用于制造棉纸产品的设备和方法与流程

1.本公开涉及用于制造棉纸产品、例如厕纸或家用毛巾的设备和方法，以及涉及使用所述设备和/或所述方法制造的产品。


背景技术：

2.在下文中，“棉纸产品”涉及基于纤维素填料的吸收性纸。后者在该技术领域中也称为棉纸基片材。
3.包含在棉纸产品中的纤维主要是纤维素纤维，诸如来自化学纸浆(例如牛皮纸或亚硫酸盐)、机械纸浆(例如磨木浆)、热机械纸浆、化学机械纸浆和/或化学热机械纸浆(ctmp)的纸浆纤维。可以使用来源于落叶(硬木)和针叶(软木)两者的纸浆。纤维还可来自非木质植物，例如，谷类、竹子、黄麻和剑麻。这些纤维或纤维的一部分可以是再循环的纤维，其可以属于以上类别中的任何或全部。纤维可用添加剂处理，例如填料、软化剂(诸如但不限于季铵化合物和结合剂)、常规干强度剂、暂时湿强度剂或湿强度剂，以便促进最初的造纸或调节其特性。棉纸产品还可包含其它类型的纤维，例如，再生纤维素纤维或合成纤维，用于增强例如棉纸产品的强度、吸收性、平滑性或柔软性。
4.棉纸产品可用于个人和家庭用途以及用于商业和工业用途。它们可适于吸收流体、去除灰尘以及用于其它清洁目的。如果棉纸要由纸浆制成的，该过程基本上包括成形步骤，该成形步骤包括网流浆箱-和成形线材区段，以及干燥区段，无论是通气干燥还是杨克烘缸上的常规干燥。生产过程还可以包括起绉，并且最后典型地包括监测和卷绕步骤。
5.若干片层可通过化学性质(例如通过粘合剂结合)或机械性质(例如通过滚花或所谓的边缘压花)或两者的组合的组合操作而被组合在一起。
6.此外，对成品棉纸产品的加工可涉及例如纵向切割、折叠、横向切割等。此外，单独的棉纸产品可以被定位并放在一起以形成堆叠，该堆叠可以被单独地包装。这种加工步骤还可以包括施用类似香味剂、洗剂、软化剂或其它化学添加剂的物质。
7.当使用粘合剂结合将若干片层组合在一起时，粘合剂膜沉积在至少一个片层的一些或全部表面之上，然后粘合剂处理过的表面被放置成与至少一个其它片层的表面相接触。
8.当使用机械结合将若干片层组合在一起时，这些片层可以通过滚花、通过压缩、通过边缘压花、联合压花和/或超声来组合。
9.机械和粘合剂结合也可以被组合以组合若干片层。
10.从基础棉纸到成品棉纸产品的加工步骤在加工机器(转换机器)中发生，该加工机器包括操作诸如退绕基础棉纸、压延棉纸、层压、印刷或一起压花以形成多片层产品。
11.压花可以用于将片层的形状从平坦改变为成形的，使得存在从表面的其余部分升起和/或凹陷的区域。因此，其构成先前平坦片材的变形，并且导致具有特定起伏的片层。通常，与其初始厚度相比，在压花之后片层或多个片层的厚度增加。
12.压花过程是在压花辊与对向辊之间进行的。压花辊可以在其圆周表面上具有突起
或凹陷，导致纸幅材中的压花突起/凹陷。对向辊可以比对应的压花辊软，并且可以由橡胶(诸如天然橡胶)或塑料材料、纸或钢组成。如果对向辊由类似橡胶的较软材料制成，可以通过较软辊的变形在压花辊(例如，钢辊)与对向辊之间形成接触区域/辊隙。
13.通过压花，可以将图案施加到棉纸，实现装饰和/或功能性目的。功能性目的可以是改进卫生纸产品的特性，也就是说，压花可以改进产品厚度、吸收性、松厚性、柔软性等。功能性目的还可以是向多片层产品中的另一片层提供接合。
14.另一种类型的压花在本文中称为“预压花”。预压花可以优选地在幅材或片层接合到多片层棉纸产品的其它片层之前被施加到该幅材或片层。
15.这种预压花可以为了功能性目的而制造，例如如上阐述的，以增加片层的厚度、吸收性、松厚性和/或柔软性。
[0016]“微压花”在本文中用于具有致密构型的压花图案。典型地，微压花可以包含20至100个点/cm2、优选地40至80个点/cm2范围内的点。微压花可以有利地是预压花。微压花点可以具有不同的相对简单的表面形状，诸如圆形、椭圆形、正方形、矩形或菱形。
[0017]
尽管在过去提出的用于棉纸产品的生产的设备和方法可能在许多应用中是有用的，但是仍然存在对于改进的需要。就能够生产具有足够的厚度、柔软性和拉伸强度以及具有良好的吸收能力的产品而言，这样的改进会是特别期望的。
[0018]
因此，存在对于改进的制造设备和方法的期望，其提供实现棉纸产品的上述特性中的至少一个的改进。


技术实现要素：

[0019]
上述目的的各方面通过根据本公开的用于制造棉纸产品、例如厕纸或家用毛巾的设备实现。
[0020]
本公开的一个方面涉及用于制造棉纸产品、例如厕纸或家用毛巾的设备，该设备包括具有第一对向辊、第一可加热的压花辊、第二对向辊和第二可加热的压花辊以及配合辊的压花单元。
[0021]
该设备被配置为在第一可加热的压花辊与第一对向辊之间对第一片层进行压花，在第二可加热的压花辊与第二对向辊之间对第二片层进行压花，以及在第一可加热的压花辊与配合辊之间对第一片层和第二片层进行片层结合。
[0022]
第一可加热的压花辊和第二可加热的压花辊可以是可同步的。在使用使第一可加热的压花辊和第二可加热的压花辊同步的选项时，该设备可以用嵌套压花结构对第一片层和第二片层进行片层结合。可替代地，根据一些实施例，同步可以用于形成末端至末端结合结构。根据具有可同步的第一和第二可加热的压花辊的设备的一些实施例，该设备可以允许在不使第一和第二可加热的压花辊同步的情况下制造。在这种情况下，第一片层和第二片层的片层结合可以例如导致非(或随机)嵌套结构。
