CN1267607C - 工业加工织物 - Google Patents

Abstract

一种工业加工织物(10)，具有压花表面(16，56)，通过压花产生的孔穴(22)，来促进从被支撑在其上的例如纸和纸制品(W)的产品中移除水分，以助于流体的处理。

Description

工业加工织物

技术领域

本发明涉及环形织物，更具体的是，涉及在湿法成网产品，其中例如纸，纸板，以及卫生棉和纸巾产品的生产中作为工业加工织物而被使用的织物，；在湿法成网和干法成网的纸浆生产中；在涉及造纸，例如那些使用淤渣过滤器和化学洗净器的处理中；在由穿过空气烘干处理生产的卫生棉和纸巾的生产中；以及在由水力缠结(湿法处理)，熔喷，纺粘以及空气成网针刺生产的非织造布的生产中。这样的工业加工织物包括但不局限于，非织造毡；在生产非织造布过程中使用的压花、输送以及支撑织物；过滤织物和过滤布。术语“工业加工织物”也包括但不局限于其它所有的造纸机织物(成形，压榨以及烘干织物)，其用于将浆粕输送穿过造纸处理的所有工作台。特别地，本发明涉及多样性的织物，其通过在其背面上具有孔穴和/或具有压印在织物上的内部孔穴来提高流体处理能力。

背景技术

在造纸过程期间，通过在造纸机的成形部分中的一个运动成形织物上沉积纤维浆液形成一个纤维素纤维网，也就是说是一个纤维素纤维的水力分散。大量的水穿过该成形织物从浆液中排出，并将纤维素纤维网保留在成形织物的表面上。典型地，新近形成的纤维素纤维网从成形部到达一个压榨部，其包括一系列的压榨压区。该纤维素纤维网穿过由一个压榨织物支撑的压榨压区，或者如通常的情况穿过两个压榨织物之间。在压榨压区中，该纤维素纤维网受压缩力的作用，从其中挤出水分，并且使网中的纤维素纤维互相附着在一起以将该纤维素纤维网转变为一个纸板。水分被该压榨织物或多个压榨织物吸收，并且理想地不会返回到纸板中。

在一些应用中，传统的压榨压区已经由长压区压榨器(LNP’s)代替。该LNP由一个辊，带和一个压榨板组成，该压榨板面向该辊并且施加压力到压区中的纤维素网和网状输送造纸机的压榨织物或多个压榨织物。由于它们的尺寸，LNP’s提供一个比由两个压榨辊形成的传统压榨压区可达到的压榨区域更大的压榨区域。在LNP’s上运行的带作为板式压榨带是已知的。该带在至少一侧上涂覆树脂以使该带表现出对油，水和空气的不渗透性，而且它们也可以被涂覆在两侧。这种带的例子在本领域是已知的。美国专利第5,234,551和第5,238,537揭露了在一个LNP上的板式压榨带。

该纸板最后进入一个烘干区，其可以包括至少一连串的回转烘干滚筒或烘筒，它们通过蒸汽在内部被加热。新近形成的纸板通过一个烘干织物被引入一个曲折的通道中顺序绕过每一个滚筒，该烘干织物保持纸板紧贴着滚筒的表面。加热滚筒通过蒸发将纸板的含水量减小到一个理想水平。

应该意识到造纸机上的成形、压榨以及烘干织物都采用环形循环的形式并且起输送带的作用。应该进一步意识到造纸是一个以相当高速度进行的连续过程。也就是说，纤维素浆液连续沉积到成形区的成形织物上，同时新近生产的纸板在其离开烘干区后被连续卷绕到辊子上。

在一些纸产品，例如纸巾，擦面纸和纸手帕的生产中，穿透空气烘干例如增加或替代了上述的压榨脱水。在穿透空气烘干中，新近形成的纤维素纤维网从成形织物被直接输送到一个可透空气的穿透空气烘干(TAD)织物。加热空气被引导穿过该纤维素纤维网并穿过该TAD织物以连续进行脱水处理。空气将纸巾或薄纸模制为TAD织物的外形，赋予该网三维结构。

在其它应用中，织物可以用于湿法成网、干法成网、熔喷和纺粘非织造织物的生产中。

根据生产的产品，可能期望在其上具有图案。将产品穿过一个至少在一个辊上具有图案的两辊压区并使图案压印到产品或纸上的工艺是公知的。这种方法的例子在美国专利第4,526,652；5,126,015；和5,766,416中被公开。

