Волокнистое изделие с растровым тиснением и способ изготовления такого изделия
Иллюстрации
Показать всеВолокнистое изделие (10, 20, 20b, 30) из санитарно-гигиенической бумаги, из нетканого материала или их гибрид имеет, по меньшей мере, один первый слой (42; 62; 84; 104) с рисунком, содержащим тисненые углубления, начинающиеся от базовой плоскости слоя; при этом рисунок тиснения имеет минимальную зону поверхности с размером изобразительного мотива, но меньшей мере, 3 см × 3 см. Рисунок содержит большое количество тисненых углублений, которые выполнены с размерами и/или с расположением, чтобы образовать элемент изобразительного мотива, охватывающий зону поверхности с изобразительным мотивом, в результате чего образуется амплитудно-модулированный или частотно-модулированный растр или их гибрид. Некоторые из тисненых углублений выполнены с такими размерами и/или расположены таким образом, что минимальные расстояния между парами последовательно расположенных тисненых углублений изменяются. Изобретение также относится к способу изготовления подобного волокнистого изделия. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.
Реферат
Область техники
Изобретение относится к волокнистому изделию, в особенности к изделию из санитарно-гигиенической бумаги, изделию из нетканого материала или их гибриду, и предпочтительно к гигиеническому и очищающему изделию с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Изобретение также относится к способу изготовления подобного волокнистого изделия.
Предпосылки создания изобретения и предшествующий уровень
техники
Гигиенические изделия или изделия для вытирания главным образом включают все виды подвергнутой сухому крепированию, санитарно-гигиенической бумаги, подвергнутой влажному крепированию бумаги, бумаги, подвергнутой сквозной сушке горячим воздухом (TAD - Through Air Drying), и целлюлозы или целлюлозной ваты или все виды нетканых материалов или их комбинации, ламинаты или смеси. К типовым свойствам данных гигиенических изделий и изделий для вытирания относятся надежность при поглощении энергии растягивающего напряжения, их драпируемость, хорошая гибкость, подобная текстильным материалам, свойства, которые часто называют объемной мягкостью, большей мягкостью поверхности и большим удельным объемом при ощутимой толщине. Желательны как можно более высокая способность к поглощению жидкостей и в зависимости от применения соответствующая прочность в мокром и сухом состоянии, а также привлекательный визуально воспринимаемый внешний вид наружной поверхности изделия. Данные свойства, среди прочего, обеспечивают возможность использования данных гигиенических изделий и изделий для вытирания, например, в качестве очищающих влажных салфеток, таких как бумажные влажные салфетки или влажные салфетки из нетканого материала, влажные салфетки для протирания ветровых стекол, влажные салфетки промышленного назначения, кухонные бумажные полотенца или тому подобное; в качестве санитарно-гигиенических изделий, например, таких как туалетная бумага, бумажные носовые платки или носовые платки из нетканого материала, полотенца, предназначенные для домашнего использования, полотенца и тому подобное; в качестве косметических влажных салфеток, например, таких как салфетки для лица, и в качестве сервировочных салфеток (serviettes) или салфеток (napkins), при этом указанные изделия приведены просто для указания некоторых из изделий, которые могут быть использованы. Кроме того, гигиенические изделия и изделия для вытирания могут быть сухими, влажными, мокрыми, с печатью или могут быть предварительно обработаны каким-либо образом. Кроме того, гигиенические изделия и изделия для вытирания могут быть сложены, сложены с чередованием или уложены по отдельности, сложены в стопу или свернуты в рулон, соединены или нет, любым пригодным образом.
В соответствии с вышеприведенным описанием изделия могут быть использованы для личного и домашнего использования, а также для коммерческого и промышленного применения. Они выполнены с возможностью поглощения текучих сред, удаления пыли, пригодны для декоративных целей, для обертывания или даже в качестве поддерживающего материала, что является обычным, например, во врачебной практике или в больницах.
Если санитарно-гигиеническая бумага должна быть изготовлена из целлюлозы, технологический процесс включает главным образом формование, которое включает часть процесса, реализуемую с использованием ящика и формующей сетки, и часть процесса, представляющую собой сушку (или сквозную сушку горячим воздухом, или обычную сушку на американском сушильном барабане). Технологический процесс также обычно включает процесс крепирования, имеющий важное значение для санитарно-гигиенической бумаги, и, в завершение, как правило, зону мониторинга и намотки.
