專利名稱：帶有高抵抗中心平面的雙層成形織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙機中使用的成形織物。尤其涉及雙層成形織物，該織物結(jié)構(gòu)上在紙側(cè)層和機器側(cè)層之間的名義中心平面中設(shè)置低排水區(qū)域，以通過該織物抵抗和阻止初始的排水沖擊。
背景技術(shù)：
此處所使用的術(shù)語“雙層成形織物”指包括定向在第一方向中的兩組紗線的成形織物，一組設(shè)置在紙側(cè)，另一組設(shè)置在織物的機器側(cè)，并且這兩組紗線通過定向在橫向中的一組單獨的結(jié)合紗編織在一起并且成對織造。紙側(cè)和機器側(cè)表面的每一側(cè)的織造圖案，由整體織物編織圖案來確定，其基本相同或者不同。另外，此處所用的術(shù)語“橫向”指所述織物的機器方向和機器橫向。
本發(fā)明織物中的結(jié)合紗線可以是成對的緯紗，與Johnson在US 4 815 499中、Barrett在US 5 544 678中或Seabrook等人US 5826 627中描述的相似，或者該結(jié)合紗線可以為在公開的Nagura等人的美國專利申請?zhí)朥S 2003/0217782或Heger等人的US2004/0020621，或者是Vohringer的US 5 152 326、Johansson的US4 602 585、Osterberg的US 4 501 303、Kaldenhoff的US 6 223 780中的任一專利所公開的成對的經(jīng)紗。
在本發(fā)明的雙層成形織物中，如上所述定向在橫向中的所有的紗線包括成對的結(jié)合紗，所述紙側(cè)層和機器側(cè)層都被編織形成不同的但是相關(guān)的編織圖案。
在本文中使用的，以下術(shù)語具有下述意思術(shù)語“結(jié)合紗”指在紙側(cè)層占有一路徑的紗線，其分別和機器側(cè)層紗線交織以在機器側(cè)層占有一路徑?？椢镏械慕?jīng)紗或緯紗可以用作連接紗線。本發(fā)明織物中所有定向在橫向中的(如上所述)紗線都是結(jié)合紗。
術(shù)語“排水區(qū)域”被描述為在織物編織圖案的重復(fù)單元中的一個面積百分比，其指的是，在平行于成形織物紙側(cè)表面和機器側(cè)表面且位于織物內(nèi)給定的大體平的位置處，未被織造織物用的經(jīng)紗和緯紗占據(jù)的區(qū)域的比值。
術(shù)語“纖維支撐指數(shù)”或“FSI”指的是根據(jù)在2004年1月26-28日的Montreal，QC，90th年度PAPTAC峰會上，“造紙網(wǎng)和成形織物的織造(Weaves of Pagermaking Wires and Forming Fabrics)”的第2頁中，由Beran描述和由Dandy，R和Perrault，J總結(jié)的方法而進行的計算，其提供一種支撐點的數(shù)量的測量，該支撐點用于在具有給定的織物編織圖案的紙側(cè)表面上支撐造紙纖維。
術(shù)語“浮紗”指組份紗線的一部分，該部分穿過織物中的其它一組紗線而不與它們編織或交織；相關(guān)的術(shù)語“浮紗長度”指浮紗的長度，由表示為被穿過的紗線數(shù)量的數(shù)值。浮紗長度可以按紙側(cè)層或機器側(cè)層經(jīng)紗或緯紗的數(shù)量來表述。
術(shù)語“框架”指由成形織物的紙側(cè)層的紙側(cè)表面的四根交織紗線的縱向確定的基本矩形的排水區(qū)域。每單位面積的框架數(shù)量通過相關(guān)的術(shù)語“框架/in2”或“框架/cm2”標(biāo)志。
術(shù)語“編織”指在機器側(cè)中一紗和另一紗線形成至少一個接頭的位置。
術(shù)語“內(nèi)部浮紗”指組份紗線中穿過兩組紗線之間的一部分；和本發(fā)明相關(guān)的相關(guān)術(shù)語“內(nèi)部浮紗長度”指內(nèi)部浮紗的長度，表示為被在下面穿過的PS紗的數(shù)量的數(shù)值。
術(shù)語“交織”指在紙側(cè)層中一紗線和另一紗線形成至少一個接頭的位置。
術(shù)語“機器方向”或“MD”指一條平行于成形織物在造紙機上使用時的運行方向的線。術(shù)語“機器橫向”或“CD”指基本垂至于織物平面內(nèi)的機器方向的一方向。在本發(fā)明的織物中，或者是第一方向或者是橫向都可以平行于MD，這取決于織物的結(jié)構(gòu)，以及結(jié)合紗線是經(jīng)紗還是緯紗，即，如果經(jīng)紗是結(jié)合紗線，則橫向平行于MD。本發(fā)明的織物通常平面織造和接縫，以便當(dāng)織物在使用時經(jīng)紗被定向在MD中。
術(shù)語“紙側(cè)層”指在成形織物中，原料從網(wǎng)前箱輸送到其上的那層。術(shù)語“機器側(cè)層”指和造紙機中支撐裝置接觸的成形織物中的層。因此這些層的每一層都具有紙側(cè)表面(“PS”)和機器側(cè)表面(“MS”)。在本發(fā)明的雙層織物中，紙側(cè)層的機器側(cè)表面和機器側(cè)層的紙側(cè)表面相鄰。
術(shù)語“片段”指整體織物圖案的一個重復(fù)單元中的特定的結(jié)合紗所占據(jù)的單獨路徑的一部分，相關(guān)的術(shù)語“片段長度”指特定片段的長度，并且由紙側(cè)層紗線的數(shù)量表示，在該片段中一對結(jié)合紗中的一根和上述數(shù)量的紗線交織。
在造紙機中使用的成形織物用于保持和支撐原料中的造紙纖維，以允許從原料中排水，以便形成初始的纖維網(wǎng)并且把這個網(wǎng)輸送到造紙機隨后的區(qū)域中。開始這些織物由金屬絲織造，優(yōu)選磷銅或者不銹鋼絲；但近些年來由熱塑性樹脂生產(chǎn)的紗線也成為可以選擇的材料。目前，優(yōu)選的樹脂包括聚酯、聚氨酯和多種聚酯混合物。
最簡單的成形織物可以織造成單層結(jié)構(gòu)。盡管單層織物是已知和已在用的，但當(dāng)它們在一般的造紙機中使用時，它們具有以上現(xiàn)有技術(shù)中的缺點。
為了克服這些缺點，提出了基本由兩層構(gòu)成的雙層成形織物，即，紙側(cè)層和機器側(cè)層，紙側(cè)層具有在其上形成初始紙網(wǎng)的表面，機器側(cè)層具有與造紙機的靜態(tài)支撐表面接觸的表面。如上所述，在整個成形織物編織圖案中，經(jīng)紗或緯紗能夠用作結(jié)合紗，其用于把雙層織物的各個層結(jié)合在一起并對這些層中的一層的結(jié)構(gòu)起作用。盡管這些層通過織造工藝結(jié)合成具有單個整體重復(fù)編織圖案的單個織物，但每一層由于紗線尺寸、紗線橫截面形狀、紗線支數(shù)(和每單位長度紗線數(shù))、紗線填充度(表述為紗線總量及其尺寸相對于容納它們的可用總空間的比率)以及紗線中使用的熱塑性樹脂的不同而在結(jié)構(gòu)上經(jīng)常不同。然后，當(dāng)分別考慮每層的水處理能力、耐磨性能和強度時，它們通常相差很大。
現(xiàn)在的成形織物被織造成具有紙側(cè)層，其賦予最小的織物壓痕(marking)，并且從初始的紙網(wǎng)排出足夠的液體。紙側(cè)層應(yīng)當(dāng)給紙漿中的纖維和其他造紙顆粒提供最大的支撐。機器側(cè)層應(yīng)當(dāng)是硬挺和耐用的，并且可對成形織物進行尺寸穩(wěn)定性測量，以便使織物的拉伸和細化或其他的變形最小化。
