专利名称：经纱连结的复合成形织物的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于造纸机的织造复合成形织物。术语“复合成形织物”是指包含两种织造结构的成形织物，这两种织造结构是纸张侧层和机器侧层。这两层的每层被织造成一种重复花纹且该两种花纹可以基本上是相同的或者它们可以是不同的；这些花纹的至少之一包括提供用于将两层连接在一起的粘合用纱线。这里所用的此种织物是不同于例如由Johnson在US4,815,499中或Barrett在US5,544,678中所述的那些，因为那些均要求外加的粘合用纱线，特别是纬纱以用于将纸张和机器侧层相互连接起来。在本发明的复合成形织物中，纸张侧和机器侧层均被织造成不同的，但却是相联的织造花纹，且通过纸张侧层经纱相互连接。
复合成形织物的两层是通过外加粘合用纱线或内含粘合用纱线任一而相互连接的。外加粘合用纱线没有明显地促进纸张侧层的纸张侧表面的基本织造结构且主要用于将复合成形织物的纸张和机器侧层粘合在一起。相反地，内含粘合用纱线不但促进了纸张侧层的结构而且还将复合成形织物的纸张和机器侧层粘合在一起。所选的纱线可以是经纱或纬纱。设置纱线的通道以使得所选的纱线通过两层，由此将它们连接成单个复合织物。现有技术的复合成形织物使用内含经纱或纬纱织造的实例是见于Osterberg，US 4,501,303；Bugge，US 4,729,412；Chiu，US 4,967,805，US 5,291,004和US 5,379,808；Givin，US 5,052,448；Wilson，US 4,987,929和US5,518,042；Ward等人，US 5,079,250；Vohringer，US5,152,326；Johansson，US 4,605,585；Hawes，US 5,454,405；Wright，US5,564,475；和Seabrook等人，US 5,826,627。外加的粘合用纱线通常比内含粘合用纱线更优选用于复合成形织物的商业化生产，因为它们被认为是更少可能在纸张侧层的纸张侧表面引起不连续，例如凹痕。使用外加粘合用纱线织造的现有技术织物的实例是见于Johansson等人，CA 1,115,177；Borel，US 4,515,853；Vohringer，DE 3,742,101和US4,945,952；Fitzka等人，US 5,092,372；Taipale，US 4,974,462；Huhtiniemi，US 5,158,117；和Barreto，US 5,482,567。
在其中机器侧层的内含粘合用经纱用于连接纸张和机器侧层的复合成形织物中，现有技术笼统地教示，对所选机器层经纱的通道进行改进以使得这些纱线到达纸张侧层在所选的纬纱结点处交织。与这个方法相关的公知缺点是，与这些连接位置紧紧相邻的面积易于变成往下拉至织物结构中，正好低于相邻结点的平面下，引起在纸张侧层的纸张侧表面的偏离，通常称作为“凹痕”。这些凹痕在织物的纸张侧表面通常产生了所述的不均匀性，其在任何于织物上成形的纸张中可导致不可接受的网痕。由在与织物接触的纸页侧上成形织物的织造图案形成的残余压痕是称作为“网痕”或“痕”。
相比而言，已发现内含粘合用纬纱较少地引起纸张侧表面凹痕化，且由此是连接复合成形织物各层的优选方法。然而，存在与使用它们相关的大量问题。
首先，已发现内含粘合用纬纱在某些织造花纹中引起纸张侧层的纸张侧表面的侧向网眼不均匀，导致在某些等级的纸张中网痕达到不可接受的程度。
其次，已知使用内含粘合用纬纱织造的织物在使用时易于侧向收缩或变窄。侧向收缩可定义为当施加纵向张力时织物变窄的程度。如果织物在这个张力下(特别是在成形区的驱动辊下)过度变窄，所得的宽度变化将引起织物皱折或形成隆起线。通常地，单层织物和具有外加或内含粘合用纬纱的复合织物比双层、或超支撑双层、类似网眼的织物表现出高得多的侧向收缩。
第三，含有内含粘合用纬纱的复合成形织物是比类似的内含粘合用经纱图案织造效率更低，因为要求更大量纬纱以在纸张侧层和机器侧层之间提供可靠的连接。样式为使用内含粘合用经纱的类似织物每单位长度要求更少的纬纱，因为没有纬纱是用于连接纸张和机器侧层。例如，含有内含粘合用经纱的织物，其的纸张侧层被织造以致于在它的机器侧层上提供31.5纬纱/厘米和15.75纬纱/厘米(使得纸张侧层与机器侧层纬纱数的比率是2∶1)，总的纬纱数为47.25线/厘米。一含有内含粘合用纬纱的类似织物(被织造成它的纸张侧层为31.5纬纱/厘米，其机器侧层为15.75纬纱/厘米且其使用外加纬纱以连接各层)的总纬纱数为55-63纬纱/厘米，因为必须提供外加的纬纱以将两层粘合在一起。由此，使用内含粘合用经纱以粘合它们的纸张和机器侧层的复合成形织物少要求最高为25％的纬纱以织造每单位长度，使得它们更有效地生产。
第四，使用内含粘合用经纱的织物通常比使用内含粘合用纬纱的类似规格的类似织物将具有更低的卡子(和提供更低的空隙体积)。因为每单位长度存在更低纬纱，剩余的那些没有尽可能多地促进织物的厚度。
当相比于使用外加的或内含的粘合用纬纱的复合织物时，通过使用内含粘合用经纱的复合织物提供的益处是它们对分层的抵抗性增大。分层，其是机器和纸张侧层灾难性分离，其通常是由两种机理的之一引起。第一是随着织物在成形区相对于各个静态元件滑动接触通过时暴露在织物的机器侧上的粘合用纱线的磨耗。在使用内含粘合用经纱的复合织物中，也可能相对于织物的穿着平面更大程度地凹陷(例如，从穿着平面偏离达到0.05-0.076毫米)，这是相比于使用内含粘合用纬纱的类似织物的情况。这意味着，相比于使用内含粘合用纬纱的类似织物的情况中，更多的机器侧层经纱和纬纱材料在连接纱线断裂之前必定从使用内含粘合用经纱的织物的运行侧磨去，且两层分离。
