CN1517489A

CN1517489A - 造纸用压榨毛毯及其制造方法

Info

Publication number: CN1517489A
Application number: CNA2004100006216A
Authority: CN
Inventors: 鬼久保明; 之; 小田浩之; 彦; 小林靖彦; 史; 下平益史
Original assignee: Ichikawa Woolen Textile Co Ltd
Current assignee: Ichikawa Woolen Textile Co Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2024-01-13
Also published as: US20040173274A1; CN100372998C; US7105077B2; EP1443146A1; JP2004232098A; CA2456022A1; TW200422456A; KR20040069278A

Abstract

一种造纸用压榨毛毯，包括基体、纤维组、以及位于毛毯内部的三维编织物。基体和编织物可以接触，或者，为改进基体和编织纤维之间的粘结性，纤维组可以设置在基体和编织物之间。本发明可获得极好的压缩可复原性和持续性。

Description

造纸用压榨毛毯及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于造纸机中的造纸用压榨毛毯(在下文中，称为“毛毯”)。

背景技术

如通常所知，毛毯被用在造纸机的压榨部中从湿纸幅中吸水。

在图17所示的造纸机的压榨部PP中，使用一单独的毛毯10A，从湿纸幅WW中除水，该湿纸幅在一对压棍PR之间行进。在图18所示的装置中，在压榨部PP中，从夹在两毛毯10A之间的湿纸幅WW中除水。在图19所示的装置中，其中压榨部PP包括压棍PR以及瓦形压榨件PS，在两者之间具有树脂带SB，从夹在两毛毯10A之间的湿纸幅WW中除水。

在图17-19所示的各种情形中，毛毯10A通过旋转压辊或辊PR驱动，并且在压榨部PP中被压缩。

毛毯10A的通常结构如图20所示。毛毯10A是环形的，包括基体20A，以及与基体20A相连接的纤维组30A。基体可以是织物，使毛毯具有强度。毛毯10A进入与湿纸幅接触的压榨部PP中，并由于施加在压榨部PP中的压力而被压缩。毛毯在其离开压榨部后恢复其压缩前的状态。

毛毯的可压缩性和可复原性是必需的，因为，如果毛毯在进入造纸机的压榨部时不能被压缩，湿纸幅由于压辊施加的压力将被撕破。而且，随着近年来造纸机的发展，毛毯的速度和压榨压力都得到了提升。相应的，毛毯所面临的条件会更加苛刻，并且维持毛毯的压缩-复原功能，以及生产一种具有满意使用寿命的毛毯已经成为一种挑战。因此，提出了各种用于维持可压缩性和可复原性的结构方案。

在日本实用新型专利注册号第2514509中给出了这样一种方案，一种毛毯，包括线织的底布、以及通过针刺与底布形成整体的人造棉。该毛毯使用具有较好弹性的纤维作为基布的线，或作为人造棉。纤维包括聚酰胺嵌段共聚物(polyamide block copolymer)，其具有聚酰胺成分构成的坚硬段，以及聚醚成分构成的柔软段，该纤维可用作弹性纤维。

另一方面，为了改善可压缩性和可复原性的目的，在未经审查的第504167/2001号日本专利公开中，给出了一种不同的毛毯结构，该毛毯结构不包括底布和人造棉。在该毛毯中，如图21所示，基体20A不仅包括织物20A1，而且还包括热塑性树脂制成的网状压紧片20A2，以及复丝增强纱20A3，纤维丝被合成橡胶材料包围。

根据上述提及的第一种方案制作的毛毯，在重复通过压榨部后，由于人造棉之间形成的空气间隙的压垮，其可复原性减小了。

在图2 1所示结构的情况下，包括压紧片20A2和增强纱20A3的弹性结构，用于改进毛毯厚度的持续性，弹性结构不容易被压缩。因此，其压缩可复原性与图20所示的没有弹性结构的毛毯没有多大区别。

有鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种具有极好压缩可复原性的毛毯，并且在长时间使用后，仍可维持较高的压缩可复原性。本发明的还一目的在于提供一种该毛毯的制造方法。

