空气穿透干燥织物的制作方法

专利名称：空气穿透干燥织物的制作方法
技术领域：
本发明涉及造纸技术。更具体地，本发明涉及在疏松棉纸 (bulk tissue)和毛巾、以及非织造物品和织物的制造中使用的空气 穿透干燥(TAD)织物。
背景技术：
在现代工业化的社会中，柔软、吸湿的 一 次性使用纸制品， 诸如面巾纸、卫生纸(bath tissue)和纸巾，广泛地存在于当代生活 中。尽管有很多方法用于制造这些产品，但在通常的生产中，它们的 制造以在造纸机成形部形成纤维素纤维网开始。在成形部，通过将纤 维浆也就是纤维素纤维的水分散体沉积到移动的成形织物上形成纤 维素纤维网。浆体中大量的水通过成形织物排出，而纤维素纤维网则 留在成形织物的表面。然后，将纤维素纤维网传送至空气穿透干燥(TAD)织物 或带，借助于由真空或抽吸产生的气流，使纤维网偏转或挠曲 (deflect)并迫使其至少局部与TAD织物或带的外形一致。自传送 点的后阶段，携载于TAD织物或带上的纤维网经过空气穿透干燥器， 在此处，热气流对准纤维网并穿透TAD织物或带，使纤维网干燥至 期望程度。最终，自空气穿透干燥器的后阶段，纤维网可以附着于杨 琪(Yankee)干燥器的表面，并由TAD织物或带的表面压印于其上， 以进一步完成干燥。然后，用刮浆刀从杨琪干燥器的表面取下完全干 燥的纤维网，杨琪干燥器使纤维网縮短或皱縮并增加其膨松度。然后， 将縮短的纤维网巻绕在辊筒上用于后续处理，包括包装成适合于装运 和用户购买的形式。如上所述，有许多方法用于制造疏松棉纸产品，以及，以 上说明应当理解为一些方法共有的一般步骤的概要。例如，并不总是需要使用杨琪干燥器，如某些给定情形下，可能不需要使纤维网縮短， 或者，可能已经采取了其它措施如"湿皱縮"来縮短纤维网。应该了解的是，TAD织物在造纸机上可以采用无端环的
形式，并且起到传送带的作用。应当进一步了解的是，纸张生产是一 种以相当快的速度进行的连续过程。也就是说，在成形部中纤维浆连 续沉积到成形织物上，而刚刚生产出来的纸幅则在其干燥之后连续巻 绕到辊筒上。本领域技术人员应当理解，织物经由织造而成，并具有在 经向或机器方向(MD)和纬向或横机器方向(CD)上重复的织造图 案。机织织物采取许多不同的形式。例如，可以将它们织成无端环、 或者平织继而用接缝转变为无端环形式。还应当注意到，所得到的织 物外观上必须均匀；也就是，在织造图案中没有急剧变化而导致所形 成纸幅具有不合乎要求的特性。另外，赋予成形棉纸的图案花纹将影
响纸张的特性。当代造纸织物以多变的类型来生产，将它们设计成满足用 于安装这些织物的造纸机的要求，以制造不同等级的纸张。通常，它 们包括由单丝纱织造的基底织物，并且可以是单层或多层。纱线通常 由合成聚合树脂，例如聚酰胺及聚酯树脂中的任何一种挤出而成，这 些合成聚合树脂由纸机织物技术领域中的普通技术人员为此目的而 使用。本申请涉及，至少部分涉及在疏松棉纸机的空气穿透干燥 器上使用的TAD织物或带，尽管其可能还具有除此之外的应用。而 且，本申请主要涉及TAD织物。这种织物也可应用在疏松棉纸或毛巾机的成形部中，以在 具有相对较高单位重量的连续基底中形成具有相对较低单位重量的 离散区域的纤维素纤维网。这种织物还可以用于制造这样的非织造制 品或织物，其具有的离散区域中纤维的密度低于相邻区域，藉此，由 诸如水刺工艺改变非织造制品的外(构)形。当应用于其预期目的，对许多产品而言，尤其当纤维状纤 维素产品是面巾纸或卫生纸、纸巾、卫生巾或尿布时，使得吸收性、强度、柔软性、良好外观等特性是相当重要的。当生产棉纸片、卫生巾和纸巾时，膨松度、抗拉性、吸收 性和柔软性是特别重要的特性。为了生产具有这些特性的纸制品，织 物通常构成为使其顶面呈现外形变化。这些外形变化通常测量为织物
