棉纸产品、棉纸产品卷筒和堆叠以及制造方法

技术领域

本公开涉及一种棉纸产品，例如家用毛巾或厕纸，包括至少三层，其中棉纸产品的最外层是压花的。本发明还涉及这种棉纸产品的卷筒和这种棉纸产品的堆叠。此外，本公开涉及其制造方法。

背景技术

在下文中，“棉纸产品”涉及一种基于纤维素填料的吸收性纸。后者在该技术领域中也称为棉纸基片。

棉纸产品中所含的纤维主要是纤维素纤维，例如来自化学纸浆(例如牛皮纸浆(Kraft)或亚硫酸盐)、机械纸浆(例如磨碎的木材)、热机械纸浆、化学机械纸浆和/或化学热机械纸浆(CTMP)的纸浆纤维。可以使用来自落叶(硬木)和针叶(软木)的纸浆。纤维也可能来自非木本植物，例如谷物、竹子、黄麻和剑麻。纤维或纤维的一部分可以是可回收纤维，其可以属于上述任何或所有类别。纤维可以用添加剂处理，例如填料、柔软剂，例如但不限于季铵化合物和粘合剂、常规干强度剂、临时湿强度剂或湿强度剂，以利于原始造纸或调整其性能。棉纸产品还可以含有其他类型的纤维，例如再生纤维素纤维或合成纤维，用于增强例如棉纸产品的强度、吸收性、平滑度或柔软度。

本文中提及棉纸产品的“柔软度”时，参考的是通过小组成员评估确定的柔软度特性。本案中使用了一个由十名成员组成的小组。小组列表用于以柔软度对产品进行排名。柔软度小组值用作比较值，以便在测试验样品之间进行比较。产品/棉纸产品越软，分值越高。在本例中，柔软度等级设置为0至2.5(2.5为最高值)。每个样品由一种产品即棉纸产品组成。或者，每个样品都是一层。样品首先在23℃和50％相对湿度的受控区域中调节至少两小时。然后，由小组成员进行评估。

棉纸产品可用于个人和家庭以及商业和工业用途。它们可用于吸收流体、清除灰尘和其他清洁目的。如果棉纸是由纸浆制成的，该工艺基本上包括一个成型步骤，该成型步骤包括流浆箱和成型线区段，以及干燥区段，通过空气干燥或在扬克滚筒上进行常规干燥。生产工艺还可以包括起绉，且最后通常包括监测和卷绕步骤。

可以通过化学性质的组合操作(例如，通过粘合剂结合)或机械性质的组合操作(例如，滚花或所谓的边缘压花)或两者的组合将多个层组合在一起。

此外，成品棉纸产品的加工可以包括例如纵向切割、折叠、横切等。此外，单个棉纸产品可以被定位并聚集在一起以形成可以单独包装的堆叠。这样的加工步骤还可以包括诸如香料、洗剂、软化剂或其他化学添加剂之类的物质的应用。

当使用粘合剂结合将多个层组合在一起时，在至少一层的一些或全部表面上沉积粘合剂膜，然后将粘合剂处理过的表面与至少一个其他层的表面接触。

当使用机械结合将多个层组合在一起时，可以通过滚花、压缩、边缘压花、联合压花和/或超声波将各层组合在一起。附加地或作为其替代方案，也可以使用水代替某些其他粘合剂来进行至少某些结合。

也可以将机械结合和粘合剂结合组合在一起以组合多个层。

从基础棉纸到成品棉纸产品的加工步骤发生在加工机器(转换机器)中，该加工机器包括诸如展开基础棉纸、压延棉纸、层压、印刷或压花等操作，以形成多层产品。

压花可用于将层的形状从平坦改为塑形，从而存在从表面的其余部分凸起和/或凹陷的区域。因此，它构成了先前平坦片材的变形，并导致层具有特定的浮雕。通常，与初始厚度相比，压花后层或多层的厚度增加。

压花工艺在压花辊与反向辊之间进行。压花辊可以在其圆周表面上具有突起或凹陷，从而导致纸幅中的压花突起/凹陷。反向辊可以比相应的压花辊更软，并且可以由橡胶(例如天然橡胶)或塑料材料、纸或钢组成。如果反向辊由橡胶等较软材料制成，则可通过较软辊的变形在压花辊(例如钢辊)与反向辊之间形成接触区域/辊隙。

通过压花，可以将图案施加到棉纸上，以实现装饰和/或功能目的。功能目的可以是改善卫生纸产品的性能，也就是说，压花可以改善产品厚度、吸收性、体积、柔软度等。功能目的还可以是在多层产品中提供与另一层的接合。

另一种类型的压花在本文中被称为“预压花”。预压花可以优选地在幅材和层接合于多层棉纸产品的其他层之前施加到该幅材或层上。

这种预压花可用于功能目的，例如如上文所述，以增加层的厚度、吸收性、体积和/或柔软度。

“微压花”在本文中用于具有密集配置的压花图案。通常，微压花可以包括25-120点/cm

尽管过去提出的多层棉纸产品及其生产方法在许多应用中可能非常有用，但仍需要改进。这种改进尤其在多层棉纸产品的厚度、强度、柔软度、体积和/或吸收能力方面是期望的。

因此，需要一种改进的棉纸产品，其具有至少一种上述性能的改进，以及还需要这种产品的制造方法。

发明内容

上述目的的各方面通过根据本公开的棉纸产品来实现。

本公开的一个方面涉及一种棉纸产品，例如厕纸或家用毛巾，其中该棉纸产品包括两层至四层。这两层、三层或四层包括至少第一层和第二层，并且两层、三层或四层可选地使用粘合剂如层压胶或机械结合如边缘压花来被层结合，以形成棉纸产品。第一层和第二层是棉纸产品的最外层。

如果棉纸产品的总层数为2，则棉纸产品克重的范围为24-50g/m

无论何时在本文中提及“克重”(或“基重”)，均应指的是通过依照标准EN ISO12625-6:2016中阐述的确定基重的原则的测试方法确定的基重(克重)。从样品片材上冲出50cm

