專(zhuān)利名稱：改進(jìn)的螺旋織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺旋織物。更具體地，本發(fā)明涉及用于造紙機(jī)和其它工 業(yè)應(yīng)用上的具有相對(duì)較大寬度線圏的螺旋連結(jié)織物。
背景技術(shù)：
在造紙工藝中，通過(guò)在造紙機(jī)的成形部中的移動(dòng)成形織物上沉積纖 維料漿(即纖維素纖維的水分散液)而形成纖維素纖維狀網(wǎng)。大量的水從 料漿穿過(guò)成形織物被排出，從而在成形織物的表面上留下纖維素纖維狀 網(wǎng)。
新形成的纖維素纖維狀網(wǎng)自成形部前進(jìn)至壓榨部，壓榨部包括一系 列的壓榨壓區(qū)。纖維素纖維狀網(wǎng)經(jīng)過(guò)由一壓榨織物所支撐壓榨壓區(qū)，或 通常經(jīng)過(guò)位于兩個(gè)此種壓榨織物之間壓榨壓區(qū)。在壓榨壓區(qū)內(nèi)，纖維素 纖維狀網(wǎng)受到壓縮力，該壓縮力使水分榨出并使網(wǎng)內(nèi)的纖維素纖維互相 粘附，從而將纖維素纖維狀網(wǎng)變成紙張。水由壓榨織物所吸收，且理想 地不再回滲至紙張。
紙張最后前進(jìn)至干燥部，其包括至少一套可旋轉(zhuǎn)的干燥鼓或筒，在 內(nèi)部通過(guò)蒸汽對(duì)它們進(jìn)行加熱。新形成的紙張由干燥織物沿順序地繞經(jīng) 該套鼓中的每個(gè)鼓的迂回路徑引導(dǎo)，其中干燥織物將紙張保持緊抵于鼓 的表面。加熱的鼓通過(guò)蒸發(fā)作用將紙張的含水量減少至所需程度。
應(yīng)當(dāng)理解，成形、壓榨和干燥織物全都在造紙機(jī)上形成無(wú)終端環(huán)并 以輸送帶的方式進(jìn)行操作。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，紙張制造是一個(gè)以相當(dāng)大 速度進(jìn)行的連續(xù)過(guò)程。亦即，在成形部中纖維料漿不斷地沉積在成形織 物上，而新制成的紙張?jiān)谟筛稍锊枯敵龊蠹幢贿B續(xù)地巻收于巻軸上。
現(xiàn)今的造紙機(jī)內(nèi)的織物具有5至33英尺以上的寬度，40至400英 尺以上的長(zhǎng)度，及約100至3000磅以上的重量。這些織物受到磨損且 需要更換?？椢锏母鼡Q通常包括停止機(jī)器操作、卸下磨損的織物、準(zhǔn)備 安裝織物和裝上新織物。200580047318.4
說(shuō)明書(shū)第2/6頁(yè)
例如，因?yàn)橛糜诟稍锊康膱?jiān)固支撐梁，因此所有的干燥織物必定具 有接縫?？椢锏陌惭b包括將織物本體拉到機(jī)器上以及接合織物端部以形 成無(wú)終端環(huán)帶。任何可用織物的接縫區(qū)域在使用時(shí)必須表現(xiàn)為非常接近 于織物本體，以防止接縫區(qū)域?qū)λ瞥傻募埉a(chǎn)品造成周期性的印痕。
織物可完全由螺旋線圏來(lái)制成(稱為"螺旋連結(jié)織物")，如Gauthier 的美國(guó)專(zhuān)利4567077所教示，其內(nèi)容在此通過(guò)參引結(jié)合進(jìn)本文。在此種 織物內(nèi)，螺旋線圏通過(guò)至少一個(gè)連接銷(xiāo)、銷(xiāo)軸或類(lèi)似裝置互相連接。因 此，理論上，接縫可設(shè)在織物本體上的可拆下連接銷(xiāo)的任何位置處。螺 旋連結(jié)織物提供很多勝于傳統(tǒng)織物的優(yōu)點(diǎn)。例如，螺旋連結(jié)織物的接縫 與織物本體在幾何形狀上相似，因此使紙張出現(xiàn)印痕的可能性小。此外， 螺旋連結(jié)織物可承受展平作用，因此使其對(duì)于否則將自其穿過(guò)的流體 (尤其是空氣)具有恒定的滲透性。由于這些有利的特征，螺旋連結(jié)織物 用于造紙機(jī)中，特別是用于干燥紙張，其中水蒸氣通過(guò)螺旋連結(jié)織物而 被去除。螺旋連結(jié)織物還具有其它的工業(yè)應(yīng)用，其中它們可用作工業(yè)用 輸送帶，并可依據(jù)應(yīng)用而涂覆或另外浸漬有樹(shù)脂。
