专利名称：用于多轴造纸织物的改良式接缝的制作方法
技术领域：
本发明涉及在造纸机上的多轴织物缝合。
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。
本发明主要涉及用于压榨部的织物，通称为压榨织物，但本发明也可应用于成形部及干燥部使用的织物，以及用作经聚合物涂覆的造纸加工带的基底，例如，举例来说，长压区压榨带。
压榨织物在造纸过程中起关键性作用。如前文所提到的，其一项功能是支撑并载运所制造的纸品通过压榨压区。
压榨织物也参与了纸幅表面的整饰过程。就是说，将压榨织物设计成具有光滑表面以及均匀回弹性的结构，使得在穿过压榨压区的过程中，赋予纸张光滑无痕的表面。
或许最为重要的是，在压榨压区，压榨织物吸收从湿纸中榨出的大量水。为了实现这种功能，在压榨织物中必须确实具有一定的空间用于走水，这个空间通常称为空隙容积，以及织物在其整个有效使用期必须具有适当的对水的渗透性。最后，在纸离开压榨压区时，压榨织物必须能够避免从湿纸中吸收的水又返回纸中而将其回湿。
现有压榨织物采用广泛、多样的形式设计来制造，以满足造纸机需要，根据制造的纸张的等级，将织物安装在造纸机上。通常，织物包括针刺有精细非织造纤维材料的织造底布。底布可由单丝纱线、捻合单丝纱线、复丝纱线或捻合复丝纱线织成，并且可是单层的、多层的或层合的。纱线通常由在纸机织物技术领域中的普通技术人员为此目的而使用的几种合成聚合树脂中的任一种挤出而成，例如聚酰胺及聚酯树脂。
机织物本身具有许多不同的形式。例如，其可织成环形，或者先平织然后用接缝将其转变为环状形式。或者，其可通过公知的经过改进的环形织造工艺来制造，其中底布的横向边缘设有使用其机器方向(MD)纱线所形成的缝合环圈。在这种工艺中，MD纱线在织物的横向边缘之间连续地来回交织，在各边缘处折返并形成缝合环圈。以这种方式生产的底布，在安装于造纸机时放置成环状形式，并因此被称为可机上缝合织物。为了将这样的织物置成环状形式，将两个横向边缘缝合到一起。为了辅助缝合，多种现有织物在织物两端的横向边缘具有缝合环圈。缝合环圈本身经常由织物的机器方向(MD)纱制成。通常，通过将压榨织物的两端拉到一起，使织物两端的缝合环圈指状交叉，然后用所谓的针或销线穿入指状交叉的缝合环圈所形成的通道中，将织物两端锁定在一起形成接缝。
此外，织造底布可通过下述方式层合而成将一底布放置于由另一底布形成的无端环内，然后针刺短纤维毛层穿透这些底布，以将其彼此连接。织造底布之一或两者可为机上缝合类型。
无论哪种方法，织造底布都呈无端环的形式，或者可缝合成此种形式，其在纵向环绕测量时具有规定长度，而在横向跨越测量时具有规定宽度。因为造纸机的结构变化很多，因此纸机织物制造商必须将压榨织物和其它纸机织物做成所需要的尺寸，以配合客户所用造纸机中的具体位置。显然，因为每一织物必须特别地按定单制作，此需求使生产流程很难流水化。
现代造纸机的织物宽度可为5到33英尺以上，长度可为40到400英尺以上，重量则可达约100磅左右到3,000磅以上。这些织物会磨损并需要更换。织物更换通常包括停机、拆下磨损的织物、准备安装织物以及安装新织物。虽然许多织物是环状的，但当前造纸机压榨部使用的织物中约有半数是可机上缝合形式。某些造纸工业加工带(PIPB)亦会具有可机上缝合能力，譬如某些传送带，如Transbelt等。此类织物的安装包括将织物本体牵引至造纸机并将该织物的首尾端相连以形成环状带。
为了以各种长度和宽度更快更有效率地生产压榨织物，近年来使用发明人为Rexfelt等人的共同转让美国专利5,360,656中披露的螺旋缠绕技术制造压榨织物，其内容在此以引用方式并入本文。
美国专利5,360,656示出一种压榨织物，其包括针刺有一层或多层短纤维材料的底布。该底布包括至少一个由螺旋缠绕的织造织物条带所组成的层，该织物条带的宽度小于底布的宽度。此底布在纵向或机器方向上是环状的。螺旋缠绕条带长度方向上的纱线与该压榨织物的纵向形成一角度。织造织物条带可以在比常规用于制造纸机织物的织机更窄的织机上平织而成。
该底布包括多个螺旋缠绕并接合的相对窄织造物条带捻圈。该织物条带由纵向(经)及横向(纬)纱织造而成。螺旋缠绕织物条带的相邻捻圈可相互抵邻，如此形成的螺旋连续接缝可通过缝纫、缝合、熔接、焊接(例如超声波)或胶合的方法来封闭。或者，相邻螺旋捻圈的邻接纵向边缘部分也可重迭方式布置，只要边缘具有减薄的厚度从而不会增加重迭区域的整体厚度即可。可替换的，可在条带边缘处增加纵向纱之间的间隔，从而，当相邻的螺旋捻圈被重迭布置时，在重迭区域中的纵向螺纹之间的间隔可不变。
