FI69163C - Foerfarande foer framstaellning av papper och papper innefattande en delvis inbaeddad remsa - Google Patents

Description

691 63

Paperin valmistusmenetelmä ja osaksi upotetun nauhan sisältävä paperi

Esillä oleva keksintö kohdistuu paperiin, kuten suojamer-kintäiseen paperiin, joka sisältää paperin paksuuteen upotetun nauhan, tällaisesta paperista valmistettuihin suoja-merkintäisiin asiakirjoihin ja tällaisen paperin valmistusmenetelmiin .

GB-patenttijulkaisussa 1 365 876 selitetään suojamerkintäis-tä paperia, joka sisältää huokoisen nauhan suojamerkintä-osana. Nauhan muodossa olevan suojamerkintäosan käyttö on tavallista. Nauha sijoitetaan paperiin tavallisesti, kun paperi valmistetaan lieriöviirakoneessa. Tällaisessa koneessa paperi saostuu viiralle, joka pyörii paperisuspen-siossa, samalla kun nestettä virtaa suspensiosta viiraan. Paperiin tavallisesti suojamerkintäosana sisällytetty nauha on yleensä hyvin kapea, esim. 0,5 mm leveä. Tämä kapea leveys on välttämätön, koska nauha on läpäisemätöntä ainetta, esim.polyesterimuovikalvoa, minkä vuoksi se estää nesteen virtauksen viiran läpi kohdassa, jossa se sijaitsee. Jos nauha on liian leveä, paperikuidut eivät voi ulottua nauhan yli, minkä vuoksi nauha on paljaana paperin toisella puolella eikä upotettuna paperin paksuuteen. GB-patenttijulkaisussa 1 365 876 esitetty nauha oli huokoinen, minkä vuoksi sitä ei voitu sijoittaa paperiin lieriöviirakoneessa silloinkaan, kun se oli huomattavan leveä, esim. 3,8 cm leveä, koska se ei estänyt nesteen virtausta suspensiosta lieriöviirakoneen viiran läpi.

Nyt on havaittu, että muodostamalla alueita, jotka eri tavalla estävät kuitujen saostusta, esim. läpäiseviä alueita ja läpäisemättömiä alueita, nauhaa pitkin, nauha voidaan sijoittaa paperiin lieriöviirakoneessa, niin että jotkut alueet, esim. läpäisevät alueet, upotetaan paperin pak- ............." Il 2 69163 suuteen ja toiset, esim. vähemmän läpäisevät alueet ovat paljaina paperin toisella pinnalla. Keksintö tarjoaa yllä kuvatunlaisen paperin valmistusmenetelmän, joka käsittää paperikuitujen saostuksen tukipinnalle suspensiosta poistamalla suspensioneste tukipinnan läpi, nauhan sijoituksen saostuneiden paperikuitujen päälle, jossa nauhassa on ensimmäiset alueet, jotka estävät nesteen lisäpoiston sen verran, että merkittävä paperikuitujen saostuminen niiden päälle estetään, ja toiset alueet, jotka estävät nesteen lisäpoiston riittämättömästi estääkseen paperikuitujen lisäsaostuksen päälleen, ja lisäpaperikuitujen saostuksen poistamalla nestettä tukipinnan läpi, niin että muodostuu paperi, jossa nauha on osaksi upotettuna ja osaksi paljaana paperin toisella pinnalla.

Esillä oleva keksintö tarjoaa myös paperin, joka sisältää tällaisella menetelmällä valmistetun nauhan, jossa on ensimmäiset alueet, jotka ovat paljaina paperin toisella pinnalla, ja toiset alueet, jotka ovat upotetut paperin paksuuteen.

Termillä ”paljas”tarkoitetaan tässä käytettynä, että nauha on oleellisesti näkyvämpi "paljailla alueilla" kuin kohdissa, joissa se on sijoitettuna arkin paksuuden sisään. Tämä voi johtua siitä, että sen päällä on vain vähän tai ei lainkaan arkin muodostavaa kuituainetta. Vaihtoehtoisesti se voi johtua siitä, että sen päällä on kuituja, joilla on oleellisesti pienempi pintapaino kuin peitetyillä alueilla, jolloin päällä olevat kuidut tehdään läpinäkyviksi sopivalla käsittelyllä "paljailla" alueilla.

Arkki voi myös sisältää läpinäkyvän tai läpikuultavan pei-tekerroksen, joka peittää nauhan "paljaat" alueet.

Edullisesti paperi on suojamerkintäinen paperi, ja edullisesti paperin alueet, joilla nauha on paljaana, ovat alueita, joihin vesileima on muodostettu. Edullisesti 3 69163 tämä vesileima on viiralieriövesileima, mutta sen sijaan tai lisäksi voitaisiin muodostaa viirarullavesileima.

