包括互連環的機上接縫的工業織物的製作方法

2023-05-30 22:03:46 2

專利名稱：：包括互連環的機上接縫的工業織物的製作方法
技術領域：
：本發明涉及造紙及相關技術。更具體地說，本發明涉及一種機上接縫類的工業織物，例如用於造紙機壓榨部的機上接縫的壓搾織物。
背景技術：
：在造紙過程中，在造紙機成形部，通過將纖維漿即纖維素纖維的水分散體沉積到移動的成形織物上形成纖維素纖維網。漿體中大量的水分通過成形織物排出，而纖維素纖維網則留在成形織物的表面上。剛形成的纖維素纖維網從成形部進入壓榨部，壓榨部包括一系列壓榨壓區。纖維素纖維網由壓榨織物支撐，或者通常情況下位於兩層這樣的壓搾織物之間，通過壓榨壓區。在壓榨壓區內，纖維素纖維網受到壓縮力的作用，該壓縮力將其中的水分擠出，並使網中的纖維素纖維彼此粘附，使得纖維素纖維網轉變為紙幅(papersheet)。水由一或多層壓榨織物所吸收，並且理想的情況是不回到紙幅中去。紙幅最終進入乾燥部，乾燥部至少包括一個可轉動的乾燥轉鼓系列或一個可轉動的乾燥轉筒系列，這些轉鼓或轉筒由蒸汽在內部進行加熱。乾燥織物引導剛形成的紙幅按照彎曲路線依次繞行每個該系列中的轉鼓，乾燥織物將紙幅緊緊地貼在轉鼓的表面。加熱的轉鼓通過蒸發作用降低紙幅的含水量至所需的水平。應該了解的是，成形、壓榨及乾燥織物都在造紙機上採用無端環(endlessloop)的形式，並且都起到傳送帶的作用。應該進一步了解的是，紙張生產是一個以相當大的速度進行的連續過程。也就是說，在成形部，纖維漿連續地沉積到成形織物上，而剛生產出的紙幅在離開乾燥部後就被連續地巻繞到輥筒上。現在具體談壓榨織物，應記得壓榨織物曾經僅以環狀形式供應。這是因為在壓榨壓區內，一或多層壓榨織物的任何不均勻性都極易在剛形成的纖維素纖維網上留下痕跡。環狀無接縫的織物，例如由公知的環形機織工藝所製成的織物，在其縱向(機器)及橫向(橫機器)方向上都具有均勻的結構。接縫，例如在安裝到造紙機上時用來將壓榨織物封閉成環狀形式的接縫，在壓榨織物的均勻結構中呈現不連續性。因此，接縫的使用大大地增加了纖維素纖維網在壓榨壓區內被印痕的可能性。因此，與壓榨織物的其餘部分相同，任何可用的機上接縫的壓搾織物的接縫區域都必須在負荷下工作，即在一或多個壓榨壓區內的壓縮力下工作，並且為了防止正在製造紙製品由該接縫區域造成周期性的印痕，該接縫區域必須具有與壓榨織物的其餘部分相同的對水及空氣的滲透性。儘管這勝要求帶夾了相當女的林犬l、o]顥，伯由幹旦有接縫的這種織物能夠比較容易且安全地安裝在壓搾部上，因此仍然非常需要開發出機上接縫的壓搾織物。最終，這些問題通過改進具有接縫的壓榨織物而得到克服，該接縫通過在織物兩端的橫向邊緣處設置接縫環而形成。接縫環本身由織物的機器方向(MD)紗線形成。通過將壓榨織物的兩端放在一起，使織物兩端的接縫環相互交叉，然後用所謂的銷或銷線穿入由相互交叉的接縫環限定的通道中，以將織物的兩端鎖在一起，從而閉合接縫。不用說，在造紙機上安裝機上接縫的壓榨織物比安裝環形壓榨織物更容易且更省時。一種壓榨織物的製造方法是平織該織物，具有這種接縫並可在造紙機上連接。在此情況下，經紗為壓榨織物的機器方向(MD)紗線。