TWI309269B - Method for manufacturing resin-impregnated endless belt structures for papermaking machines and similar industrial applications and belt - Google Patents

Description

1309269 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域3 發明領域 本發明係部份有關由一原料胚疋中，尤其是由一造紙 5 機中要被製成紙產品之纖維胚疋中瀝出水分的機構。具言 之，本發明係為一種用來製造使用於造紙機之抵塊式長軋 面壓機上，及其它造紙和紙張處理用途之樹脂浸潰無端環 帶結構的方法。 【先前技術3 10 發明背景 在造紙製程中，一纖維素纖維胚疋會藉在造紙機的成 形部段中，將纖維料漿沈積於一成形織物上而來形成。在 該成形部段中，有大量的水分會由該料漿中被瀝出，然後 所形成的胚疋會被送至一壓著部段。該壓著部段含有一系 15 列的軋輪組，該纖維胚疋會在其中被施以壓縮力而來排出 水分。最後該料疋會被送至一乾燥部段，其含有加熱乾燥 轉筒等，且該料疋會被迂迴導經各筒表面。該等加熱乾燥 轉筒會藉由蒸發來將料疋内的水分減少至一所需程度，以 製成一紙產品。 20 逐升的能量成本已使其愈來愈需要的在該料疋進入乾 燥部段之前，儘可能地先除掉更多的水分。因該等乾燥筒 典型係由内部以蒸汽來加熱，而其產生蒸汽的成本相當可 觀，尤其是當有大量的水分必須由該料疋除去時。 傳統上，壓著部段會包含一系列由各對相鄰的筒狀壓 1309269 著滾輪所形成的軋輪組。在近年來，使用抵塊式長軋面壓 機組己被發現要比使用成對相鄰滾輪所組成的軋輪組更為 有利。此係因為一料疋在軋輪中接受壓力的時間越長，則 將有越夕的水分能被排除；因此，僅會有較少的水分殘留 5於該料疋中須待在乾燥部段中經由蒸發來被除去。 本發明係部份有關於該抵塊式長軋面壓機。在此種長 軋面壓機中，其軋面係形成於筒狀壓著滾輪與一狐狀的壓 抵塊之間。後者具有一呈圓孤形凹曲表面，其曲率半徑近 似於該壓著滾輪。當該滾輪與抵塊互相靠近時，將會形成 10 一軋面，其在沿機器方向會比形成於二壓著滾輪之間的軋 面更長約五至十倍。由於該長軋面會比在傳統雙滾輪中的 札面更長五至十倍，故所謂的停留時間，即該纖維胚疋在 長軋面中承受壓力的時間，將會相對地比在雙輪式軋面中 者更長。因此，相對於習知造紙機上所用的軋輪組，在該 15長軋面中之纖維胚疋的排水能力將會增加甚多。 一抵塊式長軋面壓機需要一特殊的帶，例如在 〇utt(Albany International Corp.)之第 5238537 號美國專利中 所不者’其内容併此附送參考。該帶係用來保護壓著織物 (其可撐持、帶送、及供纖維胚疋排水），俾免使其快速磨損， 20否則將會因直接滑動地接觸在固定的壓力抵塊上而產生此 現象。該帶必須具有一光滑且不可滲透的表面，而以—潤 滑油膜罩覆來滑動於該固定的抵塊上。該帶會大致以和該 壓著織物相同的速度來移經該軋面，俾使壓抵於該帶表面 的壓著織物僅會受到最少量的摩擦。 1309269 在第5238537號美國專利中所示的該種帶，係藉以一人 造聚合樹脂浸潰一織造的基礎織物而來製成，其會形成一 無端環帶的形式。最好是，該樹脂會至少在該帶的内表面 上形成一預定厚度的覆層，以使織成該基礎物的紗線能被 5 保護而不會直接接觸該長軋面壓機的弧狀壓抵構件。該覆 層尤其必須具有一光滑的不可滲透之表面，俾可容易地在 經潤滑的抵塊上滑動，並能防止任何潤滑油滲過該帶結構 而污染該等壓著織物及纖維胚疋。在該美國專利案中所示 之帶的基礎織物，係可由單纖紗來織成一單層或多層組 10 織，並被織成具有充分開孔，以容該浸潰材料完全滲入其 組織内。此將可消除任何空隙形成於最後之帶成品内的可 能性。該等空隙可能會令使用於該帶與抵塊之間的潤滑劑 穿透該帶，而污染該等壓著織物和纖維胚疋。該基礎織物 係可被平織，然後再缝成無端形式，或直接織成無端的管 15 狀形式。 當該浸潰材料被固化成固體狀態時，其主要係以一機 械性連結來接合於該基礎織物，其中該固化的浸潰材料會 包圍該基礎織物的紗線。此外，在固化的浸潰材料與基礎 織物的紗線材料之間亦可能有某些化學性連接或黏接。 20 長軋面壓機帶，例如在該等第5238537號美國專利案中 所示者，係依它們所要安裝之長軋面壓機需要的尺寸而 定，繞其無端環圈的縱長計算大約會有10至35呎（約3至11 公尺）的長度，而橫越該環圈會有大約6至35呎（約2至11公尺) 的寬度。此等帶的製造較為複雜，因在其浸潰人造聚合樹 1309269 脂之前，該基礎織物需先製成無端形成。 通常較好係使該帶在其外表面及内表面上設具預定厚 度的樹脂塗層。藉著在該帶的兩面塗層，則其織造之基礎 織物將會較接近於(若未完全一致)該帶撓曲的自然軸心。