无论以何种方式，得到呈无端环形式的底布，其具有内表面、纵向(机器方向)及横向(机器横向)。然后对底布的两横向侧缘进行修剪，从而使横向侧缘平行于其纵向(MD)。在底布的MD与螺旋连续接缝之间的角度可以很小，即典型地小于10°。由于同样的处理，该织物条带的纵向(经)纱与底布的纵向(MD)形成相同的较小角度。同样地，该织物条带的横向(纬)纱基本垂直于纵向(经)纱，并与底布的横向(CD)形成相同的较小角度。应该指出的是，织物条带的横向纱和纵向纱可滑移，使得它们不一定互相垂直。简言之，织造织物条带的纵向(经)纱或横向(纬)纱都没有与底布的纵向(MD)或横向(CD)对齐。
具有这种底布的压榨织物可被称为多轴压榨织物。现有技术的标准压榨织物具有三个轴向，即机器方向(MD)、机器横向(CD)以及Z轴方向(即贯穿织物厚度的方向)，但多轴压榨织物不仅具有上述三轴，还具有至少两个以上的轴向，由其螺旋缠绕层中的纱线系统方向所限定的轴向。此外，在多轴压榨织物中沿Z轴向具有许多流路。因此，多轴压榨织物至少具有五个轴向。由于其多轴向结构，在造纸机加工中压榨压区中承受压缩力时，与具有纱线系统互相平行的底布层的压榨织物相比，具有一层以上的多轴压榨织物对集聚及/或塌陷具有优异的阻抗性。
最近为止，上述类型的多轴压榨织物只能以环状形式制造。因此，其使用仅限于具有悬杆式压榨辊及其它构件的压榨部，这样的结构允许从压榨部的侧面安装环状压榨织物。但是，由于多轴压榨织物能较容易地制造并对密实化具有优异的阻抗性，逐渐增长了对这种多轴压榨织物的需求，这种多轴压榨织物在压榨部上安装时可缝合成环状形式，从而使得该压榨织物能用于没有悬杆构件的造纸机。在发明人为Yook的共同转让美国专利No.5,916,421、No.5,939,176和No.6,117,274中，披露了研发以满足上述需求的可机上缝合多轴压榨织物，上述专利的内容在此以引用方式并入本文。
美国专利No.5,916,421示出用于造纸机压榨部的可机上缝合多轴压榨织物，其由底布层制成，这样组成该底布层将织物条带螺旋缠绕成多个连续捻圈，各捻圈互相邻接并与相邻捻圈固定。将如此制成的环状底布层扁平化(压平)，来形成第一与第二织物层，在上述织物层横向边缘处的折部处，织物层互相接合。在横向边缘折部处，将织物条带各捻圈的横向纱除去，产生纵向纱的无束缚段。缝合组件沿其一个横向边缘具有缝合环圈，将该缝合组件置于在扁平底布层两横向边缘处的各折部处的第一和第二织物层之间。缝合环圈从第一和第二织物层之间向外延伸至纵向纱的无束缚段之间。通过贯穿针刺短纤毛层材料，使第一和第二织物层互相层合。在安装于造纸机上时，通过将销针穿经由两横向边缘处的缝合环圈指状交叉所形成的通道，将压榨织物接合成环状。
美国专利No.5,939,176也披露一种可机上缝合的多轴压榨织物。同样地，通过将织物条带螺旋缠绕成多个连续捻圈，并使各捻圈互相邻接并与相邻捻圈连接，组成底布层，用该底布层制成压榨织物。如此制成的环状织物层被扁平化，以形成第一与第二织物层，这些织物层在其横向边缘的折部处互相接合。在横向边缘的折部处，从织物条带各螺旋捻圈除去横向纱，制成缝合环圈。通过贯穿针刺短纤毛层材料，将第一与第二层互相层合。在安装于造纸机上时，通过将销针穿经由两横向边缘处缝合环圈指状交叉所形成的通道，将压榨织物接合成环状。
最后，在美国专利No.6,117,274中，示出另一种可机上缝合的多轴压榨织物。同样地，该压榨织物也由底布层制成，这样组成该底布层，将织物条带螺旋缠绕成多个连续捻圈，并使各捻圈互相邻接并与相邻捻圈连接。将如此制成的环状织物层扁平化，形成第一与第二织物层，在其横向边缘的折部处，两织物层互相接合。在横向边缘的折部处，从织物条带各捻圈除去横向纱，从而形成纵向纱的无束缚段。然后，将沿其横向边缘具有缝合环圈的可机上缝合底布置于扁平底布层的第一与第二织物层之间。缝合环圈从第一和第二织物层之间向外延伸至纵向纱的无束缚段之间。可通过贯穿针刺短纤毛层材料，使第一织物层、可机上缝合底布以及第二织物层互相层合到一起。当安装于造纸机上时，通过将销针穿经由两横向边缘的缝合环圈指状交叉所形成的通道，将压榨织物接合成环状。
