专利名称：纤维制品和用于制造该纤维制品的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种纤维制品，特别是薄棉纸产品、无纺产品或其混合品，并且优选卫生和清洁产品。本发明还涉及用于制造这种纤维制品的方法和用于制造这种纤维制品的装置。
背景技术：
卫生或擦拭产品主要包括各种干绉薄棉纸、湿绉纸、TAD纸(空气穿透干燥)以及纤维素或纸浆填料或所有种类的无纺物、或者其组合、层压品或混合物。这些卫生和擦拭产品的典型特征包括吸收拉伸应力能量的可靠性，其悬垂性，良好的类似纺织物的柔性，常常被称为膨松柔软性、更高表面柔软性和具有可察觉厚度的高比容这些特性。期望有尽可能高的液体吸收性和取决于应用的适宜湿强度和干强度以及产品外表面的悦目外观。这些特征尤其使得这些卫生和擦拭产品被用作例如清洁抹布如纸或无纺抹布，风挡玻璃清洁抹布，工业抹布，厨房用纸等；作为卫生产品如厕纸、薄棉纸或无纺布手帕，家用毛巾，毛巾等； 作为化妆品抹布如面巾并且作为餐巾或餐巾纸，这里仅提到某些可被使用的产品。此外，卫生和擦拭产品可为干燥的、潮湿的、湿透的、印刷的或以任何方式预处理的。此外，卫生和擦拭产品可以任何适宜方式被折叠、交错或单独放置、堆叠或卷绕、连接或不连接。根据上述描述，这些产品可用于个人或家庭使用以及商用和工业使用。它们适于吸收流体、去除灰尘，用于装饰目的、用于包装或甚至作为支撑材料，例如用于医学实践或医院也是很普遍的。如果薄棉纸要由纸浆制成，工艺基本包括具有盒子和成形线部分的成型件以及干燥部分(空气穿透干燥或扬基滚筒上的常规干燥)。制造工艺还通常包括对于薄棉纸很重要的起绉工艺和最终典型的监控和缠绕区域。通过将纤维以定向或随机的方式置于造纸机的一个连续旋转线上或两个连续旋转线之间同时去除稀释液中的大量水直至得到通常12-35%的干物质含量来形成纸。通过机械和热力手段以一个或多个步骤干燥所形成的初级纤维幅直至最终的干物质含量通常达到约93-97%。在薄棉纸制造时，此阶段之后是起绉步骤，在常规工艺中其严重影响最终薄棉纸产品的特性。常规的干绉工艺涉及在直径通常为4. 0-6. 5mm的干燥滚筒即所谓的扬基滚筒上通过起绉刮刀对前述带有最终干物质含量的粗薄棉纸起绉。如果对薄棉纸质量要求不高，也可采用湿绉。该起绉的、最终干燥的粗薄棉纸即所谓的基础薄棉纸接着可被再加工为用于薄棉纸产品的纸品。代替上述常规的薄棉纸制造工艺的是，也可以使用改进的技术，其中通过导致薄棉纸膨松柔软性提高的特殊类型的干燥来实现比容的改良。该工艺被称为TAD(空气穿透干燥)技术并存在多种亚型。其特征在于这个事实离开成型和制片阶段的“初级”纤维幅在扬基滚筒上的最终接触干燥之前通过热风吹过纤维幅被预干燥为干物质含量约占80%。 该纤维幅被透气线或带或TAD织物所支撑并且在其运输期间被导向透气旋转滚筒鼓即所谓的TAD滚筒的表面上。对支撑线或带进行构型使得可能制造出由在潮湿状态下的变形(也称为模塑)所断开的任何图案的各压缩地带，导致平均比容增加并且最终导致膨松柔软性增加而不必然降低纤维幅的强度。为制造多层薄棉纸产品如手帕、厕纸、纸毛巾或家用纸毛巾，常常存在所谓“成双” 的中间步骤，其中所需层数的基础薄板纸通常被集中在一个共用的多层母卷轴上。针对已被可选地以数层卷起的基础薄板纸的加工步骤在处理机器(加工机器)中进行，其包括多个操作，如解卷基础薄板纸，重复进行修平薄棉纸、印刷、压花，直到某种程度上与全部和/或局部施加粘合剂相结合以产生将被合并的各个层的层粘合，并且纵切， 折叠，横切，将多个单个薄棉纸及其包装放置和聚集在一起以及将其聚集在一起以形成更大的环绕包装或捆束。这种加工步骤也可包括施加物质如香水、洗剂、软化剂或其它化学添加剂。各个纸层幅也可被预压花并且接着根据现有技术已知的压花方法在辊隙中被合并。 任何压花可导致已压花元素全都具有相同高度或者导致正压花元素具有不同高度。例如通过机械或化学手段进行的层结合是主要用于手帕、餐巾以及厕纸和家用纸巾的公知方法。提高纸品厚度的公知技术是对纸幅进行压花。压花工艺是在压花辊与砧辊之间的辊隙中进行的。压花辊在其外周表面上具有突起从而在纸幅内产生所谓的压花凹陷，或它可在外周表面内具有凹陷从而在纸幅内产生所谓的压花突起。砧辊可比相应的压花辊柔软并且可由橡胶如天然橡胶构成，或由塑料材料、纸或钢制成。为制造多层薄棉纸产品特别是厕用薄棉纸和家用薄棉纸，已形成了用于压花和粘着性地结合各层的三种主要制造方法。它们是Goffra hcolla/点压花，DESL(双压花单层压)/嵌套，以及销对销(Pin-to-Pin)/脚对脚(/Foot-to-Foot)。