CN1314856C - 造纸设备和从纤维素纸幅去除水的方法 - Google Patents

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Abstract

一种设备和从纤维素纸幅去除水的方法。造纸设备包括带有绝对空隙容积的压印件，压印件包括一个增强件，增强件上具有树脂叉节图案，所述的绝对空隙容积在压区中受到压缩时使得纤维素纸幅和毛细脱水件之间形成水通路。绝对空隙容积可根据由纤维素纸幅排出的水量来预先确定。该网图案设备能够使用常规的毡脱水技术对纸网进行脱水，利用压区系统以接近通风干燥系统的速度进行操作。

Description

造纸设备和从纤维素纸幅去除水的方法
技术领域
本发明涉及造纸，尤其是涉及一种造纸设备和从纤维素纸幅去除水的方法。
背景技术
纤维素纤维结构，例如纸巾，面巾纸，餐巾和卫生纸是日常生活中主要商品。对于这种消费产品的主要要求在于提高这些产品的型式以及改进他们的制造方法。利用将来自网前箱的含水纸浆沉积到长网造纸机的网丝或者双网造纸机的网丝上制造这种纤维素的纤维结构。任一种这样的成形网丝均是连续的带，通过所述的带出现初始脱水和发生纤维重排。
在初始形成将成为纤维素纸幅结构的网后，造纸机传送所述的网到机器的干燥端。在传统机器的干燥端，在干燥前，采用压毡使网密实成一个区，即，具有均匀密度和基准重量的纤维素纤维结构。然后再利用热鼓，例如Yankee干燥鼓完成最后的干燥。
制造方法的重要改进之一是利用通风干燥替代传统的压毡脱水。通风干燥对最终的消费产品的性能产生明显的改进。在通风干燥中，类似于压毡干燥那样，纸网开始在从网前箱接受浓度小于1％(在浆液中纤维的重量百分比)的浆液的成形网上形成。初始脱水发生在成形网上。将网由成形网在通风干燥带之前传送到空气。这种典型的“湿传送”出现在领纸装置仿型滑脚(PUS(pickup shoe))上，其中一开始就使网模压成通风干燥带的构型。
通风干燥产生具有不同密度区域的结构纸。这种类型的纸已用在商业产品中，例如Bunty纸巾和Charmin和Charmin超级品牌的卫生纸。传统的毛毡干燥不能生产结构纸和它的辅助用品。然而，希望在速度接近于通风干燥系统的速度时利用常用的毡干燥来生产结构纸。
已有各种打算利用其上具有图案结构的传统毛毡压印胚网。例如，在现有技术中包括由下述专利提供的设想，如1996.9.17公布的由Trokhan等人提交的美国专利U.S.5,556,509；1996.12.3公布的由Ampulski等人提交的美国专利5,580,423；1997.3.11公布的由Phan提交的美国专利5,609,725；1997.5.13公布的由Trokhan等人提交的美国专利5,629,052；1997.6.10公布的由Ampulski等人提交的美国专利5,637,194；1997.10.7公布的由McFarland等人提交的美国专利5,674,663；以及1998.1.20公布的由Trokhan等人提交的美国专利5,709,775；在这些专利中的公开内容做为本文的参考。
其它的想法是在分别的压印织物上传输纸网并把他们压入由两辊之间形成的压区内。于1983.12.20由Hosteler的美国专利U.S.4,421,600公开的一种装置进行两次毡结、三次加压操作，并且具有独立的编织压印织物。在Hostetler的专利中，在提供杨琪(Yankee)干燥器之前通过压印操作将织物网传送到压印织物上。
其它类似的想法在1982年1月5日已由Hulit等人的美国专利U.S.4,309,246表明。他们描述了三种形成两辊之间间隙的构型。在每种构型中，纸网载在具有由经线和纬线叉点形成的叉节所限定的小单元的压印织物上。所述的压印织物、网和毡在辊间受压。