接缝通常为缝合织物的重要关键部分，这是因为均一的纸张质量、较少的印痕以及织物的优异运作性能等都要求具有这样的接缝，对于接缝的各种性能，诸如厚度、结构、强度、可渗透性等，要求与织物其余部分的尽可能相同。重要的是，任何可用织物的接缝区在负荷下运转，并且其具有对水和空气的渗透性与织物其它部分相同，从而避免接缝区在所制造的纸产品上造成周期性的印痕。尽管这些缝合要求造成很大的技术障碍，但仍需要发展可缝合织物，这是因为其安装较为容易而且安全。
如前参照美国专利No.5,939,176讨论的，多轴织物的CD区域被拆纱，并将织物在此拆纱区域折回，从而形成缝合环圈。这种在多轴织物结构中造成接缝的方法的缺点是形成于接缝区中的CD纱尾。这些纱尾与CD纱角度相互间存在关联关系，其与嵌料宽度(panelwidth)、织物长度及嵌料偏斜(panel skew)相关。这些纱尾不会固定于底布中，而是会自由移动或“游移”于接缝区域中。这种问题被称为纱线游移。当此游移发生时，CD纱尾移入接缝区内，会妨碍缝合(有时很严重)。此外，这些未受束缚的纱线并不能对接缝区中的短纤毛层材料提供适当的均一支撑。
曾经尝试使用某些粘合剂来粘结这些纱线以防止游移，但其成效十分有限。因此，极需一种防止多轴织物中的纱线游移的改良式接缝。
发明概述本发明为一种用于多轴织物的改良式接缝。该方法为接缝区内纱线游移的问题提供一种解决方案。此外，这种改良式接缝可对该接缝区内的纤维毛层材料提供合适的均一支撑。
因此，本发明的目的是克服在缝合造纸织物时的上述问题。
从而，本发明为一种用来缝合造纸织物的方法，以及根据该方法所制成的织物接缝。
本发明为一种可机上缝合多轴造纸织物的缝合方法。该织物呈无端环的形式，并沿第一折部与第二折部被扁平化成两层。从第一和第二折部除去机器横向(CD)纱线，从而产生拆纱区域。这样，在拆纱区内留有未被束缚的机器方向(MD)纱线。由在第一和第二折部处的无束缚MD纱线形成缝合环圈。在各折部处沿拆纱区的边缘固定、重织或缝入CD材料(例如，连续CD纱)。固定用的CD材料沿拆纱区的CD边缘束缚本体纱线段。通过将第一与第二折部的缝合环圈指状交叉，并将销针插入贯穿其中，缝合该织物。
该方法进一步包括如下步骤将至少一根添加的CD纱重织入拆纱区中，从而使织物缝合区获得所需的特性。这种添加的CD纱可为一根或多根纱线或粗纱材料，如美国专利No.5,476,123中所述，本文有时提到“Circumflex”，这是Albany International公司的商品名称。固定用的CD材料可以由以下材料制成具有热熔性的皮或热熔性纤维预附层的纱线、或热熔性材料的纺制纱线。固定用的CD材料的直径可小于该织物中的CD纱的直径，由此减小接缝的平面差异。此外，可将该拆纱区制备得比常规拆纱区更宽，以便将重织的固定CD材料容纳在缝合环圈内。
本发明的其它方面包括织物中的纱线相对于CD和MD皆形成一较小角度；以及由此，沿拆纱区边缘在CD方向除去的一些纱线不会延伸横越织物的整个宽度。这样，留下CD纱的完整纱线及较小的线段；如果它们游移至缝合环圈区域中将会造成问题。织物是由宽度比其窄的织造织物条带制成，该条带呈多层织造的形式，并具有两个侧缘；其中侧缘形成为，在将织物条带螺旋缠绕成连续螺旋形式，以形成织物时，侧缘互相邻接或重迭，从而形成螺旋接缝。
本发明的又一方面包括织物优选为用于造纸机压榨部的可机上缝合多轴压榨织物。可将至少一层短纤毛层材料针刺于该织物中。至少有些纱线的材料为下列材料之一聚酰胺、聚酯、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、或其它在制造造纸织物所用纱线时常用的树脂。任何纱线皆可具有圆形横截面形状、矩形横截面形状或非圆形横截面形状。
现将参照下述附图，更完整详细地说明本发明。
为了更完全地理解本发明，参照以下说明和附图，其中图1为多轴底布在扁平状态下的俯视图；图2为多轴底布层表面的部分平面图；图3为扁平底布层沿图1中6-6线的示意性剖视图；图4为类似于图3中的示意性剖视图，示出沿拆纱区折叠之后的状态；图5为图2中底布层的部分表面平面图，示出在除去横向纱形成拆纱区之后的状态；图5A为图5中多轴底布层拆纱区的俯视图；图6为扁平底布的示意性剖视图，示出沿该折部形成缝合环圈；图7为装在造纸机上的缝合多轴压榨织物的示意性剖视图；图8为图7所示缝合多轴压榨织物中接缝区的俯视图；图9为扁平底布的缝合环圈区的示意性放大剖视图；图10为该扁平底布的缝合环圈区的示意性放大剖视图，示出根据本发明用重织的连续CD纱来防止纱线游移；图11为类似于图5所示底布层的表面的部分平面图，示出根据本发明在拆纱区中重织连续的CD纱以防止纱线游移；图12为本发明一个实施例中的多轴底布层的俯视图，该底布层具有这样的纱线，该纱线呈锯齿状被缝入拆纱的接缝区内以防止纱线游移；图13为本发明另一实施例的多轴底布层的缝合环圈边缘的俯视图，示出纱线沿接缝边缘被锁缝以防止纱线游移；图14为本发明另一实施例的多轴底布层的缝合环圈边缘的俯视图，示出纱线呈锯齿状沿接缝边缘被缝入以防止纱线游移；
