專利名稱：在改進的傳統(tǒng)濕壓機上制造薄紙巾的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及制造紙產(chǎn)品的方法。特別是涉及一種在改進的傳統(tǒng)濕壓機上制造高松密度和高吸收能力的纖維素紙幅(cellulosic web)的方法。
背景技術(shù)：
通常有兩種不同的方法用來制造如紙巾、餐巾紙、薄紙巾、擦拭紙和類似物的紙產(chǎn)品的底層(base sheet)。這些方法通常稱為濕壓法和穿透干燥法。盡管這兩種方法在工序的前端和后端可能相同，但在初始成形后，水從濕紙幅中去除的方式卻存在明顯地差別。
更具體地，在濕壓法中，新成形的濕紙幅通常傳送到造紙用的毛毯(felt)上，然后當它仍由毛毯支承時，壓靠蒸汽加熱式揚基(Yankee)干燥器的表面上。當紙幅傳送到揚基干燥器表面時，水從紙幅中壓榨出并由毛毯吸收。然后，通常具有約40％稠度的脫過水的紙幅在揚克式干燥器的熱表面上干燥。接著，使紙幅起縐以變得柔軟，并對最終的紙張產(chǎn)生拉伸(stretch)。濕壓法的一個缺點是壓榨步驟使紙幅的密度增加，從而降低了紙張的松密度和吸收能力。隨后的起縐步驟只能部分恢復這些需要的紙張性能。
在穿透干燥法中，新成形的紙幅首先用真空脫水，然后傳送到一個相對多孔的紙幅帶上，并且使熱空氣穿過紙幅以便非擠壓性地干燥。然后，將由此產(chǎn)生的紙幅傳送到揚基干燥器上以用于起縐。由于紙幅在傳送到揚基干燥器時已基本干燥，所以紙幅的密度不會由于傳送而顯著增加。而且，穿透的干燥紙張的密度本來就比較低，這是因為當紙幅支承在穿透干燥織物帶時已干燥。穿透干燥法的缺點是工作能量損耗較高，且與穿透干燥器有關(guān)的資金成本較高。
由于絕大多數(shù)現(xiàn)有的造紙機采用舊的濕壓方法，因此，對于生產(chǎn)商來說，這是極其重要的，即找到改進現(xiàn)有的濕壓機的途徑，以生產(chǎn)消費者滿意的低密度產(chǎn)品，同時不需要用于現(xiàn)有的機器的昂貴的改造費用。當然，有可能將濕壓機重新改造成穿透干燥結(jié)構(gòu)，但這通常由于成本過高而不被采用。為供應穿透干燥器及其相關(guān)設(shè)備，許多復雜和高成本的變化是必須的。另外，穿透空氣干燥造紙機的長度較大，就需要另外的建筑物或者對建筑物進行改造。在某些場合，對建筑物進行改造是不實際或者不可能的，或者由于影響其他現(xiàn)有設(shè)備或者影響在該地點的有用的受限制區(qū)域，費用非常昂貴而被禁止。因此，人們懷著極大的興趣設(shè)法在不顯著改變機器設(shè)計的前提下努力改進現(xiàn)有的濕壓機。
在某些情況下，改進濕壓造紙機的壓榨部分比改進濕部更加方便經(jīng)濟，特別是在濕部和流漿箱(headbox)處于良好狀態(tài)的情況下。另外，舊的濕壓機可以具有與底部毛毯運轉(zhuǎn)相關(guān)的現(xiàn)有設(shè)備，它們能夠容易地用于其他用途，從而使得改造更加簡單，甚至更加節(jié)約成本。本發(fā)明公開了改造濕壓機的簡單的方法，以便制造改善的消費者滿意的低密度產(chǎn)品。
作為本發(fā)明的另一實施形式的特例，因為有許多現(xiàn)有的新月形成形器(crescent-former)造紙機，它們能夠使用改進的方法制造消費者滿意的低密度產(chǎn)品而得到好處，因此特別需要改造新月形成形器造紙機的方法。許多舊的新月形成形器造紙機設(shè)有較低的毛毯運轉(zhuǎn)(felt run)，其能夠容易地用作另外的織物運轉(zhuǎn)，以滿足本發(fā)明的某些實施例的需要。本發(fā)明公開了用于改造新月形成形器造紙機的簡單的方法。
在Andersson等人的于1993年7月27日公布的美國專利5,230,776中，描述了一種通過改進濕壓機以生產(chǎn)更柔軟、松密度更高的紙巾的簡單方法。該專利公開了用網(wǎng)型的穿孔帶來代替毛毯，并且將紙幅(web)夾在成形網(wǎng)和直到壓輥的該穿孔帶之間。本專利還公開了附加的脫水裝置，例如蒸汽吹管、吹風管嘴和/或單獨的壓榨毛毯，它們可以放置在夾心結(jié)構(gòu)的范圍內(nèi)，以便在揚基干燥器(Yankee dryer)之前進一步增加干燥固體含量(drysolid content)。據(jù)說這些附加的干燥裝置允許該機器以至少基本等于穿透干燥機器的速度運行。
降低進入揚基干燥器的紙幅的含濕量，以保持機器的速度并防止紙幅起泡或缺乏粘附度，這是很重要的。參考美國專利5,230,776，其中使用一種單獨的壓榨毛毯，然而，勢必以與傳統(tǒng)的濕壓機相同的方式使織物的密度增加。這樣，由于單獨的壓榨毛毯引起的密度增加，將對紙幅(web)松密度和吸收能力產(chǎn)生負面影響。
而且，用于使織物脫水的空氣射流本身在去除水分或能量效率方面不是有效的。在紙張上吹空氣以使之干燥在本領(lǐng)域中是公知的，并且可以用在揚基干燥器的機罩中以便對流烘干。然而，在揚基干燥器的機罩中，噴嘴噴出的絕大部分空氣不會穿透紙幅。這樣，如果沒有加熱到很高溫度，大部分空氣將被浪費，并沒有用來有效的去除水分。在揚基干燥器的機罩中，空氣被加熱到900華氏溫度，并允許長時間滯留以完成干燥。
這樣，在本領(lǐng)域中缺乏和需要的是，利用一種改進的傳統(tǒng)濕壓機來制造與穿透干燥紙張相比具有較高松密度和較高吸收能力的薄紙張的實用方法。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，在保持合理的機器生產(chǎn)率的同時，可以制造出具有與類似的穿透干燥產(chǎn)品同樣的松密度和吸收能力性能的濕壓紙巾。特別是，濕壓纖維素紙幅可以這樣制成，即通過將濕紙幅真空脫水到至多約30％稠度，然后，使用整體密封氣壓裝置來使紙張非擠壓性地脫水到30％至40％稠度。然后，最好將濕紙幅傳送到代替?zhèn)鹘y(tǒng)的濕壓毛毯的“模制”織物帶上，以便給予濕紙幅更多形狀，或者使?jié)窦埛哂腥S特性。然后，濕紙幅在由模制織物帶支承并干燥的同時，最好壓靠住揚基干燥器。由此制成的產(chǎn)品的濕松密度和吸收能力比傳統(tǒng)的濕壓毛巾和紙巾的濕松密度和吸收能力高，并且與現(xiàn)有的穿透干燥產(chǎn)品的濕松密度和吸收能力相同。
這里所使用的“非擠壓性脫水”和“非擠壓性干燥”分別指從纖維素紙幅中去除水的脫水或干燥方法，它不涉及壓縮夾持(compressive nip)，或在干燥或脫水期間導致部分紙幅的密度顯著增加或壓縮一部分紙幅的其它步驟。
在本工藝中濕紙幅經(jīng)濕法模制以改善紙幅的三維特性和吸收性。如這里所使用的“濕法模制”的紙巾是指在約30％至約40％稠度下，與模制織物帶的表面輪廓一致，然后在可選的附加干燥裝置之前，由與比如穿透干燥機之類的其它干燥裝置相反的熱傳導干燥裝置來干燥這樣制成的紙巾，如使用加熱烘缸。
適合本發(fā)明目的的“模制織物帶’非限制性地包括造紙織物帶，該造紙織物帶呈現(xiàn)明顯的開口區(qū)域或者三維表面輪廓，其足以使紙幅在Z方向具有較大的撓曲。這種織物帶包括單層、多層或復合可滲透結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的織物帶具有下述特征中的至少一些特征(1)在模制織物帶與濕紙幅接觸(頂面)的一側(cè)，每英寸機器縱向(MD)股線數(shù)(目數(shù))從10至200(每厘米3.94至78.74)，并且每英寸機器橫向(CD)的股線數(shù)(支數(shù))也是從10至200(每厘米3.94至78.74)。股線直徑通常小于0.050英寸(1.27mm)；(2)在頂面，在MD節(jié)的最高點與CD節(jié)的最高點之間的距離從約0.001至約0.02或0.03英寸(0.025mm至約0.508mm或0.762mm)。在這兩個最高點之間，具有由MD股線或CD股線形成的節(jié)，以便在濕法模制步驟中使紙張形成三維峰/谷外觀的構(gòu)形；(3)在頂面，MD節(jié)的長度等于或大于CD節(jié)的長度；(4)如果織物帶是多層結(jié)構(gòu)，那么最好底層比頂層具有更細的網(wǎng)孔，以便控制紙幅穿透的深度，并使保留的纖維最多；(5)可使織物帶呈現(xiàn)令視覺愉悅的某些幾何圖案，這種圖案通常每隔2至50根經(jīng)紗得以重復。
因此，一方面，本發(fā)明涉及用來制造纖維素紙幅的方法，該方法的步驟包括(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅；(b)將濕紙幅脫水到約10％至約30％的稠度；(c)將濕紙幅傳送到循環(huán)的第二織物帶；(d)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間，并且采用非擠壓性脫水裝置將濕紙幅脫水到約30％或更大的稠度，由于該非擠壓性脫水裝置與濕紙幅形成整體密封，因此它適合使加壓流體以約5磅/平方英寸或更大的壓力(gauge)基本上透過紙幅流動；(e)使已脫過水的紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上，以便至少部分干燥紙幅；和(f)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
另一方面，本發(fā)明涉及制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅，其中該紙幅；(b)將濕紙幅傳送到循環(huán)的第二織物帶；(c)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間，并且將濕紙幅脫水到直到約30％的稠度；(d)使用氣壓裝置將濕紙幅補充地脫水到約30％至約40％的稠度，由于加壓流體以約5磅/平方英寸或更大的壓力基本上透過織物流動；(e)使第二織物帶構(gòu)造為這樣能夠提供小于90度的脫過水的濕紙幅環(huán)繞壓輥的未被支撐的紙張包角；(f)使已脫過水的紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上，以便至少部分干燥脫過水的濕紙幅；和(g)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅；(b)將濕紙幅脫水到直到約10％的稠度；(c)將濕紙幅傳送到循環(huán)的第二織物帶；(d)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間；(e)利用位于濕紙幅和收集裝置之間的第二織物帶，使夾在第二織物帶和支撐織物帶之間的濕紙幅通過氣體增壓室和收集裝置之間，該氣體增壓室和收集裝置可操作地聯(lián)系，并且適用于產(chǎn)生穿過濕紙幅的、約30英寸汞柱或更大的壓差，以及穿過濕紙幅的、每分鐘每平方英寸約10標準立方英尺或更大的加壓流體流；(f)使用加壓流體流將濕紙幅脫水到約30％至約40％的稠度；(g)通過第二織物使已脫過水的紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上；和(h)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種具有至少一個毛毯和壓榨脫水裝置的傳統(tǒng)濕壓機的改進方法，該方法包括(a)用至少一個織物帶取代至少一個毛毯；(b)用非熱量的、非擠壓性脫水裝置取代壓榨脫水裝置。在1979年2月13日公布的Tapio等人的美國專利4,139,410中描述的濕壓加工和設(shè)備，在此通過參考結(jié)合進來。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅；(b)將濕紙幅脫水到約10％到約30％的稠度；(c)將濕紙幅傳送到循環(huán)的第二織物帶；(d)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間，使用非擠壓性脫水裝置將濕紙幅脫水到大于約30％的稠度，其中該裝置由于和濕紙幅形成整體密封，所以適于使大約5磅/平方英寸或更大壓力的加壓流體基本上流動穿過該濕紙幅；(e)將濕紙幅傳送返回到第二織物帶；(f)將脫過水的濕紙幅壓靠在加熱烘缸的表面上，從而至少部分地干燥的濕紙幅；(g)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅；(b)將濕紙幅傳送到循環(huán)的第二織物帶；(c)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間，并且將濕紙幅脫水到大約30％的稠度；(d)使用氣壓裝置進一步將濕紙幅脫水到大于約30％到40％的稠度，由于在氣體增壓室和收集裝置之間形成整體密封，所以該氣壓裝置適于使大約5磅/平方英寸或更大壓力的加壓流體基本上流動穿過該濕紙幅；(e)將濕紙幅傳送返回到第二織物帶，以便濕紙幅在壓輥上的紙張包角小于90°；(f)將脫過水的濕紙幅壓靠在加熱烘缸的表面上，從而至少部分地干燥高濕紙幅；(g)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅；(b)將濕紙幅脫水到約10％到約30％的稠度；(c)將濕紙幅傳送到另一織物帶；(d)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間，兩種織物帶其中之一利用原來用在亞麻壓榨濕壓機(tow press wet pressmachine)的底部毛毯運行中的空間和部件；(e)使用氣壓裝置進一步將濕紙幅脫水到大于約30％到40％的稠度，由于在氣體增壓室和收集裝置之間形成整體密封，所以該氣壓裝置適于使大約5磅/平方英寸或更大壓力的加壓流體基本上流動穿過該濕紙幅；(f)將濕紙幅傳送返回到第二織物帶；(f)將脫過水的濕紙幅壓靠在加熱烘缸的表面上，從而至少部分地干燥該濕紙幅；(g)使該紙幅干燥到最終干燥。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅(wet web)來制造濕紙幅(wet web)；(b)將濕紙幅傳送到循環(huán)的第二織物帶；(c)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間，并且將濕紙幅脫水到大約10％至大約30％的稠度；(d)使用氣壓裝置進一步將濕紙幅脫水到大于約30％到40％的稠度，由于在氣體增壓室和收集裝置之間形成整體密封，所以該氣壓裝置適于使大約5磅/平方英寸壓力的加壓流體基本上流動穿過該濕紙幅；(e)將濕紙幅傳送返回到第二織物帶，從而使該紙幅具有大約8立方厘米/克或者更大的松密度；(f)用織物帶將脫過水的濕紙幅壓靠在加熱烘缸的表面上，以保持大約8立方厘米/克或者更大的松密度；(g)使該濕紙幅干燥到最終干燥。
另一方面，本發(fā)明涉及制造纖維素織物的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅；(b)將濕紙幅傳送到循環(huán)的第二織物帶；(c)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間；(d)使第二織物帶和支撐織物帶與夾在其間的濕紙幅一起通過氣壓裝置和收集裝置之間，而第二織物帶位于濕紙幅和收集裝置之間，該氣壓裝置和收集裝置可操作地聯(lián)系，并且適于產(chǎn)生橫穿濕紙幅的大約30英寸汞柱或者更高壓力的壓差以及穿過濕紙幅的每分鐘每平方英寸大約10標準立方英尺或者更大的加壓流體流；(e)利用該加壓流體流使該濕紙幅脫水至約30％或更高的稠度；(e)通過第二織物帶將濕紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上；和(f)使該紙幅干燥到最終干燥。
