專利名稱：造紙機織物的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及造紙，更具體地涉及造紙用結構化成形織物。本發明還涉及一種具有深袋囊(pockets)的結構化成形織物。
背景技術：
在常規長網造紙工藝中，纖維素纖維水懸浮液或懸液(通稱紙“漿料”)供到在兩個或更多個輥之間行進的編織網及/或合成材料環形帶的上溢流口上。該帶子，常稱作" 成形織物“，在其上溢流口的上表面形成造紙表面，該造紙表面起著將紙漿料中的纖維素纖維與水介質分離的過濾器作用，從而成形濕紙幅。水介質通過成形織物的網孔，通稱為排水孔，借助重力或位于上溢流口底面(也即"臨機側")的真空排出。紙幅在離開成形區域之后，被轉移到造紙機的壓榨部，在此壓榨部，紙幅行經一對或多對壓力輥的壓區，這些壓力輥覆以另一種通常稱為"壓榨毛毯"的織物。來自這些輥子的壓力將附加的水分從紙幅除去；由于壓榨毛毯上“毛”層存在，脫水往往得以增強。然后，紙被轉移到干燥部，進一步脫水。烘干后，紙就制畢，以進行二次加工和包裝。通常，造紙織物用兩種基本織造工藝之一來制成環形帶。在上述兩種工藝之中的第一種工藝中，織物用平機織造工藝進行平型機織，用許多眾所周知的接合方法中的任何一種方法使其端頭接在一起形成環形帶，例如拆開端頭并將之重新編織在一起(通常稱作接頭)，或者在可用針縫合的折翼上或者在每個端頭上的特殊的折邊上縫合，然后將端頭重新編織成可用針縫合的線圈。可用許多自動接合機，對某些織物來說，這些機器可能用來使至少一部分接合工藝自動化。在平型機織的造紙織物中，經紗沿縱向延伸，而緯紗則沿橫向延伸。在第二種基本織造工藝中，用環帶編織工藝直接將織物編織成環形帶。在所述環帶編織工藝中，經紗沿橫向延伸，而緯紗則沿縱向延伸。在本技術領域中，上文所述的兩種編織方法是眾所周之的，本文中所用的術語“環形帶”意指用其中任一種方法制得的帶子。紙體和纖維的有效承載體是造紙中的重要因素，對于濕紙幅最初形成的造紙機成形區域來說尤其如此。另外，成形織物在造紙機上高速行進時，應當呈現良好的穩定性，而且在紙幅轉移到造紙機壓榨部時，優選具有強透水性，以降低紙幅中水分保持量。在薄頁紙和高級紙張(也即供優質印刷品、復寫墨印刷、香煙、電容器等之用的紙張)這兩種應用場合中，造紙表面包括非常精細編織的結構或者精細網目結構。在常規薄頁紙成形機中，紙體平坦成形。在壓榨部，100%的紙體經受壓榨和壓實， 達到必需的干度，然后紙體進而在楊克式烘缸與烘缸罩部進行干燥。然而，這損毀了紙體的品質。于是，使紙體起皺并將其卷筒，借此制得平板紙。在ATMOS裝置中，紙體在結構化織物或模壓織物上成形，再將紙體進而夾在結構化織物或模壓織物和脫水織物之間。使紙體通過脫水織物并逆對模壓織物脫水。脫水用氣流和機械壓力來進行。機械壓力用滲透性帶子來產生，而氣流方向則是從滲透性帶子到脫水織物。當夾合體行經由真空輥和滲透帶形成的持續壓力區時，這就可發生。然后，壓榨區域將紙體轉移到楊克式烘缸。為了保證品質，楊克式烘缸只稍微壓縮約25%的所述紙體， 而約75%的紙體保持未壓縮。楊克式/罩式烘干裝置將紙體干燥，然后使之干法起皺。在 ATMOS系統中，用完全一樣的結構化織物來把紙體從流漿箱運載到楊克式烘缸。使用ATMOS 系統，在ATMOS輥之后，紙體達到約35%至約38%之間的干度，這個干度幾乎同傳統壓榨部的干度一樣。然而，這有利地發生在幾乎40倍低的軋點壓力下，而且不壓緊也不毀壞紙體品質。此外，ATMOS系統的一個大優點是，它利用高度拉緊(例如約60kn/m)的滲透帶。這種帶子提高了達到最大真空度脫水所需的接觸點和緊密度。另外，帶子壓區比常規壓榨長 20倍以上，而且還利用了流過壓區的氣流，但在常規壓榨裝置中情況則并非如此。用ATMOS裝置進行試驗所得的實際結果發現，紙體的厚度和松厚度比用常規熱風式干燥(TAD)形成的手巾織物高30%。吸收能力也比用常規TAD形成的毛巾織物高30%。 無論使用100%原漿直到使用100%回收紙漿，結果均相同。可產生定量介乎14 40g/m2 的紙體。ATMOS裝置也向在33% 37%干度下工作的楊克式烘缸提供優良的紙體傳遞。由于所述織物具有方形波谷而沒有方形凸節(波峰)，所以采用ATMOS裝置實質上沒有干度損失。因而，在脫水織物、紙體、模壓織物和帶子之間沒有緊密度損失。ATMOS裝置的主要方面是，它在模壓織物上形成紙體，并且該同一模壓織物將紙體從流漿箱傳送到楊克式烘缸。這種裝置生產的紙體具有均勻而限定毛細孔尺寸的紙體，以達到最大吸收能力。US專利申請No. 11/753,435，2007年5月24日提交，公開了一種用于ATMOS裝置的結構化成形織物，其公開內容全文在此引作參考。該織物利用至少3根浮經和緯紗結構， 該織物如同現有技術織物那樣，形式上是對稱的。CHIU等人的US專利No. 5，429，686公開了一些利用受荷層和刻紋層的結構化成形織物，其全文公開內容在此引作參考。