TWI438320B - 空氣穿透乾燥織物 - Google Patents

Description

空氣穿透乾燥織物 發明領域

本發明係與造紙技藝有關。更明確地說，本發明係與用於鬆軟織品與毛巾以及不織布目的品與織物的製造中之空氣穿透乾燥(TAD)織物有關。

發明背景

例如面紙、沐浴織品以及紙毛巾之類的柔軟、吸收性的拋棄式紙類產品，係為現代工業化社會中之現代生活的普遍特點。大體而言，雖然有許多種製造此等產品之方法，其等之製造係由在造紙機器的成形部分形成纖維素纖維網開始。該纖維素纖維網係藉著沈積一纖維淤漿而形成，也就是將一纖維素纖維的水性分散液沈積在一移動的成形部分之成形織物上。大量的水會透過該成形織物而自該淤漿排出，而在該成形織物的該表面上留下纖維素纖維網。

該纖維素纖維網然後係藉由一氣流的方式而轉移到一空氣穿透乾燥(TAD)織物或環帶上，該由真空或吸氣作用所導入之氣流會使得該纖維網偏斜並強迫其會至少部份地符合該TAD織物或環帶的構形。在該轉移點的下游處，在該TAD織物或環帶上所帶有之纖維網會通過一空氣穿透乾燥器，其中一經加熱之空氣氣流係被導引至該纖維網並穿透該TAD織物或環帶，以將該纖維網乾燥至一所需要程度。最後，在該空氣穿透乾燥器下游，該纖維網可能被貼附於 楊克式烘缸表面上並藉由該TAD織物或環帶的該表面而在其上進行壓印，以進一步且完全地乾燥。該完全乾燥的纖維網然後以一醫用手術刀而自該楊克式烘缸的表面移出，其會將該纖維網縮短或形成縐摺紋路以增進其之蓬鬆度。該經縮短的纖維網然後會被捲在軋輥上以進行包括將其包裝成適合於裝運與用戶購買之形式的後來之加工處理，。

如上所述，目前有許多用來製造鬆軟織品產品之方法，並且應該要了解前面的描述僅係為一些此等方法所共有之一般步驟的概要。舉例來說，其並非總是需要使用楊克式烘缸，而在一定的情況中可能不需要縮短作用，或是在其他方法中例如"濕式起皺作用"可能已經在該經縮短的纖維網上進行。

應該要了解的是，TAD織物可以是在造紙機器上為無端環帶的形式並且係以運送裝置的方式來運作。應該要更進一步了解的是，紙張的製造係為一以相當的速度來進行之連續製程。那是指，該纖維淤漿係被連續地沈積在該成形部分之該成形織物上，而一新製作的紙張係在其被弄乾之後連續地捲繞於軋輥上。

習於此藝者將會了解，織物係藉由編織而產生並且會具有在經紗紗線或機器方向(MD)以及緯紗紗線或橫越機器方向(CD)上重覆之編織型態。織物可以據有許多不同的形式。舉例來說，其等可以被編織成無端的或是以平面編織並接著以一接縫來形成為無端形式。也要了解的是，該所產生的織物必須要在外表上係為一致的，也就是說，在該 編織型態中不能有突兀的變化而在所形成的紙張中產生非所欲之特性。除此之外，任何的會對該所形成之織物造成妨礙之型態印痕都會影響紙張的特性。

現代的造紙織物係針對於所生產的紙張等級，而被製作成各式各樣之被設計以配合其等所被安裝於其上之造紙機的要求之樣式。通常，其等包含有由單絲所編織之一基礎織物並且可以是單層或多層的。該等紗線係典型地由一些合成聚合樹脂(例如聚醯胺與聚酯樹脂)中之任何一種所擠製的，其等係被習於此藝者基於此一目的而被用於造紙機織物中。

