专利名称：湿纸幅传送带的制作方法
技术领域：
本发明涉及造纸，更准确地说，本发明涉及造纸机中的湿纸幅传送带，其中湿纸幅以闭式领纸的方式进行传递。
在其中湿纸幅以开式领纸的方式进行传递、即湿纸幅在没有支承体的情况下进行传递的常规造纸机中，在递纸位置处纸幅容易断裂。断裂的可能性将对造纸机可以运行的速度产生限制。因此，闭式领纸的造纸机，即其中纸幅借助支承体进行递纸的造纸机变得更为普遍。闭式领纸造纸机能以更高的机速稳定地运行。
在常规闭式领纸机中，引纸毛毯从纸机的前面部分中引领湿纸幅，将纸幅固定在该毛毯的底表面下面，并将纸幅传递至下一段的传送带上。
然后，在一对压辊之间形成的第一压区中，在引纸毛毯和传送带之间对湿纸幅进行挤压。在第一压区中，水从湿纸幅中挤出。然后，从引纸毛毯上取下湿纸幅并传递至传送带上。所述传送带将湿纸幅带至在第三压辊和瓦形物压榨装置之间形成的第二压区中，在该压区中，水进一步从纸幅中排出，并被压榨毛毯引领。
使湿纸幅保留在传送带上，直至纸幅到达真空辊为止；在真空辊处，纸幅将传递至用于加热和干燥的帆布上。
闭式领纸造纸装置使用许多引纸位置。因此，对于湿纸幅而言，重要的是，易于剥离，以避免误操作。对于湿纸幅，尤其重要的是，在紧接着瓦形物压榨装置之后的位置易于剥离，这是因为，如果传送带是光滑的，那么在湿纸幅和传送带之间可能会形成连续的水膜。水膜将使湿纸幅紧紧地粘附至传送带上，以致使不能剥离，甚至在借助真空辊施加的力的情况下也是如此。
借助使用披露于日本公开未审专利申请JP57678／1994和88193／1985中的技术，已解决了纸幅剥离性的问题。
在JP57678／1994的情况下，将填料混入在基础层表面上形成的合成树脂层中。在所述树脂固化之后，对合成树脂层进行研磨，并使填料在其表面上形成突起。这些突起赋予了所述表面以粗糙度，并且在破碎纸幅和传送带之间形成的水膜时是十分有效的。
在88193／1985的情况下，借助在合成树脂层中形成许多气泡这样的方式的喷涂，将合成树脂层32施加至基础层31的表面上。在树脂固化之后对其进行研磨时，表面处的气泡将产生许多凹陷。这些凹陷赋予了带的表面以粗糙度，这对于破碎传送带和由此携带的湿纸幅之间的水膜将是有效的。
在现有技术带的表面上的突起和凹陷只能借助在合成树脂固化之后对其表面的研磨而形成。尤其是在日本专利申请JP57678／1994的现有技术带的情况下，研磨必须在特定的张力下，利用对着旋转带进行操作的研磨工具来进行，因此存在着这样的可能性填料不可避免地将被舀出，因此将难于获得具有希望质量的湿纸幅传送带。
取决于纸机的结构和环境，均由基础层和合成树脂层组成的上述两种现有技术的带往往是十分重的并且难于在造纸机上进行安装。
本发明打算解决上述所有的问题。本发明的重要的目的在于提供一种湿纸幅传送带，根据该传送带，湿纸幅易于在闭式领纸造纸机的引纸位置剥离；本发明还提供一种易于安装的湿纸幅传送带。
利用其中以湿纸幅以闭式领纸方式递纸的造纸机的湿纸幅传送带，本发明实现了上述目的；所述带包含基础层和絮垫层，其中絮垫层具有其上放置湿纸幅的表面，该表面由纤维形成，所述纤维包含可熔纤维的熔接层，所述熔接层包含至少延伸至所述表面上的填料。上面的带结构使之能够容易且可靠地得到优异质量的所希望的表面粗糙度。
在优选的实施方案中，为了防止深深地迁移入带中的水的返湿，熔接层的透气度为2cc／cm2／sec．或更低。
熔接层优选的表面粗糙度在Rz5-80微米的范围内，以便能容易地破碎湿纸幅和带之间形成的水膜。