在第一种提到的制造方法Goffra hcoll中，第一幅被引导穿过压花辊与砧辊之间的辊隙。在该辊隙中，幅被赋予压花图案。随后，用于粘合剂的施加辊将粘合剂施加于第一幅上的压花辊内存在突起压花元件的那些部位处。借助粘合剂传输辊将粘合剂从粘合剂槽传输至施加辊。第二幅被传输至第一幅并且在所谓合成辊与压花辊之间的辊隙中粘着性地结合于第一幅。粘合剂结合发生在粘合剂被施加的那些部位处。第二种制造方法(DESL/嵌套)非常类似于上述GofTra Incolla方法。它包括由第二压花辊和第二砧辊构成的一对额外辊子。这对额外的辊子作用为在第二幅使用合成辊被粘着性地结合于第一幅之前对第二幅进行压花。典型地，这对额外的辊子被放置于第一对辊子和合成辊附近。特别地，当使用所谓的嵌套方法时，这种靠近的设置是很重要的。该嵌套方法可被视为普通的DESL方法的一种特例。对于嵌套方法来说，第一压花辊的压花元件和第二压花辊的压花元件被设置成使得第一已压花层的压花元素和第二已压花层的压花元素类似于齿轮系统那样彼此适配。这有助于实现两层的相互稳定。但是，对于DESL制造方法来说，第一上层的压花元素与第二下层的压花元素之间的这种相关性不一定适用。 但是，在文献中，术语DESL经常被用作嵌套方法的同义词。第三种制造方法销对销/脚对脚(Pin-to-Pin/Foot-to-Foot)类似于DESL方法。 通过两对辊子分别对上层和下层进行压花。粘合剂被施加于第一层的已压花突起上。但是，层粘合并非像DESL方法中那样借助合成辊来实现，而是借助第二压花辊的突起压花元件直接实现的。为此，需要精确调节第一压花辊与第二压花辊之间的间隙的宽度，这主要是由两种幅(上层和下层)的各自厚度确定的。此外，压花辊必须被设计为两个辊子的突起压花元件中的至少一些彼此面对。这也是为什么使用术语销对销(Pin-to-Pin)或脚对脚 (Foot-to-Foot)压花的原因。所有上述方法具有下面的共同特征第一压花辊由坚硬材料形成，通常为金属特别是钢，但也已知压花辊可由硬橡胶或硬塑料材料制成。压花辊可为具有各个突起的凸形辊。可选地，压花辊也可为具有各个压花凹陷的凹形辊。雕版压花图案的典型深度在 0. 4mm-2. Omm 之间。砧辊典型地具有橡胶涂层。但是，也已知结构化的砧辊，特别是由纸、橡胶或塑料材料或钢制成的辊子。用于粘合剂的施加辊通常也是橡胶辊，一般具有平滑的外周表面，其中橡胶涂层的硬度处于砧辊的硬度与合成辊的硬度之间。橡胶涂层一般使用70-85的肖氏A级硬度。 当选择橡胶材料时，必须确保将被施加的粘合剂与橡胶的兼容性。由施加辊、粘合剂传输辊和粘合剂槽组成的粘合剂施加系统可被设计为所谓的浸渍辊系统，其中粘合剂传输辊被浸没在粘合剂槽中并且借助表面张力和粘合力将粘合剂从粘合剂槽中运出。通过调节粘合剂传输辊与施加器或施加辊之间的间隙，可调节将被施加的粘合剂量。施加辊可为结构化的辊子。此外，在其外周表面内具有限定的窝形凹陷的粘合剂传输辊变得为人所知。这种粘合剂传输辊即网纹辊(anilox roll)。这种辊通常由陶瓷材料制成或由钢或铜制成并具有铬涂层。通过刮片将多余的粘合剂从网纹辊表面刮去。 粘合剂量由凹陷的容积和数量决定。用于施加粘合剂的可选施加系统基于喷雾设备(如喷粉(Weko)技术)。第二个可能影响将被传送的粘合剂量的是粘合剂传输辊与施加辊的圆周速度之间差值的调节。典型地，粘合剂传输辊旋转得比施加辊慢。粘合剂传输辊的圆周速度通常为施加辊第一圆周速度的5-100%。粘合剂槽可被设计为简单的凹槽，带有刀片的施加系统也可被设计为腔室系统。压花技术GofTra Incolla/点压花和DESL/嵌套都使用额外的辊子，即用于将各层层压在一起的所谓合成辊。合成辊一般具有光滑的橡胶表面和80-98的肖氏A级硬度。 适宜的材料例如为NBR(丙烯腈丁二烯橡胶)。但是，已知除了橡胶涂层外，合成辊还可配备有钢涂层。这种钢涂层通常以螺旋缠绕在橡胶涂层上的钢带形式设置，如WO 2004/065113 所述。在单独地或一起预压花各单层时，使用所谓的微预压花机。这种微预压花机通常与GofTra Incolla技术组合使用。还普遍使用的是在层结合步骤之前或之后在薄棉纸产品上进行印刷。已知的变型包括施加化学物质特别是洗剂和软化剂。另一熟知的压花技术包括钢制压花辊和相应的钢制砧辊(所谓的匹配钢压花)。 这些辊子的表面被形成为使得可在单个的压花步骤中完成纸的形变和机械层结合而不使用胶粘剂。当使用上述三种压花方法之一时同时也针对销对销(pin-to-pin)技术时，优选在层结合之前和之后均提供对幅张力的控制，因为幅的物理特性特别是应力应变特征在压花步骤中可能产生重大变化。