Способ изготовления окрашенного рельефного холста - RU2346099C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к способу изготовления трехмерного окрашенного макрорельефа в холсте из лентообразного гибкого материала. Способ включает в себя введение, по меньшей мере, частей устройства для образования рельефа, которое имеет трехмерный макрорельеф из чередующихся выпуклых макрочастей и углубленных макрочастей, в контакт с устройством для нанесения красителя таким образом, что краситель наносится на устройство для образования рельефа только на верхних участках выпуклых макрочастей. Способ также включает в себя введение холста в контакт с верхними участками покрытых красителем, выпуклых макрочастей таким образом, что окрашивание холста происходит с образованием окрашенного макрорельефа, соответствующего конструкции верхних участков выпуклых макрочастей. Кроме того, холст вводят в контакт со скрепляющим устройством, которое образует места скрепления в холсте, а также трехмерные зоны скрепления, совпадающие с местами скрепления. Изобретение также относится к устройству для изготовления холста, а также к холсту, изготовленному посредством данного способа.

Известно, что при изготовлении, например, абсорбирующих изделий трехмерный рельеф в одном слое или нескольких слоях образуют механически посредством тиснения. Также известно окрашивание полученного тиснением рельефа для получения визуально улучшенного рельефа.

Также известно ламинирование двух или более слоев вместе с образованием многослойного холста для изготовления конечного продукта. Таким образом, получают более мягкий и более гибкий конечный продукт по сравнению с продуктом, который изготовлен из одного слоя с толщиной и массой на единицу площади, соответствующими аналогичным характеристикам ламинированного продукта. Известно, что ламинирование двух или более слоев осуществляют посредством склеивания. В этом случае клей может быть окрашенным с тем, чтобы окрасить те части ламината, которые были склеены вместе. Одна проблема, связанная с данным способом, заключается в том, что известно как проступание клея, то есть в том, что клей выдавливается сквозь слой и пачкает контрвалик. Кроме того, пачкание клеем другого оборудования и деталей в данном процессе представляет собой широко известную проблему.

Дополнительная проблема, связанная с использованием клея, состоит в том, что твердые коркообразные поверхности появляются на одной стороне или обеих сторонах слоя, что может вызывать неприятные ощущения у пользователя. Кроме того, затвердевший клей может быть не проницаемым для жидкостей и, следовательно, может приводить к возникновению проблем, связанных с проницаемостью материала по отношению к жидкостям. Другие недостатки клея состоят в том, что он расходуется в больших количествах и поэтому приводит к образованию нежелательных издержек.

Дополнительная проблема, связанная с использованием окрашенного клея, состоит в том, что могут возникнуть трудности при комбинированном использовании его вместе с другими способами соединения, такими как сварка, поскольку опасность проступания клея увеличивается, и также существует опасность возгорания клея и дополнительного пачкания им оборудования.

Все ранее известные способы окрашивания и соединения многослойного холста включают в себя операцию окрашивания мест скрепления до или после соединения слоев. В случае мест скрепления, окрашиваемых до того, как произойдет скрепление, краска может растечься и создать проблему, связанную с нечетким рельефом. В том случае, когда места скрепления окрашивают после того, как произойдет скрепление, возникают проблемы с точностью окрашивания.

Следовательно, желательно найти усовершенствованный способ окрашивания и тиснения холста. Особенно желательно окрашивать и соединять вместе многослойный холст. Способ должен обеспечить получение улучшенной визуальной картины видимого рельефа независимо от толщины слоев, но предпочтительно для тонкого материала. Заданный продукт должен создавать ощущение мягкости и комфорта у пользователя и должен быть эстетически привлекательным за счет трехмерного окрашенного рельефа. Рельеф должен состоять из трехмерных зон скрепления, которые берут начало в местах скрепления, а также должен быть окрашенным за счет окрашивания зон скрепления и/или мест скрепления.

Задача настоящего изобретения состоит в решении вышеупомянутых проблем посредством разработки усовершенствованного способа создания трехмерного окрашенного макрорельефа в холсте, предпочтительно многослойном холсте, из лентообразного гибкого материала. Материал в холсте должен поддаваться термоскреплению. К примерам таких материалов относится нетканый материал, содержащий материал, поддающийся термоскреплению, вата, вспененный материал и пластиковая пленка, образованная, например, из полиэтилена и полипропилена. Холст предназначен главным образом для использования его после обработки, такой как разрезание, в качестве слоя в абсорбирующем изделии, в котором окрашенный трехмерный рельеф предназначен для того, чтобы быть обращенным в сторону от пользователя, но также может применяться так, что он будет обращен к пользователю.

Усовершенствованный способ реализуется за счет того, что, по меньшей мере, части устройства для образования рельефа, которое имеет трехмерный макрорельеф из чередующихся выпуклых макрочастей и углубленных макрочастей, вводят в контакт с устройством для нанесения красителя таким образом, что краситель наносится на устройство для образования рельефа только на верхних участках выпуклых макрочастей. Холст вводят в контакт с верхними участками покрытых красителем, выпуклых макрочастей таким образом, что окрашивание холста происходит с образованием окрашенного макрорельефа, соответствующего конструкции верхних участков выпуклых макрочастей. Кроме того, холст вводят в контакт со скрепляющим устройством, которое образует места скрепления в холсте, а также трехмерные зоны скрепления, совпадающие с местами скрепления.

Места скрепления означают те части материала в холсте, которые посредством скрепляющего устройства были соединены термически.