該織物利用壓印凸節來壓印紙體，增大其表面形貌。 然而，該文件未提及在紙體中產生TAD應用場合有效脫水的枕形凸紋，它也未教導所公開織物在ATMOS裝置上的利用及/或當紙體比較濕的時候在紙體中成形枕形凸紋以及利用高張力壓榨區。HAY等人的美國專利No. 6，237，644公開了各種結構化成形織物，這些織物利用既沿經向取向又沿緯向取向的至少3根紗的網格織紋組織圖案，其全文公開內容在此引作參考。該織物實質上產生清晰的淺凹口花樣。然而，該文件未提及具有三維圖案的深袋囊，也未教導在ATMOS裝置上利用該公開的織物并/或趁紙體比較潮濕時在紙體中成形枕形凸紋以及利用高張力壓榨區。LAFOND等人的國際公開說明書No. WO 2005/035867公開了一些利用至少兩種不同直徑紗的結構化成形織物來賦予薄頁紙松厚度，該文件的公開內容全部在此引作參考。 然而，該文件中沒有形成三維圖案的深袋囊。該文件也未教導在ATMOS裝置上使用所公開的織物及/或趁紙體相對潮濕時在紙體中形成枕形凸紋以及利用高張力壓榨壓域。LAMB的US 6，592，714公開了一些利用深袋囊的結構化成形織物和測量系統，其全部公開內容在特此引作參考。然而，所公開的測量系統顯然不具復制性。此外，LANB憑借織紋設計的縱橫比來獲得深袋囊。該文件也并未教導在ATMOS裝置上使用所公開的織物及/或趁紙體相對潮濕時在紙體中形成枕形凸紋以及利用高張力壓榨壓域。LAMB的US 6，649，026公開了一些結構化成形織物，這些織物利用基于5綜片設計 (five-shaft designs)且經緯上都有3根浮紗(或其變量)的袋囊，其全部公開內容特此引作參考。然后，砂磨該織物。然而，LAMB沒有教導不對稱的織物組織圖。該文件也并未教導在ATMOS裝置上使用所公開的織物及/或趁紙體相對潮濕時在紙體中形成枕形凸紋并利用高張力壓榨壓域。KROLL等人的國際公開說明書No. WO 2006/113818公開了一些結構化成形織物， 該成形織物利用一系列兩個交互的深袋囊供TAD應用場合之用，其公全部開內容特此引作參考。然而，KROLL未教導利用一個大小一致的袋囊來提供有效而恒定的脫水，而且不會在制成品上產生正常紙體成品。該文件也并未教導在ATMOS裝置上使用所公開的織物及/或趁紙體相對潮濕時在紙體中形成枕形凸紋以及利用高張力壓榨壓域。HERMAN等人的國際公開說明書WO 2005/075737和2006年4月觀日提交的美國專利申請No. 11/380，826，公開了一些用于一種可以形成更多三維取向紙體的ATMOS裝置的結構化模壓織物，其全部公開內容特此引作參考。然而，該文件尤其沒有教導本發明的深袋形織紋。SCHERB等人的國際公開說明書WO 2005/075732，公開了在制造薄頁紙或紙巾的造紙機上利用滲透帶的壓帶機，其全部公開內容特此引作參考。根據該文件，紙幅以比現有紙機例如TAD紙機更加有效的方式進行干燥。形成后的紙幅行經同樣稀疏的織物，而且熱空氣從紙體的一側穿透紙幅吹到紙體的另一側。同樣使用脫水織物。由于壓帶機施加壓力以及穿透壓帶機中的紙幅吹熱空氣，所以這樣一種裝置非常需要成形織物。然而，該文件尤其沒有教導本發明的深袋形織紋。與本發明相比，由于常規織物的袋囊深度淺，所以上述常規織物限制了紙體中可形成的松厚度值。此外，常規織物的袋囊僅僅是經紗和緯紗上接觸面積的延長。

發明內容
根據本發明的一個非限定性的方面，提供了具有不對稱經緯結構的結構化織物。 借助于花紋組織中斷，本發明提供了偏移枕形凸紋(pillow)并形成在某種程度上呈斜紋的形狀。這可以提高裝置的在機烘干效率性能。根據本發明的另一非限定性方面，提供了一種結構化織物，這種結構化織物能使薄頁紙和紙巾的厚度、松厚度和吸收性增大。根據本發明的另一非限定性方面，提供了各種不同的織物組織設計/構形，其中利用經紗壓印(warp impressions)以相對常規織物最佳的頻率來形成深袋囊。這種袋囊比常規織物的袋囊要深，因為它們的底部設置在比與袋囊兩側接壤的接觸范圍更低的平面上。所述袋囊的底面或底部也可由平紋組織形成。根據本發明的另一非限定性方面，本發明的織物組織設計/構形可用于常規TAD 裝置、ATMOS裝置、E-TAD裝置及/或Metso裝置。根據本發明的另一非限定性方面，本發明的成形織物利用于ATMOS裝置。借助于從ATMOS裝置壓帶機帶朝向紙幅、結構化織物和脫水帶脫水，楊克式烘缸上的接觸面積得以增強，而且在楊克式烘缸上產生更高的烘缸效率。這是因為接觸脫水帶的紙幅表面與接觸楊克式烘缸的表面是同一個表面。使用這樣的配置，尤其導致紙幅和楊克式烘缸之間的接觸面積比一般使用熱風式干燥(TAD)裝置獲得的更大。根據本發明的另一非限定性方面，本發明的織物組織設計/構形可以使用成形紗，也可使用各種各樣的網目、織物經緯密度、滲透性、紗直徑和本文中將規定的每平方英寸袋囊數。