Бумага может быть образована посредством размещения волокон ориентированным или случайным образом на одной непрерывно вращающейся сетке или между двумя непрерывно вращающимися сетками бумагоделательной машины при одновременном удалении основного количества разбавляющей воды до тех пор, пока не будет получено содержание сухого вещества, обычно составляющее от 12 до 35%.
Сушка отформованного первичного волокнистого холста/полотна происходит за один или несколько этапов с помощью механических и тепловых средств до тех пор, пока не будет достигнуто содержание сухого вещества, обычно составляющее от приблизительно 93 до 97%. В случае изготовления санитарно-гигиенической бумаги за данной стадией следует процесс крепирования, который оказывает решающее воздействие на свойства готового санитарно-гигиенического бумажного изделия в обычных технологических процессах. Обычный процесс сухого крепирования предусматривает крепирование на сушильном цилиндре с диаметром, обычно составляющим от 4,0 до 6,5 м, так называемом американском сушильном цилиндре, посредством крепирующего шабера при вышеупомянутом конечном содержании сухого вещества в санитарно-гигиенической бумаге-основе. Также может быть использовано влажное крепирование, если к качеству санитарно-гигиенической бумаги предъявляются более низкие требования. Крепированная, окончательно высушенная санитарно-гигиеническая бумага-основа, так называемая бумага-основа, затем может быть пригодной для дальнейшей переработки в бумажное изделие для получения изделия из санитарно-гигиенической бумаги.
Вместо обычного способа изготовления санитарно-гигиенической бумаги, описанного выше, возможно применение модифицированной технологии, при которой улучшение показателя удельного объема достигается посредством сушки особого вида, которая приводит к улучшению показателя объемной мягкости санитарно-гигиенической бумаги. Данный способ, который существует в большом разнообразии подтипов, называется технологией сквозной сушки горячим воздухом (TAD - Through Air Drying). Она отличается тем, что «первичное» волокнистое полотно, которое выходит со стадии формования и изготовления листа, подвергают предварительной сушке до содержания сухого вещества, составляющего приблизительно 80%, до конечной контактной сушки на американском сушильном цилиндре посредством продувания горячего воздуха через волокнистое полотно. Волокнистое полотно опирается на воздухопроницаемую сетку или ленту, или сетку для сквозной сушки горячим воздухом и во время его перемещения направляется на поверхность воздухопроницаемого вращающегося цилиндрического барабана, так называемого цилиндра для сквозной сушки горячим воздухом. Конструкция опорной сетки или ленты обеспечивает возможность получения любой конфигурации спрессованных зон, разделяемых посредством деформирования во влажном состоянии, также называемого формованием, что приводит к увеличенным средним удельным объемам и, следовательно, приводит к увеличению объемной мягкости без критического снижения прочности волокнистого полотна.
Для изготовления многослойных изделий из санитарно-гигиенической бумаги, таких как носовые платки, туалетная бумага, полотенца или хозяйственные бумажные полотенца, часто выполняют промежуточную операцию с так называемым дублированием, при котором санитарно-гигиеническую бумагу-основу с заданным числом слоев обычно «собирают» в общем многослойном исходном рулоне.
Технологические операции, осуществляемые с санитарно-гигиенической бумагой-основой, которая уже была, возможно, намотана в несколько слоев, используются в технологических машинах (перерабатывающих машинах), при этом данные операции включают такие операции, как размотка санитарно-гигиенической бумаги-основы, неоднократное разглаживание санитарно-гигиенической бумаги, нанесение печати, тиснение, выполняемое в некоторой степени в сочетании с нанесением клея на всей площади и/или локальным нанесением клея для обеспечения склеивания отдельных слоев, подлежащих соединению вместе, а также продольная резка, фальцевание, поперечная резка, укладка и размещение вместе множества отдельных изделий из санитарно-гигиенической бумаги и их упаковывание, а также размещение их рядом друг с другом для образования окружающей упаковки большего размера или пачек. Подобные технологические операции могут также включать нанесение веществ, подобных отдушкам, лосьонам, мягчительным средствам или другим химическим добавкам. Отдельные бумажные слоистые полотна также могут быть подвергнуты предварительному тиснению и затем соединены в зазоре между валиками в соответствии со способами тиснения, известными в данной области техники. Любое тиснение может привести к получению тисненых элементов, которые все имеют одинаковую высоту, или к тисненым элементам, имеющим разную высоту. Скрепление слоев, например, с помощью механических или химических средств, представляет собой другой хорошо известный способ, используемый главным образом для носовых платков, салфеток и туалетной бумаги и хозяйственных бумажных полотенец.
