TWI234598B - Forming fabric with twinned top wefts and an extra layer of middle wefts - Google Patents

Description

1234598 玖、發明說明： L 明 廣 焉 】 發明領域 本發明係關於製紙技藝。更特別地，本發明係關於 種可供用於一部製紙機器成型階段之成型織物。 P 、 t先前3 發明背景 於製紙製程中，一種纖維素纖維網之勢 θ 、义，疋於一部 10 製紙機器成型階段中，將一種纖維漿液（意即—種纖維素、 維之水性懸浮液）沉積於一移動之成型織物上。 ’、纖

自該通過成型織物之漿液排除，而將纖維素纖 J 型織物表面上。 成 15 新成型之纖維素纖維網會由成型階段前進至—壓梦^ 段，該壓製階段包含U之壓製夾。纖維素纖維 過該等以一種壓製織物支撐之壓製失，或者於大部分、k 形中，是通過兩個此種壓製織物之間。於壓製失中、月 素纖維網受到撥壓水份之壓迫力量，而使該居於網中之纖 維素纖維彼此附著，藉此製成-驗。該水份會被該壓製 織物吸收，且於理想上是不會回到紙張。 該紙張最後進入一乾燥階段，該乾燥階段包含至少一 系列以蒸汽進行内部加熱之旋轉乾燥鼓或滾筒。新製成的 紙張是以-支撐使賴張緊貼鼓蚊乾燥織物，來導 引新製成紙張呈蛇形軌跡接續環繞通過該系列鼓。該熱鼓 可藉由蒸發，將紙張水份含量降至一所欲位准。 20 1234598 應可被瞭解的是：於該製紙機器進行成型、壓製及乾 燥織物皆是採無限傭環模式，並以輸送帶之方式來運作。 應可被更進一步瞭解的是：製紙製程是 一種以某種速度進 行之連續製程。意即，居於成型階段之纖維漿液會被持續 5沉積於该成型織物上，而一離開乾燥階段後之新製成紙張 則被持縯捲成捲轴。 對多種供用於所欲用途之產品而言，特別是當纖維素 纖維產物疋面紙或衛生紙、紙巾、餐巾紙及紙尿裤時，吸 收性、強度、柔軟度、及美觀特性是重要的。 10 泣些產品可使用多種製程來製造。傳統製造機器包含 -種將纖維素纖維懸浮液輸送至—成型織物之上或爽於兩 個成型織物之間的運送。其後將此部分脫水薄片移送至一 壓製織物，該壓製織物會於移送該薄片至一大型洋基乾燥 機(Yankee dryer)之前，令該薄片更進一步脫水。當完全乾 15燥之薄片自該洋基表面被移除時，可以是敵摺或無皱擅， 其被捲成捲軸，俾以供更進一步加工。 -種可選擇的製程是使用一種經由空氣乾燥(tad)單 το，該單元可以另一種梭織織物來取代上述壓製織物，藉 由該梭織織物將該薄層由成型織物轉變為經由空氣乾燥 20 (TAD)織物。以此梭織織物來將該薄層送到一 TAD滾筒， 於該滾筒中之熱空氣會吹送通過濕的纖維素薄層，藉此乾 紐該薄層’同時增進薄層之實體及柔軟度。 梭織織物可以呈多種不同的型式。例如：其可以是連 續梭織或平織，其後繼之製成具有縫邊之連續型式。 1234598 本發明係特別關於該供用於成型階段之成型織物。成 型織物於該製紙之製程中扮演一關鍵角色。如上文所暗 示，其一功能是成型以及將製成之紙產物運送至壓製階段。 然而，由於成型織物會涉及水份移除及薄層成型製 5 程。因此，成型織物被設計來容許水份流出（即控制排水速 率），同時防止纖維及其他固體隨水份流出。當排水太快或 太慢時’紙張品質及機器效率都會受影響。為了控制排水， 因此該居於成型織物中供用以排水之空隙（通常稱為孔隙 體積）’必須經過適當的設計。 10 目月ίΐ成型織物被製成多種不同的型式，俾以藉由設計 來達到裝設該織物之製紙機器所要求的製紙等級。大致 上，成型織物包含一以單纖維絲梭織而成之基底織物，且 15 可以是单層或多層。線紗典型地是由那些熟f製紙機械用 織物技藝人士，以該等則於此種目的之多種合成聚合物 樹脂(例如：聚醯胺及聚酯樹脂）來擠塑製成。 