CN1046979C - 机上可缝合的造纸机织物 - Google Patents

Abstract

通过改进的环状织造生产的机上可缝合(OMS^)造纸机织物包括纵向(MD)纱和横向(CD)纱。所述MD纱是合股/捻结纱，在所述织物的二个宽向边间连续来回地编织，每次在二宽向边的一边形成一缝合圈。在二个宽向边的每一边上均接上一缝合螺线，这种单丝螺线优选由聚酰胺树脂纺制。所述二条缝合螺线用来将织物接成带一针状缝的环状形式。这样，就为在纵向具有合股/捻结纱的OMS^造纸机织物提供了能维持造纸机上织物即使针状接缝的合理取向和形状的单丝接合方法。

Description

机上可缝合的造纸机织物

本发明涉及造纸技术。更具体地说，本发明涉及机上可缝合(OMS^)类型的造纸织物，诸如造纸机压榨段的OMS^压榨网。

在造纸过程中，纤维网通过在造纸机的成形段中将纤维浆即纤维的水分散体沉降到移动成形网上来形成。在该过程中，由于所述淤浆的大量水通过所述成形网后排出，而在成形网表面形成纤维网。

新形成的网从成形段被送到包括一系列压榨夹的压榨段。将纤维网通过由一压榨网支承或常常在二个压榨网之间的压榨夹。在压榨夹中，将一定的压缩力施加到纤维网上挤出其中的水并使网上的纤维相互粘合而使纤维网成为薄片。水由压榨网接收，在理想情况下并不返回到纤维网中。

最后所述网被送到包括至少一系列蒸汽内加热的旋转干燥鼓或干燥筒的干燥段。所述网或新形成的纸片通过使之紧贴着干燥鼓表面的干燥网沿着系列干燥鼓中的每个干燥鼓顺序蜿蜒地送入。加热的干燥鼓使所述网的水含量通过蒸发降低到所需的水平。

应理解的是成形网、压榨网和干燥网在造纸机上均采用环圈的形式并且均起传送器的功能。还应理解的是造纸是高速进行的连续过程。也就是说，纤维浆被连续沉积到成形段中的成形网上，同时新制成的纸片从干燥段出来后连续地卷成卷。

现在具体就压榨网来说，大家可能记得有一时间它只是以环状形式提供的。这是因为在压榨夹新形成的纸片极容易由于压榨网的不均匀性而产生条纹。环状无缝织物诸如通过所谓环状织造技术生产的织物在经(纵)向及纬(横)向均匀的结构。接缝，诸如在将压榨网安装在造纸机时用于将压榨网封成环状形式的接缝引起了压榨网均匀结构的不连续性。于是接缝的应用大大地增加了纸片在压榨夹中产生条纹的可能性。

简要地说，任何可施行机上缝合(OMS^)压榨网的接缝区在负荷下也就是在压榨夹压缩情况下必须和压榨网的其它部分具有同样的性状，必须具有和压榨网的其它部分一样的对水和空气的渗透性，以防止所产生的纸产品被接缝区周期性地产生条纹。OMS^是AlbaryInternational Corp的注册商标。

由于机上可缝合(OMS^)压榨网可在压榨段较容易和安全地安装，因此尽管上述这些要求带来了相当大的技术障碍，仍极需开发。这些障碍基本上伴随着具有通过在所述套网二端的横向边上提供缝合环来形成接缝的压榨网的开发来克服。缝合本身由所述套网的纵向(MD)纱构成。所谓的“针状缝”通过将压榨网的两端接合，通过在套网两端缝合环的交错对插，和通过将所谓的针或扣针导过由将套网二端锁合一起的交错对插的缝合环所构成的通道来构成。不用说，在造纸机上安装OMS^压榨网比安装环状压榨网要容易得多和省时得多。

一种制备可以“针状缝”接合在造纸机上的压榨网的方法是平纺所述织物。在这种情况下，经纱是压榨网的纵向(MD)纱。为形成缝合环，经纱在和经纱平行方向往套网本体编织回一段。另外一种优选得多的方法是常规下用来制备织物的环圈的环状纺织的改进形式。在改进的环状纺织中，将纬纱来回地横过织机来连续编织，在每一纺程中，在通过围绕成圈针移动而编织的织物的一边形成一个圈。由于在压榨网中最后成为轴向纱的纬纱是连续的，因此这样获得的缝合圈比通过将纬纱编回到平纺织物端头生产的缝合圈更坚实。

