包括折叠图案的含纤维纸张及生产该纸张的方法与流程

本公开总体上涉及包括折叠图案的含纤维连续纸张(sheet，板)的领域、部分或完全折叠的纸张产品、以及用于生产包括折叠图案的含纤维连续纸张的方法。

背景技术：

传统的纸张可在多个方向上弯曲。然而，在可获得的几何弯曲形式中存在某些限制。例如，不可能将平坦的连续纸张弯曲成使得其在纸张的表面上包括鞍点。在鞍点中，纸张的表面在一个表面方向上向上弯曲，并且在不同的(例如正交表面)方向上向下弯曲。图1示意性地示出具有鞍点sp的纸张1的表面。可以看出，在方向xsp上，纸张向下弯曲，而在垂直于方向xsp的方向ysp上，纸张从鞍点sp开始向上弯曲。因此表面是双曲面的。由于从这样的纸张不可能实现此几何形式的事实，所以在由连续纸张或层制成的纸板等中获得此形式也是困难的。期望能够实现纸张以及纸板的更复杂的几何形式，例如以便实现新的包装解决方案。

获得更复杂的几何形状的一种替代方案是在连续纸张中提供例如狭缝等。狭缝旨在通过使狭缝变宽来适应纸张的某些变形。然而，此解决方案在纸张已形成为预期的几何形状之后无法提供纸张的连续表面，并且由于狭缝的端部因此充当起始点，也可增加撕裂或破裂的风险。

与常规的纸相反，取决于具体的纺织品，纺织品可在可能获得的可能的几何形式上提供更大的灵活性。近来，已经开发了包含纤维素纤维的各种类型的类似纺织品的材料。一个此示例是pla纸，其为包含来自纸浆和聚乳酸(pla)二者的纤维的复合材料的纸张。pla也可在pla纸中以其它形式(诸如颗粒形式)添加。

聚乳酸(pla)是由更新的资源得到的可生物降解的热塑性脂肪族聚酯。pla也通常用作plla、pdla和pdlla(单独或以其任何组合的混合物形式)的通用术语。pla可通过发酵玉米淀粉、蔗糖或其它具有高淀粉含量的生物产品通过乳酸的聚合来制备。pla也可通过乳酸单体的直接缩合来获得。pla可以被加工成例如纤维或膜。它也可被注塑成型、挤出或热成形。pla具有约50℃-70℃的玻璃转换温度(tg)和约170℃-190℃的熔点(tm)。

pla最近已经在森林工业中得到了很大的兴趣，因为它是生物基和可生物降解的，并且因此对环境无害。包括pla的纸浆(纸浆-pla)已经被研究并且可以用于各种工艺。纸浆-pla是由纤维素纤维和pla的混合物制成的复合材料。两种组分之间的比例可以根据预期的应用而改变。此外，在纸浆-pla中可使用不同类型的纸浆。

纸浆-pla复合材料可以在两种不同的状态(大体上分为活化和未活化)下使用。当复合材料处于非活化状态时，复合材料具有类似纺织品的性质，并且因此非常灵活。在其活化状态下，当它已经经受到热或热和压力时，复合材料的pla熔化并且复合材料的性质变得更像塑料，使得复合材料坚固、刚性并且在尺寸上是稳定的。因此，当pla已经熔化时，复合材料不再具有类似纺织品的性质。

pla-纸可在常规的造纸机中由纸浆-pla生产。此类纸的起皱改善类似纺织品的性质。使用热来熔化材料的pla使材料具有塑料的外观。因此，pla-纸的性质可以根据预期的用途来修改。此外，使用热成形，纸浆-pla可以变成轻质复合材料，并且注塑成型可以生成刚性结构。3d打印复合材料也是可能的。

因此，通过使用常规的造纸机和加工技术，纸浆-pla可以被生产和加工以实现不同的特性和功能，从而适应一系列不同的应用。实际上，生物基纸浆-pla可用于今天正在使用化石材料的广泛的应用范围。此类应用的示例包括但不限于包装材料和卫生用品。

类似纺织品的pla-纸的缺点在于，与常规的纸和常规的织物相比，它已被证明是相对脆弱的。因此期望改善其强度，而不损害其类似纺织品的性质。

技术实现要素：

待实现的目的是一种含纤维纸张，其可以在多个方向上弯曲以便实现各种几何形状，诸如球面或鞍点，而不需要适于变宽以便实现获得几何形状所需的变形的狭缝等。

该目的通过根据权利要求1所述的含纤维连续纸张、根据权利要求13所述的部分或完全折叠的纸张产品以及根据权利要求17所述的用于生产含纤维连续纸张的方法来实现。

更具体地说，该目的通过提供具有折叠图案的基本为平面的含纤维纸张来实现，该折叠图案使纸张在处于部分折叠状态时能够弯曲成各种几何形状。折叠图案包括z字形折叠线和笔直平行折叠线，并且每条z字形折叠线的宽度被有目的地选择为大于笔直折叠线中的任何一条的宽度。因此，在将部分折叠的纸张折叠和/或随后成形为其所需的几何形状期间，含纤维纸张将在折叠线相交处的折叠线之间可获得的角度上具有灵活性。更具体地说，该角度不限于折叠线的主要路线，即由这样的折叠图案限定的角度，而是由于z字形折叠线的宽度而具有一定自由度。因此，由纸张可以形成更复杂的几何形状，而没有纸张在此成形期间撕裂、裂开或以其它方式破裂的危险，并且不需要纸张中的狭缝等来实现部分折叠的纸张产品的预期几何形状。

根据本发明的含纤维纸张包括具有折叠线和小平面(facet)的折叠图案。折叠图案由一系列平行的笔直折叠线和一系列z字形折叠线组成，该笔直折叠线在纸张的第一表面方向上延伸，该z字形折叠线在纸张的第二表面方向上延伸。第二表面方向优选垂直于第一表面方向。笔直折叠线与z字形折叠线相交，并且每条z字形折叠线在与笔直折叠线的每个交点处更改路线。笔直折叠线和z字形折叠线一起限定小平面的网格，其中每个小平面的形状为平行四边形。每条z字形折叠线具有的宽度b大于平行的笔直折叠线中的任何一条的宽度a，其中折叠线宽度垂直于折叠线的路线测量。含纤维纸张优选为连续纸张。

含纤维纸张优选包括纤维素纤维。

含纤维纸张可适当地包括纤维素纤维、以及聚乳酸(pla)、聚羟基脂肪酸酯(pha)、己内酰胺(cpl)和热塑性淀粉(tps)中的至少一种的纤维或颗粒。聚乳酸(pla)、聚羟基脂肪酸酯(pha)、己内酰胺(cpl)和热塑性淀粉(tps)中的至少一种的纤维或颗粒可均匀分布在纸张中，或仅存在于构成小平面的纸张的第一部分中。