然而，这也可以通过使用压花织物实现，该压花织物用于将压花图案压印到被生产的产品上。例如，如美国专利3,301,746中所述的一个早期TAD织物通过压印在其上织造的结子图案在网中形成一个多区域结构。

在此上的改进是在织物的织造基体上引入一个树脂构架。此类型织物的例子在美国专利第4,514,345；4,528,239；4,529,480；4,637,859；和5,066,532中被公开。

在织物上提供压花图案的另一个方法在WO98/27277中被公开，其揭露了一个包括一个纤维毛层的造纸织物，该织物具有一个压印表面。该纤维毛层被加热处于熔融状态时在其上压印一个图案。其上的一个改进可以在WO99/09247中发现。

可选择的，织物可以是一个顶层被压印的层压结构，如美国专利4,541,895中公开的。

发明内容

本发明是一种工业加工织物，其被设计成作为在非织造织物的生产中被使用的一个成形，压榨，烘干，TAD，浆粕成形或者工程织物，其以环形循环的形式并且以输送带的方式起作用。本发明的织物也可以被用在淤渣脱水或一个使脱墨纸浆脱水的双压区增稠器(“DNT”)中。该织物可以本身压印有适合成品和其预期用途的图案形式的预选外形特征。

在本发明的一个方面，该工业加工织物具有一个压印背面并且与一个开口或非开口的板式压榨带结合使用。当该带具有一个平滑或者盲孔表面时，在背面上的压榨织物压花图案对水分的除去有利。在背面上的压印图案可以如将被讨论的那样发生改变。

在本发明的另一方面，两个最初不同的独立织物通过已知的方法，例如针刺被连接到一起。每一个织物在其一个表面上具有压花图案。织物被层压到一起，如此压花图案互相接触，形成一个在层压织物中的孔穴图案，熟练的技工可以根据需要对其设置以控制织物的特性。例如，织物的图案可以与一个织物的压花图案配合和互补，并且与第二织物的压花图案对齐。每一织物的孔穴或者低谷可以因此互相对齐。如此形成在层压织物内部的孔穴可以形成织物中的贮水孔。这个配合、互补的对齐可以仅仅是无限种可能性中的一种。

在另一个实施例中，两个织物的图案可以以一个期望的角度互相配合并且弥补。例如，一个90°的定向可以促进稳态压榨特性。这两个相对的压花图案可以在织物内部产生一个“桥”效应，防止这两个织物互相嵌入形成层压制品。这导致了获得具有更好的厚度保持、改良的水处理能力、更长的织物寿命以及更容易清洁的织物。

在另一个实施例中，图案不必配合，并且可以被排列为一个预选或随机的图案。无限数目的配置是可能的，由于压花技术实际上允许任何可能图案的形成，其可以然后与任何其它可能图案连接。

压花织物可以通过使用其上具有压花图案的装置来制备，压花图案被加热并具有两个相对的元件，在它们之间织物可以以预选的压缩程度压缩预选的时间间隔。作为选择，织物可以在压花之前被预热。例如，压花图案可以由一个允许连续压花的双辊压光机提供，其一个或两个辊可以被刻花或被蚀刻。另外，该织物可以包括低熔点纤维、熔融胶粘网或喷射胶粘网，其可以当织物在其预定用途中起作用时用于增强和保持在织物中的压花图案。

作为选择，如果该应用确实需要，具有上部和下部压板的一个印压机也可以被使用。一个具有预选压花图案的压花介质被使用，并且能够容易地从一个压花图案变换到另一个压花图案，例如通过改变刻花轧辊。另外，该印花方法在多用途的期望印花织物的生产中提供通用性。期望的印花织物的特性依赖于某些处理变量的控制，在这些变量条件下发生印花操作和基体的选择。这些处理变量包括时间、温度、压力、间隙设定和辊结构。

