CN1777719A - 具有用三重接结纱接合至一起的二经纱***的多层成形织物 - Google Patents

具有用三重接结纱接合至一起的二经纱***的多层成形织物 Download PDF

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Abstract

一种造纸织物，可用于造纸机的成形部，此织物具有：以纵向(MD)经纱及横向(CD)纬纱构成的顶层及底层，以及交织该织物顶层及底层的三重接结横向(CD)纱。三重接结纱共同在顶层织造一种平纹组织图案，由此减少纸张痕迹并且提供高水平的网状支撑。

Description

具有用三重接结纱接合至一起的二经纱***的多层成形织物
技术领域
本发明涉及造纸技术。更具体地说，本发明涉及一种用于造纸机成形部的成形织物。
背景技术
造纸过程中，在造纸机成形部，通过将纤维浆沉积到移动的成形织物上形成纤维素纤维网，纤维浆也就是纤维素纤维的水分散体。浆体中大量的水通过成形织物排出，而纤维素纤维网则留在成形织物的表面上。
刚形成的纤维素纤维网从成形部进入压榨部，压榨部包括一系列压榨压区。纤维素纤维网被压榨织物支撑，或者通常情况下位于两层这样的压榨织物之间，穿过压榨压区。在压榨压区中，纤维素纤维网受到压缩力的作用，该压缩力将水从网中挤出，并使网中的纤维素纤维彼此粘附，使得纤维素纤维网转变为纸幅。水由该一层压榨织物或多层压榨织物所吸收，并且理想的情况是不回到纸幅中去。
纸幅最终进入干燥部，干燥部至少包括一个可转动的干燥转鼓系列或烘筒系列，这些转鼓或烘筒由蒸汽在内部进行加热。干燥织物引导刚形成的纸幅以弯曲路径依次绕行该系列中的每个转鼓，且干燥织物将纸幅紧贴在转鼓的表面。加热的转鼓通过蒸发作用将纸幅的含水量降低到所需水平。
应该了解的是，成形织物、压榨织物及干燥织物在造纸机上都采取无端环(endless loop)的形式，并且都起到传送带的作用。应该进一步了解的是，纸张生产是一种以相当快的速度进行的连续过程。也就是说，在成形部，纤维浆连续地沉积到成形织物上，而刚生产出的纸张在离开干燥部后就被连续地卷绕到辊筒上。
织造织物采取许多不同的形式。例如，可将织造织物织成环形，或者先平织然后用接缝将其转变为环状形式。
本发明具体涉及在成形部使用的成形织物。在纸张生产过程中，成形织物起到关键的作用。如上所示，其功能之一是形成纸幅并将所生产的纸产品运送到压榨部。
然而，成形织物还需要处理除水及纸幅形成效果的问题。即，成形织物被设计来让水穿过(即控制排水速率)，同时又防止纤维及其它固体随水穿过。如果排水发生得过快或过慢，纸幅品质及机器效率都会受影响。为了控制排水，因此成形织物中用于排水的空间必须经过适当的设计，该空间通常称为空隙容积。
当前的成形织物采用广泛、多样的形式设计来制造，以满足造纸机需要，根据制造的纸张的等级，将其安装在造纸机上。通常，成形织物包括由单丝织成的底布，并且可以是单层或多层。纱线通常由在造纸机织物技术领域中的普通技术人员为此目的而使用的几种合成聚合树脂中的任意一种挤出而成，例如聚酰胺树脂及聚酯树脂。
成形织物设计还包括兼顾所需要的纤维支撑性与织物稳定性。细网孔织物可提供所需的纸张表面特性，但此种设计会缺乏所需的稳定性，造成织物使用寿命短。与此相反，粗网孔织物提供了织物稳定性并延长使用寿命，却牺牲了纤维支撑性。为了使设计损失最小化、并达到最佳的支撑性及稳定性，因此研发出多层织物。例如，在双层及三层织物中，成形面为了支撑性而设计，而磨面为了稳定性和排水而设计。
