CN1278879A - 含有短效系结纱线的多层的孔带 - Google Patents

Abstract

一种在造纸过程中用于支撑纤维素纤维结构的带(10)这种带包括具有两层(16,18)的加强结构(12),这两层是与接触纸幅的第一层和朝向机器的第二层;包含固化光敏树脂的加花层(30),穿过加花层有很多导管。上述两层由整体的或附加的系结纱线(322)连接,在光敏树脂固化后位于导管内的纱线的至少一部分是可被除去的。另外还公开了制造这种带的方法。

Description

含有短效系结纱线的多层的孔带

发明领域

本发明涉及带，特别涉及用于造纸的包括树脂框架和加强结构的孔带。具体说本发明涉及含有至少由两层组成的加强结构的带，其中该加强结构具有可除去的系结纱线，用以临时连接上述层。

背景技术

纤维素纤维结构，如纸巾，面巾纸，及卫生纸，是日常生活的主要用品。对这类消费产品的大量需求和持续应用产生了对这类产品的形式进行改良的要求，同样的，对其制造方法的改进也提出了要求。这类纤维素纤维结构是通过将来自高位水箱的含水浆液淀积到长网造纸机长网或双股线造纸机上制成。上述任一种形式的成形长网都是环状带，通过该环状带进行最初的脱水和纤维重排。

在将形成纤维素纤维结构的纸幅最初形成之后，造纸机将纸幅传送到造纸机的干燥一端。在普通造纸机的干燥一端，压毡在最终干燥之前将纸幅压实为单一区域的纤维素纤维结构。最终干燥通常是由加热鼓，如Yankee干燥鼓实现的。

该制造过程的重要改进之一(其给最终消费产品带来了重要改进)，是用空气穿透式干燥代替普通的压毡脱水。在空气穿透式干燥中，类似于压毡干燥，该纸幅在成型长网上产生，该成型长网接收来自高位水箱的浓度低于百分之一的含水浆液。一般地，最初的脱水发生在成型长网上。该成型长网一般不出现稠度大于约30％的纸幅。该纸幅被从成型长网传送到可透空气的空气穿透式干燥结构。

空气从纸幅和空气穿透式干燥结构通过以继续该脱水过程。在空气穿过空气穿透式干燥结构和纸幅的同时，带和纸幅在真空传送槽，其他真空箱或底板，预干燥器辊子等至少被传送。结果，该纸幅被成型成空气穿透式干燥结构的外形且纸幅的稠度提高。这种成型产生了更为立体的纸幅，但也会产生小孔，如果该纤维在第三个维度上偏转过大，则在纤维连续性上会产生破口。如在现有技术中所知，小孔是由纸幅的不完全成型引起的纸纸幅中的小直径洞。

然后纸幅被传送到最终干燥阶段处，在那里纸幅被还压印。在最终干燥阶段，空气穿透式干燥结构将纸幅传送到加热鼓上，例如Yankee干燥鼓，以进行最终干燥。在该传送中，纸幅的一些部分在压印时被压实，以产生多区域结构。很多的这类多区域结构作为优选的消费产品而已经被广泛的接受。在商业上获巨大成功的早期的空气穿透式干燥结构的一个例子在1967年1月31日授予Sanford等人的具有共同受让人的美国第3，301，746号专利中进行了描述。

随着时间推移，更进一步的改进成为必需。关于空气穿透式干燥结构的一重要改进是在加强结构上采用树脂框架来形成空气穿透式干燥带。这种设计使得干燥带能够获得连续图案，或，任何预定形式的图案，而不是仅能产生由现有技术的纺织的带所实现的不连续图案。这类带和由此制成的纤维素纤维结构的例子可以在下述专利中找到：1985年4月30日授予Johnson等人的美国第4，514，345号专利，1985年7月9日授予Trokhan的美国第4，528，239号专利，1985年7月16日授予Trokan的美国第4，529，480号专利，及1987年1月20日授予Trokan的美国第4，637，859号专利中找到。上述四项专利在此处被引作参考，目的在于说明优选加花树脂框架和加强元件型的空气穿透式干燥带，以及由这些干燥带制成的产品。这种带已经用于生产在商业上取得巨大成功的产品，如BOUNTY纸巾和CHARMIN ULTRA卫生纸，均由目前的专利受让人生产和销售。

