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压花辊、压花单元、压花方法和压花产品

摘要

压花单元包括:至少一个压花辊(3),所述至少一个压花辊具有转动轴线(3A)和基本圆柱形的表面,所述基本圆柱形的表面具有多个压花凸起(P3),所述压花凸起具有线性延伸部;压力辊(5),所述压力辊具有屈服表面(5B);压花辊缝(G1),所述压花辊缝限定在所述压力辊(5)与所述压花辊(3)之间;幅状材料(N)的进给路径,所述幅状材料的进给路径延伸通过所述压花辊缝(G1)。压花凸起(P3)沿着其线性延伸部相对于压花辊(3)的转动轴线(3A)具有可变的倾角,并且沿着所述压花凸起的纵向延伸部具有可变的横截面。

著录项

  • 公开/公告号CN103561946A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-02-05

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 雕刻解决方案有限责任公司;

    申请/专利号CN201280026883.2

  • 发明设计人 M·格利;

    申请日2012-04-13

  • 分类号B31F1/07(20060101);

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人王爱华

  • 地址 意大利卢卡

  • 入库时间 2024-02-19 22:49:04

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2015-10-21

    授权

    授权

  • 2014-03-12

    实质审查的生效 IPC(主分类):B31F1/07 申请日:20120413

    实质审查的生效

  • 2014-02-05

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及棉纸或绉纸生产领域,具体为卫生纸、厨房用纸、一 次性手巾纸或餐巾纸和类似物。更具体地,本发明涉及对用于机械地 处理棉纸的压花单元的改进和压花方法的改进。

背景技术

绉纸或棉纸用于生产用于日常和家庭用途、专业用途以及工业用 途的各种制品。尤其,棉纸用于制成具有卷或片形式的卫生纸、厨房 用纸和其它产品。在许多应用中,棉纸经受机械压花处理。压花处理 实质上是进给单层片或多层片棉纸通过限定在压花辊与压力辊之间的 辊缝。压花辊设有凸起,所述凸起与压力辊的表面协同操作。在某些 实施例中,压花辊和压力辊二者由诸如钢的硬材料制成,并且分别设 有彼此啮合的凸起和腔体。

在其它更为普遍的实施例中,压花辊设有凸起,所述凸起穿透设 置在压力辊上的弹性屈服的涂层,使该层相对于基本平滑的圆柱形状 变形,所述基本平滑的圆柱形状是该层当压力辊休止而不与压花辊接 触时所呈现的形状。两个辊压在彼此上,使得凸起由于压力辊的屈服 涂层的压缩变形而穿透所述压力辊的侧面。形成穿过辊缝的幅状材料 的纤维素材料在具有与压花辊的压花凸起的图案相对应的图案的压花 突出物形成的情况下永久地变形,所述辊缝形成在两个辊之间。

压花导致纸层片的纤维素纤维产生高机械应力和局部破损。

压花既用于美观原因,以便装饰纸层片,并且最重要的用于技术 功能原因,例如,以便在形成多层片幅状材料的几个层片之间产生例 如相互胶合的区域。胶施加到压花突出物的外表面,从而实现将胶施 加到限定区域。压花还用于修改、改变或改善棉纸的特定特征,例如, 厚度、柔软度和吸收能力。

由于形成层片的纤维素纤维在通过压花而变形的区域中所受到的 高应力,压花凸起的形状、压花凸起的尺寸和压花凸起的布置不能随 意选择,而是必须考虑到对压花图案的选择施加约束的特定限制性准 则。因此,当生产新压花图案时,总是需要在图案必须遵从的技术功 能要求与纸没有受到过大应力的要求之间找到平衡,因为如果纸受到 过大应力,则可以导致纤维素材料局部破损或过度弱化。

压花辊在其圆柱形表面上被雕刻以产生压花凸起。早期雕刻技术 涉及通过去除碎屑的机械加工。更现代的雕刻技术基于激光和化学蚀 刻的使用。在压花辊使用老雕刻技术雕刻(例如,形成截棱锥形状的 凸起)的情况下,所获得的纤维素材料的层片的变形被均匀分布。反 之亦然,由于各向异性的纤维素纤维的布置,所述层片的弱化是非均 质的,如以下将解释。

借助当前的雕刻技术(通过化学蚀刻而使压花图案具有斑驳的形 状),大大改善了压花图案的外观,但是层片不再均匀地变形;因此, 除了非均质的弱化以外,这还致使层片非均质地伸长,所述伸长导致 皱褶的形成,正被处理的层片的局部变松和滑移。

如本领域的技术人员已知,通常借助湿式工艺或水基工艺生产棉 纸。在精炼机中生产具有小于5%的干量百分比且典型地在2%至4% 的量级的干量百分比的水和纤维素纤维的浆体。在添加诸如防潮树脂、 染料或类似物的任何必要的添加剂的情况下,浆体从流浆箱分配到成 形网或成形毡上。通过随后的步骤,水逐渐地从形成在成形网或毡上 的浆体层排出以增大浆体层内部的干物质的百分比。在干物质的百分 比达到足以使如此形成的纤维素材料的层具有充足的机械强度之后, 纤维层被传递到干燥装置,例如,扬克烘缸(Yankee cylinder),一 系列干辊或类似物。

由于这样的方法,即,在所述方法中在进给方向与成形网的进给 方向一致的情况下纤维通过来自流浆箱的线性喷嘴的浆体的连续流动 而分配在成形网上,虽然在浆体中纤维呈现出完全随机的取向,但是 一旦浆体已经分配在成形网上,则纤维的大部分在沿着机器方向的优 选取向下布置,所述沿着机器方向即是沿着与成形网的行进方向平行 的方向。这确保完成的纤维素材料具有各向异性的机械强度特征,并 且更具体地,具有沿着横向方向的更小强度和沿着纵向方向即沿着机 器方向的更大强度。这对将在纤维素材料上生产的压花突出物和压花 凸起的形状和取向造成又一些限制。

通常,凸起、并且因此在纸上的压花突出物具有简单的几何形状, 典型地具有截棱锥形状或截锥形状。在某些情况下,压花遵循更加复 杂的图案,在辊上的压花凸起和在纸上的压花突出物具有线性趋势, 但是尽管如此具有有限的长度。

EP-A-0955157公开了一种用于压花和连结层片以生产多层片幅 状材料的方法和设备。

US-A-2006/0286885和EPj-A-1708872公开了压花产品,所述压 花产品具有点状几何形状的压花凸起,所述压花凸起具有侧表面,所 述侧表面在凸起的不同边上具有不同的倾角。

发明内容

根据第一方面,本发明涉及一种压花辊,所述压花辊具有创新特 征,所述创新特征能够部分地或完全地克服现有技术的压花辊的问题 或限制中的至少一个或多个。尤其,本发明的实施例的目的是提供一 种能够实现均匀变形并且因此能够实现纤维素层片的均匀弱化的压花 工艺、压花单元和压花辊。

基本上,本发明提供一种压花单元,所述压花单元包括至少一个 压花辊,在所述至少一个压花辊的基本圆柱形的侧面上设置有具有线 性延伸部的压花凸起。压花单元还可以包括具有屈服表面的压力辊, 例如,所述屈服表面由屈服涂层形成,所述屈服涂层优选地由诸如合 成橡胶的弹性材料制成。在其它实施例中,压力辊可以由刚性材料制 成并且设有腔体,所述腔体与压花凸起协同操作,即,与压花凸起啮 合。在又一些实施例中,压力辊可以用不同的压力构件代替,例如, 用加压在压花辊上的带代替。

在压力构件与压花辊之间限定有压花辊缝,其中,压花辊和压力 构件压在彼此上,以便使压花辊的凸起局部地压缩压力辊的屈服涂层, 穿透涂层的表面。

压花单元还包括幅状材料的进给路径,所述路径延伸通过压花辊 缝。

凸起沿着其线性延伸部相对于压花辊的转动轴线具有可变的倾 角。此外,凸起沿着所述凸起的纵向延伸部具有至少一个可变的与应 力有关的特征。

根据另一个方面,本发明涉及一种压花辊,所述压花辊具有转动 轴线和基本圆柱形的表面,所述基本圆柱形的表面包括多个具有线性 延伸部的压花凸起,其中,压花凸起沿着其线性延伸部相对于压花辊 的转动轴线具有可变的倾角。此外,压花凸起沿着所述压花凸起的纵 向延伸部具有至少一个可变的与应力有关的特征。

