CN1940180B - 底布中具有机器向长浮纱的造纸压榨毛毯 - Google Patents
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Abstract
一种造纸压榨毛毯,包括:一底布,该底布包括:一组机器向(MD)顶纱;一组MD底纱;以及一组与MD顶纱和MD底纱交织的机器横向(CMD)纱。MD顶纱、MD底纱和CMD纱交织成一连串循环单元,在这些单元中,每一MD顶纱在该组CMD纱的一些接连的CMD纱的上方形成一MD纸侧长浮纱。该压榨毛毯进一步包括贴在该底布上的至少一层绒布。在这种结构中,该底布的纸侧长浮纱可使各种特性令人满意地平衡。
Description
技术领域
本发明一般涉及造纸、特别涉及造纸中使用的织物。
背景技术
在公知长网造纸工艺中,纤维素纤维的水浆或悬浮物(称为纸“浆”)送到在两个或多个滚轮之间传送的一由丝和/或合成材料织成的环形皮带的上行皮带的顶面上。常被称为“成型织物”的该皮带的上行皮带的顶面为造纸面,起过滤作用,把纸浆的纤维素纤维与水介质分离,从而形成湿纸幅。单靠重力或借助于一个或多个位于织物的上行织物的下面(即“机器侧”)上的吸水箱,水介质经成型织物的称为排水孔的网孔排走。
离开成型部后,纸幅传送到造纸机的压榨部,在压榨部中,纸幅通过一对或多对其上覆盖有一般称为“压榨毛毯”的另一织物的压辊的压区。压辊的压力进一步除去纸幅中的水分;压榨毛毯上有一层“绒布”来加强脱水。纸然后传送到干燥部进一步脱水。干燥后,纸可经二次加工后打包。
压榨毛毯一般包括一层或多层底布以及一层或多层绒布。底布可为单层或多层,尽管新近公知的织物常被层压织物取代,层压织物例如可包括提高压力传递均匀性的一顶部细密织物和提高脱水的一底部更疏松织物。更通常的是,层压底布包括缝在一起的两层单层织物,尽管也可使用双层织物。在某些织物中甚至可使用三层或三层以上织物(例如参见其全部内容作为参考材料包括在此的Zehle等人的美国专利No.5,277,967)。这些织物一般织成12和16梭口花纹组织如平织纹、斜纹或6综缎纹。但这些织物的缺点是起动时间长。
压榨毛毯的其他进展包括非织造底布层。其例子有螺旋织物,例如参见其全部内容作为参考材料包括在此的美国专利No.6,240,608和美国专利公告No.20040005833。非织造织物的一个优点是织物顶面上没有不利地影响纸的印痕的脊部,但是,这些织物的缺点是水力印痕且承受不了大负载。
鉴于上述问题,要求提供压榨毛毯的一种起动时间比层压底布短又能克服螺旋织物的缺点的底布。
发明内容
本发明能克服公知压榨毛毯的某些缺点。作为第一方面,本发明各实施例涉及一种造纸压榨毛毯,包括:底布,该底布包括:一组机器向(MD)顶纱;一组MD底纱;以及一组与MD顶纱和MD底纱交织的机器横向(CMD)纱。MD顶纱、MD底纱和CMD纱交织成一连串循环单元,在这些单元中,每一MD顶纱在该组CMD纱的一些接连的CMD纱的上方形成一MD纸侧长浮纱。该压榨毛毯进一步包括连接在该底布上的至少一层绒布(batt)。在这种结构中,该底布的纸侧长浮纱可使各种特性令人满意地平衡。
作为第二方面,本发明各实施例涉及一种造纸压榨毛毯,包括:一底布,该底布包括:一组机器向(MD)顶纱;一组MD中间纱;一组MD底纱;一组与MD顶纱和MD中间纱交织的机器横向(CMD)上部纱;以及一组与MD中间纱和MD底纱交织的CMD下部纱。该MD顶纱、MD中间纱、MD底纱、CMD上部纱和CMD下部纱交织成一连串循环单元,在这些单元中,每一MD顶纱在一些接连的CMD上部纱的上方形成一MD纸侧长浮纱。该压榨毛毯进一步包括贴在该底布上的至少一层绒布。同样,这一结构赋予底布令人满意的特性平衡。
附图说明
图1为一可使用本发明压榨毛毯各实施例的造纸机的压榨部的示意图;
图2为本发明压榨毛毯各实施例的横截面图;