用于雙層成形織物的編織圖案是已知的，其中經(jīng)紗包括紙側(cè)層和機器側(cè)層織線的成對的、交替成形部分。在這樣的編織圖案中，當(dāng)一對中的一根從紙側(cè)穿過到機器側(cè)層時，這對中的第二根從機器側(cè)層穿過到紙側(cè)層，這樣完成編織圖案并且同時把兩層結(jié)合在一起。這種圖案的例子例如可在公開的Nagura等人的美國申請Nos.2003/0217782中、Heger等人的2004/0020621中、以及Vohringer的US 5,152,326、Johansson的US 4,605,585、Osterberg的US4,501,303、Kaldenhoff的US 6,223,780中看到。其它的也是公知的。
Nagura等人在US 2004/0020621中公開了一雙層織物，其中經(jīng)紗對作為結(jié)合紗把紙側(cè)和機器側(cè)層緯紗連接在一起。隨著紗線在表面之間交替位置，該紗線在整體編織圖案中被布置成使每一經(jīng)紗對中的經(jīng)紗互相替換以完成相反側(cè)表面的編織圖案。
Heger等人在2004/0020621中公開了一種雙層成形織物，其同樣包括成對的經(jīng)紗，這對經(jīng)紗交替地和PS交織并且交換位置以和MS編織，這樣完成這兩個表面中每一表面的編織圖案重復(fù)單元。進入到PS中以及從PS出來的兩根經(jīng)紗占據(jù)的路徑是不同的，相鄰對的兩根經(jīng)紗必須一起在公共的MS緯紗下面穿過。
Vohringer的US 5,152,326、Johansson的US 4,605,585、Osterberg的US 4,501,303，中的每一專利都公開了具有通過第三系統(tǒng)相連的第一和第二紗線系統(tǒng)的成形織物，其包括成對的紗線，它們一起在織物的紙側(cè)表面形成規(guī)則的圖案。Kaldenhoff公開了一種類似的結(jié)構(gòu)，只是同時使用經(jīng)和緯結(jié)合紗。
對于所有的造紙機的一常見的問題是以下要詳細討論的“排水沖擊”的問題，其對于紙網(wǎng)成形性能有負面影響，并且通過這些已知的編織圖案尚未被充分解決。
單層織物或雙層織物成形部分的初始部分(有或沒有初始開放表面部分)，高含水量原料的未支撐的射流以高速從網(wǎng)前箱噴射到正移動的成形織物的表面上，或者噴射到兩個正移動的成形織物之間的或多或少會聚的楔形空間內(nèi)。含水原料的射流在沖擊點處沖擊到成形織物表面之前橫向移動一段短的距離。在原料射流的線性軸和成形織物的表面之間形成的沖擊角通常很小，一般是約4°-10°的量級，在該表面上形成紙。由于沖擊角不可能為0，也即與所述織物表面相切或在雙造紙機中與多個織物表面相切，這至少部分是因為原料射流在某一方向上加寬，該方向在網(wǎng)前箱和沖擊點之間的空間中垂直于織物表面，由原料射流施加到成形織物上的壓力能夠分解成兩個分量一個分量基本與織物表面相切，一個分量基本垂至于織物表面，這兩者的合并對于沖擊排水率有很大的影響。這些力和成形織物在機器方向中移動的速度成正比隨著機器速度的增加沖擊力增加。
在現(xiàn)代的高速造紙機中，成形織物能夠以達到100kph的速度移動，垂至于織物表面的輔助壓力分量在織物表面上施加一相當(dāng)大的力，這使得來自于原料排水的過大沖擊力施加給成形部分的初始部分。這個輔助壓力分量(“沖擊壓力”)和由固定排水元件產(chǎn)生的渦旋力、以及特殊填充料和造紙短纖維的使用的增加，可減少第一穿過保持力，并且提高初始紙網(wǎng)的初始層嵌入到成形織物的紙側(cè)表面的效果。
眾所周知，在開始的條件下在任何造紙機上輸送任何正常的造紙用水流量同時沒有造紙纖維從網(wǎng)前箱流到成形織物上，這些水將在非常短的距離內(nèi)排出，約12英寸(30cm)，或低于通常的成形部分的總有效排水長度的1％。這表明，如果沒有纖維，所有成形織物的排水性能遠遠超過造紙所需要的排水性能。然而，如果造紙纖維被引入，排水以一定速度被阻滯，該速度根據(jù)纖維長度和纖維的量、成形織物的造紙表面的支撐性能、以及排水沖擊的抵抗和阻滯力來決定。由于這個原因，安裝在長網(wǎng)造紙機的開放表面上的初始成形板是非常有效的。在現(xiàn)代夾網(wǎng)成形器例如夾隙成形器中，沖擊墊塊具有該功能。
在(Johnson，Dale B.，“Effect of Jet Impingement in Bel BaieMachines”，紙漿和造紙，加拿大，9385(1992))中公開以下內(nèi)容，排水沖擊能夠產(chǎn)生紙頁壓痕(sheet marking)，由造紙纖維成形織物、微粒和填充物導(dǎo)致的低保持力(即低第一穿過保持力)，以及成形織物紙側(cè)層的堵塞(即紙頁密封(sheet sealing))。除非成形織物的結(jié)構(gòu)設(shè)計成允許該織物更好地處理和控制排水沖擊，并且進一步提高機器速度和/或限定造紙機器效率，或者直接改進成形墊塊或成形板結(jié)構(gòu)。
沒有任何一個現(xiàn)有技術(shù)公開出這樣一種特別設(shè)計的織物結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過長的內(nèi)部經(jīng)和緯浮紗阻止初始沖擊，該浮紗用于限制織物中心平面的排水區(qū)域。盡管通過使用一種編織圖案能夠獲得增強的紙側(cè)層表面的均勻性，在該編織圖案中成對經(jīng)紗和紙側(cè)層緯紗以一順序交織在一起，該順序提供一種單獨的不間斷的經(jīng)紗路徑，已知的編織圖案沒有解決排水沖擊的問題。尤其是，現(xiàn)有技術(shù)沒有教導(dǎo)任何編織圖案允許在織物內(nèi)部留下較長的結(jié)合紗作為浮紗，從而封住所述中心平面?，F(xiàn)有技術(shù)也沒有解決織物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐磨性，該織物結(jié)構(gòu)設(shè)計為阻止初始的排水沖擊。這兩個特征在本發(fā)明中被解決，并且產(chǎn)生了本文中所述的意想不到的優(yōu)點。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)排水沖擊的問題能夠明顯減小，并且這些織物中用于紙側(cè)層的優(yōu)選編織圖案和用于機器側(cè)層的優(yōu)選編織圖案的各自優(yōu)點通過使用這樣的編織圖案能夠得到保持，在該編織圖案中織物層通過成對的結(jié)合紗結(jié)合在一起，其中每一對的紗線一起在紙側(cè)表面中形成單獨的路徑，并且交替地和機器側(cè)層的紗線編織，這種編織有助于但是并不形成機器側(cè)層編織圖案的重復(fù)單元；其中該圖案另外在連續(xù)的編織點和交織點之間還提供造側(cè)層和機器側(cè)層之間的結(jié)合紗的長內(nèi)部浮紗。這樣種編織圖案提高了所述織物的中心平面阻止排水沖擊的阻力并且進而提供大量的意料不到的優(yōu)點，這在以下將要討論。
基于織物的最終用途，根據(jù)編織圖案所要求的其他物理性能，優(yōu)選的結(jié)合紗是經(jīng)紗，但是它們也可以是緯紗。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣的編織圖案以未在現(xiàn)有技術(shù)中使用的方式提高以下的織物性能。
首先，由于減少了紙頁壓痕，織物的紙側(cè)具有好的紙頁支撐性，還提供足夠的排水區(qū)域把水移到織物內(nèi)部，并且沒有夾持纖維。這將減少堵塞或卡釘，也是所謂的“紙頁密封”其使得很難從織物上移走初始紙網(wǎng)。
第二，在結(jié)合紗的長內(nèi)部浮紗的區(qū)域中阻滯排水能夠提高紙頁成型和織物紙側(cè)表面的微粒保持力，如同用已知的成形板和成形墊塊具有相同的優(yōu)點。