根據本發明的另一非限定性方面，提供了制造膨松薄頁紙及/或紙巾用的成形織物，其中該織物包括多個基本上同樣大小的袋囊，該袋囊由經緯交換形成，致使所述袋囊的底部由不同數目的經紗和緯紗形成。該底平面尤其可由3根經紗并且2根緯紗形成。根據本發明的另一非限定性方面，提供了制造膨松薄頁紙及/或紙巾用的成形織物，其中該織物包括多個基本上同樣大小的袋囊，該袋囊由具有經紗和緯紗交換 (interchange)的最少兩個平面形成，致使織物的上平面中袋囊為經紗和緯紗所圍繞，而且底平面尤其可由3根經紗和2根緯紗形成。根據本發明的另一非限定性方面，提供了制造膨松薄頁紙及/或紙巾用的成形織物，其中織物以改進的拉長的面形來產生薄頁紙或紙巾紙體，以在紙體上產生枕形凸紋，同時也保持標準袋囊大小，藉此提供改進的機器性能。根據本發明的另一非限定性方面，提供了制造膨松薄頁紙及/或紙巾用的成形織物，其中該織物具有深袋囊，該袋囊由具有3根經紗和2根緯紗的底平面形成。根據另一種非限定性實施方式，該織物在紙幅中使用規則但偏移的紋型，以改進脫水和干燥。本發明也提供了雙網ATMOS裝置，該裝置使用美國專利申請No. 11/276, 789(2006 年3月14日提交，代理人號P29473)中公開的壓帶機帶。該美國專利申請公開的內容全部特此引作參考。本發明另外還提供了雙網ATMOS裝置，該裝置使用美國專利申請 No. 11/380，835 (2006年4月觀日提交，代理人號P29514)中公開的脫水織物。該美國專利申請公開的內容全部特此弓丨作參考。本發明還提供了一種紙幅脫水裝置，其中該裝置包括雙網成形器、壓帶機以及結構化織物，所述結構化織物包括鄰紙幅側，該鄰紙幅側在支承表面上引導并通過壓帶機。該結構化織物以比雙網成形器造紙網低的速度行進。該結構化織物的滲透率值可介乎約IOOcfm和約1200cfm之間，紙表面接觸面積在未施加壓力和張力時介乎約5%和約70%之間，以及敞孔面積介乎約10%和約90%之間。該結構化織物可包括下述其中之一單一材料、單絲材料、復絲材料以及兩種或多種不同材料。該織物至少能耐水解和耐100°C以上溫度之一。該結構化織物可為至少預縫合的環形帶，其端頭在應用壓帶機的紙機上接合。所述紙幅可為薄頁紙幅、衛生紙幅和紙巾紙幅中的至少一種紙幅。本發明還提供了一種使用本文中所述的任何裝置在造紙機上對纖維網幅壓榨的方法，其中該方法包括在雙網成形器中成形纖維網幅，并在壓帶機上趁紙幅仍在結構化成形織物上時，對結構化織物和纖維網幅施壓。根據本發明的另一非限定性方面，提供了制造膨松紙幅用的成形織物，其中該織物包括臨機側和臨紙幅側，該臨紙幅側包括由經紗和緯紗形成的袋囊。所述袋囊的底部由不同數目的經紗和緯紗形成。所述膨松紙幅可包括薄頁紙幅、衛生紙幅和紙巾紙幅中的至少一種。袋囊可為基本上同樣大小的袋囊。袋囊的底部可由經紗和緯紗的平紋組織形成。經紗可形成那些限定織物上平面的經節(warp knuckles)。緯紗也可形成那些限定織物上平面的緯節(weft knuckles)。所述袋囊的形狀可為非正方形。不同數目的經紗和緯紗可為經紗比緯紗多。不同數目的經紗和緯紗可包括3根經紗和2根緯紗。所述織物可包括約57的經紗網目，約51的緯密數，約618cfm的滲透率，約0. 0374 英寸的厚度，以及約4104kg的經向模量。該織物可包括下列其中之一單一材料、單絲材料、復絲材料以及兩種或多種不同材料。該織物至少能耐水解和耐100°C以上溫度之一。該織物可為至少預縫合的或其端頭在應用壓帶機的紙機上接合的環形帶。所述織物可為結構化織物，并安置來賦予紙幅形貌圖案。所述織物可應用4根經紗和6根緯紗的完全組織圖案。完全組織圖案中的一根經紗可在3根緯紗上浮紗。完全組織圖案中的1根經紗可在緯紗1 3上浮紗，而另一根經紗可在緯紗4 6上浮紗。所述織物可應用10根經紗和10根緯紗的完全組織圖案。完全組織圖案中的一根經紗可在4根緯紗上浮紗。完全組織圖案中的1根經紗可在緯紗7 10上浮紗，而另一根經紗可在緯紗3 6上浮紗。本發明還提供了一種在造紙機上用上述織物對紙幅進行壓榨的方法，其中該方法包括成形紙幅并對該織物和紙幅施壓。造紙機可包括TAD裝置、ATMOS裝置、E-TAD裝置和 Metso裝置中的一者。本發明還提供了制造膨松紙幅用的成形織物，其中該成形織物包括臨紙幅側，該臨紙幅側包括由經紗和緯紗形成的袋囊。袋囊的底部由經紗和緯紗的平紋組織形成。臨紙幅側的接觸面包括經節。袋囊的底部由不同數目的經紗和緯紗的交換(exchange)形成。所述不同數目的經紗和緯紗可為經紗比緯紗多。所述不同數目的經紗和緯紗可包括3根經紗和2根緯紗。本發明還提供了制造膨松紙幅用的成形織物，其中該成形織物包括臨紙幅側，該臨紙幅側包括由經紗和緯紗形成的袋囊。袋囊的底部由經紗和緯紗的平紋組織形成。臨紙幅側的接觸面包括經節和緯節。袋囊的底部由不同數目的經紗和緯紗的交換(exchange) 形成。所述不同數目的經紗和緯紗可為經紗比緯紗多。所述不同數目的經紗和緯紗可包括3根經紗和2根緯紗。