在线性凸起的一点处相对于压花辊的转动轴线的线性凸起的倾角 指的是凸起的中心线在所述点处的切线与平行于辊的转动轴线且穿过 该点的直线之间所形成的角。因此,相对于转动轴线具有可变的倾角 的凸起是这样的凸起,即,在所述凸起中,在凸起的不同点处与中心 线成切线的直线相对于压花辊的轴线(即,相对于平行于所述轴线且 穿过切点的直线)形成不同的角。

换言之,凸起相对于辊的轴向方向具有可变的倾角。

幅状材料根据进给方向进给通过压花辊缝,所述进给方向根据本 技术领域中所使用的技术术语将被表示为机器方向(MD)。在压花 辊缝中,压花辊具有根据所述机器方向取向的圆周速度,而转动轴线 沿着横向方向(CD)取向。压花凸起具有相对于横向方向和相对于机 器方向有倾角的方向,其沿着相应的凸起的延伸部变化。

压花凸起的与应力有关的特征指的是当幅状材料的纤维素纤维被 在压花凸起与压力辊之间的压花辊缝中压花时决定幅状材料的纤维素 纤维的机械应力的凸起的几何特征。

根据不同的方面,本发明涉及一种压花单元,其包括:至少一个 压花辊,所述至少一个压花辊具有转动轴线和基本圆柱形的表面,所 述基本圆柱形的表面具有多个压花凸起,所述压花凸起具有线性延伸 部;压力构件,例如,压力辊,所述压力构件任选地设有屈服表面; 压花辊缝,所述压花辊缝限定在压力构件与压花辊之间;幅状材料的 进给路径,所述幅状材料的进给路径延伸通过压花辊缝。根据本发明, 压花凸起沿着其线性延伸部相对于压花辊的转动轴线具有可变的倾 角,并且也沿着其线性延伸部具有可变形状的横截面。横截面的变化 导致与应力有关的特征变化,如改变压花凸起的几何形状导致修改压 花的程度或类型,并且结果修改应力,所述应力即是施加到在压花辊 与压力辊之间的辊缝中经受压花的幅状材料的机械应力。本发明还涉 及如本文所限定的与压花单元的特征独立的压花辊。

横截面可以改变形状特征、尺寸特征或这些特征的二者。

实质上,在压花凸起的线性延伸部的给定点处的所述压花凸起的 横截面通过凸起与几何平面之间的相交而给出,所述几何平面垂直于 在所述点处与凸起的中心线成切线的直线。

凸起的中心线可以由穿过凸起的前表面的中心的线表示或由穿过 凸起的横截面的质心的线表示。

根据有利的实施例,凸起的至少一个与应力有关的特征或横截面 可以根据压花凸起相对于压花辊的转动轴线或相对于圆周方向即机器 方向的倾角而变化。

压花凸起具有:前表面;第一侧表面,所述第一侧表面限定第一 边,所述第一边相对于与压花辊的转动轴线垂直的径向方向形成第一 倾斜角;和第二侧表面,所述第二侧表面限定第二边,所述第二边相 对于所述径向方向形成第二倾斜角。边的倾角可以沿着压花凸起的延 伸部变化。通常,在凸起的给定横截面中的边的倾角通过这样的角给 出,即,所述角是在侧表面与横截面相交的线与穿过相交线的且与压 花辊的转动轴线垂直的直线之间形成。该角越小,边的倾角越大。换 言之,更加倾斜的边是“更加陡峭的”边。

边可以是直线的,或可以具有主要的直线部分和端部区域,所述 端部区域以较大或较小的半径连接到在相邻的压花凸起之间的腔体底 部和连接到凸起的前表面或头表面。在该情况下,凸起的侧表面与横 截平面的相交线是可以具有用于连接到凸起的根部和用于连接到凸起 的前表面的曲线部分的直线的一部分,所述横截面即是与在所述点处 与凸起的中心线成切线的直线垂直的平面。

在其它实施例中,边的轮廓可以是曲线的,或是凸出的或凹入的, 或是部分凸出的和部分凹入的。在该情况下,在限定凸起的边的侧表 面与横截平面之间的相交线是凹曲线、凸曲线或部分凸的曲线和部分 凹的曲线。限定边的曲线具有通常可从压花凸起的基部向其顶部变化 的倾角。在该情况下,倾角在限定凸起的边的曲线中的每个点中通过 这样的角确定,即,所述角是在穿过所述点且与压花辊的转动轴线垂 直的直线与限定边的曲线在所述点处的切线之间形成。

优选地,线性凸起的侧表面是基本平坦的,这意味着所述线性凸 起的侧表面限定与横截平面相交的直线。

在某些实施例中,与应力有关的特征包括可沿着相应的线性凸起 的纵向延伸部变化的、凸起的两个边的倾角中的一个或另一个或二者。 凸起的边的倾角与压花程度相互关联,并且因此与在纤维素材料中引 起的机械应力相互关联,因为边越陡峭,即,由边相对于径向方向所 形成的角越小,通过压花所引起的纤维素纤维的变形越集中。结果, 纤维素纤维上的应力更大。较不陡峭的边导致变形更少集中,并且因 此,纤维素材料的伸长率在更大表面上分布,在纤维上产生更小应力。

通过沿着压花凸起的纵向延伸部修改压花凸起的边的倾斜角,因 而能够调节施加在纤维素材料上的应力。通过逐渐地增大由边相对于 径向方向所形成的角,施加在幅状材料上的应力逐渐地减小。

对于压花凸起的两个边而言具有不同的倾角,能够在凸起的两个 边上在幅状材料上施加不同的应力。

这些可能的调节是尤其有利的,这是由于这些可能的调接能够根 据压花凸起相对于机器方向或横向方向的取向(即,倾角)和/或形状 调节施加到幅状材料的应力。由于通过改变两个边中的一个或另一个 或二者的倾角,形状和/或倾角可以沿着压花凸起的延伸部变化,所以 能够使纤维素材料的应力条件适应于凸起的形状和/或取向或倾角。

尤其,如已经观察到,纤维素材料的片材的抗张强度不是沿着所 有方向相同。由于纤维素纤维的层片形成的方式,特别是在使用湿式 处理的情况下,纤维素材料的强度沿着纵向方向(机器方向)比沿着 横向方向更大。结果,在机器方向与压花凸起之间所形成的角越小, 在不超过材料的断裂点的情况下可以施加的压花程度更小。事实上, 与机器方向平行的压花线在纤维素材料中产生沿着横向方向的张应 力,即,产生沿着具有较小强度的方向的张应力。相反,与机器方向 垂直的压花线在纤维素材料中产生沿着机器方向的张应力,即,产生 沿着最大抗张强度的方向的张应力。然而,与机器方向垂直的压花线 在操作期间导致故障,因为所述压花线触发抖动和振动。因此,必要 的是设置这样的凸起,即,所述凸起至少部分地与机器方向不垂直地 延伸。

因此,根据本发明的有利的实施例,凸起的边的倾角可以以与相 对于机器方向即相对于与压花辊的轴线垂直的方向的凸起的倾斜角成 反比的方式变化。反比变化不是指根据倾角的线性变化,而是指一般 的相关性,在所述一般的相关性中凸起相对于机器方向的较小倾角对 应于凸起的边相对于径向方向的较大的角度,即,所述边更加扩张或 更不陡峭。由于机器方向相对于辊的轴线以90°取向,压花凸起的边 的倾角以与凸起相对于辊的轴线的倾角成正比的方式直接变化:凸起 的方向相对于轴向方向越倾斜,即,凸起的方向从辊的轴线的方向越 偏离,则其侧表面越不陡峭(并且因此,相对于径向方向形成的角越 大)。

边的倾角是优选的与应力有关的特征,这是由于边的倾角在压花 辊的雕刻期间借助例如本领域的技术人员已知的激光和酸蚀雕刻系统 更容易控制。然而,代替该特征或结合该特征,可以设置压花凸起的 其它几何变量或特征,其与施加到纤维素材料的机械应力具有相关联 性。

