專利名稱：螺旋折疊紙巾卷及制作方法
技術領域：
本發明涉及一種紙制品及其工業生產方法背景技術眾所周知，目前面巾紙與手帕紙的包裝均為一次性。特別是手帕紙，大多數手帕紙一包就10張左右，雖然在隨身攜帶時有很大的方便性。但在相當多地方，餐飲的時候，同樣使用手帕紙，經常一次聚餐下來會用掉許多包手帕紙，而每用掉一包紙就會扔掉一個包裝。這些包裝膠膜，有些為可降解，有些為不可降解。而且有些包裝制作考究，印刷精美。為了使用10來張紙巾就扔掉一個既不利環保又耗費資源的包裝，顯然與建設節約型社會的大方針政策不協調。
隨著我國經濟水平的日益提高，人們對物質生活的要求越來越高，這不只表現在對用品本身質量的要求上，也表現在對用品外觀美感的要求上。比如同樣質量的紙巾材質，人們對方塊狀且周邊有花紋壓痕的紙巾的喜好，明顯超過紙巾卷拉出的窄條狀紙巾。雖然這兩種制作方式的紙巾，各有各自的側重點。紙巾卷側重于家用，方塊狀一般稱手帕紙，側重于隨身攜帶。但假設在人數稍多的聚餐時候，既可用紙巾卷也可用手帕紙。用手帕紙則浪費包裝，用紙巾卷則無法滿足人們對美觀的要求，同時也不如手帕紙面積大所帶來的方便。如果有一種即為卷狀又可展開與手帕紙一樣的紙巾就可很好的解決這個問題。
發明內容
為了解決手帕紙數量少而包裝的浪費大和紙巾卷太窄帶來使用不便以及人們對美觀的要求的問題，本發明設計了一種具有卷狀形狀而展開以與手帕紙無異的紙巾制品，并提出了該制品工業生產的方法。
本發明的目的是通過以下途徑來實現的通過在一條短邊長度與目前手帕紙寬度相似的長條狀的紙巾上打制上若干垂直于長向邊的不連續的撕裂線(1)，撕裂線(1)與撕裂線(1)間隔距離與長條寬度相等或相似，這樣撕裂線(1)將長條狀紙巾分隔成若干大小相等的方塊狀，同時在方塊狀周邊打上一定寬度的花紋壓痕(2)，這樣沿撕裂線(1)撕下就得到一塊手帕紙了。但是，還需將紙巾繞制成大小與目前紙巾卷相近的卷狀。
因此本發明通過對長條紙巾進行折疊，使之成為寬度為原寬一半左右的窄條，然后將窄條繞卷即成。
由于折疊方法上的不同，繞制的方法也有一定區別。但在分隔、打撕裂線(1)、壓花紋幾道工序上是相同的。打折痕(3)工序上，螺旋折疊方法采用壓條瞬間沖壓，對折折疊則采用壓輪均速滾制。
在折疊工序上，當采用螺旋折疊方法折疊時，在長條紙巾上分布有若干互相平行的直線折痕(3)，除首尾兩道折痕(3)外，其余折痕(3)均斜貫兩個相鄰的正方形，折痕(3)中點與撕裂線(1)中點重合，折痕(3)與長向邊相交的角為折疊角(4)。在撕裂線(1)間隔與長條紙寬相等時，分隔出一個正方形。此時，折疊角(4)角度最小近似為26度57分，也就是折疊角(4)頂點與正方形頂點重合。此時折疊角(4)角度最宜為30度，折疊后紙巾寬度正好為正方形邊長的一半，也就是長條紙寬的一半。無論分隔成的方塊紙巾，邊長比例如何，只要采用上述折疊方式，所得到折疊后紙巾寬度都等于撕裂線間隔乘以折疊角(4)正弦值.實際上折疊后紙寬就跟長條紙寬、撕裂線間隔、折疊角(4)三者相關。在機械折疊時，通過一塊活動折疊板(11)來完成，折疊板(11)活動線與長條紙巾折痕(3)相平行，長條紙巾向前輸送時，其上所有折痕(3)會不斷與折疊板(11)活動線重合，在折痕(3)近活動線時，折疊板(11)動作。折疊板(11)動作達一定角度時，紙巾被阻擋前進。折疊板(11)繼續動動作達一定角度時，紙巾已沿折痕(11)被翻轉，折疊的目地便達到了。折疊板(11)快速復位，完成一個動作。整個折疊板(11)動作時間極短，一般在1/10秒以下。對長條紙巾造成的阻滯約在2mm以下，在阻擋消失后，紙巾自有的彈性將恢復其原態。由于紙巾在不斷被翻轉，進紙滾筒(14)及筒芯轉軸(15)均需隨之旋轉。通過螺旋折疊方法所成的紙巾具有造型新穎的特點。