根据本发明优选的实施方案，填料的硬度高于熔接层的硬度，由此，当压缩时，使得填料能穿入可熔纤维的相对柔软的熔接层中。
当结合附图进行阅读时，根据下面的详细说明，本发明的其它目的，细节以及优点将是显而易见的。
图1是根据本发明第一实施方案的湿纸幅传送带放大的横截面图，其中可熔纤维只在其上放置湿纸幅的一侧的表面层中使用；图2是根据本发明第二实施方案的湿纸幅传送带放大的横截面图，其中可熔纤维在其上放置湿纸幅的一侧的整个部分中使用；图3是根据本发明第三实施方案的湿纸幅传送带放大的横截面图，其中整个絮垫层由可熔纤维组成；图4是根据本发明第四实施方案的湿纸幅传送带放大的横截面图，其中以不同的比例将可熔纤维混入形成絮垫层的各层中；
图5(a)是根据本发明的带放大的横截面图，示出了放置在带上的湿纸幅；图5(b)是类似的视图，示出了对湿纸幅的施压；图5(c)是示出压力释放之后湿纸幅状态的类似视图；图6是在说明工作实施例和对比例时用于参考的带的基本形式的简略横截面图；图7是概述对比例1-8的性能的图表；图8是概述对比例9-11的性能的图表；图9(a)是闭式领纸造纸机的简略视图；图9(b)是其中填料混入合成树脂层中的常规带放大的横截面图；图9(c)是其中气泡混入合成树脂层中的常规带放大的横截面图。
图9(a)示出了闭式领纸造纸机的主要部件。引纸毛毯10从纸机的前面段中引领湿纸幅P，例如从造纸网部(未示出)引领湿纸幅P，使纸幅固定在毛毯底表面的下面，并将其传送至下一段的传送带11上。因此，引纸毛毯起湿纸幅P支承体的作用。
在第一压辊12和第二压辊13之间形成的第一压区N1中，在引纸毛毯10和传送带11之间对湿纸幅P进行挤压。在第一压区N1处，压力施加至湿纸幅上，水从湿纸幅中挤出。在通过第一压区N1之后，湿纸幅P从引纸毛毯10上剥离并传递至传送带11上。传送带11依次将湿纸幅传送至在第三压辊15和瓦形物压榨装置16之间形成的第二压区N2中。在压区N2处施加至湿纸幅P上的压力将进一步从纸幅中排出水。在压区N2处从湿纸幅中挤出的水迁移至压榨毛毯17中。
当湿纸幅P通过压区N2之后从湿纸幅P上释放压力时，湿纸幅将留在传送带11上，直至达到真空辊18’上为止。在真空辊处，借助真空辊内施加的真空，纸幅被传送至绕着真空辊运行的帆布18上。在处于帆布上时，借助烘缸19对纸幅进行加热干燥。
尤其是在紧接着瓦形物压榨装置之后的位置，即在第二压区N2之后的位置，如果传送带11是光滑的，那么，连续的水膜可能会在湿纸幅P和传送带之间形成。所述水膜将使湿纸幅P紧紧地粘附至带11上，以致使该湿纸幅不能从带11上剥离，甚至在借助真空辊18’施加的力时也是如此。
在日本申请公开JP57678／1994中披露的带在图9(b)中作为带20进行描述。在该带中，填料23混入在基础层21表面上形成的合成树脂层22中。所述填料的硬度大于合成树脂的硬度。当合成树脂固化之后对层22进行研磨时，填料将在层22的表面上形成突起。这些突起赋予层22的表面以粗糙度，并且在破碎纸幅和传送带之间形成的水膜时是十分有效的。
在日本申请公开JP88913／1985中披露的带在图9(c)中作为带30进行描述。借助在合成树脂层中形成许多气泡33这样的方式的喷涂，将合成树脂层32施加至基础层31的表面上。在合成树脂层固化之后对其进行研磨时，表面处的气泡将产生许多凹陷。这些凹陷赋予了带的表面以粗糙度，这对于破碎传送带和由此携带的湿纸幅之间的水膜将是有效的。
