專利名稱：制造諸如紙和非織物之類柔軟材料多層卷材的方法與用此方法制造的多層材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及制造包括至少三層柔軟材料，例如紙和非織造材料，用膠粘貼各層的多層卷材的方法。特別是涉及制造諸如衛生紙、餐巾紙、紙巾、手巾、餐巾、手帕等等的薄材料產品。本發明還涉及諸如紙和非織物之類的柔軟材料的多層柔軟材料的卷材，該卷材至少包括三層，各層通過稀疏涂膠地點互相膠粘在一起。
背景技術：
為了制造薄材料成品把兩層或更多層層壓在一起是很普通的。就層壓產品而論，用這種方法制造的薄材料產品比相同厚度和基重的單層產品更柔更軟。并且吸附能力提高，松密度增加。
層壓兩個或兩個以上的薄層常常用膠粘貼。在膠粘到一起之前也常常用機械在各層上壓花紋。層壓兩層只用機械壓紋的辦法在壓紋地點把兩層機械地聯在一起，這也是眾所周知的。
例如，通過EP-A-796 727可以獲知首先把兩個紙層壓出凸凹相間的三維結構花紋，然后把膠涂到兩層中的一層上，再在兩個壓紋輥之間的壓隙內把兩層聯到一起，從而各層的突出部分互相粘在一起。EP-A-738 588說明了一種類似的方法，根據所述方法，膠還有色彩效果。
WO 95/08671包括一種所謂的嵌套壓紋法的實施例，這種方法是把兩個經過壓紋的層中一層的突出部分嵌套到與之相對的一層的凹入部分而把兩層連結起來。
通過US-A-5,443,889了解到層壓兩個紙層的一種方法，所述方法是把所述兩個紙層各送到一個有凸凹部分相間的圖案輥，并且在其中的一個紙層通過所述輥時被涂上膠。然后這兩個紙層在所述圖案輥之間的壓隙內粘貼在一起，所述圖案輥被對準驅動從而兩個紙層以與所述圖案輥突出部相應的圖案壓聯在一起。
與卷材壓紋相關的缺點是壓紋處強度大大下降，影響整個紙產品的強度性能。壓紋紙與相當的非壓紋紙相比，強度下降高達70％并非罕見。
US-A-3,672,950公開了一種制造有墊的粘壓薄材料產品的方法，使用這種方法時在第一圖案輥與壓印輥之間的壓隙內給一個薄材料層涂上一定的膠圖案。所述薄材料層在所述壓印輥與第二圖案輥之間的壓隙內層壓到另一層上，所述第二圖案輥具有與第一圖案輥的圖案相應圖案并與第一圖案輥滾動一致。兩層在層壓過程中受力狀態不同，從而制造出有墊的產品。
可以用不同的方法把三個或更多的薄材料層層壓膠粘在一起。例如，按US-3,867,225所說明的那樣，根據其中的一個實施例，要使用一個壓紋裝置，所述裝置有兩個為壓紋輥和嚙合輥所限定的壓紋隙，所述嚙合輥提供被壓紋并層壓的卷材的嵌套構形并包括涂膠器，有了這些修改從而可以把兩層一起送入至少其中的一個壓紋隙。使用所述層壓三個或更多層的方法制造的產品很硬，因為要把所有各層膠粘到一起，膠必須完全滲透中間的層。膠不足以滲穿中間層，層的膠粘效果就不夠。
例如，像US1,774,497說明的那樣，根據其中的一個實施例，通過所謂的凸對平或凸對凸壓紋用機械層連結法把三個或三個以上的層連結在一起，所述壓紋只沿薄材料產品的邊緣部分進行，即所謂的邊緣壓紋，但也可以在產品整個表面上壓紋。EP-A-436 170披露了一種包括兩層或多層各層用邊緣壓紋法壓紋并層壓在一起的多層薄材料產品。僅用機械壓紋特別是只在邊緣部分壓紋，難以有足夠的層連結。