因此，本發(fā)明的另一實施例涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶和循環(huán)的第二織物帶之間以形成濕紙幅，其中濕紙幅夾在第一織物帶和第二織物帶之間；(b)使用非擠壓性脫水裝置將濕紙幅脫水到約30％或者更大的稠度，由于該非擠壓性脫水裝置和濕紙幅形成整體密封，所以其適于使大約5磅/平方英寸或更大壓力的加壓流體基本上流動穿過該濕紙幅；(c)將脫過水的濕紙幅壓靠在加熱烘缸的表面上，從而至少部分地干燥脫過水的濕紙幅；(d)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶和循環(huán)的第二織物帶之間以形成濕紙幅，其中濕紙幅夾在第一織物帶和第二織物帶之間；(b)將濕紙幅脫水到大約10％到大約30％的稠度；(c)使用氣壓裝置將濕紙幅補充地脫水到大于約30％到40％的稠度，由于在氣體增壓室和收集裝置之間形成整體密封，所以該氣壓裝置適于使大約5磅/平方英寸或者更大壓力的加壓流體基本上流動穿過該濕紙幅，從而使該紙幅具有大約8立方厘米/克或者更大的松密度；(d)通過織物帶將脫過水的濕紙幅壓靠在加熱烘缸的表面上，以保持大約8立方厘米/克或者更大的松密度；(e)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶和循環(huán)的第二織物帶之間以形成濕紙幅，其中濕紙幅夾在第一織物帶和第二織物帶之間；(b)使夾在第一織物帶和第二織物帶之間的濕紙幅通過氣壓裝置和收集裝置之間，而第二織物帶位于濕紙幅和收集裝置之間，該氣壓裝置和收集裝置可操作地聯(lián)系，并且適于產(chǎn)生橫穿濕紙幅的大約30英寸汞柱或者更高壓力的壓差以及穿過濕紙幅的每分鐘每平方英寸大約10標準立方英尺或者更大的加壓流體流；(c)使用加壓流體流使該濕紙幅脫水到大約30％或者更高的稠度；(d)通過第二織物帶將濕紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上；和(e)使該脫水的紙幅干燥到最終干燥。
另一方面，本發(fā)明涉及一種具有至少一個毛毯和壓榨脫水裝置的傳統(tǒng)新月形成形器的造紙巾機的改進方法，該方法包括(a)用至少一個織物帶取代至少一個毛毯；(b)用非熱量的、非擠壓性脫水裝置取代壓榨脫水裝置。在1965年12月21日公布的Lee等的美國專利3,224,928中描述的新月形成形工藝和設(shè)備，在此通過參考結(jié)合進來。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶和循環(huán)的第二織物帶之間以形成濕紙幅；(b)使用環(huán)繞成形輥的離心力和織物帶張力的組合，將濕紙幅脫水到大約10％或者更大的稠度；(c)采用非擠壓性脫水裝置，由于該非擠壓性脫水裝置與濕紙幅形成整體密封，因此它適合使加壓流體以約5磅/平方英寸或更大的壓差基本上透過紙幅流動；(d)將濕紙幅傳送返回或者保持在第二織物帶上；(e)使已脫過水的紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上，以便至少部分干燥該濕紙幅；和(f)使?jié)窦埛稍锏阶罱K干燥。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶和循環(huán)的第二織物帶之間以形成濕紙幅；(b)使用環(huán)繞成形輥的離心力和織物帶張力的組合，將濕紙幅脫水到大約10％或者更大的稠度；(c)進一步將濕紙幅脫水到10％到約30％的稠度；(d)使用氣壓裝置將濕紙幅補充脫水到約30％至約40％的稠度，由于在氣體增壓室和收集裝置之間形成整體的密封，因此該氣壓裝置適合使加壓流體以約5磅/平方英寸或更大的壓力基本上透過濕紙幅流動；(e)將濕紙幅傳送返回或者保持在第二織物帶上；(f)使已脫過水的紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上，以便至少部分干燥該濕紙幅；(g)使?jié)窦埛稍锏阶罱K干燥。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶和循環(huán)的第二織物帶之間以形成濕紙幅；(b)將濕紙幅脫水到大約10％到大約30％的稠度；(c)使用氣壓裝置將紙幅補充脫水到約30％至約40％的稠度，由于在氣體增壓室和收集裝置之間形成整體的密封，因此該氣壓裝置適合使加壓流體以約5磅/平方英寸或更大的壓力基本上透過濕紙幅流動；(d)將濕紙幅傳送返回或者保持在第二織物帶上，從而使該濕紙幅具有大約8立方厘米/克或者更大的松密度；(e)通過織物帶將脫過水的濕紙幅壓靠在加熱烘缸的表面上，以保持大約8立方厘米/克或者更大的松密度；(f)使?jié)窦埛稍锏阶罱K干燥。
又一方面，本發(fā)明涉及制造纖維素織物的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶和循環(huán)的第二織物帶之間以形成濕紙幅，其中至少一個循環(huán)的織物帶是三維的模制織物帶；(b)使第一織物帶和第二織物帶與夾在其間的濕紙幅一起在氣壓增壓室(airplenum)和收集裝置之間通過，而該三維的模制織物帶位于濕紙幅和收集裝置之間，該氣壓增壓室和收集裝置可操作地聯(lián)系，并且適于產(chǎn)生橫穿濕紙幅的大約30英寸汞柱或者更高壓力的壓差以及穿過濕紙幅的每分鐘每平方英寸大約10標準立方英尺或者更大的加壓流體流；(d)使用該加壓流體流將濕紙幅脫水到大約30％或者更大的稠度；(e)通過織物帶將脫過水的濕紙幅壓靠在加熱烘缸的表面上；和(f)使該濕紙幅干燥到最終干燥。
這里所使用的術(shù)語“第一織物帶”是指在本領(lǐng)域中公知的或者如在此所述的制造紙巾過程中的任何織物帶，其包括，但不限于，用在紙巾制造中的成形、模制和其他支撐織物帶。然而，第一織物帶最好是成形織物帶。在此使用的術(shù)語“第二織物帶”是指在本領(lǐng)域中公知的或者如在此所述的制造紙巾過程中的任何織物帶，其包括，但不限于，用在紙巾制造中的成形、模制和其他支撐織物帶。然而，第二織物帶最好是如在此所述的模制織物帶。在此第二織物帶是模制織物帶，結(jié)果得到的紙幅是模制紙幅。這里所使用的術(shù)語“支撐織物帶”是指在本領(lǐng)域中公知的或者如在此所述的制造紙巾過程中的任何織物帶，其包括，但不限于，用在紙巾制造中的成形、模制和其他支撐織物帶。
這里所使用的術(shù)語“整體密封”和“整體密封過的”的指氣體增壓室和濕紙幅間的關(guān)系，氣體增壓室與織物可操作地聯(lián)系并間接接觸，因此，當氣體增壓室在紙幅兩面存在約30英寸汞柱或更大的壓差下工作時，供給氣體增壓室的空氣中約85％或更多的空氣透過紙幅流動；以及氣體增壓室和收集裝置間的關(guān)系，氣體增壓室與紙幅和收集裝置可操作地聯(lián)系并間接接觸，因此，當氣體增壓室和收集裝置在紙幅兩面存在約30英寸汞柱或更大的壓差下工作時，供給氣體增壓室的空氣中約85％或更多的空氣透過紙幅流進收集裝置內(nèi)。
主要是由于在紙幅兩面產(chǎn)生了很高的壓差，和由此形成的透過紙幅的氣流，因此，氣壓裝置能使?jié)窦埛撍椒浅８叩某矶?。例如，在具體的實施例中，氣壓裝置可使紙幅的稠度增加約3％或更大，特別是約5％或更大，如約5％至約20％，更特別是約7％或更大，更特別地還是約7％或更大，例如從約7％至20％。這樣，離開氣壓裝置的濕紙幅的稠度可以是約25％或更大，約26％或更大，約27％或更大，約28％或更大，約29％或更大，并最好約30％或更大，特別是約31％或更大，更特別是約32％或更大，如從約32％至約42％，特別是約33％或更大，甚至更特別是約34％或更大，如從約34％至約42％，還有更特別是約35％或更大。
通過使本方法增加整體密封的氣壓裝置的脫水步驟，可獲得超過前述現(xiàn)有的方法的顯著改進。首先并且最重要的是，可獲得足夠高的稠度，這樣，本方法可以以工業(yè)使用速度操作。這里所使用的造紙巾機的“高速操作”或“工業(yè)使用速度”指以英尺/分鐘為單位的至少與下述值或范圍中的任何一個相同的機器速度1,000；1,500；2,000；2,500；3,000；3,500；4,000；4,500；5,000；5,500；6,000；6,500；7,000；8,000；9,000；10,000，和以上述任意值為上限和下限的一個范圍。而且，在高稠度下模制紙張顯著改善了紙張保持其三維性的能力，而且這樣也顯著改善了紙張的最終厚度。如這里使用的那樣，用于織物帶、毛毯或未砑光紙幅的表面的術(shù)語“起紋理的”或“三維的”是指該表面基本上不光滑或不共面。另外，該機器構(gòu)造適用于急速傳送步驟，相對于現(xiàn)有的濕壓法，該步驟再次導致松密度和吸收能力的顯著增加。
在氣壓裝置之前，可使用可選擇的蒸汽噴射器或類似物，以增加后氣壓裝置稠度和/或改進紙幅的橫向(cross-machine direction)濕度輪廓線。而且，當機器速度較慢并且在氣壓裝置中的滯留時間較長時，可獲得較高的稠度。
由氣壓裝置提供的濕紙幅兩面的壓差可以是25英寸汞柱或更高，例如從約25至約120英寸汞柱，特別是約35英寸汞柱或更高，例如從約35至約60英寸汞柱，并且更特別是從約40至約50英寸汞柱高。通過氣壓裝置的氣體增壓室使?jié)窦埛粋?cè)的流體壓力保持大于0至約60磅/平方英寸(psig)，特別是大于0至約30psig，更特別是約5psig或更大，例如約5至約30psig，并且還更特別是從約5至約20psig，從而可部分獲得上述壓差。氣壓裝置的收集裝置最好用作真空箱，該真空箱在0至約29英寸汞柱真空，特別是0至約25英寸汞柱真空，特別是大于0至約25英寸汞柱真空，且更特別是從約10至約20英寸汞柱真空，例如約15英寸汞柱真空下工作。在某些情況下，氣壓裝置的收集裝置可以在30英寸汞柱真空或者更高的真空下工作。收集裝置最好但不是必須與氣體增壓室形成整體密封并且抽成真空，以使它用作空氣和液體的收集裝置。在氣體增壓室和收集裝置中的壓力水平最好受監(jiān)測并可控制到預定水平。
顯然，在氣壓裝置內(nèi)使用的加壓流體與外界空氣密封隔開，以產(chǎn)生基本上穿過紙幅的氣流，該氣流導致氣壓裝置的巨大的脫水能力。經(jīng)過氣壓裝置的加壓流體流合適地是開口區(qū)域的每平方英寸從約5至約500標準立方英尺/分鐘(SCFM)，特別是開口區(qū)域的每平方英寸約10SCFM或更大，例如從開口區(qū)域的每平方英寸約10至約200SCFM，更特別的是開口區(qū)域的每平方英寸約40SCFM或更大，例如從開口區(qū)域的每平方英寸約40至約120SCFM。理想的是，供給氣體增壓室的加壓流體中，70％或更大的，特別是80％或更大的，更特別的是90％或更大的加壓流體經(jīng)過濕紙幅抽到真空箱內(nèi)。為了本發(fā)明目的，術(shù)語“標準立方英尺/分鐘”指在14.7磅/平方英寸的絕對值和60度華氏溫度(°F)下測得的每分鐘立方英尺數(shù)。
這里可互換使用的術(shù)語“空氣”和“加壓流體”指用在氣壓裝置內(nèi)使?jié)窦埛撍娜魏螝怏w物質(zhì)。氣體物質(zhì)合適地包括空氣、蒸汽或類似物。最好，加壓流體包括具有外界溫度的空氣，或者加熱氣體，該加熱氣體是僅通過加壓的方法使溫度升高到約300°F或更小，特別是約150°F或較小的氣體。
濕紙幅最好以如下方式附著到揚基干燥器或其它加熱烘缸(heateddrying cylinder)的表面，即保持由于預先處理形成的紋理的基本部分，特別是通過在三維織物帶上模制而形成的紋理。用來生產(chǎn)濕壓起縐紙的傳統(tǒng)方法不適合該目的，因為在該傳統(tǒng)方法中，壓輥用來使紙幅脫水，并且將紙幅均勻壓榨成致密而且平坦的狀態(tài)。對本發(fā)明而言，傳統(tǒng)的基本光滑的壓榨毛毯由帶紋理的材料比如有孔的織物帶、并且最好是穿透干燥織物帶來代替。對于本發(fā)明的另一個方面，傳統(tǒng)新月形成形器造紙巾機的傳統(tǒng)的基本光滑的壓榨毛毯由帶紋理的材料比如有孔的織物帶、并且最好是穿透干燥織物帶來代替。根據(jù)本發(fā)明的方法制成的紙巾紙幅在三維織物帶上模制之后，最好具有約8立方厘米/克(cc/g)或更大，特別是約10cc/g或更大，且更特別是約12cc/g或更大的松密度，并且使用帶有紋理的織物網(wǎng)帶將其壓到加熱烘缸上之后，保持該松密度。
最好的結(jié)果是，與傳統(tǒng)的紙巾制造方法相比，可使用顯著減小的壓榨壓力。最好，當平均地橫穿包圍最大壓力點的任何1平方英寸的區(qū)域時，施加到紙幅上的最大負荷區(qū)域應為約400psi或更小，特別是約350psi或更小，更特別是約150psi或更小，例如在約2和約50psi之間，且最特別是約30psi或更小。在最大壓力點測量的以磅/線性英寸(pli)為單位的壓榨壓力最好為約400pli或更少，且特別是約350pl或更少。用低的壓力將三維紙幅結(jié)構(gòu)敷貼到加熱烘缸上有助于在干燥紙幅中保持基本均勻的密度。在與揚基干燥器連接之前，通過使用非擠壓性裝置使紙幅有效地脫水，并且通過選擇有孔織物帶以使紙幅接觸抵靠干燥機，這將有助于紙幅獲得基本均勻的密度，該干燥機相對來說不會對紙幅施加高的局部壓力的高的、剛性突出部分?？椢飵ё詈媒?jīng)過有效量的織物帶防粘劑處理，以便在紙幅一旦抵觸干燥機表面時促使紙幅與織物帶分離。
紙巾的吸收性可由它的吸收能力和它的吸收速率表征。如這里所使用的，“吸收能力”是紙張可吸收的蒸餾水的最大量，表示為水的克數(shù)/樣本紙張克。更具體地講，樣本紙張的吸收能力可用切割成4英寸乘以4英寸(101.6乘101.6mm)的、重量精確至(nearest)0.01克的干燥紙張的樣本來測量。該樣本落下到處于室濕的蒸餾水水槽表面上，并在槽中停留3分鐘。然后使用鉗子或鑷子拿走樣本，并用三叉夾子垂直懸掛它以排干多余的水分。每個樣本可以排水3分鐘。然后通過將稱重盤放在樣本下，并松開三叉鉗，從而將樣本放在稱重盤上。濕樣本重量精確至(nearest)0.01克。吸收能力是樣本濕重量減去干重量(所吸收的水量)，再除以樣本的干重量得到?？蓽y量每種產(chǎn)品的至少5個代表樣本并求其結(jié)果的平均值。
“吸收速率”是產(chǎn)品在蒸餾水中完全濕透所花費的時間。通過使紙墊落下到具有30℃溫度的蒸餾水槽的水面上以確定該吸收速率，該紙墊由20張經(jīng)測量每張為2.5英寸乘以2.5英寸(63.5乘以63.5mm)紙組成。以秒計從樣本碰到水的時刻起直到它完全濕透(由視覺確定)所經(jīng)歷的時間，是吸收速率。
本方法適用于制造各種吸收產(chǎn)品，包括面巾、浴用紙巾、毛巾、餐巾或擦拭巾或類似產(chǎn)品。據(jù)本發(fā)明的目的，術(shù)語“紙巾”或“紙巾產(chǎn)品”通常用來描述這種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，而術(shù)語“纖維素紙幅”用來泛指在不考慮成品結(jié)構(gòu)的情況下包含或由纖維素纖維構(gòu)成的紙幅。