第一层由常规湿压(Conventional Wet Press)(CWP)纸制成。第一层用加热压花辊压花。根据棉纸产品的实施例，第一层可以是顶层或底层。

根据“常规湿纸”(CWP)工艺由造纸纤维生产层可以例如依赖于“干绉棉纸”或“湿绉棉纸”的制造，并与“用于结构化棉纸的工艺”相区别，例如空气穿透干燥(Through AirDrying)(TAD)制造方法、未起绉空气穿透干燥棉纸(UCTAD)的制造，或可选的其它制造方法，例如福伊特(Voith)公司的先进棉纸成型系统(Advanced Tissue Molding System)(ATMOS)，或乔治亚太平洋公司的节能技术先进干燥(Energy Efficient TechnologicallyAdvanced Drying)eTAD，或Metso Paper公司的结构化棉纸技术(Structured TissueTechnology)SST。可以使用混合工艺，如NTT(Metso Paper公司的新纹理棉纸(NewTextured Tissue))，这是传统工艺的替代方案。

第二层是结构化纸层，例如由TAD、UCTAD、eTAD、Atmos或NTT制成的层。

用加热的压花辊压花第一层可能是有利的，因为压花可以具有更好的形状记忆，即，当棉纸产品潮湿时，它们可以对形状变形更有弹性。也就是说，当层潮湿时，压花受到的影响较小。这意味着棉纸产品可以具有比不包括使用加热压花辊压花的至少一层的比较棉纸产品更好的吸收能力。此外，与带有一定厚度和强度(拉伸强度)的不具有使用加热压花辊压花的层的产品相比，在保持相同拉伸强度的同时可以达到更高的厚度。换句话说，根据本公开的棉纸产品具有高厚度和良好的吸收性能以及高拉伸强度。特别地，在制造过程中，在相同的压花载荷下，可以达到更高的棉纸产品厚度。

无论何时在本文中提及“吸收能力”，均应指的是如下测量的吸收能力。测量使用篮浸法进行。将具有限定宽度和总质量的测试样品放置在柱形篮中，根据ISO 14487(25℃时电导率≤0.25mS/m)，将篮从规定高度跌落到带有去离子水的水面上。在篮下落直至测试样品完全湿润之间测量时间。多个样品记录的平均时间等于吸水时间。根据测试样品的干重和湿重确定吸收的水量。在测量之前，应在23℃和50％相对湿度下对测试样品进行足够时间的调节(参见ISO 187用于调节和测试棉纸的标准气氛)。所得吸水能力以克水/克试件为单位报告，精确到0.1g/g。该方法根据ISO12625-8:2011(吸水时间和吸水能力，篮浸测试方法)进行。

无论何时在本文中提及“厚度”，均应指的是根据欧洲标准EN 12625-3使用Frank测厚仪设备(型号16502)或类似设备获得的厚度。将要测量的棉纸片材在任何方向上切成最小80mm的薄片，并将薄片在23℃、50％RH(相对湿度)下调节至少2小时。在测量过程中，将试件置于固定底板与压脚之间。然后以2.0mm/s的速度降低压脚。然后在压力值稳定后读取片材的厚度值。压脚的Essity内径为35.7mm。下板尺寸至少大20％。测量过程中施加的压力为2.0kPa。

无论何时在本文中提及“拉伸强度”，都可以按照标准EN ISO 12625-4:2005的干拉伸强度或按照标准ISO 12625-5:2005的湿拉伸强度来测量和比较所讨论的拉伸强度。

根据EN ISO 12625-4:2005(棉纸和棉纸产品，第4部分：宽度相关断裂强度、断裂伸长率和拉伸能量吸收的测定)测定干强度。出于示例性目的，用于测量的拉伸测试仪具有两个50mm宽的夹具。每个夹具都可以沿着横跨试件整个宽度的直线(夹紧线)牢固地夹紧试件，但不会损坏试件。夹紧线之间的距离设置为100mm。对于特殊测试，如果样品的可用长度小于100mm(例如，横向的厕纸)，则距离会减小。将待测量的棉纸产品，即单层或多层产品的两片，切割成具有平行边缘的50mm宽的试件。通过沿机器方向和横向切割，将每张片材切割成两种不同类型的试件。然后将获得的试件在23℃、50％RH(相对湿度)的气氛中调节至少4小时。将待测试件放置在夹具之间，无任何应变，并使得消除任何可观察到的松弛。开始时，施加25cN的预拉伸力(拉伸为零)，然后夹具之间的伸长率保持恒定为5cm/min。获得断裂试件所需的最大拉力。用六个试件重复测量，并取平均值。通过以下公式计算干拉伸强度：平均干拉伸强度[N/m]＝(平均最大拉伸力[N]/试件初始宽度[mm])×l0<3。

根据EN ISO 12625-5(棉纸和棉纸产品，第5部分：断裂时宽度相关的湿载荷的测定，2005)测定湿强度。(可选地，以下描述遵循DIN NORM的原则)。为了示例性目的，当实验验证产品的湿强度时，相应地通过电子拉伸试验设备(型号1122，Instron Corp.，Canton，Mass.，USA)使用Finch装置以50mm/min的恒定伸长率进行拉伸试验。为了制备测试条，从以测试条的纵向与机器方向(MD)或横向(CD)重合的方式制备的生棉纸(单层)上切下6个样品，每个样品的长度为150mm，宽度为50mm。使用Finch夹具时的自由夹紧长度约为50mm。测试条两端固定在测试设备的夹具中。将以此方式形成的另一端(环)放置在销周围，并在23℃下用蒸馏水处理，直至完全饱和。由测试条形成的环的浸入深度至少为20mm。浸泡持续时间(浸入时间)为15s，伸长率设定为常数(50±2)mm/min，对浸入蒸馏水中的样品进行断裂强度测量。一次测量六个测试条，结果显示为算术平均值。为了确保样品的湿强度已经充分发展(这在使用额外湿强度剂来增强湿强度的样品中尤其必要，例如通过按质量添加湿强度剂)，待测试的样品在进行拉伸测试之前总是被人工老化。通过在空气循环干燥柜中将样品加热至(80±1)℃，持续30分钟来进行老化。一次测量六个测试条，结果显示为算术平均值。

根据本公开的棉纸产品可以具有与对比产品类似的高厚度，对比产品中CWP层被另一个未经热压花的结构化纸层代替(但其以类似方式制造)，这是因为CWP已被热压花，同时它们的制造成本可能较低。换言之，与另一结构化层相比，热压花CWP层可以为棉纸产品的生产增加更少的成本。