不幸地，螺旋連結(jié)織物的制造是勞力密集并且成本高昂的。例如， 螺旋連結(jié)織物是由很多必須進(jìn)行盤(pán)巻并組裝的小螺旋元件構(gòu)成。盤(pán)巻、 互相交叉和互相連接螺旋線團(tuán)的多個(gè)制造步驟使得工藝成本較高。另 外，因?yàn)樾鑼N(xiāo)、銷(xiāo)軸或類(lèi)似物插穿過(guò)由互相交叉的螺旋線圏所形成的 小通道，所以互相連接螺旋線圏也較困難。因?yàn)槁菪€圏的寬度小，因 而當(dāng)織物形成5至33英尺以上的寬度及40至400英尺以上的長(zhǎng)度時(shí)， 需用大量的銷(xiāo)軸，制造此種織物相當(dāng)費(fèi)時(shí)。進(jìn)一步地，大量的銷(xiāo)軸幾乎 遍布織物，這導(dǎo)致織物在操作時(shí)形成斜向的硬挺現(xiàn)象。
此外，通常將紗線或類(lèi)似物形式的"填料"塞入各螺旋線圏的內(nèi)部 空間以減低織物的滲透性。當(dāng)前，填料是一次一部分地壓入或填入各螺 旋線圏的內(nèi)部空間中的?？梢岳斫猓?yàn)樘盍媳仨毦哂凶銐虻挠捕群蛣?性才便于插入小的線圏開(kāi)孔內(nèi)并穿過(guò)織物的整個(gè)寬度，此種填充方法限 制了可用作填料的材料。進(jìn)一步地，因?yàn)槭菍⑻盍蠅喝肟椢飪?nèi)，因而塞 入填料的過(guò)程緩慢且耗費(fèi)勞力。
本發(fā)明通過(guò)提供一種具有寬螺旋線圏的螺旋連結(jié)織物而克服了上述 這些缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到具有寬螺旋線圏的螺旋連結(jié)織物可克服現(xiàn)有 技術(shù)的缺點(diǎn)。
因此，提供一種用于造紙機(jī)或其它工業(yè)應(yīng)用的螺旋連結(jié)織物，其可 包括多個(gè)并排的螺旋線圏。螺旋線圏可互相交叉并由一系列平行的銷(xiāo)軸 互相連接，所述銷(xiāo)軸延伸穿過(guò)由互相交叉的螺旋線圏所形成的通道。每
個(gè)螺旋線圏均具有約12 mm或更大的寬度。線圏寬度與線圏厚度的比 值可為約0.5或更小。這些較大的螺旋線圏可容許以往所不能實(shí)現(xiàn)的選 擇填料時(shí)的多樣性，使得它們可超越其涉及滲透性的傳統(tǒng)作用。
現(xiàn)將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更完整地詳細(xì)描述，各附圖中相似的參 考標(biāo)號(hào)標(biāo)識(shí)相似的元件和部件，如下對(duì)其進(jìn)行述明。


為較全面理解本發(fā)明，參照以下描述和附圖，其中 圖la和lb為依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的螺旋連結(jié)織物的視圖； 圖2為可用在本發(fā)明的螺旋連結(jié)織物內(nèi)的銷(xiāo)軸的圖；和 圖3為本發(fā)明的螺旋連結(jié)織物塞有填料的照片。
具體實(shí)施例方式
下面將以造紙干燥織物為背景描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。但是， 應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明也可用于造紙機(jī)的其它部分中以及其它目前發(fā)現(xiàn)螺旋 連結(jié)織物作為工業(yè)用織物應(yīng)用的工業(yè)裝置中。因此，本發(fā)明應(yīng)該如下所 述。
圖la和圖lb是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的螺旋連結(jié)織物10的視圖。螺 旋連結(jié)織物IO可包括多個(gè)并排的螺旋線圏，諸如線圏12和14，且各線 圏具有線圏厚度以及線圏寬度18。螺旋線圏12和14基本上沿橫向于織 物縱軸線(沿織物的行進(jìn)方向或機(jī)器方向)的方向配置。螺旋線圏12 和14的線匝可以預(yù)定方式傾斜。螺旋線圏12和14互相交叉，并由延 伸穿過(guò)由互相交叉的螺旋線圏12和14所形成的通道26的一系列平行 或基本平行的銷(xiāo)軸或銷(xiāo)24或類(lèi)似物互相連接。進(jìn)一步地，填料插件28
可插入或以另外的方式"^殳置于螺旋線圏12或14的開(kāi)孔20和22內(nèi)。
