专利名称：湿卷筒纸传输带的制作方法
技术领域：
本发明涉及造纸，尤其涉及造纸机械中的湿卷筒纸传输带，其中的湿卷筒纸在一个闭合牵引下传输。
在传统的造纸机械中，其中的湿卷筒纸以开放式牵引传输。湿卷筒纸在无支撑下传输，所以在传输的转移点容易断裂，这种断裂使得造纸机械的运行速度受到限制。所以，封闭式牵引的造纸机械(即具有支撑的卷筒纸传输机械)越来越趋于流行。封闭式牵引的机械可以在较高的速度下运行。
在传统的封闭式牵引的造纸机械中，一个拾取毛毡从机器进入区域拾取湿卷筒纸，在毛毡的底面下方托往卷筒纸并将其传输到下一级的传输带。
然后，湿卷筒纸在由一对压辊之间形成的第一压辊间隙间被拾取毛毡与传输带挤压。湿卷筒纸的水分在第一压辊间隙被挤出。随后，湿卷筒纸从拾取毛毡中释放并被传至传输带。传输带携带湿卷筒纸到达由第三压辊与一个靴式压力机形成的第二压辊间隙，其湿卷筒纸中的水进一步从卷筒纸排出且通过一个拾取毛毡拾取。
湿卷筒纸保持在传输带上直至到达一个真空轧辊，在此，卷筒纸被传至帆布带以加热和干燥。
封闭牵引的造纸设备使用大量的转移点。因此，使湿卷筒纸容易释放以避免误操作是很重要的。湿卷筒纸在靴式压力机处的容易释放更为重要，因为如果传输带是光滑的，在湿卷筒纸压力机和传输带之间可能会形成一个连续的的水膜。该水膜会导致湿卷筒纸与传输带紧紧的粘着以致于其不能被释放，甚至会影响真空轧辊运作。
卷筒纸的释放能力问题已由日本专利申请57678／1994和88193／1985公开的技术方案所涉及。
在第57678／1994号专利申请中，一种填充物被混入在底层表面的合成树脂层中。在树脂固化后合成树脂被研碎，且在其表面形成凸面。这些凸面使得表面凹凸不平且有效地阻止了卷筒纸和传输带间的水膜的形成。
在第88193／1985号专利申请中，合成树脂层32通过喷镀的方式被施加于底层31的表面，在合成树脂中形成大量的气泡。在合成树脂固化后接着进行研磨，表面的空气气泡产生大量的凹面。这些凹面使得传输带产生凹凸不平且有效地阻止了湿卷筒纸和传输带间及其携带的水膜的形成。
现有技术中传输带表面的凸面和凹面仅可通过研磨固化后的合成树脂的表面来形成。固化和研磨需要昂贵的生产成本。现有技术中的传输带利用填充物情况下，因为填充物颗粒的硬度，湿卷筒纸可能会产生斑点痕迹。在两种情况下，其由于机械的结构与环境而不同，现有技术中由底层与合成树脂层组成的传输带趋于笨重且难于安装在造纸机械上。
本发明解决了上述问题。因此，本发明的一个重要目的是提供一个湿卷筒纸传输带，其带有一个粗糙的表面，在封闭式牵引的造纸机械的转移点使得湿卷筒纸的释放很容易。另一个目的是使湿卷筒纸产生具有可靠质量的粗糙表面。在湿卷筒纸传输带上产生一个粗糙表面而不在湿卷筒纸上产生斑点痕迹也是本发明的一个目的。
本发明的用于造纸机械的湿卷筒纸传输带实现了上述目的，其中的湿卷筒纸在封闭式的牵引下传输，传输带包括一个底层和一个毛层，其中，在放置湿卷筒纸的毛层侧边的至少一面由含有可溶性纤维的焊接层的纤维形成的。形成毛层表面的纤维基本上可全由可溶性纤维组成，在此条件下理想的表面粗糙度可通过控制焊接可溶性纤维的温度获得且具有可信赖的质量。可选择地，形成毛层表面的纤维可包含可溶性纤维和非可溶性(常用的)纤维的混合物。在后一种情况下，理想的表面粗糙度可通过控制焊接的温度获得，或通过控制毛层表面中可溶性纤维和非可溶性纤维的相对比例来获得。
优选地，至少部分可溶性纤维在120℃至180℃的湿度范围内是可溶的，且焊接层的可溶性纤维保持一种纤维结构。