本發(fā)明可采用許多纖維類型，包括硬木或軟木、稻草(straw)、麻、馬利筋(milkweed)籽絨纖維、馬尼拉麻(abaca)、大麻纖維(hemp)、洋麻纖維(kenaf)、甘蔗渣(bagasse)、棉花、蘆葦或類似材料?？墒褂盟幸阎脑旒埨w維包括漂白或未漂白的纖維，天然形成的纖維(包括木纖維和其它纖維素纖維、纖維素衍生物和化學方法硬化或交聯(lián)纖維)，或合成纖維(合成造紙纖維包括聚丙烯、丙烯酸(acrylic)、芳族聚酰胺(aramids)、醋酸鹽(acetates)和類似物制成的某些形式的纖維)，原始和再生或回收纖維、硬木和軟木，和已經(jīng)用機械方法制成紙漿(如磨木漿(groundwood))，用化學方法制成紙漿(包括但不僅限于牛皮紙(kraft)漿制法和亞硫酸鹽制漿粕法)，用熱機械方法制成紙漿，用化學熱機械方法制成紙漿或類似方法制成紙漿的纖維?？梢允褂蒙鲜龌蛳嚓P(guān)種類的纖維的任何子集的混合。纖維可以多種在本領(lǐng)域中公知的有利方法制備。制備纖維的有用方法包括分散使其彎曲和改善其干燥性能，它在例如1994年9月20日公布的美國專利5,348,620中和1996年3月26日公布的美國專利5,501,768中公開，這兩個專利都是M.A.Hermans等人的。
還可使用化學添加劑，并可將該化學添加劑添加到原始纖維、纖維漿懸浮液中，或在生產(chǎn)期間或之后添加到紙幅上。這種添加劑包括不透明劑(opacifiers)、顏料(pigments)、增濕強劑(wet strength agents)、增干強劑(dry strength agents)、軟化劑(softeners)、潤滑劑(emollients)、保濕劑(humectants)、殺病毒劑(viricides)、殺菌劑(bactericides)、緩沖劑(buffers)、蠟(waxes)、舍氟聚合物(fluoropolymers)、氣味控制材料(odor control materials)和除臭劑(deodorants)、沸石(zeolites)、染料(dyes)、熒光染料(fluorescent dyes)或漂白劑(whiteners)、香料(perfumes)、分離劑(debonders)、植物和礦物油、保濕劑、膠粘劑(sizingagents)、超吸附劑(superabsorbents)、表面活性劑(surfactants)、增水劑(moisturizers)、紫外線阻滯劑(UV blockers)、抗菌素劑(antibioticagents)、洗滌劑(lotions)、殺真菌劑(fungicides)、防腐劑(preservatives)、蘆薈提取物(aloe-vera extract)、維他命E或類似添加劑?；瘜W添加劑不必均勻添加，但可以在不同位置和從紙巾的一側(cè)到另一側(cè)變化。淀積在紙幅部分表面上的疏水材料(hydrophobic material)可用來增強紙幅的性能。
流漿箱(headbox)可以分層，從而可以在紙幅成形過程中由單個流裝箱噴射產(chǎn)生多層結(jié)構(gòu)。在具體的實施例中，紙幅由分層或成層的流漿箱制成，以便在紙幅的一側(cè)優(yōu)先淀積短纖維來改善柔軟性，然后在紙幅的另一側(cè)或?qū)τ谌龑踊蚋鄬蛹埛鶃碚f在內(nèi)層淀積較長的纖維。紙幅最好在有孔的成形織物帶的循環(huán)環(huán)路上成形，在該環(huán)路上允許流體排出和紙幅部分脫水。
從下面的描述中可清楚看到本發(fā)明的許多特點和優(yōu)點。在下面的描述中，參照


本發(fā)明的優(yōu)選實施例。這些實施例并不代表本發(fā)明的全部范圍。因此，這里的權(quán)利要求書被認為表達了本發(fā)明的全部保護范圍。

圖1代表性地表示根據(jù)本發(fā)明的用于制造高松密度和高吸收能力的纖維素紙幅的方法的工藝流程示意圖。
圖2代表性地表示根據(jù)本發(fā)明的另一種方法的工藝流程示意圖。
圖3代表性地表示用于圖1-2中的方法中的氣壓裝置的放大端視圖，氣壓裝置的氣體增壓室密封裝置相對于溫織物和真空箱位于升高位置。
圖4代表性地表示圖3的氣壓裝置的側(cè)視圖。
圖5代表性地表示通常沿著圖3中6-6線的剖開的放大的剖面圖，但是圖中的密封裝置頂著織物帶加載。
圖6代表性地表示通常沿著圖3中的7-7線的剖開的與圖5類似的放大剖面圖。
圖7代表性地表示布置成抵靠織物帶的氣體增壓室密封裝置的幾個部件的透視圖，出于說明目的，部分剖開并用截面表示。
圖8代表性地表示用于圖3的氣壓裝置的另一種密封結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。
圖9代表性地表示圖3的氣壓裝置的密封部分的放大示意圖。
圖10代表性地表示根據(jù)本發(fā)明的用于制造高松密度和高吸收能力的纖維素紙幅的方法的工藝流程示意圖。
圖11代表性地表示根據(jù)本發(fā)明的另一種方法的工藝流程示意圖。
圖12代表性地表示根據(jù)本發(fā)明的另一種替換實施方法的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圍來詳細地描述本發(fā)明，其中在不同附圖中對相同的元件采用相同的參考標號表示。為簡單起見，示意性表示了用來限定幾種織物帶運行路線的不同張緊棍，但未予編號。對于原料制備、流漿箱、成形織物帶、紙幅傳送、起縐和干燥可使用不同的傳統(tǒng)造紙設(shè)備和操作。盡管如此，為了提供可供本發(fā)明的各實施例使用的背景介紹，圖中表示了具體的傳統(tǒng)部件。
在圖1所示的裝置上可實施本發(fā)明的方法，該裝置是由典型的濕壓造紙巾機器改造得到的。形成造紙纖維漿液的初級濕紙幅(embryonic wet web)10從流漿箱(headbox)12淀積到第一織物帶14的循環(huán)環(huán)路上。注意，作為替換實施形式，也可能使用比如雙網(wǎng)成形機這樣的成形裝置，并且不改變這種改造的功能。漿液的稠度和流速決定了干紙幅的基重(basic weight)，該基重較好的是在約5和約80克/平方米(gsm)之間，更好是在約8和約40gsm之間。
初級濕紙幅10在第一織物帶14上承載的同時，通過通常與第一織物帶14和成形輥52相關(guān)的自然排水，使該初級濕紙幅10部分脫水。通過比如真空箱46之類的任何脫水裝置或設(shè)備可以進行附加脫水。一旦完成部分脫水步驟，通過使用或者不使用真空滑軌(vacuum shoe)50而將濕紙幅10傳送到或者保持在第二織物帶24上?？椢飵?4和24中至少其中之一可以是成形織物帶，最好是第一織物帶14。另外，織物帶14和24中至少其中之一可以是模制織物帶，最好是第二織物帶24。
本發(fā)明為了實現(xiàn)高速運轉(zhuǎn)，在加熱的烘缸30之前的傳統(tǒng)紙巾脫水方法可能不能充分去除水分，這樣就需要附加脫水裝置。作為可以選擇的方案，使用真空箱47可以對濕紙幅進行進一步地脫水。在圖示實施例中，氣壓裝置16用來使紙幅10非擠壓性脫水。所示氣壓裝置16包括布置在濕紙幅10之上的加壓空氣氣體增壓室18裝置；表示為真空箱形式的水和流體收集裝置20，該收集裝置布置在支撐織物帶14下面，并與加壓空氣的氣體增壓室18和第二織物帶24可操作地聯(lián)系。(在另外的替換實施例中，可以將流體收集裝置20設(shè)置得與第二織物帶24鄰接，與加壓空氣的氣體增壓室18和支撐織物帶22保持可操作地聯(lián)系)。當穿過氣壓裝置16時，濕紙幅10被夾在第二織物帶24和支承織物帶22之間，以便密封地抵靠濕紙幅10，而不會損壞濕紙幅10。
氣壓裝置16提供水分脫離的基本比率，能夠使紙幅在附著到如揚基干燥器之類的烘缸30上之前得到高過30％的干燥程度，最好不需要基本擠壓脫水。在后文中會更詳細地描述氣壓裝置16的幾個實施例。其它合適的實施例公開在美國專利申請?zhí)枮?8/647,508的文獻中，該專利文件是M.A.Hermans等人在1996年5月14日申請，名稱為“制造軟紙中的方法和設(shè)備”，該專利文獻在此作為參考結(jié)合進來。
在氣壓裝置16之后，在轉(zhuǎn)送站處的真空傳送滑軌26的幫助下或者沒有其幫助下，濕紙幅10進一步夾在第二織物帶24和支撐織物帶22之間運行，直到濕紙幅10被傳送返回到達最好是帶紋理織物帶的第二織物帶24。
第二織物帶24可包括三維的穿透干燥織物帶，例如，該穿透干燥織物帶在1995年7月4日公布的K.F.Chiu等人的美國專利5,429,686中公開，該專利在此作為參考結(jié)合，或者第二織物帶24可以包括其它紡織的、帶紋理的織物或無紡織物帶。第二織物帶24可用織物帶防粘劑例如硅或碳氫化合物的混合物來處理，以便隨后使?jié)窦埛?0與第二織物帶24分離?？椢飵Х勒硠┛梢栽谧ト〖埛皣姙⒃诘诙椢飵?4上。一旦布置在第二織物帶24上，盡管在抓取期間在傳送滑軌26處至少由于真空力進行模制，可以充分地模制濕紙幅10，但濕紙幅10還可以通過利用真空壓力或光壓力(未示出)靠在第二織物帶24上被進一步模制。
然后，在第二織物帶24上的濕紙幅10通過壓輥32壓靠在加熱的烘缸30上。加熱的烘缸30配備有蒸汽罩或揚基干燥器罩34。該罩34通常利用處于約300°F或更高，特別是約400°F或更高，更特別是約500°F或更高，且最特別是約700°F或更高的溫度下的加熱空氣的射流，射流方向從噴嘴或其它過流設(shè)備直接指向濕紙幅10，這樣，在機罩34中，氣體射流具有下述水平之一的最大速度或部分平均速度約10米/秒(m/s)或更大，約50m/s或更大，約100m/s或更大，約250m/s或更大。
附著到加熱烘缸30上時濕紙幅合適地具有約30％或更大的纖維稠度，特別為約35％或更大，例如在約35％和約50％之間，且更好是約38％或更大的纖維稠度。在從加熱烘缸30上移走時，濕紙幅10的干燥度增加到約60％或更大，特別是約70％或更大，更特別是約80％或更大，更加特別的是90％或更大，最特別的是在約90％和約98％之間。在加熱烘缸30上可部分干燥濕紙幅，并且在約40％至約80％稠度下濕起縐，然后干燥(后干燥)到約95％或更大的稠度?？梢允褂梅莻鹘y(tǒng)的罩和撞擊系統(tǒng)作為揚基干燥器罩34的替代物或附加物，以增強濕紙幅的干燥度。附加的加熱烘缸30或其它干燥設(shè)備，特別是非擠壓性干燥機，可在第一加熱烘缸30之后使用。合適的后干燥設(shè)備包括一個或多個加熱烘缸30，如揚基干燥器和空罐干燥機、穿透干燥機或任何其它商用的有效干燥設(shè)備。作為替換實施形式，如果第二織物帶24是模制織物，那么可以是模制的濕紙幅10可以在加熱烘缸30上完全干燥和干燥起縐。在加熱烘缸30上的干燥度取決于這些因素，如濕紙幅10的速度、加熱烘缸30的尺寸、濕紙幅10的潮濕量等。
所產(chǎn)生的干燥織物36例如通過起縐刮刀28從加熱烘缸上拉出或傳出，然后它纏繞到輥子38上。圖示的界面控制混合物40，在濕紙幅10與加熱烘缸表面接觸之前，以噴霧形式從噴灑管42噴射到旋轉(zhuǎn)的加熱烘缸30的表面上。作為直接噴灑在旋轉(zhuǎn)的加熱烘缸30表面上的替代方式，界面控制混合物40可通過照相凹版印刷(gravure print)直接施加到濕紙幅10或者加熱烘缸表面30上，或者可以結(jié)合到造紙機的濕端中的含水纖維漿懸浮液中。當位于加熱烘缸30表面時，濕紙幅10還可用化學方法處理，例如通過在干燥紙幅10上印刷或直接噴灑溶液，包括添加溶劑以促使從加熱烘缸30表面的分離。
界面控制混合物40可包括傳統(tǒng)的起縐粘附劑和/或用于濕壓和起縐操作的干燥機防粘劑。還可使用下面這種類型的界面控制混合物從加熱烘缸30表面移走濕紙幅10，而不起縐，該類混合物在F.G.Druecke等人與本申請同一天申請的、申請?zhí)栁粗颐Q為“生產(chǎn)低密度彈性紙幅的方法(Method ofproducing low density resilient webs)”的美國專利申請中公開，在此提供作為參考。
圖2表示了另一個替換實施例，除了下面的這些不同之外，其與圖1相似。支撐織物帶22的運行輥子55定位成能夠改變第二織物帶24、支撐織物帶22和濕紙幅10的方向，以便在濕紙幅10被傳送到揚基干燥器或者其他加熱烘缸30之前，其很少可能和吸壓輥32分離。輥子55減小了未支撐紙張包角α，從而將在濕紙幅10被傳送到加熱烘缸30之前其與第二織物帶24的分離的機會降低到最小。形成為造紙纖維漿的初級濕紙幅10從流漿箱12淀積到第一織物帶14的循環(huán)環(huán)路上?？椢飵?4和24中至少其中之一可以是成形織物帶，最好是第一織物帶14。另外，織物帶14和24中至少其中之一可以是模制織物帶，最好是第二織物帶24。
初級濕紙幅10在第一織物帶14上承載的同時，通過通常與第一織物帶14和成形輥52相關(guān)的自然排水使其部分脫水。在第一織物帶14上承載的同時，通過可選擇的真空箱46或其他合適的脫水設(shè)備可以進行進一步對濕紙幅10脫水。一旦完成部分脫水步驟，通過使用或者不使用真空滑軌50而將濕紙幅10傳送到第二織物帶24上。將濕紙幅10夾在第二織物帶24和支撐織物帶22之間，并且可選擇地，當其夾在第二織物帶24和支撐織物帶22之間時，由真空箱47或者其他合適脫水造紙來到進一步進行脫水。
當濕紙幅10夾在第二織物帶24和支撐織物帶22之間時，氣壓裝置16用來使紙幅10非擠壓性脫水。所示氣壓裝置16包括布置成可操作地與真空箱20相聯(lián)系的加壓空氣氣體增壓室18的裝置。當其通過氣壓裝置16時，濕紙幅10夾在第二織物帶24和支撐織物帶22之間，而支撐織物帶22位于濕紙幅10和真空箱20之間。(在另外的替換實施例中，第二織物帶24可以布置在濕紙幅10和真空箱20之間)。
然后，在真空滑軌26的幫助下或者沒有其幫助的情況下，濕紙幅10被進一步傳送返回到第二織物帶24。之后，在第二織物帶24上的濕紙幅10借助壓輥32最好以使壓輥32上的未支撐紙張包角α角度最小的方式壓靠在烘缸30上。未支撐紙張包角α的角度范圍可以從0到大約90度，從0到大約45度，以及從0到大約10度。另外，較小的未支撐紙張包角α減小了需要的真空區(qū)的尺寸，由此降低了在壓輥內(nèi)產(chǎn)生真空所需的能量。當濕紙幅10被傳送到烘缸30上時，將未支撐紙張包角α限定為壓輥32被濕紙幅10纏繞的圓周部分(用度數(shù)表示)，這部分從濕紙幅10在壓輥32上的第一接觸點到濕紙幅10在壓輥32上的最后接觸點。
加熱烘缸30配備有蒸汽罩或揚基干燥器罩34。結(jié)果得到的干燥紙幅36從烘缸30處被拉出或者傳出，并且不起縐地移走，之后卷繞到輥子38上。從加熱烘缸30的表面拉出的干燥紙幅36的角度合適地為0度到大約100度，并且在分離點沿著加熱烘缸30表面的切線進行測量，盡管其可以根據(jù)不同的運轉(zhuǎn)速度而有所不同。
界面控制混合物40以噴霧形式從噴灑管42噴到旋轉(zhuǎn)的加熱烘缸30的表面上。例如，界面控制混合物40可以包括聚乙烯醇，山梨糖醇(sorbitol)和赫格利斯(Hercules)M1336聚二醇的混合物，該混合物加入具有以重量百分比計少于5％固體、在50和75毫克/平方米之間的劑量的含水溶液中。粘附化合物和防粘劑的用量必須被平衡以粘附濕紙幅10，從而其不會上升進入罩中而允許將干燥的紙幅36從烘缸30上拉出而不起縐。
圖3-6表示用來使?jié)窦埛?0脫水的氣壓裝置200。氣壓裝置200通常包括一個上部氣體增壓室202，其與具有真空箱形式的下部收集裝置204結(jié)合在一起。當濕紙幅10夾在上支承織物帶206和下支承織物帶208之間運行時，該濕紙幅10在氣體增壓室202和真空箱204之間沿縱向(macbine direction)205移動。氣體增壓室202和真空箱204可操作地彼此聯(lián)接，這樣供給氣體增壓室202的加壓流體穿過濕紙幅10前進，并且經(jīng)真空箱204去除或排出。