[0023]
嵌套压花结构意味着第一片层的压花和第二片层的压花彼此嵌套，即第一和第二可加热的压花辊的同步允许第一和第二片层上的压花同步，使得片层结合(在第一可加热的压花辊与配合辊之间)产生嵌套构型。
[0024]
末端-末端结合结构是指相邻片层的压花的末端被片片层结合在一起。
[0025]
在制造期间，两个可加热的压花辊可以被加热，并且与使用相同的化合物和具有
相同的产品厚度但是具有使用未加热的压花辊仅有的不同之处制造的参考产品相比，由于热压花(与用相应的未加热的辊进行压花相反)，所制造的棉纸产品可能具有更高的强度。强度的增加可以在5％-25％的范围内，或者甚至在约20％-25％的范围内。与参考产品相比，可以达到吸收能力的增益。该增益可以为约15％。另外，可以在所制造的棉纸产品中实现横向方向(cd)拉伸强度和/或主要方向(md)拉伸强度的增加。对于cd和/或md拉伸强度，该增益可以为约5％-10％。与相应的参考产品相比，产品的柔软性可以不降低或仅不显著地降低。
[0026]
在本文中每当提及“厚度”时，参考的是根据欧洲标准en 12625-3使用frank厚度仪设备(型号16502)或类似物获得的厚度。待测量的棉纸片材沿任何方向被切成最小80mm的片，并且各片在23℃、50％ rh(相对湿度)下调节至少2小时。在测量过程中，样品片被放置在固定的底板与压力脚之间。然后以2.0mm/s的速度降低压力脚。然后在压力值稳定之后读取片材的厚度值。压力脚的essity内径为35.7mm。下板尺寸最小要大20％。在测量期间施加的压力为2.0kpa。
[0027]
第一和第二可加热的压花辊可以至少部分在空间上定位在第一对向辊与第二对向辊之间。
[0028]
第一可加热的压花辊可以是通过加热装置从内侧或外侧可加热的。加热装置可以被设置在第一可加热的压花辊的内侧。除此之外或作为替代方案，加热装置可以被设置到第一可加热的压花辊的外部。为第一可加热的压花辊设置的加热装置中的每个可以包括载热流体和/或依靠感应和/或红外加热。
[0029]
第二可加热的压花辊可以是通过加热装置从内侧或外侧可加热的。加热装置可以被设置在第二可加热的压花辊的内侧。除此之外或作为替代方案，加热装置可以被设置到第二可加热的压花辊的外部。为第二可加热的压花辊设置的加热装置中的每个可以包括载热流体和/或依靠感应和/或红外加热。
[0030]
压花单元可以被配置为用第一对向辊接收第一片层，以在第一对向辊与第一可加热的压花辊之间传送第一片层，以及用第一可加热的压花辊进一步传送第一片层。基于这种设置，第一片层可以行进到第一对向辊，然后在第一对向辊与第一可加热的压花辊之间通过，并且然后进一步通过第一可加热的压花辊被传送朝向其在第一可加热的压花辊与配合辊之间与第二片层片层结合在一起的位置。
[0031]
压花单元可以被配置为用第二对向辊接收第二片层，以在第二对向辊与第二可加热的压花辊之间传送第二片层，以及用第二可加热的压花辊进一步传送第二片层。基于这种设置，第二片层可以行进到第二对向辊，然后在第二对向辊与第二可加热的压花辊之间通过，并且然后进一步通过第可加热的压花辊被传送朝向其在第一可加热的压花辊与配合辊之间与第一片层片层结合在一起的位置。
[0032]
压花单元可以被配置为在第一片层和第二片层已经在第一可加热的压花辊和第二可加热的压花辊与相应的对向辊之间被压花之后，在第一可加热的压花辊与配合辊之间传送第一片层和第二片层，以便发生片层结合。
[0033]
具有用于两个片层的所描述的传送路径的辊的该组装可以允许高速生产和良好的片层结合，甚至在进行热压花时，即，在进行片层结合步骤之前，在高温下进行压花时(即，加热压花辊和用加热的压花辊进行压花)。
[0034]
压花单元可以包括粘合剂供应单元，该粘合剂供应单元用于将粘合剂、例如如层压胶施加至第一片层和/或第二片层上。压花单元还可以包括两个粘合剂供应单元，分别一个用于向第一片层供应粘合剂并且一个用于向第二片层供应粘合剂，或者甚至更大数量的粘合剂供应单元。
[0035]
压花单元的结构构型使得可以高速生产，结合供应粘合剂的过程(可选地在粘合剂被供应至的片层的热压花之前)和在短时间段内依次进行的片层结合的过程。
[0036]
其它实施例可以依赖于使用水来片层结合各片层。压花单元可以例如包括水供应单元，用于为片层结合目的而供应水。与使用例如层压胶的粘合剂对各片层进行片层结合的实施例相比，可以将使用水施加到待被片层结合的片层的结合压力设定得更高。
[0037]
根据一些实施例，该设备被配置为将粘合剂供应至形成在第一片层或第二片层上的压花的末端的至少一部分。可选地，粘合剂可以被供应至形成在第一片层或第二片层上的一种类型的压花的所有末端的至少90％、可选地至少95％或甚至98％或99％(其中例如如果使用双高度压花等，该一种类型可以是形成在片层上的唯一类型的压花或几种压花中的一种)。
[0038]
粘合剂供应单元可以被配置为在片层结合之前第一片层通过第一加热的压花单元传送时将粘合剂供应至第一片层。可替代地或除此之外，粘合剂供应单元可被配置为在片层结合之前通过第二加热的压花单元传送时将粘合剂供应到第二片层。