本發明還提供了造紙機織物，該造紙機織物包括一種在表面上具有有規則重復織紋組織圖案的機織織物。緯紗、經紗和凹進處或者袋囊向上朝織物的托紙側開口。區段 Cones)在織物表面上留有間隔。在直接序列(direct sequence)中，一根經紗疊于至少三根緯紗之上，所述一根經紗各側置有毗連的經紗，所述至少三根緯紗中的第一根緯紗在所述一根經紗下延伸，并在所述一根經紗各側毗連的經紗下延伸，而所述三根緯紗中的第二根和第三根緯紗則在毗連的經紗上延伸。在直接序列中，一根緯紗疊于至少三根經紗之上， 所述一根緯紗各側置有毗連的緯紗，所述至少三根經紗中的第一根和第三根經紗在所述一根緯紗下延伸，并在毗連的緯紗中的一根緯紗下延伸，而所述至少三根經紗的第二根經紗則在毗連的緯紗中的所述一根緯紗上延伸。本發明還提供了造紙機織物，該造紙機織物包括一種在表面上具有有規則重復織紋組織圖案的機織織物。緯紗、經紗和凹進處或者袋囊向上朝織物的托紙側開口。區段 Cones)在織物表面上留有間隔。在直接序列(direct sequence)中，一根經紗疊于至少三根緯紗之上，所述一根經紗各側置有毗連的經紗，所述至少三根緯紗中的第一根在所述一根經紗下延伸，并在毗連的經紗下延伸，而所述三根緯紗的第二根和第三根則在毗連的經紗上延伸。在直接序列中，一根緯紗疊于至少兩根經紗之上，所述一根緯紗各側置有毗連的緯紗，所述至少兩根經紗中的第一根經紗在所述一根緯紗下延伸，并在毗連的一根緯紗下延伸，而所述至少兩根經紗的第二根經紗則在毗連的另一根緯紗上延伸。本發明還提供了造紙機織物，該造紙機織物包括一種在表面上具有完全組織圖案的機織織物。完全組織圖案的花紋組織區(pattern square)包括4根經紗和6根緯紗。經紗1在緯紗1 3上、在緯紗4下、在緯紗5上且在緯紗6下延伸。經紗2在緯紗1上、在緯紗2 3下、在緯紗4上且在緯紗5 6下延伸。經紗3在緯紗1下、在緯紗2上、在緯紗3下且在緯紗4 6上延伸。經紗4在緯紗1上、在緯紗2 3下、在緯紗4上且在緯紗 5 6下延伸。本發明還提供了造紙機織物，該造紙機織物包括一種在表面上具有完全組織圖案的機織織物。完全組織圖案的花紋組織區(pattern square)包括10根經紗和10根緯紗。 經紗1在緯紗1 2下、在緯紗3 4上、在緯紗5 6下且在緯紗7 10上延伸。經紗2 在緯紗1 3上、在緯紗4 5下、在緯紗6 7上、在緯紗8 9下且在緯紗10上延伸。 經紗3在緯紗1 2下、在緯紗3 6上、在緯紗7 8下且在緯紗9 10上延伸。經紗4 在緯紗1下、在緯紗2 3上、在緯紗4 5下、在緯紗6 9上且在緯紗10下延伸。經紗 5在緯紗1 2上、在緯紗3 4下、在緯紗5 6上、在緯紗7 8下且在緯紗9 10上延伸。經紗6在緯紗1下、在緯紗2 5上、在緯紗6 7下、在緯紗8 9上且在緯紗10 下延伸。經紗7在緯紗1 2上、在緯紗3 4下、在緯紗5 8上且在緯紗9 10上延伸。經紗8在緯紗1上、在緯紗2 3下、在緯紗4 5上、在緯紗6 7下且在緯紗8 10上延伸。經紗9在緯紗1 4上、在緯紗5 6下、在緯紗7 8上且在緯紗9 10下延伸。經紗10在緯紗1上、在緯紗2 3下、在緯紗4 7上、在緯紗8 9下且在緯紗10 上延伸。


本發明的上述特點和優點和其他特點和優點，以及獲得它們的方式將會更加明白，而且結合附圖參考本發明的一種實施方式的下述說明將會更好理解本發明，附圖中圖1示出根據本發明成形織物的第一非限定性實施方式的頂側或臨紙側的織紋組織圖案；圖2示出圖1所示成形織物的完全織紋組織圖案。該完全織紋組織圖案包括4根經線和6根緯線。其中“X”值注明經線經過緯線上的位置；圖3示出圖1和圖2所示成形織物的完全織紋組織圖案截面，并說明4根經紗中的每一根經紗怎樣與6根緯紗編織；
圖4示出使用圖1所示織紋組織圖案的實際成形織物的頂側或臨紙側的照片；圖5示出圖4所示成形織物的底側或臨機側的照片；圖6示出紙體與圖4所示實際成形織物的頂側或臨紙側接觸所成壓印的照片；圖7示出根據本發明成形織物的第二非限定性實施方式的頂側或臨紙側的織紋組織圖案；圖8示出圖7所示成形織物的完全織紋組織圖案。該完全織紋組織圖案包括10 根經線和10根緯線。其中“X”值注明經線經過緯線上的位置；圖9示出圖7和圖8所示成形織物的完全織紋組織圖案截面，并說明4根經紗中的每一根經紗怎樣與6根緯紗交織；圖10示出使用圖7所示織紋組織圖案的實際成形織物的頂側或臨紙側的照片；圖11示出圖10所示成形織物的底側或臨機側的照片；圖12示出紙體與圖10所示實際成形織物的頂側或臨紙側接觸所成壓印的照片。
