CN1059573A - 用于扩展压区压榨的毛毡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于扩展区压榨的毛毡，该毛 毡包括具有第一长丝的织物基片，第一长丝所具有的 弹性模量允许毛毡在通过扩展压区压榨的运动过程 中弯曲。该基片还包括与第一长丝编织在一起并横 贯机器方向排列的第二长丝；第二长丝所具有的弹性 模量高于第一长丝的弹性模量，以阻止毛毡横贯机器 方向弯曲。将热固性树脂应用于基片，以致使用基片 给树脂加筋。该树脂限定许多孔，从而允许液相和汽 相的水在扩展压区压榨使用过程中从压榨处排出。 第二长丝由于具有较高的弹性模量，因而，在扩展压 区压榨的使用过程中阻止孔被压扁。

Description

本申请是共同未决申请（申请日1988年4月8日，申请号07/179，086）的继续申请，07/179，086号申请中所有公开的内容在此引作参考。

本发明涉及一种扩展压区压榨的毛毡，本发明尤其涉及一种有织物基增强层的用于造纸机扩展压区压榨的毛毡。

在造纸技术中，将纸浆排放到运动的长网上，从而使纸浆中的水从那里流出，在网上留下成形的纸幅。然后将成形的纸幅导入共同运转的压榨元件之间，从该处将成形纸幅内多余的水压出。

共同运转的压榨元件通常包括一对相对旋转的压辊，在压辊之间确定一压榨区以便对成形的纸幅进行压榨。然而，新近已使用扩展压区压榨从成形的纸幅中除去水。

扩展压区压榨主要包括一个旋转的背辊和一共同运转的延伸瓦形物，该瓦形物朝向背辊是可动的，从而在该处确定一延伸的压区，从已形成的纸幅中压出水。压榨毛毡以弧形构型穿过延伸的压榨区，这样纸幅就被布置在毛毡和背辊之间。在瓦形物和毛毡之间保持润滑，这样纸幅在通过压榨区而运动的过程中，毛毡托着纸幅沿着机器运动方向相对于瓦形物滑动。

前述的扩展压区压榨与具有相对旋转压辊的压榨相比，已证明前者非常成功地从已形成的纸幅去除去更大量的水。提高除去能力的原因主要归于增长了纸幅在延伸压榨区的停留时间。

更准确地说是在纸幅和毛毡之间放置第一毛毯以吸收从纸幅中 压出的水。然而，毛毡必须是用无孔材料制作的，这样在瓦形物和毛毡之间的前述润滑剂就不会弄脏第一毛毯和纸幅。因此，已发现需要对背辊开孔，从而可使从纸幅压出的水在延伸压榨区附近区域排出。

考虑到开孔的背辊，已发现需要在纸幅和背辊之间提供第二毛毯，因为不这样，槽或开孔的背辊就会在压出的纸幅表面留痕迹。

因此，利用上述在扩展压区压榨设置两个毛毯，所得纸幅的表面特性比要求的书写或印刷纸的生产等级低，因为所得纸幅的两个表面由于各自的压榨毛毯接触而呈现相当粗糙的表面网纹。

因而，已有人提议一种压榨毛毡，它沿机器运转方向开许多槽或类似物，从而辅助延伸压榨区的排水。这种开孔毛毡可免除对开孔背辊的需求并可进行纸幅的生产，这样纸幅的一面可与背辊光滑的外表面直接接触，从而在最后的纸幅上形成光滑的可印刷表面。

尽管已经提出了上述类型的开槽毛毡，例如，Cronin等人的US4908103，然而这种毛毡在实际生产中仍碰到许多问题。

在这些问题中有“滚磨”问题，即由毛毡限定的开槽通道在延伸暴露于压力下时，有被压扁的倾向，这种塌陷的槽极大阻碍了水从这些槽中通过。在许多情况下，这些圆柱形槽对压榨区排水是完全失败的。

另外，上述类型的带槽毛毡在扩展压区环境中所设想的极限压力下呈现分层倾向。这种扩展压区压榨通常在每直线英寸6000磅的压力区域操作，这样的压力常常引起带槽毡破裂并在其使用几小时后分层。

本发明通过提供一种具有织物基增强层（呈现各向异性）的聚氨酯树脂毛毡，从而设法克服上述问题。更准确地说，织物基包括沿机器运行方向和横贯机器运行方向的长丝，横贯机器运行方向的长丝比顺机器运行方向排列的长丝具有更大的挺度。这样就可允许毛毡弯曲通过延伸压榨区，并绕过各种校正辊，与此同时，横贯机器运行方向长丝的挺度又可抑制槽的滚磨以及毛毡的分层。

