CN102471955A - 通过减小经线变换制造工业纺织品的方法和根据该方法制得的织物 - Google Patents

通过减小经线变换制造工业纺织品的方法和根据该方法制得的织物 Download PDF

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Abstract

一种单经线平台编织工业纺织品的方法和借助于所述方法制得的纺织品。所述方法包括：确认用于选定用途的最佳织物特性，以确定适当织物的分组；选择第一分组，确认用于最佳特性的织物性质，和确认待用于所述分组中的所有织物的经纱的最佳性质；为所述分组的每一织物选择结构类型和编织设计；提供具有选定的纱梭选项的织机和安装具有所述确认最佳性质的经纱。此后，所述分组中的每一织物可在不变换所述经纱的情况下，简单通过确认纬纱的性质以符合所述个别织物的所述编织设计，适当地设置所述织机并根据需要编织所述织物，仅调整连续织物之间的纬线参数来编织，从而引起制造效率的提高并避免织物之间耗时的经线变化。

Description

通过减小经线变换制造工业纺织品的方法和根据该方法制得的织物
发明领域
本发明涉及工业纺织品的制造，并且具体来说涉及一种在此制造中操作织机的方法，还涉及根据所述方法生产的织物。更具体来说，本发明涉及此类纺织品的一种改良制造方法，所述方法的改良在于通过减少所需的不同网孔的数目(越过织机的每单位宽度织物的经纱数目，例如，每英寸的纱线数或每厘米的纱线数)和经纱尺寸，并因此减少此类织机依次生产若干不同织物所需的经纱变换数目，各织物具有与先前以不同网孔且使用不同经纱尺寸所编织的织物的那些性质类似的性质，以便于进而使织机的闲置时间或停机时间最少。
发明背景
如用于造纸、过滤和类似应用中的工业织物通常是使用非常宽的工业织机制得的编织结构，所述工业织机的宽度可为30ft.(10m)或更宽。这些织物中的某些织物，尤其是在造纸中用来最初形成纸页并将其滤水的那些织物(称为成形织物)常常是以非常高的网孔计数来编织，这意味着，与其他造纸织物相比，每单位织物宽度的经纱数目相对较高，且范围可高达每英寸200根纱线(每厘米78.7根纱线)或更多。这些纱线的尺寸可非常小，而直径在低达约0.08mm或更小、至多约0.30mm或更大的范围变化；其他织物，诸如用于造纸机的压榨器或干燥器部分中，或用于类似工业过滤应用中的那些织物，可具有的经纱尺寸范围是约0.3mm至多约0.7mm或更高。这些较大的纱线常常被编织来提供每英寸20根纱线(每厘米7.87根纱线)、至多约每英寸70根纱线(每厘米27.6根纱线)的网孔。适用于这些工业织物的编织设计的选择，和供这些工业织物使用的经纱和纬纱直径与横截面形状的选择通常都基于待制作的产品的类型、使用织物的环境和为织物设计的机器的特性。
本发明的特征尤其可适用于造纸机织物，且最特别来说，适用于造纸机成形织物，但是也可适用于出于各种过滤目的而使用的许多其他类型的工业织物。在以下论述中，对造纸机织物的参照或对造纸机成形织物的参照可通常理解为包括此类的其他类型的工业过滤织物。
当前编织的如造纸机成形织物的工业织物是用来提供以下熟知的纺织品结构之一：
a.单层织物，使用一个经纱系统和一个纬纱系统织得；
b.半双层织物，使用一个经纱系统和两层纬纱织得，所述纱线并非彼此直接堆叠；
c.双层织物，使用一个经纱系统和两层纬纱织得，所述纬纱经布置以使得上表面中的每一纬纱垂直堆叠，以便位于下表面中的相应纬纱的正上方；
d.附加支撑双层织物，类似于双层织物，但是上表面中编织有额外的纬纱；
e.三纬线织物，使用一个经纱系统和三个纬纱系统织得，所述纬纱系统经布置以使得纬纱彼此垂直堆叠；
f.标准三层织物，使用两个经纱系统和两个纬纱系统织得，以提供两个独立的织物结构，所述织物结构常常在编织期间借助额外的纬纱系统联结在一起。
g.三层纸页支撑结合件(sheet support binder；SSB)织物，使用两个经纱系统和两个纬纱系统织得；将选定数目的纬线以交换、交替的纱线对形式编织成织物，以使得当将所述纱线对的一根纱线编织到(例如)上表面中时，将另一根纱线编织到底部中；
h.三层“经线联结”织物，使用两个纬(CD)纱系统和两个经(MD)纱系统织得；至少一部分经纱经以交替对形式来编织，以使得当将所述交替对的一根纱线编织到(例如)上表面中时，将另一根纱线编织到底部；在某些设计中，两个系统中的每一个系统的一些经纱将专门与纬纱的顶部系统或底部系统之一的纬纱交织；
i.三层经线整合纸页支撑结合件(warp integrated sheet support binders；WISS)，使用两个纬(CD)纱系统和两个经(MD)纱系统织得，其中所有(100％)的经纱以交替对形式来编织，以使得当将所述交替对的一根纱线编织到(例如)上表面中时，将另一根纱线编织到底部中。
目前，造纸机成形织物是使用精选的纱线尺寸和材料来制造，当为提供具有选定网孔和敲撞数(Knock)(每单位长度织物的纬纱数目，例如每英寸的纱线数或每厘米的纱线数)的上述纺织品结构之一而进行编织时，希望所述材料最好适合要在具有独特性能特性的特定造纸机上制造的产品的等级或类型。每一造纸机器和每一类型的纸浆(即，水、造纸纤维和化学品的高含水混合物)结合起来具备一组独特的操作参数，造纸织物制造商将努力适应所述操作参数，以便最佳化制得的纸产品的质量。另外，织物本身必须极其坚固并提供稳定的结构，从而在没有扭曲或重大故障的情况下，经受住预期的操作织物的速度和环境条件。
造纸纤维所沉积的织物表面(称为纸侧或PS)必须经过构造以便均匀地支撑纤维并形成纸页，同时提供流体从沉积在所述织物表面上的造纸纸浆的充分滤水。相对的织物表面(称为机侧或MS)必须坚固并大小稳定，以便在精细造纸表面下方提供牢固和强健的基底。当操作时，织物将由造纸机以高达1,500m/min或更高的速度，以无限循环形式运作，且织物将处于与机器中的各种固定脱水装置(诸如刀片、箔片和吸水箱盖板)的移动接触中。
考虑到这些不同的要求，对于单层织物或其他织物类型的不同层的两个表面来说，织物制造商必须在造纸性质(例如：PS层的纤维支撑和滤水容量)与织物的机械性能(例如：弹性模数、剪切稳定性、卡钳和夹缝强度)之间谋求平衡，同时提供适合于在为纺织品产品设计的机器上制造特定等级的纸张的纺织品产品。过去，常常通过改变织物网孔、敲撞数、纱线尺寸和结构中的一个或多个来进行这项要求。
通常由各自作为经线和纬线材料的聚合单丝或多丝纱线来制造编织工业纺织品。在编织期间，使经线从织机背后的纱线供应(从称为后梁的部件)放线，通过安装在织机综片中的纱筘开口，然后再围绕在织机前方的卷绕滚筒上。随着综片的上下移动，个别经纱因此被移动，从而构建出所谓的梭口。视织机类型而定，借助纱棱、剑杆或类似机构使纬纱从织物的一侧射出，或带出，越过梭口到达另一侧。这些纬纱是从位于织物的各侧的储纱罐或储纱管来放线。织物的编织图样如下来创建：通过控制综片的移动并因此控制个别经纱的移动，以使得将选定的经纱定位在特定的纬纱上方或下方，从而越过织物的宽度范围创建交错的部位。
通过纱罐变换容易对纬纱尺寸和敲撞数进行变换，且此类变化常常是织物制造工艺不可分割的部分。然而，尤其在宽工业织机(诸如用于制造造纸织物的那些)上，进行经纱变换要困难得多且更为耗时，因为这些变换要求变换后梁和综片中的一者或两者，并且使数以千计的个别经纱中的每一根经纱重新穿过综片和纱筘。
工业织物制造商通常将数千英尺或米的经纱缠绕到直径为约3ft(1m)且宽度范围为约4英寸至12英寸(10cm至30.5cm)的大的个别卷轴(称为“卷桶”)上。这些卷桶通常由钢或类似的坚固材料制得，且当所述卷桶缠满纱线(所述纱线已经以预定张力细致地缠绕在卷桶上)时，然后将所述卷桶沿织机的后梁连续安装，以为待编织织物提供经线材料的供应。例如，配备4英寸(10.2cm)宽卷桶的10m宽织机可能具有沿其后梁连续安装的100个以上的此类卷桶。如果织机为双梁织机(意思是它配备了两个此类后梁)，那么卷桶的数目将为单梁织机的卷桶数目的两倍，或200个此类卷桶或更多个。
