CN1292125C - 装有宽的细长不可渗透元件的纸及制造这种纸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在纸中装入宽的不可渗透的细长元件的改进措施，以及制造这种纸的方法和由这种纸制成的文件。该方法为在细长柔性不可渗透元件与一支持表面进入水性纸浆的槽中之前，包括首先将细长柔性不可渗透元件与一支持表面接触的步骤，然后沉积纤维到该支持表面上形成纸。所述的元件具有至少6mm的宽度，所沉积的纤维被以如下方式携带：当纤维沉积到支持表面上时，细长元件被装入纸中，以位置间隔开的有至少两套窗口的方式，元件的至少部分区域被暴露在纸页的至少一个表面上。所述的至少两套窗口为两套部分所形成，该两套部分相对于支持表面的相邻区域从支持表面抬起。第一套抬起部分具有横向于机器方向上的宽度，该机器方向为生产纸的过程中纸的运行方向，该第一套抬起部分的宽度比该细长元件的宽度窄，而第二套抬起部分具有横向于机器方向上的宽度，该机器方向为生产纸的过程中纸的运行方向，该第二套抬起部分的宽度至少等于该细长元件的宽度，这样，在纸的生产过程中，该细长元件被带入与两套抬起部分都接触，而该细长元件的边缘被该第二套抬起部分所支持。

Description

装有宽的细长不可渗透元件的 纸及制造这种纸的方法

技术领域

本发明涉及在纸中装有宽的不可渗透的细长元件的改进措施，以及制造这种纸的方法和由这种纸制成的文件。

背景技术

公知的在证券纸中，作为安全特征，具有细长的安全元件。这类元件可以是线、窄条或例如塑料薄膜、金属箔、金属化塑料、金属网等的丝带。这些安全元件被包含在证券纸的厚度里，使得用这种纸生产的文件很困难仿冒。这些元件用来帮助校验证券纸，使得文件在反射和透射中是不一样的。为了增加安全性，考虑设置这种细长元件是公知的，赋予元件本身一个或多个校验性质在元件存在或缺失的部分上。这种附加的性质包括磁性、导电性、吸收X射线和荧光性等性质。

作为另外的安全特征，已经发现特别优选是在纸表面的一个侧面上提供窗口，而这种细长元件就暴露在窗口的空间位置。下面是几个用或不用窗口来装入安全元件造这种纸的例子。应该提到的是参考“窗口纸绳纸”包括了装入任一细长安全元件的有窗口的纸。

EP-A-0059056描述了在圆网造纸机上生产窗口纸绳纸的方法。该技术包含在圆网网笼面(cylinder mould cover)上压花，和在入口点接触到含水纸浆槽中之前，把不可渗透细长安全元件与压花的圆网网笼面的抬起的区域接触。在不可渗透安全元件与压花的抬起的区域紧密接触的地方，不会发生纤维沉积。当纸完全形成并从圆网网笼网面上堰伏后，触点呈现为暴露的区域，并最终形成窗口，在钞票的一个侧面上在反射光下可见。

WO-A-93/O8327描述了在长网造纸机上生产窗口纸绳纸的方法。在长网上，旋转嵌入元件结合变形外形压花，被用来驱动不可渗透细长安全元件到脱水纸浆中。嵌入元件的外形是那种被抬起的部分，其在嵌入处理中被用来保持与安全元件接触。这样，纸纤维就被阻止从安全元件和嵌入元件之间收集，因此安全元件就随后被暴露在纸的窗口区域。

由于生产上的原因，在当前的生产处理中，在窗口或非窗口纸中用的安全元件在纸基底内是少量振动的，例如从中心线的任一侧加或减6mm的量。这首先是为了帮助剪切和用截断机截断横跨500张纸的纸垛的线迹。如果线是不振动的，截断机刀片就要有一确定的很锋利的区域，如1-2mm宽，由聚合物/金属/纸合成的从500张纸上切过。这势必会弄钝甚至弄碎剪切刀片。通过振动线，这个区域就被散布成10-15mm宽的区域，就容易让刀片通过500张的纸垛。线振动的结果就是只有平行短杆可以用在窗口的设计中，如果用这种纸制钞票，就全部看起来是一样的。

