造紙機(jī)織物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種造紙機(jī)織物，所述造紙機(jī)織物包括由至少兩個(gè)單獨(dú)的紗線系統(tǒng)形成的至少兩個(gè)單獨(dú)的層，一個(gè)紗線系統(tǒng)形成紙側(cè)并且由縱向和橫向紗線（1，2）構(gòu)成，另一個(gè)紗線系統(tǒng)形成磨損側(cè)并且由縱向和橫向紗線（3，4）構(gòu)成，所述紗線系統(tǒng)布置成沿著織物的縱向方向和橫向方向形成獨(dú)立于彼此的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)通過(guò)接結(jié)紗線系統(tǒng)相互接結(jié)，由此接結(jié)紗線系統(tǒng)中的接結(jié)紗線（5）布置在紙側(cè)表面上形成層的一部分。接結(jié)紗線系統(tǒng)中的每根接結(jié)紗線（5）皆布置在磨損側(cè)上，以與在紙側(cè)上相比以編織圖案循環(huán)接結(jié)到更多的紗線。
【專利說(shuō)明】造紙機(jī)織物
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種造紙機(jī)織物，所述造紙機(jī)織物包括由至少兩個(gè)單獨(dú)的紗線系統(tǒng)形成的至少兩個(gè)單獨(dú)的層，其中，一個(gè)紗線系統(tǒng)形成紙側(cè)并且由縱向紗線和橫向紗線構(gòu)成，另一個(gè)紗線系統(tǒng)形成磨損側(cè)并且由縱向紗線和橫線紗線構(gòu)成，所述紗線系統(tǒng)布置成在織物的縱向方向和橫向方向上形成彼此獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，并且用接結(jié)紗線系統(tǒng)將這些結(jié)構(gòu)相互接結(jié)，其中，所述系統(tǒng)的接結(jié)紗線布置成在紙側(cè)表面上形成層的一部分。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的雙層造紙機(jī)織物由一個(gè)縱向紗線系統(tǒng)和兩個(gè)橫向紗線系統(tǒng)形成。這種方案
的示例是美國(guó)專利公報(bào)4041989。由于只有一個(gè)縱向紗線系統(tǒng)，因此造紙網(wǎng)較薄并且容易斷裂
[0003]在本領(lǐng)域中已知一種造紙機(jī)織物，在所述造紙機(jī)織物中，將紙側(cè)層和磨損側(cè)層接結(jié)在一起的接結(jié)紗線(binding yarn)也參與形成紙側(cè)層。這種類型的結(jié)構(gòu)稱作SSB結(jié)構(gòu)。SSB是片支撐接結(jié)(sheet supporting binding)的縮寫(xiě)。在以下美國(guó)專利申請(qǐng)公報(bào)中描述了這種類型的結(jié)構(gòu)，例如 US7 243 687、US6 354 335、US6 978 809 和 US7001 489 中。 [0004]在編織圖案循環(huán)中的單根接結(jié)紗線上，上述所有方案與在織物的底側(cè)上相比在織物的頂側(cè)上具有相同或更多數(shù)量的接結(jié)經(jīng)紗。這例如導(dǎo)致內(nèi)部磨損和欠佳的穩(wěn)定性。
[0005]例如，在美國(guó)專利公報(bào)4 501 303,5 967 195和5 826 627中描述了利用接結(jié)紗線對(duì)接結(jié)在一起的結(jié)構(gòu)的技術(shù)。在利用接結(jié)紗線對(duì)接結(jié)的結(jié)構(gòu)中，接結(jié)紗線對(duì)將層接結(jié)在一起。接結(jié)紗線對(duì)由兩根并排的接結(jié)紗線形成，所述兩根并排的接結(jié)紗線中的第一根使紙側(cè)表面接結(jié)，而第二根在磨損側(cè)上在一根底部經(jīng)紗下方同時(shí)將紙側(cè)層和磨損側(cè)層接結(jié)在一起，反之亦然。接結(jié)紗線對(duì)在紙側(cè)表面上的彎曲部形成類似于頂部緯紗的緯紗路徑。在具有接結(jié)紗線對(duì)的結(jié)構(gòu)中，縱向紗線系統(tǒng)相互疊置，這增加了織物的厚度。在傳統(tǒng)SSB結(jié)構(gòu)中，當(dāng)層相互摩擦?xí)r，經(jīng)常發(fā)生內(nèi)部磨損，這是因?yàn)榻咏Y(jié)紗線在織物內(nèi)部形成長(zhǎng)的浮線組織并且不能足夠緊地接結(jié)結(jié)構(gòu)。由于摩擦，在織物內(nèi)部發(fā)生材料移動(dòng)，這降低了織物的可滲透性和耐用性。大量?jī)?nèi)部磨損改變了織物的特性，并且降低了紙張的特性?？椢餄B透性的降低加劇了紙張的橫向輪廓變化，并且在織物的不同部分中磨損通常也不同，從而導(dǎo)致不均勻的輪廓。松散的接結(jié)還允許底部紗線沿著縱向方向移動(dòng)。這尤其導(dǎo)致了不均勻的脫水，因此紙張輪廓不一致。