[0039]
根据一些实施例，该设备包括用于将施加粘合剂施加至片层的施加器辊。粘合剂供应单元可以包括施加器辊。该施用辊可以被配置为将粘合剂转移至第一片层和/或第二片层上。
[0040]
该设备可以包括网纹辊，用于对粘合剂分配剂量并将粘合剂转移至施加器辊。网纹辊可以构成粘合剂供应单元的一部分。网纹辊可以刻有用于接收相应剂量的粘合剂的空腔。使用网纹辊的空腔，可实现高精度的粘合剂剂量。然而，在转移至片层之前转移到施加器辊上可以允许粘合剂的均匀施加。换句话说，使用网纹辊的定量与通过施用辊的均匀化的组合可以允许既实现粘合剂的非常精确的剂量(使用空腔使量离散化)又实现施加粘合剂的均匀性。
[0041]
网纹辊的空腔可以全部具有相同的尺寸，或者网纹辊可以包括具有不同尺寸的空腔，用于总是接收相同量的粘合剂或者不同量的粘合剂。“相应剂量”是指可以被接收在相应空腔中的粘合剂的量。
[0042]
粘合剂供应单元可以包括粘合剂存储部分，例如胶腔室，并且网纹辊可以被配置为在其空腔中从粘合剂存储部分拾取粘合剂。
[0043]
该设备可以被配置为以200m/分钟至700m/分钟的范围内的片层速度进行处理。如果不用于高处理速度，可能不能成功地将粘合剂的供应与使用加热的压花辊的热压花相结合。换句话说，嵌套压花单元与粘合剂供应单元的结构配置以及以200m/分钟至700m/分钟的处理速度工作的配置可协同地一起工作。以组合的方式，与参考产品相比，该设备的这些特性可以允许所生产的棉纸产品的强度增加约5-25％或甚至20-25％。除此之外或作为其替代方案，可以实现约15％的吸收能力的增益和/或约5％-10％的横向方向(cd)和/或主方向(md)上的拉伸强度的增加，同时(对于每种情况)相对于相应的参考产品，该产品的柔软性可以不降低或仅不显著地降低。
[0044]
每当在本文中提及棉纸产品的“柔软性”时，参考的是如通过面板构件的评估所确定的柔软性特性。在这种情况下使用十个构件的面板。面板列表用于在柔软性方面对产品进行分级。柔软性面板值被用作比较值，使得能够在被测试的样品之间进行比较。产品/棉纸产品越柔软，额定值就越高。柔软性标度在当前情况下被设定为从0至10(10是最高值)。每个样品由一个产品、即棉纸产品组成。可替代地，每个样品为片层。首先将样品在23℃和50％相对湿度下在控制区域中调节最少两小时。然后，通过面板构件进行评估。
[0045]
根据一些实施例，粘合剂供应单元被配置为在第一片层正在通过第一可加热的压花辊被传送时将粘合剂供应至第一片层。当与200m/分钟至700m/分钟(或可选地，300m/分钟至700m/分钟，或者甚至400m/分钟至700m/分钟)之间的处理速度组合时，这可能是特别有益的，因为加热、胶合和片层结合可以全部以高精度、速度和可靠性相互组合。
[0046]
第一对向辊、第二可加热的压花辊以及配合辊可以在一个方向上可旋转，并且第二对向辊和第一可加热的压花辊可以在与该一个方向相反的另一个方向上可旋转。除此之外或作为可替代地，第一片层和第二片层可以定向成使得在第一可加热的压花辊与配合辊之间发生片层结合之前所形成的压花指向相应的相对片层。换句话说，相应的辊的旋转方向为使得各片层被传送，使得压花的末端朝向在片层结合期间要实现配合的相应的相对片层推进(poke)。这样，可以在第一可加热的压花辊与配合辊之间进行可靠的片层结合(例如，使用粘合剂)。
[0047]
根据一些实施例，第一可加热的压花辊被配置为在第一片层上形成具有0.2mm至2.0mm的范围内的高度的第一压花。特别地，这意味着第一可加热的压花辊可以包括具有0.2mm至2.0mm的范围内的高度的第一压花突起，用于形成第一压花。第一可加热的压花辊可以包括用于形成双高度压花的具有不同高度的不同压花突起，或具有不同高度的多于两种类型的突起。
[0048]
压花高度可以例如间接在压花辊上测量(通过测量压花突起高度)，或直接测量，例如使用3d断层摄影术(例如，使用alicona infinite focus sl)。
[0049]
根据一些实施例，第二可加热的压花辊被配置为在第二片层上形成具有0.2mm至2.0mm的范围内的高度的第二压花。特别地，这意味着第二可加热的压花辊可以包括具有0.2mm至2.0mm的范围内的高度的第二压花突起，用于形成第二压花。第二可加热的压花辊可以包括用于形成双高度压花的具有不同高度的不同压花突起，或具有不同高度的多于两种类型的突起。
[0050]
第一压花和第二压花的高度可以不同，或者其可以是相同的。换句话说，第一可加热的压花筒上的压花突起的高度可以不同于第二可加热的压花筒上的压花突起的高度。可替代地，第一和第二可加热的压花筒中的每一个上的至少一些或所有突起的高度可以是相同的。
[0051]
根据一些实施例，第一可加热的压花辊被配置为在第一片层上形成具有0.1mm至1.2mm的高度的第一压花，并且第二可加热的压花辊被配置为在第二片层上形成具有0.2mm至2.0mm的高度的第二压花，其中第二压花的高度大于第一压花的高度。换句话说，第一可加热的压花筒上的压花突起的高度(中的至少一些)可以低于第二可加热的压花筒上的压花突起的高度(中的至少一些)的高度。
