CN1267345A - 限制小孔式干燥介质及其装置和所制造的纤维素纤维结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于造纸或其他吸湿性初期网幅的、限制小孔式穿透式空气干燥的介质。该介质可用在包括有盖和滚子的装置中。该介质具有较高弯曲疲劳强度和较低压力降的独特组合。该介质可以包括由多个层组成的叠片。该叠片的多个中间层可编织成一种方形编织型式。该介质也可用于其他形式的干燥方法中。

Description

限制小孔式干燥介质及其装置和所制造的 纤维素纤维结构

                        发明领域

本发明涉及一种用于穿透式空气干燥的装置，具体地说，涉及一种限制通过纤维素纤维结构的干燥气流的装置，和穿透式空气所干燥的吸湿性初期网幅。

                        背景技术

吸湿性的初期网幅是日常生活中的常用物品。吸湿性的初期网幅包括纤维素纤维结构、吸湿泡沫材料等。纤维素纤维结构已经变成日常生活的一种常用物品。纤维素纤维结构可在擦面纸、卫生纸和纸巾中找到。

在制造纤维素纤维结构时，将分散在一种液体载体中的纤维素纤维制成的一种湿态初期网幅，沉积在成形长网上。该湿态初期网幅可以利用几种已知方法中的任何一种方法，或几种方法的组合来进行干燥。每一种已知的干燥方法都会影响所得到的纤维素纤维结构的性质。例如，干燥方法和干燥装置可以影响所得到的纤维素纤维结构的柔软性、厚度、拉伸强度和吸湿性。重要的一个问题是，用于干燥纤维素纤维结构的方法和装置也影响制造该结构的速度，而这种速度是不应该受到这种干燥方法和装置限制的。

一种干燥装置的例子是毡带。毛毡干燥带常期以来用于通过使液体载体，以毛细管流动方式，流入与上述初期网幅接触的一种可渗透的毛毡介质中，而使该初期网幅的纤维素纤维结构脱水。然而，利用毡带给一个纤维素纤维结构脱水，会造成要干燥的该初期网幅纤维素纤维结构的总体均匀压缩和结构被压实。

利用真空或者两个彼此相对的压紧滚子，有助于毡带干燥。压缩滚子可以最大限度地加大毛毡在纤维素纤维结构上的机械压缩。毡带干燥的例子在1982年5月11日授予Bolton的美国专利4329201号和1989年12月19日授予Cowan等人的美国专利4888096号中作了说明。

采用具有优选微孔尺寸的一个多孔圆筒，通过毛细管流动，对一个纤维素纤维结构进行干燥的方法也是技术上公知的。这种利用毛细管流动进行干燥的方法的例子，在具有共同受让人的，1985年12月3日授予Chuang等人的美国专利4556450号；1997年2月4日授予Chuang等人的美国专利5598643号；和1990年11月27日授予Jean等人的美国专利4973385号中，作了说明。这里引入这些专利供参考。

通过真空脱水而不利用毡带的纤维素纤维结构的干燥方法，技术上也是众所周知的。纤维素纤维结构的真空脱水，是利用真空爪块(Vacuum shoe)和真空盒(Vacuum box)，机械地除去该纤维素纤维结构中的水分。真空使该纤维素纤维结构的一些分离的区域弯沉进入干燥带。如具有共同受让人的授予Trokhon的美国专利4637859中所述那样，最好，该干燥带为一种穿透式空气干燥的带，具有带弯沉导管的树脂制的框架。这里引入该专利供参考。在这种带上进行真空脱水，会形成具有高密度的、基本上为连续的网络，和分布在其中的许多低密度的单独区域的多区域纤维素纤维结构。

用这种干燥带脱水，会使纤维素纤维结构在上述两个区域内的水分的量不同。纤维素纤维结构不同的区域中的水分的量不同，可能限制造纸过程的生产率。这种限制是因为两个区域的干燥速度不同造成的。干燥速度较慢的区域，将控制整个造纸过程的生产率。