第二个分层机理，(其是比第一个机理更少见)，是随着机器侧层和纸张侧层相互挠曲或滑移而在它们之间粘合用纱线的内磨耗。在原料中研磨填料(例如粘土、二氧化钛和碳酸钙)的存在大大加重了这类磨耗的速度。纸张层和机器层良好交织以防止或降低这些层的相对运动的复合成形织物(例如在使用内含粘合用经纱的本发明的织物中)将比使用内含粘合用纬纱的类似织物经受更少的内部磨耗。因此它们是更不易于由内部磨耗引起分层。
因此，本发明旨在提供一种复合成形织物，其构造是旨在至少减缓现有技术的前述问题。
本发明还旨在提供一种比现有技术的类似织物对在纸张侧层网眼均匀性的横向变化具有降低的敏感性的复合成形织物。
本发明再旨在一种耐受侧向收缩的复合成形织物。
本发明又旨在提供一种比使用内含粘合用纬纱的类似织物更有效地织造以连接纸张和机器侧层织造结构的复合成形织物。
另外，本发明旨在提供一种对纸张侧表面的皱折较不敏感的复合成形织物。
在一个优选的实施方案中，本发明旨在提供一种比使用内含粘合用纬纱的类似复合成形织物具有更低空隙体积的复合成形织物。
本发明还旨在提供一种耐受分层的复合成形织物。发明综述在第一个宽实施方案中，本发明旨在提供一种复合成形织物，其结合包含一具有纸张侧表面的纸张侧层、一机器侧层和一将所述纸张侧层和所述机器侧层粘合在一起的纸张侧层内含粘合用经纱，其中(i) 纸张侧层和机器侧层每个均包含以一重复花纹织造在一起的经纱和纬纱，且纸张侧层和机器侧层均是在至少6个梭口中织造；(ii)在纸张侧层中，所有经纱包含内含粘合用经纱对；(iii) 在纸张侧层的纸张侧面中，所述重复花纹提供一种经纱通道，其中纸张侧层经纱跳线跨过1，2或3个连续纸张侧层纬纱；(iv)每个内含粘合用经纱对占领了纸张侧层中的连续经纱通道(unbrokenwarps path)；(v) 纸张侧层纬纱与机器侧层纬纱的比率是选自于1∶1，2∶1，3∶2和3∶1；和(vi)纸张侧层经纱与机器侧层经纱的比率选自于1∶1至3∶1；和其中包含所有纸张侧层经纱的内含粘合用经纱对被织造以致于(a)在连续经纱通道的第一段中(1)所述对的第一构件与第一组纸张侧层纬纱相互交织以占领纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道的第一部分；(2)所述对的第一构件跳线跨过1，2或3个连续的纸张侧层纬纱；和(3)在机器侧层中，于与该机器侧层纬纱交织的机器侧层经纱附近，所述对的第二构件与一纬纱相互交织；(b)在连续经纱通道的第二段中(1)所述对的第二构件与第二组纸张侧层纬纱相互交织以占领纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道的第二部分；(2)所述对的第二构件跳线跨过1，2或3个连续的纸张侧层纬纱；和(3)在机器侧层中，于与该机器侧层纬纱交织的机器侧层经纱附近，所述对的第一构件与一纬纱相互交织；(c)在连续经纱通道的第三段中(1)所述对的第一构件与第三组纸张侧层纬纱相互交织；(2)所述对的第二构件与相同的第三组纸张侧层纬纱相互交织；(3)所述第一构件和第二构件均独立地跳线跨过1，2或3个连续的纸张侧层纬纱；和(4)所述第一构件和第二构件两者一起占领了连续经纱通道的第三部分；(d)在纸张侧层中，所述连续经纱通道包括至少一个第一段、至少一个第二段和至少一个第三段，且至少一个第一或第二段是位于各个第三段之间；(e)第一、第二和第三段具有相等或不相等的长度；(f)依次由每个内含粘合用经纱对的第一和第二构件占领的在纸张侧层的纸张侧表面中的连续通道具有单一重复花纹；(g)在依次由每个内含粘合用经纱对的第一和第二构件占领的在纸张侧层的纸张侧表面中的连续通道中，每个相连的段是在纸张侧层的纸张侧表面中由至少一个纸张侧层纬纱分离开；和(h)在复合织物中，一对内含粘合用经纱的第一构件的织造花纹与所述对的第二构件的织造花纹是相同的或不同的。
在本发明的一个优选实施方案中，所述织物在织成和热定形之前具有100％-125％的经纱填充(warp fill)。
在本发明的又一个实施方案中，织物在热定形之后具有开口面积至少为35％(使用标准测试步骤测量)的纸张侧层，该织物的经纱填充为110％-140％且当通过标准测试步骤测量时所述织物的透气性从低于约8200m3/m2/hr至通过织物的压差为127帕下时低至约3500m3/m2/hr。用于确定织物透气性的合适测试步骤是ASTM D 737-96。纸张侧层开口面积是通过在使用织物该层的平面视图的CPPA DataSheet G-18中所述的方法测得的。
本发明的一个要求是，每个纸张侧层经纱包含一对内含粘合用经纱；每对的每个构件在纸张侧表面织造花纹中轮流地形成一部分连续经纱通道。在复合织物整体织造花纹的每个重复之内，每个纸张侧层内含粘合用经纱通过机器侧层以与机器侧层纬纱至少交织一次以致于将纸张侧层和机器侧层一起粘合成一粘合的复合织物。选择每个纸张侧层内含粘合用经纱与一个机器侧层纬纱交织的地点以与由机器侧层经纱与机器侧层纬纱交织形成的结点相巧合。
在一个优选实施方案中，在复合织物的织造花纹的每个重复中，在每个机器侧纬向结点处，两个经纱与机器侧层纬纱交织；一个是机器侧经纱，且另一个是纸张侧层内含粘合用经纱。
由此可以看出，在本发明的织物中，纸张侧层没有包括任何常规的经纱，其仅仅与纸张侧层纬纱交织。所有纸张侧层经纱是由各对纸张侧层内含粘合用经纱提供，其除了占领在纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道之外，还将纸张侧层和机器侧层粘合在一起。
优选地，在纸张侧层的连续经纱通道中，每个段在复合成形织物织造花纹的每个完整的重复中存在一次。或者，每个段在复合成形织物织造花纹的每个完整的重复之中存在一次以上，例如两次。