近来有调查表明，用上述的造纸方法制成的纸中其含有4mm-6mm最大宽度的不可渗透线。这是因为纸浆要求绕着线流动并且在完成的文件里在线的前部形成完全的纸区域。

在加拿大专利说明书CA-A-2122528中描述了一防伪纸，该纸中并入了一宽度介于2mm-4mm宽的不可渗透安全窄条。该纸是多层设计，在分开的纸机上生产至少两个纸层。安全窄条是嵌入在第一层中的，并且沿其边缘有很多穿孔，这些穿孔允许水排出，并因此纸纤维沿线的边缘沉积。窄条的前端是在抬起区域进入纸浆的槽中之前，排置在压花圆网网箱网面上的抬起的区域上面的，因此在接触的区域产生暴露窄条的窗口。抬起区域的宽度比窄条的宽度窄，以允许纸纤维透过窄条的穿孔。但是，窄条的宽度太大了，在窄条区域形成任意孔时，以致于在纸的背面形成的纸上有瑕疵。普通纸的第二层是单独形成的，并且这两层是层压在一起的，并再进行处理，第二层因而可覆盖住第一层背面的瑕疵，并且至少提供一个均匀同质的纸表面。在另一实施例中，第三层是层压在第一层的前端的，来整个地嵌入安全窄条。在还有的另一实施例中，窄条的宽度是可选择的，窄条可选得很宽，使得没有纸在第一纸层的背面上形成，以在第一层纸的背面提供一连续的暴露区域。在抬起区域进入纸浆的槽中之前，窄条的前端是放置在网笼网面上连续的抬起区域上的，以在该前端提供一连续的暴露区域。纸的第二层然后层压在第一层上，就形成做好的证券纸，并在一个侧面上是一均匀同质纸层，而在另一侧上是一连续暴露的窄条。

在所有上面描述的现有技术的方法中，细长元件的宽度的使用是很受限制的。另外，暴露的线的区域由于所要求的压花所迫因此其形状受到限制、以及由于造纸技术本身的自然条件的限制因此其区域都受到限制。

WO00/39391中公开了一种生产单层纸的方法，该单层纸中包含一宽的窄条，窄条至少部分地嵌入纸中。生产该纸包括的步骤有：使一多孔支持表面的一个或多个选择的区域成为盲区；绕着该盲区沉积第一层纸纤维到该多孔支持表面上，将窄条与支持表面的盲区接触，使得至少该窄条的边缘与沉积的纤维叠置，和沉积另一层纸纤维到该第一层和该不可渗透窄条上，以确保在该纸页内嵌上该窄条的边缘。所述的不可渗透的盲区在该窄条放置在其上之前基本能阻止纤维在其上沉积。因此，其中基本上没有纸纤维沉积在中心区域沿着该窄条的边缘之间的一个侧面上，从而在该纸页的第一表面上暴露该窄条一连续的区域。另外，在该纸页的第二表面上形成多个不连续的半透明或透明的窗口，并且该窄条是暴露的。

在优选的现有技术中用来生产窗口证券纸的生产方法中要求一压花圆网网笼网面。盲板在造纸技术中通常是不使用的，其中的原因是因为造纸优选是需要均匀和一致的。孔和穿孔的出现通常是不被要求的特征。

在一些纸纤维已经绕盲板区域沉积时，当不可渗透窄条接触支持表面时，它会阻止任意另外的纤维沉积在盲板区域，保留了产生在盲板操作中作为清楚区域的设计。同时，压花圆网网笼网面的使用约束了能被嵌入的安全线的宽度，而用本发明的方法，能生产有任意宽度的不可渗透窄条的文件，可以是6mm以上直到整个文件的宽度，在文件的前端侧面上可用纸“涂布”，可用任意设计的方式，包括水印。纸的背面能被制成包含一连续暴露的窄条，该窄条能被用来显示标记和类似的记号。

但是，已经发现，通过该方法形成的窗口没有锐利的、边缘分明的窗口，并趋向有非均匀的纸纤维侵入该窗口且部分地模糊了窗口。纸纤维不是足够长来架桥使得不可渗透材料挡住网笼网面，却趋向于绕盲区材料增多沉积纤维。绕纸浆槽旋转的圆网网笼引起纤维冲洗回网笼孔中，只是部分沿着牵引边缘。

在EP-A-0059056所述的方法中，虽然窗口的边缘由于在纸纤维沉积之前，细长安全元件就与网笼网面的抬起区域接触而被很好的限定了，但是能被并入的安全元件的宽度受到限制。纸纤维因此就能进入抬起区域之间的谷地，安全元件就被窗口之间的作为桥所知的那部分纸所掩埋。然而，已经发现，如果宽的细长安全元件如EP-A-0059056中所述的方法使用，当安全元件的宽度比圆网网笼网面的抬起部分宽时，就不会形成窗口。安全元件的边缘下垂覆盖抬起区域的边缘，并且防止纸纤维进入抬起区域之间的谷地里，结果是安全元件就连续暴露在网笼网面那个侧面的纸上。