用于现有技术的压花辊主要通过使用所谓的滚花(moletage)技术被制造，即通过压花辊的钢制品的冷成形而雕刻的辊子。根据这种滚花(moletage)技术，通常必须进行多个冷成形步骤和多个蚀刻步骤。这种已知的生产技术对辊子表面内突起的形状做出了一些限制。压力角(flank angle)对用这种压花辊制造的纸制品的机械稳定性有影响。如果压力角小，产品在已压花结构周围的局部稳定性降低，因为纤维结构在相当程度上被局部破坏。因此，为了纸制品的充分机械稳定性和对辊表面上的突起使用滚花(moletage)技术制造的限制，现有技术通常使用的压力角至少约为23°。该压力角是相对于压花辊圆周表面上的竖直线进行测量的。用于薄棉纸和卫生工业的压花辊制造的另一雕刻技术是蚀刻。在第一步骤中，在压花辊的圆周表面上施加护面，之后进行第二步骤，其中通过在没有施加护面的区域处施加酸来蚀刻表面。结果是辊子的圆周表面被部分雕刻，其中雕刻区域与非雕刻区域之间的过渡段通常具有0° -10°的步进角。换句话说，蚀刻技术导致梯状表面结构。用相同或不同几何形状的护面进行的护面处理和蚀刻的步骤可重复多次。通过使用重复蚀刻技术，可得到类似于非连续阶梯的表面结构，其从辊子的原有圆周表面延伸出进入辊子的材料内。用于薄棉纸和卫生工业的压花辊制造的另一技术是CNC碾磨。该技术通常用于更简单的矩形元件，如斜头棱锥。如果压花元件的角度对所有压花元件都相同，那么该角度和压花辊的径向可轻易地在较大范围内改变。主要用于塑料材料制成的辊子例如橡胶辊子的另一技术是使用激光冲蚀技术。激光技术用于塑性材料制成的辊子以及钢辊。压花辊的其它制造方法是人工雕刻技术或电蚀成型。一般地，这些技术组合可用于制造压花辊。一种优选制造工艺是基于护面/蚀刻技术与滚花(moletage)的组合。雕刻技术的另一公知组合为多步骤蚀刻技术，包括至少四个、 优选约八个独立的蚀刻步骤且最终步骤是圆化步骤，从而得到所制造的压花元素的平滑形状。有用的圆化步骤是用钢丝刷进行刷动，用硬颗粒如玻璃、沙子或金刚砂进行简略的全面蚀刻或喷丸处理。压花不仅用于为纤维制品提供膨松度，还为产品提供更好的视觉外观。产品的视觉外观对于消费品是很重要的并且还用于提供对产品的更高辨识度。通过合并压花和着色步骤可改善视觉外观。压花的另一理由是产生更高的吸收性或更好的觉察到的柔性。当使用嵌套模式时，得到具有稳定厚度的多层片，因为底部压花与顶部压花匹配并且稳定了整个片。然而嵌套构造的缺点在于与其它压花构造相比手感更差。当使用 Goffra Incolla时，在以点式用装饰元素压花和层压这些层之前，同样的层被单独预压花。 装饰压花(Goffra Incolla)可以导致良好的手感但这些片并不看起来或感觉膨松。在试图产生高可察觉体积的产品时，WO 02/103112A1建议带有微压花顶层、微压花底层和夹在顶层与底层之间且配备有大压花图案的中间层的三层薄棉纸产品。在顶层、 底层和中间层已被单独构造后，所有的三层被层结合在一起。因此，外层和中间层以非对准方式被层结合在一起。WO 2006/136186A1描述了一种薄棉纸的多层幅，其中第一层配备有形成被压缩材料区域所界定的垫的压花图案。第二幅配备有带有压缩材料的突起的第二压花图案。第一幅和第二幅被合并在一起从而第二幅的压缩材料的突起位于第一幅的垫层内部。这用来提供带有高吸收性、柔性和膨松厚度的多层薄棉纸从而为使用者提供良好感觉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有良好手感的坚固的三维纤维制品。本发明的目的还在于提供一种用于制造这种纤维制品的方法和装置。通过具有权利要求1所述特征的纤维制品、具有权利要求9所述特征的用于制造本发明纤维制品的方法以及具有权利要求14所述特征的用于制造本发明产品的装置来实现该目的。从其他权利要求得到优选实施例。本发明的纤维制品特别地为薄棉纸产品、无纺产品或其混合品，并且优选卫生和清洁产品。本发明的纤维制品包括至少一个顶层、至少一个中间层和至少一个底层。术语 “至少一个”应当表明顶层、中间层和底层自身分别可为多层结构。然而，如果例如为双层底层，当将本发明的纤维制品压花和结合在一起时，这些层不是被单独加工的。在下面的描述中，当提及顶层、中间层或底层时，包括这些层由一个以上纤维层构成的上述选择。根据本发明的一个特定实施例，顶层配备有压花图案并且中间层与顶层对准地被压花，从而中间层的第二压花突起嵌入顶层的第一压花突起之间的枕状腔室中。这就产生了顶层和中间层的嵌套结构，其中中间层的第二压花突起不需要被成形为在相当大程度上充满顶层的枕状腔室。