1.发明领域

本发明涉及造纸技术。尤其是，本发明涉及造纸机的压榨部分的 压榨织物(press fabrics)。

2.现有技术的说明

在造纸过程中，纤维素纤维网通过将纤维浆沉积在造纸机的成形 部分中的移动成形织物上而形成，该纤维浆也就是纤维素纤维的水分 散体。大量的水通过该成形织物而从该浆中排出，从而在成形织物的 表面上留下纤维素纤维网。

新近形成的纤维素纤维网从成形部分向压榨部分前进，该压榨部 分包括一系列的压榨辊隙(nip)。该纤维素纤维网由压榨织物支承经 过压榨辊隙，或者如通常情况，在两个这样的压榨织物之间经过压榨 辊隙。在该压榨辊隙中，该纤维素纤维网受到压力，该压力将水从中 压出，且该压力使该网中的纤维素纤维彼此粘接，以便将纤维素纤维 网转变成纸张。水由压榨织物吸收，理想是，并不会返回到纸张中。

纸张最终前进到干燥器部分，该干燥器部分包括至少一系列可旋 转的干燥器辊或柱体，该干燥器辊或柱体通过蒸汽进行内部加热。新 近形成的纸张通过干燥器织物引入顺序环绕一系列辊子中的每一个的 蛇行通路，该干燥器织物使得纸张紧紧压靠辊子的表面。通过蒸发， 加热的辊子使纸张的含水量减小到合适水平。

应当知道，成形、压榨和干燥器织物都成在造纸机上的环形圈的 形式，并以传送带的方式起作用。还应当知道，造纸是一个以相当高 速度进行的连续过程。也就是说，纤维浆持续沉积在成形部分的成形 织物上，同时新近制造的纸张在它离开干燥器部分后连续缠绕在辊子 上。

本发明尤其涉及用于压榨部分中的压榨织物。在造纸过程中，压 榨织物起到关键的作用。它们的一个作用是如前所述支承和载运正在 制造的纸产品经过压榨辊隙。

压榨织物还参与对纸张表面的精加工。也就是，压榨织物设计成 有光滑表面和均匀弹性结构，这样，在通过压榨辊隙的过程中，使纸 张有光滑、无印迹的表面。

或许最重要的是，该压榨织物吸收大量从压榨辊隙中的湿纸内压 榨出的水。为了实现该功能，该压榨织物内部简直为空的，通常称为 空隙容积，以便水能进入，且该织物必须在它的整个使用寿命中都对 水有充分的可渗透性。最后，压榨织物必须能够防止从湿纸中吸收的 水在离开压榨辊隙时返回和重新润湿纸张。

当前的压榨织物形成为多种设计式样，以满足造纸机的要求，它 们将安装在造纸机上，用于制造各等级的纸张。通常，它们包括无纺 基体织物，无纺纤维材料细绒针刺(needle)在该无纺基体织物中。 该基体织物可以是由单丝、合股单丝、多丝或合股多丝编织成，并可 以为单层、多层或层叠。纱通常由造纸机本领域的技术人员为此而采 用的任意一种合成聚合物树脂挤出形成，该合成聚合物树脂例如聚酰 胺和聚酯树脂。

编织基体织物自身有多种不同形式。例如，它们可以织成环形、 或者平织和通过编织接缝而形成环形形式。也可选择，它们通过通常 称为改进环形编织的方法来制造，其中，该基体织物的宽度方向边缘 提供有采用了机器方向(MD)纱的接缝环。在该方法中，MD纱在织物 的宽度方向边缘之间前后连续编织，在各边缘处返回和形成接缝环。 这样生成的基体织物在安装于造纸机上的过程中布置成环形形状，因 此称为可在机器上接缝的织物。为了将该织物布置成环形形式，两宽 度方向的边缘聚拢起来，在这两边缘处的接缝环彼此交错，并引导接 缝销或扣钉(pintle)穿过由交错的接缝环形成的通道。

而且，通过将一个基体织物布置在由另一基体织物形成的环形圈 内，从而可以层叠成编织基体织物，并通过将短纤维絮针刺穿过两基 体织物，以便使它们彼此连接。一个和两个编织基体织物可以是可在 机器上接缝的类型。

在任何情况下，编织基体织物成环形圈的形式，或者可接缝成该 形式，并有特定的长度(纵向环绕测量)和特定的宽度(横向测量)。 因为造纸机的结构能够广泛变化，造纸机布制造商需要使压榨织物和 其它造纸机布制成具有适合客户的造纸机的特殊位置的要求的尺寸。 不用说，该要求使它难于以流水线方法制造，因为各压榨织物通常必 须根据订单制造。