根据本发明的某些实施例,与应力有关的特征可以由压花凸起的 高度表示。

凸起的高度指的是凸起的前表面相对于基准的圆柱形表面的突出 度。因此,具有可变高度的压花凸起是这样的凸起,即,所述凸起的 前表面离压花辊的转动轴线的距离沿着凸起的线性延伸部变化,所述 与应力有关的参数由所述距离构成或连同任何其它参数一起包括所述 距离。

压花凸起通过雕刻通道彼此分离。每个雕刻通道都限定在两个相 邻的压花凸起之间,并且具有由两个相邻的凸起的相对的边所构成的 两个侧壁和底部。凸起从通道的底部延伸到凸起的前表面或头部。在 通道的底部与凸起的侧表面之间的相交部被定义为凸起的根部。

根据本发明的某些实施例,与应力有关的特征通过在相邻的凸起 之间的通道的深度限定(或包括所述深度),并且因此通过相邻的压 花凸起的相对的边的长度限定(或包括所述长度)。该通道的深度的 变化与凸起的边的径向延伸部朝向压花辊的轴线的变化相对应。所述 与应力有关的特征与凸起的高度不同。事实上,虽然凸起的高度的变 化通过在凸起的头部或前表面与压花辊的轴线之间的距离的变化而给 出,但是凸起的侧表面朝向转动轴线的径向延伸部为凸起的头部留有 位置,并且结果,凸起的头部离压花辊的轴线的距离未改变。在该情 况下,通过以较大或较小的深度雕刻圆柱形表面而获得与应力有关的 量的变化,因而产生朝向圆柱体的内部延伸了较大或较小程度的侧表 面,而凸起的头部在加工结束时将保留在具有圆形横截面的圆柱形状 的几何表面上。相反,当凸起的高度变化时,凸起的前表面或头部不 再位于具有圆形横截面的圆柱形几何表面上,而是在凸起的较低高度 的区域中相对于所述几何表面径向地降低。

在凸起的高度变化的同时,雕刻深度保持相等,导致在凸起的两 个边上的侧表面的长度变化,可以产生雕刻深度的变化,并且因此可 以产生侧表面的径向延伸部的变化,以便使同一个压花凸起的相对的 侧表面具有不同的深度。两个参数(凸起的高度和腔体的深度)可以 彼此结合地变化以获得更加复杂的与应力有关的特征的变化。

根据某些实施例,与应力有关的量沿着压花凸起的线性延伸部变 化。根据其它实施例,结合或代替沿着凸起的线性延伸部的变化,与 应力有关的量可以在凸起的两个边上变化。尤其,当与应力有关的量 包括边的倾角时,压花凸起的两个相对的边可以具有相对于径向方向 不同的倾角、保持恒定的倾角或可以沿着压花凸起的线性延伸部变化 的倾角。同样地,当与应力有关的量包括边的深度时,凸起的两个边 可以具有不同的深度。

在某些实施例中,当线性凸起具有曲线形状时,有利的是与应力 有关的特征将在凸起的两个边或侧表面上是不同的,并且更具体地, 有利的是凸起的形状将使得与应力有关的特征如此减小在曲线的拱背 线上(即在由压花凸起所限定的曲线的凸度朝向其取向的边上)的纤 维素材料的应力。例如,如果与应力有关的量包括压花凸起的边相对 于径向方向的倾角,则有利的是对于由压花凸起所形成的曲线的外部 的边即在曲线的拱背线上的边,相对于在拱腹线中的边即相对于在曲 线的内部的边,将相对于径向方向更加倾斜(并且因此,更不陡峭)。 这样,更大的相对于径向方向的边的倾角,即,减小的边的陡度,由 于曲率而抵消了应力的增大。

事实上,其它参数保持相等,由曲线的压花凸起施加到纤维素材 料的应力由于不同的曲率半径而在由压花凸起所形成的曲线的拱背线 上比在所述曲线的拱腹线上更大。该差异通过对凸起的两个边采用不 同的与应力有关的特征(例如,边的斜率)而抵消。

实际上,根据某些实施例,在至少某些凸起中的至少某些横截面 中,所述凸起的边具有相对于横截面的中心线不对称的形状。

通常,根据本发明的一个方面,凸起具有可沿着其线性延伸部变 化的形状或尺寸的横截面。该形状或尺寸的变化确决定与应力有关的 特征的变化。换言之,与应力有关的特征在广义上可以通过横截面的 形状或尺寸给出。实际上,沿着所述压花凸起的线性延伸部,横截面 具有至少一个可变的几何参数。变化可以与凸起相对于压花辊的转动 轴线的倾角相关。

线性压花凸起可以有利地是连续的。术语连续的压花凸起指的是 在压花辊的圆柱形表面上没有端部或在圆柱形表面的边缘上具有端部 的压花凸起。因此,连续的压花凸起是遵循闭合线的凸起,或是在第 一端部与第二端部之间延伸的凸起,所述凸起位于对压花辊的雕刻区 域定界的边缘中的一个上或另一个上。

在本发明的某些实施例中,压花辊在其雕刻表面的至少一个部分 中包括多个相邻的线性压花凸起。有利地,在这些相邻的压花凸起的 纵向延伸部的至少一个部分中,这些相邻的压花凸起在一个边上的侧 表面比在相对的边上的侧表面更加倾斜。

在某些实施例中,压花辊包括多个相邻的线性凸起,所述多个相 邻的线性凸起在其延伸部的至少一部分中具有一致取向的曲率,即, 具有沿着同一方向取向的拱背线。这样,相邻的线性压花凸起可以布 置成使得被彼此围绕。换言之,一个压花凸起的拱背线面对相邻的压 花凸起的拱腹线,并且容纳在由此限定的空间中。

在某些实施例中,在压花辊的圆柱形表面的至少某些部分中,压 花凸起彼此相邻地布置有可沿着压花凸起的线性延伸部变化的相互距 离。由于在相邻的凸起之间的较大或较小的距离确定在纤维素材料上 的压花应力的较大或较小的集中,有利的是与应力有关的特征即压花 凸起的形状将改变,使得抵消应力集中的变化,所述应力集中的变化 通过压花凸起之间的相互距离的变化确定,即,通过凸起的密度确定。

根据不同的方面,本发明涉及一种压花单元,其包括:至少一个 压花辊,所述至少一个压花辊具有转动轴线和基本圆柱形的表面,所 述基本圆柱形的表面具有多个压花凸起,所述压花凸起具有线性延伸 部,所述凸起具有前表面和两个侧表面,所述两个侧表面以相对的倾 角倾斜;压力辊,所述压力辊具有屈服表面;压花辊缝,所述压花辊 缝限定在压力辊与压花辊之间,在所述辊缝中压花辊和压力辊压在彼 此上,压花辊的凸起穿透压力辊的屈服表面,使压力辊的屈服涂层材 料的层变形;幅状材料的进给路径,所述幅状材料的进给路径延伸通 过压花辊缝。有利地,压花辊包括多个相邻的线性压花凸起,并且在 所述压花凸起的纵向延伸部的至少一个部分中,相邻的压花凸起在一 个边上的侧表面相对于在相对的边上的侧表面具有更大的倾角。

根据又一个方面,本发明涉及一种用于对纤维素幅状材料压花的 方法,所述方法包括以下步骤:根据进给方向进给幅状材料通过形成 在压花辊与压力构件之间的压花辊缝,所述压花辊围绕转动轴线转动 并且设有具有线性延伸部的压花凸起,幅状材料由于压花辊的凸起与 压力构件之间协同操作而变形,在幅状材料中形成具有线性延伸部的 压花突出物。

根据本发明,该方法提供在幅状材料上沿着进给方向形成压花突 出物,所述压花突出物具有可相对于进给方向变化的倾角,并且幅状 材料经受可沿着所述突出物的线性延伸部变化的压花应力。

压力构件可以例如是压力辊。压力辊可以是设有屈服圆柱形表面。

压花应力通过纤维素材料的局部变形的百分比给出。因此,在纤 维素材料的点或部分中的压花应力通过在幅状材料的所述点或部分中 的纤维素材料的较大或较小的伸长率确定。

压花突出物具有与产生压花突出物的凸起的图案基本相对应的图 案。因此,可应用于与压花凸起的结构和形状相关的规格、参数和特 征的定义还应用于在幅状材料中由压花凸起所产生的压花突出物。辊 的转动轴线的方向与横向方向相对应,即,与幅状材料的进给方向垂 直的方向相对应。