發明內容
本發明的目的是提供一種制造諸如紙和非織物之類柔軟材料的多層卷材的方法，其中至少有三層柔軟材料是用膠粘的辦法層壓到一起的。所述層壓應能提供良好的層連結并且對材料的壓力很輕從而各層的結構以及強度性能基本得以保持。而且成品的吸附能力、松密度以及懸掛性能都高。
根據本發明，所述方法如下使具有三維圖案突出部的第一膠轉移輥與第一涂膠裝置接觸，并在第一壓隙內把與所述突出部構形相應的膠圖案轉移到第一卷材形柔軟材料上，使第二卷材形柔軟材料與所述第一卷材形柔軟材料的涂膠側在第一圖案層壓輥和壓印輥之間的第二壓隙內接觸，所述第一圖案層壓輥具有與所述第一膠轉移輥的圖案相應的三維圖案突出部，第一膠轉移輥和第一層壓輥被對準驅動，從而第一、第二卷材形柔軟材料以與所述第一膠轉移輥的突出部構形相應的圖案受壓膠粘到一起；然后，使具有三維圖案突出部的第二膠轉移輥與第二涂膠裝置接觸，并在第三壓隙內把與所述第二膠轉移輥的突出部構形相應的膠圖案轉移到已粘到一起的第一、第二卷材形柔軟材料組合件的外側，所述圖案與第一膠轉移輥轉移到柔軟材料上的圖案偏移，使第三卷材形柔軟材料在第二圖案層壓輥與壓印輥之間的第四壓隙內與所述已粘到一起的第一、第二卷材形柔軟材料的有膠側接觸，所述第二圖案層壓輥有與所述第二膠轉移輥的圖案相應的三維圖案突出部，第二膠轉移輥與第二層壓輥被對準驅動，從而第三卷材形柔軟材料被壓并以相應于所述第二膠轉移輥突出部構形的膠圖案粘到所述已粘到一起的第一、第二卷材形柔軟材料的組合件上。
因為不同層之間的涂膠地點相互偏移，各層的相對移動比各層用共同的涂膠地點粘到一起的情況下更自由。相對于各層平面的縱、橫方向均可相對移動，這有助于提高層壓材料的懸掛性能。
在本發明的一個實施例里，至少有一層在與其相對的層層壓前在材料濕的時候、烘干的時候和/或在干燥狀態下，在材料上印出三維圖案。
優選地，各涂膠地點的尺寸在0.15和150平方毫米之間，在0.5和100平方毫米之間較好，在1和15平方毫米之間更好。每個單位面積內涂膠地點的數量應達到每平方米25個到每平方厘米150個，每平方米300個到每平方厘米50個較好，每平方米800個到每平方厘米20個更好。應該指出，各個涂膠地點可以規則地分布于卷材形材料的整個面積內，但也可以不規則地分布，例如，成群地分開配置。
涂膠地點的形狀可以任選，例如，小點、線、圖形、字母、離奇圖案等等。
本發明還涉及諸如紙和非織物之類柔軟材料的多層卷材，所述卷材至少包括三個在許多分隔開的涂膠地點用膠互相連結的層，所述多層卷材的第一、第二層以許多分隔開的涂膠地點的第一膠圖案粘在一起，第三層以許多分隔開的涂膠地點的第二膠圖案粘到已粘到一起的第一、第二層上，所述第二膠圖案與所述第一膠圖案不重疊。
在一個實施例里，基本上所有第二膠圖案的涂膠地點都與第一膠圖案的涂膠地點偏移。
至少有一種膠圖案是用彩色膠涂制的。
在一個實施例里，至少一層有故意制出的孔。
所述多層卷材還可以在層壓后壓紋。
本發明的其它特點在下面的詳細說明和權利要求內說明。
下面參照附圖所示的實施例更詳細地說明本發明，附圖中圖1是使用根據本發明方法的設備的側視示意圖。
圖2是根據本發明方法制造的三層紙的截面示意圖。
圖3是根據本發明方法制造的四層紙的截面示意圖。