根据更快和更高效地制造各种长度和宽度的压榨织物的要求，近 年来，压榨织物已经利用授予Rexfelt等的美国专利No.5360656所述 的螺旋技术来进行制造，该文献的内容被本文参引。

美国专利No.5360656公开了一种压榨织物，该压榨织物包括基本 织物，该基本织物中缝有一层或多层短纤维材料。该基本织物包括至 少一层由编织物螺旋缠绕带构成的层，该层的宽度小于基本织物的宽 度。该基本织物沿纵向或机器方向为环形。螺旋缠绕带的纵向线与压 榨织物的纵向方向形成一定角度。该编织物带可以在织机上平纺，该 织机比通常用于制造造纸机布的织机更窄。

基本织物包括多个螺旋缠绕并连接的、相当狭窄的编织物带圈。 该织物带由纵向纱(经纱)和横向纱(纬纱)编织成。螺旋缠绕织物 带的相邻圈可以彼此抵靠，这样形成的螺旋连续接缝可以通过缝合、 缝线、熔化或熔接而闭合。也可选择，邻接的螺旋圈的相邻纵向边缘 部分可以交叠布置，只要该边缘的厚度减小，以便不会引起交叠区域 的厚度增大。而且，纵向纱之间的间隔在该带的边缘处可以增加，这 样，当邻接的螺旋圈交叠布置时，在该交叠区域中，纵向线之间的间 隔不变。

在任何情况下，形成编织基体织物，该编织基体织物成环形圈的 形式，有内表面、纵向(机器)方向、横向(横过机器)方向。然后 裁剪编织基体织物的侧边缘，以便使它们平行于它的纵向(机器)方 向。编织基体织物的机器方向和螺旋连续接缝之间的角度可以相对较 小，即通常小于10°。同样编织物带的纵向纱(经纱)与编织基体织物 的纵向(机器)方向成相同的相对较小角度。同时，编织物带的、与 该纵向纱(经纱)垂直的横向纱(纬纱)与该编织基体织物的横向(横 过机器)方向成同样的相对较小角度。简单地说，编织物带的纵向纱 (经纱)和横向纱(纬纱)都不与编织基体织物的纵向(机器)方向 或横向(横过机器)方向对齐。

在美国专利No.5360656中所述的方法中，编织物带环绕两平行辊 缠绕，以便装配该编织基体织物。应当知道，通过将相对较窄的编织 物带环绕两平行辊螺旋缠绕，可以提供不同宽度和长度的环形基本物， 特定环形基本物的长度由编织物带的各螺旋圈的长度确定，而宽度由 编织物带的螺旋圈的圈数确定。因此可以不需要编织具有根据预定的 特定长度和宽度的整个基本物。实际上，20英寸(0.5米)窄的织机 可以用于制造编织物带，但是由于实用原因，优选是可以为宽度从40 至60英寸(1.0至1.5米)的普通织物织机。

不过，本领域普通技术人员可以马上知道，美国专利No.5360656 中所述的压榨织物只能够以环形形式得到。因此，它们只限于用在具 有悬臂形压辊和其它部件的压榨部分。该悬臂形压辊和其它部件使环 形压榨织物能够从压榨部分侧部安装。

因此，还需要一种可在机器上接缝的压榨织物，该压榨织物象美 国专利No.5360656中所述的压榨织物一样，不需要编织具有由造纸机 规定的长度和宽度的整个基体织物。该要求由本发明满足。

发明简介

因此，本发明是一种可在机器上接缝的造纸机织物，该造纸机织 物包括可在机器上接缝的一种无纺基本构件。

在其最广泛的形式中，该基本构件是通过将多成分纱螺旋缠绕成 多个相抵、不交叠的圈而形成的阵列。该多成分纱有多根单独的纱线 和至少一根热塑性材料的热熔线，该热塑性材料的熔点低于该单独的 纱线的熔点。也可选择，该多成分纱有多根单独的纱线和一热塑性材 料涂层，该热塑性材料的熔点低于该单独的纱线的熔点。

当多成分纱螺旋缠绕成合适宽度时，该阵列的一部分暴露在足以 熔化该多成分纱的至少一根热熔线或涂层，但不会使其它单独纱线熔 化的温度下进行加热。该熔化的热熔线或涂层的热塑性材料在阵列的 多成分纱的相邻圈之间流动。当熔化的热塑性材料能够固化时，它将 相邻的多成分纱以并排方式彼此连接。

