[发明专利]用于层结合的设备和方法以及多层产品

说明书

技术领域

本发明涉及层结合领域，特别涉及不使用粘合剂(胶)的层结合领域。更特别地，本发明涉及用于结合至少两个纤维幅层的设备及相应方法。本发明还涉及通过该方法可得到的包括至少两层的卫生或擦拭产品。

纤维幅可为薄棉纸或无纺布。在本发明的设备、方法和产品中，可合并相同或不同的材料层。

薄棉纸被定义为具有较低单位织物重量的柔软吸收性纸。人们通常选择每层8-40g/m²、特别是10-25g/m²的单位织物重量。多层薄棉纸产品的总的单位织物重量优选最大值为120g/m²，特别优选最大值100g/m²并且最优选最大值为55g/m²。其密度典型地低于0.6g/cm³，优选低于0.30g/cm³并且更优选在0.08-0.20g/cm³之间。

薄棉纸产品与纸产品的显著区别在于其极低的单位织物重量和高得多的抗张能量吸收指数(参见DIN EN 12625-4和DIN EN 12625-5)。纸和薄棉纸还通常在弹性模量方面有区别，弹性模量作为材料参数来表征这些产品的应力应变特性。

薄棉纸的高抗张能量吸收指数得自于外或内起绉。外起绉通过在起绉刮片的作用下通过挤压粘附于干燥缸的纸幅而产生，或在内起绉情形下由于两根线(“织物”)之间的速度差而产生内起绉。这就导致仍然潮湿、塑性可形变的纸幅由于挤压和切变而内部断裂，从而导致在负载下比未起绉的纸张更易拉伸。

潮湿的棉纸幅通常通过所谓的扬基干燥、空气穿透干燥(TAD)或脉冲干燥而被干燥。

包含在薄棉纸内的纤维主要是纤维素纤维，例如来自化学纸浆(如牛皮纸亚硫酸盐或硫酸纸浆)、机械纸浆(如磨木纸浆)、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。可使用来源于落叶(硬木)和针叶植物(软木)的纸浆。纤维也可以是或包括回收纤维，其可包括上述任一种或所有类型。纤维也可用添加剂处理——如填充剂、软化剂、如季铵化合物，和结合剂、如用于促进原纸制造或用于调节其特性的干强度剂或湿强度剂。薄棉纸也可包含其他类型的纤维，如再生纤维素纤维或一年生植物纤维如剑麻、大麻或竹纤维，或例如用于增强纸强度、吸水性、光滑度或柔软度的人造纤维。

如果薄棉纸将由纸浆制成，工艺过程基本包括具有盒子和线形成部的成形件，以及干燥部(空气穿透干燥或扬基缸上的常规干燥)。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大量稀释水直至得到通常12-35％的干物质含量来形成纸。

通过机械和热的手段以一个或多个步骤来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，该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4.0-6.5m的干燥缸即所谓的扬基缸上通过起绉刮刀对前述带有最终干物质含量的粗棉纸进行起绉。如果对薄棉纸质量要求不高，也可使用湿起绉。该起绉的、最终干燥的粗棉纸即所谓的基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，可能使用改进的技术，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。其特征在于以下事实：离开成型和制片阶段的“初级”纤维幅在扬基缸上的最终接触干燥之前通过热风穿过纤维幅吹动而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缸筒即所谓的TAD缸的表面上。构成支撑线或带就使得可能制造在潮湿状态下通过变形所分散的任何图案的挤压地带，也称为模塑，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。