每個連續(xù)的織物帶206和208在一系列輥子(未表示)上前進，以便以本領(lǐng)域中公知的方式引導、驅(qū)動和拉緊織物帶206和208?？椢飵У睦煸O(shè)定到預定值，合適的從約10至約60磅/線性英寸(pli)，特別是從約30至約50pli，且最好是從約35至約45p11?？捎糜诮?jīng)氣壓裝置200傳送濕紙幅10的織物帶包括幾乎任何流體可滲透的織物帶，例如Albany International94M，APPleton Mills2164B或類似物。
圖3表示橫跨濕紙幅10的寬度的氣壓裝置200的端視圖，而圖4表示沿縱向205的氣壓裝置的倒視圖。在這兩幅圖3和圖4中，氣體增壓室202的幾個部件相對于濕紙幅10和真空箱204表示在上升或回縮的位置。在回縮位置，加壓流體不可能有效密封。為了本發(fā)明的目的，氣壓裝置200的“回縮位置”意味著氣體增壓室202的部件不碰撞濕紙幅10和支承織物帶206和208。
圖示的氣體增壓室202和真空箱204安裝在合適的框架結(jié)構(gòu)210中。所示框架結(jié)構(gòu)210包括由多個垂直朝向的支承條212分開的上、下支承板211。氣體增壓室202限定了一個適合接納加壓流體的增壓腔214(圖6)，該加壓流體穿過與加壓流體源(未表示)可操作地連接的一個或多個合適的空氣管215供給。相應地，真空箱204限定了多個真空腔(下面結(jié)合圖6描述)，該真空腔最好分別通過合適的流體導管217和218(圖4，5和6)與低和高真空源(未圖示)可操作地連接。然后，從濕紙幅10中去除的水分從氣流中分離。用來安裝氣壓裝置200的部件的各種緊固件在圖4，5和6中表示出，但未標號。
圖5和6表示氣壓裝置200的放大剖面圖。在這些圖5和6中，所示氣壓裝置200是在工作位置，其中氣體增壓室202的部件降低到保持與濕紙幅10和支承織物帶206和208撞擊的關(guān)系。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)撞擊的程度導致加壓流體以最小接觸力合適密封，并因此減小后文將更詳細的描述的織物帶磨損(reduced)。
氣體增壓室202包括靜止部件220和密封裝置260，該靜止部件固定安裝到框架結(jié)構(gòu)210上，該密封裝置相對于框架結(jié)構(gòu)210和濕紙幅10可移動地安裝。作為替換實施形式，整個氣體增壓室202能夠相對于框架結(jié)構(gòu)210可移動地安裝。
特別參考圖6，氣體增壓室202的靜止部件220包括一對上支承裝置222，這兩個上支承裝置彼此分隔開并布置在上支承板211之下。上支承裝置222限定了面對的表面224，它們彼此相向，并且在其間部分限定了增壓腔214。上支承裝置222還限定了朝向真空箱204的底面226。在所述實施例中，每個底面226限定了一個細長凹陷部分228，上氣動加載管230固定安裝在其中。上氣動加載管230合適地位于橫向(cross-machine direction)的中心，并且最好在濕紙幅10的整個寬度上延伸。
氣體增壓室202的靜止部件220還包括一對下支承裝置240，這對下支承裝置240彼此分隔開并且與上支承裝置222垂直隔開。下支承裝置240限定了頂面242和面對的表面244。頂面242直接朝向上支承裝置222的底面226，并且如圖所示，限定了細長凹陷部分246，下氣動加載管248固定安裝在其中。下氣動加載管248合適地位于橫向(cross-machine direction)的中心，并且合適地延伸超出濕紙幅的寬度的約50％至100％。在圖示實施例中，橫向支承板250與下支承裝置240的面對的表面244固定地連接，并且用來使密封裝置260的垂直移動更穩(wěn)定。
另外參見圖7，密封裝置260包括一對稱為CD密封件262(圖5-7)的橫向密封件，該橫向密封件被相互分隔開；多個與CD密封件262連接的托架263(圖7)；和一對縱向密封件，該縱向密封件被稱為MD密封件264(囹5和7)。CD密封件262相對于靜止部件220可垂直移動。可選擇但理想的托架263固定連接在CD密封件262上，以提供結(jié)構(gòu)支承，這樣，可以與CD密封件262一起垂直移動。沿著縱向205，MD密封件264布置在上支承裝置222之間和CD密封件262之間。如下文詳細描述的那樣，MD密封件264的一些部分相對于靜止部件220可垂直移動。沿著橫向，MD密封件264布置在濕紙幅10的邊緣附近。在一個特定的實施例中，為了適應濕紙幅寬度的可能變化范圍，MD密封件264在橫向上可移動。
圖示的CD密封件262包括直立主壁部分266；從壁部分的頂部270向外伸出的橫向凸緣268，和安裝在壁部分266的相對底部274上的密封片272(圖6)。這樣，向外伸出的凸緣268形成基本上垂直于密封裝置260的移動方向的相對的上和下控制表面276和278。壁部分266和凸緣268可包括如圖所示的分離的部件或一個單獨部件。
如上所述，密封裝置260的部件可在圖3和4中所示的回縮位置與圖5和6中所示的工作位置之間垂直移動。特別是，CD密封件262的壁部分266布置在位置控制板250內(nèi)，并可相對于其滑動。垂直移動量由橫向凸緣268在上支承裝置222的底面226和下支承裝置240的頂面242之間移動的能力來確定。
橫向凸緣268的垂直位置以及CD密封件262的垂直位置通過開啟氣動加載管230和248來控制。加載管230和248可操作地與氣動源和氣壓裝置的控制系統(tǒng)(未表示)連接。啟動上加載管230可產(chǎn)生作用于CD密封件262的上控制表面276上的向下的力，從而導致凸緣268向下運動直到與下支承裝置240的頂面242接觸為止，或者在下加載管248或織物帶張力產(chǎn)生的向上力作用下停止運動。通過啟動下加載管248和使上加載管230無效，可以實現(xiàn)CD密封件262的回縮。在這種情況下，下加載管248向上施壓到下控制表面278上，使凸緣268向著上支承裝置222的底面移動。當然，上和下加載管230和248可在不同壓力下操作，以使CD密封件262移動。用來控制CD密封件262垂直運動的另外裝置可包括氣缸、液壓缸、螺栓、千斤頂(jacks)、機械連接件、或其它合適裝置等其它形式和連接。Kent，Ohio的Seal Master公司可提供合適的加載管230和248。
如圖6所示，一對橋跨板279跨過上支承裝置222和CD密封件262之間的間隙，以防止加壓流體逃逸。這樣，橋跨板279限定了增壓腔214的一部分。橋跨板279可固定安裝在上支承裝置222的面對表面224上，并可相對于CD密封件的內(nèi)表面滑動，反之亦然。橋跨板279可由流體可滲透的半剛性的低摩擦材料例如萊克桑(LEXAN)、金屬板或類似物制成。
密封片272與氣壓裝置200的其它特征結(jié)合在一起的功能是使加壓流體沿著縱向在氣體增壓室202和濕紙幅10之間逃逸減小到最小。另外，密封片272最好以降低織物帶磨損量的方式成形。在具體的實施例中，密封片272由彈性塑料化合物、陶瓷、涂層金屬基片或類似物制成。
特別參見圖5和7，MD密封件264相互隔開，并適合防止加壓流體沿著氣壓裝置200的側(cè)邊流失。圖5和7分別表示一個MD密封件264，MD密封件264沿橫向布置在靠近濕紙幅10的邊緣。如圖所示，每個MD密封件264包括橫向支承件280；端定紙框帶282，該端定紙框帶可操作地與橫向支承件280連接；驅(qū)動器284，該驅(qū)動器用來使端定紙框帶282相對于橫向支承件280移動。橫向支承件280通?？拷鼭窦埛?0的側(cè)邊布置，并且通常位于CD密封件262之間。如圖所示，每個橫向支承件280限定了一個指向下的通道281(圖7)，其中安裝有端定紙框帶282。另外，每個橫向支承件280限定了環(huán)形孔283，環(huán)形孔內(nèi)安裝有驅(qū)動器284。
由于氣缸驅(qū)動器284的作用，端定紙框帶282可相對于橫向支承件280移動。聯(lián)結(jié)件285(圖5)將端定紙框帶282與氣缸驅(qū)動器284的輸出軸聯(lián)結(jié)。聯(lián)結(jié)件285可包括一個或多個反T形桿，因此端定紙框帶282可在通道281內(nèi)滑動，例如為了更換。
如圖7所示，橫向支承件280和端定紙框帶282限定了狹槽，以容納流體不可滲透密封條286，例如0形圈材料或類似物。密封條286有助于密封氣壓裝置200的增壓腔214防止泄露。密封條286位于其中的狹槽在橫向支承件280和端定紙框帶282之間的交界面處最好擴寬，以便適應這些部件之間的相對移動。
橋跨板287(圖5)布置在MD密封件264和上支承板211之間，并固定安裝在上支承板211上。增壓腔214(圖6)的橫向部分由橋跨板287限定。例如流體不可滲透的襯墊材料形成的密封裝置最好布置在橋跨板287和MD密封件264之間，以允許它們之間的相對移動，并可防止加壓流體的流失。
與CD密封件262的垂直位置無關(guān)，驅(qū)動器284合適地提供端定紙框帶282抵靠上支承織物帶206的受控的加載和卸載。載荷可精確地控制，以符合必要的密封力。當不需要消除全部的端定紙框帶和織物帶磨損時，端定紙框帶282可縮回。合適的驅(qū)動器可由Bimba公司提供。或者，可使用彈簧(末表示)使端定紙框帶282保持抵靠上支撐織物帶206，盡管可能犧牲控制端定紙框帶282位置的能力。
參見圖5，每個端定紙框帶282具有靠近聯(lián)結(jié)件285布置的頂面或邊290；相對的底面或邊292，該底面或邊292在使用時布置成與織物帶206接觸；和側(cè)表面或邊294，該側(cè)表面或邊294緊鄰CD密封件262。底面292的形狀合適地適合與真空箱204的彎曲配合。在CD密封件262碰撞織物帶206和208的位置，底面292的形狀最好符合織物帶碰撞的曲率。這樣，底面292具有中心部分296，其在縱向(machine direction)上由分隔開的端部298橫向地包圍。中心部分296的形狀通常與真空箱的形狀一致，同時，端部298的形狀通常適應由CD密封件262引起的織物帶206和208的偏移。為防止突出的端部298磨損，在CD密封件262回縮之前，端定紙框帶282最好縮回。端定紙框帶282最好由氣體不可滲透的材料制成，該材料可使織物帶的磨損降至最小。適合端定紙框帶282的具體材料包括聚乙烯、尼龍或類似物。
MD密封件264最好可在橫向移動，這樣最好可滑動的布置成抵靠CD密封件262。在圖示的實施例中，在橫向上的MD密封件264的移動由絲杠或螺栓305控制，絲杠或螺栓305由托架306固定到位(圖7)。絲杠305穿過橫向支承件280內(nèi)的一個螺紋孔，絲杠的轉(zhuǎn)動使MD密封件264沿軸移動。還可使用在橫向上用來使MD密封件移動的另外的裝置，例如氣動裝置或類似物。在一個替換的實施例中，MD密封件264固定安裝在CD密封件262上，因此，整個密封裝置260一起上升和下降(未表示)。在另一個替換實施例中，橫向支承件280固定安裝在CD密封件262上，端定紙框帶282適合不依靠CD密封件262(未表示)來移動。
真空箱204包括一個真空箱蓋子300，該蓋子300具有頂面302，下支承織物帶208在該頂面上移動。真空箱蓋子300和密封裝置260最好略微彎曲，以便于紙幅控制。圖示的真空箱蓋子300這樣形成沿縱向205從前邊緣至后邊緣設(shè)有第一外密封滑軌311、第一密封真空區(qū)312、第一內(nèi)密封滑軌313、包圍三個內(nèi)部滑軌315、317和319的一系列共四個高真空區(qū)域314、316、318和320，第二內(nèi)密封滑軌321、第二密封真空區(qū)322、和第二外密封滑軌323(圖6)。這些密封滑軌315、317和319以及真空區(qū)314、316、318和320中的每一個最好在橫向上跨越紙幅的全寬伸展。每個滑軌315、317和319包括最好由陶瓷材料制成的頂面，以便抵靠下支承織物帶208安置，而不會導致顯著的織物帶磨損。合適的真空箱蓋子和滑軌可由塑料、尼龍、涂層鋼或類似物制成，并可由JWI公司或IBS公司獲得。
四個高真空區(qū)域314、316、318和320是蓋子300內(nèi)的通道，它們可操作地與一個或多個真空源(未表示)連接，從而抽至相對較高的真空程度。例如，高的真空區(qū)314、316、318和320可在0至約25英寸汞柱的真空下工作，特別是約10至約25英寸汞柱的真空下工作。作為圖示通道的一替換實施形式，蓋子300可限定若干孔或其它形狀的開口(未表示)，它們與真空源連接，以產(chǎn)生穿過紙幅的加壓流體流。在一個實施例中，高的真空區(qū)314、316、318和320包括一些狹縫，經(jīng)測量，每個狹縫在縱向上的尺寸為0.375英寸，并且該狹縫橫跨濕紙幅的全寬延伸。在紙幅上的任何給定點暴露在加壓流體流內(nèi)的滯留時間，在圖示的實施例中是在狹縫314、316、318和320上的時間，合適的約為10毫秒或更少，特別是約7.5毫秒或更少，更特別的是5毫秒或更少，例如約3毫秒或更少，甚至約為1毫秒或更少。高壓真空狹縫314、316、318和320的數(shù)量和寬度以及機器的速度決定滯留時間。選擇的滯留時間取決于濕紙幅內(nèi)包含的纖維類型和需要的脫水量。
可采用第一和第二密封真空區(qū)312和322以盡量減少加壓流體從氣壓裝置200流出的損失。密封真空區(qū)312和322是蓋子300內(nèi)的通道，它可與一個或多個真空源(未表示)可操作地連接，與四個高真空區(qū)314、316、318和320相比較，該真空源理想的抽至相對較低的真空度。特別是，密封真空區(qū)的理想真空度是0至約100英寸水柱真空。
氣壓裝置200的結(jié)構(gòu)最好是將CD密封件262布置在密封真空區(qū)312和322內(nèi)。具體說，在氣壓裝置200的前側(cè)的CD密封件262的密封片272沿著縱向布置在第一外密封滑軌311和第一內(nèi)密封滑軌313之間，特別是它們之間的中央。CD密封件262的后密封片272沿著縱向類似的布置在第二內(nèi)密封滑軌321和第二外密封滑軌323之間，特別是它們之間的中央。結(jié)果，密封裝置260可下降，從而CD密封件262向著真空箱204偏離了濕紙幅10和織物帶206和208的正常的運行軌跡，為了說明，在圖6中以稍微放大的比例表示。
密封真空區(qū)312和322的作用在于盡量減少來自氣壓裝置200的加壓流體橫跨濕紙幅10的寬度的流失。在密封真空區(qū)312和322內(nèi)的真空從氣體增壓室202抽吸加壓流體并從氣壓裝置200外部抽吸外界氣體。結(jié)果，氣流從氣壓裝置200的外部引入密封真空區(qū)312和322，而不是加壓流體在相反方向上泄露。由于高真空區(qū)314、316、318和320以及密封真空區(qū)312和322之間的真空相對差，來自氣體增壓室202的絕大部分加壓流體流入高真空區(qū)314、316、318和320，而不是密封真空區(qū)312和322。