因此，本发明的主要目的是提供一种毛毡，它可克服现有技术毛毡的上述不足并对造纸压榨技术作出重要贡献。

本发明的另一目的是提供具有各向异性的毛毡，使横贯机器运行方向的基础长丝的弹性模量大于沿机器运行方向的长丝的弹性模量，这样就可允许毛毡弯曲通过延伸压榨区，而阻止上述定义毛毡的分层以及槽的滚磨问题。

本发明的再一目的是提供具有各向异性的毛毡，在其上面开孔以能用其生产书写级和印刷级的纸张。

本发明还有一个目的是提供具有各向异性的毛毡，该毛毡的制备是先浸润织物基片，然后将浸润后的基片呈螺旋形地缠绕在芯棒上，固化和开槽后再从芯棒上取下，制得毛毡。

本发明的其它目的和优点对于本技术领域的内行通过研究以下的详细说明书并结合附图即可很容易地明白。

本发明涉及一种扩展压区压榨所用的毛毡及其制备方法。毛毡包括一织物基片，该基片包括许多沿机器运行方向排列的第一长丝。第一长丝所具有的弹性模量可允许毛毡在通过扩展压区压榨的运动过程中弯曲。基片还包括横贯机器方向排列并与第一长丝编织在一起的第二长丝。第二长丝的弹性模量高于第一长丝的弹性模量，从而阻止毛毡沿横贯机器方向的弯曲。

将热固性树脂加到基片上，以致用基片对树脂加筋。在该树脂上限定许多孔以便在使用过程中允许液相和汽相水从扩展的压区压榨处排出。第二长丝由于具有较高的弹性模量因此在使用扩展压区压榨的过程中可防止孔眼被压扁。

在本发明的更具体的实施例中，毛毡确定一无端环行带，在使用此毛毡时，毛毡通过由扩展压区压榨限定的扩展的压区而连续运动。

第一长丝按径向排列，并是聚酯纤维。

在本发明的另一实例中，第一长丝是尼龙纤维，按径向排列。

在本发明各种其它可替代的实施例中，第二长丝按纬向排列，它们是可替换的玻璃纤维、石英纤维、石墨纤维、聚芳基酰胺纤维、高分子量聚乙烯纤维、或陶瓷纤维。

在本发明优选的实例中，热固性树脂是聚氨酯，它可应用于织物基片的两侧。

另外，在本发明的优选实例中，基片两侧都应用了聚氨酯的织物基片还可包括螺旋缠绕的基片，该基片的内外层都有聚氨酯涂覆层。

根据本发明，毛毡开有由热固性树脂限定的沿机器方向的槽孔，其排列是这样的，在使用扩展压区压榨时，与所形成的纸幅和毛毡邻接地通过扩展压区压榨的从毛毯排出的水从扩展压区压榨处排出;因此，当扩展压区压榨的背辊是光滑辊时，可允许扩展压区压榨有足够的开孔，于是光滑辊的光滑表面与通过的纸幅直接接触，与光滑辊接触的纸幅其表面被赋予光滑的表面。

树脂限定了许多孔，以便在使用扩展压区榨过程中允许液相或汽相的水从扩展压区压榨处排出。第二长丝在使用扩展压区压榨的过程中阻止孔眼被压扁。该混合物赋予毛毡的挺度在横贯机器方向的要大于沿机器方向的。

在本发明的优选例中，第二长丝与第一长丝编织在一起，且以横贯机器方向排列。第二长丝包括第一部分长丝和第二部分长丝的混合物，第一部分的弹性模量大于第一长丝的弹性模量，第二部分的弹性模量差不多与第一长丝的弹性模量相同，因此，第二长丝可阻止毛毡沿横贯机器方向弯曲，并可防止毛毡分层。

在本发明的优选例中，第一部分长丝是聚酯纤维，第二部分长丝是玻璃纤维。

本发明还包括生产用于扩展压区压榨（包括一瓦形物和一毛毯）毛毡的方法。该方法包括如下步骤：用第一长丝（沿机器方向排列）和第二长丝（横贯机器方向排列）编织成基片。第一长丝所具有的弹性模量可允许毛毡在通过扩展压区榨的运动过程中弯曲，第二长丝所具有的弹性模量比第一长丝的弹性模量高，可阻止毛毡沿横贯机器的方向弯曲。