Хорошо известным способом увеличения толщины бумажного изделия является тиснение бумажного полотна. Процесс тиснения выполняется в зазоре между тиснильным валиком и опорным валиком. Тиснильный валик может иметь выступы на его окружной периферийной поверхности, что приводит к образованию так называемых тисненых углублений на бумажном полотне, или он может иметь углубления на его окружной периферийной поверхности, что приводит к образованию так называемых тисненых выступов на бумажном полотне.
Опорные валики могут быть более мягкими, чем соответствующий тиснильный валик, и могут состоять из каучука, такого как натуральный каучук, или из пластиковых материалов, бумаги или стали.
Для изготовления многослойных изделий из санитарно-гигиенической бумаги, в особенности туалетной бумаги и хозяйственных бумажных салфеток, были разработаны три основных способа изготовления, предусматривающих тиснение и адгезионное скрепление слоев. Данные способы представляют собой Goffra Incolla/точечное тиснение, тиснение в двух зазорах между валиками с однократным ламинированием (DESL - Double Embossing Single Lamination)/тиснение с входом тисненых элементов одного слоя в тисненые элементы соседнего слоя и тиснение с контактом вершин выступающих элементов соседних слоев (Pin-to-Pin/Foot-to-Foot).
В способе изготовления, упомянутом первым, а именно Goffra Incolla, первое полотно направляют через зазор между тиснильным валиком и опорным валиком. В данном зазоре полотну придается рисунок тиснения. После этого валик для нанесения клея обеспечивает нанесение клея на те участки первого полотна, рядом с которыми имеются выступающие тиснильные элементы на тиснильном валике. Клей перемещается из резервуара с клеем посредством валика для переноса клея на валик для нанесения. Второе полотно перемещают к первому полотну и адгезионно скрепляют с первым полотном в зазоре между так называемым соединительным валиком (marrying roll) и тиснильным валиком. Адгезионное скрепление происходит на тех участках, на которые был нанесен клей.
Второй способ изготовления (DESL/Nested) очень похож на вышеописанный способ Goffra Incolla. Он предусматривает использование дополнительной пары валиков, состоящей из второго тиснильного валика и второго опорного валика. Дополнительная пара валиков служит для тиснения второго полотна перед адгезионным скреплением его с первым полотном посредством использования соединительного валика. Как правило, дополнительная пара валиков расположена рядом с первой парой валиков и соединительным валиком. В особенности при использовании так называемого способа Nested подобное близкое расположение имеет важное значение. Способ Nested может рассматриваться как особый случай общего способа DESL. Для реализации способа Nested тиснильные элементы первого тиснильного валика и тиснильные элементы второго тиснильного валика расположены так, что тисненые элементы первого тисненого слоя и тисненые элементы второго тисненого слоя входят друг в друга аналогично зубчатой системе. Это служит для обеспечения взаимной стабилизации двух слоев. Однако для способа изготовления, называемого DESL, подобная «взаимосвязь» между тиснеными элементами первого, верхнего слоя и второго, нижнего слоя необязательно должна применяться. Тем не менее, в литературе термин DESL часто используется как синоним способа Nested.