第三，紙側(cè)層的開放的排水區(qū)域使得空氣容易從紙頁頂部表面穿過到達紙側(cè)表面并且隨后隨著織物和紙頁一起穿過抽吸箱和成形區(qū)域中類似的排水裝置。在真空區(qū)域中的這種高速空氣穿過將使得紙頁在干燥條件下留在成形區(qū)域中，其在造紙機的壓榨和干燥部分將轉(zhuǎn)變成更高的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種使用在單織物造紙機或雙織物造紙機中的雙層成形織物，該織物在成形部分的初始部分中提供增強的抵抗排水沖擊。
本發(fā)明還提供一雙層成形織物，其中該織物的全部范圍都有助于控制流體流過該織物。本發(fā)明在于使用成對的紗線，優(yōu)選經(jīng)紗，其布置成在織物的紙側(cè)和機器側(cè)之間形成長內(nèi)部浮紗，留在名義中心平面內(nèi)部的剩余紗線約為它們路徑的至少80％，進而通過織物中平行于紙側(cè)和機器側(cè)表面的中心平面減少排水區(qū)域。
盡管每對結(jié)合紗遵循單獨的結(jié)合路徑，但任一對紗線中的兩根是相鄰的并且必須在交換點處在紙側(cè)表面橫向互相移位，在所述交換點這對紗線中的一根離開紙側(cè)層，另一根進入到紙側(cè)層。在本發(fā)明的整體的重復(fù)編織圖案中，結(jié)合紗的長內(nèi)部浮紗、以及一對紗線中的每根和機器側(cè)層紗線編織的位置的適當(dāng)選擇，導(dǎo)致了每對紗線中的兩根沿著它們的交換點之間的長度互相橫向移位，其進一步限制了排水沖擊。
所述紗線設(shè)置特征的效果在于機器側(cè)層和紙側(cè)層的排水區(qū)域大于名義中心平面的排水區(qū)域。中心平面的減小的排水區(qū)域抵抗液體從所述織物流過以便阻滯發(fā)生在沖擊點或附近的高初始排水沖擊。這使得初始織網(wǎng)柔軟而又均勻，并且具有高的第一穿透保持力和低的紙頁密封以及嵌入。紙頁上的整體效果與由已知的成形板和成形墊塊提供的紙頁相似。
在第一實施例中，本發(fā)明提供一種用于造紙機的雙層成形織物，織造其完整的重復(fù)編織圖案單元在織機中需要至少8梭口，該織物包括相互結(jié)合的紙側(cè)層、機器側(cè)層和中心平面，紙側(cè)層具有第一排水區(qū)域和紙側(cè)表面，機器側(cè)層具有第二排水區(qū)域，中心平面在織物中定義為基本平行于紙側(cè)層和機器側(cè)層并且位于它們之間的名義平面，該中心平面具有第三排水區(qū)域，所述的織物至少具有(i)每個都定向在第一方向中的紙側(cè)層紗線和機器側(cè)層紗線；和(ii)僅包括成對結(jié)合紗的一組紗線，該結(jié)合紗在橫向于第一方向的方向中和紙側(cè)層紗線以及機器側(cè)層紗線交織，其中(a)在紙側(cè)表面中，每對結(jié)合紗占據(jù)一單獨的結(jié)合路徑；(b)在整體的重復(fù)編織圖案中結(jié)合紗成對織造，這樣對于每對而言
(A)在單獨的結(jié)合路徑的第一片段中，這對結(jié)合紗中第一紗線在交織位置與所選紙側(cè)層紗線交織，這對結(jié)合紗中的第二紗線在編織位置與至少一根機器側(cè)層紗線編織；(B)在所述單獨結(jié)合路徑的第二片段中，這對結(jié)合紗中的第二紗線在交織位置與所選紙側(cè)層紗線交織，這對結(jié)合紗中第一紗線與至少一根機器側(cè)層紗線編織；(C)第一片段和第二片段的長度相等或者不等；(D)在每個相鄰的片段之間所述紗線在交換點交換位置，并且所述紗線沿著單獨的結(jié)合路徑在每個連續(xù)的交換點以及它們之間相互移位；以及(E)對于每對結(jié)合紗的每一紗線，在每一交織位置和其隨后的編織位置之間，以及在每一編織位置和其隨后的交織位置之間，所述紗線在紙側(cè)層紗線和機器側(cè)層紗線之間浮在至少四根紙側(cè)層紗線之下；(c)在機器側(cè)層中，對于每一對結(jié)合紗而言，第一紗線和第二紗線在第二重復(fù)編織圖案中的每一重復(fù)單元中與所選機器側(cè)層紗線交替編織，但是沒有形成第二重復(fù)編織圖案的一次完整重復(fù)；(d)在熱定型后所述織物的總經(jīng)紗填充率至少為100％；(e)第一排水區(qū)域在25％-50％之間；(f)第二排水區(qū)域在25％-50％之間；和(g)第三排水區(qū)域在8％-20％之間。
在第二實施例中，本發(fā)明提供一種用于造紙機的雙層成形織物，織造其完整的重復(fù)編織圖案單元在織機中需要至少8梭口，該織物包括相互結(jié)合的紙側(cè)層和機器側(cè)層，紙側(cè)層具有紙側(cè)表面，所述織物至少具有(i)每個都定向在第一方向中的紙側(cè)層紗線和機器側(cè)層紗線；和(ii)僅包括成對結(jié)合紗的一組紗線，該結(jié)合紗在橫向于第一方向的方向中和紙側(cè)層紗線以及機器側(cè)層紗線交織，其中(a)在紙側(cè)表面，每對結(jié)合紗占用單獨的結(jié)合通道；(b)成對結(jié)合紗在整體重復(fù)編織圖案中織造，從而對每對而言(A)在單獨的結(jié)合路徑的第一片段中，這對結(jié)合紗中第一紗線在交織位置與所選紙側(cè)層紗線交織，這對結(jié)合紗中的第二紗線在編織位置與至少一根機器側(cè)層紗線編織；(B)在所述單獨結(jié)合路徑的第二片段中，這對結(jié)合紗中的第二紗線在交織位置與所選紙側(cè)層紗線交織，這對結(jié)合紗中第一紗線與至少一根機器側(cè)層紗線編織；(C)第一片段和第二片段的長度相等或者不等；(D)在每個相鄰的片段之間所述紗線在交換點交換位置，并且所述紗線沿著單獨的結(jié)合路徑在連續(xù)的交換點以及它們之間相互移位；以及(E)對于每對結(jié)合紗的任一紗線而言，在每一交織位置和其隨后的編織位置之間，以及在每一編織位置和其隨后的交織位置之間，所述紗線在紙側(cè)層紗線和機器側(cè)層紗線之間浮在至少四根紙側(cè)層紗線之下；(c)在機器側(cè)層中，對于每對結(jié)合紗而言，第一紗線和第二紗線在第二重復(fù)編織圖案中的每一重復(fù)單元中與所選機器側(cè)層紗線交替編織，但是沒有形成第二重復(fù)編織圖案的一次完整重復(fù)；(d)在熱定型后所述織物的總經(jīng)紗填充率至少為100％。
在第三實施例中，本發(fā)明提供一種用于造紙機的雙層成形織物，織造其完整的重復(fù)編織圖案單元在織機中需要至少8梭口，該織物具有機器方向和橫向機器方向的方向，并包括相互結(jié)合的紙側(cè)層、機器側(cè)層和中心平面，紙側(cè)層具有第一排水區(qū)域，機器側(cè)層具有第二排水區(qū)域，中心平面在織物中定義為基本平行于紙側(cè)層和機器側(cè)層并且位于它們之間的名義平面，該中心平面具有第三排水區(qū)域，其中(a)在機器方向和機器橫向的一個方向中，在熱定型后所述織物總的填充率至少為100％。
(b)第一排水區(qū)域在25％-50％之間；(c)第二排水區(qū)域在25％-50％之間；和(d)第三排水區(qū)域在8％-20％之間。
優(yōu)選地，結(jié)合紗在整體重復(fù)編織圖案的每一重復(fù)單元中占中心平面的至少80％，優(yōu)選第三排水區(qū)域在8％-15％之間。
優(yōu)選地，在機器側(cè)層紗線上，紙側(cè)層紗線沒有形成堆疊的對，而是偏移堆疊的(offstacked)，以便在橫向中在織物的橫截面中，每一紙側(cè)層紗線從機器側(cè)層紗線的附近橫向移位。
優(yōu)選地，在重復(fù)編織圖案中的任一重復(fù)單元中，紙側(cè)層紗線數(shù)量和機器側(cè)層紗線數(shù)量的比率選自3∶1，3∶2，2∶1和1∶1，更優(yōu)選比率為3∶2。
在本發(fā)明的織物中，結(jié)合紗可以包括經(jīng)紗或者緯紗。