Nauhan leveys voi olla 0,5 mm:stä sen arkin täyteen leveyteen asti, johon se sijoitetaan. Edullisesti leveys on kuitenkin 1-30 mm. Arkin leveys on edullisesti 500-5000 mm.

Paperiin sijoitettuna nauha ei edullisesti suurenna valmiin paperin paksuutta eli pintapainoa enemmän kuin 100 %.

Nauhan toiset alueet voivat estää veden läpivirtauksen riittämättömästi, estääkseen paperikuituja peittämästä itseään, koska ne päästävät läpi sulpun suspensioaineen tai voivat olla liian pieniä, esim. liian ohuita, tällaisen esteen muodostamiseksi. Silloin kun ne ovat läpäiseviä, nauhan voidaan katsoa koostuvan läpäisevistä ja läpäisemättömistä alueista.

Tällaisten nauhojen läpäisevät alueet ovat läpäiseviä, niin että ne eivät muodosta sellaista estettä veden virtaukselle paperinvalmistusprosessissa, että ne estävät paperikuitu-jen riittävän saostumisasteen päälleen. Saostumisasteen on oltava riittävän suuri, jotta varmistetaan, että nämä osat tulevat upotetuiksi paperiaineeseen.

Läpäisevien alueiden tulisi sen tähden sallia veden suhteellisen vapaa virtaus lävitseen. Niin ollen keksintö tarjoaa myös paperin, joka sisältää siihen osaksi upotetun nauhan ja joka on tunnettu siitä, että nauhassa on paperin paksuuteen upotettuja läpäiseviä alueita ja paperin toisella pinnalla paljaana olevia suhteellisen läpäisemättömiä alueita.

Nauha voidaan tehdä yleensä läpäisemättömistä aineista, joissa valitut alueet on tehty läpäiseviksi.

4 691 63

Nauhat voidaan esimerkiksi valmistaa: a) tiheärakenteisista tai päällystetyistä papereista b) kestomuovlaineista kuten polyetyleenistä tai polypropy-leenistä pursotetuista kalvoista c) esim. uudelleen taiteenotetusta selluloosasta tai poly-vinyylialkoholista valamalla muodostetusta kalvosta d) luonnon- tai synteettisistä aineista tehdyistä tiheään kudotuista tekstiileistä e) tiheistä kuitukankaista, jotka on valmistettu kuivata! märkämenetelmillä esim. raion- tai polyetyleenitere-ftalaattikuiduista f) mistä tahansa sopivasta läpäisevästä aineesta, joka on tehty pääasiassa läpäisemättömäksi käyttämällä päällystettä, kalvoa tai sopivaa käsittelyä kuten sulatusta.

Valitut alueet voidaan tehdä läpäiseviksi millä tahansa sopivalla menetelmällä, joita alan ammattimies helposti löytää, esimerkiksi selektiivisellä rei'ityksellä, toistuvalla halkaisulla tai puhkaisulla tai pienten ainealueiden toistuvalla poistolla leikkaamalla tai sulattamalla, tai näiden yhdistelmällä.

Vaihtoehtoisesti nauhat voidaan tehdä pääasiassa läpäisevistä aineista, joissa valitut alueet on tehty läpäisemättömiksi. Nauhat voidaan esimerkiksi valmistaa: g) kankaista, jotka koostuvat yhdestä tai useammista ohuista erillisistä osista, jotka ovat rakenteeltaan sellaiset, että muodostuu avoverkkoinen rakenne, esimerkiksi kutomalla, neulomalla, liimaamalla tai kehruusitomalla h) avorakenteisista selluvanuista tai papereista i) ohuista kuitukankaista, jotka on valmistettu kuiva-tai märkämenetelmillä esimerkiksi raion- tai polyetyleeni-tereftalaattikuiduista j) muoviverkosta, esimerkiksi kestomuoviainetta kuten polyamidia, polyetyleeniä tai polypropyleeniä olevasta verkosta.

691 63 5

Valitut alueet voidaan tehdä läpäisemättömiksi millä tahansa sopivalla menetelmällä, jonka alan ammattimies helposti löytää, esimerkiksi sulattamalla aineen valittuja alueita yhteen, niin että muodostuu yhtämittainen kalvo, tai päällystämällä valittuja alueita läpäisemättömillä aineilla.

Nauhat, jotka sisältävät läpäiseviä ja läpäisemättömiä alueita, voidaan myös valmistaa sitomalla yhteen erilaisen läpäisevyyden omaavia aineita, niin että yhdistelmänauhoi-hin saadaan tarvittava läpäisykuvio.

Keksinnön mukaisiin nauha-aineisiin, joissa valitut alueet ovat läpäiseviä ja toiset ovat läpäisemättömiä, sisältyy edullisesti osia, jotka on valittu toimimaan suojamerkintä-osina valmiissa arkissa. Nämä voivat olla tarkoitetut tunnusteltaviksi silmämääräisesti, koskettamalla ja/tai sopivilla laitteilla. Tietysti suojamerkintäosa tulisi ihanteellisesti valita siten, että se on helppo sijoittaa paikalleen aidon tuotteen valmistuksen aikana, mutta vaikea sijoittaa jäijennösarkkeihin.

