專利名稱:四層縫合壓榨織物的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及造紙技術(shù)領域。更具體而言,本發(fā)明涉及機上可縫合的各種造紙用織物,如用于造紙機壓榨部的機上可縫合壓榨織物。
現(xiàn)有技術(shù)描述在造紙?zhí)幚砥陂g,通過沉積纖維漿液,即是,纖維素纖維的水分散液,沉積到造紙機的成形部的移動成形織物上,就形成纖維幅料。在這個處理期間大量的水就通過成形織物從漿液中排出,留下纖維幅料在成形織物的表面上。
新形成的纖維幅料從成形部送到壓榨部,壓榨部包括一系列壓榨區(qū)。這個纖維幅料通過由壓榨織物支持的壓榨區(qū),或者通常情況下,通過兩個壓榨織物之間。在壓榨區(qū)中,纖維幅料受到壓縮力,能從纖維幅料中榨出水分,并且在纖維幅料中使纖維彼此粘結(jié),就將纖維幅料變成紙頁。理想狀況是,水由壓榨織物或織物組吸收,而不會返回到纖維幅料中。
纖維幅料,現(xiàn)在是紙頁,最后送到干燥部,干燥部包括至少一系列可旋轉(zhuǎn)的干燥鼓或滾筒,其由蒸汽在內(nèi)部加熱。紙頁本身是由干燥織物支持直接在蜿蜒路徑上順次繞過系列鼓中的每一個鼓,該干燥織物支持纖維幅料很近地抵靠在干燥鼓的表面上。加熱的鼓通過蒸發(fā)將紙頁中的水分含量降低至所需的水平。
應看到的是,成形、壓榨、干燥織物,所有織物都是采用在造紙機上的無端環(huán)圈的形式,并且是以傳送帶功能的方式出現(xiàn)。還應看到的是,造紙是以相當?shù)乃俣冗M行的連續(xù)的過程。這就是說,纖維漿液是連續(xù)沉積到成形部的成形織物上的,同時當其從干燥部排出后,新制成的紙頁是連續(xù)卷繞到紙輥上的。
目前,具體參照壓榨織物,同時,應該稱壓榨織物是僅僅以無端的形式提供的。這是因為新形成的紙頁是非常容易受影響的,會因為壓榨織物或織物組上的任何不均勻性,使紙頁在經(jīng)過壓榨區(qū)時留下痕跡。一種無端的、無接縫織物,如由公知的無端織造方法制成的織物,是在縱向(機器方向)和橫向(橫跨機器方向)兩個方向上都有均勻的結(jié)構(gòu)的。接縫,如在安裝到造紙機上期間,可用來將壓榨織物封閉成為無端的形式,表示壓榨織物的均勻結(jié)構(gòu)上的不連續(xù)性。用接縫,然后,就會極大增加紙頁在壓榨區(qū)留下痕跡的可能性。
因此,任何可用的機上縫合壓榨織物的縫合區(qū)域通常必須是承受載荷的,即是說,在壓榨區(qū)或多個壓榨區(qū)壓力下,象壓榨織物的其余部分一樣,并且必須是有如壓榨織物的其余部分相同的對水和空氣的滲透性,為了最小化,如果不能整體上避免的話,由接縫區(qū)域制成的紙品上的痕跡。
盡管考慮到由這些需求體現(xiàn)出的技術(shù)障礙,還是保持了高的要求改進機上縫合壓榨織物,為了能比較容易和安全地安裝到壓榨部上。最后,這些障礙就由改進的壓榨織物所克服,這些壓榨織物具有由織物的兩個端部的十字交叉邊緣上提供縫合圈來形成的接縫。這些縫合圈它們本身是由織物的機器方向(MD)紗線形成的。接縫是由將壓榨織物的兩個端部放置在一起、通過在織物的一個端部與織物的另一個端部交織縫合圈而形成的,并且通過將所述的銷或銷釘直接穿過由交叉縫合圈形成的通道而將織物的兩個端部鎖定在一起而形成的。不用說,將機上縫合壓榨織物安裝到造紙機上比將無端壓榨織物安裝到造紙機上要容易,并且所用的時間要少多了。
這里有幾個生產(chǎn)壓榨織物的方法,其能用這類接縫在造紙機上連接成無端形式。一個方法是平紋織造壓榨織物,在這種情況下,經(jīng)紗是機器方向(MD)紗線。為在這個方法中形成縫合圈,經(jīng)紗端部是在平行于經(jīng)紗的方向上織造一段距離返回到織物本身中。另一個技術(shù)是,更優(yōu)選是,無端織造的改進的形式,通常是用來制成織物的無端環(huán)圈。在改進的無端織造中,緯紗,或填充紗線在織物的一個邊緣上通過圍繞一個用于形成環(huán)圈的銷子正被織造而形成環(huán)圈的通道中、橫跨所述環(huán)圈前后連續(xù)織造。作為緯紗或填充紗線,最后變成壓榨織物的MD紗線是連續(xù)的,由這種方式獲得的縫合圈很結(jié)實,并且有這類縫合圈的接縫有更大的承載能力,比由織造經(jīng)紗端部回到平紋組織織物的端部中制成的任何接縫的承載力都大。還是在另一方法中,織物是無端織造的,并且因此獲得的織物的無端環(huán)圈是扁平的,并且呈在扁平環(huán)圈的兩個寬度方向端部上彼此連接的兩層織物形式。一個或多個寬度方向紗線然后被從兩個寬度方向端部的每一個上移走,來制成一由自由端界定的短間隙,即,在每個端部長度方向紗線的新的未織造部分。當兩個寬度方向端部如上所述被帶到一起時,這些長度方向紗線的未織造部分然后被用作縫合圈。
