专利名称：造纸机与工业用织物的接缝的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及造纸业。特别是本发明除了应用于其它产业用途外，本发明涉及造纸机的可接缝织物。更特别，本发明涉及可接缝织物，其用作工业生产工艺织物而应用于制造尤其是湿敷产物例如纸、纸板、卫生面纸及纸巾等制品；用于制造湿敷及干敷纸浆；用于与制纸相关的工艺过程，例如使用于渣过滤器以及化学洗涤机的工艺过程；用于制造经由通风干燥法制造的面纸及纸巾制品；以及用于制造由水针法(湿法)、熔吹、纺粘及气敷针刺法等制造的非织物。这种产业工艺工艺织物包括但不限于无纺毡；用于无纺织物制法的压花、输送及支持织物；过滤织物及过滤布。“工业生产工艺织物”一词也包括但不限于用于输送纸浆料浆通过造纸过程的各阶段的全部其它造纸机织物(成形织物、压机织物及干燥机织物)。特别是，本发明涉及可用于将纤维素纤维片材模制成为三维结构的多种织物。
背景技术：
造纸过程中，纤维素纤维片材的制造方式是将纤维料浆，即纤维素纤维的水性分散液，沉积于造纸机成形区段的移动中的成形织物上。大量水由料浆经由成形织物沥干，将纤维素纤维片材留在成形织物表面上而成形纤维素纤维片材。
刚成形的纤维素纤维片材由成形区段前进至压机区段，压机区段包括一系列压机间隙。纤维素纤维片材由一片压机织物支持，或经常支持于两片压机织物间而通过压机间隙。在该压机间隙中，纤维素纤维片材受到压缩力作用，将水由片材中挤出，将片材中的纤维素纤维彼此粘着而将纤维素纤维片材转变成纸张。水由压机织物接收，理想情况下水不再返回纸张。
最后，纸张前进至干燥机区段，干燥机区段包括至少一系列旋转式干燥转鼓或干燥转筒，转鼓或转筒内部用水蒸气加热。刚成形纸张沿蜿延路径依次由干燥机织物导引通过一系列转鼓，干燥机织物可承载纸张紧密贴住转鼓表面。被加热的转鼓将纸张的水含量通过蒸发而减少至所希望的程度。
应当了解，成形织物、压机织物及干燥机织物在造纸机上全部呈循环环圈，且作为输送带之用。还应当了解，纸张的制造是一种连续过程且以相当高速前进。换言之，纤维料浆被连续地沉淀于成形区段的成形织物上，同时新制成的纸张由干燥机区段送出之后被连续卷绕于滚筒上。
现代织物系以多种样式制成，该样式设计成满足安装织物的造纸机用于制造的纸张等级的需求。通常，织物包括织造基底织物，织造基底织物根据用途而定可包括精制的非纺织纤维材料的针织棉胎。基底织物可由单丝纱、成束单丝纱、多丝纱或成束多丝纱织造而成，且可为单层、多层或层合织物。这些纱通常由造纸机布业界的技术人员熟知的用于此目的的合成聚合物树脂(例如聚酰胺树脂及聚酯树脂)的任何一种挤塑制成。
织造基底织物的本身可呈多种不同形式。例如织造基底织物可为纺织环状、或平织，随后才变成带有织造接缝的环状形式。另外，织造基底织物可由一种俗称作修改的环状织造法生产，该方法中，基底织物的横向末端使用机器方向(MD)纱而被提供以接缝环圈。此种方法中，机器方向纱在织物的横向端间来回连续地编织，在织物的各横端转向返回因而形成接缝环圈。以此方式制造的基底织物在造纸机上安装成循环形式，因此称作为机器上可接缝(OMS)织物。为了将此种织物安置成为循环形式，宽度方向的两端结合在一起，将两端的接缝环圈彼此指状交叉，接缝的销针或扣针被导引穿过由指状交叉的接缝环圈所形成的通道。
此外，织造基底织物的层合方式可通过将一基底织物置于由另一基底织物所形成的循环环圈内部，以及使用纤维穿过二基底织物的纤维胎，或使用树脂将二基底织物彼此粘合。其中一织造基底织物或二者可属于机器上可接缝类型。