因此，本发明的目的是提供一种在纸中装入宽的不可渗透安全元件的改进的生产纸的方法，具有不连续的透明的或是半透明窗口，其中窗口具有清晰的界定的边缘并且是均匀形成的。

发明内容

因此，本发明提供了在不可渗透的柔性细长元件与一支持表面进入水性纸浆的槽中之前，包括首先将细长柔性不可渗透元件与一支持表面接触的步骤的一种生产纸的方法，所述的元件具有至少6mm的宽度，然后沉积纤维到该支持表面上形成纸，所沉积的纤维被以如下方式携带：当纤维沉积到支持表面上时，细长元件被并入纸中，以位置间隔开有至少两套窗口的方式，元件的至少部分区域被暴露在纸页的至少一个表面上，所述的至少两套窗口为两套部分所形成，该两套部分相对于支持表面的相邻区域从支持表面抬起，其中，第一套抬起部分具有横跨机器方向上的宽度，在生产纸的过程中纸在该机器方向上的行进，该第一套抬起部分的宽度比该细长元件的宽度窄，而第二套抬起部分具有横跨机器方向上的宽度，该机器方向为生产纸的过程中纸的运行方向，该第二套抬起部分的宽度至少等于该细长元件的宽度，这样，在纸的生产过程中，该细长元件被带入与两套抬起部分都接触，而该细长元件的边缘被该第二套抬起部分所支持。

附图说明

结合附图，仅通过实施例的方式，对本发明进行描述。

图1是按照本发明生产的纸和本发明的生产纸的方法所用的造纸浆槽的横截面侧面示意图；和

图2-5为用在如图1所示的圆网网笼网面上的嵌入压花和盲板的可选择的排列。

具体实施方式

按照本发明的造纸方法参照附图1进行描述。一多孔的支持表面，比如圆网网笼网面10，是以公知的方式生产的。该圆网网笼网面10具有以压花方式形成的抬起的部分，这在欧洲专利EP-A-0059056中公开了。该抬起的部分限定了形成在最终产品纸上的窗口的形状。在该说明书中术语“窗口”包括规则或不规则形状和显示的纸中透明的或半透明的区域。

在公知的方式中，圆网网笼网面10如图1所示是在纸浆槽11中旋转的。纸浆包括天然原料的纤维如棉花、合成纤维，或是二者的混合物。当网笼旋转时，宽的柔性的细长不可渗透元件13，优选是该不可渗透元件具有至少6mm的宽度，被带入在纸浆面上方与圆网网笼网面10接触。

抬起的部分15、16被分成两套。第一套抬起部分15优选是具有重复图案，其宽度小于细长元件13的宽度。第二套抬起部分16设置为使得至少其部分或是其某些元素是位于第一套抬起部分15的两个侧面的，所述第二套16的外边缘之间的距离至少对应为细长元件13的宽度。第二套抬起部分16可包括在第一套抬起部分15的两边单独抬起的部分，如图2、4、5和6所示的情况。可选择的，第二套抬起部分16的每一个或是某些抬起部分可以在元件13整个所预期的宽度上延伸，比如具有整体上的宽度大于第一套抬起部分15的宽度，如图3所示。应该指出的是，任何第一和第二套抬起部分15、16的宽度的基准都是指的在横向于机器方向上所测量的宽度。第一套抬起部分15限定主窗口的形状，并且优选是大于由第二套抬起部分16所提供的抬起部分。尽管是由第二套抬起部分16提供较小的第二窗口，其主要作用是在造纸过程中支持宽的细长元件13的边缘，并且允许纸纤维沉积到窗口之间。而且，第二套抬起部分16的形状可设计为促进纸纤维在抬起部分15、16之间如下所述的流动。优选是安全元件在造纸期间不会摆动，以确保元件13的边缘与第二套抬起部分16接触并且由其支持。