Зоны скрепления означают те трехмерные зоны в холсте, которые образуются как совпадающие с местами скрепления посредством верхних участков выпуклых макрочастей и мест скрепления. Трехмерные выпуклые макрочасти сдавливают материал в холсте вместе таким образом, что углубление в материале холста образуется в виде зон скрепления, совпадающих с местами скрепления. Кроме того, места скрепления обеспечивают стягивание материала, совпадающего с зонами скрепления, вместе таким образом, что зоны скрепления не возвращаются упруго к их исходной форме, когда выпуклые макрочасти перестают плотно прилегать к холсту.

Изобретение отличается тем, что обеспечивают образование посредством скрепляющего устройства, во взаимодействии с покрытыми красителем, верхними участками выпуклых макрочастей, мест скрепления и трехмерных зон скрепления одновременно с окрашиванием зон скрепления и/или мест скрепления.

Места скрепления окрашиваются в тех случаях, когда места скрепления имеют некоторую протяженность, что означает, что места скрепления совпадают с трехмерными зонами скрепления. Кроме того, места скрепления окрашиваются в тех случаях, когда краситель распространяется в материал до мест скрепления. Следовательно, место скрепления может быть окрашено полностью или частично. Поскольку место скрепления состоит из затвердевшего расплава, краситель предпочтительно смешивается, по меньшей мере частично, с расплавом, когда происходит образование места скрепления. Вышеуказанное окрашивание зависит от свойств красителя, а также от свойств материала холста.

Как указано выше, скрепляющее устройство образует трехмерный макрорельеф в холсте на той же операции, на которой устройство для образования рельефа образует окрашенный макрорельеф. Благодаря тому, что трехмерный макрорельеф образуется в тех же местах, что и окрашенный макрорельеф, образуется трехмерный окрашенный макрорельеф.

Следовательно, покрытые красителем, верхние участки выпуклых макрочастей обеспечивают одновременное образование как трехмерного макрорельефа (в виде мест скрепления и трехмерных зон скрепления), так и окрашенного макрорельефа. Благодаря тому, что трехмерный макрорельеф создается на той же операции и в том же месте, что и окрашенный макрорельеф, окрашивание трехмерных зон скрепления и/или мест скрепления является очень точным, и трехмерный окрашенный рельеф является четким и имеет хороший визуальный эффект.

Ряд преимуществ достигается за счет выполнения образования трехмерного макрорельефа и окрашивания трехмерного рельефа одновременно и в одних и тех же местах. Например, можно отметить, что использование способа согласно изобретению приводит к окрашиванию тисненого рельефа на холсте и тисненого рельефа, совпадающих в одних и тех же местах независимо от скорости перемещения изделий в поточной линии. Следовательно, настоящее изобретение создает возможность достижения высокой производительности с сохранением хорошего качества трехмерного рельефа. В случае ранее известного уровня техники тиснение холста осуществляют на одной операции, а окрашивание - на другой, что создает трудности при обеспечении точности согласования окрашенного рельефа с трехмерным тисненым макрорельефом. В таких случаях часто имеют место замазанные и неточно окрашенные трехмерные макрорельефы, что приводит к плохому внешнему виду (визуальному воздействию) с расплывчатым и нечетким тиснением.

Другое преимущество изобретения состоит в том, что не все верхние участки должны быть покрыты красителем, а те верхние участки, которые не покрыты красителем, образуют места скрепления и трехмерный макрорельеф, который не окрашен. Само собой разумеется, свобода выбора при образовании рельефа изделия, состоящего как из окрашенных, так и из неокрашенных трехмерных макрорельефов, представляет собой преимущество для производителя.

В том случае, когда холст состоит из одного слоя, места скрепления образуются внутри слоя одновременно со сдавливанием слоя вместе в местах скрепления посредством выпуклых макрочастей, при этом трехмерные зоны скрепления появляются в виде углублений в материале, совпадающих с местами скрепления. Места скрепления гарантируют то, что трехмерная зона скрепления сохранит свою форму, поскольку слой не может вернуться к его исходной форме за счет наличия мест скрепления. Большое преимущество мест скрепления, находящихся внутри слоя, состоит в том, что места скрепления, которые часто являются твердыми, не находятся в поверхностном слое холста и, следовательно, не могут вызвать раздражения у пользователя.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения холст состоит из многослойного холста, содержащего первый слой и второй слой лентообразного гибкого материала. Первый слой вводят в контакт с верхними участками покрытых красителем, выпуклых макрочастей. Кроме того, первый слой соединен со вторым слоем таким образом, что между ними образуются места скрепления.

В рассматриваемом варианте осуществления скрепляющее устройство образует места скрепления посредством присоединения первого слоя ко второму слою во взаимодействии с покрытыми красителем, верхними участками, при этом таким образом многослойному холсту придается трехмерный окрашенный макрорельеф там, где зоны скрепления и/или места скрепления окрашены.

В указанном варианте осуществления места скрепления предпочтительно образованы между слоями с определенным простиранием между слоям. Как и в случае холста в виде одного слоя, места скрепления образуются одновременно со сдавливанием слоев вместе в местах скрепления посредством выпуклых макрочастей, при этом трехмерные зоны скрепления появляются в виде углублений в материале в холсте, совпадающих с местами скрепления. Места скрепления гарантируют то, что трехмерная зона скрепления сохранит свою форму, поскольку два слоя не могут вернуться к их исходной форме за счет наличия мест скрепления.