在一个优选地实施例中，为了避免水分向传输带深处迁移，焊接层的空气渗透性为2cc／cm2／秒，或更少。
焊接层的表面粗糙度优选为Rz5-80μm，以致湿卷筒纸与传输带之间形成的水膜可被轻易地打破且湿卷筒纸在压辊间隙形成后可从传输带上易于被释放。
本发明的其它目的，细节及优点将体现在下述的详述及附图中
图1是根据本发明的实施例1的湿卷筒纸传输带的放大横断面视图，其中的可溶性纤维仅用于放置湿卷筒纸的一侧的表面；
图2是根据本发明的实施例2的湿卷筒纸传输带的放大横断面视图，其中的可溶性纤维仅用于湿卷筒纸被放置在传输带的一侧整个表面。
图3是根据本发明的实施例2的湿卷筒纸传输带的放大横断面视图，其中的全部毛层含有可溶性纤维；图4是根据本发明的实施例4的湿卷筒纸传输带的放大横断面视图，其中的可溶性纤维在形成毛层的各层以不同的比例混合；图5(a)是根据本发明的传输带的放大横断面视图，图解置于其上的湿卷筒纸；图5(b)为类似的视图，图解对湿卷筒纸压力施加；图5(c)为类似的视图，图解压力被释放后湿卷筒纸的状态；图6为工作实施例与比较实施例的描述中的传输带的基本形式的概略横断面视图；图7为工作实施例1-8的性能总表；图8为比较实施例9-11的性能总表；图9(a)为造纸机的横断面的略视图；图9(b)为放大的常规传输带的横断面视图，其中，一种填充物被混入合成树脂层；和图9(c)为放大的常规传输带的横断面视图，其中，空气气泡被混入合成树脂层中。
图9(a)显示了一个封闭式造纸机械的主要部分。拾取毛毡10从机械的前端例如导线部分(没有显示)拾取湿卷筒纸P，在毛毡的底表面支持卷筒纸且传输其至下一级传输带11。拾取毛毡因此起到湿卷筒纸P支撑物的功能。
在第一和第二压辊12与13间形成的第一个压辊间隙N1处，湿卷筒纸P被拾取毛毡10和传输带11被挤压。在第一个压辊间隙N1中压力被施加于湿卷筒纸，水被挤出湿卷筒纸。经过第一个压辊间隙N1，湿卷筒纸P被拾取毛毡10释放并被传至卷筒纸传输带11。传输带11然后携带湿卷筒纸至在第三压辊15和靴式压力机16间形成的第二压辊间隙N2。施加于第二压辊间隙N2处的压力进一步地将水从卷筒纸中排出。湿卷筒纸在第二压辊间隙N2排出的水排至压力毡17中。
当通过压辊间隙N2之后，湿卷筒纸p的压力被释放时，湿卷筒纸保持在传输带上直至到达真空轧辊18’。在真空轧辊中，卷筒纸通过应用于真空轧辊内的真空被传至围绕真空轧辊运动的帆布传输带18。当位于帆布传输带上时，卷筒纸通过加热圆筒19被加热和干燥。
特别地，在紧接着的靴式压力机处，即紧接着的第二压辊间隙N2处，如果传输带11是光滑的，连续的水膜可能会在湿卷筒纸p和传输带之间形成。水膜会导致湿卷筒纸p紧紧附着于传输带11，使其不能从传输带11释放，即使真空轧辊18′的力施加其上也有难度。
日本专利申请57678／1994公开的传输带被描述在图9(b)作为传输带20。在此传输带中，填充物23被混入底层21的表面形成的合成树脂层22中。该填充物具有比合成树脂高的硬度。当合成树脂固化后，层22被研磨时，填充物在层22的表面形成凸面。这些凸面使得层22凹凸不平且有效地阻断卷筒纸和传输带之间的水膜的形成。
日本专利申请88193／1985公开的传输带被描述在图9(c)作为传输带30。通过喷涂的方式在其中形成大量的空气气泡33的合成树脂32被用于底层31的表面。固化研磨后的合成树脂层，接着空气泡在表面产生大量的凹面。这些凹面使得传输带的表面凹凸不平且有效地打碎卷筒纸和传输带之间的及其携带的水膜。