當然不獨一種折疊方法可得到成形寬度為原寬一半左右的紙巾。本發明也提出了一種最簡單對折法，折痕(3)即為長條紙巾沿長向的中線，長條紙巾沿折痕(3)對折后繞中空硬紙筒芯(4)繞卷。當然還可以在紙寬1/4處打兩條平行且貫穿長向的折痕(3)，既可折痕(3)相對折也可相反折，折疊后長向邊與長向中線重合。這些折疊方法在繞卷時就相對固定，操作起來要簡單的多。
通過以上措施，紙巾卷達到展開變寬的目地，而且與手帕紙同樣外觀。在方法上可實現工業化生產。
圖1是實施例1的紙巾卷示意2是實現實施例1的方法示意3是制作實施例1時取紙口、折疊板、折痕三者運動時在時間和空間上的對比分析組4是實現對折折疊方法的側視示意5是壓制滾軸放大示意中1.撕裂線 2.花紋壓痕 3.折痕 4.折疊角 5硬紙筒芯 6傳輸帶 7壓痕滾軸 8折痕壓條 9折疊臺 10折疊臺擋板 11折疊板 12托臺 13托臺擋板 14進紙滾筒 15筒芯轉軸 16旋轉支架 17環形切刀 18撕裂線齒 19花紋雕刻 20V型托臺 21折痕壓輪具體實施方式
以下參照附圖對具體實施例進行進一步說明。
在圖1中所示是一種螺旋折疊方式而成的紙巾的形狀。它是通過圖2所示的方法制作而成。在具體制作時，設傳送速度為50mm9/s，撕裂線(1)間隔為200mm，長條紙寬為200mm。也就是分隔成邊長為200mm的正方塊。設折疊角(4)α為30度。大板面紙巾經壓痕滾軸(7)壓制，再經折痕壓條(8)沖壓后，長條紙巾被逐漸推上折疊臺(9)，折疊臺(9)與傳輸帶(6)之間的距離不宜過遠，宜在10mm以內。由于折疊臺(9)上托臺(12)拐向，所以折疊臺(9)宜做成長短分錯狀，這樣也利于工人操作。這樣在長的折疊臺(9)上紙巾慣性矩不能將紙巾做進一步推進，此時需在折疊臺(9)上加設助推裝置，可以是一個懸于折疊臺(9)上方的滾筒或其它。紙巾被推上折疊臺(9)之后，當其第一道折痕(3)到達折疊板(11)活動線時，折疊板(11)快速翻轉。此時折疊板(11)不一定要傾斜放置，也不一定在翻轉時壓到折疊臺(9)臺面，但應盡量減少折疊板(11)動作時間。折疊板(11)不獨表現為圖中的三角形形狀，也可以和托臺擋板(13)連成一體，其翻轉軸線在同一直線上。紙巾具有良好的延展性和變形性，及變形后較低的恢復性能。因此折疊時阻滯紙巾傳送不宜超過5mm，也就是折疊動作宜在5mm/傳送速度的時間內完成，在50mm/s的速度下，此時間為1/10s。但是由阻滯所形成的5mm的折皺，不能使之形成在折疊板(11)之下，所以折疊臺(9)臺面應適當低于傳輸帶(6)平面，其落差宜在10mm以內。當紙巾的傳送遇到折疊板(11)阻滯時，其折皺產生在落差處。紙巾從折疊臺(9)邊緣到達進紙滾筒(14)口這段距離只能通過手工牽引，一旦將紙頭子喂進進紙滾筒(14)口，則進紙滾筒(14)自動會將紙巾吸入，同樣需要將吸入后的頭子手工繞于筒芯(5)上。一但繞制開始，進紙滾筒(14)口、折疊板(11)、折痕(3)三者運動時在時間和空間上呈固定相應關系，如組圖3所示圖中用帶箭頭的AB表示進紙滾筒(14)口，O點表示AB的旋轉中心，用QT表示折疊臺(9)，用QZ表示折疊板(11)，用H1、H2、H3表示順序推進的折痕(3)。用一箭頭表示折痕(3)的推進位置。此處是為了方便表達才將圖作成這樣，在實際視覺上有所不同。需要注意的是，在折痕(3)運動時，進紙滾筒(14)口僅在原地旋轉，并未相應向前推進，紙巾被扭曲，但是在托臺(12)長度足夠長，紙巾足夠松動，其扭曲只產生在托臺(12)上的紙巾，對折疊臺(9)上紙巾造成的扭曲不會對紙巾成形造成影響。但進紙滾筒(14)口與折疊臺(9)間距離同樣不能太大，一般在600mm-800mm即可。
