15可比径向沟槽16深。
图9和10是示意性表示根据本发明的各种可选实施例的基本元素的详图。特别是，图9示出了基本元素11，其包括围绕环12对称定位的四个径向沟槽16。图10示出了基本元素11，其包括六个径向沟槽16。在示出的实施例中的径向沟槽16的数量、位置和形状是非限定性示例。技术人员容易认识到，针对例如要获得的所需接触表面以及在滚压加工期间使得造纸纤维脱模的容易性，如果需要或者必要的话，这些数量、位置和形状可以改变。
作为一个示例，在图9的实施例中示出的基本元素的尺寸宽度在100到300μm的范围内，长度在300到550μm的范围内。腔的深度可在0.18和0.40mm之间的范围内，更具体在0.20和0.30mm之间的范围内。
在上文说明的实施例中，环12具有基本圆形形状。可选地，环12可具有椭圆形状。环可具有平面顶部(在图7和8中可见)，其形成了滚压表面13。腔14可具有圆形底部。腔14可具有在20°和30°之间的范围内的浮角17。
图11是在图5中示意性示出的压辊的放大部分的照片。其示出了正图案10的一个实施例，其中，基本元素11包括围绕环12对称定位的四个径向沟槽16。正图案10包括基本在压辊的全部周边表面上沿着多行20和多列21设置的基本元素11。此外，该正图案10包括多个基本纵向定向的区域22和横向定向的区域23。这些区域没有基本元素11，可以与研磨围绕区15深度相同。这些区域可在正图案上任意分布。这些区域具有受限制的尺寸，例如宽度在基本元素11尺寸一半和基本元素11的尺寸之间的范围内，长度在四个基本元素11和四十个基本元素11之间的范围内。
可选地，多行20和多列21中的一部分可分别限定波状的纵向线51和横向线52。
可选地，基本纵向和横向定向的区域22、23中的一部分可分别限定波状的纵向线53和横向线54。
图12示意性且局部地示出了用于制造根据本发明的包含造纸纤维的纹理非织造织物的设备和方法的示例。
一卷短纤浆30被用作原材料。它被供入到压碎机31。该短纤浆被纤维分离成短纤或者自由的造纸纤维32。其它原材料也可使用，例如短纤浆和合成纤维的混合物、人造纤维或者其它天然纤维(例如纤维素纤维)、热粘合纤维或者混合有SAP(高吸水性聚合物)。造纸纤维32被供入到给定数量(例如两个)的成型腔室33中。在成型腔室33中，造纸纤维32通过空气流动而被传输。造纸纤维32被沉积在在成型腔室33的下方以回路方式行进的成型织物34上。几乎在离开所述成型织物34之前，形成的网状物由压实器35压实。通过该步骤导致的压实的网状物然后从成型织物34上传送到传送织物36上。粘结剂通过第一粘结剂喷撒器37被喷撒到压实的网状物的一侧上。该粘结剂是乳胶复合物，例如乙烯和醋酸乙烯酯的共聚物复合物。然后，该压实的网状物在第一干燥单元38中(例如，在约110-120℃的温度下)被干燥。随后，压实的网状物通过滚压节段39被滚压。滚压节段39包括相对的压辊40和配合圆筒41，两者以相反的方向旋转。压辊40是包括根据本发明的正图案的压辊。配合圆筒41可以是具有光滑表面的辊(该配合圆筒可由钢或者乳胶材料制成)。压辊可以被加热。滚压的网状物42由该步骤产生。粘结剂(例如乳胶)通过第二粘结剂喷撒器43被喷撒到滚压网状物42的另一侧上。作为使用通过第一和第二粘结剂喷撒器37、43喷撒的粘结剂的替代，热粘合纤维(例如热结合纤维或者热结合纤维和乳胶)可被使用，并且在成型腔室33中与造纸纤维混合。然后，滚压网状物42在第二干燥单元44中(例如在约200℃的温度下)被干燥并且固化。最终的网状物42通过第三干燥单元45(例如在约200℃的温度下)被进一步地固化并且被调制。由上述步骤获得的滚压的网状物形成了包含造纸纤维的纹理非织造织物46。它可被卷绕到卷轴50上，形成一卷包含造纸纤维的纹理非织造织物。包含造纸纤维的纹理非织造织物的卷轴50然后可被供入到转换单元60中，以产生餐巾纸、餐垫、卫生卷纸、面用卷纸、擦拭纸品、厨用纸巾卷、护肤或清洁纸巾、手帕等。图13说明了两个示例，其中，包含造纸纤维的纹理非织造织物可被卷绕到芯71上，作为一卷片状材料70，或者可以被堆叠并且折叠成包81，作为折叠的片状材料80。这些转换操作与本发明没有密切关系，不进一步说明。
图13是通过根据之前说明的本发明的压辊40和典型制造方法获得的包含造纸纤维的纹理非织造织物46的数字图像。该包含造纸纤维的纹理非织造织物46包括复制成行成列设置的基本元素的形状的设计图案61，也包括多个任意的纵向线62和横向线63。所有这些产生了使得消费者的眼睛愉悦(有模拟如同纺织品的机织物的感觉)的布状可视纹理。
附图和上文中对于附图的说明示出了本发明而不是限制本发明。