在另一个干燥过程中，利用穿透式空气干燥纤维素纤维结构的初期网幅已取得相当大的成功。在一个典型的穿透式空气干燥的过程中，一条空气可透过的多孔带支承着要干燥的初期网幅。空气通过该纤维素纤维结构和该可透过的多孔带。气流主要通过蒸发作用使该初期网幅干燥。与该空气可透过的带上的小孔重合并弯沉到这些小孔中的区域优先得到干燥，因此所产生的纤维素纤维结构的厚度增加。与该空气可透过的带上的一些关节部分重合的区域干燥程度较少。

技术上已经对用于穿透式空气干燥的该空气可透过的带作了几处改进和改善。例如，该空气可透过的带可以作成具有较大的开放区域；或者，降低该带的透气性。涂上一层树脂混合物，堵塞该带的纺纱之间的隙缝，就可以降低透气性。该干燥带上还可包含一些金属颗粒，以增加其导热性和降低其辐射率。最好，该干燥带由包括连续网络的光敏树脂制成。该干燥带可以专门适用于高温气流。这种穿透式空气干燥技术的例子可在下列美国专利中找到：1975年7月1日重新授予Cole等人的美国专利Re.28459号；1979年10月30日授予Rotar的美国专利4172910号；1981年2月24日授予Rotar等人的美国专利4251928号；1985年7月9日授予的Trokhan具有共同受让人的美国专利4528239号；和1990年5月1日授予Todd的美国专利4921750号。

另外，技术上曾作了一些努力，在该纤维素纤维结构还是一种需要干燥的初期网幅时，就调节该纤维结构的干燥轮廓。这些尝试采用干燥带，或与Yankee罩组合的红外线干燥器。这种成形轮廓干燥的例子在1986年4月22日授予Smith的美国专利4583302号，和1990年7月24日授予Sundovist的美国专利4942675号中进行了描述。

上述技术，即使是特别提出的穿透式空气干燥技术，也不能解决干燥多区域纤维素纤维结构时遇到的问题。如上所述，穿透式空气干燥的纸的不同区域的水分含量不同。通过密度或定量比第二区域小的该纤维素纤维结构的第一区域的气流通常比通过第二区域的气流多。这个较多的气流是因为密度或定量较小的第一区域对通过上述初期网幅的气流的流动阻力，比上述第二区域对气流的阻力成比例地减小所造成的。这种气流的差别不会补偿该纤维素纤纺结构上不同区域的水分含量的差别，而且甚至可能加大这种差别。

当该要干燥的多个区域的纤维素纤维结构较移至Yankee干燥鼓中时，这个问题更加严重。在该Yankee干燥鼓上，该纤维素纤维结构只有一些确定的区域与加热圆筒的圆周接触。高密度或定量大的区域通常与Yankee干燥鼓接触最紧密。这些区域的水分比低密度或定量小的区域的水分多。

从一个罩中出来的热空气可以引导至与上述加热圆筒相对的该纤维素结维结构的表面上。该纤维素纤维结构表面的干燥是通过该Yankee干燥鼓罩中的气流的对流换热达到的。为了使该纤维素纤维结构的高密度或定量大的区域完全干燥，并防止从上述罩中出来的空气将已经干燥的低密度或定量小的区域烤焦或烧毁，必须降低该Yankee干燥鼓罩中的空气温度，和/或必需使该纤维素纤维结构在该Yankee干燥鼓罩中停留的时间增加，这就使生产速度放慢。另外，为了补偿在该高密度或定量大的区域中的较多的水分，该纤维素纤维结构的生产速度必需放慢。

技术上解决这个问题的一种改进方法，在1994年1月4日授予Ensign等人的，具有共同受让人的美国专利5274930号中作了说明，并公开了与穿透式空气干燥的方法相结合的，利用限制性小孔对纤维素纤维结构进行干燥的方法。这里列入该专利供参考。这个专利提出的装置，使用流动阻力比该纤维素纤维结构的各区域的纤维之间的隙缝的流动阻力大的一种微孔干燥介质。该微孔介质是上述穿透式空气干燥过程中的限制小孔，因此，在干燥过程中可以获得更均匀的水分分布。