通常进行织机上的经线变换(除了用于补给之外)，以适应具有与先前在相同织机上制得的那些织物不同的纺织品结构或网孔或两者的织物。通常进行经线变换以允许制造商编织具有与先前生产的那些织物不同的机械性质和构造的其他织物。例如，进行经线变换以允许生产具有与先前所用相比不同的网孔或更大或更小的经纱尺寸的织物，或生产与先前在相同织机上制得的纱线相比具有不同横截面形状或由不同材料制得的纱线。或者，当制造商希望在先前用来编织另一结构的相同织机上编织不同的纺织品结构时(例如，在先前编织半双层织物的情况下编织三层织物)，可进行经线变换。通常进行此类变化以生产织物，无论对造纸性质还是对机械性质而言，其会被最佳化以用于其预期最终用途。由于与改变经线材料或织物网孔相关联的困难性，织物制造商常常会将一个或更多个织机专用于特定经线尺寸和织物类型或结构，且然后会仔细地安排织物生产进度，以在必需进一步的非常耗时的经线变换之前，使得相同的织机专用于使用相同的经线来制造与所需要的一样多的具有那种式样的织物。
当不存在织物结构变换时，简单的经线变换(即，不需要网孔变换的材料补给)是如下实现。在综片之前(即在综片的卷桶侧上)剪切原始经纱，以便留下牵引末端，且从后梁移去含有旧经线材料的卷桶；然后将含有新经线材料的卷桶安装到织机背后的新后梁或现有后梁上。从织机移去旧梁或卷桶，且然后将新梁或卷桶适当定位。然后，将现有经纱的牵引末端接合到来自新梁的那些经纱上，且使织机移进(即，使卷绕滚筒移进，以便将现有经线缠绕在所述卷绕滚筒上)，并且使来自新梁的纱线跟随在前的纱线通过综片。一旦所有新纱线就位且置于适当张力之下，那么编织便可重新开始。与完全的经线和网孔变换相比，这种相对简单的变换可迅速地执行。
然而，当由于织物网孔变换，或经线材料变换，或编织新织物需要的纱梭数目不同于编织先前织物所需要的纱梭数目，而需要经线变换时，或如果新织物具有与先前编织的织物不同的结构(即，单层、双层、三层等)，那么必须彻底地对织机重新抽线或重新穿线，这意味着必须移去旧经线且必须将新经线独立地并手动地穿过综片中的每个综片的孔眼来穿线。应了解，当必须使每英寸100根或更多根经纱(每厘米39根)穿过用来生产10m宽织物的织机的综片来穿线时，这种穿线可为非常耗时的工艺。其他织机组件可能也需要变换。在经线变换之后，然后必须重新设定织机，以便确立适当的编织张力和其他参数，这将允许制造商根据需要的规格来生产织物。取决于织机的宽度和经纱尺寸，这样的整个工艺可使织机从生产撤出达若干星期，且需要许多熟练雇员的援助；当重新穿线发生时，织机不能生产任何织物。因此，应了解，经线变换可为非常昂贵且耗时的工艺。
编制时的织物网孔、经线直径、材料和横截面形状，以及编织织物所需要的织机上纱梭的数目统称为“经线平台”；经线平台规定了明确界定待编织的织物的经线所需要的所有要求。
各种织机与纺织品制造商已通过提高工艺步骤的效率来努力减少执行传统的经线变换工艺所花费的时间。试图解决经线变换中步骤的机械方面的实例包括：Crook的US 6,314,628；Nayfeh等人的US7，178,558和US 7,318,456；Roelstraete等人的US 5,775,380；Lindenmuller等人的US 5,394,596和EP 592807；以及Fujimoto等人的US 4,910,837。
然而，这些公开内容中没有一个解决如下的明显不同与基本的问题：需要完全的经线变换的频率的缺点。因此，将非常希望避免或显著减少对进行此类变换的需要，从而在提高效率的同时降低生产成本，同时仍允许制造大范围的工业纺织品产品并适应多种织物网孔、结构和设计。
现已发现，与当前实践相比，这种希望的经线变换频率的减少可通过确立与用于多种织物产品的参数相容的经线平台，并调整用于纬纱的参数来实现，从而产生连续编织多种不同织物的能力，每一种织物都具有与选定的不同类型织物的那些性质和设计相当的性质和设计，而不需要先前连续编织那些多种织物类型所需的任何经线变换。
发明概述
按照惯例，工业纺织品制造商已将用来为他们顾客制作织物的经线尺寸数、网孔、材料和横截面形状进行多样分类，因为他们相信用这样的方式，可根据待制造的产品的等级和希望适用于织物的机器而将织物最佳化。
现已发现，织物制造商在过去不必要地将他们的生产进行过度的多样分类，且织物制造商一直在使用不同网孔来为不同的应用或顾客生产相同设计“家族”(例如，双层、三层)中的织物，它们可能利用的经纱尺寸差异仅是0.02mm，即，在相同设计内的两种织物按照惯例是在使用不同网孔和直径相差仅0.02mm的经纱的不同织机上制造，以便满足顾客指定的要求或基本重量要求。因此，本发明是基于以下理解：使用中存在的经线尺寸比由使用织物制造的产品之间的基本重量和其他纸性质中的差异所证实的更多。
根据近来的经验和实验现已发现，通过将经线网孔数目、纱线尺寸和横截面形状(经线平台)减少至仅一个，但是不超过四个类型，可能适应几乎所有造纸(和类似织物)的要求，因此，最小化了用来编织织物的不同经线平台的数目并因此最小化生产足以满足几乎所有那些需要的织物所要求的经线变化的数目。
鉴于过去必须要例如多达十台的织机(及经线尺寸和网孔组合)或更多，每一织机专用于生产具有特定设计和网孔的单项产品，以便最小化个别织机上的经线变化，现在可能借助本发明显著减少经线变化的数目，通常减少至不超过四台，且可能减少至仅一台，这都取决于待制作的纺织品产品的造纸和机械要求。本文将这种合理化的工艺描述为“单经线平台”(single warp platform；SWP)方法，这意味着现在可修改用于先前制得的所有织物，和相容的新织物，以及以前使用多种经线尺寸和网孔的编织参数，以便经线可选自不超过四种配置，并优选仅三种配置。然后，通过选择编织之前和期间的尺寸、形状、材料和密度(敲撞数)中的任何或所有纬纱参数及后续织物处理参数(诸如，热定形和拉紧)来进行对织物性质的调整。
根据本发明，可为一个或更多个选定的经线平台中的每一个经线平台提供单个织机，每一经线平台包括具有规定组分、横截面形状和尺寸、穿线至选定的网孔的纱线。然后，每一经线平台可用来编织织物的一个分组，不同分组具有不同结构，希望每种不同结构用于生产不同等级或具有不同基本重量的纸产品。为做到这一点，在织物的设计中调整(与相应大体上相当的已知织物相比)或在用于特定分组中的织物的新设计中提供纬纱尺寸、横截面形状、聚合物组分和敲撞数中的一个或多个，以便提供具有可比较的造纸性质和机械性质的纺织品产品，所述可比较的造纸性质包括滤水面积、纤维支撑、框架长度和透气性，所述机械性质包括弹性模数、剪切稳定性和足以适应具有不同基本重量的纸产品的生产的硬度。使用经线在所述单织机上织得的织物将必然都在PS层和MS层中的每一个层中具有相同的网孔，且将使用织机中相同数目的纱梭来编织所述织物。在单层织物的情况下，可将经纱组分成两个分组来编织上织物和下织物，所述上织物和下织物中的每一个将具有上述单层织物一半的网孔。然后，通过改变纬纱材料和后续热定形/处理参数来进行对物理性质的调整。
本发明试图提供用于最佳化工业织物生产的方法和由所述方法生产的织物，所述方法包括通过提供制造方法来减少或最小化必须改变织机上的经纱材料的次数，借助所述制造方法可使用相同织机和经线平台顺序地制作具有一些相当或非常相关特性的许多不同纺织品产品，因此与目前的实际相比，最小化了不同织物生产之间必要的经线变化数目。同时，可选择织物的物理性质来密切匹配终端消费者所必需的要求，以制造基本重量范围在至少15gsm至80gsm(每平方米的克数)或更多的一系列纤维素产品。
本发明的织物包含至少两种工业织物结构的分组，每一工业织物结构是使用包括相同组成、尺寸、横截面面积和形状的聚合经纱的相同经线平台织得，且每一工业织物结构编织成相同网孔。根据最佳化工业织物生产的方法生产的工业织物分组可包括以下纺织品结构中的两个或更多个纺织品结构：单层织物、半双层织物、双层织物、附加支撑双层织物、三纬织物、标准三层织物、三层纸页支撑结合件(SSB)织物、三层经线联结织物和三层经线整合纸页支撑结合件(WISS)。本发明的织物分组中的每一种织物将包括具有与分组中的其他织物相同的聚合组成、横截面形状和面积，和每单位CD织物宽度的纱线数目的经纱。在纺织品结构的构造中包括两层经纱，尤其是双层织物、附加支撑双层、标准三层、三层纸页支撑结合件(SSB)、三层经线联结织物和三层经线整合纸页支撑结合件(WISS)的纺织品结构中，用于每一个层中的经纱横截面形状、尺寸、材料成分和网孔将大体上相同。
因此，本发明试图提供一种由用于工业用途的经纱和纬纱制造编织织物的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)确认最佳织物特性以符合至少一个选定的工业用途，以确定适合于每一选定的工业用途的织物的至少一个分组；