Третий способ изготовления “поэлементный режим” (Pin-to-Pin/Foot-to-Foot) аналогичен способу DESL. Тиснение верхнего слоя и нижнего слоя осуществляется соответственно посредством двух пар валиков. Клей наносится на тисненые выступы первого слоя. Однако скрепление слоев обеспечивается не посредством соединительного валика, как в способе DESL, а осуществляется непосредственно посредством выступающих тиснильных элементов второго тиснильного валика. Для осуществления этого требуется точное регулирование ширины зазора между первым тиснильным валиком и втором тиснильным валиком, которая определяется главным образом отдельной толщиной обоих полотен (верхнего слоя и нижнего слоя). Кроме того, тиснильные валики должны быть выполнены с такой конструкцией, чтобы, по меньшей мере, некоторые из выступающих тиснильных элементов обоих валиков были обращены друг к другу. Это является причиной того, что используется терминология Pin-to-Pin («штырь к штырю») или Foot-to-Foot.
Все вышеописанные способы имеют нижеуказанные общие признаки: первый тиснильный валик образован из твердого материала, обычно металла, в особенности стали, но также существуют известные тиснильные валики, изготовленные из твердого каучука/резины или твердых пластиков. Тиснильный валик может представлять собой валик со штырями, имеющий отдельные выступы. В альтернативном варианте тиснильный валик может представлять собой валик с углублениями, выполненный с отдельными тиснильными углублениями. Типовые значения глубины гравированных рисунков тиснения составляют от 0,4 мм до 2,0 мм.
Опорный валик, как правило, имеет каучуковое/резиновое покрытие. Однако также известны структурированные опорные валики, в особенности валики, изготовленные из бумаги, каучука/резины или пластиков, или стали.
Валик для нанесения клея обычно также представляет собой каучуковый/резиновый валик с плоской гладкой окружной периферийной поверхностью, при этом твердость каучукового/резинового покрытия имеет промежуточное значение между твердостью опорного валика и твердостью соединительного валика. Обычно используемые значения твердости каучукового/резинового покрытия находятся в интервале от 70 до 80 единиц по шкале А Шора. При выборе каучукового/резинового материала должна быть обеспечена совместимость с клеем, подлежащим нанесению.
Система для нанесения клея, состоящая из валика для нанесения, валика для переноса клея и ванны с клеем, может быть спроектирована в виде так называемой системы с погружным валиком, в которой валик для переноса клея погружается в ванну с клеем и обеспечивает перемещение клея посредством поверхностного натяжения, и клей «вытесняется» из ванны с клеем. Посредством регулирования зазора между валиком для переноса клея и аппликатором или валиком для нанесения можно регулировать количество клея, подлежащего нанесению. Валики для нанесения могут представлять собой структурированные валики. Кроме того, стали известными валики для переноса клея, имеющие четко определенные ямообразные углубления на их окружной периферийной поверхности. Подобные валики для переноса клея известны как анилоксовые валики. Подобный валик обычно изготовлен из керамического материала, или он представляет собой валик, выполненный из стали или меди и покрытый хромом. Избыточный клей удаляется с поверхности анилоксового валика посредством ракельного ножа. Количество клея определяется объемом и числом углублений. Альтернативные системы нанесения, предназначенные для нанесения клеящих веществ, базируются на распылительном оборудовании (например, технология Weko).
Вторая возможность воздействия на количество переносимого клея - это регулировка разницы окружных скоростей валика для переноса клея и валика для нанесения. Как правило, валик для переноса клея вращается медленнее, чем валик для нанесения. Окружная скорость валика для переноса клея обычно составляет от 5% до 100% от первой окружной скорости валика для нанесения. Ванна с клеем может быть сконструирована в виде простого лотка, системы нанесения с ракельным ножом также могут быть сконструированы в виде систем с камерами.
В обоих способах тиснения Goffra Incolla/точечное тиснение и DESL/Nested (тиснение в двух зазорах между валиками с однократным ламинированием/тиснение с входом тисненых элементов одного слоя в тисненые элементы соседнего слоя) используется дополнительный валик, а именно так называемый соединительный (marrying) валик для ламинирования слоев вместе. Соединительный валик обычно имеет гладкую поверхность из каучука с твердостью 90-95 единиц по шкале А Шора. Пригодным материалом является, например, бутадиенакрилонитрильный каучук (NBR). Однако также стали известными соединительные валики, которые помимо каучукового покрытия снабжены стальным покрытием. Подобное стальное покрытие часто выполнено в виде стальной ленты, намотанной спирально на каучуковое покрытие, как описано в документе WO2004/065113.