优选地，在纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道中的第一、第二和第三段每个均是通过1，2或3个纸张侧层纬纱与相邻的第一或第二段分离开来。优选地，在纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道中的第一、第二和第三段每个均是通过一个纸张侧层纬纱与相邻的第一或第二段分离开来。或者，在纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道中的第一、第二和第三段每个均是通过两个纸张侧层纬纱与相邻的第一或第二段分离开来。
优选地，在纸张侧层织造花纹之中，由每对占领连续经纱通道的内含粘合用经纱形成的第一和第二段长度是相同的。或者，由每对占领连续经纱通道的内含粘合用经纱的每个形成的第一和第二段长度是不同的。
优选地，在复合织物织造花纹中，通过每对占有连续经纱通道的内含粘合用经纱的每个占领的通道是相同的，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点是规则地间隔，且是相隔相同的距离。或者，在所述复合织物织造花纹之中，通过一对占有连续经纱通道的内含粘合用经纱的每个占领的通道是不同的，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点不是规则地间隔，且不是相隔相同的距离。
优选地，在复合织物中选择织造图案以使得(1)在纸张侧层中的第一、第二和第三段长度是相同的，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点是规则地间隔开；或(2)在纸张侧层中的第一、第二和第三段长度是相同的，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点不是规则地间隔，且不是相隔相同的距离；或(3)在纸张侧层中的第一、第二和第三段长度是不同的，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点不是规则地间隔，且不是相隔相同的距离；或(4)在纸张侧层中的第一和第二段长度是相同的，且不同于第三段长度，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点是规则地间隔开；(5)在纸张侧层中的第一和第二段长度是相同的，且不同于第三段长度，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点不是规则地间隔开；(6)在纸张侧层中的第一和第三段长度是相同的，且不同于第二段长度，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点是规则地间隔开；(7)在纸张侧层中的第一和第三段长度是相同的，且不同于第二段长度，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点不是规则地间隔开。
已注意到，在这些优选的图案中，当第二和第三段长度是相同的，且不同于第一段长度时，(6)和(7)同样是适用的。
优选地，所述纸张侧层织造花纹是选自于平纹1×1织造；1×2织造；1×3织造；1×4织造；2×2方平织造；3×6织造；4×8织造；5×10织造；或6×12织造；6×12织造。优选地，机器侧层的织造样式是N×2N样式例如有Barrett在US5,554,678中所公开的。另外，纸张侧层可与机器侧层按照缎纹、斜纹或破斜纹图案结合。
优选地，在复合织物中纸张侧层纬纱数目与机器侧层纬纱的比率是选自于1∶1，2∶1，3∶2或3∶1。
优选地，纸张侧层经纱与机器侧层经纱的比率是1∶1，2∶1或3∶1，以满足每个内含粘合用经纱对等同于单个纸张侧经纱。更优选地，所述比率是1∶1。
本发明的复合成形织物将被织造成至少要求6个梭口且最高要求至少约36个梭口的花纹。织造所述复合织物所要求的梭口数目是等于在复合织物的整个花纹重复之中织造纸张侧层和机器侧层图案所要求的梭口数目。
通常地，织造纸张侧层织造花纹所要求的梭口数目将是织造机器侧层织造花纹所要求的梭口数目的整数倍。倍数值将依赖于在复合织物中纸张侧层经纱数目与机器侧层经纱数目的比率。织造纸张侧层织造花纹所要求的梭口数目通常将至少是织造机器侧层织造花纹所要求的梭口数目的两倍。当机器侧层织造花纹是使用正常所需的梭口的最小数目的两倍时，这个比率可仅仅是1∶1，即，织造纸张侧层和机器侧层织造花纹所要求的梭口数目相同。例如，如果4-梭口机器侧层织造花纹是在8梭口中织成时，织造纸张侧层的梭口数目将至少是8。
表1总结了纸张侧层和机器侧层织造花纹的一些可能的组合，以及每个所要求的梭口。
表1
因为构成纸张侧层经纱的内含粘合用经纱的所有对均是用于与机器侧层纬纱相互交织，这个交织的花纹改进了织物模量，由此使得复合织物更耐受伸张和变形，同时降低了侧向收缩且织物层分层的任何倾向。
现有技术的织物和本发明的织物的一个重要区别是总的经纱填充，其是通过经纱填充＝(经纱直径×网眼×100)％而得到。经纱填充可在热定形之前或之后确定，且对同一织物而言，其通常是在热定形之后稍微高一点。在所有现有技术的织物中，在热定形之前，在纸张侧和机器侧层中使用的经纱填充的总数通常是低于95％。本发明的织物在热定形之前的总经纱填充优选是大于100％，且通常是105％至约125％。在热定形之后，本发明的织物的总经纱填充优选是大于110％，且通常是约110％至约140％。这使得它们是独特的。与这种程度经纱填充相关联的另一区别是本发明的纸张侧层的网眼数是机器侧层的网眼数的至少两倍。例如，本发明的一个织物是使用0.13毫米直径经纱和纬纱织成以得到纸张侧层网眼数(经纱×纬纱)是54.4×31.5纱/厘米(计算内含粘合用经纱对数)；机器侧层是使用0.17毫米直径经纱和0.33毫米纬纱织成以得到机器侧层网眼数是27.2×15.75纱/厘米。所得的织物总共为81.6经纱/厘米(54.4+27.2)，且在热定形之后总的经纱填充是117％。