虽然已经针对压辊的各种实施例说明了本发明，但是这些实施例不是限定性示例。技术人员容易理解，只要包含造纸纤维的非织造织物是有纹理的，以使得包含造纸纤维的非织造织物具有布状可视纹理，压辊就可包括更多或者更少的基本元素和纵向和横向定向的空白区。
在示出的实施例中的基本元素、沟槽、空白区的数量、密度、位置和形状是非限制性示例。技术人员容易知道，如果需要或者认为有必要，那么这些数量、密度、位置和形状可以例如关于由包含造纸纤维的纹理非织造织物获得的所需的美学效果而改变。另外，环的形状不局限于在附图中示出的椭圆和圆形。其它形状(未示出)可提供关于接触表面减少的同样的技术效果，例如正方形、矩形或者菱形是可以接受的。
在权利要求中的任何的参考标记不应该被解释为限定权利要求。术语“包括”不排除除了在权利要求中列出的元件之外的其它元件的存在。元件之前的术语“一”或者“一个”或者“至少一个”不排除存在多个这种元件。

Claims (16)

1.一种用于制造包含造纸纤维的纹理非织造织物(46)的压辊，所述压辊(40)的特征在于，它包括正图案(10)，该正图案(10)包括：
-具有环形的基本元素(11)，所述环(12)限定相对于所述环(12)的形成腔(14)的中心部分和研磨围绕区(15)的顶部，所述环(12)包括与所述腔(14)和所述研磨围绕区(15)连通的至少一个径向沟槽(16)，以限定非连续滚压表面(13)；和
-所述基本元素基本上在所述压辊(40)的整个外周表面上沿着多行(20)和多列(21)的重复，所述重复除了多个基本上纵向定向的区域(22)和横向定向的区域(23)之外是规则的，所述区域(22,23)相对于压辊尺寸是受限尺寸，并且任意地分布，以在所述包含造纸纤维的纹理非织造织物(46)上限定多条任意的纵向和横向线(62,63)，产生布状可视纹理。
2.根据权利要求1所述的压辊，其特征在于，所述环(12)具有在包括椭圆形、圆形、正方形、矩形和菱形的形状组中选择的形状。
3.根据权利要求1至2之任一项所述的压辊，其特征在于，所述环(12)包括围绕所述环(12)对称定位的四个径向沟槽(16)。
4.根据权利要求1至3之任一项所述的压辊，其特征在于，所述环(12)具有平的顶部，并且，所述腔(14)具有圆形底部。
5.根据权利要求4所述的压辊，其特征在于，所述腔(14)具有在20°和30°之间的范围内的浮角(17)。
6.根据权利要求1至5之任一项所述的压辊，其特征在于，所述多行(20)和多列(21)或者所述基本纵向定向区域(22)和横向定向区域(23)中的至少一部分分别形成波状横向线和纵向线(51,52,53,54)。
7.根据权利要求1至6之任一项所述的压辊，其特征在于，所述区域(22,23)的厚度是基本元素(11)的尺寸的至少约一半。
8.根据权利要求1至7之任一项所述的压辊，其特征在于，所述区域(22,23)的长度是至少约四个基本元素(11)的尺寸。
9.一种用于制造包含造纸纤维的纹理非织造织物的方法，所述纹理非织造织物包括由包括造纸纤维的非织造织物制成的网状物，其中，所述制造方法包括：通过气流成网生产工艺生产由包含造纸纤维的非织造织物制成的网状物，其特征在于，所述制造方法还包括：通过根据权利要求1至8中的任一项所述的压辊(40)滚压所述网状物。
10.根据权利要求9所述的纹理非织造织物制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：通过所述压辊(40)加热所述网状物。
11.一种包含造纸纤维的纹理非织造织物，包括：由包含造纸纤维的非织造织物(46)制成的网层，所述造纸纤维的非织造织物(46)通过根据权利要求1至8之任一项所述的压辊(40)制造，并且包括一种设计(61)，其重复成行并成列设置的基本元素和多条任意的纵向线(62)和横向线(63)，产生布状可视纹理。
12.根据权利要求11所述的包含造纸纤维的纹理非织造织物，其特征在于，所述包含造纸纤维的非织造织物是气流成网的。
13.根据权利要求12所述的包含造纸纤维的纹理非织造织物，其特征在于，所述包含造纸纤维的非织造织物还包括纤维粘结剂，其在包括乳胶、乳胶和淀粉、以及乳胶和热结合纤维的组中选取。
14.一卷片状材料(70)，包括被卷绕到芯(71)上的根据所述权利要求11至13之任一项所述的包含造纸纤维的纹理非织造织物。
15.一种折叠片状材料(80)，包括被切割、堆叠和/或折叠成包装件的根据所述权利要求11至13之任一项所述的包含造纸纤维的纹理非织造织物。
16.根据所述权利要求11至13之任一项所述的包含造纸纤维的纹理非织造织物的用途，其被用作餐巾、桌布、餐垫、桌巾、杯垫、小型装饰餐巾、纸巾、卫生纸卷、擦拭纸品、厨用纸巾卷、护肤或清洁纸巾、手帕或者吸收垫。
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