為了生產(chǎn)確定等級的紙,比如掛面紙板和瓦楞紙芯層,就需要壓榨織物有高的可空容積和高的水處理能力。多層壓榨織物,如Cunnane的美國專利US4865083和US4887648所公開的,是對這類申請有用的。
這些專利由相關的申請產(chǎn)生,并給出形成壓榨織物的接縫的方法,壓榨織物有至少四個機器方向?qū)印T诠_的方法中,織造基底織物,在機器方式上至少有四層,在要被連接到一起的兩個端部的每一個上設有縫合圈。縫合圈最后至少是兩層。即是說,織物的兩個端部上,從至少四層中的一層來的機器方向(MD)紗線形成一縫合圈,并且在至少四層的另一層再次進入織物,相同的兩層在每個端部被如此相關,因此完成這兩層。剩下的層以類似的方式用或不用縫合圈來完成。通過變更在縫合圈被完成的層的選擇,能改變接縫的幾何形狀。
本發(fā)明也是多層壓榨織物,但是,在被安裝到造紙機上期間,被設計成以無端形式縫合,比美國專利US4865083和US4887648所公開的更容易。
第一縫合螺線由第一銷釘連接到壓榨織物的兩個寬度方向邊緣的一個邊緣上的至少第一和第二縫合圈中的一個上。同樣,第二縫合螺線由第二銷釘連接到壓榨織物的兩個寬度方向邊緣的另一個邊緣上的至少第一和第二縫合圈中的一個上。
機上縫合壓榨織物在安裝到造紙機的壓榨部上的過程中,被以無端形式連接;具體是通過交叉第一和第二縫合螺線的線圈,并且通過直接將第三銷釘穿過由交叉線圈限定的通道來連接。
在隨后通常所參照的附圖下,本發(fā)明現(xiàn)在將會更詳細地描述。
優(yōu)選實施例的詳細描述現(xiàn)在具體談圖,
圖1是機上縫合壓榨織物10的透視圖。壓榨織物10一旦其兩個端部12、14在接縫16處彼此連接,就是無端環(huán)圈的方式。
圖2是沿圖1中線2-2看壓榨織物10的橫截面示意圖。這樣,橫截面取橫向或橫跨機器方向,顯示其從側(cè)面看橫跨機器方向(CD)紗線,和橫截面上其機器方向(MD)紗線。
如圖中所示,機上縫合壓榨織物10是包括四層20、22、24、26 MD紗線的四層結(jié)構(gòu)整體織造結(jié)構(gòu)。壓榨織物10按照如上所述改進的無端織造工藝來織造,并且有第一MD紗線32系統(tǒng)和第二MD紗線34系統(tǒng)。第一MD紗線32形成圖2的頂上兩層20、22,而第二MD紗線34形成底部兩層24和26。第一MD紗線32和第二MD紗線34在織造工藝中是緯紗,在下面將會看到,其在機上縫合壓榨織物10的兩個寬度方向邊緣形成縫合圈。
第一MD紗線32系統(tǒng)和第二MD紗線34系統(tǒng)至少與一個CD紗線36系統(tǒng)交織,CD紗線在織造工藝中是經(jīng)紗。應該理解的是圖中所示的織造圖案僅僅是用于這個目的的眾多方式中的一個示例。
第一MD紗線32、第二MD紗線34和CD紗線36可以是用于織造造紙機布的紗線類型中的任何一種。即,合股單絲或合股復絲紗線形式的僅僅單根使用的單絲束的單絲紗線或合股/加捻紗線,均可以用作這些紗線中的任何一種。
另外,包括第一MD紗線32、第二MD紗線34和CD紗線36的長絲是從合成聚合樹脂材料,如聚酰胺、聚酯、聚醚酮、聚丙烯、聚芳酰胺、聚烯烴和聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂,擠制成的,并且按照紡織工業(yè)特別是造紙機布工業(yè)所公知的技術(shù)結(jié)合到紗線中。
圖3是沿圖1中線3-3剖開的機上縫合壓榨織物10的接縫16的橫截面示意圖。第一MD紗線32在壓榨織物10的兩個端部12、14形成第一縫合圈42。同樣,第二MD紗線34在兩個端部12、14形成第二縫合圈44。第一縫合圈42和第二縫合圈44沿壓榨織物10的寬度方向邊緣形成兩行。如圖所示,第一縫合圈42相對于第二縫合圈44是垂直堆疊的,但應該理解的是它們也可以彼此在機器方向上縱向偏移。