[0006]細(xì)紗線一般用于高級(jí)紙張。使用這種紗線通?？s短了織物的工作壽命，并且降低了織物的抗機(jī)械應(yīng)變的能力。通過(guò)使用更粗的紗線可以提高耐磨性和強(qiáng)度，但是例如織物的紙側(cè)表面將更為不均勻，這導(dǎo)致在紙張中形成斑紋。斑紋可以分為兩種類型:地形式斑紋和脫水斑紋。在地形式斑紋中，織物的紙側(cè)表面被復(fù)制到濕幅材。在脫水斑紋中，細(xì)粒(fine)和紙纖維沿著xy方向不均勻地分布在紙結(jié)構(gòu)中，這導(dǎo)致產(chǎn)生不均勻的組織。脫水斑紋取決于織物結(jié)構(gòu)的脫水通道。如果接結(jié)結(jié)構(gòu)在織物中有規(guī)律地形成不同尺寸的重復(fù)開(kāi)口，例如對(duì)角線，則這種圖案也將在利用所述織物制成的紙張中顯現(xiàn)。因此，重要的是織物的紙表面上的開(kāi)口具有相同的尺寸，并且同等重要的是底側(cè)上的脫水開(kāi)口也具有相同的尺寸。
[0007]市場(chǎng)在售的第一代SSB造紙機(jī)織物是大約0.80mm的厚結(jié)構(gòu)。第二代結(jié)構(gòu)的厚度為0.70mm,而第三代結(jié)構(gòu)的厚度為0.65至0.70mm。目前極其薄的SSB造紙機(jī)織物的厚度為0.60至0.65mm。在薄織物中，提供所需的磨損儲(chǔ)備通常是一個(gè)問(wèn)題。在傳統(tǒng)SSB結(jié)構(gòu)中，由于5-線圈結(jié)構(gòu)，在磨損側(cè)由橫向底部紗線形成的線圈通常較短。因而，織物的磨損儲(chǔ)備仍然比所需的少。
[0008]在造紙過(guò)程中，絕大多數(shù)纖維縱向排列。實(shí)現(xiàn)良好機(jī)械固位的脫水開(kāi)口的最理想形狀是矩形，其中，縱向紗線形成矩形的短邊。造紙機(jī)織物的紙側(cè)開(kāi)口的尺寸和形狀影響織物內(nèi)部的纖維的滲透性。如果開(kāi)口的尺寸不是最優(yōu)的，則發(fā)生穿過(guò)(through-pass ),這不利于機(jī)械固位。如果紙纖維能夠透入到造紙機(jī)織物中，則機(jī)器會(huì)變臟，這導(dǎo)致斷裂并且降低造紙機(jī)的效率。用洗滌器保持織物清潔，但是如果洗滌器沒(méi)有處在良好狀態(tài)，則從紙幅脫水是不均勻的，這使紙張輪廓降級(jí)。
[0009]當(dāng)在邊緣處修整紙幅時(shí)，厚的造紙機(jī)織物可能會(huì)引發(fā)問(wèn)題。邊緣修整噴淋器的能力不足以推動(dòng)纖維通過(guò)厚的結(jié)構(gòu)，而且存在堵塞造紙網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)并且存在切割困難。邊緣修整問(wèn)題顯著增加了造紙機(jī)的濕端部處的斷裂。另外，造紙機(jī)織物越厚，越難以保持清潔，并且需要額外的清洗停機(jī)。
[0010]還能夠通過(guò)壓延減小造紙機(jī)織物的厚度。例如，在公報(bào)US7 727360和CA2 566520中描述了壓延。在壓延過(guò)程中，造紙機(jī)織物被機(jī)械地按壓，使得其從一開(kāi)始就以最優(yōu)方式從造紙機(jī)排水。這種方法的難題在于能夠在造紙機(jī)織物的整個(gè)區(qū)域內(nèi)使結(jié)構(gòu)均勻一致。該方法的問(wèn)題在于造紙機(jī)織物變得密實(shí)并且穩(wěn)定性降低。另外，設(shè)備投資和額外的生產(chǎn)階段極大地增加了造紙機(jī)織物的制造成本。
[0011]使用粗的縱向底部紗線降低了造紙機(jī)織物的機(jī)器方向適應(yīng)性。這使得更難以從紙幅脫水，并且不利于紙張成形。硬的造紙機(jī)織物不順應(yīng)造紙機(jī)的脫水設(shè)備，這減輕了湍流，并且不利于脫水和成形。
[0012]增大的速度還增加了織物的緊密度。增大的緊密度使造紙機(jī)織物面臨新的挑戰(zhàn)?？椢锏淖钪匾囊笾皇欠€(wěn)定性。在本文中，織物穩(wěn)定性指的是織物的尺寸穩(wěn)定性。較差的穩(wěn)定性的一個(gè)示例是當(dāng)織物繃緊時(shí)織物大范圍變窄和/或在造紙機(jī)輥不是完全筆直的情況下織物歪斜地行進(jìn)。在目前的SSB結(jié)構(gòu)中，接結(jié)紗線的磨損側(cè)的接結(jié)點(diǎn)沒(méi)有被鎖定，因此接結(jié)紗線能夠隨著被接結(jié)的紗線一起運(yùn)動(dòng)，并且穩(wěn)定性保持在較低的水平。隨著織物磨損，穩(wěn)定性越來(lái)越差。