如上所述，这种空气穿透式干燥带使用了加强元件来稳定树脂。该加强元件还控制了造纸纤维的偏转(deflection)；该偏转是由作用于带的背面的真空和通过带的空气流动造成的。这种类型的早期的带使用一种细小网眼的加强元件。虽然这种细小网眼从控制纤维偏转进入带的角度来看是可取的，它不能承受一般造纸机在运转的延续期间的环境。例如，这种带太柔软以致经常发生破坏性的褶皱和皱折。还有，这种细纱线不能提供足够的接合强度(seam strength)并且常在造纸时遇到的高温下燃烧而在织物上产生洞。

加花树脂框架和加强结构空气穿透式干燥带的一种新改进型针对上述一些问题进行了改进。该改进型运用了具有竖直垒叠的机器方向的纱线的双层加强结构。单一的垂直机器方向的纱线系统将上述两机器方向的纱线编织在一起。这种双层设计允许使用粗织图案和大直径纱线以解决接合强度和烧蚀问题，同时保持足够大的刚度以防止在造纸机上褶皱和皱折。

当这种树脂框架和加强结构带用于制造薄纸(tissure)，比如上述取得商业成功的CHARMIN ULTRA，新的问题出现了。例如，在薄纸制造时的一个问题是在纸幅的偏转区域产生很小的细孔。细孔与纸幅偏转进入带的深度有很大关系。该深度既包括加强结构上树脂的厚度，也包括加强结构上允许纤维偏转超出加强结构的假想顶部表面的任何凹处的厚度。一般的，垒叠的机器方向纱线的双层加强结构设计由于特定的编织构形而具有不同的深度。与树脂中的偏转管相对齐的织物的具体位置中的深度越深，在该区域产生细孔的倾向越大。

近期研究表明，三层加强结构的使用出乎意料地减少了细孔的出现。三层加强结构包括两个完全独立的织物层，每层具有自己独特的机器方向和垂直机器方向的网眼。这两个独立的织物层一般由系结纱线连接在一起。更具体说，该三层带最好采用细小网眼的方形织物作上层，以与纸幅接触并使细孔减至最少。下层或朝向机器层采用粗纱来增加刚度并提高接合强度。系结纱线可以是特别增加的机器方向或垂直机器方向的纱线，它们不在任何一层中出现(即附加系结纱线)。或者，系结纱线可以由加强结构的上层和／或下层的垂直机器方向或机器方向编织纱线组成(即整体系结纱线)。机器方向纱线优选作为系结纱线，因为它们可以提供较高的接合强度。虽然这种三层带在细孔减少上提供了相当大的改进，但仍然需要更进一步的改进。例如，系结纱线在导管中的存在使得有系结纱线存在的导管的投影开放面积比没有系结纱线存在的导管的面积要小，并造成透气性的不同。结果，纤维在有系结纱线存在的导管和没有系结纱线存在的导管中的偏转不同。

造纸技术已经考虑提高用于造纸机的纤维的透气性。例如，针刺干燥毡最初使用相对的松编织底布，并将人造纤维针刺于其上而形成干燥毡。在提高这种带的透气性的一尝试中，现有技术研制了一种支撑结构，包括一片等间隔的，平行的经线作为编织底布的替代物(即无纬毡)。但是，这种纬线在针刺过程中和在造纸机上运转时不具有足够的结构稳定性。这种结构稳定性的不足就是本技术中已知的“稀松性(sleaziness)”问题。提高结构稳定性的一种方法如1971年5月5日以Scapa—Porritt的名义出版的英国专利说明书第1，230，654号所述。在其中公开了一种生产造纸机针刺毡的方法，编织底布具有一般所采用的机器方向纱线和垂直机器方向纱线，而垂直机器方形纱线中至少有一部分在液态介质中不溶解，至少有一部分据说在液态介质中溶解。另外还公开了将底布的可溶解纱线(或它的一部分)溶解掉。虽然可溶解纱线在造纸毡中的应用可能实现对稀松性的改进，但这种改进不能解决上面讨论的由于使用系结纱线而产生的纤维偏转的不同。而且，该1，230，654号专利说明书不能象在上述三层织物中的系结纱线那样在多层织物中保持纤丝(层)具有优选的相对关系。

另一个需要改进的领域是减少或消除细孔。当带包括具有顶层整体系结纱线的加强结构时，每次系结纱线下降到底层以连接两层时所产生的失去支撑都会引起细孔。也就是说，当采用整体系结纱线时，不同的导管产生细孔的可能性有所不同，从而对于造纸过程中的控制造成了难度。