為了形成接縫環，在織物端部的經紗回折，並且沿平行於經紗的方向織一段距離再回到織物本體內。更優選的另一種技術為改進的環形機織形式，通常用來製造無端織物環。在改進的環形機織中，諱紗(weftyarn或fillingyarn)橫穿織機往復進行連續機織，在每一行程，通過穿繞過形成環的銷，在正在織造的織物的邊緣之一處形成環。因為最後成為壓榨織物中MD紗線的緯紗是連續的，所以此方法獲得的接縫環比任何通過將經紗末端織回平織織物端部而製造的接縫環更牢固。應注意，紗線折回以形成環的彎曲度，特別是較小半徑時，能夠導致在形成環的紗線部分中不希望的應力。這會使接縫處的紗線變弱，使得它們比在本體中的紗線更早損壞，而這種情況是不希望出現的。在又一種技術中，用於造紙機壓榨部的機上接縫的多軸壓榨織物由底布層製成，該底布層通過將織物帶螺旋纏繞為多個相鄰的捻圈組接而成，每個捻圈彼此鄰靠，並且與鄰接捻圈連接。製得的環形底布層被壓平，以製得在其橫向邊緣的摺疊處互相連接的第一及第二織物疊層。在橫向邊緣的摺疊處，橫向紗線從織物帶的每個捻圈除去，以得到接縫環。通過將短纖維毛層材料針剌入第一及第二織物疊層而使其彼此疊置。在安裝至造紙機的過程中，通過在兩個橫向邊緣將銷線穿入由相百奪3的接縫環形成的誦道中，將壓據織物連接為環狀形式。在各種情況下，可以通過螺旋形接縫線圈(coil)的各捻圈與織物每一端處的接縫環交叉，以及，將銷線穿入由相互交叉的紗線及接縫環形成的通道中，使螺旋形接縫線圈與織物兩端的接縫環相連接，以將螺旋形接縫線圈與織物的端部相連接。然後，通過使織物每一端的接縫線圈的各捻圈相互交叉，以及，將另一個銷線穿入由相互交叉的接縫線圈形成的通道中以將織物的兩端彼此連接，可將織物連接形成無端環的形式。機上接縫的壓榨織物製造的最後步驟，是將一層或多層短纖維材料至少針剌進其外表面中。針刺隨著壓榨織物被連接成無端環的形式而同時進行。壓搾織物的接縫區域被針刺處理所覆蓋，以確保該區域具有與織物的其餘部分儘可能接近的滲透性能。在針剌處理結束時，除去使織物兩端彼此連接的銷線，並且切斷接縫區域內的短纖維材料，以形成覆蓋該區域的褶片(flap)。然後，此刻將端部開口形式的壓榨織物裝箱並運送給造紙用戶。在針刺處理的過程中，壓榨織物不可避免地遭受到一定損害。這是因為使短纖維材料的各纖維進入且穿過壓榨織物的倒刺針也會遇到壓榨織物本身的紗線，並使其斷裂或削弱。並且，當針刺壓搾織物的接縫區域時，至少部分形成接縫環的MD紗線、及螺旋形接縫線圈(如果存在的話)會被稍微削弱。這種類型的損害不可避免地在總體上削弱了接縫，並且能夠導致接縫斷裂。關於這點，應該認識到，在使用螺旋形接縫線圈的情況下，僅少量的損壞也將導致過早的接縫斷裂。因為螺旋形接縫線圈在接縫區域延伸橫穿織物，所以在任何點處斷裂都能使接縫長度上的相當大部分接縫變弱，從而引發拉開或裂開。除了壓榨織物之外，許多其他種類的工業織物也設計成能夠在安裝到某些設備時封閉成環狀的形式。例如，在安裝到乾燥部時，造紙機的乾燥織物可被連接成為無端環的形式。乾燥織物可使用銷線接縫或螺旋接縫來這樣連接，該接縫與上述接縫類似。其他工業織物，例如波紋帶、紙漿成形織物及汙泥脫水帶，都以類似的方式進行縫合，並且也因為相同的原因易出現接縫斷裂。