在圖8部分表示的另一替換實施例中，密封真空區(qū)312和322中的任一個或兩個沒有抽成真空。相反，在密封區(qū)312和322(只表示了322)內(nèi)布置可變形的密封定紙框帶330，以防止加壓流體在縱向上的泄露。在這種情況下，氣壓裝置200在縱向由碰撞織物帶206和208和濕紙幅10的密封片272、和布置成緊鄰或接觸可變形密封定紙框帶330的織物帶206和208及濕紙幅10來密封。CD密封件262碰撞織物帶206和208和濕紙幅10并且CD密封件262通過可變形密封定紙框帶330位于織物帶206和208和濕紙幅10相對一側(cè)上的這種結(jié)構(gòu)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能夠形成特別有效的氣體增壓室密封。
可變形的密封定紙框帶330最好延伸跨過濕紙幅10的全寬。以密封氣壓裝置200的前端或后端或二者均密封。當可變形密封定紙框帶330跨過紙幅全寬延伸時，密封真空區(qū)312和322可與真空源脫離連接。在氣壓裝置200的后端采用一個全寬可變形密封定紙框帶330的情況中，在氣壓裝置200的下游可采用真空裝置或吹風箱，以便當織物帶206和208分離時，使紙幅10保持在其中一個織物帶206或208上。
可變形的密封定紙框帶330最好包括這樣兩種材料一種材料是相對于織物帶208優(yōu)先磨損的材料，這意味著當使用織物帶208和該材料時，該材料磨損而織物帶不會發(fā)生明顯的磨損，另一種材料是彈性的，隨著其碰撞織物帶208可偏離。在任一種情況下，可變形的密封定紙框帶330最好是氣體不可滲透的，并且最好包括具有高的無用體積的材料，例如封閉的網(wǎng)孔泡沫(cell foam)或類似物。在一個特定的實施例中，可變形密封定紙框帶包括測得厚度為0.25英寸的封閉的網(wǎng)孔泡沫。最佳的是，可變形密封定紙框帶330本身磨損以配合織物帶206和208的路徑?？勺冃蚊芊舛埧驇?30最好附帶有墊板332，用于結(jié)構(gòu)支承，例如鋁桿。
在沒有使用全寬密封定紙框帶的實施例中，紙幅橫向需要一些種類的密封裝置。上述可變形密封定紙框帶330或本領(lǐng)域中公知的其它合適的裝置可用于阻礙加壓流體穿過織物帶206和208橫向地流到濕紙幅10的外面。
為了產(chǎn)生橫穿紙幅的有效密封，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)CD密封件262碰撞上支承織物帶206均勻橫穿濕紙幅10寬度內(nèi)程度是一個重要的因素。還發(fā)現(xiàn)必需的碰撞程度是上和下支承織物帶206和208的最大張力、紙幅兩面的壓差以及這種情況下在增壓腔214和密封真空區(qū)312和322之間的壓差、CD密封件262和真空箱蓋子300之間的間隙的函數(shù)。
另外參見圖9所示的氣壓裝置200的后密封部分的示意圖，CD密封件262碰撞進入上支承織物帶206內(nèi)的的最小理想碰撞量，即h(min)，被發(fā)現(xiàn)由下列等式表示h(min)=TW(cosh(WdT)-1);]]>其中，T是以磅/英寸為單位的測出的織物帶的張力；W是以psi為單位測出的紙幅兩面的壓差；和D是以英寸單位測出的縱向上的間隙。
圖9表示后CD密封件262使上支承織物帶206的偏移量，用箭頭“h”表示。上和下支承織物帶206和208的最大張力由箭頭“T”表示，織物帶張力由Huyck公司提供的標準張力計或其它合適的方法測量。沿著縱向205測出的CD密封件262的密封片272和第二內(nèi)密封滑軌321之間的間隙由箭頭“d”表示。用來確定碰撞程度的間隙“d”是在密封片272的較高壓差一側(cè)上的間隙，即朝向增壓腔214上的間隙，這是因為在該側(cè)上的壓差在織物帶206和208以及紙幅10的位置具有最大的影響。最好，密封片272和第二外滑軌323之間的間隙幾乎與間隙“d”相同甚至更小。
調(diào)節(jié)CD密封件262的垂直位置至如上所述的最小碰撞度是CD密封效果的決定因素。在確定密封的效果時，施加在密封裝置260上的加載力起著較小的作用，并且只需將其調(diào)節(jié)到需要的量，以保持必需的碰撞度。當然，織物帶磨損量將對氣壓裝置200的商業(yè)應用帶來不利影響。為了達到有效的密封而織物帶基本上不會磨損，碰撞度最好等于或略大于上述最小碰撞度。為了盡量減少橫過其寬度的織物帶磨損程度的變化，施加在織物帶上的力最好在橫向上保持恒定。這可通過CD密封件262受控制且均勻的加載、或者CD密封件262受控制的位置和CD密封件262的碰撞的均勻幾何外形加以實現(xiàn)。
在使用中，控制系統(tǒng)使氣體增壓室202的密封裝置260下降到工作住置。首先，CD密封件262下降，從而密封片272碰撞上支承織物帶206到上述程度。特別是，在上和下加載管230和248內(nèi)的壓力被調(diào)節(jié)，從而使CD密封件262向下運動，直到通過橫向凸緣268與下支承裝置240接觸從而停止運動為止，或者直到通過織物帶張力平衡為止。第二，MD密封件264的端定紙框帶282下降到與上支承織物帶206接觸或緊鄰。結(jié)果，氣體增壓室202和真空箱204均抵靠濕紙幅密封，以防止加壓流體流出。
然后，啟動氣壓裝置200，從而加壓流體填滿氣體增壓室202，且形成透過紙幅10的氣流。在圖6所示的實施例中，高真空和低真空作用在高真空區(qū)314、316、318和320和密封真空區(qū)312和322上，以便于氣體流動，密封和去除水分。在圖8的實施例中，加壓流體從氣體增壓室202流到高真空區(qū)314、316、318和320，可變形密封定紙框帶330在橫向上密封氣壓裝置200。結(jié)果產(chǎn)生的穿過濕紙幅10的壓差和透過紙幅10的氣流使紙幅10有效的脫水。
氣壓裝置200的許多結(jié)構(gòu)和工作特點有助于只允許很少的加壓流體逃逸，并且和織物帶的較小磨損結(jié)合起來。開始，氣壓裝置200使用碰撞織物帶206和208和濕紙幅10的CD密封件262。確定碰撞度以便使CD密封的效果最佳。在一實施例中，氣壓裝置200利用密封真空區(qū)312和322，以產(chǎn)生橫穿濕紙幅10寬度流入氣壓裝置200內(nèi)的外界空氣。在另一實施例中，可變形密封件330布置在與CD密封件262相對的密封真空區(qū)312和322內(nèi)。在任一種情況下，為了盡量減少在氣體增壓室202和真空箱204之間的配合表面精確對齊的需要，CD密封件262最好布置成至少部分位于真空箱蓋子300的通道內(nèi)。而且，密封裝置260可抵靠靜止部件，例如與框架結(jié)構(gòu)210連接的下支承裝置240，進行加載。
結(jié)果，氣壓裝置200的加載力獨立于氣體增壓室202內(nèi)的加壓流體壓力。由于使用低織物帶磨損材料和潤滑系統(tǒng)，所以織物帶磨損降至最低。合適的潤滑系統(tǒng)可包括化學潤滑劑，例如乳化油、分離劑或其它類似化學物，或水。典型的潤滑劑的使用方法包括以均勻方式在橫向上噴射稀釋的潤滑劑，水(hydraulically)或氣體的霧化溶液，濃度更高的溶液的毛毯擦拭，或者在其它噴射系統(tǒng)應用中公知的方法。
觀察表明在較高壓力下增壓室壓力運行的能力取決于防止泄露的能力。通過相對于以前或預期的操作出現(xiàn)的過大氣流、增加的工作噪音、濕氣的散布、和在極端情況下包括孔和線的濕紙幅內(nèi)的規(guī)則或不規(guī)則的缺陷等，可以檢測泄露的存在。通過校準或調(diào)節(jié)氣壓裝置的密封部件，能夠維修以避免泄露。
在氣壓裝置200中，在橫向上的均勻的氣流可理想的提供紙幅10的均勻脫水。橫向上的流動均勻性可使用例如在壓力和真空側(cè)面上的漸縮管道這樣的機構(gòu)而改進，可利用計算的流體動力模型來設(shè)計其形狀。因為紙幅基重和濕氣含量不可能在橫向上均勻，最好采用附加裝置以便獲得在橫向上均勻的氣流，例如在壓力或真空側(cè)設(shè)有緩沖器的獨立控制區(qū)域，從而根據(jù)紙張性質(zhì)使氣流變化；一擋板，它用于在濕紙幅之前在氣流內(nèi)獲得顯著的壓降；或其它導向裝置?？刂艭D脫水均勻性的另外的替換方法還可包括外部裝置，比如區(qū)域性的控制蒸汽噴射器，例如Dublin。0hio的Honeywell-Measurex Systems公司提供的Devronizer蒸汽噴射器或類似裝置。
在圖10所示的由典型的新月形成形器紙巾造紙機改造成的裝置上，可以完成本發(fā)明的其他實施例的工藝過程。形成為造紙纖維漿的初級濕紙幅410從流漿箱412淀積到第一織物帶414的循環(huán)環(huán)路和第二織物帶424的循環(huán)環(huán)路之間。第二織物帶424通常取代標準的新月形成形器紙巾造紙機中的毛毯。該漿的稠度和流速確定干紙幅的基重，理想地，其為大約5到大約80克/平方米(gsm)，更好地為大約8到大約40gsm?？椢飵?14和424中至少其中之一可以是成形織物帶，最好是第一織物帶414。另外，織物帶414和424中至少其中之一可以是模制織物帶，最好是第二織物帶424。
初級濕紙幅410在第一織物帶414和第二織物帶424之間傳送的同時，由于在第一織物帶414上的張力和其繞過成形輥452時產(chǎn)生的離心力的作用，使該初級濕紙幅410部分脫水。一旦完成部分脫水步驟，通過使用或者不使用真空滑軌450，而將濕紙幅410傳送到或者保持在第二織物帶424上。
本發(fā)明為了實現(xiàn)高速運轉(zhuǎn)，在加熱的烘缸430之前的傳統(tǒng)紙巾脫水方法可能不能充分去除水分，這樣就需要附加脫水裝置。在圖示實施例中，氣壓裝置416用來使紙幅410非擠壓性脫水。所示氣壓裝置416包括布置在濕紙幅410之上的加壓空氣氣體增壓室418裝置；表示為真空箱形式的流體收集裝置420，該收集裝置布置在支撐織物帶422下面，并與加壓空氣的氣體增壓室418和第二織物帶424可操作地聯(lián)系。(在另外的替換實施例中，可以將流體收集裝置20設(shè)置得與第二織物帶424鄰接，與加壓空氣的氣體增壓室418和支撐織物帶422保持可操作地聯(lián)系)。當穿過氣壓裝置416時，濕紙幅410被夾在第二織物帶424和支承織物帶422之間，以便密封地抵靠濕紙幅410，而不會損壞濕紙幅410。
氣壓裝置416提供水分脫離的基本比率，能夠使紙幅在附著到如揚基干燥器之類的烘缸430上之前得到高于30％的干燥程度，最好不需要基本擠壓脫水。在下文中會更詳細地描述氣壓裝置416的幾個實施例。其它合適的實施例公開在美國專利申請?zhí)枮?8/647，4508的文獻中，該專利文件是M.A.Hermans等人在1996年5月14日的申請，名稱為“制造軟紙中的方法和設(shè)備”，該專利文獻在此作為參考結(jié)合進來。
在氣壓裝置416之后，濕紙幅410進一步與第二織物帶424和支撐織物帶422一起運行，在轉(zhuǎn)送站處的真空傳送滑軌426的幫助下或者沒有其幫助，直到傳送返回到達最好是帶紋理的織物帶的第二織物帶424。
第二織物帶424可包括三維的穿透干燥織物帶，例如，該穿透干燥織物帶在1995年7月4日公布的K.F.Chiu等人的美國專利5,429,686中公開，該專利在此作為參考結(jié)合，或者第二織物帶424可以包括其它紡織的、帶紋理的織物或無紡織物帶。第二織物帶424可用織物帶防粘劑例如硅或碳氫化合物的混合物來處理，以便隨后使?jié)窦埛?10與第二織物帶424分離?？椢飵Х勒硠┛梢栽谧ト〖埛皣姙⒃诘诙椢飵?24上。一旦噴灑在第二織物帶424上，盡管在抓取期間在傳送滑軌426處至少由于真空力進行模制，可以充分地模制濕紙幅410，但濕紙幅410還可以通過利用真空壓力或光壓力(未示出)靠在第二織物帶424上被進一步模制。
然后，在第二織物帶424上的濕紙幅410通過壓輥432壓靠在加熱的烘缸430上。烘缸430配備有蒸汽罩或揚基干燥器罩434。該罩434通常利用處于約300°F或更高，特別是約400°F或更高，更特別是約500°F或更高，且最特別是約700°F或更高的溫度下的加熱空氣的射流，射流方向從噴嘴或其它過流設(shè)備直接指向薄紙幅410，這樣，在機罩434中，氣體射流具有下述水平之一的最大速度或部分平均速度約10米/秒(m/s)或更大，約50m/s或更大，約100m/s或更大，約250m/s或更大。
附著到加熱烘缸430上時濕紙幅合適地具有約30％或更大的纖維稠度，特別為約35％或更大，例如在約35％和約50％之間，且更好是約38％或更大的纖維稠度。在從加熱烘缸430上去除時，濕紙幅410的干燥度增加到約60％或更大，特別是約70％或更大，更特別是約80％或更大，更加特別的是90％或更大，最特別的是在約90％和約98％之間。在加熱烘缸430上可部分干燥濕紙幅410，并且在約40％至約80％稠度下濕起縐，然后干燥(后干燥)到約95％或更大的稠度?？梢允褂梅莻鹘y(tǒng)的罩和撞擊系統(tǒng)作為揚基干燥器罩434的替代物或附加物，以增強濕紙幅410的干燥度。附加的加熱烘缸430或其它干燥設(shè)備，特別是非擠壓性干燥機，可在第一加熱烘缸430之后使用。合適的后干燥設(shè)備包括一個或多個加熱烘缸430，如揚基干燥器和空罐干燥機、穿透干燥機或任何其它商用的有效干燥設(shè)備。作為替換實施形式，如果第二織物帶424是模制織物帶，那么可以是模制的濕紙幅410可以在加熱烘缸430上完全干燥和干燥起縐。在加熱烘缸430上的干燥度取決于這些因素，如濕紙幅410的速度、加熱烘缸430的尺寸、濕紙幅410的潮濕量等。
所產(chǎn)生的干燥織物436例如通過起縐刮刀428從加熱烘缸430上拉出或傳出，然后它纏繞到輥子438上。圖示的界面控制混合物440，在濕紙幅410與加熱烘缸430表面接觸之前，以噴霧形式從噴灑管442噴射到旋轉(zhuǎn)的加熱烘缸430的表面上。作為直接噴灑在旋轉(zhuǎn)的加熱烘缸430表面上的替代方式，界面控制混合物440可通過照相凹版印刷直接施加到濕紙幅410或者加熱烘缸表面430上，或者可以結(jié)合到造紙機的濕端中的含水纖維漿懸浮液中。當位于加熱烘缸430表面時，濕紙幅410還可用化學方法處理，例如通過在干燥紙幅410上印刷或直接噴灑溶液，包括添加溶劑以促使從加熱烘缸430表面的分離。
界面控制混合物440可包括傳統(tǒng)的起縐粘附劑和/或用于濕壓和起縐操作的干燥機防粘劑。還可使用下面這種類型的界面控制混合物440從加熱烘缸430表面移走干紙幅436，而不起縐，該類混合物在F.G.Druecke等人與本申請同一天申請的、申請?zhí)栁粗颐Q為“生產(chǎn)低密度彈性紙幅的方法”的美國專利申請中公開，在此提供作為參考。
圖11示出了另一個替換實施例，在此，形成為造紙纖維漿的初級濕紙幅510從流漿箱512淀積到第一織物帶514的循環(huán)環(huán)路和第二織物帶524的循環(huán)環(huán)路之間。第二織物帶524通常取代標準的新月形成形器紙巾造紙機中的毛毯?？椢飵?14和524中至少其中之一可以是成形織物帶，最好是第一織物帶514。另外，織物帶514和524中至少其中之一可以是模制織物帶，最好是第二織物帶524。
初級濕紙幅510在第一織物帶514和第二織物帶524之間傳送的同時，由于在第一織物帶514上的張力和其繞過成形輥552時產(chǎn)生的離心力的作用，使該初級濕紙幅510部分脫水。一旦完成部分脫水步驟，當其在第一織物帶514和第二織物帶524之間時，可以可選擇地由真空箱546或其他合適的裝置來進一步脫水，通過使用或者不使用真空滑軌550，而將濕紙幅510傳送到或者保持在第二織物帶524上。
當濕紙幅510夾在第二織物帶524和支撐織物帶522之間時，氣壓裝置516用來使紙幅510非擠壓性脫水。所示氣壓裝置516包括布置成可操作地與真空箱520相聯(lián)系的加壓空氣氣體增壓室518的裝置。當其通過氣壓裝置516時，濕紙幅510夾在第二織物帶524和支撐織物帶522之間，而支撐織物帶522位于濕紙幅510和真空箱520之間。(在另外的替換實施例中，第二織物帶524可以布置在濕紙幅510和真空箱520之間)。