对Ensign等人的5274930号专利中公开的装置的进一步改进，是在1996年12月10日授予Ensign等人的，具有共同受让人的美国专利5581906号所公开的装置。这里也列入该专利供参考。Ensign等人在5581906号专利中公开的一种微孔干燥装置，具有多个区域，并且可以比现有技术的装置更有效地干燥纤维素纤维结构。

上述的微孔干燥装置可以提供一种理想的介质，该介质可以限制通过该纤维素纤维结构的气流，并且具有足够的弯曲疲劳强度，以承受利用本专利提出的装置的造纸过程所固有的循环负载。例如，该介质可以作为一个围绕轴线回转的滚子的覆盖材料。因为该滚子和介质都转动，该介质的任何一部分都交替地承受正的和负的压力负载。负载从正向负的反向循环，使该介质承受交替应力作用。因此，该介质必需具有适当的弯曲疲劳强度，以承受这个循环负载。

解决提供适当的弯曲疲劳强度的问题的一种方法，是简单地将该介质作得更结实。然而，这种解决方法又带来其他问题。当该介质变得更结实时，介质通常会更厚，并且开放的区域可能更少。开放区域较少的介质在空气通过时产生的压力降，比开放区域较多的介质的压力降大。最大限度地减小压力降的好处是众所周知的，并且在Ensign等人的5581906号专利中作了说明。另外，介质越厚，制造越困难。

本发明的一个目的是要提供一种微孔装置，特别是上述Ensign等人的5581906号和5274930号专利中所述的装置使用的介质。本发明的另一个目的是要提供一种在通过毛细管作用脱水的装置(例如，在上述Chuang等人的4556450号专利，或上述Chuang等人的5598643号专利中所述的装置)中使用的介质。本发明还有一个目的是要提供一种传统毛毡脱水和穿透式空气干燥的装置中所用的介质。

本发明再有一个目的是要提供一种弯曲疲劳强度适当，而且空气通过时压力降较小的介质。具体地说，这个目的是要提供一种空气通过时压力降较小的介质。

                     本发明概述

本发明包括大致为平面形的干燥介质。干燥介质包括多个面对面连接在一起的层。介质的弯曲疲劳强度至少为25磅/英寸，并且在通过该介质的气流流量为800标准立方英尺/分/平方英尺下的压力降小于70英寸水柱。

该介质可以包括精细的第一层。该精细的第一层可以是一种编织的金属织物。该第一层可具有一种荷兰斜纹的编织型式。该第一层的小孔标称尺寸为20微米或更小。在该第一层的对面是该介质的最粗糙的层。该介质的最粗糙的层也可以包括一块编织的织物，或为一块穿孔的金属板。在该第一层和最粗糙层的中间是至少一个中间层。该中间层可以包括一种方形的编织型式。

                     附图的简要说明

图1为根据本发明的装置的示意性侧视图；

图2为根据本发明的介质的部分切去的局部顶视平面图。

                     本发明的详细描述

参见图1，本发明包括限制小孔式穿透式空气干燥的装置20所用的一种微孔干燥介质40。该装置20和介质40可基本上根据在上述具有共同受让人的美国专利5274930和5581906号中所述的方法制造和进行工作。这里列入该两个专利供参考。该装置20可除去初期网幅21中的水分。该装置20可包括一个透水的圆筒32。该微孔介质40与透水的圆筒32外接，并最好用冷缩装配，压力配合，螺纹紧固件和铜焊等方法固定在该透水圆筒上。当然，该装置20和介质40的其他结构方式也是可以的。例如，该装置20可以包括一个分隔的真空槽，或该介质40可以包括一个无接头的环带。

支承件28(例如，穿透式空气干燥带)从入口滚子34至输出滚子36，缠绕着该透水圆筒32，形成一段圆弧。这段圆弧可以细分成多个区域，这些区域中的压力相对于周围大气压力具有互不同的压差。需要干燥的初期网幅21夹在该支承件28和介质40之间。