在现有技术带的表面上的突起和凹陷只能借助在合成树脂固化之后对其表面进行研磨而形成。需要固化和研磨将导致高的生产成本。尤其是在图9(b)的现有技术带的情况下，研磨必须在特定的张力下，利用对着旋转带进行操作的研磨工具来进行。因此存在着这样的可能性填料不可避免地将被舀出，这将难于获得具有希望质量的湿纸幅传送带。
此外，取决于纸机的结构和环境，两种现有技术的带20(图9(a))和30(图9(b))均由基础层和合成树脂层组成，并且往往是十分重的，这将使之难于在造纸机中进行安装。
现在将参考图1-5对本发明的若干个实施方案进行描述。
在图1中，通常指参考号1的本发明的传送带包含基础层2和絮垫层3。所述絮垫层3借助针剌法缠结并结合入基础层2中，填料F提供在絮垫层3上，但只是在其表面层内。一部分填料暴露出，并从适合于携带湿纸幅的表面上突出。
基础层2由具有纺织结构的底布组成，所述纺织物结构由经纱2a和纬纱2b制得。单丝单纱，单丝加捻纱，和复丝纱可以用作经纱和纬纱。纺织结构可以是单独选择的或以堆积复合的形式提供的单层组织，双层组织或三层组织。基础层的定量优选为300-800克／米2。
絮垫层3由两个面组成其上放置湿纸幅的面3a和与造纸机的压辊接触的压辊接触面3b。优选的是，絮垫层3的总定量为600-1200克／米2。优选的是，分别将根据本发明制得的带的定量和表观密度调节至900-2000克／米2和0．40-0．99克／厘米3。
在图1所示的传送带1中，至少表面层A(其上放置湿纸幅的，面3a的画钭影线部分)基本上主要由可熔纤维形成，或由可熔纤维和不可熔纤维的混合物形成。中间层B(无钭影线的部分)，以及压辊接触面3b由不可熔纤维组成。
在此使用的术语“可熔纤维”指的是在120℃-180℃的温度范围内，纤维将部分或全部熔融。例如，可以使用包括尼龙11，尼龙12，尼龙6和尼龙66等的共聚尼龙。另一方面，术语“不可熔纤维”指的是在可熔纤维熔融的温度范围内不可熔的纤维。例如，通常用于常规压榨毛毯的普通纤维和耐热纤维是“不可熔纤维”。优选的是，耐热纤维的熔点高出普通纤维的熔点20℃或更多。具体地说，能单独使用或以混合物的形式使用熔点为280℃或更高的PPS，PEEK，PEK，所有芳族聚酯和芳族聚酰胺等。
填料F包括在表面层A，并且部分填料F从表面突出。所述填料F包含有机或无机颗粒或有机和无机颗粒的混合物。无机颗粒可以包括如高岭土，活性粘土，硅砂，硅石，硅藻土，滑石，珠光体，膨润土等的矿物产品。有机颗粒可以包括热固性树脂，如环氧树脂，二甲苯树脂，酚醛树脂，不饱和聚酯树脂，聚酰亚胺树脂，聚氨酯树脂，蜜胺树脂，脲醛树脂等。
当将填料F掺入表面层A中时，在可熔纤维发生熔接之前，必需使可熔纤维与填料F复合。对于可以进行复合的方法没有任何限定，但通常可以采用湿法或干法。在湿法中，将填料分散于水中，然后将分散体施加至形成表面层A的絮垫上。在干法中，可以使用静电或筛。将填料F掺入絮垫中的方法可以在絮垫纤维和基础层相互缠结并结合成整体之前或之后进行。
如果熔接层在可熔纤维于表面A处借助加热熔接之后形成的话，将减弱面3a的透气性。由此，少量的水渗入带1将有效地防止返湿现象。
如果可熔纤维被完全熔解，将丧失纤维构形，并且面3a的透气度将变为零。这将防止返湿现象，并且还将使得带的表面光滑，这对于制备高质量纸而言是有用的。然而，由于这将阻止湿纸幅容易地剥离，因此，完全熔融并不是优选的。重要的是，不使可熔纤维完全熔融，以致使，一定程度地保留纤维构形，并在其上放置湿纸幅的面3a上形成突起和凹陷。
