包括折叠图案的含纤维纸张及生产该纸张的方法技术

公开了一种包括折叠图案的含纤维纸张及由含纤维纸张获得的部分或完全折叠的纸张产品。含纤维纸张的折叠图案包括一系列平行的笔直折叠线和一系列Z字形折叠线。每条Z字形折叠线具有的宽度大于笔直折叠线的宽度。作为折叠图案的结果，部分折叠的纸张产品可成形为各种复杂的几何形状，包括球面和鞍点。还公开了一种生产含纤维纸张的方法以及含纤维纸张的用途。

Fiber containing paper containing folded pattern and method for producing the same

A fiber paper containing a folded pattern and a partially or completely folded paper product obtained from a fibrous sheet are disclosed. The folded pattern of fiber containing paper includes a series of parallel straight folding lines and a series of Z folded lines. Each Z folded line has a width greater than the width of the straight folded line. As a result of folding patterns, some folded paper products can be shaped into various complex geometries, including sphere and saddle point. A method for producing fiber containing paper and the use of fiber containing paper are also disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括折叠图案的含纤维纸张及生产该纸张的方法
本公开总体上涉及包括折叠图案的含纤维连续纸张(sheet，板)的领域、部分或完全折叠的纸张产品、以及用于生产包括折叠图案的含纤维连续纸张的方法。
技术介绍
传统的纸张可在多个方向上弯曲。然而，在可获得的几何弯曲形式中存在某些限制。例如，不可能将平坦的连续纸张弯曲成使得其在纸张的表面上包括鞍点。在鞍点中，纸张的表面在一个表面方向上向上弯曲，并且在不同的(例如正交表面)方向上向下弯曲。图1示意性地示出具有鞍点SP的纸张1的表面。可以看出，在方向XSP上，纸张向下弯曲，而在垂直于方向XSP的方向YSP上，纸张从鞍点SP开始向上弯曲。因此表面是双曲面的。由于从这样的纸张不可能实现此几何形式的事实，所以在由连续纸张或层制成的纸板等中获得此形式也是困难的。期望能够实现纸张以及纸板的更复杂的几何形式，例如以便实现新的包装解决方案。获得更复杂的几何形状的一种替代方案是在连续纸张中提供例如狭缝等。狭缝旨在通过使狭缝变宽来适应纸张的某些变形。然而，此解决方案在纸张已形成为预期的几何形状之后无法提供纸张的连续表面，并且由于狭缝的端部因此充当起始点，也可增加撕裂或破裂的风险。与常规的纸相反，取决于具体的纺织品，纺织品可在可能获得的可能的几何形式上提供更大的灵活性。近来，已经开发了包含纤维素纤维的各种类型的类似纺织品的材料。一个此示例是PLA纸，其为包含来自纸浆和聚乳酸(PLA)二者的纤维的复合材料的纸张。PLA也可在PLA纸中以其它形式(诸如颗粒形式)添加。聚乳酸(PLA)是由更新的资源得到的可生物降解的热塑性脂肪族聚酯。PLA也通常用作PLLA、PDLA和PDLLA(单独或以其任何组合的混合物形式)的通用术语。PLA可通过发酵玉米淀粉、蔗糖或其它具有高淀粉含量的生物产品通过乳酸的聚合来制备。PLA也可通过乳酸单体的直接缩合来获得。PLA可以被加工成例如纤维或膜。它也可被注塑成型、挤出或热成形。PLA具有约50℃-70℃的玻璃转换温度(Tg)和约170℃-190℃的熔点(Tm)。PLA最近已经在森林工业中得到了很大的兴趣，因为它是生物基和可生物降解的，并且因此对环境无害。包括PLA的纸浆(纸浆-PLA)已经被研究并且可以用于各种工艺。纸浆-PLA是由纤维素纤维和PLA的混合物制成的复合材料。