构成小平面的纸张的第一部分中的弯曲硬度与构成折叠线的纸张的第二部分中的弯曲硬度的比率可适当地为至少2:1，优选为至少3:1，更优选为至少5:1。

构成小平面的纸张的第一部分可相对于构成折叠线的纸张的第二部分变硬。构成小平面的第一部分的变硬增加了其弯曲硬度，并且由此尤其进一步便于处理由含纤维纸张获得的部分折叠的纸张产品，以及进一步确保小平面在含纤维纸张的折叠期间和/或在随后由含纤维纸张获得的部分折叠的纸张产品的成形期间保持平坦。

构成小平面的纸张的第一部分的变硬可通过将涂层或层施加到纸张的第一部分来实现。通过用硬化剂浸渍或浸泡纸张的第一部分也可以实现变硬。替代地或另外地，构成小平面的纸张的第一部分的变硬可通过对纸张的第一部分进行焊接、硬化或热压来实现。

z字形折叠线中的每条可具有相同的宽度b，但是两条相邻的z字形折叠线具有不同的宽度似乎也是合理的。平行的笔直折叠线中的每条可适当地具有相同的宽度a。

宽度b可以适当地是宽度a的至少两倍。增加宽度b增加了α角在部分折叠的纸张产品的折叠或随后的成形期间采用不同值的自由度。优选地，z字形折叠线的宽度b与笔直折叠线的宽度a的比率可为从2.5:1至5:1。

任何两条随后的平行的笔直折叠线之间的距离c与任何两条随后的折叠线之间的距离d可适当地在从1:5至5:1的比率内，其中两条折叠线之间的距离垂直于折叠线的路线测量。这尤其确保小平面具有合适的尺寸并且因此在折叠期间可以保持平坦。

任何两条随后的z字形折叠线之间的距离d与每条z字形折叠线的宽度b之间的比率可适当地为从2:1至10:1，优选为从2.5:1至7:1。这尤其确保小平面大到足以在折叠期间为含纤维纸张提供足够的稳定性。

折叠图案包括当纸张处于平坦展开状态时由z字形折叠线和笔直折叠线的交点形成的锐角(α0)。所述锐角因此由这样的折叠图案限定，并且可适当地为从50°至85°，优选为从55°至75°。

每个小平面至少在z字形折叠线和笔直折叠线相交以形成锐角处可具有圆角。圆角为α角采用不同的值提供更大的自由度，并且因此使得能够由从包含折叠图案的含纤维纸张获得的部分折叠的纸张产品形成更复杂的几何形状。

含纤维纸张可为起皱纸张。起皱增加纸张的柔性和拉伸性，并且因此至少在构成折叠线的部分中降低纸张的弯曲硬度。

上面公开的含纤维纸张可从原始基本上平坦的状态(即其中包含折叠图案的含纤维纸张是基本上平面的状态)折叠成部分或完全折叠的纸张产品。所获得的部分或完全折叠的纸张产品包括山形折痕(mountainfold)和谷形折痕(valleyfold)。每条z字形折叠线仅由山形折痕或仅由谷形折痕构成，其中山形折痕与谷形折痕从一条z字形折叠线到随后的z字形折叠线交替。笔直折叠线中的每条与和z字形折叠线的每个交点相关联地在谷形折痕和山形折痕之间交替。

如果需要，根据本发明的含纤维纸张可仅在一个方向上或在两个垂直方向上平坦折叠(flat-fold)。

本发明还涉及包括如以上所公开的部分折叠的纸张产品和至少一个衬里的层压板。

本发明还涉及包含如以上所公开的部分折叠的纸张产品和至少一个第二含纤维纸张的纸板或卡纸。部分折叠的纸张产品可适当地用作介于两个衬里之间的槽，每个衬里构成第二含纤维纸张。

本发明还涉及一种包装材料，该包装材料包括如以上所公开的部分折叠的纸张产品以及可选地包括一个或多个另外的纸张或层。

本发明还涉及一种生产含纤维纸张的方法。该方法包括以下步骤：提供含纤维纸张，优选为含纤维连续纸张，并且在所述纸张上形成折叠图案，使得折叠图案包括在纸张的第一表面方向上的一系列平行的笔直折叠线，该笔直折叠线与在纸张的第二表面方向上延伸的z字形折叠线相交，每条z字形折叠线在与笔直折叠线的每个交点处更改路线，该笔直折叠线和z字形折叠线一起限定小平面的网格，其中每个小平面在形式上是平行四边形的，并且其中每条z字形折叠线具有的宽度b大于平行的笔直折叠线中的任何一条的宽度a，其中折叠线宽度垂直于折叠线的路线测量。包括折叠图案的含纤维纸张可为上述包括折叠图案的含纤维纸张中的任一个。

该方法可进一步包括以下步骤：与形成折叠图案之前的含纤维纸张的弯曲硬度相比，降低纸张的构成折叠线的部分中的弯曲硬度。

该方法可进一步包括以下步骤：使纸张的构成小平面的第一部分相对于纸张的构成折叠线的第二部分变硬。与形成折叠图案之前的纸张的弯曲硬度相比，这增加纸张的第一部分的弯曲硬度。

纸张的构成小平面的第一部分可通过将涂层或层施加到纸张的第一部分或通过浸渍纸张的第一部分而变硬。替代地或另外地，纸张的构成小平面的第一部分可通过对纸张的所述第一部分进行焊接、硬化或热压来变硬。

该方法还可包括折叠上述含纤维纸张以便获得部分或完全折叠的纸张产品。因此，该方法还可包括沿折叠线至少部分地折叠纸张以便形成山形折痕和谷形折痕，其中，每条z字形折叠线仅由山形折痕或仅由谷形折痕构成，其中山形折痕与谷形折痕从一条z字形折叠线到随后的z字形折叠线交替，并且其中，折叠的笔直折叠线中的每条与和z字形折叠线的每个交点相关联地在谷形折痕和山形折痕之间交替。

