CN101351591B - 带有具有不同轮廓图案的成对接结纱的多层织物 - Google Patents

Abstract

一种可以用于造纸工艺中的多层织物。该织物的层通过多对接结纬纱接结在一起。每对中的每根接结纱织成不同的轮廓图案，并且与该对中的另一接结纱结合形成上层中的平纹织物组织。所述多对中的每一对均由织成与下一对不同的轮廓图案的接结纱构成。

Description

带有具有不同轮廓图案的成对接结纱的多层织物

技术领域

本发明涉及造纸行业。更具体地，本发明涉及用于造纸机的织物，例如成形织物。

背景技术

在造纸工艺过程中，纤维素纤维网通过将纤维浆料，即纤维素纤维的水分散体，沉积到造纸机成形部的移动成形织物上而形成。大量的水通过成形织物从该浆料中排出，在该成形织物的表面上留下纤维素纤维网。

新形成的纤维素纤维网从成形部行进到包含一系列压榨压区的压榨部。纤维素纤维网穿过由压榨织物支撑的压榨压区，或者，通常从两个这样的压榨织物之间穿过。在压榨压区中，纤维素纤维网经受压缩力，所述压缩力将水从中挤出，并使网中的纤维素纤维相互粘连，以将所述纤维素纤维网变成纸页。所述水被一个或更多个压榨织物接收，并且理想的是不返回到纸页上。

应该理解，造纸机上的成形、压榨和干燥织物全都采取环形环的方式，并以传输带的方式起作用。还应该理解，造纸是以相当大的速度进行的连续过程。换言之，纤维浆料在成形部中被连续沉积到成形织物上，而新生产的纸页在从干燥部出来后被连续缠绕到辊上。

压榨织物也参与纸页表面的整饰。也就是说，压榨织物被设计为具有光滑表面和均匀弹性的结构，使得纸页在穿过压榨压区的过程中获得光滑无印痕的表面。

压榨织物吸收从压榨压区的湿纸中提取的大量水。为了实现该功能，在严格的意义上，压榨织物内必须具有通常称为空隙体积的接纳水的空间，并且该织物在其整个使用寿命期间必须具有足够的透水性。最后，压榨织物必须能够防止从湿纸中吸收的水从压榨压区出来时返回到纸上并将纸重新弄湿。

纸页最后行进到干燥部，所述干燥部包括至少一个系列的用蒸汽进行内部加热的可旋转烘缸或烘筒。通过干燥织物引导新形成的纸页沿蛇形轨迹依次绕过该系列缸中的每个缸，所述干燥织物使纸页紧紧靠在所述缸的表面。加热的缸通过蒸发将纸页的水含量降低至期望的水平。

织造织物采取许多不同的形式。例如，它们可以是环形织造的，或者平形织造并随后变成具有接缝的环状形式。

本发明具体涉及成形部中所用的成形织物。成形织物在造纸过程中起关键作用。如上文所示，其功能之一是使所制造的纸品成形并运送到压榨部。

然而，成形织物还需要解决除水问题和纸张成形问题。也就是说，成形织物设计为允许水通过(即，控制排水速率)，并同时防止纤维和其它固体随水一起通过。如果排水过快或过慢，则纸张质量和机器效率都有问题。为了控制排水，必须恰当设计成形织物内用于排水的空间(通常称为空隙体积)。

目前已经生产了非常多种样式的成形织物，这些样式设计来满足针对所制造的纸种而安装成形织物的造纸机的需要。一般地，它们包括由单丝织造的底布，并且可以是单层或多层的。纱线通常由造纸机织物领域的普通技术人员从用于该目的的几种合成聚合物树脂(例如聚酰胺和聚酯树脂)中的任意一种来挤出。

成形织物的设计还涉及在期望的纤维支撑性(fiber support)和织物稳定性之间进行折衷。细网眼织物可以提供期望的纸表面和纤维支撑性能，但是这种设计可能缺乏期望的稳定性，从而导致短的织物寿命。相比之下，粗网眼织物提供了稳定性和长寿命，但是以纤维支撑性和可能产生印痕为代价。为了使设计折衷最少并使得支撑性和稳定性都获得最优化，开发了多层织物。例如，在双层和三层织物中，成形侧设计用于支撑纸张和纤维，而耐磨侧设计用于稳定性、空隙体积和耐磨性。

