本发明涉及造纸技术。更具体点说，涉及造纸机压榨部用的压榨织物及其制造方法。
新形成的纤维素纤维网从成形部前进到包括一系列压榨辊隙的压榨部。纤维素纤维网移动通过由压榨织物支承着的压榨辊隙，或者通常的情况是在两个这样的压榨织物之间通过。在压榨辊隙内，纤维素纤维网受到压力将水从其内挤掉，并使网内的纤维素纤维互相粘结在一起，这样纤维素纤维网就被转变为纸张。在理论上，被压榨织物接受的水不再回到纸张上。
纸张最终前进到包括至少一系列可转动的内部被蒸汽加热的干燥筒或滚筒的干燥部。新形成的纸张被干燥织物导向按蛇形路线相继地环绕每一个在系列内的干燥滚筒，干燥织物使纸张紧贴地保持在干燥滚筒的表面上。加热的干燥滚筒通过蒸发将纸张内的含水量降低到所需的水平。
应该知道成形织物、压榨织物和干燥织物的形式都是装在造纸机上的无端环并且都起着传送带的作用。还应知道造纸是以相当大的速率进行的连续过程。那就是说，在成形部纤维浆不断地沉积在成形织物上，而新形成的纸张则在从干燥部出来后不断地卷绕在卷筒上。
本发明具体地涉及压榨部使用的压榨织物。在造纸过程中，压榨织物扮演着重要的角色。其功能之一，如上提示过，是支承并携带被制造的纸产品使它通过压榨辊隙。
压榨织物还参与纸张表面的平整。为此，压榨织物被设计成具有光滑的表面和均匀的弹性结构，借以在移动通过压榨辊隙时将一个光滑的无痕表面赋予所制造的纸张。
也许最重要的是，压榨织物要接受大量从压榨辊隙内的湿纸上挤出的水。为了满足这个功能，在压榨织物内按理必须有常被称为空隙容积的空间以便水能进入，并且在其整个有效寿命内都必须有合适的透水性。最后，压榨织物必须能防止从湿纸上接受的水返回到从压榨辊隙内出来的纸上并重新把它弄湿。
当代的压榨织物被制成多种设计用来满足造纸机要求的式样，使造纸机在装上该织物后能制造出所需等级的纸张。一般地说，压榨织物具有一层织造的基底织物，其内用针刺法连结上一层非织造的细小纤维材料絮片。基底织物可由单丝、捻合单丝、复丝或捻合复丝织成，并且可以是单层、多层或叠层。从事造纸机织物技术的一般技术人员为此目的通常采用的纱线是从合成聚合树脂如聚酰胺(尼龙)和聚酯树脂中的任何一种挤压出来的。
织造的基底织物本身可采用多种不同的形式。例如它们可被织成无端的环，或者先平织然后用织造的接缝使它们成为无端的形式。还有，它们也可用一种常被称为改良无端织造的方法来制造，其特征为，在基底织物的横向边上设有利用其机器方向(MD)纱线构成的接缝环。在这方法中，MD纱线在织物的横向边之间来回不断地织造，在每一边转回形成一个接缝环。按照这样型式制出的基底织物在装到造纸机上时被转变成无端的形式，因此这种织物被称为机上可缝合的织物。要使这种织物成为无端的形式，须将两个横向边对接在一起，使两个横向边上的接缝环互相交叉，然后用一个接缝销穿过交叉接缝环所形成的通道。
另外，织造的基底织物还可用叠合的方法制成无端的环，该法系将一个基底织物的对接环放在另一个对接环之内，然后用针刺短纤维絮片穿过这两层基底织物的方法将它们连结在一起，其中一层或两层的织造基底织物可属于机上可缝合型式。
在任何一种情况下，形式为无端环或缝合后可成为无端环的织造基底织物都有一个沿纵向测量的长度，和一个沿横向测量的宽度。由于造纸机外形可在大范围内变化，造纸机织物制造商被要求按照所需尺寸生产压榨织物和造纸机的其他织物，以资配合客户造纸机内的具体位置。不用说，客户的这个要求会使生产过程难于流水化，因为每一幅压榨织物通常都必须按定单制造。
为了响应这个需要，更快更有效地生产出具有各种长度和宽度的压榨织物，近年来曾用普通授予Rexfelt等的美国专利5,360,656号中所公开的螺旋技术来生产压榨织物，该技术的内容在这里被引用供参考。