该方法的优点是如果整个抬起区域比安全元件13宽，能允许该窗口的形状设计为更宽泛的范围，不会受几何形状如矩形的限制。

同时，优选是该发明以单层纸形成透明或半透明窗口，也可以层压一第二层纸到宽的柔性细长元件的背面上。

实施例1

如图2所示的实施例，海豚形第一套抬起部分15可为12mm宽，同时在边缘是波形，形成第二套抬起部分16，延伸至35mm，即大大地宽于安全元件13的18mm宽度。当元件13设置在抬起部分15上时，一系列的窗口形成为海豚的形状。元件13是不可渗透的，在该元件的区域挡住网笼网面。该元件13由波形支持，波形形成的形状能允许抬起部分15、16之间的纤维流动，而在这些区域允许纸成形。窗口也是由波形形成的，并且波形与元件13相接触。

实施例2

如图3所示的实施例，海豚压花12mm宽，而波形支持为18mm宽。当当18mm宽的元件13布在压花上时，12mm宽的窗口以海豚的形状成形，并且波形也暴露为窗口，在那里该元件13与其接触。波形再次形成为促使纤维流进入到海豚之间的区域的形状。

实施例3

如图4所示的实施例，其类似于图3所示的情况，只是波形是位于海豚的边缘的，以提供单独的相隔18mm的支持，即，元件13的宽度。波形再次协助纤维流形成抬起部分15、16之间的纸页。

实施例4

如图5所示的实施例，窗口是形成为菱形的形状的，宽12mm长30mm。在机器方向的上方和下方有小些的菱形提供支持，以防元件13在窗口之间成为表面。在侧边的小钻石是抬起部分16，支持元件13的边缘，并且允许纤维流到元件13的下面，并在图中的暗部区域形成纸页。这也会显露为小窗口，而元件13与其接触。

实施例5

如图6所示的实施例与图5所示的类似，只是在中心处大的窗口15是椭圆形的形状，为12mm宽30mm长。在机器方向的上方和下方有小些的椭圆形提供支持，以防元件13在窗口之间成为表面。该元件13为18mm宽，同时支持元件13的边缘的小椭圆形16的横向宽度为22mm，也就是比基底的宽度宽。部分椭圆形16会显示为小窗口，而元件13与其接触。

因此该处理能使得不可渗透的宽窄条元件13，优选是至少为6mm宽，优选范围是6mm-100mm宽，能被包含在纸页中。该元件13的宽度可非常接近由该纸生产的安全文件的宽度，因此在最后完成的文件中，只有窄窄的纸边用完文件的每个边缘。(注意：尽管在该上下文中元件13可以不是窄的和细长的，而对应于已完成的纸币则适合被描述为窄条的，也就是在造纸过程中对整张纸页而言，它是窄条的。因此，在本描述中涉及的“窄条”都该如此理解)。当从网的侧面看反射时，能看到大的透明窗口，它就是高度可见的。

这种不可渗透的宽窄条元件13可被用作标记的显示表面，如脱金属化(de-metallised)图象、全息图象、彩色移位区域、印刷或任何所有这些标记的结合，在大的窗口中都是高度可见的。但是，如果用普通的清楚的窄条13，窗口就会部分地半透明或完全透明。当在传送中看时，从标记的网侧看，金属化或彩色在元件13的整个嵌入的边缘也变成可见的。这些边缘上可具有标记，其从包含在元件13的暴露部分的任意标记上放出或补充标记上。

用于元件13的一种优选材料是BOPP，估计，20微米的厚度能帮助保持在窗口区域上的纸的“松厚性”。但是，其它材料，比如，PE、PET或是PK可用其它的厚度。

在一个实施方案中，脱金属图象具有很大面积透明区域的面积上，以在金属区域和非金属区域之间的窗口之内提供一个较大的对比。当纸从纸的网的侧面看时，窗口之间的纸桥的可见性是通过其与金属的对比来加强的。

元件13能有效地被使用，作为信息的携带者和/或能包括广泛的各种公知的可靠特征。可包括下列特征：

-脱金属设计，其可包括基本上除去的金属的面积以利用底膜的透明性，并提供大面积的透明窗口；

-全息设计，其能包括全金属的面积和半色调网屏，以提供部分半透明的和/或没有金属。在某些观察条件下，没有金属，全息图象仍然可以看见；

-前后的印刷套准，如果试图仿冒时，其特征是被印刷时，其会从前后两方面清楚显示波纹图案。优选是，这种图案在作为其本身的安全特征时，在将元件13插到纸中之前，在透明膜上能生成这种图案。这种图案是非常困难来模仿和精确复制的；

-不同颜色的印刷显示在其前面到其后面。该印刷可在窄条的任一个侧面上或两个都在相同的侧面上，在一个侧面上用一个颜色藏住另一个颜色，但是可以通过另一个侧面来显示被藏住颜色；