双层和三层织物一般都用于造纸工业中。典型的双层织物包括与经纱组交织的耐磨纬纱组和成形纬纱组。而三层织物基本由两种织物构成，即成形层和耐磨层，它们通过接结纱接合在一起。对于任意一种类型的织物，接结对于织物的整体性极其重要。与多层织物相关的一个问题是层间的相对滑动，这导致织物随时间而破损。此外，接结纱可能破坏成形层的结构，从而在纸上产生印痕。

多层织物经常引入“成对接结纱”的概念，其中两种接结纱一起作用(即，作为一对)来有效地织造织物上表面中的一个连续轮廓。描述具有成对接结纱的织物的参考文献包括美国专利5967195(“ward”的专利)、美国专利5826627(“Seabrook”的专利)和美国专利4501303(“

”的专利)。

本领域技术人员理解，织物是通过织造形成的，并且在经向或机器纵向(MD)和纬向或机器横向(CD)上都具有重复的织物组织。

诸如三层织物的多层织物可能具有不可接受的耐内部磨损性和/或织物组织可能在使用过程中松开(即，纱线可能从其在织纹中的原始位置处滑动)。本发明提供克服这些缺点的织物。

发明内容

因此，本发明为可以用于造纸机的成形部、压榨部和/或干燥部中的多层织物。

本发明优选为多层造纸织物，其包括第一机器纵向(MD)纱线层、第二MD纱线层、第一成对机器横向(CD)纱线体系(包括织造第一轮廓图案的第一接结纱和织造不同于第一轮廓图案的第二轮廓图案的第二接结纱)和第二成对CD纱线体系(包括织造第三轮廓图案的第三接结纱和织造不同于第三轮廓图案的第四轮廓图案的第四接结纱)。每对接结纱在第一层内并且与第二层接合。第一和第二成对CD接结纱体系织造不同的轮廓图案。

本发明的其它方面包括：所述织物可以是三层成形织物。包括第一MD纱线层的第一层可以形成织物的成形侧，包括第二MD纱线层的第二层可以形成织物的耐磨侧。第一和第二体系的每一对中的接结纱可以组合来与第一MD纱线层中的每根MD纱线交织。该织物还可以包括第一和第二CD接结纱体系中的对之间的与第一层交织的第三CD纱线体系，和/或与第二MD纱线层交织的第四CD纱线体系。至少一些接结纱可以在第二层中织造双结子(knuckle)。该织物可以具有1∶1、2∶1、3∶2、3∶1的成形侧接结纬纱比或本领域公知的任意其它纬纱比。该织物还可以具有1∶1、2∶1、3∶2、3∶1的成形侧与耐磨侧纬纱比或任意其它合适的纬纱比。第二层中的MD纱线的直径可以与第一层中的不同。至少一些MD纱线和CD纱线可以是单丝纱线，并且可以是聚酰胺纱线或聚酯纱线中的一种。至少一些MD纱线和CD纱线具有圆形截面形状、矩形截面形状和非圆形截面形状中的一种。