美国专利5,360,656号所示的压榨织物具有一幅有一层或多层短纤维材料针刺连结到其内的基底织物。该基底织物具有至少一层是由织造织物带螺旋地卷绕构成的，其宽度小于基底织物的宽度。基底织物在纵向或机器方向上是无端的。螺旋卷绕带的纵向螺纹与压榨织物的纵向成一角度。织造织物带可先在一台比通常用来生产造纸机织物的织机窄的织机上平织。
基底织物具有多个螺旋地卷绕并邻接的较窄的织造带圈。做织物用的织物带是由纵向纱(经纱)和横向纱(纬纱)织造而成的。相邻的螺旋卷绕的带圈可互相对接，而这样产生的螺旋形接缝可用缝合、缝编、熔化或焊接予以闭合。或者，邻接螺旋圈的相邻的纵向边缘部可搭接地布置，只要将该边缘的厚度减小，使搭接区的厚度不致增加即可。另外，在该带的边缘上纵向纱之间的间距应增大，这样当邻接螺旋圈被搭接地布置时，在搭接区内纵向纱之间的间距可不变。
在任何一种情况下，结果都是一幅形式为无端环的织造基底织物，其具有一个内表面、一个外表面、一个纵向(机器方向)和一个横向(横越机器方向)。于是可修切织造基底织物的侧边使它们与其纵向(机器方向)平行。在织造的基底织物的机器方向与螺旋形连续接缝之间的角度可较小，通常小于10°。同理，织造带的纵向纱(经纱)与织造的基底织物的纵向(机器方向)成相同的较小角度。类似地，织造织物带的与纵向纱(经纱)垂直的横向纱(纬纱)与织造的基底织物的横向(横越机器方向)成相同的较小角度。简言之，织造带的纵向纱(经纱)和横向纱(纬纱)都不与织造的基底织物的纵向(机器方向)或横向(横越机器方向)一致。
在美国专利5,360,656号所示的方法中，织造织物带被卷绕在两根平行的辊的周围以便组合成织造的基底织物。应该认识到只要用一条较窄的织造带螺旋卷绕在两根平行辊的周围便可提供具有各种宽度和长度的无端基底织物环。一个特定的无端基底织物环的长度可由织造带的每一个螺旋圈的长度来确定，而宽度可由织造带的螺旋圈的数目来确定。从而便可不再像现有情况那样，必须按定单织造具有规定长度和宽度的完整的基底织物。而是可以用一台窄到20英寸(0.5米)的织机来生产织造带，但为了切合实际起见，最好采用一台宽度从40到60英寸(1.0到1.5米)的传统织机。
虽然美国专利5,360,656号所示的方法仍然需要在一个与织造基底织物的组合分开的操作中制造织物用的织造织物带，但在造纸机织物制造商中已留下相当大的影响，使他们可进一步考虑用非织造材料制成的带代替织造织物带，从而将织造过程一并废除，这样来使压榨织物的制造过程流水化。不用说，生产非织造材料带比生产织造织物带就单位长度言显然更为省时和有效。
普通授予Johnson的美国专利4,427,734号的内容在这里被引用供参考。该专利所示出的压榨织物具有一幅纺织纱线交织的基底织物和多个合成纺织纤维的非织造层，每一个非织造层都被连接到邻近的层上，然后集合起来用针刺法连结到基底织物上。在合成纺织纤维的相邻的非织造层之间插置着一层网眼织物。在较优的实施例中，该网眼织物为用挤压或类似技术从热塑性树脂如聚丙烯、聚乙烯之类中制出的非织造网眼织物。该非织造网眼织物具有一个由单丝状肋或纱线组成的网状结构，该结构可在非织造网眼织物带的纵向和横向上取向。
美国专利4,798,760和4,830,915所示出的压榨织物都具有多于一层的非织造网眼织物。在前一个专利中，压榨织物包括一幅织造基底织物，而在后一个专利中，并没有织造的基底织物。
