專利名稱：造紙帶和用不同的光透射技術(shù)制造該造紙帶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地說涉及用于造紙機(jī)中的造紙帶，以制造結(jié)實的，柔軟的、吸收性強(qiáng)的紙制品。本發(fā)明也涉及制造這種造紙帶的方法及利用這種造紙帶進(jìn)行造紙的工藝過程。更具體地說，本發(fā)明涉及由樹脂網(wǎng)架和加強(qiáng)構(gòu)件組成的造紙帶，該造紙帶的與機(jī)器接觸的面或背面具有網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)紋結(jié)構(gòu)是這樣形成在造紙帶上的，即在具有不透明部分的加強(qiáng)構(gòu)件上涂敷光敏樹脂材料，然后將該樹脂材料暴露在具有激活波長的光線下，光線透過加強(qiáng)構(gòu)件，使加強(qiáng)構(gòu)件不透明部分下的樹脂保持未固化。然后將這些未固化的樹脂去除，從而在造紙帶背面留下眾多通路。
現(xiàn)代工業(yè)化社會日常生活的一個流行趨勢是用各種用途的紙制品，如紙巾，紙毛巾，衛(wèi)生紙之類的紙制品都是最常用的。由于這樣的紙制品的需求量激增，要求改進(jìn)紙制品的品種及其制造方法。盡管造紙工業(yè)在大步前進(jìn)，但眾多的研究和開發(fā)工作仍旨在對紙制品及其制造工藝過程作出改進(jìn)。
諸如紙巾，紙毛巾，衛(wèi)生紙之類的紙制品都是由一幅或多幅薄紙制成。如果這類紙制品要擔(dān)任預(yù)期的任務(wù)，并得到廣泛應(yīng)用，它們及用來制造它們的薄紙幅就必須具有一定的物理特性，其中最重要的是強(qiáng)度，柔軟性及吸水性。
強(qiáng)度是指紙幅在使用時保持其物理完整性的能力。
柔軟性是指用戶用手將紙揉皺時和按預(yù)期目的用紙時有令人舒適的手感。
吸水性是指紙能吸入并保持液體(特別是水，水溶液和懸浮液)的性能。在估算水的吸水性時，值得注意的是不僅要看一定量的紙所能容納的液體的絕對數(shù)量，而且考慮紙吸收液體的速率也很重要。此外，當(dāng)紙作成如紙巾、擦臉紙或擦手紙這類產(chǎn)品時，能將液體吸入紙內(nèi)，并留下干燥的擦拭表面，也很重要。
制造紙巾，紙毛巾，衛(wèi)生用品這類紙制品的工藝過程，總地包括制備含水紙纖維漿，然后在重新排列紙漿中的纖維以形成紙幅的同時，從紙漿中除水。各種類型的機(jī)器均可用來加速除水過程。
流行的是，大多數(shù)生產(chǎn)過程使用了稱為長網(wǎng)造紙機(jī)或雙網(wǎng)式造紙機(jī)的機(jī)器。在長網(wǎng)造紙機(jī)中，紙漿供入環(huán)形傳送帶的頂面，該傳送帶用作機(jī)器的初造紙面。在雙網(wǎng)式造紙機(jī)中，紙漿沉積在一對會聚的長網(wǎng)之間，在該兩網(wǎng)之間進(jìn)行造紙過程中的初脫水和重排列。
在長網(wǎng)或雙網(wǎng)上初形成紙幅后，這兩類造紙機(jī)通常攜帶紙幅在呈環(huán)形的另一種織物帶上經(jīng)過一道或數(shù)道干燥工序。該環(huán)形帶通常不同于前述長網(wǎng)或雙網(wǎng)。該另一種織物有時稱作干燥織物。眾多的長網(wǎng)和干燥織物布置及干燥工藝方案已經(jīng)得到成功和不太成功的應(yīng)用。該干燥工藝過程包括紙幅的機(jī)械壓制，真空脫水，通過吹過紙幅的熱風(fēng)進(jìn)行干燥，及其它形式的干燥工序。
如上所述，造紙帶或織物按其預(yù)期的用途具有不同的名稱。長網(wǎng)，在造紙機(jī)的初成形區(qū)，也稱作長網(wǎng)帶，成形網(wǎng)，或成形織物。如上述的干燥機(jī)織物，是指攜帶紙幅通過造紙機(jī)的干燥處理過程的織物。還可以有各種其它類型的造紙帶或織物稱呼。過去所用的大部分造紙帶，通常是將一段編織物與另一段編織物首尾相接縫合在一起，形成一條環(huán)形帶。編織的造紙帶織物一般由許多隔開的縱向經(jīng)線和許多隔開的橫向緯線按特定的圖形相互交織而成?，F(xiàn)有的造紙帶包括單層(具有經(jīng)線和緯線)織物，多層織物，以及由若干層經(jīng)緯線交織成的織物。最初，造紙織物線是用磷青銅、青銅、不銹鋼、黃銅或其復(fù)合材料制成的金屬絲制作的。為更好地進(jìn)行脫水過程，通常在織物上放上并添加各種物質(zhì)。最近，在造紙領(lǐng)域已發(fā)現(xiàn)，可部分或全部用合成材料制成底層線結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量優(yōu)于用金屬絲制成的成形線。這些合成材料包括尼龍，聚合物，丙烯酸纖維及共聚物。盡管許多不同的工藝，織物及這些織物的排列得到了應(yīng)用，但是當(dāng)中只有一部分導(dǎo)致紙制品在商業(yè)上的成功。
已經(jīng)得到廣大消費(fèi)者廣泛接受的紙幅的一個例子是用美國專利US3301746中所描述的工藝方法制造的紙幅，該專利是1967年1月31日頒發(fā)給Sanford和Sisson的。其它廣為接受的紙制品是用美國專利US3994771號所描述的工藝方法制造的，該專利是1976年11月30日頒發(fā)給Sanford和Sisson的。其它廣為接受的紙制品是美國專利US3994771號所描述的工藝方法制造的，該專利是1976年11月30日頒發(fā)給Morgan和Rich的。盡管由這兩種工藝方法生產(chǎn)的產(chǎn)品具有很高的質(zhì)量，然而，如前所述，進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品的研究仍在進(jìn)行。
對上述紙幅的另一商業(yè)上有意義的改進(jìn)是按照1985年7月16日頒發(fā)給Trokhan的第4529480號美國專利中所描述的工藝方法進(jìn)行的。其改進(jìn)包括使用了一種造紙帶(稱為“偏轉(zhuǎn)件”)，它由一多孔的編織物構(gòu)成，外面包著固化的光敏樹脂網(wǎng)架。該樹脂設(shè)有許多不連續(xù)的，孤立的稱為“偏轉(zhuǎn)管”的通道。采用這種偏轉(zhuǎn)件的工藝包括在其它步驟中，將造紙纖維的紙幅坯與偏轉(zhuǎn)件的頂部表面結(jié)合在一起，從偏轉(zhuǎn)件的后部(機(jī)器接觸側(cè))對紙幅抽真空，或?qū)⑵渌黧w壓力差作用在該紙幅上。用這種工藝過程的造紙帶稱為“偏轉(zhuǎn)件”，這是因為造紙纖維在流體壓力差的作用下或許會偏轉(zhuǎn)入固化樹脂網(wǎng)架的偏轉(zhuǎn)導(dǎo)管中，并在該導(dǎo)管中重新排列。利用上述改進(jìn)造紙工藝，以下將會看到，將可能生產(chǎn)出具有某些預(yù)定特性的紙。
上述頒發(fā)給Trokhan的專利中所述的偏轉(zhuǎn)件是用美國專利第4514345號所述的工藝方法生產(chǎn)的，該專利是以Johnson等人的名義頒發(fā)的，并包括在此作為參考。在Johnson等人的專利中所述的工藝方法包括(1)在多孔編織件上涂附一層光敏樹脂;(2)將光敏樹脂涂層厚度控制在預(yù)定值;(3)將該樹脂暴露在透過有不透明和半透明區(qū)的掩模的，具有激活波長的光線中;以及(4)除去未固化的樹脂。這一工藝方法生產(chǎn)出了帶網(wǎng)架的偏轉(zhuǎn)件，它具有紙接觸面和機(jī)器接觸面，每一接觸面都具有圍繞眾多編轉(zhuǎn)管的基本上是單平面的或平整的網(wǎng)格圖形。
用美國專利4529480所公開的工藝方法制造的紙，在美國專利4637859中得到了描述，該專利是以Trokhan的名義頒發(fā)的，包括在此作為參考。這種紙的特征是，在橫跨紙的表面分布著兩個不同物理性質(zhì)的區(qū)域。一個區(qū)域是具有比較高的密度和內(nèi)在強(qiáng)度的網(wǎng)狀區(qū);另一區(qū)域由許多被網(wǎng)狀區(qū)完全包圍的拱塊組成。在后一區(qū)域中的拱塊相對網(wǎng)狀區(qū)具有相對低的密度和相對低的內(nèi)在強(qiáng)度。
由于幾個方法的因素，由美國專利4529480所公開的工藝方法制造的紙實際比以往的工藝方法制造的紙強(qiáng)度更高，更柔軟，更具吸水性。所生產(chǎn)的紙由于網(wǎng)狀區(qū)域具有較高的內(nèi)在強(qiáng)度，其強(qiáng)度得到提高;所生產(chǎn)的紙由于在紙的表面到處分布著低密度的拱塊，其柔軟性也得到提高;紙中所含液體的吸收量(決定紙的吸水性的關(guān)鍵因素之一)，由于紙的總體密度降低了，而得以增加。
雖然上述的改進(jìn)工藝工作良好，但人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)上述工藝方法的偏轉(zhuǎn)件通過造紙工藝過程中所使用的真空除水設(shè)備上方時會產(chǎn)生一些不希望有的情況。其中最令人關(guān)注的是在紙幅中大量的部分脫水纖維將全部通過偏轉(zhuǎn)件。這就導(dǎo)致了不希望產(chǎn)生的后果，較多的游離紙纖維將真空脫水機(jī)堵塞。另一個不希望發(fā)生的是，這些游離紙纖維總是聚積在脫水機(jī)上，以致在機(jī)器上形成纖維塊。當(dāng)造紙帶在造紙過程中反復(fù)通過這些積聚的纖維，會使前面的造紙帶(其背面是光滑的)起皺折，并形成折疊，尤其是縱向折疊。這樣不但導(dǎo)致了所生產(chǎn)的紙的濕度及外觀物理特性存在嚴(yán)重問題，而且最終會導(dǎo)致造紙帶的斷裂。
這些現(xiàn)有技術(shù)的造紙帶所遇到的困難，由于造紙帶的成本較高，越來越明顯。在大多數(shù)情況下，制造結(jié)合入這些造紙帶中的多孔編織件過去需要(目前仍需要)昂貴的紡織加工過程，其中包括使用體積龐大的價格昂貴的紡織機(jī)。此外，還要將大量的昂貴的絲狀物結(jié)合在這些編織件中。如果采用高耐熱絲狀物，則造紙帶的成本還要進(jìn)一步提高，而這對經(jīng)過干燥處理的造紙帶來說是必要的。
除造紙帶本身的成本之外，造紙帶的斷裂也將對造紙過程的效率產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。造紙機(jī)造紙帶的頻繁斷裂會嚴(yán)重影響造紙行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因為昂貴的造紙機(jī)(在機(jī)器停工期)在更換造紙帶時得不到充分利用。
當(dāng)美國專利US4529480所述的造紙工藝方法開發(fā)出來時，人們相信形成于樹脂網(wǎng)格下表面(機(jī)器接觸面)中的網(wǎng)狀形必須基本是平的，這樣才能獲得所希望的突然施加真空壓力。該真空壓力對于將纖維偏轉(zhuǎn)入偏轉(zhuǎn)管并重新排列這些纖維，以便在改進(jìn)的紙上形成拱塊區(qū)來說是必要的。
盡管不希望受任何理論的束縛，人們現(xiàn)在相信使用現(xiàn)有的背面平整的造紙帶產(chǎn)生的問題至少部分是因為當(dāng)紙幅通過真空脫水機(jī)上方時，真空壓力極突然作用其上引起的。應(yīng)該相信，現(xiàn)有的背面平整的造紙帶實際上會對真空源產(chǎn)生瞬時密封;然后，當(dāng)現(xiàn)有類型的造紙帶的開口通道(即偏轉(zhuǎn)管)遇到該真空源時，真空壓力會極突然地作用在位于樹脂網(wǎng)架頂部的纖維狀幅料中的充滿水的和高游離性的纖維上。可以相信，這種真空壓力的突然作用，會引起游離纖維突然偏轉(zhuǎn)，足以使這些游離纖維完全穿過造紙帶。還應(yīng)該相信，這種真空壓力的突然作用及纖維遷移，會在造好的紙的拱塊區(qū)產(chǎn)生針孔，這在某些場合(并不是所有場合)是不希望出現(xiàn)的。
對于在真空脫水設(shè)備表面上不斷聚積紙纖維，另一理論認(rèn)為是因為現(xiàn)有背面平整的造紙帶在其背面沒有足夠的表面網(wǎng)紋。人們相信，需要一定量的表面網(wǎng)紋，來使涂有樹脂的造紙帶能去掉積聚在真空脫水設(shè)備上的紙纖維。這是借助這種造紙帶通過真空脫水設(shè)備時所產(chǎn)生的摩擦作用實現(xiàn)的。
因此，需要對造紙工藝方法進(jìn)行改進(jìn)，該方法在造紙過程中將不會遇到在真空脫水機(jī)上產(chǎn)生不希望的造紙纖維積聚的麻煩。因此也需要對造紙帶及制造該造紙帶的方法作出改進(jìn)。改進(jìn)的造紙帶將消除因使用現(xiàn)有技術(shù)制造的造紙帶而帶來的上述問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的造紙工藝方法，在該方法中，上述游離紙纖維的遷移將大大減少或完全消除。
本發(fā)明的另一目的是提供一種造紙帶，該造紙帶將顯著減輕在真空脫水機(jī)上積聚紙纖維的問題，而這一問題是與使用現(xiàn)有的涂附樹脂造紙帶有關(guān)的。
本發(fā)明的另一個目的是減少在造紙過程中所用的真空脫水設(shè)備表面上紙纖維積聚而造成的造紙帶折疊及隨之發(fā)生的斷裂。
本發(fā)明的又一個目的是開發(fā)一種造紙工藝方法，它將導(dǎo)致在造好的紙幅的拱塊區(qū)針孔的消除(除非這種孔對所造的特定紙是所要求的)。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種造紙帶，它所具有的通路在該造紙帶的背面形成表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造;以及提供一種制造這種造紙帶的方法，這些通路可形成在該造紙帶中，而不損傷整個造紙帶的強(qiáng)度。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種造紙帶，當(dāng)用于本發(fā)明的造紙工藝方法時，這種造紙帶將具有比現(xiàn)有造紙帶更長的壽命，以及提供一種制造該造紙帶的方法，其成本是有效益的。
當(dāng)結(jié)合附圖參照以下說明時，本發(fā)明的這些目的和其它目的將更加明顯。
本發(fā)明的背面網(wǎng)紋造紙帶通常包括兩個主要元件，即網(wǎng)架與加強(qiáng)構(gòu)件。當(dāng)本發(fā)明的造紙帶采取最佳形式時，它是一條環(huán)形帶。該環(huán)形帶具有一紙接觸面和一網(wǎng)紋背面，即紙接觸面的反面，它與造紙工藝方法中采用的機(jī)器相接觸。網(wǎng)架最好是固化聚合光敏樹脂制成的，它具有形成造紙帶的紙接觸面的第一面，與第一面相背的第二面，及在第一面和第二面之間延伸的眾多導(dǎo)管。網(wǎng)架的第一面具有形成在其上的紙面網(wǎng)格，該網(wǎng)格圍繞并限定導(dǎo)管開口。網(wǎng)架的第二面具有帶通路的背面網(wǎng)格，該通路與導(dǎo)管是不同的。該通路使第二面的背面網(wǎng)格形成表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造。加強(qiáng)構(gòu)件位于網(wǎng)架的第一表面和網(wǎng)架的至少部分第二表面之間，并起加強(qiáng)網(wǎng)架的作用。該加強(qiáng)構(gòu)件具有一朝紙面和一朝機(jī)器面(與朝紙面相背)。該加強(qiáng)構(gòu)件還具有許多空格和由許多結(jié)構(gòu)元件組成的加強(qiáng)組件。該加強(qiáng)組件的第一部分具有一第一不透明度并且該加強(qiáng)組件還具有一比第一不透明度稍透明一些的第二不透明度;當(dāng)光敏樹脂材料處于非固化狀態(tài)，并且該加強(qiáng)組件的第一部分位于光敏樹脂材料和有光化性的光源之間時，該第一不透明度足以基本上避免光敏樹脂材料固化;該第二不透明度足以允許光敏樹脂材料固化;此外，加強(qiáng)組件的該第一部分還限定了一個第一投影區(qū)域，網(wǎng)架背面網(wǎng)格中的通路相對加強(qiáng)構(gòu)件的位置是這樣的，即這些通路主要位于第一投影區(qū)域內(nèi)。
制造本發(fā)明的造紙帶的方法包括下列步驟(a)提供一個具有工作面的成形裝置;
(b)提供一個加強(qiáng)構(gòu)件，它具有一個朝紙面，一個與該朝紙面相背的朝機(jī)器面，眾多的空格，和加強(qiáng)組件;該加強(qiáng)組件包括眾多的結(jié)構(gòu)元件，該加強(qiáng)組件的第一部分具有一第一不透明度，該加強(qiáng)組件的第二部分具有一比第一不透明度稍透明一些的第二不透明度，當(dāng)光敏樹脂處于非固化狀態(tài)，并且該加強(qiáng)組件的第一部分位于光敏樹脂材料和有光化性的光源之間時，該第一不透明度足以基本上避免光敏樹脂材料固化;該第二不透明度足以允許光敏樹脂材料固化，加強(qiáng)構(gòu)件的第一部分還限定了一個第一投影區(qū);
(c)至少將加強(qiáng)構(gòu)件的部分朝機(jī)器面與成形裝置的工作面接觸;
(d)至少在加強(qiáng)構(gòu)件的一個面上涂敷液體光敏樹脂，使涂層形成一第一表面和一第二表面。該涂層是這樣分布的，即該涂層的至少部分第二表面與成形裝置的工作面相毗鄰，并且涂層的部分第二表面位于加強(qiáng)組件的第一部分和成形裝置的工作面之間，并且加強(qiáng)構(gòu)件的朝紙面位于涂層的第一和第二表面之間，其中位于第一表面和朝紙面之間的涂層部分構(gòu)成了一個樹脂復(fù)蓋層。
(e)將復(fù)蓋層的厚度控制在預(yù)定值;
(f)提供一個具有不透明區(qū)和透明區(qū)的掩模，該不透明區(qū)與透明區(qū)一起在掩模上形成預(yù)定圖案;
(g)將該掩模放于液體光敏樹脂涂層和有光化性的光源之間，使該掩模與涂層的第一表面保持接觸關(guān)系，掩模的不透明區(qū)遮蓋了部分涂層，使之不受光源發(fā)出的光線照射，而透明區(qū)使其它部分的涂層未遮蓋;
(h)通過將液體光敏樹脂暴露在從光源發(fā)出的透過掩模和加強(qiáng)構(gòu)件的具有激活波長的光線中，使液體光敏樹脂涂層和加強(qiáng)構(gòu)件的第二部分允許固化的那些涂層部分固化，并讓遮蓋部分和那些位于加強(qiáng)構(gòu)件的第一部分與成形裝置的工作面之間的涂層部分不被固化，從而形成半成品復(fù)合造紙帶。以及(i)基本上把所有未固化的液體光敏樹脂從半成品復(fù)合造紙帶上除去，從而留下一個固化的樹脂網(wǎng)架，它在掩模的不透明區(qū)擋住光線的區(qū)域有許多導(dǎo)管，而在網(wǎng)架的背面網(wǎng)格中具有許多形成表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造的通路，該網(wǎng)紋對應(yīng)于由加強(qiáng)構(gòu)件的第一部分阻止涂層固化的涂層的第二表面上的那些部分。
制造本發(fā)明的結(jié)實、柔軟和吸水性強(qiáng)的紙幅的工藝方法包括下列步驟
(a)提供一種含水的造紙纖維懸浮液;
(b)在一多孔面上將上述含水造紙纖維懸浮液制成紙幅坯;
(c)將紙幅坯與本發(fā)明的造紙帶的紙接觸面相接觸;
(d)使造紙帶和紙幅坯通過真空源上方，并利用真空源在紙幅坯上施加一個流體壓差，該流體壓差是通過造紙帶的導(dǎo)管從造紙帶的背面施加的，以至少可將紙幅坯中的部分造紙纖維偏轉(zhuǎn)進(jìn)入造紙帶的導(dǎo)管，通過該導(dǎo)管從紙幅坯中去除水份，并重新排列紙幅坯中的造紙纖維，從而在造紙纖維開始進(jìn)行偏轉(zhuǎn)不遲于從紙幅坯中開始進(jìn)行除水的條件下，形成中間紙幅;
(e)將中間紙幅置于造紙帶和壓印表面之間，將紙面網(wǎng)格壓入中間紙幅，以形成造紙纖維的壓印紙幅;以及(f)干燥壓印紙幅。


圖1是用來進(jìn)行本發(fā)明的工藝方法的連續(xù)造紙機(jī)的一個實施例的示意圖;
圖1A是簡化的示意剖視圖，表示出了造紙纖維偏轉(zhuǎn)入本發(fā)明的造紙帶的導(dǎo)管之前，造紙纖維的半成品紙幅坯;
圖1B是紙幅坯的纖維偏轉(zhuǎn)入造紙帶的一個導(dǎo)管中后，圖1A中所示的紙幅坯部分的簡化剖示圖;
圖2是本發(fā)明的改進(jìn)型造紙帶的最佳實施例的平面圖;
圖3是圖2所示造紙帶沿3-3線剖開的局部放大剖視圖;
圖4是圖2所示造紙帶沿4-4線剖開的局部放大剖視圖;
圖5是本發(fā)明的造紙帶的另一實施例的局部平面圖，它具有單層加強(qiáng)構(gòu)件;
圖5A是圖5所示造紙帶沿5A-5A線剖開的局部剖示圖;
圖5B是圖5所示造紙帶沿5B-5B線剖開的局部剖視圖;
圖6是最佳編織多層加強(qiáng)構(gòu)件的放大平面圖，該加強(qiáng)構(gòu)件可用于本發(fā)明的造紙帶;
圖7是圖6所示加強(qiáng)構(gòu)件沿7-7線剖開的展開剖視圖;
圖8是圖6所示加強(qiáng)構(gòu)件沿8-8線剖開的展開剖視圖;
圖9是圖6所示加強(qiáng)構(gòu)件沿9-9線剖開的展開剖視圖;
圖10是圖6所示加強(qiáng)構(gòu)件沿10-10線剖開的展開剖視圖;
圖11是圖6所示加強(qiáng)構(gòu)件沿11-11線剖開的展開剖視圖;
圖11A是類似圖8的剖視圖，但其中還示出了一部分周圍網(wǎng)架。表示出了能用于本發(fā)明的一種編織加強(qiáng)構(gòu)件的變型，其中底部經(jīng)線是不透明的;
圖11B是類似圖11A的剖視圖，表示一種編織加強(qiáng)構(gòu)件的另一種變型，其中每根交錯的底部經(jīng)線是不透明的;
圖11C是類似圖6的平面視圖，表示出了能用于本發(fā)明的一種加強(qiáng)構(gòu)件的另一種變型，其中用不透明物質(zhì)在加強(qiáng)構(gòu)件表面上印上了圖案;
圖12是部分加強(qiáng)構(gòu)件的平面，表示出了加強(qiáng)構(gòu)件周圍網(wǎng)架的一部分;
圖12A是圖12的加強(qiáng)構(gòu)件的局部端視圖，表示出了一些通路和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造相對加強(qiáng)構(gòu)件的幾個投影區(qū)的位置;
圖13是類似于圖6所示的加強(qiáng)構(gòu)件的平面視圖，表示出了部分加強(qiáng)構(gòu)件的加強(qiáng)投影區(qū);
圖14是類似圖13所示加強(qiáng)構(gòu)件的另一平面視圖，表示出了加強(qiáng)構(gòu)件的一些經(jīng)線投影區(qū);
圖15是類似圖8所示的加強(qiáng)構(gòu)件的端視圖，從另一角度表示出了圖14中的經(jīng)線投影區(qū);
圖16是類似于圖13和14所示的加強(qiáng)構(gòu)件的另一平面視圖，表示出了加強(qiáng)構(gòu)件的某些緯線投影區(qū);
圖17是類似于圖7所示的展開剖視圖，從另一角度表示出了畫在圖16中的緯線投影區(qū);
圖18A是類似于前面同一平面視圖的加強(qiáng)構(gòu)件平面視圖，表示出了加強(qiáng)構(gòu)件的一些結(jié)點投影區(qū);
圖18B是類似于圖7所示的加強(qiáng)構(gòu)件的展開剖視圖，從另一角度表示出了加強(qiáng)構(gòu)件的一些結(jié)點投影區(qū);
圖18C是類似于圖8所示的加強(qiáng)構(gòu)件的端視圖，從另一個角度表示出了加強(qiáng)構(gòu)件的一些其它結(jié)點區(qū);
圖19是用于本發(fā)明的造紙帶的一種最佳的導(dǎo)管開口的放大幾何形狀示意圖;
圖19A和19B分別示出了從圖2至圖4所示的造紙帶的網(wǎng)架的第一脊面投影區(qū)和第二脊面投影區(qū);
圖20是另一種導(dǎo)管最佳開口幾何形狀的放大示意圖;
圖21是造紙帶的一部分網(wǎng)架和加強(qiáng)構(gòu)件的大大放大和夸大的示意剖視圖，表示出了該造紙帶背面上的通路和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造的細(xì)節(jié);
圖22A、B和C是在造紙帶上能出現(xiàn)的不同的背面表面網(wǎng)紋類型的簡化示意圖;
圖22D是類似于圖22A-C中所示的加強(qiáng)組件的局部放大視圖，表示出了加強(qiáng)組件的一些隆起部分;
圖23A是當(dāng)沒有作出本發(fā)明的改進(jìn)的造紙帶在造紙工藝過程中遇到真空脫水設(shè)備時所產(chǎn)生的問題的放大示意圖;
圖23B是本發(fā)明的造紙帶減輕了前面遇到的問題的狀況的放大示意圖;
圖24是一個曲線圖，表示出了將真空壓力施加到帶有本申請所公開的背面網(wǎng)紋和不帶這種背面網(wǎng)紋的造紙帶上的情況;
圖25是制造本發(fā)明的造紙帶的基本設(shè)備的示意圖;
圖26是圖25所示設(shè)備的固化后處理裝置的放大示意圖;
圖27是一種制造本發(fā)明的造紙帶的工藝方法的放大示意圖，是將光敏樹脂澆注到帶不透明細(xì)線的編織多層加強(qiáng)構(gòu)件上;
圖28是沿圖27中28-28線剖開的放大示意剖視圖，表示出了一部分澆注表面和那些光敏樹脂未固化，從而在本發(fā)明的造紙帶背面形成表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造的部分;
圖29是圖27所示的基本上類似于圖28的澆注表面的放大局部剖視圖，其中示出了圖28所示的加強(qiáng)構(gòu)件的另一種實施例;
圖30是用來測量橫過本發(fā)明的造紙帶背面的空氣泄漏的部分試驗裝置的示意平面圖;
圖31是圖30所示的試驗裝置側(cè)視示意圖;
圖32是用于前兩圖所示的裝置中的流量計的校正圖表;
圖33A是不含有本說明書所公開的那些改進(jìn)的造紙帶的平視圖照片，它比實際尺寸放大約25倍;
圖33B是不含本說明書所公開的那些改進(jìn)的造紙帶的平視圖照片，它比實際尺寸放大約25倍;
圖34A是按本發(fā)明的方法制造的造紙帶頂面的照片，放大了約25倍。該照片是在相對于垂直于頂面的假想法線成大約35度左右角度拍攝的;
圖34B是圖34A所示造紙帶背面放大約25倍的照片。該照片是在相對于垂直于背面的假想法線成大約35度角度拍攝的;
圖34C是圖34A和34B所示造紙帶橫機(jī)器方向的照片，放大約25倍。
本說明書依次包括下述部分本發(fā)明的造紙帶的詳細(xì)說明;制造這種造紙帶的方法;及按本發(fā)明進(jìn)行造紙的工藝方法的詳細(xì)說明。
1.造紙帶在圖1所示的具有代表性的造紙機(jī)器中，本發(fā)明的造紙帶為環(huán)形造紙帶10。在圖1中，造紙帶10在紙幅形成的各個階段攜帶紙幅(或纖維幅)，并按箭頭B所指方向圍繞造紙帶轉(zhuǎn)向輥19a和19b，壓印輥20，造紙帶轉(zhuǎn)向輥19c、19d、19e和19f，以及乳膠分配輥21運(yùn)行。造紙帶作環(huán)形運(yùn)動之循環(huán)包括用來將流體壓差施加于紙幅的裝置，如真空引紙履24a和多槽真空箱24。在圖1中，造紙帶還圍繞預(yù)干燥器如鼓風(fēng)干燥器26運(yùn)動，并從由壓印輥20和楊克式烘缸筒28形成的輥縫間通過。
盡管本發(fā)明的最佳實施例是環(huán)形帶，但本發(fā)明可與眾多的其它形式結(jié)合使用，它們包括例如在制造手抄紙中所用的固定板或與其它類型的連續(xù)工藝方法一起使用的轉(zhuǎn)動輥筒。無需考慮造紙帶的實體形狀，但要求它們基本上有相同的物理特性。