В том случае, когда одиночные слои по отдельности или вместе предварительно подвергают тиснению, используют так называемое устройство для предварительного микротиснения. Подобное устройство для предварительного тиснения часто используется в сочетании с технологией Goffra Incolla. Также часто используется нанесение печати на изделие из санитарно-гигиенической бумаги перед операцией или после операции скрепления слоев. Кроме того, известны варианты, включающие нанесение химических веществ, в особенности лосьонов и мягчительных средств.
Другая хорошо известная технология тиснения предусматривает использование стального тиснильного валика и соответствующего опорного стального валика (так называемое соединительное тиснение). Поверхности данных валиков образованы так, что деформация бумаги и механическое скрепление слоев без использования клеев обеспечиваются на одной операции тиснения.
При использовании одного из вышеописанных трех способов тиснения, но также для технологии Pin-to-Pin предпочтительно обеспечить контроль натяжения полотна как перед скреплением слоев, так и после скрепления слоев, поскольку физические свойства полотна и особенно характеристика зависимости деформаций от напряжений (деформативность) могут быть существенно изменены на операции тиснения.
Тиснильные валики, используемые в предшествующем уровне техники, изготавливают главным образом посредством использования так называемой технологии накатки/рифления (молетирования), которая представляет собой гравирование валика посредством формоизменения стали тиснильного валика в холодном состоянии. В соответствии с подобной технологией молетирования обычно должны быть выполнены несколько операций формоизменения в холодном состоянии и несколько операций травления. Данная известная производственная технология накладывает ряд ограничений на форму выступов на поверхности валика.
Угол бокового наклона влияет на стойкость бумажного изделия, изготавливаемого с помощью подобного тиснильного валика, к механическим воздействиям. Если угол бокового наклона мал, изделие имеет уменьшенную локальную стойкость к механическим воздействиям вокруг тисненого элемента, поскольку структура волокна локально разрушается в значительной степени. Следовательно, по соображениям, связанным с достаточной стойкостью бумажного изделия к механическим воздействиям и с ограничением, накладываемым на образование выступов на поверхности валика при использовании технологии молетирования, в данной области техники обычно используется угол бокового наклона, составляющий, по меньшей мере, приблизительно 23º. Угол бокового наклона измеряют относительно вертикальной линии на окружной периферийной поверхности тиснильного валика.
Другой технологией гравирования для изготовления тиснильных валиков для промышленности по производству санитарно-гигиенических бумаг и гигиенических изделий является травление. На первом этапе маску наносят на окружную периферийную поверхность тиснильного валика, после чего выполняют второй этап, на котором поверхность подвергают травлению посредством нанесения кислоты в тех зонах, где не было нанесено никакой маски. В результате получают окружную периферийную поверхность валика, которая частично подвергнута гравированию, при этом переход между гравированными зонами и негравированными зонами обычно имеет угол наклона, составляющий от 0° до 10°. Другими словами, способ травления приводит к образованию ступенчатой структуры поверхности. Операции нанесения маски и травления с одинаковыми или разными геометрическими характеристиками масок могут повторяться несколько раз. Посредством использования технологии повторяющегося травления может быть получена структура поверхности, которая аналогична отдельным ступенькам, которые простираются от исходной окружной периферийной поверхности валика в материал валика.
Дополнительным способом изготовления тиснильных валиков для промышленности по производству санитарно-гигиенических бумаг и гигиенических изделий является фрезерование на станке с ЧПУ типа CNC. Данная технология часто используется для более простых прямоугольных элементов, например, усеченных пирамид. Угол наклона тиснильных элементов и радиальное направление тиснильного валика могут быть легко изменены в широких пределах, если подобный угол является одинаковым для всех тиснильных элементов.