圖4是用兩種粘貼圖案互不重疊地粘貼的平面圖。
具體實施例方式
圖1示出的是制造三層材料，例如，紙，特別是薄紙的設備。第一紙卷材1經過輥2向涂膠裝置供紙。所述涂膠裝置包括一個膠室3，膠從其中涂布到膠輥4上。膠輥4與第一圖案膠轉移輥5接觸，所述膠轉移輥周邊有帶圖案的突出部6。膠輥4僅與所述突出部6的頂部接觸，因而膠只會轉移到所述頂部上。紙卷材1傳到第一膠轉移輥5與中央壓印輥11之間的壓隙中。從而把相應于突出部6頂部構形的第一膠圖案壓印到紙卷材1上。圖案輥5與壓印輥11之間的壓隙內的壓力只夠把膠轉移到紙卷材1上。優選地，不使所述卷材變形，即，圖案輥5的突出部6不壓入所述卷材。
第二紙卷材7經過輥8送到第一圖案層壓輥9與中央壓印輥11之間的壓隙。所述第一層壓輥9的突出部10上有與第一膠轉移輥5的圖案相應的三維圖案。這里所說的“相應的”意思是突出部10與第一膠轉移輥5的突出部6在形狀上和有效表面積上都相同；形狀相同但有效表面積大于第一膠轉移輥5的突出部6，從而延伸超出第一膠轉移輥5提供的涂膠位置的外周邊；或形狀不同且有效表面積也大于第一膠轉移輥5的突出部6。例如，第一膠轉移輥5印出的膠圖案可以是如圖4示的那樣的三角形圖案22配置的三個點，其中第一層壓輥9的突出部10既可以與所述膠圖案完全一樣也可以略大于所述膠圖案，或者，例如像圖4用虛線所繪的那樣套住三個點的三角形24的形式。在所有這些情況下兩個有圖案的輥5和9上的圖案的相對位置是互相對應的。
優選地，所述第一層1和第二層7在被送到第二壓隙時，張緊度基本相等。這樣，就不會由于層壓而有縮小不一的效應。兩個有圖案的輥5和9互相調準滾動一致，從而第一紙卷材1和第二紙卷材7一起以與第一膠轉移輥5膠圖案結構相應的圖案受壓并膠粘在一起。
優選地，如圖1所示一個中央壓印輥11既用于第一膠轉移輥5也用于第一層壓輥9。當然也可以用兩個或更多的壓印輥與膠轉移輥5和層壓輥9配合，并使之同步而被對準驅動。在所述第二壓隙內壓力也應小，但足以把紙層1和7膠粘在一起。第二壓隙內的壓力不應大于只引起面對第一層壓輥9的第二紙層7上的涂膠位置產生輕微的壓實凹陷21。
然后，把經過這樣層壓的第一層1和第二層7送到第二涂膠裝置，第二涂膠裝置有膠室12，膠從其中涂到膠轉移輥13。膠轉移輥13與第二圖案膠轉移輥14接觸，第二圖案膠轉移輥14在其周邊上有圖案突出部15。第二膠轉移輥14在第三壓隙把與突出部15的頂部構形相應的膠圖案轉移到第二紙層7的外側。第二膠轉移輥14與壓印輥11之間的壓隙內的壓力僅足以把膠轉移到卷材7上。優選地，所述卷材不應變形，即，膠轉移輥14的突出部15不壓入卷材7內。
第二膠圖案不與第一膠轉移輥5印出的第一膠圖案重疊。使第三紙層16在第二圖案層壓輥18與壓印輥11之間的第四壓隙內與第二紙層7的涂膠側接觸，所述第二圖案層壓輥18的突出部19有與第二膠轉移輥14的圖案相應的三維圖案。這里所說的“相應的”定義與上面說的第一膠轉移輥5與層壓輥9之間的關系一樣。第二膠轉移輥14與第二層壓輥18的滾動一致，從而第三紙層16被壓，以與所述第二膠轉移輥14的突出部15頂部的構形相應的圖案膠粘于已粘在一起的第一層1和第二層7上。