本發(fā)明的造紙帶10的整體特性表示在圖2-4中。本發(fā)明的造紙帶(或簡稱“帶”)總地包括兩個主要元件一個網(wǎng)架32(最好是一固化的聚合光敏樹脂網(wǎng)架)和一個加強(qiáng)構(gòu)件33。當(dāng)造紙帶是環(huán)形帶時，它通常有兩個相背的表面，它們在這里稱為紙接觸面11和網(wǎng)紋背面，或者簡稱為背面12。造紙帶10的背面12與在造紙過程中所用的機(jī)器如真空引紙履24a和多槽真空箱24接觸。網(wǎng)架32具有第一表面34，與第一表面34相背的第二表面35，在第一表面34和第二表面之間延伸的導(dǎo)管36。網(wǎng)架32的第一表面34與需脫水的纖維幅接觸，并形成造紙帶的紙接觸面11。在第一表面34和第二表面35之間延伸的導(dǎo)管36將水份從位于第一表面34上的纖維幅導(dǎo)向第二表面35，并提供纖維幅中的纖維能在其中偏轉(zhuǎn)并重新排列的區(qū)域。如圖2所示，網(wǎng)格32a包括網(wǎng)架32的實心部分，該網(wǎng)架圍繞導(dǎo)管36并構(gòu)成一網(wǎng)狀圖案。如圖2所示，導(dǎo)管36的開口42是以預(yù)定的形式布置在網(wǎng)格32a中的。如圖2所示，網(wǎng)架32的第一表面34具有一形成在其中的紙面網(wǎng)格34a，它圍繞并形成網(wǎng)架32的第一表面34中的導(dǎo)管36的開口42。如在圖34B中將會看到的那樣，網(wǎng)架32的第二表面35具有背面網(wǎng)格35a，該背面網(wǎng)格圍繞并形成網(wǎng)架32的第二表面35中的導(dǎo)管36的開口43。如圖3和4所示，本發(fā)明的造紙帶10的加強(qiáng)構(gòu)件33通常是至少部分被包圍并封在(或嵌在，或包在)網(wǎng)架32中。更具體地說，該加強(qiáng)構(gòu)件33是位于網(wǎng)架32的第一表面34和網(wǎng)架32的至少部分第二表面35之間。圖3和4還表明加強(qiáng)構(gòu)件33具有一朝紙面51和一與該朝紙面51相背的朝機(jī)器面52。如圖2所示，加強(qiáng)構(gòu)件33具有許多空格39和加強(qiáng)組件40。該加強(qiáng)組件40構(gòu)成了加強(qiáng)構(gòu)件除空格39以外的部分(即加強(qiáng)構(gòu)件33的實體部分)。加強(qiáng)組件40通常包括許多結(jié)構(gòu)元件40a。該加強(qiáng)構(gòu)件33還具有一由眾多空格39的投影區(qū)域所形成的開口投影區(qū)，和由加強(qiáng)組件40的投影所形成的加強(qiáng)投影區(qū)。圖3和4表明網(wǎng)架32的第二表面35具有一帶眾多通路37的背面網(wǎng)格35a，這些通路37在網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a中形成了表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38。這些通路37與在網(wǎng)格32的第一表面34和第二表面35間延伸的導(dǎo)管36是不同的。當(dāng)利用脫水設(shè)備對造紙帶10的背面12進(jìn)行抽真空，以使纖維偏轉(zhuǎn)入造紙帶10的導(dǎo)管36中時，該通路37允許空氣進(jìn)入造紙帶10的背面表面12和造紙過程中所采用的真空設(shè)備(如真空引紙履24a和真空箱24)的表面之間。表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38為在造紙過程中與機(jī)器接觸提供了一個粗糙表面。
圖1-4所示的造紙帶10的紙接觸面11是與紙幅接觸的造紙帶10的表面，該紙幅是需進(jìn)行脫水并重新排列制成成品紙的。如圖1所示，造紙帶10的稱作紙接觸面11的面，即使在造紙機(jī)中每一工作循環(huán)的一部分?jǐn)y帶紙幅也將它稱作紙接觸面;即使在每一工作循環(huán)的部分期間(如靠近造紙帶轉(zhuǎn)向輥19d)，它只與造紙過程中所用的機(jī)器有短暫的接觸，也還是將它稱為紙接觸面。造紙帶10的紙接觸面11也稱為“頂面”或“紙幅坯接觸面”。應(yīng)該理解，盡管造紙帶10的紙接觸面11可以稱為頂面，但當(dāng)造紙帶是環(huán)形帶時，在造紙機(jī)中的回程運(yùn)動中，紙接觸面的取向，可以是朝下的。如圖2-4所示，造紙帶10的紙接觸面11通常是由網(wǎng)架32的第一面34整體形成的。
如圖1所示，造紙帶的反面即背面12是這樣的表面，即從造紙過程中所用的機(jī)器上通過并總地與這些機(jī)器接觸的表面，這些機(jī)器包括例如造紙帶轉(zhuǎn)向輥19a-19c、19e、19f，真空引紙履24a和真空箱24，以及圖中未示出的其它真空脫水設(shè)備。如圖1所示造紙帶10的被稱為背面12的面，即使它偶爾背向造紙過程中(例如在造紙帶轉(zhuǎn)向輥19d附近)所用的機(jī)器，還是將它稱為背面。然而，背面12是與紙接觸面11不同的，因為在造紙過程中，背面12從不接觸紙幅。本發(fā)明的造紙帶10的背面12也可稱為造紙帶的“底面”。它也可以稱為造紙帶的“磨損面”，因為在造紙過程中，它反復(fù)在造紙機(jī)上運(yùn)動，經(jīng)受著磨擦作用。
應(yīng)該理解，盡管造紙帶的背面12可以稱為底面，但當(dāng)造紙帶10為環(huán)形帶時，在造紙機(jī)中回程時，背面12的取向也可以是朝上的。總地說，它含網(wǎng)架和加強(qiáng)構(gòu)件的造紙帶的背面12可由網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a整體形成，盡管這樣的實施例在本發(fā)明的造紙帶中不常出現(xiàn)。另外，背面12可由加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52整體形成;或者其部分由網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a形成，部分由加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52形成。該底面或背面及在其中形成的通路和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造的方法在本發(fā)明中最為重要。
加強(qiáng)構(gòu)件33(本發(fā)明造紙帶10的重要組件之一)表示在圖2-4中。加強(qiáng)構(gòu)件33加強(qiáng)了樹脂網(wǎng)架32的強(qiáng)度，并具有適當(dāng)?shù)拈_口投影面積，以允許造紙過程中所用的真空除水機(jī)充分發(fā)揮其從半成品紙幅中去除水的功能，允許從紙幅中去除的水流過造紙帶10。加強(qiáng)構(gòu)件33可取多種不同的形式，可以包括編織件(有時也稱編“織物”)，非編織件，篩網(wǎng)，網(wǎng)狀物(如熱塑性塑料網(wǎng))，稀紡布，帶材或板材(由金屬或塑料或其它合適的材料制成，其上有許多沖孔或鉆孔)，所形成的加強(qiáng)構(gòu)件33足以對網(wǎng)架32進(jìn)行加強(qiáng)，并具有足夠大的開口投影面積，以滿足上述要求。加強(qiáng)構(gòu)件33最好由編織件(或更具體地說，由多孔編織件)構(gòu)成，例如圖2-4所示的那樣。
總地說，如圖2-4所示，加強(qiáng)構(gòu)件33包括一個加強(qiáng)組件40和眾多的空格(或“小孔”)39。加強(qiáng)組件40是加強(qiáng)構(gòu)件33的實體部分。加強(qiáng)組件40包括一個或多個結(jié)構(gòu)元件40a。這里所用的術(shù)語“結(jié)構(gòu)元件”是指構(gòu)成加強(qiáng)構(gòu)件33的單個結(jié)構(gòu)件而言的。
空格39允許流體(如從紙幅中去除的水)流過造紙帶10?？崭?9形成了造紙帶10中的眾多組開口中的一組。圖2表明空格39可形成加強(qiáng)構(gòu)件33中的一種圖案。然而，由空格39形成的圖案與由導(dǎo)管開口(如第一導(dǎo)管開口42)形成的預(yù)定圖案是不同的。圖2表明，作為一種特例，每個空格39只是管道開口42的大小的幾分之一，但也可以有替換的關(guān)系。
如圖3和4所示，加強(qiáng)構(gòu)件33具有兩個面。它們是朝紙面(或“紙支承面”)和朝機(jī)器面(或“滾子接觸面”)，該朝紙面對著欲脫水的纖維幅，總地以51表示。該朝機(jī)器面與朝紙面相背，面對造紙過程中所采用的機(jī)器，總地以52表示。加強(qiáng)構(gòu)件33稱為朝紙面51和朝機(jī)器面52的兩面，即使造紙帶10每一工作循環(huán)中有短暫時間面向各自的反方向，還是這樣稱呼它們。另外，即使在加強(qiáng)構(gòu)件33結(jié)合到本發(fā)明的造紙帶10中以前，和該造紙帶10安裝到造紙機(jī)中以前，加強(qiáng)構(gòu)件33的相應(yīng)面也應(yīng)該始終如一地稱為上述這些名稱。因此，在制造本發(fā)明的造紙帶10的方法中，加強(qiáng)構(gòu)件33稱為朝機(jī)器面52的面是這樣的面，即當(dāng)造好的造紙帶裝于造紙機(jī)中時，該面總是面對造紙過程中所用的機(jī)器。朝紙面51總是與朝機(jī)器面52相背的。如圖3和4所示，加強(qiáng)構(gòu)件33位于網(wǎng)架32的第一表面34和網(wǎng)架32的至少一部分第二表面35之間。
圖2-4表明，當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)件33由編織件構(gòu)成時，由編織在一起形成編織件的單根線構(gòu)成了加強(qiáng)構(gòu)件33的結(jié)構(gòu)元件40a。假如加強(qiáng)構(gòu)件33由非編織件構(gòu)成，則形成非編織件的單根細(xì)絲將構(gòu)成結(jié)構(gòu)元件40a。在這兩種情況下，將由許多這樣的結(jié)構(gòu)元件40a一起組成加強(qiáng)組件40。另一方面，如果加強(qiáng)構(gòu)件33是在其上沖有許多孔的板材，那么只有一個結(jié)構(gòu)元件40a(即板)，并由它組成加強(qiáng)組件40。
編織加強(qiáng)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)元件40a，包括線、股線、絲或細(xì)線。應(yīng)該理解，術(shù)語線、股線、絲或細(xì)線當(dāng)用來描述編織加強(qiáng)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)元件40a時，它們是同義的。還應(yīng)該理解，上述術(shù)語(線、股線等)不但包括單股線，而且包括多股線。
當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)件由編織件構(gòu)成時，如圖2-4所示，一些單股結(jié)構(gòu)元件40a構(gòu)成了造紙機(jī)縱向的經(jīng)線(總地以53表示)，另一些則構(gòu)成了造紙機(jī)橫向的緯線(總地以54表示)。這里所用的術(shù)語“造紙機(jī)縱向的經(jīng)線”、“經(jīng)線”和“承載經(jīng)線”，都是同義的，并且是指這樣的線，即當(dāng)本發(fā)明的造紙帶10裝于造紙機(jī)中時，這些線通常是順著造紙機(jī)縱向取向聽。這里所用的術(shù)語“造紙機(jī)橫向的緯線”、“緯線”、“緯絲”及“經(jīng)線的平衡緯線”，也是同義的，并且是指這樣的線，即當(dāng)本發(fā)明的造紙帶10裝于造紙機(jī)中時，這些線通常是沿機(jī)器橫向取向的。
在造紙界，術(shù)語“造紙機(jī)縱向”(MD)是指紙幅通過造紙設(shè)備的流動方向的平行方向。而“造紙機(jī)橫向”(CD)是指垂直于造紙機(jī)縱向的方向。這些方向用箭頭表示于圖2及以后的幾幅附圖中。
這里所用的經(jīng)線和緯線的定義與紡織機(jī)中織成的織物的經(jīng)緯線的取向有時是有區(qū)別的。在紡織領(lǐng)域中，一根線是否稱為經(jīng)線或緯線部分取決于織物是否是環(huán)形織物(它可形成環(huán)形帶而不需要縫合)，或者織物是否是平面織物(它必須經(jīng)過縫合才能形成環(huán)形帶)。對不需縫合就能形成環(huán)形的環(huán)形織物來說，在紡織機(jī)中稱為經(jīng)線的線將在造紙機(jī)的橫向延伸。而如果織物是平面織物，經(jīng)縫合才形成環(huán)形，那么在紡織機(jī)中稱為經(jīng)線的線將順造紙機(jī)縱向延伸。因此，這里所用的術(shù)語“經(jīng)線”和“緯線”，是指當(dāng)織物放在造紙機(jī)中時線的取向，而不是指織物在紡織機(jī)中紡織時線的取向。因此，當(dāng)本發(fā)明的造紙帶裝在造紙機(jī)上時，“經(jīng)線”意味著造紙機(jī)縱向的經(jīng)線，而緯線則意味著造紙機(jī)橫向的緯線。
圖2-4還表明，在編織的加強(qiáng)構(gòu)件33中，一些線將交叉，從而在織物中形成結(jié)點105。這里所用的術(shù)語“結(jié)點”，既是通過經(jīng)線上的緯線的一部分，又是通過緯線上的經(jīng)線的一部分，它們位于加強(qiáng)構(gòu)件33的表面之一(即或者朝紙面51，或者是朝機(jī)器面52)的平面內(nèi)。位于加強(qiáng)構(gòu)件33的朝紙面51中的結(jié)點(或“紙面結(jié)點”)標(biāo)號為1051;位于加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52中的結(jié)點(或“背面結(jié)點”)標(biāo)號為1052。這些結(jié)點105在此還可進(jìn)一步分類和命名為“經(jīng)線結(jié)點”或“緯線結(jié)點”。
這里所用的術(shù)語“經(jīng)線結(jié)點”是指從緯線上通過的經(jīng)線部分所形成的結(jié)點。在圖5所示的本發(fā)明的造紙帶10(它具有單層加強(qiáng)構(gòu)件33)的另一個實施例中，幾個這樣的結(jié)點都標(biāo)為105a。由圖5B所示的橫剖面中，經(jīng)線結(jié)點105a既可位于加強(qiáng)構(gòu)件朝紙面51中，又可位于加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面52中。位于加強(qiáng)構(gòu)件33朝紙面中的結(jié)點標(biāo)號為105a1，而位于加強(qiáng)構(gòu)件33朝機(jī)器面52中的經(jīng)線結(jié)點標(biāo)號為105a2。
由從經(jīng)線上通過的緯線部分形成的結(jié)點，在此稱為“緯線結(jié)點”。幾個這樣的結(jié)點如圖2和圖3中的105b所示。圖3表明，緯線結(jié)點同經(jīng)線結(jié)點一樣，既可位于加強(qiáng)構(gòu)件33向朝紙面51內(nèi)，標(biāo)號為105b1，又可位于加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52內(nèi)，標(biāo)號為105b2。
許多種編織件都適合用作本發(fā)明的造紙帶10的加強(qiáng)構(gòu)件33。適合的編織物包括多孔單層編織件(沿每個方向只有一組線，且在其中有許多開口)，如圖5、5A和5B所示的加強(qiáng)構(gòu)件33;多層編織件(至少沿一個方向有一組以上的線的編織物)，以及具有數(shù)層的織物，每一層都由交織線構(gòu)成。
多層編織物用作加強(qiáng)構(gòu)件是最好的，因為它們能延長復(fù)合造紙帶的使用壽命。這里所用的術(shù)語“復(fù)合造紙帶”是指由網(wǎng)架的加強(qiáng)構(gòu)件組成的造紙帶。由于造紙帶10在機(jī)器方向反復(fù)通過造紙機(jī)，還由于造紙過程中所用的干燥設(shè)備對造紙帶的熱傳遞，造紙帶10在縱向經(jīng)受相當(dāng)大的應(yīng)力作用。這種熱和應(yīng)力的作用使造紙帶趨于伸長，如果造紙帶伸長變形，則它所起的攜帶紙幅通過造紙工藝流程的預(yù)定功能就會降低到喪失的程度。
為了適合用于本發(fā)明的造紙帶的加強(qiáng)構(gòu)件，多層編織物最好具有某些結(jié)構(gòu)形式，使順造紙機(jī)縱向的線53得到加強(qiáng)，以減少上述伸長變形的問題。換言之，多層織物必須具有增強(qiáng)了的織物順造紙機(jī)縱向的耐久度。經(jīng)線53應(yīng)該這樣布置，即經(jīng)線的任何額外的增強(qiáng)都不會減少加強(qiáng)構(gòu)件33的開口投影面積。
這里所用的術(shù)語“投影面積”，是指將形成所述元件的點投影在一個平面上所形成的面積。更具體地說，應(yīng)該理解，這些點是朝稱之為“Z向”的方向投影的。加強(qiáng)構(gòu)件的開口投影面積如附圖12中的AO所示。這里所用的術(shù)語“開口投影面積”是指由加強(qiáng)構(gòu)件33的眾多空格39限定的區(qū)域在Z向投影所形成的投影面積。換言之，加強(qiáng)構(gòu)件33的開口投影面積AO是指這樣的面積，即當(dāng)從垂直于加強(qiáng)構(gòu)件33的兩面，沿著空格39，透過提供穿過織物的直接視線的空格39觀察加強(qiáng)構(gòu)件33所看到的面積。
本說明書通篇都是以x，y和z方向為基準(zhǔn)的。這里所用的x，y和z方向是指相對本發(fā)明的造紙帶(或其部分)，用笛卡爾座標(biāo)系表示的方向。在這里所述的笛卡爾座標(biāo)系中，造紙帶的背面12位于由x和y軸形成的平面內(nèi)。x軸順機(jī)器橫向，y軸順機(jī)器縱向，而z軸順垂直于由x軸和y軸形成的平面的方向。這里所述的“z向”是指那些沿平行于z軸并垂直于x和y軸取向的方向。這些方向在圖2-4中清楚地表示出了。
加強(qiáng)構(gòu)件33的開口投影面積最好是這樣的，即加強(qiáng)構(gòu)件33(對諸如空氣和水之類的流體)是可高滲透的。“可高滲透的”是指該加強(qiáng)構(gòu)件33在100帕斯卡的壓差作用下，其表面每平方英尺具有800～1400英尺3/分的空氣滲透率。加強(qiáng)構(gòu)件33的空氣滲透性是最重要的，因為它有助于網(wǎng)架中形成復(fù)合造紙帶的滲透性。復(fù)合造紙帶的空氣滲透率應(yīng)在約300～600英尺3/分的范圍內(nèi)。復(fù)合造紙帶的最佳空氣滲透率為500英尺3/分左右。為了使加強(qiáng)構(gòu)件33和復(fù)合造紙帶都具有足夠的滲透性，加強(qiáng)構(gòu)件33的開口投影面積AO不應(yīng)減小到30%以下，最好不減到大約40～50%以下。
如圖2-4所示，優(yōu)選的加強(qiáng)構(gòu)件33是多層編織件，它具有單層股線系統(tǒng)和多層股線系統(tǒng)。單層股線系統(tǒng)的股線是在第一方向延伸的，而多層股線系統(tǒng)的股線是在垂直于第一方向的第二方向延伸的。在圖2-4所示的優(yōu)選加強(qiáng)構(gòu)件33中，第一方向是順造紙器橫向的方向(即x向)。在第一方向延伸的單層股線由緯線54構(gòu)成。在圖2-4所示的加強(qiáng)構(gòu)件33中，多層股線系統(tǒng)在造紙機(jī)縱向(即織物在造紙機(jī)上運(yùn)動的方向)延伸。多層股線系統(tǒng)包括第一經(jīng)線層C和第二經(jīng)線層D。經(jīng)線層C和D每層都由許多經(jīng)線53構(gòu)成。盡管用作加強(qiáng)構(gòu)件的最佳織物具有多股機(jī)器縱向經(jīng)線，但本發(fā)明也可用機(jī)器橫向有多股線的織物作加強(qiáng)構(gòu)件。然而，具有多股機(jī)器縱向經(jīng)線的織物是較好的，因為增加的股線走向沿受到最大應(yīng)力的方向。
如圖3所示，優(yōu)選的多層加強(qiáng)構(gòu)件33具有的經(jīng)線53是垂直直接重疊起來的。垂直重疊起來的經(jīng)線53增加了復(fù)合造紙帶10在造紙機(jī)縱向或加工方向的耐久度。重疊布置的經(jīng)線提供了合適的開口投影面積，這樣造紙帶10可用在各種造紙過程中，包括鼓風(fēng)干燥過程。緯線54最好是以這樣的方式布置，即它們能保持并穩(wěn)定垂直重疊布置的經(jīng)線。緯線54也可以是垂直重疊的，或者處于某種別的關(guān)系。這種布置可能具有多種變型。
圖6至11表示出圖2-4所示的特別優(yōu)選的多層加強(qiáng)構(gòu)件的編織圖案細(xì)節(jié)。這里所用的術(shù)語“編織圖案”是指織物的技術(shù)設(shè)計圖案。圖6至11中表明了多層織物，為清楚起見沒有畫出四周的網(wǎng)架。盡管圖2-4所示的同一織物是作為造紙帶的復(fù)合件(即用作加強(qiáng)本發(fā)明的造紙帶10的網(wǎng)架32的加強(qiáng)構(gòu)件)，但所示的織物本身也適用作造紙帶而不需要這樣的網(wǎng)架。然而，這里所述的多層織物最好與某些形式的網(wǎng)架結(jié)合使用。
總地說，如圖6至11所示，具有經(jīng)線53的第一經(jīng)線層C在織物的朝紙面上順造紙機(jī)縱向延伸。在第一經(jīng)線層C中的單股經(jīng)線從織物的一邊向另一邊重復(fù)地編上數(shù)字53a、53b、53c及53d。經(jīng)線53的第二層D在織物的朝機(jī)器面上順機(jī)器縱向延伸。第二經(jīng)線層D中的單股線從織物的一邊到另一邊重復(fù)地編上數(shù)字53e、53f、53g及53h。從圖8至11可清楚看出，第一經(jīng)線層c和第二經(jīng)線層D中的單股線組成了重疊的經(jīng)線對E、F、G和H。形成重疊經(jīng)線對E、F、G和H的單股經(jīng)線都是以垂直重疊的方式布置在垂直重疊位置上的，一股疊在另一股上。這些重疊經(jīng)線對E、F、G和H也是從織物的一邊至另一邊重復(fù)編號的。圖8至11表明，單股經(jīng)線53a和53e形成了重疊經(jīng)線對E;單股經(jīng)線53b和53f形成了重疊經(jīng)線對F;單股經(jīng)線53c和53g形成了重疊經(jīng)線對G;單股經(jīng)線53d和53h形成了重疊經(jīng)線對H。如圖6及圖8-11所示，相鄰的重疊經(jīng)線對在機(jī)器橫向是隔開的，以形成所要求的織物開口面積。
如圖6所示，由于經(jīng)線53是一股疊在另一股上的，故經(jīng)線53的有效密度(或者是經(jīng)線的“線密度”)增加了一倍，而沒有減少加強(qiáng)構(gòu)件33的開口面積。這里所用的術(shù)語“線密度”是這樣一種度量單位，它等于織物單位寬度(寬度單位通常用英寸)內(nèi)線的數(shù)量與線的直徑(通常也以英寸作計量單位)的乘積?！熬€密度”對織物的經(jīng)線可更具體地表示為經(jīng)線密度，對織物的緯線可更具體地表示為緯線密度。
緯線(如圖8中的緯線54a，圖9中的54b，圖10中的54c及圖11中的54d)與第一和第二經(jīng)線層的經(jīng)線53a-53h交織在一起。緯線將第一和第二經(jīng)線層中的單股經(jīng)線織結(jié)成重疊經(jīng)線對，并防止經(jīng)線53a-h側(cè)向偏移以免減少織物的開口面積。這些緯線54a、54b、54c及54d從織物的一邊至另一邊也是重復(fù)編號的。緯線54以特定的織物圖案(或更具體地說，是經(jīng)線平衡編織圖案)與重疊的經(jīng)線對交織在一起。緯線54保持經(jīng)線一股重疊在另一股上，并在垂直方向?qū)R。
圖6至11所示織物中的經(jīng)線和緯線織出的特定織物圖案稱為“四梭道重復(fù)圖案”。這里所說的“梭道”是指經(jīng)線或緯線與與之交織的線形成的單一圖形(在同一圖形出現(xiàn)前)的數(shù)量(即四梭道圖案是每一組四根交織線之后又重新出現(xiàn)的圖案)。
圖6和7清楚表示出編織經(jīng)線53的具體圖案。如圖6和7所示，第一經(jīng)線層c的第一經(jīng)線(例如圖7所示的經(jīng)線53b)在編織的圖案中重復(fù)地從三條緯線的緯紗上通過而從一條緯線的緯紗下通過。這里所用的術(shù)語“緯紗”是指在單股經(jīng)線之間插入的一根緯線。第二經(jīng)線層D的第二經(jīng)線(如圖7中的經(jīng)線53f)在編織圖案中重復(fù)地從一根緯線的緯紗上通過，而從三根緯線的緯紗下通過。
編織的緯線54的具體圖案在圖6和8至11中清楚地示出。如圖8至11所示，經(jīng)線53是由緯線系統(tǒng)保持垂直重疊關(guān)系的，該緯線系統(tǒng)由編織在重疊的經(jīng)線之間的緯線54的單個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。緯線54圍繞著重疊的經(jīng)線按重復(fù)圖案編織，在該圖案中，一根緯線(如圖8中的緯線54a)首先從第一重疊經(jīng)線對E上通過，從第二重疊經(jīng)線對F之間通過，從第三重疊經(jīng)線對G下通過，再從第4重疊經(jīng)線對H間通過。換句話說，每一根緯線54從一重疊經(jīng)線對上方和從另一重疊經(jīng)線對下方通過，并從位于這兩對重疊經(jīng)線對之間的重疊經(jīng)線對的經(jīng)線之間通過。
如圖6和圖8-11所示，相鄰的緯線用同樣的方式繞經(jīng)線53編織。然而，如圖9所示，相鄰的緯線(如緯線54b)從第一緯線的位置平移了一個經(jīng)線對，因此相鄰的或第二緯線從第一重疊經(jīng)線對之間通過，從第二重疊經(jīng)線對上方通過，從第三重疊經(jīng)線對之間通過，從第4重疊經(jīng)線對下方通過。由圖10和11可分別看出，第三緯線54c類似地從第二緯線位置平移了一個經(jīng)線對，而第4緯線54d類似地從第三緯線54c位置平移了一個經(jīng)線對。這一圖案每隔四條緯線又重復(fù)一次。如圖6所示，這樣就形成了一幅編織圖案，在該圖案中，緯線54從經(jīng)線對上面通過的上交叉點55在緯線跨過經(jīng)線的方向是錯開的。
將圖10所示的緯線54c與圖11所示的緯線54d互換可產(chǎn)生一種前述編織圖案的變型圖案。這樣就導(dǎo)致了緯線方向織物的上交叉點55相互斷開和錯開的圖案。在該上交叉點斷開的圖案中，開始兩個上交叉點55是處于一條直的對角線上的。然而第三個上交叉點55跳過第三根經(jīng)線移到第4根經(jīng)線上，并且第4個上交叉點55又跳過第4根經(jīng)線移到第3根經(jīng)線上，因此第4個上交叉點回移了一條對角線到第3根經(jīng)線上。該編織圖案也使經(jīng)線在適當(dāng)?shù)膱D形中保持重疊經(jīng)線對的形式。然而該變形的編織圖案中，兩根經(jīng)線同時從相鄰的兩根“緯紗”中間通過。在第一個所述的圖案中，不存在兩根經(jīng)線同時從其間通過的緯紗，這樣可產(chǎn)生平衡性稍好一些的編織圖案。
在該優(yōu)選的織物中，可采用各種材料，各種截面尺寸和各種截面形狀的股線進(jìn)行組合。股線的材料，截面尺寸和截面形狀由制成的織物的具體用途決定。
盡管經(jīng)線和緯線的構(gòu)成材料可以變化，但構(gòu)成這些股線的材料均應(yīng)該能加強(qiáng)樹脂網(wǎng)架，并承受應(yīng)力作用，以及交變的加熱與冷卻，而不過度伸長。構(gòu)成這些股線的合適材料包括聚脂，聚酰胺，例如KEVLAR牌或NOMEX牌的高耐熱材料，以及任何已知的用于造紙織物的其它材料。然而，較好的股線材料是聚脂。在不同的股線層和股線系統(tǒng)中，股線的構(gòu)成材料是隨著在一個股線層或股線系統(tǒng)中是由一種材料構(gòu)成，而在別的股線層或股線系統(tǒng)中又是一種不同的材料構(gòu)成的而變化的。但最好不同的股線層和股線系統(tǒng)中，所有股線都基本由相同的材料構(gòu)成。