如前面所述,壓榨織物10是按照改進的無端織造工藝整體織造的。第一縫合圈42和第二縫合圈44分別由第一MD紗線32和第二MD紗線34形成,在織造工藝中它們都是緯紗。第一縫合圈42和第二縫合圈44每個都是由單獨的圈形成銷形成的。在織造工藝結(jié)束時,圈形成銷(未示出)被移走形成端部開放的織物,端部開放織物具有沿該壓榨織物10的寬度方向邊緣的上述兩行縫合圈,一行是第一縫合圈42和另一行是第二縫合圈44。
按照本發(fā)明,縫合螺線52連接該壓榨織物10的兩個端部12、14中的每一個。該縫合螺線52分別通過銷釘62和銷釘64在壓榨織物10的兩個端部的每一端部處連接到兩個第一縫合圈42和第二縫合圈44上??p合螺線52可即時隨圈形成銷的移走而連接到兩個端部12和14上。不論第一MD紗線32或是第二MD紗線34是合股/加捻紗線,由于其形成的縫合圈趨向從理想的需要用于交叉和縫合的幾何形狀旋轉(zhuǎn),并且是趨向能容易地變形,這是需要的。作為選擇,縫合螺線52可在其處理期間在稍后面的時間,比如,當短纖材料已經(jīng)針刺進其中,而圈形成銷移走并且在兩個端部12、14上的縫合圈42、44彼此分開之后,將縫合螺線52連接到在壓榨織物10的兩個端部12、14上的縫合圈42和44上。
銷釘62和銷釘64可以是單絲的單束;單絲的多束,彼此未加捻或者合股的,捻在一起的,織造或針織在一起的;或者是用來封閉造紙機布接縫的其他銷釘類型中的任意一種。這些銷釘62,64可從如用來織造壓榨織物10的紗線32、34、36的相同的合成聚合樹脂材料擠制而成。
對于縫合螺線52,它們是由聚合樹脂材料擠壓成的單絲螺線,聚合樹脂材料優(yōu)選是聚酰胺樹脂,但是也可以是聚酯、聚醚酮、聚丙烯、聚烯烴或聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂。單絲直徑可以是,例如0.40mm或0.50mm。在安裝壓榨織物10到造紙機上期間,單絲縫合螺線52,可容易地彼此交叉并通過直接將銷釘66穿過由縫合螺線52的交叉絲圈所確定的通道,而彼此結(jié)合在一起。填充紗線(stuffer yarns)可插入到縫合螺線52內(nèi),以確保接縫16有類似于織物10的其余部分的滲透特性。
象銷釘62和銷釘64一樣,銷釘66可是單絲的單束;彼此未加捻的單絲的多束,或者合股的,捻在一起的,織造或針織在一起的;或者是用來封閉造紙機布接縫的其他柱銷釘類型中的任意一種。銷釘66可以是另一可選擇的形狀,即是說,它可以是非圓形的橫截面,從而使它能正確地填充交叉縫合螺線52內(nèi)的容積,以確保接縫16的內(nèi)徑(caliper)和壓力均勻性與織物10的主體部分一樣。而且,銷釘66也可以是從如用來織造壓榨織物10的紗線32、34、36的相同的合成聚合樹脂材料擠壓而成。
幾層短纖材料68可連接到壓榨織物10的每一側(cè)面,并且通過針刺或水纏結(jié)(hydroentanglement)法穿過它的結(jié)構(gòu)而纏結(jié)到織物內(nèi)。為了清楚可見,短纖材料68僅在圖3中有部分示出。短纖材料68可以包括聚合樹脂材料,例如聚酰胺或聚酯的短纖維。
織物的縫合區(qū)域的流動阻抗和壓力分布的均勻性與織物主體部分的一致性的重要性是公知的。這需要防止?jié)窦堩摦斊潆S織物穿過壓榨區(qū)時被接縫留下痕跡。因為在織物接縫和主體之間存在顯著的區(qū)別,在每個端部有一組縫合圈的四層整體織造織物會在濕紙頁留下痕跡。有兩組縫合圈的四層整體織造織物在每個端部不會給濕紙頁留下嚴重痕跡,但是在造紙機上連接成無端形式比在每個端部有單獨一組縫合圈更困難。本發(fā)明的縫合螺線使得這么做變得容易和快速,因為僅僅需要用一個銷釘就能封閉接縫。其螺線空間和均勻性也都比那些織造圈好,對織物結(jié)合成無端形式在輕松性和速度上貢獻很多。另外,眾所周知,任意非單獨單絲紗線,既可以是加捻的(纜線的、合股的等),也可以是未加捻的,相對于相鄰縫合圈形成有較弱幾何形狀的縫合圈,或者相對于其形成更多股的圈。在任一情況下,在紙機上交叉縫合圈形成接縫就變得很困難。如果一組或兩組縫合圈都是由非單獨單絲型紗線形成的,將織物以適時的方式連接成無端圈的形式很困難,如果不是不可能的話。本發(fā)明的縫合螺線允許除了單獨單絲的其他紗線用來按照客戶需要來定制織物的性質(zhì),如脫水性、壓縮性和空隙容積性,在織物中的這些特性使得在造紙機上安裝織物時就相對容易。