发明内容

本发明的压榨毛毯具有湿纸幅接触面和机器接触面，并包括基体、纤维组、以及三维编织物(three-dimensional knitted fabric)，该三维编织物包括通过连接纤维彼此相连接的两个叠置的织物层，连接纤维最好是单丝纤维。三维编织物结合进压榨毛毯内，并与湿纸幅接触面和机器接触面间隔一距离。

该三维编织物可以相对基体设置在湿纸幅接触面侧，或机器接触侧。

在一优选实施例中，三维编织物设置在两基体之间。

编织物可以直接与基体或多个基体接触。然而，为了提高粘结性，纤维组设置在三维编织物与基体之间。

三维编织物和纤维组可以粘结彼此结合，或者通过针刺成为一整体。

三维编织物可以通过螺旋缠绕一三维编织物形成，该三维编织物的宽度小于压榨毛毯的宽度，或者可以通过共轴并排缠绕一系列三维编织物形成，每一编织物都具有小于压榨毛毯的宽度，也可以通过缠绕一具有与压榨毛毯相同宽度的三维编织物来制成。

根据本发明的毛毯具有极好的压缩可复原性，以及长时间维持较高压缩可复原性的能力，该毛毯可以通过在毛毯中设置一层三维编织物而获得，该三维编织物通过连接纤维连接一对织物制成。

附图说明

图1(a)和1(b)为示出根据本发明的毛毯的三维编织物的分布和构成的示意截面图；

图2(a)和2(b)为示出根据本发明的另一种毛毯的三维编织物的分布和构成的示意截面图；

图3(a)-3(d)为示出根据本发明的再一种毛毯的三维编织物的分布和构成的示意截面图；

图4(a)-4(d)为示出根据本发明的又一种毛毯的三维编织物的分布和构成的示意截面图；

图5为示出根据本发明的毛毯的三维编织物的分布和构成的示意截面图；

图6为三维编织物的立体图；

图7为三维编织物的横截面图；

图8为三维编织物的平面图；

图9为另一种三维编织物的平面图；

图10为三维编织物的横截面图；

图11为另一种三维编织物的横截面图；

图12为示出分布三维编织物的方法的示意图；

图13为示出另一种分布三维编织物的方法的示意图；

图14(a)-14(c)为本发明的实例的横截面图。图14(d)和14(e)为对比例的横截面图；

图15为用于评定毛毯的压缩可复原性和持续性的装置的示意图；

图16为示出使用图15中的装置进行评定的结果的图表；

图17、18、以及19是三种不同造纸机的压榨部的示意图；以及

图20和21为普通毛毯的横截面图。

具体实施方式

如图6和7所示，三维编织物42包括相连黑点所示的第一织物44、相连白点所示的第二织物46、以及将第一织物和第二织物相连接的连接纤维48。

在未经审查的日本专利公开第31241/1986号、第229247/1990号、以及第234456/2001号等中描述的所熟知的结构中的任一种都可以用于三维编织物42。因而，图8所示的六边形网格、图9所示的菱形网格、或者其它所熟知结构中的任一种，用作第一或第二织物都是合适的。

而且，各种结构也可用作连接纤维。例如，也可运用图10所示的结构，其中，第一和第二织物通过近似平行的连接纤维48连接。作为选择，也可使用图11所示的结构，其中，连接纤维48相交。

通过在毛毯内设置一三维编织物层40，可获得长时间保持不变的压缩复原效果。在三维编织物的厚度方向延伸的连接纤维48支撑第一和第二织物44、46。在三维编织物42被压缩，并且引起压缩的负载去除后，连接纤维48在厚度方向恢复其初始形态，因此毛毯表现出很好的压缩可复原性。

当三维编织物层40在毛毯结构中占据的比例相对较高时，与普通毛毯结构相比，该毛毯整体表现出明显更好的压缩可复原性。此处，具有较高抗挠曲疲劳性的尼龙单丝适合于作为连接纤维48。优选其细度在10到500dtex的范围内。