已有的上述各种企图中的每一种均需要一个复杂的辊隙系统，以便将压印织物/纸网组合压成与脱水毡接触。这些系统由于需增加不同的毛毡回路，这就需要化钱进行对于传统机器，如增加空间和动力等方面的改造。还有，为了充分地对纸网脱水，需要所述的系统在低于通过干燥系统的速度下进行操作。
参考于1997年6月10日授给Ampulski等人的美国专利U.S.5,637,194中所披露的内容，它披露了另一种造纸机实施例，其中第一脱水毡邻近于压印件的一面，从两个压辊和第二个脱水毡之间形成的第一压区到一个压辊与一个杨琪(Yankee)干燥鼓之间形成的第二压区，在压印件上形成模制网。压印件压印模制网并将其传送到杨琪(Yankee)干燥鼓。在传送到杨琪(Yankee)干燥鼓之前，于两个压区处有邻接于压印件的第一纸毡去除纸网上多余的水。
本发明提供了一个网图案设备，适合在常规的造纸机器上制造结构纸，而不需要额外的脱水毡和压区。本发明提供的一种网图案设备能够使用常规的毡脱水技术对纸网进行脱水，利用压区系统以接近通风干燥系统的速度进行操作。
发明内容
本发明提供了一个网图案设备，适合在常规的造纸机器上制造结构纸，而不需要额外的脱水毡和压区。本发明提供的一种网图案设备能够使用常规的毡脱水技术对纸网进行脱水，利用压区系统以接近通风干燥系统的速度进行操作。
本发明解决其技术问题的技术方案是这样实现的，提供一种对纤维素纸幅进行脱水的设备，包括一个压印件，压印件包括一个增强件，增强件上具有树脂叉节图案，压印件有从0.05到0.28的相对空隙容积。
根据本发明的另一方面，提供一种对纤维素纸幅进行脱水的设备，包括具有上表面和下表面的毛细脱水件，和一个压印件，压印件包括上表面和一个增强件，增强件具有与毛细脱水件的上表面并列的下表面和其上具有树脂叉节图案的上表面，和第一压辊和并列在一起的第二辊以在其间形成压区，且毛细脱水件的下表面与第二辊接触；其特征在于压印件有从0.05到0.28的相对空隙容积，且所述纤维素纸幅可放置到压印件的上表面上并与第一辊接触。
根据本发明进一步的方面，提供一种用来对包含未经砂磨的机织织物的纤维素纸幅进行脱水的压印件，包括一个增强件，增强件上具有树脂叉节图案，压印件具有小于0.4的相对空隙容积。
根据本发明更进一步地方面，提供一种利用对纤维素纸幅进行脱水的设备从纤维素纸幅中去除水的方法，该方法包括以下步骤：提供并列在一起的第一和第二压辊以在其间形成压区；提供包含大量水的纤维素纸幅；提供具有顶层的压印件，顶层用于压印织物网，和与顶层相对的背面，所述压印件具有绝对空隙容积；在压印件的纸侧放置纤维素纸幅；提供具有上表面和下表面的毛细脱水件；将毛细脱水件上表面和压印件背面并置；在压区中插入纤维素纸幅、压印件、以及毛细脱水件，纤维素纸幅接触第一压辊，毛细脱水件的下表面接触第二压辊，由此水量从纤维素纸幅排出，通过压印件，在纤维素纸幅和毛细脱水件间形成水连通，结果从纤维素纸幅中排出的水量与压印件的绝对空隙容积的比率至少0.5。
根据本发明再进一步的方面，提供一种由上述对纤维素纸幅进行脱水的设备所生产的薄纸，规定了X-Y面并有一与其正交的Z方向的薄纸，所述的薄纸包括多个第一区，多个第一区位于平面内；多个第二区从平面延伸向外，多个第二区的密度低比多个第一区的密度低，多个第二区域有至少一个透视缩短边，这样，在Z方向至少有一个透视缩短边被平面分开。
本发明包括造纸设备和从纤维素纸幅去除水的方法。造纸设备包括一个带有绝对空隙容积的压印件，当压缩压区时，所述的绝对空隙容积使得在纤维素纸幅和毛细脱水件之间形成水通路。根据在压区中对纤维素纸幅所挤压出的水量来预置绝对空隙容积。对于本发明，从纤维素纸幅排出的水量与压印件的绝对空隙容积之间的比率至少约为0.5。
在并列同轴的第一和第二压辊之间形成压区。压印件上侧支撑纤维素纸幅。纤维素纸幅和压印件插入压区中，使得纤维素纸幅的上表面与第一压辊的外周相接触。在压区中，当毛细脱水件的后面与第二压辊的外周相接触时，压印件的背面与毛细脱水件的上表面相接触。压区挤压纸网、压印件和毛细脱水件。从纸网中挤出的水通过压印件到毛细脱水件，并在那里形成一个水通路。