如果面3a上的表面层A由可熔纤维和不可熔纤维制成的话，即使以可熔纤维完全熔融为准进行加热，不可熔纤维仍保留纤维状而不熔融。因此，在可熔纤维和不可熔纤维混合物的情况下，能容易地在其上放置湿纸幅的带的一侧上形成突起和凹陷。通过使用纤维混合物，能使所述带变得柔韧并且更加耐用。
在本发明中，填料F突出在表面层A上，以便保证形成突起和凹陷。但是，如上所述，在表面层A内优选保留纤维结构。这使得表面层中的填料颗粒具有比图9(b)现有技术结构情况的填料颗粒更大的自由度。因此，保持了带的柔韧性并且其重量没有明显增加。柔韧性和轻的重量使得该带易于在造纸机上安装。
此外，根据本发明，借助可熔纤维的熔接层而保留填料F，因此，其硬度大于熔接层的填料F能穿入更为柔软的纤维状熔接层中。相反，在现有技术中，如图9(b)所示，填料坚固地固定在合成树脂层内。因此，在本发明的情况下，可以避免填料赋予湿纸幅的印痕。此外，由于消除了所需的研磨，因此，本发明避免了填料颗粒可能由于研磨而从表面层中舀出这样的问题。
在图2所示的带中，由钭影线表示的整个面3a由可熔纤维本身制成或由可熔纤维和不可熔纤维的混合物制成；所述面3a不仅包括表面层A而且还包括其上放置湿纸幅的絮垫3的中间层B。辊接触面3b仅由不可熔纤维制得。在这种情况下，如图1带的情况，当表面层A中的可熔纤维借助加热熔接以便形成熔接层4时，在该表面上将形成突起和凹陷，并且使表面层A内的填料F从该表面突出。
在图3所示的带中，其上放置湿纸幅的整个面3a，以及辊接触面3b由可熔纤维或可熔纤维和不可熔纤维的混合物制得。在这种情况下，如在图1和2带的情况下，当面3a的表面层A中的可熔纤维借助加热熔接以便形成熔接层4时，在该表面上将形成突起和凹陷，并且使表面层A内的填料F从该表面突出。此外，可以在辊接触面3b上形成熔接层4’，以致使，辊接触面的透气度也能进行调节。
在图4所示的带中，将不同比例的可熔纤维和不可熔纤维分别混入表面层A，面3a的中间层B和在辊接触面3b上的层中。在图中借助不同方向的钭影线，将这三层彼此区分开。例如，其上放置湿纸幅的表面层A可以由100％的可熔纤维组成，而在辊接触面中，可以包含50％可熔纤维和50％不可熔纤维的混合物。在另一例子中，在表面层A和中间层B中，可以包含各自为50％的可熔纤维和不可熔纤维的混合物，而在辊接触面3b中，所述混合物由80％可熔纤维和20％不可熔纤维组成。同样在这种情况下，辊接触面3b的表面层中的可熔纤维将形成具有突起和凹陷的熔接层4，并且，使表面层4内的部分填料F从该层的表面突出。
如果在可熔纤维和不可熔纤维的混合物中存在更大比例的可熔纤维，当纤维熔接时，所述带将变得更为坚硬和耐用。另一方面，当混合物中可熔纤维的比例更少时，在可熔纤维熔接之后，所述带将变得更为柔软，因此，更易进行安装。可以考虑这些因素来确定可熔纤维和不可熔纤维的比例。
掺入图2-4中所示带1的表面层A中的填料F的比例优选根据纤维絮垫的定量来确定。例如，如果表面层A内可熔纤维的定量为210克／米2时，填料F的用量优选为可熔纤维的15％(即210×15％=32克／米2)。应借助考虑带所需的性能，适当地确定填料F的比例，所述性能依次又取决于被生产纸张所要求的质量。以可熔纤维量计，填料的比例应在5-50％重量的范围内。
在根据上述本发明带的实施方案中，当纸幅接触层的可熔纤维借助加热熔接以便形成熔接层时，在带的湿纸幅接触面中形成了突起和凹陷，并且由于表面层A内的填料F部分暴露的结果，同样也将形成突起和凹陷。优选对熔接层的透气度进行调节，以致使其不大于2cc／cm2／sec。此外，由于熔接层的突起和凹陷将大大地影响通过压区压榨之后湿纸幅的剥离，因此，熔接层的表面粗糙度应调节至Rz5-80微米。