在根据本发明的方法的有利实施例中,压花应力根据相对于幅状 材料的进给方向的压花突出物的倾角而变化,所述幅状材料的进给方 向即是机器方向。

在某些实施例中,压花应力沿着压花突出物中的至少某些施加到 幅状材料,所述压花应力可以直接的方式相对于相应的压花突出物的 倾角变化,施加到幅状材料的压花较小应力对应于压花突出物相对于 进给方向的较小倾角(即,在压花突出物的切线与进给方向之间所形 成的较小角);较大的压花应力对应于所述压花突出物的较大倾角(即, 在压花突出物与进给方向之间所形成的较大角)。

根据本发明的优选实施例,通过以上述方式使压花凸起设有可沿 着其线性延伸部变化的横截面,压花应力沿着压花辊的压花凸起的延 伸部变化。

在本发明的优选实施例中,在幅状材料上产生具有线性趋势的压 花突出物,所述压花突出物具有可沿着其线性延伸部变化的形状。在 本发明的尤其有利的实施例中,在幅状材料上产生压花突出物,所述 压花突出物具有可沿着其线性延伸部变化的形状的横截面。

在某些实施例中,形成具有可沿着其线性延伸部变化的高度的压 花突出物。

在本发明的尤其有利的实施例中,形成这样的压花突出物,即, 所述压花突出物的至少一个边具有可沿着突出物的线性延伸部变化的 倾角。

在根据本发明的方法的有利实施例中,对幅状材料压花,在所述 幅状材料上形成相邻的压花突出物。有利地,在幅状材料的至少某些 区域中,压花突出物可以具有可沿着突出物的延伸部变化的相互距离。 优选地,根据所述压花线之间的相互距离在可变的压花应力或压花程 度下对幅状材料压花。

根据又一个方面,本发明涉及一种纤维素幅状材料,典型地,绉 纸或棉纸,尤其但不排外地,例如卷绕在卷筒中的连续的幅状材料, 所述幅状材料包括至少一个层片,所述至少一个层片被压花有多个线 性压花突出物,其中,压花突出物具有可沿着幅状材料的纵向方向变 化的倾角,并且其中,幅状材料具有可沿着压花突出物的延伸部变化 的压花应力或压花程度。

在某些实施例中,形成材料的纤维素纤维具有优先的取向方向, 所述优先的取向方向是幅状材料的纵向方向。压花程度实际上通过幅 状材料相对于原始尺寸(在压花之前)变形的百分比和/或通过纤维素 纤维的破裂的百分比确定。在材料的给定部分中的较大百分比的伸长 率指示较大的压花程度或压花应力。较小百分比的伸长率指示较小的 压花程度或压花应力。事实上,通过纤维素材料的伸长所导致的局部 变形而获得压花。在材料的部分、区域或横截面中的较大程度的压花 指示较大的应力,并且结果指示在所述部分中的材料的较大百分比的 伸长率。

在压花突出物的一点中的边的倾角(可以沿着压花突出物的延伸 部变化的倾角)被定义为形成在与幅状材料垂直的方向(当幅状材料 在表面上平放地布置时)与这样的相交线之间的角,即,所述相交线 是在侧表面与在所述点处与压花突出物垂直的横截面之间的相交线。 横截面是这样的平面,即,所述平面垂直于与压花突出物的中心线成 切线的直线。中心线可以认为是压花突出物的前表面的中心线。

在有利的实施例中,材料具有的压花突出物的压花程度根据所述 压花突出物相对于纵向方向的倾角而变化。优选地,压花程度,即, 局部的伸长的百分比,随着形成在线性压花突出物的中心线的切线与 纵向方向之间的角增大而增大。

事实上,如果纵向方向与生产和处理幅状材料的机器方向一致, 则纤维素纤维的抗张强度沿着机器方向较大而沿着横向方向较小。通 过使基础纤维素材料根据与压花突出物的纵向方向基本垂直的方向局 部伸长而获得线性压花突出物。事实上,材料沿着在材料上产生压花 突出物的边的压花凸起的边伸长。如果突起相对于机器方向即相对于 幅状材料的纵向方向具有基本平行的或略倾斜的发展部,则通过沿着 使材料具有较小的抗张强度的大致横向方向用张力加压材料而产生所 述发展部。因此,压花程度,并且结果压花应力,被有利地调节成随 着压花突出物相对于幅状材料的纵向方向的倾角越小而越小。在一点 中的压花突出物的倾角通过形成在纵向方向和与压花突出物的中心线 成切线的直线之间的角而给出。

有利地,在幅状材料的至少某些部分中,压花突出物可以彼此相 邻,并且具有可变的相互距离。优选地,在该情况下,压花程度根据 在相邻的压花突出物之间的相互距离而变化。

压花突出物可以具有曲线形状,所述曲线形状具有拱背线和拱腹 线。在该情况下,有利的是在突出物的两个边上提供不同的压花程度 或压花应力。在由压花突出物所限定的曲线的拱腹线上设置的压花程 度较大,而在所述曲线的拱背线上设置的压花程度较小。

至少某些压花突出物可以具有可沿着其线性延伸部变化的深度。 压花突出物的深度可以在压花突出物相对于纵向方向的倾角较大的区 域中较大,并且反之亦然。

在某些实施例中,至少某些压花突出物具有其倾角沿着其线性延 伸部变化的至少一个边。有利地,突出物的较不陡峭的边可以设置在 压花突出物相对于纵向方向具有较小的倾角的区域中,并且反之亦然。 换言之,在突出物与纵向方向之间的角越大,边越陡峭,并且反之亦 然。如上所述,指示侧表面的较大或较小的陡度的参数可以通过在侧 表面和与幅状材料的平面垂直的方向之间的角给出:该角越大,侧表 面越不陡峭。该角与在压花辊上测量到的、在凸起的侧表面与径向方 向之间的角相对应。

根据本发明的某些实施例,至少在幅状材料的某些部分中,压花 突出物彼此相邻地布置,并且具有一致的曲率,即,具有全部面对相 同方向的拱背线,并且因此有利地布置成一个突出物的拱背线面对相 邻的突出物的拱腹线,并且优选地布置成一个突出物容纳在由相邻的 突出物所形成的凹部内。这样,实际上实现相邻的压花突出物的部分 插入彼此中。

根据不同的方面,本发明提供一种纤维素幅状材料,所述纤维素 幅状材料包括多个彼此相邻的线性的、直线的或曲线的压花突出物, 每个压花突出物都具有前表面、第一倾斜的侧表面和第二倾斜的侧表 面,其特征在于,所述第一侧表面和第二侧表面的倾角彼此不同。

有利地,相邻的压花突出物使沿着一个方向取向的所有侧表面相 对于沿着相反的方向取向的侧表面具有基本不同的倾角。

根据又一个方面,本发明提供一种压花机,其包括:至少一个压 花辊,所述至少一个压花辊具有转动轴线并且包括基本圆柱形的表面, 所述基本圆柱形的表面具有多个压花凸起,所述多个压花凸起具有线 性延伸部;压力辊,所述压力辊包括屈服表面;压花辊缝,所述压花 辊缝限定在所述压力辊与所述压花辊之间,在所述辊缝中压花辊和压 力辊压到彼此上;幅状材料的进给路径,所述幅状材料的进给路径延 伸通过所述压花辊缝。压花凸起沿着其线性延伸部具有可相对于压花 辊的转动轴线变化的倾角。此外,凸起具有可沿着其线性延伸部形状 变化的横截面。

根据又一个方面,本发明提供一种压花单元,其包括:至少一个 压花辊,所述至少一个压花辊具有转动轴线并且包括基本圆柱形的表 面,所述基本圆柱形的表面具有多个压花凸起,所述多个压花凸起具 有线性延伸部,所述凸起每个都包括前表面、第一侧表面和第二侧表 面,所述第一侧表面相对于与压花辊的转动轴线垂直的径向方向形成 第一倾斜角,所述第二侧表面相对于所述径向方向形成第二倾斜角; 压力辊,所述压力辊包括屈服表面;压花辊缝,所述压花辊缝限定在 所述压力辊与所述压花辊之间,在所述辊缝中压花辊和压力辊压到彼 此上;幅状材料的进给路径,所述幅状材料的进给路径延伸通过所述 压花辊缝。在线性凸起的至少某些部分中,第一侧表面和第二侧表面 相对于径向方向具有不同的倾角。