因此，本发明的目的是提供一种带，其具有较高的开孔面积均匀性并且在这些开孔导管中产生细孔的可能性更小。本发明另一目的是提供一种带，这种带在提供上述改进的均匀性的同时，不会减少这种帝在造纸过程中的适用性，也不会减少在带制造过程中加强结构的适用性。本发明又一目的是提供一种加强结构，该加强结构具有在带制造过程中为多层加强结构的层之间提供稳定性的系结纱线，同时，形成可在造纸过程中具有良好耐久性的带。本发明的又一目的是提供一种带，其中任何的系结长丝都不会干扰其导管开孔面积。

本发明的概述

本发明包括用于纤维素纤维结构的支撑带。带包括加强结构和加花层。

该加强结构包括两层，朝向纸幅层和朝向机器层。该朝向纸幅层由对光化辐射充分透明的纱线编织而成。优选的是，构成朝向机器层的纱线的至少一部分是对光化辐射充分不透明的。

上述两层由短效系结纱线连接，这些短效系结纱线在带制造过程中稳定了所述两层间的关系。系结纱线可以是附加的垂直机器方向系结纱线或附加的机器方向系结纱线，它们与第一层或第二层中对应的机器方向纱线或垂直机器方向纱线相交织。该系结纱线还可以是整体系结纱线，这些纱线将第一层和第二层彼此相连，其被织入第一层和第二层的对应平面中，且另外还与另一层的对应纱线相交织。

加花层从所述背面延伸穿过所述第一层，并延伸超过所述第一层，以形成所述带的所述纸幅接触表面的至少一部分，所述加花层包括固化光敏树脂。穿过固化的树脂在加花层中还形成多个导管，由此使纸幅接触表面和背面液体联通。

加强结构的朝向纸幅层和朝向机器层也由与每一层交织的短效附加系结纱线暂时连接。这些系结纱线对光化辐射是充分透明的，且当不再需要它们稳定加强结构的朝向纸幅层和朝向机器层之间的联系时，可以用化学或机械过程除去。具体说，短效附加系结纱线的位于导管内的那些部分可以被除去，从而使得带的性质，例如投影开放面积，沿带有充分的各向同性。除去短效附加系结纱线的优选方法是由喷淋系统所提供的溶解作用和机械能量的组合，所述喷淋系统属于制带和造纸过程的一部分。合适的材料是那些可通过化学或机械方法可控制地除去的材料。

附图的简要说明

图1是本发明带的局部俯视图，该带具有由来自第二层的短效附加系结纱线连在一起的第一和第二层，且为了清晰表示而将局部切去；

图2是沿图1的线2—2截取的垂直剖面视图；

图3是现有技术的带的局部俯视图，具有耐久的附加系结纱线，且为了清晰显示而将局部切去；

图4是沿图3的线4—4截取的垂直剖面图，且为了清晰显示而将加花层局部去掉；

图5A是俯视图，其中标明了图5B中的关键元件；

图5B是本发明带的显微照片，其中示出了短效附加系结纱线；

图6A是俯视图，其中标明了图6B中的关键元件；

图6B是将图5A和图5B中的短效附加系结纱线冲洗除去后的本发明的带的显微照片。

发明详细描述

参照图1和图2，显示了本发明的带10。本发明的带10优选是环状带，用于将纤维素纤维和类似材料从造纸工序的一部分传送到另一部分。例如，带10适合在纤维沉积工序接收纤维(即用作成型长网)或将这些纤维从成型长网传送到干燥工序。帝10包括两个主要元件：加强结构12和加花层30。加强结构12还包括至少两层，朝向纸幅的第一层16和朝向机器的第二层18。加强结构12的每一层16，18又包括交织的机器方向纱线120，220和垂直机器方向纱线122，222。优选的加强结构12还包括与朝向纸幅层16和朝向机器层18上的各个纱线100相交织的短效附加系结纱线322。名词“纱线100”在此处是一个总称，包括了第一层16的机器方向纱线120，垂直机器方向纱线122，以及第二层18的机器方向纱线220及垂直机器方向纱线222。

带10的第二个主要元件是加花层30。该加花层30由树脂成型到加强结构12的第一层16的顶部。该加花层30贯穿加强结构12，并且通过用光化辐射透过具有不透明部分和透明部分形成的图案的掩膜照射液态树脂从而将树脂固化成任何预定的图案。