在 5 此情況下，當該帶被彎曲繞設在該造紙機之一滚輪上時， 所產生的内部應力將較不會使該塗層由該帶的任一面剝 離。 只，當該帶的外表面具有一預定厚度的樹脂塗層時， 其將可容許溝槽、盲孔或其它凹穴等被形成於該表面上， 10 而不會曝現出該基礎織物的任何部份。這些細小結構可供 暫時儲存該軋輪中的胚疋被壓出的水分，而通常係在該樹 脂塗層固化後之一不同的步驟中藉開槽或鑽孔來製成。 本發明乃對此特殊問題提供一種解決方法，該問題即 在習知方法中用來製造樹脂浸潰的無端環帶結構，而使其 15 外表面上具有呈溝槽、盲孔等空隙體積時，需要有一分開 的步驟之困擾。且，本發明亦提供一種可擇的方法，能供 製造使用於其它造紙及紙張處理用途中的樹脂浸潰無端環 帶結構，例如軋光及移轉帶等。舉例而言，在第5298124號 美國專利案中乃揭示一種紙張移轉帶，可用來消除一造紙 20 機上的開放油拉。該帶具有一強化的基層，及一聚合物塗 覆在該強化基層的紙張支撐面上。該聚合物塗層可為二或 多種不同聚合樹脂材料的混合物，譬如一親水性材料及一 疏水性材料，其各會在該移轉帶的表面上形成顯微區域等。 最後，因該移轉帶的品質係以所混合之聚合樹脂材料 1309269 2寸和均—性來決定。故本發明亦提供對此問題之-解 其為—種可擇的方法，而能以可預定且可重製的 方式來使移轉㈣表面財㈣雜_微區域。 【明内】 5 10 15 發明概要 ^是’本發明係為—種供用於造紙機之長軋面㈣及 紙和紙張處理用途之樹脂浸潰無端環帶結構的製造 該方法的第—步驟係提供一帶之基材。該帶係可事 合樹脂材料’而在其内部及外部表面上形成-者’村在實施树„，才找紐整個表面 沈積=合樹材料’而使其成為不可滲透的。 牵也=+情况下’聚合樹脂材料會被以—精確的預定圖 製造:帶的:基材ί，而該預定圖案會被用來特徵化所要 、®。該聚合樹脂材料會在任何先前之塗層上 =成一層财厚度的财W案。織合樹崎料會以平均 徑·（微米）或更大的液滴來被沈積。 :用一旨材料沈積在該基材上，雖其它=2可 所1知或未來可能被開發之可供沈積 、人 置，亦可取代哕+ τ之夜滴的裝 4電噴碩來被使用。該聚合樹脂# 糟適虽的手段來被定形或固定。 科喝可 ‘、、、後’錢脂材料塗層可被選擇性地研磨，估 句厚度，及—平滑且肉眼可見之呈單平面的表面。、具有 本七月現將參照以下圖式來更完整地詳細說明。 圖式簡單說明 ° 20 13〇9269 ( 第1圖為一可依據本發明的方法來製造帶之裝置的示 意圖； 第2圖為一在内表表面上具有一層聚合樹脂材料之基 材的載面圖； 5 第3圖為—完成之帶由第1圖的裝置離開時所展現的平 面圖； 第4圖為由第3圖所採的載面圖； 第5圖為該帶之第二實施例的平面圖； 第6圖為該帶之第三實施例的平面圖；及 10 第7圖為沈積材料之各種代表形狀的立體圖。 t實施方式3 較佳實施例之詳細說明 依據本發明之製造帶的方法係首先要提供一基材。通 常，該基材係為一由單纖紗所織成的織物。但，更廣泛而 15 言，該基材亦可為包含各種紗線之織造、非織造、螺旋鏈 結或針織的織物，該等紗線係一般用來製造造紙機用布， 或用來製造非織物及織物之帶者，例如單纖紗合股單纖紗 多纖紗合股多纖紗等。該等紗線得以一般專業人士習用的 任何聚合樹脂材料來押出製成。因此，聚醯胺、聚酯、聚 20 胺基甲酸酯、芳族聚醯胺、聚烯烴等及其它族群的樹脂皆 可使用。 或者’該基材亦可由網狀織物來構成，例如共同讓渡 於Johnson的第4427734號美國專利中所示者’其内容併此 附送參考。該基材亦可為在許多美國專利中所示的另種螺 10 1309269 旋鏈接帶，例如Gauthier的第4567077號美國專利，其内容 亦併上附送參考。 ~ 又，該基材亦可依如在共同讓渡給人之第 5360656號關專利巾麻的方法_料此附送广藉螺 5捲一織造的、非織物、針織的或網狀織物條帶而來製成。 即該基材可包含-螺捲條帶，其中各螺圈會以一連續接縫 接5於下螺圈，而使該基材沿縱長方向形成無端環帶。 惟以上所述不應被視為該基材之可能的僅有形式◦任 何各種被造紙機布及相關技術之專業人士所使用的基材， 10 亦皆可被選擇使用。 在該基材被提供之後，一或多層的短纖毛墊亦可被以 專業人士所習知的方法來固設在其一或兩面上。也許最泛 知且最普通使用的方法係為針刺，其在該毛塾中的短纖維 等會被許多往復運作的倒鈎針個別地驅入該基材内。或 15者，該等短纖維亦可藉水纏結法來固接於該基材，其中有 許多細小的高壓水喷頭可執行如前述之往復鈎針的功能。 應可瞭解’當短纖毛墊以上述或專業人士習知的其它方法 來固設於基材之後，將會具有一結構類似於一般在造紙機 之壓著部段中用來將一濕紙疋除水的壓著織物。 20 在某些情況下，其亦可能在塗佈樹脂之後需要再塗設 一初始層或附加毛墊於該結構上。於此情況下，該圖案化 的樹脂層則可設置於一層毛墊纖維底下。 