此外，三层设计可允许织物成形面与磨面独立织造。由于此种独立性，三层设计可提供高水平的纤维支撑性以及最佳的内部空隙容积。因此，相对于单层及双层设计而言，三层可显著改善排水。
基本上，三层织物是由两个以接结纱接合的成形层与磨损层织物所构成。此接合对织物整体结构完整性是非常重要的。三层织物所具有的一个问题是：两层体在经历一段时间后相对滑移，从而造成织物断裂。此外，接结纱会破坏成形层的结构，而造成纸痕。参见，例如，Osterberg(美国专利4,501,303)，该专利的内容在此以引用方式并入本文。
为了更进一步改善织物整体性及纸幅支撑性，使用接结纱对来制造三层织物。这些接结纱对以各种组织图案和投梭顺序织入织物结构。参见，例如，Seabrook等人的(美国专利5,826,627)和Ward(美国专利5,967,195)，上述专利的内容在此以引用方式并入本文。
本发明是一种具有使用三重接结纱制成的三层组织结构的成形织物。本发明为协调所需纤维支撑性和织物稳定性提供了一种解决方法。
发明内容
因此，本发明是一种成形织物，且其可被应用于造纸机的成形、压榨及干燥部。
本发明是一种具有使用三重横向(CD)接结纱构成三层组织结构的成形织物。为了解决所需的纤维支撑和织物稳定性之间的协调性，三重接结纱共同地在顶层中织造平纹组织图案。因为三重接结纱增加了网状支撑纱的数量并缩短了支撑纤维的横向(CD)纱线之间的距离，这些纤维取向于优选的纵向，所以三重接结纱可以在成形面上提高对纸张纤维的潜在支撑能力。三重接结纱增加了织物表面开口(孔)几何形状的种类，因此可减少在这种结构所形成的纸幅上形成所谓的斜纹排水痕迹。这种开口几何形状种类的增加可消除三重接结纱形成的织物顶层中的斜纹结构。此外，本发明增加了接合点的数量，并且改善了织物层体之间的接合功能。在操作期间当成形织物经受拉伸时，本结构会降低层体之间的相对滑动，并且本结构增强了织物抵抗内部接结纱磨损的能力。
本发明织物是一种成形织物，此成形织物具有：纵向(MD)经纱及横向(CD)纬纱构成的顶层和底层，以及交织顶层及底层纵向(MD)经纱的三重接结纬纱。这三重接结纱与顶面经纱和纬纱相搭配，在顶层中共同织成平纹组织图案，由此减少纸张痕迹并提供高水平的网状支撑。
在优选实施例中，本发明织物是一种三层成形织物，此三层成形织物以第一纵向(MD)经纱及横向(CD)纬纱***来形成织物成形面，以第二纵向(MD)经纱及横向(CD)纬纱***来形成织物磨面，这种复合织物以三重接结纱***接合在一起。
本发明的其他方面包括：三重接结纱优选使用两个经纱层，以及两个或更多个纬纱层。三重接结纱使用3～10页综框的组织图案设计来进行织造。此外，三重接结纱可以采用顺向或逆向投梭。这种三重接结纱可以以一种保持顶层为平纹组织图案来织造。在各三重接结纱之间，可织入1根、2根或多根横向(CD)纬纱。一或多条三重接结纱可通过1根或多根底层经纱之上、或构成底层平纹组织图案的一部分、或与横向(CD)纬纱织造成图案。如果把三重接结纱当作一根“虚拟”的复合纬纱，则顶层和底层的纬纱比例优选是1∶1、2∶1、3∶1、3∶2、4∶3或5∶4。
参照下述附图，将更详细地描述本发明的实施方式。
附图说明
根据下文结合附图进行的详细描述，将更好的理解本发明的这些以及其它的目的和优点，其中：
图1是显示依照本发明教导的织物图案内的三重接结纱路径的剖面示意图；
图2是显示依照本发明教导所织织物的a)经纱路径剖面图及b)纬纱路径剖面图；以及
图3是显示依照本发明教导所织织物的a)成形面视图及b)磨面视图。