本申請案係至少部份地與用於鬆散織物製造機之空氣穿透乾燥器中之TAD織物或環帶有關，雖然除此之外其也可以有其他的用途。然而，本申請案係主要與一織物有關。

此等織物也可以被應用於鬆散織物或是毛巾機器之成形部分中，以形成在一係為相對較高的基礎重量之連續基礎材料中，具有係為相對較低的基礎重量之不連續區域的纖維素纖維網。此一類型的織物也可以用於藉著例如水力纏結之處理技術來製造不織布物品與織物，其具有其中該纖維密度係少於在相鄰區域中者之不連續區域，藉以改變該不織布目的之構形。

吸收性、強度，柔軟性與美觀外表之特性在應用於其等所欲之目的上時對於許多產品而言係為重要的，特別是在該纖維性纖維素產品係為面紙、衛生紙、紙毛巾、衛生餐巾或尿布時。

在生產薄棉紙、餐巾與紙毛巾的時候，鬆軟、抗拉性、吸收性、與柔軟性係為特別地重要之特性。為了要生產具有這些特性之紙類產品，通常需要架構一件使得其之上表面具有表面起伏變化之織物。這些表面起伏變化通常被量測在織物表面的不同股線之間的平面差異。舉例來說，一平面差異係典型地以在該織物表面的該平面中於突出的緯紗紗線或經紗紗線股之間的高度差，或是以在MD編織結和CD編織結之間不同的高度差來加以測量。通常，該織物表面將可以具有其中該平面差異係以一口袋深度來測量之口袋。

在上面所討論之設計的詳細研究中顯示，經紗紗線和緯紗紗線兩者都主要地會影響口袋深度的形成，因而會侷限卡鉗狀構造(caliper)的產生。一件理想的TAD織物應該可以同時提供與MD和CD的接觸，因此可以有助於紙張轉移至楊克式烘缸、提高在該製程中該TAD織物的運行效能，並且在製程序結束的時候增進縐摺紋路之形成。

美國專利第6,649,026號係與一具有一會在該表面上規律地重覆之纖維網型態，並且具有以絲線疊合所形成之壓痕(後者係為該表面之底部)的PMC織物有關。該絲線會疊合覆蓋三個與其橫越之連續的經紗或緯紗絲線。然而，依據該'026專利之提供方形型態的該織物，並無法提供可較高的MD和CD支持作用。

美國專利第6,592,714號係與一編織TAD織物有關。朝向該紙張之接觸表面而開放之該織物的相對口袋深度係為 20%或更多。在此所揭示之型態亦為也方形而因此無法提供較高的MD和CD支持作用。

美國專利第6,708,732號係與一纖維網形成織物有關，其具有係為在其之一側邊上之高排水性的系統性分布區域之第一與第二實質線性排列方式。這些線性排別方式係位於一與該機器方向成銳角並且係彼此成一銳角之方位。每個該等系統性分布區域的邊界係由二對相連的側邊所界定，橫向延伸紗線的一對成一角度部份之該等相鄰的側邊，以及第二橫向延伸紗線的另一對成一角度部份之該等相鄰的側邊，係與該橫向延伸紗線相鄰接的。該織物之相對側邊係具有浮上於相鄰的橫向紗線之長機器方向，並且該浮上之相鄰的橫向機器方向紗線係在機器方向上彼此重疊。然而，在此種情況中僅有MD紗線會產生較高排水區域，而因此係僅侷限於MD支持作用。

美國專利第5,832,962號係與一包含有一些相對較長的經紗編織結之造紙織物，其中該等經紗紗線中之一者會在該處越過至少四條緯紗紗線。該長經紗編織結係被設置成一小腔室型態，以形成由一在彼此相鄰之經紗絲線上緊密相連的長經紗編織結所界定之鬆散凸起緣的第一軸線，該第一軸線係相對於該乾燥織物的該橫越方向而設置成一實質上介於68與90度之間的第一角度；以及一由每一長經紗編織結與另一鄰近的、但不是緊接著的經紗絲線所形成的第二軸線，該第二軸線係相對於該乾燥織物的該橫越方向而形成一小於大約28度之第二角度。然而，該’962號專利 教示一種僅在經紗方向具有長編織結之上表面平面以及一對角線槽狀型態。該織物也而因此係僅侷限於MD支持作用。