在紙幅處理過程中，只要通過導(dǎo)管36的空氣流與水流沒有明顯阻塞，只要造紙帶10的整體性得以保持，任何合適的截面尺寸(大小)的股線均可使用。具有相同截面尺寸的股線可用在所有股線層或股線系中，或者不同股線層和股線系中的股線尺寸可以變化。例如，如使用圓截面股線，則經(jīng)線系C和D的股線可以是相同直徑的，而緯線系的股線可以是直徑大些的。如果用較大直徑的緯線，則緯線是更結(jié)實，但在徑線上形成較大的卷曲皺紋。其它的變型包括在經(jīng)線系C和緯線系54中的股線是相同的而在經(jīng)線系D中的股線是不同的。類似地還可以是，在經(jīng)線系D和緯線系中的股線完全相同，而在經(jīng)線系C中的股線則不同。或者，每個經(jīng)線系C經(jīng)線系D及緯線系股線都不相同。對圓截面的股線來說，股線直徑范圍從大約0.22毫米至大約0.30毫米較好。經(jīng)線53的最佳直徑是0.22毫米左右，緯線54的最佳直徑是0.28毫米左右。然而，根據(jù)用途不同，也可使用更大直徑的股線。
在紙幅的生產(chǎn)工藝過程中，只要能保持造紙帶10的完整性，并且只要股線不影響通過導(dǎo)管36的流體的流動，任何合適的橫截面形狀的線都可采用。合適的橫斷面形狀包括圓形、橢圓形，正方形和長方形。不同層和股線系內(nèi)的股線的截面形狀也可在層和線系間變化。但，經(jīng)線53和緯線54的橫截面形狀均為圓形較好。
此外，無論加強(qiáng)構(gòu)件33是上述的多層編織結(jié)構(gòu)，還是其它稀紡布或其上有沖孔的平板，構(gòu)成加強(qiáng)構(gòu)件33的加強(qiáng)組件40的第一部分PO1具有第一不透明度O1，而該組件的第二部分PO2則具有第二不透明度O2，兩個不透明度O1和O2的關(guān)系是，第二不透明度較第一不透明度透明些。
當(dāng)光敏樹脂材料處于未固化狀態(tài)，第一部分PO1處于光敏樹脂材料與有光化性的光源之間時，第一不透明度O1足以基本阻止構(gòu)成網(wǎng)架32的光敏樹脂材料的固化。應(yīng)該理解，這種光敏樹脂材料只有一部分相對于光源位于第一部分PO1的對面。而其它光敏樹脂材料則處在另一位置。第一部分(或“不透明部分”)PO1的目的是，在利用本發(fā)明的方法制造造紙帶10期間，阻止位于所述第一部分PO1另一側(cè)上的光敏樹脂材料固化。該未固化樹脂可以去除并留下通路37，以在造紙帶10背面12上的背面網(wǎng)格35a上形成表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38。
第一部分PO1的特征和尺寸是，通過除去未固化的樹脂，產(chǎn)生的通路37和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38，能在制成的造紙帶上形成所需量的背面網(wǎng)紋(這將在后面敘述)。第一部分PO1通常應(yīng)設(shè)置在靠近或處在加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52上，該位置應(yīng)保證被阻止固化的樹脂通常位于造紙帶網(wǎng)架32的第二表面35上，而不是在網(wǎng)架32內(nèi)部。這里所用的“內(nèi)部”一詞是指位于第一表面34和第二表面35之間的網(wǎng)架32部分。如果第一部分不在上述位置，網(wǎng)架32的第一表面34和第二表面35之間就有過量的光敏樹脂保持未固化。這將會大大削弱網(wǎng)架32，并會削弱網(wǎng)架32和加強(qiáng)構(gòu)件33之間的結(jié)合。
第一部分PO1可以是加強(qiáng)組件40的任何部分，所設(shè)置的該部分能充分阻止樹脂固化，以在背面網(wǎng)格35a上形成所要求的通路37和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38。這樣，第一部分PO1可以由一個或多個結(jié)構(gòu)元件40a的一部分或多部分構(gòu)成。當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)件33由編織件構(gòu)成時，第一部分PO1可以是例如單股線的一部分或多部分，幾股線的一部分或多部分;整股線，幾根整股線或它們的任何組合。
在本發(fā)明的一個最佳實施例中，所述的第一部分PO1由單整根或多整根經(jīng)線構(gòu)成。通常由經(jīng)線53而不是緯線54組成第一部分PO1較好。這種優(yōu)選的理由是，在該最佳編織加強(qiáng)構(gòu)件中，經(jīng)線53的編織圖案使它們通常比緯線54更靠近將形成的網(wǎng)架32的第二表面35部分。加強(qiáng)構(gòu)件33最好由優(yōu)選的具有上述垂直重疊的經(jīng)線的多層編織件構(gòu)成，且上述第一部分PO1至少由第二經(jīng)線層D的一些經(jīng)線構(gòu)成。這種最佳方案如圖3和圖4所示。由于前述的第一部分PO1至少由第二經(jīng)線層D中的一些經(jīng)線53構(gòu)成，所以第一部分PO1可以由，例如每一相間的經(jīng)線組成(如圖11B所示)，或每一根經(jīng)線組成(如圖3、圖4及圖11A所示)，每一第三根經(jīng)線組成，等……，每兩根經(jīng)線組成等……?？赡艿慕M合數(shù)是無限的，但它們都不超出本發(fā)明的范圍。
此外，如圖11C所示，在本發(fā)明的另一實施例中，第一部分PO1由一不透明涂層Co組成，該不透明涂層Co涂在加強(qiáng)構(gòu)件33的一面的至少一部分上。由于上述理由，不透明涂層涂在加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52上較好。只要能在背面網(wǎng)格35a上形成希望的通路37和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38，不透明涂層Co可以用任何具體方式或圖案涂在加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52上。這樣，不透明涂層Co的涂敷可以是任意的，均勻的，規(guī)則的，或是某些特定圖案。不透明涂層Co可以用任何涂附領(lǐng)域公知的裝置涂到加強(qiáng)構(gòu)件33上。
通常在加強(qiáng)構(gòu)件33結(jié)合在造紙帶10中以前，使其第一部分PO1具有第一不透明度O1。在制造股線的過程中，通過將合適的不透明材料和構(gòu)成股線的聚脂材料相混合，就可構(gòu)成含有第一不透明度O1的單股線。此外，單股線(或其一部分)也可以在編織成織物之前先通過涂上不透明材料，使其具有第一不透明度O1。合適的不透明材料包括吸收光化光、散射光化光或反射光化光的材料。吸收性材料包括如有機(jī)染料和碳黑。散射性材料的具體實例是TiO2。反射性材料包括沉積在或包含在織物中的金屬。同樣的材料也適用于前述的不透明涂層中。所用的不透明材料最好是對波長在200-400毫微米范圍內(nèi)的光不透明。
本發(fā)明在加強(qiáng)構(gòu)件33中定義了幾個投影區(qū)，它們對描述網(wǎng)架32第二表面35的背面網(wǎng)格35a上的通路37的位置和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38很有用。如圖12-18所示，加強(qiáng)構(gòu)件33至少定義了下列投影區(qū)空格投影區(qū);先前定義的開口投影區(qū)(該區(qū)為加強(qiáng)構(gòu)件的空格投影區(qū)的總和);結(jié)構(gòu)元件投影區(qū);加強(qiáng)投影區(qū)(它是加強(qiáng)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)組件投影區(qū)的總和);經(jīng)線投影區(qū)(和經(jīng)線的總投影區(qū));緯線投影區(qū)(和緯線的總投影區(qū));結(jié)點投影區(qū)，包括朝機(jī)器面的結(jié)點投影區(qū);和第一和第二投影區(qū)。另外，當(dāng)超過一層經(jīng)線層或緯線層或類似情況時，還可以有第一經(jīng)線層投影區(qū)和第二經(jīng)線層投影區(qū)等。
空格投影區(qū)如圖12中的Api所示，本文所使用的術(shù)語“空格投影區(qū)”意指由加強(qiáng)構(gòu)件33的空格39的投影所確定的單個投影區(qū)域。換句話說，當(dāng)從垂直于加強(qiáng)構(gòu)件33的兩面中任何一面方向看去時，通過加強(qiáng)構(gòu)件33的每一空格39的視線將直接構(gòu)成該空格投影區(qū)Api。
結(jié)構(gòu)元件投影區(qū)，如圖13的Asi所示。本文所使用的術(shù)語“結(jié)構(gòu)元件投影區(qū)”是指加強(qiáng)構(gòu)件33的單個結(jié)構(gòu)元件40a的投影所確定的區(qū)域。本文所使用的術(shù)語“結(jié)構(gòu)元件投影區(qū)”意指由加強(qiáng)構(gòu)件33的一個以上，但并非全部結(jié)構(gòu)元件40a的投影所確定的區(qū)域。
一部分加強(qiáng)投影區(qū)AR如圖13所示。本文所使用的術(shù)語“加強(qiáng)投影區(qū)”意指由加強(qiáng)組件40的投影所確定的區(qū)域。如圖12和13所示，加強(qiáng)投影區(qū)AR基本和加強(qiáng)構(gòu)件33的開口投影區(qū)AO是相對的，加強(qiáng)投影區(qū)AR是阻擋視線的那一部分，加強(qiáng)投影區(qū)AR和開口投影區(qū)AO互相補(bǔ)充，一起組成了加強(qiáng)構(gòu)件33的全部投影區(qū)域。
經(jīng)線投影區(qū)如圖14和圖15中的Awp所示。本文所使用的術(shù)語“經(jīng)線投影區(qū)”Awp是指由加強(qiáng)構(gòu)件33的各單股經(jīng)線53的投影所確定的區(qū)域。在圖15中，經(jīng)線投影區(qū)Awp是以位于兩虛線之間截面線表示的。這些虛線也可以延伸出加強(qiáng)構(gòu)件33的朝紙面51之上。但本發(fā)明通常不牽涉位于加強(qiáng)構(gòu)件33朝紙面51的平面上的通路和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造問題。因此，當(dāng)本文述及與投影區(qū)域有關(guān)的通路或表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造位置時，總是指處在加強(qiáng)構(gòu)件33朝紙面51和造紙帶10背面12所確定的平面之間的通路或表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造。當(dāng)說到通路或表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造“位于”圖14和圖15所示的經(jīng)線投影區(qū)“以內(nèi)”時，是指圖14中陰影線或圖15所示的截面線所表示的任何區(qū)域之內(nèi)。此外，由每一單股經(jīng)線所確定的經(jīng)線投影區(qū)之外，還有“總經(jīng)線投影區(qū)”Awpo，它由整個織物的單股經(jīng)線投影區(qū)的總和構(gòu)成。
緯線投影區(qū)Awt如圖16和17所示，本文所使用的術(shù)語“緯線投影區(qū)”Awt是指由加強(qiáng)構(gòu)件33的各單股緯線54的投影所確定的區(qū)域。除緯線投影區(qū)Awt外，還有“總緯線投影區(qū)”Awto(圖16和17示出了其中的一部分)。該“總緯線投影區(qū)”Awto由整個加強(qiáng)構(gòu)件的各單股緯線投影區(qū)的總和構(gòu)成。
本文所使用的術(shù)語加強(qiáng)構(gòu)件33的“結(jié)點投影區(qū)”是指由編織加強(qiáng)構(gòu)件的若干結(jié)點105之一的投影所確定的區(qū)域。如圖18A-18C所示，結(jié)點投影區(qū)Ak是加強(qiáng)構(gòu)件33的經(jīng)線和緯線相互重疊的部分，該重疊部分阻擋了穿過加強(qiáng)構(gòu)件33的視線。結(jié)點投影區(qū)進(jìn)一步還可以分為經(jīng)線結(jié)點投影區(qū)Akwp(經(jīng)線從緯線上經(jīng)過時所形成的投影區(qū))或緯線結(jié)點投影區(qū)Akwt(緯線從經(jīng)線上通過時所形成的投影區(qū))。經(jīng)線結(jié)點投影區(qū)Akwp和緯線結(jié)點投影區(qū)Akwt又可進(jìn)一步分為朝紙面(或向紙面)經(jīng)線結(jié)點投影區(qū)Akwp1或朝紙面緯線結(jié)點投影區(qū)Akwt1和朝機(jī)器面(或向機(jī)器面)經(jīng)線結(jié)點投影區(qū)Akwp2或朝機(jī)器面緯線結(jié)點投影區(qū)Akwt2(取決于結(jié)點形成在織物的那一面)。
一部分第一投影區(qū)A1和一部分第二投影區(qū)A2在附圖11A和11B中是用斷面線表示的。這里所使用的術(shù)語“第一投影區(qū)”A1是具有第一不透明度O1的加強(qiáng)構(gòu)件33的第一部分PO1的投影所限定的區(qū)域。加強(qiáng)構(gòu)件33的剩余部分通常有第二不透明度O2，并限定了第二投影區(qū)A2。圖11A和圖11B表明網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a中的通路37主要位于第一投影區(qū)A1內(nèi)(無論是由每根經(jīng)線53或每根相間的經(jīng)線或是由加強(qiáng)構(gòu)件33的某些其它部分所形成的第一部分PO1)。
本發(fā)明的造紙帶10的另一主要元件是網(wǎng)架32。圖2-4示出了網(wǎng)架32的所有特征。本發(fā)明的最佳實施例中，網(wǎng)架32是通過處理一團(tuán)材料形成的。這些材料通常是液態(tài)的。這樣，當(dāng)這些材料為固態(tài)時，至少以這樣的方式部分圍繞在加強(qiáng)構(gòu)件33的周圍，即該加強(qiáng)構(gòu)件33應(yīng)位于網(wǎng)架32的頂面或第一表面34和網(wǎng)架32至少一部分底面或第二表面35之間。此外，該材料必須這樣進(jìn)行處理，使網(wǎng)架32具有許多在網(wǎng)架32的第一表面34和第二表面35之間延伸的導(dǎo)管36或通道。所述的材料還必須這樣處理，使第一表面具有形成在其上的朝紙面網(wǎng)格34a，它圍繞并形成了網(wǎng)架32第一表面34內(nèi)導(dǎo)管36的開口。此外，該材料還必須這樣處理，使網(wǎng)架32的第二表面35具有帶通路37的背面網(wǎng)格35a，這樣，在背面網(wǎng)格35a上形成了表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38。該通路37與導(dǎo)管36截然不同。
經(jīng)過處理以形成網(wǎng)架32的材料團(tuán)可以是任何合適的材料，包括熱塑性樹脂和光敏樹脂。但是，本發(fā)明用于形成網(wǎng)架32的最佳材料是液體光敏聚合樹脂。同樣，所選擇的材料可以用各種各樣的方式處理，以形成所需要的網(wǎng)架32，包括用機(jī)械沖孔或鉆孔，或通過將材料暴露在不同的溫度或能源中進(jìn)行固化，或通過使用激光切割成其中的導(dǎo)管。當(dāng)然，用以形成網(wǎng)架32的材料的處理方法將取決于所選擇的材料和用該材料團(tuán)構(gòu)成所期望的網(wǎng)架32的特性。用來處理光敏樹脂的最佳方法是，控制液體光敏樹脂在具有激活波長的光源中的曝光。
本發(fā)明的造紙帶10的兩面(即上述的紙接觸面11和背面12)與網(wǎng)架32的兩面之間的關(guān)系，清楚地表示在圖3、4中。網(wǎng)架32的第一表面34最好構(gòu)成造紙帶10的紙接觸面11。由于加強(qiáng)構(gòu)件33位于網(wǎng)架32的第一表面34和至少一部分第二表面35之間，所以這種關(guān)系通常存在于本發(fā)明的大多數(shù)實施例中。即網(wǎng)架32的第一表面34通常復(fù)蓋加強(qiáng)構(gòu)件33的朝紙面51。
進(jìn)一步說，本發(fā)明的造紙帶10的網(wǎng)架32的第二表面35不必總是構(gòu)成造紙帶10的背面12。由于加強(qiáng)構(gòu)件33位于網(wǎng)架32的第一表面34和至少一部分第二表面35之間，所以，網(wǎng)架32的第二表面35既可完全復(fù)蓋加強(qiáng)構(gòu)件33(雖然在利用本說明書所描述的方法制造造紙帶時，這種情況通常不會出現(xiàn));或是僅復(fù)蓋加強(qiáng)構(gòu)件33的一部分;也可以不復(fù)蓋加強(qiáng)構(gòu)件33的任何一部分而完全處于加強(qiáng)構(gòu)件33的空格39以內(nèi)。在第一種情況下，網(wǎng)架32的第二表面35與造紙帶10的背面12將是同一表面。在第二種情況下，造紙帶10的背面12將部分由網(wǎng)架32的第二表面35，部分由加強(qiáng)構(gòu)件33的裸露部分構(gòu)成。第三種情況下，造紙帶10的背面12也將部分由網(wǎng)架32的第二表面35，部分由加強(qiáng)構(gòu)件33構(gòu)成，但是加強(qiáng)構(gòu)件33的朝向機(jī)器的面52將完全裸露在造紙帶10的背面12上。
圖2表明，網(wǎng)架32的第一表面34(及造紙帶10的紙接觸面11)由標(biāo)號為32a的一部分網(wǎng)格組成。這里所用的術(shù)語“網(wǎng)格”意指網(wǎng)架32的圍繞導(dǎo)管36并形成網(wǎng)狀圖案的部分。換言之，網(wǎng)格32a是網(wǎng)架32的實體部分。如本發(fā)明的造紙帶10的放大照片圖34A和圖34B所示，網(wǎng)格32a有兩個網(wǎng)格面34a和35a。這里所用的術(shù)語“網(wǎng)格面”意指圍繞導(dǎo)管36的網(wǎng)格32a的兩個表面中的一個表面。這里所說的網(wǎng)格面也可稱為網(wǎng)架32的“脊面”。但網(wǎng)架32的脊面和前述由加強(qiáng)構(gòu)件33的股線所形成的結(jié)點是完全不同的。術(shù)語“網(wǎng)格面”在頒發(fā)給Trokhan和Johnson的專利中也使用過，這兩篇專利文獻(xiàn)作為參考包括在本說明書中。這里所使用的術(shù)語“網(wǎng)格面”可通過明確所述的網(wǎng)格表面是“紙面網(wǎng)格面”還是“背面網(wǎng)格面”進(jìn)一步劃分。
術(shù)語“紙面網(wǎng)格面”(或簡稱“紙面網(wǎng)格”)意指網(wǎng)架32的頂面或第一表面34上的實體部分。這樣，包括在本說明書中作為參考的上述專利文獻(xiàn)中稱作“網(wǎng)格面”的網(wǎng)架表面也就相當(dāng)本說明書所述的紙面網(wǎng)格面。紙面網(wǎng)格面在附圖中以標(biāo)號34a表示。
術(shù)語“背面網(wǎng)格面”(或簡稱“背面網(wǎng)格”)意指網(wǎng)架32的底面或第二表面35上的實體部分。背面網(wǎng)格面在附圖中用序號35a表示。
如圖2-4所示，網(wǎng)架32的第一表面34包括紙面網(wǎng)格面34a和導(dǎo)管第一開口42。導(dǎo)管第一開口42是導(dǎo)管36沿網(wǎng)架32的第一表面34的開口。網(wǎng)架32的第二表面35包括背面網(wǎng)格面35a和導(dǎo)管第二開口43。導(dǎo)管第二開口43是導(dǎo)管36沿網(wǎng)架32的第二表面35的開口。紙面網(wǎng)格面34a和網(wǎng)架32的第一表面34上的導(dǎo)管第一開口42在本說明書中經(jīng)常描述成“互補(bǔ)結(jié)構(gòu)”，這是由于它們一起構(gòu)成了網(wǎng)架32的一個完整的表面。同理，背面網(wǎng)格面35a和導(dǎo)管第二開口43同樣在本說明書中描述為互補(bǔ)結(jié)構(gòu)。
如圖2所示，紙面網(wǎng)格34a宏觀上是單平面的，有圖案的和連續(xù)的。這樣，在紙幅生產(chǎn)過程中，就能將均勻的圖案壓印在紙幅上。所謂“宏觀單平面”指當(dāng)造紙帶10的紙接觸面11的一部分放入平面圖形時，紙面網(wǎng)格34a基本上在一個平面內(nèi)。之所以說“基本”是單平面，是要承認(rèn)這樣的事實，即偏離絕對的平面是允許的(但這并非是所希望的)，只要這種偏離不會明顯到給形成在造紙帶10上的產(chǎn)品性能產(chǎn)生不利影響即可。之所以說紙面網(wǎng)格34a是連續(xù)的，是因為紙面網(wǎng)格表面34a上的網(wǎng)格所形成的線必須形成至少一個基本不間斷的網(wǎng)狀圖案。之所以說該圖案是“基本”連續(xù)的，是要承認(rèn)這樣的事實，即圖案中出現(xiàn)間斷也是允許的(但并非最好)，只要這種間斷不會給在造紙帶10上制成的產(chǎn)品性能產(chǎn)生明顯不利影響即可。
從網(wǎng)架32的第一表面34到網(wǎng)架32的第二表面35間通過的導(dǎo)管(或“偏轉(zhuǎn)導(dǎo)管”)36，如圖2-4所示。每一導(dǎo)管36具有確定的結(jié)構(gòu)，包括一個通道部分或一個孔，通常用標(biāo)號41表示一個口或?qū)Ч荛_口(也可稱為“粗孔”)，例如沿網(wǎng)架32的第一表面34形成的導(dǎo)管第一開口42;一個口或?qū)Ч荛_口，例如基本沿網(wǎng)架32的第二表面35形成的導(dǎo)管第二開口43;和導(dǎo)管壁，通常用標(biāo)號44表示，它確定了網(wǎng)架32內(nèi)部的導(dǎo)管36的尺寸(網(wǎng)架的“內(nèi)部”是指處在第一表面34和第二表面35之間的網(wǎng)架32部分)。如圖2-4所示，導(dǎo)管36的壁44形成了網(wǎng)架32的內(nèi)壁44a。網(wǎng)架32的內(nèi)壁44a是與導(dǎo)管36的壁44有共同邊界的網(wǎng)架32的表面。換言之，導(dǎo)管36的壁44和網(wǎng)架32的內(nèi)壁44a有相同或共同的邊界。導(dǎo)管第二開口43之所以描述為“基本沿”網(wǎng)架32的第二表面35，是因為如果一個或多個通路37與導(dǎo)管第二開口43相交，那么，至少一部分導(dǎo)管第二開口被取代，這樣，導(dǎo)管第二開口43實際上處在網(wǎng)架32的第一表面34和網(wǎng)架32的第二表面35的周圍部分之間。換句話說，導(dǎo)管第二開口部分43可處在從由網(wǎng)架32的第二表面35的鄰近部分所形成的平面向內(nèi)(向造紙帶的中心)的位置。
如圖2所示，網(wǎng)架32的第一表面34上的導(dǎo)管第一開口42是均勻的，并具有特別的幾何形狀。網(wǎng)架32的第二表面35上的導(dǎo)管第二開口43也具有和導(dǎo)管第一開口42基本相同的幾何形狀。但，如圖34B所示，呈現(xiàn)在網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a上的通路和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造會引起導(dǎo)管第二開口43變形，形狀變得很不規(guī)則。但是，在本發(fā)明中，各種變形并不成為特殊的問題，這是因為圍繞導(dǎo)管第二開口43的背面網(wǎng)格35a并不和成形過程中的紙幅接觸，也不會將這種圖案壓印在紙幅上。
雖然，對于導(dǎo)管36的開口42和43來說，有無數(shù)種可能的形狀，但是，仍可確定選擇具體導(dǎo)管開口幾何形狀的一定范圍的規(guī)則。這些規(guī)則在1987年7月9日頌發(fā)給Paul D.Trokhan的，題為“偏轉(zhuǎn)元件”的US4528239美國專利說明書第5欄第34行到第10欄第35行中已經(jīng)提出，該專利作為參考包括在本說明書中。
圖2所示的導(dǎo)管36的形狀和排列是一種最佳的形式。這些圖中所描繪的導(dǎo)管開口42和43的形狀在此稱為“直線愛達(dá)荷(Linear Idaho)”圖形。如圖2所示，直線愛達(dá)荷形導(dǎo)管的橫截面形狀之所以描述成類似變形的平行四邊形，是因為在這個平面視圖中，每一導(dǎo)管36有四個邊，其中每一對相對的邊是平行的，相鄰兩邊的夾角不是直角，相鄰兩邊形成的拐角是修圓了的。這樣，直線愛達(dá)荷形導(dǎo)管的開口也可描述成有圓角的平行四邊形。
這些直線愛達(dá)荷形導(dǎo)管36的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖19所示。圖19僅用造紙帶10的網(wǎng)架32的一部分表示出了導(dǎo)管36的重復(fù)圖形。此外，為清楚起見圖中僅畫出一個導(dǎo)管之上的但卻是所有導(dǎo)管之上的紙面網(wǎng)格表面34a。通過下面所描述的方法可以獲得導(dǎo)管36的具體形狀。但是很明顯，改變各步驟的順序同樣可以獲得相同的結(jié)果。同樣很明顯，一些用來繪制導(dǎo)管形狀的點、線和圓(除它們形成導(dǎo)管36的壁44外)在用下述方法繪成的導(dǎo)管36內(nèi)實際上是看不見的。
為了形成直線愛達(dá)荷形圖案的幾何形狀，首先選擇兩個始點P1和P2，并使它們相互隔開一定距離d1。連接兩點P1和P2的線稱作機(jī)器縱向軸線或稱作導(dǎo)管的縱軸線AL。P1和P2兩點之間的距離d1(它等于縱軸線AL的長度)是預(yù)先選定的。以兩點中的每一點為圓心，以給定半徑R1畫圓。其次畫出垂直于導(dǎo)管縱軸線AL的線AT，令A(yù)T線穿過并二等分縱軸線AL。然后，在第二條線AT上確定距縱軸線AL相同距離的兩點P3和P4。P3和P4兩點間的距離也是預(yù)先選定的。P3和P4兩點的連線AT稱作機(jī)器橫向軸線或?qū)Ч艿臋M軸線。以兩點P3和P4為圓心，R2為半徑畫圓。雖然，后一個半徑R2不必等于先前的圓半徑R1，但在圖19所示最佳圖形中，R1等于R2。最后，在先前畫的四個圓的部分之間畫切線L1、L2、L3和L4。并使這些切線和這些圓的離縱軸線AL和橫軸線AT的交點最遠(yuǎn)的部分相切。圍繞上述形狀周邊的線形成了直線愛達(dá)荷形導(dǎo)管36的壁44。如圖19所示，導(dǎo)管第一開口的邊由標(biāo)號45a、45b、45c和45d表示，兩個相鄰邊之間的圓角用標(biāo)號46表示。導(dǎo)管第二開口43的相應(yīng)的邊用標(biāo)號45e、45f、45g和45h表示。
本發(fā)明造紙帶10的網(wǎng)架32中導(dǎo)管36的其它合適的形狀包括頒發(fā)給Trokhan和Johnson的專利中所描述的修形的六邊形，該專利作為參考包括在本說明書中。及圖20所示的“弓帶”形或“正弦曲線”形。但本發(fā)明并不限于這些形狀。
無論導(dǎo)管開口的形狀是最佳的直線愛達(dá)荷形圖形，還是一些其它形狀，造紙帶每一給定面積上的導(dǎo)管36的數(shù)目和本發(fā)明造紙帶10的網(wǎng)架32中導(dǎo)管開口所占面積的比例值應(yīng)在一定的范圍內(nèi)。