為了進一步降低織物主體和接縫之間的性質(zhì)的差別,不僅所有三種銷釘62、64和66的類型和幾何形狀可以選擇,而且可將填充紗線插入到相互嚙合的縫合螺線內(nèi)。接縫的改進可包括在縫合圈42、44處織入另外的紗線,按照美國專利US5476123和US5531251的教導,其教導在這里被引作參考。而且,縫合圈42、44,縫合螺線52,和由交叉縫合螺線52限定以及由銷釘66占據(jù)的容積,都能包括阻流材料。例如,阻流材料可以是附加CD紗線,例如,適宜重量和尺寸來提供阻流所需水平的阻流特性的單絲、復絲、卷曲彎形的、織造、針織或短纖紗等。附加CD紗線可有圓形、橢圓形、矩形、葉狀的或其他形狀的橫截面,也可是與功能性CD紗線36相同或不同的類型。可選擇地,阻流材料也可是織造或非織造材料或聚合薄膜的帶狀物,或聚合泡沫或液體樹脂,固化后提供所需的額外阻流性。
上述改進對本領域的普通技術(shù)人員來說是顯然的,但是不會帶來超出本發(fā)明的所附權(quán)利要求的范圍的改進。例如,第一縫合圈42和第二縫合圈44可如圖3所示,從壓榨織物10的寬度方向邊緣在長度方向上有相同數(shù)量的延伸??蛇x擇的還有,第一縫合圈42和第二縫合圈44可如圖4a到4c所示,從所述的寬度方向邊緣在長度方向上有不同數(shù)量的延伸。在圖4a中,縫合圈42在壓榨織物10的兩個端部都比縫合圈44長。在圖4b中,是相反的情形—縫合圈44在壓榨織物10的兩個端部都比縫合圈42長。在圖4c中,縫合圈42在壓榨織物10的一個端部比縫合圈44長,而在另一個端部則相反。
可選擇的還有,第一MD紗線32可形成圖2的頂部和底部紗線20、26,而第二MD紗線34可形成中間兩層22、24。在這種情況下,如圖5a到圖5c所示,沿壓榨織物10的寬度方向邊緣第一MD紗線32形成第一縫合圈72,而第二MD紗線34形成第二縫合圈74。在圖5a中,縫合圈72在壓榨織物10的兩個端部都比縫合圈74長。在圖5b中,縫合圈72和縫合圈74在壓榨織物10的兩個端部延伸相同數(shù)量。最后,在圖5c中,縫合圈74在壓榨織物10的兩個端部都比縫合圈72長。因為在圖5a和5c中,縫合圈72和縫合圈74有不等的長度,縫合螺線52可在壓榨織物10的每個端部僅僅連接到兩個縫合圈72、74中的一個上。
對本領域的普通技術(shù)人員其他的改進也是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種用于造紙機壓榨部的機上可縫合壓榨織物,所述壓榨織物包括第一機器方向(MD)紗線系統(tǒng),第二機器方向(MD)紗線系統(tǒng),和至少一個橫跨機器方向(CD)紗線的系統(tǒng),所述至少一個CD紗線系統(tǒng)與所述第一和第二MD紗線系統(tǒng)交織來形成整體織造多層結(jié)構(gòu)的,所述結(jié)構(gòu)是有長度和寬度、兩個長度方向邊緣和兩個寬度方向邊緣的矩形形狀,所述第一和第二MD紗線沿所述兩個寬度方向邊緣的每一邊緣分別形成織物的第一和第二縫合圈;第一縫合螺線由第一銷釘連接到所述壓榨織物的兩個寬度方向邊緣的一個邊緣上的至少所述第一和第二縫合圈中的一個上;第二縫合螺線由第二銷釘連接到所述壓榨織物的兩個寬度方向邊緣的另一個邊緣上的至少所述第一和第二縫合圈中的一個上,因此,所述壓榨織物在安裝到造紙機的壓榨部上的過程中,連接成無端形式,即,通過交叉所述第一和第二縫合螺線的線圈,并且通過直接將第三銷釘穿過由所述第一和第二縫合螺線的交叉線圈限定的通道來連接。
2.如權(quán)利要求1所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一和第二縫合圈在壓榨織物的厚度方向上是彼此分開的不同的兩行。
3.如權(quán)利要求2所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一和第二縫合圈的所述不同的兩行是相對于彼此垂直堆疊的。
4.如權(quán)利要求3所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一和第二縫合圈從所述寬度方向邊緣在長度方向上以等同的數(shù)量延伸。
5.如權(quán)利要求3所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一和第二縫合圈從所述寬度方向邊緣在長度方向上以不同的數(shù)量延伸。