棉纸产品尤其可以是厕纸。然而，也包括其他棉纸产品，例如，手巾、餐巾、面巾纸、卫生纸等。

如果使用具有粘合剂的层结合，粘合剂可以是例如聚乙烯醇和/或甲基纤维素基粘合剂。例如，可以基于喷涂设备施加粘合剂。

第一层可以包括两种类型的压花，并且可以使用“双高度压花”进行加工，从而使用具有不同高度的压花突起的一个或多个辊。双高度压花不仅可以为纤维产品提供体积，而且可以为产品提供改进的光学外观。通过组合压花和着色步骤可以改善光学外观。压花的另一个原因是产生更高的吸收性或改善的感知柔软度。

特别是用作卫生或擦拭产品的棉纸产品主要包括各种干绉棉纸、湿绉棉纸、TAD纸(空气穿透干燥)、基于结构化技术如

根据一些实施例，第一层包括微压花，微压花高度在0.1mm-1.2mm的范围内。

根据一些实施例，第一层包括宏压花，宏压花高度在0.2mm-2.0mm的范围内，可选地0.8mm-1.4mm。第一层尤其可以包括微压花和宏压花。第一层的压花总数的密度可以在25-120点/cm

根据各实施例，可以例如使用3D断层摄影(例如，使用具有软件IF MeasureSuite5.1版本的Alicona Infinite Focus SL)来测量压花密度。具有IF MeasureSuite 5.1版软件的Alicona Infinite Focus SL也可用于测量已被压花的表面面积和/或压花高度。压花高度可以定义为在截面图中从层底部到层顶部的距离。

宏压花可覆盖第一层总表面的1％-20％，可选地2％-10％，或3％-6％。宏压花的密度可以为15点/cm

根据一些实施例，第一层已经用加热的第一压花辊压花，该加热的第一压花辊被加热到80℃-170℃、可选地100℃-165℃、110℃-165℃、120℃-160℃、或130℃-155℃的温度范围内。

用于压花第一层的第一压花辊可加热至80℃-170℃、可选地100℃-165℃、110℃-165℃、120℃-160℃或130℃-155℃的表面温度。这些温度范围以更窄范围在更高程度上促进具有良好形状记忆和/或大厚度、机器方向(MD)和/或横向(CD)上的高拉伸强度以及良好吸收性能的棉纸产品的制造。

本文中提到的可加热压花辊的温度是指压花辊表面温度。例如，可以使用红外温度计来测量这些温度。此外，温度值是指在制造设备的稳定状态下的温度，即，不在运行时以及各层与压花辊接触时的温度。特别是，可加热压花辊的表面温度在制造过程中可能会下降，这是由于各种影响，如对与辊接触的层的热传导等。例如，可以在稳定状态下(当压花辊不与层接触时)测量170℃的表面温度，在制造等过程中，该温度可能会降低到100℃-130℃范围内的温度。换句话说，在制造过程中，温度可能会发生变化。

概括地说，关于用于热压花第一层的温度的指示，这些温度因此可以被称为“稳态”温度，即，与压花辊被加热但制造不运行(压花辊不与层接触)的状态有关的温度。

根据一些实施例，第二层已经用非加热压花辊压花。根据其他实施例，第二层可以在进行先前的层结合之前没有被预压花的意义上没有被压花。

根据一些实施例，在压花第一层的步骤之前，第一层已经用液体(例如水)润湿，该液体具有或不具有一种或几种添加剂。在压花之前，可以用第一层基重的2％-12％，或可选地为第一层基重的4％-10％的液体量润湿第一层。类似的说法适用于第二层。

第一层可以用第一层基重的2％-12％，或可选地为第一层基重量的4％-10％的液体量润湿。类似的说法适用于第二层。

根据一些实施例，在压花步骤之前，第一层没有用液体润湿。在这些情况下，第一层也可以称为干热压花层。

棉纸产品的一些实施例正好包括两层。在下文中，这些将被称为第一层和第二层。

棉纸产品包括两层。事实上，棉纸产品的总层数是两层。换句话说，棉纸产品由两层组成。然而，后一种说法并不意味着棉纸产品不能包含其他成分(层除外)，如粘合剂、添加剂等。这只是意味着层的数量是两层。两层中的至少一层是压花层。然而，两个层都可以是压花层。

(热压花的)第一层包括具有第一高度(h1)的第一压花。第一高度(h1)在0.2mm-2.0mm的范围内。

第二层可以包括具有第二高度(h2)的第二压花。第二高度(h2)在0.2mm-2.0mm的范围内。

粘合剂，例如层压胶，可能已经被施加到第一层的第一压花的梢端和/或第二层的第二压花的梢端。

第一层可以包括第三压花，其第三高度(h3)小于第一高度(h1)(hl＞h3)。

第二层可以包括第四压花，其第四高度(h4)小于第二高度(h2)(h2＞h4)。

棉纸产品的一些实施例正好包括三层。这些在下文中将被称为第一层和第二层以及位于第一层与第二层之间的第三层。

棉纸产品包括三层。事实上，棉纸产品的总层数为三层。换句话说，棉纸产品由三层组成。然而，后一种说法并不意味着棉纸产品不能包含其他成分(层除外)，如粘合剂、添加剂等。这只是意味着层的数量为三层。三层中的至少一层是压花层。三层中的一层、三层中两层或全部三层可以是压花层。

第三层可以由常规湿压(CWP)纸制成。

第一层可以包括具有第一高度(h1)的第一压花，第一高度(h1)在0.2mm-2.0mm的范围内。粘合剂，例如层压胶，可以施加到第一层的第一压花的梢端。

第二层可以包括具有第二高度(h2)的第二压花，第二高度(h2)在0.2mm-2.0mm的范围内。

第一层可以包括第三压花，其第三高度(h3)小于第一高度h1(hl＞h3)。

第二层可以包括第四压花，其第四高度(h4)小于第二高度h2(h2＞h4)。

根据一些实施例，第三层在层结合之前没有被压花。有时，第三层(中间层)可被称为未压花层。对于“未压花”，这意味着在进行最终层结合之前，第三层未被预压花。也就是说，第三层在层结合之后可能不再是平坦的，但事先没有使用压花辊压花。