在本发明的正文中，某些定义是重要的。
术语“连续经纱通道”是指在含有所有纸张侧层经纱的内含粘合用经纱对的纸张侧层中的通道，其在织物的纸张侧表面上是可见的且其是由构成内含粘合用经纱对的每个构件占领。
术语“段”是指由特定内含粘合用经纱或特定内含粘合用经纱对占领的连续经纱通道的部分，且相关的术语“段长度”是指一个具体段的长度且表示为在段内交织成内含粘合用经纱对的构件或者是同时交织成内含粘合用经纱对的两构件的纸张侧层纬纱的数目。
术语“跳线”是指一些纱线跨过其它纱线而不与它们交织；相关的术语“跳线长度”是指一个跳线的长度，表示为跨过的纱线的数目。
术语“交织点”是指纸张侧经纱与机器侧纱线形成单个结点的一个点，且相关的术语“交织”是指纸张侧纱线与其它纸张侧纱线沿它的一部分长度形成了多个结点的轨迹。
在
图1和图3的每个横断面视图中，在所述横断面的上部剖切的纸张侧层纬纱在织造花纹的一个重复中是编号为1-24，且在所述横断面的下部剖切的机器侧层纬纱在织造花纹的一个重复中是编号为1′-12′。在每种情况下，相同的织造花纹向所述附图的左右方向不断重复，例如在图1中，下一个织造重复在右边于1和1′处开始。
在织造视图2和4的每个中，分别对于本发明的复合成形织物的纸张侧层和机器侧层两者而言沿所有经线显示了一个完整织造花纹的横断面。剖切的纸张侧层纬纱还是在每个横断面的顶端，且机器侧层纬纱还是在底端。附图的详细说明图1是本发明的复合成形织物的第一个实施方案的横断面视图，其是沿内含粘合用经纱对之一的线剖开的。在图1中，纸张侧层内含粘合用经纱对构件是101和102，且机器侧层经纱是103。纸张侧层纬纱是编号为1-24且机器侧层纬纱是编号为1′-12′。图1显示了本发明的复合成形织物的大约一个半重复的织造花纹；织造花纹的一个完整重复是显示在纸张侧层纬纱1至24之间。
在这个实施方案中，纸张侧层是按照3-梭口，2×1斜纹图案织成。机器侧层是按照如Barrett在US5,554,678所述的6×12图案以6梭口织成。所述复合成形织物是以18梭口织成，12梭口用于纸张侧层和6梭口用于机器侧层。还可能的是，使用24梭口织成这个织物，分别将12梭口用于纸张侧层和机器侧层花纹。纸张侧层和机器侧层纬纱的比率是2∶1。应注意的是，每个内含粘合用经纱对是作为单纱计算，纸张侧层和机器侧层经纱的比率是1∶1，和每个纸张侧层经纱包含一对内含粘合用经纱。这个织物的织造图是示于图2中。
从图1和2将可以明显看出，由内含粘合用经纱对构件形成的连续通道是由三个不同的段组成。第一段是由内含粘合用经纱对构件101与第一组纸张侧层纬纱交织形成的以致于在纸张侧层的纸张侧表面中占领了连续经纱通道的第一部分；这个第一段占领了纸张侧表面的201-203部分，包括纬纱24-6。第二段是由内含粘合用经纱对构件102与第一组纸张侧层纬纱交织形成的以致于在纸张侧层的纸张侧表面中占领了连续经纱通道的第二部分；这个第二段占领了纸张侧表面的204-201部分，包括纬纱15-21。第三段是第一和第二内含粘合用经纱对构件101和102与第三组纸张侧层纬纱交织形成的以致于在纸张侧层的纸张侧表面中占领了连续经纱通道的第三部分；这个第一段占领了纸张侧表面的203-204部分，包括纬纱9-12。
从图1的左边201处开始，第一经纱对构件101从机器侧升起且与第二对构件102在纬纱22和23之下于201处交换位置。经纱101然后在纸张侧层织造花纹的纸张侧表面中形成连续经纱通道的第一段，因为它与第一组纸张侧层纬纱交织，从纬纱24上跨过，纬纱1和2之下穿过，纬纱3之上跨过，纬纱4和5之下穿过，然后从纬纱6之上通过形成复合成形织物的纸张侧层的织造图案，3-梭口，2×1斜纹图案。经纱101然后从纬纱7和8之下通过，其中它在203处与纬纱102交换位置。这个第一段的长度由此是7个纬纱，包括纬纱24，1，2，3，4，5和6。这个第一段的观察还显示，经纱对构件的第二构件，经纱102在机器侧层经纱103旁边的202处与一个机器侧层纬纱2′交织，经纱103也与相同的机器侧层纬纱2′交织。这帮助了经纱102从织物的穿着平面向下凹，且增长了织物的穿着潜力。
连续经纱通道的第二段是由内含粘合用经纱对构件102形成且占领了纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道的一部分，其在图1中204处开始且朝图1右边201处终止。经纱102与第二组纸张侧层纬纱交织，从纬纱15上跨过，从纬纱16和17下穿过，跨过纬纱18，穿过纬纱19和20和跨过21以也形成纸张侧层的3-梭口，2×1斜纹图案。第二段结束的地方是经纱102从纬纱22下穿过且与经纱101交换位置以使得它向下到达机器侧层。第二段长度是与第一段相等并包括7个纬纱15，16，17，18，19，20和21。在这个第二段中也可看到内含粘合用经纱对构件之中的第二个，经纱101，是与在机器侧层经纱103附近的206处与一个机器侧层纬纱9′交织，经纱103也与相同的机器侧层纬纱9′交织。如上所述，这种设置帮助了经纱101从织物的穿着平面向下凹，且增长了织物的穿着潜力。
在纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道的第三段是位于203和204之间。这个第三段是通过第一内含粘合用经纱对构件101和第二经纱对构件102与第三组纬纱9，10，11和12交织形成以致于联合形成纸张侧层的3-梭口，2×1斜纹图案的一部分。由此，第一和第二内含粘合用经纱对构件两者一同占领了经纱通道的这个第三段。这个设置不同于由经纱对构件之一单独地占领的第一和第二段的设置。在每个第三段中，内含粘合用经纱对的第一构件与第三组纬纱交织，所述对的第二构件与相同的第三组纸张侧层纬纱交织以得到与第一和第二段相同的总体纸张侧层织造花纹以致于尽管第一和第二构件两者是包含在第三段中，但纸张侧表面织造花纹显然是连续的，而没有任何明显的中断。
