专利名称：具有改进柔性的螺旋连接织物的制作方法
技术领域：
本发明涉及螺旋连接织物。更具体地，本发明涉及用在造纸机 和其它需要织物/带的工业机器上的具有"锁子曱"式缠结线圏的螺 旋连接织物。
背景技术：
虽然将要描述该织物用于造纸工艺的用途，但是也存在其它工业用途；例如用于DNT (双压区浓缩机)机器、污泥榨干机、保龄 球排列带，以及在通过例如但不限于水刺(射流喷网)、纺粘或气 流成网的工艺来生产某些非织造产品中的带/织物。在造纸工艺过程中，纤维素纤维网通过将纤维浆料即纤维素纤 维的水分散体沉积到造纸机成形部的移动成形织物上而形成。大量 的水通过成形织物从该浆料中排出，从而在该成形织物的表面上留 下纤维素纤维网。新形成的纤维素纤维网从成形部行进到包括一系列压榨压区的 压榨部。纤维素纤维网穿过由压榨织物支撑的压榨压区，或通常是 在两个这种压榨织物之间的压榨压区。在压榨压区中，纤维素纤维 网经受压缩力，所述压缩力将水从中挤出，并使网中的纤维素纤维 相互粘连，以将所述纤维素纤维网变成纸页。所述水被一个或多个 压榨织物接收，并且理想的是不返回到纸页上。纸页最后行进到干燥部，所述干燥部包含至少 一个系列的用蒸 汽进行内部加热的可旋转供缸或烘筒。通过干燥织物引导新形成的 纸页沿蛇形轨迹依次绕过该系列缸中的每个缸，所述干燥织物使纸 页紧贴在所述缸的表面。加热的缸将纸页的7jc含量通过蒸发降低至 期望的水平。应该理解，造纸机上的成形、压榨和干燥织物全都釆取环形环 的形式，并以传输带的方式起作用。还应该理解，造纸是以相当大 的速度进行的连续过程。换言之，纤维浆料在成形部中连续沉积到4成形织物上，而新生产的纸页在从干燥部出来后被连续缠绕到辊 上。现代造纸机中的织物可具有从5到超过33英尺的宽度、从40 到超过400英尺的长度和从约100到超过3000磅的重量。这些织 物磨损并需要更换。织物的更换经常涉及机器停工、移走磨损织物、 装配以安装织物和安装新的织物。安装通常涉及将织物体拉到机器 上并沿着接缝连接织物的端部；由此将织物成形为环形带。对接缝 而言，重要的是表现出与织物体其余部分相似的运行特征以使所生 产的纸品的周期性印痕最小化。织物可完全由螺旋线圏(所谓的"螺旋连接织物")形成，如 Gauthier的美国专利4,567,077所教导的；该专利通过引用并入本 文。在这种织物中，螺旋线圏通过至少一个连接销、轴等相互连接。 因此，理论上所述接缝可以位于织物体中可移除连接销的任何位 置。螺旋连接织物提供许多优于传统织物的优点。例如，螺旋连接 织物的接缝在几何形状上与织物体的其余部分类似，因此在所制造 的纸品上产生印痕的可能性较低。不幸的是，螺旋连接织物的生产是劳动密集的且昂贵的。这是 因为螺旋连接织物由许多必须巻绕和组装的小螺旋元件构成。巻 绕、相互交叉和相互连接螺旋线圏的多个生产步骤使该工艺的成本 高昂。因为每个线圏的宽度较窄，所以需要大量连接来形成完整的 织物。每个螺旋线圏通过将销、轴等插入由相互交叉的线圏所形成 的小通道来与下一个线圏连接。所形成的大量轴使织物在斜向上刚 硬。此外，线圏环的形状导致相互交叉时的间距很近(即几乎接 触)，使所述轴几乎被完全覆盖。由于这种斜向刚硬和相邻连接线圏在每个销处的"接触"，因此 常规的螺旋连接织物是极其稳定的。但是，如果例如干燥部中的支 承辊或烘罐不是全部相互平行的话，这种刚性则可能是有害的。然 后这种斜向"弹性"的缺乏会导致螺旋连接织物的边缘上翘和/或导 布不良，最终使织物的边缘在接触导板、框架等时损坏并最终导致 过早更换。图5是用于现有技术螺旋连接织物的右旋螺旋线圏501和左旋 螺旋线圏502之间的常规互连的示意图。轴503插在右旋和左旋螺旋线圏的相互交叉环之间。注意有效覆盖所述轴的相互交叉环的紧 密间距。为清楚起见，线圏的前景部分显示为实线，而环的背景部 分显示为虚线。本发明通过提供更柔性的(尤其是斜向)和改进了相互交叉线 圏之间(尤其是在轴上方)的间距的螺旋连接织物来克服这些缺点。发明内容因此，本发明涉及一种用于造纸机中的具有"锁子曱"式缠结线圏 的螺旋连接织物。本发明是包括连接的"锁子甲"式缠结螺旋线圏组的螺旋连接织 物。在一个优选实施方案中，交替的两个右旋螺旋线圏和两个左旋 螺旋线圏的组重复连接以形成螺旋连接织物的主体。在每个组内， 螺旋线圏的环以不需要固定的"锁子甲"方式缠结来连接线圏。所述 交替组通过使各螺旋线圏环相互交叉和插入一系列贯穿由相互交 叉环形成的通道的平行轴来连接。其它的实施方案包括每个组中不 同数量的线圏以及组的各种组合。本发明的另一方面涉及隔开螺旋线圏环。可以在后处理(即热定 型)期间以机械方式展开或绷所述环、在环之间的轴上插入间隔物和/ 或改变轴的直径来在轴上隔开所述线圏环。现在本发明将参照附图更加详细地描述本发明，附图中相似的附 图标记表示相似的元件和部件，如下文所述。
