CN1514899A - 螺旋缠绕式造纸机机布的接缝 - Google Patents

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Abstract

利用螺旋缠绕纺织织物带来制造造纸机机布。该织物带具有第一横向边缘(30)、第二横向边缘(32)，沿第一、第二横向边缘分别是第一边部(34)、第二边部(36)边部。每个边部具有至少一根与第二横纱(28)纺织在一起的纵纱(26)。在织物带上的第一边部(34)和第二边部(36)附近并在其内部分别是第一和第二间隙，所述第一间隙和第二间隙的每个都缺少纵纱但其横纱将边部连接于织物带的主体。当螺旋缠绕该织物带时，第一边部设置在相邻圈的第二间隙中，第二边部设置在相邻圈的第一间隙中，以形成螺旋形连续接缝，通过将相邻圈连接于另一圈而闭合该接缝。

Description

螺旋缠绕式造纸机机布的接缝
技术领域
本发明涉及将织布缝合为环形织物，用作造纸机机布(papermachine clothing)或造纸机机布内的部件，例如成形、压制和干燥织物，或用于聚合物包膜造纸工业加工带的基体，例如长压区压制带。更具体地说，本发明涉及在利用较窄的螺旋缠绕织物条生产宽造纸机套造纸机机布的过程中螺旋形连续接缝的形成。
背景技术
在造纸过程期间，通过将纤维浆沉淀在造纸机成形段内的移动的成形织物上而形成纤维素纤维网(web)，所述纤维浆即为纤维素纤维的水状弥散物。通过成形织物大量的水从浆液中排去，在成形织物的表面上留下纤维素纤维网。
新形成的维素纤维网从形成段进行到包括一系列的压制压区的压制段。维素纤维网通过由压制织物支撑的该压制压区，或如同通常的情况那样，通过两个这种压制织物之间。在该压制压区中，该纤维素纤维网经受压力，该压力挤压其中的水分并使网上的纤维素纤维相互粘结以便使纤维素纤维网成为进入纸张。水被压制织物或织物接收，并且理想的是，水没有反渗回纸张中。
纸张最终进入干燥段，该干燥段至少包括一系列的可旋转干燥滚筒或圆筒，该干燥滚筒或圆筒用蒸气在内部加热。新形成的纸张由干燥织物引导在弯曲的路径中依次绕过一系列滚筒的每个滚筒，该干燥织物将纸张保持在紧密地靠在滚筒表面。加热的滚筒通过蒸发将纸张的水分含量减少到理想的程度。
应当理解，成形、压制和干燥织物在造纸机上都采取环形形式并以传送装置的方式起作用。还应当理解，造纸是以相当高的速度进行的连续过程。也就是说，纤维浆在成形段是连续地沉淀在成形织物上，同时新制造的纸张从干燥段出来后连续地卷绕在辊子上。
本发明主要涉及用在压制段的压制织物，即通常所说的压制织物，但其也可以用于成形段和干燥段，以及用作聚合物包膜造纸工业加工带的基体，诸如，例如，长压区压制带。
压制织物在造纸过程中起关键作用。其作用之一是如上面提到的，支撑并传送通过该压制压区的正在被制造的纸张。
压制织物还参与精整纸张的表面。即压制织物构造成具有光滑的表面和均匀的弹性结构，使得在通过该压制压区的过程中赋予该纸张光滑无瑕的表面。
也许最重要的是压制织物接收从压制压区上的湿纸中挤出的大量水分。为了完成这些功能，该压制织物内必须完全地具有通常称之为空隙体积的空间以使水经过，并且该织物在其整个使用寿命期内必须具有足够的透水性。最后，当纸从该压制压区出去时压制织物必须能够防止从湿纸接收的水返回并弄湿该纸。
现代的压制织物以各种方式类型使用，构造成满足造纸机的需要，它们设置在造纸机上用于被制造纸的分级别。总的来说，它们包括纺织的基体织物，其中精制棉絮(batt)、无纺纤维材料缝入其中。该基体织物可以是由单丝、多股单丝、复丝或多股复丝纱纺织成的，并且可以是单层、多层或层压的。该纱通常是从若干种合成聚合物树脂中的任何一种挤压而成的，例如被造纸机机布领域中的普通技术人员用于这些目的所使用的聚酰胺和聚酯树脂。