将该多成分纱的阵列压平，同样，它有两层、两侧、长度、宽度 以及两个宽度方向边缘。在该两层的每一层中，在各圈中的多成分纱 定向成基本纵向。沿该压平的阵列的两宽度方向边缘有多个由该多成 分纱形成的接缝环。优选是，该接缝环由多成分纱每隔一圈形成。

至少一层短纤维材料被缝到该基本构件的两侧中的一侧上，并穿 过这两层。

下面，将通过不断参考附图来更完全、详细的介绍本发明。

附图的简要说明

图1是用于制造基本构件的装置的示意俯视平面图；

图2是纵向穿过该装置的一个辊子的剖视图；

图3是图1中所示的装置的侧视图；

图4是一组压平的粘接多成分纱在从装置上取下后的侧视图；

图5是该纱的一端的放大图；以及

图6是彼此连接的组的两端的放大图；以及

图7是针织机的基本构件的侧视图。

优选实施例的详细说明

下面参考附图，图1是表示用于制造根据本发明的接缝造纸机织 物的基本构件的方法的示意俯视图。该方法可以利用装置10来实现， 该装置10包括第一辊12和第二辊14，该第一辊12和第二辊14彼此 平行，且可以沿图1中箭头所示的方向旋转。多成分纱16以连续螺旋 方式从原料辊18缠绕在第一辊12和第二辊14上。本领域普通技术人 员应当知道，在该多成分纱16环绕该辊12、14缠绕时，需要使该原 料辊18以合适的速度沿第二辊14平动(向图1中的右侧)。

第一辊12和第二辊14分开一定距离D，该距离D根据所需制造的 基本构件的总长确定，该总长是通过将多成分纱环绕第一辊12和第二 辊14缠绕而形成的环形圈的的一半。多成分纱16成多圈从原料辊18 螺旋缠绕到第一辊12和第二辊14上，该原料辊18在缠绕过程中沿第 二辊14平动。

第一辊12和第二辊14都有槽。交替圈的多成分纱16布置在该槽 内或布置在分开该槽的脊面区域内。参考图2，该图是沿纵向穿过第 一辊12的剖视图。槽22和脊面区域24分别有相同的宽度，该宽度近 似等于多成分砂16的直径，该脊面区域24是第一和第二辊12、14的 表面上的、将槽22分开的部分。该槽22自身可以相当浅，为了进行 表示，图2中夸大了深度。当多成分纱16环绕该第一辊12和第二辊 14缠绕时，它在螺旋形绕纱横过辊子12、14前进时交替布置在各辊 子12、14的槽22内或脊面区域24上。该螺旋形绕纱继续前进，直到 足量圈数的多成分纱16形成为覆盖该辊子12、14上的合适宽度W， 该宽度W是制造的基本构件所希望的宽度，如图2中的线20以及该线 20之间的距离所示。因为该槽22和脊面区域24的宽度(直径)近似 与多成分纱16相等，因此该多成分纱16的、横过第一辊12和第二辊 14之间的距离D的各段长度成相互并排抵靠的关系。

多成分纱16包括多根单独的纱线和至少一根热塑性材料的热熔 线。也可选择，该多成分纱16包括多根单独的纱线和一个热塑性材料 涂层。该热熔线或涂层的热塑性材料的熔点低于在该多成分纱中的单 独纱线的熔点。因此，通过在高于该热熔线或涂层的熔点但低于单独 纱线的熔点的温度下对任意给定长度的多成分纱进行热处理，该热塑 性材料融解并流入单独纱线之间的空间内，在本例中，就是流入多成 分纱16的相邻段之间的空间内。在热处理后，该热塑性材料重新固化， 并使该多成分纱16的相邻段彼此连接成并排结构。

该多成分纱16可以是合股的单丝、合股的多丝、多丝或合股/扭 绞的纱或者它们的组合。采用合股/扭绞的纱来表示用于生产造纸机布 (clothing)的各种纱，该造纸机布有多个经纱或长丝，这些经纱或 长丝以合适程度缠绕在一起，然后在很多情况下与相同类型或不同类 型的其它长丝组合或合股。在合股操作中，纱的成分通过以与各成分 的扭绞方向相反的方向扭绞而组合在一起。因此，该合股/扭绞纱可以 认为是多成分纱。该多成分纱可以选择为编织纱或针织纱。在各种情 况下，该多成分纱包括至少一根热熔线或涂覆有热塑性材料。

包含于多成分纱16中的单独纱线通常为圆形截面，尽管应当知道， 它也可以为其它任意各种截面形状，例如矩形、椭圆形或多凸齿形。 通过使其成分合股/扭绞、编织或针织而生成的多成分纱可以有非圆形 的横截面。

