CN1153844A - 用于长钳口制纸机挤压带的螺旋形基层结构 - Google Patents

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Abstract

一种用在使纤维织带脱水的长钳口挤压机上的带，包括通过螺旋地卷绕制备用结构带条的多个未重叠匝组成的基层。接着的匝通过沿连续螺旋形接缝缝合或其他粘接方法贴接到前面卷绕的匝上。带条用纵向和横向纱编织，纱是合成聚合树脂单纤维纱。带条是单层或多层。基层至少一侧，即将处在无缝环圈带的内侧且在运转中在挤压机弧形加压瓦零件上滑动的一侧涂覆聚合树脂以使基层不能渗透液体。涂覆层要研磨和抛光使带有光滑表面和均匀厚度。

Description

用于长钳口制纸机挤压带的螺旋形基层结构
本发明涉及一种用于将水从织带材料，特别是从在制纸机上被制成纸制品的纤维织带中挤吸出来的机构。详细地说，本发明提供一种被设计来与一个长钳口挤压机一起用在制纸机上的不能渗透的带，和制造这种不能渗透的带的方法。
在制纸过程中，纤维织带是在一条成形线上通过将纤维浆沉积在该成形线上而制成的。在这个过程中要从浆中去除大量的水，在这之后将新成形的织带转到一个挤压段。该挤压段包括一串挤压钳口，纤维织带就在其中受挤压力的作用以将水从其上去除。织带最终转到一个干燥段，该干燥段包括有织带绕到其上的加热干燥机滚筒。加热干燥机滚筒通过蒸发可将织带的水含量减小到所要求的水平。
不断上升的能量成本使得越来越希望在织带进入干燥机滚筒段内之前，将尽可能多的水从织带中去除掉。干燥机滚筒常常在蒸汽中由蒸汽予以加热，相关的成本是相当大的，特别是当需要将大量的水从织带中去除掉时。
传统上，挤压段已经包括有一系列由一对对毗邻的圆筒形挤压辊形成的钳口。近年来，已经发现使用长挤压钳口要优于使用由一对对毗邻的挤压辊形成的钳口。织带在钳口中受挤压的时间越长，在那里去除的水也越多，因此，在织带中就只留下了较少的水留待在干燥机滚筒中通过蒸发予以去除。
本发明涉及瓦型长钳口挤压机。在此类长钳口挤压机中，钳口形成于一个圆筒形挤压辊和一个圆弧形加压瓦之间。后者具有一个圆筒形的凹面，其曲率半径接近圆筒形挤压辊的曲率半径。当将辊和瓦相互靠得非常近时，就形成一个钳口，该钳口在机器方向上要较在两个挤压辊之间形成的钳口长5至10倍。这可增加纤维织带在长钳口中的所谓短暂停留时间，同时保持在两辊挤压机中的挤压力的每平方英寸的压力的同样水平。此种新颖的长钳口生产技术与制纸机上的常规钳口相比，已经在去除长钳口中纤维织带所含水的能力方面取得惊人的增加。
瓦型长钳口挤压机要求一种特殊带，例如在美国专利US 5238537中所示的那种带。此种带设计来保护支承着和携持着织带并使其脱水的挤压织物不会出现因在固定的加压瓦上直接滑动接触导致的加速磨损。这种带必须配置有一个可在一层润滑油膜上的固定的瓦上浮动，或者滑动的光滑的不能渗透的表面。该带随挤压织物以大致同样的速度经过钳口，从而使挤压织物擦碰到该带的表面的量减到最小。
将无缝环圈形形式的机织底布浸渍上合成聚合树脂，可以制成美国专利US 5238537中所示的各种带。最好是，树脂至少在带的内表面上形成一层同样预定厚度的涂覆层，以便保护用来编织机织底布的纱线不会与长钳口挤压机的弧形挤压瓦零件直接相碰。特别是这层涂覆层必须具有一个光滑的不能渗透的表面，以便能够容易地在加润滑油的瓦表面上滑动并且防止润滑油渗透入带的结构内弄脏该层挤压织物，或数层织物，和纤维织带。
长钳口挤压带，例如在美国专利US 5238537中所示的那种带，根据它们所装在其上的长钳口挤压机的尺寸要求，具有绕其无缝环圈形的纵向测得的10至40英尺长度，和从横向的方向上测得的100至450英寸宽度的尺寸。不管其机织底布是扁平编织的，并随后缝合成无缝形式，还是编织成管形的无缝形式，它们的生产都需要大的编织织布机。在任一种情况下，编织的过程都是一种耗时的和复杂的操作，因为机织底布必须具有与制成的长钳口挤压带相同的尺寸。