参照图2，带10有两个相对的表面，位于加花层30的朝外表面上的纸幅接触表面40和相对的背面42。帝10的背面42与在造纸过程中使用的机械设备接触。这种设备(未示出)包括真空拾取靴，真空箱，各种辊子等。

带10还可以包括导管44，其从带10的纸幅接触表面40延伸到带10的背面42，并且与它们相液体连通。在造纸过程中导管44允许纤维垂直于带10的平面偏转。

如图示，如果选择了基本上连续的加花层30，导管44可是不连续的。或者，该加花层30可以是不连续的而导管44可以基本上连续的，或加花层30和导管44两者都可以是部分连续的。例如，本领域的一般技术人员可以很容易的想象与图1所示相反的不连续加花层30和连续导管44。这种具有不连续加花层30和基本上连续的导管44的设计，如在此处引作参考的上述授予Johnson等人的美国第4，514，345号专利的图4所示。部分连续导管如在1997年5月13日授予Ayers等人的具有共同受让人的美国第5，628，876号专利所述，其公开部分在此处引作参考。当然，本领域的一般技术人员会认识到，同样可以选择不连续，连续，以及部分连续图案的任意组合。

加花层30由光敏树脂成型，如上文所述和在此处引作参考的上述专利所述。应用光敏树脂成型具有预定图案的加强结构12的加花层30的优选方法是，在加强层上涂覆液态的光敏树脂。具有与树脂的固化相匹配的激化波长的光化辐射，透过具有透明和不透明区域的掩膜照射光敏树脂。光化辐射透过透明区域并将其下方的树脂固化成预定图案。被掩膜的不透明区域遮住的液态树脂没有固化并被冲洗掉，留下加花层30中的导管44。

如1996年10月22日授予Trolkhan等人的美国第5，566，724号专利所述(其公开部分在此处引作参考)为加强结构的第二层提供了不透UV的机器方向或垂直机器方向的纱线并提供了对光化辐射来说充分透明的系结纱线，从而形成具有理想背面网纹(backside texture)的带，在该带中当系结纱线位于加强结构的最上面时不会出现不利的锁固树脂的损失。类似的，对于本发明，光化辐射不能通过第二层18的充分不透明的纱线220，222。这在第二层18的朝向机器背面上形成了背面网纹。背面网纹与第二层18的纱线220，222相对齐，第二层纱线具有第二不透明度，且对光化辐射来说是不透明的。穿过纤维素纤维结构并通过背面网纹的空气从纤维素纤维结构除去水。

加花层30从加强结构12第二层的背面42延伸出来，从加强结构12的第一层16向外延伸并超出该层。当然，如下文所讨论的，不是所有的加花层30都延伸至带10的背面42的最外面。而是，加花层的一些部分不会延伸到加强结构12的第二层18的具体的纱线220，222以下，以便形成促进上述空气流动的网纹。加花层30还延伸超出第一层16的朝向纸幅表面之外，以便，至少是部分地，限定导管44的偏转深度。优选的是，加花层30从第一层16的朝向纸幅表面向外延伸出大约0．002英寸(0．05毫米)到0．050英寸(1．3毫米)。随着图案变粗糙，加花层30垂直于并超出第一层16的尺寸通常会增加。加花层30从第一层16的朝向纸幅表面延伸出的距离是从第一层的表面46开始测量的，最远从第二层18的背面42开始。这里所用的“节点”一词是指机器方向纱线120，220和垂直机器方向纱线122，222的交叉点。

名词“机器方向”是指与纸幅通过造纸设备时的主要运动方向平行的方向。“垂直机器方向”与机器方向垂直并位于带10的平面内。

如上所述，带10的不同纱线100具有不同的不透明度。纱线100的不透明度是不能透过纱线100(由于反射，散射或吸收作用)的光化辐射量和入射到纱线100中的光化辐射量的比值。在这里，纱线100的“单位不透明度”是指圆纱线100每单位直径的不透明度。必需意识到，沿着纱线100的给定横截面的局部不透明度可能是变化的。但是，如上所述，该不透明度是指特定横截面的整体不透明度，而不是指直径内的任何不同元件所代表的不透明度。