在这个第三段中，开始于203，内含粘合用经纱102跨过纬纱9，然后从纬纱10，11和12下穿过。内含粘合用经纱101从纬纱9，10和11下穿过且跨过纬纱12，由此与经纱102，连续经纱通道相连。这个第三段在204处结束，在此处经纱101从纸张侧层向下穿过而与机器侧层纬纱9′在205处交织。第三段的长度由此是4，包括纬纱9，10，11和12。在这个第三段和相邻的第一和第二段之间有2个纬纱；纬纱7和8在左边，而纬纱13和14在右边。在连续经纱通道花纹重复中，段顺序是第一、第三，然后是第二，以致于在每个相邻的第三段之间有一个第一和第二段。
在这个横断面上可以看到本发明的复合织物的三个特征。
第一，虽然第一和第二段的长度是相同的且两者均等于7，第三段是更短且它的长度是4。这不是必需的，且段长度的其它组合是可能的。例如，第一、第二和第三段可以均是具有相等的长度。另一方面，第一和第二段可以是具有不同的长度，且两者均不等于第三者。作为进一步的选择，第一和第二段长度可以不同，而第三段的长度可以是等于第一或第二两者之一。
第二，在第一、第二和第三段的每个之间存在两个纸张侧层纬纱。在图1中，这些是第一和第三段之间的纬纱7和8，第三和第二段之间的纬纱13和14，第二和第一段之间的纬纱22和23。根据用于纸张侧层所选的花纹图案，在每个段之间介入一个、两个或三个纬纱，但是在每个段之间至少有一个纬纱。
第三，纸张侧层内含粘合用经纱对构件101和102均从下穿过并与位于在机器侧层的织造花纹中不同点的不同机器侧层纬纱交织。在这个织物中，选择所有交织点以致于与通过机器侧层纬纱和机器侧层经纱相交织形成的各个结点相巧合。在复合织物织造花纹的每个重复中，在每个机器侧纬纱结点处，两个经纱与机器侧层纬纱交织；一个是机器侧层经纱，且另一个是纸张侧层内含粘合用经纱。
在图2中，提供了横断面为图1中所示的织物的织造图。在这个图中，显示了构成复合成形织物织造花纹的一个重复的所有经纱的通道。在附图的顶端纸张侧纬纱是编号为1-24，且在附图的底端机器侧层纬纱是编号为1′-12′。
列举了顶端三条线。在第一条线中，内含粘合用经纱102占领了纬纱15和21之间的纸张侧层中的第二段且与机器侧层经纱103附近的205处与机器侧层纬纱2′交织。在第二条线中，机器侧层经纱103与机器侧层纬纱2′和9′分别在内含粘合用经纱102和101附近的205和206处交织。在第三条线中，内含粘合用经纱101占领了纬纱24和8之间的第一段，且与机器侧层纬纱9′在机器侧层经纱103附近的206交织。还可以看出，一个第三段是位于203和204之间且包括纬纱9，10，11和12，其中内含粘合用经纱101和102与第三组纸张侧层纬纱9，10，11和12交织以形成第三段。由此，内含粘合用纱对的第一构件102与第三组纬线交织，所述对的第二构件101与同一的第三组纸张侧层纬纱相交织，第一和第二构件两者均独立地跳过1个纸张侧层纬纱，且第一和第二对构件占领了保持第一和第二段的织造花纹的第三段。在图2中观察织造图形还发现，在每个段之间存在两个纬纱，例如纬纱7和8，13和14，和22和23。这通过织造图形重复。而且，内含粘合用经纱101和102在每个第一和第二段内与机器侧层纬纱交织一次，且机器侧层经纱与在205和206处所示的点与同一的纬纱交织。粘合用经纱101和102均未与在第三段之内的机器层纬纱交织。这个共同的交织点也在整个织造图形中持续存在，并且对三个经纱的每组而言向右边移动两个机器侧层纬纱(其相当于四个纸张侧层纬纱)例如，交织点在三个经纱的下一组中从纬纱2′移动至纬纱4′中。
本发明的织物的特征在于，纸张侧层织造图案必须“适合”于机器侧层的独立织造结构。对此有两个原因。首先，将两种结构粘合在一起的纸张侧层经纱与机器侧层纬纱的交织点必须与机器侧层经纱和纬纱的交织点巧合。织物层的织造结构因此必须是使得不引起纸张侧表面的任何过度变形。在机器侧层经纱与机器侧层纬纱的交织点使得纸张侧层内含粘合用经纱对构件与一机器侧层经纱交织促进了该纸张侧层尽可能地从机器侧层的暴露的机器侧层表面(公知为穿着平面)凹下，以致于增长了穿着寿命。第二，纸张侧层和机器侧层织造应适合以致于内含粘合用经纱与机器侧层纬纱交织的地点可以是离在纸张侧层织造花纹之中的段末端尽可能地远；这将降低凹痕化和由将纸张侧层内含粘合用经纱下降至机器侧层所引起的任何其它表面缺陷。
观察图1和2发现—在201和203之间的第一段中，交织点205基本上是在纸张侧层纬纱3下的段中间，—在204和201之间的第二段中，交织点206还是接近于纸张侧层纬纱17下的段中间，—在203和204之间的第三段中，内含粘合用经纱对构件101或102与机器侧层纬纱不存在交织，—在三个段的每段之间有两个纸张侧层纬纱，和—每个第三段是通过至少一个第一或第二段与下一个第三段分离开。
在图3中，显示了本发明的织物的另一实施方案。这个织物的织造花纹是显示在图4中。在这个实施方案中，纸张侧层是用12梭口按照1×1平纹织造花纹织成，而机器侧层是用6梭口按照6×12 Barrett图案织成。复合织物是使用18梭口织成。纬纱比是2∶1，且经纱比1∶1，应注意的是，每个内含粘合用经纱对是作为单纱计算。
图3和4观察显示，通过内含粘合用经纱对构件101和102在纸张侧层的纸张侧表面中形成的连续经纱通道是由三个段组成。第一个完整显示的段是通过将内含粘合用经纱对构件与第二组纸张侧层纬纱15，16，17，18，19，20和21交织以致于占领了连续经纱通道的第二部分。这个第二段占领了在图3的右边在纸张侧表面从204至201的连续经纱通道的部分。第三段是通过将第一和第二内含粘合用经纱对构件与第三组纸张侧层纬纱7，8，9，10，11，12，和13交织而形成的以致于占领了纸张侧层中的纸张侧层表面中的连续经纱通道的第三部分。这个第三段占领了纸张侧表面中的连续经纱通道的203-204部分。