图15为本发明又一实施例在热定形缝合环圈之前向多轴底布层的折叠区中插入低熔点的非织造织物层以防止纱线游移的俯视图。
图16为平面图，示出多轴底布层具有一根Circumflex纱线，该纱线被缝入垂直的拆纱接缝区中，以及用呈锯齿状的细单丝根据本发明的技术固定入位；图17为平面图，示出多轴底布层具有一根Circumflex纱线，该纱线被缝入垂直的拆纱接缝区的边缘、并被呈锯齿状的细单丝根据本发明的技术固定入位；图18为平面图，示出多轴底布层具有细单丝、或细的皮/芯纱线，该单丝或纱线根据本发明的技术被直缝到垂直的拆纱接缝区中；图19为平面图，示出多轴底布层具有两根不同的纱线，该纱线根据本发明的技术被双排缝线缝入垂直的拆纱接缝区的边缘处；图20为平面图，示出多轴底布层具有两根不同的纱线，该纱线根据本发明的技术被单排缝线以两段式锯齿图案缝入垂直的拆纱接缝区中；图21为平面图，示出多轴底布层具有一根Circumflex纱线，该纱线被缝入垂直的拆纱接缝的边缘，以及用细单丝根据本发明的技术以另一种缝线图案固定入位；图22为平面图，示出多轴底布层具有两根Circumflex纱线，该纱线被缝在垂直的拆纱接缝区的顶面上，并由位于背面的单丝根据本发明的技术使用双针呈锯齿图案固定入位；及图23为平面图，示出多轴底布层具有一根Circumflex纱线，该纱线被缝入垂直的拆纱接缝区的背面中，并由位于顶部和底部的单丝根据本发明的技术使用双针固定入位。
优选实施方式的详细描述现将参照图1来说明本发明的优选实施例。图1为多轴底布在扁平状态下的俯视图。通过前述发明人为Yook的共同转让美国专利No.5,916,421、No.5,939,176、No.6,117,274中所述的方式，组成底布22之后，将底布扁平化成图1的平面图所示。该底布层22被放置成双层织物的形式，其长度L等于底布层22总长度C的一半，而宽度为W。在两层的上层中，位于织造物条带16相邻螺旋捻圈之间的接缝20沿一个方向倾斜，而在下层中，接缝沿另一方向倾斜，如图1中的虚线所示。扁平底布层22具有两个横向边缘36。
图3为沿图1中6-6线的示意性剖视图。根据本发明，从相邻折部38除去织物条带16及其片段的多根横向纱28，从而形成第一织物层40与第二织物层42，在其横向边缘36处，以纵向纱26的无束缚段使织物层互相连接。图4为类似于图3的示意性剖视图，示出扁平底布层22两个横向边缘36之一在除去横向纱之后的状态。纵向纱26的无束缚段44最终形成缝合环圈，用于在安装于造纸机上时，将底布层22制成的造纸织物连接成环状，如前述Yook的美国专利No.5,939,176中所示。
图2为多轴底布层表面的部分平面图，示出在一个折部38上靠近织物条带16两相邻螺旋捻圈之间的螺旋连续接缝20处的部位。纵向纱26和横向纱28分别相对于机器方向(MD)与机器横向(CD)呈微小角度。
在除去附近的横向纱28后，扁平化折部38，在图2中以虚线来表示。实际上，将底布层22扁平化，如前所述；并且，折部38在其两横向边缘36以某种方式来标示，从而可在其扁平化时能清楚看出其位置。为了在折部38处提供所需的纵向纱26无束缚段，须从一区域中除掉横向纱28，该区域如虚线46、48所示从折部38在其相对两侧均等地分隔开。此程序称为“拆纱”，这样在织物中产生拆纱区。
图5为图2所示底布层表面的部分平面图，示出在从以折部38为中心的区域除去横向纱之后的状态。纵向纱26的无束缚段44等延伸于折部38区域中的两虚线46、48之间。延伸超出虚线46的横向纱50部分已被除去，如前所述。
由于两个因素，使得在扁平底布层22的两横向边缘36处形成纵向纱26无束缚段较为复杂。第一，因织物条带16的宽度小于底布层22的宽度，故其横向纱28没有延伸过底布层22的整个宽度。第二，更重要的是，因将织物条带16螺旋缠绕来制成底布层22，故其横向纱并非沿底布层22的CD方向延伸，因此与折部38不平行。取代地，横向纱28相对于底布层22的CD方向形成一较小角度，典型地小于10°。因此，为了能在折部38形成纵向纱26的无束缚段，必须以逐段方式，从折部38处横越底布层22的宽度W来除去横向纱28。