具体实施方式
本发明是一种以至少两个经纱***交织两层或数层纬纱的三层成形织物。第一经纱***的纱线交织第一纬纱***的纱线。第二经纱***的纱线则交织第二纬纱***的纱线。可选地，第三层纬纱可以以堆叠或非堆叠的织法***第一和第二横向(CD)纬纱之间。这种复合三层织物是以三重接结纱来接合的。接结纱的功能是，通过织于第一和第二经纱***之上和之下并位于两个横向(CD)纬纱***之间，来将织物的层体接合到一起。使用三层织物的优点是能够在成形面上构成平纹组织(由此使痕迹减至最低且提供高水平的网状支撑)。因此，三重接结纱依序织造，以构成一种平纹组织的表面结构。三重接结纱还可作为成形织物纸面的支撑纱线。
图1是示意性剖视图，显示依照本发明教导的织物图案内的三重接结纱路径。如图1所示，三重接结纱100、110和120织于顶层(成形面或纸面)与底层(磨面或机器面)之间。请注意三重共同织造来构成顶层平纹组织图案的方式。
这三重中的接结纱可以平织1根、2根或数根相邻经纱(即：以2页综框、3页综框、4页综框、5页综框织法)。类似地，织物底层可以是3、4、5、6、7、8、9或10梭口图案。
本发明的说明性实施例是一个5页综框组织图案，其中三重接结纱依照不同的顺序；例如2-2-1、2-2-1或2-2-1、1-2-2。在2-2-1的顺序中，第一股接结纱会平织2根顶层经纱，接着第二股接结纱也会交织2根顶层经纱，而第三股接结纱只交织于1根顶层经纱之上。类似地，对于6页综框组织图案而言，三重会依照2-2-2，2-2-2；3-2-1，1-2-3；或1-2-3，1-2-3的顺序。本发明不局限于这种图案，事实上本发明涵盖多种组织图案。
本发明是一种具有使用三重接结纱构成三层组织结构的成形织物。三重接结纱优选使用两个经纱层以及两个或更多个纬纱层。三重接结纱使用3～10页综框的组织图案设计来进行织造。此外，三重接结纱可以采用顺向或逆向投梭。如参照图1的论述，这种三重接结纱以一种保持顶层为平纹组织的图案来织造。在各三重接结纱之间可织入1根、2根或数根纬纱。一或多条三重接结纱可在底层通过一根或多根底层经纱之上，或者在底层构成部分平纹组织图案，或者依序与底层横向(CD)纬纱***图案织造。如果把三重接结纱当作一根“虚拟”的复合纬纱，则顶层和底层的纬纱比例优选是1∶1、2∶1、3∶1、3∶2、4∶3或5∶4。
为了解决所需的纤维支撑和织物稳定之间的协调性，三重接结纱共同在顶层织造一种平纹组织图案。因为三重接结纱增加了网状支撑纱的数量并缩短了支撑纤维的横向(CD)纱线之间的距离，这些纤维取向于优选的纵向，所以三重接结纱可以在成形面上提高对纸张纤维的潜在支撑能力。三重接结纱增加了织物表面开口(孔)几何形状的种类，因此可减少在这种结构所形成的纸幅上形成所谓的斜纹排水痕迹。这种开口几何形状种类的增加可消除三重接结纱形成的织物顶层中的斜纹结构。
本发明的另一个优点是增加了接合点，并改善了织物层体之间的接合功能。在操作期间当成形织物经受拉伸时，本结构会降低层体之间的相对滑动，并且本结构增强了织物抵抗内部磨损的能力。
依照本发明所教导内容制成了成形织物样品。图2显示依照本发明教导内容所织织物的a)经纱路径剖面图及b)纬纱路径剖面图。图3显示依照本发明教导内容所织织物的a)成形面视图及b)磨面视图。请注意图3a所示成形面所具有的平纹组织图案。
织物样品试验表明：为了增加造纸时的支撑点数，三重接结纱的直径应优选为：比纸面的最大经纱直径小至少0.01毫米(mm)。例如：若顶层经纱直径是0.13毫米(mm)，则各接结纱的直径应不大于0.12毫米(mm)。