多成分纱16的、除热熔线外的其它单独纱线由合成聚合物树脂材 料挤出形成，并根据纺织工业，尤其是造纸机布工业中公知的技术合 并成纱，该合成聚合物树脂材料例如：聚酰胺、聚酯、聚醚酮、聚丙 烯、聚芳族酰胺、聚烯烃、聚苯硫醚(PPS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET) 树脂，或者它们的共聚物。

热熔线或涂层是熔点低于组成多成分纱16的其它单独纱线的熔点 的热塑性材料。该热塑性材料例如可以是聚酰胺66、低熔点聚酰胺6 或聚氨酯。

如上所述，多成分纱可以包括至少一根热塑性材料的热熔线。也 就是，它可以包括一根、两根、三根或更多热熔线。该热熔线可以是 单丝或多丝，它们都可以是非圆截面。它们可以是挤出纱，或者是从 热塑性材料膜上切成的线。它还可以是由低熔点的聚酰胺或聚氨酯的 无纺材料网获得或切成的线。该类型的无纺材料网可由Sharnet得到。

当多成分纱16包括热塑性材料涂层时，该涂层可以通过浸渍、喷 涂、通过乳化法或者通过交叉热(cross-heat)挤出而进行涂覆。

也可选择，多成分纱可以包括多根称为MXD6的热塑性材料的单独 纱线，该MXD6是可由日本的Mitsui得到的特殊聚酰胺树脂。当以合 适温度进行热处理时，该多成分纱16的外部熔化和进行流动，但是该 热处理并不使该纱16失去任何其它纺织特性，例如强度或拉伸率。

图3是装置10的侧视图。当多成分纱16已经环绕第一辊12和第 二辊14缠绕合适宽度W时，宽度至少等于W和长度等于第一辊12和 第二辊14的周长的一半的绝缘材料薄带贴在各辊子12、14上的、螺 旋排列的多成分纱16上。然后，该螺旋排列的多成分纱16再暴露于 足以熔化该多成分纱1 6的热熔线或涂层的温度下以便加热。该热熔线 或涂层的热塑性材料熔化，并在多成分纱16的、在该第一辊12和第 二辊14之间延伸且没有被绝缘材料覆盖的相邻段之间流动。可以施加 压力以帮助熔融材料流动。该热塑性材料能够重新固化，并使多成分 纱16的相邻段彼此连接，除了由绝缘材料26覆盖的部分。

然后将这样形成的粘接多成分纱16的组30从装置10上取下并压 平，如图4所示，而绝缘材料薄带26使得多成分纱16中没有进行热 处理的部分保持在压平的组30的两端32处。

图5是压平的组30的两端32中的一端的放大图。在绝缘材料薄 带26中，螺旋缠绕的多成分纱16形成一系列的环。每隔一个的环34 短于它两侧的环36，因为第一辊12和第二辊14有槽，该较短的环34 是因为该圈多成分纱16布置在槽22中。该较长的环36是因为该圈多 成分纱16位于脊面区域24上。

然后，将该压平的粘接多成分纱16的组30折叠，并使两端32聚 拢在一起。将绝缘材料薄带26剥离，以便露出环34、36，且两端32 的环36彼此交错。再引导扣钉38穿过由交错的环36形成的通道，以 便将接缝40处的两端32彼此接合，如图6所示。

再将这样获得的可在机器上接缝的基本构件50安装在针织机44 上，并布置在拉伸情况下。接缝40布置在针织机44的两个辊子46、 48中的一个上，如图7所示。绝缘材料薄带52的宽度至少等于W，且 长度足以覆盖该接缝40，可能为大约0.25英寸。

以每次一个的方式将绝缘材料薄带26从接缝40的两侧除去，并 使下面的多成分纱16暴露在足以使该多成分纱16的热熔线或涂层熔 化的温度下以便加热。如前所述，热熔线或涂层的热塑性材料熔化， 并在辊子46上的多成分纱16的相邻段之间流动。该热塑性材料能够 重新固化，并使该辊子46上的多成分纱16的相邻段彼此连接。绝缘 材料薄带52防止在环36处的多成分纱16的热熔线或涂层熔化。

然后将绝缘材料薄带52从该接缝40上除去，随后将一层或多层 短纤维材料用针缝到基本构件50的内表面和外表面或者内表面或外 表面上。

在针缝过程中，基本构件50可以与其它构件层叠，例如环形基底 纺织物、多孔热塑性聚氨酯板材和无纺网眼材料，如授予Johnson的 美国专利No.4427734所述，该文献的内容被本文参引。在这种情况下， 该附加结构通过由针牵引穿过一层或多层短纤维材料中的各纤维而连 接在该基本构件50上。