又或者’該基材亦可為一種結構’其係以—聚合樹月t 材料塗層來使例如空氣及水等流體不能滲透；該樹脂材料 1309269 會至少部份地潰入該結構中，並可在該結構的一或兩面上 形成一層所需厚度。特別是該帶要被使用於一長軋面壓機 的情況下’且在其内表面上需有一層預定厚度的聚合樹脂 材料時，此將能使該基材被保護避免與該長軋面壓機的弧 5狀壓抵塊構件直接接觸。依據本發明所製成的帶可用來作 為抵塊式長軋面壓機之長軋面壓著帶，以及其它造紙和羝 張處理用途的壓著帶，例如軋光及紙張傳送等。 當該基材被提供之後，不論其有否附加的短纖毛墊材 料，及在其一面上是否有一層適當厚度的聚合樹脂材料， 10其皆會被安裝在第1圖所示的裝置10上。應請暸解，該基材 係可為無端的，或可被裝在一造紙機上時再縫合成無端形 式。因此，第1圖中所示的基材12應可瞭解係僅為該基材12 的整體長度之一較短部份。若該基材12係為無端的，則其 最常見是環繞一對滚輪來被安裝，雖未示於圖中，但此為 15精習於造紙機布技術之專業人士所最熟悉者。在此情況 下，該裝置10會被設在該二滾輪之間的基材12的兩區段之 一者上，一般是設在其上部區段處。但，不論該基材12是 否為無端形式，其在製程中最好是被設成具有適當程度的 張力。且，為避免弛垂’當該基材12通過該裝置10時亦可 20用一水平支撐物來由底部支撐。 現叫參閱第1圖，其中當實施本發明的方法時，該基材 12係被不出沿朝上方向移動來通過該裝置10，該裝置10包 含一連串的數個站，而該基材12可步進地通過各站來製成 該帶。 12 1309269 §亥各站係如下所示： 1. 聚合物沈積站14; 2. 顯像/修補站24 ; 3_可擇的定形站36 ;及 5 4.可擇的研磨站44。 依據本發明，若該基材12並未先前以一至少部份潰入 該基材12内之聚合樹脂材料塗層來使例如空氣與水等流體 不能滲入’則最好能先塗覆該基材12的整個表面，使其成 為不可滲透的。此乃可利用該裝置1〇的第一站，即聚合物 馨 10 沈積站14來完成。 在該聚合物沈積站14中，有一壓電喷頭陣列16會被設 在橫向執條18、20上，而可沿橫交該基材12通過該裝置1〇 的方向’以及平行於該基材12作動的方向等二軸向來移 動’並能以重複步驟來沈積而於該基材12上或其内構建所 15需量的聚合樹脂材料’而使其形成不可滲透的，且可選擇 地在當該基材12靜止時於其上形成一層所需厚度。一不同 的配量裝置，例如一設在聚合物沈積站14上的大量喷頭陣 41 列，亦可被用來達成此目的。該壓電喷頭陣列16或不同的 配量裝置可一或多次地通過該基材12上，而來沈積的需量 20的聚合樹脂材料。 备此操作完成後，若有需要，則該壓電噴頭陣列16亦 可用來沈積聚合樹脂材料於基材12上以形成一預定圖案。 或者，如鈾所述，其它專業人士所習知或未來可能開發之 可用來沈積實施本發明所需液滴的裝置，如後所述，亦可 13 1309269 被用來實施本發明。該樹脂材料將會在任何先前已塗敷的 樹脂材料上形成一層所需厚度的預定圖案。該圖案可為一 連續的網絡而延伸遍佈該基材12表面的兩個維向，並形成 一許多個別開放區的陣列，該等開放區係為最後該帶表面 5 上形成空隙容積之個別開孔陣列的對應位置。 或者，該聚合樹脂材料亦可被沈積成半連續網絡，例 如形成一遍佈該基材12之主要呈線狀的半連續網絡，即許 多互相平行且等距間隔分開的直線。該等直線可呈筆直或 鋸齒狀的。又，半連續網絡亦可包含直線或曲線，或具有 10 筆直及彎曲小段的線條，它們會互相間隔分開而不互相交 叉。最後，該半連線網絡會使所完成的帶表面具有多數的 溝槽，而為由一濕紙片壓出的水分提供暫時儲存的空隙容 積。 又或者，該聚合樹脂材料亦可被沈積成許多個別部位 15 的陣列，而例如形成十字交叉的溝槽。 惟在任一情況下，該聚合樹脂材料會在所沈積的位置 處於任何先前敷設的樹脂材料凸起一預定高度。因此，該 樹脂材料最後將會完全貼附在該基材12的表面上或滲入其 内。該壓電喷頭陣列16可一或多次地通過該基材12，來沈 20 積所需量的聚樹脂材料。 應請瞭解，該兩個操作步驟，即以樹脂材料塗覆該基 材12使其不能被滲透，及在其上沈積附加的樹脂材料來形 成一預定圖案等，亦得以單一步驟來完成。換言之，該聚 合物沈積站14係可用來以聚合樹脂材料塗覆該基材12至預 14 1309269 疋厚度’然後再於其上以-預定圖案塗佈附加的聚合樹脂 材料，而來取代例如：先塗覆整個基材12，嗣再於一後續 操作程度中，以一預定圖案來敷說附加的樹脂材料。 應請瞭解’在某些情況下，該預定圖案係可為一在該 5帶表面看起來平滑均勻，但卻具有許多顯微凹凸區域的圖 案’該等區域係由其兩種以上不同的聚合樹月旨材料令之一 者所構成。 竣柯料的沉槓除了 10 15 20 …礤找丞柯的移動方向之外， 亦可加上平行於，錢轉於其移動方向，或可適用於此目 的的任何其它方式。 該壓電喷頭陣列16包含至少一個但最好是多數個各別 電腦控制的壓電喷頭，而各糾泵浦其作域件係為一壓 電凡件。