就其优点言，在这两个现有技术的专利中所示出的非织造网眼织物能够提供具有增添的空隙容积的压榨织物，由它们形成的层比由织造织物形成的层能对压实具有较大的抗力。另外，由于没有作为织造织物表面特征的纱结，用在最上面的、或与纸接触的、压榨织物的非织造网眼织物层能有助于生产出光滑无痕的纸张。
不幸的是，压榨织物本身的宽度可轻易地达到400英寸(10.2米)或更大，而非织造网眼织物在宽度大于150英寸时便缺乏供货，因此在压榨织物上的应用受到限制。
有两种方法可将非织造网眼织物带组合成为基底织物。第一种方法是将非织造网眼织物带螺旋卷绕成多个互不搭接的圈，每一个螺旋卷绕的非织造网眼织物圈被对接在前一卷绕的圈上，并用缝合、缝编、熔化或焊接连结在其上。这样就产生一个宽度比非织造网眼织物带宽度大的、形式为无端环的基底织物。该无端环具有一个内表面、一个外表面、一个纵向和一个横向。
第二种方法是用非织造网眼织物带制成多个具有相等预选长度的无端环，将这些无端环一个挨一个并排地边靠边对接，然后用缝合、缝编、熔化或焊接将每一无端环与相邻的环连结起来。这样也可产生一个宽度比非织造网眼织物带宽度大的、形式为无端环的基底织物。该无端环有一个内表面、一个外表面、一个纵向和一个横向。与第一种方法不同的是，非织造网眼织物带是沿纵向取向而不是螺旋卷绕。
图1为一概略的顶视平面图示出一种按照本发明制造压榨织物用的基底织物的方法；图2为一幅完工的基底织物的顶视平面图；图3为非织造网眼织物的顶视平面图；及图4为一概略的顶视平面图，示出另一种制造压榨织物用的基底织物的方法。
第一辊12和第二辊14被一距离D隔开，该距离D可参考所要制造的基底织物或其构件所需的总长度C来确定。总长度C是沿纵向(机器方向)环绕其无端环的形状测量出来的。宽度为w的非织造网眼织物16从存储卷筒18上出来被螺旋卷绕在第一和第二辊12、14上成为多个圈，在卷绕过程中，存储卷筒18可沿着第二辊14移动。非织造网眼织物16的多个连续的圈边对边地互相对接并用缝合、缝编、熔化或焊接沿螺旋形的连续接缝互相连结，从而生产出如图2所示的基底织物22。当非织造网眼织物16被制成有足够数目的圈，沿横向(横越机器方向)横越基底织物22的无端环测量，达到所需宽度W时，螺旋形的卷绕便告终止。所得到的基底织物22具有一个内表面、一个外表面、一个机器方向和一个横越机器方向。但显然，这时基底织物22的两条侧边还没有与机器方向平行，因此必须沿直线24修切，以便使所提供的基底织物22具有所需的宽度W和平行于其无端环的机器方向的两条侧边。
在普通授予Johnson的美国专利4,427,734号中曾公开非织造网眼织物16可具有的种类，其内容在这里被引用供参考。非织造网眼织物16的平面图在图3中示出，它有一个形成网眼的肋或纱线的网状结构。构成非织造网眼织物16的单丝状元件26、28分别在其纵向和横向取向。但应知道单丝状元件也可在与非织造网眼织物的纵向和横向斜交的方向上取向。
非织造网眼织物16是用挤压或类似技术从热塑性树脂如聚酰胺(尼龙)、聚丙烯、聚乙烯之类制造出来的。
单丝状元件26、28本身的宽度或直径可在0.1mm到0.5mm的范围内，但也可大到1.0mm。单丝状元件26、28可各具有不同的宽度或直径。另外，单丝状元件26、28可具有圆的、方形或矩形的横截面。一个典型的长方形横截面例如可为0.5mm(宽)乘0.2mm(厚)。最后，相邻的单丝状元件26、28可隔开一个范围从0.1mm到2.0mm的间距。
由于非织造网眼织物带16被螺旋卷绕借以组成基底织物22，因此构成非织造网眼织物16的单丝状元件26、28并不分别与基底织物22的机器方向和横越机器方向一致。而是非织造网眼织物16的纵向单丝状元件与基底织物22的机器方向成一微小的角度如图2所示。该角度的大小为对非织造网眼织物带16螺旋卷绕圈的节距的量度，如前所述，通常小于10°。由于纵向和横向的单丝状元件26、28一般以90°相交，因此横向单丝状元件28与基底织物22的横越机器方向成相同的微小角度θ。