该方法还可包括在形成折叠图案之前使纸张起皱。

在该方法包括使构成小平面的部分变硬的情况下，该方法还可包括在形成折叠图案之后但在使小平面变硬之前使纸张起皱。

附图说明

图1示出形成为具有鞍点的形状的纸张的透视图。

图2a示出包括现有技术的三浦折叠图案的纸张在纸张处于展开状态时的俯视图。

图2b示出包括现有技术的三浦折叠图案的部分折叠的纸张。

图2c示出包括现有技术的三浦折叠图案的几乎完全平坦的折叠纸张。

图3a示出根据本发明的一个示例性实施例的含纤维的连续纸张的一部分的俯视图，该纸张处于展开状态。

图3b示意性地示出图3a的含纤维的连续纸张的一部分的俯视图，示出如果折叠则可获得的α角的一个极限。

图3c示意性地示出图3a的含纤维的连续纸张的一部分的俯视图，示出如果折叠则可获得的α角的另一极限。

图4示出根据本发明的已经略微扭曲的部分折叠的纸张的透视图。

图5a示出根据本发明的另一个示例性实施例的含纤维连续纸张的一部分的俯视图，该纸张处于展开状态。

图5b示意性地示出如果纸张被折叠则在根据图5a的纸张中可获得的α角的一个极限。

图5c示意性地示出如果纸张被折叠则在根据图5a的纸张中可获得的α角的另一个极限。

图6示出根据本发明的又一实施例的含纤维的连续纸张的一部分的俯视图，该纸张处于展开状态。

图7示出根据本发明的卡纸的透视图，该卡纸包括部分折叠的纸张，该纸张介于部分折叠的纸张的每个相应侧上的第一衬里和第二衬里之间。

具体实施方式

在下文中，将参照某些实施例和附图更详细地描述本发明。然而，这些不限制本发明的范围，并且仅被认为用于说明的目的。本发明可在所附权利要求的范围内变化。

此外，附图不应被认为是按比例绘制的，因为为了更清楚地示出本发明，一些特征可被放大。

在本公开中，术语“平行四边形的”应当被解释为基本上为平行四边形，并且因此既包含真正的平行四边形又包含在大多数情况下构成平行四边形但可包括轻微偏差(诸如圆角等)的平坦形状。真正的平行四边形是包括直边的平坦形状，其中相对的边是平行的，相对的边的长度相等并且相对的角度相等。

此外，在本公开中，“小平面”应当被认为构成具有限定的边界/边缘的基本平坦的表面。

普遍的常识是折叠是弯曲纸张材料的一种方式。折叠动作使纸张沿折叠线变形并且产生折痕等。折叠线中的变形是允许发生弯曲的变形。为了产生折痕，可使用例如钝刀来使材料起折痕。而且，为了产生折痕的预折叠可用于辅助以后的折叠。折叠的技术对于本领域技术人员而言是众所周知的，因此将不会进一步详细描述，除非其细节可能与本发明有关。

有若干种方式来测试和评估含纤维纸张。例如，可使用拉伸测试来评估纸张的性质。拉伸测试是在样品纸张的平面中执行的。从所获得的应力-应变曲线，可以确定杨氏模量(以下称为e-模量)、拉伸强度、屈服强度、弹性伸长率和破裂伸长率。纸张的弯曲硬度k可以根据等式1来表示，其中e是e-模量并且i是几何参数。

k＝e×i(等式1)

例如，对于均匀纸张，根据等式2给出几何参数i，其中w是纸张的宽度并且h是纸张的厚度。

因此，清楚的是，通过更改纸张的e-模量、宽度和/或厚度，可更改弯曲硬度。出于相同的原因，通过仅在纸张的一部分中更改上述参数中的一个或多个，可以更改此部分中的弯曲硬度。

先前已知的是，可使用折叠图案等以便影响纸张可获得的几何形状，而不会破坏或撕裂纸张。例如，先前已知在纸张上提供波纹图案以影响在不同方向上的弯曲可能性，使得纸张能够在一个方向上弯曲，同时基本上避免在垂直方向上的弯曲。

折叠方式的一个特定示例是三浦折叠，也被称为三浦折叠图案。三浦折叠是一种所谓的刚性折纸手工的形式，其中折叠和展开可在平坦展开表面和完全平坦折叠形状的状态之间以连续运动执行。其基于在图案形成的折叠线，使得在折叠线之间形成平行四边形网格。平行四边形构成小平面。在折叠期间，每个小平面保持平坦。

三浦折叠图案用于广泛的应用范围和材料中，以将平坦的纸张包装成更小的空间。例如，它用于太阳能电池板阵列、可折叠地图和可折叠膜。先前也已经提出了用三浦折叠来替代蜂窝结构以吸收碰撞箱的冲击。三浦折叠可用于折叠由刚性材料制成的表面。

图2a中示出包括经典三浦折叠图案的纸张21。该图案由在第一表面方向y上的一系列平行的笔直折叠线22组成。笔直折叠线与在第二表面方向x上的z字形折叠线23相交。每个z字形折叠线更改与笔直折叠线22的每个交点24处的路线。笔直折叠线22和z字形折叠线23一起限定小平面25的网格，其中每个小平面具有平行四边形的形式。在经典的三浦折叠图案中，z字形线彼此平行，如图2a所示。由z字形折叠线与笔直折叠线相交所形成的锐角通常被称为α角。典型的三浦折叠图案的α角通常可以在从55°至85°的范围内变化。

在折叠三浦折叠图案时，形成一系列的山形折痕和谷形折痕。在图2a中，要折叠成山形折痕的折叠线的部分被画成实线，而要折叠成谷形折痕的折叠线被画成虚线。因此，从附图中可以看出，每个z字形折叠线适于仅折叠成山形折痕或仅折叠成谷形折痕，其中山形折痕与谷形折痕从一条z字形折叠线到随后的z字形折叠线交替。笔直折叠线22中的每条适于折叠以便与和z字形折叠线23的每个交点24相关联地使谷形折痕和山形折痕交替。

图2b示出包括典型的三浦折叠图案(例如图2a中所示的折叠图案)的部分折叠的纸张。平行四边形形式的小平面25在折叠和展开期间保持平坦，即折叠或展开过程可以连续运动实行，在该连续运动期间平行四边形总是保持完全平坦，并且折叠仅在折叠线22、23中完成。折叠角θ(未示出)是小平面与xy平面之间的角度。在展开状态下，折叠角为0°，并且当折叠时，折叠角θ为90°。完全折叠的三浦折痕可以被包装成非常紧凑的形状，其基本上仅受纸张的厚度限制。图2c示出包括典型的三浦折叠图案的几乎完全平坦折叠的纸张的示例。在所示的示例中，已经仅在一个方向上进行平坦折叠，即通过使纸张的两个相对表面边缘在一个方向上朝向彼此移动，同时不主动地使纸张的另外两个相对表面边缘朝向彼此移动。然而，取决于折叠图案在小平面的角度和尺寸方面的参数，也有可能同时在两个垂直方向上平坦折叠。这样做的一种方式是通过使纸张的两个相对角朝向彼此移动来执行折叠。