В варианте осуществления с двумя слоями указанные преимущества изобретения являются особенно заметными. Как было упомянуто выше, известно присоединение слоя, изготовленного с окрашенным рельефом, состоящим из окрашенного клеящего вещества, к другому слою, изготовленному с тисненым рельефом, что приводит к возникновению проблем, связанных с точностью синхронизации соединения двух рельефов. Кроме того, окрашенный слой может быть замазан вокруг тисненых участков, и это может вызывать образование расплывчатого макрорельефа. В тех случаях, когда окрашивание происходит после скрепления, также возникают проблемы, связанные с точностью окрашивания. Такие проблемы устраняются посредством изобретения в соответствии с указанным вариантом осуществления, поскольку тиснение, соединение слоев посредством мест скрепления и окрашивание рельефа происходят одновременно, то есть за одну операцию.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения верхние участки выпуклых макрочастей содержат топографическую поверхность, содержащую выпуклые микроучастки. В соответствии с идеей изобретения верхние участки выпуклых макрочастей, состоящие в указанном варианте осуществления из выпуклых микроучастков, покрыты красителем. Следовательно, выпуклые микроучастки покрыты красителем и вызывают образование микрорельефов в макрорельефе таким образом, что трехмерный окрашенный макрорельеф становится видимым. Выпуклые микроучастки могут быть спроектированы любым известным образом, например, в виде цилиндрических элементов, ромбических элементов, волнообразных элементов и т.д. При образовании макрорельефа обычной является ситуация, когда краситель растекается между выпуклыми микроучастками, и обеспечивается сравнительно равномерное распределение красителя по всему макрорельефу. Также может существовать ситуация, когда макрорельеф состоит из некоторого количества микрорельефов, которые создают визуальное впечатление равномерного окрашивания макрорельефа для наблюдателя, когда наблюдатель находится на некотором расстоянии от рельефа.

Кроме того, выпуклые микроучастки могут обеспечить образование микромест скрепления и трехмерных микрозон скрепления, совпадающих с выпуклыми микроучастками, подобно тому, как выпуклые макрочасти вызывают образование мест скрепления и трехмерных зон скрепления. В таких случаях места скрепления состоят из некоторого количества микромест скрепления, и трехмерные зоны скрепления состоят из такого же количества трехмерных микрозон скрепления.

В тех случаях, когда отсутствуют выпуклые микроучастки, макрорельеф состоит из трехмерной зоны скрепления с размером, который соответствует размеру верхнего участка выпуклой макрочасти. В данном случае окрашивание мест скрепления и трехмерных зон скрепления будет равномерно распределено по всему макрорельефу.

В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения устройство для образования рельефа содержит валик для тиснения или валик для образования рельефа, который образует трехмерный макрорельеф. Устройство для образования рельефа также может состоять из пуансона с выпуклыми макрочастями и углубленными макрочастями или из конвейерной ленты с выпуклыми макрочастями и углубленными макрочастями.

Как упомянуто выше, холст должен быть обработан таким образом, чтобы возникли места скрепления. Это осуществляется посредством термоскрепления материала. Поскольку места скрепления должны быть образованы посредством термоскрепления, по меньшей мере, части холста должны содержать материал, поддающийся термоскреплению. Такие материалы хорошо известны и могут состоять из отдельных волокон, которые скрепляются с другими волокнами, поддающимися термоскреплению или которые обеспечивают скрепление волокон, которые сами не поддаются термоскреплению.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения скрепляющее устройство состоит из ультразвукового устройства, которое образует места скрепления посредством расплава в холсте. Обеспечивают работу ультразвукового устройства с частотой свыше 18 кГц, предпочтительно в диапазоне 20-60 кГц и наиболее предпочтительно в диапазоне 20-40 кГц.

Одно преимущество ультразвукового устройства состоит в том, что расплав возникает внутри материала в случае холста, состоящего из одного слоя, или между слоями в случае многослойного холста таким образом, что затвердевший расплав, который образует места скрепления, не появляется на наружной стороне холста. Как было упомянуто выше, это представляет собой преимущество, поскольку пользователь не испытывает дискомфорта от жестких мест скрепления.

В другом варианте осуществления скрепляющее устройство образует места скрепления в холсте посредством расплава за счет использования опорного валика у устройства для образования рельефа. В таком устройстве используется теплота трения в материале для получения расплавленного материала в холсте в тех местах, которые "отмечены" выпуклыми макрочастями и любыми выпуклыми микроучастками. Теплота трения зависит от давления, которое возникает в материале между опорным валиком и устройством для образования рельефа, а также от скорости различных частей (деталей).

В случае использования опорного валика опорный валик и/или устройство для образования рельефа могут быть нагретыми, или оба элемента могут быть холодными. Нагретое устройство обеспечивает подвод тепла к холсту, поскольку для некоторых материалов может потребоваться большее количество тепла для образования мест скрепления, или для ускорения процесса расплавления в местах скрепления.

В изобретении предпочтительно используется неклейкий краситель для окрашивания холста. Таким образом, производство является менее дорогим, и уменьшается опасность затрудняющего производство пачкания оборудования, используемого в процессе производства.

Под неклейким красителем понимается краситель, который не предназначен для скрепления волокон или нескольких слоев пленки вместе. В связи с этим краситель не должен быть отталкивающим по отношению ко всем материалам, но краситель соединяется с различными материалами так, как это обычно присуще красящему пигменту или красящему пигменту в жидком растворе. Если краситель имеет слабо клеящее воздействие, то есть если краситель в качестве вторичного эффекта или более случайным образом способен скреплять волокна или пленки вместе, такой краситель не должен быть исключен из идеи изобретения. Главный критерий состоит в том, что краситель не должен иметь такого клеящего эффекта, который "предназначен" для образования мест скрепления в материале или между различными слоями. Примером такого клейкого красителя является окрашенный клей.