本发明提供了一种以螺旋形机织底布来解决此问题的方案，其中一个较狭窄的编织织物的多个螺旋形地绕接的匝可以被用作长钳口挤压带的无缝机织底布。
因此，本发明提供了一种在一个用于使纤维织带脱水的长钳口挤压机上的带，和一种用于制造这种带的方法。该带包括一个通过将一个制备用的结构带条螺旋形地绕制在，例如两个平行的辊上的方式组装成的基层。该制备用的带条可以是用纵纱和横纱编织成的织物带条，并且总的来看具有较基层的宽度小的宽度。
该基层是多个螺旋地绕制的制备用的结构带条的匝。最好是，毗邻的匝相互靠压在一起并且通过缝纫或粘接的方式结合在一起。这样生产的基层具有无缝环圈的形式，该环圈带有一个内表面，一个外表面，一个纵向方向，和一个横向方向。
在制备用的结构带条是一种螺旋地绕制以便生产机织底布的织物带条的情况下，织物带条的纵向纱和横向纱并不分别与编织的基层织物的纵向和横向方向对准，后者是以机织底布的无缝环图形状为基准的。实际上，螺旋形地绕制的织物带条的纵向纱相对机织底布的纵向方向倾斜一个角度。该角度，通常较小，是衡量螺旋形绕组的节距的尺度。
通常，基层的侧向边缘，即跟随由螺旋形地绕制的制备用的结构带条组装成的组件处，需要进行修整以便制成与其纵向方向平行。
至少在基层的内表面上设置一层聚脂树脂涂覆层。该涂覆层使得基层不能渗透液体，并且是光滑的和使带具有均匀的厚度。该涂覆层浸渍着基层，该基层是一种织物，并且一般地说，最好是加以研磨和抛光，以便使带具有光滑的表面和均匀的厚度。
用于制造该带的方法包括制造一个合适的制备用的结构带条。如果制备用的结构带条是一种编织的织物带条，它就是用纵向纱和横向纱以预先选定的宽度编织而成的。最好是，该编织的织物带条是在通过编织而制造成后加以热定型，并且堆积在储存辊上以备后用。
然后，将织物带条例如以多个未重叠的匝绕在两个平行辊上，以便组装成一个机织底布。每个匝最好紧贴着那些与其毗邻的匝，并且通过缝纫或者粘接与它们接合起来。这样就得到了具有一个内表面、一个外表面，纵向方向和横向方向的机织底布。机织底布的侧向边缘最好是象上述那样加以修整，以便使它们平行于机织底布的纵向方向。
另一种方法是，制备用的结构带条可以是一种非编织的织物带条，一种穿孔合成带条，或者一种聚脂模带条。非编织的织物指的是一种借助其他方法而不是编织的方法制成的纤维结构。这样的例子有旋纺粘接纤维结构和其成分纤维在它们的交叉点处通过热而粘接在一起的纤维结构。一般而言，这些纤维结构是用热塑材料制成的。非编织织物还可以是针刺穿孔纤维结构。
穿孔的合成带条可以是尼龙挤压膜或者聚脂膜，它们都是螺旋地编织和粘接的。带条可以在挤压成形后以任意数量的穿孔图案穿孔。穿孔图案的例子有圆孔、方孔、人字形孔和菱形孔。
除了缺少穿孔之外，聚合膜带条与穿孔合成带条是一样的。
在每一种情况下，制备用的结构带条都是螺旋地绕制的，并且其螺旋形绕组的每一匝都通过以上述方式缝纫或者粘接而接合到与其毗邻的匝上以形成一个基层。粘接方法实际上可以是机械的，例如平接熔合或者纤维缠结方式。这种方法可以用在制备用的结构带条是编织的或者非编织的织物带条的情况下。超声波焊接和热熔接可以用于各种各样的制备用的结构带条中的任一种。化学粘接也可以用于制备用的结构带条中的任一种。然后将基层的内表面和外表面中的至少一个表面涂覆一层聚合树脂盖住基层并在所选的表面上形成一层聚合树脂层，使基层具有所要求的厚度。
接着，使聚合树脂固化，并最好对其进行研磨和抛光，以便使基层具有一个光滑的表面和均匀的厚度。
本发明允许使用较窄的制备用的结构带条片，通过将该窄片绕成螺旋形状并将螺旋物的毗邻匝的侧向边缘缝纫或者粘接在一起来制成一个大的无缝基层。一个2英寸那样窄的环圈可以用来生产一个编织织物带条形式的制备用的结构带条，但是，由于可行性的原因，最好是用宽度为60至120英寸的常规纺织环圈。
在任何情况下，都应该意识到，通过将较窄的制备用的结构带条片螺旋地绕在两个平行辊上而制成具有各种宽度和长度的无缝基层，就可以提供各种宽度和长度的无缝基层，特定的无缝基层的长度是由两个辊分开的距离所决定的，而宽度则是由制备的结构带条的螺旋匝的数量所决定的。这样就避免了目前必须按定单制造具有特定长度和宽度的完整基层。