典型的三浦折叠图案可以通过各种方式进行修改，以便在折叠时获得除完全平坦之外的其它几何形状。例如，gattas等人2013年11月在《机械设计杂志》第135卷第111011-1页至111011-11页“miura-baserigidorigami:parameterizationsoffirst-levelderivativeandpiecewisegeometries(基于三浦的刚性折纸手工：一阶导数和分段几何的参数化)”公开了从基于三浦的折叠图案得到的折叠图案的模拟，并且示出了可以如何实现各种复杂的分段几何形状。

与在任何折叠图案中一样，经典的三浦折叠图案的折叠线比这样的纸张具有更低的弯曲硬度。取决于包括三浦折叠图案的纸张的材料，可以各种方式实现折叠线的较低弯曲硬度。例如，折叠线可以是折痕线、其它方式的压痕线、穿孔线或预先折叠的线。折叠线将总是具有一宽度，这取决于折叠线已经如何形成在例如用于形成折叠线的工具上。

例如在wo2004/078627a1和jp2002-036398a中公开了用于获得三浦折叠的已知装置的示例。还已知的是(然而对于其它折叠图案)，例如在由合成聚合物纤维组成的纸张的情况下在纸张上打印折叠线(参见2014年12月《ingenia》第61期第32至第37页的“appliedorigami(实用折纸手工)”或例如在纸上压水以形成折叠线(例如参见2015年9月25日从互联网上检索的visnjic，f于2012年4月15日在creativeapplications.net上发表的“hydro-foldbychristopherguberan–selffoldinginkjetprintedpaper(christopherguberan的水折叠-自折叠喷墨打印纸)”http://www.creativeapplications.net/other/hydro-fold-by-christophe-guberan-self-folding-inkjet-printed-paper/)。

本发明基于经典的三浦折叠图案，但是基本上平面的纸张的折叠图案被修改以便增加折叠时的自由度以实现部分折叠的纸张的更复杂的几何形状。这是通过利用与z字形折叠线相比的笔直折叠线的不同宽度来实现的，如在连续的含纤维纸张的平面内(即xy平面)看到的。更具体地说，z字形折叠线的宽度大于笔直折叠线的宽度。折叠图案的此修改的目的是使得α角能够采用不同的值，即在折叠期间或在随后将部分折叠的纸张成形为三维复合形式的产品期间实现α角的自由度。换句话说，在折叠连续的含纤维纸张或随后使由其获得的部分折叠的纸张成形期间，α角不限于当处于平坦展开状态时由这样的含连续纤维纸张的折叠图案限定的α角，即当连续的含纤维纸张处于平坦展开状态时由笔直折叠线和z字形折叠线在它们相交处限定的锐角。由于实际折叠线仅受折叠线沿其路线的外边界限制，所以折叠线中的弯曲硬度低于小平面的弯曲硬度的事实使得α角能够变化。

如上所述，任何折叠线将总是具有一宽度。取决于用于制造根据本发明的纸张的工艺，如下面将进一步描述的，纸张在构成折叠线的部分和构成小平面的部分中可具有不同的厚度，由此可以容易地确定折叠线并且测量其宽度。还取决于用于获得包括折叠图案的纸张的(一种或多种)加工技术，折叠线和小平面可具有视觉上不同的外观，由此易于确定纸张的哪个部分组成构成折叠线的部分以及哪个部分组成构成小平面的部分，并且从而测量折叠线的宽度。

然而，在构成折叠线的部分中和构成小平面的部分中纸张的厚度和/或视觉外观相同的情况下，可需要通过执行折叠来确定折叠线的宽度使得布置在折叠线的相对侧上的两个小平面基本上平行，并且此后确定由折叠线在其外曲率处和沿其路线的边界限定的宽度。在此情况下，折叠线的边界由相对的相应点限定，在该相应点，折叠线的外曲率变为与紧邻折叠线的小平面表面正切。外曲率是当纸张已经完全按折叠线折叠使得布置在折叠线的相对侧上的相邻小平面基本平行时外表面上的曲率。

根据本发明的含纤维纸张优选为连续纸张，其在本公开中被认为是指一片纸，其没有任何诸如狭缝等的故意中断，该故意中断适于在纸张变形时变宽，以便使纸张或部分折叠的纸张产品成形为预期的几何形状。换句话说，根据本发明的含纤维纸张不依赖于狭缝等的存在，该狭缝适于在弯曲期间变宽，以便能够弯曲成期望的几何形状。然而，上述定义不应被认为排除为了美学目的等而提供的孔或其它开口。此外，上述定义并不排除在折叠线中包括穿孔等以便降低折叠线的弯曲硬度的纸张。根据本发明的连续的含纤维纸张可仅由一个纤维基层组成，但也可由多个堆叠的纤维基层组成。

图3a示出根据本发明的包括折叠图案的平坦的、展开的含纤维连续纸张31的一部分的一个示例性实施例。折叠图案包括在含纤维连续纸张31的第一表面方向y上延伸的一系列平行的笔直折叠线32。折叠图案还包括在含纤维连续纸张的第二表面方向x上延伸的一系列z字形折叠线33。笔直折叠线32与z字形折叠线33相交，并且每个z字形折叠线在与笔直折叠线32的每个交点34处更改路线。因此，笔直折叠线32和z字形折叠线33一起限定小平面35的网格。每个小平面35由两个随后的平行的笔直折叠线的一部分和两个随后的z字形折叠线的一部分限定，并且其中小平面35的每个角由笔直折叠线和z字形折叠线的交点34限定。由此，每个小平面35在含纤维连续纸张的平面中呈平行四边形形状。平行四边形形状由折叠线之间的长度距离和折叠线交点处的折叠线之间的锐角(也称为α角)的参数限定。在图3a中，当纸张处于平坦展开状态时，α角被命名为α0。

如图3a所示，每个z字形折叠线具有宽度b，其在每个特定点垂直于z字形折叠线的路线测量，该宽度b大于平行的笔直折叠线32中的任何一条的宽度a，宽度a垂直于笔直折叠线的路线测量。换句话说，z字形折叠线比笔直折叠线中的任何一条更厚。

与典型的三浦折叠图案相比，根据本发明的折叠图案因此包括比将纸张折叠成平坦折叠的纸张产品所需的更厚的z字形折叠线。笔直折叠线可具有恰好足以使得纸张能够被折叠成平坦折叠的纸张产品而不会在折叠线中导致撕裂、裂开或破裂的宽度，或可具有比由此所需的宽度稍大的宽度。在不需要平坦折叠的纸张产品的情况下，具有恰好足以获得期望的折痕而在折叠期间在折叠线中没有纸张撕裂、裂开或破裂的风险的宽度似乎也是合理的。

