CN1774540A - 通过激光蚀刻增加压榨织物空隙容积的方法 - Google Patents
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Abstract
一种方法,经由提供空隙,该空隙作为最小压力贮器可用来接纳水,从而通过该方法对可透水性压榨织物提供较大去水及排干能力。
Description
技术领域
本发明涉及造纸业。具体地说,本发明涉及一种方法,经由提供空隙,借此对可透水性压榨织物提供较大去水及排干能力。
背景技术
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素纤维网,纤维浆也就是纤维素纤维的水分散体。浆体中大量的水通过成形织物排出,而纤维素纤维网则留在成形织物的表面。
刚形成的纤维素纤维网从成形部进入压榨部,压榨部包括一系列压榨压区。纤维素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,纤维素纤维网受到压缩力的作用,该压缩力从网中将水挤出,并使网中的纤维素纤维彼此粘附,使得纤维素纤维网转变为纸幅。水由该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张中去。
纸张最终进入干燥部,干燥部包括至少一个可转动的干燥转鼓系列或烘筒系列,这些转鼓或烘筒由蒸汽在内部进行加热。干燥织物引导刚形成的纸幅以弯曲路径依次绕行该系列中的每个转鼓,且干燥织物使纸幅紧贴在转鼓的表面。加热的转鼓通过蒸发作用使纸幅的含水量降低至所需水平。
应该了解的是,成形、压榨及干燥织物在造纸机上都采取无端环(endless loop)的形式,并且都起到传送带的作用。应该进一步了解的是,纸张生产是一种以相当快的速度进行的连续过程。也就是说,在成形部,纤维浆连续地沉积到成形织物上,而刚生产出的纸张在离开干燥部后就被连续地卷绕到辊筒上。
本发明主要涉及用于压榨部的织物,通常称为压榨织物,但本发明也可应用于其他造纸业处理所用织物。
压榨织物在造纸过程中扮演关键性角色。如前文暗示,其一项功能是支撑并载运所制造的纸品通过压榨压区。
压榨织物也参与了纸片表面的整饰过程。就是说,将压榨织物设计成具有光滑表面以及均匀回弹性的结构,使得在穿过压榨压区的过程中,赋予纸张光滑无痕的表面。
或许最为重要的是,在压榨压区,压榨织物吸收了从湿纸中榨出的大量水。为了实现这种功能,在压榨织物中必须确实具有一定的空间用于走水,这个空间通常称为空隙容积,以及织物在其整个有效使用期必须具有足够的对水的渗透性。最后,在纸离开压榨压区时,压榨织物必须能够防止从湿纸中吸收的水又返回纸中而将其回湿。
现有织物以各种各样的形式设计而制造,以满足造纸机所需,织物按照所制造的纸张等级安装在造纸机上。通常,织物包括织造底布,在其中针刺有精细的、非织造纤维材料的毛层。底布可以使用单丝纱线、捻合单丝纱线、复丝纱线或捻合复丝纱线织成,并且可以是单层的、多层的或层合的。纱线通常由在造纸机织物技术领域中的普通技术人员为此目的而使用的几种合成聚合树脂中的任意一种挤出而成,例如聚酰胺树脂及聚酯树脂。
织造底布本身可以采用许多不同的形式。举例来说,底布可被织成环形、或者先平织然后用接缝将其转变为环状形式。或者,底布可以由一种一般称为改进的环状织造的工艺来生产,其中底布的宽度方向边缘具有使用其机器方向(MD)纱线所形成的缝合线圈。在此过程中,机器方向纱线在织物的宽度边缘之间连续地来回交织,在各边缘处折回并形成缝合线圈。以此方式生产的底布,在安装至造纸机时被放置成环状形式,因此被称为机上可缝合织物。为了将这种织物设置成环状形式,两个宽度方向的边缘接合在一起,为了辅助接缝,多种目前织物在织物两端的交叉方向边缘具有接缝环。接缝环本身经常由织物的机器方向(MD)纱制成。接缝典型地由将压榨织物的两端结合在一起,经由将压榨织物两端的接缝环指状交叉,再引导所谓的栓或销穿过由指状交叉的缝合线圈所形成的通路,来将织物两端锁合在一起。