美国专利第5,769,131号示出一种机器上可接缝的造纸机织物，其包括形成织物的上表面及下表面的平坦机器方向纱。织物有两层机器横向方向纱，各层纱与平坦机器方向纱交织。具有圆形截面的其他机器方向纱于两层的机器横向方向纱编织而将两层结合在一起。织物在安装于造纸机器期间被接缝成为循环形式。在织物的两端之一，接缝环圈由平坦机器方向纱成形。当织物两端在安装于造纸机器期间结合在一起时，接缝环圈相互指状交叉，形成一通路，接缝销钉或扣钉可经由该通路而导向以接合织物两端。
总而言之，织造基底织物呈无端环圈形式，或可被接缝成为无端环圈形式，于纵向方向测量有特定长度，以及于横向方向测量有特定宽度。因造纸机的构形变化很大，因此造纸机布制造商被要求制造多种织物及其它造纸机布来配合其客户造纸机上特定位置需要的尺寸。无庸待言，由于每种织物必须照订单需求订制，因而难以将整个造纸机布的制造过程流线化。
根据快速有效生产多种长度及宽度制造织物的需求，近年来使用Rexfelt等人共同转让的美国专利第5,360,656号披露的螺旋技术已经生产出压机织物，其公开的内容通过参考结合于此。
美国专利第5,360,656号示出一种压机织物，其包含一基底织物带有一或多层人造纤维材料缝于其中。基底织物至少包含由螺旋缠绕的织造织物带组成的一层，该织造织物带的宽度系小于基底织物宽度。基底织物于纵向方向(机器方向)为循环的。螺旋缠绕带的纵线相对于压机织物的纵向方向成一角度。织造织物带可在织机上平织，该织机比典型用于生产造纸机布的织机窄。
基底织物包含多匝的相对狭窄的织造织物带的螺旋缠绕、接合匝。织物带由纵纱(径纱)及横纱(纬纱)织造而成。螺旋缠绕织物带的毗邻匝彼此互相毗连，并且如此产生的螺旋状连续接缝可由缝合、缝缀、熔合或熔接闭合。另外，毗连螺旋匝的毗邻纵端部可重叠设置，只要该端部的厚度减小，因而不会造成重叠区的厚度增加即可。此外，纵纱间的间隔在织造织物带末端增加，因此当结合的螺旋匝系重叠设置时，重叠区的纵线之间的间隔不变。
在干燥机织物的情况下，具体说，此种干燥机织物由平织法然后接合在一起制成。当今使用的干燥机织物太长，需要有安装接缝，原因在于干燥机区段框架为实心且不含悬臂元件，因而无法使用环状织造织物。因此，织物必须用接缝安装，原因在于织物无法以环状方式安装。
应当注意，现代织物也包括具有非纺织基底的织物。非纺织织物的例子示于美国专利第4,427,743号中，该案披露了用于造纸机的湿压机毡。湿压机毡包括现有的毡织物以及缝于该毡的多层合成纺织纤维的非纺织层。在合成纺织纤维各层之间插置筛网织物，筛网织物支持单个非纺织层，且阻止整体构造的被压密。此种非纺织织物可设置有类似织造织物使用的接缝以实现“循环的”非织织物。
除了前述修改的无端编织可提供可接缝织物外，至目前为止也曾经使用其它类型接缝，特别是用于干燥机织物。例如，某些平织干燥机织物具有当今波纹机带使用的钳钩接缝。但钳钩容易腐蚀，更要紧的是，钳钩会磨损，钳钩无法良好弯曲(钳钩易于绕织物支持卷轴鼓起)，且接缝容易于纸张上产生印痕。
美国专利第5,217,415号提出的以对角线方式接缝的织物，发现该织物用于某些用途是有满意的效果。
接缝缝合可于干燥机织物的横向机器方向(CD)方向两端缝合一片材。该片材含有可相互啮合而形成接缝的环圈。片材由于超出平面之外且比织物本体更厚，片材也容易于绕织物支持卷轴鼓起，在纸张上形成印痕，同时具有零透过率，因而可能造成造纸张印痕问题的恶化。由于片材被缝合，因此介于片材与织物本体间有缝合处。一旦缝合故障，则片材将被撕离，结果导致“接缝故障”。