将织物基片两面同时用聚氨酯浸透。

然后将浸透的织物基片缠绕在平滑的芯棒上。

然后将缠绕的芯棒加热使聚氨酯胶凝。

再将缠绕的芯棒在加热炉内进一步加热使聚氨酯固化。然后将固化的毛毡冷却，接着将其研磨至均匀厚度，在毛毡仍由芯棒支撑时在其外表面开槽，最后将抛光后的毛毡从芯棒上取下。

更具体地说，浸透的织物基片是螺旋缠绕在芯棒上的，螺旋缠绕的织物基片在缠绕过程中重叠，因此，所达到的厚度要比所要求的抛光后的毛毡厚度大。

对于本技术领域的内行来说，通过研究以下的详细说明并结合附图对于本发明的许多变更和变化是显而易见的。然而这些变更和变化如所附权利要求所限定的那样都未越出本发明的精神和范围。

图1为根据本发明的扩展压区压榨的透视图，图中显示了穿过压榨区而延伸出去的毛毡。

图2为根据本发明的一个开孔毛毡的放大图，图中示出纸幅相对于背辊的布置。

图3为图2的相似图，但其显示出现有技术毛毡的槽在压力下的“滚磨”。

图4所示为根据本发明制造毛毡所包括的初始步骤，图中显示织物基片的两侧用聚氨酯树脂浸透。

图5显示浸透的织物基片被螺旋缠绕在一芯棒上。

图6显示浸透的织物基片被加热以使聚氨酯胶凝。

图7显示为半固化毛毡在炉内进行加热。

图8所示为毛毡在芯棒上时对其外表面进行研磨的步骤。

图9所示为毛毡的开槽。

本发明各种实例中类似的参考特性参照类似的部件。

图1为根据本发明的扩展压区压榨（一般用符号10表示）的透视图，图中显示了一穿过压榨区而延伸出去的毛毡。

该毛毡（一般用符号12表示），如图2和4所示，包括一织物基片（一般用16表示）。基片16包括沿机器方向（用箭头MD表示）排列的第一长丝18。第一长丝18所具有的弹性模量可允许毛毡12在其通过扩展压区压榨10的运动过程中弯曲。

基片16还包括与第一长丝18编织在一起的第二长丝20，21，22，23和24，它们以横贯机器的方向（用箭头CD表示）排列。第二长丝20-24所具有的弹性模量高于第一长丝18的弹性模量，从而阻止毛毡12以横贯机器的方向CD弯曲。

将热固性树指26施加于基片16，这样树脂26由基片16加筋。

树脂26如图9所示限定许多槽28，29，30，31，32，33，34，和35，以便在扩展压区榨10的使用过程中允许液相的和汽相的水从扩展压区压榨处排出。第二长丝20-24由于其具有更高的弹性模量从而可以在扩展压区压榨10的使用过程中防止槽28至35被压扁。

如图1局部所示，毛毡12限定一无端环形带36，这样在使用毛毡12时，毛毡12即可连续运动通过由扩展压区压榨10所限定的扩展压区38。

图3所示与图2相似，但其显示出现有技术的带有槽28A和29A的毛毡在压力下的“滚磨”。

在本发明一个实例中，第一长丝18以径向MD排列，它们是聚酯纤维。

在本发明的另一实例中，第一长丝18以径向MD排列，它们是尼龙纤维。

在本发明的各种其它实例中，第二长丝20至24以纬向CD排列，它们或者是玻璃纤维、石英纤维、石墨纤维、聚芳基酰胺纤维、高分子量聚乙烯纤维、或者是陶瓷纤维。

在本发明的优选实例中，热固性树脂26是聚氨酯，其分别施加于织物基片16的两侧40和42。

用聚氨酯26应用于两侧40和42的织物基片16包含螺旋形缠绕的基片，如图5所示，螺旋缠绕基片16有内层44和内层46的聚氨酯涂层。

如图9所示，孔28-35包括许多由热固性树脂44限定的沿机器方向的开槽。其排列是这样的，在使用扩展压区压榨10时，与所形成的纸幅W和毛毡邻接地通过扩展压区压榨10的从毛毯排出的水从扩展压区压榨10排出，如图1所示。当扩展压区压榨10的背辊50是光滑辊时，允许扩展压区压榨10有足够的开孔，以致使光滑辊50的光滑表面52与纸幅W直接接触，与光滑辊50接触的纸幅W的表面54被赋予光滑的表面。

