NO178381B

NO178381B - Sammensatt bane omfattende minst to ark absorberende papir

Info

Publication number: NO178381B
Application number: NO904672A
Authority: NO
Inventors: Remy Ruppel; Pierre Laurent; Joel Hungler
Original assignee: Kaysersberg Sa
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1990-10-29
Publication date: 1995-12-04
Also published as: FI905328A0; FI96343C; FI96343B; ES2064693T3; US5173351A; DE69014558T2; GR3015025T3; NO904672L; NO178381C; EP0426548B1; FR2653793A1; DK0426548T3; EP0426548A1; NO904672D0; FR2653793B1; ATE114756T1; DE69014558D1

Description

Foreliggende oppfinnelse angår området absorberende papir, spesielt av cellulosevatt, f.eks. til sanitær bruk som toalettpapir eller også til hjemlig bruk som tørkepapir.

US patent 3,414,459 beskriver et absorberende papirark som er erholdt ved assosiasjon, kalt punkt mot punkt, av minst to vaffelmønstrede papirark av cellulosevatt. Mønsteret for vaffelriflingen består av utstikkende deler anbragt i et regelmessig nettverk hvis tetthet er mellom 3 og 30 utstikkende deler pr. cm<2>. De utstikkende deler blir i hvert ark erholdt ved mekanisk deformering mellom en mønstret metallsylinder med ønsket motiv og en sylinder dekket med kautsjuk. De utstikkende deler er anbragt på samme side som arkplanet med en høyde som ligger mellom 0,2 og 1 mm, og omfatter mellom 10 og 60% av den totale overflate.

Etter å ha gitt den mykheten, sammenpressbarheten og mildheten som er nødvendig for anvendelse som sanitær- og tørkepapir, anvender man en mekanisk kalandrerings-behandling på den doble bane som kommer ut fra sammen-heftingssylindrene, hvorved dens tykkelse reduseres med minst 50%. Denne behandling har til hensikt å redusere kompressibilitetsmodulen til den doble bane, dvs. motstan-den mot deformering når den utsettes for en sammenpres-sningskraft som angriper vinkelrett på dens hovedplan. Det følger av dette at en person som håndterer en således behandlet bane får et inntrykk av større mykhet og gir en svampaktig karakter.

Som nevnt i ovenfor nevnte patent, bindes de to baner sammen ved å la dem passere i det mønstrede mellomrom som foreligger mellom de to metallsylindre med identiske vaffelmønstre. Disse sistnevnte er anbragt i parallell og drives ved hjelp av drivremmer eller andre tilsvarende anordninger slik at deres rotasjonshastighet er like og går i motsatt retning av hverandre. Festeorganene blir regulert på en slik måte at de oppstikkende deler sammenfaller så nøyaktig som mulig med intervallet for fordypningene.

Patentet innrømmer indirekte at metallsylindrene er nøyak-tig mønstret og at det ikke er variasjon i plasseringen av tappene på den ene som sammenfaller med den andre. I praksis innbefatter de anvendte graveringsteknikker to typer ulemper: 1) En rundtgående forskyvning mellom forhøyningene anbragt på en og samme teoretiske generatrise for sylinderen. Således, på en sylinder av 2,60 m lengde, måler man en rundtgående forskyvning på 5/10 mm mellom de ytterste utstikkende deler av en og samme generatrise. Denne forskyvning er uavhengig av mønstertett-heten.

2) En aksial forskyvning langs denne generatrise

hvor, for en viss anvendelsesmodus, amplituden varie-rer i følge en periodisk sinusfunksjon med en frekvens som er avhengig av motivets finhet. Jo større finhet, desto større blir oscilleringsfrekvensen langs genera-trisen. Man har målt en maksimal amplitude på 1/10 mm.