[0013]干物質(zhì)含量低的一個(gè)原因是大儲(chǔ)水空間，這種大的儲(chǔ)水空間增加了再濕潤(rùn)現(xiàn)象。在再濕潤(rùn)期間，在最后的脫水元件之后并在擠壓部之前，從紙幅排出到造紙網(wǎng)中的水在造紙網(wǎng)部中被吸回到紙幅中。因?yàn)闈窦埛M(jìn)入到擠壓部中，所以發(fā)生更多的斷裂，并且另一方面，造紙機(jī)的耗汽量增加。這兩個(gè)因素顯著增加了造紙機(jī)的成本。較大的儲(chǔ)水空間增加了織物運(yùn)送的水量。由于離心力，尤其是當(dāng)以高速運(yùn)行時(shí)，特別在造紙機(jī)的頂部位置中的輥上發(fā)生濺水。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0014]本發(fā)明的目的是提供一種造紙機(jī)織物，利用所述造紙機(jī)織物能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。這通過(guò)本發(fā)明的造紙機(jī)織物來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的造紙機(jī)織物的特征在于，接結(jié)紗線系統(tǒng)中的每根接結(jié)紗線均布置成與在紙側(cè)上相比在磨損側(cè)上以編織圖案循環(huán)接結(jié)到更多的紗線，并且接結(jié)紗線布置成沿著對(duì)應(yīng)的方向在紙側(cè)上相互或與替代紗線一起形成與紙側(cè)紗線一樣的接結(jié)。
[0015]本發(fā)明的造紙機(jī)織物提供了這樣的優(yōu)勢(shì)，即，本發(fā)明的織物結(jié)構(gòu)允許在紙側(cè)層和磨損側(cè)層上使用細(xì)的經(jīng)紗和緯紗，由此能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)制成為與傳統(tǒng)雙層結(jié)構(gòu)一樣薄或比傳統(tǒng)雙層結(jié)構(gòu)更薄，但仍具有SSB結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)樵旒垯C(jī)織物較薄，因此結(jié)構(gòu)與利用接結(jié)紗線對(duì)接結(jié)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比具有更小的儲(chǔ)水空間。當(dāng)儲(chǔ)水空間較小時(shí)，在結(jié)構(gòu)中較少發(fā)生上述再濕潤(rùn)。細(xì)的經(jīng)紗減小了造紙機(jī)織物的機(jī)器方向上的彎曲強(qiáng)度。低的彎曲強(qiáng)度允許造紙機(jī)織物順應(yīng)造紙機(jī)的脫水設(shè)備，以便產(chǎn)生良好的脫水和紙幅成形。薄結(jié)構(gòu)也有利于紙幅的邊緣修整。這使邊緣修整噴淋器更容易推動(dòng)纖維通過(guò)薄織物。
[0016]在本發(fā)明的造紙機(jī)織物中，接結(jié)紗線的長(zhǎng)度被最小化。因此，造紙機(jī)織物層被緊密地接結(jié)在一起。這提供了薄結(jié)構(gòu)。因?yàn)橛山咏Y(jié)紗線形成的紙側(cè)彎曲部分相似，所以所有脫水開(kāi)口均相似，并且在由每根接結(jié)紗線形成的彎曲部?jī)蓚?cè)上的頂部紗線處于同樣的高度。因而，織物的表面沒(méi)有產(chǎn)生有害的斜紋，所述斜紋在紙幅上產(chǎn)生地形斑紋。在本發(fā)明的造紙機(jī)織物中，能夠在紙側(cè)上使用細(xì)紗線作為頂部緯紗和接結(jié)紗線。在傳統(tǒng)SSB結(jié)構(gòu)中，細(xì)的接結(jié)紗線對(duì)于內(nèi)部磨損和斷裂而言不夠結(jié)實(shí)，并且由于層相互分離，造紙機(jī)織物裂開(kāi)。
[0017]在本發(fā)明的造紙機(jī)織物中，通過(guò)底部側(cè)上的緊密接結(jié)來(lái)消除底部緯紗的移動(dòng)。密集的接結(jié)點(diǎn)提高了造紙機(jī)織物的對(duì)角穩(wěn)定性，這與良好的造紙機(jī)織物有關(guān)。良好的造紙機(jī)織物在造紙機(jī)上運(yùn)行良好，并且有助于生產(chǎn)均勻的紙輪廓。緊密接結(jié)防止紙側(cè)層和磨損側(cè)層之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并且因此在織物中不會(huì)發(fā)生內(nèi)部磨損。為了消除內(nèi)部磨損，重要的是接結(jié)更易于磨損的層，即，磨損側(cè)。由此，接結(jié)層的力被最大化。鑒于內(nèi)部磨損，本發(fā)明的造紙機(jī)織物的結(jié)構(gòu)是有利的。