换言之，由于横向纱28并不平行于折部38或虚线46、48，因此，在多轴织物中通常需要仅除去特定横向纱28的一部分，例如在图2中横向纱50的状况，以清理出横向纱28在两虚线46、48之间的空隙。
图5A为在图5所示多轴底布层中拆纱区的俯视图。注意，沿该拆纱区边缘的CD纱(在本图中呈水平状)并不会延伸横越整个织物，而是在某些点处被修剪，这是因为它们以一定角度斜入拆纱区中。被修剪的CD纱50称为CD纱尾。因为CD纱尾不会完全延伸横越织物，因此它们特别容易游移至拆纱区/缝合环圈区域内。
图6为扁平底布的示意性剖视图，示出沿折部形成缝合环圈的示意性方法。在本具体方法中，将环圈形成线52安装入第一织物层40与第二织物层42之间，并抵靠纵向纱26的无束缚段。可使例如缝线54等将邻近于环圈形成线52处的第一织物层40与第二织物层42连结，从而用纵向纱26的无束缚段形成缝合环圈56等。或者，也可用本领域普通技术人员用于此目的的任何其他方法，在靠近环圈形成线52处，将第一织物层40连结于第二织物层42。然后，拆除环圈形成线52，从而，以前述方式，在扁平底布层22的两横向边缘36处形成缝合环圈56。
图7为安装在造纸机上的已缝合多层压榨织物的示意性剖视图。图7示出层合的织物，包括在两折部拆纱并带有突出缝合环圈的扁平底布层22，得到可机上缝合的底布60。将一或多层短纤毛层材料80针刺穿入该底布60中，使可机上缝合底布60的端部互相接合，从而完成本发明可机上缝合层合多轴压榨织物的制造。短纤毛层材料80为聚合物树脂材料，优选地是聚酰胺或聚酯树脂。该底布层的缝合环圈56指状交叉到一起，从而通过插入销针58来形成接缝。
图8为图7所示缝合的多轴压榨织物的接缝区的俯视图。如前所述，在多轴结构物上产生接缝的主要缺点是，在该接缝区中产生CD纱尾。图8示出CD纱尾100已移入接缝区内。纱尾为CD纱角度的函数，其与多轴底布的嵌料宽度、织物长度和嵌料斜边相关联。CD纱线并不会固定于底布中，而是可自由移动或“游移”。曾使用某些粘合剂系统来将所述纱线粘牢定位，但成效有限。当发生游移时，CD纱尾端移入接缝区内并妨碍缝合(有时很严重)。
图9为扁平化底布的缝合环圈区的示意性放大剖视图。CD纱或纱尾70及72皆无束缚，并可游移入缝合环圈区域内。具体地说，CD纱70可自由游移进入缝合环圈56中而妨碍缝合。此外，CD纱72也会在接缝区周围移动，从而对接缝区内的毛层材料进行更不均匀的支撑。当在造纸机上缝合织物时，这些游移的纱线或纱尾将会造成许多困难。
图10为扁平底布缝合环圈区域的示意性放大剖视图，示出根据本发明用重织的连续CD纱来防止纱线游移。为了防止纱线游移，本发明的一个实施例沿各个拆纱区边缘用连续CD纱82横贯织物的宽度进行编织。当该织物被折平并且形成缝合环圈之后，所述的连续CD纱82可有效地阻挡无束缚的CD纱尾移入缝合环圈56内。也可将添加的连续CD纱84织入拆纱区中，从而使接缝区内的织物获得所需的特性。例如，在所述的连续CD纱之后还可添加一根或多根纱线、或粗纱材料，以便对接缝区内的毛层提供支撑，等等。
本发明使用沿一个或多个拆纱区边缘而固定的CD材料来防止纱线游移。该CD材料包括连续CD纱、CD纱线段、CD材料带以及本领域常用的其它合适材料。可通过重织、缝合/缝纫、锁扣(staple)、胶合、熔接、或本领域的普通技术人员所公知的任何其它合适的技术，将所述材料固定到底布上。对于含有织造材料的实施例而言，可以以较高/较低的浮长将所述的CD材料重织在底布的任意一面上。此外，可按照不同的顺序及/或图案将各种CD材料固定。