(b)为织机选择一组纱梭选项并为所述织机提供纱梭布置，以提供所述选定的选项；
(c)选择织物的第一分组并确认选定的织物性质，以生产织物的所述第一分组的所述最佳织物特性；
(d)确认用于织物的所述第一分组的经纱的最佳性质；
(e)为所述第一分组的每一织物选择织物结构类型和编织设计；
(f)将经纱安装到所述织机上，以符合在步骤(d)中确认的所述最佳性质；
(g)选择所述第一分组的第一织物，确认纬纱性质以符合用于所述第一织物的第一编织设计，设置所述织机以符合所述第一编织设计，并根据所述第一编织设计编织所述第一织物；以及
(h)为所述第一分组的所述织物中的选定的其他织物选择性地重复步骤(g)。
根据本文公开的制造方法制得的两种或更多种织物在编织时具有相同的网孔，且将包括相同组成、尺寸和经纱横截面配置的经纱，与选定的织物结构无关。此外，在织物结构具有两层经纱的织物中，用于每一层中的经纱尺寸和网孔将大体上相同。
在具有两个经线层的此类织物中，当相对于现有技术的相当织物来考虑时，PS经线直径较大，而MS经线直径比通常使用的小。这一用法似乎与传统的成形织物设计直觉不符，所述传统成形织物设计的教导是，需要较小PS经纱来提供用于滤水和纤维支撑的必要PS开放面积，而需要相对较大的MS经纱来提供织物必要的弹性模数。虽然仍然有必要在织物中提供充分的滤水面积和弹性模数，但是现在已发现，通过对用于这些层中的每一个层的经线尺寸的明智且合理地选择，可以在PS层和MS层中都使用相同直径或横截面区域的经纱，且可以调整编织设计中的其他参数以解决先前试图在两个层中使用相同尺寸的经纱情况下遇到的问题。通过这样做，与先前实际作法相比，PS经纱的直径将增加，而MS经线尺寸将减少。相对较大的PS经线将倾向于关闭PS表面中的滤水开口，而较小MS经线将打开MS织物结构。现在已发现，这样做不会明显地影响流体穿过织物的滤水，因为MS经线的尺寸减小平衡或抵消了PS经线的尺寸增大。此外，虽然使PS经线和MS经线尺寸相同，但是已发现，通过相对于各种其他性质适当地选择尺寸，可维持或仅稍微减小织物的弹性模数。
在本发明的方法中，优选步骤(d)中的所述确认最佳性质包括以下步骤：
(d.1)确认用于所述预期最终用途的最佳经纱尺寸；
(d.2)确定织物网孔；
(d.3)确定所述经纱的横截面形状和尺寸；
(d.4)确定所述织物的每单位宽度的总的经线横截面面积；及
(d.5)确定纸侧经线填补数。
优选地，步骤(g)中的确认纬纱的性质包括：确定纬纱尺寸和敲撞数，所述敲撞数是以所述织物的每单位长度的纬纱数目来测得。
优选地，步骤(b)包括：提供配备选自一个、两个和三个数目的后梁的织机；且通常所述织机将配备两个后梁。
优选地，所述经纱由选自以下的材料构成：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚醚酮(；PEEK)、聚苯硫醚(PPS)和其掺混物与共聚物。
优选地，所述纬纱由选自以下的材料构成：PET、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、选自聚酰胺6、6/6、6/10和6/12的聚酰胺，和热塑性聚氨酯与PET的掺混物。
通常，步骤(a)包括：确定织物的四个分组的最大量。
优选地，步骤(g)中的所述确认性质包括：选择可调整的性质，所述可调整的性质选自纬纱材料、横截面形状、尺寸和敲撞数中的至少一个性质；更优选地，执行所述选择可调整性质，以符合待使用所述第一织物来制造的纸产品的产品标准，其中所述产品标准包含所述纸产品的基本重量和纸等级中的至少一个标准。
优选地，经纱的所述确定的最佳性质包含在0.08mm与0.50mm之间的范围内的经线尺寸，且更优选地在0.1mm与0.35mm之间。
步骤(e)中的选择编织设计的所述步骤可包括：修改现有设计，或准备新的设计。
优选地，步骤(b)中的所述纱梭选项包含：使用所述织机上的2、3、4、6、8、12或24个纱梭的整数倍数，且更优选地，所述纱梭布置需要24个纱梭。
优选地，步骤(e)的所述选择织物结构类型包括：从单层织物、半双层织物、双层织物、附加支撑双层织物、三纬线织物、标准三层织物、三层纸页支撑结合件织物、三层经线联结织物和三层经线整合纸页支撑结合件织物中选择一个类型，且更优选地从附加支撑双层织物、三层纸页支撑结合件织物、三层经线联结织物和三层经线整合纸页支撑结合件织物中选择一个类型。
步骤(e)的所述选择编织设计任选包括：选择需要两个经纱系统的设计，其中每一系统中的所述经纱材料、尺寸、横截面形状和网孔大体上相同。
优选地，所述经纱为聚合单丝；或者所述经纱可为聚合多丝，且在两种情况下所述经纱都可任选为合股或缆线的。然而，通常，对于用于根据本发明的教导制得的造纸织物来说，单一单丝为优选的。
优选地，所述纸产品选自纸产品的三个分组中的一个分组的一员，其中第一分组具有在15gsm与35gsm之间的范围内的基本重量，第二分组具有在35gsm与80gsm之间的范围内的基本重量，并且第三分组具有大于80gsm的基本重量。或者，所述纸产品选自纸产品等级的三个分组中的一个分组的一员，其中第一分组包含手巾和纸巾，第二分组包含印刷和书写，并且第三分组包含包装和挂面纸板。
优选地，所述PS纬纱的所述尺寸在0.08mm与0.50mm之间的范围内，且更优选地在0.1mm与0.35mm之间。
优选地，所述PS纬纱为聚合单丝；或者所述PS纬纱可为聚合多丝，且在两种情况下所述PS纬纱都可任选为合股或缆线的。然而，PS纬纱将应与经纱相容，且通常，至于经纱，对于用于根据本发明的教导制得的造纸织物来说，单一单丝为优选的。
优选地，所述经纱的直径超过所述PS纬纱的直径不到0.10mm，且更优选地不到0.05mm。
所述方法进一步任选包括：在步骤(g)之后热定形所述第一织物的步骤(g.1)。
本发明进一步试图提供具有至少两个工业纺织品的分组，其中每一工业纺织品包含聚合经纱和纬纱的编织结构，其中
(i)所述经纱具有包含尺寸、形状、聚合组成的经纱性质，且都共同具有网孔值；及
(ii)每一工业纺织品的所述经纱性质和网孔值大体上与所述分组中的每一其他工业纺织品的所述经纱性质和网孔值一致。
优选地，每一工业纺织品的所述编织结构选自单层、半双层、双层、附加支撑双层、三纬线、标准三层、三层纸页支撑结合件、三层经线联结和三层整合纸页支撑结合件织物构造中的一种编织结构。
优选地，所述经纱的所述组成包含：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)和其掺混物与共聚物。
优选地，每一工业纺织品是根据具有用于2、3、4、6、8、12和24的整数倍数的纱梭数目的织机要求的图样来编织。然而，所述工业纺织品可根据具有用于例如选自5、7、9、11、13、17、19和23的整数倍数的不太常用的纱梭数目的织机要求的图样来编织。
可在配备一个、两个或更多个经线梁的织机上制作根据本发明的教导制得的织物。在织物的MS的编织设计实质上与PS的编织设计不同的情况下，由于PS层和MS层中的每一个层中不同的经纱路径长度而可能有必要使用二梁或三梁经线配置来编织。
通过本发明，现提供一种工艺，借助于所述工艺可以使用具备相同经线平台的一台织机连续地制造任何已知织物结构，而不必进行经线变化，所述已知织物结构包括：单层织物、双层织物、附加支撑双层、标准三层、三层纸页支撑结合件(SSB)、三层经线联结织物和三层经线整合纸页支撑结合件(WISS)。通过所述工艺，现在可以通过调整纬纱尺寸、敲撞数或其他工艺参数(尤其是热定形工艺参数)中的一个或多个参数来最佳化这些构造中的每一构造，以便提供最终产品中所要的机械和造纸质量，从而允许所述最终产品替换并非根据本发明方法创造的等效产品。
附图说明
现将结合附图来描述本发明，附图中：
图1A至1C一起构成本发明方法的实施方案中诸个步骤的流程图。
发明详述