λ冲成5L織物會額外地涉及-種居於所欲纖維支撐性 及織物安定性之間的調和性 一細網孔織物可提供所欲之 20 纸張表面錢敎撐雜，但_設計會缺摘欲之安定 性’造成織物使料命短。相反地，粗網孔織物是在犧牲 纖維支撑性及可能產生_之下，提供安定，增長使用 壽命。為了令設計損失最纟料到最奴讀性及安定 性，因此研發出多層織物。合 曰飞物例如：呈雙層及三層織物，成 髮面被料來提供切性，㈣損面碰科來提供安定 性0 7 1234598 那些熟習此項技藝人士可瞭解的是··織物是以梭織製 成’且具有一種梭織圖案，該梭織圖案於經紗或機器運作 之縱向（MD)及緯紗或機器運作之橫向（CD)這兩個方向都 進行重覆。亦可被瞭解的是所產生的織物必須於外觀是均 5 一的；意即於梭織圖案中，不具有造成製成紙張產生痕跡 之驟然變化。由於梭織圖案之重覆特性，因此常見之織物 缺陷是於織物中具有一條特徵性斜線。這條斜線會呈不同 的程度來顯現在紙張上。經由使用新的梭織圖案及直徑較 小的單纖維絲，可遮掩此斜線痕跡，但無法完全消除。依 1〇據推理’一具有隨機表面之成型織物很可能會不具有痕 跡。然而’一真實為隨機之表面是幾乎不可能被製造的， 而且於定義上任何一種圖案都終須重覆來避免該會於圖案 中產生痕跡之驟然變化。 於美國專利案編號：5,〇25,839中揭露一項嘗試創新之 15 表面圖案。該，839專利案揭露一種標準雙層織物，其中該 縱向（MD)紗線被交叉梭織，藉此產生一種鋸齒狀效果。然 而，如美國專利案編號：5,857,498所指稱：藉由該，839專 利案教示圖案所增強之梭織（緯紗）雙層織物，並無法產生理 想的排水性質。 2〇 此外，已有數件密切相關之專利案揭露三層梭織(TSS) 設計，其等例如：JP6-4953、美國專利案編號：4,379,735、 美國專利案編號：4,941，514、美國專利案編號：5，164,249、 美國專利案編號：5，169,709 >以及美國專利案編號： 5,366,798。然而這些專利案所述之三層梭織(TSS)織物會藉 1234598 由其等之層梭織設計產生一種較厚之織物厚度，且無任一 者具有非均一表面，而使其特別適合供用於製造衛生紙。 再者，所欲之多層織物是具有更多橫向安定性及堅韌 性，藉此來防止橫向縮減，改善層體成型及外觀，同時具 5 有潛力地增長使用壽命。 本發明是一種具有頂層雙緯紗及一另加中間緯紗層之 成型織物。本發明可解決排水、層體纖維支撐性及纖維安 定性之問題。

L發明内容3 10 發明概要

因此，本發明是一種成型織物，且其可被應用於一製 紙機器之成型、壓製及乾燥階段。本發明是一種具有一種 所欲之非均一表面的織物。為了解決薄層成型問題及製造 一種非均一表面，因此本發明將頂層或成型面緯紗兩兩成 15 對分組。藉此可於成對緯紗之間產生一小的開放間隙，以 及於鄰接之成對緯紗之間產生一較大的間隙。因此，本發 明於鄰接緯紗之間具有不均等的間隙，而習知技藝之織物 則於每一鄰接之成型面緯紗之間具有均等的間隙。 為了提供更多的橫向堅韌性及安定性，本發明使用第 20 三組緯紗，來供用為織物中間層，藉此提供另加之橫向安 定性。 本發明織物是一種成型織物，該織物具有以橫向（CD) 緯紗構成一頂層、一中間層及一底層，以及一交織該橫向 (CD)緯紗頂層、中間層及底層之縱向（MD)經紗系統。該居 9 1234598 於頂層之橫向（CD)緯紗被兩兩成對分組，藉此使頂層緯紗 之間產生一種非均等間隙。該居於中間層之橫向（CD)緯紗 可提供另加之橫向（CD)安定性。該居於中間層與底層之撗 向（CD)緯紗被垂直堆疊，該居於頂層之橫向（CD)緯紗對會 5垂直平衡該被堆疊於中間層及底層之緯紗。