於-較實用的方式中，若技術上容許，則一高達 256個以上之虔電噴頭的陣列亦可被制 -晶趙或喊，而會被-所施加的電訊號來物 形。此變形能使該晶體或陶絲如一泉，而在每一次收到 一適當的電訊號時物理性㈣射出—滴液體㈣。因此， =壓電喷頭回應電腦控制之電訊號來供應所需材料液 滴的方法，通常被稱為“依指令喷滴，，法。 緣門^再t^1圖，該壓電噴頭㈣16會由該基材12的邊 緣開始，或較好是由_ 瓊 和靜止時，來料線_，且在該基 /料向及橫向轉動通賴歸12,並以標 疋直！為10# (微米）戋 “ 减100"等之極小液 式’來沈積絲合樹崎料俾形成如前所述之-圖 15 1309269 案。該陣列16相對於基材12之縱、橫兩向的平均，及由該 陣列16中之各喷頭喷出樹脂材料液滴的沈積操作等，會被 電腦以一設定方式來控制’俾得控制所要形成之圖案在三 個平面方向，即長度、寬度和深度或高度(x、y、z維度或 5 方向）的廓形，並能重複地運作，而在該基礎結構12内或若 有需要亦可在其上，來構建所需量的樹脂材料以製成所需 形狀的預定圖案。該陣列16可依需要通過該基材12—或多 次來沈積所需量的聚合樹脂材料。 在本發明中’有一壓電喷頭陣列會被用來將聚合樹脂 10 材料沈積於該基材12表面所擇區域的内部或其上，該樹脂 材料的選擇係有需求限制，其在輸送時的黏度需在 lOOcps(厘泊）以下，即當該樹脂材料在一噴嘴内準備被噴出 沈積時要有所述的黏度，才能使各喷頭以一固定的液滴輸 送率來提供該聚合樹脂材料。該樹脂材料的第二需求限制 15 係，當其掉落時，即由一喷頭被喷向基材12時，或當其附 著於基材12上之後，必須部份地定形成一聚滴，以避免該 樹脂材料流動，並得保持該材料的控制，俾確保其能沈積 成所需圖案。能符合此等要求的適用聚合樹脂材料包括： 1. 熱熔膠及水分固化的熱熔膠； >〇 2. 以胺甲酸乙酷及環氧基為基礎的雙成分反應系統； 3. 由胺甲酸乙酷、聚酯、聚醚、矽酮等所衍生的反應 性丙烯酸單體和丙烯酸寡聚物所組成的光聚合物成分；及 4. 包含两烯酸和聚胺基甲酸醋之水性膠乳與分散物和 填充微料的化合物。 16 1309269 如前所述，該噴頭陣列16係能以直徑100 μ或更大之極 小液滴的形式來供應該聚合樹脂材料，只要在輸送時的黏 度小於lOOcps。而且，該噴頭陣列16能夠以較大的精確度 來—次沈一層樹脂材料，故其不必在該基材12上來研磨所 5製成的一層表面以獲得均一厚度，而使一專業人士得能控 制該祕脂材料的Z方向廓形。此即是說，該喷頭陣列16能以 问精確度來沈積該樹脂材料，使其表面不必研磨即可形成 早平面，或者該表面亦可具有某些預定的三維結構。且， 在該噴頭陣列中的某些個別喷頭亦可被用來沈積一種聚合 树月曰材料’而其它者可被用|沈積另_種不同的聚合樹脂 材料’以製成-具有由-種以上樹脂材料構成之顯微區域 的表面。如上所述，此方法亦可被用來製造一紙張移轉帶， 其表面具有由一種以上聚合樹脂材料，例如一種親水性材 料及一種疏水性材料等，所形成的顯微區域。 15 ㈣頭在沈積材料時的精確度將取決於所要形成的結 構的尺寸和形狀。所使用的喷頭類型和喷塗的材料黏度亦 會景 >響所擇的喷頭精確度。 又，在本發明之一變化實施例中，該壓電喷頭陣列16 亦可包括一或多個大量噴頭，其能以比壓電噴頭更大的沈 20積速度來將聚合樹脂材料沈積在基材12上。要用該等大量 噴頭來沈積之樹脂材料的選擇，並不受壓電喷頭沈積樹脂 材料需要的黏性要件所限制。因此，更廣泛種類的聚合樹 月曰材料’例如某些聚胺基曱酸酯及感光樹脂等，亦可使用 該大量喷頭來沈積。實務上，該等大量喷頭會被用來以較 17 1309269 *糙的解析度將纟量”的聚合樹脂材料沈積在該基材u 上^而壓電喷頭會被用來以較高解析度於該基材12上精製 由乂樹月曰原料所構成之圖案的細構。該等大量喷頭能在壓 電嘴頭之前或同時地來操作。以此方式，則提供一具有聚 5合_材料圖案的基材12之整個製程將能更快速且有效率 地完成。該壓電喷頭陣列16或大量噴頭可通過該基材12一 或多次，來沈積所需量的聚合樹脂材料。 應請瞭解該樹脂材料在被沈積於基材12上後，亦必須 被固足於其上或其内。此即是說，該樹脂材料會依其本身 的物理及/或化學需求而被形成固定。光聚合物會被以光來 固化’而熱熔材料可藉冷卻來定形。水性朦乳及分散物會 先被乾私再以熱來固化，而反應性系統能以熱來固化。因 此，該等聚合樹脂材料能藉固化、冷卻、乾燥或其任何組 合方式來定形。 15 該聚合樹脂材料的妥當固定需被控制使其滲入並分佈 於該基材12内’即需要控制及限制在該基材12之所需體積 内的材料此專在该基材12表面底下來防止滲潰和漫延的 控制非常重要。該控制可例如將該基材12保持在-溫度而 達成’該溫度係能使該樹脂材料在接觸時即會迅速定形。 該控制亦能藉使用某些材料來達成，該等材料在具在某一 開孔度的基材上會具有已知或適當限定的固化或反應時 間’而使該樹脂材料在有時間漫延超出該基材12的所需體 積之前即會定形。 