具體實施例方式本文中所說明的各個細節僅供舉例和對本發明實施方式作例證性論述之用，并為提供據信最有用且容易理解本發明原理和概念方面的說明而提出。在這方面，沒有試圖比為基本理解本發明所需更詳細地說明本發明的結構細節，結合附圖所作的說明使本領域的技術人員明白怎樣使本發明的方式可在實踐中具體化。本發明涉及造紙機成形織物、制造優質薄頁紙和紙巾用的成形器，并且也涉及在造紙機上使用該成形織物和壓帶機的成形器。本發明涉及在造紙機上使用該成形織物和壓帶機來制造優質薄頁紙和紙巾用的雙網成形器。本發明裝置能制造品質類似于熱風式干燥 (TAD)但成本節省高達40%的優質薄頁紙或紙巾。本發明還涉及一種使用結構化織物的雙網成形器ATMOS裝置，所述結構化織物具有良好耐壓性和耐極度拉伸應變力性，并能經受ATMOS裝置中所遭受的磨損/水解作用。該裝置還包括滲透性帶子和脫水織物，所述滲透性帶子用于旋轉輥或固定金屬箍(shoe)周圍的高張力延展壓區及/或該帶子用于造紙裝置/方法，所述脫水織物在不使用熱風式干燥(TAD)裝置的情況下用于制造優質薄頁紙或紙巾品級。該織物的關鍵參數包括滲透率、 重量、厚度和某些壓縮系數。圖1 6中舉例說明了本發明結構化織物的第一非限定性實施方式。圖1描述了織物的上織物平面或臨紙側表面的花紋組織俯視圖(也即，造紙表面視圖)。花紋組織底部所示的數字1 4確定經紗(縱向紗)，而右邊的數字1 8說明緯紗(橫向紗)。圖2中， 符號X舉例說明經紗經過緯紗上的位置，空格說明經紗經過緯紗下的位置。經紗3和毗連完全圖案的經紗3之間形成的區域以及緯紗3和緯紗6之間形成的區域，示明袋囊區域，該袋囊區域將會在紙幅或紙體中形成枕形凸紋(pillow)。織物的上層限定了三個經節WK和三個緯節WH(之間的袋囊形狀，其大體呈矩形和非正方形，也即圖6中可看出的壓印形狀。在非限定性實施例中，圖1所示織物的參變量可為57個網目(每英寸經紗數)和 51支數(每英寸緯紗數)。該織物的滲透率可約為618cfm，厚度約為0.0374英寸。圖1所示的實施方式同樣在織物中產生深袋囊，該深袋囊的底平面由3根經紗(例如，經紗4以及毗連完全組織的經紗1和2)和2根緯紗(例如，緯紗4和5)形成。
圖2的織物示出織物的單個完全組織，該完全組織包括4根經紗(圖1中垂直地表示的紗1 4)和6根緯紗(圖1中水平表示的紗1 8)。該織物可為20梭道。圖3描述了經紗1 4與該緯紗1 6交織時的路徑。雖然圖2和圖3只示出了織物的單個完全組織單元，本領域技術人員卻會理解，在商業應用中，圖2和圖3所示的完全組織單元會重復多次，在經緯方向上都形成適于在造紙機上使用的寬大織物。如圖3中所見，經紗1在緯紗1 3上浮紗，然后在緯紗4下經過，然后在緯紗5 上經過，再在緯紗6下經過。在經紗1與緯紗4 5交織的區域內，這形成袋囊的平紋組織底部的一部分。此外，于經紗1在3根緯紗1 3上經過的區域內形成經節WPK。于緯紗6 在經紗1上經過的區域內，形成緯節WH(。經紗2與緯紗1和4交織，并在緯紗2 3和5 6下經過，其方式是，首先在緯紗1上經過，然后在緯紗2 3下經過，然后在緯紗4上經過，再在緯紗5 6下經過。在經紗2與緯紗1 2交織的區域內，這形成袋囊的平紋組織底部的一部分。再參照圖3，經紗3與緯紗1 3交織，然后在緯紗4 6上浮紗。在經紗3與緯紗1 2交織的區域內，這形成袋囊的平紋組織底部的一部分。此外，于經紗3在緯紗4 6上經過的區域內形成經節WPK。于緯紗3在經紗3上經過的區域內，形成緯節WH(。最后，經紗4與緯紗1和4交織，并在緯紗2 3和5 6下經過，其方式是，首先在緯紗1上經過，然后在緯紗2 3下經過，然后在緯紗4上經過，再在緯紗5 6下經過。 在經紗4與緯紗1 2交織的區域內，這形成袋囊的平紋組織底部的一部分。圖4示出使用圖1所示織紋組織圖案的實際成形織物的頂側或臨紙側的照片，而圖5示出圖4所示成形織物的底側或臨機側的照片。圖6示出紙體與圖4所示實際成形織物的頂側或臨紙側接觸所成壓印的照片。圖7 12中說明了本發明結構化織物的第二非限定性實施方式。圖7描述了織物的頂面或臨紙側表面的織紋組織俯視圖(也即，造紙表面視圖)。織紋組織圖案底部所示的數字1 10確定經紗(縱向紗)，而右邊的數字1 10示出緯紗(橫向紗)。圖8中， 符號X說明經紗在緯紗上經過的位置，空格說明經紗在緯紗下經過的位置。例如，經紗4和經紗6之間以及緯紗5和緯紗6之間所形成的區域，示明了織物所形成的袋囊的底部區域。 織物的上層使用交疊的經紗，并限定4個偏移經節WPK和2個偏移緯節之間的袋囊形狀，該形狀大體為平行四邊形和非正方形，也即圖12中可看出的形狀。在非限定性實施例中，圖7所示織物的參變量可為59個網目(每英寸經紗數)和 48支數(每英寸緯紗數)。該織物的滲透率可約為600cfm，厚度約為0. 042英寸。圖7所示的實施方式同樣在織物中產生深袋囊，該深袋囊的底平面由3根經紗(例如經紗3 5) 和2根緯紗(例如緯紗2和緯紗3)形成。圖8的織物示出織物的單個完全組織，該完全組織包括10根經紗(圖7中垂直表示的紗1 10)和10根緯紗(圖7中水平表示的紗1 10)。該織物可為10梭道(shed dsp)。圖9描述了經紗1 10與該緯紗1 10交織時的路徑。雖然圖8和圖9只示出了織物的單個完全組織單元，本領域技術人員卻會理解，在商業應用中，圖8和圖9所示的完全組織單元在經緯方向上都會重復多次，形成適于在造紙機上使用的寬大織物。