另外，三维编织物的基重(basis weight)应该在100至800g/m²的范围内，优选范围为300至600g/m²。

用于毛毯的特定三维编织物层40的分布和构成将参照图1(a)至图5进行说明。

根据本发明的毛毯10包括基体20、纤维组30、以及三维编织物层40。

毛毯10具有湿纸幅接触面11和机器接触面12，可以选择适于三维编织物层40的分布和构成的各种结构。

例如，如图1(a)和1(b)所示，三维编织物层40可以设置在基体20与湿纸幅接触面11之间。基体20和三维编织物层40可以如图1(a)所示彼此接触，或者，作为选择，如图1(b)所示，也可有一纤维组30位于基体20与三维编织物层40之间。

可选择地，如图2(a)和2(b)所示，三维编织物层40也可设置在基体20与机器接触面12之间。在这种情况下，基体20和三维编织物层40可以如图2(a)所示彼此接触，或者，作为选择，如图2(b)所示，也可有一纤维组30位于基体20与层40之间。

作为未示出的进一步选择，三维编织物层也可设置在具有两个基体的毛毯上。如图1(a)-2(b)所示，三维编织物可以设置在湿纸幅接触面与最接近湿纸幅接触面的基体之间，或者设置在机器接触面与最接近机器接触面的基体之间。而且，编织物既可以直接与基体接触，也可以通过图1(b)和2(b)所示的中间纤维组与基体分离。

另一方面，也可采用如图3(a)-3(d)的结构，其中，三维编织物层40设置在两基体20之间。

如图3(a)所示，两基体20可以均与层40接触。另一方面，如图3(b)所示，也可以是纤维组30设置在各基体20与三维编织物层40之间。

而且，如图3(c)所示，也可以是将三维编织物层40设置成，使其与最邻近机器接触面12的基体相接触，而通过纤维组30与另一基体相分离。相反地，如图3(d)所示，也可以是将三维编织物层40设置成，使其与最邻近湿纸幅接触面11的基体20相接触，而通过纤维组30与另一基体相分离。

在另一实施例中，如图4(a)-4(d)所示，两层三维编织物设置在基体20的相对两侧，一个这种编织物层40设置在基体与湿纸幅接触面11之间，而另一个设置在基体20与机器接触面12之间。

如图4(a)所示，两层三维编织物的40都与基体20相接触。另一方面，如图4(b)所示，纤维组30可以设置在基体20与各三维编织物层40之间。

此外，如图4(c)所示，基体可以与最邻近机器接触面12的编织物层40相接触，而通过纤维组30与另一编织物层相分离。相反地，如图4(d)所示，基体可与最邻近湿纸幅接触面11的编织物层40相接触，而通过纤维组30与另一编织层相分离。

作为另一种选择，如图5所示，可以在基体与湿纸幅接触面11之间设置多个三维编织物层，或者，尽管未示出，多层三维编织物也可设置在基体与机器接触面之间。在这些情况中，这些三维编织物层可以与基体相接触或分离，也可以彼此相接触或分离。

当三维编织物层在基体的机器接触面侧形成时，会出现一些问题，因此要采取一些对应措施。例如，沟纹辊与毛毯的机器接触面接触的地方会发生机器接触面的磨损。避免由于磨损而产生的三维编织物层的暴露和破裂是非常重要的，而这可以通过增加机器接触侧的纤维组中的纤维量来实现。

另一方面，当三维编织物层40设置在湿纸幅接触面侧11时，就不会出现损坏三维编织物的问题了。相应地，在这一方面，优选最后提及的结构。然而，在这种情况下，需要注意三维编织物42的图案可能会转印到湿纸幅上。因此，当三维编织物层设置在基体的湿纸幅接触侧时，可使用增加了纤维量的纤维组形成的湿纸幅接触侧。作为选择，三维编织物结构中的织物可使用较短的针距(stitchlength)。优选地，织物表面的孔眼率为50％或更少，纤维包围的孔眼的尺寸为0.03cm²或更小。