當該圖案已被完成於該二橫執18、20之間橫過該基材 18 1309269 12的一區帶上時，該基材12將會縱向前進—等於該區帶寬 度的量，且前述程度將會重複而在鄰接於先前完成者之一 新的區帶上來製成該製定圖案。以此重覆的方式，該整個 基材12將能被製設預定的圖案。 5 或者，其原係由該基材12之一邊緣開始，或最好由一 縱向延伸之基準線開始移位的壓電喷頭陣列16，亦可被保 持在一相對於橫軌18、20的固定位置，而令基材12移經其 下方’來將該聚合樹脂材料以該預定圖案沈積在一環境該 基材12的縱向條帶上。當完成該縱向條帶的沈積後，該壓 10電喷頭陣列16會在橫軌18、20上橫向移動一等於該縱向條 帶之寬度的量，且前述程度會在一鄰接於先前完成者之另 一新的縱向條帶上重複進行來製成該預定圖案。以此重複 方式，該整個基材12亦能被設具該預定圖案。 該喷頭陣列16可通過該基材12 —或多次，以沈積所需 15量的材料，並造成所需的形狀。其中，該等沈積物可採用 多種形狀，概如第7圖所示。該等形狀可為方形、圓錐形、 長方开>、橢圓形、梯形等，而具有較粗的底部往上推拔斜 縮。依所選擇的設計而定，所沈積的材料量可喷頭重複地 通過沈積區域時，以逐漸的方式來疊層。 20 在該等橫執18、20的一端，乃設有一噴頭檢查站22可 供檢測由各喷頭喷出的樹脂材料流量。於此處，該等喷頭 可被淨化及清理，俾使任何故障的喷頭單元能再恢復自動 操作。在第二站即顯像/修補站24中，二橫向軌條26、28會 撐持一數位顯像的相機30，其可移動橫越該基材12的寬 19 1309269 度；並有一修補喷頭陣列32，其可在基材12靜止時，橫移 通過該基材12的寬度，同時相對於基材p呈縱向地移動於 該二橫軌26、28之間。 該數位相機30會攝取所沈積的樹脂材料影像，來顯示 5出被製成於基材12上之半連續或連續圖案的任何瑕藏或失 誤元件’或類似的不規則物等之位置。藉一可配合該數位 相機30來操作之快速圖案辨識(FPR)處理器，將可進行該實 際製成圖案與所需圖案之間的比對。該FPR處理器會傳訊修 補噴頭陣列32 ’俾將添加的樹脂材料沈積於被檢出之瑕疵 10或失誤的元件上。如同前述，在該等橫軌26、28的一端亦 設有一修補喷頭檢查站34 ,可供檢測由各修補喷頭所喷出 的材料流量。於該處，各修補噴頭皆可被淨化及清理，俾 使任何故障的修補喷頭單元能快復自動操作。 在第三站即可擇的定形站36中，有二橫向軌條38、40 15會支撐一定形裝置42 ’其可能有須要用來定形所使用的聚 合樹脂材料。該定形裝置42可為一熱源，譬如紅外線、熱 空氣、微波、或雷射源；冷空氣；或一紫外線或可見光源； 其選擇係依所用之聚合樹脂材料的需要而定。 最後’該第四即最末一站係為可擇的研磨站44，在該 20處適當的研磨物會被用來使該基材12表面上的任何樹脂 材料具有均一厚度，及一平滑之肉眼可見的單平面表面。 該選擇性研磨站44可包含一滾輪具有一研磨表面，以及另 一滾輪或塾背表面設在該基材12的另一面上，以確保該研 磨能產生均—厚度及一光滑的肉眼可見之平面。 20 1309269 舉例而言，現請參閱第2圖，其為一在内表面上具有一 層聚脂材料的基材12之截面圖。該基材12係由縱向紗52與 橫向紗54所織成的多層組織。凸節56等會出現於該基材12 的表面上，在該處編織於橫向紗54上的縱向紗52可由該基 5 材12的外表面58被看到。該基材12的内表面60係以一聚合 樹脂塗層62來構成。 該樹脂塗層62會保護該基材12以免滑動接觸而磨損， 此係在當該内表面6 0滑過一長軋面壓機之潤滑的弧狀壓抵 塊時可能會發生者。該樹脂亦會滲入基材12内，使其不能 10 被油和水所滲透，該樹脂塗層62係可為聚胺基甲酸酯，且 最好其100%的固體成分在固化過程中不會形成氣泡，該固 化程度係該樹脂被塗設於基材12之後即會進行者。固化之 後，該樹脂塗層62會被研磨及拋光，而使其具有一平滑表 面和均一的厚度。 15 第3圖為一完成之帶70當由裝置10的定形站36和研磨 站44離開時所顯現的平面圖。該帶70在除了呈一預定圖案 佈設之多數孔洞74以外的區域，會具有一聚合樹脂材料的 塗層72。 該圖案可為任意形式，或在一基材上的重複任意圖 20 案，或可由一帶至另一帶重複來供品質管制的圖案。 第4圖為一完成之帶沿第3圖所示截線的剖視圖。在此 例中，該樹脂材料72會在基材12上形成一層所需厚度，但 該等孔洞74的區域除外。 該帶的變化實施例係被示於第5及6圖中。第5圖為一帶 21 1309269 76的平面圖，其基材12具有許多樹脂材料構成之區域78等 呈一預定陣列佈設在其外表面上，而使該等76的表面具有 許多十字交叉的溝槽80等。 第6圖為一帶90的平面圖，其在表面上具有一樹脂材料 5 的半連續網絡。該半連續網絡會呈直線方式延伸遍佈該帶 90。