机器方向和垂直机器方向纱线120，122交织成朝向纸幅的第一层16。该第一层16可以包括一上，一下的方形组织，或其他任何与顶面46有极小偏差的织纹。优选的是，构成第一层16的机器方向和垂直机器方向纱线120，122包括具有第一不透明度。第一不透明度应足够低，以使构成第一层16的机器方向和垂直机器方向纱线120，122对用于固化加花层30的光化辐射是充分透明的。如果光化辐射在大致垂直于带10平面的方向上可以透过纱线120，122的最大截面尺寸且仍能充分地固化其下方的光敏树脂，这种纱线120，122就被认为是充分透明的。

机器方向纱线220和垂直机器方向纱线222也交织成朝向机器的第二层18。纱线220，222，特别是朝向机器的第二层18的垂直机器方向的纱线222，最好大于第一层16的纱线120，122，以提高接合强度。这种效果可以通过使第二层18的垂直机器方向纱线222的直径(如果采用的纱线100具有圆截面)大于第一层的机器方向纱线120来实现。如果采用的纱线100具有不同的横截面，这种效果可以通过使第二层18的机器方向纱线220的入射光程长度大于第一层16的机器方向纱线120来实现。或者，不是很可取的是，第二层18的机器方向纱线220可以由抗拉强度大于第一层16的纱线120，122的材料制成。

在任何实施例中，第二层18的机器方向和／或垂直机器方向纱线220，222具有第二不透明度和／或第二单位不透明度，它们分别大于第一层16的纱线120，122的第一不透明度和／或第一单位不透明度。第二层纱线220，222最好对光化辐射是充分不透明的。“充分不透明”意味着在具有这种不透明度的纱线220，222的遮蔽下的液态树脂并不固化成起作用的加花层30，而是在带10的制造过程中被中洗掉。

构成第二层18的机器方向和垂直机器方向纱线220，222可以编织成任何合适的图案，例如方形组织(如图所示)，或斜纹组织或断斜纹组织和／或任何合适的组合。优选的是，第二层18为方形组织，以便使接合强度最大化。如果需要，第二层18可以在与第一层垂直机器方向的纱线相对应的每隔一个的位置上具有垂直机器方向的纱线222。通常，第二层18的机器方向纱线220出现的频率与第一层16的机器方向纱线120的相一致，以便保持接合强度。

短效系结纱线322将第一层16和第二层18连接起来。短效系结纱线322可以是分别与第一层和第二层的机器方向纱线或垂直机器方向纱线相交织的附加垂直机器方向或附加机器方向系结纱线。也就是说，附加系结纱线独立于选作第一或第二层16，18中的任一个的任何织物，且，系结纱线是除了这些层16，18之外的，甚至可能干扰这些层的正常织纹。系结纱线还可以是将第一层和第二层彼此连接的整体系结纱线，其被织入第一和第二层16，18的对应平面(即是织物的一部分)，并且还与另一层的对应纱线交织。附加和整体系结纱线在上述美国第5，566，724号专利中有相当详细的讨论。虽然整体或附加系结纱线都适合用于连接本发明的第一层16和第二层18，第一和第二层16和18最好由垂直机器方向的短效附加系结纱线322连接。

优选短效附加系结纱线322在第一层16和第二层18之间交织以连接两层。如图1和图2所示，优选的短效附加系结纱线322是垂直机器方向的系结纱线322，它们分别与第一和第二层16，18的机器方向纱线120，220交织。或者，这些纱线可以是机器方向的系结纱线(未示出)，它们分别与第一和第二层16，18的垂直机器方向的纱线122，222交织。更优选的是，这种系结纱线的直径小于第一和第二层16，18的纱线100，所以这种系结纱线不会过度地减小带10的投影开放面积。还有，在这里，如果系结纱线的至少一部分可以通过在制带过程，造纸过程，或特别设计用来除去该纱线的过程中所用到的方法而被至少部分的除去，系结纱线可以被认为是“短效的(fugitive)”。

短效附加系结纱线322的优选编织图案具有将第一层16稳定于第二层18所必需的最少数目的节点。系结纱线322最好取向于垂直机器方向。因为这种设计通常易于编织。合适的编织图案如图1所示。

与现有技术指示的织纹图案的类型对照，加花层30的稳定效果使接合第一层16和第二层18所必需的系结纱线322的数目减至最小。这是由于一旦塑形完成以及在以后的造纸过程中加花层30就使第一层16相对于第二层18固位。因此，可以选择比制造第一和第二层16，18的纱线100更小和更少的短效附加系结纱线322。