此外，能得到的螺旋形接縫線圈規格有限。也就是說，它們僅能以有限數量的直徑及螺距(每單位長度的捻圈數)獲得。顯然，工業織物的設計者很期望螺旋形接縫線圈的替代品。在PCT/US98/05908中披露了一種造紙機"鏈帶"織物，其包括沿機器橫向延伸的鉸鏈線及多個沿機器方向延伸的環鏈元件。每個環鏈元件在機器橫向上開口，並且至少套入兩根鉸鏈線。環鏈元件可為不間斷的或連續的，或為有切口的，而後者優選用來修補受損的帶。此公開文本還包括對兩種製造造紙機帶方法的描述。美國專利No.4，469,221披露了一種造紙機的織物，其包括沿機器橫向延伸的銷線，以及搭鎖於銷線上的鏈環，使得鏈環沿機器方向延伸。此專利還示出了不同形狀的環鏈元件。每個環鏈元件在其端部都具有用來容納相鄰鉸鏈線的孔。孔並未完全封閉，而是具有狹縫以允許其擴開並圍繞鉸鏈線搭鎖。在PCT/US98/05908及美國專利No.4，469,221中所披露的鏈帶具有環鏈元件，其僅定向於機器方向，而不是定向於機器橫向。此外，鉸鏈線僅被示出沿機器橫向延伸，而並未沿機器或斜向延伸。以這種限定的配置，不能兼顧織物的強度和抗針刺損害的性能。本發明通過提供一種機上接縫的織物解決了現有技術的這些缺點，該機上接縫的織物具有提高的強度及抗針刺損害性能。
發明內容因此，本發明是一種用預製的環製成的工業織物。所述環可為任意形狀，包括但不限於圓形、橢圓形、矩形、傾斜形、長方形(oblong橢圓形)及有四面的形狀，並且用機器方向紗線、銷線或金屬絲連接，以形成平幅針織物，該織物兩端可互相連接形成連續環。或者，所述環可定向於機器橫向，並且用定向於機器方向的紗線來連接。在另一個實施例中，所述環也定向於機器方向的，並用延伸於斜角方向(即相對於機器方向傾斜)的紗線將所述環連接。所述環可用剛性材料製造，並且可具有不間斷、均勻的特性。作為選擇，所述環可為長絲或共聚物，可為金屬及/或非金屬材料，也可為柔性的或非柔性的。環可為不間斷的，或可在一端開口並可通過鉤扣的方式閉合。環也可具有預製的帽，能夠提供較平緩的沿其表面壓力分布。環還可在每一端具有孔，以供銷線將它們互相連接。其他材料也可插入所述環中，以減少空氣或液體的滲透性，以使未開口區域與開口區域之間的滲透性差異均化，並且有助於支撐所述環、防止其在壓搾機內變形。本文也對製造所述織物的幾種方法進行描述。本發明避免採用一種昂貴織機，以生產用作造紙機織物基材的機織物；與提供縫合製品用線圈的螺旋物相比，本發明能提供更高的強度；以及，本發明還提供了一種方法，可製得一種半成品，容易縫接到一起以形成成品；另外，本發明通過消除織物基材和接縫區域基體差異，改善了整個結構的均一性。現將參照以下附圖對本發明進行更完整詳細的說明。圖1為本發明工業織物的第一實施例的示意性透視圖。圖2為本發明工業織物的第二實施例的示意性透視圖。圖3為本發明工業織物所包括的環的示意性透視圖。具體實施方式現在具體參照附圖，順便說明附圖並未按照實際比例繪製，而是舉例說明本發明及其構件，圖1為機上接縫的工業織物第一實施例的示意性透視圖。織物IO在其兩端互相連接後將會形成無端環的形式。在此實施例中，工業織物10包括多個預製的環2。