本發(fā)明提供顯著寬于現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)的螺旋線圏12和14。例如， 線圏寬度18可從約12 mm至150 mm或者從約0.5至6英寸。進(jìn)一步 地，螺旋線圏12和14可具有約0.5或更小的線圏厚度16與線圏寬度 18的比值。
作為本發(fā)明的一般示例，螺旋線圏12和14的橫剖面可為圓形，并 具有3.3 mm的線圏厚度16和28.5 mm的線圏寬度18。那么，螺旋線 團(tuán)12和14將具有約0.11的線圏厚度16與線圏寬度18的比值。
進(jìn)一步地，螺旋線圏12和14可由聚合物(諸如聚酯)、金屬或其它 適于此目的并為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的材料形成。可以理解，用 于制造螺旋線圏12和14的初始紗或材料(例如單絲)可為各種形狀。 例如它可為圓形、矩形、橢圓形，或可以是扁平的，其形狀可由本發(fā)明 普通技術(shù)人員基于螺旋連結(jié)織物的最終用途及因此所需的性能規(guī)格決 定。進(jìn)一步地，螺旋線團(tuán)12和14可用單絲或復(fù)絲材料形成，如果它們 是復(fù)絲，則可以根據(jù)需要對(duì)它們進(jìn)行處理或涂敷以確保線團(tuán)保持維持它 們形狀的能力。螺旋線圏12和14自身可呈現(xiàn)從例如圓形或螺旋形到橢 圓形的各種形狀，如圖所示。
本發(fā)明的較寬螺旋線圏提供勝于當(dāng)前螺旋連結(jié)織物設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。例 如，線圏寬度18決定織物單位長(zhǎng)度的線圏數(shù)量。較寬的線團(tuán)意味著織 物單位長(zhǎng)度上可使用較少的線團(tuán)或組件，這可更快地制造織物。因?yàn)楸?發(fā)明的較寬線圏可只需要較少的銷(xiāo)軸來(lái)互相連接每單位長(zhǎng)度的織物，因 而螺旋織物可更容易制造，且只需較少的勞力和較低的成本。進(jìn)一步地， 本發(fā)明的較寬線團(tuán)可容許各銷(xiāo)軸24容易地并快速地穿過(guò)通道26而安 裝。因此，本發(fā)明可有效地減少制造該織物10的時(shí)間和成本。
銷(xiāo)軸24可預(yù)先彎皺或具有階梯狀直徑。亦即，銷(xiāo)軸的直徑在其整個(gè) 長(zhǎng)度上并不相同。如圖2所示，第一部分25具有第一直徑，而第二部 分27則具有不同于第一直徑的第二直徑。以此方法，銷(xiāo)軸24可提供較 寬的線圈間距，并使用較少的材料。本發(fā)明也設(shè)想到，銷(xiāo)軸可替代地具 有非圓形的形狀，或可在壓力下變形。進(jìn)一步地，銷(xiāo)軸24可具有撓性， 并可在操作中減少織物的斜向應(yīng)力/應(yīng)變。
此外，本發(fā)明的螺旋線圈在所有方向上都起織物的主要結(jié)構(gòu)性構(gòu)件
的作用，同時(shí)也可用作填料插件28的載體。例如，螺旋線圏12和14 提供織物的MD強(qiáng)度和連續(xù)體，并提供用于成為無(wú)終端環(huán)帶的"接縫" 或基礎(chǔ)。但是，由于本發(fā)明的螺旋線圏比現(xiàn)有技術(shù)的更寬，因此可容納 比現(xiàn)有技術(shù)線圏所可能容納的更大的填料，這也是本發(fā)明的一個(gè)方面， 即，因填料也可以影響螺旋連結(jié)織物的結(jié)構(gòu)特性。例如，填料插件的成 分可改變螺旋連結(jié)織物的CD硬度及斜向應(yīng)力/應(yīng)變。因此，填料插件 28可設(shè)計(jì)成可優(yōu)化織物的性能和特性，例如滲透性。
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的螺旋連結(jié)織物30和32的部分的并排 觀察的照片。如圖示，織物30和32均具有相對(duì)寬的螺旋線圏34和36， 其提供用于插入填料插件40和42的內(nèi)部空間。填料插件40和42可由 一種或多種不同的材料形成，這些材料可為剛性或撓性的。
本發(fā)明的填料插件可由機(jī)織、針織或模制的材料來(lái)制成，或可由聚 合性材料的擠壓片或是薄膜形成，且可為連續(xù)的或由許多非連續(xù)部分形 成。此外，填料插件可簡(jiǎn)單地設(shè)置于螺旋線圏內(nèi)、或者附接或固定到螺 旋線團(tuán)。如果是固定的，則填料插件可在其邊緣、中央或沿線圏的多個(gè) 點(diǎn)處固定于螺旋線圏。填料插件可包括具有凹溝、脊棱等的邊緣，以便 將填料插件固定于線圏。另外，填料插件可拉緊或松弛，以使織物具有 所需的滲透性或滲透曲線。