網(wǎng)架32內(nèi)導(dǎo)管36的數(shù)目，通常用術(shù)語每平方英寸網(wǎng)架32總面積的導(dǎo)管數(shù)來表示。這里所用的術(shù)語“網(wǎng)架的總面積”指紙面網(wǎng)格表面積和導(dǎo)管第一開口42所占據(jù)的互補(bǔ)表面積之和;或指背面網(wǎng)格表面35a的表面積和導(dǎo)管第二開口43所占據(jù)的互補(bǔ)表面積之和。網(wǎng)架32中導(dǎo)管36的數(shù)量最佳值大約在每平方英寸10到1，000之間。
導(dǎo)管開口所占面積的比例值在本說明書中通常用網(wǎng)架32總表面積的百分?jǐn)?shù)表示。通常，在本說明書中，也可以用網(wǎng)架32總表面積的百分?jǐn)?shù)表示網(wǎng)架的互補(bǔ)網(wǎng)格表面34a和35a所占面積的比例值。紙面網(wǎng)格表面34a和背面網(wǎng)格表面35a所占面積在本說明書中通常稱為網(wǎng)架32相應(yīng)表面的“脊面面積”。這些脊面區(qū)在圖19A和19B中分別用AN1和AN2表示。紙面脊面面積(或第一表面脊面面積)AN1(圖19A中陰影區(qū))，是紙面網(wǎng)格面34a在Z軸方向投影在一個平面上的投影。所述背面脊面面積(或第二表面脊面面積)AN2(圖19B中陰影區(qū))是背面網(wǎng)格面35a在Z軸方向上投影在一個平面上的投影。導(dǎo)管開口所占面積的比例值可從網(wǎng)架32的脊面所占面積中求出。由于導(dǎo)管開口所占面積和相應(yīng)的網(wǎng)格表面所占面積互補(bǔ)，二者總百分?jǐn)?shù)為100%，如果已知任一脊面面積，或者已知導(dǎo)管開口所占面積比例值，該互補(bǔ)的面積就可用100%減去已知百分?jǐn)?shù)算出。
網(wǎng)架32第一表面34上導(dǎo)管第一開口42所占面積比例的最佳值大約在網(wǎng)架32的總表面積的30%至80%之間。換句話說，網(wǎng)架32的第一表面34具有約占20%-70%的脊面面積。網(wǎng)架32第二表面上導(dǎo)管第二開口43所占面積比例最佳值大約在網(wǎng)架32的總表面積的30%至80%之間。換句話說，網(wǎng)架32的第二表面35具有大約20%-70%的脊面面積。
圖2所示各個導(dǎo)管36間的具體排列和導(dǎo)管36之間的間隔不可能是導(dǎo)管36排列的唯一形式。各個導(dǎo)管36的排列和導(dǎo)管36間的間隔有許多優(yōu)選方案。這些排列和間隔的優(yōu)選方案的幾種實例提出在1988年7月9日頒發(fā)給Paul D.Trokhan的，題為“偏轉(zhuǎn)元件”的US4528239美國專利說明書第8欄第35-58行中。該專利作為參考包括在本說明書中。但是，一種特別優(yōu)選的導(dǎo)管36的排列和導(dǎo)管36的間隔是如圖2所示開口的兩側(cè)交錯排列方案。圖2表明，這種特別優(yōu)選的排列和間隔方案中，導(dǎo)管36的開口。例如導(dǎo)管第一開口42。在任何方向上具有足夠的尺寸和間隔，導(dǎo)管36的邊緣相互交錯。
在一個特別優(yōu)選的具有直線愛達(dá)荷形狀導(dǎo)管的本發(fā)明的造紙帶的實例中，導(dǎo)管36的參數(shù)(即數(shù)量、大小及導(dǎo)管開口的排列)在此稱為“具有35%脊面面積的300直線愛達(dá)荷”圖案。上述名稱的數(shù)字300表示每平方英寸網(wǎng)架32中導(dǎo)管36的數(shù)目。這樣，每平方英寸網(wǎng)架32中就有300個導(dǎo)管。數(shù)字35%脊面面積是指紙面網(wǎng)格表面34a的近似表面積或脊面面積。這樣在該特別優(yōu)選的實施例中，造紙帶的構(gòu)成背面網(wǎng)格表面35a的表面積或脊面積大約為65%。
如圖19所示，在圖中表示了導(dǎo)管36結(jié)構(gòu)中所使用的尺寸，導(dǎo)管的總尺寸，以及優(yōu)選的具有35%脊面面積的300直線愛達(dá)荷圖案中的導(dǎo)管36之間的間隔都表示在圖19中。為了構(gòu)成具有35%脊面面積的300直線愛達(dá)荷圖案的導(dǎo)管，采用了下述長度和半徑其中d1為0.0425英寸(1.0795毫米)，d2為0.024712英寸(0.02785毫米)，R1和R2均為0.012008英寸(0.3050毫米)。網(wǎng)架32的第一表面34中導(dǎo)管開口的總尺寸和導(dǎo)管之間的間隔由圖19中的一系列字母符號代表。在圖19中，字母符號“a”代表機(jī)器縱向(或“MD”)長度或簡稱開口“長度”“b”代表機(jī)器橫向(或“CD”)測得的開口長度式簡稱開口“寬度”“C”表示在MD和CD的中間方向上相鄰兩開口之間的間隔，“d”表示相鄰兩開口之間在CD上間隔;以及“e”表示相鄰兩開口之間在MD上間隔。在該優(yōu)選實施例中，“a”為1.6872毫米，(0.066506英寸)，b為1.2379毫米(0.048737英寸)，c為0.28153毫米(0.011084英寸)，d為0.92055毫米(0.036242英寸)，e為0.30500毫米(0.012008英寸)。
導(dǎo)管36具有位于導(dǎo)管開口42和43之間的通道部分41。這些通道部分41由導(dǎo)管36的壁44形成。這些通道部分41和壁44所具有的全部特征如圖2-4所示。圖2-4表明由導(dǎo)管36形成的孔或通道41貫通造紙帶10的整個厚度。此外，如圖2所示，導(dǎo)管36通常是不連續(xù)的。所謂“不連續(xù)”意指導(dǎo)管36形成了分隔的通道，它們被網(wǎng)架32相互隔開。導(dǎo)管36的這種分隔情況特別清楚地表示在圖2中。導(dǎo)管36之所以描述成“通?！笔遣贿B續(xù)的，是因為如圖34B所示，例如，當(dāng)背面網(wǎng)格35a上出現(xiàn)通路37時，導(dǎo)管36沿網(wǎng)架32的第二表面35互相之間就不是完全分隔的。此外，還表明，導(dǎo)管36是孤立地存在于造紙帶10體內(nèi)的，一個導(dǎo)管36與另一個導(dǎo)管36之間沒有任何連接。一個導(dǎo)管36與另一導(dǎo)管的這種孤立情況從圖3和圖4的橫截面視圖中可以特別清楚地看出。這樣，從一個導(dǎo)管到另一導(dǎo)管的物質(zhì)的轉(zhuǎn)移(例如從紙幅中除去如水這樣的流體)通常是不可能的。除非這種轉(zhuǎn)移產(chǎn)生在造紙帶10體的外部，或除非如圖34B所示的造紙帶中，這種轉(zhuǎn)移是產(chǎn)生在，例如，沿造紙帶10背面12的一定部分的通路37中。
圖3和圖4表示出網(wǎng)架32中導(dǎo)管36的取向。如圖3-4所示，導(dǎo)管36有由標(biāo)號AV表示的垂直軸線。該垂直軸線AV是一假想的通過導(dǎo)管第一開口42和導(dǎo)管第二開口43之間的每一導(dǎo)管36中心的線，垂直軸線AV的取向確定了網(wǎng)架32中導(dǎo)管36相對于網(wǎng)架32的兩個表面34和35的取向。這樣，可以理解，在本發(fā)明中，垂直軸線AV并非總是有一個真正的垂直方位;而僅是相對垂直于導(dǎo)管36的縱軸線AL和橫軸線AT。導(dǎo)管36的垂直軸線AV的取向可以從垂直軸線AV基本垂直于網(wǎng)架32的第一和第二表面34和35的方位變化到垂直軸線AV的取向能夠使網(wǎng)架中的導(dǎo)管36成一定角度的方位。但如圖3和圖4所示，導(dǎo)管36的垂直軸線AV最好是與網(wǎng)架32的第一表面34及第二表面35基本接近垂直。
導(dǎo)管36的壁44的輪廓在圖21中放大示出。在剖面圖中觀看時，導(dǎo)管36的壁44的輪廓可以是相對直的、彎曲的、部分直部分曲的或不規(guī)則的。應(yīng)注意，除表示導(dǎo)管36的壁44的圖21之外，為便于說明起見，其它附圖都將導(dǎo)管36的壁44示意地畫成直線。然而，如圖21所示，導(dǎo)管36的壁44的輪廓從網(wǎng)架32的頂面34到網(wǎng)架32的底面35可以是非直線的。
如圖21所示，導(dǎo)管36的壁44的輪廓從網(wǎng)架32的第一表面34到靠近用標(biāo)號48表示的點開始的區(qū)域(標(biāo)號為47的區(qū)域)基本上是直的。用標(biāo)號48標(biāo)明的點靠近與加強(qiáng)構(gòu)件33的朝紙面相遇的地方。導(dǎo)管36的壁44的輪廓在與加強(qiáng)構(gòu)件33的朝紙面51相遇的點48處輪廓不很分明。在這點上，導(dǎo)管36的壁44的輪廓通常變得有些不規(guī)則。在圖21中用標(biāo)號49標(biāo)出了導(dǎo)管36的壁44呈現(xiàn)出不規(guī)則的輪廓部分。導(dǎo)管36的壁44的輪廓的不規(guī)則部分49是在將液體光敏樹脂固化成網(wǎng)架32時形成的。用來固化樹脂的紫外線光由在加強(qiáng)構(gòu)件的朝紙面51和朝紙面51頂面上的液體光敏樹脂涂層上方的光源供給。當(dāng)光線遇到加強(qiáng)構(gòu)件33的股線時會發(fā)生某種程度的漫射或散射，因而使得光敏樹脂以一種不規(guī)則的方式固化。因此，壁44的不規(guī)則部分的精確的開始位置將依據(jù)與加強(qiáng)構(gòu)件33的相遇位置而變化。
從網(wǎng)架32的頂面34到網(wǎng)架32的底面35，導(dǎo)管36的壁44之間的相互關(guān)系(即壁的錐度)可以從相互平行變成向外或向內(nèi)的錐形。此外，由于導(dǎo)管36的壁44構(gòu)成網(wǎng)架32的內(nèi)壁44a(如圖2至圖4所示)，所以網(wǎng)架32的內(nèi)壁44a也可以是錐形的。在提到導(dǎo)管36的壁44或網(wǎng)架32的內(nèi)壁44a成錐形時，所使用的術(shù)語“向外”意指相對的壁44或相對的內(nèi)壁44a之間的距離從小變大。術(shù)語“向內(nèi)”意思與“向外”相反(即相對的壁44或相對的內(nèi)壁44a之間的距離由大變小)。
在圖1A和圖1B所示的導(dǎo)管36的一個實施例中，導(dǎo)管36的壁44是相互平行的。在圖2至圖4所示的本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，形成導(dǎo)管36內(nèi)側(cè)的壁44從網(wǎng)架32的頂面34到網(wǎng)架32的底面35向內(nèi)成錐形。當(dāng)導(dǎo)管36的壁44向內(nèi)或向外成錐形時，網(wǎng)架32的內(nèi)壁44a間將呈現(xiàn)相反的關(guān)系。這樣，如圖2至圖4所示，當(dāng)導(dǎo)管36的壁44從網(wǎng)架32的頂面34到底面35成向內(nèi)的錐形。時，內(nèi)壁44a從，從網(wǎng)架32的頂面34到底面35成向外的錐形。壁44和內(nèi)壁44a的錐度通過校正固化樹脂的光線來控制。
更可取的是，網(wǎng)架32的內(nèi)壁44a從網(wǎng)架32的頂面34到網(wǎng)架32的底面35以這樣一個量向外形成錐面，即紙面網(wǎng)格34a的表面積少于網(wǎng)架32的總表面積的70%，而網(wǎng)架32的第二表面35上的背面網(wǎng)格35a的表面積至少約有網(wǎng)架32總表面積的45%。在一個最佳實施例中，內(nèi)壁44a是這樣形成錐面的，即紙面網(wǎng)格34a的表面積(第一表面脊面面積AN1)約占網(wǎng)架總表面積的35%，背面網(wǎng)格35a的表面積(第二表面脊面面積AN2)約占本發(fā)明的造紙帶10的背面12(在通路37于背面網(wǎng)格35a上形成之前)的總面積的65%。在本發(fā)明的這個最佳實施例中，導(dǎo)管36的壁44與垂直線所夾的錐度角，如圖21所示的aT，近似為15度。
圖3和圖4表示了網(wǎng)架32與加強(qiáng)構(gòu)件33之間的關(guān)系。如圖3和圖4所示，加強(qiáng)構(gòu)件33通常被設(shè)置在更靠近造紙帶10的背面12而不是靠近造紙帶的紙接觸面11。盡管制造一種其加強(qiáng)構(gòu)件33更靠近紙接觸面11的造紙帶也是可能的，但這種結(jié)構(gòu)是不可取的。
將加強(qiáng)構(gòu)件33設(shè)置在更靠近造紙帶10的背面12的原因主要有三個。一個原因是在成形時，通常將加強(qiáng)構(gòu)件33放在靠近澆注表面的位置，因此，在加強(qiáng)構(gòu)件33和注塑表面之間通常僅存在有限量的樹脂。然而，在不超出本發(fā)明范圍的情況下，也可改變這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置。另一個原因是當(dāng)網(wǎng)架32的沿著造紙帶10的背面12的部分磨薄后，加強(qiáng)構(gòu)件33作為磨損表面或機(jī)器接觸面常常更為可取，因為，加強(qiáng)構(gòu)件33較之構(gòu)成網(wǎng)架32的硬化聚合樹脂能提供一個更耐久的與造紙設(shè)備接觸的表面(造紙帶10從這些造紙設(shè)備上通過)。最后一個原因是一部分樹脂網(wǎng)架32必須覆蓋加強(qiáng)構(gòu)件33以在加強(qiáng)構(gòu)件33的朝紙面51的頂面形成具有所希望的形狀和深度的導(dǎo)管36。樹脂網(wǎng)架32覆蓋加強(qiáng)構(gòu)件33的部分稱作“復(fù)蓋層”，在圖21中被標(biāo)為tO。復(fù)蓋層可以使導(dǎo)管36充分發(fā)揮其作用，即為紙幅中的纖維提供可以偏轉(zhuǎn)進(jìn)入的區(qū)域，以使這些纖維重新排列并不與加強(qiáng)構(gòu)件33中的股線相干擾。
在述及加強(qiáng)構(gòu)件33位于靠近造紙帶10的背面12時，有關(guān)的具體尺寸是可變化的。在本發(fā)明的造紙帶10的優(yōu)選實施例中，具有重疊經(jīng)線的典型較佳的編織件的厚度在大約10密耳至37密耳之間(0.254毫米至0.94毫米)。樹脂復(fù)蓋層tO的厚度在大約4密耳至30密耳(0.102毫米至0.762毫米)之間。當(dāng)復(fù)蓋層tO在這個優(yōu)選的范圍之內(nèi)時，合成的造紙帶10的厚度通常在大約14密耳至67密耳(0.356毫米至1.70毫米)之間。在其它的應(yīng)用場合，復(fù)蓋層厚度可以在大約2密耳至250密耳(0.051毫米至6.35毫米)之間。當(dāng)然，合成的造紙帶10的總厚度也將相應(yīng)改變。
圖3和圖4表示了造紙帶10的背面12和網(wǎng)架的第二表面35的特征。如圖3和圖4所示，造紙帶10有一起紋理的背面12。正是這個起紋理的背面12在這里被稱作“背面構(gòu)造”或“背面網(wǎng)紋”，這在本發(fā)明中最具重要性。這里所使用的與造紙帶10的背面12有關(guān)的術(shù)語“網(wǎng)紋”指的是，通過在本來光滑的平表面上制造一些間斷不平的構(gòu)造而產(chǎn)生的背面12的結(jié)構(gòu)特征。這些間斷不平的構(gòu)造可以包括一些從這個平表面上凸出的凸出物和一些凹進(jìn)這個平表面的凹陷。
圖22A至22C表示當(dāng)造紙帶包括一個網(wǎng)架和一個加強(qiáng)構(gòu)件時，造紙帶的各個不同部分可以形成背面網(wǎng)紋。然而，可以理解本發(fā)明的造紙帶10不必一定具有圖22A至圖22C所示的特殊形式的背面網(wǎng)紋?？赡茉诒景l(fā)明的造紙帶上形成的特殊形式的背面網(wǎng)紋由圖3、圖4、圖11A、圖11B和隨后的其它一些視圖示出。圖22A至22C表示通?？捎梢韵聨追N方式提供背面網(wǎng)紋;由在網(wǎng)架32的第二表面35的背面網(wǎng)格35a上提供表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38的通道37;由加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52的特征;或同時由上述兩者提供。這些術(shù)語的定義及加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52的特征的描述將在下面給出。每個可供選擇的提供背面網(wǎng)紋的方式將參考圖22A至22C來探討。
這里所使用的術(shù)語“通路”意思是空氣可以通過的空間。術(shù)語“通路”不應(yīng)被解釋為具有任何特殊形狀和尺寸的空間。即，這里所描述的通路37不僅限于形狀上象隧道或類似物一樣的空間。
這里使用的術(shù)語“表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造”(或簡稱不規(guī)則構(gòu)造)指的是在原來光滑的平表面上的間斷不平構(gòu)造，如從平表面上凸出的凸出物或/和凹進(jìn)平表面的凹陷。不規(guī)則構(gòu)造38包括網(wǎng)架32的第二表面35的背面網(wǎng)格35a的不規(guī)則和不平整的部分。表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38可以是形成背面網(wǎng)格表面35a的樹脂材料的任意的間斷或斷開，或是背面網(wǎng)格表面35a的這樣一些部分，在這些部分，樹脂或從背面網(wǎng)格表面35a上去除或加到其上。
可以形成或有助于形成背面網(wǎng)紋的加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52的特征由圖22A至22C示出。如圖22A至22所示，象編織的加強(qiáng)構(gòu)件的結(jié)點和股線一類的構(gòu)件40a限定了若干平面，這些平面是描述造紙帶10的背面網(wǎng)紋的基準(zhǔn)。本發(fā)明的造紙帶10的背面12限定了一個標(biāo)號為Pb的平面。它是這樣一個平面，即，如果本發(fā)明的造紙帶10的背面12放在一個平的表面上的話，平面Pb將與這個平的表面處于同一平面上。加強(qiáng)構(gòu)件33的朝紙面51的結(jié)點(如紙面結(jié)點105b1)限定了一個標(biāo)號為Pk1的平面。在這里平面Pk1被稱作“由加強(qiáng)構(gòu)件的朝紙面限定的平面”。加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52的結(jié)點(如背面結(jié)點105b2)限定了一個標(biāo)號為Pk2的平面。在這里平面Pk2被稱作“由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面”。
如圖22A、22B和22C表示，加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52的橫剖圖有一個特殊的輪廓或形狀。如這些視圖所示，編織的加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52的形狀由一些經(jīng)線53和一些緯線54(它們構(gòu)成加強(qiáng)構(gòu)件33的構(gòu)件40a)限定。此外，圖22A、22B和22C還表示在加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52上的一些經(jīng)線53和緯線54形成隆起部分120。這里使用的術(shù)語“隆起部分”指的是經(jīng)線或緯線或其它構(gòu)件40a位于加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52上的并且由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2向內(nèi)排列的部分。
關(guān)于上述的平面和隆起部分所用的術(shù)語“向內(nèi)”意指從造紙帶的紙面11或從造紙帶的背面12向著造紙帶10的中心(即向著假想的一條位于紙面11和背面12中間的線)。關(guān)于上述的平面，術(shù)語“向外”意思是從造紙帶中心向著造紙帶10的紙面11或向著造紙帶1.0的背面12。圖22A至22C更明確地示出隆起部分120是由位于加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52上的并在機(jī)器面結(jié)點(如結(jié)點105b2)之間的那些經(jīng)線53和緯線54部分形成的。
在圖22A、22B和22C中所示的優(yōu)選的多層編織加強(qiáng)構(gòu)件33中，隆起部分120通常由第二經(jīng)線層D中的經(jīng)線53及交織的緯線54形成。更準(zhǔn)確地說，在優(yōu)選的加強(qiáng)構(gòu)件33中，隆起部分120由第二經(jīng)線層D中的經(jīng)線53和緯線54的這樣一些部分形成，這些部分既位于加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52上又在形成機(jī)器面結(jié)點105b2的那部分緯線之間。此外，如圖22D所示，當(dāng)加強(qiáng)構(gòu)件33由橫斷面為圓形的股線構(gòu)成并且股線的底部位于平面Pk2上時，由于股線的橫斷面的彎曲，一些隆起部分120由股線的側(cè)面形成，并與由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2離開一定距離。這些隆起部分被稱作“隆起圓周部分”，在圖22D中的標(biāo)號為120a。這些隆起圓周部分位于第二經(jīng)線層D中的經(jīng)線53的經(jīng)線投影區(qū)Awp之內(nèi)，如特殊的斷面圖22D所示。
圖22A至22C還表示一定的隆起部分，即標(biāo)號為120′的向內(nèi)離開的隆起部分，較之其它的隆起部分120向內(nèi)與加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2隔開一個更大的距離。圖22A至22C表示在優(yōu)選的多層加強(qiáng)構(gòu)件33中，沿著所示的橫斷面，可以相信，一些向內(nèi)離開的隆起部分120′是由在第二經(jīng)線層D中的經(jīng)線53形成的。圖22A至22C表示形成經(jīng)線53的底部53′的點形成一個面，即“隆起面”，它限定了一個面Pr。面Pr被稱作由形成隆起面的隆起部分限定的面。
提到附圖，應(yīng)該注意到在第二經(jīng)線層D中的經(jīng)線53向內(nèi)離開由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2的距離在圖22A至22C中，以及在其它的一些視圖中，為了便于說明起見，已被某種程度地夸大了。應(yīng)該理解在加強(qiáng)構(gòu)件33的一些變型中，這些經(jīng)線53可以向內(nèi)離開不同的距離。如在圖22D表示的加強(qiáng)構(gòu)件33的變型中，在第二經(jīng)線層D中的經(jīng)線53甚至與由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2位于同一個平面。在這種情況下，它們將完全不向內(nèi)離開。
圖22A至圖22C給出了可供選擇的方式，在這些方式中，通道37、表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38和加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52的特征總的來說，有助于形成背面網(wǎng)紋。一個提供造紙帶背面網(wǎng)紋的方法由圖22A示出。在圖22A中，網(wǎng)紋全部由在網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a上形成表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38的通路37構(gòu)成。如圖22A所示，當(dāng)背面網(wǎng)紋12全部由通路37和不規(guī)則構(gòu)造38形成時，網(wǎng)架32的第二表面35全部覆蓋加強(qiáng)構(gòu)件33。雖然除了用這里描述的方法之外還可以用其它方法形成這種形式的網(wǎng)紋，但當(dāng)使用這里所描述的方法制造造紙帶時，通常不形成這種形式的網(wǎng)紋。
關(guān)于網(wǎng)架32的表面，這里使用的術(shù)語“覆蓋”是指所討論的加強(qiáng)構(gòu)件33的面全部位于網(wǎng)架32的第一表面34和第二表面35之間。即使加強(qiáng)構(gòu)件33存在位于導(dǎo)管36中的部分，但只要兩個表面上都沒有樹脂材料復(fù)蓋。網(wǎng)架32的表面這樣布置就認(rèn)為它們覆蓋了所討論的加強(qiáng)構(gòu)件33的面。
如圖22B和22C所示，背面網(wǎng)紋可以部分由通路37和不規(guī)則構(gòu)造38形成，部分由加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面的輪廓形成。圖22B表示了一種可供選擇的情況，其中，網(wǎng)格32的第二表面36不覆蓋加強(qiáng)構(gòu)件33的任何部分，所以加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52是裸露的。圖22C表示了另外一種可供選擇的情況，其中，網(wǎng)架32的第二表面35覆蓋加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52的一部分，使加強(qiáng)構(gòu)件33的其它部分裸露。
圖22A至圖22C所示的背面構(gòu)造的類型是背面構(gòu)造的三種基本類型。這些類型的背面構(gòu)造為方便計簡稱為“正背面網(wǎng)紋”;“負(fù)背面網(wǎng)紋”和“正負(fù)背面網(wǎng)紋”的組合。
如圖22A所示，“正背面網(wǎng)紋”意味著通路37從由造紙帶10的背面12限定的平面Pb向由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2延伸。如圖22A所示，在正構(gòu)造的情況下，由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2位于由造紙帶的背面限定的平面Pb向內(nèi)外。即，加強(qiáng)構(gòu)件33完全位于網(wǎng)架32的第一表面34與第二表面35之間。
另一種(可能是較容易的一種)考察正背面網(wǎng)紋的方法是看通路37和不規(guī)則構(gòu)造38與加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2之間的關(guān)系，而不是看通路37和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38與由造紙帶的背面限定的平面Pb之間的關(guān)系。如圖22A所示，在正背面網(wǎng)紋的情況下，通路37位于由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2向外處。表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38從由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2向外延伸。
