專(zhuān)利名稱(chēng)：背面具有氣道的干燥機(jī)織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙業(yè)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明是用于造紙機(jī)干燥部例如單程干燥部的造紙機(jī)或干燥器織物。
背景技術(shù)：
在造紙過(guò)程中，在造紙機(jī)成形部，通過(guò)將纖維漿沉積到移動(dòng)的成形織物上形成纖維網(wǎng)。漿體中大量的水通過(guò)成形織物排出，而纖維網(wǎng)則留在成形織物的表面。
剛形成的纖維網(wǎng)從成形部進(jìn)入壓榨部，壓榨部包括一系列壓榨壓區(qū)。纖維網(wǎng)被壓榨織物支撐，或者通常情況下位于兩層這樣的壓榨織物之間，穿過(guò)壓榨壓區(qū)。在壓榨壓區(qū)中，纖維網(wǎng)受到壓縮力的作用，該壓縮力從其中將水?dāng)D出。水由一層壓榨織物或多層壓榨織物所吸收，并且理想的情況是不回到紙片中去。
纖維網(wǎng)現(xiàn)在成為紙幅，紙幅最終進(jìn)入干燥部，干燥部至少包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)干燥轉(zhuǎn)鼓系列或可轉(zhuǎn)動(dòng)干燥轉(zhuǎn)筒系列，這些轉(zhuǎn)鼓或轉(zhuǎn)筒由蒸汽在內(nèi)部進(jìn)行加熱。一或多個(gè)干燥織物引導(dǎo)剛形成的紙幅以彎曲路徑依次繞行每個(gè)該系列中的轉(zhuǎn)鼓，干燥織物將紙幅緊緊地貼在轉(zhuǎn)鼓的表面。加熱的轉(zhuǎn)鼓通過(guò)蒸發(fā)作用降低紙幅的含水量至期望的水平。
干燥部中，烘筒可排列成上下行或?qū)?。下層的烘筒與上層的烘筒交錯(cuò)，而非呈嚴(yán)格垂直關(guān)系。當(dāng)紙幅前進(jìn)通過(guò)干燥部時(shí)，紙幅交替通過(guò)上層與下層間，首先繞過(guò)兩層中一層的烘筒，然后繞過(guò)另一層的烘筒，如此循序前進(jìn)直到通過(guò)整個(gè)干燥部。
如圖5所示，干燥部中，烘筒的上層和下層可各自套有單獨(dú)的干燥器織物99。此種情況下，進(jìn)行干燥的紙幅98在未受支承的情況下通過(guò)各烘筒與另一層中相鄰的烘筒之間的空間或“口袋”。
單層干燥部中，可使用單行烘筒以及若干轉(zhuǎn)筒或轉(zhuǎn)輥。轉(zhuǎn)輥可為實(shí)心的或?yàn)橥L(fēng)的。
為了提高生產(chǎn)速度，并使紙幅所受干擾最小化，采用單程干燥部以高速運(yùn)送需干燥的紙幅。如圖6所示，單程干燥部中，使用單一干燥器織物199運(yùn)送紙幅198，干燥器織物199沿蜿蜒路徑循序環(huán)繞上層及下層的烘筒200。
須了解的是，在單程干燥部，干燥器織物將需干燥的紙張直接靠在兩層之一的烘筒上(通常為上層)，但載著紙張環(huán)繞下層的烘筒?？椢锏幕爻淘谏虾嫱采戏?。另一方面，有些單程干燥部具有相反組配狀態(tài)，其中干燥器織物將紙張直接靠在下層的烘筒上，但載著紙張環(huán)繞上烘筒。此種情況下，織物的回程在下層烘筒的下方。任一種情況下，在移動(dòng)中的干燥器織物靠近烘筒的狹窄空間中，由移動(dòng)中的干燥器織物背面所攜帶的空氣形成壓縮楔形(compression wedge)。由此導(dǎo)致壓縮楔形的空氣壓力增高，造成空氣穿過(guò)干燥器織物向外流動(dòng)。此氣流又將紙張推離干燥器織物表面，此種現(xiàn)象稱(chēng)作“掉落”?！暗袈洹庇捎谠斐蛇吘壠茡p會(huì)降低生產(chǎn)的紙制品的品質(zhì)?！暗袈洹比魧?dǎo)致紙幅斷裂還會(huì)降低機(jī)器效率。
