[发明专利]无芯网材卷筒及其生产机械和方法

说明书

技术领域

[01]本发明涉及改进网材(web material)——如纸以及特别是所谓的织物纸(tissue paper)——的生产。本发明特别涉及对机械、制造方法以及材料卷筒的改进。

背景技术

[02]卫生间用纸、厨房用纸或其它织物纸产品通常卷绕在由纸板或其它材料制成的卷绕芯或卷绕管周围。这些卷绕芯插在卷绕机中，并且需要的纸量被卷绕在它们的周围。然后将形成的卷筒——被叫做卷段(log)——切割成用于消费者的小的卷筒，即轴向长度更小的卷筒。卷绕芯一般在机器中制造，其中两个或更多纸板带螺旋卷绕在一芯轴周围。这些制造卷绕芯所需的机器和材料的成本对最终产品的成本有很大影响，并且增加了生产线的复杂性。为了避免需要使用卷绕芯并且得到包括大量卷绕材料的卷筒产品，已经对各种系统、方法和机械——它们能够应用那些不使用卷绕芯或中心管的要被生产的卷筒——进行了研究。在美国专利5,603,467、5,538,199、5,639,046、5,690,296、5,839,680中描述了这种机械和方法的例子。

[03]通过这些技术得到的卷筒具有紧凑的外形，并且中间没有空的区域。这可能对于它们的使用具有缺点，多数卷筒形产品的使用装置有一个插在产品通常卷绕在上面的卷绕芯孔眼中的轴向支撑杆。没有该中心孔实际限制了通过上述机械和方法得到的卷筒的使用，尽管没有卷绕芯的产品具有很大优点，其中包括：对于同样的卷筒直径有更大量的卷绕纸，生产线中没有制芯机，节约了制造管芯所需的原材料(胶、硬纸板)，更容易将长卷筒切割成小卷筒，以及卷筒用完后没有浪费的材料(中心轴)。

发明内容

[04]本发明的目标是提供一种具有无卷绕芯的卷筒的优点、但是没有上述特征缺点的卷筒。另一目标是提供一种与传统的卷筒相比具有创新特征的卷筒。

[05]根据另一方面，本发明的目标是提供一种能够生产一种没有任何中心卷绕芯的新型卷筒的卷绕系统或机械，这种新型卷筒没有上述缺点，并且比普通的产品具有创新特征。

[06]本发明的另一目标是提供一种制造没有中心芯轴并具有其它创新特征的新型卷筒的卷绕方法。

[07]根据第一方面，本发明涉及一种没有中心卷绕芯的网材筒，其中网材的第一部分形成卷筒的内核，网材的第二部分卷绕在所述内核外部周围，并且将一分隔材料(separator material)施加在所述内核与所述网材第二部分之间至少一圈网材上，覆盖至少近似相当于半圈网材的长度。

[08]卷筒的内核部分与外部部分之间存在该分隔材料使内核可以从卷筒的剩余部分取出，并撕开与形成内核的卷筒内部部分和形成卷筒其它部分的外部部分之间的界面(interface)对齐的网材。这样，卷筒开始时具有致密的完全完整的形态，因此避免需要卷绕芯或芯轴，这种卷筒提供了制造过程和使用过程中没有中心卷绕芯轴和中心孔带来的所有优点，最终使用者可以选择是否使用整个卷筒孔，例如在他们具有可用的适当使用装置时，这种使用装置没有轴向卷筒支撑杆，或者可以将内核从卷筒滑出，留下带有适当尺寸的中心孔(例如1.5-3cm的范围)的卷筒剩余部分，以便能够插在普通使用装置的轴向支撑杆。除了这种双重使用选择外，从卷筒的外部部分取出的中心核也是适于消费者使用的产品。例如，织物纸如卫生间用纸卷筒的中心核也可用于作为在手袋或汽车中携带的紧凑的便携式卫生间纸卷。

[09]实际上，经常需要适于旅行时使用的小筒织物纸，并且众所周知，至少部分普通织物纸卷筒或厨房用纸卷筒常常用于此目的，但是这种卷筒具有携带的量有限而整体尺寸较大的缺点(主要由于中间的中心管或卷绕芯的无用体积)。相反，符合本发明的卷筒的内核是紧凑的卷绕纸卷筒，没有浪费的空间。

[10]因此根据本发明得到的产品的特征是主要由两个可独立使用的产品结合构成，这两个产品由同一生产过程和同一机器产生，但使用时可以分开。

[11]可以不施加(薄片或其它松散材料形式的)产品分隔物，而是考虑通过卷绕密度(winding density)的局部变化在卷筒内部部分或内核与卷筒的外部部分之间产生一分隔区。例如可以暂时甚至以非常有限的圈数减小卷绕密度，因此在卷筒中产生一低密度卷绕区，使卷筒的内核部分与外部部分分开。

[12]在本发明的另一实施例中，可以在内部部分或内核与外部部分之间插入足够数量的圈数(或者只一圈，或者1-50圈，优选1-20圈，或者1-10圈或者任何适当圈数)，在这些圈中，网材至少一表面特征被改变，如降低表面粗糙度。优选通过在网材的有关段的碾光过程达到这一点。