表面中纱缕(strand)之间的平面差。例如，平面差通常测量为织物 表面的平面中隆起的纬纱缕或经纱缕之间的高度差、或者MD结节
(knuckle)和CD结节之间的高度差。通常，织物表面呈现凹坑， 在这种情况下平面差测量为凹坑深度。对以上讨论的图案的详尽研究表明，经纱和讳纱二者是凹 坑深度形成的主要原因，因此限制了厚度增加。理想的TAD织物应 当提供MD和CD接触，因此便于将纸幅传送至杨琪干燥器，增强制 造工艺中的TAD织物操作，并增强处理结束时的皱縮。美国专利No.6,649，026涉及带有纤维网图案的PMC织物， 纤维网图案反复有规律地出现于表面，并且具有由线覆盖物形成的压 痕，线覆盖物的表面具有表面图案。线覆盖物盖住在此处交叉的三根 相邻的经线或纬线。然而，根据专利No.6,649，026的织物，其提供了 盒形图案，但不能提供增强的MD和CD支撑。美国专利No.6，592,714涉及一种织造TAD织物。织物朝 向纸接触面的相对凹坑深度为20%或更大。该专利披露的图案也是 盒形图案，所以，也不能提供增强的MD和CD支撑。美国专利No.6，708,732涉及一种纤维网成形织物，在其一 侧上包括高排水对称分布区的第一和第二大致线状阵列。这些线状阵 列取向与机器方向成锐角并且相互成锐角。各对称分布区的边界由两 对相邻边限定； 一对相邻边是一根横向延伸纱的斜段(angled segment)，而另 一对相邻边是与一根横向延伸纱邻近的第二横向延 伸纱的斜段。织物的相对侧具有沿长机器方向、位于相邻横向纱之上 的浮纱，以及，相邻机器方向纱的机器方向浮纱，织物的相对侧沿机 器方向局部重叠。然而，在这种情况下，只有MD纱产生高排水区 域，因此，只限于沿MD进行支撑。美国专利5,832,962涉及一种造纸织物，在一根经线交叉在至少四根纬线上的部位有许多相对较长的经节。长经节定位在梭口
图案(shed pattern)中，以由位于相邻经线上彼此挨着的长经节形成 膨出脊的第一轴，将第一轴相对干燥织物横向布置为具有大致68度 至90度的第一角度；以及，由各长经节与其他附近的、与其长经节 重叠的、但不直接相邻的经线形成第二轴，第二轴相对干燥织物横向 形成小于28度的第二角度。然而，美国专利5832962教导了具有沿 经线方向的长结节和对角凹槽图案的顶部平面。此织物也局限于MD 支撑。美国专利No.3，974,025涉及一种吸水纸幅，鮍縮之后在其 表面呈现菱形图案。纸幅通过压印点划形的结节图案制造而成，其中 点划压印的长轴排列为平行于造纸机器方向，使用单丝、聚合纤维、 选定粗度的半斜纹织物的背侧，在未压实的纸网上的结节的平面中测 量时，在选定的由最终干燥和皱縮之前的热预干燥产生的纤维连贯 (consistency)处，结节压印区域占织物总表面积的大约20%至50%。 此专利使用了非连续的点划图案和断开的MD&CD图案，且主要集 中于凹坑。理想的TAD织物应当提供MD和CD接触，有利于纸幅 传送至杨琪干燥器，增强制造过程中的TAD操作，并增强处理结束 时的铍縮。本发明提供一种改进的TAD织物，其具有适合于棉纸和 相关产品成形的有利特征。

发明内容