本发明提供的重要优点在于，目前由许多不同经线类型(每一经线类型具有与其他经线类型不同的经纱材料、横截面形状或面积，或网孔)制造且以通用纸等级(例如，纸巾和手巾、印刷和书写、包装和挂面纸板)为目标的所有或大体上所有织物现在都可使用最少数目(可能仅一个)的经线平台制得，所述经线平台的纱线尺寸(即，对大体上圆形的纱线来说，直径)选自如对于一部分这些纺织品产品来说为最佳的从0.08mm至约0.50mm的范围。特定经纱尺寸和网孔的选择主要由待制造的产品的基本重量和希望适用于织物的造纸机的特性来决定。也已经发现，可由经纱尺寸和如由将待制造的产品的基本重量决定的预期用途使织物生产进一步多样化，如以下表1中所示。在这个表和下文表2至表4中，纱线尺寸是针对通常具有圆形横截面的单丝来说明；但是也可使用其他横截面形状。希望用于以下等级标识中之一的织物将各自使用适合于特定等级标识的明显不同的经线平台而编织。表1示出分别用于三个分组的三个经线平台，和相应的最佳化经纱尺寸。
表1
Figure BDA0000117543830000151
*＝每平方米的克数
在表1中，已根据基本重量将大范围的纸产品分组为三个一般等级标识：包装和挂面纸板，其通常为较重产品且需要约80gsm或更多的高基本重量；印刷和书写等级，如新闻纸、杂志和希望用于墨水应用的类似纸，其具有介于约35gsm与80gsm之间的较低基本重量范围；以及手巾和纸巾，其为在约15gsm至35gsm之间的基本重量相对轻的产品。这些产品中的每一者都会需要造纸和机械性质针对所述产品的制造要求和其所暴露的机器条件而被最佳化的织物。如上文所述，织物制造商将按照惯例针对基本重量小得多的范围生产不同织物，以便在以上一般等级标识中的每一者内，使用各自具有不同经线平台的多个织物设计，以满足较窄的基本重量范围。现已发现，可在例如表1中确认的种类内将织物产品分组，以便可将单经线平台用于特定分组内的每一织物，即，对于特定分组的织物来说，在PS和MS编织结构中的每一结构中使用一组经纱，以满足每一等级的要求。
如果这么做，那么将选择结合经线使用的纬纱尺寸和敲撞数(每单位长度织物的纬纱数目)，以符合经纱尺寸。对于上文表1中所述的尺寸来说，适当的PS纬纱尺寸范围将通常为约0.08mm至约0.50mm，并且结合可用的经纱网孔、尺寸和横截面形状来选择实际尺寸和敲撞数。例如，希望用于制造诸如纸巾的低基本重量产品的直径约0.11mm的圆横截面经纱将通常在约每英寸50根纱线至每英寸100根纱线(每厘米19.7根纱线至每厘米39.4根纱)的PS敲撞数下，使用约0.08mm至0.20mm的纬纱尺寸。
适当的纬纱尺寸、形状、材料和敲撞数的选择将提供具有在适合于待制作产品的范围内的必要物理性质和机械性质的织物。可选择MS纬纱来提供用于预期最终用途的所需性质，且MS纬纱可如需要的一样大。表1中的经纱尺寸范围将适合于这些织物结构和设计中的任一结构和设计，且可在根据需要具备一个、两个或三个梁的织机上编织此类织物。
本发明是基于对以下的理解：通过结合织物的造纸性质来评价所得织物的机械性质要求，进行经线平台选择，即，进行适合于一系列织物的优选网孔、经线尺寸和横截面形状的选择。织物必须提供适合于所希望的使用织物的环境的充分物理性质，这主要由经线材料的弹性模数和所得稳定性规定(如由织物的剪切值规定)。适当的纬纱横截面形状和尺寸、材料组成和敲撞数的选择因此成为更加重要的变量，所述变量将允许调整织物性质，以适合产品的预期最终用途。额外的重要机械性质包括横向收缩(织物在拉紧时的变窄性)和织物卡钳。然后，结合所需的织物造纸性质来考虑这些机械要求。一旦已经选择经线平台，那么适当的纬纱形状、尺寸、组成和敲撞数的选择便成为对于所属领域的技术人员来说显而易见的工艺。
传统上，从一个经线尺寸和网孔的一个产品变换到不同经线尺寸和网孔下的另一个产品时的主要约束是必需使新经线横截面面积与旧经线横截面面积匹配。织物的机械性质主要由织物中所使用的经线的横截面面积决定(例如，对于具有圆形横截面的经纱来说，织物中总经线横截面面积将为πr2×网孔)。当使生产从使用相对较大的经线尺寸(例如，0.25mm)的织物变换成使用较小的经线尺寸(例如，0.21mm)的织物时，制造商必须增加网孔，以确保相同量的经线横截面面积可用来满足织物的目标弹性模数。
已发现，高模数经纱材料，尤其是诸如PCT/US2009/034850中的实施例所述的聚萘二甲酸乙二酯(PEN)和其掺混物，或高模数聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的使用，允许以较少网孔使用较小直径的经线，同时仍然维持所得织物中充分的弹性模数，因此这些材料尤其适用于根据本发明制得的织物。然而，取决于使用织物的环境，和预期最终用途要求，其他材料也可能为适当的。如果具有较小横截面面积的经纱可为预期产品提供充分的弹性模数，那么较大的自由度可用于选择适当的纬纱尺寸和敲撞数，从而允许更多种类的纸等级得以使用由相同经线生产的织物而制造。在选定的经纱尺寸相对小或可经受比正常预期线性张力更高的张力的情况下，由PEN形成的单丝可更适用合于织物。也可使用由诸如聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、各种聚酰胺或类似材料的聚合物制得的纱线。
选定的纬纱可为当前使用于工业纺织品制造中的任何热塑性聚合单丝或多丝。虽然诸如PET和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的聚合物、诸如聚酰胺6、6/6、6/10、6/12的聚酰胺和如在US 5,169,711或US5,502,120中描述的热塑性聚氨酯和PET的掺混物可为适当的；但是其他材料也可为有效的且本发明并不限于这种方式。类似地，用于根据本发明制得的织物中的纬纱将通常具有大体上圆形的横截面形状，但是所述纬纱通常也可为矩形、正方形、卵圆形或其他形状，这取决于所要的织物性质和其预期的操作环境。
可通过适当选择纬纱敲撞数、尺寸和材料来调整PS的滤水面积和包括透气性、框架长度、纤维支撑指数(FSI)的其他造纸性质。用于本发明的织物中的纬纱可具有适合于应用的任何尺寸、形状或组成。当从一个经线尺寸移动到另一个经线尺寸时，为满足或匹配织物规格(例如，纤维支撑或滤水面积)，必须调整(即，增加或减少)敲撞数或纬线尺寸。例如，较大的经线将减少滤水面积；因此，这必须通过减少纬线尺寸来调节，以为造纸纤维提供充分的支撑和提供充分的滤水面积。也可改变纬纱材料，以提供更硬或更可展延的单丝，这取决于匹配规格所必需的性质变化。对于这些工业纺织品制造领域的技术人员来说，对纬纱参数的此类调整将为显而易见的。
优选地，经纱直径不应大于约0.5mm，但是范围通常优选0.08mm至0.35mm，如上文表1中所示，且范围更优选0.1mm至0.25mm，以便提供充分的PS表面性质，并且PS纬线不应比经线小到差值大于0.1mm至0.05mm，以确保在热定形时纬线提供对经线的充分卷曲，以避免经线过度笔直，这可导致所得织物的不充分稳定性。根据这个约束，纬线可根据需要或实际尽量大，以提供需要的性质。
以下步骤描述本发明的方法，借助这种方法，先前的各自包括不同尺寸、形状或组成的经纱且按照惯例已经使用不同网孔和织机纱梭布置来编织(且因此，先前使用不同织机或织机设置来编织)的多种现有工业织物结构(尤其是编织造纸机成形织物和希望用于工业过滤和输送应用的类似纺织品)现在都可使用单个织机和经线平台来编织，以提供机械和造纸性质非常类似于先前使用多个织机、设置和组件供应的那些机械和造纸性质的纺织品。可使用单个织机和经线平台编织的工业织物结构包括：单层、半双层、双层、附加支撑双层、三纬线、标准三层、三层纸页支撑结合件、三层经线联结和三层整合纸页支撑结合件织物。随后通过适当选择纬纱材料和敲撞数来调整织物性质以满足操作要求。
在以下论述中，使用术语“经线平台”来指包括以下的经纱参数组：a)直径(或在非圆形横截面纱线的情况下，为横截面面积)，b)材料组成(例如，通过热塑性挤压工艺形成纱线的聚合物)，c)编织时的经纱网孔(即，编织时且在诸如热定形的任何后续处理之前，纺织品中每单位宽度的经纱数目)和d)编织选定的织物结构所需要的单织机中纱梭的数目。
类似地，使用术语“单经线平台”来指一组不同工业纺织品结构的经线相关参数的组合，使用传统方法，不同工业纺织品结构是使用用于不同纺织品中的每一纺织品的不同经线平台来编织。相关术语“单经线平台产品”和“单经线平台织机”分别指的是使用单经线平台编织的工业纺织品和编织所述工业纺织品所用的织机。
现参阅图1A至1C，在此结合建立用于造纸纺织品的单经线平台来描述本发明的示范性实施方案中采取的步骤，如下。