某些织物带有前述销钉接缝，但可含有或未含螺旋状插件。此种织物为当今市场所最常见。所有这些接缝都要求MD纱以手工或机器辅助而再反织回结构体。而CD纱必须被拆开。纱材料、数目及尺寸编织方式的影响接缝性质，而接缝性质(均匀度、强度)影响某个编织内部的纱数。此种接缝由于劳力密集，故制造上昂贵。强度和接缝的耐久性受材料性质，特别是环圈强度的影响。环圈强度不佳但有其它良好性质的“脆性”材料由于此种缘故，不适合用作为干燥机织。为了补偿低接缝环圈强度，必须在织物结构的本身作折衷。具有螺旋插件的接缝的例子参考美国专利第5,915,422号。
早期金属成形织物为平织且系以开放端出货，此种成形织物安装在机器上，利用焊接或由加热熔合纱而将金属线端接合在一起。此种“毗连接缝”有若干些微末端重合，接缝只能持续一段短时间。在合成螺旋中没有缝合、缝缀或任何添加。
毗连接缝的另一例子可参考美国专利第5,360,656号。该种接缝是介于毗邻织物带之间且包括缝缀。但接缝不承受载荷，只是单纯将长带结合在一起，以便由此种接合长带形成的“基底”结构可在制造过程中操作。
显然尚有其它方式可提供造纸用途以及其它工业用途的可接缝织物，前文仅供举例说明之用。总而言之，仍然需要改进的织物以及对原有织物提供替代之物。可接缝织物也不例外。就此方面而言，至今为止织物上的接缝仍然相当耗时费力。如果这些方面能够改进，这显然是所希望的结果。
发明内容
因此本发明的主要目的是提供一种可接缝造纸机用织物或工业用织物，其中该接缝容易结合于织物中。
本发明的另一目的是提供能够以成本有效方式实现接缝的这种织物。
本发明的又一目的是提供可以用具有不同结构的各种织物的此种接缝。
这些和其它目的及优点可由本发明提供。就此方面而言，本发明涉及提供织物接缝，特别是造纸机织物或工业用织物的接缝，该接缝相当容易实现。本发明涉及使用预成形环圈或线圈其分别系附着于将被接合的织物的机器横向方向各端。该线圈使用纱或线而缝合于该织物端，该纱或线缝合或环绕全部或部分线圈环圈底部，然后再缝回织物本体。各线圈底最好以至少一纱或线或更加最好为多纱或线固定。
缝缀样式可为锯齿形、链状或锁状样式，且牵涉缝缀长度，缝缀长度改变其延伸入基底织物的深度。此外，缝缀角度随着连接于各线圈环圈基底的缝缀数目改变。缝缀可以由沿机器横向方向的织物末端缝缀未加强，也可包括数列缝缀。基底织物末端也可进一步由压实、预先挤压以及封合进行前处理及/或后处理来稳定其末端。也可使用超音波熔化或融合，加热或未加热压合，以及化学粘合例如添加粘胶或树脂粘合。但应当注意，重要的是须保持接缝区的透气性至少接近织物本体的透气性。此外，此种前处理及/或后处理不仅可用于稳定末端，同时也可用于加强以及提供缝缀区的光滑表面。
业已发现本发明可大大减少将接缝连接于织物所需时间，同时提供有效接缝。
如此，由本发明可实现本发明的目的及优点，将结合附图对本发明进行说明，附图中图1为经接缝的织物的示意透视图；图2为织物两端彼此接合之前的示意透视图；图3为包含本发明内容的该接缝的顶视平面图；图4a为包含本发明的内容、示出接缝样式的接缝放大平面图；图4b为包含本发明内容的用于织物末端的一种可能的锯齿形缝缀样式的细节图；图5a示出根据本发明的内容可用于连接线圈的代表性经修改的锯齿形缝缀样式；以及图5b示出根据本发明的内容可用于连接线圈的代表性的锯齿形缝缀样式。
具体实施例方式
现在具体参照附图，图1为经接缝的造纸机织物或工业用织物10的示意透视图。织物10一旦其两端12、14在接缝16处彼此接合时形成循环环圈形式。