非织造网眼织物或网眼织物带16有一第一侧边30和一第二侧边32共同形成该网眼织物16的宽度。当非织造网眼织物16螺旋卷绕在第一辊和第二辊12、14上时，每一圈的第一侧边30被对接在紧前一圈的第二侧边32上，并用缝合、缝编、熔化或焊接使对接的两边连结。
在另一种方法中，非织造网眼织物16系在垂直于辊的方向上环绕第一辊和第二辊12、14成圈，而不是螺旋卷绕在其上。这样，只要将非织造网眼织物16的两端用缝合、缝编、熔化或焊接使它们互相连结便可成为一个宽度为W的无端环。这两端在互相连结时被暂时保持或夹紧在一起。这两端可在非织造网眼织物16的横向上或在纵向与横向之间的斜向上被切割。为了制出宽度为W的基底织物，可将多个宽度各为w的多个无端环40这样装在第一辊和第二辊12、14上，使每一个无端环边靠边地与下一个无端环对接，并用缝合、缝编、熔化或焊接将一个无端环的纵向边42连结在相邻环的纵向边上。非织造网眼织物16的两端被连结成为无端环时的接缝44最好在被制造的基底织物的机器方向上错开，以免产生一条在横越机器方向上连续的接缝。这个过程可继续下去一直到连成的无端环40的为单个无端环宽度w若干整数倍的宽度达到或超过基底织物所需的宽度W为止。当得到的宽度超过所需时，连成的无端环的侧边可在机器方向上修切，使宽度减小到所需值W。
不管是螺旋卷绕还是纵向卷绕，由非织造网眼织物组成的基底织物可由各层叠合而成(一层叠在另一层上或其周围)以资提供一幅没有织造元件的叠层的基底织物。那就是说，将每一接续层装在以前在设备10上组合起来的各层的顶上。任何数目的这种基底织物都可这样叠合起来以便提供一幅具有多层的叠层基底织物。当基底织物由各层叠合而成时，其多层中的每一层都可以是由不同的热塑性树脂制成的及/或具有不同网眼值的非织造网眼织物16。
另外，当叠层基底织物具有两个螺旋卷绕层时，其中一层可用非织造网眼织物16在一个方向上螺旋卷绕制出，而另一层可用非织造网眼织物16在另一个方向上螺旋卷绕制出，这样其中一层将具有右手螺旋的形式，而另一层将具有左手螺旋的形式。
还有，当叠层基底织物具有两个纵向卷绕层时，最好使一层内纵向边42连结在一起所形成的接缝不要重叠到另一层的接缝上。使一层与另一层偏置，或者对这两层采用宽度各不相同的非织造网眼织物，就可避免纵向边42之间的接缝互相重叠。
在任何一种情况下，由非织造网眼织物组成的单层或叠层的基底织物在一面上或两面上都可有用针刺法连结在其上的多层短纤维材料。当基底织物为叠合而成时，短纤维材料可将各个基底织物层连结在一起，其时一层或多层短纤维材料可被包括在相邻层之间。
本行业的行家在不离开本发明范围的情况下显然能对这样制出的压榨织物进行改进。例如其基底织物除了有一层或多层螺旋卷绕或纵向卷绕的非织造网眼织物外，还可具有一层或多层标准的基底织物。那就是说，还可以有一层或多层添加的层是由具有机器方向和横越机器方向的纱线用本行业的行家熟悉的技术生产出来的。这种织物可被织成在造纸机所需的方向上是无端的，或者可先平织，然后使它成为具有织造接缝的无端形式。它还可用改良的无端织造技术被生产成可在机上可缝合的形式。此外，具有一层或多层标准的基底织物的叠层织物也可使用。最后，一个或多个添加层可用普通授予的美国专利5,360,656号中所述的方法形成，即将织造的织物带螺旋卷绕在一对辊上使它成为多个圈，使这些相邻圈彼此对接，然后用缝合、缝编、熔化或焊接将螺旋形的连续接缝闭合。