Esimerkiksi verkkomaisista aineista tehtyjen nauhojen läpäiseviin alueisiin voidaan sijoittaa nystyröitä tai kohoumia, jotka muuttavat valmiin arkin ääriviivoja, ja joiden kosketusvaikutus voidaan helposti havaita käsin tai kojeella.

Samoin tällaiset aineet voivat muodostaa erikoisen kuvion, joka on helposti havaittavissa läpäisseellä, mutta ei heijastuneella valolla. Tätä optista vaikutusta voidaan parantaa millä tahansa sopivalla tavalla, esimerkiksi nauhan läpäisevien alueiden tyhjömetalloinnilla ennen nauhan sijoitusta arkin sisään. Tällainen metallointi voidaan myös havaita sopivilla välineillä sen arkkiin verrattuna oleellisen suuremman sähkönjohtokyvyn tai tiheyden takia.

691 63 6

Nauhan läpäisevät alueet voivat muodostaa erikoisen verkkokuvion, joka on helposti havaittavissa läpäisseessä mutta ei heijastuneessa valossa. Kuvio voidaan leikata nauhaan esimerkiksi lasersäteellä, niin että saadaan kuvio, jota on vaikea jäljentää muilla keinoin.

Keksinnön mukaisten nauhojen läpäisevät alueet voivat sisältää magneettisia aineita tai olla päällystettyjä magneettisilla aineilla, joiden kenttäkuvio magnetoinnin jälkeen voidaan havaita sopivilla laitteilla, ja jotka voivat vastata itse nauhan rakenteen tai pinnan katkonaisuuksia. Vaihtoehtoisesti voidaan valita metallisia tai magneettisia aineita, niin että syntyy ennalta määrättyjä hystereesi-, pyörrevirta-, jäännösvuo- tai koersitiivivoimailmiöitä, jotka ovat havaittavissa kojeilla arkin ulkopuolella.

Nauhojen läpäisevillä alueilla voi kuitenkin olla riittävä pinnan jatkuvuus, niin että niille voidaan sijoittaa sellaisista aineista muodostuvia päällysteitä, jotka reagoivat erilaisiin kiihotuksiin. Näitä ovat esimerkiksi aineet, jotka fluoresoivat tai fosforoivat ultraviolettivalolla säteilytettyinä. Tällaiset päällysteet voivat olla katkonaisia, ja ne voidaan esimerkiksi painaa tai kiinnittää muuten, niin että nauhan pituutta pitkin muodostuu numeroiden ja/tai kirjaimien kuvio tai sarja.

Keksintö käsittää paperit, jotka sisältävät nauhoja, joissa on edellä kuvatut ominaisuudet omaavia läpäiseviä alueita. Erityisesti on kuitenkin huomattava, että keksintö käsittää myös paperit, jotka sisältävät nauhoja, joissa mikä tahansa edellä mainittu ominaisuus voi lisäksi tai vaihtoehtoisesti sisältyä nauhan läpäisemättömiin alueisiin.

Keksintö tarjoaa myös papereita, jotka sisältävät nauhoja, joilla on ominaisuuksia, jotka voidaan helpommin havaita, kun ne osuvat yhteen nauhan paljaiden alueiden kanssa.

-1 / 69163 Nämä ominaisuudet sisällytetään sen tähden edullisesti nauhan läpäisemättömiin alueisiin, mutta ne voivat tietysti myös ulottua läpäiseviin alueisiin. Tällaisiin ominaisuuksiin kuuluvat ominaisuudet, jotka saadaan aikaan dikroiittisilla kalvosuodattimilla, taivehiloilla, magneettisilla aineilla, sähköä johtavilla tai fosforoivilla aineilla tai aineilla, joihin sisältyy hologrammi, tai jotka saavat aikaan holografisia vaikutuksia, tai näistä kahden tai useamman yhdistelmällä.

Edullisesti nauhan läpäisevien alueiden pintapaino on 5-50 g/m2.

Edullisesti nauhan läpäisemättömien alueiden pintapaino on 2 n. 25 g/m , vaikka niinkin pieniä kuin 10 ja niinkin suu- 2 ria kuin 100 g/m pintapainoja voidaan käyttää.