在本发明的优选实例中，基片16包括沿机器方向MD排列的第一聚酯长丝18。第一长丝18所具有的弹性模量允许毛毡在通过扩展压区压榨10的运动过程中弯曲。

第二长丝20-24与第一长丝18编织在一起，并以横贯机器方向（CD）排列。第二长丝20-24是第一部分长丝20，23和24（其弹性模量高于第一长丝18的弹性模量）的混合物。该混合物还包括第二长丝20-24的第二部分21和22;第二部分长丝21，22所具有的弹性模量与第一长丝18的弹性模量大体相等，其作用是阻止毛毡12在横贯机器方向CD的弯曲，并阻止毛毡12分层。

热固性树脂26施加于基片16，以致使该树脂被基片16加筋。

树脂26限定许多孔28-35以便允许扩展压区压榨10在使用过程中液相和汽相的水从扩展压区压榨10排出。第二长丝20-24可在扩展压区压榨10的使用中阻止孔28-35被压扁。长丝20，23和24以及21，22的混合物赋予毛毡12的挺度在横贯机器方向CD的大于沿机器方向MD的。

在本发明的优选实例中，第一部分长丝20，23和24是聚酯纤维，第二部分长丝21和22是玻璃纤维。

如图4-9所示，本发明还包括制造用于扩展压区压榨10（包括 瓦形物56和毛毯48）毛毡12的方法。该方法包括如下步骤：用沿机器方向MD排列的第一长丝18和横贯机器方向CD排列的第二长丝20-24编织物基片16。第一长丝18所具有的弹性模量允许毛毡12在其通过扩展压区压榨10的运动过程中弯曲。第二长丝20-24包括弹性模量高于第一长丝18弹性模量的长丝，以阻止毛毡12在横贯机器方向CD的弯曲。

该方法还包括同时在织物基片16两侧40和42用聚氨酯26浸润的步骤。

然后将浸透的织物基片16缠绕在光滑的芯棒58上，如图5所示。

再把缠绕的芯棒58用加热器60和62加热使聚氨酯26胶凝，如图6所示。

缠绕的芯棒58在加热炉内进一步进行加热，如图7所示，以使聚氨酯26固化。

将固化后的毛毡12冷却后进行研磨，如图8所示，用研磨机66将毛毡12研磨至均匀厚度。

然后将毛毡12的外表面6开槽，如图9所示，此时仍用58支撑着毛毡。

最后，将制好的毛毡从芯棒上取下。

根据本发明在制造毛毡的优选方法中，浸透的织物基片被螺旋缠绕在芯棒58上，螺旋缠绕的织物基片在缠绕过程中重叠，如图5所示的70，这样，浸透的织物基片16所达到的厚度大于所需要的制好的毛毡厚度。

在本发明优选的方法中，浸透的织物基片被螺旋缠绕在芯棒58上。由于有一定的角度，因此，第一长丝和第二长丝就分别不是沿 机器方向MD和横贯机器方向CD排列。然而，由于织物基片有大约6英寸宽，且是重叠的，因此织物基片将分别提供与机器方向MD和横贯机器方向CD近似延伸的长丝。在本说明书中涉及的机器方向MD和横贯机器方向CD通过上述文本是可以理解的。

通过本发明的上下文，可以理解各种能限定孔眼的参考树脂都可被解释为限定孔眼的增强树脂，由于在本发明优选例的实践中，将浸透的织物基片（大约6-7英寸宽）螺旋缠绕在芯棒上，在每个前面的螺旋上都螺旋重叠，并且相对于前一螺旋基片在轴向排列约半英寸宽。因此，所得毛毡包括10-14个浸透织物基片的厚度。

贯穿整个说明书，尽管浸透的织物基片是螺旋缠绕于芯棒上，但仍可以理解本发明不限于使用芯棒，还包括柔性支撑带或类似物这样的装置。

另外，沿机器方向排列的长丝可以是聚丙烯和/或其它热塑性纤维。

另外，在横贯机器的方向、纬向或填充纤维的方向，可以使用聚丙烯、聚酯或尼龙纤维，或其混合物。

本发明提供了一种毛毡及其制备方法，从而避免了滚磨和分层问题，并能生产出具有光滑的可印刷表面的纸幅。

Claims (19)

1、一种用于扩展压区压榨的毛毡，包括：织物基片；

该基片包括：沿机器方向排列的第一长丝，该长丝所具有的弹性模量允许毛毡在通过扩展压区压榨的过程中弯曲；横贯机器方向排列并与第一长丝编织在一起的第二长丝，该长丝所具有的弹性模量高于所说第一长丝的弹性模量，从而阻止毛毡在横贯机器方向的弯曲；