附图说明
当设计说明书来推断权利要求所特别指出的和明确提出的本发明时，结合所附的图，从下面描述中可对本发明有较好的理解，图中使用同样的名称来指明相同的部件，附图如下：
图1是根据本发明的造纸设备的垂直一侧的正视图。
图2图1所示的压印件的部分顶平面图。
图3是沿图1的3-3线的垂直截面图。
具体实施方式
定义：
如这里所使用的名词有下面的含义：
水通路是由水或其它相同流体所形成的连续连接。
空隙容积(VV)是提供给流体一个通路的空间。
相对空隙容积(VVRelative)是VV与给定样品所占据空间容积之间的比率。
绝对空隙容积(VVAbsolute)是单位面积中VV的容积，单位cm3/cm2。
机器方向，也称作MD，是通过产品制造设备的纤维素纸幅的流动方向相平行的方向。
横向，也称作CD，是在纤维素纸幅的同一平面上，与机器方向相垂直的方向。
毛细脱水件是通过毛细管虹吸现象来去除水的设备。
纸厚度是如下面所描述测量的样品的宏观厚度。
基准重量(BW)是纤维素纸幅样品的每单位面积的纤维素纤维(克，g)的重量，单位g/cm2。
还有，这里所使用的纸网与纤维素纸幅是相同的。
本发明包括用来对纤维素纸幅20进行脱水的设备。参考图1，从网前箱10将包含纤维素纤维的含水纸浆排出到成形网15上，接着将所述的含水纸浆传送到包含一个压印件30的干燥设备上，上述的压印件是一连续的带。压印件30将含有大量水的纤维素纸幅20传送到由两个同轴辊之间所形成的压区38中。如图1所示的类似于Yankee干燥鼓那样，第一个辊70是一个可进行加热的辊。第二个辊35可以是一个压辊，所述的压辊的外周上安装有毛细脱水件60。所述的毛细脱水件60可以是一个压毡，压辊可以是一个真空压辊。
毛细脱水件60包括一个顶表面62和一个底表面64。在压区38中，当顶表面62与压印件30的后侧32相接时，毛细脱水件60的底表面64与第二压辊35相接，以致使纤维素纸幅20载在与第一压辊70相接压印件30的上表面31上。压区38挤压毛细脱水件60、压印件30和纤维素纸幅20的结合体，从网中所挤出的大量水通过压印件30到毛细脱水件60。与此同时，当将纤维素纸幅传送至Yankee干燥鼓时，压印件30压印织物网。
若需要，在第二辊35到毛细脱水件60处可应用真空装置。这些真空装置可协助从毛细脱水件60中去除水，因此可从纤维素纸幅20中去除水。第二辊35可以是一真空装置压辊。一个蒸箱可安装在真空装置压辊35的对面。通过毛细网20，蒸箱排放出气体。当蒸汽经由纤维素纸幅20和/或在纤维素纸幅20中冷却时，它可升高温度和减少包含在那里水的密度，可提高脱水性能。蒸汽和/或冷凝物由真空压辊35收集。
当然，除了需要Yankee干燥鼓70外，在实施例中所出现的普通技术之一是同时压印、脱水和传送操作。例如，并列放置在一起的两个平面可形成一个延长隙38。另一种方案是，可利用两个辊，并对其中一个辊加热。例如这些辊可以将部分日期图案或将功能添加剂压印到网的表面上。功能添加剂包括：洗涤软化剂、二甲基硅油、软化剂、香料、薄荷醇等，这些技术都是人们所熟知的。
我们发现，对于给定的压印件30，经由压印件30，在压区38中从纤维素纸幅20中去除的水量直接与纤维素纸幅20和毛细脱水件60之间所形成的水通路相关。压印件30有一绝对空隙容积，它被设计为优化水通路和使相应的水去除最大化。
根据浓度来评估纤维素纸幅20中的水量，所述的浓度是制造纤维素纸幅的纤维素纤维的重量与水的重量的百分比。浓度可由下式来确定：
浓度＝纤维的重量(g)/(纤维的重量(g)+水的重量(g))
和
水的重量(g)/纤维的重量(g)＝1/浓度-1
进入压区38时，纤维素纸幅20有约为0.22的渗透浓度，每克纤维包含大约4.54克水。从压区38中出来的纤维素纸幅20的期望浓度约为0.40，每克纤维包含大约2.50克水。这样在压区处，每克纤维中约有2.04克水被除去了。给定从压区中出来的纤维素纸幅的基准重量，压区中所除去的水量可由下式确定：