Jotkut aineet, joita voidaan käyttää nauhaan, ovat sellaisia, jotka puristuvat pysyvästi kokoon normaalissa paperikoneessa. Paperi itse on normaalisti huomattavan kokoon-puristunut valmistuksensa ensimmäisen vaiheen jälkeen. Sen tähden yleensä nauha-aineilla, jotka ovat kuohkeita mutta 2 puristuvat pysyvästi kokoon paineissa noin 68950 kN/m tai aineilla, joissa pysyvä kokoonpuristuminen tapahtuu 2 paineissa huomattavasti alle 68950 kN/m edellyttäen, että raina on ensin kyllästetty vedellä tai vaihtoehtoisesti kuumennettu enintään 150°C:n lämpötilaan tai molempia, voi olla oleellisesti suuremmat alkupaksuudet. Esimerkiksi läpäisevä kalvo, joka oli tehty termoplastisista filamen- teista, ja jonka alkupaksuus oli 350 mikronia (mitattuna 20°C:ssa, 65 % suhteellisessa kosteudessa tasaisessa pai-2 neessa 50 kN/m ), todettiin myöhemmin tyydyttäväksi.

Nauhan läpäisevät alueet, jotka eivät helposti puristu pysyvästi kokoon yllä kuvatulla tavalla, ovat edullisesti 12-75 mikronia paksuja.

691 63 8

Nauhan läpäisevät alueet, jotka puristuvat helposti pysyvästi kokoon yllä kuvatulla tavalla, ovat edullisesti 75-350 mikronia paksuja.

Keksinnössä käytettävä nauha voi sisältää magneettista, fluoresoivaa, fosforoivaa, metallista, sähköisesti johtavaa tai dikroiittista suodatusainetta tai taivehilan tai näistä kahden tai useamman yhdistelmän.

Nauhassa voi olla myös läpäiseviä osia, jotka on tehty muovi-tai meta11ikäIvosta, tekstiiliaineesta, kuitukankaasta, paperista tai muoviaineesta.

Jos läpäisevä aine on kapean nauhan (ts. 1,0-30 mm leveä) muodossa, läpäisemättömät alueet ovat edullisesti kapeampia kuin nauhan leveys, mikäli mahdollista ainakin 2 mm kapeammat, mutta edullisesti vähintään 0,75 mm leveät.

Nauha voidaan muodostaa kiinnittämällä läpäisemättömiä ainepaloja keskinäisin välein sijaitseviin kohtiin läpäisevää pohjanauhaa pitkin. Läpäisevään rainaan voidaan esimerkiksi kiinnittää liimaamalla muovi- tai metallikalvosta tai -lehdestä tehtyjä kiekkoja tai muita muotoja.

Edullisemmin nauha voi kuitenkin koostua läpäisevästä pöhjanauhasta, jossa on läpäisemätön nauha, jossa on sarja keskinäisin välein sijaitsevia alueita, jotka ovat riittävän suuret estääkseen kuitujen saostumista ja joita yhdistävät kapeat siltaosat, niin että muodostuu yhtämittainen nauha. Kapeat siltaosat ovat riittävän kapeita, niin etteivät ne estä kuitujen saostumista, jolloin ne siis peittyvät paperinvalmistusprosessin aikana. Läpäisemättömän nauhan suurempien alueiden muodostamat "saaret" jätetään paljaiksi.

Π 691 63 9 Tällaisia läpäisemättömiä nauhoja voidaa sijoittaa paperiin tukematta niitä läpäisevälle kantajalle, ja tällaiset si-joitusmenetelmät ja niillä valmistetut paperit muodostavat tämän keksinnön osan.

Keksintö käsittää suojamerkintäisen asiakirjan, kuten setelin, joka on tehty keksinnön paperista.

Keksintöä havainnollistetaan seuraavalla erään edullisen suoritusmuodon selityksellä viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää lieriöviirakonetta keksinnön mukaisen paperin valmistusprosessin aikana, kuvio 2 esittää poikkileikkausta keksinnön mukaisen paperin läpi, kuvio 3 esittää tasokuvana sopivaa, keksinnön mukaisen paperin muodostuksessa käytettävää nauhaa, kuvio 4a esittää tasokuvana paperiin sisällytettyä sopivaa nauhaa, kuvio 4b esittää leikkausta kuvion 4a paperin läpi viivaa b-b pitkin, kuvio 5 esittää tasokuvana toista keksinnössä käytettäväksi sopivaa nauhaa, kuvio 6 esittää tasokuvana toista keksinnössä käytettäväksi sopivaa nauhaa ja kuviot 7, 8 ja 9 esittävät vielä toista keksinnössä käytettäväksi sopivaa nauhaa, kussakin tapauksessa tasokuvana.

Kuten kuviosta 1 näkyy, lieriöviirapaperikone käsittää kylvyn, joka sisältää paperiraaka-ainetta 1, jolloin lieriön muodostama viira, jossa on viiraverkkopinta 2, pyörii samalla kun imua kohdistetaan lieriön sisäosaan. Nestettä poistetaan viiraverkon läpi, jolloin paperikuituja saostuu lieriön päälle sen pyöriessä. Valmis paperi poistetaan pinnalta 2 huopautuspuristustelan 3 avulla ja siirretään hihnalle 5 myöhempää käsittelyä kuten kuivausta varten.