原先单丝单纱被用在OMS^压榨网的轴向和横向二个方向中。单丝的相对挺度保证了它具有所需的良好的形成缝合圈的性能。然而，经验表明单丝单纱较难编织而且对许多种现用的压榨工艺来说它在纵向没有足够弹性。经常会发现拉伸断裂或接缝破损。

另一问题单丝单纱所纺的底布的非常开敞、刚性、难压缩的结构所导致。对于一些造纸应用来说，难压缩性不是问题，有时甚至是需要的。但是对于辅助织物脱水率差的地方或生产痕敏纸级纸的地方，需要更柔软。更可压缩性的底布。

更好可压缩性的底布可通过用复丝或合股单丝纱代替单股单丝线纺织来得到。但是这些类型的纱没有良好成圈或接缝时维持圈啮合期间接缝区一致性所需的刚性。此外，由于这些类型的纱是搓捻交织而成的，由它们形成的圈易绕着位于圈平面上的轴扭转。当这种被称为副螺旋效应的扭转发生时，引起了所述圈和形成针状缝所需的理想取向相违背。这种背离甚至可能使得在接合时很难使压缩网每个端处的圈适当地交接对插，也很难将扣针导过由交接对插的各圈构成的通道。

在先有技术中已做了各种努力通过制备类似于单丝的成圈MD纱来克服这些问题。在美国专利5005610中，在一MS^造纸机织物中的MD纱具有包括编织的单丝纱线的复合结构。所编织的纱形成了抗变形的缝合圈，并且由于它们平衡了扭转作用，形成了不易使接缝的理想平面几何形状产生“副螺旋效应”扭曲的缝合圈。

在美国专利5204150中，在一OMS^造纸和织物中的MD纱是织物热定形时部分熔化的树脂纺出的合股/结纱，这种MD纱具有类似单丝的性质。尽管由于结和合股而没有平衡，但是由于各端的部分熔化产生的熔合防止了圈转离理想的接缝几何形状。

最后，在美国专利5391419中，一种可针缝的造纸机织物的MD纱是具有赋于这种纱单丝状结构的涂层的合股/结纱。这种涂层可以是永久性的、半永久性的或可溶的。尽管所述纱没有得到平衡，但涂层防止了圈的转扭。

本发明是提供具有带单丝状缝合圈的合股/结MD纱的OMS^造纸机织物的一种不同的方法。

因此，本发明的目标是提供具有具单丝状缝合圈的合股/捻结MD纱的OMS^造纸机织物。合股/结纱是指用于生产造纸机织物的各种纱，它具有多个扭转至一所需角度的端或丝，并且在许多情况下再和同类型或不同类型的另外的丝复合或合股。在合股操作时，将所有纱组分通过和各单组分相反方向搓捻而合并在一起。因此合股/捻结纱可看作是多组分纱。

该目标满足了对改进的环状纺织方法中从MD纱系统和横向(CD)纱系统纱纺织的现今的OMS^造纸机织物的要求，其中所述MD纱是合股/捻结纱诸如复丝或合股单丝纱。这种造纸机织物为带一定长度和宽度的长方形，有二个长向边和二个宽向边。

所述合股/捻结MD纱前后连续延伸到二个宽向边间造纸机织物的长度，在每一宽向边形成众多缝合圈。一旦移除了成圈针，在改良的环状纺织过程中形成的由合股/捻结纱构成的缝合圈易于遇到上面讨论的问题和易背离优选的取向和形状。

按照本发明，在缝合圈背离优选的取向和形状前，与取掉成圈针同时发生的是，单丝缝合螺线和在所述织物的每个宽向边上的缝合环交错对插和接合。然后这样单丝缝合螺线被用来在造纸机上将织物接合成带针缝的环状形式。

现在将参照下面所列的图更详尽地描述本发明的情况。

图1是一机上缝合(OMS^)压榨网的示意透视图；

图2是OMS^压榨网两端相互接合前的示意透视图；

图3是一造纸机织物的经向的横截面图；

图4是取掉成圈针前的所述织物缝合区的纬向横截面图；

图5是在造纸机上安装后所述织物缝合区纵向的横截面图；

现在具体参看图，图1是机上缝合(OMS^)造纸机织物10的示意透视图。织物10一旦其两端12和14在接缝16相互接合后就成为循环圈的形式。

图2是所述OMS^织物10在其两端12和14相互接合前的示意透视图。横过12和14每一端的宽向边上的是众多的缝合圈18。为将两端12和14相互接合，要将它们合拢，将两端的缝合圈18交错和相互织络或交错对插。这种交错对插的缝合圈18构成了针或扣针通过的路线，可将纱状纱线或构件导过以确保端边12和14的相互接合。术语“针状缝”源于此。