根据本发明的微孔介质40可以包括由多个层41-46组成的叠片。下面将讨论一个有6个层41-46的介质40，然而，应当理解，本发明不是局限于此。具有任意多个层41-46并满足下面所讨论的弯曲疲劳强度和压力降要求的介质，都可适用于本发明。

根据本发明的介质40的弯曲疲劳强度至少应为25磅/英寸，比较理想的是至少50磅/英寸，而最理想的是至少75磅/英寸。介质的弯曲疲劳强度可按照下述方法测量。

准备一块尺寸为1英寸宽×2英寸长的试件。该试件的长度方向相应于造纸过程中的机器运动方向。该试件在宽度方向横过第一层41的中心作有划线。划线是利用顶端带有硬质合金的划线器在手压力作用下进行的。划线线条应大约穿过该第一层41的厚度的一半。

提供一种三点弯曲试验装置。该装置的夹具包括两个在垂直方向的支承物，要试验的试件放置在该两个支承物上。该装置还有一个可动的十字头，可以在上述两个支承物之间的一半距离的位置上作用向下的负载。该两个支承物的宽度至少为1英寸，半径为1/8英寸，两个支承物之间的自由跨度为0.750英寸。

要试验的试件放在该装置中，其方向使该介质的第一层41处在拉伸状态下；并且，该试件远离施加可变的向下负载的加载头。该试件简单地支承在上述两个支承物上。上述划线线条位于该两个支承之间的中心。可变的向下负载，在上述两个支承物之间的中点上，正对着该划线线条而施加在该试件上。

所加的负载是频率为3Hz的正弦波形负载。该负载在最大负载值和该最大值的1/10的值之间循环，其R-比值为0.10。使用三个不同的最大负载值。最大负载值的大小取决于该试件在0.2％的永久变形时的弯曲强度。

在弯曲疲劳强度试验中测量在第一负载循环作用下该试件的变形。如技术上众所周知那样，该变形可以用一种伸长计和千分表测量。相应的设备由明尼苏达州的Mechanical Testing Sgstems Company of Edon Prairie制造，其出售的型号为MTS632型。在任何给定的负载循环下试件的变形为在第一负载循环下变形的两倍时，则认为该试件失效。

0.2％永久变形时的弯曲强度，一般可按照下述的ASTMD790-92所述的方法1求出。准备一块1×2英寸的介质40的试件。将该试件(没有划线线条)装在上述三个点式的弯曲试验装置中，在0.02英寸/分的十字头速度下进行一次弯曲试验，直至出现塑性变形为止。

然后，求出在0.2％永久变形下的弯曲强度。通过划一条与该试件弯曲应力/应度曲线的线性部分平行并在横坐标上偏离原点0.0015英寸(即为0.750英寸跨度的0.2％)的直线，即可求出0.2％永久变形时的弯曲强度。该0.2％永久变形时的弯曲强度，可从该直线与弯曲负载与变形的关系曲线的交点求出。用这个方法试验三个试件，试验结果的平均值就是一个0.2％永久变形时的弯曲强度数据点。

另外，还求出与0.2％永久变形时的弯曲强度的65％，85％和110％相应的值。这三个值，(即：0.2％永久变形时的弯曲强度的0.60，0.85和1.10倍)可用于确定弯曲疲劳强度时的最大负载值。

如上所述，进行了三次疲劳失效试验。每一次疲劳试验使用上述三个最大负载值中的一个负载值，每一个负载都是0.2％永久变形时的弯曲强度的0.60，0.85和1.10的倍数。在上述三种负载中的每一种负载下对三个试件进行试验，总共试验了9个试件。对于每个最大的负载值，将三个数据点平均就得出一个数据点。

如技术上众所周知那样，所得出的三个数据点画在表示负载与负载循环次数关系的一条半对数曲线上。弯曲疲劳强度用通过该三个数据点的该曲线的渐近线表示。该曲线的一般形式为Y＝AX^-0.5+B(式中B为所述的渐近线)。该曲线的渐近线相应于所考虑的三个数据点的弯曲疲劳强度。尽管本领域的普通技术人员知道解上述方程式求B的数学方法，但用大多数工程软件程序中很普通的任何回归算法程序可以很容易求出该弯曲疲劳强度。华盛顿州的Microsoft Corporation of Redmond出售的Excel就是一个适当的程序。