步骤1：为使用纺织品的产品选择预期目标纸等级或基本重量(例如，纸巾：15-35gsm；印刷：35-80gsm；包装/挂面纸板：＞80gsm)。上文表1中和以下全部论述中的术语“基本重量”具有在造纸领域中通常指定给所述术语的含义且指的是待使用工业纺织品制作的精整纸产品的每单位面积的质量。
步骤2：使用表1的标准，回顾当前使用或预期用于制造目标纸等级或基本重量的纤维素产品，并希望合并到SWP平台中的现有工业纺织品结构的机械和造纸性质，以便确立织物的适当分组。在表1中，经纱具有大体上圆形的横截面，所述大体上圆形横截面将通常是为新SWP产品选择的形状；然而，通过确定其他横截面纱线形状在PS上的投影宽度，将可使相同工艺用于其他横截面纱线形状。通过实验和经验，已发现，下文示出的经纱直径可成功地应用于希望用于生产具有示出基本重量的纸产品的工业纺织品结构中：
基本重量范围＞80gsm：使用0.22mm直径的经纱
基本重量范围35-80gsm：使用0.15mm直径的经纱
基本重量范围15-35gsm：使用0.11mm直径的经纱
步骤3：确定由织机用来编织当前希望用于步骤1中列出的目标纸等级和基本重量的织物的纱梭数目，和有利地包括在所考虑分组(如步骤2中所确认)中的任何新织物所需要的纱梭数目。选择要提供的适当数目的纱梭。已发现，先前根据2、3、4、6、8、12和24纱梭编织设计来编织的现有工业纺织品结构最适合于转换成SWP平台；然而，其他工业纺织品结构也是可能的。24纱梭织机尤其有利，因为24纱梭织机可适应比具备不同纱梭布置(诸如，20个纱梭)的织机更宽范围的现有工业纺织品结构。
步骤4：选择要包括在分组内的不同织物结构类型，例如，单层、双层、三层和如上文列出的其他结构。根据这些织物结构类型，选择编织设计需要纱梭数目等于在步骤3中选择的纱梭数目或为在步骤3中选择的纱梭数目的整数倍数的那些结构。例如，24纱梭SWP织机可生产2、3、4、6、8、12和24纱梭编织设计，但是不可生产5或7纱梭设计。
步骤5：根据步骤4中确认的织物，选择网孔在彼此的20％(即，±10％)之内并且使用直径(在织物的PS上的投影宽度)在彼此的±25％之内的经纱材料的那些织物。已发现，在彼此的此种范围内的织物将尤其经得起SWP工艺的检验，主要因为网孔在很大程度上决定了所得SWP织物的机械和造纸性质。SWP产品必须具有充分的模数(即，MD强度)，和透气性、滤水和纤维支撑，从而能够制造目标纸等级。通过为特定分组选择相关织物(即，希望用于相同的如表1中所示的一般等级标识的织物)，更容易将若干不同织物的特性合并到具有用于预期最终用途的可接受机械和造纸性质的一个或几个织物中。
步骤6：根据在步骤5中确认的目标织物组，选择总的经线横截面面积在彼此的约30％(即±15％)内的那些织物。如上所述，总的经线横截面面积＝[(织物网孔数×经纱横截面面积)/织物的单位宽度]。
步骤7：选择在步骤5中确认的PS经线填补数在彼此的10％(即±5％)内的那些目标织物。如上所述，经线填补数＝经纱横截面面积×网孔数。使用在步骤5中确认的织物组来确定新SWP产品的PS经线填补数。SWP产品的经线填补数优选地应在步骤6中确认的目标织物的±10％内，所述目标织物的平台将被合并到单SWP平台中，且更优选地，SWP产品的经线填补数应在步骤6中确认的目标织物的±5％内。这将允许SWP产品更容易地生产需要的造纸特性。
步骤8：确定步骤6和步骤7中的每步所确认并考虑的织物的同时存在性的范围。根据在那些步骤中的每步所确认的织物组，选择总的经线横截面面积在彼此的约±15％之间(步骤6)，并且PS经线填补数在彼此的约±5％内(步骤7)的那些织物。这个同时存在性确认适合于新SWP产品的经线直径和网孔的范围，所述新SWP产品将满足希望用于目标基本重量范围(即，纸等级)的织物的基本机械和滤水要求，并且所述新SWP产品也适合现有的和提出的工业纺织品结构的构造参数范围。
步骤9：通过相对于织物对目标纸等级的重要性来衡量织物性质，为SWP产品确定最佳的经纱直径和网孔，所述织物性质至少包括：
a)透气性，
b)最大框架长度，和
c)PS滤水面积。
通过评估经线直径和网孔将对SWP产品的机械和造纸质量的影响来进行确定。这可最容易通过为每一性质对目标基本重量和纸等级的重要性分配加权因子(例如，低、中、高)来进行。以下表2提供各种织物性质的此种加权的实例，所述加权是在希望用于包装等级(基本重量＞80gsm)且使用具有圆形横截面的经纱编织的织物中使用。
表2：为希望用于包装等级的SWP产品的织物性质加权
  性质   经线直径   网孔   加权/评定
  透气性   越小越好   越低越好   高
  夹缝强度   越大越好   越高越好   高
  剪切稳定性   越大越好   越高越好   高
  硬度   越大越好   越高越好   高
  纬线计数范围   越小越好   越低越好   高
  布卡钳   越小越好   无影响   中
  滤水面积   越小越好   越低越好   中
  框架长度   越小越好   越低越好   中
  纤维支撑指数   越小越好   越高越好   低
  纸张平滑度   越小越好   越高越好   低
在以上表2中，存在具有五个高权重参数；对于这种织物应用来说，所述五个参数中的三个支持了较大经线直径和较高网孔计数的选择(剪切稳定性、硬度和夹缝强度)，而其余参数支持了较小经线直径和较低网孔计数的选择。对希望用于制造具有这种基本重量相对较高的纸产品的SWP产品的选择稍微倾向于选择尽可能大的经线直径和尽可能高的经线网孔。应注意到，对所有的透气性、框架长度和滤水面积的来说，都指示出小的经线直径和低的网孔，但是后两个性质分配了“中等”重要性的权重，因此，由于这些性质对于制造目标纸等级的相对重要性而引导制造商偏向所得SWP织物的较大经线直径和较高网孔计数。
在步骤9之后，进行两个并行分组的步骤，即，涉及提供经纱并在织机上设定所述经纱的第一分组(步骤10A、11A)，和涉及选择待编织的织物和确定需要的纬线参数的第二分组(步骤10B、11b和12)。可以任何次序或同时执行这两个分组步骤。
步骤10A：提供具有在步骤3中视情况而确定的纱梭数目的工业织机(“SWP织机”)。
步骤11A：为SWP织机提供一组具有在步骤9确定的尺寸和网孔的经纱。将经纱安装在至少一个后梁上，将所述经纱穿过织机综片中的纱筘开口穿线以提供所要的网孔，并且布置综片来提供需要数目的纱梭。可使经纱以纱筘中的每筘齿(纱筘开口)1根、2根、3根或多达4根纱线的密度来穿线。根据所要的SWP平台设置SWP织机，从而使织物制造商能够将具有类似网孔的多个工业织物结构(所述数个工业织物结构先前会在多个织机上编织)的生产合并到一个织机上。
步骤10B：为待编织的第一织物选择织物结构类型，例如，单层、三层。
步骤11B：从现有的或新的设计中为待编织的第一织物选择编织设计。
步骤12B：在考虑选用于SWP产品的经纱尺寸、网孔和总横截面面积的情况下，为第一织物确定纬纱直径和敲撞数，以获得待编织的织物需要的特性，从而实现织物性质的最佳折衷。
步骤13：将步骤12B中选择的纬纱材料装入织机中，并且调整织机以提供按步骤12B中确定的适当敲撞数。
步骤14：编织和精整第一织物，包括热定形和夹缝。
步骤15：以与步骤10B中用于第一织物相同的方式为待编织的第二织物选择织物结构类型。
步骤16：从现有的或新的设计中为待编织的第二织物选择编织设计。
步骤17：以与步骤12B中用于第一织物相同的方式为第二织物确定纬纱直径和敲撞数。
步骤18：将在步骤17中选择的纬纱材料装入织机中，并且调整织机以提供按步骤17中确定的适当敲撞数。
步骤19：编织和精整第二织物，包括热定形和夹缝。
步骤20：对第三织物和后续织物重复步骤15至步骤19。
实验性试验
如上文表述，使用本发明方法编织若干织物，且结果呈现于以下表3和表4中，在表3和表4中制得了SWP产品，并将它们的性质与相当的现有工业纺织品结构进行比较。在以下表3中，已借助本发明的方法，将两种现有工业纺织品结构转换为SWP产品，所述两种现有工业纺织品结构中的一种为附加支撑双层(ESDL)织物，而另一种为三层纸页支撑结合件(SSB)织物，所述两种现有工业纺织品结构中的每一种是先前在独立的织机上织得。
表3：现有工业纺织品结构与SWP产品的性质的比较
Figure BDA0000117543830000241