粘合剂(例如层压胶)可以在结合于第一层的第一压花的梢端和/或第二层的第二压花的梢端的部分处被施加到第三层，和/或粘合剂(例如层压胶)可以被施加到第一层第一压花的梢端和/或第二层的第二压花的梢端。

根据一些实施例，第一层和第三层已经被压花在一起，以在第一层和第三层上形成第一压花。

根据一些实施例，第三压花仅形成在第一层上，而不形成在第三层上。根据其他实施例，第一层和第三层已经压花在一起，以在第一层和第三层上形成第三压花。

棉纸产品的一些实施例正好包括四层。这些层在下文中将被称为第一层和第二层，以及第三层和第四层。第三层和第四层位于第一层与第二层之间。第三层可以由常规湿压(CWP)纸制成，和/或第四层可以由传统湿压(PWP)纸制作。

棉纸产品包括四层。事实上，棉纸产品的总层数为四层。换句话说，棉纸产品由四层组成。然而，后一种说法并不意味着棉纸产品不能包含其他成分(除层外)，如粘合剂、添加剂等。这仅意味着层的数量为4。四层中的至少一层是压花层。四层中的一层可以是压花层，或者四层中两层、四层中三层或所有四层都可以是压花层。

第一层可以包括具有第一高度(h1)的第一压花，第一高度(h1)在0.2mm-2.0mm的范围内。

第二层可以包括具有第二高度(h2)的第二压花，第二高度在0.2mm-2.0mm的范围内。

第一层可以包括第三压花，其第三高度(h3)小于第一高度h1(hl＞h3)。

第二层可以包括第四压花，其第四高度(h4)小于第二高度h2(h2＞h4)。

粘合剂(例如层压胶)可以在结合到第一层的第一压花的梢端和/或第二层的第二压花的梢端的部分处施加到第三层和/或第四层，和/或粘合剂(例如层压胶)可以施加到第一层的第一压花的梢端和/或第二层的第二压花的梢端。

第一层和第三层可以已经被压花在一起，以在第一层和第三层上形成第一压花。

根据一些实施例，第四层在层结合之前没有被压花，或者已经与第一层和第三层分开被压花。

根据一些实施例，第三压花仅形成在第一层上而不形成在第三层上。根据其他实施例，第一层和第三层已经被压花在一起，以在第一层和第三层上形成第三压花。

根据一些实施例，第一层、第三层和第四层已经被压花在一起，以在第一层、第三层和第四层上形成第一压花。

根据一些实施例，第一层、第三层和第四层已经被压花在一起，以在第一层、第三层和第三层上形成第三压花。

根据一些实施例，第三压花已经形成在第一层和第三层上，但不形成在第四层上。

根据一些实施例，第三压花已经形成在第一层上，但不形成在第三层和第四层上。

根据一些实施例，第三层和第四层已经与第一层和第二层分开地被压花在一起。根据其他实施例，第三层和第四层中的一个已经与第一层及第二层分开地被压花，而第三层和第四层的另一个未被压花。根据另一些实施例，第三层和第四层是未压花的。对于“未压花”，指的是在最终层结合之前未被预压花的层。

第一压花可以设置在构成第一层总表面的1％-20％之间的区域上，和/或第三压花的密度可以在25-120压花/cm

棉纸产品的上述任何一个实施例的每层的克重可以在13-30g/m

根据一些实施例，第一层可以包括一种或两种类型的压花，即压花高度在0.2mm-2.0mm范围内、可选地0.8mm-1.4mm范围内的装饰性压花，和/或压花高度为0.1mm-1.2mm范围内的微压花。装饰性压花具有的密度可以为15点/cm

根据一些实施例，第二层可以包括一种或两种类型的压花，即压花高度在0.2mm-2.0mm范围内、可选地0.8mm-1.4mm范围内的装饰性压花，和/或压花高度为0.1mm-1.2mm范围内的微压花。装饰性压花具有的密度可以为15点/cm

微压花和/或装饰性压花可以是线或点或其他形状的形式。如果装饰性压花为点状，则装饰性压花的密度可能低于10压花/cm

本公开的一个方面涉及一种棉纸产品，例如厕纸或家用毛巾，其中该棉纸产品包括两层至四层，包括至少第一层和第二层，两层、三层或四层可选地使用粘合剂如层压胶或机械结合如边缘压花而被层结合以形成棉纸产品，第一层和第二层是棉纸产品的最外层。

每个层的克重范围为13-30g/m

用加热的压花辊压花第一层可能是有利的，因为压花可以具有更好的形状记忆，即，当棉纸产品潮湿时，它们可以对形状变形更有弹性。也就是说，当层潮湿时，压花受到的影响较小。这意味着棉纸产品可以具有比不包括使用加热压花辊压花的至少一层的类似棉纸产品更好的吸收能力。此外，与不带有使用具有一定厚度和强度(拉伸强度)的加热压花辊压花的层的产品相比，在保持相同拉伸强度的同时可以达到更高的厚度。换句话说，根据本发明的棉纸产品具有高厚度和良好的吸收性能，以及高拉伸强度。特别是，在制造过程中，使用相同的压花载荷(用于在相同条件下制造对比产品，但不使用加热压花辊的压花除外)，可以达到棉纸产品的更高厚度。

根据本发明的棉纸产品可以具有与对比产品类似的高厚度，其中CWP层被另一个未经热压花的结构化纸层代替(但其以类似方式制造)，这是因为CWP已被热压花，同时它们的制造成本可能较低。换言之，与另一结构化层相比，热压花CWP层可以为棉纸产品的生产增加更少的成本。

本公开的另一个方面涉及棉纸产品卷筒，该棉纸产品由上述任一实施例的棉纸产品的螺旋卷绕连续幅材制成。

棉纸产品具有第一端和第二端。棉纸产品幅材被卷绕，以限定相对于卷筒居中定位的轴向延伸的内孔，并且使得第一端位于卷筒的外侧上，第二端位于内孔处。

根据本公开，用于供应用于制造棉纸产品的层的母卷的水分含量可以在3％-15％、可选地3％-10％或可选地4％-7％的范围内。

根据一些实施例，卷筒的棉纸产品设有用于撕下各个片材的穿孔。

卷筒的直径可以在85至200mm(包括边界)的范围内。这种卷筒特别适用于家用毛巾。

本公开还涉及根据上述实施例中的任一个或多个的棉纸产品的未折叠片材的堆叠或折叠片材的堆叠。在一些实施例的情况下，折叠片材可以是分离的单独折叠片材，或单独的分离的交互折叠片材。或者，可以折叠连续的片材(有或没有用于分离片材的穿孔)以形成堆叠。可选地，折叠的片材可以是多重交互折叠的。