如圖9中所見，經紗1與緯紗1 10交織，其方式是，在緯紗3 4和7 10上浮紗，在緯紗1 2和5 6下經過。也就是，經紗1在緯紗1 2下經過，然后在緯紗3 4上經過，然后在緯紗5 6下經過，再在緯紗7 10上浮紗。在經紗1與緯紗1接觸的區域內，這形成袋囊的底部的一部分。于經紗1在4根緯紗7 10上經過的區域內，形成經節LWK。于緯紗5在經紗1上經過的區域內，形成緯節WH(。經紗2與緯紗1 10交織，其方式是，在緯紗1 3和6 7上浮紗，并在緯紗 4 5和8 9下經過。也就是，經紗2首先在緯紗1 3上經過或浮紗，然后在緯紗4 5下經過，然后在緯紗6 7上經過，然后在緯紗8 9下經過，再在緯紗10上經過。于經紗2與例如緯紗4接觸的區域內，形成袋囊的底部的一部分。于經紗2在3根緯紗1 3 上經過的區域內，形成經節WPK。于緯紗5和8在經紗2上經過的區域內，形成緯節WH(。再參照圖9，經紗3與緯紗1 10交織，其方式是，在緯紗3 6和9 10上浮紗， 并在緯紗1 2和7 8下經過。也就是，經紗3在緯紗1 2下經過，然后在緯紗3 6 上浮紗，然后在緯紗7 8下經過，再在緯紗9 10上經過。于經紗3與例如緯紗2接觸的區域內，形成袋囊的底部的一部分。此外，于經紗3在例如緯紗3 6上經過的區域內形成經節WPK。于例如緯紗1和8在經紗3上經過的區域內，形成緯節WH(。經紗4與緯紗1 10交織，其方式是，在緯紗2 3和6 9上浮紗，并在緯紗1、 4 5和10下經過。也就是，經紗4在緯紗1下經過，然后在緯紗2 3上經過，然后在緯紗4 5下經過，然后在緯紗6 9上浮紗，再在緯紗10下經過。于經紗4與例如緯紗2 3接觸的區域內，形成袋囊的底部的一部分。于經紗4在4根緯紗6 9上經過的區域內， 形成經節WPK。于緯紗1和4在經紗4上經過的區域內，形成緯節WH(。經紗5與緯紗1 10交織，其方式是，在緯紗1 2、5 6和9 10上浮紗，并在緯紗3 4和7 8下經過。也就是，經紗5首先在緯紗1 2上經過或浮紗，然后在緯紗3 4下經過，然后在緯紗5 6上經過，然后在緯紗7 8下經過，再在緯紗9 10上經過。于經紗5與例如緯紗3接觸的區域內，形成袋囊的底部的一部分。于經紗5在緯紗 1 2和9 10上經過的區域內，形成經節WPK。于緯紗4和7在經紗5上經過的區域內， 形成緯節WH(。再參照圖9，經紗6與緯紗1 10交織，其方式是，在緯紗2 5和8 9上浮紗， 并在緯紗1、6 7和10下經過。也就是，經紗6在緯紗1下經過，然后在緯紗2 5上浮紗，然后在緯紗6 7下經過，然后在緯紗8 9上經過，再在緯紗在緯紗10下經過。于經紗6與例如緯紗6接觸的區域內，形成袋囊的底部的一部分。此外，于經紗6在例如緯紗 2 5上經過的區域內，形成經節WPK。于例如緯紗7和10在經紗6上經過的區域內，形成緯節WFK。經紗7與緯紗1 10交織，其方式是，在緯紗1 2和5 8上浮紗，并在緯紗 3 4和9 10下經過。也就是，經紗7在緯紗1 2上經過，然后在緯紗3 4下經過， 然后在緯紗5 8上浮紗，再在緯紗9 10下經過。于經紗7與例如緯紗4接觸的區域內， 形成袋囊的底部的一部分。于經紗7在4根緯紗5 8上經過的區域內，形成經節WPK。于緯紗3和10在經紗7上經過的區域內，形成緯節WH(。經紗8與緯紗1 10交織，其方式是，在緯紗4 5和8 10上浮紗，并在緯紗 2 3和6 7下經過。也就是，經紗8首先在緯紗1上經過，然后在緯紗2 3下經過，然后在緯紗4 5上經過，然后在緯紗6 7下經過，再在緯紗8 10上經過。于經紗8與例如緯紗4 5接觸的區域內，這形成袋囊的底部的一部分。于經紗8在緯紗8 10上經過的區域內，形成經節WPK。于緯紗3和6在經紗8上經過的區域內，形成緯節WH(。再參照圖9，經紗9與緯紗1 10交織，其方式是，在緯紗1 4和7 8上浮紗， 并在緯紗5 6和9 10下經過。也就是，經紗9在緯紗1 4上浮紗，然后在緯紗5 6下經過，然后在緯紗7 8上經過，再在緯紗9 10下經過。于經紗9與例如緯紗5接觸的區域內，這形成袋囊的底部的一部分。此外，于經紗9在例如緯紗1 4上經過的區域內，形成經節WPK。于例如緯紗6和9在經紗9上經過的區域內，形成緯節WH(。最后，經紗10與緯紗1 10交織，其方式是，在緯紗4 7上浮紗，在緯紗1和10 上經過，并在緯紗2 3和8 9下經過。也就是，經紗10在緯紗1上經過，然后在緯紗 2 3下經過，然后在緯紗4 7上浮紗，然后在緯紗8 9下經過，再在緯紗10上經過。 于經紗10與例如緯紗3接觸的區域內，形成袋囊的底部的一部分。于經紗10在4根緯紗 4 7上經過的區域內，形成經節WPK。于緯紗2和9在經紗10上經過的區域內，形成緯節 WFK。圖10示出使用圖7所示織紋組織圖案的實際成形織物的頂側或臨紙側的照片；圖 11示出圖10所示成形織物的底側或臨機側的照片；圖12示出紙體與圖10所示實際成形織物的頂側或臨紙側接觸所成壓印的照片。