如圖22B所示，“負(fù)背面網(wǎng)紋”意味著通路37從由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2向由加強(qiáng)構(gòu)件的朝紙面限定的平面Pk1向內(nèi)延伸。在只有負(fù)網(wǎng)紋的造紙帶中，由造紙帶的背面限定的平面Pb和由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2將是同一平面。
如圖22C所示，“正負(fù)背面網(wǎng)紋”意指上述兩種類型的通路都存在。即，一些通路37位于由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2向內(nèi)處，一些通路37位于由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面向外處。在具有正、負(fù)背面網(wǎng)紋的情況下，由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面Pk2位于由造紙帶的背面限定的平面Pb向內(nèi)處。
觀察一下上面討論的三幅附圖，顯然可以看出具有不同類型背面網(wǎng)紋的造紙帶其磨損表面也不相同。
如圖22A所示，具有正的背面網(wǎng)紋的造紙帶的磨損表面(至少在開始)完全由樹脂材料構(gòu)成。當(dāng)構(gòu)成表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38的許多參差不齊的凸出物在造紙過程中使用的機(jī)械上運(yùn)動，并且造紙帶10經(jīng)過多圈運(yùn)轉(zhuǎn)后，這些凸出物將逐漸磨掉。所以，在一些點上，磨損表面實際上將和由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面限定的平面成為同一平面。新的磨損表面將由加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52和網(wǎng)架32的樹脂組合而成，這時網(wǎng)架32已磨損得與平面Pk2齊平。此時，將只有非常有限的一些供空氣沿32沿網(wǎng)架32的第二表面35通過的通路37。
如圖22B所示，具有負(fù)背面網(wǎng)紋的造紙帶的初始磨損表面通常只由加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52的部分構(gòu)成。在具有負(fù)背面網(wǎng)紋的情況下，初始磨損表面將由聚脂材料(或上述指定的其它材料)構(gòu)成，聚脂材料通常比構(gòu)成網(wǎng)架32的材料更耐久。此外，如圖22B所示，具有負(fù)的背面網(wǎng)紋的造紙帶可以有從加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52向內(nèi)延伸的通路，如37′。當(dāng)造紙帶磨損到磨損表面與加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52相重合時，通路37仍能提供沿帶的背面的通路。這樣，具有負(fù)背面網(wǎng)紋的造紙帶在磨損后通?？梢栽谝欢ǔ潭壬侠^續(xù)允許空氣穿過背面12逸出。
如圖22C所示，具有正負(fù)網(wǎng)紋組合的造紙帶的磨損表面，至少在開始完全由構(gòu)成網(wǎng)架32的樹脂材料構(gòu)成。當(dāng)包含有樹脂材料的參差不齊的凸出物磨掉后，與圖22A所示的情況相同，磨損表面實際上將和由加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器限定的平面Pk2成為同一平面。然而，圖22A和圖22C所示的造紙帶的不同之處在于由于有負(fù)的網(wǎng)紋，所以正的網(wǎng)紋磨掉后，在圖22C所示的造紙帶中的通路37仍將存在。由于這個原因，可以認(rèn)為，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，至少具有一些負(fù)網(wǎng)紋通常是更為可取的，以便當(dāng)初始網(wǎng)紋被磨掉后，在背面仍保持一個具有網(wǎng)紋的磨損表面。
在本發(fā)明中，通過將液體光敏樹脂在具有激活波長的透過加強(qiáng)構(gòu)件33的光中進(jìn)行曝光，加強(qiáng)組件40的第一部分PO1阻止液體光敏樹脂固化，來形成網(wǎng)架32第二表面35背面網(wǎng)格35a上的通路37和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造，因此，造紙帶10上的通路37和不規(guī)則構(gòu)造38的位置，特征和分布一般相對于加強(qiáng)構(gòu)件33來描述。當(dāng)相應(yīng)于加強(qiáng)構(gòu)件33描述通路37和不規(guī)則構(gòu)造38的位置、特征和分布時作為基準(zhǔn)的一些術(shù)語的定義將在下面給出。
如圖12和12A所示，每個通路37和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38都限定投影區(qū)域。可以理解為了下述的討論，通路37和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38以特定方式在圖12和12A中示出，并且所示的通路37和不規(guī)則構(gòu)造38的類型并非必須出現(xiàn)在本發(fā)明的造紙帶的全部或者任何一個實施例中。通路37的投影區(qū)在圖12和12A中用字母Ap表示。這里所述的通路37的投影區(qū)域是指通路37在Z方向上的投影所限定的區(qū)域。不規(guī)則構(gòu)造38的投影區(qū)在圖12和圖12A中用字母A1表示。這里所述的表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38的投影區(qū)意指由該不規(guī)則構(gòu)造在Z方面的投影所限定的區(qū)域。
在本說明書中，當(dāng)通路37或表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38(通路37或不規(guī)則構(gòu)造38的投影區(qū))被描述成與加強(qiáng)構(gòu)件33(或網(wǎng)架32)的構(gòu)件的投影區(qū)域之一“對準(zhǔn)”、“位于其內(nèi)”或“被設(shè)置在其內(nèi)”，或其它類似術(shù)語時，其含義是通路或不規(guī)則構(gòu)造位于在所有平面上的投影區(qū)域的邊界之內(nèi)。所述的所有平面是所討論的構(gòu)件能在Z方向上投影的平面。換句話說，“位于”某一投影區(qū)域內(nèi)的一條通路和一個不規(guī)則構(gòu)造可以設(shè)置在限定該投影區(qū)域的構(gòu)件之上，或者之下，或者部分在該構(gòu)件之上部分在該構(gòu)件之下。此外，通路和不規(guī)則構(gòu)造的部分可以位于在一個或多個所述構(gòu)件被在Z方向投影其上的平面內(nèi)。
圖12和12A示出了上述的通路37和不規(guī)則表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38的幾個可能的位置。從左向右地觀察圖12和12A就會看到，所示的第一通路37部分地位于經(jīng)線投影區(qū)Awp之內(nèi)。這個通路37的一部分還位于經(jīng)線投影區(qū)之外。在第一通路37的右邊是一個不規(guī)則構(gòu)造38。圖12和12A所示的這個不規(guī)則構(gòu)造38位于一個經(jīng)線投影區(qū)Awp之內(nèi)。在這個不規(guī)則構(gòu)造38的右邊是第三通路37。第三通路全部位于一個空格投影區(qū)Ap1之內(nèi)。第四通路37在第三通路37的右邊，第四通路37完全位于一個經(jīng)線投影區(qū)Awp之內(nèi)。
可以理解當(dāng)一條通路37或一個表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38相應(yīng)于一個投影區(qū)被描述時，意味著所討論的結(jié)構(gòu)要素的位置一般是按照說明相對于投影區(qū)確定的。然而，一小部分通路37和不規(guī)則構(gòu)造38將不是精確地與所討論的區(qū)域相對應(yīng)。上述結(jié)構(gòu)要素的實際位置與投影區(qū)的微小不一致，至少是由兩種因素造成的。一種因素是所涉及的結(jié)構(gòu)要素(如通路和不規(guī)則構(gòu)造)極小，并且一個結(jié)構(gòu)要素位置的較小的變化在投影區(qū)上將會被放大。這將引起該結(jié)構(gòu)要素稍稍越出投影區(qū)的邊界。第二種因素是通路37和不規(guī)則構(gòu)造38的位置有時用這樣一種方式確定，即在這種方式中，固化構(gòu)成網(wǎng)架32的液體光敏樹脂的光線是穿過加強(qiáng)構(gòu)件33的。這些光線照射的方向不總是只在Z方向，其結(jié)果是，上述區(qū)域在光源的這些方向的投影可能略微不同于同一區(qū)域在Z方向的投影。
通路37和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38的特征最好參照圖21來討論。圖21示出了通路37與表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38之間的關(guān)系。通路37是為了使流體，更具體地說是為了使空氣或空氣與水沿網(wǎng)架32的第二表面35通過而開設(shè)的。當(dāng)通路37在背面網(wǎng)格35a上形成時，它們提供了表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38。因此，不規(guī)則構(gòu)造38是圍繞通路37的網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a的一部分。然而，在通常意義上，正是通路37本身構(gòu)成了表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造，因為它們在網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a上也是間斷的和不規(guī)則的。
如圖21所示，通路37和不規(guī)則構(gòu)造38都與穿過網(wǎng)架32的導(dǎo)管36不同。不同于導(dǎo)管意味著通路37和不規(guī)則構(gòu)造38(它們構(gòu)成與光滑連續(xù)的網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a的差別)是應(yīng)與由導(dǎo)管36形成的孔41區(qū)分開的。換句話說，由導(dǎo)管36形成的孔41是不能分為通路或不規(guī)則表面網(wǎng)紋的。
單個通路37的結(jié)構(gòu)特征由圖21示出。應(yīng)該理解圖21是一幅夸大的一部分造紙帶的示意圖，通路37和表面網(wǎng)紋狀不規(guī)則構(gòu)造38具有各種不同的形狀。因此，雖然圖21所示的各種背面網(wǎng)紋在描述通路37和不規(guī)則構(gòu)造38的特征時是有用的，但實際上圖21所示的這種特殊的背面網(wǎng)紋可能并不實際存在于本發(fā)明的造紙帶10中。一條給定的造紙帶的特定的背面網(wǎng)紋將取決于制造造紙帶所使用的方法。在本說明書中將與本發(fā)明所述的造紙帶的制造方法相聯(lián)系，總地討論這些特定的網(wǎng)紋。在造紙帶的制造方法的描述之后，將參照一幅按照此方法制造的一條造紙帶的放大照片討論一種典型的造紙帶的背面網(wǎng)紋。
如圖21所示，通路37具有多個側(cè)面66，這些側(cè)面呈不同的形狀。從其橫截面來看，它們可以是彎曲或直的，或者部分是彎曲的，部分是直的。然而，通路37的側(cè)面66通常很不規(guī)則，以至無法準(zhǔn)確描述。
如圖21所示，通路37的側(cè)面66可以從垂直方向(即沿Z向取向)到水平方向(沿x和y方向取向)排列。側(cè)面66相對于Z向的角度在圖21中以αs表示，然而在通路37有彎曲的或是不規(guī)則側(cè)面的情況下，夾角αs的大小將隨測量側(cè)面66構(gòu)成的夾角αs的基準(zhǔn)點而變化。
再有，每條通路37可有多個不同的側(cè)面66。側(cè)面66的數(shù)目可從一個連續(xù)變化的曲面壁直至多個具有不同橫截面的側(cè)面。在簡化的剖示圖21中，一些通路37具有相似的內(nèi)壁66a。另外，一些帶有相對垂直壁66a的通路37具有類似于屋頂形狀的側(cè)面66b。而通路37的一面總是開口的，在圖21中這些開口的側(cè)面由66c表示。
此外，雖然通路37一般很小，但它仍有一定的高度hp、寬度Wp、間隔Sp和截面Axp。
如圖21所示，通路37的高度hp是在Z向測得的從由帶的背面Pb確定的平面到通路37內(nèi)部的點(如66d)之間的距離。如圖21，每個通路37的不同部分的高度hp在通路的整個寬度上是可以變化的。另外，在第二表面35背面網(wǎng)格35a上的多個通路37的高度hp則可因通路的不同而改變。
通路37的寬度Wp是在所取的截面內(nèi)x-y平面的某一方向上位于通路37的兩相對側(cè)壁66a之間的距離。如果側(cè)壁由單一的曲面構(gòu)成，那么通路的寬度Wp就是在x-y平面中曲面相對兩側(cè)面的兩個點之間的距離。如圖21所示，每個通路37不同部分的寬度隨要測量寬度的通路37的被測部分而變化。另外，在第二表面35背面網(wǎng)格35a上的不同通路37的寬度可因路徑的不同而改變。
通路的截面Axp由圖21中畫剖面線的區(qū)域表示。通路的截面Ap是在通路37內(nèi)部一給定的剖面上測得的，該內(nèi)部是沿一圍繞帶的背面Pb所確定平面的一條假想的連線確定的。在本發(fā)明的造紙帶在造紙過程中運(yùn)動到真空箱內(nèi)時，各通路37的截面之和ApT對于氣體通過其溢出非常重要。
相鄰?fù)?7之間的距離在圖21中由Sp表示。它是根據(jù)相對于位于接近通路37出口的不規(guī)則構(gòu)造38側(cè)面的兩個相應(yīng)點來確定的，這兩個點在圖21中由109表示，它們位于不規(guī)則構(gòu)造38的側(cè)面上，而該側(cè)面就是不規(guī)則構(gòu)造38的相鄰側(cè)面，由67a表示的不規(guī)則構(gòu)造38的相鄰側(cè)面也是如此，因為它們也構(gòu)成相鄰?fù)?7的側(cè)面66。兩個所選擇的相應(yīng)點109是在彼此相鄰的側(cè)面67a上的，相鄰側(cè)面67a在從由帶的背面Pb確定的平面沿Z向的距離最短。圖21中，兩相應(yīng)點109在平面Pb中，但并不總是這樣。圖21中箭頭所示的相鄰兩通路37之間的距離是在x-y平面內(nèi)不規(guī)則構(gòu)造38的相鄰側(cè)面67a的參考點109到其鄰近的下一個參考點109的距離。上述的相鄰側(cè)面位于開口處的通路之間，而上述的第二個參考點109則是位于同一不規(guī)則處的另一相鄰側(cè)面67a上的。
通路37間的間隔總的形式確定了通路的分布形式，它可以在整個網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a上以各種方式分布，例如，可以是任意的、均勻的、有規(guī)律的、或具有某些特殊形式。
在圖22C中，一種具有任意間隔的通路37是帶有陰陽紋理的帶10的通路37。以上所述的“均勻”的意思是通路37的密度(或數(shù)目)在整個表面上基本相同，即使通路37不構(gòu)成什么特殊形式也是如此;“有規(guī)律”的意思是在整個背面網(wǎng)格35a上相鄰兩通路37間的距離Sp基本相同。有規(guī)則間隔的通路37的例子是圖3和4中所示的帶10的路徑37。圖3和4所示的帶10也可作為均勻間隔通路的例子，其中通路的密度在背面網(wǎng)格35a的整個表面上都是基本相同的。在圖3和4所示的帶10中相鄰兩通路37的間隔相當(dāng)相似，使得其所示的通路37的間隔也能被視作同一形式。
通路37也可以通過網(wǎng)架32的第二表面“幾乎所有的”部分分布。因而就意味著通路37可在背面網(wǎng)格表面35a的任何部分找到，而且沒有任何隔斷通路37的背面網(wǎng)格的區(qū)域，這樣在加強(qiáng)構(gòu)件包括有一編織元件時，通路37可以設(shè)在加強(qiáng)構(gòu)件的加強(qiáng)投影區(qū)AR或開放投影區(qū)AO中。由于說明了通路37是分布在“幾乎所有的”背面網(wǎng)格35a上，(而不是“所有的”，)也就是說，盡管在背面網(wǎng)格35a的任何一個特定之處可看到通路37，但它并不必須覆蓋整個背面網(wǎng)格35a。
每個表面網(wǎng)紋不規(guī)則構(gòu)造38的物理特性顯示在圖21中。另外，表面網(wǎng)紋不規(guī)則處的一般描述可參見Broadston的“Marks機(jī)械工程師用標(biāo)準(zhǔn)手冊”一書中“表面網(wǎng)紋的設(shè)計、制造和控制”一文(Mc-Graw-Hill 1967年版，第13-106至13-112頁)。如圖21所示，表面網(wǎng)紋不規(guī)則構(gòu)造38的側(cè)面由67表示。本發(fā)明的表面網(wǎng)紋不規(guī)則構(gòu)造38可(象通路那樣)有各種不同形狀的側(cè)面67。與通路中的情況相同，從其剖面看，不規(guī)則構(gòu)造38的側(cè)面67可以是彎曲的或相對直的，或者部分是彎曲的、部分是直的。然而不規(guī)則構(gòu)造38的側(cè)面67常常很不規(guī)則，以至于無法準(zhǔn)確描述。
如圖21所示，不規(guī)則構(gòu)造38的側(cè)面67可在相對垂直方向(即沿Z軸傾斜的方向)到相對水平方向(沿X和Y軸傾斜的方向)的范圍內(nèi)。不規(guī)則構(gòu)造38的側(cè)面67相對于Z軸的角度在圖21中以αi表示。然而在不規(guī)則構(gòu)造38有彎曲或不規(guī)則側(cè)面的情況下，該角度αi取決于用以測量由不規(guī)則構(gòu)造38的側(cè)面66的角度αi的相應(yīng)點。
再有，每個不規(guī)則構(gòu)造38可以有各種不同的側(cè)面67。側(cè)面67的數(shù)目可以根據(jù)不規(guī)則構(gòu)造38的形狀而改變。對于圓頂形或球形不規(guī)則構(gòu)造，則其側(cè)面67從其截面方向上看呈連續(xù)的彎曲線，在不規(guī)則構(gòu)造38有一個比較復(fù)雜的幾何形狀時，實際上不同剖面的側(cè)面就會有任意多個。
圖21顯示了由通路37的內(nèi)壁66a構(gòu)成的不規(guī)則構(gòu)造38的上述相鄰側(cè)面67a。如圖21所示，這些相鄰側(cè)面67a的長度常常不相等，因為公知的不規(guī)則構(gòu)造38相鄰側(cè)面67a可以由兩個或更多的形狀根本不同的通路37的側(cè)壁66a構(gòu)成。
圖21也顯示出了一個或多個可以不由與構(gòu)成相鄰?fù)?7的壁相同結(jié)構(gòu)構(gòu)成的不規(guī)則構(gòu)造38的側(cè)面67。這些側(cè)面67設(shè)置成如不規(guī)則構(gòu)造38獨(dú)立的側(cè)面一樣，并在圖中由67b表示。這些不規(guī)則構(gòu)造38獨(dú)立的側(cè)面67b常包括有位于帶10背面12的耐磨表面。
另外，同通路37的情況一樣，雖然不規(guī)則構(gòu)造38一般很小，但它也具有一定的高度hi、寬度Wi、間隔Si和截面Axi。如圖21所示，不規(guī)則構(gòu)造38的邊界常常通過相鄰的不規(guī)則構(gòu)造38的側(cè)面67來確定。由于不規(guī)則構(gòu)造38的側(cè)面67a可以完全不同，因而不規(guī)則構(gòu)造38的精確高度、寬度和截面很難表示出來。
為測定不規(guī)則構(gòu)造38的上述值，可用隨意選擇(但非特殊)的參考點進(jìn)行測量。該基準(zhǔn)點在圖21中用110表示?；鶞?zhǔn)點110是一個位于不規(guī)則構(gòu)造38最鄰近的側(cè)面67a上的點。特別是，它是在離由帶的背面Pb確定的平面中距離最遠(yuǎn)的彼此最近的側(cè)面67a上的點。圖21顯示出點110可以在相鄰的不規(guī)則構(gòu)造38上有兩個不同的位置。
如圖21所示，任何一個不規(guī)則構(gòu)造38上點的高度hi是沿Z向從通過不規(guī)則構(gòu)造38開口處的基準(zhǔn)點110到不規(guī)則構(gòu)造38上所需的特殊點之間的平面內(nèi)側(cè)得的距離。如圖21所示，每個不規(guī)則構(gòu)造38的不同部分的高度hi可以在整個不規(guī)則構(gòu)造38的寬度上變化。另外，各網(wǎng)格35a中的不規(guī)則構(gòu)造38的高度hi可因不規(guī)則構(gòu)造的不同而變化。
不規(guī)則構(gòu)造38沿X向或Y向，或者位于x-y平面中的某一方向上的寬度取決于所取的剖面內(nèi)位于不規(guī)則構(gòu)造38的相對兩側(cè)面上兩個點之間的距離。如果側(cè)面67由一單獨(dú)彎曲表面構(gòu)成，那么不規(guī)則處的寬度就是在X-Y平面中彎曲表面相對側(cè)面上的兩個點之間測得的距離。如圖21所示，每個不規(guī)則構(gòu)造38的不同部分的寬度可以根據(jù)所測的不規(guī)則構(gòu)造38那部分的寬度而改變。另外，在背面網(wǎng)格35a中眾多不規(guī)則構(gòu)造38的寬度則可因不規(guī)則構(gòu)造的不同而變化。
不規(guī)則構(gòu)造的截面Axi在圖21中也用剖面線區(qū)域表示。不規(guī)則構(gòu)造的截面Axi是在給定截面上位于穿過基準(zhǔn)點110的假想線與由帶背面Pb確定的平面之間的不規(guī)則構(gòu)造38的那部分測得的區(qū)域。
不規(guī)則構(gòu)造38也有一個位于相鄰不規(guī)則構(gòu)造38之間的間隔Si。如圖21所示，在不規(guī)則構(gòu)造38之間給定方向上的間隔Si是在x-y平面內(nèi)、位于不規(guī)則構(gòu)造38相鄰側(cè)面67的基準(zhǔn)點109與位于下一個不規(guī)則構(gòu)造38最相鄰的側(cè)面67a的基準(zhǔn)點109之間所測得的距離。
不規(guī)則構(gòu)造38間的間隔總的形式確定了不規(guī)則構(gòu)造38的分布。與通路相同，不規(guī)則構(gòu)造38可通過網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a以任意多種方式分布。不規(guī)則構(gòu)造38的分布可以是隨意的、均勻的、有規(guī)律的或是某些特殊形式。在這里“均勻”的意思是不規(guī)則表面38的密度(或數(shù)量)在整個表面上是基本相同的，即使不規(guī)則構(gòu)造38不為任何特殊形式也是這樣的。而“有規(guī)律”的意思是相鄰不規(guī)則構(gòu)造間的間隔Si相對于整個背面網(wǎng)格35a是基本相同的。另外，如同通路37中的一樣，不規(guī)則構(gòu)造38可以分布在背面網(wǎng)格35a“幾乎所有的”部分上。當(dāng)不規(guī)則表面38分布在背面網(wǎng)格35a幾乎所有部分時，這意味著盡管可以在一個特定的地方都能找到不規(guī)則構(gòu)造38，但不規(guī)則構(gòu)造卻不需要覆蓋整個背面網(wǎng)格35a。在表示通路37的各種相立分布形式的附圖中也顯示出了不規(guī)則構(gòu)造38的各種不同分布的例子。
除了具有上述特點處，不規(guī)則構(gòu)造38也可以描述成網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a中的凸出及凹陷。其中，如果不規(guī)則構(gòu)造38被認(rèn)為是凸出或凹陷，那么用來描述不規(guī)則構(gòu)造38的相應(yīng)網(wǎng)架就是由加強(qiáng)構(gòu)件Pk2的朝機(jī)器面所確定的平面。任何沿Z向凸出于該平面的不規(guī)則構(gòu)造38都稱為凸起，任何沿Z向位于平面Pk2內(nèi)的不規(guī)則構(gòu)造都稱為凹陷。
本發(fā)明上述實施例的造紙帶10網(wǎng)紋背面12的特性取決于制造帶10的方式。當(dāng)將光敏樹脂穿過加強(qiáng)構(gòu)件33暴露在光源下而使造紙帶帶上背面網(wǎng)紋時，背面網(wǎng)紋的特性也取決于不透光的第一部分PO1的特征。圖34A至C的放大圖片中描述了用該方法制造典型帶的特征，而且連同對照片中所示帶的制造方法的描述一起進(jìn)行討論。當(dāng)然，還有某些用該方法制造的帶的一般特征，這些特征在相關(guān)附圖11A和11B中已有明確描述。
如圖11A和11B所示，通常，通路37主要位于由不透光第一部分PO1的凸起構(gòu)成的第一凸起區(qū)域A1上。圖11A和11B也顯示出由帶Pb的背面確定的平面與由加強(qiáng)構(gòu)件朝機(jī)器面Pk2確定的平面是同樣的。換句話說，帶10是陰紋。圖11A和11B也顯示出通路37的高度從由加強(qiáng)構(gòu)件朝機(jī)器面Pk2確定的平面沿伸到包含有第一部分PO1的結(jié)構(gòu)組件40a的底部。
人們相信，使用以前那種平滑背面的造紙帶時帶來的問題，至少一部分是由于真空壓力突然產(chǎn)生的緣故，該真空壓力在造紙過程把紙幅由先前的帶運(yùn)送到真空脫水機(jī)構(gòu)時施加于紙幅上。據(jù)信先前平滑背面的造紙帶會暫時在真空源上形成密封。然后，當(dāng)先前造紙帶的導(dǎo)管遇到偏轉(zhuǎn)時，真空壓力就會突然施加到位于樹脂網(wǎng)架的頂部的纖維網(wǎng)上。這種突然產(chǎn)生的真空壓力會致使纖維帶中活動的纖維突然偏轉(zhuǎn)，使這些活動的纖維完全穿過造紙帶。具有先前的帶10和由本發(fā)明的造紙帶10的纖維網(wǎng)中纖維的偏轉(zhuǎn)之間的區(qū)別在圖23A和23B及24中示出。
圖23A是先有的造紙帶10用在造紙過程的真空除水設(shè)備(諸如真空箱24)時所發(fā)生的情況。圖23B是本發(fā)明的改進(jìn)了的造紙帶用于諸如真空箱24時的情況。圖24說明了圖23A和23B中所示造紙帶經(jīng)過真空箱的真空槽時施加在紙幅坯18的纖維上的真空壓力(壓差)。
圖23A和23B所示的造紙帶10a和10及各自的網(wǎng)架32。雖然這兩種造紙帶均包括一第一表面34、一第二表面35和一個加強(qiáng)構(gòu)件33，但它們還是有區(qū)別的帶10的網(wǎng)架32的第二表面35背面網(wǎng)格35a帶有網(wǎng)紋，而帶10a的網(wǎng)架32背面網(wǎng)格35a是平的。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明的帶10與先有的未在圖23A和23B中顯示的帶之間有很多區(qū)別(包括導(dǎo)管的形狀及加強(qiáng)構(gòu)件的特殊形式，但不僅限于此)。圖23A和23B可顯示出造紙帶在工作中，其不同的背面所帶的區(qū)別。為了簡單起見，其它區(qū)別在圖23A和23B中略去。