附图说明

因此通过实现本发明的说明，本发明的目的和优势将被实现，其说明书应该结合附图理解，其中：

图1是一个处于一个长压区压榨机中的压花织物的透视图，其体现了本发明的教导；

图2是本发明一个实施例的透视图，其中两个织物被贴在一起并且使它们各自的压花图案互相面对；

图3是本发明另一个实施例的透视图，其中两个织物被贴在一起并且使它们各自的压花图案以90°角互相面对

图4本发明另一个实施例的透视图，其中两个织物被贴在一起并且使它们各自的压花图案互相面对，另外在第二织物底部表面上具有另一个压花图案；以及

图5是一个包括一个两辊压光机的压花装置的横截面示意图。

具体实施方式

现在特别转向附图，图1显示了一个长压区压榨机的典型图解，包括纸板或纸幅W，槽纹靴形压榨带24和压花织物10的一个剖切部分。

应该理解，尽管示出一个LNP，但本发明具有除此之外的应用。虽然在一个LNP中使用是特别有利的，其也具有在其它场合中的应用，其中压榨器被用作脱水机构，或者也可以在这样的场合具有应用，其中织物中的孔穴容量是重要的或期望的。通常，织物10优选可以由从例如聚酰胺和聚酯树脂材料的聚合树脂材料挤出形成的纱线织造。包括复丝和单丝的各种纱线可以被使用。各种织造图案可以为此目的被使用，各种织造图案中的任何一个对本发明的实现都不是关键性的，并且正如本领域普通技术人员所公知的，织物可以是单层或多层的，织造或是非织造的，并且通常在一个或两个表面上包括毛层纤维。非织造织物可以包括挤出网状织物，针织物或类似物。毛层纤维通过针刺或水刺被应用在一个或两个外侧板接触表面上，并被应用在压榨织物的内部或者后部接触表面。

在织物10中，变了形的元件14被压花在织物10上，凸起或平面区域12将压花成形分开。这可能是织物10的一个平面内成形造成的结果。在这点上，织物10在区域14中变形或压缩。织物10的一侧16包含压花图案而另一侧保持平坦。压花图案可以是如图所示的在平面内或者在平面外，其中织物10材料的移动造成一侧出现凸起部份和另一侧出现相应的下降部份。如图所示，织物的压花图案垂直于呈现在槽纹靴形压榨带24上的MD沟槽20。槽纹靴形压榨带24的沟槽20提供用于从纸板或纸幅W移除的水分的临时存储场所。

压榨织物10背面上的压花图案提供了用于水分临时存储的额外场所，并进一步增强了水分移除作用。背面图案可以是MD定向通道(压花图案)，当板带具有一个平坦的或者平滑无排除口的表面时该背面图案可以起在压榨压区上排水并且增强脱水的作用。该图案可以具有不同的变化形式，例如通道可以提供在MD方向，或者通道与MD方向、CD方向或者两者成倾斜的角度并且具有相同或者不同的深度。除了通道之外，可以利用不同形状的压花图案，例如循环开口，这对本领域技术人员来说是显而易见的。

现在转向图2，示出了一个配置，其中通过针刺或其它已知的将织物连接到一起的技术，例如胶合或热融合或者其它适于此目的的方法，织物10和50被连接到一起。每个织物10和50具有将在它们各自连接表面上的压缩压花图案分开的凸起平面区域12和52。反面或者外表面18和58是平坦的。平面区域12和52互相接触，在织物中产生一个孔穴22的图案，为了控制织物的特性本领域技术人员可以对其进行控制。在图2中示出的实施例中，凸起平面区域和其中的孔穴形成了一个在它们各自织物10和50上的匹配图案。就是说，压花图案与一个织物的凸起平面区域12和52匹配和互补，并与第二织物的凸起平面区域对齐。这也意味着每个织物的孔穴22互相对齐，并在织物中产生贮水容器。这个配合、互补成一直线仅仅是基本无限数目图案可能性中的一种。

在另一个实施例中(图3)，两个织物10和50的凸起平面区域12和52是相同的，且然而可以是互相弥补的，例如成90°角或任何其它的角度。这两个相对的压花图案可以在织物内部产生一个桥效应。这将防止两个织物互相嵌套。这将导致获得一个更好的厚度保持、改良的水处理能力、更长的织物寿命以及更加容易清洁的织物。

应该理解图案不必一定要配合，并可以排列成为一个预选或随机的图案。可以是这样的，无限数目的配置是可能的，由于压花技术实际上允许任何可能图案的形成，该图案可以然后与任何其它可能图案(例如，在织物中或在一个槽纹靴形压榨带中洞眼与沟槽对齐的一个图案，洞眼与沟槽不对齐的一个图案，洞眼与沟槽部份对齐的一个图案或者其任意组合)结合。

另一实施例也被设想。例如，一个工业加工织物可以由两个被层压到一起且表面上出现压花图案的织物组成，压花图案因此被引到一起以形成织物中的内部孔穴。

另外，构成底部织物的织物外表面可以具有一个图案(参见图4)。这个图案可以是平面外压花的结果或者两侧可以压印上不同的图案。因此当此织物形成时，既有内部孔穴又有背面孔穴。