以下参照非示例性实施例说明并且在所附权利要求书中阐述本发 明的其它有利特征,所附权利要求书形成本说明书的一体的部分。

附图说明

本发明及其可以实现的所有特征和优点将通过以下本说明书和附 图而较好地理解,附图示出本发明的非限制性实用的实施例。更具体 地,在附图中:

图1示出本发明可以并入其中的本发明的压花单元的视图;

图1A示出通过压花层压单元所得到的幅状材料的示意性局部截 面图;

图2A和2B示出图1中用IIA和IIB指示的区域的放大图;

图3示出图l的压花单元的压花辊之一的一部分的平面图,所述 部分即是通过借助根据本发明的压花辊对层片压花而得到的幅状材料 的部分;

图4示出根据本发明的压花单元的辊的压花凸起的一部分;

图5示出根据图4的V-V得到的截面图;

图5A、5B、5C和5D示出在实施例的变型方案中的与图5类似 的截面图;

图5E示出根据压花凸起的侧表面的倾角的压花应力的趋势的解 释性视图;

图6示出由图4中的VI指示的部分的放大的平面图;

图7示出在可能的实施例中的根据本发明的压花辊的圆柱形表面 的一部分的展平视图;

图7A至7F示出根据分别由A-A至F-F指示的剖面线得到的图7 中所示的辊的凸起的横截面图;

图8示出在不同的实施例中的根据本发明的压花辊的表面的一部 分的展平视图;

图8A至8G示出根据由图8中的从A-A至G-G的线得到的横截 面图;

图8H示出在实施例的变型方案中与图8G的截面图类似的截面 图;

图9示出在各种实施例中的压花凸起的示意性部分;

图10示出在各种实施例中的根据图9的线X-X和Y-Y得到的横 截面图;

图11示出根据本发明的压花辊的圆柱形表面的又一部分的示意 性表示图;

图6示出根据图11的线XII-XII得到的横截面图;

图12A示出借助根据图11和12雕刻的辊可得到的多层片幅状材 料的示意性截面图;和

图13示出幅状材料的两个面的平面图,所述幅状材料包括分离地 压花和粘合的至少两个层或层片,即,用于生产多层片幅状材料的压 花层压单元的两个压花辊的两个部分的展平视图。

具体实施方式

图1示意性地示出一种本发明可并入其中的压花单元。应理解, 图1的压花单元仅是本发明可并入其中的许多不同类型的压花机的示 例。更具体地,图1的单元实际上是嵌套类型的压花层压单元。压花 机层压机是还具有以下功能的压花单元,即可选地在对形成从压花单 元离开的幅状材料的两个层片中的一个、另一个或二者压花之后,例 如通过胶合而将两个或更多个层片结合起来以生产多层片幅状材料。 每个层片都可以继而由多个纤维素层形成。

更具体地,压花层压单元1包括第一压花辊3,所述第一压花辊3 围绕转动轴线3A转动并且与第一压力辊5协同操作,所述第一压力 辊5围绕转动轴线5A转动并且设有由屈服材料制成的外部涂层5B, 所述屈服材料优选地是诸如合成橡胶或类似物的弹性屈服材料。

压花辊3包括圆柱形侧表面,所述圆柱形侧表面设有压花凸起P3, 图中2A详细地示意性地示出。这些凸起P3在限定在第一压花辊3与 第一压力辊5之间的压花辊缝G1中以本身已知的方式穿透压力辊5 的弹性屈服材料的层5B。

沿着压花辊3的圆周延伸部布置有胶合单元7,所述胶合单元7 将胶施加在纤维素材料的层片V1的最突出的表面上,所述纤维素材 料的层片V1围绕压力辊5进给,并在压花辊缝G1中进行压花。

压花层压单元1还包括第二压花辊9,所述第二压花辊9围绕转 动轴线9A转动并且与压力辊11协同操作,所述压力辊11围绕转动 轴线11A转动并且设有屈服材料的层11B,所述屈服材料优选地是例 如合成橡胶或类似物的弹性屈服材料。第二压花辊9与第二压力辊11 一起形成第二压花辊缝G2,通过所述第二压花辊缝G2进给纤维素材 料的第二层片V2。在压花辊缝G2中,由于穿透设置在第二压花辊9 的圆柱形侧表面上的凸起P9(参见图2B),以与对层片V1压花的方 式相同的方式执行对层片V2的压花。

在所示的实施例中,压花或压花层压单元1是嵌套类型的,即, 其设计成使得通过凸起P9形成在层片V2上的压花突出物被嵌套在通 过凸起P3形成在层片V1中的压花突出物之间的腔体中。为此,层片 V2从第二压花辊9分开并且传递到第一压花辊3,以便使两个层片 V1和V2在第一压花辊3的凸起P3与匹配辊13之间被层压。匹配辊 13可以是由诸如钢的硬材料制成的辊,所述匹配辊13具有与压花辊3 和压花辊9的硬度基本相同的硬度。在其它实施例中,匹配辊13可以 用较软材料涂覆或由较软材料制成,例如,所述匹配辊13具有的硬度 被包含在压花辊3或压花辊9的硬度与设置在压力辊5和11上的屈服 涂层5B或11B的硬度之间。

在已压花的层片V1和V2结合之后,由两个已结合的层片所形成 的幅状材料N从压花机或压花机层压机1输送。每个纤维素材料的层 V1、V2都可以继而由一个、两个或更多个纤维素材料的层形成,所 述纤维素材料的层在未示出的先前的转换处理步骤中联接。

图1A示意性地示出幅状材料N的局部横截面图。该截面图示意 性地指示在层片V1穿过压花辊3与压力辊5之间的压花辊缝G1期间 在层片V1上产生的压花突出物S1。胶C施加到压花突出物S1的面 对幅状材料N内部的前表面,这导致层片V1粘附到层片V2。该层片 V2设有压花突出物S2,所述压花突出物S2在图1A中示意性地示出 并且在压花辊9与压力辊11之间的压花辊缝G2中产生。

压花突出物S1和S2的图案与压花凸起P3和P9的图案基本相对 应。根据以下某些实施例中详细地说明的凸起P3和P9的形状,应容 易理解这些压花凸起在层片V1和V2上形成的突出物S1和S2的形状。 还必须注意到,压花突出物S1和S2的高度还可以使用相同的压花凸 起P3和P9而变化,例如,通过改变弹性屈服层5B和11B的硬度和/ 或通过修改将压力辊5和11加压在压花辊3和9上的压力,压力辊的 弹性屈服涂层的变形程度、因此形成层片V1和V2的纤维素材料的变 形程度取决于所述压力。因此,以下将参照压花凸起限定的几何特征 在形成在纤维素层片中的压花突出物的相应特征中具有相对应性。

如可以在图1A中观察到,在层片V2上产生的压花突出物S2被 插入连续的突出物S1之间的腔体中。

本发明具体地涉及两个适当的压花辊3和9中的至少一个压花辊 的凸起的形状,例如,压花辊3的凸起的形状,并且因此涉及所得到 的幅状材料的压花突出物的形状。具体地参照借助压花凸起P3的各 种可能构造所得到的技术功能结果,以下在各种实施例中将详细地说 明这些形状。

形成压花突出物S2的第二压花辊9的压花凸起P9可以更加简单 地由根据线布置的截锥或截棱锥状尖端形成,所述线的延伸部、形状 和长度取决于压花辊3的凸起P3的形状。图13纯粹以示例的方式示 出压花辊3(图13A)和相对应的压花辊9(图l3B)的一部分的可能 的图案。图13可以类似地看作凸起P3和P9在两个层片V1和V2上 形成的相对应的压花突出物S1、S2的表示。如可以在图13A中观察 到,凸起P3具有线性的、基本连续的和曲线的延伸部,而图13B中 示意性地示出的压花辊9的凸起具有截锥形状,但是根据遵循空间的 排列而布置,所述空间即是在压花辊3的凸起P3之间的腔体。