应用于所说基片的热固性树脂，该树脂被所说的基片加筋；以及

所说树脂限定许多孔以允许扩展压区压榨在使用中允许液相的和汽相的水从该压榨区排出，所说的第二长丝由于具有较高的弹性模量，因而在扩展压区压榨使用中可防止孔被压扁。

2、如权利要求1所述的毛毡，其中毛毡限定一无端环行带，这样在毛毡使用中，毛毡连续运动通过由扩展压区压榨限定的扩展压区。

3、如权利要求1所述的毛毡，其中所说的第一长丝以径向排列，它们是聚酯纤维。

4、如权利要求1所述的毛毡，其中所说的第一长丝以径向排列，它们是尼龙纤维。

5、如权利要求1所述的毛毡，其中所说的第二长丝以纬向排列，它们是玻璃纤维。

6、如权利要求1所述的毛毡，其中所说的第二长丝以纬向排列，它们是石英纤维。

7、如权利要求1所述的毛毡，其中所说的第二长丝以纬向排列，它们是石墨纤维。

8、如权利要求1所述的毛毡，其中所说的第二长丝以纬向排列，它们是聚芳基酰胺纤维。

9、如权利要求1所述的毛毡，其中所说的第二长丝以纬向排列，它们是高分子量聚乙烯。

10、如权利要求1所述的毛毡，其中所说的第二长丝以纬向排列，它们是陶瓷纤维。

11、如权利要求1所述的毛毡，其中所说的热固性树脂是聚氨酯。

12、如权利要求11所述的毛毡，其中所说的聚氨酯施加于所说织物基片的两面。

13、如权利要求12所述的毛毡，其中所说的两面都施加了聚氨酯的织物基片包括一螺旋缠绕的基片，该基片有聚氨酯涂覆的内外层。

14、如权利要求1所述的毛毡，其中所说的孔包括：

由所说热固性树脂限定的许多沿机器方向的槽，其排列是这样的，在使用扩展压区压榨中，与所形成的纸幅和毛毡邻接通过扩展压区压榨的从毛毯排出的水从扩展压区压榨处排出，因此，当扩展压区压榨的背辊是光滑辊时，允许扩展压区压榨有足够的开孔，以致使所说光滑辊的光滑表面与纸幅直接接触，与光滑辊接触的纸幅表面就赋予光滑的表面。

15、一种扩展压区压榨的毛毡，所说毛毡包括：织物基片;

所说的基片包括：

沿机器方向排列的第一长丝，该长丝所具有的弹性模量允许毛毡在通过扩展压区压榨的运动过程中弯曲;

横贯机器方向排列并与第一长丝编织在一起的第二长丝，所说第二长丝是第一部分长丝和第二部分长丝的混合物，第一部分长丝的弹性模量于第一长丝的弹性模量，第二部分长丝的弹性模量与第一长丝的弹性模量差不多相同，从而阻止毛毡横贯机器方向的弯曲，并可防止毛毡分层;

应用于所说基片的热固性树脂，该树脂由所说基片加筋;以及

所说树脂限定许多孔以允许扩展压区压榨在使用中允许液相的和汽相的水从该压榨区排出，所说第二长丝在扩展压区压缩使用中防止孔被压扁，所说混合物赋予毛毡的挺度在横贯机器方向的要大于沿机器方向的。

16、如权利要求15所述的毛毡，其中所说的第一部分长丝是聚酯纤维，所说的第二部分长丝是玻璃纤维。

17、生产用于扩展压区压榨（包括瓦形物和毛毡）毛毯的方法，该方法包括以下步骤：

用沿机器方向排列的第一长丝和横贯机器方向排列的第二长丝编织基片，所说第一长丝所具有的弹性模量允许毛毡在通过扩展压区压榨的运动过程中弯曲，第二长丝所具有的弹性模量高于第一长丝的弹性模量，从而阻止毛毡在横贯机器方向的弯曲;

在织物基片两侧用聚氨酯同时浸润;

将浸透的织物基片缠绕在光滑芯棒上;

加热缠绕的芯棒使聚氨酯胶凝;

在加热炉内进一步加热缠绕的芯棒使聚氨酯固化;

冷却固化的毛毡;

将毛毡研磨至均匀的厚度;

在毛毡外表面开槽，与此同时，毛毡仍由芯棒支撑;以及将做好的毛毡从芯棒上取下。

18、如权利要求17所述的方法，其中浸透的织物基片螺旋缠绕在芯棒上。

19、如权利要求18的方法，其中螺旋缠绕的织物基片在缠绕过程中重叠，以使浸透的织物基片所达到的厚度大于所需要的做好的毛毡的厚度。

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