根据本发明的另一个特定实施例，中间层配备有压花图案并且顶层与中间层对准地被压花，从而顶层的第二压花突起嵌入中间层的第一压花突起之间的枕状腔室。这也产生了顶层和中间层的嵌套结构，其中顶层的第二压花突起不需要被成形为在相当大程度上充满中间层的枕状腔室。本发明的产品还配备有结合于顶层和中间层二者的底层。该底层不与顶层和中间层对准并且封闭顶层的枕状腔室从而形成产品中的垫子。这样的纤维制品最优化了膨松度和三维视觉效果同时还具有高水平的手感。与现有技术的嵌套构造不同，不是底层而是中间层嵌入顶层，反之亦然。此外，该底层不与由顶层和中间层组成的嵌套结构对准，从而底层与中间层和顶层的压花无关。这可用于形成产品的高体积。该产品的另一优点在于它的两面可用性或两面性，意味着两侧的压花图案可截然不同并且可独立地为顶层或底层。因此，像本说明书使用的，术语“顶层”和“底层”仅用来定义产品而非限制其卷绕至辊子的方向或使用者使用哪一侧。在这方面，顶层可以构造为具有由压花突起限定的相对巨大的枕状腔室从而增加其吸收性，同时不带有压花突起或仅带有小压花突起的底层可适用于磨光目的。根据优选实施例，所述至少一个底层是未被压花的，优选由TAD-薄棉纸制成。如果底层未被压花，产品的上述两面可用性是最高的且底层非常适用于磨光表面。另一优点在于生产工艺的简化。然而，因为压花纸品层对于使用者的眼睛更有吸引力，优选未压花底层由自身具有视觉吸引力结构的TAD-薄棉纸制成。可选地，所述至少一个底层可配备有微压花图案或任何其他种类的常规预压花图案。根据优选实施例，所述至少一个底层是双层结构并且两个底层通过机械层结合例如通过边缘压花或通过滚花被结合在一起，该滚花提供底层的局部层结合而最终产品的剩余底面仍然柔软。层结合也可通过采用粘合剂的层压例如热熔合来完成或通过利用如嵌套或点压花技术的工艺过程来完成。根据本发明的一个优选实施例，顶层、中间层和底层在共同位置处被粘性地结合在一起。为此，可利用纤维制品片材的芯吸性从而使粘合剂被施加于中间层的一侧且穿透中间层，这样可使用一个特定的点将所有的三层结合在一起。如果顶层、中间层或底层配备有一个以上的层，可使用相同的基本原理。根据优选实施例，所述至少一个顶层(或中间层)的第一压花突起包括实质上限定了枕状腔室的线性或点状突起，该枕状腔室具有0. 2-3cm2的表面积、优选0. 25-2cm2并且最优选0. 3-lcm2的表面积。此压花图案形成了被压缩材料区域所围绕的垫子。术语“线性突起”应当表示这种突起具有细长形状，特别是直的或弯曲的线。这种细长形状具有0. I-IOmm 的宽度，优选0. l_6mm并且最优选0. l_4mm，并且该宽度随着该细长方向可改变。提供这种线性突起的优点在于由枕状腔室形成的垫被压缩地带所围绕，其面积可被最小化。这种线性突起可完全包围枕状腔室，但是优选提供不完全围绕每个枕状腔室的线性突起。术语“点状突起”应当表示这种突起具有中断的线的形状或单个小点或斑点的形状。这种措施在保持产品的柔软度方面是非常有利的，并且该措施还具有的另一技术效果在于在压花期间截留的空气能够逸出。可选地，压缩材料区域也可具有以线性排列而定位的单点的形状。作为另一可选方案，压缩材料区域可形成放置在一起的各个细长部段以形成虚线的外观。根据本发明的优选实施例，通过所述至少一个中间层(或顶层)的至少一个第二压花突起来稳定所述至少一个顶层(或中间层)的枕状腔室，所述第二突起在其顶部具有 0. 2-0. Scm2的截面积。如果提供相对较大的枕状腔室，嵌入顶层的枕状腔室内的中间层的突起(或者反之亦然)用于稳定该枕状腔室。当卷绕幅时，大尺寸的枕状腔室倾向于倒塌和走样。因此，为了保持所需的垫子外观，通过用所述至少一个中间层的第二突起填充枕状腔室来稳定这些枕状腔室。这里，不同的可选方案是可能的。一方面，仅通过中间层(或顶层)的单个第二突起来填充每个枕状腔室。然而，还可能在中间层(或顶层)内提供更小尺寸的第二突起从而用多个第二突起来填充顶层(或中间层)内的一个枕状腔室。为改善稳定作用，稳定第二突起不远离枕状腔室边缘部是很重要的。已经发现当卷绕产品时，如果给予中间层(或顶层)的第二突起充分空间来侧向移动和倾斜，则在缠绕产品期间对枕状腔室施加压力时中间层(或顶层)的第二突起将倾向于倾斜并失去其稳定作用。因此，优选第二突起的数目或构造被排列成使得各个第二突起不能无阻挡地倾斜和失去其稳定作用。优选地，枕状腔室被至少部分地填充功能性物质如洗剂、清洗剂或硬化剂等等。这些功能性物质可根据纤维制品的所需应用范围及其所需的两面可用性来选择。此外，这些功能性物质具有为枕状腔室提供额外稳定作用的另一效果。