如上所述，现有技术的传输带表面的凸面和凹面仅能通过研磨固化后的合成树脂的表面来形成。必要的固化和研磨导致了高成本。在现有技术中，传输带利用了填充物，因为填充物颗粒的硬度，可能会在湿卷筒纸上生成斑点痕迹。在两者情形下，现有技术中的传输带包括一个底层和一个合成树脂层，由于机器的结构和环境，对造纸机安装增加了难度。
本发明的一些实施例将被参照图1-7来描述。
在图1中，本发明的传输带，通常引用为数字1，包括底层2和毛层3。毛层3通过针穿孔被缠绕并与底层2合成为一体。底层2由研磨过的纤维构成，该纤维由经线2a与纬2b组成。单丝单一纱线，单丝缠绕纱线，以及复丝纱线可被用作经线和纬线。编织结构可以是选自单一的或多组合的单一编织，双重的编织或三重编织的结构。底层优选有300-800g／m2的基本重量。
毛层3由两个侧面组成在放置湿卷筒纸处有一个侧面3a以及与轧辊接触的侧面3b，其通过造纸机的压轧辊榨联系在一起。优选地，毛层3的总重为600-1200g／m2。优选地本发明的全部传输带的基本重量和表面密度被分别控制在900-2000g／m2和0．40-0．99g／cm3。
在显示于图1的传输带中，至少表面层A(在湿卷筒纸被放置的侧面3a的剖面线部分)基本上全是可溶性纤维，或可溶性纤维与非可溶性纤维的混合物。中间层B如同与轧辊接触的边3b一样，由可溶性纤维组成。
此处所用术语“可溶性纤维”是指一种在120℃-180℃范围内全部或部分熔化的纤维。例如，异分子聚合尼龙，其包括尼龙11，尼龙12，尼龙6，和尼龙66等等。另一方面，术语“非可溶性纤维”是指在可溶性纤维被熔化的温度范围内不熔化的纤维。例如，常用的纤维和热抗性纤维，通常用于传统的压力毛毡是“非可溶性纤维”。优选的热抗性纤维有高于常用纤维20℃或更多的熔化点。特定地，PPS，PEEK，PEK，所有的芳香聚酯和芳香聚酰胺等，其有280℃或更高的熔化点。可被单独使用或用于混合物中。
如果一个焊接层在表面A的可溶性纤维被加热焊接后形成，则侧面3a的空气渗透性降低因此，较少水渗透到传输带1，从而有效地防止了再润湿现象。
在层A基本上全由可溶性纤维组成的情况下，如果可溶性纤维被完全熔化，纤维性的构型就丧失了，并且侧面3a的空气渗透性变为零。这阻止了再润湿，同时也使得传输带的表面变得光滑，这有利于制造高质量的纸。然而，完全熔化并不是优选的，因为它阻止了湿卷筒纸容易的释放。不完全熔化纤维是很重要的，它使得纤维性构型被保持到一定的程度且在放置湿卷筒纸的侧面3a形成凸面和凹面。
如果侧面3a的表面层A由可溶性纤维和非可溶性纤维的混合物构成，即使可溶性纤维完全熔化了而非可溶性纤维残余仍没有熔化。因此，在可溶性纤维和非可溶性纤维的混合物的情况下，凸面和凹面可以在湿卷筒纸被放置的传输带的侧面很容易地形成。传输带可通过纤维混合物的使用变的柔顺且更耐用。
图2图示了传输带整个侧面3a的剖视图，它不仅包括表面层A，而且包括放置湿卷筒纸的毛层3的中间层B，其由基本上为可溶性纤维本身或可溶性纤维和非可溶性纤维的混合物构成。与侧面3b接触的轧辊仅由非可溶性纤维构成。在这种情况下，如同图1中的传输带的情况一样，当表面层A的可溶性纤维被加热焊接形成一个焊接层4时在表面形成了凸面和凹面。
在图3举例说明的传输带中，放置湿卷筒纸的整个侧面3a以及与侧面3b接触的轧辊，由可溶性纤维或可溶性纤维和非可溶性纤维的混合物构成。在这种情况下，如同图1和图2中的传输带的情况一样，当侧面3a的表面层A的可溶性纤维被加热焊接形成一个焊接层4时，在表面形成了凸面和凹面。此外，焊接层4′可在与侧面3b接触的轧辊上形成，所以与侧面接触的轧辊的空气渗透性可得到控制。