纺织的基体织物本身具有多种不同的形式。例如，它们可以是纺织的环状织物、或平的纺织织物并且随后将其变成具有纺织接缝的环形形式。可选择地，它们可以用通常称之为改进的环形纺织方法生产，其中，基体织物的横向边缘具有用其加工方向(MD)纱的接缝环(seaming loop)。MD纱在织物的横向边缘来回连续地纺织，在每边翻转回来并形成接缝环。用这种方式生产的基体织物在安装在造纸机上时设置成环形形式，为此，称之为机上可接缝织物。为了将这样的织物设置成环形形式，两个横向边缘聚合在一起，两边的接缝环相互交错对插，并且接缝针或接缝扣针直接穿过由交错对插的接缝环形成的通道。
还有，通过将一个基体织物放置在有另一个基体织物形成的环形中，可以层压纺织的基体织物，并通过将两个基体织物结合在一起用针缝入人造短纤维棉絮(staple fiber)。一个或两个基体织物具有机上可接缝类型(on-machine-seaming type)。
在任何情况下，纺织的基体织物为环形形式，或可缝合成这种形式，其具有绕其纵向测量的特定长度和横向测量的特定宽度。由于不同造纸机的结构变化很大，要求造纸机机布的制造商生产压制织物(press fabrics)和其他的造纸机机布，要求其尺寸与客户的造纸机的特定位置相匹配，更勿需说，由于每个压制织物通常必须按定单制造，这种要求难于使制造过程流水线化。
根据更快速地更有效地生产不同长度和不同宽度的压制织物的需要，近年来压制织物已经用螺旋形缠绕技术生产，该技术公开在授予Rexfelt等人的第5,360,656号美国专利中，其公开的内容通过参考结合于此。
美国专利第5,360,656号示出了一种压制织物，其包括一层或多层缝入其上的人造短纤维材料。基体织物包括由螺旋缠绕的纺织织物带构成的至少一层，其宽度小于基体织物的宽度。该基体织物在纵向，或加工方向是环形的。螺旋缠绕带的纵线(lengthwise threads)与压制织物的纵向成一角度。纺织织物带可以是在织机上扁平-纺织的，其宽度窄于通常用于生产造纸机机布的织物。
基体织物包括多圈螺旋缠绕并结合的较窄的纺织织物带。该纺织织物是用纵(经)和横(纬)纱纺织成的。螺旋缠绕织物带的相邻圈可以相互毗连靠在一起，并且如此产生的螺旋连续的接缝可以用缝合、钉合、熔接或焊接(例如超声焊)或胶接闭合。作为选择，结合的螺旋形圈的相邻纵向边可以重叠地设置，只要该边具有减少的厚度，从而不会在重叠区增加厚度即可。作为选择，纵纱之间的间隔在带的边缘可以增加，使得当结合的螺旋圈重叠地设置时，在重叠区的纵纱之间的间隙不变。
在任何情况下，得到的纺织的基体织物采取环形形式并具有内表面，及具有纵向(机器)方向和横向(垂直机器)方向。纺织的基体织物的横向边缘修整成或变成与其纵向(加工方向)平行。纺织的基体织物的加工方向和螺旋连续接缝之间的角度可以较小，通常小于10°。同样，纺织的织物带的纵向(经)纱相对于纺织的基体织物的纵向(机器)方向成同样较小的角度。类似地，垂直于纵向(经)纱的纺织的织物带的横向(纬)纱与纺织的基体织物的横向(垂直机器)方向成同样较小的角度。简言之，无论是纺织织物带的纵(经)纱还是横(纬)纱都不与纺织的基体织物的纵向(机器)方向或横向(垂直机器)方向对齐。
授予Collette等人的美国专利第5,713,399号，其公开的内容通过参考结合于此。该专利示出了在这种类型的织物上形成并闭合螺旋连续接缝的另一种方法。按照公开的方法，该织物带沿其至少一个横向边具有横向流苏，该横向流苏是延伸超出该横向边缘的横纱的自由端。在螺旋缠绕该流苏形带的期间，缠绕圈的横向流苏重叠在该带的相邻的缠绕圈的上面或在相邻的缠绕圈下面，相邻的缠绕圈的横向边缘相互毗邻靠在一起。用超声焊接或重叠在上面的或放在下面的横向流苏粘接到相邻的一圈织物带上而闭合如此获得的该螺旋连续接缝。
本发明还提供在这种类型的织物上形成螺连续接缝的另一种方法。
发明内容
因此本发明提供制造造纸机机布的方法，和用这种方法制造的机布。
造纸机机布(papermaker’s fabrics)包括用纵纱和横纱纺织成的并具有第一和第二横向边缘的织物带。第一和第二边部分别沿第一和第二横向边缘。第一和第二边部每个具有至少一根与横纱纺织在一起的纵纱。