图3示出第一压花辊3的圆柱形表面的一部分的放大图,所述圆 柱形表面的一部分设有凸起P3,所述突起P3具有基本连续的、曲线 和线性的形状。图3以展平视图示出辊部分。图3的图案还可以看作 由压花辊在幅状材料上所形成的压花突出物的表示。

如可以在图3中观察到,这些线中的某些自身闭合,即,形成环 形线。其它线沿着图案的边缘中断。如果复制压花辊3的圆柱形表面 的整个延伸部,则可以观察到,所有凸起P3遵循的线自身闭合或终 止于压花辊3的侧表面的雕刻区域的端部边缘上。

在图3中,MD和CD分别指示如以上所限定的机器方向(MD) 和横向方向(CD)。在压花辊缝中,机器方向MD基本上是与压力 辊5和压花辊3之间的理论接触点相切的直线(这同样适用于所述对 或所述辊9和11)。横向方向与压花辊的转动轴线平行。

为了更好地理解本发明,图4至图6示意性地表示线性压花凸起 的一部分(图4)、凸起的横截面(图5)和凸起的平面图的放大图(图 6)。

每个压花凸起P3都具有前表面SF和限定凸起的边FA和FB的 两个侧表面。前表面SF还限定压花凸起的头部。每个侧表面或边FA、 FB都从压花凸起P3的头部或前表面SF延伸到压花凸起的根部,所 述根部实质上通过在边FA、FB与产生压花凸起P3的压花辊3的腔 体的底部F之间的连结点构成。在图6中,字母M指示位于凸起P3 的前表面SF上的中心线,在该表面的中心处,即,中心线M是离对 前表面SF定界的两条几何线等距的点的位置。事实上,由于结构原 因,该前表面SF借助斜面角部而连接到两个侧表面或边FA、FB。在 任何情况下,对前表面SF定界的两条线可以例如被几何地限定为凸 起P3的前表面SF所处的圆柱形表面与凸起的边的侧表面FA或FB 的延长部之间的相交线。

凸起P3总体上具有曲线形状,并且因此,中心线M具有沿着凸 起P3的纵向延伸部可变的倾角,即,在凸起P3的每个点中相对于方 向MD和相对于方向CD形成可变的角。在图6中,字母P指示中心 线M的一般点。在该点P中,描绘与中心线M成切线的直线T。字 母PS指示在点P处与切线T垂直的截面。线性压花凸起P3在一般点 P处的横截面通过在凸起P3与所述平面PS之间的相交线给出,所述 平面PS垂直于与如以上所限定的中心线M成切线的直线T。

在图6中,也示意性地指示机器方向MD。符号δ指示在横向方 向CD与在点P处与中心线M成切线的直线T之间的角,即,凸起 在点P处相对于横向方向CD的倾角。角γ指示凸起P3在点P处相 对于机器方向MD的倾角,即,形成在切线直线T与方向MD之间的 角。

图5示意性地示出沿着图4的横截面V-V得到的凸起P3的横截 面图。在截面图中识别出两个边FA和FB,所述两个边FA和FB通 过在凸起P3的侧表面与通过线V-V得到的横截平面之间的相交线限 定。边FA和FB的倾角用α和β指示。这些倾角实质上被定义为形 成在侧表面(由在凸起P3与横截面之间的相交线标识出)与直线RA 或RB之间的角,所述直线RA或RB表示在与压花辊3的转动轴线 垂直的平面的横截面中的线。必须理解,角a或β越小,侧表面的倾 角(即,陡度)越大。因此,直线RA或RB指示径向方向,并且是 位于横截面中的直线,并且因此与边FA或FB相交,并且穿过辊的 转动轴线且与所述转动轴线垂直。

图4至图6还示出在形成边FA和FB的侧表面与产生凸起P3的 腔体的底部F之间的相交线F1和F2。如图5中所示,事实上,侧表 面FA或FB和底部F以曲面连接,所述曲面在图5的横截面中限定 具有半径的连接线,所述半径甚至可以是非常宽的。在该情况下,线 Fl或F2通过在限定底部F的直线的延长部与限定边FA或FB的直线 之间的相交线限定。

在图5表示的情况中,线性压花凸起P3的侧表面在横截面中限 定相交直线FA、FB。这是优选的情况,因为该形状的突起更容易产 生。然而,借助当前的雕刻技术,还能够生产具有更加复杂的形状的 凸起,所述凸起具有更加精细的横截面,其中侧表面具有曲线的形状、 凹入的形状、凸出的形状或部分凹入的和部分凸出的混合形状。

图5A、图5B和图5C以横截面图示意性地示出该类型的复杂突 起的三个实施例。在这些附图中,凸起还是用P3指示,并且用SF指 示其前表面。凸起的边用FA和FB指示。图5A示出其中两个边FA 和FB是曲线的和凹入的示例,图5B示出凸出的边FA和凹入的边 FB的示例,并且图5C示出具有凹入的边FA和凸出的边FB的示例。 最后,图5D示出其中两个边FA和FB都是凸出的示例。

在图5A至图5D的全部示意性示例中,两个边FA和FB具有彼 此不同的倾角。在该情况下,该倾角沿着每个边的延伸部从凸起P3 的根部至头部的不是恒定的,因为边是曲线的。然而,平均斜率(即, 每个边的平均倾角)或在每个边的中心点处的斜率或倾角仍然可以是 相同的。使用这些用于边的倾角的定义中的一个或另一个可以观察到, 在图5A至图5D中表示的所有示例中,边FA比边FB具有更小的倾 角(即,较不陡峭)。凸起的两个相对的边的倾角还可以不同,这意 味着虽然平均斜率或在中心点处的斜率是相同的,但是两个边具有从 下端到上端的倾斜角的不同变化,即,不同的模式,在所述不同的模 式中倾斜角根据离辊的轴线的距离而变化。

必须理解,如以下更加显而易见,压花凸起P3的两个边FA、FB 的倾角可以沿着凸起的线性延伸部变化,甚至变化达到这样的程度, 即,获得倾斜率的倒置,这意味着,在凸起的某一点中比另一边更倾 斜的一边在同一线性压花凸起的不同的点中变得更不倾斜,而相对的 边的倾角增大。

如在本说明书的引言中所指示,凸起的形状决定应力程度较大或 较小,即,在形成幅状材料的层片V1的纤维素纤维的结构上的较大 或较小的机械应力。尤其,压花凸起P3的边的倾角与应力程度相关, 即,与在纤维的结构上的机械应力相关,随着边的倾角越大(并且因 此,相对于径向方向所形成的角越小),在纤维素层片中所引起的应 力越大。事实上,必须理解,当压花凸起P3穿透压力辊5的弹性屈 服层5B时,纤维素材料的层片V1沿着凸起P的边经受变形,结果层 片的基本结构伸长。边的倾角越大,通过伸长的变形更集中。反之亦 然,边越不倾斜,即,如以上所限定的边相对于径向方向所形成的角 α或β越大,在纤维素材料中的伸长变形更加广泛地分布,导致应力 分布更大,并且因此,应力的百分比更小。

图5E参照与压力辊5的弹性屈服层5B协同操作的单个凸起的示 意性表示和参照在压花凸起P3与压力辊5的屈服层5B之间变形的层 片V1的一部分而解释了该现象。在图5E的视图中,为了清楚地表示 起见,彼此分离地示出凸起P3的表面、屈服涂层5B的表面和层片 V1的表面,但是必须理解,事实上这些表面至少在凸起P3的前表面 SF上和边FA和FB上压在彼此上。将应理解,层片V1的材料的长 度L1通过凸起P3的边FA上的变形而伸长达到长度L1/senα。反之 亦然,长度L2通过沿着边FB变形而伸长,直到达到长度L2/senβ。 因此,可以观察到,沿着相对于径向方向形成较大的角α的边FA, 即,沿着较不倾斜的边,产生基本较小的伸长百分比,并且因此,相 对于纸沿着更加倾斜的边FB所产生的张应力产生基本较小的纸的张 应力,即,相对于径向方向形成较小的角β。