V单位面积水＝(水的重量(g)/纤维的重量(g))*BW(纤维的重量(g)/cm2)*1/ρ水
这里
BW＝从压区中出来的纤维素纸幅的基准重量。
ρ水＝水的密度＝(1g/cm3)
为了最大去除压区中的水，从纤维素纸幅20去除水量与压印件的绝对空隙容积之间的比率至少为0.7左右。在某些实施例中，这种比率可大于1.0。
压印件可包括机织织物。典型的机织织物包括经纬细丝，其中经线细丝与机器方向平行，而纬线细丝与机器横向平行。经线和纬线细丝形成非连续的叉节，其中细丝连续相互越过。在造纸过程中，这些非连续的叉节在纤维素纸幅20上提供离散的压印区。这里的术语“长叉节”是用来定义非连续的由经纬细丝分别交错两条或多条细丝而形成的叉节。
在经纬交错点处，机织织物的叉节压印区可通过砂磨细丝表面来改善。这种砂磨机织织物可根据于1971年3月30日授权给Friedberg等的美国专利U.S.3,573,164和于1975年9月16日授权给Ayers等的美国专利U.S.3,905,863制得，在这里一并参考这两项技术。
机织织物的绝对空隙容积可通过测量已知面积的机织织物的厚度和重量来确定。通过把机织织物样品放在水平平面上并将它限制在水平平面和具有水平加载面的加载物之间，可以测量出纸的厚度，其中加载面具有约3.14平方英寸的圆形表面积，并对样品施加约15g/cm2(0.21psi)的压力。纸的厚度是水平平面和加载物加载面之间所形成的缝隙。这样的测量可由Thwing-Albert，Philadelphia，Pa.的VIR电子厚度测试模型II来得到。
细丝的密度可在假设空隙空间密度为0gm/cc时来确定。例如，聚酯(PEP)细丝的密度为1.38g/cm3。对已知面积的样品进行称重，可产生测试样品的质量。机织织物单位面积的绝对空隙容积(VVAbsolute)可由下式计算出来(利用适当的单位转换)：
VVAbsolute＝Vtotal-Vfilaments
＝(txA)-(m/r)
这里，
Vtotal＝测试样品(txA)的总容积。
Vfilaments＝机织织物固体体积，等于各组成细丝的体积和。
t＝测试样品的厚度。
A＝测试样品的面积。
m＝测试样品的质量。
r＝细丝的密度。
相对空隙容积由下式来定义：
VVRelative＝VVAbsolute/Vtotal
在本发明中，对机织织物可实现在压区中最大去水，其中VVRelative的低限约为0.05，优选为0.10，高限约为0.45，优选为0.40。对砂磨的机织织物VVRelative高限约为0.30。
图2示出了一个压印件30，其中机织织物对树脂叉节图案42有增强件的作用。图3示出了在杨琪(Yankee)干燥鼓70和压辊35之间形成的压区38中压印件30的单元横断面图。压印件30有一个与纤维素纸幅20相接触的上表面31和一个与毛细脱水件60相接触的背面32。在本发明中，叉节图案42定义了斜管46。毛细脱水件60包括一个脱水毡。在压区38中，叉节图案42压缩纤维素纸幅20，使其成为密实纤维，同时将水挤到斜管46中。在斜管46中，水流经增强件的绝对空隙容积，与毛细脱水件形成水通路。纤维素纤维被增强件44的固体体积所捕获，在纤维素纸幅20中形成低密度枕垫区。
在聚氧乙烯1000(PEG)溶解槽中，将压印件30的样品浸入到深度略超过样品的厚度，就可确定如图2所示的带有树脂叉节图案42的压印件30的VVAbsolute。保证所有的空气从浸入样品中排除掉后，允许PEG再凝固。在样品中去掉上表面31之上、背面31之下和沿边缘的PEG，然后对样品再进行称重。有PEG样品和无PEG样品的重量之差就是充满绝对空隙容积的PEG重量。绝对空隙容积和样品的固体体积可下式来确定：
VVAbsolute＝PEG的重量(克)/ρPEG
这里
ρPEG＝PEG的密度
SVAbsolute＝Vfilaments+VResinous Knuckes