参照图3和图4，其中示出了上述美国第5，566，724号专利的现有技术带110，其长效附加系结纱线422必然阻塞某些导管44。也就是说，每当系结纱线422正巧位于导管44中，系结纱线422就会阻塞导管44的附加部分的投影开放面积。对导管44的这种阻塞会引起有效纤维支撑的差别，从而引起最终产品均匀性的差别。而且，如果是希望采用限制小孔干燥(例如象1994年1月4日授予Ensign等人的美国第5，274，930号专利中所述)，带10具有足够的开放面积变得更加重要。

现有技术通过提供具有相对较少和较小纱线的长效附加系结纱线422来解决这一问题，因为该长效附加系结纱线必然会阻塞透过带10的投影开放面积。这种结构使系结纱线422对产品均匀性的影响减至较小。但是，最好是更进一步地减小这种影响。如以下所讨论的，本发明通过提供短效附加系结纱线322来进一步提高产品均匀性，这些系结纱线可以在制带过程中(加花层30将第一层16相对于第二层18固位之后)、在设计用来除去该系结纱线的过程中、或在造纸机上被除去。申请人发现，与现有技术的带相比，本发明(即将系结纱线从该其所在的导管中除去)会将导管的投影开放面积增加大约5％到大约20％之间，具体取决于纱线100，加花层30和短效附加系结纱线322的直径间的关系。对用现有技术中常用的典型材料编织的带10，投影开放面积会增加大约14％。按照如1994年1月11日授予Phan和Trokhan的具有共同受让人的美国第5，277，761号专利所述的确定孔的平均投影尺寸的方法，可以确定带10的投影开放面积(假设它不是非常透明)，该专利在此处引作参考，用于说明确定加强结构的投影开放面积的方法。

优选的是，这种带具有至少大约600标准立方英尺每分钟每平方英尺(183立方米每分钟每平方米)的透气性。更优选的是，透气性至少为大约900标准立方英尺每分钟每平方英尺(274立方米每分钟每平方米)。在这里，“透气性”是用在穿过带10的厚度有0．5英寸(1．2厘米)水柱的压力下每分钟穿过带10的一平方英尺(一平方米)面积的空气的立方英尺(立方米)数来度量。透气性使用可以从Valmet Corlp．of Helsinki，Finland购得的Valmet可透性测量设备测量。

在编织本发明的加强结构12时，短效附加系结纱线322与现有技术的长效附加系结纱线基本上以同样的方式处置。也就是说，使用系结纱线422或类似物的现有技术编织图案同样适用于稳定本发明的加强结构12。

此外，短效附加系结纱线提供了附加的编织图案灵活性(未示出)。这种灵活性的例子包括：

*因为这种系结纱线可以由简单的工序很容易地除去，因此与现有技术一般所使用的相比，其编织图案可使用更多的系结纱线。这些附加系结纱线可以用在下述的应用中，即用在需要保持加强结构的各层之间对齐的地方，或者用在光敏树脂的存在是非常有价值的、同时短效系结纱线的可去除量可避免这些有价值的树脂填充到在成品带中将形成导管的一部分的那些空间中的那些地方。

*短效纱线还可用于替代一定的形成带的背面42的一部分的机器方向或垂直机器方向的纱线(即一定量的纱线220或222)。由于这种纱线可以由附加工序除去，它们的去除是提供用于促进上述气体流动的网纹的备选方法。显然，设计者需要注意，任何选定的织纹图案都不能替换过多的纱线220，222，以致形成的基体在一些有要求的特性上(例如接合强度)出现不足。

这些是提供给带加强结构的织纹图案设计者的少数几个关于灵活设计的附加系结纱线的例子。

为了在制带过程中(在加花层30将第一层16相对于第二层18固位之后)或在造纸机上除去短效附加系结纱线322，短效附加系结纱线必需包括一种可以通过生物法，化学法，机械法，或生物，化学，机械法的任何组合而从导管44中除去的材料。也就是说，短效附加系结纱线322可以通过溶解作用，水解作用(化学或酶促催化)，感光降解作用，氧化作用除去，或通过设置预定的机械失效部位实现。例如，从如1989年9月26日授予Belz等人的美国第4，870，148号专利所述的聚丙烯酸酯树脂中延伸出的单丝纱在碱性介质中是可溶的。优选的是，短效附加系结纱线322包括一种材料，该种材料可通过作为制带和造纸过程的一部分的喷淋器所提供的机械能和溶解作用的组合而被除去。为了在制帝过程中满足保持加强结构12稳定性的需要，短效附加系结纱线322最好包括一种材料，该材料直到构成加花层30的树脂贯穿加强结构12并被固化之后才被除去。