图11为类似于图5所示的底布层的表面的部分平面图，示出根据本发明将一根或多根连续CD纱55重织到织物本体中，使得没有纱尾存在于拆纱区的卷折处和平片处，由此来防止纱线游移。此外，还可在拆纱区的一侧或两侧将Circumflex纱57织入本体内。本发明的这个实施例主要是利用传统织造技术的优点，将纱线重织入多轴制品的接缝区内。为了防止CD纱尾的游移，同时保持织造缝合制品所固有的优良特性，本发明将数根纱线重织入多轴织物的缝合环圈区域中。首先，将拆纱区制备得比常规的拆纱区更宽一些，以便接受添加的CD材料。如本领域的普通技术人员所知，拆纱宽度易于控制。这种新的拆纱宽度可以是接受本发明的接缝增强物所需的任何宽度。最少使拆纱区增加至少两根CD纱的宽度，但是如果需要，则可增加多根纱线宽度。然后在拆纱区中开一个梭口(进行该操作的装置并不被视为本发明的一部分，该操作可通过手工完成，或通过完全机械化地横贯织物的全宽度来完成)。当梭口打开后，立即选择所需的编织图案(该编织图案不必与缝合多轴底布上的本体的编织图案相同)。例如，与最后的CD纱末端或纱尾相续的二梭口织法，可将两根连续的全宽度纱线插织而横贯拆纱区的任一边缘。这两根纱线被同时插织并且被定位于拆纱区的两侧。已经存在的CD纱尾不会游移而越过这些新织入的纱线。
图12为本发明实施例的多轴底布层的俯视图，该多轴底布层具有低熔点纱120，低熔点纱120呈锯齿图案被缝入拆纱接缝区的两侧，以防止纱线游移。术语“低熔点”是指该纱线构成材料的熔点低于织物纱线所用聚合物的熔点。然后将拆纱区弯折以用于形成接缝、锁扣以及线缝合操作。当整个织物被热定形以稳定织物尺寸时，低熔点纱将会熔合在一起，由此将CD末端纱和纱尾固定入位。或者，也可在多点处将缝入的锯齿状纱线超声波点焊到织物上。
本发明的其它实施例可以在形成接缝、锁扣以及沿对准的线缝合之后再实施。如图13所示，可沿多轴底布层的缝合环圈边缘用纱线130进行锁缝(blanket stitch)，以防止纱线游移。如图14所示，本发明的另一个实施例为沿多轴底布层的缝合环圈边缘用纱线140以锯齿图案进行缝纫，以防止纱线游移。此外，图13中的纱线130和图14中的纱线140可以是与以上参照图12所披露的纱线120相类似的低熔点纱。
如图15所示，本发明的另一个实施例为在热定形缝合环圈之前，先将低熔点的非织造带150插入多轴底布层的折部/拆纱区中，以防止纱线游移。当对缝合环圈进行热定形时，所述的非织造带将会形成粘合剂，该粘合剂被冷却时就会将CD纱固定入位，从而防止纱线游移。或者，可以在将织物弯折而形成接缝之前，先将低熔点的非织造带150固定(例如，熨烫或胶粘)到拆纱区的一侧上，从而使得当织物被弯折而形成缝合环圈时，所述的非织造带位于缝合区域内。
本发明所述的纱线材料可为任何材料，该材料最好能减少接缝磨损、减少在U形槽内的颤声或噪音、并且/或者减小接缝平面差异，从而减少缝合次数，等等。该纱线的直径可以小于本体CD纱的直径，由此减小由接缝而造成的平面差异。也可以是这样一种纱线，该纱线的直径比本体CD纱的直径小很多，但是其具有热熔性的皮或热熔性纤维预附层；或者可以是热熔性材料的纺制纱线；或者仅仅是标准的单丝材料。然后可将这些重织纱线熔合入位。
本文所教导的被添加以用来防止纱线游移的任何纱线，可根据需要而通过手工或通过机器来插入、织入及/或缝入。此外，可以按照多种图案来添加及/或缝纫这些纱线，所述的图案包括但不限于本文所披露的锯齿状图案及锁缝图案。
如果需要，可以将添加的CD纱连续地插入拆纱区的两侧，以产生任何所需的织物性质或要求的宽度。例如，可能希望插入另外的如上文所述的Circumflex纱线，来进一步减少接缝磨损、印痕及噪音。这种Circumflex纱线是可任选的，但最好是以相同的方式将其插入，以进一步改善缝合制品。
如前所述，可制成经过改善的接缝，以确保在接缝区内对毛层材料提供适当而均一的支撑作用。可通过在拆纱区中添加一根或多根额外的纱线来达到这种效果。基本上，添加的纱线作为接缝区中不同线径和性质的替代纱，所述的接缝区至少部分是由除去原有的CD本体纱以形成拆纱区而造成的。这些纱线可以是Circumflex和其它类型纱线的任何适当的组合。此外，各种缝纫和其它技术都可用来固定纱线。图16-23示出多种根据本发明教导的适当组合的例子。各图均示出多轴底布层的平面图，该多轴底布层具有垂直的拆纱接缝区。在图16中，Circumflex纱160被缝入拆纱接缝区中，并被缝成锯齿状的细单丝纱170固定入位。应该指出的是可以将Circumflex纱设置在拆纱区的两个边缘之间的任何位置处。在图17中，Circumflex纱160被缝入拆纱接缝区的边缘处。图18示出细单丝、或细的皮/芯纱180被直缝于拆纱接缝区中。同样可将该纱线设置在拆纱区的两个边缘之间的任何位置处。图19示出两根不同的纱线被双排缝线190缝入拆纱接缝区的一个边缘。所述的不同纱线可以是不同粗度、尺寸及材料的纱线。图20示出两根不同的纱线被一排缝线以两段式锯齿图案200缝入拆纱接缝区中并且固定入位。图21示出添加纱线被细单丝以另一种缝线图案210缝入拆纱接缝区的一个边缘。任何适当类型的缝线均可根据需要来使用。在图22中，两根Circumflex纱被位于背面的单丝采用双针(图中未示出)以图案220呈锯齿状地缝在拆纱接缝区的顶面并固定入位。与此相似，图23示出一根Circumflex纱被位于顶面和底面的单丝采用双针以图案230缝入垂直拆纱接缝区的背面并固定入位。