許多紙廠通過(guò)對(duì)烘筒或輥切削凹槽、或通過(guò)向這些干燥輥增加真空源的辦法來(lái)解決此項(xiàng)問(wèn)題。兩種權(quán)益之計(jì)使收集于壓縮楔形的空氣去除，而不穿過(guò)干燥器織物，但兩種辦法都很昂貴。
本發(fā)明以下述干燥器織物形式來(lái)解決此項(xiàng)問(wèn)題，干燥器織物的表面有空隙容積，該空隙容積未接觸紙幅，換言之，在織物的背面。空隙容積使壓縮楔形攜帶的空氣有去處，而非穿過(guò)織物。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明為一種干燥器織物，然而其可應(yīng)用于造紙機(jī)的成形部、壓榨部及干燥部中的任一部分。
該造紙機(jī)織物包括第一層以及第二層橫機(jī)器方向(CD)紗。與CD紗交織者為機(jī)器方向(MD)紗系。
MD紗以至少二根毗鄰MD紗成組提供。各組具有第一MD紗以及至少一根第二MD紗。
各組的第一MD紗與第一層和第二層的CD紗交織為雙重編織，如此交織時(shí)，只與第一層的一根CD紗結(jié)合，以及只與第二層的一根CD紗結(jié)合。
各組的一根或多根第二MD紗也與第一層及第二層的CD紗交織為雙重編織。當(dāng)組里包括一根以上的第二MD紗時(shí)，這些MD紗作為單一紗并排與CD紗編織。當(dāng)交織時(shí)，一根或多根第二MD紗只與第一層的一根CD紗結(jié)合，但浮于第二層的至少二根相鄰CD紗上方。
各組的第一MD紗介于同一組的一根或多根第二MD紗與毗鄰組的第二MD紗之間。如此，第一MD紗在其所隔開(kāi)的第二MD紗之間形成連續(xù)氣道。
織物處理成環(huán)狀形式設(shè)置于干燥部，使連續(xù)氣道位于其內(nèi)表面或背面。當(dāng)織物用于干燥部時(shí)，例如單程干燥部，連續(xù)氣道為織物和烘筒之間形成的壓縮楔形所攜載的空氣提供空隙容積，現(xiàn)在將參照下述附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。


圖1為根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的造紙機(jī)織物背面的俯視圖；圖2為圖1的造紙機(jī)織物的紙張接觸面的俯視圖；圖3A為沿圖1線3-3所示的經(jīng)紗方向所取的剖面圖；圖3B為根據(jù)本發(fā)明另一具體實(shí)施例的造紙機(jī)織物的剖面圖；圖4為沿圖1線4-4所示的緯紗方向所取的剖面圖；圖5為干燥部的剖面圖；以及圖6為單程運(yùn)轉(zhuǎn)干燥部的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，圖1為本發(fā)明造紙機(jī)織物10的背面12的俯視圖。圖1中，標(biāo)出了機(jī)器方向(MD)及橫機(jī)器方向(CD)。為求清晰，本圖及其它圖中造紙機(jī)織物10的紗間間距放大。圖1顯示并排編織圖案的兩個(gè)完全組織。
圖3A為沿圖1線3-3所取的剖面圖。由圖可見(jiàn)，織物10包括兩層CD紗。因織物10可為平織，隨后以接縫而接合成為環(huán)狀形式，所以CD紗在織物10的制造工藝中為緯紗。第一CD紗層14包括CD紗21、23、25、27、29、31，第二CD紗層16包括CD紗22、24、26、28、30、32。由圖1及圖3A顯然易知，兩層14、16的CD紗呈非垂直堆積位置。而是它們?cè)诳椢?0的機(jī)器方向彼此交錯(cuò)，所以在圖1中兩層都可見(jiàn)。實(shí)際上，因紗間間距相當(dāng)小，所以第一層14的CD紗21、23、25、27、29、31在實(shí)際織物10的背面12幾乎不可見(jiàn)。