更优选的是，短效附加系结纱线322包括具有部分水溶性的聚合材料。由此，系结纱线322将保持至少部分的机械完整性直到构成加花层30的树脂被固化。例如，短效附加系结纱线322可以包括诸如聚(环氧乙烷)或聚乙烯醇的聚合材料。聚乙烯醇是特别优选的，因为控制前体聚醋酸乙烯酯的水解程度，就控制了生成物聚乙烯醇的水溶性。这种纱线可以是单丝纱或复丝纱。纤维溶解温度大约80℃的合适的聚乙烯醇纱线可以是从Kuraray Co．，Ltd．of Osaca，Japan得到的Kuralon K—Ⅱ。

如上所述，包括这种限制溶解性树脂的短效附加系结纱线322耐得住作为制带过程一部分的初始喷淋。结果，本发明的加强结构12在整个制带过程中保持与图4所示相类似的结构。一旦加花层30固化从而能够稳定住层16，18，后续喷淋的溶解和机械能将除去位于导管44中的那部分短效系结纱线，从而使投影开放面积最大化。这种喷淋可以在制带设备上或在造纸机上进行。短效附加系结纱线322位于导管中的部分一旦被除去，带10形成如图1和图2所示的结构，其中导管44大致是各向同性的(isotropic)。

为了保证树脂锁固的最大化，短效附加系结纱线322具有分别小于第二层18的机器方向纱线220的第二不透明度和／或第二单位不透明度的不透明度和／或单位不透明度。优选的是，短效附加系结纱线322对光化辐射是充分透明的。

在本发明的备选实施例(未示出)中，短效附加系结纱线322可以具有预定的机械失效部位，在这些位置上系结纱线322被削弱，从而通过机械能(例如由喷淋作用提供)将这些部分除去。例如，使适合用作现有技术的系结纱线422的单纤维材料具有重复长度大致等于或小于导管44图案的槽式花样，从而使其适合用作短效附加系结纱线322。因此，具有系结纱线的导管中，至少大多数导管中都存在凹槽的可能性较高。由于槽削弱了系结纱线，机器的拉伸和喷淋能量的联合作用会使削弱了的系结纱线在导管44内断裂。本领域的一般技术人员会意识到，因为不是所有系结纱线都会断，所以具有开槽、短效附加系结纱线322的带10的性质居于现有技术的带和上述具有可溶的短效系结纱线322的带之间。根据本发明，其中的系结纱线包括可被化学削弱的(例如通过加速水解作用或在成型过程中由紫外光引发的感光降解作用)材料的短效附加系结纱线322也可是可以预见的。

具有包括短效系结纱线322的加强结构12的带10的成型和除去不再需要的纱线的合适方法如下文所述。根据本发明，加强结构12可以被编织且它包括具有适合于预定喷淋水温(如下所述)的溶解温度的短效系结纱线322。使用上述及在所述美国第4，514，345号专利中有更完全描述的方法，成型并固化加强结构12上的液态光敏树脂，以形成稳定第一和第二层16，18之间关系的加花层30。这种成型方法包括，进行喷淋以除去未固化树脂从而形成导管44(优选的是，该喷淋工序的喷淋水温介于大约50℃和90℃之间)。第二次喷淋带10，所使用的喷淋水温大约提高10℃，从而使之高于挤压出短效系结纱线322的树脂的溶解温度，以除去短效系结纱线322的位于导管44中的部分。

本领域的一般技术人员会意识到，用于除去短效系结纱线322的备选工序也是合适的。例如，短效系结纱线322可以被冷却至低于它脆性／弹性转变温度(剩余纱线100，200和固化光敏树脂保持在它们相应的脆性／弹性转变温度之上)，且施加机械能以引起系结纱线322破碎从而扩展打开导管44。短效系结纱线322可以包括熔点充分低于编织加强结构12的剩余纱线100的材料。使加强结构12经受高于短效系结纱线322熔点的温度会使系结纱线322液化。然后毛细管作用会使液态系结纱线材料流到剩余纱线100间的交叉部。冷却后，熔化的系结纱线322用以保持层16，18的之间相对关系并不会阻塞导管44的开放面积。可以预见，这些及类似的保持第一层16和第二层18的之间相对关系直到这种关系由加花层30稳定的方法可以作为本发明的备选实施例。

