专利名称：通过使用丝指示织物的磨损程度的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测造纸织物和其它工业织物磨损程度并在其上形成指示的装置，具体地说，本发明涉及用作此装置的多层丝以及导电性丝。
背景技术：
造纸过程中，在造纸机成形部，通过将纤维浆沉积到移动的成形织物上形成纤维素纤维网，纤维浆也就是纤维素纤维的水分散体。浆体中大量的水通过成形织物排出，而纤维素纤维网则留在成形织物的表面上。
刚形成的纤维素纤维网从成形部进入压榨部，压榨部包括一系列压榨压区。纤维素纤维网被压榨织物支撑，或者通常情况下位于两层这样的压榨织物之间，穿过压榨压区。在压榨压区中，纤维素纤维网受到压缩力的作用，该压缩力将水从网中挤出，并使网中的纤维素纤维彼此粘附，使得纤维素纤维网转变为纸幅。水由该一层压榨织物或多层压榨织物所吸收，并且理想的情况是不回到纸幅中去。
纸幅最终进入干燥部，干燥部包括至少一个可转动的干燥转鼓系列或烘筒系列，这些转鼓或烘筒由蒸汽在内部进行加热。干燥织物将纸幅紧贴在转鼓的表面，并引导刚形成的纸幅以弯曲路径依次绕行该系列中的每个转鼓。加热的转鼓通过蒸发作用将纸幅的含水量降低到所需水平。
应该了解的是，成形织物、压榨织物及干燥织物在造纸机上都采取无端环(endless loop)的形式，并且都起到传送带的作用。应该进一步了解的是，纸张生产是一种以相当快的速度进行的连续过程。也就是说，在成形部，纤维浆连续地沉积到成形织物上，而刚生产出的纸张在离开干燥部后就被连续地缠绕到辊筒上。
在造纸机上以无端环带形式操作时，造纸织物，特别是其内表面，易于被腐蚀而损耗。这种磨损现象很多是由于与造纸机静止组件的接触。最终，当至少在一些位置上，由这种移动接触引起的磨损使织物的厚度减少到会减弱或丧失在特定应用中所需性质或特性时，很多织物必须从造纸机拆除。
通常，可以使用厚度尺来检测磨损。然而，用这种尺很难测量从织物边缘往里超过一或两英尺的造纸织物厚度，特别是织物正在造纸机上运作的时候。
显然，一种监测造纸织物上磨损的装置，特别是在其内表面和外表面上任一点处磨损的装置，将会在造纸工业中对此非常有帮助。本发明为造纸工业提供这样的装置。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种工业织物，其具有内置的机制，从而可检测织物的磨损。
本发明进一步的目的是提供一种具有可检测指示线的织物。
本发明可提供上述以及其他目的和优点。就此，本发明涉及包括多层丝的织物，该多层丝包含由一或更多外层所围绕的芯纱。通过例如芯与层的对比颜色或反射率，使芯与层可见地彼此区别。这使得在磨蚀作用逐渐磨损掉丝的连续层而最终露出芯纱时，可检测织物的磨损。
在本发明的另一方面中，导电性单丝被织入织物的磨面侧，以形成另外一种类型的磨损检测系统。例如藉由测量织物在横向方向上的电阻，可确定磨损程度。
在本发明的第三方面中，该多层丝被用来在织物上于CD及/或MD方向上形成可见的指示线。该指示线不会被高压水冲淋或化学清洁作用去除，且其用于确定皮带的定位、速度测量、或是作为电子指示系统的触发装置。
在本发明的第四方面中，使用具有对比颜色的导电性丝在织物上形成永久性指示线。该丝的颜色对比或电性能差异可用作线上速度测量的触发装置，或电子指示系统的触发装置。
这样，通过本发明，可实现其目的和优点，关于本发明的说明将结合附图进行，其中图1是根据本发明多层丝实例的剖视图；图2是结合本发明教导内容，图1中多层丝的侧视图和顶视图，该多层丝具有磨损；图3是根据本发明另一方面多层光学纤维实例的剖视图；图4是包含有图1、图2和图3多层丝的织物实例的顶视图；图5是展示磨损的图4织物的顶视图；图6和图7例示说明结合本发明教导内容，分别具有CD和MD指示线的织物实例。
具体实施例方式
下文将通过描述纤维以及由其织成的造纸用织物，来描述本发明优选实施例。然而，应该要注意的是，本发明可以适用于其中磨损检测及指示具有重要性的其它工业设施中所使用的织物。。
织物结构包括机织物、螺旋缠绕织物、针织物、挤出网眼织物、螺旋卷织物以及其它非织造织物。这些织物也可以包括单丝纱、捻合单丝纱、复丝纱、或捻合复丝纱，并且可以是单层织造、多层织造、或层合的。当织物为螺旋卷织物时，丝可以为螺旋卷，用纱线将螺旋卷或可出现在螺旋卷内部空间中的嵌入物(填充物)连结。纱线通常由工业织物领域普通技术人员为此目的使用的合成聚合树脂中的任一种挤出而成，例如聚酰胺树脂和聚酯树脂。