691 63 10

Nauha 4, jossa on sarja läpäiseviä alueita ja läpäisemättömiä alueita sen pituutta pitkin, syötetään ohjaimen 5 yli paperiainekylpyyn, niin että se koskettaa viiraa, kun tietty paksuus paperikuituja on saostunut sille. Viiran pyöriessä sen pisteen ohi, jossa nauha koskettaa alkupape-rikuitusaostumaa, lisää kuituja saostuu nauhan päälle alueilla, joilla nauha on läpäisevä. Nauhan läpäisemättömien alueiden tehtävänä on kuitenkin estää kuitujen saostuminen niiden päälle, niin että nauha on paljaana paperin toisella pinnalla, jossa se on läpäisemätön.

Sovittamalla nauhan läpäisemätön alue siten, että se tulee sijaitsemaan lieriöviiraverkon alueiden päällä, joilla on haluttu vesileimamerkki, valmis paperi voidaan tehdä siten, että nauhan 4 paljaat osat sijaitsevat paperin vesileiman päällä.

Vaihtoehtoisesti tai lisäksi nauhan syöttö ja viiran pyörintä voidaan tahdistaa, niin että nauhan läpäisemättömät alueet tulevat sijaitsemaan lieriöviiraverkon pinnan sellaisten alueiden päällä, joiden vieressä sijaitsevat viiran pinnan ne alueet, jotka sijaitsevat viiran pinnan päätason alapuolella. Tämä vaikuttaa valmistettuun paperiin siten, että kohdakkain nauhan paljaiden alueiden kanssa on paperin reunustavat alueet, jotka ovat hieman paksunnetut, mikä hieman vahvistaa paperia ja pienentää kuitujen leijailua läpäisemättömän alueen päällä.

Kuvio 2 esittää poikkileikkauksen keksinnön mukaisen paperin läpi, jossa nauha 4 on pääasiassa upotettu paperin 7 paksuuteen. Nauhassa on välitilat 8, jotka tekevät sen läpäiseväksi lukuunottamatta aluetta 9, jossa nauha on läpäisemätön. Alueella 9 nauha on paljaana paperin toisella puolella ja paperin toisella puolella se on paperikuitu jen peittämä. Kuten numero 10 osoittaa, nauhan 4 paljaan läpäisemättömän alueen vieressä paperissa on vesileima ja sen paksuus on epäsäännöllinen.

Il 1 1 691 63

Kuvio 3 esittää sopivan nauhan 4, joka on sisällytetty keksinnön mukaiseen paperiin. Esitetty nauha on muovikalvo-nauha, jonka leveys on noin 20 mm ja paksuus noin 13 mikronia. Kalvo on jaettu alueisiin, jotka sisältävät lukuisia reikiä 8, kuten hyvin pieniä reikiä, jotka tekevät nauhasta läpäisevän, ja alueisiin 9, jotka eivät ole rei'itettyjä.

Kuvio 4a on tasokuva keksinnön mukaiseen paperiin sisällytetystä nauhasta 4. Nauha tehtiin jatkuvista, kehruusido-tuista polyamidifilamenteista, niin että muodostui vettä läpäisevä, kangasmainen levy. Esitetty nauha leikattiin yllä mainitun aineen jatkuvasta rainasta ja se on 15 mm leveä. Ennen paperiin sijoitusta nauha oli 140 mikronia 2 paksu ja sen tiheys oli 25 g/m .

Säännöllisin 15 mm:n välein nauhan pituutta pitkin nauhaan kiinnitettiin kiekot 14, joiden jokaisen halkaisija oli 5 mm (ja jotka oli leikattu läpäisemättömästä polyesteri-kalvolevystä, jossa oli lukuisia saostumia ohutkalvoisen dikroiittisen suodattimen muodostamiseksi), ennen nauhan sijoitusta paperiin.

Paperi valmistettiin sulpusta, joka sisälsi joitakin pitkiä kuituja (5-10 mm pitkiä), ja nauha ajettiin koneeseen, niin että se sijaitsi paperin poikkileikkauksen keskellä.

Havaittiin, että sulpun pitemmät kuidut muodostivat matriisin, joka ulottui kunkin kiekon yli, mutta koska kiekot olivat läpäisemättömiä ja estivät suoran vedenpoiston, kuitukerros matriisissa oli erittäin kevyt eli enintään 2 muutama gramma/m verrattuna paperiarkkiin, joka painoi 80 g/m2.

Paperin puristuksen ja kuivauksen jälkeen sille levitettiin parafiinivahaemulsiosta muodostuva yhtenäinen päällyste nauhan täyttämän kohdan yli.

691 63 12

Havaittiin, että nauha oli tuskin näkyvissä paperin sisällä, mutta kuitujen kevyen painon takia kunkin kiekon päällä ja levitetyn vahan läpikuultavaksi tekevän vaikutuksen takia voitiin kiekkojen värin ja heijastuvuuden vaihtelu ensin heijastuneessa ja sitten läpäisseessä valossa nähtynä selvästi erottaa.