本公开还涉及一种制造包括至少两层的棉纸产品(例如卫生纸或家用毛巾)的方法。该方法可用于制造根据上述棉纸产品的任何一个或多个实施例的棉纸产品。棉纸产品实施例的每一个特征都转化为方法实施例的特征，反之亦然。这些陈述同样适用于根据本公开的用于制造包括两层、三层或四层棉纸产品的方法的实施例。

该方法包括以下步骤：

-进给两层至四层，包括至少由常规湿压(CWP)纸制成的第一层和由结构化纸制成的第二层，例如由TAD、UCTAD、eTAD、Atmos或NTT制成的层，每个层的克重在13-30g/m

-在具有第一高度(h1)的第一压花突起的第一压花辊上压花第一层以在第一层上形成第一压花，

-在具有第二高度(h2)的第二压花突起的第二压花辊上压花第二层，以在第二层上形成第二压花，

-可选地使用粘合剂(例如层压胶)或机械结合(例如边缘压花)将两层、三层或四层层结合在一起，以形成棉纸产品。

压花第一层的步骤使用加热的第一压花辊执行。

对于“边缘压花”，指的是在边缘上机械结合各层的技术。这可以用带有侧压花线的轮和一个平坦的反向滚筒来完成，并且通过施加机械压力来实现层结合。

用于制造棉纸产品的每个压花辊可以是包括诸如金属、尤其是钢的硬材料的辊。替代方案包括由硬橡胶或硬塑料材料制成的压花辊。压花辊可以是具有单独突起的凸辊。雕刻压花图案的典型高度/深度在0.2和2.0mm之间。对于加热压花，使用可加热的压花辊。

用于执行该方法的机械可以包括由涂敷辊、粘合剂转移辊和粘合剂浴组成的粘合剂涂敷系统，该涂敷系统可以设计为所谓的浸没辊系统，其中粘合剂转移辊部分浸没在粘合剂浴中，并通过表面张力和粘合力将粘合剂输送出粘合剂浴。通过调节粘合剂转移辊与涂敷器或涂敷辊之间的间隙，或者通过调节转移辊相对于涂敷辊的相对速度，可以调节待涂敷的粘合剂的量。涂敷辊可以是结构化辊。另外或作为其替代方案，可以使用水(代替粘合剂)进行层结合。

至少一个可加热辊可以通过加热设备从内部或外部加热。

加热设备可以包括载热流体和/或依靠感应和/或红外加热。

可加热辊可加热至80℃-170℃，可选地100℃-165℃，110℃-165℃，120℃-160℃，或130℃-155℃范围内的表面温度。这些温度范围以更窄范围在更高程度上促进具有良好形状记忆和/或大厚度、机器方向(MD)和/或横向(CD)上的高拉伸强度以及良好吸收性能的棉纸产品的制造。

本文中提到的可加热压花辊的温度特别是指压花辊表面温度。例如，可以使用红外温度计来测量这些温度。此外，温度值是指在制造设备的稳定状态下的温度，即，不在运行时以及层与压花辊接触时的温度。特别是，可加热压花辊的表面温度在制造过程中可能会下降，这是由于各种影响如对与辊接触的层的热传导等。例如，可以在稳定状态下(当压花辊不与层接触时)测量170℃的表面温度，并且在制造等过程中该温度可能降低到100℃-130℃范围内的温度。

与以相同方式制造但不使用加热压花辊的参考产品相比，所指示的温度范围以日益更窄范围在更高程度上促进能够生产具有增加的(横向和/或主方向上的)拉伸强度的棉纸产品。强度增加可以在约5-25％或甚至20-25％的范围内。作为补充或替代，可以实现约15％的吸收能力增加和/或约5-10％的横向(CD)拉伸强度增加，而(对于每种情况)相对于相应的参考产品，产品的柔软度可以不降低或仅不显著地降低。

该方法可以包括使用未加热的第二压花辊来压花第二层的步骤。

第一层可以用液体(例如水)润湿，该液体具有或不具有一种或几种添加剂。在压花第一层的步骤之前，在用加热的压花辊压花第一层之前，可以用第一层基重的2％-12％，或者可选地用第一层基重的4％-10％的液体量润湿第一层。

为了润湿第一层，制造设备可以包括润湿单元，该润湿单元被配置为向第一层提供液体例如水，或者，例如提供有一种或多种添加剂如软化剂和/或维生素和/或香料的水。根据一些实施例，润湿单元被配置为将液体喷射到相应的层上。在这些范围内的润湿以日益更窄范围在更高程度上促进所制造的棉纸产品中的高拉伸强度、良好的柔软性和吸收能力。

根据一些实施例，该设备不包括用于向任何层提供液体的润湿单元。换言之，该设备可以被配置为在不用液体润湿第一层的情况下处理第一层。这样的实施例可以促进制造产品中的高拉伸强度、良好的柔软性和吸收能力。

根据一些实施例，因此，在压花第一层的步骤之前，第一层不被液体润湿。在这些情况下，第一层可以称为干热压花层。

该方法的一些实施例制造正好包括两层并且克重在24-50g/m

-用带有第一压花突起的加热的第一压花辊压花第一层，以形成具有0.2mm-2.0mm范围内的第一高度(h1)的第一压花；和

-用带有第二压花突起的第二压花辊压花第二层，以形成具有0.2mm-2.0mm范围内的第二高度(h2)的第二压花。

根据一些实施例，第一压花辊还包括第三压花突起，并且压花第一层的步骤在第一层上形成第一和第三压花。根据其他实施例，该方法包括用具有第三压花突起的第三压花辊压花第一层以形成第三压花的步骤。换言之，第二类型的压花可以用与用于第一压花的相同的压花辊形成在第一层上，或者它们可以用另一个压花辊形成。