本發明還為在制造諸如薄頁紙、衛生紙幅之類纖維網幅的機器上使用在此所公開的任何織物提供了保證，所述機器例如可為加工纖維網幅用的雙網ATMOS裝置。在非限定性實施例中，ATMOS裝置可為2007年4月13日提交的美國專利申請No. 11/735，211 (代理人號P31927)中所公開的那種類型的ATMOS裝置，該專利申請的公開全部內容特此引作參考。該ATMOS裝置可包括將懸液加到雙網成形器的流漿箱，所述雙網成形器由外網、 里網和成形輥形成。雙網成形器可為任何通常已知類型的，并可優選為美國專利申請公開說明書No. 2006/0085999(以2005年7月27日提交的美國申請號11/189，884為基礎)中所公開的那種類型，該申請的全部公開內容特此引作參考。紙幅一旦由雙網成形器形成，就由里網傳送到結構化織物。用位于引紙區的吸水箱從里網上將紙幅轉移到結構化織物上。 上述類型的結構化織物將紙幅傳送到壓榨裝置并行經壓榨裝置，該壓榨裝置例如由壓帶機組構成，該壓帶機組由滲透性張力帶和真空輥組成。脫水織物也可越過真空輥并行經該壓帶機組。紙幅可在例如由壓帶機組和真空輥形成的延展壓帶機壓區中脫水，并可然后由結構化帶傳送到楊克式烘缸和烘缸罩裝置，然后可用壓榨輥轉移到楊克式烘缸。滲透性張力帶內可設置蒸汽箱和熱風鼓風機，并設置在真空輥的整個吸引區上。可用一個或多個白水回收裝置來收集從真空輥收集來的水分。該裝置也可使用多個用于各個帶/織物的引導輥、用于脫水帶的調節輥、多個吸水箱(Wile boxes)、多個噴水裝置和另外的吸水箱或引紙棍。結構化織物可優選為環形織物，該結構化織物將紙幅運送到壓帶機裝置，并從壓帶機裝置、從雙網成形器運送到用于最后干燥的楊克式烘缸。在從雙網成形器轉送紙幅之后，紙幅平展于織物的立體結構上，因此它不是平坦的，而是也具有立體結構，這就產生高度膨松的紙幅。在非限定性實施例中，該結構化織物可為單層或多層的機織織物，該機織織物能經受高壓、熱、各種水含量，而且該機織織物能實現高水平脫水，并且也按Voith ATMOS造紙工藝的要求來對紙幅進行模塑或壓花。該織物也應當具有寬度穩定性和適當的強透水性。 該織物也應當優選使用耐水解及/或耐熱的材料。該織物也可優選用作夾層結構的一部分，該夾層結構包括至少兩個其他帶子及/ 或織物。這些其他的帶子包括高張力帶和脫水帶。在由旋轉輥或固定支承表面形成的整個延展壓區內，該夾層結構經受壓力和張力。該延展壓區可具有介乎約30度和約180度之間的包角，并優選介乎約50度和約130度之間。壓區長度可介乎約800mm和約2500mm之間， 并優選介乎約1200mm和約1500mm之間。壓區可由旋轉的真空輥形成，該真空輥的直徑介于約IOOOmm和約2500mm之間，并優選介乎約1400mm和約1700mm之間。如上所解釋，該結構化織物使紙體或者紙幅中具有形貌圖案。為實現這一點，可憑借高張力帶對織物施以高壓。紙體花型的形貌可通過改變織物的規格，也即通過調整例如紗直徑、紗形狀、紗密度和紗類型這類參數來控制。可采用不同的表面編織方法來使紙體中具有不同的形貌圖案。同樣，紙體花型的深淺程度(intensity)可用改變高張力帶所施壓力的方法和用改變織物的規格的方法來加以改變。可以影響紙體形貌圖案性質和深淺程度的其他因素，包括空氣溫度、空氣速度、空氣壓力、帶子在延展壓區中的停留時間以及壓區長度。下列是結構化織物的非限定性特征及/或特性為能適當脫水，單層或多層的織物的滲透率值應當介乎約IOOcfm和約1200cfm之間，優選介乎約200cfm和約900cfm之間； 該織物屬于其與兩條其他帶子如高張力帶和脫水帶所構成夾層結構的一部分，它在整個轉動支撐表面或固定支承表面內并以一個包角經受壓力和張力，該包角介乎約30度和約180 度之間，優選介乎約50度和約130度之間；當不在壓力或張力下時，該織物的紙面接觸面積應當介乎約5%和約70%之間；該成形織物的敞孔面積應當介乎約10%和約90%之間。該織物優選為機織織物，它可按預接合及/或縫合的連續帶及/或環形帶的形式安裝在ATMOS紙機上。另外，該成形織物也可例如用針縫合裝置安裝在ATMOS紙機上，或者在該紙機上可用別的方式縫合。為了耐受ATMOS造紙工藝產生的高濕和高熱，該單層或多層的織造織物可采用耐水解材料及/或耐熱材料。耐水解材料應當優選包括固有粘度值在 0. 72IV和約1. OIV之間范圍內的PET單絲，并且還具有適宜的“穩定包裝”(在酸基催化水解時，該穩定包裝包含不同的羧端基當量)和適宜的殘余DEG或二乙二醇(因為它也能提高水解比率)，固有粘度值通常與干燥器和TAD織物有關聯。這兩個因素會使可使用的樹脂從通常的PET瓶樹脂中分解。就水解而言，現已發現，羧基當量起先應盡可能低，并應小于約12。DEG含量應小于約0.75%。甚至在這樣低的羧端基含量時，添加封端劑也是必不可少的，而且在擠出過程中應當使用碳化二亞胺來保證加工結束時不存在游離羧基。