在本发明中，缝合圈18以一种新且独特的方式提供。图3显示了可实施本发明的造纸机织物20的经向的一横截面。图中显示的织物20是以双层织造纺成的，但应理解这种纺织只是一个例子，本发明也可实用于单层织造或层压包括几个织物层的织物20上。织物20可以是压榨网的底布，因此可在一端或二端均用针缝上一层或多层切段纤维絮片材料，或以某种方式涂层。或者，织物20也可在造纸机的其它段即成形段或干燥段使用，或者作为聚合树脂涂布的造纸操作带的基材。

织物20是以改进的环状纺织方法纺织的。在这种情况下，如果以安装织物20的造纸机相应的纱的取向为参照，那么经纱22完全成了横向(CD)纱，纬向24完全成了纵向(MD)纱。

经纱22即OMS^织物20中的横向(CD)纱可以是任何一类型的用来纺织制纸机织物的纱，也就是说只用单丝线的单丝纱或以合股的单丝纱或合股的复丝纱形式的合股/捻结纱均可用作经纱22。

另一方面，纬纱24即OMS^织物20中的纵向(MD)纱是合股/捻结纱。在本文中，如上所述，这种纱可以是复丝纱也可以是合股单丝纱；也就是说，这种纱可以是任一除单股使用的单丝纱形式以外的长丝纱。例如，纬纱24可以是下面两种类型之一的合股单丝纱：

a)0.26mm×1×3，三股各自捻成的0.26mm直径纱，通过在相对方向相互搓捻而合股一起；或

b)0.30mm×1×3，三股各自捻成的0.30mm直径纱，通过在相对方向相互搓捻而合股一起。

此外，纬纱24可以是短纤纱(用切段纤维纺出)或复合纱(一种以上的上述种类的纱通过合股、搓捻或同时进行合股和搓结面相互合并)，另外，纬纱24可以是由众多合股/捻结一起的单丝组成的多股纱，每根丝的直径为0.05--0.15mm。例如，多股纱可以由三束组成，每束包括八股同一方向相互搓捻在一起的0.10mm直径纱，所述三束又以相反方向相互搓捻在一起(0.10mm 83)。

无论如何组成经纱22(CD纱)和纬纱24(MD纱)的纤维均是用合成聚合树脂材料纺出的，诸如聚酰胺、聚脂、聚醚酮、聚丙烯、聚芳酰胺、聚烯烃和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等树脂，并且按照纺织业特别是造纸机织物制造业众所周知的方法纺成纱。

在通过改良的环状纺织进行织物20的纺织中，纬纱24横过纺机来回连续地纺出，在每一次横向通过中，在通过围绕一成圈针行进面编纺的织物20的一边上形成一个圈。对于用改良的环状纺织法纺织OMS^织物来说，其说明书被一并收到本文参考文献中的Codorniu的美国专利3815645所公开并提出专利要求的几种方案均是适用的，均可用于本发明的实践中。

图4是得自改进的环状纺织的织物20的缝合区纬向横截面图。在织物20中完全为MD纱的纬纱24连续地围绕着成圈针26编织而提供缝合圈18。

可被理解的是必须移除成圈针26而使织物20成为在造纸机上容易安装的形式。还要理解的是因为纬纱24(MD纱)是合股/捻结纱，缝合圈18可能出现象螺旋效应而偏离理想的缝合圈几何形状，并且在移除成圈针26后就立刻变形，使得随后在造纸机上的缝合很难进行或不能进行。

图5是安装在造纸机织物的织物20缝合区纵向的横截面图。将具有合股/捻结纱形成的缝合圈18的织物端头接合的方法是在移除成圈针26有同时鼗缝合螺线28和缝合圈18相接合。