现参照附图对本发明进行详细的说明，附图的说明列于下面：
图1是本发明的带要用在其上的长挤压钳口的侧视图；
图2是图1所示的挤压钳口的局部剖视的前视图；
图3是一个用来将用于本发明的带的机织底布组装起来的设备的透视图；
图4是该设备的俯视平面图；
图5是制成的机织底布的俯视平面图；
图6是本发明的带的透视图；
图7是沿图6中截面7-7截取的带的横截面图；
图8是本发明的另一个实施例的带的透视图。
图1和2中示出了一种用来将在制纸机上加工成纸制品的纤维织带脱水的长钳口挤压机。挤压钳口10是由一个光滑的圆筒形挤压辊12，一个弧形的加压瓦14，和一条本发明的带16形成的，本发明的带被安置成顶压着圆筒形挤压辊12的表面。弧形加压瓦14具有与圆筒形挤压辊12相同的曲率半径。圆筒形挤压辊12和弧形加压瓦14之间的距离可以借助常规的液压或机械设备(未示出)进行调节，该设备连接到可枢转地固定到弧形加压瓦14上的杆18上。该杆18也可以受到致动以便将要求的压力施加到弧形加压瓦14上。显然可见，上面描述的并在图1和2中示出的圆筒形挤压辊12和弧形加压瓦14都是现有技术中常见的。
图1和2中还示出了一个第一制纸机的湿润的挤压织物20，一个第二制纸机的湿润的挤压织物22，和一条要被加工成薄纸板的纤维织带24。在图1中带16，第一制纸机的湿润挤压织物20，第二制纸机的挤压织物22，和纤维织带24通过挤压钳口10的运动是向上的。图1中的润滑装置26将油散布在带16面朝弧形加压瓦14的一侧上，以便于它顶压在其上的带的滑动。
本发明的带16包括一个基层，该基层是由多个螺旋形地绕制的制备用的结构带条的未叠合的匝构成的。图3是用于组装该基层的设备的透视图。设备28包括一个第一辊30和一个第二辊32，它们相互平行并且在箭头所示的方向上转动。制备用的结构带条34从储存辊36上松脱开并以螺旋形绕到第一辊30和第二辊32上。在制备用的结构带条34在绕到辊30，32上时，储存辊36必须以合适的速率沿第二辊32移动。
图4是设备28的俯视平面图。第一辊30和第二滚32分开一个距离D，该距离是根据欲加工的带16要求的总长度决定的。宽度为W的制备用的结构带条34从储存辊36上松脱开，以多个未重叠的匝螺旋形地绕到第一辊30和第二辊32上，该储存辊36在绕制过程中沿第二辊32移动。制备用的结构带条34的顺序接着的匝相互贴压着，并通过沿螺旋形的连续接缝38缝纫或者粘接的方式相互接合到一起，以制成图5所示的基层40。当制成具有要求的宽度W的基层40所需要的制备用的结构带条34的足够数量的匝已经绕好后，螺旋形绕制过程就完成。这样得到的基层40具有一个内表面，一个外表面，一个纵向方向和一个横向方向。基层40的侧向边缘最初是不平行于其纵向方向的，因此必须沿线42进行修整，以使基层40具有要求的宽度W，并且使其两个侧向边缘平行于其无缝环圈形状的纵向方向。
制备用的结构带条34可以是用合成聚合树脂，例如聚脂和聚酰胺的纱，以与制纸工业中所用的其他织物同样的编织方法编织而成的一条织物带。在编织之后，在暂时地储存在储存辊36上之前以常规的方式加以热定型。这种织物带条可以包括纵向纱和横向纱，并且可以是单层或者多层编织的。由于织物带条是螺旋形地绕制组成一个机织底布，它的纵向纱和横向纱不需要分别与机织底布的纵向和横向对准。相反，纵向纱可以相对于机织底布的纵向具有一个微小的角度，其大小是衡量螺旋形地绕制的织物带条的节距的尺度，如图5中所示的基层40的俯视平面图示意的那样。
由于制备用的结构带条34是一种编织的织物带条，因而基层40是一种机织底布，织物带条就是这样一种编织织物，其开敞得足以允许聚合树脂涂覆材料的完全的浸渍。完全的浸渍消除了在成品带16中形成的不希望有的孔隙的可能性。孔隙是特别不希望有的，因为它们允许带16和弧形加压瓦14之间所用的润滑油透过带16，弄脏挤压织物20，或者挤压织物20，22，和正被制成纸的纤维织带24。
另一种方法是，制备用的结构带条34可以是一种非编织的织物带条，一种穿孔的合成带条，或者一种聚合膜带条。