＝mfilaments/rfilaments+MResinous Knuckes/ρResinous Knuckes
这里
SVAbsolute＝绝对固体体积
mfilaments＝细丝的质量
rfilaments＝细丝的密度
ρResinous Knuckes＝树脂叉节的密度
在本发明中，安置在其上的带有树脂叉节图案44的增强件42可实现最大去除压区中的水，其中，VVRelative的低限约为0.05，优选为0.10，高限约为0.45，优选为0.28。更优选的带有树脂叉节图案的增强件的VVRelative值约为0.19。
压印件
压印件30可以是一个压印织物。压印织物是一大的单平面。压印织物的平面定义了它的X-Y方向。与X-Y方向和压印织物相垂直的方向是压印织物的Z-方向。同样，可以认为本发明的纤维素纸幅20是一个大的单平面并位于X-Y平面中。与X-Y方向和网的平面相垂直的方向是纤维素纸幅20的Z-方向。
压印织物包括上表面31，与其上的纤维素纸幅20相接触，和与脱水毡相接触的背面32。压印织物包括机织织物，所述的机织织物可与通常在造纸工业中用于压印织物的机织织物相比。已知适合这种目的的压印织物在1967年1月31日授予Sanford等人的美国专利3,301,746、于1975年9月16日授予Ayers的美国专利3,905,863以及1982年12月16日授予Trokhan的美国专利4,239,065中均有所描述，其公开内容在这里一并作为参考。
机织织物的细丝至少可以在薄层的Z-方向上编织并缠绕成形，结果产生经纬细丝的共面的上表面交叉的第一分组或排列以及预定的次顶层交叉的第二分组或排列。排列被分散从而部分上表面交叉线在织物的上表面上构成了类似柳条筐的孔洞。孔洞在机器方向和及其横向交错排列，每个孔洞至少跨越一个次顶层截面。具有这种排列的机织织物可按1980年12月16日授予Trokhan的美国专利4,239,065以及1980年3月4日授予Trokhan的美国专利4,191,069制得，其公开内容在此一并作为参考。
对于机织织物，术语“梭口”用来定义最小重复单元中涉及的弯曲细丝的数量。术语“方形组织”定义为n-梭口的织物，其中，一组细丝(如纬线或经线)中的每一细丝交替经过另一组细丝(经线或纬线)的一道细丝的上方和n-1道细丝的下方，并且另一组细丝的每一细丝交替经过第一组细丝的一道细丝的下方和n-1道细丝的上方。
本发明的机织织物要求构成和支持纤维素纸幅20并且允许水经过。用于压印织物的机织织物可包含具有梭口3的半斜纹，其中每一经线细丝经过两道纬线细丝上方，并继续经过两道纬线细丝的下方。用于压印织物的机织织物还可包含具有梭口2的“方形组织”，其中每一经线细丝连续经过一道纬线细丝上方和一道纬线细丝下方，并且每一纬线细丝连续经过一道经线细丝上方和一道经线细丝下方。
然而，机织织物的厚度可能不同。为便于纤维素纸幅20和毛细脱水件60之间的水连通，压印织物的厚度应取大约0.011英寸(0.279mm)到大约0.026英寸(0.660mm)。
在本发明的另一个实施例中，压印织物可以包含具有至少两层交织纱线的多层织物，纤维素纸幅20面对第一层，脱水毡面对第一层相反面的第二层。交织纱线的每一层还包括交织的经线和纬线。对本实施例，第一薄层还包括与纤维素纸幅20面对层和脱水毡面对层的纱线交织的连结纱线。具有多层交织纱线的示意图样在1996年3月5日授予Stelljec等人的美国专利5,496,624、1996年3月19日授予Trokhan等人的美国专利5,500,277以及1996年10月22日授予Trokhan等人的美国专利5,566,724中可以找到。其公开内容在此一并作为参考资料。
如图2所示，压印织物的机织织物可以作为带的增强件44和为叉节图案42提供支撑。这种叉节图案优选包含固化的位于纤维素纸幅20与增强件44的接触面上聚合感光树脂。