因而,通过改变每个压花凸起P3的两个边中的一个或另一个或 二者的角,能够在每个凸起P3的线性延伸部的每个点中修改由纤维 素层片V1所受到的压花应力。

如上所述,纤维素层的强度沿着方向MD和CD不等。由于用于 形成纤维素层片的这种技术,抗张强度沿着方向MD较大,而沿着方 向CD较小。

根据一个方面,本发明建议通过例如根据凸起相对于机器方向 MD或相对于横向方向CD具有的倾角而修改压花凸起的横截面的几 何参数来调整机械应力,即,施加到层片V1的压花应力。

更具体地,根据一个方面,为了使线性压花凸起P3相对于方向 MD和CD以任何角取向,有利地,当压花凸起与机器方向MD之间 的倾斜角γ(图6)减小时,压花凸起的横截面被修改以减小应力, 即,减小施加到纤维素材料的压花应力。这有利地通过修改凸起的边 的倾斜角α、β而实现。压花凸起P3相对于机器方向MD的角γ越 小,必须施加的压花应力越小,这是由于该应力导致纸沿着横向方向 CD、即沿着使纤维素层具有最小强度的方向伸长。

因此,根据本发明的实施模式,压花凸起P3的边将经历形成角 α或角β的变化,角α或角β越大,凸起相对于机器方向MD的倾角 γ越小。换言之,通过沿着一般压花凸起P3形成一系列横截面,当 凸起在横截面处相对于方向MD的倾角γ减小时,则在该横截面中将 逐渐地增大由凸起P3的边相对于径向方向所形成的角α和/或角β。

此外,必须理解,当压花凸起具有特别明显的曲率时,其中压花 凸起具有拱背线和拱腹线,即,具有凸度和凹度,则层片的纤维素结 构将相对于拱腹线在拱背线上被加压到更大的程度。因此,根据某些 有利的实施例,有利的是两个角α和β彼此不同,在由凸起所形成的 曲线的拱背线上具有较大的角α(较不陡峭的边),并且在所述曲线 的拱腹线上具有较小的角β(较陡峭的边)。

这可以参照涉及压花凸起的图案的可能实施例的图7和图7A至 图7F更好地解释。

图7示出具有线性压花凸起P3的压花辊3的一部分的展平视图。 类似地,图7可以理解为在层片V1上借助如此构造的压花辊所获得 的压花突出物的表示。在图7中,线性凸起的前表面用黑线指示。在 黑线的侧边处是阴影区域,所述阴影区域表示辊的凸起的边或侧表面。 在幅状材料上获得的相对应的压花图案中,黑线和阴影线与压花突出 物的前表面和侧表面相对应。

用从A-A至F-F字母指示的剖面线指示在压花图案的延伸部的多 个点中的横截面的线。图7A至图7F示出横截面,字母遵循与指示图 7中的横截面的字母相对应的附图标记。

横截面A-A示出线性压花凸起P3的横截面的形状,所述线性压 花凸起P3具有的两个边相对于径向方向具有相同的倾角,并且更精 确地,对于每个边都具有17°的倾角。在横截面B-B中,凸起的边 FB具有与图7A的截面中的边FB相同的倾角(17°)。相反,边FA 相对于垂线具有较小的倾角,即,相对于径向方向形成45°的角。因 此,在截面B-B中,凸起比在线A-A的截面图中的压花凸起具有更小 的与应力有关的特征。至少对于凸起的两个边中的一个是这样。

图7C示出中间情况,其中由边FA相对于径向方向所形成的角α 等于26°,相对于17°的倾角更大,所述17°的倾角由边FB相对于 径向方向形成的角β限定。

图7D示出沿着线D-D得到的横截面,其中横截面的形状与图7A 的横截面的形状相同。

图7E示出彼此相同的两个相邻的线性压花凸起P3的截面图,其 中边FA和FB具有相等的倾角,所述倾角对于每个边而言等于17°。

反之亦然,图7F的沿着线F-F的截面图示出以下情况,即,与 图7E相同的压花凸起P3已经经历横截面的变化,结果由左边的倾角 所表示的与应力有关的特征变化。该左边的倾角从等于17°(图7E) 的角α对于两个相邻的凸起P3已经改变到45°(图7F)角α。然而, 边FB形成等于17°的角β,即,相对于图7E中的相对应的侧表面 FB没有变化。通过分析一系列截面图7B、7C、7D,清楚看到一个边 (在该情况下,边FA)的角如何渐进变化。

线性压花凸起的两个边中的一个、另一个或二者的倾角不是仅有 的与应力有关的参数,即,与纤维素材料的应力相关,其能够作用在 所述纤维素材料上,以便调节施加到纤维素层片的应力。事实上,其 它参数保持不变,压印在纤维素层片上的变形也可以通过沿着压花凸 起的线性延伸部修改所述凸起的高度而变化,所述凸起的高度即是凸 起的前表面SF离辊的转动轴线的距离。反之亦然,在其它实施例中, 能够改变雕刻深度,即,在相邻的凸起之间的腔体的底部的位置。

图8和图8A至图8H的横截面图示出该类型的可替代的实施例。 如在多个截面图中所指示的,在各种截面图中由压花凸起P3的每个 侧表面所形成的角对于两个边和对于所有横截面总是相同的。在所示 的示例中,该角等于17°,因此两个边之间的角等于2α=34°。必须 理解,该值纯粹作为示例而提供并且是非限制性的。在图8中所示的 压花辊的区域或部分的多个点中,在一个横截面与另一个横截面之间, 凸起的高度变化。

图8指示机器方向MD和横向方向CD。可以观察到,同一个压 花凸起P3的线C-C、B-B和A-A的横截面在相对于机器方向MD具 有逐渐减小的倾角的压花凸起的多个点处获得。实质上,在压花凸起 与机器方向MD基本平行的点中得到沿着线A-A的横截面。在该横截 面中,压花应力必须通过减小凸起的高度而减小,以便使纤维素材料 不破裂或在任何情况下都没有由于幅状材料裂开而导致的纤维的最初 分离,这是因为在该区域中在纤维素材料上沿着与方向CD相对应方 向即沿着与纤维素结构的最小强度的方向平行的方向施加张应力。在 压花凸起几乎与横向方向CD平行的压花凸起的点中得到沿着线C-C 的横截面。因此,施加在纤维素材料上的应力与机器方向MD基本平 行,即,与纤维素层片的最大强度的方向基本平行。凸起的高度P3 可以是等于最大值h3。在具有中间倾角的位置中得到沿着线B-B的横 截面,并且因此,凸起的高度h2已经在最大值h3和最小值h1两个 值之间选出以与平均值相对应的方式调节施加在层片V1的纤维素结 构上的机械应力。

图8A、图8B和图8C的截面图示出凸起的高度从在横截面A-A (图8A)中的值h1(在示例中,1mm)逐渐变化到图8C的横截面 C-C中的值h3(在示例中,1.4mm)。该凸起的高度的逐渐变化可以 通过修改压花凸起的前表面SF离辊的转动轴线的距离而获得,或通 过更深地雕刻、即使侧表面朝向辊的轴线伸长并维持凸起的前表面SF 总是处于具有恒定半径的圆柱形表面上而获得。在该第二种情况下, 在辊生产期间,能够磨削多个凸起的外表面,从而改进处理。此外, 能够将胶分配到在压花辊缝G1中被压花的层片V1的所有径向最外部 的表面上(图1)。这是因为胶仅施加在具有恒定半径且等于压花辊3 的凸起的最大径向尺寸的圆柱形表面处。

反过来,通过生产具有离辊的转动轴线的距离可变的前表面SF 的一个或多个压花凸起P3,则改进了压花应力的调接,但是这是以不 能研磨所有凸起的整个前表面SF为代价而实现,因为仅前表面SF的 径向最外部的部分会被研磨。此外,胶将沿着各种压花凸起仅在前表 面SF的径向最外部的部分处施加到层片V1。

图8D和8E的两个截面图示出凸起对,在所述凸起对中凸起的总 高度改变,从图8D中的值h1变化到图8E中的值h2。

在图8D、8E和8F中所示的沿着线D-D、E-E和F-F的横截面也 是在其中凸起相对于机器方向MD和相对于横向方向CD具有不同的 倾角的点处得到的。更具体地,对于沿着线F-F得到的横截面而言, 凸起P3相对于机器方向MD的倾角最大,并且因此,凸起的高度h3 也最大。沿着线E-E的横截面在这样的区域中得到,即,在所述区域 中凸起相对于机器方向MD的倾角小于由这些凸起在横截面F-F中所 呈现的倾角但是仍然大于在沿着线D-D得到的横截面处的倾角。结果, 在图8E的横截面E-E中的凸起的高度h2是在横截面F-F的高度h3 (图8F)与沿着线D-D得到的横截面中的高度h1(图8D)之间的中 间值。