如圖23A和23B所示，兩個帶10a和10都在其各自的網(wǎng)格32的第一表面上載有紙幅坯18(有18a表示的各根纖維)。圖中，每個帶10a和10的一部分通過真空箱24的一單獨(dú)窄槽。所示真空箱的這部分也包括有一個導(dǎo)引面，在造紙帶移到加工方位(圖中從左到右)時首先遇到的真空箱表面24C1，一個尾部表面和在造紙帶通過真空窄槽24d后所遇到的真空箱24的表面24C2。另外在鄰近真空槽24d頂部的每一個表面24C1和24C2都是一個凸緣，諸如真空箱表面導(dǎo)引凸緣24b1和尾部真空箱表面凸緣24b2。真空V由真空源(未示出)提供，它在箭頭所指的方向上向造紙帶和紙幅坯施加壓力。真空V從紙幅坯18上吸走一些水份，并使紙幅坯18的纖維18a偏轉(zhuǎn)且置于網(wǎng)架32的導(dǎo)管36上。
在圖23A中，由于網(wǎng)架32背面網(wǎng)格35是平的，在網(wǎng)架32的第二表面35與真空箱24的導(dǎo)引面24C1之間由字母S表示的地方產(chǎn)生了真空密封。當(dāng)帶10a移到右邊時，遇到了真空槽24d，密封即被突然破壞，真空壓力突然作用在紙幅坯18上。這使得紙幅坯18中的纖維18a突然偏轉(zhuǎn)進(jìn)入導(dǎo)管36，而且一些更活躍的纖維(由18a′表示)則穿過整個帶10a并聚集在真空箱24尾部凸緣24b1上。人們發(fā)現(xiàn)這些纖維18a′最后會集結(jié)在真空箱的尾部表面24C2上而產(chǎn)生纖維團(tuán)，使造紙帶10a在移動時起皺。
另一方面，在圖23B中，由于帶10的背面12(特別是網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a)帶有網(wǎng)紋，因而便有了通路37，通過它空氣可以進(jìn)入造紙帶10的背面12與真空箱24的導(dǎo)引面24C1之間，以消除網(wǎng)架32背面網(wǎng)格35a與真空箱24的導(dǎo)引面24C1間的密封。該空氣的輸入由大箭頭VL表示。如圖23B所示，空氣的輸入VL可增大紙幅坯18的纖維的偏轉(zhuǎn)程度。穿過造紙帶10的纖維在尾部真空箱凸緣24b2上的聚集即使有的話也是很少的。另外，據(jù)信圖23B所示的造紙帶10帶有網(wǎng)紋的背面網(wǎng)格35a也可用以擦凈或清洗掉尾部真空箱凸緣24b2上的纖維。
2.制造造紙帶的方法如上所述，造紙帶10可以有多種結(jié)構(gòu)。只要帶有上述特征，造紙帶就可用已知的某些方法制造。一種未予改進(jìn)的“偏轉(zhuǎn)件”(或“多孔件”)的方法，在1985年4月30日頒發(fā)給Johnson等人的美國專利4，514，345“制造多孔件的方法”中有詳細(xì)的描述。Johnson等人的專利也包括在本發(fā)明范圍內(nèi)構(gòu)成本發(fā)明的說明書。而本發(fā)明的改進(jìn)的造紙帶的一制造方法及其若干變形將在下文中加以描述。
本發(fā)明制造環(huán)形結(jié)構(gòu)造紙帶的裝置的一最佳實施例示意在圖25中。為了描述出構(gòu)成本發(fā)明造紙帶的整個裝置，圖25在一定程度上作了簡化，即只帶有部分加工細(xì)節(jié)。該裝置的細(xì)節(jié)以及網(wǎng)架32的第二表面35背面網(wǎng)格35a上的通路37及表面網(wǎng)紋不規(guī)則構(gòu)造38均顯示在下面的圖中。應(yīng)該注意到所示某元件的比例可能在下面的附圖中有所夸大。
圖25所示的全部生產(chǎn)過程通常包括在加強(qiáng)構(gòu)件33運(yùn)動至成形件或平臺71(或“澆注表面”72)時，在加強(qiáng)構(gòu)件33上涂敷一層光敏樹脂70。如圖25及以后的附圖所示，這層樹脂或“涂層”70置于加強(qiáng)構(gòu)件33的至少一面(最好為兩面)上，這樣涂層70牢固地附著在加強(qiáng)構(gòu)件33的空隙區(qū)域內(nèi)并構(gòu)成第一表面34′和第二表面35′。涂層70被設(shè)置成至少其第二表面35′的一部分位于與成形件71的工作面72相鄰的地方。涂層70也被設(shè)置成使加強(qiáng)構(gòu)件33朝紙面51位于涂層70的第一和第二表面34′和35′之間。另外，如圖27所示，涂層還設(shè)置成使其第二表面35′的一部分位于加強(qiáng)組件40不透光的第一部分PO1與成形件71的工作面72之間。位于涂層第一表面34′和加強(qiáng)構(gòu)件33朝紙面51之間的涂層部分構(gòu)成了一個樹脂覆蓋層tO′。該覆蓋層tO′的厚度控制在一預(yù)定值內(nèi)。對液態(tài)的光敏樹脂70進(jìn)行曝光的光線從光源73經(jīng)過一個具有不透光區(qū)74a和透光區(qū)74b的掩模74穿過加強(qiáng)構(gòu)件33，光線具有激活波長(即可使液態(tài)光敏樹脂固化的光線的波長)。而由掩模74的不透光區(qū)74a和加強(qiáng)構(gòu)件33的第一部分PO1所遮住的那部分樹脂則因未被曝光而未固化。剩下的樹脂部分(未被遮住的部分和那些加強(qiáng)結(jié)構(gòu)33的第二部分PO2允許固化的部分)則被固化。未固化的樹脂而后從穿過固化樹脂的網(wǎng)架32的導(dǎo)管36以及通路37處除去。該通路37在涂層70第二表面35′的相應(yīng)部分的背面網(wǎng)格35a中產(chǎn)生表面網(wǎng)紋不規(guī)則構(gòu)造38。加強(qiáng)構(gòu)件33的第一部分PO1防止這些相應(yīng)的部分固化。
為方便起見，全部生產(chǎn)過程被分成一系列的步驟，并在下面的討論中一一說明。然而，應(yīng)該了解，下面所述的步驟旨在幫助讀者明白本發(fā)明造紙帶的制造方法，且下述方法并不僅限于某一步驟數(shù)和其順序。它可以聯(lián)合一些步驟使之一齊完成，或者同樣將下述這些步驟分成兩個或更多個，這樣均不超出本發(fā)明的范圍。
第一步驟本發(fā)明方法的第一步是在成形裝置71上設(shè)一工作面72。
圖25所示的成形裝置71具有工作面72。在該圖中，成形裝置71最好是鼓形環(huán)狀元件。鼓形的直徑預(yù)先選定，該直徑應(yīng)大到相對于其表面有足夠的運(yùn)動距離，以便在鼓形轉(zhuǎn)動時可完成所需的步驟。鼓形的長度根據(jù)正在制造的造紙帶的寬度來選擇。成形裝置71由未在此描述的傳統(tǒng)驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
圖27是圖25所示澆注過程的一個變形放大示圖。首先圖27也描述了本發(fā)明方法的一個最佳實施例，它有一個硬橡膠蓋91，最好為1英吋(2.54cm)厚，設(shè)置于成形裝置71上。
成形裝置最好被隔離膜覆蓋，以防止其工作面被樹脂弄臟。隔離膜76的另一個作用是便于從成形裝置71上取下造紙帶的半成品10′。通常隔離膜可選用任何的柔軟、光滑、平整的材料。隔離膜76可由聚丙烯、聚己烯或聚酯薄膜制成，最好由聚丙烯制成且厚度大約從0.01mm到0.1mm。襯膜76也最好既能吸收有激活波長的光線又足夠透明度，能夠?qū)⒐鈧髦脸尚窝b置71的吸收這些光線的工作面72上。隔離膜也可以進(jìn)行特殊的化學(xué)噴涂，以防止樹脂粘附于其表面，并保證樹脂基本上穿過表面擴(kuò)散。這種化學(xué)噴涂最好是放電噴涂。這種用于隔離膜76制備的放電噴涂包括一個在隔離膜76安置在圖25所示裝置之前對其放電的過程。
如圖25所示，隔離膜76從隔離膜輸送輥77通過卸卷，并使之沿箭頭O2所示方向傳入該系統(tǒng)。卸卷后，該隔離膜76便與成形裝置71的工作表面72相接觸，并通過下面將要討論的裝置瞬時包覆在該工作面72上。隨著成形裝置71的旋轉(zhuǎn)，隔離膜76也隨之一起運(yùn)動。最后隔離膜76與成形裝置71的工作面72脫離，并運(yùn)動到隔離膜卷取滾筒78處被卷取。在圖25所示的實施例中，隔離膜是一次性使用的，用后即丟棄。在一替換方案中，隔離膜采用環(huán)形帶形式，即繞一系列折返輥運(yùn)行，在那里對隔離膜進(jìn)行適當(dāng)清洗并重新使用。
成形裝置71最好設(shè)有一種裝置，它可以保證隔離膜76與上述工作表面72保持緊密接觸。例如用粘接的辦法使隔離膜76附著在工作表面72上，或者可以在成形裝置71上設(shè)置一個裝置，通過在整個成形裝置71工作面72分布的多個緊密排列的小孔施壓，在真空作用下使隔離膜76附著在所述工作面72上。最好用傳統(tǒng)的張緊裝置(圖25中未表示)保持隔離膜76貼在所述工作表面72上。
第二步驟本發(fā)明方法的第二步是提供一個帶有某些元件和特征的加強(qiáng)構(gòu)件33，用以與造紙帶相結(jié)合。
圖27中表示了加強(qiáng)構(gòu)件33的一般元件及特征，其中的加強(qiáng)構(gòu)件33有一個朝紙面51，一個與朝紙面51相對的朝機(jī)器面52，多個空格39及一個包括一系列結(jié)構(gòu)組件40a的加強(qiáng)組件40。加強(qiáng)組件40的第一部分PO1具有第一不透明度O1，而加強(qiáng)組件40的第二部分PO2則有一個比第一不透明度O1透明的第二不透明度O2。第一不透明度O1在光敏樹脂處于未固化狀態(tài)、且第一部分位于光敏樹脂與光化光源73之間時，足以用來防止光敏樹脂材料固化。第二不透明度O2則可允許光敏樹脂固化。第一部分PO1限定出了第一投影區(qū)A1，該部分在圖27中有所顯示。
如上所述，加強(qiáng)構(gòu)件33是組成造紙帶10的元件。本說明書前面所述的任何加強(qiáng)結(jié)構(gòu)都可以使用。加強(qiáng)構(gòu)件33最好是如圖6至11所示的多層織物，其特點是經(jīng)線股直接垂直疊加在另一股的上部，而且第一部分PO1包括至少一些徑線層D中的經(jīng)線53。
因為造紙帶10最好是環(huán)形結(jié)構(gòu)，而由于造紙帶10包圍著加強(qiáng)構(gòu)件33，那么加強(qiáng)構(gòu)件33也應(yīng)該是環(huán)形帶。如圖25所示，加強(qiáng)構(gòu)件33沿圖中箭頭O1方向運(yùn)動，繞過轉(zhuǎn)向輥78a向上，從成形裝置71上繞過并轉(zhuǎn)向輥子78b和78c。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明用于制造造紙帶的裝置帶有導(dǎo)向輥、轉(zhuǎn)向輥、驅(qū)動裝置、支承輥及其它類似裝置并未在圖25中示出。
第三步驟本發(fā)明方法的第三步驟是將加強(qiáng)構(gòu)件33朝機(jī)器面52的至少一部分放置在成形裝置71的工作面72上(或者更具體地說，在所示實施例中，將加強(qiáng)構(gòu)件33傳送到成形裝置71的工作面72上)。
如上所述，隔離膜76是用來防止成形裝置71的工作表面72沾上樹脂70。在此情況下，方法的第三步還包括把與隔離膜76相鄰的加強(qiáng)構(gòu)件33設(shè)置成使隔離膜67插入加強(qiáng)構(gòu)件33與成形裝置72之間的形式。
加強(qiáng)構(gòu)件33的確切形式取決于對造紙帶10的特定設(shè)計要求，而加強(qiáng)構(gòu)件33則相對于成形裝置71的加工面72和隔離膜76定位。加強(qiáng)構(gòu)件33可以直接放置在相應(yīng)隔離膜76上。另外，加強(qiáng)構(gòu)件33也可以設(shè)置成離隔離膜76有一定距離，可采用任何適于使加強(qiáng)構(gòu)件33離開隔離膜76的手段。例如，可以在加強(qiáng)構(gòu)件33朝機(jī)器面52上設(shè)置液態(tài)光敏樹脂70，以使?jié)沧⒌囊徊糠治挥诩訌?qiáng)構(gòu)件33與成形裝置71的工作面72之間。然而，最好是將加強(qiáng)構(gòu)件33朝機(jī)器面52的至少一部分(例如機(jī)器側(cè)面的脊部)直接安放在成形裝置71的工作面72上(或者如果只用一個隔離膜的話，可放在隔離膜76上)。加強(qiáng)構(gòu)件33的其它部分(諸如上部20)則將離開成形裝置71的工作面72。
第四步驟本方法的第四步是將液態(tài)光敏樹脂70涂敷在加強(qiáng)構(gòu)件33至少一個面上。
通常，涂層70設(shè)置得使之全部覆蓋加強(qiáng)構(gòu)件37的空隙區(qū)39a(空隙區(qū)39a將在下面描述)。涂層70也設(shè)置成形成第一表面34′和第二表面35′的形式。涂層70分布成使至少其第二表面35′的一部分位于與成形件71的工作面72相鄰的地方。涂層70也分布成使加強(qiáng)構(gòu)件33朝紙面51位于涂層70第一表面34′與第二表面35′位于加強(qiáng)組件40的第一部分PO1與成形件71的工作面72之間。
為了涂敷加強(qiáng)構(gòu)件33，可從市售的多種樹脂中選擇合適的樹脂?？梢允褂玫?光敏)樹脂通常是聚合材料，這種材料在通常為紫外光的射線下固化或交聯(lián)。下述參考文獻(xiàn)中提供了更多的關(guān)于液態(tài)光敏樹脂的信息，它包括Green等人的“光交聯(lián)樹脂系統(tǒng)”(Marco-Sci Revs Marco Chem.雜志(21(2)，第187-273頁(1981-82));Bayer的“紫外線固化技術(shù)”(Tappi紙合成物會議，1978年9月25～27日，第167-172頁);Schmidle的“紫外線可固化的柔性涂層(Coated Fabric雜志，8，10～20頁(1978年7月))。上述三篇文獻(xiàn)作為參考，列入本文。采用特拉華州威爾明頓市的Hercules公司生產(chǎn)的Merigraph系列樹脂是比較好的，其中最好是Merigraph EPD1616樹脂。
在實施本發(fā)明的最佳方法中，將抗氧化劑加入到樹脂中，可防止已制好的造紙帶10被氧化，并可延長造紙帶的使用壽命。任何恰當(dāng)?shù)目寡趸瘎┚杉尤氲綐渲校詈玫目寡趸瘎┦菑拿绹鳦yanamid of Wayne公司(新澤西州07470)購買的Cyanox 1790和由Ciba Geigy of Ardsley公司(紐約州10502)生產(chǎn)的Iraganox 1010。在本發(fā)明的制造造紙帶10的最佳方法中，上述兩種抗氧化劑都加到了樹脂中，它們的加入量分別為Cyanox 1790，0.1%，Irganox 1010，0.25%。添加兩種抗氧化劑是為了對付不同的氧化劑。
能夠?qū)⒁簯B(tài)材料涂敷到加強(qiáng)構(gòu)件33上的任何方法對于涂敷涂層70來說也是可行的。如圖25所示，在實施本發(fā)明的最佳方法中，將液態(tài)光敏樹脂涂敷到加強(qiáng)構(gòu)件33分為兩個階段。第一階段發(fā)生在由噴頭79所標(biāo)示的位置，該階段被稱為“預(yù)填充”，這是因為它發(fā)生在加強(qiáng)構(gòu)件33將被涂敷的部分被帶入到與成形裝置71的工作面72與之相接觸之前。在第一階段，液態(tài)光敏樹脂的第一涂層至少應(yīng)由噴頭79涂敷到加強(qiáng)構(gòu)件33朝機(jī)器面52上，以至少部分填充加強(qiáng)構(gòu)件33中的空隙區(qū)39a。最好第一涂層基本上填滿加強(qiáng)構(gòu)件33的空隙區(qū)39a。圖22D中對空隙區(qū)做了最好的顯示。在此所使用的術(shù)語“空隙區(qū)”(或空隙容積)是指加強(qiáng)結(jié)構(gòu)33的所有開口間隔，這些間隔位于由加強(qiáng)構(gòu)件朝紙面Pk1限定的平面之間(也就是說加強(qiáng)組件40并未占據(jù)上述兩平面之間的空間)。因此，空隙區(qū)39a包括空格39和其它任何位于兩平面Pk1、Pk2之間的間隔。
在第二階段由噴管80涂敷的第二層液態(tài)光敏樹脂70將與用噴頭79涂敷的樹脂70相接觸，噴管80設(shè)置在鄰近將掩模74放入系統(tǒng)的地方。噴管80將第二涂層的液態(tài)光敏樹脂70涂敷到加強(qiáng)構(gòu)件33朝紙面上。液態(tài)光敏樹脂70必須均勻地覆在加強(qiáng)構(gòu)件33的整個寬度上，并且預(yù)定量的材料逐漸進(jìn)入空隙39從而基本上填滿加強(qiáng)構(gòu)件33的空隙區(qū)39a。涂敷的第二涂層與第一涂層一起構(gòu)成一個單獨(dú)的涂層，即涂層70，它具有上述第一表面34′和第二表面35′，且涂層的分布同上所述。因此該單獨(dú)的涂層70的分布是這樣的至少該涂層的第二表面35′的一部分設(shè)置在鄰近成形件71的工作面72處;加強(qiáng)構(gòu)件33朝紙面51設(shè)置在涂層70的第一和第二表面34′和35′之間;設(shè)置在第一表面34′和加強(qiáng)構(gòu)件33朝紙面51之間的涂層部分形成了樹脂覆蓋層tO′。
從附圖中可知，在將液態(tài)光敏樹脂70涂敷到加強(qiáng)構(gòu)件33上的過程不必總是立即在上述第三步之后。也就是說，如果觀察正在繞加強(qiáng)構(gòu)件的回轉(zhuǎn)輥78a朝向成形裝置71運(yùn)動的加強(qiáng)構(gòu)件的某一特定部分的話，涂敷步驟(的第一階段)發(fā)生在加強(qiáng)構(gòu)件33朝機(jī)器面52被帶入與成形部件71的工作面72接觸之前，而不是之后。換言之，假如觀察圖25所示組合裝置的整個工程過程的話，很明顯，具有加強(qiáng)構(gòu)件33的環(huán)形帶的至少一部分，應(yīng)在加強(qiáng)構(gòu)件33的任何涂層涂敷之前就與成形裝置71的工作面72接觸。然而正如在此所述，該工作過程可以從前面的敘述中分析出來。
附圖所示的實施例中，所述涂敷光敏樹脂的第二階段(或“后填充階段”)發(fā)生在加強(qiáng)構(gòu)件33最初進(jìn)入與成形裝置71接觸位置的后邊，并且此時該構(gòu)件33正在繞其回轉(zhuǎn)輥運(yùn)動。應(yīng)當(dāng)明白這兩種情況(即產(chǎn)生涂層和使加強(qiáng)構(gòu)件33與成形裝置71的工作面72接觸)同時發(fā)生，或是光敏樹脂可以在加強(qiáng)構(gòu)件33最初進(jìn)入與成形裝置71相接觸之前被涂敷到加強(qiáng)構(gòu)件33的上表面上(也就是朝紙面51上)。本發(fā)明所述的方法包括了所有這里所述的基本步驟的可能的方式和順序。然而，加強(qiáng)構(gòu)件33的涂層最好是以附圖所示的順序來完成。
第五步驟本發(fā)明方法的第五步是控制樹脂涂層70的覆蓋層tO′的厚度，使之達(dá)到一預(yù)定值。在圖中所示造紙帶的制造裝置的最佳實施例中，該步驟大致在同一時間，也就是與形成液態(tài)光敏樹脂涂層的第二階段同時發(fā)生。
所述覆蓋層厚度的預(yù)定值根據(jù)造紙帶10而定，當(dāng)然也可由該造紙帶的用途而定。當(dāng)造紙帶在下述造紙過程中使用時，涂層的厚度最好在大約0.01mm至3.0mm之間。當(dāng)然，其他的應(yīng)用場合可能要求3cm或更厚的造紙帶。
可以使用任何適合的厚度控制方法，圖25中所示的覆蓋層厚度控制方法是使用壓輥81控制厚度，壓輥81還可用作掩模導(dǎo)輥。壓輥81與成形件71之間的間隙可由常規(guī)裝置(未示出)按機(jī)械方式控制。壓輥81連同掩模74及掩模導(dǎo)輥82一起使樹脂70的表面平滑，并控制液態(tài)光敏樹脂70的厚度。
第六步驟本發(fā)明方法的第六步既可以被認(rèn)為是一個單一的步驟，也可以作為兩個獨(dú)立的步驟。它包括(1)提供具有不透光區(qū)74a和透光區(qū)74b的掩模74，并由該不透光區(qū)74a與透光區(qū)74b共同限定掩模上的圖案;(2)將掩模74設(shè)置到液態(tài)光敏樹脂70的涂層與具有光化學(xué)作用的光源73之間，以使掩模74與液態(tài)光敏樹脂70涂層的第一表面34′接觸。
掩模74也可與涂層70的第一表面34′離開一預(yù)定距離。然而，由于下述原因，掩模70最好與涂層70的第一表面34′相接觸。
掩模74的作用是使一定區(qū)域內(nèi)的液態(tài)光敏樹脂70免于或不被從所述光化學(xué)光源發(fā)出的光照射，如果某一區(qū)域內(nèi)的樹脂被遮住，接下去某一區(qū)域的樹脂又不被遮擋，那么隨后在那些未被遮擋區(qū)域內(nèi)的液態(tài)光敏樹脂將被暴露在激活光線下，并被固化。上述步驟完成之后，被遮擋區(qū)域一般具有固化樹脂網(wǎng)架32內(nèi)的導(dǎo)管36形成的預(yù)定圖形。
掩模74可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧蟻碇圃欤@種材料可有不透光區(qū)74a和透光區(qū)74b。一種具有柔性薄膜性質(zhì)的材料可適于用作掩模74，該柔性膜可以是聚酯、聚乙烯或纖維素或者其他適當(dāng)?shù)牟牧?。不透光區(qū)74a對于使液態(tài)光敏樹脂固化的光線來說應(yīng)是不透明的。對于這里所用的最佳液態(tài)光敏樹脂來說，不透光區(qū)74a應(yīng)擋住具有200毫微米-400毫微米波長的光線。不透光區(qū)74a可用常規(guī)方法設(shè)置到掩模74上，如曬藍(lán)圖法(或氨熏蒸法)、照像或照像凹版印刷、柔性印刷或輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷法。而最好的方法是曬藍(lán)圖法(用氨熏)。
掩模74可以是環(huán)形帶(由于其詳細(xì)結(jié)構(gòu)是公知的，故未示出)或者是從一供給輥橫向運(yùn)行到接收輥(由于也是公知，故未示出)。掩模74沿箭頭D3方向運(yùn)行，在壓輥81處轉(zhuǎn)向，掩模74與液態(tài)光敏樹脂70在此相接觸，然后運(yùn)行至掩模導(dǎo)輥82，在導(dǎo)輥82處掩模74與樹脂70脫離。在該實施例中，樹脂70的厚度控制與掩模74的定位是同時進(jìn)行的。
第七步驟本發(fā)明方法的第七步包括使掩模74的透光區(qū)74b中液態(tài)光敏樹脂未被遮擋的部分固化，并使加強(qiáng)構(gòu)件33第二表面PO2允許固化的涂層70的部分固化，并讓被遮擋的部分和位于加強(qiáng)構(gòu)件33的第一部分PO1與成形裝置71的工作面72之間的部分不被固化，以上過程是通過將液體光敏樹脂涂層70暴露在由光源73發(fā)出的穿過掩模74的具有激活波長的光線下完成的，從而形成半成品復(fù)合帶10′。
圖25所示實施例中，隔離膜76、加強(qiáng)構(gòu)件33、液態(tài)光敏樹脂和掩模74形成一整體，該整體從壓輥81運(yùn)行至掩模導(dǎo)輥82附近。中間壓輥81和掩模導(dǎo)輥82的位置是這樣的，當(dāng)隔離膜76和加強(qiáng)構(gòu)件33仍鄰近成形裝置71時，液態(tài)光敏樹脂70能在由曝光燈73射出的具有激活波長的光線下曝光。
通常，曝光燈73要選擇那些能射出具有使液體光敏樹脂70固化的波長的光線的，這種波長是液態(tài)光敏樹脂70所特有的。本發(fā)明可以使用任何適當(dāng)?shù)恼丈涔庠?，如水銀燈、脈沖燈、無極燈和螢光燈。如上所述，當(dāng)液態(tài)光敏樹脂70在具有適當(dāng)波長的光下曝光時，樹脂70中被曝光的部分將產(chǎn)生固化。因此一般可由在曝光區(qū)的樹脂凝固得到證明。相反，未曝光區(qū)的樹脂仍為流體。
光線的照射強(qiáng)度和照射時間取決于曝光區(qū)所要求的固化程度，曝光強(qiáng)度和時間的絕對值取決于樹脂的化學(xué)性質(zhì)、光特性、樹脂涂層的厚度以及所選擇的圖形。理想的樹脂為Merigraph EPD1616樹脂，曝光強(qiáng)度大約從100至1000毫焦耳/厘米2，較理想的值大約在300至800毫焦耳/厘米2之間，最佳值約在500至800毫焦耳/厘米2之間。
曝光強(qiáng)度和光線入射角度對導(dǎo)管36的內(nèi)壁是否產(chǎn)生錐度有重要影響。另外，曝光強(qiáng)度和光線入射角度還將影響固化網(wǎng)格32對空氣的滲透性。這種對空氣滲透性(空氣滲透性)在噴氣干燥造紙過程中對于本發(fā)明造紙帶的使用是十分重要的。很明顯，如果能對激活波長的光線進(jìn)行高精度校正的話，那么導(dǎo)管36的壁面44的錐度就會小一些，小錐度(或幾乎是垂直)的導(dǎo)管能比向內(nèi)傾斜的壁面(在一給定的第一表面連接區(qū))產(chǎn)生更高的造紙帶空氣滲透性，因為在導(dǎo)管36的壁面不向內(nèi)傾斜時，空氣流經(jīng)的造紙帶的總面積比較大。
在本發(fā)明最佳實施例中，光的入射角要校正，以便更好地在所需區(qū)域內(nèi)固化光敏樹脂，并在最后形成的造紙帶的壁面44上獲得所希望的錐度，其他控制固化照射強(qiáng)度和方向的裝置包括使用折射裝置(即透鏡)的裝置和反射裝置(即反光鏡)。本發(fā)明最佳實施例采用一種相減照準(zhǔn)儀(Subtractive Collimater)，即一種角度分布濾光器或一種在除了所需方向之外的方向上過深或阻擋紫外線的照準(zhǔn)儀)。任何適當(dāng)?shù)难b置均可用作相減照準(zhǔn)儀。使用深色最好是黑色金屬制成的多列的通道，在導(dǎo)向所希望的方向的光線通過這些通道。在本發(fā)明最佳實施例中，照準(zhǔn)儀具有這樣的尺寸，即照準(zhǔn)儀射出的光使樹脂網(wǎng)格固化時，造紙帶的頂面有35%的固化區(qū)，而在背面上有65%的固化區(qū)。
第八步驟本發(fā)明方法的第八步是從半成品復(fù)合帶10′上除去所有未固化的液態(tài)光敏樹脂，而保留在加強(qiáng)構(gòu)件33周圍的至少那部分已固化的樹脂網(wǎng)架32。
在本步驟中，借助于如下所述的方法，從半成品復(fù)合帶10′中除去尚未被曝光的樹脂，以使網(wǎng)架32在那些由掩模74不透光區(qū)74a遮擋住的未曝光區(qū)內(nèi)具有一系列的導(dǎo)管36和通路37，該通路37在網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a上提供表面網(wǎng)紋不規(guī)則構(gòu)造38，該不規(guī)則構(gòu)造38與由加強(qiáng)構(gòu)件33的第一部分PO1遮住而未固化的涂層的第二表面35′的部分相一致。
在圖25所示實施例中，在掩模導(dǎo)輥82附近，掩模74和隔離膜76從由加強(qiáng)構(gòu)件33和已部分固化的樹脂70組成的半成品復(fù)合帶10′分開，同時，還帶走一定量的未固化的樹脂。加強(qiáng)構(gòu)件33與部分固化的樹脂70組成的復(fù)合體(10′)運(yùn)行至第一樹脂清除導(dǎo)板83a附近，在導(dǎo)板83a處有施加到復(fù)合帶10′一表面上的真空壓力，這樣大約全部的未被固化的液態(tài)光敏樹脂便被從復(fù)合帶10′上除去。
復(fù)合帶10′繼續(xù)運(yùn)行，便被帶入樹脂清洗噴頭84和樹脂清洗排放裝置85的區(qū)域，在此復(fù)合帶10′被用水或其他適當(dāng)?shù)囊后w徹底清洗，以便基本上去除所有殘留的未被固化的液態(tài)光敏樹脂，該樹脂通過清洗排放裝置85排出系統(tǒng)之外。在第二樹脂清除導(dǎo)板83b處，任何殘留的清洗液和未固化的液體樹脂由真空裝置從復(fù)合帶10′上去除掉。在此處復(fù)合帶10’包括了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)33和經(jīng)相應(yīng)固化的樹脂網(wǎng)架32，也就是由本發(fā)明方法生產(chǎn)的成品造紙帶10。
如圖25所示，可作為一種供選擇、且較好的方法是設(shè)置樹脂的第二激活光線曝光區(qū)(此后有時稱為“后固化階段”)，以便更徹底地固化樹脂，并增加固化樹脂網(wǎng)架32的硬度和壽命。后固化階段發(fā)生在由下面附圖26所示的位置處。圖26為該后固化階段的放大比例示意圖。