根据本发明的介质40，在干燥情况下的压力降小于70英寸水柱，较理想的是小于50英寸水柱，最理想是小于30英寸水柱。压力降用下述方法测量。

将介质40的作成适当尺寸的试件，夹紧在一个试验腔中，使该介质40的试件的一个直径为4英寸的部分暴露在通过的气流中。试验装置包括一段7英寸长、标称内径为2英寸的管子。管子的内径在16英寸的长度上以7°倾角扩展至4英寸的标称内径。将该介质40的试件夹紧在该装置的4英寸标称内径的部分上。在该试件40的下游，该装置再以7°倾角从4英寸标称内径收缩大批2英寸标称内径。试验装置的这个2英寸内径部分是直线形的，至少有7英寸长。介质40的放置方向是，使其第一层41面对气流的高压(上游)侧。

通过该介质40每平方英尺的气流流量可达800标准立方英尺/分/平方英尺，而通过该试件的总气流量大约为70标准立方英尺/分，该试件上的静压力可以用一个压力表，两个压力传感器或其他技术上已知的适当装置测量。

表1示出多种现有技术的介质与根据本发明的一种(或多种)介质40的比较。

                                表1

	结构	在800标准英尺3/分/平方英尺下的压力降(英寸水柱)	弯曲疲劳强度(磅/英寸)
				现有技术I4个层	325×2300荷兰斜纹150×150方形60×60方形12×64荷兰平纹	78	10
现有技术II5个层	325×2300荷兰斜纹150×150方形60×60方形12×64荷兰平纹16号穿孔板带有23％开放面积，3/32英寸直径的孔，节距为3/16英寸	100	124
				现有技术III4个层	165×1400荷兰斜纹150×150方形60×60方形12×64荷兰平纹	30	15
本发明I5个层	165×1400荷兰斜纹150×150方形60×60方形12×64荷兰平纹16号穿孔板，带有23％开放面积，3/32英寸直径的孔，节距为3/16英寸	51	不受影响
				本发明II6个层	165×1400荷兰斜纹150×150方形60×60方形30×30方形16×16方形24号穿孔板，带有37％开放面积，0.080英寸直径的孔，节距为0.125英寸	30	65
本发明III6个层	165×1400荷兰斜纹150×150方形60×60方形30×30方形16×16方形24号穿孔板，带有32％开放面积，0.065英寸直径的孔，节距为0.109英寸	大约30	不受影响

如果取表1中的现有技术I作为起点，则通过加入一块穿孔板作为最后一层45，变成现有技术II，可以解决弯曲疲劳强度低的问题。然而，现有技术II需要在弯曲疲劳强度和压力降之间作出均衡。当弯曲疲劳强度增加时，压力降也增加，导致不让人接受的工作结果。相反，现有技术III的压力降合格，但弯曲疲劳强度不合格。

只有利用本发明，弯曲疲劳强度和压力降才都合格。最好不要使用非常开放的第一层41，和开放面积较小的、较厚的穿孔板作为最后一层46来达到合格的压力降和弯曲疲劳强度。这种实施方案可能使脱水性能或纸张支承不合格。比较现有技术III和本发明I显示，加入一块穿孔板来增加弯曲疲劳强度，也可使压力降增加大约21英寸水柱。只有通过本发明，从现有技术III的4个层的介质40，过渡到本发明的6个层的介质40，才能在将弯曲疲劳强度增加至合格值的同时，保持压力降恒定不变。本发明I的弯曲疲劳强度至少与现有技术II的弯曲疲劳强度一样大。根据本发明，第一层41之后的几个层42～46的组合，在以800标准立方英尺/分/平方英尺的气流流量通过介质40的情况下，压力降的增加不超过5英寸水柱高度。