类似的陈述适用于其他类型的压花(不同类型指具有不同形状和/或不同压花高度等的压花)。

第三压花可以具有小于第一高度h1的第三高度(h3)(hl＞h3)。

根据一些实施例，第二压花辊还包括第四压花突起，并且压花第二层的步骤在第三层上形成第二和第四压花。根据其他实施例，该方法包括用具有第四压花突起的第四压花辊压花第二层以形成第四压花的步骤。换言之，第二类型的压花可以用与用于第二压花的相同的压花辊形成在第二层上，或者它们可以用另一个压花辊形成。

类似的陈述适用于其他类型的压花(不同类型指具有不同形状和/或不同压花高度等的压花)。

第四压花的高度h4可以小于第二压花的高度h2(h2＞h4)。

该方法的一些实施例制造正好包括三层并且克重在34-65g/m

该方法的实施例包括以下步骤：

-用带有第一压花突起的加热的第一压花辊压花第一层，以形成具有0.2mm-2.0mm范围内的第一高度(h1)的第一压花；和

-用带有第二压花突起的第二压花辊压花第二层，以形成具有0.2mm-2.0mm范围内的第二高度(h2)的第二压花。

根据一些实施例，第一压花辊还包括第三压花突起，并且压花第一层的步骤在第一层上形成第一和第三压花。根据其他实施例，该方法包括用具有第三压花突起的第三压花辊压花第一层以形成第三压花的步骤。换言之，第二类型的压花可以用与用于第一压花的相同的压花辊形成在第一层上，或者它们可以用另一个压花辊形成。

类似的陈述适用于其他类型的压花(不同类型指具有不同形状和/或不同压花高度等的压花)。

第三压花可以具有小于第一高度h1的第三高度(h3)(hl＞h3)。

根据一些实施例，第二压花辊还包括第四压花突起，并且压花第二层的步骤在第三层上形成第二和第四压花。根据其他实施例，该方法包括用具有第四压花突起的第四压花辊压花第二层以形成第四压花的步骤。换言之，第二类型的压花可以用与用于第二压花相同的压花辊形成在第二层上，或者它们可以用另一个压花辊形成。

类似的陈述适用于其他类型的压花(不同类型指具有不同形状和/或不同压花高度等的压花)。

第四压花的高度h4可以小于第二压花的高度h2(h2＞h4)。

该方法的一些实施例不包括压花第三层的步骤。换言之，根据这些实施例，在所有三层的最终层结合步骤之前，第三层没有被预压花。

根据一些实施例，该方法包括将第一层和第三层压花在一起以在第一层和第三层上形成第一压花的步骤。

第一层和第三层可以压花在一起，以在第一层和第三层上也形成第三压花。

该方法的一些实施例制造正好包括四层并且克重在55-95g/m

第三层可以由常规湿压(CWP)纸制成。

第四层可以由常规湿压(CWP)纸制成。

根据一些实施例，该方法包括以下步骤：

-用带有第一压花突起的加热的第一压花辊压花第一层，以形成具有0.2mm-2.0mm范围内的第一高度(h1)的第一压花；

-用带有第二压花突起的第二压花辊压花第二层，以形成具有0.2mm-2.0mm范围内的第二高度(h2)的第二压花。

第一压花辊还可以包括第三压花突起，并且压花第一层的步骤在第一层上形成第一和第三压花，第三压花具有小于第一高度(h1)的第三高度(h3)(hl＞h3)。

该方法的一些实施例包括用具有第三压花突起的第三压花辊压花第一层以在第一层上形成第三压花的步骤，第三压花具有小于第一高度(h1)的第三高度(h3)(hl＞h3)。类似的陈述适用于其他类型的压花(不同类型指具有不同形状和/或不同压花高度等的压花)。

根据一些实施例，第二压花辊还包括第四压花突起，并且压花第二层的步骤在第二层上形成第二和第四压花。根据其他实施例，该方法包括用具有第四压花突起的第四压花辊压花第二层以形成第四压花的步骤。换言之，第二类型的压花可以用与用于第二压花的相同的压花辊形成在第二层上，或者它们可以用另一个压花辊形成。类似的陈述适用于其他类型的压花(不同类型指具有不同形状和/或不同压花高度等的压花)。

该方法的实施例可以包括将第一层和第三层压花在一起以在第一层和第三层上形成第一压花的步骤。

该方法可以不包括压花第四层的步骤。换言之，在进行最终层结合之前，第四层可以不被预压花。根据其他实施例，第四层与第一层和第三层分开地被压花。

根据一些实施例，第三压花仅形成在第一层上而不形成在第三层上。根据其他实施例，第一层和第三层压花在一起，以在第一层和第三层上形成第三压花。

第一层、第三层和第四层可以被压花在一起，以在第一层、第三层和第四层上形成第一压花。

第一层、第三层和第四层可以被压花在一起，以在第一层、第三层和第四层上形成第三压花。或者，第三压花可以形成在第一层和第三层上，但不形成在第四层上。又或者，第三压花可以形成在第一层上，但不形成在第三层和第四层上。

根据一些实施例，第三层和第四层与第一层分开地被压花在一起。

该方法可以不包括(预)压花第三层的步骤。该方法也可以不包括(预)压花第四层的步骤。

根据一些实施例，第一压花形成在构成第一层总表面的1％-20％之间的第一层的区域上，和/或第三压花以25-120压花/cm

在第一层的压花期间的压花载荷可以在1-50kg/cml，或者可选地5-40kg/cml的范围内。

本公开还涉及按照根据本公开的方法的任何上述实施例制造的棉纸产品。这种棉纸产品在被润湿后的压花弹性方面可以具有良好的形状记忆。关于棉纸产品的各个实施例的形状记忆的陈述同样适用于根据本公开的方法制造的棉纸产品。

本公开还涉及棉纸产品例如卫生纸或家用毛巾的卷筒，由具有第一端和第二端的棉纸产品的螺旋卷绕连续幅材制成，所述棉纸产品的幅材被卷绕成限定相对于所述卷筒居中定位的轴向延伸的内孔，并且使得所述第一端位于所述卷筒的外侧上并且所述第二端位于所述内孔处，所述棉纸产品是按照根据本公开的方法的实施例制造的棉纸产品。