該半連續網絡的每一部份92會呈直線地互相平行延 伸，而來組成該網絡。該各部份92皆為聚合樹脂材料所構 成，且每一部份92會鄰接一低平區域而在其間形成溝槽94 等。 10 在本發明的變化實施例中，該聚合物沈積站14，顯像/ 修補站24、及定形站36等，亦可用來以螺旋技術由該基材 12製成一帶，而非如前所述地沿橫交機器方向來製設圖 案。在螺旋技術中，該聚合物沈積站14、顯顯像/修補站24、 及定形站36等，會由該基材12之一邊緣，例如第1圖中的左 15 側邊緣開始，來逐漸地移過該基材12，同時該基材12亦會 以第1圖所示的方向來移動。該站14、24、36與基材12移動 的速率會被設定為，能使在完成之帶上所需的圖案得以一 連續方式來螺旋地迴繞在基材12上。於此變化例中，由聚 合物沈積站14與顯像/修補站24所沈積的聚合樹脂材料，乃 20 可在該定形裝置42底下的螺轉行程時，被部份地成形或固 定，並於整個基材12通過該裝置10時能完全地定形。 或者，當該喷頭陣列16將樹脂材料以所需圖案來沈積 在一環繞該基材12的縱向條帶上時，該顯像/修補站24及定 形站36亦可被保持在一對齊該喷頭陣列16之固定位置上， 1309269 而使該基材12移經它們底下，因此完成帶上 上所需的m安a 被佈設於一環繞該基材12的縱向條帶上。卷6 同系會 帶後，該喷頭陣列16、顯像/修伽24及定/心縱向條 向移動一等於該縱向條帶之寬度的量，且謗 專皆會横 接於先前完成者之另一縱向條帶來重複谁〜私會針對鄰 订。以此重福古 式，該整體基材12亦能被完全地塗敷覆層。 10 又，該整個裝置係能保留在一固定位置來處理材料。 應請注意該材料並無需為一全寬度帶，而亦可為—原料 條，例如在Rexfelt第5360656號美國專利中所揭者（其内容 併此附送參考）然後再製成一全寬度帶。該材料在完全處理 後可被抽取捲繞在一組滚輪上。這些製帶原料卷可被儲 存’嗣再使用例如上述專利所示的技術來製成一無端的全 寬度結構。 對上述内容的修變化將可為專業人士輕易得知，但仍 15不超出所附的申請專利範圍。尤其是，雖壓電喷頭於上所 揭係被用來將材料沈積在基材上的預擇位置，但其它可供 沈積所需尺寸範圍内之液滴的裝置，亦可能為專業人士所 習知，或可能在未來被開發提供’此等其它裝置亦可被用 來實施本發明。例如，在一需要較規格圖案的製程中，譬 20 如其最終元件為圓凸半球體時，則一較大的，甚至單一的 樹脂沈積喷嘴亦可用來構成整個噴頭陣列。這些裝置的使 用，在實施時亦不超出所附的申請專利範圍。 ί：圖式簡單稅明3 第1圖為一可依據本發明的方法來製造帶之裝置的示 23 1309269 意圖； 第2圖為一在内表表面上具有一層聚合樹脂材料之基 材的載面圖； 第3圖為一完成之帶由第1圖的裝置離開時所展現的平 5 面圖； 第4圖為由第3圖所採的載面圖； 第5圖為該帶之第二實施例的平面圖； 第6圖為該帶之第三實施例的平面圖；及 第7圖為沈積材料之各種代表形狀的立體圖。 10 【圖式之主要元件代表符號表】 10…製造裝置 44…研磨站 12…基材 52…縱向紗 14…聚合物沈積站 54…橫向紗 16…壓電喷頭陣列 56…凸節 18,20,26,28,38,40…軌條 58…外表面 22···噴頭檢查站 60…内表面 24…顯像/修補站 62,72…樹脂塗層 30…數位相機 70…帶 32…修補喷頭陣列 74···孔洞 34…修補喷頭檢查站 76,90…帶 36…定形站 78,92…樹脂材料區域 42…定形裝置 80,94…溝槽 24

Claims (1)

1309269 第92132132號專利申請案申請專利範圍修正本 97.12.18 拾、申請專利範圍： 1. 一種用來製造樹脂浸潰的無端環帶結構之方法，該無端 環帶係供使用於造纸機之長軋面壓機上，及其它造紙和 紙張處理用途者；該方法包含以下步驟： 5 a)提供一用於該帶的基材； b) 以一控制方式將聚合樹脂材料沉積於該基材 上，俾控制所沉積材料的X、Y ' Z各維向，以液滴造成 一由沉積物所構成之預定圖案，其中各沉積物包含一或 多由材料所構成之液滴且其中該預定圖案會形成該等 10 帶結構的表面特徵；及 c) 至少部份地定形該聚合樹脂材料。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等液滴具有1〇微 米或更大的平均直徑。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含一可擇步驟，即 15 研磨沉積在該基材上的聚合樹脂材料，使其具有均一厚 度及一光滑的肉眼可見之單平面表面。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟b)和c)係在橫向 延伸通過該基材之各接續區帶上來依序地進行。 5 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟b)和c)係在縱向 20 延伸環繞該基材之各接續條帶上來依序地進行。 