Tarkempi tarkastelu paljasti kunkin kiekon päällä sijaitsevien kuitujen paksuuden vaihtelun, mikä osoitti, että kiekot oli upotettu itse paperiaineeseen eikä pelkästään kiinnitetty niihin valmistuksen jälkeen, kuten kuvion 1 yhden kiekon suurennettu leikkauskuva esittää.

Paperi painettiin myöhemmin ja leikattiin suojamerkintäi-siksi asiakirjoiksi, jotka olivat kukin 60 mm leveät, niin että kukin asiakirja sisälsi leveydellään neljä näkyvää kiekkoa.

Kuvio 5 on tasokuva toisesta nauhasta ennen sen sijoitusta keksinnön mukaiseen paperiarkkiin.

Tässä tapauksessa "nauha" 4 on valmistettu sisällytettäväksi 1,6 m leveään paperirainaan, joka on tarkoitettu myöhemmin mahdollisesti jaettavaksi erillisiksi suojamerkin-täisiksi 150 mm leveiksi asiakirjoiksi. Jaon aikana leikataan siis kymmenen asiakirjaa rainan leveydestä arkin loppuosan ollessa jätettä.

Nauha on myös noin 1,6 m leveä ja sisältää leveytensä puitteissa 10 suorakulmaista, läpäisemätöntä aluetta 14, niin että arkkiin muodostuu 10 paljasta aluetta, ts. yksi paljas alue asiakirjaa kohti. Läpäisemättömien alueiden rivit toistuvat säännöllisin 65 mm:n välein nauhan pituutta pitkin, niin että kun nauhaa venytetään sitä paperin sisään sijoitettaessa, läpäisemättömien alueiden rivien väli suurenee 68 mm:iin, joka vastaa lopullista asiakirjan korkeutta.

li 691 63 13

Nauha, jolla oli kuviossa 5 esitetyt mitat, valmistettiin suuren tiheyden omaavasta polyetyleenisulatteesta, joka suulakepuristettiin läpäisevän verkon muodostamiseksi. Kuviossa 5 esitetyt, suorakulmaiset, läpäisemättömät alueet 14 leikattiin 12 mikronia paksusta, magneettisella oksidilla päällystetystä polyesterikalvosta, minkä jälkeen kukin suorakulmio kiinnitettiin verkkoon, niin että muodostui kuviossa 5 esitetty kuvio. Kukin suorakulmio oli 15 mm pitkä kertaa 10 mm leveä.

Koko nauha ajettiin paperikoneeseen, niin että läpäisevät 2 alueet, joilla oli kuituja 60 g/m , sijaitsivat nauhan 2 alapuolella ja 20 g/m kuituja sijaitsi sen yläpuolella. Paperi puristettiin sitten, kuivattiin, painettiin ja leikattiin asiakirjoiksi, niin että kukin asiakirja sisälsi yhden läpäisemätöntä ainetta olevan suorakulmion.

Havaittiin, että paperin kuivaukseen käytetty lämpö oli sulattanut polyetyleeniverkon ja saanut sen tarttumaan lujasti ympäröiviin paperikuituihin.

Alueilla, joissa läpäisemättömät suorakulmiot sijaitsivat, ei ollut tapahtunut kuitujen saostumista suorakulmioiden päälle lukuunottamatta niiden kehiä. Tästä johtuen kukin painettu asiakirja sisälsi n. 12 x 7 mm suuruisen suorakulmaisen alueen, jossa magneettinen päällyste oli kokonaan paljaana.

Havaittiin, että kun asiakirjat ensin sijoitettiin magneettiseen kenttään ja niitä sitten liikutettiin magneettivuolle herkän laitteen ohi, magneettisen aineen läsnäolo voitiin havaita helpommin kuin jos suorakulmiot olisivat olleet kuitujen peittämät.

Kuivamenetelmällä muodostettujen ja sidottujen viskoosien kuitujen muodostama raina leikattiin 22 mm leveiksi yhte- 14 69163 naisiksi nauhoiksi 4. Paperikiekkoja 14, joissa jokaisessa oli keskiaukko 14a, kiinnitettiin säännöllisin välein nauhojen pituutta pitkin polyvinyylialkoholiliimalla, kuten kuviossa 6 esitetään tasokuvana.

Kunkin paperikiekon 14 halkaisija oli 15 mm, ja se sisälsi keskiaukon, jonka halkaisija oli 5 mm. Kiekot painettiin monivärisinä ja päällystettiin silikonilla.

Nauha ajettiin paperikoneeseen, niin että nauha sijaitsi paperin poikkileikkauksen keskellä.

Havaittiin, että kunkin kiekon muodostama rengasmainen läpäisemätön alue oli estänyt kuitujen saostumisen sille, ja väliaikaisesti tarttuneet kuidut huuhdottiin helposti pois silikonilla päällystetyiltä kiekoilta paperin poistuessa koneen muovausvyöhykkeestä. Kiekot olivat sen tähden lujasti kiinnitetyt paperiin reunoistaan ja keskireiän kohdalla, mutta kirkkaat painetut värit kunkin kiekon pinnalla olivat suoraan nähtävissä.