-水晶膜，这在WO-A-94/02329中描述过，当分子液晶材料涂布到透明水印上时，其中颜色的变化是可见的。因为纸表面的刮擦影响，很大百分比的可见的颜色密度被丢失了。通过用全透明窗口，一相当鲜明的颜色变化是可见的，在反射和透射两种上都是可见的；

-发光的或磁性材料；

-嵌入脱金属区域。每个边缘上元件13的区域是完全嵌入的，这些能包括脱金属型图象，当文件在透射光中被观看时，其会变成仅仅被看见的图象。这个区域也可模仿类似的相邻的区域，该相邻的区域在反射和透射中是可见的，或者该金属导电性能渗出到邻近区域；

-有安全设计(如财富密封)的透明膜的安全印花在印刷过程中产生。这些可以被压花遮住来产生一有触感/可见的特征或能包括印刷油墨，进而提高其可见性；

-至少在元件的一个侧面上的接触测量是可行的，适宜沿其整个长度接触。测量可包括通过该元件的电流上测得的电阻，接触嵌入微型电路；接触以启动在所述元件内的材料，如PVDF电致变色(electrochromic)，导体聚合物；

这种大面积的有效利用，能在元件13上结合很多特征。

另外，元件13可被穿成各种形状的孔，能提供新的特征或被机器的识读性，如，通过空气射流识别。

如上所述的纸可以被裁切和印成各种形式的文件，如包括钞票、支票、旅行支票、身份证、护照、债券等安全文件。

Claims (13)

1.一种生产纸的方法，包括在不可渗透的柔性细长元件(13)与一支持表面(10)进入水性纸浆(11)槽中之前，首先将细长柔性不可渗透元件(13)与一支持表面(10)接触的步骤，所述元件(13)具有至少6mm的宽度，然后沉积纤维到该支持表面(10)上形成纸，纤维的沉积通过如下方式完成：当纤维沉积到支持表面(10)上时，细长元件(13)被装入纸中，在位置间隔开的至少两套窗口处，元件(13)的至少部分区域被暴露在纸页的至少一个表面上，所述的至少两套窗口由两套部分(15，16)形成，该两套部分(15，16)相对于支持表面的相邻区域从支持表面抬起，其中，第一套抬起部分(15)具有横向于机器方向上的宽度，在生产纸的过程中纸在该机器方向上行进，该第一套抬起部分的宽度比该细长元件(13)的宽度窄，而第二套抬起部分(16)具有横向于机器方向上的宽度，在该机器方向上纸在生产纸的过程中行进，该第二套抬起部分的宽度至少等于该细长元件(13)的宽度，这样，在纸的生产过程中，该细长元件(13)被带入与两套抬起部分(15，16)都接触，而该细长元件(13)的边缘被该第二套抬起部分(16)所支持。

2.如权利要求1所述生产纸的方法，其特征在于：第一套(15)的每个抬起部分的表面面积比第二套(16)的每个抬起部分的表面面积大。

3.如权利要求1所述生产纸的方法，其特征在于：第二套(16)的每个抬起部分的横向宽度至少等于该细长元件(13)的宽度。

4.如权利要求1所述生产纸的方法，其特征在于：第二套(16)的多个第一抬起部分设置在第一套(15)抬起部分的一侧，而第二套(16)的多个第二抬起部分设置在第一套(15)抬起部分的另一侧，所述多个两个抬起部分(15，16)的外边缘之间的横向距离至少等于该细长元件(13)的宽度。

5.如权利要求1所述生产纸的方法，其特征在于：该抬起部分是由该支持表面(10)的压花形成的。

6.如权利要求1-5中任一所述生产纸的方法，其特征在于：该抬起部分(15，16)是由该支持表面(10)的盲区形成的。

7.如权利要求1所述生产纸的方法，其特征在于，该抬起部分(15，16)通过压花和盲区相结合而形成。

8.如权利要求1所述生产纸的方法，其特征在于，该支持表面(10)是圆网网笼面。

9.如权利要求1所述生产纸的方法，其特征在于，还包括层压一第二层纸以覆盖该细长元件(13)的背面的步骤。

10.由前面任一权利要求所述生产纸的方法所生产的纸张。

11.如权利要求10所述的纸，其特征在于：该细长元件(13)是具有一个或多个安全特征的安全元件。

12.包含或是由权利要求10至11任一所述的纸产生的安全文件。

13.如权利要求12所述的安全文件，其特征在于：该细长元件(13)的宽度与该文件的宽度相同。

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