由於此項技藝 所已知的是：該供用於輕量薄層之較薄的多層織物，可較 諸較厚的多層織物更有效排除水份，因此這種非堆疊排列 可減低孔隙體積及織物厚度，藉此減少織物攜帶的水份數 I。於一較佳具體例中，該頂層橫向紗線構成織物之 10成型面’而該底層横向（CD)紗線則構成織物之磨損面。 該居於頂層之雙梭織（緯紗）可供用以增加該製成衛生 紙之橫向（CD)拉伸強度。此增強橫向（CD)拉伸強度可容許 違製程具有其他的變化，藉此改善薄層成型、柔軟度及吸 水性。 15 於一本發明具體例中，該成型織物是以一種8_堆2 5_ 層^梭織圖案來梭織，其中每一條縱向_)紗線之梭織路 杈是：a)向上穿過一對頂層橫向(CD)緯紗之間；b)通過下— :頂層橫向(C稱紗下方；e)穿過下—對橫向(cd)緯 紗之間；d)越過下-垂直堆疊之中間層/底層橫向（cd)緯紗 20之上方；e)穿過下-垂直堆疊之中間層/底層橫向（cd)緯紗 之間；f)通過下-垂直堆疊之中間層/底層橫向（cd)緯紗之 下方’ g)穿過下-垂直堆疊之巾間層/底層橫向㈣緯紗之 間| =過下—垂直堆疊之中間層/底層橫向(cd)緯紗之下 0牙過下一垂直堆疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之 1234598 間；j)向上穿過一對頂層橫向（CD)緯紗之間，如此完成一循 環之梭織圖案。 本發明於其他方面係包含：頂層緯紗之間的非均等間 隙具有一居於1 : 1.5至1 ·· 20的間隙比例。 5 本發明現將詳細參照下列檢附圖式來描述更完整之内 容。 圖式簡單說明 為了更完全瞭解本發明，請參照下述說明及檢附圖 式，其中： 10 第1圖是一顯示該居於a)習知技藝及b)本發明成型織 物之成型面的緯紗間隙示意圖； 第2圖是一參照本發明教示來予以梭織之織物的一成 型面（頂視）圖， 第3圖是一該參照本發明教示之織物圖案的橫向（CD) 15 剖面示意圖； 第4圖顯示該參照a)習知技藝及b)本發明教示來予以梭 織之織物的橫向（CD)剖面圖。 t實施方式U 較佳實施例之詳細說明 20 第1圖是一示意圖，其提供該居於習知織物與本發明織 物成型面之緯紗/梭織間隙的對比圖式。圖中每一條直紋代 表一條成型面緯紗。第la圖顯示習知技藝之緯紗間隙，第 lb圖顯示本發明之緯紗間隙。請注意於第la圖中，該間隔1 之間隙（110)與間隔2之間隙（100)大致相等。然而，於第lb 11 1234598 圖中，該等緯紗呈不等距間隔。由於緯紗A與B之間的間隙 不等於緯紗C與D之間的間隙；因此緯紗A與B為具有成雙或 成對特性之緯紗（130)。由於非均等間隙可協助促進排水及 掩飾紙張斜紋痕跡，因此成雙或成對被認為是具有助益的。 5 參照本發明教示製造一成型織物樣品。量測該成型織 物樣品顯示：其成型面緯紗120具有一0.165 mm之剖面直 徑，雙緯紗130之間的間隔1(140)只有〇·〇81 mm，而鄰接兩 對之間的間隔2(150)則為0.307 mm。相反的，量測一典型之 習知技藝成型織物則顯示：其成型面緯紗120典型地具有一 10 0.165 mm之剖面直徑，而緯紗之間的間隙則大約為0.27 mm。因此，如第lb圖所指出，第1對緯紗A與B之間的間隙， 只有該居於鄰接緯紗B與C之間隙尺寸的1/3。因此，此參照 本發明之間單織物具有一1 · 3之間隙比例。一項本發明標 的是涵概該等居於1 : 1.5至1 : 20之間的間隙比例。 15 第2圖是一參照本發明教示之織物的一成型面的頂視 圖。於第2圖中，該縱向（MD)紗線2〇〇顯現於圖中是橫向的。 成對之頂層/成型面緯紗220被間隔在一起，藉此形成梭織 雙緯紗對。這些梭織雙緯紗對係於每一對緯紗之間，以多 種距離來間隔開來。梭織210是一中間層緯紗。這些中間層 20緯紗居於-低於成型面緯紗之平面/層，且被垂直堆疊於該 磨相面緯紗之上。