Еще одной технологией, преимущественно используемой для валиков, изготовленных из пластикового материала, подобных каучуковым/резиновым валикам, является применение способа лазерной абляции. Лазерные технологии используются для валиков, изготовленных из пластика, а также для стальных валиков. Другими способами изготовления тиснильных валиков являются способы ручного гравирования или гальваноформование. В принципе комбинация подобных способов может быть использована для изготовления тиснильных валиков. Один предпочтительный технологический процесс базируется на технологии маскирования/травления в сочетании с молетированием. Другой хорошо известной комбинацией технологий гравирования является технология многоэтапного травления с, по меньшей мере, четырьмя, предпочтительно приблизительно восемью отдельными этапами травления и с заключительным заглаживанием получающихся в результате ступенек для получения гладкой формы образуемых тиснильных элементов. Полезными операциями заглаживания являются очистка металлическими щетками, короткое общее травление или струйная обработка твердыми частицами, такими как частицы стекла, песка или корунда.
Тиснение служит не только для придания объема волокнистому изделию, но также для придания улучшенного зрительно воспринимаемого внешнего вида изделию. Зрительно воспринимаемый внешний вид изделия имеет важное значение для товаров широкого потребления, а также служит для придания большей степени узнаваемости изделию. Зрительно воспринимаемый внешний вид может быть улучшен посредством использования комбинации операций тиснения и окрашивания. Другой причиной тиснения является обеспечение большей впитывающей способности или улучшенной воспринимаемой мягкости.
В предшествующем уровне техники использовались разные способы тиснения для достижения заданного визуального эффекта в рисунках тиснения. Одна возможность состоит в образовании особых зон в тисненом изделии, в которых плотности расположения точек, то есть расстояния между отдельными, расположенными на одинаковых расстояниях друг от друга точками отличаются от расстояний в соседних зонах. Одним примером подобного предшествующего уровня техники является документ US 2005/0231813, в котором раскрыты зоны, в которых плотности точек тисненых выступов различаются для создания визуального эффекта.
Другая возможность достижения визуального эффекта заключается в размещении отдельных тиснильных выступов так, чтобы они образовывали линейный рисунок. Пример подобного линейного выравнивания отдельных тиснильных выступов раскрыт в документе US 6,520,330 В1. Рисунок тиснения, показанный в данном документе, образован идентичными тиснильными выступами, которые находятся на разных расстояниях от соседних тиснильных выступов, так что создается зрительно воспринимаемый внешний вид.
Дополнительная возможность состоит в создании зрительно воспринимаемого внешнего вида посредством выбора разных размеров тиснильных выступов. Подобные рисунки показаны в документе ЕР 1 253 242 А2 или ЕР 1 209 289 А1, в которых также используется идея выравнивания одиночных тиснильных выступов.
Документ ЕР 0 738 588 А1 относится к созданию привлекательного визуального эффекта посредством размещения склеенных и несклеенных зон в определенном порядке.
Краткое изложение сущности изобретения
Задача изобретения заключается в разработке волокнистого изделия с привлекательным зрительно воспринимаемым внешним видом и способа его изготовления.
Данная задача решается посредством волокнистого изделия с отличительными признаками пункта 1 формулы изобретения и способа изготовления волокнистого изделия согласно пункту 14 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.
Волокнистое изделие (10, 20, 20b, 30) в соответствии с изобретением представляет собой в частности изделие из санитарно-гигиенической бумаги, изделие из нетканого материала или их гибрид и предпочтительно гигиеническое и очищающее изделие. Оно имеет, по меньшей мере, первый слой с, по меньшей мере, одним рисунком тиснения, содержащим тисненые углубления, начинающиеся от базовой плоскости слоя, при этом рисунок тиснения отличается следующими признаками:
- рисунок тиснения имеет минимальную зону поверхности с изобразительным мотивом, по меньшей мере, 3 см × 3 см;
- рисунок содержит большое количество тисненых углублений, которые выполнены с такими размерами и/или расположены так, чтобы образовать элемент изобразительного мотива, охватывающий указанную зону поверхности с изобразительным мотивом, при этом,
- по меньшей мере, некоторые из тисненых углублений выполнены с такими размерами и/или расположены таким образом, что минимальные расстояния между парами последовательно расположенных тисненых углублений изменяются.