从图3的左边开始，第一内含粘合用经纱对构件101在206处从机器侧层纬纱9′下穿过且与经纱对构件102在纸张侧层纬纱22之下201处交换位置。内含粘合用经纱101然后形成纸张侧层织造花纹的纸张侧表面中的连续经纱通道的第一段，与第一组纸张侧层纬纱23，24，1，2，3，4和5交织以形成平纹织造，1×1图案。这个第一段的长度是7。第二对构件，内含粘合用经纱102，与一个机器侧层纬纱2′在机器侧层经纱103附近的205处交织，该经纱103也与相同机器侧层纬纱2′交织。如前所述，这促进了经纱102从织物的穿着平面下陷。
连续经纱通道的第二段是由内含粘合用经纱对构件102形成且占领了在图3的右边纸张侧层的纸张侧表面中的204-201部分。内含粘合用经纱102形成了连接纸张侧层的连续平纹1×1织造花纹的第二段，与第二组纸张侧层纬纱15，16，17，18，19，20和21交织。这个第二段的长度由此是7。在机器侧层这个第二段之下，内含粘合用经纱101与一个机器侧层纬纱9′在机器侧层经纱103附近的206处交织，该经纱103也与同一机器侧层纬纱9′交织。
在纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道的第三段是位于203和204之间。这个第三段是通过第一内含粘合用经纱对构件101和第二经纱对构件102与第三组纸张侧层纬纱7，8，9，10，11，12和13交织形成以致于形成纸张侧层的平纹织造，2×1图案的一部分。由此可以看出，第一和第二内含粘合用经纱对构件两者一同占领了经纱通道的这个第三段。这个设置不同于由经纱对构件之一单独地占领的第一和第二段的设置。在这个第三段中，内含粘合用经纱对的第一构件与第三组纸张侧层纬纱交织，所述对的第二构件与相同的第三组纸张侧层纬纱交织，第一和第二对构件各个独立地跳线跨过1个连续的纸张侧层纬纱，且第一和第二对构件一起占领了第三段。
在这个第三段中，开始于203，内含粘合用经纱102跨过纸张侧层纬纱7，然后从纬纱8，9和10下穿过，跨过11，穿过纬纱12和13，其中它穿过内含粘合用经纱101且然后跨过作为下一段的开始的纬纱15。在这个相同的第三段中，内含粘合用经纱101从纬纱7和8下穿过，跨过纬纱9，穿过纬纱10，11和12和跨过13由此与经纱102(连续经纱通道)相连。这个第三段在204处结束，在此处经纱101从纸张侧层向下穿过而与机器侧层纬纱9′在206处交织。第三段的长度由此是7，包括纸张侧纬纱7，8，9，10，11，12和13。在这个第三段和相邻的第一和第二段之间有一个纬纱；纬纱6在左边和纬纱14在右边。在图3中的右边在这个第三段和下一个第三段(未示出)之间存在一个从201至203的第一段和一个从204至201的第二段。
在这个横断面上可以看到本发明的复合成形织物的三个特征。
第一，首先，第一和第二段的长度是相同的且两者均等于7，第三段是更短且它的长度是4。这不是必需的，且段长度的其它组合是可能的。例如，如图1和2的实施方案中所示，第三段可以是比第一或第二段更短。另一方面，第一和第二段可以是具有不同的长度，且两者均不等于第三者。还可能的是，第三段的长度可以是等于第一或第二段的长度之一，而第一和第二段长度是不同的。
第二，在第一、第二和第三段的每个之间存在一个纸张侧层纬纱。在图3和4中，这些是第二和第一段之间的纬纱22，第一和第三段之间的纬纱6，第三和第二段之间的纬纱14。根据用于纸张侧层所选的织造花纹，在每个段之间可以介入一个、两个或三个纸张侧层纬纱，但是至少有一个介入纱。
第三，纸张侧层内含粘合用经纱对构件101和102均从下穿过并与位于在机器侧层的织造花纹中不同点的不同机器侧层纬纱交织。在这个织物中，选择所有交织点以致于与通过机器侧层纬纱和机器侧层经纱相交织形成的各个结点相巧合。在复合织物织造花纹的每个重复中，在每个机器侧纬纱结点处，两个经纱与机器侧层纬纱交织一个是机器侧层经纱，且另一个是纸张侧层内含粘合用经纱对的一构件。
在图4中，提供了图3中所示的织物的织造图。在这个图中，显示了构成复合成形织物的所有内含粘合用经纱的通道。在附图的顶端纸张侧纬纱是编号为1-24，且在附图的底端机器侧层纬纱是编号为1′-12′。在图4的顶端最初的三条线与图3的横断面显示巧合。
在第一条线中，内含粘合用经纱102占领了纬纱15和21之间的纸张侧层中的第二段且与机器侧层经纱103附近的机器侧层纬纱2′在205处交织。在第二条线中，机器侧层经纱103与机器侧层纬纱2′和9′分别在内含粘合用经纱102和101附近的205和206处交织。在第三条线中，内含粘合用经纱101占领了纬纱23和5之间的第一段，且与机器侧层纬纱9′在机器侧层经纱103附近的206处交织。第一条和第三条线的观察显示(分别对应于内含粘合用经纱101和102的通道)，一个第三段是位于203和204之间且包括纬纱7，8，9，10，11，12和13，其中内含粘合用经纱101和102分别与纸张侧层纬纱9和13，及7和11交替形成一个结点以形成这个第三段的一部分。由此，经纱对的第一构件，例如102与第三组纬线交织，所述对的第二构件，例如101与相同第三组的纸张侧层纬纱相交织，且第一和第二构件两者一起占领了第三段。图4还显示，在每个段之间存在一个纬纱例如纬纱6，14和22。这通过织造图形重复。而且，内含粘合用经纱101和102在第一和第二段的每个之中与机器侧层纬纱交织一次，且机器侧层经纱与在205和206处所示的点与相同的纬纱交织。粘合用经纱101和102均未与在第三段之内的机器层纬纱交织。这个共同的交织点也在这个织造图案中持续存在，并且对三个经纱的每组而言向右边移动两个机器侧层纬纱(其相当于四个纸张侧层纬纱)例如，交织点在三个经纱的下一组中从纬纱2′移动至纬纱4′中。实验尝试根据附图中所示的图案织成两个试样织物。试样织物A是根据图1和2中所示的图案织成。试样织物B是根据图3和4中所示的图案织成。两种织物是使用标准聚酯圆形经纱和纬纱织成。所述试样织物具有下列特征表2