本发明多层丝10的实例例示说明于图1中(剖视图)。例如，丝10可以包含被多个外层14、16、18所包围的芯纱12。有利地，通过例如芯12与周围层14、16、18的对比颜色或反射率，芯12与周围层14、16、18可见方式彼此相区别。这使得可以在丝10的连续层14、16、18逐渐磨损而最终露出芯纱12时，检测包含这种丝10的织物的磨损。具有这种磨损的多层丝10实例示于图2(剖视图与平面图)。
在另一个实施例(未显示)中，芯12与层14、16、18也可以掺入染料或其它改变其外观的物质。然后，在例如光(举例来说，激光或紫外线)或超声波的外部能量源激发染料时，可由传感器检测染料。
在又一实施例中，丝10也可以包含光吸收/发射芯12与数个透明层14、16、18，这些透明层具有不同的折光率n1、n2、n3。此多层光纤10的实例示于图3中。在这种情况中，从丝10发射/反射的光，会根据层14、16、18的磨损程度而改变颜色。
图4是未使用的织物20(磨面侧)的平视图，其包含至少部分根据本发明教导内容的多层10。织物20以是横机器方向(CD)纱线10和机器方向(MD)纱线22织成的结构，但其并不必一定是织造才属于本发明范围，而可以是非织造结构。在图4中，在图1、图2和图3中示出的各种多层丝的CD纱10，被描述成与MD纱线22以平织进行织造。在所示的实例中，在织物20表面上的结节24最容易受到磨损，这是因为该结节形成的位置处，织物20一个方向纱线通过或越过另一方向纱线的上方，因此为织物20表面上的凸出点。
在织物20已经使用一段时间之后，织物20的同一平面图将出现如图5所示的外观。CD多层10的至少一或更多外层16、18显示出磨损，内层14或芯12露出可见的点。举例来说，藉由与外层16、18相比不同的颜色或反射率，内层14或芯12以提供织物20磨损的指示。
或者，CD纱线10可以是织入织物20磨面侧的导电性单丝，以提供另一磨损检测装置。因此，在使用期间，通过测量在织物20CD方向上的导电率，可以测量相应的织物磨损程度。即，导电性单丝横截面积较小对应于在织物20CD方向上较低的导电率。
在本发明的另一方面中，如图6和图7中所示，多层丝10用来在织物上于CD及/或MD方向形成可见的指示线30。此指示线30用来确定皮带的定位、线上速度测量、或作为电子指示系统的触发装置。有利地，指示线30无法由高压水柱(冲淋)或化学清洁作用而去除。或者，具有对比颜色的导电性单丝也可用来在织物上形成指示线30。在这种情况下，单丝的颜色对比及/或电性能可用作线上速度测量的触发装置，或是电子指示系统的触发装置。在所有的情况中，所使用的丝在剖面形状上可以是圆形或非圆形。如果纱线为复丝，即具有一根丝以上的纱，每个丝都可以是本发明的丝，或者至少有一根丝可以具有本发明丝的性质(举例来说，导电性)。然而，对于本发明描述的所有方面，在复丝纱中应该有足够的具有本发明性质的丝，以达到所需要的结果。
因此，通过本发明，可实现其目的和优点，虽然本文详细披露和描述了优选实施例，但本发明的范围不应受其局限；其范围应由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种丝，具有由多个分别的层所包围的芯，以及，该丝可以指示包含所述丝的织物的磨损程度。
2.根据权利要求1所述的丝，其中藉由所述芯与分别的层相异的性质，所述芯和分别的层可彼此区别。
3.根据权利要求1所述的丝，其中指示的织物磨损程度与通过所述分别的层的磨损程度关联。
4.根据权利要求2所述的丝，其中一种所述相异的性质为颜色。
5.根据权利要求2所述的丝，其中一种所述相异的性质为反射率。
6.根据权利要求1所述的丝，其中所述芯和所述分别的层可以彼此可见方式区别。
7.根据权利要求1所述的丝，包含光吸收芯以及具有不同折射率的透明层。
8.根据权利要求7所述的细丝，其中根据所述透明层的磨损程度，由所述芯反射的光改变颜色。
9.根据权利要求1所述的丝，包含光发射芯以及具有不同折射率的透明层。
10.根据权利要求9所述的丝，其中根据所述透明层的磨损程度，从所述芯发射出的光改变颜色。