[0052]
第一可加热的压花筒可以被配置为产生一种类型的压花，其通常被称为微压花并
12625-6：2016中阐述的用于确定基重的原理的测试方法所确定的基重(克重)。由样品片材冲压50cm2的测试片。测试片从整个样品随机选择，并且应无折痕、皱纹和任何其它偏离变形。将这些片在23℃、50％rh(相对湿度)下调节至少2小时。在校准的天平上称重一堆20片。基重(克重)是称重的质量除以总面积1000cm2(20
×
50cm2)并且记录为具有标准偏差的平均值。
[0060]
根据一些实施例，该设备不包括用于向任何片层提供液体的润湿单元。换句话说，该设备可以被配置为处理第一片层和第二片层而不用液体润湿第一片层和第二片层。这种实施例可以促进所制造的产品中的高拉伸强度、良好的柔软特性以及吸收能力。
[0061]
每当在本文中提及“吸收能力”时，参考的是如下测量的吸收能力。使用篮浸没法进行测量。将具有限定的宽度和总质量的测试样品放置在根据iso14487(在25c下电导率≤0.25ms/m)用去离子水从限定的高度掉落到水表面上的圆筒形篮中。测量当篮下落直到测试样品完全润湿之间的时间。对于多个样品记录的平均时间等于水吸收时间。由测试样品的干重和湿重测定所吸收的水的量。在测量之前，在23℃和50％相对湿度下将测试样品调节足够的时间(参见用于调节和测试棉纸的iso 187标准大气)。所得水吸收能力以克水/克测试片记录至最接近0.1g/g。该方法根据iso 12625-8：2011(水吸收时间和水吸收能力，篮浸渍测试方法)进行。
[0062]
每当在本文中提及“拉伸强度”时，可以测量所讨论的拉伸强度，并且将其与遵循标准en iso 12625-4：2005的干拉伸强度或遵循标准iso 12625-5：2005的湿拉伸强度进行比较。
[0063]
干强度根据en iso 12625-4：2005：棉纸和棉纸产品，第四部分：宽度相关的断裂强度、断裂时的伸长率以及拉伸能量吸收的确定。出于示例性目的，用于测量的拉伸测试仪以两个50mm宽度的夹具为特征。每个夹具可以沿着横跨测试片的整个宽度的直线(夹持线)牢固地抓持测试片，但不会损坏。夹持线之间的距离被设定为100mm。对于特殊的测试，如果样品的可用长度低于100mm(例如，在横向方向上的厕所棉纸)，则距离减小。要被测量的棉纸产品，即两片单片层或多片层产品，被切成50mm宽的具有平行边缘的测试片。通过在机器方向和横向方向上进行切割将每个片材切割成两种不同类型的测试片。然后将获得的测试片在23℃、50％ rh(相对湿度)的气氛中调节至少4小时。要被测量的测试片被放置在夹具之间而没有任何应变，并且使得消除任何可观察到的松弛。在开始时，施加25cn的预拉伸力(零拉伸)，然后将夹具之间的伸长率保持恒定为5cm/分钟。获得使测试片断裂所需的最大张力。用六个测试片重复测量并且将获得的值平均。通过以下公式计算干拉伸强度：平均干拉伸强度[n/m]＝(平均最大拉伸力[n]/测试片的初始宽度[mm])
×
10＜3。
[0064]
湿强度根据以下确定：en iso 12625-5棉纸和棉纸产品第5部分：断裂时与宽度相关的湿负荷的确定，2005。(可选地遵循din norm的原理的以下说明)。出于示例性目的，当以实验方式验证产品的湿强度时，拉伸测试因此借助于电子拉伸测试设备(型号1122，instron corp，canton，mass，美国)使用finch设备以50mm/分钟的恒定伸长率执行。为了制备测试条带，以使得测试条带的纵向方向方向与机器方向(md)或横向方向(cd)一致的方式从制备的原始棉纸(单片层)切割6个样品，每个样品具有150mm的长度和50mm的宽度。当使用finch夹具时，自由夹持长度为约50mm。测试条带被固定为两端在测试设备的夹具中。将以此方式形成的另一端(环)放置为围绕针并且在23℃下用蒸馏水处理直到完全饱和。由测
试条带形成的环的浸渍深度为至少20mm。浸泡时间(浸渍时间)为15s，伸长率被设定为常数(50
±
2)mm/分钟，对浸渍在蒸馏水中的样品执行断裂强度的测量。一次测量六个测试条带，结果被表示为算术平均值。为了确保样品的湿强度已经完全发展，这在其中使用另外的湿强度剂以提高湿强度(例如，通过将它们加入块中)的样品的情况下是特别必要的，在进行拉伸试验之前，要被测试的样品总是人工老化的。老化通过在空气循环干燥箱中将样品加热至(80
±
1)℃持续30分钟的时间段来进行。一次测量六个测试条带，结果被表示为算术平均值。
[0065]
本公开还涉及用于制造棉纸产品的卷的机器。该机器包括根据上述设备的实施例中的任一个或(迄今为止不互相排斥)任何组合的设备。此外，该机器进一步包括用于卷绕最终产品并形成吸收性片材产品的卷的卷成形单元。
[0066]
卷成形单元可以包括轴向弹性的芯轴。制成芯轴的材料(尤其是与棉纸产品接触的部分)可以是柔性和弹性的。
[0067]
