DE60222251T2

DE60222251T2 - Verfahren zur herstellung von gemustertem papier

Info

Publication number: DE60222251T2
Application number: DE60222251T
Authority: DE
Inventors: John Edward Chorley PR6 8TX ROSE
Original assignee: Glatfelter UK Ltd
Current assignee: Glatfelter Lydney Ltd
Priority date: 2001-05-01
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2022-04-13
Also published as: ATE372415T1; EP1383957A1; WO2002088464A1; DE60222251D1; ES2292745T3; EP1383957B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Papiers, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, ein Tissue zur Herstellung einer Getränkeaufgusspackung.
Getränkeaufgusspackungen umfassen ein Getränkeausgangsmaterial (beispielsweise Teeblätter oder gemahlener Kaffee), das in einem Beutel, einer Tasche, einem Säckchen oder dgl. (die hierin alle günstigerweise als Beutel bezeichnet werden) aus Papier, das üblicherweise ein Flächengewicht im Bereich von 10 bis 30 gm^–2 aufweist, eingeschlossen ist. Das Papier wird häufig als "Tissue" oder "Teebeuteltissue" bezeichnet und es wird typischerweise durch eine herkömmliche Nasslegetechnik gebildet, wobei eine wässrige Suspension von papierbildenden Fasern auf ein sich bewegendes, wasserdurchlässiges Papierbildungssieb gelegt wird, wobei Wasser dann durch das Sieb abgezogen wird, wobei das Papier produziert wird.
Das Tissue kann vom Heißklebetyp sein, wobei dieses thermoplastische Fasern enthält und der Getränkeaufgussbeutel aus diesem durch Heißverkleben von zwei Schichten des Tissues hergestellt wird. Alternativ kann das Tissue vom Nichtheißklebetyp sein, wobei der Verschlussrand bzw. die Verschlussränder des Getränkeaufgussbeutels durch eine mechanische Aktion, beispielsweise eine Quetschaktion, ohne Heißverkleben hergestellt werden.
Es ist häufig erforderlich, das Tissue mit einem Muster herzustellen. Verschiedene Beispiele für Muster werden verwendet, beispielsweise die Initialen und/oder ein Logo des Herstellers der Getränkeaufgusspackungen. Alternativ kann das Muster eine Wiederholung kleiner kreisförmiger oder rautenförmiger "Punkte" umfassen, die den Eindruck von Perforationen im Gewebe ergeben sollen.
Verschiedene Verfahren zur Herstellung von Mustern in Tissue sind bekannt.
Eine derartige Technik ist eine Flüssigkeitsstrahlbemusterung. Bei dieser Technik wird das Muster unter Verwendung von Flüssigkeitsstrahlen (üblicherweise Wasser), die auf die Bahn gerichtet sind, während sich diese noch auf dem Papierbildungssieb während des Verfahrens der Herstellung durch Nasslegen befindet, ausgebildet. Genauer gesagt wird ein um eine horizontale Achse rotierendes zylindrisches Bemusterungssieb über dem Papierbildungssieb angebracht und dessen Wand von Öffnungen, die das herzustellende Muster festlegen, durchstoßen. Innerhalb des zylindrischen Bemusterungssiebs befindet sich eine Quelle für einen Flüssigkeitsstrahldruck (beispielsweise eine Wasserzufuhr), der axial so nach außen gerichtet ist, dass er die Öffnungen in dem Bemusterungssieb durchläuft und als Strahlen, die das Muster in der Bahn bilden, austritt. Diese Technik weist jedoch den Nachteil auf, dass eine Verringerung der mechanischen Festigkeit der Bahn (im Vergleich zu der ohne Flüssigkeitsstrahlbemusterung erhältlichen) aufgrund einer Zerstörung der Faserstruktur der Bahn auftreten kann. In extremen Fällen kann das Gewebe reißen. Ferner können die Siebeigenschaften der Bahn schlecht sein, was einen Verlust von Feinstoffen des Getränkeausgangsmaterials aus dem fertigen Aufgussbeutel möglich macht. Darüber hinaus benötigt eine Wasserstrahlbemusterung große Wassermengen über die zur Bildung der nassgelegten Suspension in dem Papierbildungssieb verwendeten hinaus.