6.如權(quán)利要求2所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一和第二縫合圈的所述的不同的兩行在長度方向上彼此偏移。
7.如權(quán)利要求2所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一縫合螺線由所述第一銷釘和第四銷釘分別連接到所述壓榨織物的所述兩個寬度方向邊緣的一個邊緣上的所述第一和第二縫合圈上;和第二縫合螺線由所述第二銷釘和第五銷釘分別連接到所述壓榨織物的所述兩個寬度方向邊緣的另一個邊緣上的所述第一和第二縫合圈上。
8.如權(quán)利要求1所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一和第二縫合圈從所述寬度方向邊緣在長度方向上以不同的數(shù)量延伸。
9.如權(quán)利要求1所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一和第二縫合圈從所述寬度方向邊緣在長度方向上以等同的數(shù)量延伸。
10.如權(quán)利要求1所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一縫合螺線由所述第一銷釘連接到所述壓榨織物的所述兩個寬度方向邊緣的一個邊緣上的所述第一和第二縫合圈上;和第二縫合螺線由第二銷釘連接到所述壓榨織物的所述兩個寬度方向邊緣的另一個邊緣上的所述第一和第二縫合圈上。
11.如權(quán)利要求1所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一和第二縫合螺線是單絲螺線。
12.如權(quán)利要求11所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述單絲螺線是由聚合樹脂材料擠壓而成的。
13.如權(quán)利要求12所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述聚合樹脂材料是從下列材料組中選出的聚酰胺、聚酯、聚醚酮、聚丙烯、聚烯烴和聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂。
14.如權(quán)利要求1所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一MD紗線系統(tǒng)形成所述整體織造多層結(jié)構(gòu)的兩層。
15.如權(quán)利要求1所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第二MD紗線系統(tǒng)形成所述整體織造多層結(jié)構(gòu)的兩層。
16.如權(quán)利要求1所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述第一MD紗線系統(tǒng)和所述第二MD紗線系統(tǒng)是緯紗,而所述CD紗線是經(jīng)紗,在改進的無端織造工藝中通過它們生成所述織物。
17.如權(quán)利要求1所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,多層短纖材料被連接到所述織物的至少一個側(cè)面上。
18.如權(quán)利要求17所述的機上縫合壓榨織物,其特征在于,所述短纖材料包括聚合樹脂材料的短纖維。
全文摘要
用于造紙機壓榨部的機上縫合壓榨織物包括,有兩個機器方向紗線(32,34)系統(tǒng)的多層整體織造基底織物,沿它的兩個寬度方向邊緣的每一邊緣形成縫合圈(42,44)??p合螺線(52)連接到兩個寬度方向邊緣的每一個邊緣上的兩行上的縫合圈中。兩個縫合螺線是在安裝到造紙機的壓榨部上期間,用來連接壓榨織物成為無端的形式。
文檔編號D21F1/00GK1386151SQ01802035
公開日2002年12月18日 申請日期2001年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月14日
發(fā)明者比約恩·賴丁 申請人:奧爾巴尼國際股份公司