与该织物带的第一和第二边部相邻并在其内部的是第一和第二间隙。第一和第二间隙均缺少纵纱，该纵纱或在纺织完该织物带之后被去掉，或在纺织过程中已被省去。但是，第一和第二间隙具有将第一和第二边部连接于织物带主体的横纱自由段。
第一边部不宽于第二间隙，而第二边部不宽于第一间隙。由于织物带螺旋地缠绕成多个连续的缠绕圈以生产造纸机机布，第一边部设置在其相邻缠绕圈第二间隙中，并且第二边部设置在相邻缠绕圈的第一间隙中。以这种方式，形成将织物带的相邻圈彼此分开的螺旋形连续接缝。通过将每圈织物带与相邻圈织物带连接而闭合螺旋形连续接缝，从而形成一个具有加工方向、垂直加工方向、内表面和外表面的环形造纸机机布。
下面将参考附图更详细地描述本发明。
附图说明
图1是示意顶视图，示出了用于制造造纸机机布的方法；
图2是制成的造纸机机布的顶视平面图；
图3是沿图1中的3-3线截取的截面图；
图4是沿图1中的4-4线截取的放大截面图；以及
图5是沿图1中的5-5线截取的放大分解截面图。
具体实施方式
参考各附图，图1是示意顶视图，示出了用于制造造纸机机布的方法。该方法可以用包括第一辊12和第二辊14的装置10进行，第一辊12和第二辊14相互平行并且可以在沿箭头所示的方向转动。纺织织物带16从原料辊18环绕第一辊12和第二辊14以连续螺旋方式缠绕。将会认识到，当织物带16绕第一辊12和第二辊14缠绕时，原料辊18需要以合适的速率沿第二辊14(图1向右)移动。
第一辊12和第二辊14分开一距离D，距离D根据被制造的造纸机机布所要求的总长度预先确定，该总长度是绕环形形式造纸机机布的纵向(加工方向)测量的。纺织织物带的宽度为w，从原料辊18多圈螺旋地缠绕在第一辊12和第二辊14上，原料辊18在缠绕过程中可以沿第二辊14移动。织物带16的后续圈以下述方式互相相对地设置，并沿螺旋连续接缝20用缝合、钉合、熔接、焊接(例如超声焊)或粘接的方式相互连接，以生产如图2所示的造纸机机布22。当已经获得用于制造具有希望宽度W的造纸机机布22的织物带16的足够圈数时，螺旋缠绕结束，该宽度W沿环形形式的造纸机机布22横向地(沿垂直加工方向)测量。如此获得的造纸机机布22具有内表面、外表面、加工方向和垂直加工方向。起初，很明显，造纸机机布22的横向边缘不平行于其加工方向，必须沿着线24修整以形成具有所希望宽度W的造纸机机布22，并具有平行于其环形形式的加工方向的两个横向边缘。
织物带16可以由合成聚合物树脂(例如，聚酯或聚酰胺)的单丝、合股单丝或复丝以与纺织其他造纸工业用织物的同样的方式纺织而成。纺织后，在临时存储在原料辊上之前以常规方式进行热定形。织物带16包括纵纱和横纱，其中，例如，纵纱可以是合股的单丝纱而横纱可以是单丝纱。还有，织物带16可以具有单层或多层纺织形式。
作为选择，织物带16可以以常规方式被纺织并热定形并且从热定型单元直接给进到装置10，而不必临时存储在原料辊18上。也可以通过合适的材料选择和产品结构(纺织、纱的尺寸和支数)而取消热定形。在这种情况下，织物带16将从织机输送到装置10上，而不用临时存储在原料辊18上。
图3是沿图1中的3-3线截取的织物带16的截面图。织物带16包括纵纱26和横纱28，纵纱26和横纱28都是在单层纺织中交织的单丝纱。更具体地说，示出了平织，虽然，应当明白，织物带16可以按照通常用于纺织造纸机机布的任何纺织模式进行纺织。因为螺旋地缠绕织物带16以便组装造纸机机布22，纵纱26和横纱28不是分别与造纸机机布22的加工方向和垂直加工方向对齐。而是，纵纱26成一个小角度θ，其大小是织物带16相对于造纸机机布22的加工方向的螺旋缠绕间距的测量尺度，如图2的顶视平面图所示。如前面所提到的，这个角度通常小于10°。因为织物带16的的横纱28与纵纱26通常以90°角相交，横纱28相对于织物22的垂直加工方向也成同样的角度，A。