*ESDL＝附加支撑双层
**SSB＝纸页支撑结合件
表3提供两种已知纺织品产品(样本1和样本3)与使用SWP平台制得的具有相同结构类型的纺织品(样本2和4)之间的比较。样本1和样本2是编织为附加支撑双层织物，并且尽管由于使用SWP产生了经纱和纬纱参数的变化，但从表3中可看出，样本1和样本2的机械和造纸性质和特性却非常类似。
类似地，各自编织为三层纸页支撑结合件织物的样本3和样本4看起来可非常类似。因此，由SWP生产的样本2和样本4中的每一者可看作是样本1和样本3的可接受替换物。
表4：现有产品和SWP产品的性质的比较
Figure BDA0000117543830000271
表4展示与表3类似的比较，关于两种另外已知的纺织品产品(样本5和样本7)与使用SWP平台的具有相同结构类型的两种纺织品(样本6和样本8)的比较。样本5和6是编织为附加支撑双层织物，而样本7和样本8是编织为三层纸页支撑结合件织物。
在表3的SWP织物的情况下，尽管由于使用SWP引起了经纱和纬纱参数的变化，但是对于表4的SWP织物中的每一者来说，所述SWP织物的机械和造纸性质与特性却非常类似。因此，由SWP生产的样本6和样本8中的每一者可看作是样本5和样本7的可接受替换物。
重要的是应注意到，样本2、4、6和8的ESDL和SSB纬线联结SWP产品都是使用相同经纱尺寸和网孔(0.22mm经线直径和每英寸网孔112根纱线)织得。然而，使用SWP工艺制得的ESDL和SSB织物的网孔(热定形时)稍有不同。ESDL织物的热定形网孔为124个(样本2)和122个(样本6)，而SSB织物的热定形网孔为126个(样本4)和128个(样本8)，即使所有织物都是使用相同网孔数112来织得。原因在于，这些设计需要稍微不同的热定形参数，以最佳化所述设计的机械性质，并且由于SSB织物的结构与ESDL织物的结构之间的差异，对于SSB织物来说，在热定形期间的宽度减少程度通常高出约2-3％。
用于热定形工艺的主要控制变量为总的宽度收缩。取决于织物的编织结构和预期最终用途，可需要约5％至15％的不同宽度收缩目标值来达到SWP产品中的最佳织物性质。因此，尽管两种织物的编织时网孔可能相同，但是精整(热定形)织物网孔可能相差的量与5％至15％的宽度收缩目标值一致。
因此，SWP工艺已产生了将经纱尺寸不同的二个或更多个先前的不同经线平台合并成单网孔和经线尺寸的能力，这消除对织机机构进行重大改变的需要。这样产生了织机停机时间的显著减少，产生了对平台适用的分组中的不同织物之间的织物生产变换。
如上所述，本发明方法针对配备至少一个后梁的织机；本发明方法也可用于配备二或三个后梁的织机，以便适应织物中由于织物的纸侧表面和机侧表面中的每个表面上的不同编织设计而产生的不同经线路径长度。此外，本发明针对使用按编织选定设计所需要的织机中任何数目的纱梭来织得的织物设计；然而，根据需要2、3、4、5、6、8、10、12、16、20、24、32、36和48纱梭的图样织得的织物设计尤为优选。然而，本发明绝不限于编织给定织物设计需要的纱梭数目，或限于织物结构(即，单层、双层、三层等)。本发明也针对结构需要使用两个经纱系统的织物，诸如三层纸页支撑结合件织物和经线联结织物，其中一个织物表面上的经线尺寸和网孔不同于另一表面上使用的经线尺寸和网孔，然而，本发明并不因此受限，并且本发明对任何工业纺织品结构都具有适用性。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种由用于工业用途的经纱和纬纱制造编织织物的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)确认最佳织物特性以符合至少一个选定的工业用途，并且为每一选定的工业用途鉴定多个不同的适合织物构造，以包括用于所述选定的工业用途的织物的至少一个分组；
(b)为织机选择一组纱梭选项并为所述织机提供纱梭布置，以便提供所述选定的纱梭选项；
(c)从织物的至少一个分组选择第一分组并确认选定的织物性质，以生产所述第一分组的所述最佳织物特性；
(d)确认经纱的单组最佳参数以提供织物的所述第一分组中的所有织物在步骤(c)中确认的所述选定的织物性质；
(e)为所述第一分组的每一织物选择织物构造和编织设计；
(f)将经纱安装到所述织机上，以符合在步骤(d)中确认的所述单组的最佳参数；
(g)选择所述第一分组的第一织物，确认纬纱的性质以符合用于所述第一织物的第一编织设计，设置所述织机以符合所述第一编织设计，并根据所述第一编织设计编织所述第一织物；以及
(h)为所述第一分组的所述织物中的选定的其他织物选择性地重复步骤(g)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)中的所述确认最佳参数包括以下步骤：
(d.1)确认用于所述预期最终用途的最佳经纱尺寸；
(d.2)确定织物网孔；
(d.3)确定所述经纱的横截面形状和尺寸；
(d.4)确定所述织物的每单位宽度的总的经线横截面面积；以及
(d.5)确定纸侧经线填补数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤(g)中的所述确认纬纱的性质包括：确定纬纱尺寸和敲撞数，所述敲撞数是以所述织物的每单位长度的纬纱数目来测得。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中步骤(b)包括：提供配备选自一个、两个和三个数目的后梁的织机。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述织机配备两个后梁。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在步骤(f)中，所述经纱由选自以下的材料构成：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)和其掺混物与共聚物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在步骤(g)中，所述纬纱由选自以下的材料构成：PET、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、选自聚酰胺6、6/6、6/10和6/12的聚酰胺，和热塑性聚氨酯与PET的掺混物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中步骤(a)包括：确定织物的四个分组的最大量。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中步骤(g)中的所述确认性质包括：选择可调整的性质，所述可调整的性质选自纬纱材料、横截面形状、尺寸和敲撞数中的至少一个性质。
10.根据权利要求9所述的方法，其中执行所述选择可调整的性质，以符合待使用所述第一织物来制造的纸产品的产品标准，其中所述产品标准包含所述纸产品的基本重量和纸等级中的至少一个标准。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中经纱的所述确定的最佳参数包含在0.08mm与0.50mm之间的范围内的经线尺寸。
12.根据权利要求11所述的方法，其中经纱的所述确定的最佳参数包含在0.1mm与0.35mm之间的范围内的经线尺寸。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中在步骤(e)的所述选择编织设计包括：修改现有设计。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中在步骤(e)的所述选择编织设计包括：准备新的设计。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中步骤(b)的所述纱梭选项包含：使用所述织机上的2、3、4、6、8、12或24个纱梭的整数倍数。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述纱梭布置需要24个纱梭。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中步骤(e)的所述选择织物构造包括：从单层织物、半双层织物、双层织物、附加支撑双层织物、三纬线织物、标准三层织物、三层纸页支撑结合件织物、三层经线联结织物和三层经线整合纸页支撑结合件织物中选择一个类型。