对本申请而言，可以将横向纱线描述为CD纱线或纬纱。接结纱优选在机器横向上，但是作为替代方案也可以在机器纵向上。

现在将参照附图以更为详尽地描述本发明，在附图中，对应的组成部分用相同的附图标记标出。

附图说明

为了更为完整地理解本发明，参照以下说明和附图，在附图中：

图1显示用于本发明的一个示例性织物的两对不同接结纱轮廓的截面示意图；

图2是根据本发明一个实施方案的织物的成形表面视图；

图3显示得自本发明的一个织物的两对不同接结纱的轮廓侧视图；

图4显示得自本发明的另一个织物的两对不同接结纱的轮廓侧视图；

图5显示得自本发明的一个织物的a)经纱、b)上纬纱和c)下纬纱的轮廓侧视图；

图6显示用于本发明的第二示例性织物的两对不同接结纱轮廓的截面示意图；以及

图7显示用于本发明的第三示例性织物的两对不同接结纱轮廓的截面示意图。

具体实施方式

本发明涉及可以用于造纸工艺中的多层织物，例如三层织物。这种多层织物包括第一(上)层和第二(下)层，其中第一层和第二层各自可以具有与其交织的机器纵向(MD)和机器横向(CD)纱线体系。第一层可以是纸侧或成形层，纤维素纸/纤维浆料在造纸过程中沉积在所述第一层上，第二层可以是机器侧或耐磨侧层。织物的层通过多对接结纬纱接合在一起。每对接结纬纱中的每根接结纱织成不同的轮廓图案，并且与该对中的另一接结纱结合以形成上层中的平纹织物组织(即纸张支撑接结件(SSB，sheet support binder)序列)或者作为替代方案的非平纹织物组织。每对接结纬纱由织造不同于下一对的轮廓图案的接结纱构成。例如，该织物可以为具有两个SSB对的三层成形织物，其中第一对中的接结纱分别织造上层中的两个和三个平纹组织轮廓，第二对分别织造四个和一个平纹组织轮廓。

之前已经提出了引入成对接结纱的多层织物，其中成对的接结纱具有不同的轮廓图案。然而，之前的织物不包括多个不同的接结纱对，所述不同的接结纱对中不仅每对中的轮廓图案不同，而且对与对之间的轮廓图案也不同。本发明的这种附加特征给设计具有期望特性的织物提供了更大的灵活性。

本发明的优点包括用于降低表面印痕和提高纸面光滑度的单面表面。根据本发明的织物具有用于在高速造纸机上运行的良好稳定性。本发明的织物还具有大量接触点以产生良好的纸张固持。

图1显示用于本发明的一个示例性织物的两对不同接结纱轮廓的截面示意图。在图1中，两个接结纱对的多重轮廓显示为它们与上(成形)层101中的MD纱线交织并且接合下(耐磨侧)层102。在本发明织物中，第一对接结纱103、104与第二对接结纱105、106交替排列；内部的纬纱(未显示)织在每对接结纱之间。如下文所述，该示例性织物具有4+1、2+3轮廓图案。该数字表示接结纱在上层中形成的结子数目。对本申请而言，当CD纱线穿过织物外表面上的一根或更多根MD纱线上方时形成结子。加号表示以下接结纱的存在；即该对接结纱中另外的接结纱。

对于图1所示的织物的第一接结对，第一接结纱103在上层101中开始，穿过MD纱线1上方、MD纱线3下方、MD纱线5上方、MD纱线7下方、MD纱线9上方、MD纱线11下方、MD纱线13上方和MD纱线15下方，并在此与第二接结纱104相交。这样，第一接结纱在上层中形成四个结子。然后，第一接结纱穿到下层102并与MD纱线18接合，然后穿回到上层，并在此与MD纱线19下方的第二接结纱102相交以完成织物组织图案的一个完全组织。因此，第一接结纱设计为具有4的轮廓图案。第二接结纱104在下层102中开始图案，在下层102中，它在MD纱线15下方穿到上层101之前与MD纱线8接合。第二接结纱104穿过MD纱线17上方以在上层中形成唯一的结子，然后返回到MD纱线19下方的下层以完成织物组织图案的一个完全组织。因此，第二接结纱设计为具有1的轮廓图案，并且该第一对接结纱的接结纱图案为4+1。注意，第一和第二接结纱的轮廓结合来织造上层中的其它每根MD纱线，由此在上层中形成平纹织物组织图案。还要注意，在该情况下，接结对在上层内部，但是简单地与下层接合。

对于第二接结对而言，类似地，第三接结纱105在上层101中开始，穿过MD纱线1上方、MD纱线3下方、MD纱线5上方和MD纱线7下方，并在此与第四接结纱106相交。这样，第三接结纱在上层中形成两个结子。然后，第三接结纱穿到下层102并接合MD纱线14，然后穿回到上层，并在此在MD纱线19下方与第四接结纱106相交以完成织物组织图案的一个完全组织。第四接结纱106在下层102中开始图案，并且在下层102中与MD纱线4接合，然后在MD纱线7下方穿到上层101。第四接结纱106穿过MD纱线9上方、MD纱线11下方、MD纱线13上方、MD纱线15下方和MD纱线17上方以在上层中形成三个结子，然后返回到MD纱线19下方的下层以完成织物组织图案的一个完全组织。因此，第二对接结纱的接结纱轮廓图案为2+3。因此，该实实例的织物被称为具有4+1、2+3轮廓图案。

本发明包括接结纱轮廓的众多排列。例如，根据本发明的织物还可以具有2+3、1+4；3+2、1+4；2+3、4+1和2+3、4+1轮廓图案。当然，这些轮廓图案仅仅是本发明的代表性实例，对本领域的技术人员而言显而易见的许多其它排列也是可以的。