Disse fabrikasjonstoleranser har ikke innvirkning på kvaliteten på sammenbindingen mellom de to baner, fordi tappene har en relativt stor kontaktoverflate. Faktisk er sannsynligheten liten for å se to tapper med samme anslag på de to sylindre, hvis forskyvning i forhold til hverandre ikke sikrer tilstrekkelig forbindelse. Når den doble bane erholdt i følge denne fremgangsmåte omformes på en rulle med liten bredde, f.eks. 10, 20 eller 30 cm, merkes det ikke at banene ikke henger sammen. Man har villet utvide denne assosiasjonsteknikkk til papirbaner av cellulosevatt på forhånd vaffelmønstret med et endelig motiv hvor kontaktoverflåtene er meget svake. Man har således funnet at de fullstendige soner som danner de store orienterings-bånd i maskinretningen ikke henger sammen. Etter omdannelse på rulle av f.eks. tørkepapir hvor bredden er mindre enn størrelsen av disse bånd, erholder man produkter tilskåret innenfor disse bånd som består av en innrulling av to baner som ikke henger sammen. Dette gir en stor prosentdel avfall.

Foreliggende opppfinnelse har til formål å løse dette problem, og har som mål å fremskaffe en sammensatt bane på hvilken utstrakte matrise, sonene eller de to ark ikke er sammenbundet, ved å legge tappene slik at de ikke faller sammen.

Opppfinnelsen angår således en sammensatt bane omfattende i det minste to ark av absorberende papir av cellulosevatt hvis vekt ligger mellom 10 og 40 g/m<2>, erholdt i hovedsak i følge en fremgangsmåte som omfatter separat å vaffel-mønstre ved kalandrering hver av de nevnte ark med et mønster som omfatter utstikkende deler, tilveiebragt ved et første trinn (P1sm, P2sm) i en første retning og et andre trinn (P^t, P2st) i en andre retning som danner en vinkel som ikke er null med den første, og hvor den lengste utstrekning av planet til banen som ikke er vaffelmønstret utgjør en buet sammenbindingsflate som binder sammen, spesielt ved liming, de to baner mellom seg hvor nevnte bueflater har i det minste delvis tilknytning, og er særpreget ved at trinnene (P1sm, P2sm) i følge nevnte første retning er forskjellige og er sammenbundet ved ulikheten

hvor LI er en på forhånd bestemt verdi som tilsvarer størrelsen av et langsgående segment på hvilket det fore-

ligger i det minste ett punkt som kan utgjøre en forbindelse mellom de to baner, uansett den relative posisjon av de to mønstre. Ytterligere trekk fremgår av kravene 2-9.

Også, ifølge oppfinnelsen, før utvelgelse av trinnet for hvert motiv i følge den valgte retning som kan være i maskinretningen for fremstilling - som tilsvarer gangret-ningen for banene - eller også den tversgående retning til hvilken den er vinkelrett, festes først i den fullstendige utstrekning lommene som kan tolereres på denne sammensatte bane i denne retning. Derpå blir denne verdi LI bestemt, hvor motivene velges i det trinn som tilfredsstiller den nødvendige tilstand.

Denne tilstand resulterer i fra den utførte betraktning: at når man forflytter seg langs den valgte retning vil, ved et sammenbygningspunkt, to utstikkende deler ligge overfor hverandre. Man finner i dette tilfelle en tilsynelatende identisk tilstand på de to baner, hvor de utstikkende deler som vender mot lengden av denne retning fjerner seg progressivt fra hverandre inntil de ikke lenger sammenfaller, hvorpå de igjen nærmer seg hverandre. Når kontaktoverflaten mellom to utstikkende deler er mindre enn en viss verdi, har de ikke forbindelsesmulighet i dette punkt. Ut fra dette variere bladet mellom en maksimal verdi ved et deltrinn og en nullverdi.

Denne overensstemmelsesfeil er grunnet uunngåelige fabrikasjonstoleranser. Et opprinnelig lite avvik ved nivået til de to motstående mønstre blir observerbart ved en kumulativ effekt og økende antall av mønstre. I tillegg, når man kommer til en sone hvor de utstikkende deler ikke overens-stemmer, må man telle et antall trinn som ikke er lite før man treffer to utstikkende deler som kan danne en tilknytning. Dette forklarer tilstedeværelsen av store ikke-sammenhengende lommer. Dette fenomen kan sammenlignes i en viss utstrekning med interferens-fenomener som observeres når man behandler med en sammenstening av to sinusformede vibreringer i samme retning og med forskjellige små perio-der.