美國專利第3,974,025號係與一吸收性紙張有關，其在形成縐摺紋路之後會在其之表面中具有一鑽石形型態。該紙張係使用具有粗糙度之一單纖維絲、聚合纖維、半斜紋織物的背面，而藉著壓印一點-線狀編織結型態來而產生，其中該線段壓痕之長軸係對齊而平行該造紙機的機器方向，在最後之乾燥與形成縐摺紋路作用之前，於一未經壓縮的紙張纖維網上之由熱預乾燥所誘發的纖維緻密度一致處之編織結平面中進行測量，該編織結壓印區域會構成該總織物表面積之大約20和大約50%之間。此一專利使用一係為不連續之點-狀線型態以及中斷的MD & CD型態，並且係主要地著重於口袋上。一件理想的TAD織物應該可以同時提供與MD和CD的接觸，因此可以有助於紙張轉移至楊克式烘缸、提高在該製程中該TAD織物的運行效能，並且在製程序結束的時候增進縐摺紋路之形成。

本發明提供一種用於形成棉紙和相關的產品之具有較佳的特性的經改良TAD織物。

發明概要

本發明係主要地與一空氣穿透乾燥(TAD)織物有關，雖然其也可以被用於造紙機之成形、壓軋與乾燥部分中。

本發明係較佳地為一包含有與數條經紗紗線交織的數 條緯紗紗線，以產生特徵於在經紗和緯紗方向上都具有長編織結之紙張側邊表面型態。

因此本發明之一目的係要提供一件具有經改良之MD和CD接觸區域的織物，因而有助於紙張至轉移楊克式烘缸。

本發明之另一目的係要提供較佳之縐摺紋路的形成。

提供用於增進紙張外觀的適當口袋以改良例如鬆散性與吸收性之紙張特性也是本發明之一目的。

提供用於增進紙張外觀的適當口袋以強化改良例如鬆散性與吸收性也是本發明之一目的。

本發明之其他具體例可以包括具有或不具有一或更多層表面塗層的除了所例示與討論以外之實施不同的編織型態之織物以及紗線結合。

本發明現在將頻繁地參照在下文中所指出之該等圖式而更詳細地來加以描述。

圖式簡單說明

為了完成前述與相關的目標，本發明之特定例示說明係在此結合了下列說明與附加的圖式來加以描述。然而，這些態樣係為代表其中可以運用本發明的原理之該等不同的方式中之一些態樣，並且本發明係欲包含有所有的此等態樣與其等之等效物。本發明之其他優點與新穎特徵將可以在與該等圖式一起考量下，由本發明之下列說明而變得顯而易知。下列用於例示之說明，並非用於將本發明僅侷限於該等所描述之特定具體例，其可以在與該等隨附的圖 式結合下而被最充份地了解，其中： 第1圖係為一顯示在本發明的一較佳具體例之造紙側邊表面上的該MD與CD編織結之一紙張側邊圖一表面景深圖，並且 第2圖係為一顯示在本發明的一較佳具體例之造紙側邊表面上的該L形編織結圖案之一紙張側邊圖及一表面景深圖。

較佳實施例之詳細說明

應該要注意的是在本案的揭示內容且特別是在申請專利範圍及/或段落中，例如"包含"、"包含了"、"包含有"以及類似術語，可以具有美國專利法所賦予之涵意；那是指，其等可以代表"包括"、"包含有"、"包含有但不限於"以及類似術語，並允許該等元件可以未被完全地描述。諸如"基本上包含有"以及"本質上包含有"係具有基於美國專利法之涵意；那是指，其等允許元件可以未被完全地描述，但是排除在習知技藝中可以發現的，或是會影響本發明之基本的或新穎的特性之元件。這些和其他具體例係被揭露或者係可以由下列的說明中而變得明顯。