優(yōu)選地，機器側(cè)層織造的圖案選自6-梭口緞紋、12-梭口緞紋、斜紋和N×2N圖案，其中N是織機中的梭口的數(shù)量，更優(yōu)選地，機器側(cè)層織造成N×2N圖案。
優(yōu)選地，紙側(cè)層織造的編織圖案選自平紋、3-梭口斜紋、3-梭口緞紋、4-梭口斜紋以及4-梭口緞紋。
更多種類的整體重復(fù)編織圖案織也適用于織造本發(fā)明的織物，但是優(yōu)選的是需要24梭口的整體重復(fù)編織圖案。
優(yōu)選地，用于構(gòu)成本發(fā)明織物的所有紗線由單絲材料構(gòu)成，優(yōu)選地結(jié)合紗由一種單絲材料構(gòu)成，該單絲材料選自聚萘二甲酸乙二酯或者聚對苯二甲酸乙二酯，更優(yōu)選聚萘二甲酸乙二酯。優(yōu)選地，機器側(cè)層紗線由單絲材料構(gòu)成，該單絲材料優(yōu)選是尼龍、聚對苯二甲酸乙二酯、以及聚對苯二甲酸乙二酯和聚亞安酯的混合物，如在美國專利No.5,169,711和5,502,120中公開的。


本發(fā)明將參照相應(yīng)的附圖進行更詳細的描述，其中圖1示出本發(fā)明第一實施例中的一個重復(fù)編織圖案中的一對經(jīng)紗的路徑；圖2示出本發(fā)明第二實施例中的一個重復(fù)編織圖案中的一對經(jīng)紗的路徑；圖3示出本發(fā)明第三實施例中的一個重復(fù)編織圖案中的一對經(jīng)紗的路徑；圖4是圖1中的實施例的紙側(cè)表面的圖片；圖5是圖1中的實施例的編織圖；圖6是圖1中的實施例的紙側(cè)的編織圖；圖7和8分別是圖2和3的實施例的編織圖；圖9是本發(fā)明第四實施例的織物的編織圖；
圖10是本發(fā)明第五實施例的織物的組織圖；圖11是本發(fā)明一實施例的橫截面的圖片；圖12-15是本發(fā)明織物的計算機合成的橫截面圖；圖16和17分別是現(xiàn)有技術(shù)織物的紙側(cè)表面和機器側(cè)表面的圖片；圖18和19分別是本發(fā)明織物的紙側(cè)表面和機器側(cè)表面的圖片；圖20是本發(fā)明織物的排水區(qū)域的表示圖。
具體實施例方式
圖1，4和10示出了本發(fā)明的第一實施例?？椢?00具有紙側(cè)層52，其具有紙側(cè)表面54，在這個表面上支承初始的紙網(wǎng)(未示出)，該紙側(cè)層用紙側(cè)層經(jīng)紗60和成對的緯紗101a和101b織造成平紋圖案。機器側(cè)層56織造成不同的圖案，該層包括一N×2N圖案，其中N量化的是機器側(cè)層的一個重復(fù)編織圖案中的經(jīng)紗101a，101b，2N量化的是該組織圖案中的緯紗62。在本發(fā)明的織物中，N是大于3的整數(shù)。N×2N圖案在美國專利No.5,544,678中有描述被要求保護。
在圖1中，紙側(cè)層緯紗60和機器側(cè)層緯紗62分別通過相應(yīng)的附圖標(biāo)記以從1-30來單獨標(biāo)記。
圖1和10示出在一個重復(fù)織物編織圖案中的一對典型經(jīng)紗101a和101b的路徑?？梢钥闯龅谝黄?12從紙側(cè)層緯紗8下面的交換點102開始，經(jīng)紗101b在交織位置104處和8根紙側(cè)層緯紗10，11，13，15，16，18，20和21交織，經(jīng)紗101a在紙側(cè)層緯紗8，10，11和13下面在紙側(cè)層52和機器側(cè)層56之間穿過，在編織位置108處和機器側(cè)層緯紗14編織，并且在紙側(cè)層緯紗15，16，18，20和21下面穿過紙側(cè)層52和機器側(cè)層56之間，在紙側(cè)層緯紗21下面在交換點102處和經(jīng)紗101b匯合。
在第二片段114中，在交換點102b之后，經(jīng)紗101a和十根紙側(cè)緯紗23，25，26，28，30，1，3，5，6和8在交織位置106處交織，同時經(jīng)紗101b在紙側(cè)緯紗21，23，25，26，28和30下面在紙側(cè)層52和機器側(cè)層56之間穿過，在編織位置110和機器側(cè)層緯紗2編織，然后在紙側(cè)層緯紗3，5，6和8下面在紙側(cè)層52和機器側(cè)層56之間穿過，在紙側(cè)緯紗8下面的隨后的交換點102處和經(jīng)紗101a匯合。
可以看出在每一編織位置104，106和其前一個以及其隨后的交換點102之間，每一經(jīng)紗101a，101b具有浮紗長度至少為4的內(nèi)部長浮紗，也就是每一經(jīng)紗在至少四根紙側(cè)緯紗60下面穿過。
圖1還示出經(jīng)紗101a在每一交織位置104處交織的紙側(cè)緯紗60的數(shù)量(即8根紙側(cè)緯紗60)和經(jīng)紗101b在每一交織位置106處交織的的紙側(cè)緯紗60的數(shù)量不同(即10根紙側(cè)緯紗60)。因此編織圖案不對稱。
圖4示出本發(fā)明織物的紙側(cè)表面54的圖片。在圖中垂直示出的所有的紗線都是在紙側(cè)層紗線60的橫向方向上的成對的結(jié)合紗101a，101b。和在圖1中的描述對應(yīng)，這些結(jié)合紗對中的每一對的紗線在交換點102交換位置。在圖4中，這些交換點以102a作為例子示出，其中一結(jié)合紗101a離開紙側(cè)層52，與它成對的結(jié)合紗101b進入紙側(cè)層52；在交換位置102b，一結(jié)合紗101b離開紙側(cè)層52，與它成對的結(jié)合紗101a進入紙側(cè)層52。在這些交換位置102a，102b處，結(jié)合紗對中的結(jié)合紗的彼此之間的相互橫向移位能夠清晰可見。另外，由于結(jié)合紗在交換點102a或102b之后繼續(xù)它們單獨的結(jié)合路徑，橫向移位也繼續(xù)，以便離開紙側(cè)層的結(jié)合紗并未進入開始和紙側(cè)層紗線60交織的另一結(jié)合紗的下面，這樣有助于限制排水沖擊。
圖1示出的實施例的編織圖案將在圖5和6中被描述。圖6僅示出織物100的紙側(cè)層52的編織圖案。編織圖左側(cè)的附圖標(biāo)記與紙側(cè)層緯紗60相應(yīng)，這些附圖標(biāo)記也分配在圖1中。編織圖橫向頂部附圖標(biāo)記是12對連續(xù)的經(jīng)紗101a，101b。這樣在圖6中標(biāo)記的每一經(jīng)紗的路徑相應(yīng)于與圖1中示出的經(jīng)紗101a，101b的路徑。從這兩個圖以及圖4中的織物的圖片，可以看出每對經(jīng)紗101a，101b一起在紙側(cè)層52的紙側(cè)表面54中形成單獨的結(jié)合經(jīng)紗路徑。可以看出同時需要經(jīng)紗101a和101b以完成MS編織圖案；這樣經(jīng)紗對中的任一根都不能單獨形成MS編織圖案的一次完整重復(fù)。然而，如圖4所描述的，每對結(jié)合紗某種程度上在交換點102處和其之間橫向移位。
圖5是完整織物的編織圖，完整的織物也就是紙側(cè)層52和機器側(cè)層56的結(jié)合圖案，圖左邊的附圖標(biāo)記表示包括紙側(cè)緯紗60和機器側(cè)層緯紗62的三十根紗線，在圖的橫向頂部的附圖標(biāo)記表示包括12對連續(xù)的經(jīng)紗101a，101b的所述編織圖案中的24根經(jīng)紗。
參照圖2，示出了第二實施例中的在編織圖案中的一次重復(fù)中的一對標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)紗201a，201b的路徑。在圖2中，紙側(cè)層緯紗60和機器側(cè)層緯紗62通過適當(dāng)?shù)母綀D標(biāo)記以從1-36來分別標(biāo)記。