如上所示，介质40包括从第一层41至最后一层46的多个层。介质40的41-46层有三种不同的功能即：作在介质上的初期网幅21的支承，提供强度，和作为支承层与强度层之间的连接。连接层是必需要的，因为该第一层41很精细且容易变形，如果没有中间层42-44作为连接层，则该第一层41可能变形，进入强度层45-46的隙缝中。这种变形会破坏第一层41和初期网幅21之间的液力连接关系。中间层40I一般用于保持该第一层41的大致平面形状。

最好，各层41-46是从最精细的层41至最粗糙的层46这样排列的。如上所述，最精细的层41提供支承。最粗糙的层46，可能还有靠近该最粗糙层46的一个或两个层提供强度。在第一层41和强度层45-46中间的层42-44形成它们二者之间的液力学连接，并且形成在其上面的第一层41的支承。使在穿孔板46上面的介质40的层41-45中的每一层，都能让流体垂直流动和横向流动是很重要的。最好，当各个层41-46构成介质40的整体组件时，该介质40具有这里所述的压力降和弯曲疲劳强度性质。

介质40的第一层41与上述初期网幅21接触。该第一层41一般是介质40的最精细的层，其小孔或其他隙缝流动通道比要干燥的初期网幅21的中间隙缝细小。该第一层41的小孔的标称尺寸为20微米或更小，较理想是15微米或更小最好是10微米或更小。小孔尺寸是从1968年3月1日公布的SAE标准ARP901推导出来的，这里引入该标准供参考。

根据本发明的介质40的第一层41，可以具有荷兰斜纹的编织型式。荷兰斜纹编织型式可以编织成带有许多足够小的小孔，以便在造纸过程中，当在其上制出的纸要干燥时，可以形成流体可从中通过的一种限制性小孔。另外，荷兰斜纹编织型式可以为毛细管式脱水方法形成尺寸足够小的小孔。荷兰斜纹编织型式中经纱和纬纱在每一个方向上交替地在两根线上和两根线下交替通过。另外，可以预言也可以使用一种方形的编织型式，然而，这种方形型式的小孔尺寸可能不够小。

另外，还可以使用一种宽网眼斜纹或一种宽网眼斜纹ZZ的编织型式。这些编织型式在Haver和Boecker的文章，及1987年9月8日授予Haver等人的美国专利4691744号中进行了说明。这里引入该文章和专利供参考。

介质40的最粗糙的一层46可以是一块穿孔板或一块编织的金属织物。这一层46离上述初期网幅21最远。为了承受沿直径方向作用的负载，和当介质40用于造纸时遇到的环箍压力，最好，该穿孔平板具有负载轨迹的连续的支承网络。

对于这里所述的实施例，该最粗糙层46的厚度最好大约为0.020-0.030英寸。如果，该最粗糙层46太厚，则制造更加困难。如果该最粗糙层46使用一块穿孔板，而该板又太薄，则不可能满足上述的弯曲疲劳强度要求。该最粗糙层46没有提供的一部分弯曲疲劳强度，可通过形成强度较高的中间层42～45来补偿。这种结构，一般来说，并不是理想的，因为它增大了压力降，并且可能与流体通过介质40的流动通道发生干涉。该穿孔板的开放面积可在20％～40％范围内，最好在30％～37％范围内。

在第一(或最精细)层41与最粗糙的层46之间的各层42～45称为中间层40I。该中间层40I最好是编织的。如果中间层40I是编织的，最好，某种特定的编织型式可在与该中间层40I的平面垂直的方向上，形成一条通过该整个中间层40I的无阻碍的流动通道(即小孔)。虽然排列成斜纹的方形编织型式也可以满足要求，但最好该中间层40I的编织型式为方形编织型式。排列成斜纹的方形编织型式，具有方形开口，并且在对角线上，纬线在两根经线上面和一根或两根经线下面通过。