上述两面可用性还可进一步被改善，因为这些功能性物质仅可作用于产品的一侧上以支撑所需的清洁功能、皮肤护理功能或研磨清洗功能。通过在所述至少一个中间层被压花和合并至所述至少一个顶层之前或之后，将这些功能性物质施加于所述至少一个中间层，来最好地将这些功能性物质引入枕状腔室。与使用用于粘合剂或染料的施加辊相比，这些功能性物质被施加于所述至少一个中间层的一侧，即本发明纤维制品中面对所述至少一个顶层的那侧。为清楚区分本发明纤维制品的两侧，这些功能性物质可与色彩相混合。这样消费者将意识到本发明的纤维制品具有两个不同的侧面，其中在一个侧面上施加有特定的功能性物质。因此，本发明纤维制品的特征还在于消费者可见的两面性。用于制造本发明纤维制品的方法包括如下步骤-将所述至少一个顶层导入具有第一压花辊和第一反作用辊的第一压花站的辊隙内；
-将所述至少一个中间层导入具有第二压花辊和第二反作用辊的第二压花站的辊隙内，其中所述第二压花辊与第一压花辊同步；-通过在第一压花辊上合并所述至少一个顶层和所述至少一个中间层以产生亚单元，从而所述至少一个中间层的第二压花突起嵌入在所述至少一个顶层的第一压花突起之间形成的枕状腔室内，或者从而所述至少一个顶层的第二压花突起嵌入在中间层的第一压花突起之间形成的枕状腔室内；-在所述至少一个中间层的表面处将粘合剂施加于该亚单元；以及-将所述亚单元和至少一个底层在第一压花辊与合成辊之间的辊隙内进行合并。这是用于产生带有三个不同层的复合产品的相对简单的工艺。在产生所述亚单元之后和将亚单元和底层在第一压花辊与合成辊之间的辊隙内合并之前，对由中间层和顶层组成的亚单元施加粘合剂。随后，当施加粘合剂时将亚单元绕第一压花辊布置。因此，在中间层的面对所述至少一个底层的位置处将粘合剂施加于中间层。此外，粘合剂主要施加于第一压花辊的最高突起，这些最高突起对应于至少部分围绕枕状腔室的第一突起。由于它的芯吸性，粘合剂穿透所述至少一个中间层并且实现相同位置处的顶层、中间层和底层之间的粘合性层结合。根据一个优选实施例，第二反作用辊是钢辊。根据所谓的“匹配钢压花”的这种钢 /钢压花可用于增加第二压花突起的稳定作用，因为它们比在钢/橡胶压花站的压缩程度更高，这就导致所述至少一个顶层的枕状腔室内的第二压花突起的稳定作用更好。优选地，本方法还包括在压花所述至少一个中间层之前对所述至少一个中间层施加功能性试剂的步骤。这种功能性试剂可被送至中间层的表面，在本发明的纤维制品中该表面面对顶层，从而功能性试剂至少部分地填充形成于顶层和中间层之间的枕状腔室。根据一个优选实施例，本方法还包括在通过合并顶层和中间层产生亚单元之前对所述至少一个中间层施加色彩的步骤。在中间层上的这种色彩的施加和透过纤维制品的穿透可用于改善产品的美观。优选地，色彩朝向第二压花站上的所述至少一个中间层施加。这就得到了第二突起的着色顶面。根据一个优选实施例，本方法还包括在将所述至少一个底层与由顶层和中间层组成的亚单元合并之前对所述至少一个底层预压花的步骤。用于制造本发明纤维制品的本发明装置包括带有第一压花辊和第一砧辊的第一压花站；带有第二压花辊和第二砧辊的第二压花站，该第二砧辊是橡胶辊或钢辊；带有抵靠第一压花辊运行的施加辊的胶合台；以及抵靠第一压花辊运行的合成辊。所述第一压花辊和所述第二压花辊适于彼此对准地运行。这是相对简单的装置，可用于压花所述至少一个顶层，压花所述至少一个中间层，将所述至少一个顶层与所述至少一个中间层合并成一种嵌套构造，对所述至少一个中间层施加粘合剂，并且将这样产生的亚单元与底层在第一压花辊和合成辊之间的辊隙内进行合并。为了实现所需的其中所述至少一个中间层的第二压花突起突入所述至少一个顶层的枕状腔室内(或者反之亦然)这样的嵌套构造，所述第一压花站和第二压花站必须彼此对准地运行，从而可预定第一压花突起与第二压花突起在成品内的位置关系。优选地，本发明的装置还包括带有位于第二压花站上游的第二施加辊的施加台。 这种施加台可用于将功能性试剂施加至所述至少一个中间层。
下面，将基于多个示意图来详述本发明的各实施例，其中图1是根据本发明一个实施例的幅的横截面图；图2示意性地示出用于制造本发明纤维制品的装置；并且图3a示出第一压花辊表面的一个部段；图北示出与图3a所给出的相对应的部段只是该部段位于第二压花辊的表面上； 并且图3c示出图3a和北所示的两个压花辊表面的叠加从而能看到形成于已压花顶层中的枕状腔室内的中间层中的压花突起的位置。
具体实施例方式下面将参照附图详述本发明的各实施例。附图中，相同的元件用相同的附图标记