图6是带16的透视图。该带16具有一个内表面44和一个外表面46。在外表面46上，基层40和其螺旋形的连续接缝38都是可见的。
图7是沿图6中截面7-7截取的剖视图，其中制备用的结构带条34是一种织物带条。该剖视图是相对于织物带条的纵向截取的。织物带条34是用纵向纱48和横向纱50以多层编织方法编织而成的。在织物带条34上纵向纱48编织在横向纱50上的部位处出现的纱脊52，在带16的外表面46上是可见的。带16的内表面44是用一种聚合树脂涂覆层54形成的。
聚合树脂涂覆层54至少施加到基层40的一个表面上，该表面是最终成为带16的内表面44的那个表面。由于内表面44在加润滑油的弧形加压瓦14上滑动，聚合树脂涂覆层54保护了基层40免于进行这种滑动接触和否则会出现的因研磨导致的磨损。聚合树脂还会浸渍基层40，使得带16不能渗透油和水。聚合树脂涂覆层54可以是聚氨基甲酸脂，并且最好是其100％的固体成分，以便避免在固化过程中形成小的气泡，通过该固化过程处理的聚合树脂跟着就施加到基层40上。在固化后，对聚合树脂涂覆层54进行研磨并抛光，以使带16具有一个光滑的表面和均匀的厚度。
在本发明的另一个实施例中，机织底布40的两个表面都用聚合树脂加以涂覆。在聚合树脂材料固化之后，如图8所示，带60的内表面56和外表面58都可以加以研磨并抛光，以使带60具有两个光滑的表面和均匀的厚度。最后，通过切割，刻痕或者雕刻的方式，使外表面58上例如在绕带60的纵向方向上具有多条沟槽62，用于暂时地储存从挤压钳口10中的纤维织带24内挤压出的水。
应该知道，在不脱离所附权利要求书范围的情况下，上述实施例的变更对于熟悉现有技术的人来说是显而易见的。

Claims (54)

1.一种在长钳口挤压机上用来使纤维织带脱水的带，所述长钳口挤压机具有一个圆筒形挤压辊和一个弧形加压瓦，它们一起在它们之间形成了一个钳口，所述带与至少一个支承并携持着所述纤维织带的挤压织物一起通过所述钳口，所述纤维织带在所述挤压织物和所述弧形加压瓦之间脱水，所述带包括：
一个基层，该基层包括一个螺旋形地绕制的制备用的结构带条，所述带条的宽度小于所述基层的宽度，所述基层具有多个所述螺旋形地绕制的制备用的结构带条的未重叠的匝，所述基层由此具有无缝环圈的形状，该环圈具有一个内表面，一个外表面，一个纵向方向和一个横向方向；和
至少在所述基层的所述内表面上的一层聚合树脂涂覆物，所述涂覆物浸渍着所述基层并使所述基层不能渗透液体，所述涂覆物层是光滑的，并且所述基层具有均匀的厚度。
2.如权利要求1所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述聚合树脂是聚氨基甲酸脂。
3.如权利要求1所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述制备用的结构带条是一种编织的织物带条，所述带条是用纵向纱和横向纱编织而成的。
4.如权利要求3所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述编织的织物带条是用所述涂覆物浸渍的。
5.如权利要求3所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述织物带条是一种多层织物。
6.如权利要求3所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述织物带条是一种单层织物。
7.如权利要求3所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述织物带条的所述纵向纱和所述横向纱是从由聚脂树脂和聚酰胺树脂构成的族选取的合成聚合树脂。
8.如权利要求1所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述制备用的结构带条是一种非编织的织物带条。