图2为织物10两端12、14彼此连接之前的示意透视图。横跨两端12、14各端的宽度方向有多个环圈18。为了让两端12，14彼此连接，将两端调整在一起，如此将各端的接缝环圈18彼此交替并相互啮合或指状交叉。指状交叉的接缝环圈18形成一通路，销钉、或环钉、纱状股线或元件等可通过该通路而被引导，利用如此形成的“销钉接缝”将两端12，14彼此接合。
本发明中，接缝环圈18由预成形的环圈或线圈20替代，环圈或线圈连接于织物末端12，14。这将在下面讨论。
如图3所示，各线圈20用线24而缝合至基底织物10的末端12，14上。基底织物可为织造织物或非纺织织物。线圈20可由适合用于该目的的任何材料制成(例如聚酯、聚酰胺、聚乙烯、雷顿(Ryton)、PEEK、金属等)。线圈无需为相同材料。换言之，固定至织物端12的线圈可由一种材料制成，而该材料与制成固定在织物端14的线圈材料不同。总而言之，线圈20固定后，织物端12、14调整在一起，并且线圈20彼此互啮或指状交叉因而形成通道。然后将销钉或扣钉22插入该通路而将两端12、14彼此固定在一起。
在优选实施例中，织物端12及14为齐平的，因此当两端彼此毗连时织物似乎成为循环织造织物状态，在接缝处或沿其横向边缘没有任何的不连续。各边的MD纱无需完美地匹配，但优选是这种匹配。
现在将讨论将线圈20固定至末端12、14的方式。最初需要将织物稳定于末端12、14。依据织物组成而定，需要对织物全宽的某些末端部分12、14压密或挤压，来减小织物的整体厚度，因此部分缝缀优选大部分(即使并非全部)缝缀位于该主织物本体厚度平面。这包括使用超音波熔化、加热或不加热压合、或以化学方式粘合MD纱及CD纱处理末端区来修理织物端12、14。一旦完成处理，线圈20被连接。另一实施例中，织物末端的前处理优选在线圈连接之后进行。在任何一种情况下，连接包括将各线圈20缝合或缝缀至各端12，14。使用纱或线24，纱或线可由任何一种适合用于该目的的材料制成(例如工业用聚酯、尼龙、诺米克斯(Nomex)、凯夫乐(Kevlar)(芳基酰胺类)、史派克川(Spectran)(HMPE)、维克川(Vectran)(LCP)以及TENARA及其它聚合物)。线24的尺寸将依据用途及强度要求决定。例如69号工业用聚酯线的强度优于45号线(例如美国及伊弗(Efird)公司以及桑德(Saunders)线公司制造的聚酯线，俗称为TEX牌号系统，数目愈高表示直径愈大)。也需要有较大直径线。使用的纱或线的直径须小于或等于在末端12、14的机器方向(MD)纱或横向机器方向(CD)纱的直径。这种直径可以是全新、用过的、或经由前述压密或压合步骤后的纱直径。
使用的缝缀样式可呈多种形式，例如锯齿形、链状或锁状缝缀样式。如图4a所示，所示的缝缀为锯齿形26或为后文参照图5a及5b讨论的经修改的锯齿形28。缝缀间隔可为每线圈环圈基底的一或多个(多重固定)例如双重、三重或三重以上。
织物的缝缀深度也可改变。此外，也希望有初步缝缀来将线圈20概略固定或对准于末端12，14，一旦对齐之后则进行主缝缀。
此外，一旦完成缝缀，其平行于末端12、14或机器横向方向(CD)且横过连接线圈的连接缝缀的一行或多行额外的缝缀，用来加强线圈的连接。由于所需要的许多缝缀应当在织物厚度平面内。因此可作出多项变化。
如前述，一旦完成缝缀，末端12、14可经处理而稳定末端12、14，且加强且平滑其上的缝缀。
图4b详细示出根据本发明的用于织物末端的一种可能的锯齿形缝缀样式。该图中只示出一个织物端，可为端12及端14的任何一个。正如从图中所见，线24在固定点30固定线圈20。