下面给出的例子并非是限制性的，而是说明性的。

实例

如图3和图4所示的现有技术的加强结构12可以用本领域的一般技术人员所知的方法编织。这种结构12在第一层16中每厘米包括11根机器方向纱线120且在第二层18中每厘米包括11根机器方向纱线220。纱线120和220都是直径为0．24毫米的聚酯单丝，可以从Shakespeare，MonofilamentDivision of Columbia，SC购得。加强结构12在第一层16中每厘米包括11根垂直机器方向纱线122且在第二层18中每厘米包括11根垂直机器方向纱线222。直径0．25毫米和直径0．3毫米的单丝纱线分别用作纱线122和222。这些纱线也可以从Shakespeare购得。加强结构12每厘米还包括6根垂直机器方向的系结纱线422。合适的直径0．15毫米的非短效系结纱线422可以从Shakespeare购得。这种编织的加强结构12可以从Albany International，Appleton，WI购得。为了本实例的目的和模仿本发明的加强结构12，这些系结纱线中的一根被两股水溶性的(80℃)聚乙烯醇纱线(可以从Kuraray Co．，Ltd．OfOsaka Japan得到)代替，以提供短效系结纱线322(如图5A和图5B)。

根据上述美国第5，566，724号专利所述的方法，通过使光敏树脂由穿过掩膜的光曝光而将加花层30成型在上述加强结构12上。用大约75℃的水将未固化的树脂从初期的带10中冲洗除去。图5A和图5B表示了未固化树脂被除去之后带的一部分，其中在导管44中可见短效系结纱线322。如图6A和图6B所示，提高水温大约10℃并再次冲洗，可以使短效系结纱线322的位于导管44中的部分充分溶解。

本说明书提到的所有专利，专利申请(和任何基此授权的专利，以及任何被公开的相关外国申请)，和公开出版物的部分在此处被引作参考。但是，显然，这里引述的任何一篇参考文献并未教导或公开本发明。

虽然在本说明书中对本发明的具体实施例进行了图示和描述，但是对本领域的一般技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的前题下可以进行各种其它的变化和修改。因此，本发明的权利要求书将覆盖所有这些包括在本发明范围内的变化和修改。

Claims (10)

1．一种适合用于造纸的加强结构，所述加强结构包括：

多个编织纱线层，所述多个层中的每一层包括单独的织纹图案，其中在所述每一层中所述纱线的一部分沿着机器方向取向，且所述每一层中所述纱线的一部分沿着垂直方向取向；和

多根系结纱线，将所述层连接形成所述加强结构，其特征在于，所述系结纱线的至少一部分是短效系结纱线。

2．如权利要求1或2所述的加强结构，其特征在于，所述多个层包括第一层和第二层，且通过在所述机器方向将所述系结纱线交织到所述第一层和第二层的织纹中而将所述第一层和所述第二层相连接。

3．如权利要求1或2所述的加强结构，其特征在于，所述多个层包括第一层和第二层，且通过在所述垂直方向将所述系结纱线交织到所述第一层和第二层的织纹中而将所述第一层和所述第二层相连接。

4．如前述任一项权利要求所述的加强结构，其特征在于，所述系结纱线是整体系结纱线。

5．如权利要求1，2，或3所述的加强结构，其特征在于，所述系结纱线是附加系结纱线。

6．如前述任一项权利要求所述的加强结构，其特征在于，所述短效系结纱线包括水溶性聚合物。

7．一种用于纤维素纤维结构的支撑带，所述支撑带具有纸幅接触表面、背面，并包括：

如前述任一项权利要求所述的加强结构；和

加花层，其从所述背面开始延伸穿过所述第一层，并延伸超过所述第一层，以形成所述带的所述纸幅接触表面的至少一部分，所述加花层包括固化光敏树脂，并且穿过加花层形成有多个导管，所述导管为所述纸幅接触表面和所述背面之间提供了液体联通结构，其中在对所述加强结构或所述加花层的剩余部分的不引起实质损害情况下，去除位于所述导管内的所述系结纱线的至少一部分。

8．如权利要求8所述的带，其特征在于，所述系结纱线通过化学方法去除。

9．如权利要求8所述的带，其特征在于，所述系结纱线通过溶解去除。

10．如权利要求8所述的带，其特征在于，所述系结纱线通过机械法去除，其中所述机械法最好包括喷淋系统。

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