所述第四壓隙內的壓力也應該小但足以使各層紙粘在一起。所述壓隙內的壓力不應大于只引起面對第二層壓輥18的第三層紙的涂膠位置的對面產生輕微壓實凹陷21。
面對所述中央壓印輥11的所述多層卷材的表面基本保持其結構不受層壓的影響，在其與膠圖案相對的材料上沒有壓實凹陷。層壓多層產品標注為20。
優選地，如圖1所示只用一個中央壓印輥11與所有圖案輥5、9、14和18配合。當然也可以用兩個或多個壓印輥分別與一個或多個所述圖案輥配合并使之同步從而被對準驅動。
膠轉移輥5和13上的圖案可以任意選擇，但在選擇上應做到涂布于卷材上膠的面積相當于卷材1總的表面積的0.03-9％之間，優選地為0.1-6％之間。在本例中，涂膠位置基本稀疏地分布于層壓產品的整個面積內。用根據本發明的方法可以非常明確地定位涂膠地點的位置，只需非常少量的膠。這就是說具有柔軟性、可懸垂性、吸水等優點。每個單位面積內涂膠地點的數量應達到每平方米25個到每平方厘米150個，每平方米300到每平方厘米50個較好，每平方米800到每平方厘米20個更好。各個涂膠地點的大小應達到0.15到150平方毫米之間的面積，0.5到100平方毫米之間較好，1到15平方毫米之間更好。
在涂膠地點面積大的情況下，可以使用屏幕圖案，就是說各個膠圖案由許多小點組成。這種情況下的涂膠地點的大小指的是圈定面積內組成膠圖案的小點聯在一起的面積。
優選的膠為一般用于紙的膠，例如羧甲基纖維素；聚乙烯醇；乙烯乙酸乙烯酯；聚乙烯乙酸酯；乙烯丙烯酸；乙酸乙烯酯丙烯酸；苯乙烯丙烯酸；聚氨基甲酸酯；聚偏氯乙烯；漿糊；化學漿糊；糊精；諸如天然橡膠、合成橡膠或塑料懸浮于水中的乳狀液和乳化體之類的水溶聚合物。如果層材不是紙當然要選適合該材料的膠。
也可以使用彩色膠，這會使所述材料有視覺效果和圖案效果。
圖2中示出的是根據本發明制造的三層紙產品的一例，第一層1和第二層7之間的涂膠地點標注為22，第二層7和第三層16之間的涂膠地點標注為23。第一層1和第二層7之間的涂膠地點22與第二層7和第三層16之間的涂膠地點23是分開的，互不接觸，形成空隙容積，增加材料體積，提高吸附性能，這些都是對例如柔軟吸附紙具有重要意義的性能。各個層分隔產生的容積在層壓后基本上全都保留下來。與涂膠地點22和23分別相對的第二層7和第三層16有圖案輥9和18分別壓出的輕微壓實凹陷21。
圖3示出的是第一和第二膠圖案的一例，其中各第二膠圖案的涂膠地點23安排在第一膠圖案的涂膠地點22之間的一半距離處。優選地，第二膠圖案的涂膠地點23基本相對第一膠圖案的涂膠地點22偏移。“偏移”一詞的意思是在從上往下看的平面圖里基本全部，或者至少90％的第二膠圖案的涂膠地點23不與任何第一膠圖案的涂膠地點22疊交。“疊交”的意思是涂膠地點的表面積至少有一部分是重疊的，但不包括各個涂膠地點之間相互正切。因此，“不疊交”的意思是在從上往下看的平面圖里第二膠圖案的涂膠地點23與第一膠圖案的涂膠地點22可能成正切或者全部分開。
因為第一和第二膠圖案的施加互相偏移，所以各層之間的相對移動比重疊粘貼情況下自由些。可以相對于各層的水平面產生縱向和橫向相對移動，這有助于提高層壓材料的懸掛性能。