Одно преимущество использования неклейкого красителя состоит в том, что можно избежать недостатков, указанных в описании ранее известного уровня техники. Примером такого преимущества является то, что избегают проступания клея, при этом получая мягкое удобное для пользователя изделие. Кроме того, избегают проблем, связанных с пачканием деталей, участвующих в процессе.

Изобретение также относится к изделию, изготавливаемому посредством способа согласно изобретению, описанного выше. Такое изделие состоит из холста или части холста, содержащего рельеф изделия, состоящий из одного макрорельефа или нескольких макрорельефов, некоторые или все из которых могут быть окрашены согласно изобретению.

Следовательно, такой холст состоит из лентообразного гибкого материала с трехмерным окрашенным макрорельефом. Холст содержит места скрепления и трехмерные зоны скрепления, совпадающие с местами скрепления. Изделие отличается тем, что места скрепления состоят из затвердевшего расплава из соединенного материала, полученного с помощью скрепляющего устройства во взаимодействии с верхними участками выпуклых макрочастей устройства для образования рельефа. Места скрепления и трехмерные зоны скрепления приводят к образованию трехмерного макрорельефа в холсте. Зоны скрепления и/или места скрепления были окрашены красителем посредством верхних участков выпуклых макрочастей одновременно с образованием мест скрепления, при этом на данной операции образуется трехмерный окрашенный макрорельеф.

Предпочтительным вариантом осуществления изделия является такой вариант, когда холст состоит из двух слоев, которые были обработаны в соответствии со способом согласно вышеприведенным вариантам осуществления.

Изобретение также относится к устройству для реализации способа изготовления изделия, подобного описанному выше. Устройство содержит устройство для образования рельефа, имеющее трехмерный макрорельеф из чередующихся выпуклых макрочастей и углубленных макрочастей. Кроме того, устройство содержит устройство для нанесения красителя, выполненное с возможностью нанесения красителя только на верхние участки выпуклых макрочастей. Устройство для образования рельефа выполнено с возможностью окрашивания холста с образованием окрашенного макрорельефа. Устройство также содержит скрепляющее устройство, которое выполнено с возможностью образования мест скрепления в холсте, а также трехмерных зон скрепления, совпадающих с местами скрепления.

Устройство отличается тем, что скрепляющее устройство выполнено с возможностью, во взаимодействии с покрытыми красителем, верхними участками выпуклых макрочастей, образовывать места скрепления и трехмерные зоны скрепления одновременно с окрашиванием зон скрепления и/или мест скрепления, при этом трехмерный окрашенный макрорельеф образуется на данной операции.

Преимущества использования определенных специальных устройств, например, ультразвукового устройства и валика для тиснения, были упомянуты ранее.

В случае с двумя слоями устройство выполнено так, что оно предпочтительно обеспечивает одновременное воздействие скрепляющего устройства на первый слой, второй слой и покрытые красителем, выпуклые макрочасти валика для тиснения, при этом достигается точное окрашивание заданного трехмерного рельефа.

В настоящем изобретении термины "места скрепления" и "зоны скрепления" означают любую форму мест скрепления и, следовательно, зон скрепления. Примерами таких форм являются точки, линии или любая другая геометрическая форма. Выпуклые макрочасти устройства для образования рельефа обуславливают форму мест скрепления, и по этой причине выпуклые макрочасти валика для тиснения, следовательно, могут быть выполнены с любой геометрической формой.

В соответствии с изобретением в случае многослойного холста первый слой и/или второй слой поддается/поддаются термоскреплению. Примерами таких материалов являются волокнистые материалы, содержащие, по меньшей мере, частично, материалы, поддающиеся термоскреплению. Количество материалов, поддающихся термоскреплению, должно быть несколько большим, чтобы обеспечивалось образование расплава, который может соединить два слоя. Такие материалы могут состоять из поддающихся термоскреплению полимеров, например, сложного полиэфира, полипропилена, полиэтилена или т.п. Кроме того, материалы могут состоять из смесей поддающихся термоскреплению полимеров и/или других волокнистых материалов.

Как указано выше, настоящее изобретение предпочтительно может быть использовано для изготовления окрашенного трехмерного холста, который после обработки может быть использован в абсорбирующем изделии, таком как подгузник, прокладка, используемая при недержании, прокладка для трусов, гигиеническая прокладка или т.п. Гигиеническое изделие обычно состоит из некоторого количества слоев, расположенных в виде слоистой структуры, один слой которой образует задний слой, другой слой которой образует поверхностный слой, и дополнительный слой которой образует абсорбирующее тело, расположенное между ними. Кроме того, может быть использован распределяющий слой. Различные слои предпочтительно могут состоять из части окрашенного холста с трехмерным рельефом такого типа, к которому относится настоящее изобретение.

Различные слои могут состоять из большого количества материалов, для которых может быть применено настоящее изобретение. Примеры таких материалов приведены ниже в описании абсорбирующего изделия.

Задний слой

Препятствующий проходу жидкости задний слой состоит из не проницаемого для жидкостей материала. Для этой цели пригодны тонкие, не проницаемые для жидкостей пластиковые пленки, но также существует возможность использования материалов, которые исходно являются проницаемыми для жидкостей, но были снабжены покрытием из пластика, смолы или другого не проницаемого для жидкостей материала. Таким образом, предотвращается утечка жидкости с нижней стороны абсорбирующего изделия. Следовательно, барьерный слой может состоять из любого материала, который удовлетворяет критерию непроницаемости по отношению к жидкостям и является достаточно гибким и приятным для кожи для данной цели.