與圖1所示實施例一樣，兩個經(jīng)紗201a，201b在紙側(cè)層52的紙側(cè)表面54(見圖4)中一起形成單獨的結(jié)合經(jīng)紗路徑，同時一定程度上在交換點202處和其之間橫向移位。相似地，經(jīng)紗201a，201b在任一編織位置208，210和其前一個以及其隨后的交換點202之間具有浮紗長度至少為4的內(nèi)部長浮紗。在這個編織圖案中，在第一片段212中，經(jīng)紗201b在交織位置204處與12根紙側(cè)層緯紗10，12，13，15，16，18，19，21，22，24，25和27在交織位置204交織，以及在第二片段中，經(jīng)紗201a在交織位置206處與12根紙側(cè)層緯紗28，30，31，33，34，36，1，3，4，6，7和9交織。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管在紙側(cè)層中的經(jīng)紗201a的路徑和在該層中的經(jīng)紗201b的路徑是一樣的，但經(jīng)紗201a和201b在機器側(cè)層56中的路徑是不一樣的，經(jīng)紗201a和201b的每一根都不能形成MS層編織圖案的一次完整重復(fù)。
參照圖7，示出了本發(fā)明第二實施例織物的完整編織圖案的編織圖。與圖6的編織圖一樣，所述圖中左側(cè)的附圖標(biāo)記表示包括紙側(cè)緯紗60和機器側(cè)層緯紗62的36根紗線，這些紗線相應(yīng)于圖2中的紗線。在圖的橫向頂部的附圖標(biāo)記表示包括12對連續(xù)的經(jīng)紗201a，201b的所述編織圖案中的24根經(jīng)紗。
參照圖3，示出了第三實施例中的在編織圖案的一次重復(fù)中的一對經(jīng)紗301a，301b的路徑。在圖3中，紙側(cè)層緯紗60和機器側(cè)層緯紗62通過相應(yīng)的附圖標(biāo)記以從1-48分別標(biāo)記。
與圖1和2中的實施例一樣，兩個經(jīng)紗301a，301b在紙側(cè)層52的紙側(cè)表面54(見圖4)中一起形成單獨的結(jié)合經(jīng)紗路徑，同時一定程度上在交換點302處和其之間橫向移位。相似地，經(jīng)紗301a，301b在每個第一編織位置308，和其前一個交換點302之間具有浮紗長度至少為4的內(nèi)部長浮紗；并且相似地，在每個第二編織位置310和每個其隨后的交換點302之間也具有浮紗長度至少為4的內(nèi)部長浮紗。另外，在用于每一經(jīng)紗301a，301b的兩個編織位置308，310之間，在紙側(cè)層52和機器側(cè)層56之間具有浮紗長度至少為4的內(nèi)部長浮紗。在這個編織圖案中，在第一片段312中，經(jīng)紗301b在交織位置304處與16根紙側(cè)緯紗19，21，22，24，25，27，28，30，31，33，34，37，39，40和42交織；以及在第二片段中，經(jīng)紗301a在交織位置306處與16根在紙側(cè)緯紗43，45，46，48，1，3，4，6，7，9，10，12，13，15，16以及18交織。
明顯每對經(jīng)紗的兩根經(jīng)紗301a，301b的路徑在紙側(cè)層52和機器側(cè)層56具有相同的順序。
參照圖8，示出了本發(fā)明第三實施例中的織物的完整編織圖案的編織圖。與圖5和6的編織圖一樣，所述圖中左側(cè)的附圖標(biāo)記表示包括紙側(cè)緯紗60和機器側(cè)層緯紗62的48根紗線，這些紗線相應(yīng)于圖3中的紗線。在圖的橫向頂部的附圖標(biāo)記表示包括12對連續(xù)的經(jīng)紗301a，301b的所述編織圖案中的24根經(jīng)紗。
能夠以更寬數(shù)量的梭口圖案來織造本發(fā)明的織物，而不是上述的24梭口編織圖案，同時仍落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的織物中，每一經(jīng)紗浮在至少四根紙側(cè)層緯紗之下，位于每一交織位置和該經(jīng)紗與機器側(cè)緯紗編織的緊隨后的編織位置之間；另外，一對經(jīng)紗中的第一經(jīng)紗或第二經(jīng)紗都不能單獨形成第二重復(fù)編織圖案(機器側(cè)層)的完整重復(fù)。然而，這兩根經(jīng)紗一起能形成完整的重復(fù)。此外，由于在本發(fā)明公開的織物中的經(jīng)紗排列，在優(yōu)選的實施例中在任一機器側(cè)層緯紗下面兩根經(jīng)紗將總是或者一起穿或者與從1到2插入經(jīng)紗一起穿過，以便在所述緯紗下面形成“雙經(jīng)紗接頭”?？蛇x擇地，經(jīng)紗可以由選取的編織圖案排列成使經(jīng)紗在所述緯紗下面僅形成單獨的接頭。另外可選擇地，編織圖案在機器側(cè)表面既能提供單獨的接頭也能提供雙接頭。
雙經(jīng)紗接頭提供在采用成對經(jīng)紗編織的織物中以前不存在的幾個優(yōu)點。第一，這兩根經(jīng)紗作用在一起更有效地卷曲較大直徑的機器側(cè)層緯紗，使得緯紗從織物表面向外彎曲以提供織物的機器側(cè)上的耐磨平面，進而提高織物的使用壽命。第二，雙經(jīng)紗接頭允許在織物的機器側(cè)表面使用的緯紗的直徑比在編織圖案中僅有一個經(jīng)紗接頭的織物用的緯紗具有相對大的直徑。第三，使用這些相對大直徑的機器側(cè)層緯紗既能提高機器橫向的穩(wěn)定性又能提高織物的硬度，這兩個性能有助于顯著提高織物整體的“流動性”(也就是織物使用時的抗折性和類似的抗織物變形性)。我們發(fā)現(xiàn)這些特征和此處描述其它的特征一起能夠提供多種不同的整體織物編織設(shè)計，其需要例如織機中的12梭口，或16，18，20以及更多梭口。
從更大范圍的梭口編織圖案中選擇適用于本發(fā)明織物的編織圖案將取決于最終產(chǎn)品的需要和織造織物的織機的物理限制。圖8和9提供了本發(fā)明織造織物的實施例，其根據(jù)16-梭口圖案布置并且具有上述的特征。
參照圖9，示出了本發(fā)明織物的第四實施例的完整的編織圖案的編織圖，其與圖8和3中的編織圖相似。與圖8的編織圖一樣，所述圖的左側(cè)的附圖標(biāo)記表示包括所述織物的32根紙側(cè)層緯紗60和16根機器側(cè)層緯紗62的48根緯紗(如圖3的橫面所示)。然而，在圖8中所示出的織物是根據(jù)24-梭口編織圖案織造的，在一個完全的重復(fù)中需要24根經(jīng)紗和48根緯紗，圖9中的織物是根據(jù)16-梭口編織圖案織造的，其需要16根經(jīng)紗和48根緯紗。圖9中的織物中的經(jīng)紗對的紗線路徑和圖3中的標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)紗301a，301b的路徑相似。然而，16-梭口編織圖案提供了24-梭口編織圖案中不具有的某些優(yōu)點。最明顯的是，在16-梭口設(shè)計中能夠提供長的機器側(cè)層緯紗浮紗，其將承受更多的機器側(cè)表面受到的磨損。例如圖9示出每一機器側(cè)緯紗2，5，8，11，14，17......形成至少12根經(jīng)紗的長的機器側(cè)浮紗(例如緯紗5)。例如，緯紗2僅在重復(fù)單元的相反末端和經(jīng)紗1和16編織。這使得緯紗從織物向外彎曲并且提供用于使用期間耐磨的更多材料。另外，在織物的機器側(cè)的特定位置，兩根相鄰的經(jīng)紗一起穿過單獨的緯紗下面(例如經(jīng)紗1和16一起穿過緯紗2的下面)。這趨向于提高緯紗的卷曲和在這些位置使得經(jīng)紗不受磨損。然而，在大多數(shù)其他位置，編織經(jīng)紗通過一根經(jīng)紗彼此分離(例如，經(jīng)紗1和3在緯紗11處通過經(jīng)紗2分離)。這趨向于提高機器側(cè)編織的整體穩(wěn)定性以及織物的穩(wěn)定性。