18.根据权利要求17所述的方法，其中步骤(e)的所述选择织物构造包括：从附加支撑双层织物、三层纸页支撑结合件织物、三层经线联结织物和三层经线整合纸页支撑结合件织物中选择一个类型。
19.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(e)的所述选择编织设计包括：选择需要两个经纱系统的设计，其中每一系统中的所述经纱材料、尺寸、横截面形状和网孔大体上相同。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中所述经纱为聚合单丝。
21.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中所述经纱为聚合多丝。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述经纱选自合股聚合单丝和缆线聚合单丝中的一种经纱。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述经纱选自合股聚合的多丝和缆线聚合多丝中的一种经纱。
24.根据权利要求10所述的方法，其中所述纸产品选自纸产品的三个分组中的一个分组的一员，其中第一分组具有在15gsm与35gsm之间的范围内的基本重量，第二分组具有在35gsm与80gsm之间的范围内的基本重量，并且第三分组具有大于80gsm的基本重量。
25.根据权利要求10所述的方法，其中所述纸产品选自纸产品等级的三个分组中的一个分组的一员，其中第一分组包含手巾和纸巾，第二分组包含印刷和书写，并且第三分组包含包装和挂面纸板。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法，其中所述PS纬纱的直径在0.08mm与0.50mm之间的范围内。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述PS纬纱的所述直径在0.1mm与0.35mm之间的范围内。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其中所述PS纬纱为聚合单丝。
29.根据权利要求26或27所述的方法，其中所述PS纬纱为聚合多丝。
30.根据权利要求28所述的方法，其中所述PS纬纱选自合股聚合单丝和缆线聚合单丝中的一种纬纱。
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述PS纬纱选自合股聚合多丝和缆线聚合多丝中的一种纬纱。
32.根据权利要求26至31中任一项所述的方法，其中所述经纱的直径超过所述PS纬纱的所述直径不到0.10mm。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述经纱的直径超过所述PS纬纱的所述直径不到0.05mm。
34.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：在步骤(g)之后热定形所述第一织物的步骤(g.1)。
35.一种具有至少两个工业纺织品的分组，其中每一工业纺织品包含聚合经纱和纬纱的编织结构，其中
(i)每个工业纺织品的编织结构不同于所述分组中的每一其他工业纺织品的编织结构，并且选自单层、半双层、双层、附加支撑双层、三纬线、标准三层、三层纸页支撑结合件、三层经线联结和三层整合纸页支撑结合件织物构造中的一种编织结构；
(ii)所述经纱具有包含尺寸、形状、聚合组成的经纱性质，且都共同具有网孔值；及
(iii)每一工业纺织品的所述经纱性质和网孔值大体上与所述分组中的每一其他工业纺织品的所述经纱性质和网孔值一致。
36.根据权利要求35所述的工业纺织品的分组，其中所述经纱的所述组成包含：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)和其掺混物与共聚物。
37.根据权利要求35或权利要求36所述的工业纺织品的分组，其中每一工业纺织品是根据具有用于选自2、3、4、6、8、12和24的整数倍数的纱梭数目的织机要求的图样来编织。
38.根据权利要求35或权利要求36所述的工业纺织品的分组，其中每一工业纺织品是根据具有用于选自5、7、9、11、13、17、19和23的整数倍数的纱梭数目的织机要求的图样来编织。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
根据第19条第1款的修改声明
引用的对比文件：
D1US6,581,645(约翰森等人)
D2US2004/0129333(撒梅尔等人)
D3US5,826,627(希布鲁克等人)
D4US2009/0065167(奎格利)
审查员认为权利要求1和3相对于对比文件D1和D2缺少创造性；权利要求2相对于对比文件D1、D2和D3缺少创造性；权利要求35和36相对于对比文件D2和D1缺少创造性；而权利要求37相对于对比文件D2和D4缺少创造性。
申请人已经对权利要求1和35进行了修改从而分别清楚地限定了本发明的方法的步骤和本发明的织物。
权利要求1
审查员提出对比文件D1公开了本发明的方法的步骤(a)至(e)，而对比文件D2公开了步骤(f)至(h)。然而，对比文件D1针对的是一种具体的织物类型，即，一种经纱连结的复合成形织物。尽管对比文件D1指明公开的织物对于该专利提出的目的是有利的，但是这些优点是在针对一种织物类型的不同模式下的。该对比文件并没有提出选择一个与不同类型的织物(包括那些以前可能会被认为不一致的织物)的多个分组有关的经纱平台，即，通过选择经纱的最佳参数从而在不改变经纱的设置和安装的情况下制造出大量不同的织物构造；并且该对比文件没有公开或暗示任何实现该步骤的方式。对比文件D2公开了使用一组单一的经纱参数用于铺地用品，并结合使用了需要纬纱具有视觉(美学上的)吸引力的编织方式，从而可以在不改变经纱的情况下制造出拥有不同视觉外观的铺地用品。对比文件D2针对的是视觉特性，并没有考虑或解决任何与编织产品结构特征有关的问题，例如在本发明 中选择经纱参数时所涉及的。相对于对比文件D1和D2的任何一种组合，修改后的权利要求1中所限定的本发明的特征清楚地具备创造性。
权利要求35至37
就上述提到的权利要求1来说，对比文件D1涉及一种复合成形的织物，即，一种具体类型，并没有公开使用单一经纱平台制造出来的大量不同类型的织物。对比文件D1至D4没有公开或者暗示这个在修改后的权利要求35中所限定的特征，或者从属权利要求37的特征，
从属权利要求4至34、38、39
审查员拒绝对这些在许多司法辖区都获得许可的包含多项从属权利要求的权利要求进行审查。由于这些权利要求中的每一项都最终从属于如之前所示具备创造性的权利要求1或者权利要求35，因此相对于对比文件D1至D4的任何一种组合，这些从属权利要求都不能被认为缺少创造性。
相对于对比文件的任何一种组合，独立权利要求1和35中的每一项，和相应的每一项从属权利要求都清楚地限定了创造性。
                                            此致敬礼
                                        AstenJohnson公司
                                                 
Figure QDA00001175438900021
                                   签字__/Randolph J.Huis/__
                                   Randolph J.Huis，Esquire
                                   登记号：34,626
                                   电话：01-215-568-6400
                                   传真：01-215-568-6499
Volpe and Koenig，P.C.