图3为图1压榨毛毯一底布的俯视图;
图4为图3底布底层的俯视图;
图5A-5L为沿图3中5A-5A线到5L-5L线剖取的剖面图;
图6为本发明底布另一实施例的剖面图;
图7为本发明底布另一实施例的剖面图;
图8为本发明底布另一实施例的剖面图;
图9为本发明底布另一实施例的剖面图;
图10为本发明底布另一实施例的剖面图;
图11为本发明一三层底布的实施例的俯视图;
图12为图11底布底层的俯视图;
图13为沿图11中13-13线剖取的该底布剖面图;
图14为本发明底布另一实施例的剖面图;
图15为本发明底布另一实施例的剖面图;
图16为本发明一三层底布另一实施例的俯视图;
图17为图16底布底层的俯视图;
图18为沿图16中18-18线剖取的图16底布的剖面图;
图19为本发明底布另一实施例的剖面图;
图20为本发明一三层底布另一实施例的俯视图;
图21为图20底布底层的俯视图;
图22为沿图20中22-22线剖取的图20底布的剖面图;
图23为本发明底布另一实施例的剖面图;
图24为本发明底布另一实施例的剖面图;
图25为本发明底布另一实施例的剖面图;
图26为本发明一三层底布另一实施例的俯视图;
图27为图26底布底层的俯视图;
图28为沿图26中28-28线剖取的图26底布的剖面图;以及
图29为本发明底布另一实施例的剖面图。
具体实施方式
下面结合本发明各实施例详细说明本发明。但是本发明可有不同实施方式,不应看成只限于下述实施例。这些实施例只是使得此公开彻底、完全,使本领域普通技术人员充分明白本发明的范围。在各附图中,相同部件用同一标号表示。为看得清楚起见,某些组件的厚度和尺寸夸大。
在本文中,“机器向”(MD)和“机器横向”(CMD)分别指一与造纸机上造纸织物行进方向一致的方向和一与织物表面平行、与行进方向横交的方向。此外,上述平织和环形织造方法是公知的,本文中的“环形皮带”指用这两种方法中任一方法制成的皮带。
参见各附图,图1示出一造纸机压榨部10。压榨部10包括一装在一组辊轮12上、由该组辊轮传送的压榨毛毯14。在其行进过程中,毛毯14绕过一压辊15。一对置的压辊17与毛毯14和压辊15一起在压辊15与17之间形成一压区N。
工作时,一纸幅P从成型部16穿过由压辊15、17形成的压区N,在压区中压辊15、17对纸幅P加压。该压力从纸幅P中压出的水分为毛毯14吸收。随着毛毯14绕在其辊轮组12上传送,从毛毯14上除下的水分由一个或多个吸水箱20调节。
图2为毛毯14的横截面图。如图所示,毛毯14包括一底布层22(下面详述)和两绒布层:一机器侧绒布层24和一纸侧绒布层26。如所例示,这些绒布层24、26最好用针刺工艺连接在底布层22上,尽管本发明也可使用其它连接工艺如热粘接和粘胶。机器侧和纸侧绒布层24、26应用由虹吸把底布层22中的水分吸走的材料如丙烯酸树脂、芳族聚酸胺、聚脂或尼龙之类合成纤维或羊毛之类天然纤维制成。绒布层24、26的优选材料包括聚酰胺、聚脂及其混合物。绒布层24、26的重量和厚度可变动,但绒布与底布的重量比最好为约0.5-2.0,更好为1.0。此外,在某些实施例中,要求增加绒布层或省略绒布层24、26之一或两者。
图3示出双层底布22的顶面或造纸面的一个循环单元,图4为该循环单元的底布22底层的俯视图。底布22包括12根MD顶纱31-42,6根MD底纱51-56和12根CMD纱61-72。下面说明这些纱如何交织。