本发明不仅可防止会妨碍织物缝合的CD纱游离的问题，并且可选择拆纱区的宽度和插入纱线的编织图案，从而使接缝区获得多轴接缝制品之前不可能获得、而织造接缝制品中通常所固有的各种性质。因此，本发明具有将多轴底布设计的固有优点与织造接缝织物的固有优点结合在一起的能力。
例如，热熔性单丝纱通常并不适合用作织物本体的CD纱(尤其是在粘结之前)，而皮/芯热熔性纱的技术又较为昂贵。但是，当在环圈热定形之前将热熔性或具有黏著作用的纱线引入到接缝区时，所述的纱线是有利的并且是成本有效的。可以选择这些材料的熔点，使得这些纱线在环圈热定形过程中不会被活化，而是当准备粘结并固定所有的CD纱末端时、在最后的固化过程中才会被活化，然后再断开接缝并将织物运送给顾客。
进行织造以提供可机上缝合底布的织物可为单层或多层的，并且可由合成聚合物树脂(例如聚酯或聚酰胺)的单丝纱、捻合单丝纱或复丝纱等织成。形成缝合环圈56并最终构成纵向纱的纱线，优选为单丝纱。
根据本发明的织物包括纱线，优选为聚酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、或本领域的普通技术人员所知的其它聚合物。也可使用双组分纱或皮/芯纱。可使用本领域普通技术人员已知可用于任何纱线的任何聚合物组合。CD以及MD纱可具有一或多种不同直径的圆形横截面形状。并且，除了圆形横截面形状之外，一或多根CD、MD或被重织/缝入的纱线可具有其它横截面形状，诸如矩形横截面形状或非圆形横截面形状。
对本领域技术人员来说，可容易地对本发明进行修改，但不会使对本发明所作修改脱离本发明的范围和精神。所附权利要求应视为涵盖这些修改。
权利要求
1.一种可机上缝合多轴造纸织物的缝合方法，该织物呈无端环的形式，并沿第一折部和第二折部被扁平化成两层；所述方法包括以下步骤从所述第一和第二折部除去机器横向(CD)纱线，产生拆纱区；使在所述拆纱区中的机器方向(MD)纱线解除束缚；由所述第一和第二折部处的无束缚MD纱形成缝合环圈；在各折部处沿所述拆纱区的边缘固定CD材料，以束缚沿所述拆纱区的CD边缘的所述纱线；以及通过将所述第一与第二折部的缝合环圈指状交叉，并插入销针贯穿其中，缝合所述织物。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤将至少一根添加的CD纱重织入所述的拆纱区中，使所述织物的所述接缝区获得所需的特性。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述被添加的CD纱为Circumflex纱。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述的固定CD材料为具有热熔性皮/芯或热熔性纤维预附层的纱线、或热熔性材料的纺制纱线。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述的固定CD材料包括扁平材料带。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述的固定CD材料为固定CD纱，并且该固定CD纱的直径小于所述织物中的所述CD纱的直径，由此减小所述接缝的平面差异。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述织物中的纱线相对于CD和MD成较小角度；因此至少部分沿所述拆纱区的边缘在CD方向除去的纱不会延伸横越所述织物的整个宽度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述织物由宽度小于该织物宽度的织造织物条带制成，所述织物条带被织成具有两个侧缘的形式；其中，所述侧缘形成为，在使所述织物条带以连续螺旋方式缠绕而形成织物时，将所述织物条带的相邻的所述侧缘重迭，以形成螺旋缠绕接缝。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括如下步骤将至少一层短纤毛层材料针刺于所述织物中。