图8G和8H示出在两个不同的实施例中的在线G-G处的相同的 横截面。在图8G中,在横截面的两个点中的凸起的高度由于在压花 凸起的前表面或头部与辊的轴线之间的距离减小而从值h3(1.4mm) 变化到值h1(1mm)。字母H指示在横截面的两个点中的压花凸起 P3中的高度差。在图8H中示出沿着线G-G得到的相邻的两个横截面, 然而,在不改变凸起的前表面或头部离辊的转动轴线的径向距离的情 况下获得从h3至h1(在示例中,从1.4mm至1mm)的高度变化, 相反,改变辊的雕刻深度,如可以从在由凸起P3所包围的表面中所 产生的腔体的底部F的形状观察到的。

从本发明的意义上说,可通过调节凸起的前表面或根部的位置而 变化的凸起的高度和凸起的两个边中的一个或另一个或二者的倾角这 两个方面构成与应力有关的变量或参数。这些参数中的一个或另一个 或超过一个可以组合地沿着一个或多个压花凸起P3的线性延伸部修 改,以便尤其根据相对于机器方向MD的倾角γ或根据相对于横向方 向CD的倾角δ而调节施加到层片V1的纤维素结构的压花应力。如 上所述,并且为了以上指示的目的,一个或多个与应力有关的参数的 变化直接与由凸起相对于横向方向CD所形成的角δ相关,或以相反 的方式与凸起相对于机器方向所形成的角γ相关:压花凸起越接近与 机器方向MD平行的取向,则必须施加到纤维素材料的应力越小。

在图9和10中示意性地概括这些概念和几何参数的可能变化或与 应力有关的形状的可能变化中的某些。更具体地,在图9A、图9B、 图9C和图9D中示意性地表示在不同的实施例中的一般压花凸起P3 的相同部分,它们中的每个都在两个位置中以沿着线X-X和Y-Y的平 面来得到横截面。附图还指示机器方向MD和横向方向CD。

在四个实施例中的每个中,用连续的线表示的压花凸起P3的部 分指示前表面SF的边缘,并且用虚线表示的部分指示根部的轮廓, 即,在凸起的侧表面与腔体的底部之间的相交线的轮廓。

图10表示对于不同的实施例在分别具有线X-X和Y-Y的平面中 的截面图。更具体地,在图10中用(A)指示的截面图指的是图9A 的凸起,用(B1)和(B2)指示的截面图指的是图9B的凸起的两个 实施例,用(C1)和(C2)指示的截面图指的是图9C的凸起的实施 例,并且用(D)指示的截面图指的是图9D的凸起的实施例。

总之,

-在图9A中所示的压花凸起的部分具有可从横截面X-X变 化到横截面Y-Y的倾角,所述倾角从相对于机器方向的非常陡峭 的倾角变化到与机器方向MD几乎平行的取向。结果,如可以通过 比较图10(A)中所指示的两个横截面看到,由于由凸起的左边所 形成的、从横截面X-X变化到横截面Y-Y的角α1增大,施加到 纤维素材料的应力减小。在所示的示例中,两个侧表面在凸起的两 个边上具有不同的倾角,并且两个侧表面具有从横截面X-X增大 到横截面Y-Y的可变的倾角。在横截面X-X中的侧表面的倾角α1 和β1增大以变化到横截面Y-Y中的值α2和β2;

-在图9B的实施例中,边的倾角保持恒定,并且在该示例中 对于凸起的两个边是不同的,如可以从在图10中的横截面(B1) 和(B2)观察到。就横截面(B1)而言,从用线X-X表示的横截 面变化到用线Y-Y表示的横截面的参数是凸起的前表面SF离辊的 转动轴线的距离,H是从两个横截面中的一个到另一个的高度差。 反之亦然,横截面(B2)示出通过减小从横截面X-X变化到以线 Y-Y的横截面的雕刻深度而减小应力的解决方案。H1指示雕刻深 度差。在两个横截面(B1)和(B2)中,凸起的左侧表面和右侧表 面,虽然从一个横截面到另一个横截面保持恒定,但是对于左边和 右边而言不同;

-在图9C的实施例中,两个侧表面在凸起的两个边上具有相 同的倾角。纤维素材料的应力的变化可以通过改变从一个横截面到 另一个横截面的凸起的前表面的径向距离而实现,并且更具体地, 通过如在图10的截面图(C1)中所示减小从横截面X-X到横截面 Y-Y的凸起的高度而实现,或通过如在截面图(C2)中所示减小雕 刻深度而实现;

-在图9D中,凸起具有在两个边上从横截面X-X到横截面 Y-Y对称地变化的倾角的侧表面,如在图10的截面图(D)中最 好地示出,其中可以看到在边与径向方向之间的倾斜角α从横截面 X-X到横截面Y-Y如何从α增大到α1,并且随之纤维素材料的应 力更小。

根据本发明的又一方面,压花辊3可以设有线性压花凸起,所述 线性压花凸起优选地(但不必要地)是连续的,任选地相对于机器方 向和/或相对于横向方向具有可变的倾角或也可具有恒定倾角,其中, 凸起的两个相对的边具有彼此不同的倾角,并且其中,相邻的凸起具 有:面对具有第一倾角的一个边的侧表面;和面对具有与第一倾角不 同的第二倾角的相对的边的侧表面。图11和12示出其上设置有彼此 相邻且大约平行的三个线性压花凸起P3的压花辊3的一部分,所述 三个线性压花凸起P3具有这样的趋势,即,在该实施例中相对于机 器方向MD和相对于横向方向CD具有稍微可沿着所述凸起的延伸部 变化的倾角。图12示出根据图11的XII-XII的局部截面图。在图12 的截面图中,可见到三个凸起,所述三个凸起中的每个都具有第一边 FA(附图中左侧)和第二边FB(附图中右侧)。

有利地,面对同一边的侧表面FA的倾角全部大于相对的边的相 同的侧表面FB的倾角。优选地,所有侧表面FA对于所有凸起而言 具有相等的倾角α,并且所有侧表面FB也具有相等的倾角β,α>β。 这些倾角可以优选地以对于各个相邻的凸起一致的方式沿着相同的凸 起的延伸部变化。这样,在图12A中的截面图中示意性地示出的所得 到的幅状材料在截面图中在层片V1上具有压花突出物S1,所述压花 突出物S1的侧表面具有彼此不同的倾角,即,所述倾角相对于与突出 物的前表面垂直的平面和相对于在横截面的点处的突出物的中心线的 切线不对称。这确保幅状材料N提供不同的触摸感觉,依据用手触摸 幅状材料N的朝向面对幅状材料N内部的突出物S1的较陡峭的侧表 面还是朝向较不陡峭的侧表面。

因而,材料N根据同一种材料经过表面的方向具有不同的触觉特 征。

该特征可以例如在用于个人卫生用品或用于家庭使用的纤维素材 料的生产中具有各种应用。通过将幅状材料N根据箭头Fy(图12A) 以相对运动经过一表面而获得更加粗糙的效果,并且在幅状材料N与 该表面之间通过根据Fx的相对运动获得较软的较不粗糙的效果。

该特定构造还可以通过生产这样的凸起P3而实施,所述凸起P3 相对于机器方向MD和/或相对于横向方向CD具有恒定的倾角或较不 明显地变化,并且使得在任何情况下不必引入压花凸起的与应力有关 的特征的调节,所述调节例如是通过避免使相对于机器方向的倾角γ 达到如此小,以致变得必需减小压花应力来防止纤维素材料破裂的风 险。

将应理解,附图仅示出仅提供为本发明的实际演示的一个示例, 然而,本发明的形式和布置可以在不脱离本发明的根本的概念的范围 的情况下变化。附图中的任何附图标记为帮助参照本说明书和附图阅 读权利要求书而提供,并且不限制由权利要求书所表示的保护范围。

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