[发明专利]用于在造纸机制成的孔上方表面施加安全装置的方法

说明书

提供了一种具有安全装置(112)的片材(110)和用于制备此类片材(110)的方法，该安全装置被施加在造纸机制成或“软边”的通孔(111)上方。通过本发明的方法，一个或多个通孔在成形纤维幅材充分固结之前在其中形成，然后安全装置被施加到纤维幅材上，优选地在纤维幅材构成充分固结、完全成形湿幅材时，在造纸机的伏辊或类似工具处或附近在一个或多个通孔上方施加。在纤维不会发生移位的造纸阶段施加安全装置然后使装置下面的区域进一步固结极大地降低(如果不是消除)一个或多个通孔变得堵塞或阻塞的可能性。此外，根据本发明方法制造的纸在经受流通模拟测试时显示出在纸/安全装置界面处最小的损坏。此外，表面施加的安全装置显示出可接受的凹版油墨粘附性水平，并且纸具有较高的横向(CD)拉伸强度和在其相对侧上少得多的透印。

技术领域

在一个方面，本发明涉及具有通孔的片材，其中一个或多个安全装置联接到这些通孔。片材示例性地用于形成安全文件，该安全文件包括上述通孔和联接的安全装置。在另一方面，本发明通常还涉及一种制备此类片材的方法；形成安全文件的方法；以及通过通孔与一个或多个安全装置的联接来保护这些文件的装置。本文所述的通孔包括“软边”通孔。因此，本发明的另一方面还包括在片材或更具体地在安全文件中形成软边通孔的方法。

背景技术

非排他性地包括各种形式的条、带、线或丝带的安全装置被广泛地用于保护或美观高安全和高价值文件，从而提供用于验证这些文件的真实性的视觉和/或机器可检测手段。这些安全装置可完全嵌入或部分地嵌入文件中，或安装在其表面上。

至少部分地嵌入的安全装置可通过在造纸过程的湿阶段期间将安全装置引入到纤维幅材中而被施加到成形纤维幅材。然而，在此阶段将安全装置引入纤维幅材中虽然适用于嵌入和部分地嵌入的安全装置，但迄今为止对于表面施加的安全装置是不切实际的，因为所得的片材或文件将易于降低耐久性(例如，流通耐久性)。

已经发现，在将安全装置引入成形纤维幅材的湿阶段期间，当安全装置被压入到纤维幅材中时，一些纤维在安全装置周围流动时发生移位。这导致一定量的纤维从子区域(即，纤维幅材的位于安全装置下面或下方的区域)和铰链区域(即，纤维幅材的位于邻近安全装置的边缘或侧面的区域)移位，所述移位足以影响安全装置与纤维幅材或与所得片材或文件的基底的相互作用。子区域和铰链区域中的所得的纤维浓度小于至少相邻的一个或多个主体区域中的纤维浓度。这导致在安全装置与片材或文件的基底的界面处的弱连接相互作用，并且特别地导致在安全装置的界面表面和/或边缘处的弱连接相互作用。在所得文件的使用或流通期间，这些弱区域非常易于在片材或文件中沿安全装置与基底之间的界面边缘撕裂，或产生铰链效应(即，界面边缘之间的分离区域)。此外，该文件倾向于表现出背面透印；即，当施加在纤维幅材的一侧上时，所施加的安全装置将产生可从纤维幅材、任何所得的纤维片材或任何所得的文件的相对侧观察到的阴影效果。这通常需要使用背面伪装涂层来解决该问题。还已经观察到，所述所得片材或文件表现出横向(CD)拉伸强度的降低。

一种用于获得表面施加的安全装置的替代方案是将安全装置施加到完全成形的纤维基底的表面。然而，施加到完全成形的纤维基底伴随其他实质性限制。例如，这实质上限制了可使用的安全装置的厚度范围。通常，表面施加限于最薄(诸如小于15微米(μm))的安全装置。较厚的安全装置通常被排除在此类施加之外，至少部分地因为在所得片材上所得的厚度差影响下游处理。如本文所用，术语“厚度差”是指从片材的主体区域的上表面到安全装置的上表面测量的高度差。因此，厚度差可以为负或正。例如，在安全装置的上表面位于片材的主体区域的上表面的高度下方的情况下，厚度差为负。相反，在安全装置的上表面位于片材的主体区域的上表面的高度上方的情况下，厚度差为正。另选地，厚度差为零指示安全装置的上表面与主体区域的上表面齐平。由于在造纸过程的干燥阶段中或在后施加过程中引入的较厚的安全装置产生的厚度差，下游过程诸如卷绕、成片、堆叠、切割和通过ATM处理在时间和成本方面受到影响。重要的是，以这种方式产生的堆叠尚未做好压榨准备或印刷准备。