优选叉节图案42确定了预定的图案，所述的预定的图案在所运送的纸上压印出相似的图案。尤其优选叉节图案42是一基本连续的网状。如果叉节图案42优选基本连续的网状，离散的斜管将在压印织物的第一表面和第二表面之间延伸。基本连续的网状物包围并确定了斜管。
连续网状物上表面的投影面可提供压印织物的纤维素纸幅20接触面22的大约5％至80％的投影面，并且优选网接触面22的约25％到75％，网接触面22的约50％到60％更好。
增强件44为叉节图案42提供支撑，如前所述可有多种配置。部分增强件44阻挡造纸纤维完全通过斜管，因此减少了针孔的出现。如果不希望用机织织物作增强件，则其上带有众多网眼的非织物、筛网、网状物或者图版也可以为本发明的叉节图案42提供足够的强度和支撑。
根据本发明的其上具有叉节图案42的压印织物可以按以下美国专利制得：1985年4月30日授予Johnson等人的美国专利4,514,345；1985年7月9日授予Trokhan等人的美国专利4,528,239；1992年3月24日授予Smurkoski等人的美国专利5,098,522；1993年11月9日授予Smurkoski等人的美国专利5,260,171；1994年1月4日授予Trokhan等人的美国专利5,275,700；1994年7月12日授予Rasch等人的美国专利5,328,565；1994年8月2日授予Trokhan等人的美国专利5,334,289；1995年7月11日授予Rasch等人的美国专利5,431,786；1996年3月5日授予Stelljes，Jr等人的美国专利5,496,624；1996年3月19日授予Trokhan等人的美国专利5,500,277；1996年5月7日授予Trokhan等人的美国专利5,514,523；1996年9月10日授予Trokhan等人的美国专利5,554,467；1996年10月22日授予Trokhan等人的美国专利5,566,724；1997年4月29日授予Trokhan等人的美国专利5,624,790；及1997年5月13日授予Ayers等人的美国专利5,628,876；这些专利的公开内容在这里一并作为参考资料。
优选叉节图案42从增强件伸向外的距离小于0.15毫米(0.006英寸)，进一步优选为小于0.10毫米(0.004英寸)，更进一步优选为小于0.05毫米(0.002英寸)。叉节图案42可与增强件44的叉节升高基本一致。通过使叉节图案42从增强件伸向外一短距离，就可以生产出较柔软的产品。如在先技术所出现的那样，如先前技术所出现的，如此短的距离就特别提供了无向斜和在压印织物的压印表面内模塑的纸。这样，所产生的纸将有光滑的表面和无粗糙感。
而且，通过使叉节图案42从增强件伸向外一短距离，在安装在斜管之内的顶表面叉节上，增强件将与纸接触。在相应叉节点与Yankee干燥鼓对应处，减少密实区之间的X-Y空隙，这种排列会进一步将纸密实。
这样，在纤维素纸幅20和Yankee之间就可以出现更频繁和近空距离的接触。本发明的优点之一是可同时进行压印网和传送到Yankee，消除了在先技术中包含分离压区的多步操作。还有，通过直接传送纸的完全接触到Yankee-而不是如在先技术中的压印区-可以进行完全接触干燥。
若需要，不用上述带有叉节图案42的压印织物，而使用提花或多臂提花组织的带。这样的带可用作压印件30或增强件。带有提花或多臂提花组织的图示带可在于1995年7月4日授予Chiu等人的美国专利5,429,686和于1997年9月30日授予Wendt等人的美国专利5,672,248中找到。
毛细脱水件
毛细脱水件60可以是一种脱水毡。脱水毡是一个大的单一平面。脱水毡的平面定义了X-Y方向。与X-Y方向和脱水毡平面相垂直的方向是第二薄层的Z-方向。
适当的脱水毡包括一个天然非波纹毛层或通过针合成纤维连接到由波纹细丝所形成的第二基底。第二基底对纤维毛层起到有支撑结构作用。适合形成天然毛层的材料可包括但并不限于天然纤维如羊毛和合成纤维如聚酯和尼龙。适合形成天然毛层的材料可有每9000米的细丝长度在3和20克之间的但尼尔。