另一个实施例也可以是一个层压制品，借此每一个织物的一个表面被压花。在这种情况中织物具有一个平坦表面和一个压花表面。顶部织物被层压，因此其平坦表面在外侧或纸接触侧面上。底部织物被定向为，其平坦表面与顶部织物的压花表面接触，并且第二织物的压花图案现在处于层压织物的底部侧面。在这些实施例中，毛层纤维也可以被包括在一个或两个表面上。例如在一个压榨织物中，它的表面全部包含毛层纤维，甚至是构成层压制品的两个织物的表面也包含毛层纤维。对于其它工业加工织物，织物可以不具有任何毛层组分。

在所有的实施例中，应该理解压花图案影响了织物本身的一些特征，例如流体处理能力、孔穴容量以及压缩抵抗力等。此外，然而压花图案的目的不是为了将图案赋予与其接触的纸、薄纸或非织造产品。

一种用于在织物上压印期望图案的方法也已经被公开。如图5中所示，一个双辊压光机30由一个第一辊32和一个第二辊34形成。该压光机辊子的一个或两个可以被刻花或蚀刻以提供压花。织物10被给进第一和第二辊32，34之间形成的压区36中，第一和第二辊在箭头指示的方向旋转。压光机30的一个或者两个辊32，34被加热到适当的温度。辊32，34的旋转速度由压区中将被压花的织物10所需要的保持时间控制，通过将第一和第二辊32，34挤压到一起以形成所需厚度的压区提供所需的力。

织物被压花的范围可以被改变。其可以是整个织物宽度或者是其任一部分或片断。压花织物的一个加热或预热操作可以是期望的，并且因此一个加热装置可以被利用。这可以例如通过一个热空气烘箱、可以是前述压光机的一个或两个辊中的一个加热辊、红外加热器或其它任何适于此目的的装置来实现。

现在转向在其上形成压花图案的织物，这样的一个织物可以与那些在目前造纸或非织造纺织工艺中通常使用的织物相一致。根据其中织物被应用的特殊用途该织物优选是这样的形式，其具有一个织造基层并且可以是一个成形、，压榨、烘干、TAD、浆粕形成或者是一个工程织物。可以使用其它基层，包括一个由螺旋到一起的材料条带形成的基层，如美国专利5,360,656和5,268,076所教导的，它们的教导在此结合引作参考。并且当其作为压榨织物被使用时，人造短纤维可以通过针刺处理被应用到基层的一个或两个侧面。本领域技术人员所公知的其它基层也可以被使用。最终控制织物压花图案成形的变量包括辊和织物的温度、辊之间的压力、辊的速度、压花或者辊的图案以及辊之间的间隙。所有的变量不必在每一状态被记下。例如，当在辊之间采用一个间隙时，辊之间产生的压力是对织物变形抵抗力的一个表现。压光机的机械加载系统保持辊之间的间隙。辊可以具有不同的温度设定，并且根据所涉及的环境，织物的预热可以被使用也可以不被使用。

所描述的方法导致最后获得织物的变化的外形和渗透性。类似于压花辊图案的一个图案将被传输到织物。该图案可以源自平面内变形，其中织物的标称厚度保持不变并且包含图案的区域被压缩。在此情况中织物具有一个被组成图案的侧面和一个平滑侧面。该图案也可以源自平面外变形，其中标称织物厚度由于材料脱离织物初始平面的运动而增加。在此情况中图案存在于两个侧面上，其一侧由一个突起组成而在相对的一侧具有一个相应的空穴。在这种情况中压缩可以发生或者可以不发生。可以通过仔细控制形成图案区域中的压缩量来影响织物对流体(空气和水)渗透性的改变。改变层压材料的未熔合织物压缩程度的压缩可能导致这样的情况，其中压花区域中织物的渗透性小于最初的渗透性，但没有减小到零。

高温和高压可以最终导致压花区域中纤维的熔合，并完全密封该区域。这将导致一个“定型-非定型”的情况。正如该应用保证的，这些区域中的渗透性可以在一个期望值范围上改变。

例如，如果期望在图案区域保持一定程度的渗透性，其可以通过在被压花的织物中引入双组分或低熔点纤维来实现。这将在不需要额外热量的同时允许将图案压花到保持该图案的热接触表面上，额外的热量导致表面不希望的熔化并减小或消除了它的水输送能力。

形成一个多孔渗水、粘合图案的其它方法包括使用一个结合在织物中的开放的柔性胶粘网，或者使用一个在加热和压力条件下会熔化的喷射粘合组分。因此，根据期望的结果来设想这些压花的可选方法。

织物层的层压可以通过针刺、粘合、热熔合或用其它任何适于此目的的方法实现，并且层压制品可以包括织造物、非织造物、针织物、挤出的网状基层或它们的任意组合。同样在层压制品的情况中，底部织物可以在两个表面上都被压花。