具体地说，当成圈针26从交错对插有缝合圈18形成的通道拉出时，一旦拉出成圈针26并且有缝合圈18变形或转离其优选取向前就将缝合螺线28和每个缝合圈18相接合。因此缝合螺线28是有取下成圈针26时与缝合圈18一个一个地交错对插。缝合螺线28通过它们就位时就导过缝合圈18的连接纱30和缝合圈18接合。结果，就得到在纵向具有合股/捻结纱的OMS^织物和由缝合螺线28提供的单丝缝合圈。

将一层或多层切段纤维絮片(未在图5中示出)按常规缝入到织物20中。尽管操作顺序可倒置变换，但最好是将这一步骤在从缝合圈18移除成圈针26及装上缝合螺线28前进行。但是，如果缝合螺线28在针刺步骤前装上，针刺操作可能会将它们损坏而需要更换。因此在移除成圈针26前进行针刺步骤是优选的。

缝合螺线28是单丝螺线，优选纺丝的聚酰胺树脂。单丝直径可以为例如0.40mm或0.50mm。在造纸机上安装织物20时，单丝的缝合螺线28可容易地相互交错对插并通过将扣针32导过由交错对插的螺线形成的通道而相互接合。可将填充纱线34插入到缝合螺线28之中以保证缝合区具有和织物20其余部分一样的性能。连接纱30和填充纱线34可以是和织物20的经纱22(CD纱)相同类型的纱。扣针32可以是单股单丝、多股未相互搓捻一起的单丝，也可以是多股合股、捻结、编织或编结一起的单丝，还可以是一股或多股上述的用作织物20的MD纱(纬纱24)的合股/捻结纱。扣针32可以是单股单丝、多股单丝、多股未相互捻和一起的单丝，也可以是多股合股、捻结、编织或编结一起的单丝，还可以是一股或多股上述用作织物20的MD(纬纱24)的合股/捻结纱。

本领域技术人员很容易对上述作出各种修改，但这种不超出所附权利要求书内容的修改均属本发明的范围。

Claims (12)

1．用一针状缝接合成环状形式的机上可缝合的造纸机织物，包括：

一纵向(MD)纱系统和一横向(CD)纱系统，所述的MD纱系统的所述的纱是以一种改进的环状织造技术织造的，该纱和所述CD纱系统的所述纱交互纺织形成具有一定长度、一定宽度、二条长向边和二条宽向边的所述的长方形造纸机织物，所述MD纱前后连续延伸到二个宽向边之间的所述造纸机织物的所述长度，所述MD纱沿每一所述宽向边再形成缝合圈，所述MD纱是合股/捻结纱，因此所述合股/捻结纱形成了所述缝合圈；

第一缝合螺线与所述造纸机织物所述两宽向边之一的所述缝合圈交错对插，并通过至少一条向横向(CD)延伸的连接纱连接到所述缝合圈上；和

第二缝合螺线与所述造机织物所述两宽向边的另一边的所述缝合圈交错对插，并通过至少一条向横向(CD)延伸的连接纱连接到所述缝合圈上；

籍此通过所述第一和第二缝合螺线的交错对插和通过将一扣针导过由交错对插的缝合螺线构成的通道形成一针状缝而将所述造纸机织物接合成环状形式。

2．权利要求1的造纸机织物，其中所述的第一和第二缝合螺线是单丝螺线。

3．权利要求2的造纸机织物，其中所述单丝螺线是由聚酰胺树脂纺成的。

4．权利要求1的造纸机织物，其中所述合股/捻结纱是复丝纱。

5．权利要求1的造纸机织物，其中所述合股/捻结纱是合股单丝纱。

6．权利要求1的造纸机织物，其中所述合股/捻结纱是由众多单条纤丝组成的多股纱，每条纤丝的直径为0.05mm--0.15mm。

7．权利要求1的造纸机织物，其中所述合股/捻结纱是短纤纱。

8．权利要求1的造纸机织物，其中所述合股/捻结纱是组合纱。

9．权利要求1的造纸机织物，其中所述合股/捻结纱包括由聚合树脂材料纺成的纤丝。

10．权利要求9的造纸机织物，其中所述聚合树脂材料选自聚酰胺、聚酯、聚醚酮、聚丙烯、聚芳酰胺、聚烯烃和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂。

11．权利要求1的造纸机织物，还包括在所述第一缝合螺线内的至少一条填充纱。

12．权利要求1的造纸机织物，还包括在所述第二缝合螺线内的至少一条填充纱。

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