К примерам материалов, которые пригодны в качестве барьерных слоев, относятся пластиковые пленки, нетканые материалы и ламинаты из пластиковых пленок и нетканых материалов. Пластиковая пленка может быть изготовлена, например, из полиэтилена, полипропилена или сложного полиэфира. Альтернативно, барьерный слой может состоять из ламината из не проницаемого для жидкостей слоя пластика, обращенного к абсорбирующему телу, и нетканого материала, обращенного к предметам нижнего белья пользователя. Такая конструкция обеспечивает получение непроницаемого барьерного слоя с ощущением текстильного материала. Препятствующий проходу жидкостей задний слой также может состоять из паропроницаемого материала. Такой воздухопроницаемый задний слой может быть образован, например, из того, что известно как SMS-материал (трехслойный материал, первый слой которого представляет собой нетканый материал фильерного способа производства, второй слой - нетканый материал, полученный аэродинамическим способом из расплава, и третий слой - нетканый материал фильерного способа производства), или из воздухопроницаемой пластиковой пленки, состоящей из полиэтилена. Такая пластиковая пленка описана в Европейском патенте 283200. Для сохранения воздухопроницаемости даже тогда, когда материал уже нанесен на изделие, нижняя сторона изделия не должна быть полностью покрыта средством крепления.

Поверхностный слой

Поверхностный слой может быть образован из любого обычного материала, например, нетканого материала, перфорированной пластиковой пленки или из ламината из перфорированной пластиковой пленки и нетканого материала. Также существует возможность использования жгута, который представляет собой волокнистый холст с непрерывными волокнами, или материала, изготовленного из вспененного материала.

Абсорбирующее тело

Абсорбирующее тело соответственно изготовлено из одного слоя или нескольких слоев целлюлозы. Целлюлоза исходно может поставляться в виде рулонов, кип или холстов, которые во время изготовления гигиенической прокладки разделяют на волокна сухим способом и превращают во вспушенную измельченную форму для образования целлюлозного мата, иногда с добавлением того, что известно как суперабсорбенты, которые представляют собой полимеры, обладающие способностью абсорбировать воду или выделяемую организмом текучую среду в количестве, в несколько раз превышающем их собственную массу. Альтернативой этому является формование целлюлозного мата сухим способом, как описано в документе WO 94/10956. К примерам других абсорбирующих материалов, которые могут быть использованы, относятся различные типы натурального волокна, такого как хлопковые волокна, торф или т.п. Само собой разумеется, также существует возможность использования абсорбирующих синтетических волокон или частиц полимерного материала с высокой абсорбционной способностью такого типа, который во время абсорбции химически связывает большие количества жидкости с одновременным образованием содержащего жидкость геля, или смесей натуральных волокон и синтетических волокон. Абсорбирующее тело также может включать в себя другие компоненты, такие как средства для придания устойчивости формы, средства для распределения жидкости или связующие средства, например, такие как термопластичные волокна, которые были подвергнуты термообработке для удерживания коротких волокон и частиц вместе в виде когерентного элемента. Также существует возможность использования различных видов абсорбирующего вспененного материала в абсорбирующем теле.

Кроме того, существует возможность применения изобретения для прозрачных материалов.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения холст, содержащий один слой, имеет массу на единицу площади, составляющую 5-100 г/м², предпочтительно 8-40 г/м² и наиболее предпочтительно 8-30 г/м². В случае холста, содержащего два слоя, каждый слой имеет значение массы на единицу площади, подобное указанным выше.

Дополнительные признаки изобретения приведены в нижеприведенном описании и зависимых пунктах формулы изобретения.

Изобретение будет более подробно описано ниже со ссылкой на иллюстративные варианты осуществления, показанные на сопровождающих чертежах.

На фиг.1 схематически показано устройство для реализации способа согласно варианту осуществления изобретения, содержащее ультразвуковое устройство, и холст, состоящий из двух слоев.

На фиг.2 схематически показано устройство для реализации способа согласно варианту осуществления изобретения, содержащее ультразвуковое устройство, и холст, состоящий из одного слоя.

На фиг.3 схематически показано устройство для реализации способа согласно варианту осуществления изобретения, содержащее контрвалик, и холст, состоящий из двух слоев.

На фиг.4 схематически показано устройство для образования рельефа согласно изобретению с выпуклыми макрочастями, содержащими выпуклые микроучастки.

На фиг.5 схематически показан рельеф изделия согласно изобретению, содержащий макрорельефы и микрорельефы.

На фиг.1 схематически показано устройство для реализации способа согласно одному варианту осуществления изобретения. На фиг.1 показан многослойный холст 101, состоящий из первого слоя 2 и второго слоя 3 лентообразного гибкого материала. Многослойный холст 101 расположен между скрепляющим устройством 4 в виде ультразвукового устройства 5 и устройством для образования рельефа в виде валика 6 для тиснения. На фиг.1 также показано устройство 7 для нанесения красителя, состоящее из красильной ванны 8, выполненной в виде резервуара, заполненного красителем, и валика 9 для нанесения красителя. Валик 9 для нанесения красителя частично погружен в резервуар и, таким образом, покрыт красителем на той части валика 9 для нанесения красителя, которая погружена. Существует ряд возможных способов нанесения для нанесения красителя на верхние участки, например, посредством ряда из нескольких валиков и систем камер с ракельными ножами. Однако для облегчения понимания изобретения на фиг.1 показаны только один валик 9 для нанесения красителя и один ракельный нож 17.