現(xiàn)在回到圖1，MD紗41～52在織物編織過(guò)程中為經(jīng)紗，MD紗41～52可為截面基本上為矩形的扁平單絲紗。MD紗41～52的橫截面形狀顯示于圖4，圖4為沿圖1線4-4所示的緯紗方向所取的剖面圖。
MD紗41～52三根一組地排列，其中二根MD紗為雙絲對(duì)，作為單一紗與CD紗21～32編織。具體地說(shuō)，MD紗42、43；MD紗45、46；MD紗48、49以及MD紗51、52為雙絲對(duì)，其藉MD紗41、44、47、50與毗鄰雙絲對(duì)分隔開(kāi)。后者M(jìn)D紗41、44、47、50于織物10的背面12上限定連續(xù)氣道60，限定方式如下文所述。
雙絲MD紗對(duì)在織物10的背面12上形成長(zhǎng)跳紗。具體地說(shuō)，在編織圖案的各個(gè)完全組織中，MD紗42、43編織于CD紗21及CD紗22下方，于CD紗23～31上方，以及于CD紗32下方，因而MD紗42、43浮于織物10背面12的第二層16的4根相鄰CD紗24、26、28、30的上方。MD紗48、49以與MD紗42、43相同的方式編織。
同理，在編織圖案的各個(gè)完全組織中，MD紗45、46編織于CD紗21～25上方，于CD紗26～28下方，以及CD紗29～32上方，從而MD紗45、46浮于織物10背面12的第二層16的4根相鄰CD紗30、32、22、24上方。MD紗51、52以與MD紗45、46相同的方式編織。在機(jī)器方向上，MD紗45、46及MD紗51、52所形成的跳紗偏離由MD紗42、43及MD紗48、49形成的跳紗達(dá)6根CD紗。將雙絲MD紗對(duì)彼此分隔開(kāi)的MD紗41、44、47、50在重復(fù)圖案中是編織于3根CD紗上方以及隨后的3根CD紗下方。具體地說(shuō)，在編織圖案的各個(gè)完全組織中，MD紗41、47編織于CD紗21、22、23上方，CD紗24、25、26下方，CD紗27、28、29上方及CD紗30、31、32下方。另一方面，MD紗44、50編織于CD紗21上方，CD紗22、23、24下方，CD紗25、26、27上方，CD紗28、29、30下方以及CD紗31、32上方。這樣，MD紗44、50與CD紗編織的方式為在機(jī)器方向偏離于如此交織的MD紗41、47的編織方式達(dá)2根CD紗。
詳細(xì)參照?qǐng)D1及圖3A，注意以相同方式編織的MD紗41及MD紗47在織物10背面12上不具有長(zhǎng)跳紗。而是，MD紗41、47只編織于第二層16的CD紗22、28之上，并傾向于相對(duì)于背面12向內(nèi)拉扯CD紗22、28，因此MD紗41、47與CD紗22、28編織所形成的結(jié)節(jié)位于MD紗42、43；45、46；48、49；及50、51形成的跳紗內(nèi)側(cè)。結(jié)果，在織物10背面12，MD紗41、47免受加熱及磨蝕。
同理，以相同方式編織的MD紗44及MD紗50在織物10背面12上也不具有長(zhǎng)跳紗。而是，MD紗44、50只編織于第二層16的CD紗26、32之上，并傾向于相對(duì)于背面12向內(nèi)拉扯CD紗26、32，故MD紗44、50與CD紗26、32編織形成的結(jié)節(jié)也位于MD紗42、43；45、46；48、49；及50、51形成的跳紗內(nèi)側(cè)。結(jié)果也可在織物10背面12，保護(hù)MD紗44、50免受熱及磨蝕。