根据本发明的织物优选仅包含单丝纱，优选为聚酯、聚酰胺或其他聚合物，例如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。也可使用双组份纱或皮/芯纱。对于任一纱线而言，可使用本领域普通技术人员所了解的任意聚合物组合。横向(CD)及纵向(MD)纱线可以具有一种或多种不同直径的圆形横截面形状。此外，除了圆形横截面形状之外，一种或数种纱线可以具有其他的横截面形状，例如矩形横截面形状或非圆形横截面形状。
总而言之，本发明使用的三重接结纱可提供3个主要优点：1)纱线潜在地增强对纸张纤维的支撑，2)通过在成形面上形成多种开口，可用于消除成形面上的斜纹倾向，所以纱线降低了在形成的纸幅上形成排水痕迹的可能性，以及3)纱线增加了接合点数量，改善了织物层体之间的接合功能。
对于本领域技术人员来说，可以容易地对上述实施方案进行多种修改和改进，或应用于其它领域，而不偏离本发明的目的、精神和范围。所有这些改动均在本发明权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种造纸织物，包括：
第一层，由第一纵向(MD)经纱***交织第一横向(CD)纬纱***而形成；
第二层，由第二纵向(MD)经纱***交织第二横向(CD)纬纱***而形成；以及
接结纬纱***，以三重织造，将所述第一层与所述第二层接合至一起，形成一种复合三层织物。
2.根据权利要求1所述的造纸织物，其中所述第一纵向(MD)经纱***与所述第一横向(CD)纬纱***形成所述织物的成形面，以及，所述第二纵向(MD)经纱***与所述第二横向(CD)纬纱***形成所述织物的磨面。
3.根据权利要求1所述的造纸织物，其中所述三重接结纱使用3～10页综框的组织图案设计来进行织造。
4.根据权利要求1所述的造纸织物，其中所述三重接结纱织造，以消除所述第一层的任何斜纹结构。
5.根据权利要求1所述的造纸织物，其中所述三重接结纱的纱线可以顺向或逆向投梭。
6.根据权利要求1所述的造纸织物，其中所述三重接结纱中的每根纱都是呈交错图案来织造，从而产生顶层平纹组织。
7.根据权利要求1所述的造纸织物，其中1根、2根或多根横向(CD)纬纱织于所述三重接结纱之间。
8.根据权利要求1所述的造纸织物，其中三重接结纱中至少一根，通过至少一根底层经纱之上，或者形成底层平纹组织图案的一部分，或者依序与底层横向(CD)纬纱织造。
9.根据权利要求1所述的造纸织物，其中当把所述三重接结纱看作是一根“虚拟”的复合纬纱时，顶层和底层的纬纱比例是1∶1、2∶1、3∶1、3∶2、4∶3或5∶4。
10.根据权利要求1所述的造纸织物，其中至少部分所述纵向(MD)纱线是聚酰胺、聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纱线中的一种。
11.根据权利要求1所述的造纸织物，其中至少部分所述横向(CD)纬纱是聚酰胺、聚酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)纱线中的一种。
12.根据权利要求1所述的造纸织物，其中所述织物是成形、压榨或干燥类型的织物。
13.根据权利要求1所述的造纸织物，其中任一纵向(MD)经纱、横向(CD)纬纱、或接结纱都具有圆形横截面形状、矩形横截面形状或非圆形横截面形状。
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