用于生產(chǎn)有刻痕的介質(zhì)的方法和裝置以及由此產(chǎn)生的物品和組成物的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]波紋板，還被稱為波紋紙板或被俗稱為紙板，代表容器領(lǐng)域的顯著進(jìn)步。單壁波紋板包括粘結(jié)到兩個(gè)柔性紙襯里且將這兩個(gè)柔性紙襯里分開的帶槽(fluted)紙介質(zhì)以創(chuàng)造一種工程物品，該工程物品由于由槽引起的梁強(qiáng)度而在強(qiáng)軸線或槽方向(即，平行于槽的方向)上具有異常的剛度或抗偏轉(zhuǎn)阻力，且由于通過槽峰之間的拉伸阻力來抵抗偏轉(zhuǎn)的片材中的一個(gè)以及通過槽峰之間的壓縮阻力來抵抗偏轉(zhuǎn)的相對(duì)的片材而在弱軸線或與其正交的方向(即，垂直于槽的方向)上具有良好剛度。
[0002]通常為了增加抗偏轉(zhuǎn)阻力和/或增加單壁波紋板和/或多壁波紋板的抗撓剛度，且特別地在弱軸線上，人們可以增加襯里和/或帶槽介質(zhì)的基本重量(basis weight);增加槽間距(Pitch);修改用于襯里和/或帶槽介質(zhì)的材料的制漿特性；控制用于襯里和/或帶槽介質(zhì)的材料中的纖維定向；和/或通過涂層或其他結(jié)構(gòu)修改來增加襯里和/或槽介質(zhì)。此外，可以通過將單面波紋板分層放置創(chuàng)造的多壁波紋板(例如，雙壁板和三壁板)來實(shí)現(xiàn)增加的抗偏轉(zhuǎn)力和/或增加的抗撓剛度。
[0003]上述用于增加抗偏轉(zhuǎn)力和/或增加單壁波紋板的抗撓剛度的解決方案的共同主題是需要改進(jìn)紙自身的構(gòu)造，即，材料屬性(諸如，基本重量、纖維定向或材料組成)，或修改槽配置，即，槽頻率(間距)或幅度(厚度(caliper))。在每個(gè)實(shí)例中，必須在波紋板物品形成之前作出材料構(gòu)造或物品設(shè)計(jì)中的改變，這可能不適合于其他應(yīng)用。因此，必須為了迥然不同的目的而存儲(chǔ)更多的庫存材料，必須為了不同的運(yùn)行而改變生產(chǎn)線等。
[0004]迄今為止，波紋板襯里被表征為大致平面的，其結(jié)果是在其兩個(gè)主側(cè)上具有大致平滑表面的單壁波紋板。如果期望增加的抗撓剛度，則采用過多的成形前處理和成形后處理:從簡單的諸如創(chuàng)造多面波紋板(例如，雙面板或三面板)到更復(fù)雜的諸如在物品轉(zhuǎn)換過程期間層壓多個(gè)單壁波紋板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及用于制作具體地但不排他地用于在波紋板領(lǐng)域使用的有刻痕的(scored)介質(zhì)的方法和裝置，以及用所述方法和裝置和通過所述方法和裝置制作的制造物品和組成物。當(dāng)至少一個(gè)有刻痕的介質(zhì)用在層狀或?qū)訅褐萍袝r(shí)，且具體地當(dāng)選擇性地用作波紋板中的襯里構(gòu)件和/或帶槽構(gòu)件，作為波紋板制造物品的一部分或作為具有至少一個(gè)其他構(gòu)件的層壓制件時(shí)，所述物品將擁有比如果使用沒有刻痕的介質(zhì)原本存在的力學(xué)特性更優(yōu)越的力學(xué)特性。為了實(shí)現(xiàn)這些期望的特性，在有刻痕的介質(zhì)中形成的刻痕的主軸線(major axis)歪斜地延伸，且優(yōu)選地垂直于與有刻痕的介質(zhì)相關(guān)聯(lián)的任何物品或物品中間體中的梁強(qiáng)度的方向。例如，帶槽構(gòu)件的梁強(qiáng)度的方向平行于其主軸線(槽方向，即，連續(xù)的峰或谷的方向)；類似地，在刻痕處有刻痕的襯里的梁強(qiáng)度的方向平行于刻痕的主軸線(刻痕方向，即，連續(xù)的峰或谷的方向)。