因?yàn)橛蒑D紗41、47編織于CD紗22、28之上、以及MD紗44、50編織于CD紗26、32之上所形成的結(jié)節(jié)位于由MD紗42、43；45、46；48、49及50、51所形成的長(zhǎng)跳紗內(nèi)側(cè)，故MD紗41、44、47、50在雙絲對(duì)之間限定出連續(xù)氣道60。連續(xù)氣道60為干燥部，例如單程干燥部的“掉落”問(wèn)題提供解決之道。連續(xù)氣道60定向于機(jī)器方向，發(fā)揮如同有槽干燥輥的相同功能。換言之，連續(xù)氣道為壓縮楔形所攜帶并收集的空氣提供容積，因而減少了空氣完全被壓迫通過(guò)織物10的趨勢(shì)，這種趨勢(shì)可造成“掉落”。因?yàn)榭障度莘e為連續(xù)的，由連續(xù)氣道60所提供的空隙容積與其它干燥器織物結(jié)構(gòu)形成的空隙容積不同，其它干燥器織物都是編織及螺旋連接結(jié)構(gòu)。大部分干燥器織物皆有若干空隙容積，但通常該空隙容積是由織物中離散的非連續(xù)孔或開(kāi)口提供。本發(fā)明中，空隙容積在預(yù)定方向連續(xù)，例如機(jī)器方向。
圖2為織物10的紙張接觸面18的俯視圖，圖2為圖1的反面。圖2及圖3A共同顯示每次MD紗41～52編織至第一層14時(shí)，MD紗41～52與第一層14的單一CD紗21、23、25、27、29、31結(jié)合。具體地說(shuō)，MD紗41、47與CD紗25、31結(jié)合，在編織圖案各個(gè)完全組織中，MD紗41、47與第一層14交織兩次。同理，MD紗44、50與CD紗23、29結(jié)合，在編織圖案各個(gè)完全組織中，MD紗44、50與第一層14交織兩次。另一方面，雙絲對(duì)MD紗42、43；48、49與CD紗21結(jié)合，在編織圖案各個(gè)完全組織中，雙絲對(duì)MD紗42、43；48、49與第一層14交織一次，而雙絲對(duì)MD紗45、46；51、52與CD紗27結(jié)合，在編織圖案各個(gè)完全組織中，雙絲對(duì)MD紗45、46；51、52與第一層14交織一次。結(jié)果CD紗21、23、25、27、29、31組成織物的紙張接觸面18的大部分面積，表面18可近似描述為滑槽面(shute-runner surface)。實(shí)際上因紗間間距相當(dāng)小，故第二層16的CD紗22、24、26、28、30、32在實(shí)際織物10的紙張接觸面18上幾乎不可見(jiàn)。總而言之，織物10的紙張接觸面18由CD紗主控的本質(zhì)，可保護(hù)MD紗41～52免受熱及磨蝕。
作為上述排列方式的替代方案，CD紗及MD紗可排列形成所謂的單面表面(monoplane surface)，其中CD紗及MD紗皆形成紙張接觸面。此種單面表面排列方式不影響氣道。
織物10優(yōu)選包括僅由單絲紗構(gòu)成。具體地說(shuō)，CD紗可為耐污染聚酯單絲。此種耐污染聚酯可比標(biāo)準(zhǔn)聚酯更容易變形，結(jié)果與其它較不容易變形的紗相比，織物可更容易織成為具有相對(duì)低的滲透性(例如100CFM)。CD紗可具有圓形橫截面形狀，具有一種或多種不同直徑。例如，CD紗24、30的直徑可為0.90毫米，而CD紗21～23、25～29、31、32的直徑可為0.50毫米或0.60毫米。也就是說(shuō)，如圖1、圖2、圖3A及圖4所示，CD紗24、30的直徑可大于其它CD紗21～23、25～29、31、32。當(dāng)從第一層14的CD紗21、27向上編織時(shí)，或向下編織至第一層14的CD紗21、27時(shí)，因?yàn)殡p絲對(duì)MD紗42、43；45、46；48、49；及51、52編織于CD紗24、30上方，CD紗24、30的較大直徑為連續(xù)氣道60提供附加深度?；蛘?，如圖3B所示，全部CD紗(即CD紗21～32)可各自有相等直徑，例如0.80毫米。MD紗41～52可為具有基本上為矩形橫截面的扁平單絲紗。例如MD紗41～52可具有0.44毫米×0.88毫米大小的基本上為矩形的橫截面，較長(zhǎng)的尺寸平行于背面的平面，如圖4所示。