两种组分之间的比例可以根据预期的应用而改变。此外，在纸浆-PLA中可使用不同类型的纸浆。纸浆-PLA复合材料可以在两种不同的状态(大体上分为活化和未活化)下使用。当复合材料处于非活化状态时，复合材料具有类似纺织品的性质，并且因此非常灵活。在其活化状态下，当它已经经受到热或热和压力时，复合材料的PLA熔化并且复合材料的性质变得更像塑料，使得复合材料坚固、刚性并且在尺寸上是稳定的。因此，当PLA已经熔化时，复合材料不再具有类似纺织品的性质。PLA-纸可在常规的造纸机中由纸浆-PLA生产。此类纸的起皱改善类似纺织品的性质。使用热来熔化材料的PLA使材料具有塑料的外观。因此，PLA-纸的性质可以根据预期的用途来修改。此外，使用热成形，纸浆-PLA可以变成轻质复合材料，并且注塑成型可以生成刚性结构。3D打印复合材料也是可能的。因此，通过使用常规的造纸机和加工技术，纸浆-PLA可以被生产和加工以实现不同的特性和功能，从而适应一系列不同的应用。实际上，生物基纸浆-PLA可用于今天正在使用化石材料的广泛的应用范围。此类应用的示例包括但不限于包装材料和卫生用品。类似纺织品的PLA-纸的缺点在于，与常规的纸和常规的织物相比，它已被证明是相对脆弱的。因此期望改善其强度，而不损害其类似纺织品的性质。
技术实现思路
待实现的目的是一种含纤维纸张，其可以在多个方向上弯曲以便实现各种几何形状，诸如球面或鞍点，而不需要适于变宽以便实现获得几何形状所需的变形的狭缝等。该目的通过根据权利要求1所述的含纤维连续纸张、根据权利要求13所述的部分或完全折叠的纸张产品以及根据权利要求17所述的用于生产含纤维连续纸张的方法来实现。更具体地说，该目的通过提供具有折叠图案的基本为平面的含纤维纸张来实现，该折叠图案使纸张在处于部分折叠状态时能够弯曲成各种几何形状。折叠图案包括Z字形折叠线和笔直平行折叠线，并且每条Z字形折叠线的宽度被有目的地选择为大于笔直折叠线中的任何一条的宽度。因此，在将部分折叠的纸张折叠和/或随后成形为其所需的几何形状期间，含纤维纸张将在折叠线相交处的折叠线之间可获得的角度上具有灵活性。更具体地说，该角度不限于折叠线的主要路线，即由这样的折叠图案限定的角度，而是由于Z字形折叠线的宽度而具有一定自由度。因此，由纸张可以形成更复杂的几何形状，而没有纸张在此成形期间撕裂、裂开或以其它方式破裂的危险，并且不需要纸张中的狭缝等来实现部分折叠的纸张产品的预期几何形状。根据本专利技术的含纤维纸张包括具有折叠线和小平面(facet)的折叠图案。折叠图案由一系列平行的笔直折叠线和一系列Z字形折叠线组成，该笔直折叠线在纸张的第一表面方向上延伸，该Z字形折叠线在纸张的第二表面方向上延伸。第二表面方向优选垂直于第一表面方向。笔直折叠线与Z字形折叠线相交，并且每条Z字形折叠线在与笔直折叠线的每个交点处更改路线。笔直折叠线和Z字形折叠线一起限定小平面的网格，其中每个小平面的形状为平行四边形。每条Z字形折叠线具有的宽度b大于平行的笔直折叠线中的任何一条的宽度a，其中折叠线宽度垂直于折叠线的路线测量。含纤维纸张优选为连续纸张。含纤维纸张优选包括纤维素纤维。含纤维纸张可适当地包括纤维素纤维、以及聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、己内酰胺(CPL)和热塑性淀粉(TPS)中的至少一种的纤维或颗粒。聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、己内酰胺(CPL)和热塑性淀粉(TPS)中的至少一种的纤维或颗粒可均匀分布在纸张中，或仅存在于构成小平面的纸张的第一部分中。构成小平面的纸张的第一部分中的弯曲硬度与构成折叠线的纸张的第二部分中的弯曲硬度的比率可适当地为至少2:1，优选为至少3:1，更优选为至少5:1。构成小平面的纸张的第一部分可相对于构成折叠线的纸张的第二部分变硬。构成小平面的第一部分的变硬增加了其弯曲硬度，并且由此尤其进一步便于处理由含纤维纸张获得的部分折叠的纸张产品，以及进一步确保小平面在含纤维纸张的折叠期间和/或在随后由含纤维纸张获得的部分折叠的纸张产品的成形期间保持平坦。构成小平面的纸张的第一部分的变硬可通过将涂层或层施加到纸张的第一部分来实现。通过用硬化剂浸渍或浸泡纸张的第一部分也可以实现变硬。替代地或另外地，构成小平面的纸张的第一部分的变硬可通过对纸张的第一部分进行焊接、硬化或热压来实现。Z字形折叠线中的每条可具有相同的宽度b，但是两条相邻的Z字形折叠线具有不同的宽度似乎也是合理的。