在表2中，开口面积是按照CPPA Data Sheet G-18中提供的步骤测得且是指未含有经纱或纬纱的纸张侧层的纸张侧表面的部分且因此开口以允许从布幅上排出流体，经纱填充＝(经纱直径×网眼×100)％，框cm-2是指在每平方厘米纸张侧层的纸张侧表面中的开口或框的数目，纤维支撑指数是按照CPPA Data Sheet G-18中提供的关系确定的且是指由纸张侧层的纸张侧表面提供的可用于支撑沉积于其上的原料中的造纸纤维的支撑量。透气性是按照ASTM D 737-96测定的，其中使用高压差透气性机器(美国马里兰的Gaithersburg，Frazier PrecisionInstrument Company)且通过织物的压差为127帕；透气性是热定形之后对织物进行测定。
用于本发明的织物中的合适经纱和纬纱直径的选择将依赖于许多因素，包括所述织物将用于生产的纸张产品的等级且将影响所得织物的透气性。合适纱线直径的选择将按照织物的预定的最终用途进行。
从上表2中看出，本发明的织物提供了较高的开口面积，对于所给的实例为35％-45％。这个高开口面积允许流体容易地且均匀地从初始的纸幅流到织物结构下。另外，织物拥有较低透气性，对于表2中给出数据的试样织物中为7720-6000m3/m2/hr。织物透气性可通过合适地选择纸张侧和/或机器侧纱线直径和网眼而进一步降低。通过降低织物透气性，流体更慢地通过纸张和机器侧织物层，这导致了成形性改进和网痕降低。在表2中所述的织物试样上制得的手抄纸的实验室分析确认，网痕相比于其它现有技术所织物降低且纸页提供改进的可印刷特性。
权利要求
1.一种复合成形织物，其结合包含一具有纸张侧表面的纸张侧层、一机器侧层和一将所述纸张侧层和所述机器侧层粘合在一起的纸张侧层内含粘合用经纱，其中(i) 纸张侧层和机器侧层每个均包含以一重复花纹织造在一起的经纱和纬纱，且纸张侧层和机器侧层均是在至少6个梭口中织造；(ii) 在纸张侧层中，所有经纱包含内含粘合用经纱对；(iii)在纸张侧层的纸张侧表面中，所述重复花纹提供一种经纱通道，其中纸张侧层经纱跳线跨过1，2或3个连续纸张侧层纬纱；(iv) 每个内含粘合用经纱对占领了纸张侧层中的连续经纱通道；(v) 纸张侧层纬纱与机器侧层纬纱的比率选自于1∶1，2∶1，3∶2和3∶1；和(vi) 纸张侧层经纱与机器侧层经纱的比率是选自于1∶1至3∶1中；和其中包含所有纸张侧层经纱的内含粘合用经纱对被织造以致于(a) 在连续经纱通道的第一段中(1)所述对的第一构件与第一组纸张侧层纬纱相互交织以占领纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道的第一部分；(2)所述对的第一构件跳线跨过1，2或3个连续的纸张侧层纬纱；和(3)在机器侧层中，于与该机器侧层纬纱交织的机器侧层经纱附近，所述对的第二构件与一纬纱相互交织；(b) 在连续经纱通道的第二段中(1)所述对的第二构件与第二组纸张侧层纬纱相互交织以占领纸张侧层的纸张侧表面中的连续经纱通道的第二部分；(2)所述对的第二构件跳线跨过1，2或3个连续的纸张侧层纬纱；和(3)在机器侧层中，于与该机器侧层纬纱交织的机器侧层经纱附近，所述对的第一构件与一纬纱相互交织；(c)在连续经纱通道的第三段中(1)所述对的第一构件与第三组纸张侧层纬纱相互交织；(2)所述对的第二构件与相同的第三组纸张侧层纬纱相互交织；(3)所述第一构件和第二构件均独立地跳线跨过1，2或3个连续的纸张侧层纬纱；和(4)所述第一构件和第二构件两者一起占领了连续经纱通道的第三部分；(d)在纸张侧层中，所述连续经纱通道包括至少一个第一段、至少一个第二段和至少一个第三段，且至少一个第一或第二段是位于第三段的每段之间；(e)第一、第二和第三段具有相等或不相等的长度；(f)依次由每个内含粘合用经纱对的第一和第二构件占领的在纸张侧层的纸张侧表面中的连续通道具有单一重复花纹；(g)在依次由每个内含粘合用经纱对的第一和第二构件占领的在纸张侧层的纸张侧表面中的连续通道中，每个相连的段是在纸张侧层的纸张侧表面中由至少一个纸张侧层纬纱分离开；和(h)在复合织物中，一对内含粘合用经纱的第一构件的织造花纹与所述对的第二构件的织造花纹是相同的或不同的。
2.如权利要求1所述的织物，其中纸张侧层连续经纱通道包括三段，且每个段在复合成形织物织造花纹的每个完整重复之中存在一次。
3.如权利要求1所述的织物，其中纸张侧层连续经纱通道包括三段，且每个段在复合成形织物织造花纹的每个完整重复之中存在两次。
4.如权利要求1所述的织物，其中在纸张侧层连续经纱通道中每个段是由1，2或3个纸张侧层纬纱与下一段分隔开。
5.如权利要求4所述的织物，其中在纸张侧层连续经纱通道中每个段是由1或2个纸张侧层纬纱与下一段分隔开。
6.如权利要求5所述的织物，其中在纸张侧层连续经纱通道中每个段是由1个纸张侧层纬纱与下一段分隔开。
7.如权利要求5所述的织物，其中在纸张侧层连续经纱通道中每个段是由2个纸张侧层纬纱与下一段分隔开。
8.如权利要求1所述的织物，其中在纸张侧层织造花纹中，占领连续经纱通道的每个内含粘合用经纱对的第一、第二和第三段的段长度是相同的。
9.如权利要求1所述的织物，其中在纸张侧层织造花纹中，占领连续经纱通道的每个内含粘合用经纱对的第一、第二和第三段的段长度是不相同的。
10.如权利要求9所述的织物，其中第一和第二段长度是相同的，且第三段长度是不同的。
11.如权利要求9所述的织物，其中第一和第三段长度是相同的，且第二段长度是不同的。
12.如权利要求9所述的织物，其中第二和第三段长度是相同的，且第一段长度是不同的。