根据一些实施例，该设备可以用于制造具有微压花和/或具有装饰压花的棉纸产品(并且对应的机器可以用于制造包括这种棉纸产品的卷)。特别地，棉纸产品可被制造为包括这样的至少一个区域，在该至少一个区域内，在棉纸产品不包括装饰压花的该区域的区中，微压花的密度在25个至120个点/cm2、可选地40个至100个点/cm2或50个至80个点/cm2的范围内。根据一些实施例，在其中棉纸产品不包括装饰压花的整个棉纸产品的区域中，微压花的密度在25个至120个点/cm2、可选地40个至100个点/cm2或50个至80个点/cm2的范围内。对于更窄的范围，这些密度可以在增加的程度上促进相应的棉纸产品的高强度和良好的吸收特性。
[0068]
根据一些实施例，所制造的棉纸产品的顶片层可以包括一种或两种类型的压花，所述压花为压花高度在0.2mm至2.0mm、可选地0.8mm至1.4mm范围内的装饰压花，和/或压花高度在0.1mm至1.2mm范围内的微压花。装饰压花可以设有15个点/cm2或更小的密度，可选地为10个点/cm2或更小。
[0069]
根据一些实施例，所制造的棉纸产品的底片层可以包括一种或两种类型的压花，所述压花为压花高度在0.2mm至2.0mm、可选地0.8mm至1.4mm范围内的装饰压花，和/或压花高度在0.1mm至1.2mm范围内的微压花。装饰压花可以设有15个点/cm2或更小的密度，可选地为10个点/cm2或更小。
[0070]
微压花和/或装饰压花可以呈线或点或其它形状的形式。在装饰压花是点状的情况下，对于装饰压花，密度可以低于10个压花/cm2。
[0071]
本公开的另一方面涉及制造包括至少两个片层的棉纸产品、例如厕纸或家用毛巾的方法。
[0072]
该方法的实施例包括以下步骤：
[0073]-分别进料具有13至30g/m2的范围内的基重的至少第一片层和第二片层；
[0074]-通过压花单元接收第一片层和第二片层，该压花单元包括第一对向辊、被加热至80℃至170℃的范围内的温度的第一可加热的压花辊、第二对向辊、被加热至80℃至170℃的范围内的温度的第二可加热的压花辊以及配合辊；
[0075]-在第一可加热的压花辊与第一对向辊之间对第一片层进行压花并且该第二可加热的压花辊与第二对向辊之间对第二片层进行压花；以及
[0076]-在第一可加热的压花辊与配合辊之间对第一片层和第二片层进行片层结合。
[0077]
根据一些实施例，第一可加热的压花辊和第二可加热的压花辊是同步的，并且第一片层和第二片层用嵌套压花结构或用末端至末端结合结构进行片层结合。
[0078]
所描述的步骤可以在依赖于热压花和达到片层结合的嵌套压花结构或末端-末端结合结构的制造过程的基础上提供片层结合的有效方式。
[0079]
第一片层的基重可以在16至28g/m2或从18至24g/m2或从18至22g/m2的范围内。13-30g/m2的范围和随着范围越来越窄而增大的程度对于用于生产具有高拉伸强度和高柔软性以及良好吸收能力的棉纸产品的方法可能是特别有用的。特别地，所制造的棉纸产品的拉伸强度和良好吸收能力可以高于用相同片层并在相同条件下制造的参考产品，不同的是不使用加热的压花辊进行压花的步骤(也就是说，特别地，相对于具有相同厚度的对应的参考产品)。
[0080]
第二片层的基重可以在16至28g/m2或从18至24g/m2或从18至22g/m2的范围内。16-28g/m2的范围和随着范围越来越窄而增大的程度对于用于生产具有高拉伸强度和高柔软性以及良好吸收能力的棉纸产品的方法可能是特别有用的。特别地，所制造的棉纸产品的拉伸强度和良好吸收能力可以高于用相同片层并在相同条件下制造的参考产品，不同的是不使用加热的压花辊进行压花的步骤(也就是说，特别地，相对于具有相同厚度的对应的参考产品)。。
[0081]
根据一些实施例，该方法包括以下步骤：
[0082]-用第一对向辊接收第一片层；
[0083]-在第一对向辊与第一可加热的压花辊之间传送第一片层；
[0084]-用第一对向辊进一步传送第一片层；
[0085]-用第二对向辊接收第二片层；
[0086]-在第二对向辊与第二可加热的压花辊之间传送第二片层；
[0087]-用第二对向辊进一步传送第二片层；以及
[0088]-在第一可加热的压花辊与配合辊之间传送第一片层和第二片层，以使第一片层和第二片层彼此片层结合；
[0089]
其中第一对向辊、第二可加热的压花辊以及配合辊在一个方向上旋转，并且第二对向辊和第一可加热的压花辊在与该一个方向相反的另一个方向上旋转。
[0090]
所描述的步骤可以在依赖于热压花和达到片层结合的片层的嵌套压花结构的制造过程的基础上提供片层结合的有效方式。
[0091]
该方法可以包括在对第一片层和第二片层进行片层结合的步骤之前，将粘合剂、例如层压胶施加至第一片层和/或第二片层的步骤。这可以确保可靠地进行片层结合。特别地，可以在片层结合步骤之前不久施加粘合剂，使得粘合剂不会过早干燥并且在施加粘合剂之后及时执行片层结合。
[0092]
粘合剂可以被供应至形成在第一片层上的压花的末端的至少一部分。粘合剂可以被供应至形成在第一片层上的压花的末端的的至少80％、85％、90％、95％或甚至至少99％。被施加粘合剂的压花可以是第一片层上唯一类型的压花，或者其可以仅是两种或更多种类型的压花中的一种，或者其可以是形成在第一片层上的两种(或任何更大数量的)不同压花。如果存在具有不同深度的压花，则被施加粘合剂的压花可以至少包括最深的压花。
[0093]
