多区纸张结构及制造该结构的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了具有与相对较薄区相连的过渡区的多区纸张结构。该纸张结构包含第一区、构图的第二区、第三区和过渡区。过渡区将构图的第二区和背景矩阵相连。背景矩阵包含第一区和第三区。第一区包含许多在第三区中分散的不连续的凸出部分。第一和第二区以不同的高度排列，并且每个区的厚度均小于过渡区的厚度。本发明专利技术还公开了制备该纸张结构的装置和方法。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多区纸张结构，该结构具有与以不同高度排列并且其厚度小于或等于过渡区厚度的纸张结构的区相连的过渡区。本专利技术还公开了制备这种纸张结构的装置和方法。纸张结构，如卫生纸、毛巾纸和搽面纸已广泛地在家庭和工业上使用。为了使这类薄页纸产品更受消费者的亲睐，业已作出了许多尝试。US3,994,771(1976年11月30日授权予Morgan等人)中阐明了一种方法，该方法提供了一种具有松厚性和柔韧性的消费者爱用的薄页纸产品。改善的松厚性和柔韧性还可通过双面相互交错的压榨区和非压榨区来提供，如US4,191,609(1980年3月4日授权予Trokhan)中所示。另一种使薄页纸更受消费者亲睐的方法是，对纸张结构进行干燥，从而赋予薄页纸产品以更大的松厚性、抗张强度和耐破应力。用这种方法制得的纸张结构的例子阐明于US4,637,859(1987年1月20日授权予Trokhan)中。另外，如在US4,514,345(1985年4月30日授权予Johnson等人)中阐明的，通过具有不同定量的区，在不使用更多的纤维素的纤维下，可使得纸张结构更为强韧。具有半连续图案的造纸网带和在这样的网带上制得的纸张被披露于PCT出版物WO94/04750(1994年3月3日以Ayers等人的名义出版，US优先权日为1992年8月26日)中。使用可变形的铸造表面工艺制得的造纸网带被披露于US5,275,700(1994年1月4日授予Trokhan)中。另外，薄页纸制造者还作出了通过改善产品的美学外观而使消费者对薄页纸产品更为亲睐的尝试。例如，通常是在薄页纸产品干燥后在薄页纸产品中形成压花花纹。在外观设计专利US239,137(1976年3月9日授予Appleman)中阐明了由Procter and Gamble公司销售的出现在纤维素毛巾纸产品中的一种压花图案。压花方法和/或压花产品还阐明于US3,556,907(1971年1月19日授权予Nystrand)；US3,867,225(1975年2月18日授权予Nystrand)；以及US3,414,459(1968年12月3日授权予Wells)中。然而，在干纸幅上压花通常以牺牲该结构的其它性能为代价而赋予该纸张结构以特定的美学外观。特别是，压花将破坏纤维素结构中纤维之间的键。由于这些键是在对初期纤维浆液进行干燥时形成和固定的，因此压花将发生这种破坏作用。在对纸张结构进行干燥后，通过压花而使与纸张结构平面垂直的纤维的移动将破坏纤维与纤维间的键。对这些键的破坏将导致干燥纸幅的抗张强度下降。此外，压花通常是在取自烘缸的干燥纸幅起皱后进行。在起皱后进行压花会破坏赋予纸幅的起皱图案。例如，通过对起皱图案的压实，压花可在纸幅的某些部位消除起皱图案。因为起皱图案改善了干燥纸幅的柔软性和柔韧性，因此，这样的结果是不希望的。此外，对纸张结构进行干压花起着沿压花区的周边对纸张结构进行展开或拉伸的作用。因此，相对于纸幅的未压花部分而言，沿压花区周边的纸张结构将具有减小的厚度。US专利申请流水号07/718,452，题目为“Tissue Paper Having LargeScale，Aesthetically Discernible Patterns and Apparatus for making Same”，1991年6月19日以Rasch等人的名义申请，并于1994年7月12日以US5,328,565授权，披露了至少有三个肉眼可识别的区的单层纸张结构。Rasch等人指出，通过光学强度性质如起皱频率、高度或不透明度，这三个区是用肉眼可区分的。尽管Rasch等人的结构提供了优于压花纸张结构的改进，但是仍需提供优于Rasch等人所述的纸张结构、具有改善的肉眼可识别图案的薄页纸产品。