13.如权利要求1所述的织物，其中在复合织物织造花纹之中，由每对纸张侧层内含粘合用经纱占领的通道是相同的，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点是规则地间隔开，且间隔的距离是相同的。
14.如权利要求1所述的织物，其中在复合织物织造花纹之中，由每对纸张侧层内含粘合用经纱占领的通道是不相同的，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点是规则地间隔开，且间隔的距离是不相同的。
15.如权利要求1所述的织物，其中在复合织物中选择织造图案以使得(1)在纸张侧层中的第一、第二和第三段长度是相同的，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点是规则地间隔开；或(2)在纸张侧层中的第一、第二和第三段长度是相同的，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点不是规则地间隔，且不是相隔相同的距离；或(3)在纸张侧层中的第一、第二和第三段长度是不同的，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点不是规则地间隔，且不是相隔相同的距离；或(4)在纸张侧层中的第一和第二段长度是相同的，且不同于第三段长度，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点是规则地间隔开；(5)在纸张侧层中的第一和第二段长度是相同的，且不同于第三段长度，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点不是规则地间隔开；或(6)在纸张侧层中的第一和第三段长度是相同的，且不同于第二段长度，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点是规则地间隔开；或(7)在纸张侧层中的第一和第三段长度是相同的，且不同于第二段长度，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点不是规则地间隔开；或(8)在纸张侧层中的第二和第三段长度是相同的，且不同于第一段长度，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点是规则地间隔开；或(9)在纸张侧层中的第二和第三段长度是相同的，且不同于第一段长度，且在内含粘合用经纱与机器侧层纬纱之间的交织点不是规则地间隔开。
16.如权利要求1所述的织物，其中所述纸张侧层织造花纹是选自于平纹1×1织造；1×2织造；1×3织造；1×4织造；2×2方平织造；3×6织造；4×8织造；5×10织造；或6×12织造和6×12织造。
17.如权利要求1所述的织物，其中机器侧层的织造图案是不对称的N×2N图案，缎纹、斜纹和斜纹图案。
18.如权利要求1所述的织物，其中在复合织物中纸张侧层纬纱数目与机器侧层纬纱的比率是选自于1∶1，2∶1，3∶2或3∶1。
19.如权利要求1所述的织物，其中在复合织物中纸张侧层经纱数目与机器侧层经纱的比率是选自于1∶1，2∶1或3∶1。
20.如权利要求1所述的织物，其中在复合织物中纸张侧层纬纱数目与机器侧层纬纱的比率是2∶1。
21.如权利要求1所述的织物，其中在复合织物中纸张侧层纬纱数目与机器侧层纬纱的比率是3∶2。
22.如权利要求1所述的织物，其中在复合织物中纸张侧层经纱数目与机器侧层经纱的比率是1∶1。
23.如权利要求1所述的织物，其中选择纱线直径以使得在热定形之后通过标准测试步骤测量时得到的透气性是约3500m3/m2/hr至约8200m3/m2/hr，且当通过标准测试步骤测量时纸张侧层纸张侧表面开口面积是至少约为35％。
24.如权利要求1所述的织物，其在热定形之前，经纱填充是约100％至约125％。
25.如权利要求1所述的织物，其在热定形之后，经纱填充是约110％至约140％。
26.如权利要求1所述的织物，其中选择纱线直径以使得在热定形之后通过标准测试步骤测量时得到的透气性是约3500m3/m2/hr至约8200m3/m2/hr，且当通过标准测试步骤测量时纸张侧层纸张侧表面开口面积是至少约为35％，且在热定形之后经纱填充为约100％至约125％。
27.如权利要求1所述的织物，其中选择纱线直径以使得在热定形之后通过标准测试步骤测量时得到的透气性是约3500m3/m2/hr至约8200m3/m2/hr，且当通过标准测试步骤测量时纸张侧层纸张侧表面开口面积是至少约为35％，且在热定形之后经纱填充为约110％至约140％。
全文摘要
一种复合成形织物,其是以至少6梭口织成一重复花纹;可使用高达至少36梭口。所有纸张侧层经纱是占领包括三个段的纸张侧表面中的连续经纱通道的内含粘合用经纱对(101,102)。第一和第二段是依次由每个内含粘合用经纱(101,102)占领,且第三段是由一对中的两个内含粘合用经纱(101,102)占领。第一、第二和第三段是由至少一个纸张侧层纬纱分离开,且第一或第二段是比邻于第三段的两端。在每个第一和第二段中,每个内含粘合用经纱(101,102)还与机器侧层纬纱(2′,9′)交织一次,在相同点机器侧层经纱(103)与相同的纬纱(2′,9′)交织。由一对内含粘合用经纱(101,102)可以是相同或不同的。段长度可以是相同或不同的,且机器侧层交织点可以是规则地或非规则地间隔开。在热定形之后,织物通常含有的经纱填充为约110%至约140%,在纸张侧表面中的开口面积至少为35%,且透气性通常为约3500至约8200m
文档编号D21F1/00GK1359432SQ00809765
公开日2002年7月17日 申请日期2000年6月27日 优先权日1999年6月29日
发明者戴尔·B·约翰逊, 罗纳德·H·西布鲁克, 理查德·斯通 申请人:Jwi有限公司