脱水毡可有层状结构，包括混合的纤维类型和大小。所形成的毡层可改善水从第一毡层表面传输到第二毡层表面，所述的水来自与压印件30表面相接触的纸网。在与相压印件30背面32相接触的邻接毡表面处，毡层有相对高的密度和相对小的孔径，与压辊35相接触的邻接毡表面处的毡层的密度和孔径相似。
脱水毡的空气通透度约在5到300立方英尺/分钟(cfm)(0.002m3/sec-0.142m3/sec)之间，而本发明优选使用的空气通透度小于50cfm(0.24m3/sec)。在水通过厚度为0.5英寸(12.7mm)脱水毡的压差下，空气通透度cfm是空气每分钟通过毡层上一平方英尺的立方英尺数。空气通透度是用Valmet通透度测量设备(型号WigoTaifun型100)来测得的，该设备可在芬兰赫尔辛基的Valmet公司买到。
若需要，可使用其它毛细脱水件来替代上述的脱水毡60。例如，可选用泡沫材料毛细脱水件。这种泡沫材料的平均孔径要小于50微米。适当的泡沫材料可根据于1993年9月9日授予DesMarais等人的美国专利5,260,345和于1997年7月22日授予DesMarais等人的美国专利5,625,222制得，其中所披露的内容在这里一并作为参考。
另外也可把极限孔干燥介质用作毛细脱水件。这种介质可由不同的层、面对面关系进行叠加而成。层有一个间隙渗流区，小于纸中纤维之间的间隙区。适当的极限孔干燥件可根据于1997年5月6日授予Ensign等人的美国专利5,625,961和于1994年1月4日授予Ensign等人的美国专利5,274,930制得，其中所披露的内容在这里一并作为参考。
如在先技术中已知的，对纤维素纸幅20也可以进行透视缩短。通过从硬表面优选从柱面对纤维素纸幅20进行起绉，可实现透视缩短。Yankee干燥鼓70一般可用于此目的。如在先技术已知的可用刮墨刀来实现起皱。实现起皱可根据于1992年4月24日授予Sawdai的美国专利4,919,756，其中所披露的内容在这里一并作为参考。另外一种方案，可通过湿微缩实现透视缩短，如于1984年4月3日授予Well等人的美国专利4,440,597所披露的那样，其中所披露的内容在这里一并作为参考。
纸
根据本发明所生产的薄纸是一个大的单平面，其中纸的平面定义了X-Y方向和与X-Y方向正交的Z方向。本发明的薄纸有两个区域。第一个区域包括一个压印区，所述的压印区是由压印件30的叉节图案42压印而成的。纸的第二区域包括遍布在压印区的多个穹面。在造纸期间，穹面一般与压印件30中的斜管46的位置在几何上相对应。
第一个区可包括多个压印区。多个第一区位于X-Y平面；多个第二区从X-Y平面向外延伸。第一区和第二区的密度可根据1994年1月11日授予Phan等人的美国专利5,277,761和于1995年4月22日授予Phan等人的美国专利5,443,691进行测量，其中所披露的内容在这里一并作为参考。
如上所描述的透视缩短其间，在多个第二区域产生至少一个透视缩短边。这样，在Z方向至少有一个透视缩短边被平面分开。
当上面描述和图示本发明的具体实施例时，很明显，不离开本发明的宗旨的范围，专业人员就可以对本发明有其它不同的变化和改造。将试图在后面的权利要求中来含盖本发明范围内的变化和改造。

Claims (22)

1.一种对纤维素纸幅(20)进行脱水的设备，包括具有上表面(62)和下表面(64)的毛细脱水件，和一个压印件(30)，压印件(30)包括上表面(31)和一个增强件(44)，增强件具有与毛细脱水件(60)的上表面(62)并列的下表面(32)和其上具有树脂叉节图案的上表面，和
第一压辊(70)和并列在一起的第二辊以在其间形成压区，且毛细脱水件(60)的下表面(64)与第二辊(35)接触；