平行的笔直折叠线中的每条可适当地具有相同的宽度a。宽度b可以适当地是宽度a的至少两倍。增加宽度b增加了α角在部分折叠的纸张产品的折叠或随后的成形期间采用不同值的自由度。优选地，Z字形折叠线的宽度b与笔直折叠线的宽度a的比率可为从2.5:1至5:1。任何两条随后的平行的笔直折叠线之间的距离c与任何两条随后的折叠线之间的距离d可适当地在从1:5至5:1的比率内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含纤维纸张(31、51、61)，包括形成折叠线和小平面(35)的折叠图案，所述折叠图案由在所述纸张的第一表面方向上延伸的一系列平行的笔直折叠线(32)和在所述纸张的第二表面方向上延伸的一系列Z字形折叠线(33)组成，所述笔直折叠线(32)与所述Z字形折叠线(33)相交，每条Z字形折叠线在与笔直折叠线的每个交点(34)处更改路线，所述笔直折叠线和所述Z字形折叠线一起限定小平面(35)的网格，其中，每个小平面的形状为平行四边形，其特征在于，每条Z字形折叠线(33)具有的宽度b大于所述平行的笔直折叠线(32)中的任何一条的宽度a，其中，折叠线宽度垂直于所述折叠线的路线而测量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.25 SE 1551232-01.一种含纤维纸张(31、51、61)，包括形成折叠线和小平面(35)的折叠图案，所述折叠图案由在所述纸张的第一表面方向上延伸的一系列平行的笔直折叠线(32)和在所述纸张的第二表面方向上延伸的一系列Z字形折叠线(33)组成，所述笔直折叠线(32)与所述Z字形折叠线(33)相交，每条Z字形折叠线在与笔直折叠线的每个交点(34)处更改路线，所述笔直折叠线和所述Z字形折叠线一起限定小平面(35)的网格，其中，每个小平面的形状为平行四边形，其特征在于，每条Z字形折叠线(33)具有的宽度b大于所述平行的笔直折叠线(32)中的任何一条的宽度a，其中，折叠线宽度垂直于所述折叠线的路线而测量。2.根据权利要求1所述的含纤维纸张，其中，所述纸张包括纤维素纤维和以下至少一种的纤维或颗粒：聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、己内酰胺和热塑性淀粉。3.根据权利要求1和2中任一项所述的含纤维纸张，其中，所述纸张的构成所述小平面的第一部分相对于所述纸张的构成所述折叠线的第二部分变硬。4.根据前述权利要求中任一项所述的含纤维纸张，其中，所述纸张的构成所述小平面的第一部分通过将涂层或层施加到所述纸张的所述第一部分或通过用硬化剂浸渍所述纸张的所述第一部分而变硬。5.根据前述权利要求中任一项所述的含纤维纸张，其中，所述纸张的构成所述小平面的第一部分通过对所述纸张的所述第一部分进行焊接、硬化或热压而变硬。6.根据前述权利要求中任一项所述的含纤维纸张，其中，所有Z字形折叠线(33)具有相同的宽度b，并且所有平行的笔直折叠线(32)具有相同的宽度a。7.根据前述权利要求中任一项所述的含纤维纸张，其中，宽度b是宽度a的至少两倍。8.根据前述权利要求中任一项所述的含纤维纸张，其中，任何两条随后的平行的笔直折叠线之间的距离c与任何两条随后的Z字形折叠线之间的距离d的比率在1:5至5:1之间，其中，两条折叠线之间的距离垂直于所述折叠线的路线而测量。9.根据前述权利要求中任一项所述的含纤维纸张，其中，任何两条随后的Z字形折叠线之间的距离d与每条Z字形折叠线的宽度b的比率为从2:1至10:1，优选为从2.5:1至7:1。10.根据前述权利要求中任一项所述的含纤维纸张，其中，由所述Z字形折叠线和所述笔直折叠线的交点形成的锐角(α0)为从50°至85°，优选为从55°至75°。11.根据前述权利要求中任一项所述的含纤维纸张，其中，每个小平面(35)具有圆角，至少在所述圆角处所述Z字形折叠线(33)和所述笔直折叠线(32)相交形成锐角。12.根据前述权利要求中任一项所述的含纤维纸张，其中，所述纸张起皱。13.一种部分或完全折叠的纸张产品(41、73)...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚尔马·格兰伯格，安娜·尼尔松，汉娜·斯科格隆，
申请(专利权)人：因文特亚有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE