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造纸机织物

阅读：393发布：2020-05-13

IPRDB可以提供造纸机织物专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种由聚酰胺形成的复合造纸机织物基底的底部和毛层，其中所述织物基底可以由下述聚合物强化，所述聚合物为具有玻璃化转变温度(TG)在-40～15℃且分散到织物基底的面侧表面下并和基底机械地结合。所述聚合物是热塑性的，可以在改进弹性和整体磨损的同时维持适合于对纸进行干燥时所需的多孔性。，下面是造纸机织物专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种造纸机织物，包括：

多孔复合织物基底；和

覆盖在所述织物基底面侧上的聚合物，所述聚合物的玻璃化转变温度(TG)为-40℃～

15℃，所述聚合物至少部分分散到所述织物基底的面侧表面下以与所述基底机械地结合，其中，所述聚合物具有的绍尔硬度为70A～50D，所述聚合物为热塑性弹性体，所述热塑性弹性体为聚醚型聚氨酯。

2.权利要求1中所述的造纸机织物，其中，所述聚合物具有的绍尔硬度为80A～95A。

3.权利要求1中所述的造纸机织物，其中所述聚合物中具有分散于其中的稳定剂。

4.权利要求3中所述的造纸机织物，其中所述稳定剂包含粒子。

5.权利要求4中所述的造纸机织物，其中所述粒子的大小为50～100μm。

6.权利要求1中所述的造纸机织物，其中所述多孔复合织物基底包含底部和覆盖在所述底部上并保护所述底部的毛层，且所述毛层是所述织物的面侧。

7.权利要求6中所述的造纸机织物，其中所述毛层针刺到所述底部上。

8.权利要求1中所述的造纸机织物，其中所述多孔复合织物基底由聚酰胺、聚酯或聚苯硫构成。

9.一种改善多孔复合织物基底面侧表面的方法，包含以下步骤：将聚合物层用于所述基底的面侧表面，所述聚合物的玻璃化转变温度(TG)为-40℃～

15℃，为具有足够低粘度的形式，从而所述聚合物能够至少部分地分散到所述基底的面侧表面下；和强制使所述聚合物进入所述基底从而所述聚合物润湿所述基底并与其结合，其中所述聚合物的绍尔硬度为70A～50D，所述聚合物为热塑性弹性体，所述热塑性弹性体为聚醚型聚氨酯。

10.权利要求9中所述的方法，其中通过接触加压强制所述聚合物进入所述基底中。

11.权利要求10中所述的方法，其中进一步包括通过加热所述聚合物使其与所述基底结合的步骤。

12.权利要求9中所述的方法，其中所述聚合物的绍尔硬度为80A～95A。

13.权利要求9中所述的方法，其中在将所述聚合物分散到所述基底之前将稳定剂用于所述聚合物。

14.权利要求13中所述的方法，其中所述稳定剂包括分散于所述聚合物内的粒子。

15.权利要求14中所述的方法，其中所述稳定剂的粒子大小为50～100μm。

16.权利要求9中所述的方法，其中所述基底包括底部和覆盖在所述底部上并形成为所述基底的面侧的毛层。

17.权利要求16中所述的方法，其中所述毛层被针刺于所述底部中并保护所述底部。

18.权利要求9中所述的方法，其中所述复合织物基底由聚酰胺、聚酯或聚苯硫构成。

说明书全文

造纸机织物

技术领域

[0001] 本发明涉及一种造纸机织物，具体来说，涉及对所述的织物的强化以及强化所述织物的方法。

背景技术

[0002] 造纸工艺中通常包括制造纤维原料浆液(slurry)的步骤。纤维的来源可以为，例如，以原木纤维或回用纤维形式存在的木材纤维。使浆液形成无光纸(matted sheet)即进行最初的脱水。压榨无光纸以继续进行脱水步骤，并得到具有所需纹理的纸。在适合的情况下，将纸进一步进行最终干燥，去除任何残留的多余水分。由此可见，造纸机通常包括成形部(forming section)、压榨部(press section)和干燥部(dryer section)。

[0003] 造纸工艺的成形部通常包括纸浆浆料(pulp slurry)的准备。在造纸机的成形织物(forming fabric)上，通过造纸机的成形部，进行浆液的成形过程，所述成形织物类似于多孔输送带，在其上使纸浆浆料成形为纸。纸成形后被输送到造纸机的压榨部，在压榨部可以继续进行从纸中去除水分的工序。

[0004] 在造纸机的压榨部，例如在压榨压区中(press nip)，造纸纤维的无光纸可以通过一个或多个压榨织物(press fabric)来进行输送，经辊或鼓并与压榨织物一起压榨，使得至少一部分额外的水分可以从纸中挤出并被多孔的压榨织物吸收。增强辊间的压缩，可以增强对水分的去除。压榨也可以对纸进行巩固并在适合的情况下在纸的表面上产生纹理。

[0005] 压榨毛毯(press felt)或织物一般来说属于造纸机布(paper machineclothing，PMC)的范畴。上述的名称从广义上描述了一类织物，这类织物用于工业目的，例如压榨毛毯在造纸工艺中用于运输材料。上述的压榨毛毯或织物所期望具有的性质包括，抗磨损、耐压缩、耐热以及耐化学品，另外还应具有渗透强度(strength permeability)和尺度保持力(caliber retention)(一致的厚度)。出于本公开的目的，本文中所使用的术语“压榨毛毯或压榨织物”指的是这样一些织物，即能够用于造纸机的压榨部中对由纸纤维形成的纸进行支撑，并将其输送到造纸机的干燥部并在干燥部脱除多余水分的织物。

[0006] 压榨毛毯通常含有底部织物(base fabric)(例如编织布或无纺布)，所述底部织物上可以覆盖人造棉毛层(batt)作为织物的面侧(face side)或纸面(sheetside)。上述人造棉毛层可以被针刺在底部织物上用于对底部织物的保护。在许多压榨毛毯中，可以将多层的毛层纤维针刺在底部织物的面侧或纸面(paper side)上。压榨毛毯的底部织物可以由，例如，任何的合成材料制成，其中，虽然可以利用聚酯和其它材料，但主要是采用尼龙聚合物。优选，利用聚酰胺制成底部基底(base substrate)和毛层纤维。

[0007] 应当理解，在这里所指的底部织物是压榨毛毯的底衬基底，所述底部织物可以包含粗布(scrim)，和在造纸机用压榨毛毯领域中已知的编织织物和无纺织物的复合结构。底部织物可以是编织的，也可以由缆索单丝(cablemonoﬁlaments)、合成复丝(plied multiﬁlaments)、纺线(spun yarns)或单根单丝(single monoﬁlaments)构成。底部织物可以以单层或多层网目(mesh)的形式使用，且可以被编织成环形带状或用接缝连接的编织平面。可以通过构造底部织物的编织来影响压力均匀性(pressure uniformity)、流阻(flow resistance)、空隙容积(void volume)以及压缩性质(compression properties)。底部织物可以分为传统(环形)设计、层压(stratiﬁed)(层合)设计和接缝织物。在织物结构中使用的单丝或纤维，可以将其横截面做成圆形，也可以为平整单丝和中空单丝。底部织物可以选择为粗布(一种挤出网状结构)或为复合结构例如挤出的定形无纺纸(extruded spun bonded sheet)。

[0008] 上述毛层可以由合适的材料制成，例如尼龙纤维或者其他例如具有圆形横截面的合成材料。

[0009] 为了本公开的目的，“毛层(batt)”这一术语指的是除了适合用于压榨毛毯且不必限定于传统的棉絮(batting)的底部织物之外，任何组装纤维或纤维幅。可以将纤维梳理成统一的纤维幅后形成毛层，随后将其针刺到底部织物上，例如，一系列的层结构上。此外，尽管可以采用其它的针刺方法，但将毛层纤维针刺到底部织物上时，可以使纤维定向为横向(CMD)或者纵向(CD)方向。可以通过控制针刺压榨来影响压榨织物的密度、表面性质以及透气性。

[0010] 压榨毛毯容易发生表面磨损。特别是，将织物的毛层结构层压，以及将较为精细分特(dtex)(丝度单位：以g/1000m来计算丝线重量的单位)的纤维形成一层精细的盖层(cap layer)用作织物的表面，而下面是较粗糙的纤维层时，尤其容易发生磨损。将精细的盖层针刺于粗糙的衬垫物(underlay)上时，很难有效的同时保证强度和抗磨损性，且也很难在面侧表面(face side surface)上保持精细纤维为均匀的层并对纸进行支撑，促进脱水，同时使纸更加平滑等。有时，所述精细分特纤维本性较为细弱。树脂处理和纤维的低熔融结合可以用于强化上述这些较为细弱的精细直径表面纤维。但是，存在上述处理单元时可能会改变织物表面的稀疏性、透气度、密度以及流动性，导致织物的性能下降。对于纤维的低熔融结合，现有技术存在的问题在于，在熔融后纤维具有较差的物理和化学性质。同时也出现过变脆以及无法可逆地热成形。

[0011] 因此，在本领域需要一种改进的设备和方法强化用于造纸工艺的毛毯或织物的面侧表面。

发明内容

[0012] 本发明，一方面，关注于一种含有多孔复合织物基底的造纸机织物。将玻璃化转变温度(TG)大约在-40℃～15℃的聚合物覆盖在织物基底的面侧。所述聚合物至少部分分散到织物基底的面侧表面以下并与基底机械地结合。

[0013] 本发明，另一方面，关注于一种改进造纸机织物的多孔复合基底的面侧表面的方法。所述方法包括将下述聚合物层覆盖在基底的面侧表面上的步骤，其中所述聚合物具有约-40℃～15℃的玻璃化转变温度(TG)，且具有足够低的粘度可以使该聚合物至少部分分散到基底表面以下的空间中。强制使所述聚合物进入基底中，因此该聚合物润湿基底，且和基底机械地结合。

附图说明

[0014] 结合参考下述本发明的一种实施方式和附图的记述，将使本发明的上述特点和其他特征及优点，以及实现这些优点和特征的方法更为清楚，并帮助更好的理解本发明。

[0015] 图1显示了本发明中涉及的织物的横截面放大图。

[0016] 图2显示了图1所示的织物的接近面侧表面的上部的更大横截面放大图。

[0017] 图3和图4显示了图1所示的织物的不同表面位置的放大平面图。

[0018] 在附图中，相应的附图标记指示相应的部件。在此对本发明的一种实施方式进行详述但是这种举例不得解释或以任何方式限制本发明的范围。

[0019] 发明详述

[0020] 根据附图，具体的如图1所示，附图标记10一般表示压榨毛毯或织物的横截面。所述织物可以用于在造纸机中将纤维原料输送通过压榨部。织物10可以为多种形式的压榨毛毯，例如底部植绒针刺毛毯(batt-on-base felts)、无底布毛毯(baseless felts)、底网植绒针刺毛毯(batt-on-mesh felts)、无卷曲底部织物(crimp base fabric)毛毯、复合织物(composite fabrics)以及层合(层压)压榨毛毯。

[0021] 所述压榨织物10可以包括一个底部织物和一层或多层的组装纤维(assembly of ﬁbers)，例如，通过本领域已知的针刺装置，通过针刺方法将毛层14安全地附着于底部织物12上。其余的层，例如表面层，也可以通过针刺的方法将其固定在底部织物和毛层14上。如果只使用一层纤维时，可以将所述纤维层通过针刺方法固定于底部织物12和毛层14之间的界面16上。在上述情况时，毛层的一个表面20将作为压榨毛毯10的面侧。面侧20将作为纤维原料(图中未显示)的一种多孔支撑物在造纸工艺中使用。

[0022] 根据需要可以使用额外的毛层纤维层。适当的，可以将额外的层针刺于毛层14的面侧20上。申请中的多种方法都可以用于将组装纤维14充分地和安全地附着在底部织物12上。

[0023] 底部织物12可以通过编织(除无卷曲底部织物以外)制成，也可以形成一个复合物并由本领域中的多种方法制成。例如，底部织物12可以为单层或多层的网目(mesh)，可以将其编织成环形带状或者编织平面并在后续的制造过程中进行连接。还可以将底部织物12编织成多种可供选择的方式以对其进行操作和另外的向底部织物提供独特的特征和性质。作为一个示例，可以在织物的表面上层压或层和额外的织物制成更多的一层，所以可以使用一层或多层的织物。

[0024] 底部织物12和毛层14可以由任何压榨织物领域中适合的材料构成。尽管可以使用羊毛纤维，但底部织物12可以由任何合成材料制造，优选聚酰胺聚合物，但底部织物也可以由聚酯、聚苯硫或其它相似的材料制成。在压榨压区中，与聚酯相比聚酰胺聚合物通常具有更强的抗压缩能力，且更加抗磨损更为坚韧。底部材料可以由下述物质形成：电缆单丝、合成复丝、纺线、和/或单根单丝。每一种纤维具有的性质都可以影响压榨毛毯10的操作特性，并且根据所需要的织物特性来对纤维的种类进行选择。例如，复丝与单丝相比，更持久且延伸更长，但却更容易压缩且对于化学侵蚀的抵抗较弱。