本發明係與用於一造紙機器上之工業織物有關。在此所提及之工業織物包含有一壓印織物、一組織成形織物、一用於不織布的生產之紋路或壓印織物以及一用於一造紙機上之TAD。依據本發明的一具體例，本發明係為一TAD織物以及其之製造方法。該織物包含有彼此交織以形成基礎織物結構之數條經紗紗線和緯紗紗線。如將要進行討論 的，該織物可以使用適合於該目的之任何編織型態來形成，並且可以由在造紙機織物的技藝已知的許多種一單纖維紗線的選擇而形成。大體而言，該織物會在經紗紗線方向形成長編織結，其中經紗紗線係浮上越過二或者更多的緯紗紗線而形成MD編織結。經紗編織結和緯紗編織結之兩者或任一者之特定部分係經由砂磨、砑光、機製或者藉著其他方法而壓平，藉此增加該織物與該紙張的接觸並因此協助紙張轉移至楊克式烘缸，並在最終之目的中提高縐摺紋路的形成，並更充份地界定該伴隨有相關優點之口袋區域。

更明確地說，現在參照該等圖式，第1圖係為織物10之一側的平面圖，其係較佳地為其之成形側邊或是造紙側邊。因為其係為在該織物10係為在一部造紙機器上運轉之織物的時候，面對最新形成的紙張纖維網之側邊，所以其係被稱為造紙側邊。該織物10係由數條經紗紗線12與緯紗紗線14所織成。

經紗紗線12與緯紗紗線14係分別地在織物10的機器方向("MD")與橫越機器方向("CD")中，其可以被平面編織並以一縫線來連接成無端的形式。經紗紗線12係係與緯紗紗線14一起編織成一其中每一經紗紗線12通過並位於二條或更多之連續緯紗紗線14的編織型態中。可以發現在在第1和2圖中所顯示之該織物10的該側邊上，每一條緯紗紗線14會浮在一或更多的連續經紗紗線12上。

依據本發明的具體例，其具有二個每個都屬於織物10之不同平面的長經紗編織結16,22。第一長經紗編織結16會 浮於四緯紗紗線14之上。一緯紗紗線14會以一上方-下方-上方的結構通過該長經紗編織結16，以支持該長經紗編織結16。第一長的經紗編織結16係位在一較高的平面中以協助紙張轉移至楊克式烘缸。該等由二條經紗紗線12所分隔之二個第一長經紗編織結16，會界定口袋20的MD邊界。二個由二條緯紗紗線14所分隔之緯紗編織結18,24則會界定口袋20的CD邊界。第二長經紗編織結22會浮上越過三條緯紗紗線14。如第1圖所示，第二經紗編織結22係位在一較低的平面中並且係被架構而以對角線來橫越整個口袋20。該第二長經紗編織結22會在該口袋20的底部提供對纖維之支持作用。第1和2圖顯示對該等編織結16和18所進行之砂磨作用。雖然在此一說明中運用砂磨作用，其他的方法也可以被運用以得到所需之結果。在這一方面，MD紗線16最初係被加以磨砂至1.3毫米之長度。

依據本發明，當織物10被磨砂至第一長經紗編織結長度係為1.7毫米時，該第一長經紗編織結16與第一緯紗編織結18，就開始以如第1圖所示係為不連續之分離的MD和CD編織結來形成L-形型態28。當該織物10被磨砂至第一長經紗編織結長度係為1.9毫米時，該第一長經紗編織結16與第一緯紗編織結18或是其等之一部分，目前將會是共平面而如第2圖所示的形成一與紙張具有更多之接觸區域以及隨附之優點的連續L-形編織結型態26。要注意的是，因為其他的尺寸也可能適合於本案之目的，在進行該階段式磨砂作用之後所得到之例示的長度或接觸區域僅係用來作為具 體例。