图2是根据本发明一个示例性织物的成形表面图。较暗的水平纱线是织造成平纹组织图案的内部成形层纬纱207。这些纬纱之间交替排列的是2+3接结纱对(205、206)和4+1接结纱对(203、204)。因此，该示例性织物的成形侧纬纱与接结对之比为1∶1。

图3和4是从根据本发明的教导生产的两种织物中提取的两个不同接结纱对的轮廓侧视图。在图3中，第一对包括第一接结纱303和第二接结纱304以产生4+1轮廓图案。而第二对具有形成3+2轮廓图案的第三接结纱305和第四接结纱306。类似地，在图4中，第一对包括第一接结纱403和第二接结纱404以产生4+1轮廓图案；而第二对具有形成2+3轮廓图案的第三接结纱405和第四接结纱406。这样，图3中的接结纱得自4+1、3+2织物，图4中的接结纱得自4+1、2+3织物。

图5显示得自本发明的织物的a)经纱、b)上纬纱和c)下纬纱的轮廓侧视图。上层经纱501的轮廓特征显示为平纹组织表面图案。下层经纱502的直径通常大于上层经纱以改善织物的耐磨性。上纬纱507也反映出平纹组织表面图案。下纬纱508的直径也通常较大以改善耐磨性。下纬纱还可以在织物的底面上形成长的浮纱(float)或脱散纱(runner)。上纬纱和下纬纱分别在各自层内，并且在接结纱对之间交织。可以通过调整上纬纱和下纬纱的数量或通过不提供任何功能性上纬纱或下纬纱来改变本发明织物的纬纱比。

图6显示用于本发明的第二示例性织物的两对不同接结纱轮廓的截面示意图。在图6中，两个接结纱对的多重轮廓显示为它们与上(成形)层601中的MD纱线交织并且接合下(耐磨侧)层602。在该织物中，第一对接结纱603、604与第二对接结纱605、606交替排列；内部的纬纱(未显示)在每对接结纱之间交织。该第二实施例织物具有3+2、4+1轮廓图案。注意，在该织物中，每对接结纱中的一根接结纱在织物的耐磨侧表面上形成双结子轮廓(也称为双锁)。具体来说，接结纱604在下层602中与MD纱线4和8接合并且接结纱606在下层602中与MD纱线6和10接合以分别在耐磨侧表面中形成双结子。

本发明的另一方面包括在织物的纸成形表面上不产生平纹织物组织的图案。例如，图7显示在纸页成形表面上形成三梭口图案的两对不同接结纱轮廓(第一对703、704和第二对705、706)的截面示意图。与图6所示的实施例织物类似，图7所示的织物也具有3+2、4+1轮廓图案，但是其图案每15帧(frame)重复，而不是每10帧重复。因此，图7中的织物需要30综织机来织造，而不是用图6中的织物所需的20综织机来织造。为了生产三梭口图案，每个接结纱对在上层中的每个第三根MD纱线下方交织。还要注意，第四接结纱706在下层中形成双结子轮廓。本发明包括许多其它的非平纹组织表面图案，包括需要具有大综数的织机的图案。

如前所述，本发明是从纸张支撑接结件(SSB)概念衍生而来，其中接结纱通常是支撑织物结构的一部分。通常，这些接结纱是位于成形层内部的成对接结纬纱，且与耐磨侧层简单地接合，不过这些接结纱也可位于耐磨侧层的内部。在本发明的一个优选实施方案中，接结纱与上侧的MD纱线组合以产生平纹织物组织，并因此位于上层内。

本发明的其它方面包括，所述图案可具有1∶1、2∶1、3∶2、3∶1的成形侧接结纬纱比，或本领域内公知的任意其它纬纱比。成形侧接结纬纱比在本文中的定义为织物的成形层中成形侧纬纱(或规则的CD纱线)与接结纱对之比；其中各对接结纱计为单条纬纱。该织物还可以具有1∶1、2∶1、3∶2、3∶1的成形侧与耐磨侧纬纱比，或者任何其它合适的纬纱比。每根接结纱可以简单地与耐磨侧接合，或者可以与耐磨侧的图案整体织成。接结纱可以由相同或不同的材料制成，并且具有不同的直径。接结纱还可以在织物的耐磨侧表面上形成双结子轮廓。每对接结纱中的一根或两根接结纱可以在耐磨侧层的结构内部。接结纱可以沿机器横向或者机器纵向延伸。接结纱对可以在上层中形成平纹织物组织或非平纹织物组织。可以在多种尺寸的织机上织造根据本发明的织物，这些织机包括但不限于20、30、40和48综织机。注意，这些实施例只是本发明的代表性实例，无意于限制本发明。