有一些種類的化學品不能用來封住端基，例如環氧樹脂、原酸酯和異氰酸酯，但在實踐中，單體以及單體與聚合態碳化二亞胺的組合則最好而且用得最多。耐熱材料例如PPS可用在該結構化織物中。其他材料例如PEN、PBT、PEEK和PA 也可用來改進織物的特性例如穩定性、凈度和使用壽命。單種聚合物紗和共聚物紗都可使用。用于該織物的材料不必由單絲組成，而可為復絲、皮芯型纖維，而且也可為非塑性物料， 也即金屬材料。同樣，該織物當然可以不必由單一材料制成，而是可以用兩種、三種或更多種不同材料制成。使用特定形狀的紗，也即非圓形紗，也可用來提高或者控制紙體的外形或特性。特定形狀紗的使用也可用來改進或者控制織物特征或特性，例如穩定性、厚度、表面接觸面積、表面平直度、滲透率和磨損性。該結構化織物也可進行處理及/或涂覆以其他例如用淀積法涂覆的聚合材料。為了提高織物穩定性、耐污染性、濾水性、磨損性，改進耐熱及/或水解性，以及為了降低織物表面張力，在加工過程中可進一步對材料進行交聯。這有助于紙體釋放及/或降低傳動負荷。處理/涂覆可用來賦予/改進這些織物特性中的一者或多者。如前所述，使用不同的單層和多層織紋，可改變并控制紙幅中的形貌圖案。通過變更紗直徑、紗支、紗類型、紗形狀、 滲透率、厚度以及增加處理或涂覆等來調整到特定織物織紋，可進而獲得紋型的進一步改進。最后，為了提高表面特征，可對織物或模壓帶的一個或多個表面進行砂磨及/或磨光。用于本發明織物中的個別紗的構造可以改變，這取決于最終造紙織物的所需特性。例如，這些紗可為復絲、單絲紗、加捻復絲或單絲紗、短纖紗、或其任何組合。同樣，構成本發明織物中紗的材料可為造紙織物中常用的材料。例如，該紗可用聚丙烯、聚酯、尼龍等形成。本領域技術人員應當根據最終織物的特定應用來選擇紗材料。至于紗尺寸，紗的特定尺寸通常取決于造紙表面網目。在此所公開織物的典型實施方式中，經紗和緯紗的直徑可優選為介于約0. IOmm和0. 50mm之間。經紗的直徑可為約0. 45mm,優選為約0. 27mm,而最優選為約0. 35mm。緯紗的直徑可為約0. 50mm,優選為約 0. 35mm,而最優選為約0. 42mm。本領域技術人員將會理解，在某些應用場合中可使用直徑在上述范圍以外的紗。在本發明的一種實施方式中，經紗和緯紗的直徑可介乎約0. 13mm和 0. 17mm之間。使用這些紗尺寸的織物可用聚酯紗或者聚酯紗和耐綸紗的組合來實現。人們注意到，前述各實施例僅供解釋之用，決不能理解為對本發明的限定。盡管已參照例證性實施方式記敘了本發明，但不言自喻，已使用的信息是說明和例證的信息，而非限制性的信息。在所附權利要求書的范圍內，可作一些變換，以目前所陳述的方式和修改后的方式，不致背離本發明各方面的范圍和實質。盡管本文中已參照特定裝置、材料和實施方式記述了本發明，但不意謂將本發明局限于本文中所公開的各個細節。反之，本發明延伸到所有在功能上等效的結構、方法和用途，例如在所附權利要求書的范圍內。
權利要求
1.一種造紙機織物，該織物包括機織織物，該機織織物具有在表面上有規則重復的織紋組織圖案； 緯紗、經紗，以及向上朝織物的托紙側敞口的凹進處或者袋囊，其中在所述織物的表面上處于間隔區域之中；在直接序列中，一根經紗疊于至少3根緯紗之上，所述1根經紗各側置有毗連的經紗， 所述至少3根緯紗中的第1根緯紗在所述1根經紗下并在毗連的經紗下延伸，所述3根緯紗中的第2根和第3根緯紗在毗連的經紗上延伸；而且在直接序列中，一根緯紗疊于至少2根經紗之上，所述1根緯紗各側置有毗連的緯紗， 所述至少2根經紗中的第1根經紗在所述1根緯紗下并在毗連的緯紗中的一根緯紗下延伸，所述至少2根經紗中的第2根經紗在毗連的緯紗中的所述一根緯紗上或毗連的緯紗中的另一根緯紗上延伸。
2.如權利要求1所述的造紙機織物，其中在所述直接序列中，一根緯紗疊于至少3根經紗之上，其中，所述至少3根經紗中的第 3根經紗在所述1根緯紗下并在毗連的緯紗中的一根緯紗下延伸。
全文摘要
本發明涉及一種造紙機織物，包括機織織物，其具有在表面上有規則重復的織紋組織圖案；緯紗、經紗，以及向上朝織物的托紙側敞口的凹進處或者袋囊，在織物的表面上處于間隔區域之中；在直接序列中，一根經紗疊于至少3根緯紗之上，1根經紗各側置有毗連的經紗，至少3根緯紗中的第1根緯紗在1根經紗下并在毗連的經紗下延伸，3根緯紗中的第2根和第3根緯紗在毗連的經紗上延伸；而且在直接序列中，一根緯紗疊于至少2根經紗之上，1根緯紗各側置有毗連的緯紗，至少2根經紗中的第1根經紗在1根緯紗下并在毗連的緯紗中的一根緯紗下延伸，至少2根經紗中的第2根經紗在毗連的緯紗中的所述一根緯紗上或毗連的緯紗中的另一根緯紗上延伸。
文檔編號D21F1/10GK102517954SQ201110402
公開日2012年6月27日 申請日期2008年8月5日 優先權日2007年9月6日
發明者斯科特.奎格利 申請人:沃依特專利有限責任公司