6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟b)和c)係螺旋地 繞該基材來進行。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟b)時，該預 25 1309269 定圖案係包含多數個別的部位排列成一預定陣列。 8.如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟b)時，該預 定圖案包含一連續網絡形成多數個別的開放區域排成 一預定陣列。 5 9.如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟b)時，該預 定圖案包含一種半連續網絡延伸遍佈該基材。 10. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟b)時，該預 定圖案係為目視平滑且均勻的。 11. 如申請專利範圍第10項之方法，其中該聚合樹脂材料係 10 被沉積成具有單平面表面的均一厚度層。 12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟b)時，該聚 合樹脂材料會在該基材上形成一層所需厚度的預定圖 案，該圖案可為任意或一致的。 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該聚合樹脂材料係 15 被沉積成不一致厚度層而具有呈三維結構的表面。 14. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在步驟b)時，該聚 合樹脂材料係以一壓電喷頭陣列來沉積，該陣列包含至 少一可個別電腦控制的壓電喷頭。 15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該壓電喷頭陣列包 20 含多數可個別電腦控制的壓電噴頭，且其中某些該等個 別電腦控制的壓電喷頭可沉積一種聚合樹脂材料，而其 它個別電腦控制的壓電噴頭則會沉積另一種聚合樹脂 材料。 16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中一種聚合樹脂材料 26 1309269 是親水性的，而另一種聚合樹脂材料是疏水性的。 17. 如申請專利範圍第1項之方法，在步驟b)和c)之間更包含 以下步驟： i )檢查該聚合樹脂材料之實際完成圖案，來判斷 5 其與預定圖案的一致性；及 ii)修補該聚合樹脂的實際圖案，以消除其與該預 定圖案的差異。 18. 如申請專利範圍第17項之方法，其中該檢查步驟係藉一 可配合一數位相機共同操作的快速圖案辨識(F P R)處理 10 器來進行。 19. 如申請專利範圍第18項之方法，其中該修補步驟係以一 連接於該FPR處理器的修補噴頭陣列來進行。 20. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該聚合樹脂材料係 選自下列組群： 15 1.熱溶膠及水分固化的熱炫膠； 2. 以胺甲酸乙酯及環氧樹脂為基礎的雙成 分反應系統； 3. 由胺甲酸乙酯、聚酯、聚醚、及矽酮等所 衍生之反應性丙烯酸單體和丙烯酸寡聚物等所 20 組成的光聚合物組成物；及 4. 水性膠乳和分散物及包括丙稀酸和聚胺 基甲酸酯等之顆粒填充的調配物。 21. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該定形步驟係將該 聚合樹脂材料曝露於一熱源而來完成。 27 1309269 22.如申睛專利範圍第丨項之 去，其中該定形步驟係將該 “树月曰材料曝露於冷空氣而來完成。 23_如申請專利範圍第丨項之 去，其中該定形步驟係將該 聚以月曰材料曝露於光化性輕射而來完成。 5 24.如申請專利範圍第丨項之 万去，更包含一步驟，即藉一 大里喷頭來將一聚合樹月旨;(gj· t _ 其分材枓以該預定圖案沉積於該 基材上俾加速該帶的製造。 25·如申請專利範圍第24項之 + 万去，其中该沉積步驟係在步 鄉b)之則來進行。 10 26·如申請專利範圍第24項之方法 驟b)同時地來進行。 其中該沉積步驟係與步 .如申請專利範圍第1項之方法，在步卿)之間更包含 15 20 :步驟’即沉積—聚合樹脂材料於該基材上來塗覆其整 體表面，而使該基材成為不可滲透的。 申》月專利㈣第27項之方法’其中該聚合樹脂材料係 以—大量噴頭陣列來沉積於該基材上。 攻如申請專利範圍第28項之方法，其中該聚合樹脂材料係 以一壓電噴頭陣列來沉積，該陣列包含至少—可個別電 腦控制的壓電噴頭。 30.