粘合剂可以被供应至形成在第二片层上的压花的末端的至少一部分。粘合剂可以被供应至形成在第二片层上的压花的末端的的至少80％、85％、90％、95％或甚至至少99％。被施加粘合剂的压花可以是第二片层上唯一类型的压花，或者其可以仅是两种或更多种类型的压花中的一种，或者其可以是形成在第二片层上的两种(或任何更大数量的)不同压花。如果存在具有不同深度的压花，则被施加粘合剂的压花可以至少包括最深的压花。
[0094]
在片层结合之前，在第一片层正在通过第一加热的压花单元被传送时，可以将粘合剂供应至第一片层。以这种方式供应粘合剂可以确保在供应粘合剂之后足够快地发生片层结合，并且使得可以有效地进行片层结合。特别地，以这种方式施加粘合剂可以使得能够以高处理速度进行热压花以及片层结合。在通过第一加热的压花单元传送第一片层时，将粘合剂施加至第一片层可能是特别有益的，因为片层结合发生在第一可加热的压花辊与配合辊之间。后者意味着粘合剂的施加与片层结合之间的时间跨度可以通过在第一片层正在通过第一可加热的压花辊被传送时施加粘合剂来最小化。
[0095]
在片层结合之前，在第二片层正在通过第二加热的压花单元被传送时，可以将粘合剂供应至第二片层。以这种方式供应粘合剂可以确保在供应该粘合剂之后足够快地发生片层结合，并且使得可以有效地进行片层结合。特别地，以这种方式施加粘合剂可以使得能够以高处理速度进行热压花以及片层结合。
[0096]
根据一些实施例，粘合剂从网纹辊被转移至施加器辊，该网纹辊上刻有用于接收相应剂量的粘合剂以及用于对粘合剂分配剂量的空腔，并且粘合剂从施加器辊被供应至第一片层或第二片层。这允许借助于网纹辊精确地对粘合剂分配剂量以及借助于施加器辊将其均匀地分布至第一片层或第二片层。
[0097]
根据任何一个或几个实施例，可以以200m/分钟至700m/分钟范围内的速度处理各片层。在至少200m/分钟的速度下，可以确保以令人满意的可靠性水平进行热压花和片层结合的组合。换句话说，可能需要至少200m/分钟的处理速度以确保片层结合的质量。根据一些实施例，处理速度可以为至少300m/分钟或甚至至少400m/分钟，以确保特别可靠的片层结合。
[0098]
此外，如果将所提及的处理速度与在第一片层正在通过第一可加热的压花辊被传送时将粘合剂供应至第一片层相组合，则可能特别有益于制造过程的可靠性和/或所制造的棉纸产品的质量。
[0099]
根据一些实施例，第一片层由选自于由以下材料组成的组的材料之一制成：cwp和结构化棉纸，例如起皱的tad、未起皱的tad、etad、ntt以及atmos。可替代地，或者除此之外，第二片层可以由选自于由以下材料组成的组的材料之一制成：cwp和结构化棉纸，例如起皱的tad、未起皱的tad、etad、ntt以及atmos。可能特别期望的是选择至少一个片层或甚至两个片层由cwp制成。
[0100]
该方法可以包括进料第三片层的步骤，以及在压花单元中进行的任何上述步骤同时(或之前或之后)，对第三片层与第一片层或第二片层进行片层结合。这样，该方法可以例如允许生产具有三个片层的棉纸产品。根据一些实施例，添加进一步的片层。因此，该方法可用于生产具有较高片层数量的产品。具体地，该方法可用于生产包括2个、3个、4个、5个或6个片层的棉纸产品。
[0101]
第三片层可以由选自于由以下材料组成的组的材料之一制成：cwp和结构化棉纸，
例如起皱的tad、未起皱的tad、etad、ntt以及atmos。
[0102]
根据一些实施例，第一可加热的压花辊被加热至80℃至170℃范围内的温度。与除了不使用热压花而是用非加热的辊进行压花之外以类似方式生产的相应的参考产品相比，这可以允许进行可靠的热压花，并且可以允许实现高拉伸强度的棉纸产品，其具有足够的厚度和良好的吸收能力，而不降低(或几乎不降低)柔软性。通过选择第一热压花辊被加热至的越来越窄的温度范围，即，100℃至165
°
、110℃至165
°
、120℃至160
°
或130℃至155
°
，这些提及的特性可以越来越改善。
[0103]
根据一些实施例，第二可加热的压花辊被加热至80℃至170℃范围内的温度。与除了不使用热压花而是用非加热的辊进行压花之外以类似方式生产的相应的参考产品相比，这可以允许进行可靠的热压花，并且可以允许实现高拉伸强度的棉纸产品，其具有足够的厚度和良好的吸收能力，而不降低(或几乎不降低)柔软性。通过选择第二热压花辊被加热至的越来越窄的温度范围，即，100℃至165
°
、110℃至165
°
、120℃至160
°
或130℃至155
°
，这些提及的特性可以越来越改善。
[0104]
该方法可以包括在压花单元中对第一片层和/或第二片层进行压花之前，用液体润湿第一片层和/或第二片层的步骤。与参考产品(不依赖于热压花和/或无润湿步骤生产的参考产品)相比，这可以进一步促进在所制造的棉纸产品中实现高厚度、不(或几乎不)降低柔软性、高拉伸强度和/或良好的吸收能力。
[0105]
润湿步骤可以通过将液体、例如水喷洒到相应的片层上来进行。
[0106]
润湿步骤可以包括向第一片层和/或第二片层添加液体，例如水，液体的量为第一片层和/或第二片层的基重的2％至12％，或可选地为第一片层和/或第二片层的基重的4％至10％。