圖4是對折折疊的方法示意圖，在圖中V型托臺(20)可以向下傾斜，以使進紙滾筒(14)和筒芯轉軸(15)更易設置。進紙滾筒(14)和筒芯轉軸(15)用一支架固定即可。圖5中壓制滾軸上撕裂線齒間距應依紙質不同有所調整。齒寬應大于齒縫，齒寬一般在2mm-6mm間，齒縫一般在1mm-3mm間，撕裂線不獨為直線型。
權利要求
1.一種紙巾卷，其特征在于該紙巾卷完全展開，形狀為寬度180mm-200mm的長條形，在長條形紙巾上，分布若干條垂直于長向邊的撕裂線(1)，撕裂線(1)呈不連續的齒痕狀，撕裂線(1)與撕裂線(1)之間的垂直距離相等，同樣在180mm-200mm間。長條形被撕裂線(1)分隔為若干正方形或近似正方形，正方形或近似正方形周邊有寬度在25mm-40mm的花紋壓痕(2).在長條紙巾上還分布有若干互相平行的直線折痕(3)，除首尾兩道折痕(3)外，其余折痕(3)均斜貫兩個相鄰的正方形，其中點與撕裂線(1)中點重合，首尾兩道折痕(3)其中一端點與長條寬邊中點相交，另一點與長向邊相交且同樣與其它折痕(3)平行。折痕(3)與長向邊相交的角為折疊角(4)α，折疊角(4)α角度小于或等于45度，方塊紙為正方形情況下，折疊角(4)還不能小于26度57分。折痕(3)互相平行，且垂直距離＝撕裂線(1)間隔×折疊角(4)α正弦值。長條形紙巾從一頭開始沿折痕(3)依次向同一方向折疊，得到寬度＝撕裂線間隔×折疊角(4)α正弦值的紙巾。折疊后的紙巾以一中空硬紙筒芯(5)繞卷。
2.如權利1所述的紙巾卷，其特征在于，折痕(3)即為長條紙巾沿長向的中線，長條紙巾沿折痕(3)對折后繞中空硬紙筒芯(5)繞卷。
3.如權利1所述紙巾卷的工業制作方法，其特征在于，大板面紙巾送上傳輸帶(6)后，壓痕滾軸(7)貼緊于傳輸帶(6)上，軸心線與轉送方向垂直。大板面紙巾經過壓痕滾軸(7)壓制后，被設于壓痕滾軸(7)上的環形切刀(17)分隔成若干長條形紙巾，同時撕裂線齒(18)則在長條狀紙巾上打上撕裂線(1)，同時花紋雕刻(19)在方塊周邊壓上花紋壓痕(2).傳輸帶繼續往前運行，折痕壓條(8)以極快速度壓下，并快速回復原位。在傳輸帶(6)盡頭緊靠折疊臺(9)，長條紙巾被推上折疊臺(9)，并一直推上傾斜的折疊板(11)，當第一道折痕(3)到達折疊板(11)活動軸線時，折疊板(11)快速向折疊臺(9)面翻轉，將紙巾沿折痕(3)壓緊，并快速回復原位。折疊后的紙巾拐向托臺(12)，并以一個均勻間斷的速度向前推進，其間斷時間為折疊板(11)運動一次的時間。其推進速度＝傳輸帶(6)傳送速度×撕裂線(1)間隔×折疊角(4)α余弦值。其頭子被喂進進紙滾筒(14)并繞在筒芯(5)上，筒芯(5)被筒芯轉軸(15)帶動旋轉，同時旋轉支架(16)按紙巾折疊翻轉的方向勻速旋轉。