如申請專利範圍第i項之方法’其包括提供一基材之步 驟，該基材主要由下列所組成之組群所取得··織造物、 非織物、螺旋製成物、螺旋鏈結物、針織物、網狀物或 材料長條其最後會被捲繞來製成寬度比該長條寬度更 大的帶。 ’ 28 1309269 31. —種樹脂浸潰的無端帶結構，可供使用於一造紙機之長 軋面壓機上，以及供其它的造紙和紙張處理用途；該帶 包括： 一基材；以及 5 —由聚合樹脂材料沉積物所構成之X、Y、Z各維向受控 制的圖案，該等沉積物包含一或多聚合樹脂材料所構成 之液滴，其中該帶係以包含下列步驟的方法來製成： a) 提供一用於該帶的基材； b) 以一控制方式將聚合樹脂材料沉積於該基材 10 上，俾控制所沉積材料的X、Y、Z各維向，而形成由沉 積物所構成之一預定圖案，其中各沉積物包含一或多由 材料所構成之液滴且其中該預定圖案會形成該等帶結 構的表面特徵；及 c) 至少部份地定形該聚合樹脂材料。 15 3 2 ·如申請專利範圍第31項之帶結構，其中該等液滴具有10 微米或更大的平均直徑。 33.如申請專利範圍第31項之帶結構，更包含一可擇步驟， 即研磨沉積在該基材上的聚合樹脂材料，使其具有均一 厚度及一光滑的肉眼可見之單平面表面。 20 34_如申請專利範圍第31項之帶結構，其中步驟b)和c)係在 橫向延伸通過該基材之各接續區帶上來依序地進行。 35. 如申請專利範圍第31項之帶結構，其中步驟b)和c)係在 縱向延伸環繞該基材之各接續條帶上來依序地進行。 36. 如申請專利範圍第31項之帶結構，其中步驟b)和c)係螺 29 1309269 旋地繞該基材來進行。 37. 如申請專利範圍第31項之帶結構，其中在步驟b)時，該 預定圖案係包含多數個別的部位排列成一預定陣列。 38. 如申請專利範圍第31項之帶結構，其中在步驟b)時，該 5 預定圖案包含一連續網絡形成多數個別的開放區域排 成一預定陣列。 39. 如申請專利範圍第38項之帶結構，其中該網絡係為平行 溝槽。 40. 如申請專利範圍第38項之帶結構，其中該網絡係為十字 10 交叉的溝槽。 41. 如申請專利範圍第31項之帶結構，其中在步驟b)時，該 預定圖案包含一種半連續網絡大致上延伸遍佈該基材。 42. 如申請專利範圍第31項之帶結構，其中在步驟b)時，該 預定圖案係為目視平滑且均勻的。 15 43.如申請專利範圍第31項之帶結構，其中在步驟b)時，該 聚合樹脂材料會在該基材上形成一層所需厚度的預定 圖案，該圖案可為任意或一致的。 4 4.如申請專利範圍第4 3項之帶結構，其中該聚合樹脂材料 係被沉積成具有單平面表面的均一厚度層。 20 45.如申請專利範圍第43項之帶結構，其中該聚合樹脂材料 係被沉積成不一致厚度層而具有呈三維結構的表面。 46.如申請專利範圍第31項之帶結構，其中在步驟b)時，該 聚合樹脂材料係以一壓電喷頭陣列來沉積，該陣列包含 至少一可個別電腦控制的壓電喷頭。 30 1309269 47. 如申請專利範圍第31項之帶結構，其中該聚合樹脂材料 係選自下列所組成之組群： 1. 熱熔膠及水分固化的熱熔膠； 2. 以胺甲酸乙酯及環氧樹脂為基礎的雙成分反應 5 系統； 3. 由胺甲酸乙酯、聚酯、聚醚、及矽酮等所衍生之 反應性丙烯酸單體和丙烯酸寡聚物等所組成的 光聚合物組成物；及 4. 水性膠乳和分散物及包括丙烯酸和聚胺基甲酸 10 酯等之顆粒填充的調配物。 48. 如申請專利範圍第47項之帶結構，其中該聚合樹脂材料 係以一壓電喷頭陣列來沉積，該陣列包含至少一可個別 電腦控制的壓電喷頭。 49. 如申請專利範圍第31項之帶結構，更包含一步驟，即藉 15 一大量喷頭來將一聚合樹脂材料以該預定圖案沉積於 該基材上俾加速該帶的製造。 5 0.如申請專利範圍第4 9項之帶結構，其中該沉積步驟係在 步驟b)之前來進行。 51. 如申請專利範圍第49項之帶結構，其中該沉積步驟係與 20 步驟b)同時地來進行。 52. 如申請專利範圍第31項之帶結構，其中在步驟a)與b)之 間更包含一步驟，即沉積一聚合樹脂材料於該基材上來 塗覆其整體表面，而使該基材成為不可滲透的。 53. 如申請專利範圍第52項之帶結構，其中該聚合樹脂材料 31 1309269 係以一大量喷頭陣列來沉積於該基材上。 54.如申請專利範圍第31項之帶結構，更包括提供一基材之 步驟，該基材主要由下列所組成之組群所取得：織造 物、非織物、螺旋製成物、螺旋鏈結物、針織物、網狀 5 物、或材料長條其最後會被捲繞來製成寬度比該長條寬 度更大的帶。 32 1309269 柒、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（4 )圖。 (二) 本代表圖之元件代表符號簡單說明： 52…縱向紗 54…橫向紗 56…凸節 58···外表面 60…内表面 62,72…樹脂塗層 70…帶 74···孔洞 捌、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：