在图4举例说明的传输带中，可溶性纤维或可溶性纤维和非可溶性纤维在表面层A、侧面3a的中间层B和与侧面3b相接触的轧辊的层上分别以不同的比例混合，这三种层通过附图中的不同方向的剖视图彼此区分开。例如，湿卷筒纸被放置的表面层A可由100％的可溶性纤维组成，然而在与侧面接触的轧辊中，可溶性和非可溶性纤维可存在于50％的可溶性纤维和50％非可溶性纤维的混合物中。在另一个实施例中，可溶性纤维和非可溶性纤维可存在于比率为50％的表面层A和中间层B中，然而在与侧面3b接触的轧辊中，混合物可由80％的可溶性纤维与20％的非可溶性纤维组成如果可溶性纤维在可溶性纤维与非可溶性纤维的混合物中占有较大的比例，则在纤维被焊接时传输带变的比较硬和更耐用。另一方面，当可溶性纤维在混合物占有较小的比例时，传输带在焊接后变的更柔顺，因此更容易被安装。可溶性纤维与非可溶性纤维的比例可通过考虑因素来确定。
在以上根据本发明的传输带中，当与卷筒纸接触表层的可溶性纤维被加热形成焊接层时，传输带与湿卷筒纸接触的表面形成了凸面和凹面。焊接层的空气渗透率被更好地控制使其不高于2cc／cm2／sec。此外，由于焊接层的凸面和凹面直接影响湿卷筒纸在经过压辊挤压后释放的难易程度，焊接层的表面的粗糙度应被控制在RzS-80μm。
空气渗透率通过“JIS L 1096(织物测试法)”规定标准的A法(易碎型测试仪)被测定。表面粗糙度通过显示于“JISB0601-1982"的方法测得。
根据本发明的传输带的效果举例说明于图5(a)-5(c)。如图5(a)显示的，湿卷筒纸p被放置在具有表面凸面5和表面凹面6的传输带的侧面3a的表面上，水被排出湿卷筒纸排出的水在传输带的表面和湿卷筒纸p间形成了水膜W。
如图5(b)显示的，当压力通过由压力轧辊和靴式压力机(例如在图9(a)中的压辊点N2)形成的压辊间隙施加于传输带时，因为材料的柔韧性凸面5和凹面6被压平。因此，湿卷筒纸不会被凸面和凹面弄上斑痕。如箭头S所示，通过压辊挤压被排出湿卷筒纸P的水流至压力毛毡17中。
由于传输带的空气渗透性被控制在2cc／cm2／sec或更低，被排出湿卷筒纸P的水几乎不会沿箭头s′所指方向流向传输带。因此，当卷筒纸被从压辊间隙中释放时，湿润就被阻止了。
压力间隙使用的压力释放后，凸面5会和凹面6回复在传输带的表面上。水膜W(图解于图5(c)的剖视图)被打碎。因此湿卷筒纸P不会附着在传输带的表面上，且通过真空轧辊18′(图9(a))的吸力作用，附着在帆布传输带18上湿卷筒纸可被容易释放。
图6涉及的湿卷筒纸传输带的一个特定的实施例构造如下。通过将第二层(上层)织物(200g／m2)2″叠在第一层(下层)上形成基层2(600g／m2)。上层织物缠绕的纱线由尼龙6(直径0．2mm)的三个单丝缠绕而成，它被织入单一编织经线和纬线。在下层织物中，同样的纱线被织入环状的3／1个断裂的织物中。与侧面3b接触的轧辊通过针穿孔纤维(300g／m2)叠在基层2的第一层织物2′上。然后，倒置基层，通过叠放和针穿孔中层B(300g/m2)与表面层A(300g／m2)的纤维在第二层织物2″上形成了放置湿卷筒纸的侧面3a。如下面将要描述的，放置湿卷筒纸d侧面3a由基本上完全为可溶性纤维或可溶性纤维及普通或耐热纤维的混合物构成。
其后，侧面3a与已加热到170℃的压榨轧辊接触，且热量被深深地导入到传输带中(作为一种选择，侧面3a可通过向其吹热气被加热)。可溶性纤维通过加热被熔化和焊接，且成膜状以形成焊接层，焊接层的空气渗透率被控制到2cc／cm2／sec或更低。