口袋尺寸可以由MD/CD尺寸及/或口袋深度來界定。該口袋係由自該織物的基礎平面所突起之緯紗紗線與經紗紗線所形成/限制。該等突起的緯紗紗線與經紗紗線係由該編織型態中之編織結所產生。在每個口袋裡面之織物底部可以是平面編織型態或是任何其他適當的型態。除此之外，一口袋內部可以包含有一或更多的突起或是半突出經紗紗線或緯紗紗線。該突起或是半突出經紗紗線或緯紗紗線可以位於該口袋的底部，並且可以用平行，垂直或斜對角的方式將該口袋區域對分成兩分。

經紗紗線12和緯紗紗線14係較佳地為用於造紙機織物之此等紗線的生產中之任何該等合成聚合樹脂的單絲紗線。聚酯和聚醯胺僅係為此等材料之二具體例。此等材料的其他具體例有在商業上可以商品名為RYTON^® 之聚苯硫醚(PPS)的紗線，以及在被共同地讓渡之美國專利第5,169,499號(其係在此被併入以供參考)之經修飾的熱水解、抗污染之許多種聚酯的紗線，其係用於由Albany International Corp公司以THERMONETICS^® 之商標來販賣而用於乾燥織物中。任何該等紗線之聚合物的任何結合都可以如一般的習於此藝者所可以識別而家加以運用。該等紗線可以具有一帶有適合於該目的之一或更多不同的直徑之圓形截面或是任何其他形狀。

應注意的是，依據本發明的織物可以使用任何會產生一L形編織結型態之編織型態來形成。本發明係欲涵蓋上具 有不同的尺寸和形狀之口袋的其他織物型態。因此，本發明不應被解釋為係侷限於上面所揭示之具體例。

針對上述內容之修改對於習於此藝者而言係為顯而易知的，而不會將本發明修改至超出隨附的申請專利範圍所界定之範圍。

雖然本發明之典型具體例已經參照該等隨附的圖式係在此被詳細地描述，但是應該要了解的是本發明並未侷限於那些精細的具體例，並且習於此藝者可以進行各種不同的變化和修改，而不會背離該等隨附的申請專利範圍所界定之本發明的範圍和精神。

10‧‧‧織物

12‧‧‧經紗紗線

14‧‧‧緯紗紗線

16,22‧‧‧經紗編織結

18,24‧‧‧緯紗編織結

20‧‧‧口袋

26‧‧‧L-形編織結

28‧‧‧L-外形

第1圖係為一顯示在本發明的一較佳具體例之造紙側邊表面上的該MD與CD編織結之一紙張側邊圖一表面景深圖，並且第2圖係為一顯示在本發明的一較佳具體例之造紙側邊表面上的該L形編織結之一紙張側邊圖一表面景深圖。

10‧‧‧織物

12‧‧‧經紗紗線

14‧‧‧緯紗紗線

16,22‧‧‧經紗編織結

18,24‧‧‧緯紗編織結

20‧‧‧口袋

28‧‧‧L-外形

CD,MD‧‧‧方向

Claims (30)