9.如权利要求8所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述非编织的织物带条是用所述涂覆物浸渍的。
10.如权利要求1所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述制备用的结构带条是一种穿孔合成带条。
11.如权利要求10所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述穿孔合成带条的穿孔是从由圆孔，方孔，人字形孔和菱形孔构成的孔族中选取的。
12.如权利要求1所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述制备用的结构带条是一种聚合膜带条。
13.如权利要求1所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述基层具有两个侧向边缘，所述两个侧向边缘相互平行，与所述基层的所述纵向方向对准，并且形成所述基层的宽度。
14.如权利要求1所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所属螺旋形地绕制的制备用的结构带条的毗邻的匝是相互靠紧的。
15.如权利要求14所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述毗邻的匝是相互接合着的。
16.如权利要求15所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述毗邻的匝是通过缝纫的方式相互接合的。
17.如权利要求15所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述毗邻的匝是通过纤维缠结相互接合的。
18.如权利要求15所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述毗邻的匝是通过粘接的方式相互接合的。
19.如权利要求18所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述粘接是超声波焊接实现的。
20.如权利要求18所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述粘接是通过热熔接的方式实现的。
21.如权利要求18所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述粘接是通过化学粘合的方式实现的。
22.如权利要求1所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：该带还包括在所述基层的所述外表面上的一层涂覆物，所述涂覆物层是光滑的并使所述带具有均匀的厚度。
23.如权利要求22所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：该带还包括在所述基层的所述外表面上的所述涂覆物层上的多个沟槽。
24.如权利要求1所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：在所述基层的所述内表面上的所述涂覆物层被研磨和抛光，以使所述带具有均匀的厚度。
25.如权利要求22所述的在长钳口挤压机上的带，其特征在于：所述基层的所述外表面上的所述涂覆物层被研磨和抛光，以使所述带具有均匀的厚度。
26，一种用来制造用于使一条纤维织带脱水的用于长钳口挤压机的带，它包括下列步骤：
a)制造一条具有预选宽度的制备用的结构带条；
b)螺旋形地卷绕所述制备的结构带条多个未重叠的匝，形成一个其宽度大于所述制备用的结构带条的所述预选宽度的基层，以便提供一个无缝环图形状的基层，该环圈具有一个内表面，一个外表面，一个纵向方向和一个横向方向；
c)用一种聚合树脂涂覆所述基层的所述内表面和外表面的至少一个表面以盖住所述基层并在其上形成一层所述聚合树脂，从而使所述基层具有要求的厚度；和