環2定向於機器方向，並且由例如紗線(或者作為另一種替代方案，銷線或金屬絲)3來連接，紗線呈斜角延伸，即相對於機器方向呈斜向延伸。圖2為本發明工業織物20的替代實施例的示意性透視圖。在這個實施例中，該環2定向於機器橫向，並且由沿機器方向延伸的紗線3來連接。圖1及圖2都示出了構造為單層環的工業織物。但是，僅將這種結構視為一種實例，該工業織物也可具有二層、三層或更多層的環，或也可為疊層及包括幾個織物層。在後一種情況下，織物被疊置並包括幾個織物層，織物層的一層或多層，包括所有的層，可為機上接縫的，並且可依照本發明製成。可不經過進一步"處理"來製造上述工業織物。或者，在該工業織物例如為壓榨織物的情況下，可在其一面或兩面上針刺一層或多層短纖維毛層材料，或者可用相當方式施加面層。更具體地說，為了遮蓋織物基材、增加穩定性，並且為了提供更細緻的表面以改善壓力分布，可將短纖維針刺進工業織物的所有部分。短纖維可為任何一種用於製造紙機織物及其他工業處理織物的聚合樹脂，但是優選為由聚醯胺及聚酯樹脂組成的組。如上所述，該工業織物還可在其任一表面或兩個表面上都包括聚合樹脂塗層，例如聚氨酯或聚醯胺，使用已知技術進行塗覆，如全寬塗覆、浸塗、噴塗。或者，該工業織物可用於造紙機其他部之一中，即用於成形或乾燥部，或作為聚合樹脂塗覆的基底、造紙工業處理帶(PIPB)。此外，該工業織物可用作波紋帶或其基底；作為紙漿成形織物，例如雙壓區加厚帶；或作為其他工業處理帶，例如汙泥脫水帶。在用紗線連接該環的情況下，各紗線可為任何用於紙機織物或其他工業處理織物的紗線類型。也就是說，為單獨使用的單絲股形式的單絲紗，或為合股單絲或合股復絲紗線形式的合股/捻合紗線，都可用作這些紗線中的任一種。更進一步，包括紗線的長絲可由合成聚合樹脂材料擠出而成，例如聚醯胺及聚酯，或可為金屬絲，並可根據工業紡織品工業中，特別是紙機織物工業中所熟知的技術，將其併入紗線中。在改為用銷線連接這些環的情況下，每個銷線可為單股單絲，多股單絲，未互相捻合的多股單絲、或被合股、捻合、編織或針織在一起的多股單絲，或為任意一種用於紙機織物的其他銷線類型。該銷線可為金屬絲或由合成聚合樹脂材料擠出而成。如圖3所示，環可具有幾種形狀中的任一種，例如圓形、卵形(橢圓形)、傾斜形(oblique)、長方形、具有四面的形狀或D形。形成環的材料可為圓形、卵形(橢圓形)、正方形、矩形或其他橫截面形狀，並且可具有在0.15mm1.0mm範圍內的直徑。這些環可用剛性材料製造，並且可具不間斷、均勻的特性。這些環可為金屬或為任意一種工業紡織品工業中紗線所用的聚合樹脂材料(例如，聚醯胺、聚氨酯、聚酮或聚酯)擠出而成。環可為柔性的或非柔性的。該環可為不間斷的，或者，該環可具有開口並且通過例如鉤扣或卡扣的方式機械方式封閉。環還可在每一端具有孔，以容納例如用於將它們互相連接的細長銷線。順便提及，以此方式連接這些環使得它們在各端可樞軸方式轉動，以向織物提供增加的柔性和強度。該環也可在其一側或兩側上使用預製的帽4，該預製帽能夠使環表面上的壓力差更均勻。巾胃4為可滲透的或不可滲透的。環可為單絲、合股/捻合長絲或編織長絲。上述材料的任一種均可用另外的聚合樹脂材料進行塗覆。如果需要，可由這些環形成的織物結構內所包括的開口區域提供空隙體積。