4.如權利3所述方法，其特征在于，傳輸帶(6)傳送速度宜在50mm/s以下。壓痕滾軸(7)上撕裂線齒(18)與環形切刀(17)凸出圓柱表面的高度相同，并略大于大板面紙巾壓緊后厚度。花紋雕刻(19)可采用陰雕或陽雕，如為陽雕，其最凸出點不高過撕裂線齒(18)頂點。壓痕滾軸(7)橫截面上，以圓心到撕裂線齒(18)頂點的距離為半徑所作圓的周長等于長條形紙上撕裂線(1)之間的間隔。壓痕滾軸(7)滾動時外周線速度與傳輸帶(6)傳送速度相同。環形切刀(17)之間的間隔等于長條紙寬。折痕壓條(8)橫截面形狀至少有一個角，且此角的頂點對準紙巾面。折痕壓條(8)臨近紙巾面懸置，其完成一次壓制的時間在1/10秒以下，并依傳送速度而調整，以不阻滯紙巾的傳送為原則。在第一次正確沖壓在折痕(3)位置上之后，每間隔相等時間壓下，該時間＝撕裂線(1)間隔/傳送速度。打上折痕(3)的長條紙巾在傳輸帶(6)盡頭被推上光滑的折疊臺(9)在第一道折痕(3)到達折疊板(11)活動軸線時，折疊板(11)快速向折疊臺(9)面翻轉，將紙巾沿折痕(3)壓緊，并快速回復原位。折疊板(11)板面在原位時與折疊臺(9)臺面可以成一定鈍角，在135度到180度之間，并且與托臺(12)上托臺擋板(13)板面與托臺(12)臺面的角度相等。折疊板(11)板面留有孔隙，以防止空氣壓力迫使紙巾在折疊板(11)快速復位時被沾回。托臺(12)長度應在600mm以上，以使紙巾形成緩沖帶。托臺(12)寬度最小不低于折疊后紙巾寬度，托臺擋板(13)與托臺(12)面固定。旋轉支架(16)的旋轉中心高出托臺(12)平面最少1/2折疊后紙寬，且該旋轉中心在托臺(12)平面上的落點在其最低寬度的中線上。進紙滾筒(14)由兩個直徑相等的圓柱構成，其軸心互相平行，軸心之間距離為圓柱直徑加上折疊后紙巾壓緊厚度。進紙的速度＝傳送速度×撕裂線間隔×COS折疊角(4)α，筒芯轉軸(15)軸心與進紙滾筒(14)軸心平行，在折疊紙巾被吸入進紙滾筒(14)后，將其頭子繞在筒芯(5)上，筒芯轉軸(15)與筒芯(5)同軸心線轉動，筒芯轉軸(15)的轉速應依紙卷直徑的增大而遞減。旋轉支架(15)每旋轉180度角的時間＝撕裂線(1)間隔/傳輸帶傳送速度，且每當進紙口與托臺(12)平面平行時，恰好折疊板(11)翻轉在折疊臺(9)臺面。
5.如權利4所述的方法，在折疊臺(9)上紙巾拐向一側邊上垂直設一折疊臺擋板(10)。
6.如權利2所述的紙巾卷的制作方法，如前權利3所述，當大板面紙巾被子分割成條狀后，折痕壓輪(21)在傳輸帶上沿長條紙巾長向中線壓出一道貫穿長向的折痕，然后被推上V型托臺(20)，V型托臺(20)呈簸箕狀，平坦開口迎向紙巾來向，后尾逐漸陡立成V字型，紙巾折痕恰好落在V字底口，并逐漸被對折起來。由于V字口向后逐漸合攏，其尾部也將逐漸向上翹起，V型開口也呈傾斜，此時進紙口也應傾斜以迎向V字口。將頭子喂進進紙滾筒(15)并繞在筒芯(5)上，筒芯(5)被筒芯轉軸(15)帶動旋轉，繞制成卷。
全文摘要
一種紙巾卷及其工業生產方法。該紙巾卷在展開并沿不連續切痕撕下后成為邊長為200mm左右的周邊有花紋的方塊紙巾，具有手帕紙的特征。該紙巾通過特殊折疊，卷制成高度為100mm左右的紙卷。該紙巾在現在紙卷的生產線上做一些改進即可進行批量生產。在現有技術基礎上，在大板面重疊之前的工序無需變動，之后增加壓痕、分割、折疊、卷制幾道工序。
文檔編號B31B1/90GK101058243SQ2007100482
公開日2007年10月24日 申請日期2007年1月16日 優先權日2007年1月16日
發明者黃志亮 申請人:黃志亮