Im Falle eines Musters, das aus sich wiederholenden Punkten besteht (um den Eindruck von Perforationen zu ergeben), kann dieses durch Vorsprünge (sogenannte "Knöchel"), die aus dem Papierbildungssieb eines Nasslegeherstellungsverfahrens hervorstehen, produziert werden. Die Faserdichte (d. h. die Zahl der Fasern pro Flächeneinheit) in dem Bereich des auf dem Knöchel gebildeten Papiers ist geringer als in den anderen Bereichen, wodurch der Eindruck eines Musters erhalten wird. Diese Technik leidet jedoch an dem Nachteil, dass der lokalisierte offene Bereich und die Verringerung der Faserdichte, die durch die Siebknöchel verursacht wird,

(i) einen Bereich mechanischer Schwäche in der Papierbahn an diesem Punkt,
(ii) schlechte Siebeigenschaften und
(iii) eine schlechte und variable Musterdefinition verursachen.

Ferner beschränkt die Verwendung von "Knöcheln" die Morphologie von Fasern, die verwendet werden können, aufgrund der Lagertrenneigenschaften des Siebmodells. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass nur ein begrenzter Umfang zur "Personalisierung" von Papieren (beispielsweise mit einem speziellen Logo oder einer anderen Marke) besteht.
Verschiedene andere Verfahren sind bekannt, wobei das Papierbildungssieb derart "konfiguriert" ist, dass gewünschte "Effekte" in dem schließlich produzierten Papier erhalten werden.
So offenbart beispielsweise die GB-A-1 008 703 (Crompton) ein Verfahren zur Herstellung eines Heißklebe-Tissues, wobei die Heißklebefasern vorzugsweise auf einem netzförmigen Netzwerk von Linien, längs denen die heißverklebten Nähte der fertigen Aufgussbeutel gebildet werden, abgeschieden werden. Insbesondere offenbart die GB-A-1 008 703 ein Pa pierbildungssieb mit einem Wiederholungsmuster (in sowohl der Transportrichtung des Siebs während der Papierherstellung als auch der dazu senkrechten Richtung) aus beabstandeten Bereichen (beispielsweise Quadraten), die für das Hindurchtreten von Wasser, beispielsweise durch Gelatine, blockiert sind. Diese beabstandeten blockierten Bereiche definieren tatsächlich eine netzartige Anordnung von Linien (durch die die blockierten Bereiche getrennt sind) und diese Linien sind nichtblockiert. Daher umfasst das Sieb tatsächlich eine netzartige Anordnung von Linien, bei denen keine Blockierung der Entwässerung erfolgt, wobei diese Linien die diskreten abgeblockten Flächen. begrenzen. Infolge dieser Anordnung erfolgt eine bevorzugte Ansammlung von Fasern (einschließlich von Heißklebefasern) längs der nichtblockierten Linien des Siebs aufgrund der Tatsache, dass eine Entwässerung nur durch diese Flächen erfolgen kann. Die netzartigen Linien des Papiers (an denen eine bevorzugte Ansammlung von Fasern erfolgt) werden zum Anbringen der Nähte von Getränkeaufgussbeuteln verwendet, während die Bereiche des Papiers, die den abgeblockten Flächen des Siebs entsprechen, die "Seiten" der Beutel bilden. Daher weisen die abgeblockten Flächen des Siebs typischerweise eine Fläche von mindestens 500 mm², beispielsweise etwa 625 mm², auf.
Ein weiterer Typ eines Papierbildungssiebs, der derart "konfiguriert" ist, dass er einen gewünschten "Effekt" in dem schließlich produzierten Papier ergibt, ist in EP-A-0 135 231 (Procter & Gamble) offenbart. Das Sieb dieser Offenbarung umfasst einen Rahmen des Honigwabentyps, der auf dem Basismaterial des Papierbildungssiebs ausgebildet ist, wobei dieser Rahmen Siebflächen bereitstellt, die für Entwässerung blockiert sind. Das Sieb wird zur Herstellung eines Papiers (beispielsweise Papierhandtücher oder Kosmetiktücher), das in den offenen Zellen der Honigwaben aus gebildete Oberflächenvorsprünge aufweist, verwendet.
Die WO-A-9300474 offenbart die Herstellung eines Papiers, das Flächen eines unterschiedlichen Flächengewichts aufweist. Das Produkt wird unter Verwendung einer Nasslegetechnik unter Verwendung eines Siebs mit musterbildenden Elementen, das Flächen enthält, in denen keine Blockierung der Bahn vor einer Entwässerung erfolgt, gebildet.