如图5A-5L所示,每一CMD纱61-72以“上1/下11”的型式与MD顶纱31-42交织。例如,CMD纱66穿过MD顶纱31上方后穿过其它各MD顶纱32-42底下。在同一织造次序中,每一CMD纱还以“上5/下1“的型式与MD底纱51-56交织。仍以CMD纱66为例,它穿过MD底纱51和52上方、MD底纱53底下和MD底纱54-56上方(底纱51、52和54-56在相邻两循环单元中是接连的,从而一起形成“CMD纱次序的上5部分”)。在图5A-5L所示实施例中,每一CMD纱在穿过一MD顶纱上方后遵循两种路径中的一个。对于CMD纱61、63、65、67、69、71来说,作为该织造型式的一部分,每一CMD纱穿过下5根相邻MD顶纱底下和下2根相邻MD底纱上方后穿过一MD底纱底下。因此,CMD纱61穿过MD顶纱32上方、然后在穿过MD底纱52和53的上方的同时穿过MD顶纱33-37的底下,然后穿过MD底纱54底下后穿过其余MD底纱上方和其余MD顶纱底下。对于CMD纱62、64、66、68、70、72来说,每一CMD纱穿过下4根MD顶纱底下和下2根MD底纱上方后穿过一MD底纱底下。因此,CMD纱66穿过MD顶纱31上方、然后在穿过MD底纱51和52的上方的同时穿过MD顶纱32-35的底下,然后穿过MD底纱53底下后穿过其余MD底纱上方和其余MD顶纱底下。相邻两CMD纱之间偏移3-7根MD顶纱,该偏移一般为奇数的MD顶纱。
从图3还可看出,底布22的顶面包括MD长浮纱(“浮纱”为纱的穿过全部多根相邻垂直纱上方或底下的部分;因此,“MD浮纱”为MD纱穿过全部多根相邻CMD纱上方或底下的部分)。在本文中,“长MD浮纱”为穿过至少5根连续CMD纱的MD浮纱。“长纸侧MD浮纱”为穿过造纸表面上至少5根连续CMD纱上方的长MD浮纱,“长机器侧MD浮纱”为穿过该底布的机器面上至少5根连续CMD纱底下的MD浮纱。
使用毛毯14中的底布22可获得令人满意的特性平衡。具有这类底布的毛毯能显示出牢固的纸张质量和一致的可操作性。纸侧长MD浮纱可向纸张提供均匀的压力支撑,从而提高纸张质量和排水性能。在底布的机器侧上,长MD浮纱在毛毯和纸张在吸水辊轮和吸水箱上脱水时可减小“假气”效应,从而能增加排水和加强毛毯的调节。由于长浮纱固着在底布上,因此它们可防止遭到破坏(与非织造底布不同),底布纸侧上的长MD浮纱使得会造成纸张的印痕的脊部减少。
本发明也可使用其上有长MD浮纱的其它双层底布。例如,图6示出一用在一双层底布100中的典型CMD纱101。底布100与底布22的不同之处在于CMD纱与MD顶纱和底纱的交织。如图6所示,CMD纱101穿过一MD顶纱122上方,然后穿过3根MD顶纱123-125底下和一MD底纱152上方后穿过MD底纱153底下。CMD纱101然后穿过MD底纱154-156和181上方和MD纱126-132和121底下。与底布22同样,相邻两CMD纱之间的偏移一般为3-7根MD顶纱。
图7示出使用在本发明压榨毛毯中的双层底布的另一实施例300。底布300包括12根MD顶纱301-312、6根MD底纱321-326和6根CMD纱(图中只示出一根CMD纱331)。与图1-7实施例的下述“上1/下12”次序不同,底布300的CMD纱以“上1/下6/上1/下4”次序与MD顶纱301-312和以“上5/下1”次序与MD底纱321-326交织。在所示实施例中,CMD纱331穿过位于由MD顶纱302和309上方的CMD纱形成的纸侧MD脊部之间“正中”的MD底纱323底下(即在纸侧脊部之间,CMD纱331穿过一MD底纱322上方、一MD底纱323底下、一MD底纱324上方)。相邻CMD纱可如图3-5L实施例所述互相偏移。
图8示出一包括12根MD顶纱401-412、12根MD底纱421-432和12根CMD纱(图中只示出一根CMD纱441)的双层底布400。CMD纱441以“上1/下11”次序与MD顶纱401-412和以“上5/下1/上5/下1”次序与MD底纱421-432交织。如图8所示,CMD纱441穿过MD顶纱407上方时形成的纸侧脊部大致位于CMD纱穿过MD底纱424和430底下时形成的机器侧脊部之间正中。在该实施例中,相邻两CMD纱可如上所述互相偏移。