如圖26所示，復(fù)合帶10′由后固化紫外光源73a射出的激活波長的光線對其進(jìn)行第二次曝光處理。該第二次曝光是在復(fù)合帶10′被浸沒在水86中時發(fā)生的。為了浸沒復(fù)合帶10′(如圖26)，復(fù)合帶10′被轉(zhuǎn)入到這樣的運(yùn)行路徑中，即沿著輥87a、87b、87c和87d進(jìn)入到水池88里的水86中。人們發(fā)現(xiàn)，復(fù)合帶10′的浸沒對于后固化曝光來說是十分重要的，否則最終成品造紙帶10將會過粘或有點粘。另外，還須加入亞硫酸鈉(Na2SO3)，以便盡可能多地排除從水中分解出的氧，從而有助于樹脂聚合的完成。加入亞硫酸鈉的量為后固化水池88中水的重量的約2%或更少。
另外，如圖26所示，在該后固化過程中，有一反光鏡89設(shè)置在水池88的底面90上。該反光鏡89用來反射紫外光，該紫外光可以從反光光鏡89反射到復(fù)合帶10′的背面12上。該步驟在形成部分樹脂固化過程中是極為重要的，所述的這部分樹脂構(gòu)成了成品造紙帶10網(wǎng)架32的第二表面35背面網(wǎng)格35a上的通路和不規(guī)則構(gòu)造。如上圖所示，所有紫外光均采用來自于設(shè)置在復(fù)合帶10′上面的光源。在該后固化過程中，紫外線的量仍取決于所采用的樹脂以及所要固化的深度及圖形。作為最佳的樹脂，可用Merigraph EPD1616樹脂，在預(yù)固化階段所述的照射用量仍可以適用于該后固化階段。然而，由于網(wǎng)架中已經(jīng)構(gòu)成了適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管或通路，因而在后固化階段不必對光進(jìn)行校正。
上述過程一直持續(xù)到使加強(qiáng)構(gòu)件33的整個長度都得到處理并成為成品造紙帶10為止。
如果人們希望造出具有各種相互重疊或不同厚度的造紙帶，則所述加強(qiáng)構(gòu)件可由上述方法用多重通道完成。本發(fā)明的方法的多重通道也可用于制造具有較大厚度的造紙帶。
3.造紙的方法下面來描述使用本發(fā)明的改進(jìn)的造紙帶10造紙的方法，當(dāng)然這里所述的紙產(chǎn)品也可用其他方法制造。作為背景技術(shù)，美國專利US-4，529，480(名稱為“薄紙”，1985年7月16日授予Paul D Trokhan)中無法說明如何利用本發(fā)明的改進(jìn)的造紙帶或本發(fā)明改進(jìn)的造紙帶制造方法進(jìn)行造紙的方法，該專利在此僅作為本說明書的參考，對Trokhan專利所述方法的改進(jìn)見下文。
采用本發(fā)明造紙帶造紙的全部過程由多個步驟組成，它們按如下所述的順序依次進(jìn)行。在以下的描述中，每一步都將參照圖1進(jìn)行詳細(xì)討論。然而下述這些步驟只是為了幫助讀者理解本發(fā)明的方法，并不用來限制所述步驟的數(shù)目或設(shè)置。因此，可將下面的步驟合起來使之同時完成，同理也可將下面步驟分成兩個或更多，都不背離本發(fā)明的宗旨。
圖1是一個簡示圖，表示本發(fā)明造紙方法用在一個連續(xù)造紙設(shè)備上的實施例。本發(fā)明的造紙帶10通常為環(huán)形帶。圖1所示的造紙機(jī)是長網(wǎng)造紙機(jī)，該造紙機(jī)的造紙帶結(jié)構(gòu)及布置類似于美國專利US3，301，746中所公開的造紙機(jī)，該專利于1967年1月31日授予Sanford和Sisson。
應(yīng)注意到美國專利US4，102，737的圖1中所示雙線造紙機(jī)也可以用于本發(fā)明，該專利于1978年7月25日授予Morton.如果將上述專利US4，102，737所公開的雙線造紙機(jī)用于本發(fā)明，則可以用本發(fā)明的造紙帶代替該專利附圖中由標(biāo)號4所表示的干燥/印刷纖維。而所有其它附圖標(biāo)記將被用于本說明書中。
第一步驟用于本發(fā)明造紙方法的第一步是對造紙纖維14進(jìn)行液相擴(kuò)散。
用于造紙纖維14的水的懸浮液的設(shè)備是公知的，因此圖1中未示出。造紙纖維14的懸浮液被供入流漿箱13中，圖1中顯示了一單獨(dú)的流漿箱。然而，作為本發(fā)明造紙方法的替換布置形式，可設(shè)置多個流漿箱。用于制備造紙纖維紙漿的設(shè)備和流漿箱最好是如美國專利US3，994，771所公開的類型，該專利于1976年11月30日授予Morgan和Rich。而懸浮液的性能及制備已由美國專利US4，529，480詳細(xì)描述，該專利于1985年7月16日授予Trokhan。
由流漿箱13所產(chǎn)生的造紙纖維14的紙漿被傳送到一成形帶，例如長網(wǎng)15上，用來完成本造紙方法的第二步。長網(wǎng)15由中心輥16和由17和17a表示的轉(zhuǎn)向輥支承。長網(wǎng)15由一傳統(tǒng)驅(qū)動裝置驅(qū)動，其驅(qū)動方向與箭頭A所示方向平行，所述驅(qū)動裝置未在圖1中示出。圖1中還有與造紙機(jī)一起使用輔助裝置和設(shè)備，一般包括成型板、脫水板、真空箱、張緊輥、支承輥、長網(wǎng)清洗噴頭等等，這些均是傳統(tǒng)裝置，故在圖1中未予示出。
第二步驟本造紙方法的第二步是將在第一步中獲得的懸浮液14在一多孔面上構(gòu)成造紙纖維的紙幅坯18。在圖1所示的造紙機(jī)中長網(wǎng)15作為所述的多孔面，此處所用的“紙幅坯”是纖維紙幅，它在本發(fā)明的方法中要在造紙帶10上重新排列。
紙幅坯18的特性及制造該紙幅坯的各種可能的技術(shù)已在美國專利US4，528，480中予以說明。在圖1所示情況下，紙幅坯18是通過在長網(wǎng)15上的紙漿14在由中心輥16和轉(zhuǎn)向輥17之間的沉積而形成的。在沉積的同時去除一部分紙漿中的液體。傳統(tǒng)的真空箱、成型板、脫水板以及類似裝置(圖1中未示出)均可有效地去除紙漿中的水份。
紙幅坯18形成以后，它與長網(wǎng)15一起運(yùn)行到轉(zhuǎn)向輥17附近，并被帶入到第二造紙帶(即本發(fā)明造紙帶10)附近。
第三步驟所述造紙方法的第三步是紙幅坯18與造紙帶10的朝紙面11相接觸。
該步驟的目的是使紙幅坯18與造紙帶10朝紙面相接觸，并且在造紙帶10上，使紙幅坯18和此處的各纖維被連續(xù)偏轉(zhuǎn)，重新設(shè)置并進(jìn)一步脫水。長網(wǎng)15使紙幅坯18與本發(fā)明的造紙帶10相接觸。長網(wǎng)15使紙幅坯18與本發(fā)明的造紙帶10接觸并將紙幅坯送到真空引紙履24a附近的本發(fā)明造紙帶10處。
在圖1所示的實施例中，本發(fā)明造紙帶10沿箭頭B方向運(yùn)行，造紙帶10繞造紙帶轉(zhuǎn)向輥79a和79b、壓輥20、造紙帶轉(zhuǎn)向輥19c、19d、19e、19f和乳液分布輥21運(yùn)行，分布輥21將乳液槽23內(nèi)的乳液22分布在造紙帶10上。在造紙帶10循環(huán)運(yùn)行的回路中還有一個向紙幅坯提供液壓差的裝置，該裝置在本發(fā)明最佳實施例中包括真空引紙履24a和一個真空箱，如多槽真空箱24。還有一個預(yù)干燥器26。另外，在造紙帶轉(zhuǎn)向輥19c與19d之間，以及造紙帶轉(zhuǎn)向輥19d和19e之間分別設(shè)有清洗噴頭102和102a，其目的是清洗造紙帶10上的紙纖維、附著物及類似物質(zhì)，這些物質(zhì)是在造紙帶10完成造紙的最后步驟時粘上的。與本發(fā)明的造紙帶10共同作用的還有各種輔助支承輥、轉(zhuǎn)向輥、清洗裝置、驅(qū)動裝置以及本領(lǐng)域中公知的造紙機(jī)中通常使用的裝置，這些裝置在圖1中均未示出。
為了方便起見，將結(jié)合第三步驟來討論乳液分布輥21和乳液槽23的功用。在造紙過程中，乳液分布輥21和乳液槽23連帶向帶10提供有效數(shù)量的化學(xué)制劑。在造紙過程中，該化合物能被施加在造紙帶10的任意位置上，但化合物最好是加在造紙帶10不帶紙幅坯運(yùn)動時造紙帶10的紙接觸面11的特殊位置上。上述情況通常發(fā)生在(后面詳述的)預(yù)干燥紙幅坯27被從造紙帶10送至楊克(Yankee)烘缸的滾筒28的表面之后，造紙帶10然后又返回，接受另一個紙幅坯18(即在乳液分配輥21的附近)。
化合物最好以乳液形態(tài)涂在造紙帶10上，例如圖1所示的乳液22。這種化合物起著雙重作用(1)用作松脫劑或松脫乳液，(即作為本發(fā)明的造紙帶10上的一個涂層，這樣當(dāng)造紙過程的幾個步驟在紙幅上完成后，紙就脫開而不粘在造紙帶);(2)對造紙帶進(jìn)行處理，通過減少樹脂網(wǎng)架32因氧化而降解的趨勢，延長造紙帶的使用壽命(也就是說，乳液22也起抗氧化劑的作用)。最好把這種化合物均勻地涂在造紙帶10的紙接觸面11上，使整個紙接觸面都能受到化學(xué)處理。
最佳的乳液主要由五種化合物組成，也可以考慮采用或增加其它適當(dāng)?shù)幕衔?，最佳的成份包括水、一種被稱為“Regal油”的高速透平油、二甲基二硬脂酰氯化銨、十六醇和一種抗氧化劑。
這里使用的術(shù)語“Regal油”指的是一種化合物，它含有大約87%的飽和碳?xì)浠衔锖痛蠹s12.6%的芳香族碳?xì)浠衔镆约拔⒘刻砑觿?。它是由德克薩斯州休斯頓城的Texaco石油公司生產(chǎn)的，產(chǎn)品號是R & O 68，代號702。在上述的組合成分中，Regal油的作用是形成具有松脫性質(zhì)的乳液。
二甲基二硬酯酰氯化銨的商品名稱是ADOGEN TA 100，由伊利諾伊州Rolling Meadows的Sherex化學(xué)公司生產(chǎn)。為方便起見，以下就把二甲基二硬脂酰氯化銨稱為ADOGEN。ADOGEN在乳液中起表面活化劑的作用，用以乳化或穩(wěn)定水中的油顆粒(如Regal油的顆粒)。這里所用的術(shù)語“表面活化劑”就是使表面具有活性的媒介。該活化媒介的一部分是親水的，另一部分是不親水的，它能移動到親水物質(zhì)和不親水物質(zhì)之間的共界面處，使這兩種物質(zhì)穩(wěn)定住。
這里所說的“十六醇”指的是一種C16直鏈脂肪醇。十六醇是由俄亥俄州辛辛那提城的Procter & Gramble公司生產(chǎn)。十六醇也和ADOGEN一樣，在本發(fā)明的乳液中起表面活化劑的作用。
這里所說的“抗氧化劑”指的是一種化合物，當(dāng)把它涂到一個易受氧化的物體表面時，能降低物體的氧化趨勢(即它和氧化合了)。具體在本說明書中，“抗氧化劑”一詞指的是能降低本發(fā)明中造紙帶10的硬化樹脂網(wǎng)格的氧化作用的化合物。最佳的抗氧化劑是Gyanox 1790，它能在新澤西州Wayne城的American Cyanamid公司買到。
乳液中所用各種化合物的相對百分比為
。
下面詳述利用流體壓力差的最好方法。將要處理的紙幅坯18對著真空裝置，利用真空作用通過導(dǎo)管36從本發(fā)明的造紙帶10的背面12抽出水分。在圖1中，其最佳方法是由真空引導(dǎo)板24a和多槽真空箱24進(jìn)行的，它已被繪在圖中。最好的是，將約在8和12英寸(20.32厘米和30.48厘米)汞柱的真空壓力應(yīng)用在真空引導(dǎo)板24a中，將約在13和20英寸(38.1厘米和50.8厘米)的汞柱的真空壓力應(yīng)用在多槽真空箱24中。因而，在本發(fā)明方法的最佳實施例中，流體壓力差最典型的是負(fù)壓力(即小于大氣壓力)，且適宜的流體是空氣。另外或同時，可通過長網(wǎng)15將空氣或蒸氣形成的正壓力作用在位于引導(dǎo)板24a或真空箱24附近的紙幅坯18上。施加這種正壓的是傳統(tǒng)裝置，因而未在圖1中示出。
偏入導(dǎo)管36的纖維的偏轉(zhuǎn)已繪制在圖1A和圖1B中。圖1A是經(jīng)簡化的造紙帶一部分的橫截面圖以及紙幅坯18與造紙帶10組合在一起后的紙幅坯18的圖，但是在纖維偏入導(dǎo)管36之前的偏轉(zhuǎn)情況。圖1A所示仍是紙幅坯18與長網(wǎng)15接觸在一起的情況(更準(zhǔn)確地說，夾層位于長網(wǎng)15和本發(fā)明的造紙帶10之間)。在圖1A中，僅示出一個導(dǎo)管36和紙幅坯18與造紙帶10網(wǎng)架32的紙面的網(wǎng)紋表面34a連在一起的情況。
造紙帶10在圖1A和圖1B中所示的部分因省略了加強(qiáng)構(gòu)件而被簡化，所示結(jié)構(gòu)為本發(fā)明造紙帶最佳實施例的主要部分，并導(dǎo)管36的壁44以垂線顯示其橫截面，本發(fā)明的最佳實施例已如上所述。作為本發(fā)明的最佳實施例，在第二表面上的導(dǎo)管的開口是小于網(wǎng)架32第一表面34上導(dǎo)管的開口，而導(dǎo)管壁44的型面比較復(fù)雜。再者，第一表面34的導(dǎo)管36的開口，第一導(dǎo)管開口和第二表面35的開口、第二導(dǎo)管開口43的尺寸和形狀基本相等。
圖1B(象圖1A一樣)是經(jīng)簡化的造紙帶10一部分的橫截面圖。然而，這個截面圖是紙幅坯18已改變?yōu)橹虚g紙幅25，即受流體壓力差的作用而使紙幅坯18的纖維偏轉(zhuǎn)入導(dǎo)管36。在圖1B中，紙幅坯18纖維的主要部分和從而也使紙幅坯18本身被移入在紙面網(wǎng)格表面34a的導(dǎo)管36中，形成中間紙幅25。在纖維的偏轉(zhuǎn)過程中，重新安排紙幅坯18的各個纖維(細(xì)節(jié)未示出)。
圖1B還表示了，當(dāng)紙幅坯18的纖維偏入導(dǎo)管36中并重新安排時，紙幅坯18不再與長網(wǎng)15接觸。如圖1中所示，紙幅坯18在離開引導(dǎo)板24a的附近之后逐漸離開長網(wǎng)15。
無論是在纖維被偏轉(zhuǎn)入導(dǎo)管時，還是在偏轉(zhuǎn)發(fā)生之后，通過導(dǎo)管36，將水從紙幅坯18中脫去。脫水是在流體壓力差的作用下完成的。確保在纖維偏入導(dǎo)管36之前，紙幅坯18基本上沒有脫水是很重要的。借助于已獲得的這種條件至少導(dǎo)管36被紙面網(wǎng)格34a所環(huán)繞的部分，可基本彼此隔離。這種導(dǎo)管的隔離式分割是重要的，它能保證引起偏轉(zhuǎn)的力(如施加的真空壓力)突然作用在纖維上，并以足夠的力量引起纖維偏轉(zhuǎn)。它與在未隔開的導(dǎo)管36處的情形是不同的。在后一種情況下，真空將由相鄰的導(dǎo)管36侵入，致使真空壓力逐步地施加，并使纖維在不彎曲的情況下脫水。
在圖1所繪制的造紙機(jī)中，脫水開始發(fā)生在引導(dǎo)履24a和真空箱24處。由于導(dǎo)管36在造紙帶10的厚度上已打開，水即可通過導(dǎo)管36從紙幅坯18中抽出，并離開本系統(tǒng)。脫水一直延續(xù)到帶導(dǎo)管的紙幅的密實度由20%提高到35%為止。
第五步驟第五步是使造紙帶10和紙幅坯18通過第四步所述的真空源。最好是當(dāng)?shù)谒牟秸谶M(jìn)行時，第五步即開始。造紙帶10的紙接觸面11載運(yùn)著紙幅坯18通過真空源。當(dāng)造紙帶10通過真空源時，至少有一部分造紙帶10的網(wǎng)紋背面12與真空源的表面接觸。
使本發(fā)明的造紙帶10通過真空源，能減少紙纖維在真空箱前緣不必要的聚集。在本發(fā)明的過程中，要減少這種聚集，關(guān)鍵之一就是在前一步中控制纖維彎曲的驟發(fā)性。纖維的偏折是靠一種其有網(wǎng)紋背面12的造紙帶來控制的。當(dāng)背面12與引導(dǎo)履24a和其空箱24接觸時有網(wǎng)紋的表面可以讓一定數(shù)量的空氣進(jìn)入，穿過造紙帶10的背面12。造紙帶10的背面網(wǎng)紋35a有通路37，這些通路至少為一些滲漏的空氣提供了可以進(jìn)入的空間。并且與以前的那種底部較平的表面上所產(chǎn)生的彎曲有所不同。平面的表面含在用來使紙幅坯的纖維產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)而在真空箱上形成密封，從而在密封被破壞時就產(chǎn)生極端驟發(fā)的真空壓力。因此對紙幅坯18的纖維偏轉(zhuǎn)進(jìn)行控制可以看成是本來就與第五步一起發(fā)生的，也可以看成是單獨(dú)的一步。
可以確信，造紙帶10的背面12的網(wǎng)紋表面不規(guī)則構(gòu)造38的這些通路37，對于造紙過程中所用的真空脫水設(shè)備的前緣或表面具有清潔作用，能把這種真空設(shè)備上不需要的造紙纖維聚集物清除掉。在進(jìn)行偏折步驟時，當(dāng)造紙帶通過了真空源的一個表面，就能產(chǎn)生這種清潔作用。因此真空脫水設(shè)備的表面清潔工作可以看成是本來就與第五步一起發(fā)生的，或者也可以看成是單獨(dú)的一步。如果把它看成是另外一步，那么這一步就包括使造紙帶10的有網(wǎng)紋的背面12與上述真空源的表面接觸，以清除聚集在上述真空源表面上的任何造紙纖維。
在施加了真空壓力并使造紙帶10和紙幅坯18通過真空源之后，紙幅坯就處于承受流體壓力差并被偏轉(zhuǎn)的狀態(tài)，但尚未把水份完全排除，因此把它叫作“中間紙幅25”。
第六步驟造紙過程的第六步是一個可供選擇的步驟，它包括將中間紙幅25加以干燥，形成一個造紙纖維的預(yù)干燥紙幅。任何造紙術(shù)慣用的簡便的手段都可以用來對中間紙幅進(jìn)行干燥。例如徑流式干燥器、無熱能毛細(xì)管脫水設(shè)備，以及楊克烘缸等，單獨(dú)或聯(lián)合使用這些設(shè)備都能有滿意的效果。
對中間紙幅25進(jìn)行干燥處理的最佳方法如圖1所示。中間紙幅25離開其空箱24附近之后，便和造紙10一起繞過造紙帶的轉(zhuǎn)向輥19a并接箭頭B所指的方向運(yùn)動。然后中間紙幅25通過任選的干燥器26。預(yù)干燥器26可以是本專業(yè)人員熟知的慣用徑流式干燥器(熱風(fēng)干燥器)。
預(yù)干燥器26排除的水量應(yīng)控制在使經(jīng)過預(yù)干燥器26后出來的預(yù)干燥紙幅27的密實度從大約30%提高到約98%。然后預(yù)干燥紙幅繼續(xù)隨著造紙帶10一起繞過造紙帶轉(zhuǎn)向輥196進(jìn)到壓輥20的區(qū)域。
第七步驟造紙過程的第七步是把預(yù)干燥紙幅27插到造紙帶10和一個壓痕表面之間，使本發(fā)明的造紙帶10的紙面網(wǎng)格34a壓入預(yù)干燥紙幅以形成造紙纖維的壓印紙幅。
如果中間紙幅沒有經(jīng)第六步預(yù)干燥步驟，則此第七步將在中間紙幅25上完成。
第七步是在圖1所示的造紙機(jī)上進(jìn)行的。這時，預(yù)干燥紙幅27在壓輥20和楊克烘缸的滾筒(單烘缸滾筒)28之間形成的軋壓裝置通過后，造紙帶10的紙接觸面11上的紙面網(wǎng)格34a就把網(wǎng)紋圖案印到預(yù)干燥紙幅27上，形成壓印紙幅29。
第八步驟造紙過程的第八步是使壓印紙幅29干燥。當(dāng)把紙面網(wǎng)格34a壓入紙幅做成壓印紙幅29之后，壓印紙幅29就與本發(fā)明的造紙帶10分離。分離后的壓印紙幅就粘附在楊克式烘干滾筒28的表面上，使它被烘干到密實度至少約為95%。
攜帶造紙幅的那一段造紙帶10繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)過造紙帶10的轉(zhuǎn)向輥19c、19d、19e和19f，并通過位于它們之間的噴淋器102和102a，在那里被洗凈。經(jīng)過噴淋器后，這段造紙帶運(yùn)轉(zhuǎn)到乳液輥21處在和下一個紙幅接觸之前，被又一次涂上乳液22。
第九步驟造紙過程的第九步是對干紙幅(壓印紙幅29)進(jìn)行預(yù)縮。第九步是可以選擇的，但最好使用這一步。
這里所說的預(yù)縮指的是對干紙幅的長度減短，它是通過對干紙幅施加能量而產(chǎn)生的，能量的施加應(yīng)使紙幅的長度減短同時伴隨著纖維與纖維之間粘結(jié)力的破壞而使纖維重新排列。預(yù)縮可以用任何一種眾所周知的方式完成，而最普通、最好的方法是起皺。
在起皺的作業(yè)中，把干紙幅29粘附在一個表面上，然后用刮刀刀片30把它從表面上取下。如圖1所示，通常紙幅所貼的表面也具有干燥表面的性能，最典型的是，這種表面是如圖1所示的楊克烘缸的滾筒28的表面。
要把壓印紙幅29貼到楊克烘干筒28的表面上，使用一種起皺粘合劑將更方便一些，起皺粘合劑可包括各種適用的膠，例如那些以聚乙烯醇為基的起皺粘合劑。適用的粘合劑的具體例子是在1975年12月16日頒發(fā)給Bates的US3，926，716美國專利中給出的。該粘合劑既可以在預(yù)干燥紙幅27剛要進(jìn)入前述的壓輥之前涂在紙幅上，或者更好是紙幅被壓輥20壓到楊克烘缸滾筒28的表面上之前，涂在楊克烘缸滾筒28的表面上。本發(fā)明在實用中所采用的涂膠法和涂膠技術(shù)都是一般慣用的，因此，在圖1中未示出。任何為轉(zhuǎn)業(yè)人員所熟知的起皺粘合技術(shù)(如噴灑等)均可采用。
通常，僅是紙幅29未偏轉(zhuǎn)的部分，即可經(jīng)和造紙帶10的紙接觸面11上的紙面網(wǎng)格34a相聯(lián)的那部分，是直接粘在楊克烘缸滾筒28的表面上的。紙面網(wǎng)紋34a的圖案和它相對于刮刀30的排列在很大程度上決定著紙幅的起皺程度和特性。
按本發(fā)明的方法所產(chǎn)生的紙幅31的物理特性在前提到過的第4，529，480號美國專利中做了敘述，該專利的題目是“薄紙”，是1985年7月16日頒發(fā)給Trokhan的。然而由于本發(fā)明的造紙帶10的最佳實施例中導(dǎo)管的形狀不同，在紙幅31中的網(wǎng)格區(qū)和一組拱塊將形成“線性愛達(dá)薄圖案”(Linear Idaho)而不是第4，529，480號美國專利的圖中的六角形圖案。
作為本發(fā)明產(chǎn)品的紙幅31，還可以自行選擇上壓光機(jī)處理，然后可以用帶差速或不帶差速的復(fù)卷，或者也可以進(jìn)行切割和堆垛。這些都是采用一般常用手段進(jìn)行，圖1中就未示出。于是，紙幅31就可供使用了。
4.檢測方法人們可以發(fā)現(xiàn)帶有一定數(shù)量背面網(wǎng)紋的造紙帶可以達(dá)到所希望的目標(biāo)，即減少在真空脫水設(shè)備的表面出現(xiàn)紙纖維不希望的聚集，并能控制與纖維聚集有關(guān)的其它難題。在使用本發(fā)明造紙帶時，為達(dá)到預(yù)期效果的背面網(wǎng)紋的數(shù)量和特征代表了造紙帶的質(zhì)量，它涉及造紙帶的流體通過能力，更具體的是，與造紙帶的網(wǎng)紋背面表面12的流體通過能力有關(guān)。在這里使用的術(shù)語“流體通過能力”是表明在如下所述的測試條件下空氣透過(或稱空氣漏過)造紙帶10的背面12的量。為了特殊目的，該測試條件已有所改進(jìn)。
漏過造紙帶10的背面12的空氣量下面將用x-y座標(biāo)表明空氣漏量。x-y術(shù)語可以從以下情況中，導(dǎo)出如果把本發(fā)明的造紙帶10連同造紙帶10的背面12置于由xy軸構(gòu)成的平面內(nèi)的笛卡爾座標(biāo)系中，則有關(guān)的空氣泄漏是從沿著在x-y平面內(nèi)的任意方向上的造紙帶10的背面12通過。
座標(biāo)x-y或背面空氣泄漏測試使用的是圖30和圖31中所示的設(shè)備。圖30是背面泄漏試驗設(shè)備56的頂視平面圖。所有的軟管和管道均與試驗設(shè)備相連通，為簡單起見在圖30中均被省去。這些軟管和管道在圖31中所示的設(shè)備側(cè)視圖已清楚顯示。如這些圖所示，背面泄漏試驗設(shè)備56具有一個作為基本構(gòu)件的基座57，該基座包括第一平板58，其中心有孔59;一個與基座分開的光滑圖形的第二平板60，它被置于第一平面58的孔59之上;一個液體的真空表62和一個流量計63。
最好的形式是構(gòu)成基座頂面的平板(即第一平板58)是一個8英寸×8英寸的正方形板(即20.32厘米×20.32厘米)，厚度為1/2英寸(1.27厘米)。第一平板58提供了一個平坦的、不變形的、不滲透流體的表面(即對氣體和液體都不滲透)。第一平板最好是由不銹鋼制成，其上帶有一個鏡面磨光和極光滑的表面。非常重要的是，在這個平板的表面不能有擦傷和其他缺陷，以獲得精確的讀數(shù)。如表面有缺陷會使空氣泄漏，致使該數(shù)高于第一平板58沒有缺陷時的讀數(shù)。這個平板中心孔的直徑是1.0英寸(2.54厘米)。另外，供試驗用的基座中，第一平板上的圓環(huán)的直徑約為3.5英寸(8.89厘米)，該平板58與孔59對準(zhǔn)中心。這個圓環(huán)可為第2平板60與孔59對中而提供導(dǎo)向線。但不能認(rèn)為這個圓環(huán)會影響讀數(shù)精確度。
第二個圓板60不是基座的一部分，最好是用不銹鋼制成，其直徑為3英寸(7.62厘米)厚度為1/2英寸(1.27厘米)。第二個圓板重405克。該板的重量要足以能保證基座上被測試的造紙帶的樣品不過分壓縮。
如圖31所示，連接器61裝在第一平板58的孔59內(nèi)，導(dǎo)管或軟管被插入孔59中并固定其內(nèi)。連接器61有個短管64，該管64至少是從它的一端引出。導(dǎo)管64從第一平板58的表面到孔59的開口，要檢測的造紙帶的部分就放在第一平板50的表面上。從連接器61延伸出來的導(dǎo)管64的內(nèi)徑是0.312英寸(0.793厘米)。
軟管65a從連接器61的另一端引到流量計63的底部。流量計63用來測量通過被試驗的造紙帶10的部分的空氣流量率。流量計63的數(shù)值刻度從0到150。象常用的流量計一樣在刻度盤上沒有標(biāo)明專門的單位。因而如下面所詳述的那樣，流量計63已經(jīng)用公知單位校準(zhǔn)過。比較適用的流量計是由伊利諾伊州芝加哥城(IL60648)的Cole Parmer公司制造的標(biāo)有FM102-05的流量計。
另一個軟管65b從流量計63的頂部引到管68最終與真空源連通，它沿著箭頭VT方向抽真空。真空源本身是傳統(tǒng)的裝置，因而未在圖31中示出。導(dǎo)管68有幾個支管它從軟管65b到真空源。這些支管上包括斷流閥69a，一個粗調(diào)閥69b，和一個細(xì)調(diào)閥69c，以及液體的真空表62。該真空表經(jīng)校準(zhǔn)，使壓力為0和30英寸(0～76.2厘米)汞柱。任何用汞柱的英寸數(shù)精確測量真空度的壓力表數(shù)是適宜的。這種真空表的一個典型例子是在康涅狄格州Stratford以Ashcroft Daraguage商標(biāo)生產(chǎn)的標(biāo)有AISI36的導(dǎo)管和管座No.2502274A。
操作時，造紙帶10的一部分橫放在x-y座標(biāo)系泄漏檢測基座57的板58上孔59的頂部。這部分造紙帶10放在平板58上，其紙接觸面11向上(即向著離開58的方向)，它的背面12直接在平板58上。這一部分造紙帶10的尺寸應(yīng)至少大于第二個圓板60的所有尺寸。在圖30和圖31中僅表示了造紙帶的一部分，以作說明。另外，應(yīng)當(dāng)注意到為了便于說明，這兩個圖中所示的造紙帶10相對于泄漏檢測器56的尺寸關(guān)系都被夸大了。