圖10是本發(fā)明的第五實施例的編織圖，其是一個和圖9中示出的織物非常相似的織物。這兩個織物之間的主要區(qū)別是經(jīng)紗5和6以及9和10在編織圖案中的位置交換了。
在圖9和10中示出的織物的編織圖中的經(jīng)紗路徑基本和圖3中所示的相似。和經(jīng)紗輪廓相關(guān)聯(lián)的這些編織圖示出每一編織位置(在機器側(cè)層緯紗2，11，26和35)和其以前以及其隨后的交換點之間的示圖；每一經(jīng)紗在紙側(cè)層緯紗60和機器側(cè)層緯紗62之間具有至少為4的浮紗長度，也就是經(jīng)紗在至少四根紙側(cè)層緯紗60的下面穿過。
圖9示出在每一與圖3中的交織位置314一致的交織位置處，與一對經(jīng)紗中的每個第一經(jīng)紗交織的紙側(cè)緯紗60的數(shù)量(16根紙側(cè)層緯紗)，其與在每一與圖3中的交織位置312一致的交織位置處，與經(jīng)紗對中的每個第二經(jīng)紗交織的紙側(cè)緯紗的數(shù)量相同(16緯紗)。因此，編織圖案對稱，如圖3所示，并且與圖1中示出的編織圖案不同。
另外應(yīng)當(dāng)指出盡管每一經(jīng)紗101a，101b，201a，201b，301a和301b有助于形成機器側(cè)層56的各自的重復(fù)編織圖案，但是沒有一對能形成這種圖案的一個完整重復(fù)單元。
參照圖11，示出了本發(fā)明實施例的MD中的橫截面圖。紙側(cè)層52的紙側(cè)表面54織造成平紋圖案，其中(從圖的左側(cè)看)經(jīng)紗101a在交換點102和經(jīng)紗101b交換位置之前與所選紙側(cè)層紗線60交織，在編織點108處與所選機器側(cè)層緯紗62編織之前留在紙側(cè)層52與機器側(cè)層緯紗62之間。相似地，經(jīng)紗101b在編織點110與所選機器側(cè)層緯紗62編織，保留在紙側(cè)層52與機器側(cè)層緯紗62之間，在交換點102處和經(jīng)紗101a交換位置，然后與所選紙側(cè)層緯紗60編織。從這個顯微圖片中可以看出，經(jīng)紗101a，101b的內(nèi)部經(jīng)紗長浮紗對排水沖擊提供了所希望的限制。
參照圖12-15，可以看出本發(fā)明的編織圖案的效果。這四幅計算機生成的圖描述了在本發(fā)明織物內(nèi)部的選取點處的名義平面中可以看到的東西，如下所述。
圖12通過織物100的紙側(cè)層52示意性示出一頂部平面，其基本平行于紙側(cè)表面54，并且示出由結(jié)合紗101a，101b和紙側(cè)層紗線60交織提供的紙側(cè)層52的排水區(qū)域。在這個圖中，此第一排水區(qū)域大致為32％。
圖13圖解示出作為名義平面的織物中心平面，其基本平行于紙側(cè)層52和機器側(cè)層56并位于它們之間。這個圖示出在有效排水區(qū)域上在紙側(cè)層52和機器側(cè)層56之間占有空間的紗線的效果。觀察這個圖可看出此第三排水區(qū)域大約為16％。
圖14示出織物的底部平面，其示出由結(jié)合紗101a，101b與機器側(cè)層紗線62編織提供的機器側(cè)層56的排水區(qū)域。在這個圖中，此第二排水區(qū)域約為28％。
這些層的每一層的排水區(qū)域在圖20中以圖表的形式示出，其表示在織物深度相關(guān)的多個點處本發(fā)明的織物的可開放區(qū)域。可以看出在紙側(cè)表面54和機器側(cè)表面58的每個處，排水區(qū)域為100％。然而，在紙側(cè)層52中，可以看出第一排水區(qū)域122約為31.9％，在機器側(cè)層56中，第二排水區(qū)域124約為27.7％。然而，在紙側(cè)層52和機器側(cè)層56的中心平面處，可以看出第三排水區(qū)域120約為15.8％。
一旦來自原料的白水穿過復(fù)合成形織物的中心平面，排水率很少影響紙的質(zhì)量除非排水率太低，例如如果復(fù)合成形織物的機器側(cè)層變得堵塞。機器側(cè)層的主要目的是提供足夠的對紙側(cè)層的支撐，以及提供足夠的耐磨性能以及在使用時吸收作用在成形織物上的壓力。
在本發(fā)明的織物中，紙側(cè)層52中以及紙側(cè)層52和機器側(cè)層56之間的中間平面中的織物100的排水能力相結(jié)合，決定了織物抵抗排水沖擊的能力?？椢?00的排水能力通過將圖12和13相結(jié)合以產(chǎn)生圖15來示意性地估算。
認真觀察圖15可以看出排水沖擊的抵抗來自如圖12所示的紙側(cè)層52以及圖13所示的中心平面。當(dāng)這兩個起作用的特征排水區(qū)域相結(jié)合時，如圖15所示，所得排水區(qū)域很低，在這種情況下約為16％。因此本發(fā)明的織物具有抵抗排水沖擊的能力，并且使得在紙側(cè)層52的紙側(cè)表面上具有較好成形的初始紙網(wǎng)，由于第一和第三排水區(qū)域的結(jié)合，也就是在紙側(cè)層52中以及中心平面上，該排水區(qū)域的結(jié)合用于減慢原料通過紙側(cè)層52的流動速度。
參照圖16-19，可以得出本發(fā)明的織物和現(xiàn)有技術(shù)中相似的織物的比較結(jié)果。
圖16和17是分別示出現(xiàn)有技術(shù)的織物的紙側(cè)和機器側(cè)層的圖片。可以看出由開放區(qū)域92構(gòu)成的所述織物的高排水區(qū)域。
圖18和19是示出本發(fā)明織物的紙側(cè)層52和機器側(cè)層56的圖片。這些圖片中的每一個示出，盡管編織圖案看起來和此織物的表面以及圖16和17所示的織物的表面相似，但圖18和19的織物具有相對較小的直通排水區(qū)域，如相對較少的開放區(qū)域90所證實。
由于織物的中心平面中的結(jié)合紗的出現(xiàn)，可以看出本發(fā)明的織物提供相對較小的直通排水。這些紗線填充所述織物的中心平面以便提供8％-20％的排水區(qū)域，與紙側(cè)和機器側(cè)的高排水區(qū)域明顯相反。這趨向于抵抗原料射流的初始沖擊壓力，這樣阻礙了排水和改進了成型。
本發(fā)明的織物的三個樣品用由聚萘二甲酸乙二酯(PEN)做的結(jié)合紗制得，其分別具有0.12mm，0.15mm和0.15mm的直徑，紙側(cè)層用平紋編織圖案。用于紙側(cè)層和機器側(cè)層的緯紗是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，其尺寸在下表中示出。特征如下

所示的織造樣品示出，經(jīng)紗的直徑從0.15mm減小到0.12mm，F(xiàn)rames/in2的值能夠提高到10,800，和通常的三層織物結(jié)構(gòu)(例如本身的緯紗作為結(jié)合紗)相比其非常高，該三層結(jié)構(gòu)的Frames/in2通常為8,000。大數(shù)量的框架提供到織物內(nèi)部的快速排水的紙頁。這樣促進好的紙頁成型和微粒保持力以及容易通過紙側(cè)表面的空氣通道，其也提高了成形部分中的紙頁的干燥率。此外，大數(shù)量的框架伴隨著相應(yīng)的高FSI值，其可以超過200，標(biāo)志其具有好的紙頁支撐。反過來，其又減少纖維的“堵塞”和紙頁堵塞，使得紙頁在剝?nèi)↑c容易從織物移走。最后，本發(fā)明的織物能夠織造得很薄，大約0.025in.的范圍(0.64mm)的厚度(caliper)。這將進一步提高紙頁性能，并且減少織物的儲水容量，其反過來又提高雙織物成形環(huán)境中使用時的清潔度，因為會散發(fā)出更少的水，其中織物的運行線路可從直線轉(zhuǎn)變成在輥上運行。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員認識到本發(fā)明將不局限于本文中給出的紙側(cè)和機器側(cè)編織圖案的結(jié)合。一般說來，紙側(cè)表面的編織圖案可以選自平紋、斜紋、破斜紋和使用織機上的2，3，4和5梭口的方平組織。機器側(cè)編織可以是斜紋、破斜紋、緞紋和N×2N圖案，其中N是重復(fù)圖案中的經(jīng)紗的數(shù)量，2N是緯紗的數(shù)量，并且N＞3。這樣用于本發(fā)明織物的機器側(cè)編織圖案可以是根據(jù)4，5，6，8，10和12梭口圖案編織的圖案，但是不發(fā)明并不局限于此。