Kuviot 7, 8 ja 9 esittävät kolmea keksinnössä käytettävää nauhaa, jotka on tehty laminoimalla yhteen kaksi jatkuvaa nauhaa, joista toinen on läpäisevä ja toinen läpäisemätön. Kussakin tapauksessa läpäisevään pohjanauhaan 1 on kiinnitetty läpäisemätöntä ainetta, kuten muovikalvoa tai metallilehteä oleva nauha 12. Nauha voi esimerkiksi olla 12 mikrometrin polyesterikalvo, joka on metalloitu toisella puolella.

Nauha 12 on leikattu, niin että sillä on vaihteleva paksuus ja siinä on kapeita, leveämpiä "saaria" 14 yhdistäviä siltoja 13. Sillat ovat kapeita, yleensä alle 3 mm, edullisesti alle 0,75 mm ja edullisesti n. 0,5 mm, niin että paperia valmistettaessa saostuvat kuidut ulottuvat niiden yli ja peittävät ne. "Saaret" ovat liian suuret, jotta kuidut

II

15 69163 peittäisivät ne, ts. niillä on pinta-ala, joka on n. 3 x 3 mm tai niiden halkaisija on 3 mm.

Kuviossa 8 esitetty nauha on muodoltaan sellainen, että useita samanlaisia nauhoja voidaan leikata levystä ilman hukkaa. Nauhasta 12 leikattu alue 16 toimii "saarena" toisessa nauhassa.

Kuviossa 9 esitetyssä suoritusmuodossa "saarien" 14 välinen tila on 50 mm pitkä ja itse "saaret" ovat 16 mm pitkiä. "Saaret" on muodostettu muovikalvonauhaan laserilla tai vesisuihkulla leikkaamalla, niin että kunkin "saaren" päähän jää kaksi yhdistävää siltaa.

Kuviossa 9 esitettyä tyyppiä olevat läpäisemättömät nauhat 14 ovat erityisen sopivia sisällytettäviksi paperiin, jossa ei ole läpäisevää kantajaa. Visuaalinen vaikutus on tietysti oleellisesti sama käytettiinpä läpäisevää kantajaa tai ei. Kantaja lisää tietysti suuresti nauhan tukevuutta.

Keksinnön mukaisiin arkkeihin sisällytetyt nauhat sidotaan edullisesti valmiin arkin kuituihin. Sopiviin nauhan arkkiin sitoviin menetelmiin kuuluu lämpökäsittely, joka saa nauhassa tai sen pinnalla (tai arkissa) olevan kestomuovi-aineen sulamaan ja yhtymään arkissa (tai nauhassa) oleviin samanlaisiin kestomuoviaineisiin. Vaihtoehtoisesti voidaan vesiliukoisia sidosaineita sisällyttää nauhaan ja/tai arkin muodostaviin kuituihin siten, että esimerkiksi arkinmuo-dostusvaiheen aikana tapahtuvan kostutuksen aikana tapahtuu sidosaineiden liukenemista ja vaellusta ja kuivauksen jälkeen nauhan ja arkin välille muodostuu lujat sidokset.

Vaihtoehtoisesti sidoksia voidaan saada aikaan valmiiseen tuotteeseen esim. päällystämällä, kyllästämällä tai imeyttämällä valmis nauha/arkkiyksikkö sopivilla aineilla kuten 691 63 16 polyvinyylialkoholilla, lateksilla tai polyamidilla vesipitoisissa tai liuottavissa liuoksissa tai suspensiossa. Muut menetelmät sidosten aikaansaamiseksi valmiissa nauha/ arkkiyksikössä ovat itsestään selviä alan ammattimiehelle. Esimerkiksi kun nauha ja/tai arkki sisältävät aineita, joilla on alhaiset sulamispisteet, voidaan pistehitsaus-tekniikkaa sopivasti käyttää.

Nauhan ensimmäiset alueet estävät paperikuitujen merkittävän saostumisen suspensiosta sen kohdan jälkeen, jossa nauha sijoitetaan paperikoneeseen. Joitakin kuituja voi kuitenkin joutua näille alueille, erityisesti niiden reunojen ympärille. Tällaisten satunnaisten kuitujen poisto voi olla toivottavaa paperin ollessa vielä tuoretta ja märkää esimerkiksi suuntaamalla vesisuihku vasta valmistettuun paperiin irrallisten kuitujen poistamiseksi. Tällainen suihku voidaan sovittaa toimimaan vain paperin niillä alueilla, joilla nauha on paljaana tai se venytetään paljaaksi. Vaihtoehtoisesti vasta valmistettu paperi voidaan ajaa joustavan kielen alta, joka koskettaa paperia voimalla, jonka määrää paino tai jokin muu sopiva väline kuten jousi. Vettä voidaan suihkuttaa paperille juuri ennenkuin se joutuu kielen alle, niiden paperikuitujen saattamiseksi liikkeeseen, jotka kielen on tarkoitus pyyhkäistä pois nauhan paljaalta pinnalta. Muita menetelmiä, joilla estetään tai vähennetään kuitujen saostumista nauhan näiden alueiden päälle, voidaan käyttää.