[0018]在本發(fā)明的造紙機(jī)織物中，長(zhǎng)的底部緯紗浮線組織形成在磨損側(cè)上。盡管結(jié)構(gòu)較薄，但是其提供了最優(yōu)的磨損儲(chǔ)備。最優(yōu)的磨損儲(chǔ)備精確地或者近似地對(duì)應(yīng)于底部紗線的粗度。磨損側(cè)的有利結(jié)構(gòu)允許使用細(xì)的底部紗線(例如，0.18mm或更細(xì))。即使底部紗線被磨穿，織物在進(jìn)入到造紙機(jī)中時(shí)也不會(huì)發(fā)生斷裂。因?yàn)楸景l(fā)明的造紙機(jī)織物比傳統(tǒng)SSB造紙機(jī)織物薄，所以在造紙機(jī)織物的整個(gè)運(yùn)行時(shí)間期間，造紙機(jī)中的運(yùn)行窗口保持在基本相等的聞度處。
[0019]在本發(fā)明的造紙機(jī)織物中，分布有紙側(cè)經(jīng)紗和磨損側(cè)經(jīng)紗。在分布式結(jié)構(gòu)中，不同層的經(jīng)紗重疊，從而頂部經(jīng)紗和底部經(jīng)紗能夠在彼此之間擠壓，并且不能在紗線之間形成點(diǎn)形式的荷載，這意味著不會(huì)發(fā)生內(nèi)部磨損。因?yàn)椴淮嬖趦?nèi)部磨損，所以如果造紙網(wǎng)沒(méi)有受到機(jī)械磨損，則在造紙網(wǎng)的整個(gè)使用壽命期間厚度保持一致，并且在造紙網(wǎng)操作期間運(yùn)行特性保持不變。
[0020]在本發(fā)明的造紙機(jī)織物中，頂部經(jīng)紗的密度小于傳統(tǒng)SSB造紙機(jī)織物，并且頂部緯紗的密度可以增大，使得造紙機(jī)織物的紙側(cè)表面上的矩形開(kāi)口的長(zhǎng)邊沿著造紙機(jī)的橫向機(jī)器方向，即，垂直于當(dāng)形成紙幅時(shí)紙纖維所主要沿著的定向的方向，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的纖維支撐和脫水。[0021]在本發(fā)明的造紙機(jī)織物中，8-線圈底部側(cè)是有利的結(jié)構(gòu)。因而，形成在下方的緯線線圈變得足夠長(zhǎng)，使得其能夠完全被磨透。因此，即使將例如直徑小于0.20mm的細(xì)紗線用作底部側(cè)橫向方向紗線，結(jié)構(gòu)也是抗磨損。
[0022]空隙系數(shù)是一種理論值，其表示織物含量的多大比例是水?？梢酝ㄟ^(guò)以下算式獲得空隙系數(shù)E:
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種造紙機(jī)織物，所述造紙機(jī)織物包括至少兩個(gè)單獨(dú)的層，所述至少兩個(gè)單獨(dú)的層由至少兩個(gè)單獨(dú)的紗線系統(tǒng)形成，一個(gè)紗線系統(tǒng)形成紙側(cè)并且由縱向和橫向紗線(1，2)構(gòu)成，另一個(gè)紗線系統(tǒng)形成磨損側(cè)并且由縱向和橫向紗線(3，4)構(gòu)成，所述紗線系統(tǒng)布置成沿著所述織物的縱向方向和橫向方向形成相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，并且所述結(jié)構(gòu)通過(guò)接結(jié)紗線系統(tǒng)相互接結(jié)，其中，所述接結(jié)紗線系統(tǒng)的接結(jié)紗線(5)布置成在紙側(cè)表面上形成層的一部分，其特征在于，所述接結(jié)紗線系統(tǒng)中的每根接結(jié)紗線(5)均布置成與在所述紙側(cè)上相比在所述磨損側(cè)上以編織圖案循環(huán)接結(jié)到更多的紗線，并且所述接結(jié)紗線(5)布置成在紙側(cè)上沿著對(duì)應(yīng)的方向相互形成或與替代紗線(6) —起形成與紙側(cè)紗線一樣的接結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述接結(jié)紗線(5)是接結(jié)緯紗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述接結(jié)紗線(5)是接結(jié)經(jīng)紗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述織物的縱向經(jīng)紗(1，3)布置成固定在彼此芳邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