比较图7和8的实施例。图7说明八个实施例中毛层与轧辊接触的侧面3a的表面层A、中间层B及在与轧辊接触的侧面3b中的可溶性纤维分别以不同的比率混合。在这八个实施例中，密度、空气渗透率、和表面粗糙度被控制如表1所示。图8举例说明了一个比较实施例。比较实施例9为传输带，其中的可溶性纤维未被用于与卷筒纸接触的侧面。比较实施例10和11为空气渗透率大于2cc／cm2／sec的传输带。比较实施例12是一个闭合牵引的常规传输带。
这些表在三个方面比较了传输带的性能重量(其影响安装的难易)；再润湿；及释放的难易。符号×表明低性能，△表明性能一般，○表明性能良好以及◎表明性能优良。
与表格对应的实施例1和2，其中与卷筒纸接触的侧面3a的表面由100％的可溶性纤维组成，重量被评价为△(一般)，弱于实施例3-8和比较实施例9-11，但优于其评价为×(低劣的)实施例12的传统传输带。
实施例1-3的再润湿阻止被评价为◎(优良的)，其优于实施例4-8。有关再润湿阻止，实施例9-11的比较传输带评价为×(低劣的)，但传统的传输带的性能优良(◎)。
在有关的释放能力的范围内，实施例4-8和比较传输带9-11显示出优良的性能(◎)。实施例1-3和实施例12的传统传输带为良好(○)。
总之，从表中，很显然实施例1-8在所关心的重量、再润湿，及释放能力上没有低劣的(X)的评价。另一方面比较传输带在三种项目的每一项上有一个低劣的(X)的评价。因此实施例1-8的传输带优于其它全部的传输带。
如上所述，本发明的湿卷筒纸传输带，至少在放置湿卷筒纸的毛层侧面的一个表面通过可溶性纤维来形成，在粗糙的表面上产生较好的效果，粗糙的表面通过控制应用于焊接可溶性纤维的热或控制可溶性纤维与非可溶性纤维的比例来形成。传输带的量重较轻，且在允许湿卷筒纸在闭合牵引的造纸机中容易的释放方面是优等的。此外，通过控制空气渗透率为2cc／cm2／sec或更低，传输带可被形成使得排出湿卷筒纸的水被不会排到传输带中，以这种方式，卷筒纸的再润湿被有效的阻止了。
权利要求
1．一种用于造纸机的湿卷筒纸传输带，其中所述湿卷筒纸在闭合的牵引下传输，所述传输带包括一个基层和一个毛层，毛层有一个放置湿卷筒纸的侧面，其中至少一个所述毛层侧面的表面由含有可溶性纤维的焊接层的纤维构成。
2．根据权利要求1所述的湿卷筒纸传输带，其特征在于，其中形成所述表面的纤维基本上全由可溶性纤维组成。
3．根据权利要求1所述的湿卷筒纸传输带，其特征在于，其中形成所述表面的纤维由可溶性纤维与非可溶性纤维的混合物组成。
4．根据权利要求1所述的湿卷筒纸传输带，其特征在于，其中至少所述纤维的一部分在1200℃到1800℃的范围内是可溶性的。
5．根据权利要求1所述的湿卷筒纸传输带，其特征在于，其中焊接层的可溶性纤维部分保留纤维的结构。
6．根据权利要求1所述的湿卷筒纸传输带，其特征在于，其中的焊接层具有2cc／cm2／sec或更低的空气渗透率。
7．根据权利要求1所述的湿卷筒纸传输带，其特征在于，其中的焊接层具有Rz5-80的表面粗糙度。
全文摘要
一种用于闭合牵引的造纸机的湿卷筒纸传输带,其具有粗糙的表面以允许湿卷筒纸容易释放。通过由可溶性纤维的焊接层形成与卷筒纸接触的侧面,获得了具有可靠质量的粗糙表面。
文档编号D21F1/00GK1281076SQ00121090
公开日2001年1月24日 申请日期2000年7月19日 优先权日1999年7月19日
发明者川岛伸 申请人:市川毛织株式会社