借助“JISL 1096(织物测试法)”中标准化的A方法(脆性测试机)测量透气度，并借助列于“JIS B0601-1982”中的方法测量表面粗糙度。
本发明带的作用在图5(a)-5(c)说明。如图5(a)所示，将湿纸幅P放置在带1的面3a的表面上，所述带具有表面突起5和表面凹陷6；借助从湿纸幅中排出的水份，在带的表面和湿纸幅P之间形成水膜W。
如图5(b)所示，当借助由压辊和瓦形物压榨装置组成的压区压榨将压力施加至带上时(例如在图9(a)的压区位置N2处)，由于这些材料的柔韧性，因此突起5和凹陷6将变得平坦。因此，将没有由于突起和凹陷而赋予湿纸幅P上的压痕。如箭头S所示，借助压区压榨从湿纸幅P中挤出的水将进入压榨毛毯17中。
由于带的透气度调节在2cc／cm2／sec或更小，因此，几乎没有从湿纸幅P中挤出的水沿箭头S’的方向进入带中。因此，当纸幅从压区压榨处剥离时，防止了纸幅的返湿。
在借助压区压榨施加的压力去除之后，在带的表面上将恢复突起5和凹陷6。水膜W(由图5(c)中的钭影线表示)将被破碎。因此，湿纸幅P将不会粘附至带1的表面上，并且借助真空辊18’(图9(a))的抽吸能容易地剥离，以便粘附至帆布18上。
由于填料F暴露在带的表面处，因此突起的高度差和凹陷的深度差将明显地大于现有技术的情况。因此，能更为方便地破碎水膜。
参考图6，按如下构成湿纸幅传送带的具体例子。借助将第二(上)底布(200克／米2)2”堆叠在第一(下)底布(400克／米2)2’上而形成基础层2(00克／米2)。在上底布中，将借助对三根尼龙6的单丝进行加捻制得的加捻纱织成如经纱和纬纱这样的单层平纹组织。在下底布中，用相同的纱线织成无端3／1间断的组织(3／1 broken weave)。借助对堆叠在基础层2的第一底布2’上的絮状纤维(300克／米2)进行针剌而形成辊接触面3b。然后，将基础层反转，并借助堆叠和将中间层B(300克／米2)和表面层A(300克／米2)的絮状纤维针剌至第二底布2”上而形成其中放置湿纸幅的面3a。正如后面将描述的那样，其上放置湿纸幅的面3a主要由可熔纤维或者可熔纤维和普通或耐热纤维的混合物组成。
然后，用在液体中的填料F对面3a进行喷涂，以致使材料以分散状态包括在表面层A中。随后，使面3a，即湿纸幅接触面与加热至170℃的压辊接触着放置。并使热量深深地进入带中。(作为一可供选择的方案，也可以借助将热风吹至面3a上而对其进行加热。)使可熔纤维熔融，并借助加热使之熔接，并成薄膜状，以便形成熔接层。将熔接层的透气度调节至2cc／cm2／sec或更小。
对图7和8中的例子进行对比。图7的表说明了其中分别以不同的比例将可熔纤维混入表面层A，絮垫层的面3a的中间层B和辊接触面3b中的八个实施例。在这八个实施例中，如表所示对密度，透气度以及表面粗糙度进行调节。图8的表说明了对比例。其中一个对比例即例9是其中在纸幅接触侧中不使用可熔纤维的带。对比例10和11是其中透气度大于2cc／cm2／sec的带。对比例12是常规的闭式引纸造纸机的带。
所述表在如下三个方面对带的性能进行对比重量(影响安装难易性)；返湿；和便于剥离。符号×表示性能差，△表示性能合格，○表示性能良好，而◎表示性能优异。应指出的是，在对比例9-11的表面层中不使用填料，在对比例12的常规带中也不使用填料。
根据所述表格，对其中纸幅接触面3a由100％可熔纤维组成的实施例1和2进行的评估是，重量为△(合格)，这与实施例7相同，比实施例3-8和对比例9-11差，但没有象对比例12的常规带那样差，所述对比例12的常规带的评估为×(差)。