来表不。图1示出的本发明纤维制品一般用附图标记10表示。它由顶层12、中间层14和底层16构成。顶层、中间层或底层可分别为多层幅。然而，如果情况如此，这些独立层不被单独处理的话，就意味着双层底层在装置中被共同地加工，如参照图2如下所述。顶层12具有形成界定枕状腔室20的第一突起18的压花图案。各第一突起18优选为细长形，就像一些可以是直的或弯曲的并且甚至能形成闭合几何图形的线。但是，优选的是，各枕状腔室20不完全被第一突起所围绕，这样截留的空气可在压花工序期间逸出。 此外，顶层12可具有微压花图案(图1未示出)。在本说明书的上下文中，微压花涉及每平方厘米多于30个点的点密度。所述至少一个中间层14也被压花且具有第二压花突起22，各第二压花突起22被布置和定尺寸为嵌入所述至少一个顶层12的枕状腔室20内。在图1所示的特定示例中， 横截面图仅展现了在每个枕状腔室20内有一个单个的第二压花突起22。但是必须强调，可能在一个单个的枕状腔室20内嵌入有多个第二压花突起22。第二压花突起在其顶部处的截面尺寸在0. 2cm2-0. Scm2之间。第二压花突起的截面几何形状可从技术上可行的形状中任意选择，例如突起具有被形成为三角形、正方形、圆形或星形的顶面，这仅为一些基本几何形状的示例。除了这些简单的几何形状外，与枕状腔室的形状特定地匹配的更复杂几何形状可从图北所示的形状中选择，其示出了用于特定示例的第二压花突起的截面形状。第二压花突起用来稳定枕状腔室，这样能够获得相当大尺寸的枕状腔室同时该巨大的枕状腔室在很大程度上仍然不会倒塌。枕状腔室的尺寸可在0. 2cm2-3cm2之间选择，并且优选0. 3cm2-lcm2之间。围绕枕状腔室的第一压花突起具有0. 4mm-lmm的厚度并且优选 0. 4mm-0. 8mm。所述至少一个底层16具有微压花突起M，如图1所示。底层在某种程度上密封了纤维制品10从而最终形成了作为垫子的各枕状腔室20。顶层12、中间层14和底层16之间的层结合通过在各位置M处的粘合剂来完成。换句话说，纤维制品的三层在相同位置处被粘合地结合在一起。
根据可选实施例，底层是未压花的。图1的本发明纤维制品应当优选通过这样一个工艺被制造，由此工艺，所述至少一个顶层和所述至少一个中间层被压花成使得当将顶层和中间层组合到一起时，所述至少一个中间层的第二压花突起被精确地定位在形成于所述至少一个顶层中的枕状腔室20内的规定所需位置处。这就需要一种压花工艺，其中所述至少一个顶层和所述至少一个中间层被同步压花以便保护所需的几何排列。但是底层不与顶层和中间层同步。为改善产品的美观，各层可具有不同的底色或者中间层在第二压花突起的顶面沈处可具有颜色。此外，枕状腔室可被至少部分地填充活化剂如洗剂、清洁剂或硬化物质。从图1中的产品示意图可看出，产品的两侧明显不同。产品的高度两面可用性使得它能够提供例如清洁侧(其可为产品顶面)和抛光侧(其可为产品底面)。在这方面，很明显对于一种产品而言，可任意选择术语“顶层”、“顶面”、“底层”或“底面”。由枕状腔室形成的垫子的存在产生了柔软垫子的视觉外观并且改善了产品的具有很高手感价值的触感柔性。此外，产品具有很高的机械稳定性，特别是很高的抗撕裂性。图2示出了用于制造产品10的工艺过程。顶层12可选地在第一预压花站28内被预压花并且被导入由第一压花辊30和砧辊32构成的第一压花站的辊隙内。压花辊30 优选由金属特别是钢制成，或者由硬塑料材料或硬橡胶制成。在使用塑料的情形下，优选非常坚硬的塑料材料，可选地也可能使用树脂材料。优选地，砧辊由橡胶如EPDM或NBR(丁腈橡胶)、纸或钢制成。它优选具有20-85肖氏A级硬度，优选35-60肖氏A级硬度，并且最优选约45肖氏A级硬度。在第一压花辊30与砧辊32之间的辊隙内，所述至少一个第一层 12接受图1所示的带有第一突起18的第一压花图案。所述至少一个中间层14被引入形成第二压花站的第二压花辊34和砧辊36的辊隙内。至于用于该压花辊34和砧辊36的可能材料，也应用与就第一压花辊30和第一砧辊 32如上所述的相同材料。在由第二压花辊34和第二砧辊36构成的第二压花站中，所述至少一个中间层14被提供如图1所示的第二压花突起22。除此之外，装置还可配备有施加装置38，其包括用于将功能性物质施加至所述至少一个中间层14的施加辊38a。这样的施加装置是本领域熟知的且普遍用于粘合剂或有色物质的施加。此外，该装置可以配备有抵着第二压花辊34运行且对形成于第二压花辊34内的突起施加有色物质的施加装置40。第一压花辊30和第二压花辊34被对准地操作，这意味着两个辊子必须同步地操作，从而离开第二压花辊34的已压花中间层14能以预定的位置关系被导入仍然位于第一压花辊30表面上的所述至少一个第一层12上。