因而可以发现通过期望处理(当然，以及执行处理的元件)的选择，所包含变量的控制，以及选择被压花织物的类型，前述的方法在生产期望压花工业加工织物中提供多方面的适应性。

因而通过本发明其优势被实现，并且虽然首选实施例已经在此被揭露和详细描述，其范围不应该由此被限制，更合适的其范围应该由附加的权利要求所确定。

Claims (28)

1.一种循环带形式的工业加工织物，在制造产品时该织物以输送带的方式起作用，在产品被支撑在织物上的同时从产品中排出流体，包括：

基层，其具有顶部表面和底部表面并且沿一个平面具有标称厚度，所述产品被支撑在该顶部表面上；以及

压印在该基层的底部表面上的图案，所述的图案产生用于接收穿过该基层的流体的孔穴。

2.如权利要求1所述的织物，其中该织物具有织造基层。

3.如权利要求2所述的织物，其中该织物由单丝纱或者复丝纱织造而成。

4.如权利要求1所述的织物，其中织物具有聚合物基层。

5.如权利要求1至4中任一项所述的织物，其中该织物包括低熔点纤维，其被用以增强和保持图案。

6.如权利要求1至4中任一项所述的织物，其包括织物的可熔网状组分，用以增强和保持图案。

7.如权利要求1至4中任一项所述的织物，其包括织物的喷射粘合组分，用以增强和保持图案。

8.如权利要求1所述的织物，其包括提供从以下组中选择的工业加工织物：成形织物，压榨织物，烘干织物，TAD织物，浆粕形成织物，工程织物，淤渣脱水织物或者DNT织物。

9.如权利要求1所述的织物，其中该织物包括作为其顶部表面、底部表面或者作为顶部表面和底部表面两者的纤维毛层。

10.如权利要求1所述的织物，其中该顶部表面基本上是平滑的。

11.一种循环带形式的工业加工织物，其在制造产品时以输送带的方式起作用，在产品被支撑在织物上的同时从产品中排出流体，包括：

第一基层，其具有顶部表面和底部表面并且沿一个平面具有标称厚度，所述产品被支撑在该顶部表面上；以及

压印在该第一基层的底部表面上的第一图案，所述第一图案产生用于接收穿过该织物的流体的孔穴；

第二基层，其具有顶部表面和底部表面并且沿一个平面具有标称厚度；

压印在该第二基层上的第二图案，所述第二图案产生用于接收穿过该织物的流体的孔穴；以及

其中所述第一基层的底部表面和第二基层的顶部表面处于相邻的关系，并且所述第一和第二基层被连接在一起。

12.如权利要求11所述的织物，其中在第二基层的顶部表面上压印有第二图案，并且所述第一图案和所述第二图案以相邻的关系被设置。

13.如权利要求12所述的织物，其包括压印在第二基层的底部表面上的第三图案。

14.如权利要求11所述的织物，其中第二图案被压印在第二基层的底部表面上。

15.如权利要求11所述的织物，其中该第一和第二基层通过针刺、胶粘或者热熔合被连接在一起。

16.如权利要求11所述的织物，其中该第一和第二图案彼此相同并且互相成配合的关系。

17.如权利要求11所述的织物，其中该第一和第二图案彼此相同并且互相弥补。

18.如权利要求11所述的织物，其中该第一和第二图案互不相同。

19.如权利要求11所述的织物，其包括提供具有织造基层的织物。

20.如权利要求19所述的织物，其中所述织物由单丝纱或者复丝纱织造而成。

21.如权利要求11所述的织物，其包括提供具有聚合物基层的织物。

22.如权利要求11至21中任一项所述的织物，其中该织物包括低熔点纤维，用以增强和保持至少一个所述图案。

23.如权利要求11至21中任一项所述的织物，其包括织物的可熔网状组分，用以增强和保持至少一个所述图案。

24.如权利要求11至21中任一项所述的织物，其包括织物的喷射粘合组分，用以增强和保持至少一个所述图案。

25.如权利要求11所述的织物，其包括非织造的织物。

26.如权利要求11所述的织物，其包括提供从以下组中选择的工业加工织物：成形织物，压榨织物，烘干织物，TAD织物，浆粕形成织物，工程织物，淤渣脱水织物或者DNT织物。

27.如权利要求11所述的织物，其包括作为其顶部表面、底部表面或者作为顶部表面和底部表面两者的纤维毛层。

28.如权利要求11所述的织物，其中该第一基层的顶部表面基本上平滑。

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