本发明主要针对空气穿透干燥(TAD)织物，尽管这种织 物也可以在造纸机的成形、压榨和干燥段使用。本发明优选是一种TAD织物，包括多根经纱与多根讳纱 交织，以产生沿经向和纬向的长结节为特征的纸张侧表面图案。本发明的目的是提供一种具有改进的MD和CD接触面积 的织物，因此有利于将纸幅传送至杨琪干燥器。本发明的另一目的是提供增强皱縮(creping)。本发明的又一目的是提供适当的凹坑，用于改善纸幅外
9观，以改进纸幅性能诸如膨松度和吸收率。本发明的又一目的是提供适当的凹坑，用于改善纸幅外观
和纸幅性能诸如膨松度和吸收率。除所例示和讨论的之外，本发明的其他实施方式可以包括 实现有不同织造图案和纱组合的织物，具有或不具有一层或多层表面 涂层。下面，参照附图更具体地说明本发明。


为了实现上述及相关目的，这里结合下述说明和附图，对 本发明的某些例示方面加以描述。然而，这些方面是说明性的，本发 明的原理也可能采用其他不同方式，而本发明则包括所有这些方面及 其等效置换。根据下文结合附图进行的详细描述，本发明的这些以及 其它的目的和优点将更为明了。通过示例给出以下说明，但本发明并 非仅仅局限于所描述的确切实施方式，以及，结合附图可以更好地理 解，其中
图1图示纸张侧图和表面深度图，突出本发明优选实施方式的 纸张侧表面上的MD和CD结节；以及
图2图示纸张侧图和表面深度图，突出在本发明优选实施方式 的纸张侧表面上的L形结节图案。
具体实施例方式应当注意到，在本公开尤其在权利要求和/或说明书段落 中，术语诸如"包括"、"包括的"、"包括有"等，对应于美国专利法而 具有这样的含义，也就是，它们可以指"包括"、"包括的"、"包含""包 括但不限于"等，允许不是很明确地陈述。例如"主要包括""主要 包含"等术语对应于美国专利法中的含义为，允许不是很明确地陈述， 但排除现有技术中可找到的因素或影响本发明的基础或新颖性的因 素。下述说明披露了这些和其他实施方式，或者能够很明显从其中推 导出来的或其包括的实施方式。
本发明涉及一种适合于造纸机上使用的工业织物。这里所 指的工业织物，包括压印织物、棉纸(tissue)成形织物、非织造生 产中所使用的织构或压印织物、以及造纸机上所使用的TAD织物。 根据本发明的实施方式，本发明涉及一种TAD织物及其制造方法。 本发明的织物包括多根交织以形成基体织物结构的经纬纱。本织物可 以使用适合于该目的的任何一种织造图案形成，以及，如将要讨论的 那样，可以由造纸机底布领域中周知的广泛选择的单丝纱形成。通常， 织物在经向形成长结节(long knuckle)，其中经纱浮在两根或更多 的纬纱上以形成MD结节。经由打磨、压延、机械加工或其它措施， 对选定部分的经节和纬节之一或二者进行平整，藉此，增加织物与纸 幅的接触，并因此便于将纸幅传送至杨琪干燥器，增强处理结束时的 皱縮，以及，更好地限定带有附加优点的凹坑面积。特别地，在附图中，图1是织物10的一侧的平面图，优 选是其成形侧或纸张侧。所谓的纸张侧是因为当织物IO为在造纸机 上运行的织物时，这一侧面向刚刚形成的纸网。织物10由多根经纱 12和纬纱14编织而成。经纱12和纬纱14分别处于织物10的机器方向("MD") 和横机器方向("CD")，织物10可以是平织织物，并通过接缝结 合成无端环形式。经纱12与纬纱14编织成织造图案，其中各经纱 12上下穿过两根或更多根连续的纬纱14。可以观察到，在图l和图 2所示织物10的一侧上，各纬纱14在一根或多根连续经纱12上构 成浮纱(float)。根据本发明的实施方式，有两个长经节16、 22，各位于 织物10的不同平面中。第一长经节16浮在四根讳纱14上。在用于 支撑长经节16的上-下-上结构中， 一根纬纱14从长经节16下穿越。 