На фиг.1 многослойный холст 101 проходит в направлении стрелки, то есть слева направо на фигуре. Валик 6 для тиснения вращается по часовой стрелке, чтобы обеспечить возможность вращения вместе с перемещением многослойного холста 101. Валик 9 для нанесения красителя вращается против часовой стрелки с тем, чтобы обеспечить возможность его вращения вместе с валиком 6 для тиснения.

Валик 6 для тиснения имеет трехмерный рельеф из чередующихся выпуклых частей, выполненных в виде макрочастей 10а, и углубленных макрочастей 11. Выпуклые макрочасти 10а вводятся в контакт с валиком 9 для нанесения красителя таким образом, что краситель наносится на валик 6 для тиснения только на верхних участках 13 выпуклых макрочастей 10а. Устройство 7 для нанесения красителя содержит ракельный нож 17, который воздействует на валик 9 для нанесения красителя. Когда валик 9 для нанесения красителя поворачивается в красильной ванне 8, краситель наносится на поверхность вращающегося валика 9 для нанесения красителя в виде слоя 12а красителя. Ракельный нож 17 гарантирует то, что толщина слоя 12а красителя остается на заданном уровне за счет того, что ракельный нож 17 расположен на таком расстоянии от поверхности валика 9 для нанесения красителя, которое соответствует заданной толщине слоя 12а красителя. Толщина слоя 12а красителя определяет то, какова будет толщина слоя 12b красителя, нанесенного на верхние участки 13 выпуклых макрочастей 10а. Устройство для образования рельефа также может состоять из другого устройства, пригодного для данной цели, например, из валиков для нанесения узора.

На фиг.1 показано, что первый слой 2 введен в контакт с покрытым красителем, верхним участком 13 выпуклой макрочасти 10а. Вместе с первым слоем 2, входящим в контакт с выпуклым, покрытым красителем, верхним участком 13, многослойный холст 101 проходит через ультразвуковое устройство 5. Ультразвуковое устройство 5 воздействует ультразвуковыми волнами в направлении выпуклых макрочастей 10а известным образом. Ультразвуковые волны воздействуют на материал в многослойном холсте 101 таким образом, что температура повышается, и поддающийся тепловому воздействию материал расплавляется, при этом расплавленный материал образуется между слоями 2, 3. В соответствии с изобретением первый слой 2 и/или второй слой 3 содержит/содержат достаточное количество материала, поддающегося термоскреплению, для образования расплава.

Расплав вызывает образование мест 15а скрепления между слоями 2, 3, которые соединяют два слоя. Места 15а скрепления вместе с выпуклыми макрочастями 10а, в свою очередь, вызывают образование зон 15b скрепления таким образом, что они совпадают с местами 15а скрепления.

Ультразвуковое устройство 4 расположено таким образом, что его активная консоль воздействует с контактным давлением на холст, но на расстоянии от верхних участков 13 выпуклых макрочастей 10а. Расстояние между консолью и верхними участками 13 вместе с частотой, при которой работает ультразвуковое устройство 5, воздействует на материал известным образом, так что возникают места 15а скрепления и зоны 15b скрепления.

Места 15а скрепления и зоны 15b скрепления образуют трехмерный макрорельеф (см. фиг.5) в многослойном холсте 101. Зона 15b скрепления предпочтительно имеет конфигурацию, которая соответствует конфигурации верхнего участка 13 выпуклой макрочасти 10а. Места 15а скрепления также имеют внешний вид, который в направлении перемещения холста соответствует верхнему участку 13 выпуклой макрочасти 10а. Толщина места скрепления может варьироваться в зависимости от характеристик ультразвукового устройства 5, а также от материала в различных слоях. Под толщиной понимается протяженность по существу в направлении, перпендикулярном направлению перемещения холста 101.

На фиг.1 показано, что трехмерный макрорельеф 15b образован только в первом слое 2, но в действительности второму слою 3 также будет придан некоторый трехмерный рельеф, поскольку места 15а скрепления обеспечивают стягивание материала в двух слоях 2, 3 вместе в местах скрепления. Причина, по которой трехмерный макрорельеф 20, 21 показан в виде зон 15b скрепления только в первом слое 2, состоит в том, что выпуклые макрочасти 10а валика 6 для тиснения совместно с местами 15а скрепления между слоями 2, 3 приводят к образованию четкого трехмерного рельефа в первом слое 2.

На фиг.1 показано, что покрытые красителем верхние участки 13а упираются в первый слой 2 в тот же момент, когда ультразвуковое устройство 5 воздействует на многослойный холст 101. Одновременно с образованием мест 15а скрепления и зон 15b скрепления покрытые красителем верхние участки 13 плотно прилегают к зонам 15b скрепления. Следовательно, зоны 15b скрепления окрашиваются одновременно с их образованием, при этом образуется трехмерный окрашенный макрорельеф 120.

Способ, проиллюстрированный на фиг.1, обеспечивает образование места 15а скрепления между первым слоем 2 и зоной 15b скрепления во втором слое 3, имеющей внешний вид, который соответствует форме верхнего участка 13 выпуклой макрочасти 10а. Кроме того, способ согласно изобретению обеспечивает окрашивание 14 зоны 15b скрепления, которое также соответствует форме верхнего участка 13 выпуклой макрочасти 10а. Следовательно, способ обеспечивает четкое и отчетливо видное окрашивание и тиснение многослойного холста 101 в виде окрашенного трехмерного макрорельефа 120.