這些中間層緯紗可提供橫向安定性，且 避免織物橫向（CD)縮減。 第3圖疋林照本發明教示之織物圖案的剖面示意 圖。如第3圖所顯不’該巾間層緯紗被直接堆疊於底層（磨 12 1234598 損面）緯紗之上，而頂層（成型面）雙緯紗則於水平方向平衡 該被堆疊之中間層及磨損面緯紗。實際上，對那些熟習此 項技藝人士而言，此種織物結構型式可以稱為非堆疊織 物。該特定配置之成型、中間、及磨損緯紗彼此的關係可 5 助益於促成一種薄的厚度及較小的孔隙體積；此二者皆有 利於製紙機器製程。 該被顯示於第3圖之梭織圖案是單純為一本發明具體 例。於此具體例中，該成型織物是以一種8-堆2.5-層之梭織 圖案來梭織，其中每一條縱向（MD)紗線之梭織路徑是：a) 10 向上穿過一對頂層橫向（CD)緯紗之間；b)通過下一對頂層 橫向（CD)緯紗下方；c)穿過下一對頂層橫向（CD)緯紗之 間；d)越過下一垂直堆疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之上 方；e)穿過下一垂直堆疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之 間；f)通過下一垂直堆疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之下 15 方；g)穿過下一垂直堆疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之 間；h)通過下一垂直堆疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之下 方；i)穿過下一垂直堆疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之 間；j)向上穿過一對頂層橫向（CD)緯紗之間，如此完成一循 環之梭織圖案。本發明不限制是此圖案，於實際上本發明 20 係涵概多種梭織圖案。 第4圖顯示該參照a)習知技藝及b)本發明教示來予以梭 織之織物的剖面圖。如於第4圖中以垂直白線404所指示， 習知技藝織物於垂直方向會具有3層堆疊。同時，由於成型 面緯紗不是雙股，因此其每一頂層梭織之間的間隙是相等 13 1234598 的。而第4a圖所顯示之參照本發明的織物則具有頂層（成型 面）雙緯紗400。請注意該組成一對之兩股緯紗之間的間隙 會顯著小於兩對之間的間隙。同時，該白色箭頭402是指示 一被堆疊於底層緯紗上面之中間層。然而，與習知技藝相 5 反的是該頂層成對之雙緯紗400會平衡該被堆疊於中間層 及底層之緯紗。 依照本發明之織物較佳是只包含單纖維紗線。特別 地，該橫向（CD)紗線可以是聚酯單纖維絲及/或某些可以是 聚酯或聚醯胺。該橫向（CD)及縱向（MD)紗線可以是一具有 10 一種或多種不同直徑之圓形剖面。此外，除了一種圓形剖 面之外，一條或多條紗線可具有其他的剖面形狀，例如： 一種矩形剖面或一種非圓形剖面。 那些習知此項技藝人士可明顯知悉如何變化上述内 容，但其修改將不會超越本發明範疇。對於以下申請專利 15 範圍之闡釋，應該涵概此種變化。 I：圖式簡單說明3 第1圖是一顯示該居於a)習知技藝及b)本發明成型織 物之成型面的緯紗間隙示意圖； 第2圖是一參照本發明教示來予以梭織之織物的一成 20 型面（頂視）圖； 第3圖是一該參照本發明教示之織物圖案的橫向（CD) 剖面示意圖； 第4圖顯示該參照a)習知技藝及b)本發明教示來予以梭 織之織物的橫向（CD)剖面圖。 14 1234598 【圖式之主要元件代表符號表】 100…間隔2之間隙 210...中間層緯紗 110...間隔1之間隙 220.··頂層/成型面雙緯紗 120...非成對緯紗 400···頂層(成型面)雙緯紗 130...雙緯紗 402…白色箭頭 140...間隔1的間隙 404··.垂直白線 150...間隔2的間隙 200···縱向(MD)紗線 A、B、C、D…緯紗 15