[0107]
该方法的一些实施例不包括用液体润湿片层的步骤。所制造的棉纸产品可以具有高厚度、不(或几乎不)降低的柔软性(与没有热压花生产的参考产品相比)、高拉伸强度和/或良好的吸收能力(与没有热压花生产的参考产品相比)。
[0108]
第一片层的压花期间的压花负荷可以在1至50kg/cml的范围内，或者其甚至可以在5至40kg/cml的范围内。随着较窄范围，这些范围可以在增加的程度上促进高厚度，不(或几乎不)降低的柔软性(与没有热压花生产的参考产品相比)、高拉伸强度和/或良好的吸收能力(与没有热压花生产的参考产品相比)。
[0109]
第二片层的压花期间的压花负荷可以在1至50kg/cml的范围内，或者其甚至可以在5至40kg/cml的范围内。随着较窄范围，这些范围可以在增加的程度上促进高厚度，不(或几乎不)降低的柔软性(与没有热压花生产的参考产品相比)、高拉伸强度和/或良好的吸收能力(与没有热压花生产的参考产品相比)。
[0110]
根据实施例，在被压花的片层上形成的压花的压花密度可以在3至5个压花/cm2的范围内，可选地在3.5至4.5个压花/cm2的范围内。所形成的压花的高度可以在0.8mm至1.4mm的范围内。可以例如使用3d断层摄影术(例如，使用具有软件if-measuresuite版本5.1的alicona infinite focus sl)来测量压花密度。具有软件if-measuresuite版本5.1的alicona infinite focus sl也可以用于测量已经被压花的表面积和/或压花高度。在截面图中，压花高度可以被定义为从片层的底部到片层的顶部的距离。
[0111]
本公开还涉及根据如上所述的本公开的方法的任一实施例或实施例的任何组合
制造的棉纸产品，例如厕纸或家用毛巾。
[0112]
此外，本公开还涉及棉纸产品的卷，该棉纸产品例如为厕纸或家用毛巾，其包括根据本公开的方法的实施例中任一个或任何组合制造的棉纸产品。卷的直径可以在从80mm至200mm、可选地从100mm至150mm的范围内。该卷可以是家用毛巾卷。
[0113]
本公开的另外的优点和特征(其可以单独地或与上文所讨论的一个或几个特征组合地实现，只要各特征彼此不矛盾)将从以下特定实施例的描述变得明显。
附图说明
[0114]
为了对本公开更好的理解并且示出可以如何实现本公开，现在将仅通过示例的方式参考附图，在附图中：
[0115]
参考附图给出描述，在附图中：
[0116]
图1示出用于制造根据本公开的棉纸产品的设备的一个实施例的实施例；以及
[0117]
图2是图1的设备的一部分的放大部分，示出了如何在可加热的压花辊与配合之间进行片层结合。
具体实施例
[0118]
图1描绘根据本公开的用于制造棉纸产品的设备的一个实施例的实施例。更确切地说，图1描绘该设备的压花单元。
[0119]
图1中所示的压花单元包括第一可加热的压花辊40和第二可加热的压花辊60。第一可加热的压花辊40和第二可加热的压花辊60均利用内部加热装置(在图1中未示出，并且分别被设置在第一和第二可加热的压花辊40、60的内侧)可加热至80℃至170℃的范围内的温度，从内侧加热相应的辊。根据其它实施例，可以提供外部加热装置，其从外侧加热相应的辊。根据一些实施例，可以既从内侧又从外侧加热辊。
[0120]
压花单元进一步包括第一对向辊30和第二对向辊50。
[0121]
当使用该设备时，并且当使用图1的压花单元时，特别地，第一片层10由第一对向辊30接收并且由第一对向辊30传送，直到第一片层10在第一对向辊30与第一可加热的压花辊40之间被压花。尽管在该实施例的情况下可能的是不加热第一可加热的压花辊40，但特别感兴趣的是将第一可加热的压花辊40加热至80℃至170℃的范围内的温度，并且在第一对向辊30与第一可加热的压花辊40之间热压花第一片层10。第一片层10以200m/分钟至700m/分钟的范围内的处理速度d1被接收。
[0122]
当使用该设备时，并且当使用图1的压花单元时，特别地，第二片层20由第二对向辊50接收并且由第一对向辊50传送，直到第二片层20在第二对向辊50与第二可加热的压花辊60之间被压花。尽管在该实施例的情况下可能的是不加热第二可加热的压花辊60，但特别感兴趣的是将第二可加热的压花辊60加热至80℃至170℃的范围内的温度，并且在第二对向辊50与第二可加热的压花辊60之间热压花第二片层20。第二片层20以200m/分钟至700m/分钟的范围内的处理速度d2被接收。
[0123]
具体地，图1的设备允许同步化第一可加热的压花辊40和第二可加热的压花辊60。例如，第一片层10和第二片层20以200m/分钟至700m/分钟的范围内的相同的处理速度d1和d2被处理。d1和d2可以是相同的或者可以彼此偏离。第一可加热的压花辊40和第二可加热
的压花辊60的同步允许在下一步骤中以嵌套的方式将第一片层10和第二片层20片层结合，即，使得第一片层10上和第二片层20上的压花被嵌套(被接收在彼此中)。可替代地，图1的实施例还允许形成末端至末端结合结构，或者在不同步的情况下操作，使得各片层例如用随机嵌套结构结合。
[0124]