然后，在真空滑軌526的幫助下或者沒有其幫助的情況下，濕紙幅510被進一步傳送返回到第二織物帶524。支撐織物帶522的運行的輥子555定位成能夠改變第二織物帶524、支撐織物帶522和濕紙幅510的方向，以便在濕紙幅410被傳送到揚基干燥器或者其他加熱烘缸530之前，其很小可能和吸壓輥532分離。輥子555減小了未支撐紙張包角α，從而將濕紙幅510在被傳送到加熱烘缸530之前其與第二織物帶524的分離的機會降低到最小。
之后，在第二織物帶524上的濕紙幅5 10借助壓輥532壓靠到烘缸530上。在第二織物帶524上的濕紙幅510借助壓輥532最好以使壓輥532上的未支撐紙張包角α角度最小的方式壓靠在烘缸530上。未支撐紙張包角α的角度范圍可以從0到大約90度，從0到大約45度，從0到大約10度。另外，較小的未支撐紙張包角α減小了需要的真空區(qū)的尺寸，由此降低了在壓輥內(nèi)產(chǎn)生真空所需的能量。當濕紙幅510被傳送到烘缸530上時，將未支撐紙張包角α限定為壓輥532被濕紙幅510纏繞的圓周部分(用度數(shù)表示)，這部分從濕紙幅510在壓輥532上的第一接觸點到濕紙幅510在壓輥532上的最后接觸點。
加熱烘缸530配備有蒸汽罩或揚基干燥器罩534。結(jié)果得到的干燥紙幅536從烘缸530處被拉出或者傳出，并且不起縐地移走，之后卷繞到輥子538上。在分離點沿著加熱烘缸530表面的切線進行測量，從加熱烘缸530的表面拉出的干燥紙幅536的角度合適地為大約80度到大約100度，盡管其可以根據(jù)不同的運轉(zhuǎn)速度而有所不同。
界面控制混合物540以噴霧形式從噴灑管(spray boom)542噴到旋轉(zhuǎn)的加熱烘缸530的表面上。例如，界面控制混合物540可以包括聚乙烯醇、山梨糖醇和赫格利斯(Hercules)M1336聚二醇的混合物，該混合物加入具有以重量百分比計少于5％固體、在50和75毫克/平方米之間的劑量的含水溶液中。粘附化合物和防粘劑的用量必須被平衡以粘附濕紙幅510，從而其不會上升進入罩中，而允許將干燥的紙幅536從烘缸530上拉出而不起縐。
在圖12中示出了另一替換實施例。除了第一織物帶614延伸用作圖11中示出的支撐織物522之外，該實施例和圖11的實施例相似。由于改進此工藝所需的織物帶數(shù)量的減少，所以其提供在資本費用和操作成本方面降低的可能。在圖12示出的實施例中，形成為造紙纖維漿的初級濕紙幅610從流漿箱612淀積到第一織物帶614的循環(huán)環(huán)路和第二織物帶624的循環(huán)環(huán)路之間。第二織物帶624通常取代標準的新月形成形器紙巾造紙機中的毛毯?？椢飵?14和624中至少其中之一可以是成形織物帶，最好是第一織物帶614。另外，織物帶614和624中至少其中之一可以是模制織物帶，最好是第二織物帶624。
初級濕紙幅610在第一織物帶614和第二織物帶624之間時，由于在第一織物帶614上的張力和其繞過成形輥652時產(chǎn)生的離心力的作用，使該初級濕紙幅610部分脫水，并且由可選擇的真空箱646或其他合適的裝置來進一步脫水。當濕紙幅610夾在第一織物帶614和第二織物帶624之間時，氣壓裝置616用來使紙幅610非擠壓性脫水。所示氣壓裝置616包括布置成可操作地與真空箱620相聯(lián)系的加壓空氣氣體增壓室618的裝置。當其通過氣壓裝置616時，濕紙幅610夾在第二織物帶624和支撐織物帶622之間，而支撐織物帶622位于濕紙幅610和真空箱620之間。(在另外的替換實施例中，第二織物帶624可以布置在濕紙幅610和真空箱620之間)。
然后，在真空滑軌626的幫助下或者沒有其幫助的情況下，濕紙幅610被進一步傳送返回到第二織物帶624。在第二織物帶624上的濕紙幅610借助壓輥632壓靠到烘缸630上。加熱烘缸630配備有蒸汽罩或揚基干燥器罩634。結(jié)果得到的干燥紙幅636從烘缸630被拉出或者傳出，并且不起縐地移走，之后卷繞到輥子638上。在分離點沿著加熱烘缸630表面的切線進行測量，從加熱烘缸630的表面拉出的干燥紙幅636的角度合適地為大約80度到大約100度，盡管其可以根據(jù)不同的運轉(zhuǎn)速度而有所不同。
界面控制混合物640以噴霧形式從噴灑管642噴到旋轉(zhuǎn)的加熱烘缸630的表面上。例如，界面控制混合物640可以包括聚乙烯醇、山梨糖醇和赫格利斯(Hercules)M1336聚二醇的混合物，該混合物加入具有以重量百分比計少于5％固體、在50和75毫克/平方米之間的劑量的含水溶液中。粘附化合物和防粘劑的用量必須被平衡以粘附濕紙幅610，從而其不會上升進入罩634中，但是允許將干燥的紙幅636從烘缸630上拉出而不起縐。
如上所述，在圖3-6中說明了使?jié)窦埛?10、510或者610脫水的氣壓裝置200?？梢杂迷趫D10、11和12中示出的設(shè)備上的密封裝置與在上面的圖7、8和9中說明的密封裝置260一樣。
實例下面的實例有助于更詳細地理解本發(fā)明。特定的含量、比例、組分和參數(shù)都是例示性的，并非用以具體地限制本發(fā)明的范圍。
實例1在一個具有22英寸寬的織物帶的實驗造紙巾機上制造12英寸寬的紙巾，該紙巾由纖維漿液制成，該纖維漿包括漂白的牛皮紙北方軟木纖維(kraftnorthern softwood fibers)和漂白的牛皮紙桉樹類纖維(kraft eucalyptusfibers)的未精制的50∶50的纖維混合物。利用分層的、三層流漿箱，通過從每一層淀積該漿液，以形成具有19gsm標稱基重的混合紙張，從而使紙巾成形。流漿箱將漿液噴射到具有吸輥成形器的雙網(wǎng)成形部分內(nèi)的兩個林賽網(wǎng)(Lindsay Wire)2164B成形織物帶之間。為了控制強度，在成形過程之前，在原料內(nèi)以1000毫升/分鐘的速度添加含6％固體的Parez 631NC。
當在兩個成形織物帶之間以1000英尺/分鐘(fpm)的速度淀積時，初級濕紙幅在四個真空箱上傳送，這四個真空箱分別在接近11、14、13和19英寸汞柱真空的真空壓力下工作。而且包含在兩個成形織物帶之間的初級濕紙幅經(jīng)過氣壓裝置，該氣壓裝置包括可操作地互相聯(lián)系并相互整體密封的一個氣體增壓室和一個收集箱。氣體增壓室在約150華氏溫度下將空氣加壓到15磅/平方英寸，而收集箱在約11英寸汞柱真空下工作。濕紙幅暴露到約41.5英寸汞柱的最終壓差下，并且在經(jīng)過四個狹縫上的滯留時間為7.5毫秒、每個狹縫長度是3/8″的條件下，暴露在68 SCFM/平方英寸的氣流下。恰好在氣壓裝置之前濕紙幅的稠度約為30％，而在離開氣壓裝置時的稠度約為39％。
然后利用真空拾取滑軌傳送脫過水的濕紙幅，該真空拾取滑軌在約10英寸汞柱真空下在一種林賽網(wǎng)(Lindsay Wire)T-216-3 TAD織物的三維織物帶上工作。恰好在從成形織物帶傳送之前，將水中的一種硅乳膠噴灑到該T-216-3織物帶的紙張一側(cè)上，以便最終傳送到揚基干燥器上。有機硅樹脂在含1.0％固體的條件下以400毫升/分鐘的流速施加。然后，該TAD織物帶壓靠住揚基干燥器的表面，利用具有以350pli的最大壓榨壓力工作的傳統(tǒng)壓輥進行壓榨。該織物帶通過傳送輥在揚基干燥器的表面上纏繞約39英寸，該傳送輥可以從揚基干燥器卸下或稍微移開。
使用粘附劑混合物將濕紙幅粘附到揚基干燥器上，該粘附劑混合物是由Air Products and Chemical公司制造的聚乙烯醇AIRVOL 523和山梨糖醇添加到水中制成，在約0.4加侖/允鐘(gpm)的流速和約40psig的操作條件下，通過由Spraying Systems公司制造的四個#6501噴嘴向水中添加。噴霧具有以重量百分比計約0.5％的固體濃度。干紙幅從揚基干燥器取下時起縐，具有約92％稠度的最終干燥度，并且纏繞在一個芯子上。然后使用標準技術(shù)將產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成2層浴室紙巾。實例1的結(jié)果在下面表1中表示。
表1


實例2在一個具有22英寸寬的織物帶的實驗造紙巾機上制造12英寸寬的紙巾，該紙中由纖維漿液制成，該纖維漿包括漂白的牛皮紙北方軟木纖維和漂白的牛皮紙桉樹類纖維的未精制的50∶50的纖維混合物。利用分層的、三層流漿箱，通過從每一層淀積該漿液，以形成具有19gsm標稱基重的混合紙張。流漿箱將漿液噴射到具有吸輥成形器的雙網(wǎng)成形部分內(nèi)的的兩個林賽網(wǎng)(Lindsay Wire)2164B成形織物帶之間。為了控制強度，在成形過程之前，在原料內(nèi)以1000毫升/分鐘的速度添加含6％固體的Parez 631 NC。
當在兩個成形織物帶之間并以1000英尺/分鐘(fpm)的速度淀積時，初級濕紙幅在四個真空箱上傳送，這四個真空箱分別在接近11、14、13和19英寸汞柱真空的真空壓力下工作。而且仍包含在兩個成形織物帶之間的初級濕紙幅經(jīng)過氣壓裝置，該氣壓裝置包括可操作地互相聯(lián)系并相互整體密封的一個氣體增壓室和一個收集箱。氣體增壓室在約150華氏溫度下將空氣加壓到15磅/平方英寸，而收集箱在約11英寸汞柱真空下工作。濕紙幅暴露到約41.5英寸汞柱的最終壓差下，并且在經(jīng)過四個狹縫上的滯留時間為7.5毫秒、每個狹縫長度是3/8″(英寸)的條件下，暴露在68 SCFM/平方英寸的氣流下。恰好在氣壓裝置之前濕紙幅的稠度約為30％，而在離開氣壓裝置時的稠度約為39％。
然后利用真空拾取滑軌傳送脫過水的濕紙幅，該真空拾取滑軌在約10英寸汞柱真空下在一種林賽網(wǎng)(Lindsay Wire)T-216-3 TAD織物的三維織物帶上工作，其傳送速度比成形織物帶慢20％。恰好在從成形織物帶傳送之前，將水中的一種硅乳膠噴灑到該T-216-3織物帶的紙張一側(cè)上，以便最終傳送到揚基干燥器上。然后，該TAD織物帶壓靠住揚基干燥器的表面，利用具有以350pli的最大壓榨壓力工作的傳統(tǒng)壓輥進行壓榨。該織物帶通過傳送輥在揚基干燥器的表面上纏繞約39英寸，該傳送輥可以從揚基干燥器卸下或稍微移開。
濕紙幅以受控制的方式利用界面控制混合物粘附到揚基干燥器上，該界面控制混合物以活性固體百分比含量為單位包括約26％的聚乙烯醇，46％的山梨糖醇和28％的赫格利斯(Hercules)M1336聚二醇，這些成分以50和75mg/m2之間的劑量添加?；旌衔镏苽涑梢灾亓堪俜直扔嬓∮?％固體的水溶液。濕紙幅在揚基干燥器上干燥至大約90％的稠度，然后通過施加足夠的纏繞張力從揚基干燥器上“剝落”紙張，以便正好在起縐刮刀之前移走干燥的紙張。然后紙張纏繞在芯子上而不用附加壓榨。然后使用標準技術(shù)將產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成2層浴室紙巾。實例2的結(jié)果在上面的表1中表示。
實例3(對比例)
紙張由混合比例為50∶40∶10的漂白的牛皮紙北方軟木、漂白的牛皮紙桉樹和軟木BCTMP纖維的混合物形成，它是在近似3500fpm的操作條件下利用長網(wǎng)成形機(Fourdrinier former)成形。結(jié)果產(chǎn)生的基重約為20gsm的濕紙幅從成形織物帶傳送到標準濕壓毛毯(使用伏輥)。使用標準方法將濕紙幅運到15英尺的揚基干燥器上，并且傳送到該揚基干燥器上。使用標準工藝使?jié)窦埛趽P基干燥器上干燥，并用起縐刮刀將紙張在約95％的稠度下從干燥機上移走。
為了進一步增加厚度，該紙幅經(jīng)過開式牽引傳送到第二揚基干燥器(該干燥機在無通常護罩的條件下運轉(zhuǎn))，并且使用一種乳膠粘附劑(Latexadhesive)將其粘附到揚基干燥器上。接著，干紙幅再起縐并纏繞在一個芯子上。然后使用標準技術(shù)將產(chǎn)品改制成2層浴室紙巾。本實例中所用的方法被稱為單獨再起皺法，該方法可參見英圖專利文獻GB 2179949B，GB2152961A，和GB 2179953B，它們在此作為參考結(jié)合進來。實例3的結(jié)果在上面的表1中表示。
實例4(對比例)濕紙幅由混合比例為65∶35的漂白的牛皮紙北方軟木和漂白的牛皮紙桉樹類纖維的混合物形成。使用雙網(wǎng)成形機形成分層結(jié)構(gòu)的濕紙幅，且桉樹類纖維在濕紙幅外側(cè)(空氣側(cè))。利用傳統(tǒng)的真空脫水技術(shù)，將濕紙幅脫水到接近27％的稠度，然后使用標準技術(shù)穿透干燥到近90％的稠度。然后將濕紙幅傳送到揚基干燥器，使用PVA作為粘附劑粘附，并且干燥到97％的稠度。然后將濕紙幅卷到一個芯子上。然后使用標準技術(shù)將產(chǎn)品改制成兩層浴室紙巾。實例4的結(jié)果在上面的表1中表示。
表1的數(shù)據(jù)清楚地表明，利用本發(fā)明可以得到紙張/卷性能的改善。在起縐形式中(實例1)，與為了增加控制的松密度而特別采用附加的再起縐步驟以進行控制(實例3)的厚度相比，本發(fā)明生產(chǎn)的浴室紙巾產(chǎn)品具有較大的紙張厚度，其厚度比為1667微米比1288微米。若沒有該再起縐步驟，其厚度差異將會更大，因為再起縐步驟通常增加約30％以上的厚度。從卷的性能的觀點來說，在保持相同的卷直徑的同時，該附加的厚度允許去掉27張紙(計數(shù)從280到253)。事實上，盡管紙張數(shù)量減少，但是使用本發(fā)明生產(chǎn)的卷紙在相同的卷直徑下更結(jié)實(104比134，較小的數(shù)代表較大的硬度)。從整體考慮，在形成優(yōu)良的卷紙性能的同時，本發(fā)明允許卷的重量從158克減少到133克(16％)。
在考慮不起縐的實例(實例2)時，卷的性能的改善甚至更顯著。這里，在保持卷的直徑和硬度的同時，紙張張數(shù)減少到180張(與此對比，在控制情況下紙張張數(shù)為280)。在這種情況下，卷的重量減少了40％。
另外，本發(fā)明的產(chǎn)品可與實例4所述的起縐的穿透干燥產(chǎn)品相比較。顯然，在卷紙松密度等方面該產(chǎn)品具有大致相等的性能。事實上，穿透干燥的實例顯示出較低的硬度，這表明本發(fā)明的產(chǎn)品甚至比穿透干燥法的產(chǎn)品更好。
實例5濕紙幅由混合比例為50∶30∶20的南方漂白牛皮紙松木、漂白牛皮紙北方軟木和漂白牛皮紙桉樹的纖維混合物在以約50fpm運轉(zhuǎn)的實驗造紙巾機上成形。結(jié)果得到的基重為約41克/平方米的濕紙幅在成形織物帶上運送，然后傳送到T-216-3的模制織物帶上。在傳送點，初級織物穿過氣壓裝置，該氣壓裝置包括可操作地相互聯(lián)系并相互(整體)密封的氣體增壓室和收集箱。在該點，濕紙幅從后成形的近似10％的稠度脫水到32-45％的稠度。然后將濕紙幅運送到一個揚基干燥器，在此將它傳送到該揚基干燥器上，該揚基干燥器使用經(jīng)標準噴嘴噴射的聚乙烯醇粘附濕紙幅，并且干燥到55％的稠度。然后，將濕紙幅傳送到后干燥器(afterdriers)以便最終干燥并纏繞到一個芯子上。之后得到的干紙幅使用蝶形壓花圖案進行壓紋，以獲得最終的單層紙毛巾產(chǎn)品。實例5的結(jié)果在下面的表2中表示。