优选地，如图3(a)-3(d)所示，基体20设置在三维编织物层40的机器接触面侧12，以及湿纸幅接触面侧11。在这些结构中，机器接触面侧12上的摩擦问题以及湿纸幅接触面侧11上的转印问题很少引起。

通常最好在三维编织物层40与基体20之间也设置一纤维组30。三维编织物与基体通过纤维组紧密连接，因此，与在基体和三维编织物之间没有设置纤维组的毛毯相比，该毛毯呈现较好的强度。

对于提供毛毯的强度的基体20，可以采用各种结构。例如，基体可以用由纵向和横向的线机织的布构成，或者通过堆叠纵向线和横向线而非机织形成该结构，或者通过缠绕布而形成该结构。

纤维组30是人造棉的组合。人造棉可以使用凝结装置(curdingapparatus)在基体20，或三维编织物层40上堆积，并且可以通过针刺与基体或编织织物相互缠结形成一体。也可以将无纺布(non-woven fabric)放置到基体20或三维编织物层40上，该无纺布包括通过针刺相互缠结形成整体的人造棉组。无纺布然后通过针刺与基体20或层40相互缠结形成整体。

纤维组30也可以通过粘结剂与基体20或三维编织物层40结合。然而，优选通过针刺将纤维组与基体或与编织物形成整体，以获得最适宜的连接强度。

当纤维组30通过针刺与三维编织物42形成整体时，纤维进入三维编织物。在这种情况下，当太多的纤维进入三维编织物时，主要由三维编织物的连接纤维48而产生的压缩可复原性及其持续性将降低。因此，应该注意进入三维编织物中的纤维的量。优选地，三维编织物的密度在范围0.1g/cm³至0.4g/cm³之间，即使当纤维已经进入三维编织物中也是如此。

另外，当通过针刺将纤维组30与三维编织物形成整体时，应该注意避免连接纤维48的显著的卷曲和弯曲。

三维编织物层40可以在制造过程中，通过缠绕具有端部的三维编织物，直到缠绕后的织物与要结合成的毛毯宽度相同来分布和形成。

如图12所示，三维编织物层可以通过将三维编织物42以螺旋形状缠绕到绷紧在两辊之间的环形基体20或纤维组30上而形成，并且将三维编织物42的相邻绕圈彼此连接。

作为选择，如图13所示，单独的三维编织物段42可以彼此平行并排设置在环形的基体20或纤维组30上。

当三维编织物如图12或13所示设置在基体或纤维组上后，其必须与纤维组形成整体。另一方面，可以在三维编织物42设置在基体20上之前，将纤维组30与三维编织物42形成整体。当该过程实现后，可将相结合的编织织物与纤维组放置在基体上部，另一纤维组30与该相结合的编织织物和纤维组，以及该组合体的基体顶部相结合的过程可以简化，或者甚至省略，这取决于要生产的特定毛毯结构。

本发明的实例将参照图14(a)-图16进行说明。

在图14(a)中，示出了根据本发明的毛毯的第一实例的横截面，毛毯10包括基体20，其由机织织物构成，机织织物由纵向和横向纱织成；三维编织物层40，与基体20接触和连接；以及纤维组30，通过针刺与基体20和三维编织物层40相互缠结形成整体。

在图14(b)和14(c)分别所示的第二和第三实例中，毛毯10包括两基体20；位于两基体20之间的三维编织物层40；以及通过针刺与基体20和三维编织物层40相互缠结形成整体的纤维组30。

在图14(b)所示的第二实例中，基体20分别在湿纸幅接触面侧和机器接触面侧与三维编织物直接接触。

另一方面，在图14(c)所示的第三实例中，其中一个基体20在其湿纸幅侧与三维编织物直接接触，而在机器接触侧，纤维组30设置在另一基体与编织物之间。

在第一对比例中，如图14(d)所示，使用较广的普通毛毯10B包括基体20、以及通过针刺与基体20的两侧相互缠结形成整体的纤维组30。

在图14(e)所示的第二对比例中，毛毯10C包括两基体织物20、以及通过针刺与基体20的两侧形成整体的纤维组30。另外，基体织物通过针刺形成整体。

为了统一这五个实例的条件，所有毛毯10、10B、以及10C的基重(g/m²)均制成相同。在本发明的三个实例中的三维编织物42是相同的。另外，毛毯中纤维组的总基重也是相同的。用于第二、第三实例中(图14(b)和14(c))中的所有基体20也是相同的，并且在第二和第三实例中的各基体20的基重是用在第一实例(图14(a))中的基体20的基重的一半。