層壓過的紙卷材1、7和16可以是平滑的，但也可以在制造過程的早期，例如，在紙卷材形成、脫水和/或干燥期間，具有三維結構。三維結構也可以在層壓前通過對干卷材壓紋產生。根據本發明的方法對這種花紋是非常兼容的，因此在整個層壓過程中這些花紋都可以基本保持不變。本發明的另一重要優點是在整個過程中紙都基本保持其強度性能，在許多其它層壓方法中，與層壓相關聯，紙卷材會產生皺紋和變形，強度會下降。因為所述層壓產品的結構基本上是平滑的，可以卷成致密的紙卷或折疊的產品，這意味著可以節省空間和成本。所述多層層壓產品，因為涂膠地點粘接牢固，如果需要，可以在層壓后壓紋，從而制造出更柔軟的材料。有效的層粘接是由于第一和第二層壓輥9和18分別與膠轉移輥5和14被對準驅動形成的明顯的涂膠效果而達到的。
當然也可以用上述方法層壓四層或四層以上的紙層。在另一方案里，可以安裝三個或三個以上的涂膠裝置涂上膠圖案，所述圖案與前面的和/或后面的膠圖案偏移。然而如果需要也可以每隔一個地與下面的膠圖案重疊。兩個或兩個以上的紙層也可以進入第一、第二和/或第三壓隙，四個或四個以上的紙層可以在其內用兩個涂膠裝置層壓。使兩個或兩個以上的紙層進入一個涂膠裝置時，膠必須滲入兩層或所有紙層。圖3示出了這種情況，可以通過選擇有適當性能，例如，適當粘度的膠來達到這一目的。
例如不同粘度的膠可以用于不同的涂膠裝置。如圖3所繪，膠要滲入兩層或兩層以上時，優選地使用粘度低的膠。層壓的各層材料不同時也可以使用不同的膠。
吸附能力、基重、制造方法、纖維成分、化學添加劑不同的不同種類的紙可以用于不同的紙層。
本方法也適合使用于有意造成帶孔的紙層，因為在整個層壓過程中孔的主要部分不會受到損壞，不會填上膠，而在普通膠粘貼紙層時會出現這種情況。“有意造成帶孔”指的是用機械穿的孔或與形成和/或干燥卷材相關而制出的孔。
權利要求
1.一種制造至少包括三層諸如紙和非織物之類的柔軟材料各層用膠粘聯的多層卷材(14)的方法，所述的方法包括使具有三維圖案突出部(6)的第一有圖案膠轉移輥(5)與第一涂膠裝置(4)接觸并在第一壓隙內把以相應于所述突出部(6)構形的圖案的膠轉移到第一卷材形柔軟材料(1)上；使第二卷材形柔軟材料(7)在第二壓隙內與所述第一卷材形柔軟材料(1)的涂膠側接觸，所述第二壓隙在具有與所述第一圖案膠轉移輥(5)的圖案相應的三維圖案突出部(10)的第一圖案層壓輥(9)與壓印輥(11)之間；把第一膠轉移輥(5)和第一層壓輥(9)被對準驅動，從而第一和第二卷材形柔軟材料(1、7)受壓并以相應于所述第一膠轉移輥(5)的突出部(6)構形的圖案膠粘在一起，其特征在于使具有三維圖案突出部(15)的第二膠圖案轉移輥(14)與第二涂膠裝置(13)接觸，并在第三壓隙內把與所述第二膠轉移輥的突出部(15)構形相應的膠圖案轉移到已粘到一起的第一、第二卷材形柔軟材料(1、7)組合件的外側，所述圖案與第一膠轉移輥(5)轉移到柔軟材料上的圖案偏移，使第三卷材形柔軟材料(16)在第二圖案層壓輥(18)與壓印輥(11)之間的第四壓隙內與所述已粘到一起的第一、第二卷材形柔軟材料(1、7)組合件的涂膠側接觸，所述第二圖案層壓輥(18)有與所述第二膠轉移輥(14)的圖案相應的三維圖案突出部(19)，第二膠轉移輥(14)與第二層壓輥(18)被對準驅動，從而第三卷材形柔軟材料(16)被壓并以相應于所述第二膠轉移輥(14)突出部(15)構形的膠圖案粘到所述已粘到一起的第一、第二卷材形柔軟材料(1、7)的組合件上。