優(yōu)選的，本發(fā)明的織物用高模量聚酯單絲作為結(jié)合紗織造，更優(yōu)選的采用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或者聚萘二甲酸乙二酯(PEN)。紙側(cè)層紗線優(yōu)選是PET，機器側(cè)層紗線優(yōu)選是PET、尼龍、以及PET和聚亞安酯的混合物，如美國專利No.5,169,711和5,502,120中所公開的。
權(quán)利要求
1.一種用于造紙機的雙層成形織物，織造其完整的重復(fù)單元在織機中需要至少8梭口，該織物包括相互結(jié)合的紙側(cè)層、機器側(cè)層和中心平面，紙側(cè)層具有第一排水區(qū)域和紙側(cè)表面，機器側(cè)層具有第二排水區(qū)域，中心平面在織物中定義為基本平行于紙側(cè)層和機器側(cè)層并且位于它們之間的名義平面，該中心平面具有第三排水區(qū)域，所述織物至少具有(i)每個都定向在第一方向中的紙側(cè)層紗線和機器側(cè)層紗線；和(ii)僅包括成對結(jié)合紗的一組紗線，該結(jié)合紗在橫向于第一方向的方向中和紙側(cè)層紗線以及機器側(cè)層紗線交織，其中(a)在紙側(cè)表面中，每對結(jié)合紗占據(jù)一單獨的結(jié)合路徑；(b)在整體的重復(fù)編織圖案中，結(jié)合紗成對織造，從而對于每對而言(A)在單獨的結(jié)合路徑的第一片段中，這對結(jié)合紗中第一紗線在交織位置與所選紙側(cè)層紗線交織，這對結(jié)合紗中的第二紗線在編織位置和至少一根機器側(cè)層紗線編織；(B)在所述單獨結(jié)合路徑的第二片段中，這對結(jié)合紗中的第二紗線在交織位置與所選紙側(cè)層紗線交織，這對結(jié)合紗中第一紗線和至少一根機器側(cè)層紗線編織；(C)第一片段和第二片段的長度相等或者不等；(D)在每個相鄰的片段之間所述紗線在交換點交換位置，并且所述紗線沿著單獨的結(jié)合路徑在每個連續(xù)的交換點處以及它們之間相互移位；以及(E)對于每對結(jié)合紗的每根紗線而言，在每一交織位置和其隨后的編織位置之間，和在每一編織位置和其隨后的交織位置之間，所述紗線在紙側(cè)層紗線和機器側(cè)層紗線之間浮在至少四根紙側(cè)層紗線之下；(c)在機器側(cè)層中，對于每對結(jié)合紗而言，第一紗線和第二紗線在第二重復(fù)編織圖案中的每一重復(fù)單元中與所選機器側(cè)層紗線交替編織，但是沒有形成第二重復(fù)編織圖案的完整重復(fù)；(d)在熱定型后所述織物總的經(jīng)紗填充率至少為100％；(e)第一排水區(qū)域在25％-50％之間；(f)第二排水區(qū)域在25％-50％之間；和(g)第三排水區(qū)域在8％-20％之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層成形織物，其特征在于，在橫向上所述織物的橫截面中，每一紙側(cè)層紗線從所述機器側(cè)層紗線的附近橫向移位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層成形織物，其特征在于，在整體重復(fù)編織圖案的每次重復(fù)中，所述結(jié)合紗占中心平面的至少80％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2或3中任一所述的雙層成形織物，其特征在于，在重復(fù)編織圖案的每次重復(fù)中，所述紙側(cè)層紗線數(shù)量和機器側(cè)層紗線數(shù)量的比率選自3∶1，3∶2，2∶1和1∶1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙層成形織物，其特征在于，所述比率更優(yōu)選為3∶2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的雙層成形織物，其特征在于，所述紙側(cè)層紗線和所述機器側(cè)層紗線是緯紗，所述結(jié)合紗是經(jīng)紗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的雙層成形織物，其特征在于，所述紙側(cè)層紗線和所述機器側(cè)層紗線是經(jīng)紗，所述結(jié)合紗是緯紗。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的雙層成形織物，其特征在于，所述機器側(cè)層織造的圖案選自6-梭口緞紋、12-梭口緞紋，斜紋和N×2N圖案，其中N是織機中的梭口的數(shù)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的雙層成形織物，其特征在于，所述機器側(cè)層織造成N×2N圖案。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的雙層成形織物，其特征在于，所述紙側(cè)層織造的圖案選自平紋、3-梭口斜紋、3-梭口緞紋、4-梭口斜紋以及4-梭口緞紋。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求1-7中任一所述的雙層成形織物，其特征在于，所述整體重復(fù)編織圖案需要24梭口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的雙層成形織物，其特征在于，所述第三排水區(qū)域在8％-15％之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層成形織物，其特征在于，構(gòu)成結(jié)合紗的單絲材料選自聚萘二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸乙二酯。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的雙層成形織物，其特征在于，所述單絲材料是聚萘二甲酸乙二酯。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙層成形織物，其特征在于，構(gòu)成機器側(cè)層紗線的單絲材料選自尼龍、聚對苯二甲酸乙二酯以及聚對苯二甲酸乙二酯和聚亞安酯的混合物。
