Тканеподобный текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, каландровочный валок и способ изготовления материала

Тканеподобный текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, каландровочный валок и способ изготовления материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Согласно первому аспекту изобретение относится к тканеподобному текстурированному нетканому материалу, содержащему бумагообразующие волокна. Согласно другому аспекту изобретение относится к способу изготовления тканеподобного текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна. Согласно следующему аспекту изобретение относится к каландровочному валку для изготовления тканеподобного текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна. Такой тканеподобный текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, находит частное, хотя не исключительное применение в производстве нетканых материалов, содержащих бумагообразующие волокна. Тканеподобная текстурированная бумага может использоваться для гигиенических и домашних целей. В качестве частного примера она может использоваться для изготовления продуктов для покрытия стола, например, салфеток, скатертей, салфеток под столовые приборы, подставок, декоративных салфеток. Также возможны другие примеры, например, бумажные полотенца, рулоны туалетной бумаги, салфетки для лица, бумажные протирочные изделия, рулонные кухонные полотенца, салфетки для ухода и очистки кожи, носовые платки, впитывающие прокладки или декоративные изделия, например шторы, или домашние хозяйственные изделия.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В последующем нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, относится к впитывающей бумаге, которая также называется нетканой или полотном, выполненным из волокон, например уложенное воздухом полотно в данной области техники. Как правило, впитывающая бумага имеет поверхностную плотность в интервале 30-250 г/м², предпочтительно, 45-75 г/м² для настольного изделия.

На фигуре 1 схематически представлен известный рельеф 1 каландровочного валка, который используется для получения текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна. На фигуре 2 схематически показан увеличенный вид указанного рельефа. Рельеф 1 содержит множественные углубления 2 (показаны как белые круглые точки на фигуре 1), размещенные по рядам и колонкам, а также множественные горизонтальные каналы 3 и вертикальные каналы 4 (показаны как белые прямые линии на фигуре 1) по существу по всей периферийной поверхности каландровочного валка. Рельеф 1 является негативным (вдавленным) рельефом, что означает, что днища полостей и каналов находятся ниже поверхности 5 контакта, как лучше видно на фигурах 3 и 4, на которых представлены поперечные сечения по линиям А-А м В-В на фигуре 2 соответственно. Первым недостатком каландровочного валка является то, что поверхность 5 контакта является значительной. Вторым недостатком указанного каландровочного валка является то, что рельеф легко накапливает бумагообразующие волокна и становится загрязненным в результате прижатия в процессе каландрования. В частности, некоторые углубления закупориваются скоплением бумагообразующих волокон 6. Это приводит к производству текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, с низким качеством и содержит «темные точки», причем «низкое качество» означает, что изготовленный текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, плохо воспринимается потребителями. «Темные точки» образуются локализованно высокой плотностью бумагообразующих волокон. Это имеет место, когда такие скопления бумагообразующих волокон высвобождаются из углубления и вводятся в текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, в процессе каландрования. Это особенно заметно для рельефа, имеющего плотность точек в интервале от 65 до 120 точки/см², и, более конкретно, от 70 до 90 точки/см². Кроме того, указанные «темные точки» влияют как на белую, так и на окрашенную нетканую ткань, содержащую волокна бумажного производства (хотя больше видны на окрашенном продукте).

Имеется необходимость улучшения эстетической характеристики текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, и, в частности, чтобы избежать появления «темных точек» в текстурированном нетканом материале, содержащем бумагообразующие волокна, с тем, чтобы получить тканеподобный текстурированный материал, который является привлекательной для глаз потребителей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является разработка текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, и/или каландровочного валка, и/или способа изготовления, которые преодолевают недостатки известного в уровне техники текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, и/или каландровочного валка, и/или способа получения соответственно.

Согласно одному аспекту предоставляется каландровочный валок, используемый для получения текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, причем каландровочный валок содержит выступающий рельеф, который содержит:

- базовый элемент, имеющий форму кольца, причем кольцо определяет вершину относительно центральной части кольца, определяющего углубление, и сточенную окружающую зону, причем кольцо содержит по меньшей мере один радиальный канал, обеспечивающий сообщение между углублением и сточенной окружающей зоной, так чтобы определять прерывистую каландровочную поверхность;

- повторение указанного базового элемента вдоль множества рядов и колонок по существу по всей периферийной поверхности каландровочного валка, причем повторение является регулярным, за исключением множества по существу продольно и поперечно ориентированных участков, причем указанные участки имеют ограниченный размер относительно размера каландровочного валка и произвольно распределены с тем, чтобы определять множественные произвольные продольные и поперечные линии в текстурированном нетканом материале, содержащем бумагообразующие волокна, образуя визуально тканеподобную текстуру.

Кольцо может иметь форму, выбранную из группы форм, содержащей эллиптическую, круглую, квадратную, прямоугольную и ромбовидную форму.

Кольцо может содержать четыре радиальных канала, симметрично расположенных вокруг кольца.

Кольцо может иметь плоскую вершину, и углубление может иметь скругленное дно.

Углубление может иметь угол скоса в интервале 20-30°.

По меньшей мере, часть множества рядов и колонок или по существу поперечно и продольно ориентированных участков могут определять волнистость продольных и поперечных линий соответственно.

Толщина указанных участков может составлять, по меньшей мере, приблизительно половину размера базового элемента.

Длина указанных участков может составлять, по меньшей мере, приблизительно четыре размера базового элемента.

Согласно другому аспекту предоставляется способ изготовления текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, содержащего полотно, выполненное из нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, при этом способ получения содержит получение полотна, выполненного из нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, с помощью способа получения воздушной укладкой, и каландрование полотна с помощью каландровочного валка согласно настоящему изобретению.

Способ получения может дополнительно содержать нагревание полотна с помощью каландровочного валка.

Согласно другому аспекту предоставляется текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, содержащий слой, выполненный из нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, полученного с помощью каландровочного валка согласно настоящему изобретению, имеющего фактуру, воспроизводящую базовые элементы, расположенные по рядам и колонкам, и множество произвольных поперечных и продольных линий, образующих визуально тканеподобную текстуру.

Нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, может быть воздушно уложенной.

Нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, может дополнительно содержать связующее волокон, выбранное из группы, содержащей латекс, латекс и крахмал, и латекс и термоскрепленное волокно, и термоскрепленные волокна.

Согласно другому аспекту предоставляется рулон листового материала, содержащего текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, намотанный на сердечник.

Согласно еще другому аспекту предоставляется сложенный листовой материал, содержащий текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, разрезанный, сложенный стопкой и/или сложенный в упаковку.

Согласно другому аспекту предоставляется применение текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, согласно настоящему изобретению в качестве салфеток, скатертей, салфеток под столовые приборы, подставок, декоративных салфеток, бумажных полотенец, рулонов туалетной бумаги, косметических салфеток, бумажных изделий для протирки, рулонных кухонных полотенец, салфеток для ухода и очистки кожи, носовых платков и впитывающих прокладок.

Изобретение обеспечивает уменьшение поверхности контакта. Действительно, в случае изобретения поверхность контакта с волокнами бумажного производства находится в интервале, например, 15-30%. Таким образом, изобретение позволяет избежать недостатка, связанного с появлением «темных точек». В том случае, когда темные точки еще появляются, они являются маленького размера, почти незаметны. В результате можно получить тканеподобную текстурированную бумагу, привлекательную для глаз потребителей.

Кроме того, каландровочный валок имеет рельеф, который трудно накапливает бумагообразующие и, таким образом, остается чистым со временем даже при высоком давлении прижатия в процессе каландрования.

Другие преимущества становятся видны из дальнейшего описания изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение иллюстрируется путем примеров и не ограничивается прилагающимися чертежами, на которых подобные ссылочные позиции обозначают подобные элементы:

- на фигуре 1 схематически представлен рельеф каландровочного валка;

- на фигуре 2 схематически представлен подробный вид рельефа каландровочного валка с фигуры 1;

- на фигурах 3 и 4 представлены поперечные сечения по линиям А-А и В-В на фигуре 2 соответственно;

- на фигуре 5 схематически представлен рельеф каландровочного валка согласно настоящему изобретению;

- на фигуре 6 схематически представлен подробный вид базового элемента согласно варианту изобретения;

- на фигурах 7 и 8 представлены поперечные сечения по линиям А-А и В-В подробного вида фигуры 6 соответственно;

- на фигурах 9 и 10 схематически представлен базовый элемент согласно различным альтернативным вариантам изобретения;

- на фигуре 11 представлена фотография увеличенной части каландровочного валка, показанного на фигуре 5, иллюстрирующая вариант рельефа;

- на фигуре 12 схематически и частично показан пример оборудования и способа изготовления текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, согласно настоящему изобретению; и

- на фигуре 13 представлено цифровое изображение тканеподобного текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, полученного с использованием каландровочного валка и способа изготовления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фигуре 5 схематически представлен выступающий рельеф 10 каландровочного валка изобретения. Выступающий рельеф 10 содержит базовый элемент 11, причем указанный базовый элемент повторяется вдоль множества рядов 20 и колонок 21 по существу по всей периферийной поверхности каландровочного валка. Указанное повторение является регулярным, за исключением множества по существу продольно ориентированных участков 22 и поперечно ориентированных участков 23. Указанные участки имеют ограниченный размер по отношению к размеру каландровочного валка (длина и ширина). Они произвольно распределены по всей периферийной поверхности каландровочного валка. Это обеспечивает образование множества произвольных поперечных и продольных линий в текстурированном нетканом материала, содержащем бумагообразующие волокна, образуя визуально тканеподобную текстуру.

На фигуре 6 схематически представлен подробный вид базового элемента согласно варианту изобретения. На фигурах 7 и 8 представлены поперечные сечения по линиям А-А и В-В подробного вида фигуры 6 соответственно. Базовый элемент 11 имеет кольцевую форму 12. Кольцо 12 образует вершину относительно центральной части кольца, образуя углубление 14 и сточенную окружающую зону 15 так, чтобы определять прерывистую каландровочную поверхность 13. Углубление 14 и сточенная окружающая зона 15 могут быть глубже, чем радиальный канал 16.

На фигурах 9 и 10 схематически представлен подробный вид базового элемента согласно различным альтернативным вариантам изобретения. В частности, на фигуре 9 показан базовый элемент 11, имеющий четыре радиальных канала 16, которые расположены симметрично вокруг кольца 12. На фигуре 10 показан базовый элемент 11, имеющий шесть радиальных каналов 16. Число, месторасположения и формы радиальных каналов 16 в показанных вариантах являются неограничивающими примерами. Специалист в данной области техники легко поймет, что указанные число, месторасположения и формы могут быть изменены, если требуется, в отношении, например, достижения желаемой поверхности контакта и легкости распрессовывания волокон бумажного производства в процессе каландрования.

В качестве примера базовый элемент, показанный на фигуре 9, имеет ширину в интервале от 100 до 300 мкм и длину в интервале от 300 до 550 мкм. Глубина углубления может находиться в интервале от 0,18 до 0,40 мм, более конкретно, в интервале от 0,20 до 0,30 мм.

В описанных до этого вариантах кольцо 12 имеет по существу круглую форму. Альтернативно кольцо 12 может иметь эллиптическую форму. Кольцо может иметь плоскую вершину (смотри фигуры 7 и 8), образуя каландровочную поверхность 13. Углубление 14 может иметь скругленное дно. Углубление 14 может иметь угол 17 скоса, находящийся в интервале 20-30°.

На фигуре 11 представлена фотография расширенной части каландровочного валка, схематически показанного на фигуре 5. Она показывает вариант выступающего рельефа 10, в котором базовый элемент 11 содержит четыре радиальных канала 16, которые расположены симметрично вокруг кольца 12. Выступающий рельеф 10 содержит базовые элементы 11, расположенные вдоль множества рядов 20 и колонок 21 по существу по всей периферийной поверхности каландровочного валка. Кроме того, выступающий рельеф 10 содержит множество по существу продольно ориентированных участков 22 и поперечно ориентированных участков 23. Указанные участки образованы пустотным пространством между базовыми элементами 11 и могут быть такой же глубины, как сточенная окружающая зона 15. Указанные участки могут быть произвольно распределены по всему выступающему рельефу. Указанные участки имеют ограниченный размер, например, ширину в интервале от половины размера базового элемента 11 и до целого размера базового элемента 11 и длину в интервале от четырех базовых элементов 11 до сорока базовых элементов 11.

Необязательно, часть множества рядов 20 и колонок 21 может задавать волнистость продольных линий 51 и поперечных линий 52 соответственно.

Необязательно, часть по существу продольно и горизонтально ориентированных участков 22, 23 может задавать волнистость продольных линий 53 и поперечных линий 54 соответственно.

На фигуре 12 схематически и частично показан пример оборудования и способа изготовления текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, согласно настоящему изобретению.

Бобину вспушенной целлюлозы 30 используют в качестве исходного материала. Он подается в дробилку 31. Вспушенная целлюлоза разбивается на пух или свободные бумагообразующие волокна 32. Может использоваться другой исходный материал, например смесь вспушенной целлюлозы и синтетических волокон, искусственных волокон или других природных волокон (например, целлюлозных волокон), термоскрепленные волокна или смесь с СВП (сверхвпитывающим полимером). Бумагообразующие волокна 32 подаются в заданное число (например, две) формующих камер 33. В формующие камеры 33 бумагообразующие волокна 32 транспортируются с помощью воздушного потока. Бумагообразующие волокна 32 располагаются на формующую сетку 34, которая перемещается по замкнутому контуру ниже формующих камерами 33. Недалеко перед выходом формующей сетки 34 сформованное полотно уплотняется уплотняющим устройством 35. Уплотненное полотно, полученное на данной стадии, затем перегружается от формующей сетки 34 на транспортную ленту 36. Связующее напыляется на одну сторону уплотненного полотна с помощью первого распылителя 37 связующего. Связующим является латексная композиция, такая как композиция сополимера этилена и винилацетата. Затем уплотненное полотно сушат в первой сушилке 38 (например, при температуре приблизительно 110-120°C). Затем уплотненное полотно каландруют с помощью секции 39 каландрования. Секция 39 каландрования содержит каландровочные валки 40 и опорный цилиндр 41 в положении друг против друга, причем оба вращаются в противоположных направлениях. Каландровочный валок 40 представляет собой каландровочный валок, который содержит выступающий рельеф согласно настоящему изобретению. Опорным цилиндром 41 может быть валок, имеющий гладкую поверхность (опорный цилиндр может быть выполнен из стали или каучукового материала). Каландровочный валок может быть нагреваемым. На данной стадии получают каландрованное полотно 42. Связующее (например, латекс) напыляют на другую сторону каландрованного полотна 42 вторым распылителем 43 связующего. В качестве альтернативы использованию связующего, наносимого первым и вторым распылителями связующего 37, 43, могут использоваться термоскрепленные волокна (например, термоскрепленное волокно или термоскрепленное волокно и латекс) и смешиваться с бумагообразующими волокнами в формующих камерах 33. Затем каландрованное полотно 42 сушат и отверждают во второй сушилке 44 (например, при температуре приблизительно 200°C). Полученное полотно 42 дополнительно отверждается и спекается в третьей сушилке 45 (например, при температуре приблизительно 200°C). Каландрованное полотно, полученное на вышеуказанных стадиях, образует текстурированный нетканый материал 46, содержащий волокна бумажного производства. Он может быть намотана на бобину 50 как рулон текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна. Бобина 50 текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, затем может быть подана в перерабатывающее устройство 60 для того, чтобы получить салфетки, бумажные полотенца, рулонную туалетную бумагу, рулонные косметические салфетки, протирочные бумажные изделия, рулонные кухонные полотенца, салфетки для ухода за кожей и очистки кожи, носовые платки и т.д. На фигуре 13 показаны два примера, в которых текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, может быть намотан на сердечник 71, как рулон листового материала 70, или может быть сложен стопкой и сложен в упаковку 81, как сложенный листовой материал 80. Указанные перерабатывающие операции не являются частью настоящего изобретения и не описываются подробно.

На фигуре 13 представлено цифровое изображение текстурированного нетканого материала 46, содержащего бумагообразующие волокна, полученного с помощью каландровочного валка 40 и примерного способа изготовления изобретения, как описано выше. Текстурированный нетканый материал 46, содержащий бумагообразующие волокна, имеет фактуру 61, воспроизводящую форму базовых элементов, по рядам и колонкам, а также множество произвольно распределенных продольных линий 62 и поперечных линий 63. Все они образуют визуально тканеподобную текстуру (в смысле имитации тканого текстильного продукта), которая является приятной для глаз потребителей.

Чертежи и их описания, приведенные выше, в большей степени иллюстрируют, чем ограничивают изобретение.

Несмотря на то что изобретение описано в отношении различных вариантов каландровочного валка, они не являются ограничительными примерами. Специалист в данной области техники знает, что каландровочный валок может содержать больше или меньше базовых элементов и продольно или поперечно ориентированных пустотных участков при условии, что нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, текстурируется так, чтобы придавать визуально тканеподобную текстуру нетканому материалу, содержащему бумагообразующие волокна.

Числа, плотности, положения и формы базовых элементов, каналов, пустотных участков в показанных вариантах являются неограничительными примерами. Специалист в данной области техники будет знать, что указанные числа, плотности, положения и формы могут быть изменены, если желательно и считается необходимым для достижения желаемого эстетического эффекта текстурированным нетканым материалом, содержащим бумагообразующие волокна. Кроме того, форма кольца не ограничивается эллиптической или круглой формой, показанной на чертежах. Другая форма (не показано) может обеспечить подобный технический результат в отношении уменьшения поверхности контактирования, например, квадратная, прямоугольная или ромбовидная форма может быть приемлемой.

Любое ссылочное обозначение в формуле изобретения не должно истолковываться как ограничение формулы изобретения. Выражение «содержащий» не должно исключать наличия других элементов, которые перечислены в формуле изобретения. Единственное число или выражение «по меньшей мере один», относящиеся к элементу, не должны исключать наличия множества таких элементов.

1. Каландровочный валок, используемый для получения текстурированного нетканого материала (46), содержащего бумагообразующие волокна, при этом каландровочный валок (40) отличается тем, что он содержит выступающий рельеф (10), который содержит:

- базовый элемент (11), имеющий кольцевую форму, причем кольцо (12) образует вершину относительно центральной части кольца (12), образующего углубление (14) и сточенную окружающую зону (15), причем кольцо (12) содержит по меньшей мере один радиальный канал (16), обеспечивающий сообщение между углублением (14) и сточенной окружающей зоной (15) так, чтобы задавать прерывистую каландровочную поверхность (13); и

- повторение указанного базового элемента вдоль множества рядов (20) и колонок (21) по существу по всей периферийной поверхности каландровочного валка (40), причем повторение является регулярным, за исключением множества по существу продольно ориентированных участков (22) и поперечно ориентированных участков (23), причем указанные участки (22, 23) имеют ограниченный размер по отношению к размеру каландровочного валка и произвольно распределены с тем, чтобы задавать множество произвольных продольных и поперечных линий (62, 63) в текстурированном нетканом материале (46), содержащем бумагообразующие волокна, образуя визуально тканеподобную текстуру.

2. Каландровочный валок по п. 1, в котором кольцо (12) имеет форму, выбранную из группы форм, содержащей эллиптическую, круглую, квадратную, прямоугольную и ромбовидную форму.

3. Каландровочный валок по п. 1, в котором кольцо (12) содержит четыре радиальных канала (16), симметрично расположенных вокруг кольца (12).

4. Каландровочный валок по п. 1, в котором кольцо (12) имеет плоскую вершину, при этом углубление (14) имеет скругленное дно.

5. Каландровочный валок по п. 4, в котором углубление (14)

имеет угол (17) скоса в интервале от 20° до 30°.

6. Каландровочный валок по п. 1, в котором по меньшей мере часть множества рядов (20) и колонок (21) или по существу продольно ориентированных участков (22) и поперечно ориентированных участков (23) определяют волнистость поперечных и продольных линий (51, 52, 53, 54) соответственно.

7. Каландровочный валок по п. 1, в котором толщина указанных участков (22, 23) составляет, по меньшей мере, приблизительно половину размера базового элемента (11).

8. Каландровочный валок по п. 1, в котором длина указанных участков (22, 23) составляет, по меньшей мере, приблизительно четыре размера базового элемента (11).

9. Способ изготовления текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, содержащего полотно, выполненное из нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, при этом способ изготовления содержит получение полотна, выполненного из нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, с помощью способа получения с воздушной укладкой, отличающийся тем, что способ дополнительно содержит каландрование полотна с помощью каландровочного валка (40) по любому из пп. 1-8.

10. Способ по п. 9, в котором способ дополнительно содержит нагревание полотна с помощью каландровочного валка (40).

11. Текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, содержащий слой, выполненный из нетканого материала (46), содержащего бумагообразующие волокна, полученного с помощью каландровочного валка (40) по любому из пп. 1-8, при этом материал имеет фактуру (61), воспроизводящую базовые элементы, расположенные по рядам и колонкам, и множество произвольно расположенных продольных линий (62) и поперечных линий (63), с образованием визуально тканеподобной текстуры.

12. Текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, по п. 11, при этом нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, является воздушно уложенным.

13. Текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, по п. 12, при этом нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, дополнительно содержит связующее волокон, выбранное из группы, содержащей латекс, латекс и крахмал, латекс и термоскрепленное волокно.

14. Рулон (70) листового материала, содержащего текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна по любому из пп. 11-13, намотанный на сердечник (71).

15. Сложенный листовой материал (80), содержащий текстурированный нетканый материал, содержащий бумагообразующие волокна, по любому из пп. 11-13, разрезанный, сложенный стопкой и/или сложенный в упаковку (81).

16. Применение текстурированного нетканого материала, содержащего бумагообразующие волокна, по любому из пп. 11-13 в качестве салфеток, скатертей, салфеток под столовые приборы, салфеток в виде тонкой полосы, проходящей через весь стол, подставок, декоративных салфеток, бумажных полотенец, рулонов туалетной бумаги, протирочных бумажных продуктов, рулонов кухонных полотенец, салфеток для ухода за кожей или для очистки кожи, носовых платков и впитывающих прокладок.