[0006]作為根據(jù)本發(fā)明的有刻痕的介質(zhì)與波紋板的集成和/或代替或在波紋板中的集成和/或代替的結(jié)果，甚至可以在使用較低基本重量材料(襯里/帶槽構(gòu)件)、較低特性材料(較高回收含量)和/或減小的厚度時(shí)實(shí)現(xiàn)與常規(guī)派生波紋板相關(guān)聯(lián)的性能特點(diǎn)。此外，在所選擇的實(shí)施方案中，發(fā)明實(shí)施方案的優(yōu)先失效(preferential failure)起局部變形的作用，從而由于轉(zhuǎn)換動(dòng)作和在用(in-use)負(fù)載分布的均勻性和可預(yù)測性而增加總體最終物品性能。
[0007]如在本文中使用的，“介質(zhì)”指柔性、可變形的、大體平面的材料，其包括兩個(gè)主表面和一個(gè)縱向方向，“片材”是“介質(zhì)”的子集。該介質(zhì)可以由纖維素、塑料或其組合形成，且本質(zhì)上可以是高度伸長的，例如，織物(web)。該介質(zhì)的優(yōu)選目的在于、但不限于用作波紋板、層壓板以及其組合中的元件、構(gòu)件或部件。
[0008]如在本文中使用的，術(shù)語“波紋板”指具有至少一個(gè)帶槽元件或部件(“元件或部件”在本文中還被稱作“構(gòu)件”)以及附接至該至少一個(gè)帶槽元件或部件的至少一個(gè)襯里構(gòu)件(帶槽構(gòu)件和襯里構(gòu)件的組合常規(guī)地被稱作單面波紋板)的單面工程板、單壁工程板或多壁工程板。
[0009]如在本文中使用的，術(shù)語“層壓板”指具有以重疊樣式至少部分地粘附至彼此的至少兩個(gè)片材的工程板。層壓板可以被單獨(dú)地使用或被用作波紋板中的構(gòu)件。
[0010]在本文中在單數(shù)意義上使用的術(shù)語“刻痕”指被表征為在介質(zhì)中形成的伸長的、非穿透變形的一種類型的表面特征，其中變形可以是塑性的、非塑性的或其組合。塑性變形的實(shí)施例包括壓紋(embossing)、壓制(pressing)和環(huán)境改進(jìn)(例如，提高的濕度和溫度環(huán)境)；非塑性變形的實(shí)施例包括常規(guī)輥乳成形(例如，常規(guī)刻痕)、彎曲和折疊。對(duì)于許多包括本文中所公開的有刻痕的介質(zhì)的制造物品或組合物，在刻痕形成期間的塑性變形是優(yōu)選的。
[0011]非穿透變形或刻痕在其最初形成之后建立在介質(zhì)中，S卩，不作為介質(zhì)的先天形成過程的一部分，諸如，將是在擠壓形成過程期間的情況。如下文將更詳細(xì)討論的，在創(chuàng)造介質(zhì)之后建立刻痕對(duì)于創(chuàng)造包括有刻痕的介質(zhì)(諸如，用于波紋板的襯里構(gòu)件)的制造物品和組成物提供了異常的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。