16.一種用于造紙機的雙層成形織物，織造其完整的重復(fù)編織圖案在織機中需要至少8梭口，該織物包括相互結(jié)合的紙側(cè)層和機器側(cè)層，所述紙側(cè)層具有紙側(cè)表面，所述的織物至少具有(i)每個都定向在第一方向中的紙側(cè)層紗線和機器側(cè)層紗線；和(ii)僅包括成對結(jié)合紗的一組紗線，該結(jié)合紗在橫向于第一方向的方向中和紙側(cè)層紗線以及機器側(cè)層紗線交織，其中(a)在紙側(cè)表面中，每對結(jié)合紗占據(jù)一單獨的結(jié)合路徑；(b)在整體的重復(fù)編織圖案中，結(jié)合紗成對織造，從而對于每對而言(A)在單獨的結(jié)合路徑的第一片段中，這對結(jié)合紗中第一紗線在交織位置與所選紙側(cè)層紗線交織，這對結(jié)合紗中的第二紗線在編織位置與至少一根機器側(cè)層紗線編織；(B)在所述單獨結(jié)合路徑的第二片段中，這對結(jié)合紗中的第二紗線在交織位置與所選紙側(cè)層紗線交織，這對結(jié)合紗中第一紗線與至少一根機器側(cè)層紗線編織；(C)第一片段和第二片段的長度相等和不等；(D)在每個相鄰的片段之間所述紗線在交換點交換位置，并且所述紗線沿著單獨的結(jié)合路徑在連續(xù)的交換點處以及它們之間相互移位；以及(E)對于每對結(jié)合紗中的每一紗線而言，在每一交織位置和其隨后的編織位置之間，和在每一編織位置和其隨后的交織位置之間，所述紗線在紙側(cè)層紗線和機器側(cè)層紗線之間浮在至少四根紙側(cè)層紗線之下；(c)機器側(cè)層被織造成一個重復(fù)機器側(cè)層編織圖案，其中對每對結(jié)合紗而言，在每次重復(fù)中，第一紗線和第二紗線與所選機器側(cè)層紗線交替編織，但是沒有形成機器側(cè)層編織圖案的完整重復(fù)；(d)在熱定型后所述織物總的經(jīng)紗填充率至少為100％。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙層成形織物，其特征在于，在橫向上所述織物的橫截面中，每一紙側(cè)紗線從所述機器側(cè)層紗線的附近橫向移位。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的雙層成形織物，其特征在于，在重復(fù)編織圖案的每一重復(fù)單元中，所述紙側(cè)層紗線數(shù)量和機器側(cè)層紗線數(shù)量的比率選自3∶1，3∶2，2∶1和1∶1。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的雙層成形織物，其特征在于，所述比率為3∶2。
20.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的雙層成形織物，其特征在于，所述紙側(cè)層紗線和所述機器側(cè)層紗線是緯紗，所述結(jié)合紗是經(jīng)紗。
21.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的雙層成形織物，其特征在于，所述紙側(cè)層紗線和所述機器側(cè)層紗線是經(jīng)紗，所述結(jié)合紗是緯紗。
22.根據(jù)如前述權(quán)利要求16-21中任一所述的雙層成形織物，其特征在于，所述機器側(cè)層織造的圖案選自6-梭口緞紋、12-梭口緞紋、斜紋和N×2N圖案，其中N是織機中的梭口的數(shù)量。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的雙層成形織物，其特征在于，所述機器側(cè)層織造成N×2N圖案。
24.根據(jù)前述權(quán)利要求16-23中任一所述的雙層成形織物，其特征在于，所述紙側(cè)層織造的圖案選自平紋、3-梭口斜紋、3-梭口緞紋、4-梭口斜紋以及4-梭口緞紋。
25.根據(jù)權(quán)利要求16-21中任一所述的雙層成形織物，其特征在于，所述整體重復(fù)編織圖案需要24梭口。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的雙層成形織物，其特征在于，構(gòu)成結(jié)合紗的單絲材料選自聚萘二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸乙二酯。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的雙層成形織物，其特征在于，所述單絲材料是聚萘二甲酸乙二酯。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的雙層成形織物，其特征在于，構(gòu)成機器側(cè)層紗線的單絲材料選自尼龍、聚對苯二甲酸乙二酯以及聚對苯二甲酸乙二酯和聚亞安酯的混合物。
29.一種用于造紙機的雙層成形織物，織造其完整的重復(fù)單元在織機中需要至少8梭口，該織物具有機器方向和機器橫向，并包括相互結(jié)合的紙側(cè)層、機器側(cè)層和中心平面，紙側(cè)層具有第一排水區(qū)域，機器側(cè)層具有第二排水區(qū)域，中心平面在織物中定義為基本平行于紙側(cè)層和機器側(cè)層并且位于它們之間的名義平面，該中心平面具有第三排水區(qū)域，其中(a)在機器方向和機器橫向中的一個方向中，在熱定型后所述織物的填充率至少為100％。(b)第一排水區(qū)域在25％-50％之間；(c)第二排水區(qū)域在25％-50％之間；和(d)第三排水區(qū)域在8％-20％之間。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的雙層成形織物，其特征在于，所述機器方向和機器橫向中的一個方向中的紗線包括結(jié)合紗，該結(jié)合紗在整體重復(fù)編織圖案中的每一重復(fù)單元中占中心平面的至少80％。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的雙層成形織物，其特征在于，所述機器側(cè)層織造的圖案選自6-梭口緞紋、12-梭口緞紋、斜紋和N×2N圖案，其中N是織機中的梭口的數(shù)量。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的雙層成形織物，其特征在于，所述機器側(cè)層織造成N×2N圖案。
33.根據(jù)前述權(quán)利要求29-32中任一所述的雙層成形織物，其特征在于，所述紙側(cè)層織造的圖案選自平紋、3-梭口斜紋、3-梭口緞紋、4-梭口斜紋以及4-梭口緞紋。
34.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的雙層成形織物，其特征在于，所述整體重復(fù)編織圖案需要24梭口。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的雙層成形織物，其特征在于，構(gòu)成結(jié)合紗的單絲材料選自聚萘二甲酸乙二酯和聚對苯二甲酸乙二酯。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的雙層成形織物，其特征在于，所述單絲材料是聚萘二甲酸乙二酯。
37.根據(jù)權(quán)利要求29所述的雙層成形織物，其特征在于，所述織物包括由單絲材料構(gòu)成的機器側(cè)層紗線，該單絲材料選自尼龍、聚對苯二甲酸乙二酯以及聚對苯二甲酸乙二酯和聚亞安酯的混合物。
全文摘要
雙層成形織物，織造成整體重復(fù)花紋組織在織機中需要8梭口，該織物提供紙側(cè)層和機器側(cè)層之間中心平面中的低排水區(qū)域，以抵抗和阻滯初時的排水沖擊。占據(jù)單獨的結(jié)合路徑的橫向結(jié)合紗和紙側(cè)層以及機器側(cè)層紗線交織，該結(jié)合紗在交換點和編織點之間內(nèi)部長浮紗至少為四根紙側(cè)層紗線。成對紗線中的紗線沿著單獨的結(jié)合路徑互相橫向移位。在熱定型后，織物的技術(shù)的填充率為100％。紙側(cè)層和機器側(cè)層之間的排水區(qū)域在25％－50％，中心平面的排水區(qū)域在8％－20％之間。
文檔編號D21F1/00GK101031678SQ200580033007
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者羅杰·丹比, 戴爾·B.·約翰遜, 理查德·斯通 申請人:羅杰·丹比, 戴爾·B.·約翰遜, 理查德·斯通