[0025] 对于本领域而言众所周知的是，在此利用的毛层这一术语，不仅指在底部织物12的界面16上形成层的软的松厚的纤维束，而且涵盖了任何其它形式的组装纤维，可以为编织的或无纺的，梳理的(carded)或未梳理的适合用于造纸机压榨部分的纤维。构成毛层14的纤维可以是无纺的，由任何合成材料制成。优选的材料为聚酰胺，但也可以使用聚酯和聚苯硫。

[0026] 根据本发明，可以将材料22层应用于压榨织物的面侧表面20，以改进织物10的性能。材料22可以由丝状、膜微粒或其它固体形式的热塑性弹性体形成，并将其形成于织物10更具体的形成于毛层14上。热塑性弹性体22是一种聚合物，所述聚合物的玻璃化转变温度(TG)在-40℃～15℃左右。玻璃化转变温度是指在这个温度之上时，无定形材料转化为橡胶态，行为更接近于液体。通过加热使层22的粘度足够低，然后通过加热如波浪线24所示，和加压如多箭头26所示，将层22压入到织物10中，因此所述层22是润湿的并与基底材料机械地结合。对本领域的技术人员而言是显而易见的，上述的加热和加压可以通过多种设备和方法进行。

[0027] 图2为织物10的更大的横截面放大图，图2显示了材料22在面侧表面20上。因为材料22是热塑性的，使其流入，润湿并和基底纤维和丝线相结合，所以合成的材料是以物理的而不是化学的交联为特性的。在这种情况下，可以使产生新结构的形成能力是可逆的，而不丧失材料的固有性质。优选使用的材料为聚醚型热塑性聚氨酯，但是任何具有上述限定的玻璃化转变温度(TG)的弹性体都可以使用。也可预计材料22中是含有稳定剂的。所述(稳定剂)粒子可以为微粒状的，优选其大小在50-100μm之间，但更大或更小的粒子也可以允许纤维结合并且使最终织物的具有透气性。所述材料22的硬度范围可以在70A～
50D绍尔(Shore)左右，其中优选为80A～95A。绍尔硬度范围通常用来衡量塑料和弹性体材料的硬度。绍尔A范围是用于较软的材料，数值越高表示相对硬度越大。绍尔D范围是用于表示“较硬”材料的硬度。

[0028] 制成的带状压榨织物10具有一个热成形完整层22，该层22可以分散到底部基底中并促进纤维结合的增强，特别地，如图2-4所示。此外，可以通过削平针刺痕迹来增强平滑度且在维持密度梯度时表面可能是非均匀的。上述结构可以改善抗磨损阻力且通过控制孔隙的大小和分布可以改善脱水能力。在和本申请具有共有权的国际专利公布WO2004/085727中提出并描述了将上述方法用于织物，在此将所述公开内容整体并入本文。

[0029] 所得材料的最终用途，优选用于压榨织物，但是也可以将其有效地用于针式干燥器(needle dryer)，工业和过滤织物(ﬁlter fabric)以及传送带(transferbelts)。对于具有织物的造纸机而言，改善了其启动过程，因为改进了的表面的表面密度和弹性增强。在PMC领域，以前由于纸中的化学添加剂或者由于清洗纸中的化学试剂产生的化学侵蚀而导致的纤维损失，在很大程度上被抑制了。

[0030] 尽管已就本发明涉及的至少一个实施方式进行了描述，但是在本公开内容的精神和范围内可以对本发明加以进一步的改进。因此，本申请意在涵盖利用了本普遍原理对本发明进行的任何变化、使用或改进。此外，本发明还意在涵盖那些像本发明所述领域和属于所附权利要求书范围的领域中在公知或惯例范围偏离本文公开的内容。

标题	发布/更新时间	阅读量
三维机织物-专利编号CN109385733A	2020-05-11	676
造纸机织物-专利编号CN101652517B	2020-05-13	392
织物处理机-专利编号CN102471978A	2020-05-13	635
纸机织物-专利编号CN100513684C	2020-05-11	237
造纸机织物-专利编号CN108474179A	2020-05-12	329
干燥机织物-专利编号CN104704167B	2020-05-12	911
造纸机织物-专利编号CN102517954A	2020-05-13	939
纸机织物-专利编号CN1580390A	2020-05-11	865
织物分割机-专利编号CN107805933A	2020-05-12	94
机织物-专利编号CN2536612Y	2020-05-11	229

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