[0012]—旦被建立，刻痕優(yōu)選地是永久的，意味著刻痕的形跡(evidence)將至少保持直到與其他物品元件集成且優(yōu)選地在與其他物品元件集成之后一一如果有刻痕的介質(zhì)是襯里構(gòu)件，則大體上所有刻痕在其附接至帶槽構(gòu)件之后存在。此外，每個(gè)刻痕限定對(duì)應(yīng)于其主要伸長方向的主軸線，且可以限定一個(gè)比標(biāo)稱短軸線(minor axis)大的軸線。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的有刻痕的介質(zhì)包括多個(gè)間隔開的刻痕，其中刻痕中的至少一些刻痕的主軸線優(yōu)選地被表征為大致彼此平行。
[0014]根據(jù)實(shí)施方案，每個(gè)刻痕將具有某些刻痕屬性，也就是，橫截面輪廓、與介質(zhì)相關(guān)的方向定向，以及主軸線性質(zhì)，主軸線性質(zhì)包括連續(xù)性性質(zhì)。這些屬性中的每個(gè)單獨(dú)地且組合地影響該介質(zhì)和/或包括該介質(zhì)的制造物品和組成物的機(jī)械性質(zhì)。如下文將更詳細(xì)地描述的，某些屬性可以具有與作為結(jié)果的物品和組成物相關(guān)的實(shí)質(zhì)性影響。
[0015]關(guān)于刻痕的橫截面輪廓，存在三種主要類型，也就是，直線的(“V”或曲線的(例如，半圓的)和混合的(例如“U”)。這些輪廓中的每個(gè)依次具有相對(duì)于介質(zhì)的方向定向，即，當(dāng)從其一側(cè)觀看時(shí)是正的(突出或凸起(land))或負(fù)的(凹處或凹槽)。因?yàn)樵诮橘|(zhì)的一側(cè)上的凸起通常構(gòu)成介質(zhì)的另一側(cè)上的凹槽，命名是內(nèi)在不確定的除非僅介質(zhì)的一側(cè)被考慮。因此，當(dāng)描述刻痕輪廓的方向定向時(shí)，有必要維持參考介質(zhì)的單側(cè)。
[0016]刻痕的主軸線性質(zhì)考慮刻痕沿著其延伸長度的特性。這樣的特性包括平面定向，即，相對(duì)于介質(zhì)的主軸線的方向定向(例如，平行或非平行)，和/或從刻痕的標(biāo)稱主軸線(例如，正弦的、正方形的或鋸齒狀的幾何結(jié)構(gòu))的偏差；以及刻痕深度沿著刻痕的延伸長度相對(duì)于無刻痕的介質(zhì)的鄰近表面的一致性或可變性。刻痕深度可以具有恒定的厚度或可變的厚度且可以包括無深度，從而創(chuàng)造無刻痕的部分或分段刻痕。如果以分段形式，則此特性的主軸線性質(zhì)可以被表征為在分段長度和/或間距上圖案化的或隨機(jī)的。作為必然的結(jié)果，刻痕不必延伸介質(zhì)的大部分，雖然在許多實(shí)施方案應(yīng)用中它確實(shí)如此。
[0017]根據(jù)實(shí)施方案，多個(gè)刻痕將具有可以以某些方式表征的某些群組性質(zhì)或?qū)傩?。關(guān)于刻痕屬性，具有相同的刻痕屬性的兩個(gè)鄰近刻痕將被認(rèn)為是同質(zhì)的刻痕；具有相同的刻痕屬性的多個(gè)鄰近刻痕將被認(rèn)為是同質(zhì)的刻痕組。于是反過來也成立:具有不同的刻痕屬性的兩個(gè)鄰近刻痕將被認(rèn)為是異質(zhì)的刻痕；具有不同的刻痕屬性的多個(gè)鄰近刻痕將被認(rèn)為是異質(zhì)的刻痕組(雖然多個(gè)刻痕中的刻痕子集可以具有相同的刻痕屬性且因此該子集將被認(rèn)為是同質(zhì)刻痕)。
[0018]關(guān)于刻痕間距，(優(yōu)選地在每個(gè)刻痕的延伸長度上)具有相同的橫向間隔的多個(gè)鄰近刻痕將被認(rèn)為具有恒定的刻痕間距，而具有不相同的橫向間隔的多個(gè)鄰近刻痕將被認(rèn)為具有可變的刻痕間距(