当折叠根据本发明的包括折叠图案的含纤维连续纸张时，小平面旨在保持平坦，使得在小平面中不发生变形。因此，与经典的三浦折叠图案类似，折叠运动限于折叠线，并且折叠可以连续运动执行到完全平坦折叠状态。然而，与典型的三浦折叠图案相比，根据本发明的折叠图案由于z字形折叠线具有比笔直折叠线更大的宽度而在折叠期间能够实现更大的柔性。

更具体地说，z字形折叠线的宽度大于笔直折叠线的宽度的事实导致这样的纸张，其中在折叠和/或随后形成其部分折叠的纸张期间，α角不限于当含纤维连续纸张处于平坦展开状态时由这样的折叠图案限定的α0角。相反，α角可改变。由于纸张在构成折叠线的部分中与构成小平面的部分相比具有较低的弯曲硬度，因此实际的α角可以在由相应的折叠线(即折叠线的限定其宽度的边缘)限定的边界内变化。这在图3b和图3c中示出，其中分别示出在折叠和/或随后成形部分折叠的纸张期间可获得的最小α角α1和最大α角α2。为了清楚起见，图3b和图3c中的含纤维连续纸张示出为处于平坦展开状态，而最小α角α1和最大α角α2是在连续含纤维纸张的折叠期间可以获得的最小α角α1和最大α角α2。由这样的折叠图案限定的α角(即当纸张处于平坦展开状态时的α角)被命名为α0。在图3b和图3c中，为了清楚起见，在z字形折叠线内分别可获得的实际折叠线36b和36c用虚线示出。

尽管未在附图中示出，但是在折叠或随后成形部分折叠的纸张期间，根据本发明的纸张中的α角可改变的事实也实现部分折叠的纸张的不同部分中的不同α角，以便能够将部分折叠的纸张成形为更复杂的几何形状。

如图3a所示，所有的直线32适当地具有一致的宽度a，并且所有的z字形折叠线适当地具有一致的宽度b。也就是说，每条折叠线的宽度是恒定的。笔直折叠线中的每条可具有相同的宽度，和/或z字形折叠线中的每条可具有相同的宽度。然而，例如两个随后的z字形折叠线具有不同的宽度似乎也是合理的，只要这些宽度大于任何笔直折叠线的宽度即可。

z字形折叠线的宽度b可适当地为笔直折叠线宽度a的至少两倍。优选地，z字形折叠线的宽度b与笔直折叠线的宽度a之间的比率可为从2.5:1至5:1。

笔直折叠线的最小宽度取决于纸张的厚度以及纸张的材料，即在折叠线中能够实现完全折叠(或至少折叠成预期的折叠角度)所需的宽度。取决于所使用的纸张，笔直折叠线的最小宽度可以由技术人员通过反复试验容易地确定。例如可选择笔直折叠线的最大宽度，以便在折叠期间最小化折叠线中的任何偏转。其原因在于，即使在折叠之后，仍期望笔直折叠线保持平行。因此，优选将笔直折叠线的宽度选择为以便在折叠和/或随后成形部分折叠的纸张期间不影响α角。如果笔直折叠线具有的宽度太大，则从连续纸张产品获得的部分折叠的纸张产品在稳定性方面可变得难以处理，因此难以成形为最终预期的几何形状。

任何两条随后的平行笔直折叠线之间的距离c和任何两个随后的z字形折叠线之间的距离d可适当地在从1:5至5:1的比率内，优选在从1:2至2:1的比率内，更优选在1:1.5至1:1的比率内。如图3a所示，两条折叠线之间的距离垂直于折叠线的路线并且从折叠线的中心到中心测量。在图3a所示的示例性实施例中，任何两条随后的笔直折叠线之间的距离c是一致的。此外，任何两条随后的z字形折叠线33之间的距离d是一致的。

任何两条随后的两条z字形折叠线之间的距离d与每条z字形折叠线的宽度b的比率可例如为从2:1至10:1，优选为2.5:1至7:1。因此，确保小平面与z字形折叠线的宽度相比具有适当的尺寸。如果z字形折叠线具有的宽度太大，则在折叠期间将难以控制α角。此外，如果小平面与折叠线的宽度相比太小，则从连续含纤维纸张获得的部分折叠的纸张产品可变得难以处理，因为它可能具有太大柔性。这继而可以导致纸张产品的稳定性较差，并且如果用作层压板或卡纸中的槽则导致槽的刚性较差。

当纸张处于平坦展开状态时，由z字形折叠线和平行的笔直折叠线相交形成的锐角(其在图3a中示出为α0)可例如为从50°至85°，优选为从55°至75°。

图4示出通过折叠如图3a所示的包括折叠图案的平坦展开纸张而获得的部分折叠的纸张41的示例。在图4中，部分折叠的纸张已经稍微扭曲成预期的几何形状。如图4中可以看到的，每个z字形折叠线33呈山形折痕33a的形式或呈谷形折痕33b的形式。相反，每条笔直折叠线32将在每个交点34处分成交替的山形折痕32a和谷形折痕32b。尽管折叠纸张并且随后将部分折叠的纸张成形为预期的几何形状，但每个小平面35保持平坦。

图5a示出与图3a中所示的纸张31类似的根据本发明的包括折叠图案的纸张51的另一个示例性实施例。然而，与图3a所示的折叠图案相反，根据图5所示的折叠图案的小平面并不是严格的平行四边形。虽然在形状上是平行四边形，但是小平面至少在折叠线相交处包括圆角，以形成锐角，即α0角。在图5中，限定锐角的角具有半径为r1的圆角，并且限定钝角的角具有半径为r2的圆角。半径r1和z字形折叠线的宽度b之间的比率可例如为从1:4至1:1，优选为从1:2.5至1:1。半径r1和r2可彼此相等或不同。根据一个示例性实施例，r1大于r2。

已经发现，当小平面包括圆角时，诸如图5a所示，在折叠和/或随后形成部分折叠的纸张期间，α角的变化具有更大的灵活性。事实上，已经发现有可能获得约90°的α角。因此，提供具有圆角的小平面，该倒圆构成折叠线的一部分，这增强将部分折叠的纸张形成为各种复杂的几何形状的能力。它还增强在纸张的两个垂直方向中的每个上完全平坦折叠的可能性。

这在图5b和图5c(其对应于图5a所示的折叠图案)中进一步示出，并且其中示出α角的极限。图5b示出在z字形折叠线内可获得的实际折叠线57b，其导致示出为α51的α角。与如图3b所示的小平面的角未倒圆的情况相比，可获得的实际折叠线57b对应于可获得的实际折叠线36b，因此角度α51等于α1。图5c示出另一个极限，即可获得的实际折叠线57c导致示出为α52的α角。为了比较起见，还示出在没有圆角的情况下实际可获得的折叠线36c，如图3c所示。清楚地示出，α52大于在小平面没有圆角的情况下可获得的α2。