Analaysen av dette fenomen er slik at alltid ved forskyvning i den valgte retning (sm), når uoverensstemmelsen mellom mønstrene har et minimum, er antallet trinn som adskiller de utstikkende deler etter siste minimale uover-ensstemmelse lik n for mønsteret (trinnet P-^sm) for én av banene og (n + 1) for det (trinnet P2sm) for den andre bane. Man kan altså definere en avstand PL som tilfredsstiller to forhold: PL = nP1sm og PL = (n + 1) P2sm, med (Pl > P2>-

Ved å fjerne n mellom disse erholder man den tilsvarende ligning

Denne avstand PL, som man kan betegne "sammenbindings-trinnet", tilsvarer således den avstand som adskiller to soner av den sammensatte bane som kan støtte en sammenknytning mellom de to baner (for hver av disse to soner er kontaktoverflaten mellom de to mønstre tilstrekkelig for å utgjøre en tilknytning).

Oppfinnelsen ligger således i betraktningen at de ikke-sammenknyttede soner omfatter det indre av et segment med lik lengde som forbindelsestrinnet for de to mønstre idet man kan valgfritt redusere utstrekningen av denne uønskede sone ved å redusere verdien til sammenknytningstrinnet.

Det er således tilstrekkelig å velge trinnene for hvert mønster på en slik måte at sammenknytningstr innet er mye mindre enn den maksimale utstrekning L for ikke-tilknytning som kan tolereres, som kan sammenlignes med anvendelsen av denne, som skal bli den sammensatte bane, og begrensningene som ligger på omdannelsen av denne. Det er klart at på denne lengde eksisterer sammenknytningspunktene ikke ene og alene ved punkter hvor de utstikkende deler oppviser en minimal eller null avstand. Forbindelsespunktene er uten tvil dannet på en eller annen del av disse utstikkende deler i den grad hvor kontakt over f laten er tilstrekkelig. Imidlertid gir foreliggende oppfinnelse en garanti for eksistensen av minst én sammenknytning på denne lengde, som er tilstrekkelig for å holde de to baner sammen.

Foreliggende oppfinnelse angår den generelle anvendelse som er målet for denne, men den presenterer en viss interesse når banene er utstyrt med et fint mønster, dvs. et mønster hvis tetthet er over 20 utstikkende deler pr. cm<2> og under 300 cm<2>. Man bemerker at med 300-typen er avstanden som adskiller de utstikkende deler for liten til å tillate deformeringen av det absorberende papirark. Arket er av glatt utseende.

I følge et ytterligere særtrekk er overflaten av buet form mellom 5 og 30% av overflaten til arket før vaffel-mønstring.

I følge en spesiell utførelsesform blir den sammensatte bane dannet av et bånd med bredde 2,60 m, derpå oppdelt i lengderetning i bånd av 100 mm, for å bli omdannet ved rulling til toalettpapir hvis innrullede bånd er oppdelt på forhånd i regelmessige intervaller for å erholde baner av format av 100 x 125 mm<2>. Man velger trinnene for to mønstre på en måte hvor minst ett av trinnene for sammenknytning i en retning SM eller ST er mindre enn 100 mm. Dette gjør også at hvert blad av format 100 x 125 har minst ett sammenknytningspunkt. Dette utgjør en minimums-betingelse. I praksis velger man fortrinnsvis et sammen-knytningstrinn som er tilstrekkelig lite til at arkene bindes sammen ved flere punkter.

Trinnene kan være valgt enkeltvis meget forskjellig. Hver gang følger imidlertid en forskjeln i form på overflatene av den sammensatte bane. I følge en spesiell utførelsesform innføres en ytterligere betingelse som tillater å unngå at banen oppviser en rette og en vrange: for én og samme retning ligger forholdet mellom mønstrene av de to baner mellom 1 og 2, fortrinnsvis mellom 1 og 1,5.

I følge et ytterligere særtrekk av oppfinnelsen er antallet punkter som effektivt er sammenbundet ved liming mindre enn antallet punkter i banen som kan utgjøre en sammenbinding mellom de to baner.