回过头来参考图1，纺织织物带16具有第一横向边缘30和第二横向边缘32。图4是沿图1中的4-4线截取的纺织织物带16的放大截面图。如图4所示，第一边部34沿第一横向边缘30设置，第二边部36沿第二横向边缘32设置。每个边部34、36包括至少一根，但优选为多根的与横纱28交织在一起的纵纱26。如图4所示，每个边部34、36包括四根纵纱26，但应当明白，本发明不限于此。
邻接于纺织织物带16上的第一、第二边部34、36并在其内部，分别是第一间隙38和第二间隙40。每个间隙38、40包括横纱28的自由纱段，该纱段将第一和第二边部34、36连接于纺织的织物带16的主体42。每个间隙38、40缺少至少一根，优选为多根纵纱26，该缺少的纵纱或是在纺织的过程中已经被省去，或在纺织之后被除去。如图4所示，每个间隙38、40缺少四根纵纱26，但是，应当明白，本发明不限于此。
图5是沿图1中的5-5线截取的放大分解截面图，并提供一种说明方式，其中，织物带16缠绕在第一和第二平行辊12、14上以形成螺旋连续接缝20，一旦完成纺织织物带16的多个螺旋缠绕圈中的第一个，后续圈被设置成使纺织织物带16的每个随后圈覆盖在紧挨着的前一圈的第二间隙40之上，并使随后的每圈的第一间隙38覆盖在紧挨着的前一圈的第二边部36之上。
对于本领域的普通技术人员来说，很显然，第一边部34的宽度应当不大于第二间隙40的宽度，而第二边部36的宽度应当不大于第一间隙38的宽度，以使，当第一横向边缘30覆盖在紧挨着的前一圈的第二横向边缘32之上时，可以得到具有与纺织织物带16的本体42基本相同厚度的螺旋连续接缝。优选地，第一边部中的纵纱26的数目等于从第二间隙40中失去的纵纱26的数目，并且在第二边部36中的纵纱26的数目等于从第一间隙38中失去的纵纱26的数目，以使得当用缝合、钉合、熔接、焊接(例如超声焊接)或粘，或其他可得到的方法闭合螺旋连续接缝20时，在整个螺旋连续接缝20区域内纵纱26的密度与纺织的织物带16的主体的密度是相同的。
对本领域的普通技术人员来说，对上述的修改是显而易见的，但如此修改不会使本发明超出权利要求的范围。
例如，上述的方法中，纺织织物带16的后续圈的第一横向边缘30覆盖在前面缠绕圈的第二横向边缘32之上。然而，本领域的普通技术人员可采用不同的方法也不会脱离由权利要求限定的本发明的范围。例如，纺织的织物带16的后续缠绕圈可以设置在前面缠绕圈的第二横向边缘32的下面，其结果是第一横向边缘30在前一圈的第二横向边缘32的下面。同样，如果优选，在间隙中同样选择的CD纱部分被除去，以使整个“边部/间隙”与主织物带主体中的“边部/间隙”更相似。

Claims (28)

1.一种造纸机机布，包括用纵纱和横纱纺织成的织物带，所述织物带具有第一横向边缘、第二横向边缘、沿第一横向边缘的第一边部、沿第二横向边缘的第二边部、与第一边部邻接并在其内部的第一间隙、与第二边部邻接并在其内部的第二间隙、以及所述第一间隙和第二间隙之间的主体，所述第一边部和所述第二边部的每个都具有至少一根与横纱纺织在一起的纵纱，所述第一间隙和所述第二间隙的每个都缺少纵纱并具有分别将所述第一边部和所述第二边部连接于所述主体的横纱自由段，所述第一边部不宽于所述第二间隙，所述第二边部不宽于所述第一间隙，所述织物带螺旋地缠绕成多个连续的圈，其中，所述第一边部设置在与其相邻一圈的第二间隙中，并且其中，所述第二边部设置在与其相邻一圈的第一间隙中，从而形成将相邻一圈所述织物带彼此分开的螺旋形连续接缝，通过将每圈所述织物带与相邻的一圈织物带连接而闭合所述的螺旋形连续接缝，从而形成环形的造纸机机布，其具有加工方向，垂直加工方向，内表面和外表面。
2.如权利要求1的造纸机机布，其特征在于，所述纺织织物带为单层纺织织物。
3.如权利要求1的造纸机机布，其特征在于，所述纺织的织物带为多层纺织织物。
4.如权利要求1的造纸机机布，其特征在于，所述纵纱和横纱具有合成聚合物树脂。
5.如权利要求1的造纸机机布，其特征在于，平行于其加工方向，修整所述横向边缘。
6.如权利要求1的造纸机机布，其特征在于，所述织物带的纵纱相对于所述造纸机机布的加工方向成小于10°的角度。