Термин «нетканый материал» в соответствии с ISO 9092, DIN (немецкий промышленный стандарт) EN 29092 относится к широкому ряду изделий, которые с точки зрения их свойств находятся «между» изделиями из бумаги (DIN 6730, май 1996) и картона (DIN 6730), с одной стороны, и текстильными материалами, с другой стороны. Что касается нетканых материалов, то используется большое число чрезвычайно различающихся производственных процессов, такие как технологии пневматической укладки и обработки струями жидкости (гидроперепутывания), а также способы укладки в мокром состоянии. К изделиям из нетканых материалов относятся маты, нетканые ткани и готовые изделия, изготовленные из них. Нетканые материалы также могут быть названы подобными текстилю, композиционными материалами, которые представляют собой гибкие пористые материалы, которые не производятся посредством классических способов переплетения основы и утка или посредством кеттлевки. Действительно, нетканые материалы изготавливают сплетением/переплетением, когезионным или адгезионным скреплением волокон или посредством комбинации данных способов. Нетканый материал может быть образован из натуральных волокон, таких как целлюлозные или хлопковые волокна, но также может состоять из синтетических волокон, таких как полиэтиленовые (ПЭ), полипропиленовые (ПП), полиуретановые (ПУ), полиэфирные волокна, волокна на основе полиэтилентерефталата, поливинилового спирта, нейлона или регенерированной целлюлозы, или из смесей разных волокон. Волокна, например, могут присутствовать в виде бесконечных волокон или предварительно полученных волокон конечной длины, подобных синтетическим волокнам, или в виде штапельных волокон. Таким образом, нетканые материалы, подобные упомянутым в настоящем описании, могут состоять из смесей синтетических волокон и целлюлозного волокнистого материала, например, натуральных растительных волокон (см. ISO 9092, DIN EN 29092).
Термин «гигиенические изделия» и «очищающие изделия» в используемом в настоящем описании смысле охватывает туалетную бумагу, хозяйственные/домашние полотенца, носовые платки, бумажные салфетки для лица, гигиенические салфетки, изделия для вытирания и очистки, а также столовое белье. Он не охватывает бумажные изделия для отделки стен.
Данное волокнистое изделие изготавливают посредством тиснильного валика, который будет разъяснен ниже более подробно. Ссылка на, по меньшей мере, первый слой указывает на то, что волокнистое изделие может представлять собой однослойное или многослойное изделие. Помимо, по меньшей мере, одного первого слоя могут быть дополнительно предусмотрены один или множество задних слоев (backside plies). Если имеются два или более первых слоев, это означает то, что данные слои подвергнуты тиснению вместе посредством тиснильного валика. Волокнистое изделие по изобретению имеет тисненые углубления, образованные тиснильными выступами тиснильного валика. Тисненые углубления образуют, по меньшей мере, один рисунок с поверхностью с изобразительным мотивом, минимальная площадь которой определяется размерами, составляющими, по меньшей мере, 3 см × 3 см.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления отдельные тисненые углубления представляют собой точки, которые имеют форму поперечного сечения, которая является по существу круглой или по существу эллиптической, или по существу квадратной и которые расположены регулярно для образования регулярного растра. Это также соответствует рассмотренной ранее конфигурации амплитудно-модулированного растра. Для обеспечения желательного зрительно воспринимаемого внешнего вида предпочтительно высоты и/или размеры регулярно расположенных отдельных точек изменяются. В соответствии с альтернативным вариантом отдельные тисненые углубления расположены случайным образом и имеют одинаковые размеры. Это соответствует рассмотренной выше конфигурации частотно-модулированного растра (также называемого стохастическим или нерегулярным растром).
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления отдельные тисненые углубления представляют собой по существу круглые точки, образующие первые зоны, в которых точки расположены регулярно для образования растра, при этом точки в пределах первых зон не все имеют одинаковую высоту и/или размеры, и вторые зоны, в которых точки расположены случайным образом. Это представляет собой комбинацию амплитудно-модулированного растра в определенных частях зоны поверхности с изобразительным мотивом и частотно-модулированного растра в других частях зоны поверхности с изобразительным мотивом. Подобную комбинацию называют гибридным растром. Комбинации регулярно расположенных растровых точек одного размера и одной ориентации в одной зоне и регулярные расположения других точек других размеров или других ориентаций в другой зоне могут обеспечивать неожиданные визуальные эффекты с определенной схожестью с картинами поп-арта, имитирующими увеличенные комиксы.