Faktisk, for å redusere noen mulighet for stivhet tilført banen fra limet, er det mulig å benytte en delvis sammen-føyning som er kompatibel med innholdet for å erholde en sammenknytning i det indre av overflatene i det bestemte format.

I følge en første utførelsesform sikres denne delvise sammenliming ved hjelp av en sylindrisk applikator hvis effektive påføringsoverflate utgjør en del av overflaten til banen som skal limes. Man erholder dette resultat ved gravering av den sylindriske overflate i følge et passende mønster.

I følge en andre utførelsesform, vaffelmønstres i det minste den ene av banene til å festes med de enkelte forhøyde utstikkende deler, f.eks. to, på en slik måte at sammenhengen med den andre bane er sikret av utstående deler hvis høyde er størst.

Andre særtrekk og fordeler er forklart i beskrivelsen som følger: Figur 1 representerer et bilde av mønsteret av de graverte utstikkende deler på en sylinder, figur 2 er et snitt i følge II-II gjennom mønsteret av utstikkende deler i følge figur 1,

figur 3 er en skjematisk fremstilling i tverrsnitt av en sammensatt bane erholdt ved forbindelse mellom banene, vaf f elmønstret med mønstrene ved forskjellige trinn i følge opp f inne 1 sen,

figur 4 er et planriss av flere trinn av den sammensatte bane fra figur 3, på hvilken det er vist områdene som kan utgjøre sammenbindingene,

figur 5 er et skjematisk bilde av en anordning for vaffel-mønstring og sammenføyning, og

figur 6 er et bilde av en spesiell utførelsesform av forhøyningene på vaffelmønstringssylindrene.

Det er vist på figurene l og 2 et eksempel på vaffel-mønstring på de to absorberende papirbaner av cellulosevatt.

De utstikkende deler eller forhøyninger (A) er anbragt uniformt i to retninger: en første retning Psm og en andre retning Pst som danner en vinkel ikke lik null med denne. De kan gå i maskinretningen og i tversgående retning. I følge den viste utførelsesform er mønsteret en sekskant, men andre mønstre er mulig. I maskinretningen er de utstikkende deler på hver av de to baner fordelt uniformt med en første retning, henholdsvis P1sm og P2sm, mens i tversgående retning er trinnene P^t og P2st. P1sm velges forskjellig fra P2sm og P1st forskjellig fra P2st. De utstikkende deler oppviser på toppen en flate (B) i et plan parallelt med baneplanet.

I figur 3 er det vist et snitt i retningen ST hvor den sammensatte bane erholdt ved sammenføyning av to ark ligger punkt mot punkt. Når man forflytter seg langs snitt-retningen fra et sammenføyningspunkt hvor de utstikkende deler ligger over hverandre, er de etterfølgende sammen-knytningspunkter mer eller mindre faste utfra over-liggningsgraden av de utstikkende deler. Ved en avstand lik sammenknytningstrinnet PLst som tilsvarer n trinn P1st og (n + 1) trinn P2st ligger de utstikkende deler på nytt oppå hverandre med en maksimal kontaktoverflate. Ved å velge en verdi for PL som er tilstrekkelig liten reduseres også størrelsen av sonene hvor de utstikkende deler ikke ligger tilstrekkelig over hverandre for å sikre festingen.

EKSEMPEL

Det er fremskaffet en sammmensatt bane i følge oppfinnelsen ved å gå ut fra to absorberende papirbaner av cellulosevatt som er kreppet, av samme vekt: 15 g/m<2>, som er vaffel-mønstret på sylindrene hvis mønstre består av ovale utstikkende deler, ved å gå ut fra omvekslende og forskjellige i følge trinnene i maskinretningen Psm og tverretningen Pst og med et tetthetsforhold nær en. I maskinretningen er avstanden LI, på hvilken det er nødvendig med tilstedeværelsen av minst én sammenføyning, 100 mm. I tversgående retning er avstanden L2 125 mm. Tetthetsforl-holdet mellom sylindrene 5 og 1 er lik 1,08.