7.如权利要求1的造纸机机布，其特征在于，通过选自下述一组方法中的一种相互连接所述相邻圈的螺旋形缠绕织物带：缝合、钉合、熔接、焊接和胶接。
8.如权利要求1的造纸机机布，其特征在于，所述第一边部具有多根与所述横纱纺织在一起的纵纱。
9.如权利要求1的造纸机机布，其特征在于，所述第二边部具有多根与所述横纱纺织在一起的纵纱。
10.如权利要求1的造纸机机布，其特征在于，所述第一边部和所述第二边部中的至少一个具有多根与所述横纱纺织在一起的纵纱。
11.一种制造造纸机机布的方法，包括如下步骤：
a)制造由纵纱和横纱纺织而成的织物带，所述织物带具有第一横向边缘、第二横向边缘、沿第一横向边缘的第一边部、沿第二横向边缘的第二边部、与第一边部邻接并在其内部的第一间隙、与第二边部邻接并在其内部的第二间隙、和在所述第一间隙和第二间隙之间的主体，所述第一边部和所述第二边部中的每个都具有至少一根与所述横纱纺织在一起的纵纱，所述第一间隙和所述第二间隙中的每个都缺少纵纱并具有将所述第一边部和所述第二边部分别连接于所述主体的所述横纱自由段，所述第一边部不宽于所述第二间隙，所述第二边部不宽于所述第一间隙；
b)将所述织物带螺旋缠绕成多个缠绕圈，其中，所述第一边部设置在其相邻圈的第二间隙中，其中，所述第二边部设置在其相邻圈的第一间隙中，从而形成将所述织物带的相邻圈相互分开的螺旋形连续接缝；以及
c)将所述每圈织物带与其相邻圈织物带连接，从而形成具有加工方向、垂直加工方向、内表面和外表面的造纸机机布。
12.如权利要求11的方法，其特征在于，制造所述织物带的步骤包括从织物带中除去至少一根纵纱，以产生所述第一间隙。
13.如权利要求11的方法，其特征在于，制造所述织物带的步骤包括从织物带中除去多根纵纱，以产生所述第一间隙。
14.如权利要求11的方法，其特征在于，制造所述织物带的步骤包括从织物带中除去至少一根纵纱，以产生所述第二间隙。
15.如权利要求11的方法，其特征在于，制造所述织物带的步骤包括从织物带中除去多根纵纱，以产生所述第二间隙。
16.如权利要求11的方法，其特征在于，制造所述织物带的步骤包括从织物带中除去多根纵纱，以产生所述第一间隙和第二间隙中的至少一个。
17.如权利要求11的方法，其特征在于，制造所述织物带的步骤包括在纺织该织物带的过程中省去至少一根纵纱，以产生所述第一间隙。
18.如权利要求11的方法，其特征在于，制造所述织物带的步骤包括在纺织该织物带的过程中省去多根纵纱，以产生所述第一间隙。
19.如权利要求11的方法，其特征在于，制造所述织物带的步骤包括在纺织该织物带的过程中省去至少一根纵纱，以产生所述第二间隙。
20.如权利要求11的方法，其特征在于，制造所述织物带的步骤包括在纺织该织物带的过程中省去多根纵纱，以产生所述第二间隙。
21.如权利要求11的方法，其特征在于，制造所述织物带的步骤包括在纺织该织物带的过程中省去多根纵纱，以产生所述第一间隙和第二间隙中的至少一个。
22.如权利要求11的方法，其特征在于，所述纺织织物带为单层纺织织物。
23.如权利要求11的方法，其特征在于，所述纺织织物带为多层纺织织物。
24.如权利要求11的方法，其特征在于，所述纵纱和横纱具有合成聚合物树脂。
25.如权利要求11的方法，其特征在于，通过围绕至少两个平行辊来螺旋缠绕所述织物带，而进行螺旋缠绕所述织物带的步骤。
26.如权利要求11的方法，其特征在于，还包括在制造所述织物带步骤之后热定形所述纺织织物带的步骤。
27.如权利要求11的方法，其特征在于，还包括修整所述造纸机机布的步骤，以使所述造纸机机布具有相互平行并平行于其加工方向的横向边缘。
28.如权利要求11的方法，其特征在于，通过选自下述一组中的一种方法完成所述每圈织物带与其相邻圈织物带的连接：缝合、钉合、熔接、焊接和胶接。
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