Näihin kuuluu ensimmäisten alueiden pinnan kohotus ympäröivien läpäisevien alueiden suhteen. Tämä voidaan saada aikaan millä tahansa sopivalla tavalla kuten kohokuvioi-malla läpäisemättömät alueet tai yhdistelmänauhan kohdalla tekemällä ensimmäisten alueiden kokonaispaksuus suuremmaksi kuin ympäröivien alueiden.

Muihin menetelmiin, joilla vähennetään kuitujen saostumista ja retentiota nauhan näiden alueiden päällä, kuuluu

II

691 63 17 esim. ei-kostuttavien aineiden kuten silikonin tai poly-tetrafluorietyleenin levitys nauhan ensimmäisille alueille. Samoin homogeenisten, pienikitkaisten tiivistysainei-den kuten vahojen ja valettujen kalvojen käyttö on joissakin olosuhteissa todettu tehokkaaksi.

Jos arkkiin kuuluu nauhan paljaita alueita suojaava, läpinäkyvä peitekerros, peitekerros voi esimerkiksi olla muovi-kalvolevy, joka on kiinnitetty arkkiin esim. liimoilla. Vaihtoehtoisesti peitekerros voidaan levittää nesteenä, esimerkiksi polymeerin tai kalvon muodostavien lateksien liuoksena. Vaihtoehtoisesti suojapeitekerros voidaan muodostaa muodostamalla polymeerikerros paikan päällä polymeeriprekur-soreista. Eräs esimerkki tästä olisi polyuretaanilakan käyttö.

Claims (10)

691 63

1. Menetelmä paperin (7) valmistamiseksi, joka menetelmä käsittää paperikuitujen saostamisen tukipinnalle (2) suspensiosta (1) poistamalla neste tukipinnan läpi ja nauhan (4) sijoituksen saostuvien pa-perikuitujen päälle, tunnettu siitä, että nauhassa (4) on ensimmäiset alueet (9), jotka estävät lisänesteen poiston sen verran, että merkittävä paperikuitujen saostuminen niiden päälle estetään, ja toiset alueet (8), jotka estävät lisänesteen poiston riittämättömästi, estääkseen paperikuitujen lisäsaostuksen päälleen ja lisäpa-perikuitujen saostuksen poistamalla nestettä tukipinnan (2) läpi, niin että muodostuu paperi (7), jossa nauha (4) on osaksi upotettuna ja osaksi paljaana paperin toisella pinnalla.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nauha käsittää läpäiseviä alueita (8), jotka muodostavat toiset alueet, ja suhteellisen läpäisemättömiä alueita, jotka muodostavat ensimmäiset alueet.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu 2 siitä, että nauhan läpäisevien alueiden pintapaino on 5-50 g/m .

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu 2 siitä, että nauhan (4) läpäisemättömien alueiden pintapaino on 10-100 g/m .

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kun nauhan (4) läpäisevät alueet saatetaan alttiiksi kosteus-, lämpö- ja paineolosuhteille, joihin paperi joutuu paperinvalmistusprosessissa, nämä alueet joko a) eivät oleellisesti pysyvästi puristu kokoon ja niiden paksuus ennen paperin sisään sijoitusta on 12-75 mikronia, tai it 691 63 (b) puristuvat oleellisesti pysyvästi kokoon ja niiden paksuudet ennen paperin sisään sijoitusta ovat 75-300 mikronia.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paperin alueet, joilla nauha on paljaana, ovat alueita, joihin vesileima (10) muodostetaan.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nauha (4) sisältää magneettista, fluoresoivaa, fosforoivaa, metallista, sähköä johtavaa tai dikroiittista suodatinainetta tai taivehilan, hologrammin tai näistä kahden tai useamman yhdistelmän.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että nauha (4) on tehty muovi- täi metallikalvosta, tekstiiliaineesta, kuitukankaasta, paperista tai muoviverkkokankaasta.

9. Paperi (9), joka sisältää siihen osaksi upotetun nauhan (4), tunnettu siitä, että nauhassa on paperin paksuuteen upotettuja läpäiseviä alueita (8) ja paperin toisella pinnalla paljaana olevia suhteellisen läpäisemättömiä alueita.

10. Suojamerkintäinen asiakirja, tunnettu siitä, että se on tehty patenttivaatimuksen 9 mukaisesta paperista tai valmistettu jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukaisella menetelmällä. _ _ - 11. · — 691 63