以这种方式，所述至少一个第一层12和所述至少一个中间层14被组合在一起以形成亚单元。中间层的第二压花突起22嵌入由顶层 12的压花图案形成的枕状腔室20内。在包括抵着第一压花辊30而运行的胶施加辊4 的胶合台(deck)42处进行下一个方法步骤。在此常规的胶合台42内施加粘合剂。为将各单个的材料幅层压在一起，可使用不同类型的粘合剂。适宜的粘合剂特别为以淀粉或改性淀粉如甲基纤维素或羟甲基纤维素为基础的胶合剂以及以人造树脂、天然橡胶、聚丙烯、聚异丁烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯或聚乙烯醇为基础的粘着性作用聚合物。这样的粘合剂还可包括着色剂从而改善成品的视觉外观。经常地，水基胶合剂用于将各纸层层压在一起。
增加可视性或提高产品视觉外观的另一个选择是提供带色的粘合剂。此外，合成辊44抵靠第一压花辊30而运行，从而由所述至少一个顶层12、所述至少一个中间层14和施加于所述至少一个中间层的一部分表面的胶合剂构成的所述亚单元可与底层16相接触，该底层在第一压花辊30与合成辊44之间的辊隙内被层压于所述中间层。在所述至少一个中间层与所述至少一个顶层之间所进行的层结合被完成为使得在胶合台42内施加的部分粘合剂因其芯吸能力而穿透所述至少一个中间层并同时实现中间层与顶层之间的层结合。最终，应当注意到，可在合成辊44的上游提供微压花单元46从而用微压花图案对所述至少一个底层进行预压花。图3a给出了用于对所述至少一个顶层进行压花的压花辊30的一部分压花表面的一个特定示例。压花辊配备有许多弯曲且具有变化厚度的线性突起50如示例给出的线性突起50a。第一压花辊30的压花表面上的各线性突起50用来在所述至少一个顶层内形成线性压花突起，其围绕各枕状腔室例如图1中附图标记20所示的枕状腔室。如从图3a所示的图案可以看出，这样的枕状腔室20具有相当大的尺寸，图3a可以被认为是以1 1的比例示出了这些腔室的尺寸。图北示出用于对所述至少一个中间层进行压花的第二压花辊34的一部分表面。 图北所示的框架对应于图3a所示的，这从图3c可以清楚看出，该图3c示出了图3a和北的叠加。这种叠加是可能的，因为第一压花辊30和第二压花辊34相对准地运行。如图北所示，辊表面配备有从图北可看出的横截面形状各异的突起52。突起52产生所述至少一个中间层的第二压花突起22，所述第二压花突起22嵌入所述至少一个顶层的枕状腔室20 内。第二压花突起和对应的第二压花辊上的突起52被设置成用于稳定枕状腔室20，这从示出了图3a和北的叠加的图3c上可以得出。图3c是一个人造的图，因为压花辊表面不可能同时具有压花突起50和52。因此， 图3c被诠释为在本发明纤维制品10顶面上的这样一个示意图可能会更好，即，示出了枕状腔室20和透过它的被着色的第二压花突起22。用黑线表示第一压花突起18从而增加图 3c的视图的可视度。在某种程度上，通过使用带色粘合剂来用于沿第一压花突起18进行三层的层结合，可使第一压花突起18更醒目。还从图3c可看出，可通过例如附图标记2 所示的单个第二压花突起或通过由第二压花突起22b、22c所例示的多个第二压花突起来稳定各单个枕状腔室。底层与顶层或中间层以不对准的方式组合并且底层可不被压花或用超过30点/ cm2的点密度被微压花。如果底层未被压花，其优选为具有自身某一结构的TAD层。像顶层和中间层一样，底层可由多于一个的层组成。如果底层是多层结构，可通过机械层结合或使用现有已知的其它技术如Goffra Incolla-压花或嵌套压花来组合这些层。本发明的产品将极高机械强度与良好的手感价值相合并。枕状腔室不但可见而且有助于产品的整体触觉表现。最后，本发明具有极高的两面可用性，这对于其用作家用棉纸是格外有用的，其可配备有对应于所述至少一个底层的微压花抛光侧以及用于以枕状腔室内充满洗剂或洗涤物质的活性腔室进行擦洗的相对侧。
权利要求
1.一种纤维制品，特别是薄棉纸产品、无纺产品或其混合品，并且优选卫生和清洁产品，包括-至少一个顶层(12)，其带有形成至少由第一压花突起(18)部分围绕的枕状腔室00) 的压花图案或带有第二压花突起；-至少一个中间层(14)，其与所述至少一个顶层(1 对准地被压花，从而所述至少一个中间层(14)的第二压花突起0 嵌入所述至少一个顶层(1 的枕状腔室OO)内；或者，所述至少一个顶层(1 的第二压花突起嵌入至少部分地由所述至少一个中间层(14) 的第一压花突起所围绕的枕状腔室内；以及-至少一个底层(16)，其不与所述至少一个顶层(12)对准且既结合于所述至少一个顶层(12)又结合于所述至少一个中间层(14)。