就阻止返湿而言，实施例1-3被评估为◎(优秀)，该性能好于实施例4-8。就阻止返湿而论，对比例9-11的对比带被评估为×(差)，但常规带的性能优异(◎)。
就剥离性而言，实施例4-8和对比带9-11显示出优异的性能(◎)。实施例1-3和对比例12的常规带能起良好的作用(O)。
在所述表的概述中，显而易见的是，实施例1-8就重量，返湿和剥离性而言没有差(×)的评估。另一方面，每个对比带在这所述三个评估对象中均有一个差(×)的评估。因此实施例1-8的带总体上优于其它的带。
如上所述，本发明的湿纸幅传送带将产生优异的作用，所述传送带中，至少其上放置湿纸幅的絮垫层侧的表面由可熔纤维形成，其中，借助调节在熔接可熔纤维时施加的热量，或借助调节可熔纤维和不可熔纤维的比例，能在带上形成可靠质量的粗糙表面。当表面粗糙度为Rz5-80微米时，湿纸幅和带之间形成的水膜能容易地破碎，以致使，在通过压区压榨之后，湿纸幅能容易地从带上剥离。此外，归因于所存在的填料，可以方便地在带的表面上形成突起和凹陷。此外，能以轻的重量制得所述的带，而且，它使得湿纸幅能在闭式引纸造纸机中容易地剥离。此外，借助调节透气度，使之为2cc／cm2／sec或更小；能形成这样的带，以致使从湿纸幅中挤出的水能深深地进入带中，而且，以此方式有效地阻止了纸幅的返湿。
最后，填料的硬度大于湿纸幅传送带表面层的硬度。因此，可以使熔接层固定的填料透入相对柔软的熔接层中，结果是，可以避免由填料赋予湿纸幅的压痕，并且填料不会从带的表面中舀出，而过去却是这样的情况。
权利要求
1． 一种用于造纸机的湿纸幅传送带，其中湿纸幅以闭式引纸的方式进行传递，所述传送带包含基础层和絮垫层，所述絮垫层具有其上放置湿纸幅的表面，其中絮垫层的所述表面由纤维形成，所述纤维包含可熔纤维的熔接层，所述熔接层包括从所述表面至少部分地伸至熔接层中的填料。
2． 根据权利要求1所述的湿纸幅传送带，其中所述熔接层的透气度为2cc／cm2／sec。
3． 根据权利要求1所述的湿纸幅传送带，其中所述熔接层的表面粗糙度为Rz5-80微米。
4． 根据权利要求1所述的湿纸幅传送带，其中所述填料的硬度大于所述熔接层的硬度。
5． 根据权利要求1所述的湿纸幅传送带，其中所述熔接层的透气度为2cc／cm2／sec，并且其表面粗糙度为Rz5-80微米。
6． 根据权利要求1所述的湿纸幅传送带，其中所述熔接层的透气度为2cc／cm2／sec，并且所述填料的硬度大于所述熔接层的硬度。
7． 根据权利要求1所述的湿纸幅传送带，其中所述熔接层的表面粗糙度为Rz5-80微米，并且所述填料的硬度大于所述熔接层的硬度。
8． 根据权利要求1所述的湿纸幅传送带，其中所述熔接层的透气度为2cc／cm2／sec，熔接层的表面粗糙度为Rz5-80微米，并且所述填料的硬度大于所述熔接层的硬度。
全文摘要
本发明提供了一种用于闭式领纸造纸机的湿纸幅传送带,所述传送带具有使湿纸幅能够容易剥离的粗糙表面。借助由可熔纤维的熔接层形成絮垫层的纸幅接触面,所述粗糙表面是容易得到的,并且质量可靠。填料包括在熔接层的表面部分中,由表面至少部分地伸入熔接层中,由此,可方便地产生提供粗糙表面的突起和凹陷,结果得到了稳定质量的湿纸幅传送带。
文档编号D21F3/00GK1294222SQ001300
公开日2001年5月9日 申请日期2000年10月25日 优先权日1999年10月25日
发明者川岛伸 申请人:市川毛织株式会社