Claims (1)

1234598 拾、申請專利範圍： 1. 一種製紙織物，包含： 以橫向（CD)緯紗構成之一頂層、一中間層、以及一 底層； 5 一交織該橫向（CD)緯紗頂層、中間層及底層之縱向 (MD)經紗系統； 其中居於該頂層中之橫向（CD)緯紗被兩兩成對分 組，藉此使頂層緯紗之間產生一種非均等間隙； 其中該居於中間層之橫向（CD)緯紗可提供另加之 10 橫向（CD)安定性；且 該居於中間層與底層之橫向（CD)緯紗被垂直堆 疊；該居於頂層之成對橫向（CD)緯紗則垂直平衡該被堆 疊於中間層及底層之緯紗，藉此減低孔隙體積及織物厚 度，同時增加織物安定性及堅韌性。 15 2 ·如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中該頂層橫向（C D) 紗線構成該織物之成型側，且該底層橫向（CD)紗線構成 該織物之磨損側。 3. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中該等居於頂層 緯紗之間的非均等間隙係具有一居於1:1.5至1:20之間 20 的間隙比例。 4. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中該成型織物是 以一種8-堆2.5-層之梭織圖案來梭織，其中每一條縱向 (MD)紗線之梭織路徑是：a)向上穿過一對頂層橫向（CD) 緯紗之間；b)通過下一對頂層橫向（CD)緯紗下方；c)穿 16 1234598 過下一對頂層橫向（CD)緯紗之間；d)越過下一垂直堆疊 之中間層/底層橫向（CD)緯紗之上方；e)穿過下一垂直堆 疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之間；f)通過下一垂直堆 疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之下方；g)穿過下一垂直 5 堆疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之間；h)通過下一垂直 堆疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之下方；i)穿過下一垂 直堆疊之中間層/底層橫向（CD)緯紗之間；j)向上穿過一 對頂層橫向（CD)緯紗之間，如此完成一循環之梭織圖 案。 10 5.如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中該縱向（MD)與 橫向（CD)紗線是單纖維紗線。 6. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中該織物是一種 供用於成型、壓製、或工業型式之織物。 7. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中至少某些縱向 15 (MD)經紗是一種聚醯胺或聚酯紗線。 8. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中至少某些橫向 (CD)緯紗是一種聚醯胺或聚酯紗線。 9. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中縱向（MD)經紗 與橫向（CD)緯紗具有一種圓形橫剖面、一種矩形橫剖面 20 或一種非圓形橫剖面。 17