Det utregnede sammenføyningstrinn PLsm i maskinretningen er 9,16 mm og sammenføyningstrinnet PLst i tverretningen: 13,38 mm.

Etter sammenføyning har det blitt funnet at den erholdte sammensatte bane ikke har noen svakhet i sammenbindingen. Arkene av format LI x L2 = 100 x 125 mm<2> som er oppdelt på flere steder, består overalt av to sammenbundede baner.

Det er vist i figur 4 resultatet erholdt på den sammensatte bane hvor det går frem de utstikkende deler som kan danne i det minste en delvis sammenfestning. Det finnes at sammenbindingssonene danner i seg selv et mønster med trinn PLst = 13,38 mm i én retning og PLsm = 9,16 mm i den andre. Klebemiddelet gir en viss stivhet til banen idet det søkes å redusere så mye som mulig størrelsen av denne. I tillegg forbedres mykheten av den sammensatte bane ved ikke å lime i enkelte av sammenknytningsområdene angitt i mønsteret f.eks. i figur 5. Man fremskaffer meget enkelt dette mål ved å velge en limesylinder som anbringer klebemiddelt på én bane i følge et mønster som er kompatibelt med forbindelsesmønsteret.

Det er nedenfor beskrevet en i og for seg kjent anordning som tillater å fremskaffe banen i følge oppfinnelsen. I figur 5 er det vist et første par sylindre (1, 3) som omfatter en gravert metallsylinder (1) hvis overflate har anbragt relieffer i følge det ønskede mønster. Metallsylinderen bringes til å rotere rundt en horisontal akse og er assosiert med en kautsjuk-sylinder (3) til hvilken den er parallell, og med hvilken den gir et serraterings-intervall (1-3). Innenfor dette intervall underkastes en bane av absorberende papir av cellulosevatt permanente mekaniske deformeringer ved å utføre trykk i følge mønstre-ne på den metalliske sylinder.

Anordningen omfatter et andre sylinderpar for vaffel-mønstring med en metallsylinder (5) av samme diameter og som dreier seg i samme horisontalplan som sylinderen (1) og samvirker med en kautsjuk-syl inder (7) for vaffel-mønstringen.

Sylindrene (1) og (5) gir mellom seg et serraterings-intervall (1-5) og er gitt synkrone motgående rotasjons-hastigheter slik at den ene ruller på den andre uten "glidning.

Anordningen omfatter også et heftemiddelsystem (10) med en applikatorsylinder (11) (av kautsjuk eller annet tilsvarende materiale) som ligger an mot sylinderen (1) oppstrøms for serrateringsintervallet (1-5). En overføringssylinder (13) overfører klebemiddel via en neddykket sylinder (15) på applikatorsylinderen (11). Den neddykkede sylinder (15) fører limet fra et kar.

Banene (20, 30) av absorberenede papir til sammenføyning blir ført via rullene (21, 31). Banen (20) føres rundt kautsjuk-sylinderen (3) og passerer gjennom serrateringsintervallet (1-3) hvor den blir vaffelmønstret under forming av relieffet på overflaten av metallsylinderen (1) . Applikatorsylinderen (11) anbringer derpå klebemiddel i dosert mengde på overflaten av de utstikkende deler til banen, som danner svakt bøyede overflater.

Den andre bane (30) får på samme måte en mekanisk vaffel-mønsterbehandling ved å passere i serrateringsintervallet (5-7) hvorpå banen (20) tilføres i serrateringsintervallet (1-5). Den resulterende sammensatte bane blir til slutt rullet opp etter å ha blitt behandlet.

En måte å redusere klebemiddelmengden som er anbragt er å tilføre lim på banen (20) ikke på alle reliefffor-høyningene, men kun på en del derav. I denne anledning kan det anvendes en applikatorsylinder hvis overflate er gravert i følge et passende mønster. Relieffene dekker ikke mer enn en del av den totale overflate av applikator-syl inderen og limet som bæres av denne blir følgelig redusert.