第一长经节16处于较高平面，以有利于纸幅传送至杨琪干燥器。由 两根经纱12隔开的两个第一长经节16限定凹坑20的MD边界。由 两根纬纱14隔开的两个纬节18、 24限定凹坑20的CD边界。第二 长经节22浮在三根纬纱14上。第二长经节22处于较低平面且布置 为穿越凹坑20对角，如图1所示。第二长经节22在凹坑20的基底提供纤维支撑。图1和图2图示结节16和18的砂磨过程(progressive sanding)。尽管本例示中使用了砂磨，但也可以使用其他措施，例 如前面提及的那些措施，以获得期望结果。在这一方面，最初将MD 纱16砂磨至1.3mm的长度。根据本发明，如图1所示，当将织物IO砂磨至第一长经 节长度为1.7mm时，第一长经节16和第一纬节18开始以不连续的 独立的MD结节和CD结节形成L形图案28。当将织物IO进一步砂 磨至第一长经节长度为1.9mm时，第一长经节16和第一纬节18或 其一部分处于同一平面，形成连续L形结节图案26，如图2所示， 其具有增加的与纸幅接触的面积和上述附加的优点。应当注意到，由
于其他尺寸也可能适合于本目的，逐步砂磨之后获得例示的长度或接 触面积在此仅仅作为示例。凹坑尺寸可以用MD/CD尺寸和/或用凹坑深度加以描述。 凹坑由自织物的基准平面隆起的纬纱和经纱形成/界定。隆起的纬纱 和经纱由织造图案中的结节产生。各凹坑内的织物基准可以是平织图 案或任何其他合适的图案。另外，凹坑内可以包括一个或多个隆起或 半隆起的经纱或纬纱。隆起或半隆起经纱或纬纱可以位于凹坑的基底 中，并且可以将凹坑区域以平行、垂直或对角方式一分为二。经纱12和讳纱14优选是适合于造纸机底布用纱生产中所 使用的任何一种合成聚合树脂的单丝纱。聚酯和聚酰胺仅为这种材料 的两个示例。这种材料的其他示例可以是聚苯硫醚(PPS) (RYTON 商标名下的商品)纱、以及改性热水解纱(yarn of a modified heat-hydrolysis)、以及以引用的方式并入本文的共同转让的美国专 利No.5,169,499中所披露的、并注册在THERMONETICS⑧商标下由 Albany国际集团公司出售的干燥器织物中所使用的各种抗污染聚 酯。本领域技术人员认可的用于此类纱的任何聚合物的组合也都可以 使用。纱可以具有一种或多种不同直径的圆形截面或适合于使用的其 它任何形状。应当注意到，根据本发明的织物可以使用产生L形结节图 案的任何织造图案形成。本发明包括具有不同尺寸和形状的凹坑的其他织物图案。据此，本发明不应当理解为局限于上述实施方式。对本领域技术人员来说，可以容易地对上述实施方案进行多种修改和改进，所有这些改动均不超出本发明权利要求的范围。尽管参照附图详细说明了本发明的例示实施方式，但应当
理解本发明并不局限于这些确切的实施方式，本领域的技术人员受上述教导或者从本发明实施中获得启发，可以得到的各种改进和变化。本发明的范围由所附权利要求及其等效置换所限定。
权利要求
1.一种适合于造纸机上使用的织物，包括多根经纱与多根纬纱交织；其中所述多根经纱浮在两根或更多根纬纱上，以形成多个长经节；其中所述多根纬纱浮在一根或多根经纱上，以形成多个纬节；其中所述多个长经节和所述多个纬节形成在多个平面上；以及其中对位于最高平面的各长经节及其对应相邻纬节进行加工，以在所述织物的表面侧上产生所需的共面图案。
2. 根据权利要求1所述的织物，其中所述所需的成形图案是L 形图案。
3. 根据权利要求1所述的织物，其中所述织物是平织的并用接 缝结合成无端环形式。