其特征在于压印件(30)有从0.05到0.28的相对空隙容积，且所述纤维素纸幅(20)可放置到压印件(30)的上表面(31)上并与第一辊(70)接触。
2.权利要求1所述的设备，其特征在于：增强件包括带小孔的增强件。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于树脂叉节图案包含光敏树脂。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：叉节图案从增强件向外延伸的距离小于0.15毫米。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：叉节图案从增强件向外延伸的距离小于约0.05毫米。
6.据权利要求1所述的设备，其特征在于：压印件有一个背面和一个上表面支撑纤维素纸幅，纤维素纸幅包含大量水需要排出。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：从纤维素纸幅中排出的水量与压印件的绝对空隙容积的比率至少约0.5。
8.根据权利要求6所述的设备，还包含具有第一面和相对的第二面的毛细脱水件，所述的第二面设置成与压印件的后侧形成接触关系。
9.根据权利要求8所述的设备，其中还包含第一和第二辊，每个辊的周圆同轴并置形成轴隙，其中第一辊的周圆与纤维素纸幅形成接触关系，而第二辊的周圆与毛细脱水件的第一面形成接触关系。
10.根据权利要求9所述的设备，其中第一辊是杨琪鼓。
11.根据权利要求9所述的设备，其中第二辊是一真空辊，将吸力加至毛细脱水件。
12.根据权利要求8所述的设备，其中毛细脱水件包含压毡。
13.根据权利要求9所述的设备，其中第二辊是压辊。
14.用来对包括机织织物的纤维素纸幅进行脱水的压印件，其特征在于：包括一个增强件，增强件上具有树脂叉节图案，压印件具有小于0.3的相对空隙容积。
15.根据权利要求14所述的压印件，其中机织织物受到打磨的。
16.用来对包含未经砂磨的机织织物的纤维素纸幅进行脱水的压印件，其特征在于：包括一个增强件，增强件上具有树脂叉节图案，压印件具有小于0.4的相对空隙容积。
17.权利要求16所述的压印件，其特征在于：压印件包括支撑纤维素纸幅的背面和上表面，所述纤维素纸幅含有大量的水需要被排出，其中从纤维素纸幅中排出的水量与压印件的绝对空隙容积的比率至少0.5。
18.一种利用权利要求1所述的对纤维素纸幅进行脱水的设备从纤维素纸幅中去除水的方法，该方法包括以下步骤：
提供并列在一起的第一和第二压辊以在其间形成压区；
提供包含大量水的纤维素纸幅；
提供具有顶层的压印件，顶层用于压印织物网，和与顶层相对的背面，所述压印件具有绝对空隙容积；
在压印件的纸侧放置纤维素纸幅；
提供具有上表面和下表面的毛细脱水件；
将毛细脱水件上表面和压印件背面并置；
在压区中插入纤维素纸幅、压印件、以及毛细脱水件，纤维素纸幅接触第一压辊，毛细脱水件的下表面接触第二压辊，由此水量从纤维素纸幅排出，通过压印件，在纤维素纸幅和毛细脱水件间形成水连通，结果从纤维素纸幅中排出的水量与压印件的绝对空隙容积的比率至少0.5。
19、按照权利要求18的方法，其中从纤维素纸幅排出水的体积与压印件绝对孔隙体积之比至少为0.7。
20、按照权利要求18的方法，其中从纤维素纸幅排出水的体积与压印件绝对孔隙体积之比大于1。
21、一种采用权利要求18所述的从纤维素纸幅中去除水的方法生产的薄纸，所述的薄纸限定了X-Y面并有一与X-Y面正交的Z方向，所述的薄纸包括多个第一区，多个第一区位于平面内；多个第二区从平面延伸向外，多个第二区的密度低比多个第一区的密度低，多个第二区域有至少一个透视缩短边，这样，在Z方向至少有一个透视缩短边被平面分开。
22.按照权利要求21的薄纸，其中所述的薄纸是不起皱的。
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