1. 一種用於一造紙機上之織物，其包含有：數條經紗紗線，其等係與數條緯紗紗線交織；其中該等數條經紗紗線係浮上越過二條或更多的緯紗紗線以形成數個長經紗編織結(warp knuckle)；其中該等數條緯紗紗線係編織越過一條或更多的經紗紗線以形成數個緯紗編織結；其中該等數個長經紗編織結以及該等數個緯紗編織結係被形成於數個平面上，並且其中每個長經紗編織結以及其位於該織物之一最高平面上之對應的鄰近緯紗編織結係被壓平，以在該織物的一表面側上形成一共平面之L形圖案。
2. 如申請專利範圍第1項的織物，其中該織物是被平面編織(flat-woven)並連結成具有一接縫之無端形式。
3. 如申請專利範圍第1項的織物，其中該織物包含二長經紗編織結各位於該織物的不同平面中。
4. 如申請專利範圍第3項的織物，其中一第一長經紗編織結係浮上越過四條緯紗紗線。
5. 如申請專利範圍第4項的織物，其中該第一長經紗編織結係位於一比鄰近的一第二經紗編織結更高的平面中。
6. 如申請專利範圍第1項的織物，其中位在該最高平面上之該等數個長經紗編織結係被二條或更多的經紗紗線所分隔。
7. 如申請專利範圍第6項的織物，其中該等二條或更多的 分隔經紗紗線中之一者係為一第二長經紗編織結。
8. 如申請專利範圍第7項的織物，其中該第二長經紗編織結係斜對地(diagonally)位於一藉此形成之口袋的底部。
9. 如申請專利範圍第1項的織物，其中位在該最高平面上之該等數個緯紗編織結係被二條或更多的緯紗紗線所分隔。
10. 如申請專利範圍第7項的織物，其中該第二長經紗編織結係浮上越過三條或更多的緯紗紗線。
11. 如申請專利範圍第1項的織物，其中該圖案係為連續的。
12. 如申請專利範圍第1項的織物，其中每個長經紗編織結以及其位於該最高平面上之對應的鄰近緯紗編織結係藉由砂磨、砑光、或機製手段被壓平。
13. 如申請專利範圍第1項的織物，其中該織物係被形成為具有一經界定的口袋面積。
14. 如申請專利範圍第1項的織物，其中該織物係為一單層TAD織物。
15. 如申請專利範圍第1項的織物，其中該等數條經紗紗線和數條緯紗紗線中之至少一些係為單絲紗線。
16. 一種用來形成用於一造紙機上之織物的方法，該方法包含以下步驟：將數條緯紗紗線與數條經紗紗線交織而使得：該等數條經紗紗線編織越過二條或更多的緯紗紗線以形成數個長經紗編織結；該等數條緯紗紗線編織越過一條或更多的經紗紗 線以形成數個緯紗編織結；該等數個長經紗編織結以及該等數個緯紗編織結形成於數個平面上；以及將每個長經紗編織結以及其位於該織物之一最高平面上之對應的鄰近緯紗編織結壓平，以在該織物的一表面側上形成一共平面之L形圖案。
17. 如申請專利範圍第16項的方法，其中該織物是被平面編織並連結成具有一接縫之無端形式。
18. 如申請專利範圍第16項的方法，其進一步包含有形成二長經紗編織結的步驟，各長經紗編織結係位於該織物之不同的平面中。
19. 如申請專利範圍第18項的方法，其進一步包含有形成一浮上越過四條緯紗紗線之第一長經紗編織結的步驟。
20. 如申請專利範圍第19項的方法，其中該第一長經紗編織結係形成於一比鄰近的一經紗編織結更高的平面中。
21. 如申請專利範圍第16項的方法，其中位在該最高平面上之該等數個長經紗編織結係被二條或更多的經紗紗線所分隔。
22. 如申請專利範圍第21項的方法，其中該等二條或更多的分隔經紗紗線中之一者係為一第二長經紗編織結。
23. 如申請專利範圍第22項的方法，其中該第二長經紗編織結係斜對地位於一藉此形成之口袋的底部。
24. 如申請專利範圍第16項的方法，其中位在該最高平面上之該等數個緯紗編織結係被二條或更多的緯紗紗線所 分隔。
25. 如申請專利範圍第21項的方法，其中該第二長經紗編織結係浮上越過三條或更多的緯紗紗線。
26. 如申請專利範圍第16項的方法，其中該圖案係為連續的。
27. 如申請專利範圍第16項的方法，其中每個長經紗編織結以及其位於該最高平面上之對應的鄰近緯紗編織結係藉由砂磨、砑光、或機製手段被壓平。
28. 如申請專利範圍第16項的方法，其中該織物係被形成為具有一經界定的口袋面積。
29. 如申請專利範圍第16項的方法，其中該織物係為一單層TAD織物。
30. 如申請專利範圍第16項的方法，其中該等數條經紗紗線和數條緯紗紗線中之至少一些係為單絲紗線。