可其將他材料插入該開口區域，以減少空氣或液體的滲透，使未開口區域(landarea)與開口區域之間的滲透性差異均化，並且有助於支撐該環避免其在壓榨機內變形。此外，可將環與銷線本身製成多孔的，例如，具有穿過其連續部分的貫穿空隙。在此建議幾種該工業織物的製造方法。在一種方法中，將機織織物用作"平臺"，在該平臺上，這些環圍繞織物兩個方向之一的紗線而扣上或合上。更具體地說，提供平織織物，其在經向具有較小的紗線系統，並且在緯向具有單獨的單絲。然後，這種織物被置於定位系統(indexingsystem)上，以使環能夠扣在織物兩個方向之一的紗線上。重複這些步驟直到製成所需長度的織物為止。在另一種方法中，一段長度的銷線插入綜框，圍繞該銷線，使環閉合、並且向前定位，以及重複這些步驟直到獲得全長度的織物為止。然後通過將其端部放置到一起，並且將環扣接於公用銷線，以連接全長度的織物。這些方法的任一種都會生產一定量的"半成品"，然後，該半成品可由校準輥(masterroll)來將其製成所需尺寸。此過程可自動或手工來完成。對於本領域技術人員來說，可以容易地對上述方案進行多種修改，而不偏離本發明的目的、精神和範圍。所有這些修改均在本發明權利要求範圍內。附圖標號一覽表tableseeoriginaldocumentpage11權利要求1.一種機上接縫的工業織物，包括多個連接件，其沿機器方向延伸；以及多個預製的環，定向於機器橫向，每個環套入至少兩個所述連接件，所述環以及所述連接件具有多孔性。2.—種機上接縫的工業織物，包括多個連接件，其沿機器橫向延伸；以及多個預製的環，定向於機器方向，每個環套入至少兩個所述連接件，所述環以及所述連接件具有多孔性。3.—種機上接縫的工業織物的製造方法，包括以下步驟:提供平織織物；提供多個具有多孔性或非多孔性的環；所述織物具有機器方向紗線及橫機器方向紗線；以及將所述多個環連接到所述織物上，其中所述多個環在機器橫向，或基本上在機器橫向。4.一種機上接縫的工業織物的製造方法，所述方法包括以下步驟提供多個具有多孔性的環；提供多個插入所述環中的具有多孔性的銷線；向相鄰環中插入各銷線；以及沿所述銷線向前以預定距離定位所述環。5.—種機上接縫的工業織物的製造方法，包括以下步驟:提供平織織物；提供多個具有多孔性或非多孔性的環；所述織物具有機器方向紗線及橫機器方向紗線；以及將所述多個環連接到所述織物上，其中所述多個環在機器方向，或基本上在機器方向。6.—種機上接縫的工業織物的製造方法，包括以下步驟提供平織織物；提供多個具有多孔性或非多孔性的環；所述織物具有多個具有多孔性的連接件，所述連接件相對於機器方向以斜角延伸；以及將所述多個環連接到所述織物上。全文摘要一種機上接縫的工業織物，包括由銷線連接的環。在一主要實施例中，環定向於機器方向，並且銷線以一定角度延伸用來連接環。這種結構能夠改善織物的強度，並且能夠提供抗針刺損害的性能。在另一個主要實施例中，環定向於機器橫向，並且銷線沿機器方向延伸用來連接環。文檔編號D21F1/00GK101403203SQ20081017368公開日2009年4月8日申請日期2003年10月28日優先權日2002年11月13日發明者羅伯特·A·漢森申請人:阿爾巴尼國際公司