進(jìn)一步地，本發(fā)明包括在各單獨(dú)填料的整個(gè)長(zhǎng)度上至少一個(gè)尺寸不 一致的填料插件。在許多干燥部?jī)?nèi)，紙張水分曲線呈現(xiàn)出紙張邊緣比中 央干燥。在中央處更易滲透的織物將有助于使不利的非均勻曲線變平。 例如，在本發(fā)明的螺旋連結(jié)織物內(nèi)，填料插件可沿其長(zhǎng)度在織物的端部 或邊緣具有一個(gè)有效直徑，而在織物中央具有第二有效直徑。有效直徑 是界定圓形和非圓形橫剖面填料影響織物所需特性的能力的相關(guān)術(shù)語(yǔ)。 填料位于織物邊緣附近的有效直徑可比織物中央處的大。這就導(dǎo)致螺旋 連結(jié)織物的邊緣區(qū)域具有比織物中央低的滲透性，從而修正紙張的水分 曲線。當(dāng)然，若紙張水分曲線呈現(xiàn)出邊緣濕而中央干燥，則也可制成具 有設(shè)計(jì)為使織物的中央?yún)^(qū)域比邊緣滲透性低的填料的螺旋連結(jié)織物。替 代地，填料的各種機(jī)械變化(包括但不限于彎皺、摺曲、穿孔等)可以 以非均勻的方式遍布于整個(gè)填料。本發(fā)明的此種填料可包括經(jīng)"彎皺" 或"摺曲"而使許多"彎皺部"或"摺曲部"散布于填料整個(gè)長(zhǎng)度的填
料。例如，填料可在其兩個(gè)端部散布有比其中央處更多數(shù)量的"彎皺部" 或"摺曲部"。
如可以理解的，當(dāng)前的填料設(shè)計(jì)必須具有充分的硬度和剛性，以能 夠被推入小線圏開(kāi)孔內(nèi)并穿過(guò)螺旋連結(jié)織物的整個(gè)寬度。這種通常會(huì)涉 及紗線的使用。相比而言，本發(fā)明的寬螺旋線圏能夠使填料插件被拉過(guò) 螺旋線圏。填料可通過(guò)劍桿、夾子或類(lèi)似物來(lái)拉引。以此方法，螺旋連 結(jié)織物的制造過(guò)程可較快完成且可耗費(fèi)較少勞力。因此，本發(fā)明可有效 地減少制造織物的成本和時(shí)間。如可以理解的，可有其它的為本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員所公知的將該填料拉入本發(fā)明的螺旋線圏內(nèi)的方法。
進(jìn)一步地，因?yàn)樘盍喜寮F(xiàn)已可被拉過(guò)而不是被推過(guò)織物，本發(fā)明 的填料插件可用比現(xiàn)有技術(shù)的填料更軟、更具撓性、且更便宜的材料形 成。因此，本發(fā)明的織物可比現(xiàn)有技術(shù)的螺旋連結(jié)織物更具撓性并且斜 向硬挺性也可降低，改善了織物的導(dǎo)引和跟蹤。
因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)得以實(shí)現(xiàn)，雖然本文公開(kāi)并詳述了優(yōu)選實(shí)施方
式，但其范圍和目的并不受限于此；更確切地，其范圍應(yīng)由所附權(quán)利要 求來(lái)決定。
權(quán)利要求
1.一種用于造紙機(jī)中的螺旋連結(jié)織物，其包括多個(gè)螺旋線圈，所述多個(gè)螺旋線圈以預(yù)定方式配置，使得并排的螺旋線圈中的相鄰螺旋線圈互相交叉以形成通道并且由延伸穿過(guò)所述通道的銷(xiāo)軸互相連接，其中，所述多個(gè)螺旋線圈中的至少一些具有約12mm或更大的線圈寬度。
2. 如權(quán)利要求l所述的螺旋連結(jié)織物，其中，每個(gè)螺旋線圏均具 有與其相關(guān)聯(lián)的線圈厚度，且線圏厚度與線圏寬度的比值約為0.5或更 小。
3. 如權(quán)利要求l所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述螺旋線團(tuán)由單 絲或經(jīng)涂覆的復(fù)絲形成。
4. 如權(quán)利要求3所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述單絲為圓形、 矩形、橢圓形、扁平的或其它非圓形的形狀。
5. 如權(quán)利要求l所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述銷(xiāo)軸選自圓形 銷(xiāo)軸、非圓形銷(xiāo)軸、預(yù)彎皺銷(xiāo)軸和階梯狀直徑銷(xiāo)軸所組成的組。