者3所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述接結(jié)紗線系統(tǒng)包括接結(jié)紗線對(duì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述接結(jié)紗線對(duì)中的所述接結(jié)紗線(5)布置成在所述紙側(cè)上形成相同數(shù)量的彎曲部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述織物中的所述縱向經(jīng)紗(1，3)的頂部和底部經(jīng)紗比小于I。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的 造紙機(jī)織物，其特征在于，經(jīng)紗比是1:1、2:3、1:2、3:2、4:3坐寸ο
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的造紙機(jī)織物，其特征在于所述頂部/底部緯紗比是1:1、2:2、3:2、4:3、5:2、3:1、7:5 等。
10.根據(jù)權(quán)利要求3和5所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，底部經(jīng)紗的數(shù)量不同于頂部經(jīng)紗和接結(jié)經(jīng)紗對(duì)的總數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求3和5所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，接結(jié)經(jīng)紗對(duì)中的接結(jié)經(jīng)紗(5)布置成以不同的方式相互接結(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述織物的紗線的橫截面為至少部分地圓形的、所述織物的紗線為至少部分地異型的紗線、或/并且為至少部分地中空的紗線。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述織物的所述縱向經(jīng)紗(1，3)的粗度基本相等。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述接結(jié)紗線(5)的粗度為0.08mm 至 0.10mnin
15.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，形成紙側(cè)的紗線系統(tǒng)包括替代紗線(6)，其中接結(jié)紗線(5)編織在所述替代紗線的兩側(cè)上，并且所述替代紗線(6)布置成在所述紙側(cè)上在編織在所述替代紗線(6)的兩側(cè)上的所述接結(jié)紗線(5)接結(jié)在所述磨損側(cè)上的位置處補(bǔ)充通過(guò)編織在所述替代紗線的兩側(cè)上的所述接結(jié)紗線(5)形成的兩個(gè)浮線組織。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，頂部緯紗(2)和接結(jié)紗線對(duì)(5)作為兩線圈平紋編織接結(jié)到頂部經(jīng)紗(1)，底部緯紗(4)以8線圈編織接結(jié)到底部經(jīng)紗(3)，并且接結(jié)緯紗(5)在所述磨損側(cè)上接結(jié)到兩根相鄰的底部經(jīng)紗(3)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述織物的經(jīng)紗比是1:2，并且所述頂部經(jīng)紗(I)和所述底部經(jīng)紗(3)固定在彼此旁邊。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述織物的紗線是聚酯紗線、聚酰胺紗線、PBT紗線、PEN紗線、PPS紗線或者上述材料中的一些材料的混合物制成的紗線。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述紗線由含有碳納米管的材料制成。
20.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的造紙機(jī)織物，其特征在于，所述磨損側(cè)是至少6線圈織物。
【文檔編號(hào)】D21F1/10GK103443356SQ201280011628
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月4日
【發(fā)明者】S·泰帕萊, M·塞佩寧 申請(qǐng)人:美卓纖維股份有限公司