根据本发明的织物可包括单丝纱线。该纱线可为聚酯单丝和/或一些可以为聚酯或聚酰胺。另外，该织物可包括复丝纱线、合股纱线或单丝纱线、双组分纱线和/或本领域已知的任意其它合适的纱线。该纱线可为具有一个或更多个不同直径的圆形截面形状。而且，除圆形截面形状之外，一根或更多根纱线还可具有其它截面形状，例如矩形截面形状或其它非圆形截面形状。

另外，虽然本发明描述为可用于造纸工艺，但本发明并不限于此。也就是说，本发明的织物可用于其它用途。

对上述方案的修改对于本领域普通技术人员来说是显而易见的，但其不会将本发明修改得超出本发明的范围以外。所附权利要求应当理解为涵盖这些情形。

Claims (12)

1.一种造纸机用织物，包括：

第一机器纵向(MD)纱线层(601)；

第二MD纱线层(602)；

第一成对机器横向(CD)纱线体系(603，604)，包括织造第一轮廓图案的第一接结纱(603)和织造不同于所述第一轮廓图案的第二轮廓图案的第二接结纱(604)；

第二成对CD纱线体系(605，606)，包括织造第三轮廓图案的第三接结纱(605)和织造不同于所述第三轮廓图案的第四轮廓图案的第四接结纱(606)；

其中所述第一和第二体系的成对CD纱线(603，604，605，606)均位于所述第一层(601)内部，并且均与所述第二层(602)接合；

其中所述第一和第二成对CD纱线体系(603，604，605，606)织造不同的轮廓图案；并且

其中所述第一接结纱、所述第二接结纱、所述第三接结纱和所述第四接结纱各自在所述织物的上层上形成不同数目的结子。

2.根据权利要求1所述的造纸机用织物，其中所述织物是用纬纱接结的三层成形织物。

3.根据权利要求1所述的造纸机用织物，其中所述第一MD纱线层形成所述织物的成形侧，所述第二MD纱线层形成所述织物的耐磨侧。

4.根据权利要求1所述的造纸机用织物，还包括在所述第一和第二接结纱体系的对之间的与第一MD纱线层交织的第三CD纱线体系。

5.根据权利要求1所述的造纸机用织物，还包括与所述第二MD纱线层交织的第四CD纱线体系。

6.根据权利要求1所述的造纸机用织物，其中所述第一和第二体系的每一对中的接结纱组合来与所述第一层中的每根MD纱线交织。

7.根据权利要求1所述的造纸机用织物，其中至少一些所述接结纱在所述第二层中织造双结子。

8.根据权利要求1所述的造纸机用织物，其中至少一些所述MD纱线和CD纱线是单丝纱线。

9.根据权利要求1所述的织物，其中至少一些所述MD纱线和CD纱线是聚酰胺纱线或聚酯纱线中的一种。

10.根据权利要求1所述的织物，其中至少一些所述MD纱线和CD纱线具有圆形截面形状、矩形截面形状和非圆形截面形状中的一种形状。

11.一种造纸机用织物，包括：

第一机器横向(CD)纱线层；

第二CD纱线层；

第一成对机器纵向(MD)纱线体系，包括织造第一轮廓图案的第一接结纱和织造不同于所述第一轮廓图案的第二轮廓图案的第二接结纱；

第二成对MD纱线体系，包括织造第三轮廓图案的第三接结纱和织造不同于所述第三轮廓图案的第四轮廓图案的第四接结纱；

其中所述第一和第二体系的所述成对MD纱线均位于所述第一层内部，并且均与所述第二层接合；

其中所述第一和第二成对MD纱线体系织造不同的轮廓图案；并且

其中所述第一接结纱、所述第二接结纱、所述第三接结纱和所述第四接结纱各自在所述织物的上层上形成不同数目的结子。

12.根据权利要求11所述的造纸机用织物，其中所述织物是用经纱接结的三层成形织物。

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