在针缝过程后，除去扣钉38，以便使基本构件50的两端32处的 环36彼此分离。再将暂时保护性的扣钉穿过由在基本构件50的两端 32处的未交错环36形成的通道而插入，以便在运输过程中保持该环 的几何形状的完整性。然后，切断在接缝40处的短纤维材料，从而将 包括可在机器上接缝的基本构件50和短纤维材料的可在机器上接缝 的压榨织物布置成开口端形式，以便发送给客户。

在安装到造纸机上的过程中，除去暂时保护的扣钉，并使环36再 次相互交错和将永久性的扣钉穿过由交错的环36形成的通道插入，以 便在造纸机上将该可在机器上接缝的压榨织物连接成环形形状。然后 在足以熔化形成环36的多成分纱16的热熔线或涂层的温度下对该接 缝40进行热处理，以便使该接缝40有与该可在机器上接缝的基本构 件50的其它部分相同的特性。

根据本发明制造的基本构件50的最简单形式包括两层，每层包括 由于热处理而彼此并排连接的纵向纱。在该最简单形式中，扣钉将使 该接缝40稍微比该织物的其它部分更厚。通过合适的扣钉涉及，该差 别可以减至最小。

不过，在本发明的一个可选实施例中，在将粘接的多成分纱16从 装置10上取下时，将一层无纺网眼材料，例如在美国专利No.4427734 中所述，插入该粘接的多成分纱16的组30内，随后压平，如图4所 示。然后再以与前述相同的方式对粘接的多成分纱16的组30进行处 理，以便生成具有无纺网眼材料中间层的基本构件。用于闭合包括基 体材料的可在机器上接缝的压榨织物的扣钉可以选择为有与该无纺网 眼材料相同的厚度，这样，包括接缝的整个压榨织物都将有均匀的厚 度。

除了使该基本构件有附加厚度，该无纺网眼材料还在其中提供了 附加的空隙容积以便暂时储存在造纸机的压榨部分中从纸板上压榨出 的水。应当知道，这时，象美国专利No.4427734的无纺网眼材料这样 的无纺网眼材料恰好适于该目的。

在本发明的还一实施例中，不是一根多成分纱16，而是一对纱环 绕第一辊12和第二辊14螺旋缠绕。一根纱是如上面详细所述的多成 分纱16。另一根是可通过溶剂除去的纱。用于制造可通过溶剂除去的 纱的合适材料是聚乙烯醇和藻酸钙，它们都可溶于水。也可选择，某 些未硫化的聚合物树脂材料可溶于温水中，例如未硫化的丙烯酸，这 些未硫化的聚合物树脂材料也可以用于制造可通过溶剂除去的纱，该 可通过溶剂除去的纱既可以是单纱，也可以是多纱。

在螺旋缠绕到装置10上的过程中，多成分纱16总是布置在第一 和第二辊12、14的脊面区域24上，而可通过溶剂除去的纱总是布置 在槽22内。对于该变化形式，螺旋缠绕如上所述进行，直到达到合适 的宽度W。

如上述的制造过程一直进行到这里，随后进行针刺处理，将这样 制成的可在机器上接缝的压榨织物布置成端部开口形式，以便发送给 客户。这时，该针刺后的织物放入水槽中，并持续足够时间和在足够 的温度下，以便溶解该可通过溶剂除去的纱。一旦完全除去该可通过 溶剂除去的纱，使该织物干燥，并准备以前述方式运送。在造纸机的 压榨部分上的安装也如前所述进行。采用可通过溶剂除去的纱保证该 基本构件将更有空隙和有更好的可渗透性。

本发明与现有技术的实际情况相比有几个优点。显然，通过本发 明，不需要编织全尺寸的织物。而且，因为基本构件是无纺的，因此， 该压榨织物为平面形，没有纱脊(yarn knuckle)。接缝时不需要解 开横过机器方向(CD)的纱以便形成环，且该基本构件具有CD稳定性， 因为机器方向(MD)的纱彼此并排粘在一起。制造本发明的多层结构 的成本小于现有技术的编织结构的成本。最后，该基本构件的Z方向 可压缩性、开口程度和空隙容积都可以通过对多成分纱中的热熔线的 数目进行预选来控制。

显然，本领域普通技术人员能够对上述进行变化，但是本发明的 这些变化并不超出附加的权利要求的范围。

发明的背景技术