實例6利用以250fpm機器速度運轉(zhuǎn)的改良型長筒成形機(Fourdrinier styleformer)，使混合比例為65∶35的漂白的牛皮紙南方軟木和軟木BCTMP纖維混合物形成濕紙幅?；亟咏?0克/平方米的最終的濕紙幅傳送到標準濕壓毛毯，并輸送到揚基干燥器。在壓輥輥隙處，使用標準濕壓技術(shù)將濕紙幅傳送到揚基干燥器。使用聚乙烯醇將濕紙幅粘附到干燥機，并且在近似55％稠度下起縐。然后干紙幅經(jīng)過開式牽引輸送到一系列空罐干燥機，在此濕紙幅干燥到近似95％的稠度并且纏繞在一個芯子上。然后使用標準技術(shù)將產(chǎn)品改制成一層紙毛巾。實例6的結(jié)果在下面的表2中表示。
表2清楚地顯示出本發(fā)明固有的產(chǎn)品優(yōu)點。盡管基重減少了19％，但利用本發(fā)明生產(chǎn)的紙毛巾與大規(guī)模濕起縐控制相比在厚度和吸收能力方面具有優(yōu)越性。
表2


另外，本發(fā)明的產(chǎn)品具有較高的CD延伸率，這樣在使用中其會給紙毛巾增加“韌性”。作為最終的產(chǎn)品，利用本發(fā)明生產(chǎn)的卷紙具有較大直徑(5.3英寸比5.0)和更大的硬度(0.191比0.277)。與此同時，由于紙張大小和張數(shù)固定，卷紙的重量減少了19％。
實例7利用如實例1所述的成形設(shè)備和結(jié)構(gòu)，使混合比例為50∶50的漂白牛皮紙北方軟木和漂白牛皮紙桉樹的纖維混合物形成濕紙幅。在這種情況下，機器速度是2500fpm?；亟咏?0磅/2880ft2的最終的濕紙幅，分別穿過四個分別是19.8、19.8、22.6和23.6英寸汞柱的真空箱。然后最終得到的濕紙幅經(jīng)過也在實例1中描述的附加的整體密封脫水系統(tǒng)傳送。設(shè)定氣壓裝置以便在氣體增壓室內(nèi)保持15psig壓力，并且利用前和后氣壓樣品來測量稠度。實例7的結(jié)果在下面的表3中表示。
實例8
這一次，除了氣壓裝置重新構(gòu)造成取消氣壓裝置的氣體增壓室和相關(guān)的收集箱之間的整體密封之外，其重復實例7的試驗。具體說，使密封載荷和因此產(chǎn)生的橫向密封片的碰撞減少，直到增壓室和收集箱之間的泄漏明顯為止。在這一點上，氣壓裝置氣體增壓室/收集箱的布置設(shè)定成標稱的0.1英寸間隙，盡管不可能實際看到增壓室和收集箱之間的空間，因為它被織物帶和濕紙幅占據(jù)。流入氣體增壓室的氣流增加到從壓縮機可以獲得的最大氣流，并采得后面的脫水稠度樣本。實例8的結(jié)果在下面的表3中表示。
表3

如表3所示，整體密封程度的任何降低導致氣壓裝置的脫水能力的顯著損失。特別是，當失去整體密封時，即使氣體增壓室和收集箱仍然與織物帶明顯接觸，仍有接近25％以下的水脫去(0.61磅/磅比0.81)。在后脫水稠度中相關(guān)的2％的損失將轉(zhuǎn)變成機器速度的接近10％的降低，由于干燥的限制該機器速度受到限制。在轉(zhuǎn)變成本發(fā)明的結(jié)構(gòu)的濕壓機上希望進行這種限制。
前面的試驗試圖說明使用例如在Valmet Corporation的美國專利5,230,776中描述的公知的技術(shù)所可能得到的最大可能的結(jié)果。在實際應用中，由于在試驗期間會產(chǎn)生的過大噪聲和由非整體密封脫水設(shè)備產(chǎn)生的空氣射流，設(shè)備不可能如上所述工作。盡管沒有特別指出，在實際應用中，可考慮美國專利5,230,776中描述的設(shè)備在1英寸或更大的間隙條件下操作，在該條件下，脫水顯著減少，并且將導致更大的空氣消耗。實際上，這種無效會導致更多的附加能量耗費和速度降低，因此這種技術(shù)不適合商業(yè)設(shè)備。
實例9如實例1所述，以2000fpm速度運轉(zhuǎn)時，使用混合比例為50∶50的漂白的牛皮紙北方軟木和漂白牛皮紙桉樹的纖維混合物，形成20gsm的濕紙幅。然后，使用分別接近18、18、17和21英寸真空能級的4個真空箱使?jié)窦埛婵彰撍?。采集真空箱稠度樣本。結(jié)果在表4中表示。
實例10重復實例9的試驗，但是添加蒸汽“吹箱”(Devronizer)，從而增加脫水能力。蒸汽箱與真空箱沒有整體密封，并且希望它與美國專利5,230,776中公開的裝置類似。流到Devronizer的蒸汽近似每小時(300磅)。而且采集稠度樣本，以便確定由于附加蒸汽吹箱導致的增加。結(jié)果在表4中表示。
實例11重復實例8的試驗，但將實例1的整體密封氣壓裝置增加到該工藝中。氣壓裝置在15psig增壓壓力和17英寸汞柱的真空能級下操作。而且，采集稠度樣本，以便確定由于附加整體密封氣壓裝置導致的增加。結(jié)果在表4中表示。
表4

表4的數(shù)據(jù)清楚地顯示使用整體密封氣壓裝置要比使用蒸汽吹箱帶來更大的稠度增加。吹箱使稠度增加0.6％，而整體密封氣壓裝置在蒸汽吹箱導致的稠度增加的基礎(chǔ)上使稠度額外增加8.5％。由于濕紙幅經(jīng)過四個真空箱已經(jīng)脫水到24.2％的稠度(實例9)，因此，增加足夠的真空和/或蒸汽吹箱以使稠度提高到可達到商業(yè)可行速度的水平，這是不切合實際的。但是，添加整體密封氣壓裝置(實例11)，可使稠度提高到利用改進的濕壓設(shè)計可達到的商業(yè)速度的水平。
前面的詳細描述是出于解釋的目的。這樣，在不超出本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本發(fā)明可作許多改進和變化。例如，作為一個實旋例的一部分的可替代或可選擇的特征可用來形成其它實施例。另外，兩個命名的部件可代表同樣結(jié)構(gòu)的部分。而且，可使用不同的替代工藝和設(shè)備構(gòu)造，例如，特別是原料制備、流漿箱、成形織物帶、織物傳送器、起縐和干燥。因此，本發(fā)明不應受所述具體實施例的限制，而只應受權(quán)利要求書及其等效范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種制造纖維素紙幅的方法，該方法的步驟包括(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅；(b)將濕紙幅脫水到約10％至約30％的稠度；(c)將濕紙幅傳送到循環(huán)的第二織物帶；(d)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間，并且采用非擠壓性脫水裝置將濕紙幅脫水到大于30％的稠度，由于該非擠壓性脫水裝置與濕紙幅形成整體密封，因此它適合使加壓流體以約5磅/平方英寸或更大的壓力基本上透過紙幅流動；(e)使已脫過水的濕紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上，以便至少部分干燥濕紙幅；和(f)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
2.一種制造纖維素織物的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅，其中該濕紙幅；(b)將濕紙幅傳送到循環(huán)的第二織物帶；(c)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間，并且將濕紙幅脫水到直到約30％的稠度；(d)使用氣壓裝置將濕紙幅補充脫水到約30％至約40％的稠度，由于在氣體增壓室和收集裝置之間形成整體的密封，因此該氣壓裝置適合使加壓流體以約5磅/平方英寸或更大的壓力基本上透過織物流動；(e)使第二織物帶構(gòu)造為這樣使脫過水的濕紙幅環(huán)繞壓輥的未被支撐的紙張包角小于90度；(f)使已脫過水的濕紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上，以便至少部分地干燥脫過水的濕紙幅；和(g)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
3.一種制造纖維素織物的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶上，以形成濕紙幅；(b)將濕紙幅脫水到直到約10％的稠度；(c)將濕紙幅傳送到循環(huán)的第二織物帶；(d)將濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間；(e)通過位于濕紙幅和收集裝置之間的第二織物帶，使夾在第二織物帶和支撐織物帶之間的濕紙幅通過氣體增壓室和收集裝置之間，該氣體增壓室和收集裝置可操作地聯(lián)系，并且適用于產(chǎn)生穿過濕紙幅的、約30英寸汞柱或更大的壓差以及穿過濕紙幅的、每分鐘每平方英寸約10標準立方英尺或更大的加壓流體流；(f)使用加壓流體流將濕紙幅脫水到約30％至約40％的稠度；(g)通過第二織物使已脫過水的紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上；和(h)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，非擠壓性脫水裝置將濕紙幅的稠度提高約5％到約20％。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，將該濕紙幅補充脫水到大約32％或者更高的稠度。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，將該濕紙幅補充脫水到大約34％或者更高的稠度。
7.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，橫穿濕紙幅的壓差為大約30英寸汞柱或者更大。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，橫穿濕紙幅的壓差為大約35英寸汞柱到大約60英寸汞柱。
9.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，將加壓流體加壓到大約5到大約30磅/平方英寸壓力。
10.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，該收集裝置由真空箱構(gòu)成，該真空箱抽成大于0到大約25英寸汞柱的真空。
11.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，在氣壓裝置中的滯留時間是大約10毫秒或者更少。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，在氣壓裝置中的滯留時間是大約7.5毫秒或者更少。
13.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，濕紙幅以大約1000英尺/分鐘或者更快的速度前進，并且從進入到離開該氣壓裝置，濕紙幅的稠度增加大約5％或者更多。
14.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，濕紙幅以大約2000英尺/分鐘或者更快的速度前進，并且從進入到離開該氣壓裝置，濕紙幅的稠度增加大約5％或者更多。
15.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，濕紙幅以大約2000英尺/分鐘或者更快的速度前進。
16.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，供給該氣體增壓室的大約85％或者更多的加壓流體穿過該濕紙幅流動。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，供給該氣體增壓室的大約90％或者更多的加壓流體穿過該濕紙幅流動。
18.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，加壓流體的溫度是大約攝氏300℃或者更低。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，加壓流體的溫度是大約攝氏150℃或者更低。
20.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，加熱烘缸包括干燥器機罩，在濕紙幅進入干燥器機罩之前，壓靠在該烘缸上的該第二織物帶和干燥器機罩分開。
21.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，壓靠在該烘缸上的該第二織物帶纏繞在烘缸上，其小于該紙幅和烘缸保持接觸的全部距離。
22.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，使用一對傳送輥將脫過水的濕紙幅傳送到加熱烘缸上，該對傳送輥形成預定跨距的延伸纏繞。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，該兩個傳送輥或者其中之一不對加熱烘缸加載。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，該兩個傳送輥或者其中之一靠在加熱烘缸上加載。
25.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，用大約350磅/線性英寸或者更小的壓力使脫過水的濕紙幅壓靠在烘缸上。
26.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，將防粘劑添加到第二織物帶上，而該第二織物帶壓靠在加熱烘缸上，以便于脫過水的濕紙幅的傳送。
27.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，加壓流體的流動將脫過水的濕紙幅傳送到第二織物帶。
28.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將脫過水的濕紙幅快速傳送到第二織物帶。
29.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，將干燥的紙幅從加熱烘缸上不起縐地移走。
30.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，將脫過水的濕紙幅干燥到大約95％的稠度或者更大的稠度，然后起縐。
31.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在加熱烘缸的表面上將脫過水的濕紙幅部分干燥到從大約40％到80％的稠度，濕起縐，并且之后最終干燥到大約95％或者更大的稠度。
32.采用權(quán)利要求1、2或3所述的方法來制造有吸收能力的薄紙巾。
33.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，進一步包括在使用非擠壓脫水裝置之前，將該濕紙幅傳送到第二織物帶，并且將該濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間。
34.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，該裝置是改進的濕壓造紙巾機。
35.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，該第二織物帶取代了在傳統(tǒng)的濕壓造紙巾機上的毛毯。
36.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，該氣體增壓室位于循環(huán)的第二織物帶的環(huán)路內(nèi)。