Die WO-A-9635018 offenbart ein Verfahren zur Bildung eines bemusterten Tissue-Papiers mit einem Flächengewicht von 10 bis 30 g/m² durch Gautschen von zwei individuellen Faserschichten, die auf horizontalen Fourdrinier-Formern gebildet wurden, oder Entwässern einer einzigen Faserschicht auf einem Sichelformer.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die im vorhergehenden genannten Nachteile zu umgehen oder zu mildern.
Ein Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Tissue-Papiers mit einer Flächengewicht von 10 bis 30 gm^–2 auf einer Schrägsiebpapiermaschine, das das Nasslegen einer Aufschlämmung von papierbildenden Fasern auf dem Schrägsieb, das wasserdurchlässig ist, um eine Bahn zu bilden, und das Abziehen von Wasser aus der Bahn, um das gemusterte Papier herzustellen, umfasst, wobei das Sieb aus einem Maschenmaterial besteht, das wasserdurchlässig ist und darin sich wiederholende Muster von musterbildenden Elementen ausgebildet aufweist, die durch eine Fläche der Blockierung der Masche durch ein Material definiert werden, das nicht aus der Ebene des Maschenmaterials vorsteht, und die durch eine Masche begrenzt werden, die nicht für Entwässerung blockiert ist, wobei die musterbildenden Elemente eine maximale Fläche von 50 mm² aufweisen, die die Entwässerung blockiert, und wobei die musterbildenden Elemente Flächen ein schließen, wo die Entwässerung der Papierbahn nicht blockiert wird.
Im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung ist ein musterbildendes Element eine Fläche des Maschenmaterials, die vollständig extern (und möglicherweise auch intern, siehe unten) von nichtblockierten Maschen umgrenzt ist und das (d. h. das musterbildende Element) zumindest partiell gegenüber Entwässerung blockiert ist, mit der Maßgabe, dass innerhalb der Fläche des musterbildenden Elements eine Blockierung des Siebs von nicht mehr als 100 mm² erfolgt. Die Fläche des musterbildenden Elements, das gegenüber Entwässerung blockiert ist, beträgt vorzugsweise maximal 50 mm² und sie kann beträchtlich geringer, beispielsweise maximal 25 mm² oder sogar maximal 10 mm², sein.
Wenn das Sieb zur Herstellung von Papier durch eine Nasslegetechnik verwendet wird, wird ein Muster in dem Papier aufgrund der Anbringung von oben beschriebenen musterbildenden Elementen in dem Sieb ausgebildet. Genauer gesagt kann Wasser aus der Fasersuspension von Papierherstellungsfasern, die auf das Sieb gelegt wurde, nur durch die Bereiche des Siebs, die gegenüber Entwässerung nicht blockiert sind, entwässert werden. Infolgedessen besteht in dem fertigen Papier eine höhere Faserkonzentration in den Bereichen des Papiers, die nichtblockierten Flächen des Siebs entsprechen, im Vergleich zu den blockierten Flächen. Da die Fläche eines musterbildenden Elements zumindest partiell gegenüber Entwässerung blockiert ist, besteht eine niedrigere Faserkonzentration in den Flächen des Papiers, die den musterbildenden Elementen entsprechen, als in den Flächen zwischen diesen Elementen. Diese niedrigere Faserkonzentration ergibt in dem fertigen Papier ein optisch erkennbares Muster (das den ursprünglichen musterbildenden Elementen entspricht).
Wie angegeben sind individuelle musterbildende Elemente von nichtblockierten Maschen umgrenzt. Diese sind eine nichtblockierte Fläche der Maschen, die die äußere Begrenzung des Elements umgeben, so dass individuelle musterbildende Elemente voneinander durch eine Fläche des Siebs getrennt sind, in der keine Blockierung gegenüber Entwässerung besteht. Selbstverständlich kann auch ein musterbildendes Element intern von einer Fläche des Siebs, die gegenüber Entwässerung nichtblockiert ist, begrenzt sein. Die (innere oder äußere) Zone des Zeichens, die gegenüber Entwässerung nichtblockiert ist, umfasst allgemein mindestens eine Reihe Maschenöffnungen, die gegenüber Entwässerung vollständig nichtblockiert sind. Daher besteht mindestens allgemein eine einzelne Reihe von (vollständig) nichtblockierten Öffnungen, die zwischen zwei benachbarten musterbildenden Elementen ausgemacht werden kann. Allgemein umfasst die Zone zwischen zwei benachbarten, ein Muster festlegenden Elementen (bei Fortschreiten von einem musterbildenden Element zum benachbarten Element) eine Mehrzahl von Maschenöffnungen, die gegenüber Entwässerung vollständig nichtblockiert sind.