图1的设备包括配合辊70并且被配置为在第一可加热的压花辊40与配合辊70之间将第一片层10和第二片层20片层结合。在图1的右手侧，示意性地示出了具有两个片层的片层结合产品的嵌套压花结构110，该片层结合产品以处理速度d3(在此情况下等于d1和d2)被传送。
[0125]
图2是图1的区域x的放大视图，即，进行第一片层10和第二片层20的片层结合的区域x。第一可加热的辊40和配合辊70将两个片层10、20片层结合，使得压花彼此嵌套。为了确保这一点，第一可加热的辊40和第二可加热的辊60在制造过程期间是同步的。这可以意味着处理速度d1和d2相同，或者其可以意味着速度d1、d2不同。
[0126]
返回图1，可以进一步看出，该设备的实施例包括粘合剂供应单元。粘合剂供应单元在第一片层10正在由第一加热的压花单元40传送时、在加热压花已经发生之后并且在与第二片层20片层结合之前，将粘合剂供应至第一片层10。从而，在片层结合之前不久提供粘合剂。这意味着第一片层10的加热不会负面地影响片层结合过程。
[0127]
粘合剂被供应至第一片层10上的在第一对向辊30与第一可加热的压花辊30之间形成的压花的末端的至少一部分。
[0128]
粘合剂供应单元包括施加器辊100和网纹辊90，施加器辊100用于将粘合剂均匀地转移至第一片层10，网纹辊90用于对粘合剂进行配量并将粘合剂转移至施加器辊100。网纹辊90刻有用于从粘合剂存储部分80接收相应剂量的粘合剂的空腔(图1中未示出)。
[0129]
包括两个片层10、20的棉纸产品具有嵌套压花结构110，并且使用热压花形成，其中在执行热压花时，第一可加热的压花辊40和第二可加热的压花辊60均被加热至80℃至170℃的范围内的温度，与除了不使用热压花而是用未加热的辊压花之外以类似方式生产的相应的参考产品相比，该棉纸产品可以具有高cd(横向方向)和/或md(主方向)拉伸强度、大厚度和良好吸收能力，而不降低(或几乎不降低)柔软性。
[0130]
在下文中，将讨论使用根据本公开的设备的实施例和根据本公开的方法的实施例制造的棉纸产品与参考产品之间的许多比较。
[0131]
示例1
[0132]
使用根据本公开的设备并且特别是使用具有两个可加热的压花辊的压花单元来生产由常规湿压(cwp)纸的两个片层制成的家用毛巾产品，其具有约40g/m2的克重。各辊均被加热至100℃至150℃的范围内的温度。处理速度在200m/分钟至700m/分钟的范围内。改变压花负荷，以便制得不同厚度的产品。测量所制造的棉纸产品的各种特性。
[0133]
以4个点/cm2的压花密度和在0.8mm至1.4mm的范围内的压花高度对各片层进行压花。压花覆盖相应片层的表面积，其占相应片层的总表面积的5.2％。
[0134]
与除了不加热任何压花辊之外在相同条件下生产的参考产品进行比较。发现使用加热的压花辊生产的棉纸产品具有比相应的参考产品高约25％的横向方向(cd)湿强度。
[0135]
将使用压花辊至100℃、140℃和160℃生产的并且具有不同厚度的“参考产品”和棉纸产品进行比较的实验结果示出在以下曲线图中：
[0136][0137]
吸收能力(以g/g测量)的比较被示出在以下曲线图中：
[0138][0139]
示例2
[0140]
使用根据本公开的设备并且特别是使用具有两个可加热的压花辊的压花单元来生产由tad纸的两个片层制成的家用毛巾产品，其具有约约40g/m2的克重。各辊均被加热至100℃至150℃的范围内的温度。处理速度在200m/分钟至700m/分钟的范围内。改变压花负荷，以便制得不同厚度的产品。以4个点/cm2的压花密度和在0.8mm至1.4mm的范围内的压花高度对各片层进行压花。压花覆盖相应片层的表面积占相应片层的总表面积的5.2％。测量所制造的棉纸产品的各种特性。
[0141]
与除了不使用任何加热的压花辊之外在相同条件下生产的参考产品进行比较。发现使用加热的压花辊生产的棉纸产品具有比相应的参考产品高约5％-10％的横向方向(cd)湿强度。
[0142]
将使用压花辊至100℃、140℃和160℃生产的并且具有不同厚度的“参考产品”和棉纸产品进行比较的实验结果示出在以下曲线图中：
[0143][0144]
在类似的产品之间进行另外的比较，这些产品是在制造过程期间使用用水润湿各片层(具有1.5g/m2/片层)的另外的步骤生产的：
[0145][0146]
同样在这种情况下，观察到与参比产品相比约5％-10％的cd强度的增加。以下曲线图比较了在不润湿各片层的情况下生产的产品、用每个片层的水0.5g/m2的水润湿的片层生产的产品、以及用每个片层1.5g/m2的水润湿的片层生产的产品的几何拉伸强度(gmt)：
[0147][0148]
实验结果总结在下表中：
[0149][0150][0151]
此外，评价与相应的参考产品相比柔软度的降低：
[0152][0153][0154]
对本领域的技术人员而言将显而易见的是，可以在不偏离本公开的范围的情况下
在所公开的设备和系统中进行各种修改和变化。通过考虑说明书以及本文中公开的特征的实践，本公开的其它方面对于本领域技术人员而言将是显而易见的。说明书和各示例旨在被认为仅是示例性的。许多另外的变化和修改是可能的，并且被理解为落入本公开的框架内。