2.根据权利要求1的纤维制品，其特征在于，所述至少一个底层(16)未被压花，优选由 TAD-薄棉纸制成。
3.根据权利要求1的纤维制品，其特征在于，所述至少一个底层(16)具有微压花图案或任何其它种类的预压花。
4.根据前述权利要求任意一项的纤维制品，其特征在于，通过机械层结合或通过层压将两个底层(16)结合在一起。
5.根据前述权利要求任意一项的纤维制品，其特征在于，所述至少一个顶层(12)、所述至少一个中间层(14)和所述至少一个底层(16)在共同的结合位置04)被粘性地结合在一起。
6.根据前述权利要求任意一项的纤维制品，其特征在于，所述至少一个顶层或所述至少一个中间层的第一压花突起(18)包括实质上界定了枕状腔室的线性或点状突起，该枕状腔室具有0. 2cm2-3cm2的表面积，并且优选0. 3cm2-lcm2的表面积。
7.根据权利要求6的纤维制品，其特征在于，所述至少一个顶层或所述至少一个中间层的枕状腔室通过所述至少一个中间层或所述至少一个顶层的至少一个第二压花突起来稳定，所述第二压花突起在顶部具有0. 2cm2-0. Scm2的截面积。
8.根据权利要求6或7的纤维制品，其特征在于，枕状腔室至少部分填充功能性物质如洗剂、清洁物质、硬化剂等等。
9.一种制造根据前述任意一项权利要求所述的纤维制品(10)的方法，包括如下步骤(a)将所述至少一个顶层(12)导入具有第一压花辊(30)和第一反作用辊(32)的第一压花站的辊隙内；(b)将所述至少一个中间层(14)导入具有第二压花辊(34)和第二反作用辊(36)的第二压花站的辊隙内；其中所述第二压花辊(34)与第一压花辊(30)同步；(c)通过在第一压花辊(30)上合并所述至少一个顶层(12)和所述至少一个中间层 (14)以产生亚单元，从而所述至少一个中间层(14)的第二压花突起0 嵌入在所述至少一个顶层(1 的第一压花突起(18)之间形成的枕状腔室OO)内；或者，从而所述至少一个顶层的第二压花突起嵌入在中间层的第一压花突起之间形成的枕状腔室内；(d)在所述至少一个中间层(14)的表面处对亚单元施加粘合剂；以及(e)将所述亚单元和至少一个底层(16)在第一压花辊(30)与合成辊04)之间的另一辊隙内进行合并。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，所述第二反作用辊(36)是钢辊。
11.根据权利要求9或10的方法，其特征在于，还包括如下步骤_在步骤(b)之前对所述至少一个中间层(14)施加功能性试剂。
12.根据权利要求9-11任意一项的方法，其特征在于，还包括如下步骤-在步骤(c) 之前对所述至少一个中间层(14)施加色彩。
13.根据权利要求9-12任意一项的方法，其特征在于，还包括如下步骤-在步骤(e) 之前对所述至少一个底层(16)进行预压花。
14.一种用于制造根据权利要求1-8任意一项所述的纤维制品(10)的装置，包括 -包括第一压花辊(30)和第一砧辊(3 的第一压花站；-包括第二压花辊(34)和第二砧辊(36)的第二压花站，所述第二砧辊(36)是橡皮辊或钢辊；-带有抵靠第一压花辊(30)运行的施加辊(42a)的胶合台0 ；以及 -抵靠第一压花辊(30)运行的合成辊04)；其中-第一压花辊(30)和第二压花辊(34)配备有互相对准地运行第一压花辊和第二压花辊的装置。
15.根据权利要求14的装置，其特征在于，还包括-带有位于第二压花站(34，36)上游的第二施加辊(38a)的施加台(38)。
全文摘要
一种纤维制品，特别是薄棉纸产品、无纺产品或其混合品，并且优选卫生和清洁产品，具有至少一个顶层(12)，其带有形成至少被第一压花突起(18)部分围绕的枕状腔室(20)的压花图案或带有第二压花突起；至少一个中间层(14)，其与所述至少一个顶层(12)对准地被压花，这样所述至少一个中间层(14)的第二压花突起(22)嵌入所述至少一个顶层(12)的枕状腔室(20)内，或所述至少一个顶层(12)的第二压花突起嵌入至少部分地被所述至少一个中间层)的第一压花突起所围绕的枕状腔室内；以及至少一个底层(16)，其不与所述至少一个顶层(12)对准且既结合于所述至少一个顶层(12)又结合所述至少一个中间层(14)。
文档编号D21H27/02GK102574354SQ200980161576
公开日2012年7月11日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者D·艾勒特, F·海因, H·哈拉赫尔 申请人:Sca卫生用品公司