2.按照權利要求1的方法，其特征在于在卷材形柔軟材料(1、7、16)中至少有一層在與其它卷材形柔軟材料層壓到一起前在材料濕的時候、烘干的時候和/或在干燥狀態下，在材料上印出三維圖案。
3.按照權利要求1或2的方法，其特征在于第二膠圖案的涂膠地點(23)基本上全都與第一膠圖案的涂膠地點(22)偏移。
4.按照上述權利要求中任一項的方法，其特征在于各涂膠地點(22、23)的尺寸在0.15和150平方毫米之間，在0.5和100平方毫米之間較好，在1和15平方毫米之間更好。
5.按照上述權利要求中任一項的方法，其特征在于每個單位面積內涂膠地點(22、23)數量達到每平方米25個到每平方厘米150個，每平方米300到每平方厘米50個較好，每平方米800到每平方厘米20個更好。
6.按照上述權利要求中任一項的方法，其特征在于所述多層卷材還在層壓后壓制花紋。
7.一種諸如紙和非織物之類的柔軟材料的多層卷材(19)，至少有三層(1、7、16)，各層通過稀疏涂膠地點(22、23)互相膠粘在一起，其特征在于所述多層卷材的第一層(1)和第二層(7)是用包括多個稀疏涂膠地點(22)的第一膠圖案膠粘在一起的，第三層(16)是用包括多個稀疏涂膠地點(23)的第二膠圖案粘到已經粘到一起的第一和第二層的組合件上的，所述涂膠地點(23)與所述第一膠圖案的涂膠地點(22)偏移。
8.按照權利要求7內的多層卷材，其特征在于第二膠圖案的涂膠地點(23)基本上都與第一膠圖案的涂膠地點(22)偏移。
9.按照權利要求7或8的多層卷材，其特征在于各涂膠地點(22、23)的尺寸在0.15和150平方毫米之間，在0.5和100平方毫米之間較好，在1和15平方毫米之間更好。
10.按照權利要求7-9中任一項的多層卷材，其特征在于每個單位面積內涂膠地點(22、23)數量達到每平方米25-150個，每平方米300到每平方厘米50個較好，每平方米800到每平方厘米20個更好。
11.按照權利要求7-10中任一項的多層卷材，其特征在于至少有一種膠圖案是用彩色膠涂制的。
12.按照權利要求7-11中任一項的多層卷材，其特征在于在所述各層(1、7、16)中至少有一層在與另一層膠粘之前有三維圖案。
13.按照權利要求7-12中任一項的多層卷材，其特征在于在所述各層(1、7、16)中至少一層有故意制出的孔。
14.按照權利要求7-13中任一項的多層卷材，其特征在于所述多層卷材在層壓后壓過花紋。
全文摘要
制造至少包括三層諸如紙和非織物之類的柔軟材料，各層用膠粘聯的多層卷材(14)的方法和根據所述方法制造的多層產品。第一層(1)和第二層(7)用第一膠圖案膠粘到一起，第二層和第三層(16)用第二膠圖案膠粘到一起，所述第二膠圖案與所述第一膠圖案偏移。
文檔編號B05C1/16GK1646303SQ03808035
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月8日 優先權日2002年4月9日
發明者埃娃－李·薩爾瓦利, 安娜·蒙松, 安德斯·安德松, 瑟倫·卡德費爾特, 昂內塔·托倫 申請人:Sca衛生產品股份公司