На фиг.1 показано, что окрашенная часть 14 первого слоя 2 вызвала окрашивание места 15а скрепления и зоны 15b скрепления. В зависимости от свойств материала холста, свойств красителя и свойств расплава могут быть окрашены части расплава или весь расплав.

Одно преимущество использования ультразвуковых волн состоит в том, что расплав возникает в граничном слое между материалами и распространяется оттуда. Таким образом, в зависимости от свойств материала, давления между ультразвуковым устройством и выпуклыми макрочастями и частоты ультразвуковых волн расплав может возникать в соединенном холсте там, где расплав не проходит насквозь ни к одной из поверхностей холста или проходит насквозь только к одной из поверхностей холста. Это позволяет получить более мягкое и лучшее изделие, поскольку затвердевший расплав отсутствует на поверхности и не может вызвать раздражения у пользователя.

На фиг.2 показан другой вариант осуществления изобретения, в котором скрепляющее устройство 4 состоит из ультразвукового устройства 5, и холст 1 состоит только из одного слоя 2b.

Способ согласно изобретению, описанный в связи с фиг.1, с одновременным окрашиванием и тиснением также применим для холста 1, состоящего из одного слоя 2b. В варианте осуществления согласно фиг.2 ультразвуковое устройство воздействует на покрытые красителем верхние участки 13 выпуклых макрочастей 10а, при этом расплав возникает внутри слоя одновременно с окрашиванием. Расплав также приводит к образованию мест 15а скрепления и зон 15b скрепления точно так же, как в случае многослойного холста по фиг.1.

Различие между многослойным холстом и холстом, содержащим один слой 2b, состоит в том, что места 15а скрепления в многослойном холсте возникают между слоями, в то время как места скрепления в холсте 1, содержащем один слой 2b, возникают внутри слоя 2b. Тем не менее, места 15а скрепления на фиг.2 вызывают образование зон 15b скрепления такого же типа, как и на фиг.1, при этом указанные зоны 15b скрепления, в свою очередь, образуют трехмерный макрорельеф.

На фиг.2 показано, что окрашивание зон 15b скрепления происходит одновременно с образованием мест 15а скрепления и зон 15b скрепления. На фиг.2 показано, что окрашенные части 14 совпадают с зонами 15b скрепления таким образом, что образуется окрашенный трехмерный рельеф 120. Окрашивание холста было подробно рассмотрено в связи с описанием фиг.1, и описание окрашивания также применимо в случае варианта осуществления согласно фиг.2.

На фиг.3 схематически показано устройство для реализации способа согласно другому варианту осуществления изобретения. На фиг.3 скрепляющее устройство 4 состоит из опорного валика 16, который поджимает многослойный холст 101 к верхним участкам 13 покрытых красителем, выпуклых макрочастей 10а в зоне зажима. В других отношениях устройства и слои, показанные на фиг.3, соответствуют устройствам и слоям, показанным на фиг.1.

Опорный валик 16 и валик 6 для тиснения сдавливают многослойный холст 101 вместе таким образом, что имеет место повышение температуры, и возникает расплав. Как и в варианте осуществления, описанном со ссылкой на фиг.1, расплав образуется в местах 15а скрепления между первым слоем 2 и вторым слоем 3. Как и в ранее описанных вариантах осуществления, места 15а скрепления вызывают образование зон 15b скрепления, которые, в свою очередь, вызывают образование трехмерного макрорельефа. Краситель с верхних участков покрытых красителем, выпуклых макрочастей 10а окрашивает зоны 15b скрепления таким же образом, как описано выше, при этом образуется окрашенный трехмерный рельеф 120.

Расплав в варианте осуществления, показанном на фиг.3, может проходить через два слоя таким образом, что краситель может смешиваться полностью или частично с расплавом, при этом в местах 15а скрепления происходит четкое тиснение многослойного холста 101 с окрашиванием его. Опорный валик также может быть использован для холста, состоящего из одного слоя, подобного показанному на фиг.2.

Опорный валик 16 может быть нагретым или холодным в зависимости от того, что является наиболее предпочтительным, принимая во внимание выбор материала в многослойном холсте 101. Кроме того, валик 6 для тиснения может быть нагретым или холодным в зависимости от выбора материала в многослойном холсте 101. Поскольку описанный способ использования валиков приводит к выработке тепла, которое выделяют валики, расплав, то есть место скрепления, будет виден, по меньшей мере, на той стороне холста, где был использован нагретый валик.

На фиг.4 показан вариант осуществления изобретения, в котором верхние участки 13 выпуклых макрочастей 10а содержат топографическую поверхность, содержащую выпуклые микроучастки 10b. На фиг.4 показано увеличенное изображение двух выпуклых макрочастей 10b и углубленной макрочасти 11. В соответствии с идеей изобретения верхние участки 13 выпуклых макрочастей 10а, состоящие из выпуклых микроучастков 10b в указанном варианте осуществления, покрыты красителем. Следовательно, выпуклые микроучастки 10b покрыты красителем и вызывают образование микрорельефов (см. фиг.5) в вышеупомянутом макрорельефе таким образом, что трехмерный окрашенный макрорельеф становится видимым.