为了更完全地理解本发明，参照以下说明书和附图，其中图1是显示根据本发明教导的两个右旋螺旋线圏的"锁子甲"式 缠结的示意图；图2是根据本发明教导的两个右旋螺旋线圏的"锁子甲"式缠结 的图片；图3是根据本发明教导的两个右旋螺旋线圏的组和两个左旋螺 旋线圏的组之间相互连接的示意图；图4是根据本发明教导的两个右旋螺旋线圏的组和两个左旋螺 旋线圏的组之间相互连接的图片；和图5是用于现有技术螺旋连接织物的右旋螺旋线圏和左旋螺旋 线圏之间常规互连的示意图。具体实施方式
本发明的一个优选实施方案将在用于造纸机以及其它工业装置 中的螺旋连接织物的上下文中进行说明。图1是显示根据本发明教导的两个右旋螺旋线圏的"锁子甲"式 缠结的示意图。术语"锁子甲"指类似于铠甲中所见的缠结环形式。 顶部的右旋线圏101与底部的右旋线圏102缠结。重要的是，两个 螺旋线圏的环可以几乎平行对齐；与现有技术线圏形成的明显角度 相反(见图5)。注意，这种"锁子甲"式的缠结环不需用轴来连接线 圏，但是如果需要的话可以插入一个轴。图2是根据本发明教导的两个右旋螺旋线圏的"锁子甲"式缠结 的图片。如图1所示，顶部的右旋线圏201与底部的右旋线圏202 缠结；由此以"锁子甲"方式连接两个线圏。图3是根据本发明教导的两个右旋螺旋线圏的组和两个左旋螺 旋线圏的组之间相互连接的示意图。在两个右旋螺旋线圏的组(其 与图l显示的类似)中，顶部的右旋线圏301与底部的右旋线圏302 缠结。同样，在两个左旋螺旋线圈的组中，顶部的左旋线圏304与 底部的左旋线圏305"锁子甲"式缠结。通过使顶部组中的底部右旋 线圏302的环和底部组中的顶部左旋线圏304的环相互交叉并使轴 303贯穿其间形成的通道来连接所述组。通过轴连接的两个右旋螺 旋线圏和两个左旋线圏的交替组可以采用这种方式重复连接以形 成螺旋连接织物的主体。两个右旋线圏和两个左旋线圏的交替组的 这种用法是本发明的一个优选实施方案，并且不需要轴，但是如果 需要的话可以使用轴。但是，本发明不限于此，也可以使用每个组 中具有不同线圏数量的组的各种组合。图4是根据本发明教导的两个右旋螺旋线圏的组和两个左旋螺 旋线圏的组之间相互连接的图片。如关于图3所讨论的，通过使顶 部组中的底部右旋线圏402和底部组中的顶部左旋线圏404的环相 互交叉并使轴403贯穿其间形成的通道来连接所述组。由于对于这 些类型的线圏而言，相互交叉的环几乎是平行的，因此在环之间存在明显间距。如图所示，由于这些间距，轴的更多部分被暴露出来。 轴上的间距和"锁子甲"式连接导致织物具有更多的柔性。重要的 是，这种使用"锁子甲"式缠结螺旋线團的组的方法使轴数与典型的螺旋连接织物相比减少至少1/2。通过减少轴数，所形成的织物甚 至更柔；尤其是在斜向上更柔。本发明与现有技术螺旋连接织物相比的优点包括所需轴数减 少、柔性增加(尤其是斜向的"弹性"改善)和轴更容易插入。此夕卜， 所形成的织物可以具有降低的单位面积重量，由此提供材料成本优 势。本发明的另一方面涉及隔开螺旋线圏的环。可以在后处理(即 热定型)期间以机械方式展开或绷所述环、在所述环之间的轴上插入 间隔物和/或改变CD方向上所述轴的直径来在轴上隔开线圏环。例如， 可以改变线團形状以包括与Fagerholm的美国专利5,915,422教导相 似的"腿"或间隔部；该专利的公开内容通过引用并入本文。该技术导 致形成相当直的线圏环，其进一步增加轴上的间距，导致由于织物的 "锁子甲"式连接和轴连接二者引起的甚至更大的柔性。几种其它技 术记载于共同转让的2004年12月15日提交的美国专利申请 11/012,512和2004年12月10日提交的美国专利申请11/009,157中； 该专利申请的公开内容通过引用并入本文。