6. 如權(quán)利要求l所述的螺旋連結(jié)織物，進(jìn)一步包括設(shè)置于一個(gè)或 多個(gè)螺旋線團(tuán)內(nèi)的填料插件。
7. 如權(quán)利要求6所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述填料插件包括 經(jīng)過(guò)機(jī)織、針織或模制的材料或是由聚合材料的擠壓片或薄膜形成的材 料。
8. 如權(quán)利要求6所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述填料插件沿其 長(zhǎng)度至少一個(gè)尺寸是不一致的。
9. 如權(quán)利要求8所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述填料插件沿其 長(zhǎng)度具有變化的有效直徑。
10. 如權(quán)利要求8所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述填料插件在其 整個(gè)長(zhǎng)度和/或直徑上以非均勻方式散布有彎皺部、摺曲部和/或穿孔。
11. 如權(quán)利要求l所述的螺旋連結(jié)織物，進(jìn)一步包括設(shè)置于一個(gè)或 多個(gè)螺旋線圏內(nèi)的填料，其中，所述織物沿其寬度具有可變化的滲透性。
12. 如權(quán)利要求l所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述螺旋線圏具有 圓形、橢圓或其它非圓形的形狀。
13. 如權(quán)利要求l所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述多個(gè)螺旋線圏 具有約12 mm至150 mm范圍的線圏寬度。
14. 如權(quán)利要求l所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述填料插件包括 具有凹溝或脊棱的邊緣。
15. 如權(quán)利要求l所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述填料插件附接 或固定到相應(yīng)的螺旋線團(tuán)。
16. 如權(quán)利要求l所述的螺旋連結(jié)織物，其中，所述填料是連續(xù)的 或非連續(xù)的。
17. —種形成用于造紙機(jī)的螺旋連結(jié)織物的方法，包括以下步驟以預(yù)定方式配置多個(gè)螺旋線團(tuán)，使得并排的螺旋線圏中的相鄰 螺旋線圏互相交叉以形成通道；將銷(xiāo)軸延伸穿過(guò)由所述互相交叉的螺旋線圏所形成的所述通道；以及其中，所述多個(gè)螺旋線圏中的至少一些具有約12mm或更大 的線團(tuán)寬度。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，每個(gè)螺旋線圏均具有與其 相關(guān)聯(lián)的線圏厚度，且線圏厚度與線圏寬度的比值約為0.5或更少。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括將填料插件插過(guò)至少 一個(gè)螺旋線圉的步驟。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述填料插件被拉引穿過(guò) 所述至少一個(gè)螺旋線圏。
全文摘要
一種用于造紙機(jī)或類(lèi)似裝置的螺旋連結(jié)織物(10)。該螺旋連結(jié)織物可包括多個(gè)螺旋線圈(12，14)，多個(gè)螺旋線圈以預(yù)定方式配置，使得并排的螺旋線圈中的相鄰線圈互相交叉以形成通道(26)并由延伸穿過(guò)通道(26)的銷(xiāo)軸(24)互相連接。多個(gè)螺旋線圈中的至少一些具有約12mm或更大的線圈寬度。線圈厚度與線圈寬度的比值可約為0.5或更小。
文檔編號(hào)D21F1/00GK101111637SQ200580047318
公開(kāi)日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月15日
發(fā)明者艾倫·L·比林斯 申請(qǐng)人:阿爾巴尼國(guó)際公司