37.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，該氣體增壓室位于支撐織物帶的環(huán)路內(nèi)。
38.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在脫過水的濕紙幅傳送到加熱烘缸之前，真空滑軌將脫過水的濕紙幅傳送到第二織物帶上。
39.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，第一織物帶是成形織物帶。
40.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，第二織物帶是模制織物帶。
41.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，該氣體增壓室位于改進的濕壓造紙巾機的壓榨部分內(nèi)。
42.如權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征在于，進一步還包括將第二織物帶構(gòu)造為這樣，即使脫過水的濕紙幅環(huán)繞壓輥的未支撐紙張的包角為小于90°。
43.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，脫過水的濕紙幅環(huán)繞壓輥的未支撐紙張的包角為小于45°。
44.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，脫過水的濕紙幅環(huán)繞壓輥的未支撐紙張的包角為小于45°。
45.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，脫過水的濕紙幅環(huán)繞壓輥的未支撐紙張的包角為小于10°。
46.如權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，脫過水的濕紙幅環(huán)繞壓輥的未支撐紙張的包角為小于10°。
47.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，非擠壓性脫水裝置由氣體增壓室和收集裝置組成。
48.如權(quán)利要求2、3或47所述的方法，其特征在于，進一步包括將橫向密封部件定位成使?jié)窦埛⒌谝缓偷诙椢飵У男羞M路線朝向收集裝置偏斜。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于，橫向密封部件碰撞進入該支承織物帶內(nèi)的最小碰撞量h(min)由下列等式確定h(min)=TW(cosh(WdT)-1);]]>其中，T是以磅/英寸為單位的測出的第一和第二織物帶的張力；W是以磅/平方英寸為單位測出的橫穿紙幅的壓差；d是以英寸單位測出的縱向上密封片和收集裝置之間的間隙。
50.一種具有至少一個毛毯和壓榨脫水裝置的傳統(tǒng)濕壓機的改進方法，該方法包括(a)用至少一個織物帶取代至少一個毛毯；(b)用非熱量的、非擠壓性脫水裝置取代壓榨脫水裝置。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，該織物帶來自由第一織物帶、第二織物帶、支撐織物帶和它們的結(jié)合構(gòu)成的組。
52.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，用第一織物帶和第二織物帶取代至少兩個毛毯。
53.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，用第一織物帶和支撐織物帶取代至少兩個毛毯。
54.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，用第二織物帶和支撐織物帶取代至少兩個毛毯。
55.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，用第一織物帶和支撐織物帶取代至少兩個毛毯。
56.如權(quán)利要求50所述的方法，其特征在于，非熱量的非擠壓性脫水裝置從下面的組中選擇真空箱、氣壓裝置、非熱量的非擠壓性壓輥，或者它們的結(jié)合。
57.一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶和循環(huán)的第二織物帶之間以形成濕紙幅，其中濕紙幅夾在第一織物帶和第二織物帶之間；(b)使用非擠壓性脫水裝置將濕紙幅脫水到約30％或者更大的稠度，由于該非擠壓性脫水裝置和濕紙幅形成整體密封，所以其適于使大約5磅/平方英寸或更大壓力的加壓流體基本上穿過該濕紙幅流動；(c)將脫過水的濕紙幅壓靠在加熱烘缸的表面上，從而至少部分地干燥脫過水的濕紙幅；(d)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
58.一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶和循環(huán)的第二織物帶之間以形成濕紙幅，其中濕紙幅夾在第一織物帶和第二織物帶之間；(b)將濕紙幅脫水到大約10％到大約30％的稠度；(c)使用氣壓裝置將濕紙幅補充脫水到大約30％到40％的稠度，由于在氣體增壓室和收集裝置之間形成整體密封，所以該氣壓裝置適于使大約5磅/平方英寸或者更大壓力的加壓流體基本上穿過該濕紙幅流動，從而使該紙幅具有大約8立方厘米/克或者更大的松密度；(d)通過織物帶將脫過水的濕紙幅壓靠在加熱烘缸的表面上，以保持大約8立方厘米/克或者更大的松密度；(e)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
59.一種制造纖維素紙幅的方法，該方法包括下述步驟(a)將造紙纖維的水懸浮液淀積在循環(huán)的第一織物帶和循環(huán)的第二織物帶之間以形成濕紙幅，其中濕紙幅夾在第一織物帶和第二織物帶之間；(b)通過第二織物帶使夾在第一織物帶和第二織物帶之間的濕紙幅通過氣壓裝置和收集裝置之間，其中第二織物帶位于濕紙幅和收集裝置之間，該氣壓裝置和收集裝置可操作地聯(lián)系，并且適于產(chǎn)生橫穿濕紙幅的大約30英寸汞柱或者更高壓力的壓差以及穿過濕紙幅的每平方英寸大約10標準立方英尺/分鐘或者更大的加壓流體流；(c)使用加壓流體流使該濕紙幅脫水到大約30％或者更高的稠度；(d)通過第二織物帶將濕紙幅壓靠在加熱的烘缸表面上；和(e)使脫過水的濕紙幅干燥到最終干燥。
60.如權(quán)利要求57所述的方法，其特征在于，非擠壓性脫水裝置可以將濕紙幅的稠度提高大約5％到大約20％。
61.如權(quán)利要求58所述的方法，其特征在于，將濕紙幅補充脫水到大約32％或者更高的稠度。
62.如權(quán)利要求61所述的方法，其特征在于，將濕紙幅補充脫水到大約34％或者更高的稠度。
63.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，橫穿濕紙幅的壓差為大約30英寸汞柱或者更大。
64.如權(quán)利要求63所述的方法，其特征在于，橫穿濕紙幅的壓差為大約35到大約60英寸汞柱或者更大。
65.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，將加壓流體被加壓到大約5到大約30磅/平方英寸的壓力。
66.如權(quán)利要求57或58所述的方法，其特征在于，該收集裝置包括真空箱，該真空箱抽成大于0到大約25英寸汞柱的真空。
67.如權(quán)利要求58或59所述的方法，其特征在于，在氣壓裝置內(nèi)的滯留時間為大約10毫秒或者更少。
68.如權(quán)利要求67所述的方法，其特征在于，在氣壓裝置內(nèi)的滯留時間為大約7.5毫秒或者更少。
69.如權(quán)利要求58或59所述的方法，其特征在于，濕紙幅以大約1000英尺/分鐘或者更快的速度前進，并且從進入到離開該氣壓裝置濕紙幅的稠度增加大約5％或者更多。
70.如權(quán)利要求58或59所述的方法，其特征在于，濕紙幅以大約2000英尺/分鐘或者更快的速度前進，并且從進入到離開該氣壓裝置濕紙幅的稠度增加大約5％或者更多。
71.如權(quán)利要求57或58所述的方法，其特征在于，濕紙幅以大約2000英尺/分鐘或者更快的速度前進。
72.如權(quán)利要求58或59所述的方法，其特征在于，供給該氣體增壓室的大約85％或者更多的加壓流體穿過該濕紙幅流動。
73.如權(quán)利要求72所述的方法，其特征在于，供給該氣體增壓室的大約90％或者更多的加壓流體穿過該濕紙幅流動。
74.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，加壓流體的溫度是大約攝氏300℃或者更低。
75.如權(quán)利要求74所述的方法，其特征在于，加壓流體的溫度是大約攝氏150℃或者更低。
76.如權(quán)利要求58或59所述的方法，其特征在于，加熱烘缸包括干燥器機罩，在脫過水的濕紙幅進入干燥器機罩之前，壓靠在該烘缸上的該第二織物帶和干燥器機罩分開。
77.如權(quán)利要求58或59所述的方法，其特征在于，壓靠在該烘缸上的該第二織物帶包裹在烘缸上，以便小于該紙幅和烘缸保持接觸的全部距離。
78.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，使用一對傳送輥將脫過水的濕紙幅傳送到加熱烘缸上，該對傳送輥形成預定跨距的延伸纏繞。
79.如權(quán)利要求78所述的方法，其特征在于，該兩個傳送輥或者其中之一不對加熱烘缸加載。
80.如權(quán)利要求78所述的方法，其特征在于，該兩個傳送輥或者其中之一靠在加熱烘缸上加載。
81.如權(quán)利要求57或58所述的方法，其特征在于，用大約350磅/線性英寸或者更小的壓力將脫過水的濕紙幅壓靠在烘缸上。
82.如權(quán)利要求58或59所述的方法，其特征在于，將防粘劑添加到壓靠在加熱烘缸上的第二織物帶上，以便于脫過水的濕紙幅的傳送。
83.如權(quán)利要求57或58所述的方法，其特征在于，加壓流體流將脫過水的濕紙幅傳送到第二織物帶。
84.如權(quán)利要求58或59所述的方法，其特征在于，將脫過水的濕紙幅從加熱烘缸上不起縐地移走。
85.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，將脫過水的濕紙幅干燥到大約95％的稠度或者更大的稠度，然后起縐。
86.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，在加熱烘缸的表面上將脫過水的濕紙幅部分干燥到從大約40％到80％的稠度，濕起縐，并且之后最終干燥到大約95％或者更大的稠度。
87.采用權(quán)利要求57、58或59所述的方法來制造有吸收能力的薄紙巾。
88.如權(quán)利要求57或58所述的方法，其特征在于，進一步包括在使用非擠壓脫水裝置之前，將該濕紙幅傳送到第二織物帶，并且將該濕紙幅夾在第二織物帶和支撐織物帶之間。
89.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，該裝置是改進的新月形成形器造紙巾機。
90.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，該第二織物帶取代在新月形成形器造紙巾機上的毛毯。
91.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，該氣體增壓室位于循環(huán)的第二織物帶的環(huán)路內(nèi)。
92.如權(quán)利要求57或58所述的方法，其特征在于，該氣體增壓室位于支撐織物帶的環(huán)路內(nèi)。
93.如權(quán)利要求59所述的方法，其特征在于，該氣體增壓室位于循環(huán)的第一織物帶的環(huán)路內(nèi)。
94.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，在脫過水的濕紙幅傳送到加熱烘缸之前，真空滑軌將脫過水的濕紙幅傳送到第二織物帶上。
95.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，第一織物帶是成形織物帶。
96.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，第二織物帶是模制織物帶。
97.如權(quán)利要求57所述的方法，其特征在于，非擠壓性脫水裝置由氣體增壓室和收集裝置組成。
98.如權(quán)利要求58、59或97所述的方法，其特征在于，進一步包括將橫向密封部件定位成使?jié)窦埛⒌谝缓偷诙椢飵У男羞M路線朝向收集裝置偏斜。
99.如權(quán)利要求98所述的方法，其特征在于，橫向密封部件碰撞進入該支承織物帶內(nèi)的最小碰撞量h(min)由下列等式確定h(min)=TW(cosh(WdT)-1);]]>其中，T是以磅/英寸為單位的測出的第一和第二織物帶的張力；W是以磅/平方英寸為單位測出的橫穿紙幅的壓差；d是以英寸單位測出的縱向上密封片和收集裝置之間的間隙。
100.如權(quán)利要求57、58或59所述的方法，其特征在于，進一步還包括將第二織物帶構(gòu)造為這樣，即提供的環(huán)繞壓輥的脫過水的濕紙幅的未支撐紙張的包角為小于90°。
101.如權(quán)利要求100所述的方法，其特征在于，環(huán)繞壓輥的脫過水的濕紙幅的未支撐紙張的包角為小于45°。
102.如權(quán)利要求100所述的方法，環(huán)繞壓輥的脫過水的濕紙幅的未支撐紙張的包角為小于10°。
103.一種具有至少一個毛毯和壓榨脫水裝置的傳統(tǒng)新月形成形器造紙巾機的改進方法，該方法包括(a)用至少一個織物帶取代至少一個毛毯；(b)用非熱量的、非擠壓性脫水裝置取代壓榨脫水裝置。
104.如權(quán)利要求103所述的方法，其特征在于，該織物帶來自由第一織物帶、第二織物帶、支撐織物帶和它們的結(jié)合構(gòu)成的組。
105.如權(quán)利要求103所述的方法，其特征在于，用第一織物帶和第二織物帶取代至少兩個毛毯。
106.如權(quán)利要求103所述的方法，其特征在于，用第一織物帶和支撐織物帶取代至少兩個毛毯。
107.如權(quán)利要求103所述的方法，其特征在于，用第二織物帶和支撐織物帶取代至少兩個毛毯。
108.如權(quán)利要求103所述的方法，其特征在于，用第一織物帶和支撐織物帶取代至少兩個毛毯。
109.如權(quán)利要求103所述的方法，其特征在于，非熱量的非擠壓性脫水裝置從下面的組中選擇真空箱、氣壓裝置、非熱量的非擠壓性壓輥，或者它們的結(jié)合。
全文摘要
在使用整體密封的氣壓裝置改進的濕壓工藝中，使用改進的濕壓機制造薄紙巾紙張。在初始成形和傳統(tǒng)的真空脫水之后，濕紙幅和相對粗糙的織物帶表面輪廓一致，從而給出該紙幅帶有紋理的表面。通過產(chǎn)生橫穿紙幅的至少30英寸汞柱的的壓差以及穿過紙幅的至少500SCFM/in
文檔編號D21F11/14GK1440480SQ01812106
公開日2003年9月3日 申請日期2001年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月30日
發(fā)明者M·A·赫爾曼斯, F·S·哈達, 史蒂文·杰克·希基 申請人:金伯利-克拉克環(huán)球有限公司