图9和10示出图8双层底布的改动。图9示出一包括12根MD顶纱501-512、12根MD底纱521-532和12根CMD纱(图中只示出一根CMD纱541)的双层底布500。CMD纱541以“上1/下11”次序与MD顶纱501-512和以“上7/下1/上3/下1”次序与MD底纱521-532交织。在图10所示底布600中,12根CMD纱(以CMD纱641为例)以“上1/下11”次序与MD顶纱601-612和以“上11/下1”次序与MD底纱621-632交织。在这两实施例中,相邻两CMD纱可如上所述互相偏移。
除了图3-10所示双层底布,本发明压榨毛毯也可使用三层底布。图11-13示出三层底布的一个例子700。底布700包括12根MD顶纱701-712、6根MD中间纱721-726、6根MD底纱731-736和12根CMD纱741-752。每一CMD纱以“上1/下11型式”与MD顶纱701-712和以“上5/下1”型式与MD底纱731-736交织。如图13所示,CMD纱741以“上3/下3”次序与MD中间纱721-726交织,CMD纱在穿过中间纱725、726、721上方时与一MD顶纱(图11和13中的MD顶纱702)交织,在穿过中间纱722-724底下时与一MD底纱(图11和13中的MD底纱733)交织。在图14所示另一相似底布800中,穿过MD顶纱802上方后,CMD纱841只穿过一根中间纱822上方,然后穿过MD中间纱823-825底下在MD底纱834底下交织(CMD纱841还穿过MD顶纱803-812和801底下、MD底纱831-833和8 35-836上方以及MD中间纱826和821上方)。对于这两个底布实施例来说,相邻两CMD纱可如上所述互相偏移。
应该指出,在图14中,MD中间纱821-826和MD底纱831-836在垂直方向上堆积(即每一MD中间纱821-826位于对应MD底纱831-836正上方),这些堆积的纱位于两MD顶纱801-812之间。在图15所示底布900中,CMD纱941的交织次序与图14底布800相同,但MD中间纱921-926和MD底纱931-936不但在垂直方向上互相堆积,而且还在垂直方向上在对应MD顶纱901-912下方堆积。本领域普通技术人员不难想到,底布可按底布700中MD中间纱和底纱在垂直方向上在对应MD顶纱下方堆积那样的织造型式织造,也可按照MD中间纱和底纱在垂直方向上不互相堆积的织造型式织造。
图16-18示出另一三层底布1000。底布1000包括12根MD顶纱1001-1012、6根MD中间纱1021-1026、6根MD底纱1031-1036、6根MD上部纱1041-1046和6根CMD下部纱1051-1056。每一CMD上部纱1041-1046以“上1/下6/上1/下4”次序与MD顶纱1001-1012交织,还以“上5/下1”次序与MD中间纱交织。在所示实施例中,CMD上部纱1041在其下方穿过的MD中间纱1024位于CMD上部纱1041穿过MD顶纱1005、1012上方时形成的顶侧脊部之间正中(MD中间纱和底纱在垂直方向上互相堆积,但位于两两MD顶纱之间)。此外,CMD下部纱1051以“上1/下5”次序与MD中间纱1021-1026交织,以“上5/下1”次序与MD底纱1031-1036交织。CMD下部纱1051在MD中间纱1024上方形成的脊部与MD底纱1031正上方的MD中间纱1021偏移3根MD中间纱,CMD下部纱1050在MD底纱1031下方形成一机器侧脊部。还应看到,CMD下部纱1051穿过该CMD上部纱1041从下面穿过的同一中间纱1024的上方。相邻CMD上部纱和下部纱可如上所述互相偏移。