Другой возможностью улучшения видимости рисунка или воздействия на его визуально воспринимаемый внешний вид в случае регулярного расположения отдельных тисненых точек является угловое расположение регулярной сетки круглых точек, которые могут изменяться в пределах одного растрированного рисунка с изобразительным мотивом. В случае некруглых точек существует дополнительная возможность изменения ориентации отдельных тисненых углублений, например, посредством изменения главной оси тисненых углублений с эллипсоидной формой поперечного сечения.
Для поддержания подобного визуально воспринимаемого внешнего вида волокнистое изделие предпочтительно дополнительно содержит вторые тисненые углубления, имеющие линейную форму. Подобные линейные тисненые углубления могут служить для улучшения видимости линейных конфигураций в изобразительном мотиве или для задания границ разных зон поверхности друг относительно друга.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения волокнистое изделие содержит, по меньшей мере, один дополнительный слой, образующий задний слой, который может быть нетисненым. Подобное изделие легко изготавливать, поскольку нетисненый задний слой может быть непосредственно перенесен на соединительное устройство, в котором он прикрепляется к верхнему слою.
Кроме того, существует возможность того, что так называемый «первый слой» и так называемый «задний слой»» могут меняться местами в зависимости от конкретного процесса переработки, в особенности в зависимости от этапов/операций фальцовки и намотки.
В альтернативном варианте задний слой (задние слои) могут иметь такой же рисунок тиснения, как и первый слой, или он может представлять собой зеркальное отображение первого слоя. В этом случае определение того, какой из слоев представляет собой верхний слой, а какой представляет собой задний слой, является произвольным. В остальных случаях, в которых задний слой не имеет определенного расположения тисненых углублений, образующих рисунок, представляющий собой изобразительный мотив, первый слой представляет собой слой, на котором имеется растрированный изобразительный мотив. Кроме того, изделие также может иметь один или несколько промежуточных слоев, нетисненых или тисненых отдельно от первого слоя или первых слоев и заднего слоя или задних слоев.
В соответствии с дополнительным альтернативным вариантом осуществления задний слой или задние слои подвергнут/подвергнуты тиснению с образованием второго рисунка тиснения, отличного от рисунка тиснения первого слоя или первых слоев, при этом второй рисунок тиснения предпочтительно содержит рисунок микротиснения. Рисунок микротиснения представляет собой относительно регулярный рисунок из плотно расположенных малых тисненых выступов. В настоящем описании плотность тисненых элементов, составляющая более 20 на 1 см2, определена как рисунок микротиснения. Подобный рисунок микротиснения может быть выбран произвольно на основе функциональных критериев для придания волокнистому изделию определенных характеристик с точки зрения общей прочности, объема или гладкости. Требования и эффекты, связанные со зрительным восприятием, не играют какой-либо решающей роли при выборе соответствующего рисунка микротиснения.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, по меньшей мере, некоторые из тисненых углублений первого слоя или первых слоев окрашены. Это служит для улучшения видимости тисненых углублений и может быть использовано только для некоторых из тисненых углублений, например, подобных глазам животного, для достижения определенных эффектов.
Тисненые углубления предпочтительно окрашены печатной краской или цветным клеем, который нанесен посредством специальных валиков для нанесения, взаимодействующих с тиснильным валиком и переносящих заданную печатную краску или краситель по направлению к определенным частям тиснильного валика. Для окрашивания только определенных частей валика следует обеспечить то, чтобы тиснильный валик и устройство для нанесения печатной краски или цветного клея перемещались строго синхронно. При использовании цветного клея клей, используемый для скрепления слоев, а именно первого слоя и заднего слоя, используется для улучшения видимости определенных частей тисненых углублений первого слоя и одновременно служит для скрепления вместе первого слоя и заднего слоя.
Зрительно воспринимаемый внешний вид и видимость заданного элемента изобразительного мотива первого изделия предпочтительно могут поддерживаться посредством выполнения перфорационны