Auf der Basis der im vorhergehenden Absatz gegebenen Definitionen erläutern die folgenden Beispiele, was durch den Ausdruck "musterbildendes Element" beabsichtigt ist.

(a) Der Buchstabe "I", bei dem die "Balken" und der "Stamm" des letzteren durch eine "verbundene" Maschenfläche, die gegenüber Entwässerung blockiert ist, definiert sind, ist ein musterbildendes Element.
(b) Der Buchstabe "i", bei dem der "Stamm" und der "Punkt" getrennte Maschenflächen, die gegenüber Entwässerung blockiert sind, sind, umfasst zwei musterbildende Elemente, auch wenn er als einziges Zeichen betrachtet wird.
(c) Der Buchstabe "T", bei dem der "Balken" und der "Stamm" gegenüber Entwässerung mindestens partiell blockierte Maschenflächen, jedoch mit einer leichten Trennung zwischen dem "Balken" und dem "Stamm" sind, wird als zwei, ein Muster festlegende Elemente betrachtet. Das Ausmaß, in dem der "Balken" und der "Stamm" getrennt sind, kann relativ klein sein, so dass in dem fertigen gemusterten Papier die Trennung bei normaler Betrachtung nicht festgestellt wird.
(d) Der Buchstabe "O", bei dem die Umrisslinie des Buchstabens (d. h. die "Kreislinie") als ein ein Muster festlegendes Element betrachtet wird (da die "Kreislinie" sowohl intern als auch extern durch nichtblockierte Maschenbereiche begrenzt ist).
(e) Ausgehend von (d) umfasst ein "Motiv", das aus beispielsweise einem Buchstaben innerhalb einer kreisförmigen (oder ovalen, elliptischen und dgl.) Zone besteht, zwei musterbildende Elemente, d. h. den Buchstaben und die kreisförmige Zone.

Die Verwendung von musterbildenden Elementen, bei denen die Fläche, die gegenüber Entwässerung blockiert ist, 100 mm² nicht übersteigt, stellt sicher, dass die individuellen Muster in der Bahn daher keine signifikante Schwäche ergeben.
Die musterbildenden Elemente können ein beliebiges gewünschtes optisches Aussehen zeigen und beispielsweise Buchstaben des Alphabets oder alternativ Bilddarstellungen sein. Es ist möglich, dass die wie oben definierten musterbildenden Elemente mit nichtblockierten Bahnflächen derart kombiniert werden, dass es die Kombination ist, die ein erkennbares Muster ergibt. Betrachten wir beispielsweise den Buchstaben "O". In diesem Fall wird das musterbildende Element durch Blockierung des Siebs zur Festlegung der Umrisslinie des Buchstabens gebildet, während die Mitte des Buchstabens durch einen nichtblockierten Bereich des Siebs bereitgestellt wird.
Die musterbildenden Elemente werden durch zumindest partielle Blockierung der Maschenöffnungen in der Fläche des musterbildenden Elements gebildet. Die musterbildenden Elemente können beispielsweise durch Flächen einer vollständigen Blockierung der Bahn gegenüber Entwässerung definiert werden. Alternativ können die musterbildenden Elemente Flächen enthalten, in denen keine Blockierung der Entwässerung erfolgt. Derartige nichtblockierten Flächen können eine oder mehrere volle Maschenöffnungen, die gegenüber Entwässerung nichtblockiert sind, umfassen. Mehrere derartige nichtblockierte volle Maschenöffnungen können nebeneinander angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können nichtblockierte Flächen der musterbildenden Elemente durch unvollständige Blockierung individueller Maschenöffnungen gebildet werden. Mehrere derartige partiell blockierte Öffnungen können einander benachbart so bereitgestellt werden, dass deren individuelle nichtblockierte Flächen innerhalb der Zone einer größeren nichtblockierten Fläche liegen.
Innerhalb eines beliebigen musterbildenden Elements können mehrere diskontinuierliche Flächen, die gegenüber Entwässerung nichtblockiert sind, bestehen.
Vorzugsweise ist ein kleinerer Bereich der Fläche des musterbildenden Elements gegenüber Entwässerung offen. Dies stellt eine ausreichende Faserkonzentration innerhalb der Grenzen des Musters unter Sicherstellen der Integrität der Bahn sicher. Allgemein erfolgt eine Blockierung von mindestens 60% in dieser Fläche, noch besser mindestens 80%. Die Blockierung kann beispielsweise 90%–100% der Fläche des musterbildenden Elements betragen.