图19示出本发明另一底布实施例1100。底布1100包括12根MD顶纱1101-1112、6根MD中间纱1121-1126、6根MD底纱1131-1136、6根CMD上部纱(图19中只示出一根CMD上部纱1141)和6根CMD下部纱(图19中只示出一根CMD下部纱1151)。底布1100与图16-18所示底布1000大体相同,但MD中间纱1121-1126和底纱1131-1136在垂直方向上互相堆积且位于对应MD顶纱正下方。此外,CMD上部纱(以CMD上部纱1141为例)以“上1/下5/上1/下5”次序与MD顶纱交织。
图11-19三层底布包括相同数量的MD中间纱和底纱,但本发明也可使用MD顶纱和中间纱数量相同的底布实施例。图20-22示出这一三层底布的一实施例1200。底布1200包括12根MD顶纱1201-1212、12根MD中间纱1221-1232、6根MD底纱1241-1246和12根CMD纱1251-1262。在该实施例中,MD中间纱1221-1232垂直堆积在MD顶纱1201-1212底下。CMD纱以“上1/下11”型式与MD顶纱1201-1212交织,以“上7/下5”型式与MD中间纱1221-1232交织和以“上5/下1”型式与MD底纱1241-1246交织。如图22所示,穿过MD顶纱1203上方后,CMD纱1260穿过两根中间纱1224、1225上方,然后穿过MD中间纱1226和1227底下后穿过MD底纱1244底下。CMD纱1260然后穿过MD中间纱1228-1232底下后穿过中间纱1221和1222上方,然后穿过MD顶纱1203上方。在此路径中,CMD纱1260穿过MD底纱1241-1243和1245-1246上方。
图23示出另一三层底布实施例1300。与上述底布1200相同,底布1300包括12根MD顶纱1301-1312、12根MD中间纱1321-1332、6根MD底纱1341-1346和12根CMD纱(图23中只示出一根CMD纱1351)。底布1300与上述底布1200的不同之处在于CMD纱1351所遵循的路线:穿过MD顶纱1303上方后,CMD纱1351穿过4根MD中间纱1324-1327上方,然后穿过MD中间纱1328-1332和MD底纱1345底下。图24也示出一类似的底布实施例。该图所示底布1400包括12根MD顶纱1401-1412、12根MD中间纱1421-·1432、6根MD底纱1441-1446和12根CMD纱(图24中只示出一根CMD纱1451)。底布1400与底布1300的不同之处在于CMD纱1451相对MD中间纱遵循“上6/下6”型式。确切说,CMD纱1451穿过MD顶纱1403上方、一MD中间纱1424上方,在穿过MD底纱1444底下的同时穿过6根MD中间纱1425-1430底下,然后在穿过MD顶纱1403上方的同时穿过6根MD中间纱1431、1432和1421-1424上方。在图25所示类似底布1500中,12根MD中间纱1521-1532的位于MD顶纱1501-1512形成的孔隙底下而不是垂直堆积在其下。每一MD底纱1541-1546垂直堆积在一MD顶纱1501-1512底下。CMD纱(以CMD纱1551为例)与MD顶纱、中间纱和底纱的交织型式与底布1400中的CMD纱1451相同。
图26-28示出三层底布又一实施例1600。底布1600包括12根MD顶纱1601-1612、12根MD中间纱1621-1632、6根MD底纱1641-1646、6根CMD上部纱1651-1656和6根CMD下部纱1661-1666。每一CMD上部纱以“上1/下5/上1/下5”型式与MD顶纱1601-1612交织,以“上4/下1/上4/下3”型式与MD中间纱1621-1632交织。每一CMD下部纱以“上8/下4”型式与MD中间纱1621-1632交织,以“上5/下1”型式与MD底纱1641-1646交织。确切说,如图28所示,CMD下部纱1664穿过位于在上面穿过有CMD上部纱1654的MD顶纱1608附近的孔隙中的MD底纱1644底下。图29示出一类似底布实施例1700。底布1700也包括12根MD顶纱1701-1712、12根MD中间纱1721-1732、6根MD底纱1741-1746、6根CMD上部纱(图29中只示出CMD上部纱1751)和6根CMD下部纱。(图29中只示出CMD下部纱1761)。但是,CMD上部纱1751以“上2/下4/上2/下4”型式与MD中间纱1721-1732交织,CMD上部纱1751穿过在上述两“上2”部分中的两MD中间纱上方空间中的MD顶纱(在该例中为MD顶纱1703,1709)上方。CMD下部纱的交织型式与上述底布1600相同。