11.根据权利要求1所述的丝，其中将一或更多的所述芯以及所述分别的层掺入染料。
12.根据权利要求11所述的丝，其中在用外部能量源激发所述染料时，通过传感器可检测所述染料。
13.根据权利要求1所述的丝，其中所述丝具有圆形或非圆形的形状。
14.根据权利要求1所述的丝，其中所述丝构成复丝纱的部分或全部。
15.一种织物，包含一或更多丝，各该丝都具有被多个分别层所包围的芯，以及可指示织物磨损的程度。
16.根据权利要求15所述的织物，其中藉由所述芯及所述分别的层相异的性质，可彼此区别。
17.根据权利要求15所述的织物，其中指示的织物磨损程度与所述分别层的磨损程度相关。
18.根据权利要求16所述的丝，其中一种所述相异的性质为颜色。
19.根据权利要求16所述的丝，其中一种所述相异的性质为折射率。
20.根据权利要求15所述的织物，其中所述芯与所述分别层可以彼此可见方式区别。
21.根据权利要求15所述的织物，其中各丝都包含光吸收芯以及具有不同折射率的透明层。
22.根据权利要求21所述的织物，其中根据通过所述透明层的磨损的程度，由所述芯反射的光改变颜色。
23.根据权利要求15所述的织物，其中各丝都包含光发射芯以及具有不同折射率的透明层。
24.根据权利要求23所述的织物，其中根据通过所述透明层的磨损程度，从所述芯发出的光改变颜色。
25.根据权利要求15所述的织物，其中将一或更多的所述芯以及所述分别的层掺入染料。
26.根据权利要求25所述的织物，其中当用外部能量源激发所述染料时，用传感器可检测所述染料。
27.根据权利要求15所述的丝，其中丝具有圆形或非圆形的形状。
28.根据权利要求15所述的丝，其中所述丝构成复丝纱的部分或全部。
29.一种指示织物磨损程度的丝，包含一或更多的导电性单丝。
30.根据权利要求29所述的丝，其中指示的织物磨损程度与所述导电性单丝的磨损程度相关。
31.根据权利要求29所述的丝，其中所述丝具有圆形或非圆形的形状。
32.一种织物，包含一或更多的导电性单丝，所述单丝可以指示织物磨损程度。
33.根据权利要求32所述的织物，其中指示的织物磨损程度与所述导电性单丝的磨损程度相关。
34.根据权利要求32所述的织物，其中部分或所有的导电性单丝具有圆形或非圆形的形状。
35.根据权利要求32所述的织物，其中所述导电性单丝构成复丝纱的部分或全部。
36.一种丝，具有被多个层所包围的芯，并且在织物上形成由包括所述丝的可见的指示线。
37.根据权利要求36所述的丝，其中所述织物用于造纸机，以及，所述指示线用于确定织物的定位、在线速度测量、或指示系统的触发装置等用途之一。
38.根据权利要求37所述的丝，其中所述指示线在横机器方向延伸。
39.根据权利要求37所述的丝，其中所述指示线在机器方向延伸。
40.根据权利要求36所述的丝，其中所述指示线可以耐高压水冲淋或化学清洁作用的去除作用。
41.根据权利要求36所述的丝，其中所述丝具有圆形或非圆形的形状。
42.根据权利要求36所述的丝，其中所述丝构成复丝纱的部分或全部。
43.一种导电性单丝，具有对比颜色，用作包含所述单丝的织物上的指示线。
44.根据权利要求43所述的丝，其中所述丝具有圆形或非圆形的形状。
45.根据权利要求43所述的丝，其中所述丝构成复丝纱的部分或全部。
46.一种织物，具有指示线，该指示线包含具有对比颜色的导电性单丝。
47.根据权利要求46所述的织物，其中所述织物用于造纸机，以及，使用所述单丝的颜色与导电率中的至少一种，作为在线速度测量的触发装置、或指示系统的触发装置之一。
全文摘要
本发明涉及磨损程度指示丝以及由其所制成的织物。本发明披露的是一种丝，具有多层(14，16，18)包围芯纱(12)，其中该芯与层可彼此区别，以指示织物的磨损程度。本发明还披露一种导电性单丝，用于检测织物磨损，该多层丝用来在织物上产生指示线，以及也具有对比颜色的导电性单丝用来形成织物的指示线。
文档编号D21F1/36GK1813104SQ200480018254
公开日2006年8月2日 申请日期2004年6月14日 优先权日2003年6月27日
发明者佩尔·马汀生, 杰瑞·欧康纳, 安德斯·尼尔森, 大卫·A·唐恩, 杰恩·鲍德贝卡 申请人:阿尔巴尼国际公司