概略参照图5a，图5a示出经修改的锯齿形28的缝缀样式。线圈基底提供线24的固定点30，从图5a可见，在固定点30多次固定线圈20。线24进入末端12，14的距离可由点32变化至点34至点36。缝缀可为单一缝缀，由点32至固定点30，绕过线圈20底部然后至点34，返回支撑点30，再度绕过线圈20底部，然后继续前进至点36。此种图形将持续直到整个线圈20均连接于末端12、14为止。与点32、34及36的距离将依据织物结构(织造样式、纱大小、纱数目)以及采用的整个连接系统决定。
此外，可于机器横向方向、平行于末端12、14且套于线24上提供一行或多行缝缀38(锯齿形或其它形状)来进一步加强线24。
概略参照图5b，图5b示出锯齿形26的缝缀样式。如同图5a的经修改的锯齿形28的情况，线圈基底提供线24的固定点30。但在图5b所示锯齿形26，线圈20在各固定点30只有一次固定。线24进入末端12，14的距离根据终点32决定，距离对各终点而言可以相同，或可因不同终点而异。通常，缝缀为单缝缀，由终点32到固定点30的缝缀，绕过线圈20底部，然后至下一个终点32。此种样式将继续到整个线圈20均连接于末端12、14为止。距终点32的距离将依据织物结构(织造样式、纱尺寸、纱支数)以及采用的整个连接系统决定。
图5b缝缀样式的特点是线圈各底部被扣住以形成锯齿形或改变方向。另一特点是线24对各个锯齿可被缝缀或互锁多于一次，缝缀或互锁于点39然后再度于点40。
此外，在机器横向方向、平行于末端12，14且套于线24上提供一行或多行缝缀38(锯齿形或其它形状)来进一步加强线24。
总而言之，应当注意，最终整体接缝几何形状无须是垂直MD纱方向的线(例如图1所示)。整体接缝的几何形状可呈多种其它形状。例如接缝可于MD纱对角线方向、呈“V字形”图案、呈“倒V字形”图案或锯齿形图案。
还应当须注意本发明的主要优点是造纸织物或工业用织物结构(例如纱、纱支数、纱尺寸及编织机)不再受到接缝需求的限制。换言之，因MD纱无需再“反折”或重新编织来形成销针接缝或在线圈中的销针接缝，因此可在织物本体熔化/切削“凹口”，使线圈可嵌套于织物本体内部，然后将线圈缝合定位。
虽然这里已经详细披露及说明优选实施例，但其范围不限于此，而是其范围可由所附权利要求的范围决定。
权利要求
1.一种造纸或其它工业用织物，该织物由一种基底织物制成，且具有一接缝，在接缝处该基底织物的第一端连接于该基底织物的第二端，其中至少一个预成形线圈连接于该第一端或连接于该第二端，并且所述线圈由所述织物与所述线圈之间的缝缀而固定于该第一端或第二端。
2.如权利要求1的造纸或其它工业用织物，其特征在于，用两个预成形线圈将该第一端连接于该第二端。
3.如权利要求2的造纸或其它工业用织物，其特征在于，还包括沿接缝方向设置且位于所述两预成形线圈内的线，所述线及所述预成形线圈用来将所述第一端连接于所述第二端。
4.如权利要求1的造纸或其它工业用织物，其特征在于还包括至少一根缝缀成锯齿图案的线，以辅助固定所述预成形线圈至所述第一端或所述第二端中的至少一端。
5.如权利要求1的造纸或其它工业用织物，其特征在于还包括至少一根缝缀成经修改的锯齿图案的线，以辅助固定所述预成形线圈至所述第一端或所述第二端中的至少一端。
6.一种制造造纸或其它工业用织物的方法，包括下列步骤提供预成形线圈和具有两端的基底织物；缝缀所述预成形线圈至所述织物的至少第一端；以及使用所述预成形线圈将所述基底织物的一第一端连接于所述基底织物的一第二端，因而形成接缝。