4. 根据权利要求1所述的织物，其中所述织物包括两个长经节， 各所述长经节位于所述织物的不同平面。
5. 根据权利要求4所述的织物，其中第一长经节浮在四根纬纱上。
6. 根据权利要求5所述的织物，其中所述第一长经节位于比相 邻第二经节更高的平面中。
7. 根据权利要求1所述的织物，其中位于最高平面的所述多个 长经节被两根或更多根经纱隔开。
8. 根据权利要求7所述的织物，其中所述两根或更多根分隔经纱中的一根是第二长经节。
9. 根据权利要求8所述的织物，其中所述第二长经节对角方式 位于在此形成的凹坑基底中。
10. 根据权利要求1所述的织物，其中位于最高平面的所述多个讳节由两根或更多根纬纱隔开。
11. 根据权利要求8所述的织物，其中所述第二长经节浮在三根 或更多根纬纱上。
12. 根据权利要求1所述的织物，其中所述图案是连续的。
13. 根据权利要求1所述的织物，其中所述图案是非连续的。
14. 根据权利要求1所述的织物，其中所述织物形成为具有限定 的凹坑面积。
15. 根据权利要求1所述的织物，其中所述织物是单层TAD织物。
16. 根据权利要求1所述的织物，其中所述多根经纱和所述多根 讳纱中至少一些是单丝纱。
17. —种形成造纸机上所使用织物的方法，所述方法包括以下步骤交织多根经纱与多根纬纱；所述多根经纱浮在两根或更多根纬纱上以形成多个长经节； 所述多根纬纱浮在一根或多根经纱上以形成多个纬节； 所述多个长经节和所述多个纬节形成在多个平面上；以及其中对位于最高平面的各长经节及其对应的相邻纬节进行加 工，以在所述织物的表面侧上产生所需的共面图案。
18. 根据权利要求n所述的方法，其中所述所需的成形图案是 L形图案。
19. 根据权利要求17所述的方法，其中所述织物是平织的并用接缝结合成无端环形式。
20. 根据权利要求17所述的方法，进一步包括形成两个长经节 的步骤，各所述长经节位于所述织物的不同平面。
21. 根据权利要求20所述的方法，进一步包括形成第一长经节 的步骤，所述第一长经节浮在四根纬纱上。
22. 根据权利要求21所述的方法，其中在比相邻经节更高的平 面中形成所述第一长经节。
23. 根据权利要求17所述的方法，其中位于最高平面的所述多 个长经节被两根或更多根经纱隔开。
24. 根据权利要求23所述的方法，其中所述两根或更多根分隔 经纱中的一根是第二长经节。
25. 根据权利要求24所述的方法，其中所述第二长经节对角方 式位于在此形成的凹坑的基底中。
26. 根据权利要求17所述的方法，其中位于最高平面的所述多 个纬节被两根或更多根讳纱隔开。
27. 根据权利要求23所述的方法，其中所述第二长经节浮在三 根或更多根纬纱上。
28. 根据权利要求17所述的方法，其中所述图案是连续的。
29. 根据权利要求17所述的方法，其中所述图案是非连续的。
30. 根据权利要求17所述的方法，其中所述织物形成为具有限 定的凹坑面积。
31. 根据权利要求17所述的方法，其中所述织物是单层TAD 织物。
32. 根据权利要求17所述的方法，其中所述多根经纱和所述多 根纬纱中至少一些是单丝纱。
全文摘要
本发明公开了一种空气穿透干燥(TAD)织物，用于在造纸机上生产棉纸及相关产品，TAD织物包括多根经纱与多根纬纱交织，以在织物的纸张侧表面产生经纬节，优选的是形成L形结节图案。
文档编号D03D1/00GK101652507SQ200880010451
公开日2010年2月17日 申请日期2008年3月17日 优先权日2007年3月28日
发明者约翰·J·拉冯德, 莱恩·F·克洛尔 申请人:阿尔巴尼国际公司