方形编织型式的经纱和纬纱线编织成简单的一个在一个上面或一个在下面的花纹。在简化的情况下，该经纱和纬纱线的直径相同。方形编织型式的网眼数在两个方向上是相同的；而在与该中间层40I的平面垂直的方向上，流动通道是直通式的。中间层40I最好采用方形编织型式，因为方形编织型式可在与中间层40I垂直和其横向两个方向上，使两相的流体流动达到最好的平衡。与网眼数相同的方形编织型式比较，上述斜纹编织型式可以使用较大直径的线，以获得较大的密度和强度。荷兰平纹编织型式，使用方形编织花纹，经纱的直径比纬纱的直径大。一种相反的荷兰平纹编织型式也是可行的，并可具有方形的编织花纹，而纬纱的直径比经纱的直径大。

与现有技术的结构相反，最好，中间层40I不具有荷兰平纹编织型式。诸如荷兰斜纹，荷兰平纹和相反的荷兰平纹编织型式这样一些编织型式在用于中间层40I时，会过分地限制通过介质40的气流。相反，平纹的方形编织型式可改善初期网幅21的脱水排放。排水得到改善是由于平纹编织型式有较高的突起的开放区域。如果需要的话，只要中间层40I在与介质40垂直和它的横向两个方向上(即在中间层40I内)有气流，就可以使用其他形式的编织型式。

如下所述，各层41～46可以连接在一起形成一个整体的介质40。首先，该中间层40I单独地用砑光机砑光。可选择的是，第一层41也可以用砑光机砑光。砑光必需充分，以便形成适当的关节区域，但又不使纤维卷曲，或过度地减小小孔的开放面积。砑光要充分，以便将各个层41-45的厚度减小至其原来厚度的65-80％。本领域的普通技术人员知道，为了形成所希望的关节区域，可以采用相当大范围的砑光操作。为了在各个层之间形成适当的抗剥离强度，该关节区是重要的。

然后，按希望的顺序，使各个层41-46互相叠加在一起。如上所述，最好(但不是必需)，这些层是从小孔尺寸最小的层41，至小孔尺寸最大的层46按次序单调排列的。

然后，将各个层41-46烧结，使每一个层与相邻的层41-46连接起来。如技术上众所周知的那样，可以按照本领域普通技术人员们制造过滤器介质所用的方法来进行烧结。该烧结工序可以制造出所述的叠片式介质40。

本发明I

下面来说明在表1中作为本发明I列出的介质40。介质40的各个层41-45由304L或316L型不锈钢制成。最后一层46由304型不锈钢制成。为了形成可限制通过该介质40和上述吸湿性初期网幅21的气流的微孔，介质40的第一层41非常精细。该第一层41包括具有165×1400荷兰斜纹编织型式的编织金属网。该金属网由直径为0.0028英寸的经纱线，和直径为0.0016英寸的纬纱线制成。如上所述，方形编织型式对于第一层41不是优选的，因此，该第一层41具有尺寸足够小的小孔，以形成该初期网幅的适当的支承，与中间层适当的液力学连接关系，及气流通过该初期网幅21的限制性小孔。

介质40的第二层42，直接在第一层41的下面。为了适当的支承第一层41，该第二层42包括具有由直径为0.0026英寸的线制成的150×150方形编织型式的编织的金属织物。

介质40的第三层43，直接放在第二层42的下面。该第三层43包括具有由直径为0.0075英寸的线制成的60×60方形编织型式的编织的金属织物。

该介质40的第四层44，直接放在第三层43的下面。该第四层44包括具有由直径为0.016英寸的线制成的30×30方形编织型式的编织的金属织物。

介质40的第五层45，直接放在第四层44的下面。该第五层45包括具有由直径为0.028英寸的线制成的16×16方形编织型式的金属织物。

介质40的最粗糙的层46支承着该介质40的剩余部分。该最粗糙的层46为一块穿孔的金属板。对于所述的实施例，第六层46包括一块厚度为0.0239英寸的24号仪表钢板，并且发现具有37％的开放面积时可以工作得较好。上述大约37％的开放面积是由双向交错排列成60°，节距为0.125英寸，直径为0.080英寸的许多孔形成。这些孔的交错排列轨迹，与机器运动方向平行。本领域普通技术人员知道，为了达到相等的开放面积，数目较多的较小的孔的方式通常比孔较大但孔数目较少的方式好。