在第一对比例中，通过将纤维组30的基重与本发明的实例中的三维编织物的相对应，而使得毛毯10B的基重与本发明的实例中的相同。

在第二对比例中，通过调整基体20和纤维组30的基重，使得毛毯10C的基重与本发明的实例中的相同。

另外，在本发明的第一实例中以及第二对比例2中，包括基体20和纤维组30的人造棉的结构相同。

本发明的三个实例以及两对比例中的毛毯的压缩可复原性以及持续性，使用图15所示的测试装置的试验进行对比。图15的测试装置具有一对压辊PR；支撑毛毯并对其施加稳定张力的导辊GR；第一传感器SE1，测量在一对压辊PR施加的直接压力下的毛毯厚度；以及第二传感器SE2，测量压辊施加的压力刚释放后的毛毯厚度。

上压辊PR旋转，对下压辊PR施加压力。毛毯10、10B、以及10C通过导辊GR支撑，并通过压辊的旋转而被驱动。

测试装置在100kg/cm的压力下运行，毛毯驱动速度为1000m/min，试验连续进行120小时。

另外，实例和对比例的毛毯的压缩可复原性由公式(t2-t1)/t1*100计算，其中t1表示由传感器SE1所测定的压区压力下的毛毯厚度(mm)，t2表示由传感器SE2所测定的在压区压力刚释放后的毛毯厚度(mm)。

压缩可复原性通过将试验中测定的数值代入上述公式中进行计算而得到。这些数值在试验刚开始后的时段，以及试验结束时的时段测定。

等级“3”设定作为第一对比例在试验刚开始后的时段的压缩可复原性数值。另外，以该等级“3”作为一个标准，如果测量值高于“3”，则所评定的性能良好，数值越高，等级越高。另一方面，如果数值低于“3”，则所评定的性能较差，数值越低，等级越差。

通过试验过程中毛毯密度的保持力，以及压缩可复原性的保持力来评定持续性。这里仍然用等级“3”设定作为第一对比例的数值。以等级“3”作为标准，如果数值高于“3”，则所评定的持续性良好，数值越高等级越高。另一方面，如果数值低于“3”，其等级较差，数值越低，等级越低。

进行第二试验以测量湿纸幅的破裂影响。该试验使用相同的测试装置，以及经历了120小时第一试验的毛毯。该第二试验通过放置薄的湿纸幅(基重40g/m²)使其穿过测试装置的压榨部而进行，并且在压榨后从视觉上检查收集的湿纸幅。

用于试验的湿纸幅由kumagai Riki Kogyo有限公司的定向造纸机(oriented papermaking machine)生产。

“○”(极好)的评价是指湿纸幅上没有可看到的断裂和褶皱。与之相比，“△”(稍差)的评价是指湿纸幅上具有可看到的褶皱，以及“X”(差)的评价是指湿纸幅上具有可看到的破裂。

该测试是在湿纸幅容易被损坏的条件下进行的，以及是为检测本发明的运行和作业效果的目的而进行的。

第三个试验是粘结性试验，用于评价基体20和三维编织物42的粘结性。使用抗拉强度测试机对该五个实例进行粘结性试验。第二对比例中两基体20之间的粘结性设定为等级“3”，以该等级为标准，较高值对应较好的粘结性等级，而较低值对应较差的粘结性等级。

试验的结果列表于图16中。

从第一试验的结果中可以得出，第一对比例初始的压缩可复原性较高，但在重复施压后压缩可复原性较差，而其抵抗重复施压的持续性也较好。

第二对比例初始的压缩可复原性较差，而抵抗重复施压的持续性较好。

另一方面，可以得出，本发明的三个实例中都可以维持较高水准的压缩可复原性，并且其抵抗重复施压的持续性也较好。另外，可以得出，第一实例的毛毯的压缩可复原性较好，而第二和第三实例的毛毯的持续性较好。可以认为，第一实例的毛毯具有较好的压缩可复原性是由于，在第一实例的毛毯中，三维编织物在毛毯体积中占据的百分比较大。

在第二试验中，任一实例中所观察的湿纸幅都没有损坏。然而，本发明的毛毯与对比例中的毛毯相比，达到了更高的等级。

在第三个试验中，可以得出，第二实例(图4(b))，其中两基体均直接与三维编织物接触，基体和编织物之间的连接强度稍差。然而，对于实际使用来说，所有的实例都具有足够的粘结力。

总之，通过在毛毯中设置三维编织物，该三维编织物包括通过连接纤维连接的两片织物，本发明在改善压缩可复原性和持续性方面获得了非常有益的效果。

Claims

1.一种造纸用压榨毛毯，包括基体和纤维组，并具有湿纸幅接触面和机器接触面，其中，其改进包括三维编织物，所述三维编织物包括通过连接纤维彼此相连接的两个叠置的织物层，所述三维编织物结合进所述压榨毛毯内，并与所述湿纸幅接触面和所述机器接触面间隔一距离。

2.根据权利要求1所述的造纸用压榨毛毯，其中所述连接纤维是单丝纤维。

3.根据权利要求1所述的造纸用压榨毛毯，其中所述三维编织物相对所述基体设置在所述湿纸幅接触面侧。

4.根据权利要求2所述的造纸用压榨毛毯，其中所述三维编织物相对所述基体设置在所述湿纸幅接触面侧。

5.根据权利要求1所述的造纸用压榨毛毯，其中所述三维编织物相对所述基体设置在所述机器接触面侧。

6.根据权利要求2所述的造纸用压榨毛毯，其中所述三维编织物相对所述基体设置在所述机器接触面侧。

7.根据权利要求1所述的造纸用压榨毛毯，具有至少两基体，其中所述三维编织物设置在所述两基体之间。

8.根据权利要求1所述的造纸用压榨毛毯，其中所述三维编织物和所述基体彼此相接触。

9.根据权利要求1所述的造纸用压榨毛毯，其中所述纤维组设置在所述三维编织物与所述基体之间。

10.根据权利要求1所述的造纸用压榨毛毯，其中所述三维编织物与所述纤维组彼此相粘结结合。

11.根据权利要求1所述的造纸用压榨毛毯，其中所述三维编织物与所述纤维组通过针刺形成整体。

12.一种用于制造造纸用压榨毛毯的方法，所述压榨毛毯具有湿纸幅接触面和机器接触面，并包括基体、纤维组、以及三维编织物，所述三维编织物包括通过连接纤维彼此相连接的两个叠置的织物层，所述三维编织物结合进所述压榨毛毯内，并与所述湿纸幅接触面和所述机器接触面间隔一距离，其中所述三维编织物通过螺旋缠绕三维编织物而形成，所述三维编织物的宽度小于所述压榨毛毯的宽度。

13.一种用于制造造纸用压榨毛毯的方法，所述压榨毛毯具有湿纸幅接触面和机器接触面，并包括基体、纤维组、以及三维编织物，所述三维编织物包括通过连接纤维彼此相连接的两个叠置的织物层，所述三维编织物结合进所述压榨毛毯内，并与所述湿纸幅接触面和所述机器接触面间隔一距离，其中所述三维编织物通过沿圆形路径缠绕至少一编织物而形成。

14.根据权利要求13所述的方法，其中一系列所述三维编织物以并排关系共轴缠绕，各所述编织物的宽度均小于所述压榨毛毯的宽度。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述三维编织物通过缠绕一与所述压榨毛毯相同宽度的三维编织物而形成。