本公开还涉及按照根据本公开的方法的实施例制造的棉纸产品的未折叠片材或折叠片材的堆叠。

本公开的附加优点和特征可以单独实现，或者可以与上面讨论的一个或多个特征结合实现，只要这些特征彼此不矛盾即可，这些优点和特征将从以下对特定实施例的描述中变得清楚。

附图说明

为了更好地理解本公开并展示如何实施本公开，现在仅以示例的方式参考附图，其中：

参考附图进行描述，其中：

图1和图2是根据本公开的棉纸产品的第一实施例和第二实施例的横截面图，每个棉纸产品包括两层；

图3至图6是根据本公开的棉纸产品的第三实施例、第四实施例、第五实施例和第六实施例的横截面图，每个棉纸产品包括三层；

图7描述了一种制造设备，利用该制造设备执行根据本公开的棉纸产品制造方法的第一实施例；和

图8描述了一种制造设备，利用该制造设备执行根据本公开的棉纸产品制造方法的第二实施例。

具体实施方式

图1和图2的棉纸产品的实施例包括两层：顶层1、1'和底层2、2'。

在这两种情况下，顶层1、1'都是双高度压花的，即，它包括两种不同高度的压花。图1实施例的底层2被压花有一种类型的压花。底层2'未被压花(未被预压花)，或者被压花有一种类型的压花。

图1实施例的顶层1和底层2'已被层结合。图1中的区域4显示了它们的层结合的示例。在图1的实施例中，它们使用粘合剂(层压胶)进行层结合。然而，根据其他实施例，例如，可以使用诸如边缘压花的机械结合来实现层结合。

图1的顶层1*是由TAD、UCTAD、eTAD、Atmos或NTT制成的结构化纸层。顶层1*已用非加热的压花辊压花。

图1中的底层2'由常规湿压(CWP)纸制成(且因此是本申请意义上的“第一层”的一个示例)。底层2'已使用加热的压花辊进行压花，即用被加热至80℃-170℃的温度范围的加热的第一压花辊压花。它用加粗线表示，以说明它已被热压花。

图2的实施例与图1的实施例的不同之处在于，图2的顶层1'是由传统湿压(CWP)纸制成的层，而图2的底层2*是由TAD、UCTAD、eTAD、Atmos或NTT制成的结构化纸层。底层2*未被压花(未被预压花)或已用非加热的压花辊压花。顶层1'已使用加热的压花辊被压花，即用被加热至80℃-170℃的温度范围的加热的第一压花辊压花。它用加粗线表示，以说明它已被热压花。

图1和图2的棉纸产品的克重分别在24-50g/m

图3至图6的实施例是恰好包括三层的实施例。

图3的实施例的顶层1*是由TAD、UCTAD、eTAD、Atmos或NTT制成的结构化纸层。其使用非加热的压花辊压花。图3中的中间层3是由传统湿压(CWP)纸制成的层，它(在最终层结合之前)没有被预压花。图3所示实施例的底层2'是由传统湿压(CWP)纸制成的层。它是使用被加热到80℃-170℃温度范围内的加热的压花辊被压花的。它用加粗线表示，以说明它已被热压花。

图4所示实施例的顶层1'是由传统湿压(CWP)纸制成的层。它是使用被加热到80℃-170℃温度范围内的加热的压花辊压花而成的。它用加粗线表示，以说明它已被热压花。图4的中间层3是由传统湿压(CWP)纸制成的层，并且它(在最终层结合之前)没有被预压花。图4的实施例的底层2*是由TAD、UCTAD、eTAD、Atmos或NTT制成的结构化纸层。它要么没有被压花(未被预压花)，要么使用非加热的压花辊压花。

在图5的实施例中，顶层10'和相邻层11'均由传统湿压(CWP)纸制成，并使用被加热至80℃-170℃温度范围的压花辊被双高度热压花在一起。图5的底层2*是由TAD、UCTAD、eTAD、Atmos或NTT制成的结构化纸层。它要么没有被压花(未被预压花)，要么使用非加热的压花辊压花。

图6的实施例与图5的实施例的不同之处在于，顶层1*是由TAD、UCTAD、eTAD、Atmos或NTT制成的结构化纸层，使用非加热的压花辊被压花，并且底层20'和相邻层21'由传统湿压(CWP)纸制成，并使用被加热至80℃-170℃温度范围内的压花辊被双高度热压花在一起。

图3、图4、图5和图6的棉纸产品的克重范围为34-65g/m

图7是使用根据本公开的方法的第一实施例制造根据本公开的棉纸产品的制造设备(的一部分)和实施例的示意图。在下文中，将描述如何使用图7所示的设备来实施该方法的第一实施例。

提供了第一层15，其是由TAD、UCTAD、eTAD、Atmos或NTT制成的结构化纸层。它从第一放卷辊210放卷。提供了由常规湿压(CWP)纸制成的第二层25。它从第二放卷辊220放卷。

CWP纸层25在润湿单元150中用水润湿，然后在压花辊50与反向辊60之间进行热压花。可加热的压花辊60被加热至80℃-170℃范围内的稳态温度。

TAD纸层15在不可加热的压花辊40与反向辊35之间压花。它还使用转移辊80被供给粘合剂。

结构化(TAD)层15和热压花层25然后在压花辊40与结合辊70之间被层结合。然后，双层棉纸产品110被卷绕在卷绕辊300上。

图7所示设备与图8所示设备之间的唯一区别在于，图8的设备不包括润湿单元。换言之，在使用图8的设备的情况下，在可加热的辊50与反向辊60之间进行热压花步骤之前，CWP层25未被预润湿。

图1至图6的棉纸产品以及使用图7或图8的设备制造的产品中的每一个具有高吸收能力、大厚度(与具有类似强度的传统产品相比)和高(拉伸)强度(与具有相似厚度的传统产品相比较)。具体地说，棉纸产品具有良好的湿润形状记忆，即当产品已被润湿时，压花消失得比相当的传统产品少。

实验结果

在下文中，将根据本公开的实施例(实例)的实验实例与传统棉纸产品进行比较。

为了评估根据本公开的棉纸产品(按照根据本公开的方法制造)的性能，制造了几种参考产品。

在不使用任何热压花的情况下制造参考产品，即不使用加热的压花辊来压花层。

参考产品A(两个TAD层)