此外,织造底布可通过下述方式层合而成:将一层底布放置于由另一底布所形成的无端环内,并从底布的纸幅侧或机器侧中的一者或两者,将短纤维毛层针刺穿过这些底布,以此将其彼此连接。织造底布的一层或多层可以为机上可缝合形式。
其他结构也可用作压榨织物的“基底”织物,例如挤出网眼、针织结构或其他非织造物,例如箔、薄膜或纺粘产物。
总而言之,压榨织物呈无端环形式,或者,压榨织物被缝合成为这样的无端环,其具有于其纵向测量的特定长度、以及于其横向测量的特定宽度。
回头参照前述压榨织物的去水功能,先前显示通过将表面凹痕或空隙导入压榨织物结构,可改良水传送通过织物。本发明提供实现此种改良的替代方法。
发明内容
如此,本发明为一种方法,经由提供背侧空隙,该空隙作为最小压力贮器可用来接纳水,藉此对经加工的可透水性压榨织物提供较大去水及排干能力。
附图说明
图1为侧视图,举例说明本发明方法;
图2为用图1所示方法制造的空隙阵列一个实例的平面图;以及
图3为空隙阵列另一组态的平面图。
具体实施方式
图1图示根据本发明的方法,其中织物10例如为常规可透水性压榨织物,通过在织物背面16上,设置可用来接纳水的具有最小压力的空隙12或贮器,而具有较大去水能力及排干能力。当使用激光14在织物10背侧面16钻孔时,大空隙12具有的宽度及深度例如在约0.30毫米至1.50毫米的范围内。
激光14例如可为小型医疗用激光,用来选择性蚀刻织物10表面16中的空隙12。如此允许极为准确地对去除材料做深度方向控制。当然也可使用适合用于此目的的其它激光蚀刻装置。此外,可用常规激光蚀刻控制系统(图中未显示)以高速提供所需空隙图案或形状,同时也提供空隙设计及尺寸上的很高灵活性。典型组态包括如图2所示织物20中的半球形空隙22的方形阵列24,或如图3所示织物30中的三角形棱柱空隙32的方形阵列34。其它空隙设计及尺寸可包括例如圆形/半球形、方形/棱锥形、矩形/立方体、六角形、椭圆形(取向于横机器方向/机器方向)、环形/部分环面(demitoroidal)及切槽状。其它空隙阵列图案可包括例如六角形、假随机、三角形及线性/螺旋形(例如有切槽)。
此外,本发明方法可包括处理下列情况的步骤(图中未显示),例如从空隙中去除纤维及气态气化副产物。
虽然先前已经提出在压榨织物上通过激光钻孔,但本发明在若干重要方面区别于现有技术。例如一种现有方法(美国专利第4,541,895)描述在不透性薄片组装入织物之前,以激光钻出“贯穿孔”,来提供连续通过整个结构厚度的水通道。而本发明,是从另一方面做出的改进,其改进了可透水的压榨织物,经由提供激光钻出最小压力的背侧空隙或贮器,其可用来接纳水,而提供更大去水能力及排干能力。
另一项在先专利(美国专利4,300,982)提供带背侧上的排干空隙,但其手段与本发明有极大差异,即,该专利为经由提供单丝升高的不可压缩岛状物。又一在先专利(美国专利4,446,187)描述在定义为“箔”的液体不透性材料的表面通过激光钻孔。该专利表示的目的为通过激光钻孔,而获得具有均匀压力分布且制作成为可透液体的平滑纸幅接触面的去水带状物。相反地,本发明明确地说明在可透液体织物背侧面激光钻孔,以提供流体贮器或低压区来辅助去水。
此外或另外,微空隙可钻在织物10的面侧,从而以类似方式增加空隙容积、提高流体流动及排干,而不对织物10的表面品质造成不良影响。