United Plaza
30South 17th Street
Philadelphia，PA 19103-4009
RJH/dmm
 

Claims (39)

1.一种由用于工业用途的经纱和纬纱制造编织织物的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)确认最佳织物特性以符合至少一个选定的工业用途，以确定适合于每一选定的工业用途的织物的至少一个分组；
(b)为织机选择一组纱梭选项并为所述织机提供纱梭布置，以便提供所述选定的选项；
(c)选择织物的第一分组并确认选定的织物性质，以生产织物的所述第一分组的所述最佳织物特性；
(d)确认用于织物的所述第一分组的经纱的最佳性质；
(e)为所述第一分组的每一织物选择织物结构类型和编织设计；
(f)将经纱安装到所述织机上，以符合在步骤(d)中确认的所述最佳性质；
(g)选择所述第一分组的第一织物，确认纬纱的性质以符合用于所述第一织物的第一编织设计，设置所述织机以符合所述第一编织设计，并根据所述第一编织设计编织所述第一织物；以及
(h)为所述第一分组的所述织物中的选定的其他织物选择性地重复步骤(g)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(d)中的所述确认最佳性质包括以下步骤：
(d.1)确认用于所述预期最终用途的最佳经纱尺寸；
(d.2)确定织物网孔；
(d.3)确定所述经纱的横截面形状和尺寸；
(d.4)确定所述织物的每单位宽度的总的经线横截面面积；以及
(d.5)确定纸侧经线填补数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤(g)中的所述确认纬纱的性质包括：确定纬纱尺寸和敲撞数，所述敲撞数是以所述织物的每单位长度的纬纱数目来测得。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中步骤(b)包括：提供配备选自一个、两个和三个数目的后梁的织机。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述织机配备两个后梁。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在步骤(f)中，所述经纱由选自以下的材料构成：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)和其掺混物与共聚物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中在步骤(g)中，所述纬纱由选自以下的材料构成：PET、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、选自聚酰胺6、6/6、6/10和6/12的聚酰胺，和热塑性聚氨酯与PET的掺混物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中步骤(a)包括：确定织物的四个分组的最大量。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中步骤(g)中的所述确认性质包括：选择可调整的性质，所述可调整的性质选自纬纱材料、横截面形状、尺寸和敲撞数中的至少一个性质。
10.根据权利要求9所述的方法，其中执行所述选择可调整的性质，以符合待使用所述第一织物来制造的纸产品的产品标准，其中所述产品标准包含所述纸产品的基本重量和纸等级中的至少一个标准。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中经纱的所述确定的最佳性质包含在0.08mm与0.50mm之间的范围内的经线尺寸。
12.根据权利要求11所述的方法，其中经纱的所述确定的最佳性质包含在0.1mm与0.35mm之间的范围内的经线尺寸。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中在步骤(e)的所述选择编织设计包括：修改现有设计。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中在步骤(e)的所述选择编织设计包括：准备新的设计。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中步骤(b)的所述纱梭选项包含：使用所述织机上的2、3、4、6、8、12或24个纱梭的整数倍数。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述纱梭布置需要24个纱梭。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中步骤(e)的所述选择织物结构类型包括：从单层织物、半双层织物、双层织物、附加支撑双层织物、三纬线织物、标准三层织物、三层纸页支撑结合件织物、三层经线联结织物和三层经线整合纸页支撑结合件织物中选择一个类型。
18.根据权利要求17所述的方法，其中步骤(e)的所述选择织物结构类型包括：从附加支撑双层织物、三层纸页支撑结合件织物、三层经线联结织物和三层经线整合纸页支撑结合件织物中选择一个类型。
19.根据权利要求18所述的方法，其中步骤(e)的所述选择编织设计包括：选择需要两个经纱系统的设计，其中每一系统中的所述经纱材料、尺寸、横截面形状和网孔大体上相同。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中所述经纱为聚合单丝。
21.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中所述经纱为聚合多丝。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述经纱选自合股聚合单丝和缆线聚合单丝中的一种经纱。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述经纱选自合股聚合的多丝和缆线聚合多丝中的一种经纱。
24.根据权利要求10所述的方法，其中所述纸产品选自纸产品的三个分组中的一个分组的一员，其中第一分组具有在15gsm与35gsm之间的范围内的基本重量，第二分组具有在35gsm与80gsm之间的范围内的基本重量，并且第三分组具有大于80gsm的基本重量。
25.根据权利要求10所述的方法，其中所述纸产品选自纸产品等级的三个分组中的一个分组的一员，其中第一分组包含手巾和纸巾，第二分组包含印刷和书写，并且第三分组包含包装和挂面纸板。
26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法，其中所述PS纬纱的直径在0.08mm与0.50mm之间的范围内。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述PS纬纱的所述直径在0.1mm与0.35mm之间的范围内。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其中所述PS纬纱为聚合单丝。
29.根据权利要求26或27所述的方法，其中所述PS纬纱为聚合多丝。
30.根据权利要求28所述的方法，其中所述PS纬纱选自合股聚合单丝和缆线聚合单丝中的一种纬纱。
31.根据权利要求29所述的方法，其中所述PS纬纱选自合股聚合多丝和缆线聚合多丝中的一种纬纱。
32.根据权利要求26至31中任一项所述的方法，其中所述经纱的直径超过所述PS纬纱的所述直径不到0.10mm。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述经纱的直径超过所述PS纬纱的所述直径不到0.05mm。
34.根据权利要求1至33中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：在步骤(g)之后热定形所述第一织物的步骤(g.1)。
35.一种具有至少两个工业纺织品的分组，其中每一工业纺织品包含聚合经纱和纬纱的编织结构，其中
(i)所述经纱具有包含尺寸、形状、聚合组成的经纱性质，且都共同具有网孔值；及
(ii)每一工业纺织品的所述经纱性质和网孔值大体上与所述分组中的每一其他工业纺织品的所述经纱性质和网孔值一致。
36.根据权利要求35所述的工业纺织品的分组，其中每一工业纺织品的所述编织结构选自单层、半双层、双层、附加支撑双层、三纬线、标准三层、三层纸页支撑结合件、三层经线联结和三层整合纸页支撑结合件织物构造中的一种编织结构。
37.根据权利要求35或36所述的工业纺织品的分组，其中所述经纱的所述组成包含：聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)和其掺混物与共聚物。
38.根据权利要求35至37中任一项所述的工业纺织品的分组，其中每一工业纺织品是根据具有用于选自2、3、4、6、8、12和24的整数倍数的纱梭数目的织机要求的图样来编织。
39.根据权利要求35至37中任一项所述的工业纺织品的分组，其中每一工业纺织品是根据具有用于选自5、7、9、11、13、17、19和23的整数倍数的纱梭数目的织机要求的图样来编织。
CN2010800253984A 2009-07-24 2010-07-23 通过减小经线变换制造工业纺织品的方法和根据该方法制得的织物 Pending CN102471955A (zh)

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