7.如权利要求6的制造造纸或其它工业用织物的方法，其特征在于，两个预成形线圈用来将所述第一端连接于所述第二端。
8.如权利要求7的制造造纸或其它工业用织物的方法，其特征在于还包括下述步骤，沿该接缝方向设置且位于所述两预成形线圈内的线，所述线及所述预成形线圈用于将所述第一端连接于所述第二端。
9.如权利要求6的制造造纸或其它工业用织物的方法，其特征在于还包括下述步骤，以锯齿图案缝缀至少一根线，以辅助固定所述预成形线圈至所述第一端或所述第二端中的至少一端。
10.如权利要求6的制造造纸或其它工业用织物的方法，其特征在于还包括下述步骤，以经修改的锯齿图案缝缀的至少一根线，以辅助固定所述预成形线圈至所述第一端或所述第二端中的至少一端。
11.如权利要求6的制造造纸或其它工业用织物的方法，其特征在于还包括下述步骤，以经修改的锯齿图案缝缀的至少一根纱，以辅助固定所述预成形线圈至所述第一端或所述第二端中的至少一端。
12.一种造纸或其它工业用织物，其由提供预成形线圈和基底织物，以及使用所述预成形线圈将所述基底织物的第一端连接于基底织物的第二端而成形，其中该线圈由所述织物与所述线圈之间的缝缀而固定至所述第一端或所述第二端，从而形成接缝。
13.如权利要求12的造纸或其它工业用织物，其特征在于两个预成形线圈用来将所述第一端连接于所述第二端。
14.如权利要求13的造纸或其它工业用织物，其特征在于还包括沿接缝方向设置且位于二预成形线圈内的线，所述线及所述预成形线圈用来将所述第一端连接于所述第二端。
15.如权利要求12的造纸或其它工业用织物，其特征在于还包括以锯齿图案缝缀的至少一根线，以辅助固定所述预成形线圈至所述第一端或所述第二端中的至少一端。
16.如权利要求12的造纸或其它工业用织物，其特征在于还包括以经修改的锯齿图案缝缀的至少一根线，以辅助固定所述预成形线圈至所述第一端或所述第二端中的至少一端。
17.如权利要求1的造纸或其它工业用织物，其特征在于所述织物包括机器方向以及机器横向方向，以及该接缝以下述方式连接至所述第一端或所述第二端，该方式主要选自下列组成物组群机器方向的横向；机器方向的对角线方向；相对于机器方向呈“V字形”图案；相对于机器方向呈倒“V字形”图案；以及相对于机器方向呈锯齿形图案。
18.如权利要求6的制造造纸或其它工业用织物的方法，其特征在于所述织物包括机器方向以及机器横向方向，以及该接缝以下述方式连接至所述第一端或所述第二端，该方式主要选自下列组成物组群机器方向的横向；机器方向的对角线方向；相对于机器方向呈“V字形”图案；相对于机器方向呈倒“V字形”图案；以及相对于机器方向呈锯齿形图案。
19.如权利要求12的造低或其它工业用织物，其特征在于所述织物包括机器方向以及机器横向方向，以及该接缝以下述方式连接至所述第一端或所述第二端，该方式主要选自下列组成物组群机器方向的横向；机器方向的对角线方向；相对于机器方向呈“V字形”图案；相对于机器方向呈倒“V字形”图案；以及相对于机器方向呈锯齿形图案。
全文摘要
一种由基底织物制成的造纸或其它工业用织物，其具有接缝，在接缝处，该基底织物的第一端连接至该基底织物的第二端。至少一种预成形线圈用来将该基底织物的第一端连接至第二端。
文档编号D21F1/00GK1556884SQ03801061
公开日2004年12月22日 申请日期2003年4月25日 优先权日2002年5月29日
发明者艾伦·L·比林斯, 艾伦 L 比林斯 申请人:奥尔巴尼国际公司