由前文对在织物上形成额外空隙容积方法说明的了解,本领域内的普通技术人员可容易地做出多种变化,但这些变化都不会脱离所附权利要求书的范围。
Claims (26)
1.一种方法,经由提供激光蚀刻的空隙,可对一种可透水性纸机织物提供更大去水能力及排干能力,该空隙为在织物背侧或非纸幅侧的具有最小压力的贮器,可用来接纳水。
2.一种改性织物的方法,包括下列步骤:
提供一种经加工的可透水性纸机织物;以及
形成多个激光蚀刻的盲钻孔空隙于该织物的表面,藉此提高织物的去水能力。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述空隙为可用来接纳水的具有最小压力的贮器。
4.根据权利要求2所述的方法,其中被改性的所述织物为造纸机的压榨织物。
5.根据权利要求2所述的方法,其中所述表面为织物背侧。
6.根据权利要求2所述的方法,其中所述织物的背侧及面侧皆有空隙形成于其上。
7.根据权利要求2所述的方法,其中所述空隙的宽度及深度皆在约0.30毫米至1.50毫米的范围内。
8.根据权利要求2所述的方法,其中所述激光用来选择性气化织物面侧或纸幅接触侧的材料,从而产生微空隙,所述微空隙不会对织物表面品质造成不良影响。
9.根据权利要求2所述的方法,其中该改性织物用于造纸机的压榨部。
10.根据权利要求2所述的方法,其中使用常规激光,以高速及较大灵活性,在空隙及阵列图案方面控制各空隙的形状以及空隙图案。
11.根据权利要求2所述的方法,其中各个空隙具有的宽度/深度形状选自包括圆形/半球形、方形/棱锥形、矩形/立方体、六角形、椭圆形、环形/部分环面及有切槽的组。
12.根据权利要求2所述的方法,其中所述空隙形成一种阵列图案,所述阵列图案选自包括方形、六角形、假随机、三角形及线性/螺旋形组成的组。
13.根据权利要求2所述的方法,进一步包括处理纤维的去除及气态气化副产物的步骤。
14.一种被提供以较大去水及排干能力的可透水性纸机织物,所述织物以包括下述步骤的方式制造,该步骤提供激光蚀刻空隙,该空隙为具最小压力的贮器,可用来接纳水。
15.一种以包括下列步骤的方式制造的改性织物,所述步骤包括:
提供一种经加工的可透水性纸机织物;以及
在该织物的表面,形成多个激光蚀刻的盲钻孔空隙,藉此提高织物的去水能力。
16.根据权利要求15所述的织物,其中所述空隙为可用来接纳水的具有最小压力的贮器。
17.根据权利要求15所述的织物,其中被改性的所述织物为造纸机的压榨织物。
18.根据权利要求15所述的织物,其中所述表面为织物背侧。
19.根据权利要求15所述的织物,其中所述织物背侧及面侧皆有空隙形成于其上。
20.根据权利要求15所述的织物,其中所述空隙的宽度及深度皆在约0.30毫米至1.50毫米的范围内。
21.根据权利要求15所述的织物,其中所述激光用来选择性气化织物面侧或纸幅接触侧的材料,以产生微空隙,所述微空隙不会对织物表面品质造成不良影响。
22.根据权利要求15所述的织物,其中改性的所述织物用于造纸机的压榨部。
23.根据权利要求15所述的织物,其中使用常规激光,以高速及较大灵活性,在空隙及阵列图案上控制各空隙的形状以及空隙图案。
24.根据权利要求15所述的织物,其中各个空隙具有的宽度/深度形状选自包括圆形/半球形、方形/棱锥形、矩形/立方体、六角形、椭圆形、环形/部分环面及有切槽的组。
25.根据权利要求15所述的织物,其中所述空隙形成一种阵列图案,所述阵列图案选自包括方形、六角形、假随机、三角形及线性/螺旋形组成的组。
26.根据权利要求15所述的织物,进一步包括处理纤维的去除及气态气化副产物的步骤。
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