織物10可為織6綜的完全組織，而在另一可替代實(shí)施例中，織物10也可織為4綜的完全組織，此時(shí)使用有較大寬度的單-MD紗來(lái)替代附圖所示雙絲對(duì)MD紗。
CD紗21～32可為用于制造此種紙機(jī)織物的紗時(shí)使用的任一種合成聚合物樹(shù)脂制成的具有圓形橫截面的單絲紗。聚酯及聚酰胺僅為這種材料中的二例。其它此類(lèi)材料的實(shí)例為聚苯硫醚(PPS)，其商品名稱(chēng)為萊頓_(RYTON_)；以及共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利5,169,499所披露的多種材料中的改性、耐熱、耐水解及耐污染聚酯，其用于阿爾巴尼國(guó)際公司(Albany International Corp.)以商標(biāo)名熱尼克_(THERMONETICS_)出售的干燥器織物。此種纖維具有受阻羧基(hindered carboxyl group)，并為對(duì)苯二甲酸、1，4-二羥甲基環(huán)己烷以及間苯二甲酸的共聚物。美國(guó)專(zhuān)利5,169,499所教導(dǎo)內(nèi)容以引用方式并入本文。此外也可使用聚(環(huán)己烷二亞甲基對(duì)苯二甲酸酯-間苯二甲酸酯)(PCTA)、聚醚醚酮(PEEK)以及其它材料。
此外，除了圓形橫截面形狀之外，一根或多根CD紗可有其它橫截面形狀，例如矩形橫截面或非圓形橫截面形狀。
如前文所指出的，MD紗41～52可為基本上為矩形截面形狀的扁平單絲紗?；蛘撸我换蛉縈D紗可具有其它橫截面形狀，例如圓形橫截面形狀或非圓形橫截面形狀。此外，MD紗41～52可為用于制造紙機(jī)織物的紗所使用的任一種合成聚合物樹(shù)脂。聚酯及聚酰胺僅為其中二例，前文所披露的其它材料也僅為示例。
織物10可用于單程或單層干燥部?；蛘撸椢?0可用于其它類(lèi)型干燥部，如圖5所示。需要理解的是，此種情況下的織物99可以織物10替代。
本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以容易地對(duì)上述實(shí)施方案進(jìn)行多種修改和改進(jìn)，或應(yīng)用于其它領(lǐng)域，而不偏離本發(fā)明的目的、精神和范圍。例如，雖然織物10通常為平織，然后連接為環(huán)狀形式以用于造紙機(jī)的干燥部，但也可通過(guò)環(huán)狀編織來(lái)制造織物10，在該編織過(guò)程中MD紗41～52可為緯紗，以及CD紗21～32可為經(jīng)紗。所有這些改動(dòng)均在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種造紙機(jī)織物，包括第一層及第二層橫機(jī)器方向(CD)紗；以及機(jī)器方向(MD)紗系，所述MD紗以至少二根毗鄰MD紗為組，各所述組具有第一MD紗以及至少一根第二MD紗；其中各所述組中的所述第一MD紗與所述第一層及所述第二層中的所述CD紗交織為雙重編織，當(dāng)與其交織時(shí)，所述第一MD紗只與所述第一層中的一根CD紗結(jié)合，以及只與所述第二層中的一根CD紗結(jié)合；其中各所述組中的所述第二MD紗也與所述第一層及所述第二層中的所述CD紗交織為雙重編織，當(dāng)與其交織時(shí)，所述第二MD紗只與所述第二層中的一根CD紗結(jié)合，以及在與其交織時(shí)，浮于所述第二層中的至少二根相鄰CD紗上方；以及其中各所述組中的所述第一MD紗介于該組的至少一根第二MD紗和毗鄰組的第二MD紗之間，藉此，在所述織物的背面，通過(guò)介于所述第二MD紗之間的所述第一MD紗形成連續(xù)氣道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其中所述至少一根第二MD紗為兩根第二MD紗，所述兩根第二MD紗為雙絲對(duì)，作為單根紗并排與所述第一層及所述第二層中的所述CD紗交織。