在所述实施例中，介质40的最粗糙层46是第六层46。然而，根据本发明的介质40可以具有3-9个层。

或者，该最粗糙层46可以是编织的织物。如果该最粗糙层46为一块编织织物，则它可包括由直径为0.032英寸的线制成的12×12方形编织型式。应当理解，12×12的描述方法表示，在与线主要长度垂直的方向上每英寸有12根线，而第一方向是经纱方向。

上述介质40可用于干燥纸浆过滤阻力(PFR)为5-20(最好为10-11)的初期网幅21。纸浆过滤阻力可根据在1993年7月20日授予Vinson等人的、具有共同受让人的美国专利5228954中所述的方法来测量。这里引入该专利供参考。

这里所用的术语“网幅”或“纤维素纤维结构”是指诸如纸一类的结构，它包括至少50％的纤维素纤维，其余部分为合成纤维、有机填料、无机填料、泡沫材料等。本发明所用的适当的纤维素纤维结构，可在1980年3月4日授予Trokhan的、具有共同受让人的美国专利4191609号；1987年1月20日授予Trokhan的、具有共同受让人的美国专利4637859号；和1993年9月14日授予Trokhan等人的、具有共同受让人的美国专利5245025号中找到。这里引入这些专利供参考。这里所使用的网幅，如果能保存水或从表面上除去水，则认为该网幅是“吸湿性的”。

根据本发明的装置20的除水率是是下述方法测量，即：每磅纤维上除去水的磅数，除以该纤维受处理的时间。数学上，这个方法可用公式表示为：

除水率＝(除去的水的磅数/纤维的磅数)/时间(秒)

除水率是利用重力仪测量重量，和用对流干燥方法将纤维干燥至干透了的状态下，通过测量上述初期网幅21进入该装置20前，和从该装置20出来后的粘稠性来确定的。

虽然，根据本发明的介质40和装置20，是结合利用穿透式空气干燥方法使初期网幅21干燥的例子进行说明的；但这里所述和提出权利要求的本发明不是局限于此。本发明也可用于毛毡干燥或毛细管式的干燥装置中。

Claims (10)

1.一种大致为平面形的干燥介质，所述干燥介质包括多个面对面连接在一起的层，所述介质的弯曲疲劳强度至少为25磅/英寸，在流量为800标准立方英尺/分/平方英尺下的压力降小于70英寸水柱。

2.如权利要求1所述的介质，其特征在于，所述弯曲疲劳强度至少为50磅/英寸。

3.如权利要求2所述的介质，其特征在于，所述弯曲疲劳强度至少为75磅/英寸。

4.如权利要求1、2或3所述的介质，其特征在于，所述压力降小于50英寸水柱。

5.如权利要求4所述的介质，其特征在于，所述压力降小于30英寸水柱。

6.一种大致为平面形、具有两个相对表面的干燥介质，所述干燥介质包括许多个层，这些层是设置在所述介质的一个表面上的第一层，设置在所述介质的所述相对表面上的一个最粗糙的层，和多个在所述第一层和所述最粗糙的层中间的层，所述多个中间层中的每一个层包括具有与所述多个中间层的平面垂直的一条无阻碍的气流通道的编织型式。

7.如权利要求6所述的介质，其特征在于，所述多个中间层中至少有一个层包括方形编织型式。

8.如权利要求6和7所述的介质，其特征在于，所述第一层包括荷兰斜纹编织型式。

9.如权利要求6、7和8所述的介质，其特征在于，所述最粗糙的层包括穿孔金属板，并且最好所述金属板的开放面积为20～40％。

10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8和9所述的介质，其特征在于，所述介质的至少一个层上的小孔尺寸为20微米或更小，并且最好，所述小孔尺寸为20微米或更小的所述层是所述介质的一个外层，并且在造纸过程中与初期网幅接触。

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