En annen måte er å gravere én av sylindrene f.eks. (1) på en slik måte at relieffene ikke har hele av den tilsvarende høyde. Kun de høyeste relieffer mottar klebemiddelt.

Et slikt eksempel er vist i figur 6 hvor man ser metallsylindrene (l<1>) og (5<1>) med sine topper (A^) og (A5). De to baner (20) og (30) gitt form på toppene blir limt sammen i serrateringsintervallet (l<*->5') av reliefftoppene som kommer i kontakt på dette nivå. I følge utførelsesformen fra figur 6 har toppene av sylinder l<1> to nivåer* Kun toppene (A^), hvis høyde er større med én verdi "d" i forhold til toppene (A12), kommer i kontakt med den førte klebesylinder (11) og derpå i kontakt med toppene av sylinder (5<1>). Det følger av dette at banene (20) og (30) ikke blir sammenbundet ved disse topper. Man kan også etter ønske redusere antallet punkter som kan danne en sammenbinding, i følge det som er vist i figur 4. Disse sammen-bindingspunkter blir dannet ved skjæringspunktene mellom mønsteret fra figur 4 og mønsteret dannet av toppene (A1;L) .

Claims

1. Sammensatt bane omfattende i det minste to ark av absorberende papir av cellulosevatt hvis vekt ligger mellom 10 og 40 g/m<2>, erholdt i hovedsak i følge en fremgangsmåte som omfatter separat å vaffelmønstre ved kalandrering hver av de nevnte ark med et mønster som omfatter utstikkende deler, tilveiebragt ved et første trinn (P-^sm, P2sm) i en første retning og et andre trinn (P^t, P2st) i en andre retning som danner en vinkel som ikke er null med den første, og hvor den lengste utstrekning av planet til banen som ikke er vaffelmønstret utgjør en buet sammenbindingsflate som binder sammen, spesielt ved liming, de to baner mellom seg hvor nevnte bueflater har i det minste delvis tilknytning, karakterisert ved at trinnene (P^sm, P2sm) i følge nevnte første retning er forskjellige og er sammenbundet ved ulikheten hvor LI er en på forhånd bestemt verdi som tilsvarer størrelsen av et langsgående segment på hvilket det foreligger i det minste ett punkt som kan utgjøre en forbindelse mellom de to baner, uansett den relative posisjon av de to mønstre.

2. Sammensatt bane i følge krav 1, karakterisert ved at også trinnene (P^st, P2st) i nevnte andre retning er forskjellige og valgt som funksjon av en på forhånd andre verdi L2.

3. Sammensatt bane i følge et av kravene 1 og 2, karakterisert ved at verdiene LI og L2 tilsvarer størrelsen av de enkelte rektangulære baner som nevnte sammensatte bane er delt opp i.

4. Sammensatt bane i følge et av kravene 1 og 3, karakterisert ved at trinnene (P1sm, P2sm) og/eller (P1st, P2st) er bestemt på en slik måte at trinn-forholdet mellom det tetteste mønster og det minst tette mønster ligger mellom 1 og 2, fortrinnsvis mellom 1 og 1,5.

5. Sammensatt bane i følge et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at mønstertettheten ligger mellom 20 og 300 utstikkende deler pr. cm<2>.

6. Sammensatt bane i følge et av kravene 1-5, karakterisert ved at den buede overflate på hver bane av absorberende papir utgjør mellom 5 og 30% av overflaten til nevnte bane før vaffelmønstring.

7. Sammensatt bane i følge et av kravene 1-6, karakterisert ved at formen til de utstikkende deler er forskjellige på de to baner av absorberende papir.

8. Sammensatt bane i følge et av kravene 1-7, karakterisert ved at antallet punkter effektivt sammenknyttet ved liming er mindre enn antallet punkter i banen som kan utgjøre en sammenknytning mellom de to baner.

9. Sammensatt bane i følge krav 8, karakterisert ved at vaffelmønstringen av i det minste én av de to baner er erholdt med utstikkende deler (A-^, A12) med forskjellig høyde, på en slik måte at sammenknytningen med den andre bane av absorberende papir ikke fremskaffes annet enn ved de utstikkende deler A1;L hvis høyde er størst.