第一参考产品(“参考A”)由两个结构化TAD层组成。由TAD制成的两个结构化纸层均具有约20g/m

调整压花顶层时使用的压花压力，使得压花设计在顶层上可见。

参考产品B1(两层CWP)

第二参考产品(“参考Bl”)是用两个CWP层制造的。两个CWP层均具有约20g/m

用于参考产品的CWP纸被选择成使得其柔软度水平与用于参考产品A的TAD层的柔软度水平相似。

调节橡胶辊与压花辊之间的压花压力以获得约0.41mm的产品厚度。

参考产品B2(两层CWP)

参考产品B2的制造几乎与参考产品B1相同。不同之处在于，为了获得与参考产品A相同的产品厚度即0.45mm的厚度，调整了压花压力。

参考产品Cl(CWP层+TAD层)

制造参考产品Cl时，顶层是克重约20g/m

参考产品C2(CWP层+TAD层)

制造参考产品Cl时，顶层是克重约20g/m

压花顶层的压花压力被调节成使得压花设计在顶层上可见。底层的压花压力被调整为使得参考产品C2具有与参考产品A大致相同的厚度。

下表总结了各种参考产品的基重(克重)、厚度、主要方向上的拉伸强度(MDT)、横向上的拉伸强度(CDT)、几何平均拉伸强度(即MDT和CDT乘积的平方根)、吸收能力和柔软度的测量结果。

各参考产品的对比表明，与参考产品A的厚度相比，参考产品B1仅具有略低的厚度(约低9％)(因为结构化层导致更大的厚度)，但拉伸强度(特别是CDT和GM拉伸强度)显著低于参考产品A。此外，参考产品B1的柔软度低于参考产品A的柔软度。然而，参考产品A比参考产品B1制造成本更高。

参考产品B2是一个示例，表明由于用包括微压花点的设计压花每个层，使用两个CWP层可以达到参考产品A的厚度。然而，拉伸强度远低于参考产品A(CDT为-47％，GMT为-29％)。参考产品B2的吸收性和柔软度也明显低于参考产品A。

参考产品Cl的厚度和柔软度与参考产品A大致相同，但CD拉伸强度、GM拉伸强度和吸收性明显低于参考产品A。与参考产品B2相比，参考产品C1具有更大的CD拉伸强度和GM拉伸强度，以及更高的吸收性和柔软度。

参考产品C2的顶表面与参考产品A的顶表面相同(TAD层作为顶层)，但其总拉伸强度低于参考产品C1。

为了与参考产品进行比较，制造了根据本公开的以下产品：制造了示例性产品D1、D2和D3，包括在压花之前润湿底层的步骤。在没有任何预润湿的情况下制造示例性产品D4、D5和D6。

示例性产品Dl(TAD层+湿热压花CWP层)

示例性产品的制造使用克重约20g/m

用于顶层的压花压力被调整成使得压花设计在顶层上可见。

使用转子喷涂系统，对底部CWP层上喷洒一些水进行预润湿。添加到底层的水量约为1.2g/m

在制造过程中，CWP层被加热至通常接近约90℃的温度。

调整底层的压花压力以获得与参考产品A相似的产品厚度。

示例性产品D2(TAD层+湿热压花CWP层)

顶层的压花压力被调整为使得压花设计在顶层上可见。

底层的压花压力被调整为使得所得产品具有与参考产品Cl大致相同的几何平均拉伸强度。

示例性产品D3(TAD层+湿热压花CWP层)

顶层的压花压力被调整为使得压花设计在顶层上可见。

底层的压花压力被调节到压花单元所支持的最大值。

下表总结了各种参考产品的基重(克重)、厚度、主要方向上的拉伸强度(MDT)、横向上的拉伸强度(CDT)、几何平均拉伸强度(即MDT和CDT乘积的平方根)、吸收能力和柔软度的测量结果。该表还示出了用于热压花各个CWP层的步骤的压花载荷。

示例性产品D1具有与参考产品C2大致相同的厚度，但具有更高的拉伸强度(MDT为+20％，CDT为+10％，GMT为+15％)。吸收能力和柔软度相似。

与参考产品Cl相比，示例性产品具有更高的MD拉伸强度(+10％)，而GM拉伸强度、吸收能力和柔软度的水平相似。

与参考产品C2相比，示例性产品D2具有更大的厚度、拉伸强度和吸收能力。与参考产品C1相比，拉伸强度和柔软度看起来相似，但厚度和吸收能力都更大。与参考产品A相比，示例性产品D2具有更高的厚度(+13％)，大约相同的吸收能力和柔软度，并且仅拉伸强度低于对照产品A(具有两个TAD层)。

示例性产品D3实现了比参考产品A更高的厚度(+20％)，同时具有相当的吸收能力和柔软度。

因此发现，预润湿与使用加热的压花辊的压花相结合、使用一层由TAD制成的层和一层由CWP制成的层，能够允许制造具有与由两层TAD层制成的对照产品相似性能的产品，而不依赖于热压花。但是，示例性产品的生产成本较低。

其他示例性产品与示例性产品D1、D2和D3类似地制造，但省略了在热压花步骤之前预润湿CWP层的步骤。换句话说，CWP层是干热压花的。

示例性产品D4(TAD层+干热压花CWP层)

示例性产品D4以与示例性产品D1完全相同的方式制造，只是省略了在热压花步骤之前润湿CWP层的步骤。

示例性产品D5(TAD层+干热压花CWP层)

示例性产品D5以与示例性产品D2完全相同的方式制造，只是省略了在热压花步骤之前润湿CWP层的步骤。

示例性产品D6(TAD层+干热压花CWP层)

示例性产品D6以与示例性产品D3完全相同的方式制造，只是省略了在热压花步骤之前润湿CWP层的步骤。

下表显示了示例性产品D4、D5和D6的测量结果。

示例性产品D4、D5和D6具有与示例性产品D1、D2和D3相似的物理特性。

本领域技术人员将清楚，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所公开的装置和系统进行各种修改和变化。考虑到本文公开的特征的说明和实践，本公开的其他方面对于本领域技术人员将是显而易见的。本说明书和示例仅被视为示例性的。许多附加的变化和修改是可能的，并且被理解为落入本公开的框架内。