Das Sieb ist allgemein in der Form eines Endlosbandes.
Die individuellen musterbildenden Elemente werden allgemein sowohl in Längs- als auch in Querrichtung des Siebs wiederholt.
Vorzugsweise steht das zum Bewirken einer Blockierung des Basismaterials verwendete Material nicht aus der Ebene des Basismaterials hervor.
Wie oben angegeben ist das Basismaterial des Papiersiebs eine maschenähnliche Struktur, vorzugsweise eine aus synthetischen Monofilamenten gebildete. Idealerweise liegt der Durchmesser der das Maschennetz bildenden Fasern im Bereich von 0,15–0,30 mm. Vorzugsweise umfasst das Maschennetz ferner 32 Filamente pro Zentimeter in Maschinenrichtung und 30 Filamente pro Zentimeter in Querrichtung. Ein geeignetes Maschenmaterial ist von Albany International unter der Handelsbezeichnung MONTOTEX K3 erhältlich.
Die Blockierung des Basismaterials gegenüber Entwässerung kann durch Applizieren eines Kunstharzes zur Blockierung von Maschenöffnungen derart, dass die gewünschte Wiederholung musterbildender Elemente hervorgerufen wird, bereitgestellt werden. Günstigerweise kann das Harz durch eine Drucktechnik, wie Siebdruck, Tiefdruck, Drucktuch-Offsetdruck appliziert werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von Photoresisttechnologie, wobei ein Negativ der gewünschten Formation musterbildender Elemente an das mit einem härtbaren Harz getränkte Basissiebmaterial an gelagert wird. Licht (beispielsweise UV-Strahlung) wird dann zum Härten der Bereiche des Harzes auf dem Sieb, die den musterbildenden Elementen entsprechen, verwendet und nichtgehärtetes Harz wird entfernt, wobei das fertige Sieb zurückbleibt. Andere Techniken, die verwendet werden können, umfassen eine Transferbeschichtung.
Das zum Bewirken einer Blockierung der Öffnungen verwendete Polymer sollte mit dem Basismaterial des Siebs kompatibel sein und es kann beispielsweise ein filmbildendes Polymerharz sein. Beispiele für geeignete Harze umfassen Polyamide und Polyurethane.
Papierbildungssiebe gemäß der obigen Beschreibung können zur Herstellung von Tissue, für Getränkeaufgussbeutel durch Standardnasslegetechniken unter Verwendung der Schrägsiebpapiermaschine verwendet werden. Das produzierte Material kann vom Heißklebetyp oder Nichtheißklebetyp sein und beispielsweise ein Flächengewicht von 10 bis 30 gm^–2, beispielsweise 10 bis 20 gm^–2, aufweisen. Bei Papieren, die (gemäß der Erfindung) für Getränkeaufgussbeutel produziert werden, sind die Abstände zwischen den Wiederholungen der Muster allgemein derart, dass eine Zahl von Wiederholungen des Musters auf jeder "Seite" des Getränkeaufgussbeutels vorhanden ist.
Typischerweise weisen die bei diesem Papierherstellungsverfahren verwendeten Fasern eine Länge von 3 bis 5 mm auf und sie können nur Cellulosefasern (für ein Nichtheißklebematerial) oder ein Gemisch von Cellulose und thermoplastischen Fasern für ein Heißklebematerial umfassen.
Tissues, die mit dem in der Erfindung verwendeten Papierherstellungssieb produziert wurden, weisen eine Zahl von Vorteilen im Vergleich zu den durch Flüssigkeitsstrahlbe musterung produzierten auf. Insbesondere weisen Tissues, die gemäß der Erfindung produziert wurden, gute mechanische Eigenschaften auf (da kein Zerbrechen der Fasern durch einen Bemusterungsstrahl erfolgt). Die verbesserte Festigkeit ist ein Vorteil für Beständigkeit gegenüber einem Reißen der Bahn durch Auflaufrahmenrandsprays und auch zur Umwandlung der Bahn in Getränkeaufgusspackungen auf Standardumwandlungsmaschinen. Ferner weisen die Papiere bessere Siebeigenschaften auf. Ein weiterer Vorteil liegt in der Tatsache, dass die Produktionsgeschwindigkeit der Papierbahn nicht durch die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeitsbemusterungsanordnung betrieben werden kann, beschränkt ist.
Ähnliche Vorteile gelten für die vorliegende Erfindung im Vergleich zur Verwendung von "Knöcheln" zur Bildung eines Musters in dem Papier. Darüber hinaus ermöglicht die vorliegende Erfindung im Vergleich zur Verwendung von "Knöcheln" vollständige Flexibilität der Wahl der musterbildenden Elemente und die Erfindung ist nicht auf die Verwendung von Fasern einer speziellen Morphologie beschränkt.
Tissues, die gemäß der Erfindung produziert werden, können auf Standardumwandlungsmaschinen zur Produktion (Getränkeaufgussbeutel) produziert werden.
Die Erfindung wird nun, lediglich als Beispiel, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine Ausführungsform eines Papierbildungssiebs gemäß der Erfindung erläutert;
2 in einem stark vergrößerten Maßstab das Basismaterial, aus dem das in 1 angegebene Sieb hergestellt ist, erläutert;
3 die Art und Weise, in der ein Muster in dem Basismaterial von 2 zur Herstellung eines wie in 1 gezeigten Siebs bereitgestellt wird, erläutert; und
4 die Herstellung von Papier erläutert.
Bezugnehmend auf 1 wird ein Teil eines Siebs 1 zur Verwendung bei der Bildung eines bemusterten Tissue zur Herstellung von Getränkeaufgussbeuteln, wie Teebeuteln oder Kaffeebeuteln, durch eine herkömmliche Nasslegetechnik angegeben. Das Sieb 1 ist aus einem wasserdurchlässigen Basismaterial 2 (im folgenden unter Bezug auf 2 beschrieben) gebildet, in dem Bereiche desselben in der im folgenden vollständiger beschriebenen Weise zumindest partiell für das Hindurchtreten von Wasser so blockiert sind, dass Wiederholungen musterbildender Elemente festgelegt werden. Der Einfachheit halber sind die zumindest partiell blockierten Bereiche in 1 durch dunkle Färbung angegeben und nichtblockierte Flächen des Basismaterials 2 als weiß angegeben. Verschiedene Typen eines musterbildenden Elements sind in 1 angegeben, wobei jeder Typ in zwei zueinander senkrechten Richtungen, d. h. längs der Länge und über die Breite des Siebs, wiederholt wird. Die das Wiederholungsmuster bildenden Elemente sind die folgenden:

(a) drei musterbildende Elemente 3a, 3b, 3c, die aus den Buchstaben J, R und C bestehen, auf einem "pastillenförmigen" Hintergrund, wobei die einzelnen Buchstaben J, R bzw. C durch partiell blockierte Bereiche des Basismaterials definiert sind und der "pastillenförmige" durch einen nichtblockierten Bereich definiert ist;
(b) musterbildende Elemente 4a, 4b, 4c und 4d, die zusammen die Darstellung einer Tasse und einer Untertasse definieren; und
(c) musterbildende Elemente 5, die aus kleinen Rauten bestehen (in 1 durch die schwarzen rautenförmigen Punkte dargestellt).

Die einzelnen musterbildenden Elemente 3a–c, 4a–d und 5 weisen eine Fläche von weniger als 100 mm² auf.
Das Basismaterial 2 ist in 2 in einem stark vergrößerten Maßstab gezeigt und es zeigt eine maschenähnliche Struktur, die aus Kunststoffmonofilamenten 6 besteht, die unter Festlegung der Öffnungen 7 angeordnet sind, wodurch das Material 2 wasserdurchlässig ist. Es ist anzumerken, dass die Flächen des Siebs 1, die in 1 als weiß angegeben sind, (zur Darstellung nichtblockierter Flächen) die in 2 gezeigte offene Maschenstruktur sind.
Die Art und Weise, in der verschiedene musterbildende Elemente gebildet werden, erfolgt durch Blockierung oder partielle Blockierung (für das Durchtreten von Wasser) der Öffnungen 7 in verschiedenen Bereichen des Materials 2, was nun unter Bezug auf 3 erklärt wird.
3 zeigt die Art und Weise, in der der Buchstabe "J" zur Musterbildung des Siebs gebildet wird. Insbesondere gibt es für jede Wiederholung von "J" einen "J-förmigen" Bereich, in dem bestimmte der ursprünglichen Öffnungen 7 innerhalb der Begrenzungen des "J" in einem Ausmaß von 75% durch ein Polymer 8 blockiert sind. Insbesondere sind nichtblockierte Flächen von vier Öffnungen 7 in Gruppen so angeordnet, dass nichtblockierte Bereiche der Form eines größeren Diamants des Maschensiebs definiert werden. Ferner sind, wie in 3 ersichtlich ist, die nichtblockierten diamantförmigen Flächen derart angeordnet, dass der "Balken" und der "vertikale Stamm" des Buchstabens "J" mehrere derartige diamantförmige Flächen, in denen keine Blockierung (der Maschen) gegenüber Entwässerung erfolgt, enthalten.
Der Buchstabe "C" des Buchstabensatzes "JRC" wie auch der Buchstabe "R" können in ähnlicher Weise konstruiert werden, obwohl im letzteren Fall anzumerken ist, dass die Fläche der "Schleife" des Buchstabens gegenüber Entwässerung nichtblockiert ist, so dass das erforderliche Gesamtaussehen erhalten wird.
Jedes "Tasse und Untertasse"-Muster besteht aus vier musterbildenden Elementen 4a, 4b, 4c und 4d, die jeweils von einem nichtblockierten Bereich des Siebs begrenzt sind und die zusammen mit nichtblockierten Bereichen der Maschen das Gesamtaussehen von einer Tasse und Untertasse ergeben. Die einzelnen Elemente 4a–d können ähnlich dem Buchstaben "J" gemäß der obigen Beschreibung gebildet werden.
Die Rauten 5 können ähnlich dem Buchstaben "J" konstruiert werden.
Das Sieb 1 kann beispielsweise durch eine Drucktechnik, die auf dem Basismaterial 2 die Polymerflächen (beispielsweise durch die Bezugszahl 8 für den Buchstaben "J" dargestellt), die eine mindestens partielle Blockierung der Öffnungen 7 ergeben, wodurch die musterbildenden Elemente 3a–c, 4a–d und 5 festgelegt werden, ablegt, hergestellt werden. Beispiele für Drucktechniken, die verwendet werden können, umfassen Siebdruck, Tiefdruck, Drucktuch-Offsetprinting. Transferbeschichtung kann ebenfalls verwendet werden.
Alternativ kann das Sieb 1 (mit dessen Flächen eines gehärteten Harzes) unter Verwendung von Photoresisttechnologie hergestellt werden. Daher kann beispielsweise das Basismaterial 2 mit einem Harz (das beispielsweise durch Ultraviolettlicht härtbar ist) beschichtet werden und neben ein Negativ der Anordnung blockierter und/oder partiell blo ckierter Öffnungen, die in dem fertigen Sieb bereitgestellt werden sollen, gesetzt werden. Die Baueinheit aus Negativ und harzbeschichtetem Basismaterial 2 wird dann so bestrahlt, dass das Harz in den Flächen des Basismaterials, die blockiert oder partiell blockiert werden sollen, gehärtet wird. Anschließend wird nichtgehärtetes Harz entfernt, wobei das fertige Sieb zurückbleibt. Vorzugsweise, wobei dies nicht wesentlich ist, ist das härtbare Harzsystem eines, bei dem die nichtgehärteten Flächen durch Wasser entfernt werden können.
Wie oben angegeben ist, ist das Sieb 1 zur Verwendung bei der Herstellung von Papier durch eine Nasslegetechnik geplant. Eine derartige Technik ist schematisch in 4 erläutert, woraus ersichtlich ist, dass das Sieb 1 als Endlosband bereitgestellt wird, auf dem eine wässrige Suspension papierbildender Fasern aus einem Aufsetzkasten 9 abgelegt wird. Wenn die aufgelegte Suspension durch das Sieb weitergeführt wird, wird Wasser durch das Sieb (beispielsweise mithilfe von Vakuumkästen) abgezogen, so dass die Papierbahn 10 gebildet wird, die anschließend für Trocknungs- und Aufrolloperationen, die alle vollständig herkömmlich sind, entfernt wird. Obwohl dies in 4 nicht speziell angegeben ist, ist das in dem Verfahren der Erfindung verwendete Endlosband vom Typ eines "Schrägsiebs".
Die fertige Bahn 10 trägt ein Muster, das dem auf dem Sieb 1 entspricht. Die Bildung dieses Musters ergibt sich aus den Entwässerungseigenschaften des Siebs 1. Insbesondere sammelt sich während der Entwässerung der aufgelegten Suspension eine größere "Konzentration" von Fasern in den Bereichen des Siebs, die nicht durch Harz abgedeckt sind, als in den Bereichen, die so abgedeckt sind, an. Das sichtbare Muster auf der fertigen Bahn beruht daher auf verschiedenen Fasermengen in der Bahn wie zwischen den auf blockierten und nichtblockierten Bereichen des Siebs gelegten Flächen. Infolgedessen weist das Endprodukt ein dem des Siebs 1 entsprechendes Muster auf. Daher enthält die Papierbahn 10 für die angegebene Ausführungsform Wiederholungen des Buchstabensatzes JFC auf einem pastillenförmigen Hintergrund und Wiederholungen von Tasse und Untertasse. Es gibt auch Wiederholungen der Rautenform und in der fertigen Papierbahn 1 ergibt dies den Eindruck von Perforationen in dem Papier.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines gemusterten Tissue-Papiers (10) mit einer Masse je Flächeneinheit von 10 bis 30 g m² auf einer Schrägsiebpapiermaschine, das die folgenden Schritte aufweist: Nasslegen einer Aufschlämmung von papierbildenden Fasern auf dem Schrägsieb (1), das wasserdurchlässig ist, um eine Papierbahn zu bilden; und Abziehen von Wasser aus der Papierbahn, um das gemusterte Papier (10) herzustellen, wobei das Sieb (1) aus einem Maschenmaterial (2) besteht, das wasserdurchlässig ist, und darin sich wiederholende Muster von musterbildenden Elementen (3a–c, 4a–d, 5) ausgebildet aufweist, die durch eine Fläche der Blockierung der Masche durch ein Material (8) definiert werden, das nicht aus der Ebene des Maschenmaterials (2) vorsteht, und die durch eine Masche begrenzt werden, die nicht die Entwässerung blockiert, wobei die musterbildenden Elemente (3a–c, 4a–d, 5) eine maximale Fläche von 50 mm² aufweisen, die die Entwässerung blockiert, und wobei die musterbildenden Elemente (3a–c, 4a–d, 5) Flächen einschließen, wo die Entwässerung der Papierbahn nicht blockiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die musterbildenden Elemente (3a–c, 4a–d, 5) eine maximale Fläche von 25 mm² aufweisen, die die Entwässerung blockiert.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die musterbildenden Elemente (3a–c, 4a–d, 5) eine maximale Fläche von 10 mm² aufweisen, die die Entwässerung blockiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die musterbildenden Elemente (3a–c, 4a–d, 5) mindestens 60% ihrer Fläche aufweisen, die die Entwässerung blockiert.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die musterbildenden Elemente (3a–c, 4a–d, 5) mindestens 80% ihrer Fläche aufweisen, die die Entwässerung blockiert, und die restliche Fläche der Elemente für eine Entwässerung offen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die nichtblockierten Flächen, die in den musterbildenden Elementen (3a–c, 4a–d, 5) eingeschlossen sind, eine oder mehrere vollständige Maschenöffnungen aufweisen, die die Entwässerung nicht blockiert/blockieren.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem eine Vielzahl von derartigen nichtblockierten vollständigen Maschenöffnungen nebeneinander angeordnet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem nichtblockierte Flächen der musterbildenden Elemente (3a–c, 4a–d, 5) durch eine unvollständige Blockierung der einzelnen Maschenöffnungen gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem eine Vielzahl derartiger teilweise blockierter Öffnungen benachbart zueinander vorhanden ist, so dass ihre einzelnen nichtblockierten Flächen innerhalb der Grenze einer größeren nichtblockierten Fläche liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem mindestens einige der musterbildenden Elemente Buchstaben des Alphabetes sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem mindestens einige der musterbildenden Elemente bildlich sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem die musterbildenden Elemente (3a–c, 4a–d, 5) durch mindestens eine teilweise Blockierung der Maschenöffnungen mittels eines polymeren Materials (8) gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das polymere Material (8) mittels eines Druckverfahrens aufgebracht wurde.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das polymere Material (8) mittels eines Photoresistverfahrens aufgebracht wurde.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem das polymere Material (8), das die Maschenöffnungen blockiert, ein Polyamid oder Polyurethan aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem das Tissue (10) eine Masse je Flächeneinheit von 10 bis 20 g m² aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem das Tissue (10) in der Form eines heißklebbaren Materials vorliegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem das Tissue (10) in der Form eines nichtheißklebbaren Materials vorliegt.