此外，本发明包括一种用于制造如本文中公开的"锁子甲"式缠 结螺旋线圏的方法。当前用于制造螺旋线圏的方法涉及将单一的单 丝缠绕和固定在水平或竖直的心轴上。在本方法中，将两根并行单 丝引至巻绕机并引至心轴的绕丝头；由此生产缠结的"锁子甲"式线 圏对。螺旋线圏可由聚合物(例如聚酯)、金属或其它适合于该目的并 且为本领域技术人员所已知的材料形成。可以理解，螺旋线圏可形 成为其它形状，例如圆形或者诸如矩形、椭圆形、扁平或任何其它 适合于该目的的形状的非圆形。此外，螺旋线圏可由单丝或复丝材 料形成，其可以采用多种截面形状，例如圆形或者诸如矩形、椭圆 形、扁平、星形、槽状或任何其它适合于该目的的形状的非圆形。 还可以使用较宽的螺旋线圏，如在2004年12月15日提交的美国 专利申请11/012,512中所教导的。注意，这些例子仅是本发明的代表性例子，无意于限制本发明。如使用任何螺旋连接织物一样，一 些应用可能需要改变某些织物特性，例如控制透气性。这可以例如通过改变螺旋连接的尺寸；通过涂布和/或浸渍聚合物树脂；和/或 使用任意数量的填充纱线类型来实现。对本领域技术人员而言，对上述方案进行改进是显而易见的，但 是不会将本发明修改得超出本发明的范围。所附权利要求应该被解释 为涵盖这些情况。
权利要求
1.一种用于造纸机的具有改进柔性的螺旋连接织物，其包括以“锁子甲”形式缠结的右旋螺旋线圈的多个右旋组；其中所述“锁子甲”形式不需要固定来连接所述线圈，并且所述螺旋线圈的螺旋线圈环是基本平行的；以所述“锁子甲”形式缠结的左旋螺旋线圈的多个左旋组；其中交替的右旋组和左旋组通过使各螺旋线圈环相互交叉和插入一系列贯穿由所述相互交叉环形成的通道的平行轴来连接。
2. 权利要求l的螺旋连接织物，其中所述交替的右旋组和左旋组 的所述相互交叉环通过在后处理期间以机械方式展开所述螺旋线 圏环而在所述轴上间隔开。
3. 权利要求l的螺旋连接织物，其中所述交替的右旋组和左旋组 的所述相互交叉环通过在后处理期间绷所述螺旋线圏环而在所述 轴上间隔开。
4. 权利要求l的螺旋连接织物，其中所述交替的右旋组和左旋组 的所述相互交叉环通过将间隔物插到所述环之间的所述轴上而在 所述轴上间隔开。
5. 权利要求l的螺旋连接织物，其中所述交替的右旋组和左旋组 的所述相互交叉环通过改变CD方向上每个所述轴的直径而在所述 轴上间隔开。
6. 权利要求l的螺旋连接织物，其中由于所述相互交叉的环是基 本平行的，因此在所述相互交叉的环之间存在暴露出部分所述轴的 明显间距。
7. 权利要求l的螺旋连接织物，其中所述螺旋线圏是圆形的、非 圆形的、矩形的、椭圆形的或扁平的。
8. 权利要求7的螺旋连接织物，其中所述螺旋线圏由单丝或复丝 形成。
9. 权利要求l的螺旋连接织物，其中所述螺旋线圏由聚合物或金 属形成。
10. 权利要求8的螺旋连接织物，其中所述单丝或复丝具有圆形、 非圆形、矩形、椭圆形、扁平、星形或槽状的横截面。
11. 权利要求1的螺旋连接织物，其中所述右旋组包括两个右旋螺 旋线圏，所述左旋组包括两个左旋螺旋线圏。
12. 权利要求l的螺旋连接织物，其中所述右旋组包括一个右旋螺 旋线圏，所述左旋组包括一个左旋螺旋线圏。
13. 权利要求l的螺旋连接织物，其中所述右旋组包括多于两个的 右旋螺旋线圏，所述左旋组包括多于两个的左旋螺旋线圏。
14. 权利要求1的螺旋连接织物，其中所述螺旋线圏由相互平行的 直线圏环形成。
15. 权利要求l的螺旋连接织物，其包括以所述"锁子甲"方式插入 的其它轴。
全文摘要
一种包括连接的“锁子甲”式缠结螺旋线圈组的螺旋连接织物。交替的两个右旋螺旋线圈和两个左旋螺旋线圈的组重复连接以形成所述织物的主体。在每个组内，螺旋线圈的环以不需要固定的方式缠结来连接线圈。所述交替组通过使各螺旋线圈环相互交叉和插入一系列贯穿由相互交叉的环形成的通道的平行轴来连接。
文档编号D21F1/00GK101253294SQ200680031876
公开日2008年8月27日 申请日期2006年8月31日 优先权日2005年8月31日
发明者柯蒂斯·L·加德纳, 艾伦·L·比林斯 申请人:阿尔巴尼国际公司