图6中示出根据本发明的包括折叠图案的纸张61的另一个示例性实施例。与如图3a中所示的包括折叠图案的纸张31相比，平行的笔直折叠线没有设置在距彼此相等的距离处。第一笔直折叠线和随后的第二笔直折叠线之间的距离c1小于第二笔直折叠线和随后的第三折叠线之间的距离c2，因此距离c1和c2在纸张的第二表面方向上交替。通过此示例性实施例，当纸张部分折叠时，有可能在两个相邻排的小平面中获得小平面的不同折叠角，在这种情况下，小平面的排构成在第一表面方向上看到的排。因此，不同排的小平面在折叠期间将获得不同的斜率(相对于原始xy平面的取向)。仅作为示例，在连续含纤维纸张的第一表面方向看到的一排小平面可获得约90°的折叠角，而相邻排的小平面可获得约45°至70°的折叠角。

其中距离c1和c2彼此不同的示例性实施例可特别适合于这样的应用，其中部分折叠的纸张产品构成层压板或卡纸中的槽并且其中期望此层压板或卡纸的高抗冲击性。例如，此部分折叠的纸张产品可非常适合于替代蜂窝状槽。

虽然在图6中未示出，但应当注意，在该示例性实施例中的小平面也可包括如在参考图5a公开的示例性实施例中所公开的圆角。

根据本发明的部分折叠的纸张可适合用在例如卡纸中，以便替代波纹层、蜂窝层等。在图7中示出根据本发明的卡纸的一个示例性实施例。卡纸70包括第一衬里71和第二衬里72。衬里例如也可由具有与部分折叠的纸张相同或不同成分的含纤维纸张制成。从上述包括折叠图案的纸张中的任何一个折叠的部分折叠的纸张介于第一衬里和第二衬里之间。尽管未在图中示出，但卡纸可包括另外的衬里层和/或部分折叠的纸张。

尽管未在附图中示出，但部分折叠的纸张也可以用作其它类型的层压板中的层。例如，根据上述公开的实施例中的任一个的部分折叠的纸张可被层压成由聚合物基材料等制成的衬里。

本发明不仅基于特定的折叠图案，而且还基于包括折叠图案的含纤维纸张的材料。根据本发明的包括折叠图案的纸张包括纤维和可选的附加成分，如下面将进一步描述的。为了环保的目的，纤维优选由可再生资源生产。更具体地说，根据本发明的纸张优选包括纤维素纤维。

如本文所使用的纤维素纤维是指通常从自然资源(诸如一年生植物或木材)得到但不限于此的纤维材料。纤维素纤维的化学成分以及几何配置将取决于用于衍生纤维素纤维的原料以及所使用的提取程序，即所得到的纸浆。

本发明并不特别限于所使用的任何特定类型的纤维素纤维，并且纤维素纤维因此可依据例如包括折叠图案的纸张的预期用途来选择。合适的纤维素纤维的示例是漂白或未漂白的硫酸盐纤维、漂白或未漂白的亚硫酸盐纤维、热机械纸浆(tmp)纤维、化学热机械纸浆(ctmp)纤维、纳米纤化纤维素(nfc)和微纤化纤维素(mfc)。然而，也可使用利用工业或工业类过程从木材或一年生植物提取的任何其它纤维。纤维素纤维还可部分地或唯一地构成再生纤维素。技术人员可选择任何类型的纤维素纤维，这取决于最终应用中纸张的预期用途，诸如用于各种目的的包装材料。

根据本发明的示例性实施例，纸张包含纤维素和选自聚乳酸(pla)、聚羟基脂肪酸酯(pha)、己内酰胺(cpl)和热塑性淀粉(tps)中的至少一种。纤维素是纤维形式，而pla、pha、cpl和tps可以颗粒形式或纤维形式存在。优选地，纸张包括纤维素纤维和pla纤维或颗粒，优选pla-纤维。

如先前所公开的，聚乳酸(pla)是从更新的资源得到的可生物降解的热塑性脂肪族聚酯。聚羟基脂肪酸酯(pha)是可例如由糖或葡萄糖通过细菌发酵获得的生物相容性线性聚酯。己内酰胺具有化学(ch2)5c(o)nh并且可例如通过合成从环己酮获得。热塑性淀粉(tps)可通过改变淀粉以获得热塑性性质而生产，从而是可更新的和可生物降解的。

含纤维纸张还可根据需要包括额外的添加剂，这例如取决于纸张的预期用途。此类添加剂的示例包括但不限于填料、着色剂、软化剂、硬化添加剂和粘合剂。

含纤维纸张的组分可适当地混合，以便在整个纸张中提供均匀的成分分布，即构成折叠线的纸张的部分和构成小平面的纸张的部分可由相同的成分构成。然而，如下面将进一步公开的，如果采取此步骤，则由于如何使小平面变硬，纸张在构成折叠线的部分中和构成小平面的纸张的部分中具有不同的成分也似乎是合理的。

如上所述，当存在时，聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、己内酰胺和热塑性淀粉中的每种可为纤维或颗粒的形式。在选自聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、己内酰胺和热塑性淀粉中的至少一种为纤维形式的情况下，则与例如基本上由纤维素纤维构成的纸张(诸如常规的纸张)相比，可使纸张具有更柔性(类似纺织品)的性质。

先前已知，包括纤维素纤维和pla-纤维的复合材料可具有类似纺织品的性质。此类复合材料可例如包括重量的约5-40％的pla，余额主要由如上所述的纤维素纤维和可能的附加添加剂组成；或例如重量的约40-65％的pla，余额主要由如上所述的纤维素纤维和可能的附加添加剂组成。例如由于弱的纤维到纤维粘结，因此该材料本身具有良好的拉伸性。如前所述，当复合材料活化时，复合材料变成更像塑料并且变得刚性且在尺寸上是稳定的。如果需要，这在某些应用中可有利于将部分折叠的纸张锁定到成形的几何形状中。其还具有使得小平面能够获得比折叠线更高的弯曲硬度的优点，如下面将进一步描述的。

包括纤维素纤维和pla纤维或颗粒的复合材料的替代方案是包括纤维素纤维和聚羟基脂肪酸酯(pha)的复合材料。此类复合材料例如先前已知用于食品包装。由于施加热、或热和压力，pha可以将性质从柔软的和弹性体的变为坚硬的。pha通常可具有约50-180℃的熔化温度。此复合材料可例如包括干重的5-65％的pha，并且余额主要由如上所述的纤维素纤维和可能的附加添加剂组成。

又一替代方案是包括纤维素纤维和己内酰胺(cpl)的复合材料。此类复合材料可例如包括最高达干重的30％的cpl，并且余额主要由如上所述的纤维素纤维和可能的附加添加剂组成。己内酰胺是无色固体，其可溶于水，并且在约69℃时具有非常低的熔点。低的熔化温度使其在室温下稍软并且在寒冷的环境下变硬。

又一替代方案是包括纤维素纤维和热塑性淀粉(tps)的复合材料。tps通常是淀粉与其它氢键增塑剂(诸如水、甘油和山梨糖醇)、以及填料(诸如纤维素、玉米醇溶蛋白、天然橡胶、聚乙烯醇和聚乳酸)的混合物。热塑性性质(软化和熔化温度)及其机械性质可以依据混合物修改。此复合材料可例如包括干重的5-65％的tps，并且余额主要由如上所述的纤维素纤维和可能的附加添加剂组成。

根据本发明，有三种可能性使连续含纤维纸张在其不同部分(即构成折叠线的部分和构成小平面的部分)中获得期望的性质，使得构成折叠线的部分的弯曲硬度低于构成小平面的部分的弯曲硬度。第一个替代方案是仅减小与这样的连续含纤维纸张的弯曲硬度(即形成折叠图案之前的纸张的弯曲硬度)相比构成折叠线的部分中的弯曲硬度。第二个替代方案是仅增大与这样的连续含纤维纸张的弯曲硬度(即形成折叠图案之前的纸张的弯曲硬度)相比构成小平面的部分中的弯曲硬度。第三个替代方案是与形成折叠图案之前的这样的连续含纤维纸张的弯曲硬度相比既减小构成折叠线的部分中的弯曲硬度又增大构成小平面的部分中的弯曲硬度。如上所述，更改连续含纤维纸张的部分中的弯曲硬度可通过更改该部分的e-模量和/或几何参数来进行(比较方程式2)。下面进一步解释替代方案。

根据本发明的纸张的折叠线可以不同的方式形成，诸如通过起皱、起折痕、折叠或以其它方式弱化纸张的构成折叠线的部分。为了改变几何参数i并因此在连续含纤维纸张的所述部分中实现期望的弯曲刚度，使构成折叠线的部分穿孔似乎进一步是合理的。然而，如上面和下面所述，折叠线也可仅通过使小平面变硬而形成，从而固有地使得折叠线比小平面具有更低的强度。

至少在形成折叠图案之前，这样的纸张可优选地具有一定的弹性，以获得最佳结果。更具体地说，纸张应当优选能够在纸张的平面内拉伸。这进一步有助于获得折叠线部分的期望的低弯曲硬度，并且可例如对用于降低连续含纤维纸张的所述部分中的弯曲硬度的额外处理步骤的需要最小化。

为了进一步确保在小平面保持平坦的同时在折叠线中发生折叠运动，根据一个示例性实施例，构成小平面的部分与纸张的弯曲硬度相比可适当地变硬。换句话说，优选构成小平面的纸张的部分经受处理或加工步骤以增加其弯曲硬度。小平面的变硬还减小纸张的构成小平面的部分中的纸张材料的拉伸性，并且因此由于增大的刚性，当部分折叠时有助于处理连续含纤维纸张。

鉴于以上所述，认识到，纸张优选可经受加工步骤，与由相同材料制成但不包括折叠图案的纸张相比，该加工步骤导致构成折叠线的部分中的弯曲硬度减小，并且构成小平面的部分中的弯曲硬度增大。然而，构成折叠线的部分经受减小弯曲硬度的加工而构成小平面的部分在弯曲硬度方面保持不变似乎也是合理的，或构成折叠线的部分未被处理，并且因此在弯曲硬度方面保持不变，而小平面变硬似乎也是合理的。

可以不同的方式实现纸张的构成小平面的部分的变硬。例如，可通过将涂层施加到纸张的构成小平面的部分上来实现变硬。施加涂覆可以通过任何先前已知的方法执行，诸如通过辊涂、印刷等。用于此小平面的涂覆的合适材料的示例包括例如淀粉(包括热塑性淀粉)、蜡、纳米纤化纤维素(nfc)、纤维素细粒、漆或其它化学品。

也可能通过用硬化剂浸渍或浸泡纸张的构成小平面的部分来使纸张的构成小平面的部分变硬。合适的硬化剂可与上面提及的合适的涂覆材料相同，并且因此包括例如淀粉(包括热塑性淀粉)、蜡、纳米纤化纤维素(nfc)、纤维素细粒、漆或其它化学品。因此涂覆材料和硬化剂之间的区别在于，在添加之后涂覆材料/硬化剂将布置在何处，即位于纸张的构成小平面的部分的表面上或体内。硬化剂可例如通过仅增大纸张的构成小平面的部分中的密度并且由此增大其弯曲硬度而起作用，或可允许硬化等以便增大构成小平面的部分中的弯曲刚度。浸渍构成小平面的部分可通过任何已知的方法实现，诸如印刷方法。此类印刷方法的示例包括丝网印刷、柔性版印刷、胶版印刷、移印(tamponprinting)、凹版印刷、局部涂布或诸如喷墨印刷的数字非冲击式印刷方法。根据一个示例性实施例，纸张的构成小平面的部分用包括溶剂和选自聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、己内酰胺和热塑性淀粉中的至少一种的溶液浸渍。

依据所使用的材料，纸张的构成小平面的部分的变硬还可通过焊接、硬化或热压来实现。焊接、硬化或热压适合于纸张包括能够在经受热或热和压力时获得更高强度的组分的情况。此组分可例如为热塑性聚合物，包括上面提及的聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、己内酰胺和热塑性淀粉。可根据任何先前已知的方法进行焊接、硬化或热压，该方法包括但不限于电子束固化、电阻固化、超声波焊接、红外照明焊接、压塑、真空模塑、感应加热、微波固化和uv固化。例如也可能将纸张稍微加热至低于纸张的组分中的每种的熔化温度的温度，并且在纸张的构成小平面的部分上施加压力，使得由于热和压力，组分中的至少一种熔化，并且仅在纸张的构成小平面的部分中。

举例来说，如果含纤维纸张包括纤维素纤维和选自聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、己内酰胺和热塑性淀粉中的至少一种(不论是均匀分布在纸张内还是只浸渍到纸张的构成小平面的部分中)，纸张的构成小平面的部分通过经受热、或更优选地经受热和压力而适当地变硬，以便至少部分地熔化聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、己内酰胺和热塑性淀粉中的至少一种。由此，聚乳酸、聚羟基脂肪酸酯、己内酰胺和热塑性淀粉中的至少一种将获得较高的强度并且因此使得纸张的构成小平面的部分具有较高的弯曲硬度。