因此，在造纸领域中的人们一直在探索各种途径，以便在不损害纸幅所希望的性能下制备出具有极易识别的美学图案的张纸结构。因此，本专利技术的一个目的是提供一种具有肉眼可识别的图案的纸张结构，无需对干燥的纸幅进行压花。本专利技术的另一个目的是，在不破坏所希望的纸幅性能(如抗张强度和纸页柔韧性)下提供一种具有肉眼可识别的图案的纸张结构。本专利技术的另一目的是，提供一种纸张结构，该结构具有以第一高度排列并具有第一厚度的第一区，以不同于第一高度的第二高度排列并具有第二厚度的第二区，以第三高度排列并具有大于第一厚度的第三厚度的第三区，和将第二区与第一和第三区至少之一连接的第四过渡区，该第四过渡区具有大于第二厚度并大于或等于第一厚度的第四厚度。本专利技术的另一个目的是提供形成本专利技术的纸张结构的装置和方法。本专利技术的另一个目的是提供具有增强的松厚度和辊筒压缩性的纸张结构。本专利技术包含具有肉眼可识别图案的纸张结构，如薄页纸。该纸张结构包含以第一高度排列并具有第一厚度的第一区；以不同于第一高度的第二高度排列的构图的第二区，第二区具有第二厚度；与第一区连接的第三区，第三区以不同于第二高度的第三高度排列，并且第三区具有第三厚度；和具有第四厚度的过渡区。过渡区将第二区与第一和第三区至少之一连接。第四厚度大于或等于第一厚度并大于第二厚度。第三厚度大于第一厚度。在一个实施方案中，第一高度不同于第三高度，并且纸张结构具有含第一和第三区的背景矩阵，其中，第一区包含许多不连续的、分散于整个第三区的凸出部分。第二区和背景矩阵至少之一的一部分可如通过起皱而按透视法缩小。在一个实施方案中，至少一部分第二区被不同频率的起皱图案邻接。不同频率起皱图案从第二区的边界伸入包含第一和第三区的背景矩阵中。该不同频率的起皱图案在背景区中结束，并且增加了构图的第二区的肉眼可识别性。第二区可包含连续的网、不连续的区域或它们的结合。本专利技术还包括用于制造造纸纤维纸幅的装置。该装置可包含干燥网带。干燥网带包含带孔的基础元件，所述基础元件具有第一纸幅接触表面和与带孔基础元件相连的纸幅构图层，纸幅构图层从第一纸幅接触表面伸出，以形成不同于第一高度的第二高度的第二纸幅接触表面。以预定的图案布置纸幅构图层，以内切投影面积至少约50平方毫米、更优选至少约100平方毫米的带孔基础元件的一部分，其中，在内切面积内任何地方的高度均为第一纸幅接触表面的第一高度，并且在内切面积内没有纸幅构图层。第二纸幅接触表面的投影面积优选为装置投影面积的约5％和约20％之间，更优选约5％和约14％之间。具有带上述投影面积并布置成内切带上述宽度和面积的带孔基础元件部分的纸幅构图层的装置是相当柔软的。这样的柔韧性使得第一纸幅接触表面能相对于第二纸幅表面挠曲，从而形成不同高度的、压实的、相对高密度区。本专利技术还包含本专利技术纸张结构的成形方法，该方法包括如下步骤提供造纸纤维的湿纸幅；在第一挠曲步骤中使浓度为约8-30％的纸幅发生挠曲，从而提供具有第一高度的第一未压实纸幅区和具有第二高度(不同于第一高度)的第二未压实纸幅区的非单平面纸幅；在第二挠曲步骤中，将第一未压实纸幅区相对于第二未压实纸幅区挠曲，以暂时减少并优选基本消除第一未压实纸幅区和第二未压实纸幅区之间的高度差；压实约40-80％浓度的第一未压实纸幅区的预定部分，以提供压实的第一区和未压实的第三区；压实约40-80％浓度的未压实的第二纸幅区的至少一部分，以提供压实的第二纸幅区；至少恢复在第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纸张结构，包含：以第一高度排列并具有第一厚度的第一区；以不同于第一高度的第二高度排列的第二区，第二区具有第二厚度；与第一区连接的第三区，第三区具有第三厚度，并且第三区具有第三高度；和具有第四厚度的第四过渡区，过渡区将第二 区与第一和第三区至少之一连接；其特征在于：第四存度大于第一厚度并大于第二厚度，第三厚度大于第一厚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迪安V费恩，
申请(专利权)人：普罗克特和甘保尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]