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其中所述MD紗是基本上為矩形橫截面形狀的扁平單絲紗。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的造紙機(jī)織物，其中所述MD紗為具有非圓形橫截面形狀的單絲紗。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的造紙機(jī)織物，其中至少部分MD紗為下述材料中的一種聚酰胺紗，聚酯紗，聚苯硫醚紗，改性的耐熱、耐水解且耐污染聚酯紗，聚(環(huán)己烷二亞甲基對(duì)苯二甲酸酯-間苯二甲酸酯)紗，以及聚醚醚酮紗。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其中所述CD紗為具有圓形橫截面形狀的單絲紗。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造紙機(jī)織物，其中部分所述第二層的所述CD紗的直徑大于所述第一層及所述第二層中的其余所述CD紗。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的造紙機(jī)織物，其中至少部分所述CD紗為聚酰胺紗，聚酯紗，聚苯硫醚紗，改性的耐熱、耐水解且耐污染聚酯紗，聚(環(huán)己烷二亞甲基對(duì)苯二甲酸酯-間苯二甲酸酯)紗，以及聚醚醚酮紗。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其中在機(jī)器方向上，所述第一層的所述CD紗相對(duì)于所述第二層的所述CD紗偏斜，從而沒(méi)有位于相對(duì)彼此垂直堆積的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其中在交織時(shí)，各所述組的所述第二MD紗浮于所述第二層的4根相鄰CD紗上方。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其中至少部分所述CD紗為具有非圓形橫截面形狀的單絲紗。
12.一種造紙機(jī)織物，包括多根橫機(jī)器方向(CD)紗；以及多根機(jī)器方向(MD)紗，其中所述MD紗和所述CD紗以預(yù)定方式排列，使得在所述織物的背面形成若干連續(xù)氣道。
全文摘要
一種可用于造紙機(jī)干燥部的造紙機(jī)織物(10)，其具有第一層(14)及第二層(16)橫機(jī)器截面方向(CD)紗(21～32)。與CD紗交織為雙重機(jī)織的為MD紗(41～52)系。MD紗提供為以至少二根毗鄰MD紗成組。各組有一根第一MD紗(41、44、47、50)以及一根或多根第二MD紗。第一MD紗交織于第一層與第二層CD紗之間，每次只與一根CD紗結(jié)合。各第二MD紗也交織于第一層與第二層CD紗之間，每次只與第一層中的一根CD紗結(jié)合，但浮于第二層中的至少二根CD紗上方。第一MD紗介于其所屬組的一根或多根第二MD紗與毗鄰組的MD紗之間，并在織物表面上限定連續(xù)氣道(60)。
文檔編號(hào)D21F1/00GK1708616SQ200380102456
公開(kāi)日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月7日
發(fā)明者麥可·J·喬瑟夫, 瑞克·巴伯里 申請(qǐng)人:阿爾巴尼國(guó)際公司