如前面所提及的，根据本发明的连续含纤维纸张至少在形成折叠图案之前可适当地相当具有柔性并且可拉伸。这确保折叠线即使在已经折叠纸张后仍保持柔性。更具体地说，它有助于在折叠或随后以z字形折叠线成形部分折叠的纸张期间的α角的自由度。因此期望选择纸张的组分使得其成分使其相当具有柔性并且可拉伸。

出于同样的原因，纸张可经受进一步的加工步骤以便使纸张更具柔性和/或可拉伸。一种特别合适的替代方案是起皱。在不脱离本公开的范围的情况下，可使用任何先前已知的起皱工艺。起皱是这样一种加工，其中纸张设置有密集分布的小褶皱/起伏/压实并且经常用于纸张加工领域。其可以通过从支撑圆筒上刮除(使用皱纸刀)含潮湿纤维的织物而制成。替代方案是干起皱，其中织物基本上是干的(例如具有约5-10％的含水量)。起皱可以增加伸长率或拉伸率，通常为远远高于对应的未起皱纸张的20％，常高于100％，在一些情况下甚至高达500％以上。优选地，起皱可合适地进行以提供微米范围内的尺寸的褶皱或起伏，所谓的微起皱。执行起皱以便提供在毫米范围内的尺寸的褶皱或起伏似乎也是合理的。在向纸张提供折叠图案之前，可适当地对纸张进行起皱。替代地，可在折叠图案已经形成之后但在纸张的构成小平面的部分变硬之前进行起皱。

如果构成小平面的部分已经如上面所公开的变硬，纸张的所述部分将具有比折叠线大得多的弯曲硬度，而不管是否进行诸如起皱的加工。实际上，构成小平面的部分可基本上是刚性的。

本发明还涉及一种生产包括折叠图案的含纤维纸张(诸如根据上面公开的示例性实施例中的任一个的纸张)的方法。该方法包括以下步骤：提供含纤维连续纸张并且在所述纸张上形成折叠图案，使得折叠图案包括在纸张的第一表面方向上的一系列平行的笔直折叠线，笔直折叠线与在纸张的第二表面方向上延伸的z字形折叠线相交，每条z字形折叠线在与笔直折叠线的每个交点处更改路线，笔直折叠线和z字形折叠线一起限定小平面的网格，其中每个小平面是平行四边形形式的，并且其中每条z字形折叠线具有的宽度b大于平行的笔直折叠线中的任何一条的宽度a，其中折叠线宽度垂直于折叠线的路线而测量。

该方法还可包括使纸张的构成小平面的第一部分相对于纸张的构成折叠线的第二部分变硬。

随后可沿折叠线至少部分地折叠所获得的纸张以形成山形折痕和谷形折痕。每条z字形折叠线仅由山形折痕或仅由谷形折痕组成，山形折痕与谷形折痕从一个z字形折叠线到随后的之字形折叠线交替。笔直折叠线中的每条与和z字形折叠线的每个交点相关联地在谷形折痕和山形折痕之间交替。

该方法还可包括在形成折叠图案之前或在形成折叠图案之后但在构成小平面的部分变硬之前使纸张起皱。

根据本发明的含纤维连续纸张可以单独用于各种目的，诸如包装材料等。当部分折叠时，也有可能使用含纤维连续纸张作为卡纸等中的槽，该卡纸还包括布置在槽的一侧上的至少一个衬里。依据预期的应用，衬里可根据需要由类似纺织品的材料或类似纸的材料制成。含纤维纸张也可用于其它应用中，诸如建筑元件或室内设计中。

如果在根据本发明的部分折叠的纸张产品的任一侧上使用柔性衬里，则可能获得类似于瓦楞卡纸的结构，该结构可以成形为诸如鞍点的各种复杂的几何形状。如果此结构在已经形成为预期的几何形状之后经受导致(一个或多个)衬里变硬的加工，则可以将几何形状锁定在位。由此，可能获得具有复杂的几何形状并且同时重量轻的基本上刚性的结构。

示例1

由混合干重的40％的漂白硫酸盐纸浆和干重的60％的pla纤维组成的纸浆生产两个连续含纤维纸张。连续含纤维纸张的厚度约为0.7mm，并且纸重为110g/m²。纸张中的一个经受起皱，而另一个纸张不起皱。起皱纸张的e-模量约为0.01gpa，而非起皱纸张的e-模量约为0.6gpa。

通过使用3d打印头使构成小平面的部分变硬以便使pla活化，根据图5a所示的示例性实施例的连续含纤维纸张设置有折叠图案。基于先前的测试，其中对应的纸张经受相同的硬化加工但在整个表面上进行，结论是，构成小平面的部分的e-模量将为约1.4gpa。

折叠图案具有以下参数：

a＝约1mm

b＝约2.5mm

c＝约5mm

d＝约6mm

α0＝约60°

r1＝约1.5mm

r2＝约1.5mm

将包括折叠图案的连续含纤维纸张折叠成部分折叠的纸张产品。发现所获得的部分折叠的纸张产品可以容易地形成为期望的任何几何形状，包括例如球面和鞍点，而不会破裂。无论成形程度如何，小平面都保持平坦。由起皱纸张生产的部分折叠的纸张产品比由未起皱纸张生产的部分折叠的纸张产品更易于成形。

对于其中仅纸重更改为90g/m²、150g/m²和180g/m²的纸张重复上述测试。从这些纸张获得的部分折叠的纸张产品与从其中纸重为110g/m²的纸张获得的部分折叠的纸张产品显示非常相似的结果。

示例2

将根据示例1(其中纸重为110g/m²)的含纤维纸张折叠成部分折叠的纸张产品并且介于由混合干重的40％的漂白硫酸盐纸浆和干重的60％的pla纤维组成的纸浆生产的衬里之间。衬里通过粘合剂粘结到纸张产品，充当槽。

发现所获得的板可以形成各种复杂的三维形状，仅受衬里的可拉伸性限制。

示例3

常规的纸板(基本上由木浆纤维组成)使用配备有双宽幅钝刀和三宽幅钝刀的改进的加工起皱装置来起皱以限定折叠图案。根据表1，测试样品在起皱前具有弯曲硬度。

表1

测试是针对两种不同的折叠图案执行的。第一折叠图案具有以下参数：

a＝约1mm

b＝约2.5mm

c＝约5mm

d＝约6mm

α0＝约60°

r1＝0mm

r2＝0mm

在第二折叠图案中，除了自然相同的α0之外，参数是第一折叠图案参数的两倍。

包括第一折叠图案或第二折叠图案的连续纸板样品纸张被折叠成部分折叠的纸张产品。发现获得的部分折叠的纸张产品可以形成为复杂的3d形状而不会破裂。此外，发现由具有较低纸重的纸张获得的部分折叠的纸张产品比具有较高纸重的样品更易于形成每个特定的3d几何形状。