d)固化所述聚合树脂。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于：所述聚合树脂是聚氨基甲酸脂。
28.如权利要求26所述的方法，其特征在于：所述制备用的结构带条是一种编织的织物带条，是用纵向纱和横向纱编织而成的。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于：所述编织的织物带条是用所述涂覆物浸渍的。
30.如权利要求28所述的方法，其特征在于：所述织物带条是多层的。
31.如权利要求28所述的方法，其特征在于：所述织物带条是单层的。
32.如权利要求26所述的方法，其特征在于：所述制备的结构带条是一种非编织的织物带条。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于：所述非编织的织物带条是用所述涂覆物浸渍的。
34.如权利要求26所述的方法，其特征在于：所述制备用的结构带条是一种穿孔合成带条。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于：所述穿孔合成带条的穿孔是从由圆孔，方孔，人字形孔和菱形孔构成的孔族中选取的。
36.如权利要求26所述的方法，其特征在于：所述制备用的结构带条是一种聚合膜带条。
37.如权利要求26所述的方法，其特征在于：螺旋形地卷绕所述制备的结构带条的步骤是通过将所述制备用的结构带条螺旋形地卷绕在至少两个平行的辊上的方式完成的。
38.如权利要求28所述的方法，其特征在于；该方法还包括在所述制造所述织物带条的步骤之后使所述织物带条热定型的步骤。
39.如权利要求26所述的方法，其特征在于：该方法还包括在螺旋形地卷绕所述制备用的结构带条的步骤的过程中使先前螺旋形地卷绕的所述制备用的结构带条的每个匝靠紧的步骤。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于：该方法还包括将所述制备用的结构带条的每个匝接合到先前螺旋形地卷绕的匝上的步骤。
41.如权利要求40所述的方法，其特征在于：该种接合是通过缝纫实现的。
42.如权利要求40所述的方法，其特征在于：该种接合是通过纤维缠结实现的。
43.如权利要求40所述的方法，其特征在于：该种接合是通过粘接实现的。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于：所述粘接是通过超声波焊接实现的。
45.如权利要求43所述的方法，其特征在于：所述粘接是通过热熔接实现的。
46.如权利要求43所述的方法，其特征在于：所述粘接是通过化学粘接实现的。
47.如权利要求26所述的方法，其特征在于：该方法还包括修整所述基层以便使所述基层具有相互平行的侧向边缘的步骤，所述侧向边缘与所述基层的所述纵向方向对准，并界定所述基层的宽度。
48.如权利要求26所述的方法，其特征在于：该方法还包括研磨所述固化的聚合树脂以使所述带具有一个光滑的表面和均匀的厚度的步骤。
49.如权利要求26所述的方法，其特征在于：用所述聚合树脂涂覆所述基层的所述内表面。
50.如权利要求49所述的方法，其特征在于：该方法还包括用一种第二聚合树脂涂覆所述基层的所述外表面，在其上形成一层所述第二聚合树脂，以使所述带具有要求的厚度的步骤。
51.如权利要求50所述的方法，其特征在于：该方法还包括使所述第二聚合树脂固化的步骤。
52.如权利要求51所述的方法，其特征在于：该方法还包括研磨所述固化的第二聚合树脂以使所述带具有一个光滑表面和均匀厚度的步骤。
53.如权利要求52所述的方法，其特征在于：该方法还包括在所述带的所述外表面上的所述固化的第二聚合树脂上形成多条沟槽的步骤。
54.如权利要求50所述的方法，其特征在于：所述第二聚合树脂是聚氨基甲酸脂。
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