Выпуклые микроучастки 10b могут быть выполнены любым известным образом, например, в виде цилиндрических элементов, ромбических элементов, волнообразных элементов и т.д. На фиг.4 показаны выпуклые микроучастки в виде цилиндрических элементов 24 на одной выпуклой макрочасти 10а и выпуклые микроучастки в виде волнообразных элементов 25 на другой выпуклой макрочасти 10а. Следовательно, выпуклые макрочасти могут быть выполнены по-разному для получения различных типов макрорельефа в холсте.

При образовании макрорельефа обычной является ситуация, когда краситель растекается между выпуклыми микроучастками 10b, и обеспечивается сравнительно равномерное распределение красителя по всему макрорельефу. Также может существовать ситуация, когда только выпуклые микроучастки 10b покрыты красителем, при этом макрорельеф состоит из некоторого количества микрорельефов, которые создают визуальное впечатление равномерного окрашивания макрорельефа для наблюдателя, когда наблюдатель находится на некотором расстоянии от рельефа.

Кроме того, выпуклые микроучастки 10b могут вызвать образование микромест скрепления и трехмерных микрозон скрепления, совпадающих с выпуклыми микроучастками, подобно тому, как выпуклые макрочасти вызывают образование мест скрепления и трехмерных зон скрепления. В таких случаях места скрепления состоят из некоторого количества микромест скрепления, и трехмерные зоны скрепления состоят из такого же количества трехмерных микрозон скрепления.

В тех случаях, когда отсутствуют выпуклые микроучастки, макрорельеф состоит, само собой разумеется, из трехмерной зоны скрепления с размером, который соответствует размеру верхнего участка выпуклой макрочасти. В данном случае окрашивание мест скрепления и трехмерных зон скрепления будет равномерно распределено по всему макрорельефу.

На фиг.5 схематически показано изделие/холст 18 с рельефом 19 на изделии согласно изобретению. Рельеф 19 изделия содержит макрорельефы 20, 21 и микрорельефы 22. На фиг.5 показан овальный макрорельеф 20а, 20b и прямоугольный макрорельеф 21а, 21b. Макрорельефы, обозначенные 20а и 21а, окрашены и представляют собой окрашенные трехмерные макрорельефы, к которым относится настоящее изобретение. Макрорельефы, обозначенные 20b и 21b, не окрашены и представляют собой трехмерные макрорельефы, которые возникают посредством образования мест скрепления и зон скрепления, описанных в связи с фиг.1-3, в которых не произошло окрашивания зон скрепления.

Различные макрорельефы 20а, 20b, 21а и 21b вместе приводят к образованию рельефа 19 изделия. Следовательно, рельеф 19 изделия может быть выбран таким, что он будет полностью или частично состоять из окрашенных макрорельефов различных форм.

На фиг.5 также показаны микрорельефы 22 в макрорельефе. Микрорельефы 22 состоят из черных точек в различных макрорельефах 20а, 20b, 21а и 21b и, подобно макрорельефам, сами могут быть окрашенными или неокрашенными.

Способ не ограничен тем, что было раскрыто в вышеописанных вариантах осуществления, но может быть изменен в пределах объема сопровождающей формулы изобретения. В качестве примера можно указать на то, что настоящее изобретение может быть использовано для образования рельефа изделия, содержащего некоторое количество различных окрашенных трехмерных макрорельефов и, кроме того, некоторое количество трехмерных макрорельефов, которые не окрашены. Макрорельефы могут иметь различные цвета и различный внешний вид. Одно преимущество настоящего изобретения заключается в том, что устройство для образования рельефа может быть простым образом покрыто красителем в различных частях и различными цветами, при этом способ, описанный выше, обеспечивает образование рельефа изделия, который является отчетливым и ясно видным для наблюдателя.

Другой пример состоит в том, что нанесение красителя на верхние участки может происходить путем нанесения красящего порошка на верхние участки посредством электростатических полей. Еще одной альтернативой нанесению красителя на верхние участки может быть введение вместе с холстом красящей полоски или окрашенного слоя, которые придают цвет холсту на тех частях холста, которые входят в контакт с верхними участками.

Реферат

Изобретение относится к способу образования трехмерного окрашенного макрорельефа в холсте из лентообразного гибкого материала. Техническим результатом заявленного изобретения является создание способа получения окрашенного рельефного многослойного холста, который обеспечивает получение улучшенной визуальной картины видимого рельефа независимо от толщины слоев, но предпочтительно для тонкого материала. Технический результат достигается способом изготовления трехмерного окрашенного макрорельефа в холсте из лентообразного гибкого материала, в котором сначала осуществляют введение частей устройства для образования рельефа в контакт с устройством для нанесения красителя. Устройство для образования рельефа имеет трехмерный макрорельеф из чередующихся выпуклых и углубленных макрочастей. Краситель наносят на устройство для образования рельефа только на верхних участках выпуклых макрочастей. Далее холст вводят в контакт с верхними участками покрытых красителем, выпуклых макрочастей. При этом происходит окрашивание холста с образованием окрашенного макрорельефа, соответствующего конструкции верхних участков выпуклых макрочастей. Одновременно данный холст вводят в контакт со скрепляющим устройством, которое образует места скрепления в холсте, а также трехмерные зоны скрепления, совпадающие с местами скрепления. Посредством скрепляющего устройства во взаимодействии с покрытыми красителем, верхними участками выпуклых макрочастей обеспечивают образование расплавленных мест. Расплавленные места приводят к образованию мест скрепления и трехмерных зон скрепления, одновременно с окрашиванием расплавленных мест зон скрепления и/или мест скрепления. При этом на данной операции образуют трехмерный окрашенный макрорельеф. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула