CN1708616A - 背面具有气道的干燥机织物 - Google Patents

Abstract

一种可用于造纸机干燥部的造纸机织物(10)，其具有第一层(14)及第二层(16)横机器截面方向(CD)纱(21～32)。与CD纱交织为双重机织的为MD纱(41～52)系。MD纱提供为以至少二根毗邻MD纱成组。各组有一根第一MD纱(41、44、47、50)以及一根或多根第二MD纱。第一MD纱交织于第一层与第二层CD纱之间，每次只与一根CD纱结合。各第二MD纱也交织于第一层与第二层CD纱之间，每次只与第一层中的一根CD纱结合，但浮于第二层中的至少二根CD纱上方。第一MD纱介于其所属组的一根或多根第二MD纱与毗邻组的MD纱之间，并在织物表面上限定连续气道(60)。

Description

背面具有气道的干燥机织物

技术领域

本发明涉及造纸业。更具体地说，本发明是用于造纸机干燥部例如单程干燥部的造纸机或干燥器织物。

背景技术

在造纸过程中，在造纸机成形部，通过将纤维浆沉积到移动的成形织物上形成纤维网。浆体中大量的水通过成形织物排出，而纤维网则留在成形织物的表面。

刚形成的纤维网从成形部进入压榨部，压榨部包括一系列压榨压区。纤维网被压榨织物支撑，或者通常情况下位于两层这样的压榨织物之间，穿过压榨压区。在压榨压区中，纤维网受到压缩力的作用，该压缩力从其中将水挤出。水由一层压榨织物或多层压榨织物所吸收，并且理想的情况是不回到纸片中去。

纤维网现在成为纸幅，纸幅最终进入干燥部，干燥部至少包括一个可转动干燥转鼓系列或可转动干燥转筒系列，这些转鼓或转筒由蒸汽在内部进行加热。一或多个干燥织物引导刚形成的纸幅以弯曲路径依次绕行每个该系列中的转鼓，干燥织物将纸幅紧紧地贴在转鼓的表面。加热的转鼓通过蒸发作用降低纸幅的含水量至期望的水平。

干燥部中，烘筒可排列成上下行或层。下层的烘筒与上层的烘筒交错，而非呈严格垂直关系。当纸幅前进通过干燥部时，纸幅交替通过上层与下层间，首先绕过两层中一层的烘筒，然后绕过另一层的烘筒，如此循序前进直到通过整个干燥部。

如图5所示，干燥部中，烘筒的上层和下层可各自套有单独的干燥器织物99。此种情况下，进行干燥的纸幅98在未受支承的情况下通过各烘筒与另一层中相邻的烘筒之间的空间或“口袋”。

单层干燥部中，可使用单行烘筒以及若干转筒或转辊。转辊可为实心的或为通风的。

为了提高生产速度，并使纸幅所受干扰最小化，采用单程干燥部以高速运送需干燥的纸幅。如图6所示，单程干燥部中，使用单一干燥器织物199运送纸幅198，干燥器织物199沿蜿蜒路径循序环绕上层及下层的烘筒200。

须了解的是，在单程干燥部，干燥器织物将需干燥的纸张直接靠在两层之一的烘筒上(通常为上层)，但载着纸张环绕下层的烘筒。织物的回程在上烘筒上方。另一方面，有些单程干燥部具有相反组配状态，其中干燥器织物将纸张直接靠在下层的烘筒上，但载着纸张环绕上烘筒。此种情况下，织物的回程在下层烘筒的下方。任一种情况下，在移动中的干燥器织物靠近烘筒的狭窄空间中，由移动中的干燥器织物背面所携带的空气形成压缩楔形(compression wedge)。由此导致压缩楔形的空气压力增高，造成空气穿过干燥器织物向外流动。此气流又将纸张推离干燥器织物表面，此种现象称作“掉落”。“掉落”由于造成边缘破损会降低生产的纸制品的品质。“掉落”若导致纸幅断裂还会降低机器效率。

许多纸厂通过对烘筒或辊切削凹槽、或通过向这些干燥辊增加真空源的办法来解决此项问题。两种权益之计使收集于压缩楔形的空气去除，而不穿过干燥器织物，但两种办法都很昂贵。

本发明以下述干燥器织物形式来解决此项问题，干燥器织物的表面有空隙容积，该空隙容积未接触纸幅，换言之，在织物的背面。空隙容积使压缩楔形携带的空气有去处，而非穿过织物。

发明内容

因此，本发明为一种干燥器织物，然而其可应用于造纸机的成形部、压榨部及干燥部中的任一部分。

该造纸机织物包括第一层以及第二层横机器方向(CD)纱。与CD纱交织者为机器方向(MD)纱系。

MD纱以至少二根毗邻MD纱成组提供。各组具有第一MD纱以及至少一根第二MD纱。

各组的第一MD纱与第一层和第二层的CD纱交织为双重编织，如此交织时，只与第一层的一根CD纱结合，以及只与第二层的一根CD纱结合。

各组的一根或多根第二MD纱也与第一层及第二层的CD纱交织为双重编织。当组里包括一根以上的第二MD纱时，这些MD纱作为单一纱并排与CD纱编织。当交织时，一根或多根第二MD纱只与第一层的一根CD纱结合，但浮于第二层的至少二根相邻CD纱上方。

各组的第一MD纱介于同一组的一根或多根第二MD纱与毗邻组的第二MD纱之间。如此，第一MD纱在其所隔开的第二MD纱之间形成连续气道。

织物处理成环状形式设置于干燥部，使连续气道位于其内表面或背面。当织物用于干燥部时，例如单程干燥部，连续气道为织物和烘筒之间形成的压缩楔形所携载的空气提供空隙容积，

现在将参照下述附图更详细地说明本发明。

附图说明

图1为根据本发明具体实施例的造纸机织物背面的俯视图；

图2为图1的造纸机织物的纸张接触面的俯视图；

图3A为沿图1线3-3所示的经纱方向所取的剖面图；

图3B为根据本发明另一具体实施例的造纸机织物的剖面图；

图4为沿图1线4-4所示的纬纱方向所取的剖面图；

图5为干燥部的剖面图；以及

图6为单程运转干燥部的剖面图。

具体实施方式

现在参照附图，图1为本发明造纸机织物10的背面12的俯视图。图1中，标出了机器方向(MD)及横机器方向(CD)。为求清晰，本图及其它图中造纸机织物10的纱间间距放大。图1显示并排编织图案的两个完全组织。

图3A为沿图1线3-3所取的剖面图。由图可见，织物10包括两层CD纱。因织物10可为平织，随后以接缝而接合成为环状形式，所以CD纱在织物10的制造工艺中为纬纱。第一CD纱层14包括CD纱21、23、25、27、29、31，第二CD纱层16包括CD纱22、24、26、28、30、32。由图1及图3A显然易知，两层14、16的CD纱呈非垂直堆积位置。而是它们在织物10的机器方向彼此交错，所以在图1中两层都可见。实际上，因纱间间距相当小，所以第一层14的CD纱21、23、25、27、29、31在实际织物10的背面12几乎不可见。

现在回到图1，MD纱41～52在织物编织过程中为经纱，MD纱41～52可为截面基本上为矩形的扁平单丝纱。MD纱41～52的横截面形状显示于图4，图4为沿图1线4-4所示的纬纱方向所取的剖面图。

MD纱41～52三根一组地排列，其中二根MD纱为双丝对，作为单一纱与CD纱21～32编织。具体地说，MD纱42、43；MD纱45、46；MD纱48、49以及MD纱51、52为双丝对，其藉MD纱41、44、47、50与毗邻双丝对分隔开。后者MD纱41、44、47、50于织物10的背面12上限定连续气道60，限定方式如下文所述。

双丝MD纱对在织物10的背面12上形成长跳纱。具体地说，在编织图案的各个完全组织中，MD纱42、43编织于CD纱21及CD纱22下方，于CD纱23～31上方，以及于CD纱32下方，因而MD纱42、43浮于织物10背面12的第二层16的4根相邻CD纱24、26、28、30的上方。MD纱48、49以与MD纱42、43相同的方式编织。

同理，在编织图案的各个完全组织中，MD纱45、46编织于CD纱21～25上方，于CD纱26～28下方，以及CD纱29～32上方，从而MD纱45、46浮于织物10背面12的第二层16的4根相邻CD纱30、32、22、24上方。MD纱51、52以与MD纱45、46相同的方式编织。在机器方向上，MD纱45、46及MD纱51、52所形成的跳纱偏离由MD纱42、43及MD纱48、49形成的跳纱达6根CD纱。将双丝MD纱对彼此分隔开的MD纱41、44、47、50在重复图案中是编织于3根CD纱上方以及随后的3根CD纱下方。具体地说，在编织图案的各个完全组织中，MD纱41、47编织于CD纱21、22、23上方，CD纱24、25、26下方，CD纱27、28、29上方及CD纱30、31、32下方。另一方面，MD纱44、50编织于CD纱21上方，CD纱22、23、24下方，CD纱25、26、27上方，CD纱28、29、30下方以及CD纱31、32上方。这样，MD纱44、50与CD纱编织的方式为：在机器方向偏离于如此交织的MD纱41、47的编织方式达2根CD纱。

详细参照图1及图3A，注意以相同方式编织的MD纱41及MD纱47在织物10背面12上不具有长跳纱。而是，MD纱41、47只编织于第二层16的CD纱22、28之上，并倾向于相对于背面12向内拉扯CD纱22、28，因此MD纱41、47与CD纱22、28编织所形成的结节位于MD纱42、43；45、46；48、49；及50、51形成的跳纱内侧。结果，在织物10背面12，MD纱41、47免受加热及磨蚀。

同理，以相同方式编织的MD纱44及MD纱50在织物10背面12上也不具有长跳纱。而是，MD纱44、50只编织于第二层16的CD纱26、32之上，并倾向于相对于背面12向内拉扯CD纱26、32，故MD纱44、50与CD纱26、32编织形成的结节也位于MD纱42、43；45、46；48、49；及50、51形成的跳纱内侧。结果也可在织物10背面12，保护MD纱44、50免受热及磨蚀。

因为由MD纱41、47编织于CD纱22、28之上、以及MD纱44、50编织于CD纱26、32之上所形成的结节位于由MD纱42、43；45、46；48、49及50、51所形成的长跳纱内侧，故MD纱41、44、47、50在双丝对之间限定出连续气道60。连续气道60为干燥部，例如单程干燥部的“掉落”问题提供解决之道。连续气道60定向于机器方向，发挥如同有槽干燥辊的相同功能。换言之，连续气道为压缩楔形所携带并收集的空气提供容积，因而减少了空气完全被压迫通过织物10的趋势，这种趋势可造成“掉落”。因为空隙容积为连续的，由连续气道60所提供的空隙容积与其它干燥器织物结构形成的空隙容积不同，其它干燥器织物都是编织及螺旋连接结构。大部分干燥器织物皆有若干空隙容积，但通常该空隙容积是由织物中离散的非连续孔或开口提供。本发明中，空隙容积在预定方向连续，例如机器方向。

图2为织物10的纸张接触面18的俯视图，图2为图1的反面。图2及图3A共同显示每次MD纱41～52编织至第一层14时，MD纱41～52与第一层14的单一CD纱21、23、25、27、29、31结合。具体地说，MD纱41、47与CD纱25、31结合，在编织图案各个完全组织中，MD纱41、47与第一层14交织两次。同理，MD纱44、50与CD纱23、29结合，在编织图案各个完全组织中，MD纱44、50与第一层14交织两次。另一方面，双丝对MD纱42、43；48、49与CD纱21结合，在编织图案各个完全组织中，双丝对MD纱42、43；48、49与第一层14交织一次，而双丝对MD纱45、46；51、52与CD纱27结合，在编织图案各个完全组织中，双丝对MD纱45、46；51、52与第一层14交织一次。结果CD纱21、23、25、27、29、31组成织物的纸张接触面18的大部分面积，表面18可近似描述为滑槽面(shute-runner surface)。实际上因纱间间距相当小，故第二层16的CD纱22、24、26、28、30、32在实际织物10的纸张接触面18上几乎不可见。总而言之，织物10的纸张接触面18由CD纱主控的本质，可保护MD纱41～52免受热及磨蚀。

作为上述排列方式的替代方案，CD纱及MD纱可排列形成所谓的单面表面(monoplane surface)，其中CD纱及MD纱皆形成纸张接触面。此种单面表面排列方式不影响气道。

织物10优选包括仅由单丝纱构成。具体地说，CD纱可为耐污染聚酯单丝。此种耐污染聚酯可比标准聚酯更容易变形，结果与其它较不容易变形的纱相比，织物可更容易织成为具有相对低的渗透性(例如100CFM)。CD纱可具有圆形横截面形状，具有一种或多种不同直径。例如，CD纱24、30的直径可为0.90毫米，而CD纱21～23、25～29、31、32的直径可为0.50毫米或0.60毫米。也就是说，如图1、图2、图3A及图4所示，CD纱24、30的直径可大于其它CD纱21～23、25～29、31、32。当从第一层14的CD纱21、27向上编织时，或向下编织至第一层14的CD纱21、27时，因为双丝对MD纱42、43；45、46；48、49；及51、52编织于CD纱24、30上方，CD纱24、30的较大直径为连续气道60提供附加深度。或者，如图3B所示，全部CD纱(即CD纱21～32)可各自有相等直径，例如0.80毫米。MD纱41～52可为具有基本上为矩形横截面的扁平单丝纱。例如MD纱41～52可具有0.44毫米×0.88毫米大小的基本上为矩形的横截面，较长的尺寸平行于背面的平面，如图4所示。

织物10可为织6综的完全组织，而在另一可替代实施例中，织物10也可织为4综的完全组织，此时使用有较大宽度的单-MD纱来替代附图所示双丝对MD纱。

CD纱21～32可为用于制造此种纸机织物的纱时使用的任一种合成聚合物树脂制成的具有圆形横截面的单丝纱。聚酯及聚酰胺仅为这种材料中的二例。其它此类材料的实例为：聚苯硫醚(PPS)，其商品名称为莱顿_(RYTON_)；以及共同转让的美国专利5,169,499所披露的多种材料中的改性、耐热、耐水解及耐污染聚酯，其用于阿尔巴尼国际公司(Albany International Corp.)以商标名热尼克_(THERMONETICS_)出售的干燥器织物。此种纤维具有受阻羧基(hindered carboxyl group)，并为对苯二甲酸、1，4-二羟甲基环己烷以及间苯二甲酸的共聚物。美国专利5,169,499所教导内容以引用方式并入本文。此外也可使用聚(环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯-间苯二甲酸酯)(PCTA)、聚醚醚酮(PEEK)以及其它材料。

此外，除了圆形横截面形状之外，一根或多根CD纱可有其它横截面形状，例如矩形横截面或非圆形横截面形状。

如前文所指出的，MD纱41～52可为基本上为矩形截面形状的扁平单丝纱。或者，任一或全部MD纱可具有其它横截面形状，例如圆形横截面形状或非圆形横截面形状。此外，MD纱41～52可为用于制造纸机织物的纱所使用的任一种合成聚合物树脂。聚酯及聚酰胺仅为其中二例，前文所披露的其它材料也仅为示例。

织物10可用于单程或单层干燥部。或者，织物10可用于其它类型干燥部，如图5所示。需要理解的是，此种情况下的织物99可以织物10替代。

本领域技术人员来说，可以容易地对上述实施方案进行多种修改和改进，或应用于其它领域，而不偏离本发明的目的、精神和范围。例如，虽然织物10通常为平织，然后连接为环状形式以用于造纸机的干燥部，但也可通过环状编织来制造织物10，在该编织过程中MD纱41～52可为纬纱，以及CD纱21～32可为经纱。所有这些改动均在本发明权利要求范围内。

Claims (12)

1.一种造纸机织物，包括：

第一层及第二层横机器方向(CD)纱；以及

机器方向(MD)纱系，所述MD纱以至少二根毗邻MD纱为组，各所述组具有第一MD纱以及至少一根第二MD纱；

其中各所述组中的所述第一MD纱与所述第一层及所述第二层中的所述CD纱交织为双重编织，当与其交织时，所述第一MD纱只与所述第一层中的一根CD纱结合，以及只与所述第二层中的一根CD纱结合；

其中各所述组中的所述第二MD纱也与所述第一层及所述第二层中的所述CD纱交织为双重编织，当与其交织时，所述第二MD纱只与所述第二层中的一根CD纱结合，以及在与其交织时，浮于所述第二层中的至少二根相邻CD纱上方；以及

其中各所述组中的所述第一MD纱介于该组的至少一根第二MD纱和毗邻组的第二MD纱之间，

藉此，在所述织物的背面，通过介于所述第二MD纱之间的所述第一MD纱形成连续气道。

2.根据权利要求1所述的造纸机织物，其中所述至少一根第二MD纱为两根第二MD纱，所述两根第二MD纱为双丝对，作为单根纱并排与所述第一层及所述第二层中的所述CD纱交织。

3.根据权利要求1所述的造纸机织物，其中所述MD纱是基本上为矩形横截面形状的扁平单丝纱。

4.根据权利要求3所述的造纸机织物，其中所述MD纱为具有非圆形横截面形状的单丝纱。

5.根据权利要求3所述的造纸机织物，其中至少部分MD纱为下述材料中的一种：聚酰胺纱，聚酯纱，聚苯硫醚纱，改性的耐热、耐水解且耐污染聚酯纱，聚(环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯-间苯二甲酸酯)纱，以及聚醚醚酮纱。

6.根据权利要求1所述的造纸机织物，其中所述CD纱为具有圆形横截面形状的单丝纱。

7.根据权利要求6所述的造纸机织物，其中部分所述第二层的所述CD纱的直径大于所述第一层及所述第二层中的其余所述CD纱。

8.根据权利要求6所述的造纸机织物，其中至少部分所述CD纱为：聚酰胺纱，聚酯纱，聚苯硫醚纱，改性的耐热、耐水解且耐污染聚酯纱，聚(环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯-间苯二甲酸酯)纱，以及聚醚醚酮纱。

9.根据权利要求1所述的造纸机织物，其中在机器方向上，所述第一层的所述CD纱相对于所述第二层的所述CD纱偏斜，从而没有位于相对彼此垂直堆积的位置。

10.根据权利要求1所述的造纸机织物，其中在交织时，各所述组的所述第二MD纱浮于所述第二层的4根相邻CD纱上方。

11.根据权利要求1所述的造纸机织物，其中至少部分所述CD纱为具有非圆形横截面形状的单丝纱。

12.一种造纸机织物，包括：

多根横机器方向(CD)纱；以及

多根机器方向(MD)纱，

其中所述MD纱和所述CD纱以预定方式排列，使得在所述织物的背面形成若干连续气道。

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