然后，將第二圓板60放在造紙帶10的紙接觸面上，使造紙帶固定于適當(dāng)位置并蓋住這部分被測試的造紙帶10的導(dǎo)管36，以防止空氣通過導(dǎo)管36進(jìn)入。施加真空壓力，并調(diào)整閥門69a、69b、69c，使真空表62測量的壓力差為預(yù)置的7英寸(17.78厘米)汞柱。在完全標(biāo)準(zhǔn)的過程建立之前，真空表63的讀數(shù)預(yù)置在5英寸(12.7厘米)汞柱。5英寸汞柱的讀數(shù)能轉(zhuǎn)換成7英寸汞柱的讀數(shù)。將5英寸汞柱的讀數(shù)代入如下方程中，其中X是5英寸汞柱的讀數(shù)，則Y是對應(yīng)的7英寸汞柱的讀數(shù)y＝2.6720+1.2361x當(dāng)真空吸力作用時，在流量計63上直接有讀數(shù)。由流量計63直接讀出的數(shù)字是漏過該部分造紙帶10背面的量，或更確切的說，是從第二圓板60的周圍進(jìn)入、并通過被試驗的部分造紙帶10的背面12的容積體積。這個讀數(shù)單位被命名為“馬拉特斯”(Marlatts)，它是由于賓夕法尼亞州Mehoopany的Henry Marlatt一個人對用上述的試驗取得了一些空氣滲漏的讀數(shù)所起的作用而以他的名字命名的。要從馬拉特斯轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)厘米3/分可用馬拉特斯單位的讀數(shù)代入如下方程中，其中x是馬拉特斯讀數(shù)，y是用標(biāo)準(zhǔn)的厘米3/分為單位的對應(yīng)值y＝36.085+52.583x-0.07685x2這個可把馬拉斯特轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的厘米3/分的方程式是從用Buck光學(xué)皂泡儀將流量計校準(zhǔn)至標(biāo)準(zhǔn)厘米3/分發(fā)展而來的。在流量計63以馬拉特斯為單位的直接讀數(shù)與以標(biāo)準(zhǔn)厘米3/分為單位讀數(shù)對應(yīng)關(guān)系在圖32上表示。
最好，流體通過能力(或用上述的試驗測量的空氣泄漏量)不應(yīng)小于35馬拉特斯(約為1800標(biāo)準(zhǔn)厘米3/分)。具有35馬拉特斯的流體通過能力的造紙帶可開始對降低紙纖維在造紙過程中所使用的真空脫水設(shè)備內(nèi)的聚集產(chǎn)生影響。換句話說，在網(wǎng)架32的第二表面35的通路37，和構(gòu)成背面網(wǎng)紋的另一些元件一起，將具有足夠的尺寸和容量，在某種條件下允許至少約為1800標(biāo)準(zhǔn)厘米3/分的空氣和其它流體通過造紙帶的背面的網(wǎng)紋表面。該條件是造紙帶10的背面12與一個平坦的。不變形的且抗液體滲透的表面接觸且導(dǎo)管36被覆蓋，以防止這些空氣或液體經(jīng)管道36漏出，并且有一個比大氣壓小約7英寸(17.78厘米)汞柱流體壓力差被施加到該造紙帶10的背面12上。
造紙過程中可以接受的造紙帶10中空氣泄漏量一般大于40馬拉特斯(大約2000標(biāo)準(zhǔn)厘米3/分)，空氣滲透率為450～550英尺3/分，這是復(fù)合帶透氣率的較小的數(shù)值范圍。在同樣的空氣滲透率下，造紙帶的泄漏數(shù)較好的值是至少為70馬拉特斯(約3300標(biāo)準(zhǔn)厘米3/分)，最好是100馬拉特斯(約為4500厘米3/分)。
背面網(wǎng)紋所需要量的上限值是該網(wǎng)紋允許最大量的空氣透過造紙帶10的背面12，同時又不會將真空壓力差降到一不希望的值，因為在這一壓力差值下會引起紙幅的纖維向造紙帶10的導(dǎo)管36的撓曲。一般認(rèn)為，該量是250馬拉特斯((約8，400標(biāo)準(zhǔn)厘米3/分)，或更大些。
圖34A至C是根據(jù)本發(fā)明方法制造的造紙帶10樣品的放大圖片。34A至C中所顯示的造紙帶圖片可同圖33A和B中先有的光滑背面造紙帶的圖片相比較。
當(dāng)觀察這些造紙帶放大的圖片時，應(yīng)注意幾個問題。第一，由于經(jīng)過放大，在圖片中所示的造紙帶的部分通常是造紙帶的很小的一部分，這一點是顯而易見的。圖中所示的造紙帶的這一部分(特別是這些造紙帶上的背面網(wǎng)紋)可認(rèn)為是代表了整個造紙帶的特性，但這并不意味著，在圖片中未出現(xiàn)的造紙帶部分就不能說明整個造紙帶的全部特征。
此外，應(yīng)該注意到，圖片中所示的造紙帶的局部與從不同角度得到的其它圖片所示的這些造紙帶部分不是完全相對應(yīng)的，這是由于在放大的情況下檢驗和攝同一樣品的細(xì)微的特征的困難而造成的。也就是說，形成紙接觸面11和背面12的造紙帶部分在造紙帶10中可能實際上并不處于帶10的上下面正對著的位置。同樣，該純帶的橫截面圖也可能不象在頂面和底面圖片上所示紙帶的同樣部分的橫截面。根據(jù)以上所述的精神，即可分析紙帶的放大圖片。
圖33A和33B分別是不包括本說明書所述的改進(jìn)的造紙帶10的紙接觸面11a和背面12a的平面圖，它們均比實際尺寸放大25倍，圖33A和33B中所示的造紙帶的尺寸與根據(jù)本發(fā)明方法制成的紙帶有所不同，這是因為圖33A和33B中所示的紙帶是(美國)一種711線性愛達(dá)荷(Linear Idaho)紙帶。因此，圖33A和B中所示的紙帶具有短的導(dǎo)管36，且導(dǎo)管密度較大。圖33A和B中的紙帶10a還有一點不同，即它具有一個單層加強(qiáng)構(gòu)件。
在圖33B中所示的造紙帶10的背面12a顯示出一個在澆注小的導(dǎo)管時會產(chǎn)生的問題。該導(dǎo)管36趨于密集在背面12a上。理想狀態(tài)下，圖33B中造紙帶10a的背面12a似乎應(yīng)與圖33A中所示的紙接觸面11a幾乎相同。如果導(dǎo)管36的壁44是錐形的，則在其背面上，導(dǎo)管應(yīng)該更小而背面網(wǎng)紋表面的面積應(yīng)更大。在造紙帶中的小缺陷也部分地造成與理想造紙帶的差別，它們在這些圖片中似乎已被足夠地放大了。從宏觀的角度觀察圖1B，造紙帶10a的背面12與該造紙帶的紙接觸面11a中的導(dǎo)管開口十分相似。然而，對所述的紙帶10a的這種檢測展示出這樣一個事實一種非常薄的樹脂材料薄膜覆蓋了所述的導(dǎo)管，它可能至少部分地造成了該紙帶10a的背面12a外表上的差別。
圖34A至C中所示的造紙帶10的圖中描述了根據(jù)本發(fā)明方法制造的一種300線性愛達(dá)荷圖形，其中結(jié)點面積占造紙帶面積的35%。在這些圖中所顯示的造紙帶的背面網(wǎng)紋是這樣制作的在第二經(jīng)線層D中的所有經(jīng)線53上具有第一不透明度O1。通過有組織地著色，涂染各根經(jīng)線，將第一不透明度O1提供到第二經(jīng)線層D中的經(jīng)線上。更確地說，這種涂色可用一種黑墨水標(biāo)記筆進(jìn)行。所有圖片均比造紙帶10的頭際尺寸放大25倍。圖34A是造紙帶10紙接觸面11的圖片，攝取的角度為相對于假想的該紙接觸面表面的法向(即Z向)約35度。圖34B是圖34A所示造紙帶10的背面12的圖片。圖34C是圖34A和34B的造紙帶10沿造紙機(jī)橫向的截面圖。
圖34A顯示了該紙面網(wǎng)格(其上將運(yùn)載紙幅)，從宏觀上看是單層的、有花紋圖案的和連續(xù)的。如圖34A所示，若紙面網(wǎng)格34a用顯微鏡看，在所取圖片的放大程度上也是單層平面的、有花紋圖案的和連續(xù)的。該紙面網(wǎng)格34a環(huán)繞和限定了多個導(dǎo)管36的開42，進(jìn)入該導(dǎo)管后紙幅坯中的纖維被偏轉(zhuǎn)并重新排列成改進(jìn)的紙幅形式。由導(dǎo)管36形成的孔或開口41中所看到加強(qiáng)構(gòu)件33。加強(qiáng)構(gòu)件33是由一組由沿造紙機(jī)縱向的經(jīng)線53與一組沿造紙機(jī)橫向的緯線53交織其間剩下的為空格39。該加強(qiáng)構(gòu)件最好是具有重疊的經(jīng)線53的多層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。如圖34A所示，空格39一般比導(dǎo)管36小幾倍。該加強(qiáng)構(gòu)件33加固了網(wǎng)架32，而不會影響脫水和經(jīng)由導(dǎo)管36的空氣通道。
造紙帶10的背面12表示在圖34B和34C中。圖34B和34C表示根據(jù)用本發(fā)明的方法制成的背面網(wǎng)紋。正如圖34B和34C所示，背面網(wǎng)格35a是不連續(xù)的。如果沒有根據(jù)本發(fā)明的方法形成的背面網(wǎng)紋，則背面的網(wǎng)格35a看起來很相似于紙面網(wǎng)格34a。
在圖34B中，用本發(fā)明的方法制成的背面網(wǎng)紋包括通路37，它提供了在網(wǎng)架32的背面網(wǎng)格35a中的表面網(wǎng)紋不規(guī)則構(gòu)造。上述的背面網(wǎng)紋表現(xiàn)為背面網(wǎng)格35a上的一系列間斷點。這些間斷點構(gòu)成了上述的通路37。通路37以一種常用圖案非常規(guī)則地排列著。這些通路37主要位于經(jīng)線53之上，該經(jīng)線包括加強(qiáng)構(gòu)件33的第一部分PO1(換言之，在經(jīng)線的投影區(qū)內(nèi))。如果當(dāng)?shù)谝徊糠諴O1包括在第二經(jīng)線層D中的經(jīng)線53，則這個第一投影面A1和投影經(jīng)線的投影面積是一樣的。
圖34B表示多重通路37在機(jī)器面投影的線的脊部區(qū)域Akwt2之內(nèi)或附近，并且還在靠近交叉點105b2之處。點105由緯線54在該加強(qiáng)構(gòu)件33的朝機(jī)器面52上形成?？梢韵嘈?，至少一部分原因是由于機(jī)器表面的緯線交叉點105b2包括該加強(qiáng)構(gòu)件33的這樣一部分，該部分在澆住過程中直接與成形裝置的工作表面相接觸，并導(dǎo)致這些交叉點和工作表面之間不會存在樹脂材料，這就使得這些結(jié)點裸露在成品造紙帶10中。
圖34C顯示了該通路37的高度，該通路37從由加強(qiáng)構(gòu)件Rk2的朝機(jī)器面所限定的平面延伸到具有不透明第一部分PO1的構(gòu)件40a的底面。
雖然本發(fā)明的特殊實施例已在上面做了描繪和說明，但顯然，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以做出各種變化和改進(jìn)。因此，所附的權(quán)利要求覆蓋的所有各種改變和改進(jìn)均屬本發(fā)明范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有紙接觸面和與所述紙接觸面相背的網(wǎng)紋狀背面的造紙帶，所述造紙帶的特征在于包括一個含有固化的光敏樹脂材料的網(wǎng)架，所述的網(wǎng)架具有限定造紙帶所述的網(wǎng)架具有限定造紙帶所述的紙接觸面的第一表面，其第二表面與所述的第一表面相背，且有延伸在第一表面與第二表面之間的導(dǎo)管，所述第一表面具有形成并限定所述導(dǎo)管的紙面網(wǎng)絡(luò)，所述的第二表面具有背面網(wǎng)格并帶有與所述導(dǎo)管不同的通路，在所述的背面網(wǎng)格中有表面網(wǎng)紋的不規(guī)則構(gòu)造；一種位于所述第一表面和至少是第二表面的一部分之間的加強(qiáng)構(gòu)件，所述的加強(qiáng)構(gòu)件具有朝紙面、朝機(jī)器面、空格和一個包括一組構(gòu)件的加強(qiáng)組件，所述的加強(qiáng)組件含有第一不透明度的第一部分和具有第二不透明度的第二部分，第二不透明度小于第一不透明度，其中，第一不透明度足以防止構(gòu)成網(wǎng)架的光敏樹脂材料在該光敏樹脂材料非固化狀態(tài)下產(chǎn)生硬化，該第一部分是位于光敏樹脂材料與光化學(xué)光源之間的，所述的第二不透明度應(yīng)足以使光敏樹脂材料硬化，所述的第一部分限定著第一投影區(qū)域，其中，網(wǎng)架的背面網(wǎng)格的所述通路主要位于所述第一投影區(qū)域之中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙帶，其特征在于所述的加強(qiáng)構(gòu)件包括一個編織件，其中所述的結(jié)構(gòu)組件包括一組在造紙機(jī)縱向的經(jīng)線與一組造紙機(jī)橫向的緯線，以在所述的經(jīng)線與緯線之間形成所述的空格。
3.如權(quán)利要求2所述的造紙帶，其特征在于至少有一部分經(jīng)線具有所述的第一不透明度。
4.如權(quán)利要求3所述的造紙帶，其特征在于每根相間的經(jīng)線有所述的第一透明度。
5.如權(quán)利要求3所述的造紙帶，其特征在于每根經(jīng)線均有所述的第一不透明度。
6.如權(quán)利要求2所述的造紙帶，其特征在于所述的加強(qiáng)構(gòu)件包括一個多層編織件，所述在造紙機(jī)縱向的經(jīng)線被布置在第一層和第二層，這兩層經(jīng)線是彼此相互上下重疊，所述的第一層經(jīng)線與緯線交織在一起形成加強(qiáng)構(gòu)件的朝紙面，所述的第二層經(jīng)線與緯線交織在一起形成加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的朝機(jī)器面。
7.如權(quán)利要求6所述的造紙帶，其特征在于第二層所述的經(jīng)線中至少有一部分具有第一不透明度。
8.如權(quán)利要求7所述的造紙帶，其特征在于第二層每根相間的經(jīng)線具有第一不透明度。
9.如權(quán)利要求7所述的造紙帶，其特征在于第二層的每根經(jīng)線均有第一不透明度。
10.如權(quán)利要求1、2或6所述的造紙帶，其特征在于所述的第一部分包括至少一個結(jié)構(gòu)組件，該組件至少部分地包括不透明材料。
11.如權(quán)利要求10所述的造紙帶，其特征在于所述的不透明材料能阻止波長約為200至400毫微米的光線通過。
12.如權(quán)利要求1、2或6所述的造紙帶，其特征在于所述的第一部分包括一種不透明涂層，它被用在加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面上。
13.如權(quán)利要求12所述的造紙帶，其特征在于所述的不透明涂層包括一種阻止波長為200至400毫微米的光線透過的材料。
14.一種制造具有編織背面造紙帶的方法，所述的造紙帶含有加強(qiáng)構(gòu)件和包括光敏樹脂材料的網(wǎng)架，所述網(wǎng)架具有第一表面、第二表面和延伸在第一表面和第二表面之間的多個導(dǎo)管，所述的第一表面具有在其上形成并限定所述導(dǎo)管的紙面網(wǎng)格，所述的第二表面具有不同于所述導(dǎo)管的通路的背面網(wǎng)格，在所述的背面網(wǎng)格中具有表面網(wǎng)紋的不規(guī)則構(gòu)造，該方法的特征在于包括下列步驟(a).提供具有工作表面的成型裝置;(b).提供一個加強(qiáng)構(gòu)件，它包括一個朝紙面、一個與朝紙面相背的朝機(jī)器面、若干空格和一個加強(qiáng)組件，該加強(qiáng)組件包括一組結(jié)構(gòu)組件，該加強(qiáng)組件的第一部分有第一不透明度，其第二部分有第二不透明度，且第二不透明度小于第一不透明度，所述的第一不透明度足以防止當(dāng)光敏樹脂材料在未固化狀態(tài)下硬化，所述的第一部分位于光敏樹脂材料和光化學(xué)光源之間，第二不透明度應(yīng)允許光敏樹脂材料硬化，所述第一部分限定第一投影區(qū);(c).使得加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面至少一部分與成型裝置的工作表面接觸;(d).將液態(tài)光敏樹脂涂料涂敷于加強(qiáng)構(gòu)件至少一面處，使所述涂料形成第一表面和第二表面，所述涂層的分布應(yīng)至少使涂層第二表面的一部分位于接近所述成型裝置的工作表面，所述涂層的第二表面的部分位于加強(qiáng)組件的第一部分和所述的成型裝置的工作表面之間，所述的加強(qiáng)構(gòu)件的朝紙面位于所述涂層的第一和第二表面之間，其中，位于所述涂層第一表面和加強(qiáng)構(gòu)件朝紙面之間的涂層部分包括一個樹脂覆蓋層;(e).控制所述樹脂覆蓋層的厚度，使之達(dá)到預(yù)定值;(f).提供一個具有不透明和透明區(qū)域的掩模，所述的不透明區(qū)和透明區(qū)一起構(gòu)成了掩模上的圖案;(g).把所述的掩模置于所述的液態(tài)光敏樹脂涂層和光化學(xué)光源之間，使得掩模與所述的涂層的第一表面接觸，掩模的不透明區(qū)遮住光源照到部分涂層的光線，而透明區(qū)則使光線照到未被遮住的涂層上;(h).將液態(tài)光敏樹脂置于具有激活波長光源的光線照射下，光線由光源經(jīng)掩模和加強(qiáng)構(gòu)件，使得液態(tài)光敏樹脂涂層未被遮住的部分和加強(qiáng)構(gòu)件的第二部分使之可以固化的涂層部分硬化，留下涂層的遮擋部分和位于加強(qiáng)構(gòu)件的第一部分和成型裝置的工作表面之間的涂層部分未被固化，以形成半成品造紙帶;和(i).從所述的半成品造紙帶上除去幾乎所有的未固化的液態(tài)光敏樹脂，留下一個硬的樹脂網(wǎng)架，該網(wǎng)架上有一組在被掩模的不透明區(qū)遮住光線的區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)管，和在網(wǎng)架的背面網(wǎng)格中表面網(wǎng)紋不規(guī)則構(gòu)造構(gòu)成的通路，這些通路對應(yīng)于涂層第二表面中由加強(qiáng)構(gòu)件的第一部分阻止其固化的部分。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于步驟(b)中所提供的加強(qiáng)構(gòu)件包括一個多層編織件，所述的結(jié)構(gòu)組件包括一組在造紙機(jī)縱向的經(jīng)線，它們與一組造紙機(jī)橫向的緯線交織在一起，在所述的經(jīng)線和緯線之間形成所述的空格，第一和第二所述經(jīng)線的布置通常是彼此重疊安排的，所述的第一層與交織的緯線一起形成加強(qiáng)構(gòu)件的朝紙面，所述的第二層與交織的緯線一起形成加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于第二層的經(jīng)線中至少有一部分具有所述的第一不透明度。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于所述的第一部分包括使用在加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面的不透明涂層。
18.一種制造具有編織背面造紙帶的方法，所述的造紙帶含有加強(qiáng)構(gòu)件和包括光敏樹脂材料的網(wǎng)架，所述網(wǎng)架具有第一表面、第二表面和延伸在第一表面和第二表面之間的多個導(dǎo)管，所述的第一表面具有在其上形成并限定所述導(dǎo)管的紙面網(wǎng)格，所述的第二表面具有不同于所述導(dǎo)管的通路的背面網(wǎng)格，在所述的背面網(wǎng)格中具有表面網(wǎng)紋的不規(guī)則構(gòu)造，該方法的特征在于包括下列步驟(a).提供具有工作表面的成型裝置;(b).提供一個加強(qiáng)構(gòu)件，它包括一個朝紙面、一個與朝紙面相背的朝機(jī)器面、若干空格和一個加強(qiáng)組件，該加強(qiáng)組件包括一組結(jié)構(gòu)組件，該加強(qiáng)組件的第一部分有第一不透明度，其第二部分有第二不透明度，且第二不透明度小于第一不透明度，所述的第一不透明度足以防止當(dāng)光敏樹脂材料在未固化狀態(tài)下硬化，所述的第一部分位于光敏樹脂材料和光化學(xué)光源之間，第二不透明度應(yīng)允許光敏樹脂材料硬化，所述第一部分限定第一投影區(qū);(c).將液態(tài)光敏樹脂的第一涂層至少涂敷于加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面，至少是局部地充滿加強(qiáng)構(gòu)件的空隙中;(d).使得加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面至少一部分與成型裝置的工作表面接觸;(e).將液態(tài)光敏樹脂涂料涂敷于加強(qiáng)構(gòu)件至少一面處，使所述涂料形成第一表面和第二表面，所述涂層的分布應(yīng)至少使涂層第二表面的一部分位于接近所述成型裝置的工作表面，所述涂層的第二表面的部分位于加強(qiáng)組件的第一部分和所述的成型裝置的工作表面之間，所述的加強(qiáng)構(gòu)件的朝紙面位于所述涂層的第一和第二表面之間，其中，位于所述涂層第一表面和加強(qiáng)構(gòu)件朝紙面之間的涂層部分包括一個樹脂覆蓋層;(f).控制所述樹脂覆蓋層的厚度，使之達(dá)到預(yù)定值;(g).提供一個具有不透明和透明區(qū)域的掩模，所述的不透明區(qū)和透明區(qū)一起構(gòu)成了掩模上的圖案;(h).把所述的掩模置于所述的液態(tài)光敏樹脂涂層和光化學(xué)光源之間，使得掩模與所述的涂層的第一表面接觸，掩模的不透明區(qū)遮住光源照到部分涂層的光線，而透明區(qū)則使光線照到未被遮住的涂層上;(i).將液態(tài)光敏樹脂置于具有激活波長光源的光線照射下，光線由光源經(jīng)掩模和加強(qiáng)構(gòu)件，使得液態(tài)光敏樹脂涂層未被遮住的部分和加強(qiáng)構(gòu)件的第二部分使之可以固化的涂層部分硬化，留下涂層的遮擋部分和位于加強(qiáng)構(gòu)件的第一部分和成型裝置的工作表面之間的涂層部分未被固化，以形成半成品造紙帶;和(j).從所述的半成品造紙帶上除去幾乎所有的未固化的液態(tài)光敏樹脂，留下一個硬的樹脂網(wǎng)架，該網(wǎng)架上有一組在被掩模的不透明區(qū)遮住光線的區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)管，和在網(wǎng)架的背面網(wǎng)格中表面網(wǎng)紋不規(guī)則構(gòu)造構(gòu)成的通路，這些通路對應(yīng)于涂層第二表面中由加強(qiáng)構(gòu)件的第一部分阻止其固化的部分。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于步驟(b)中所提供的加強(qiáng)構(gòu)件包括一個多層編織件，所述的結(jié)構(gòu)組件包括一組在造紙機(jī)縱向的經(jīng)線，它們與一組造紙機(jī)橫向的緯線交織在一起，在所述的經(jīng)線和緯線之間形成所述的空格，第一和第二所述經(jīng)線的布置通常是彼此重疊安排的，所述的第一層經(jīng)線與交織的緯線一起形成加強(qiáng)構(gòu)件的朝紙面，所述的第二層經(jīng)線與交織的緯線一起形成加強(qiáng)構(gòu)件的朝機(jī)器面。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于第二層的經(jīng)線中至少有一部分具有所述的第一不透明度。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述的第一部分包括用在加強(qiáng)構(gòu)件朝機(jī)器面的不透明涂層。
22.一種用權(quán)利要求14、16、17、18、20或21所述的方法制造的背面有網(wǎng)紋的造紙帶。
23.制造堅固的、柔軟的、吸水的紙幅的方法，其特征在于包括如下步驟(a).提供造紙纖維的懸浮液;(b).在上述的紙漿的多孔表面上形成造紙纖維的紙幅坯;(c).使上述的紙幅坯與權(quán)利要求1、2、3、6或7所述的造紙帶的紙接觸面接觸;(d).使造紙帶和紙幅坯通過一個真空源，真空源對紙幅坯施加一個流體壓差，流體壓差從造紙帶的背面通過造紙帶的導(dǎo)管，使得紙幅坯中造紙纖維至少是一部分偏轉(zhuǎn)入造紙帶的導(dǎo)管中，通過導(dǎo)管從紙幅坯中除去水份，在上述的紙幅坯中重新排列造紙纖維，從所述的造紙纖維中形成中間紙幅，在這種條件下，上述的偏轉(zhuǎn)開始的時間不能遲于水從紙幅坯排出的起始時間;(e).把所述的紙面網(wǎng)格壓到中間紙幅上，它是在造紙帶和加壓表面之間壓入中間紙幅，形成造紙纖維的壓印紙幅;和(f).干燥所述的經(jīng)壓印的紙幅。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于步驟(c)中的造紙帶的背面表面有足夠的流體通過能力，可使至少為1800標(biāo)準(zhǔn)厘米3/分的空氣排出所述的編織表面。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其中包括一個附加步驟，即在紙幅坯上壓印紙面網(wǎng)格的步驟(e)之前，將中間紙幅和造紙帶一同進(jìn)行預(yù)干燥處理，使其密實度由30%提高到98%，形成造紙纖維的預(yù)干燥紙幅。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中還包括一個附加步驟，即，在紙幅坯壓印紙面網(wǎng)格的步驟(e)之前，將中間紙幅和造紙帶一起干燥處哽，使密實度由約30%提高到98%，形成造紙纖維的預(yù)干燥紙幅。
27.利用權(quán)利要求23的方法制造出的堅固、柔軟、吸水的紙。
28.利用權(quán)利要求24的方法制造出的堅固、柔軟、吸水的紙。
29.利用權(quán)利要求25的方法制造出的堅固、柔軟、吸水的紙。
30.利用權(quán)利要求26的方法制造出的堅固、柔軟、吸水的紙。
31.用在造紙機(jī)上的編織的造紙帶織物，其特征在于包括一組線，該線組分為一組沿造紙機(jī)縱向的經(jīng)線和一組沿造紙機(jī)橫向的緯線，它們交織在一起形成其間的空格，所述線組中分別包括具有第一不透明度的部分和具有第二不透明度的部分，上述的第一不透明度大于第二不透明度。
32.如權(quán)利要求31所述的造紙帶織物，其特征在于所述的經(jīng)線中至少有一部分具有第一不透明度。
33.如權(quán)利要求32所述的造紙帶織物，其特征在于每根相間的經(jīng)線均具有第一不透明度。
34.如權(quán)利要求32所述的造紙帶織物，其特征在于每根經(jīng)線都具有第一不透明度。
35.如權(quán)利要求31所述的造紙帶織物，其特征在于所述的編織的造紙帶織物包括多層編織件，沿造紙機(jī)縱向的經(jīng)線布置在第一層和第二層，它們通常是彼此重疊排列的，所述的第一層經(jīng)線與緯線交織在一起形成加強(qiáng)構(gòu)件的朝紙面，所述的第二層經(jīng)線與緯線交織在一起形成所述的造紙織物的朝機(jī)器面。
36.如權(quán)利要求36所述的造紙帶織物，其特征在于第二層經(jīng)線至少有一部分具有第一不透明度。
37.如權(quán)利要求36所述的造紙帶織物，其特征在于第二層每根相間的經(jīng)線具有第一不透明度。
38.如權(quán)利要求36所述的造紙帶織物，其特征在于第二層經(jīng)線每根均具有第一不透明度。
39.如權(quán)利要求31或36所述的造紙帶織物，進(jìn)一步包括朝紙面和朝機(jī)器面，其中，上述的第一部分包括一個不透明的涂層，該涂層被用于造紙帶織物的朝機(jī)器面。
全文摘要
一種背面帶網(wǎng)紋的造紙帶含有具形成接觸紙的第一表面與相背的第二表面及在其間的導(dǎo)管的網(wǎng)架和加強(qiáng)構(gòu)件。第一表面形成限定導(dǎo)管的紙面網(wǎng)格。第二表面具提供表面網(wǎng)紋的通道的背面網(wǎng)格。造紙帶通過將光敏樹脂敷在帶不透明區(qū)的加強(qiáng)構(gòu)件上，并通過帶透明與不透明區(qū)的掩膜與加強(qiáng)構(gòu)件曝光制成。制造紙制品的工藝包括通過真空源將流體壓差穿過造紙帶加到部分成型的造紙纖維的初始紙幅上使纖維被吸偏入導(dǎo)管，接著以造紙帶紙面網(wǎng)格施壓，并進(jìn)行干燥制出成品。
文檔編號B29D29/00GK1062566SQ9110537
公開日1992年7月8日 申請日期1991年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月29日
發(fā)明者P·D·特洛克漢, G·D·布蒂利耶 申請人:普羅格特-甘布爾公司