应该指出,在结合图16-19和26-29所述底布实施例中,这些底布了使用两种不同经轴织造,从而可使两不同CMD与不同MD纱交织,即CMD上部纱与MD顶纱和中间纱交织,CMD下部纱与MD底纱和中间纱交织。这一结构也可根据底布所需特性容许CMD上部纱和下部纱使用不同类型的纱。
可以看出,结合图6-29所述底布实施例具有长MD浮纱。因此这些底布也有结合图3-5L所述那种性能优点。此外,本发明也可使用MD浮纱长的不同织型的其它底布,不管是双层、三层还是四层底布。
上述底布中使用的纱可为使用在压榨毛毯中的公知的任何纱(例如单丝、多丝、混合纱、可熔单丝和加捻纱),尽管最好使用单丝或加捻纱。CMD纱特别可使用3或4股加捻单丝(特别是0.1-0.3mm加捻单丝),也可使用1.0mm的单丝、纺纱、多丝、包芯纱及其组合。MD纱一般为加捻单丝,但本发明压榨毛毯底布中也可使用1.0mm的单丝、纺纱、多丝、包芯纱及其组合。
以上例示出了本发明,不应看成对本发明有所限制。尽管以上说明了本发明各例示性实施例,但本领域普通技术人员可在本发明范围内对这些例示性实施例作出各种改动。因此,所有这些改动都应看成落在权利要求所述本发明范围内。本发明由后附权利要求限定,也包括权利要求的等同物。
Claims (11)
1.一种造纸压榨毛毯,包括:
一底布,该底布包括:
一组机器向顶纱;
一组机器向底纱;
一组与机器向顶纱和机器向底纱交织的机器横向纱;
机器向顶纱、机器向底纱和机器横向纱交织成一连串循环单元,在这些单元中,每一机器向顶纱在该组机器横向纱的一些连续的机器横向纱的上方形成一机器向纸侧长浮纱,长浮纱穿过11根机器横向纱上方;
该压榨毛毯进一步包括连接在该底布上的至少一层绒布。
2.按权利要求1所述的造纸压榨毛毯,其特征在于,该组机器向顶纱包括12根机器向顶纱。
3.按权利要求1所述的造纸压榨毛毯,其特征在于,每一机器横向纱在该循环单元中只形成一个纸侧脊部。
4.按权利要求1所述的造纸压榨毛毯,其特征在于,每一机器横向纱在该循环单元中只形成两个机器侧脊部。
5.按权利要求1所述的造纸压榨毛毯,其特征在于,每一机器横向纱在该循环单元中只形成一个机器侧脊部。
6.一种造纸压榨毛毯,包括:
一底布,该底布包括:
一组机器向顶纱;
一组机器向底纱;
一组位于该机器向顶纱底下和机器向底纱上方的机器向中间纱;
一组与机器向顶纱和机器向底纱交织的机器横向纱;
机器向顶纱、机器向底纱和机器横向纱交织成一连串循环单元,在这些单元中,每一机器向顶纱在该组机器横向纱的一些连续的机器横向纱的上方形成一机器向纸侧长浮纱,长浮纱穿过11根机器横向纱上方;
该压榨毛毯进一步包括连接在该底布上的至少一层绒布。
7.按权利要求6所述的造纸压榨毛毯,其特征在于,该组机器向顶纱包括12根机器向顶纱。
8.按权利要求7所述的造纸压榨毛毯,其特征在于,该组机器向中间纱包括6根机器向中间纱。
9.按权利要求7所述的造纸压榨毛毯,其特征在于,该组中间纱包括12根机器向中间纱。
10.按权利要求7所述的造纸压榨毛毯,其特征在于,每一机器横向纱在该循环单元中只形成一个纸侧脊部。
11.按权利要求7所述的造纸压榨毛毯,其特征在于,每一机器横向纱在该循环单元中只形成一个机器侧脊部。
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