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述织物为用于造纸机压榨部的可机上缝合层合多轴压榨织物。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述的固定CD材料是纱线，并且至少部分纱线为聚酰胺纱线、聚酯纱线、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)纱线，或双组分纱线或皮/芯纱线。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述的固定CD材料是纱线，并且至少部分所述纱线具有圆形横截面形状、矩形横截面形状、或非圆形横截面形状。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述的固定步骤包括沿所述拆纱区的边缘重织连续CD纱。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述的拆纱区被制备得相对更宽，以便将所述的重织连续CD纱容纳在所述的缝合环圈内。
15.一种造纸织物，包括多轴底布，呈无端环的形式，并沿第一折部和第二折部扁平化成为两层；所述底布具有缝合环圈，该缝合环圈由沿第一和第二折部在拆纱区中的无束缚MD纱形成；所述拆纱区是通过将CD纱除去而在该拆纱区中留下无束缚MD纱而形成；以及在各折部处沿所述拆纱区的边缘将CD材料固定于底布，以束缚沿所述拆纱区的CD边缘的纱线。
16.根据权利要求15所述的造纸织物，其中，通过将所述第一与第二折部的缝合环圈指状交叉，并插入销针贯穿其中，缝合所述织物。
17.根据权利要求15所述的造纸织物，进一步包括至少一根添加的CD纱，该添加的CD纱被重织入所述的拆纱区中，从而使所述织物的所述接缝区获得所需的特性。
18.根据权利要求17所述的造纸织物，其中所述被添加的CD纱为Circumflex纱。
19.根据权利要求15所述的造纸织物，其中所述的固定CD材料为具有热熔性的皮或热熔性纤维预附层的纱线、或热熔性材料的纺制纱线。
20.根据权利要求15所述的造纸织物，其中所述的固定CD材料包括扁平材料带。
21.根据权利要求15所述的造纸织物，其中所述的固定CD材料为固定CD纱，并且该固定CD纱的直径小于所述底布中的所述CD纱的直径，由此减小所述接缝的平面差异。
22.根据权利要求15所述的造纸织物，其中所述底布中的纱线相对于CD和MD成较小角度；因此至少部分沿所述拆纱区的边缘在CD方向除去的纱不会延伸横越所述织物的整个宽度。
23.根据权利要求15所述的造纸织物，其中所述底布由宽度小于该织物宽度的织造织物条带制成，所述织物条带为多层织造的形式，并具有两个侧缘；其中，所述侧缘形成为，在使所述织物条带以连续螺旋方式缠绕而形成织物时，将所述织物条带的相邻的所述侧缘重迭，以形成螺旋缠绕接缝。
24.根据权利要求15所述的造纸织物，其中所述织物为用于造纸机压榨部的可机上缝合层叠的多轴压榨织物。
25.根据权利要求15所述的造纸织物，进一步包括至少一层短纤毛层材料针刺于所述织物中。
26.根据权利要求15所述的造纸织物，其中所述的固定CD材料是纱线，并且至少部分纱线为聚酰胺纱线、聚酯纱线、或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)纱线。
27.根据权利要求15所述的造纸织物，其中所述的固定CD材料是纱线，并且至少部分所述纱线具有圆形横截面形状、矩形横截面形状、或非圆形横截面形状。
28.根据权利要求15所述的造纸织物，其中所述的固定于底布的CD材料为重织入所述底布中的连续CD纱。
29.根据权利要求28所述的造纸织物，其中所述的拆纱区被制备得相对更宽，以便将所述的重织连续CD纱容纳在所述的缝合环圈内。
30.根据权利要求1所述的方法，其中采用锯齿状缝线图案将所述的CD材料沿所述拆纱区的边缘固定。
31.根据权利要求1所述的方法，其中采用锁缝图案将所述的CD材料沿所述拆纱区的边缘固定。
32.根据权利要求15所述的造纸织物，其中采用锯齿状缝线图案将所述的CD材料沿所述拆纱区的边缘固定。
33.根据权利要求15所述的造纸织物，其中采用锁缝图案将所述的CD材料沿所述拆纱区的边缘固定。
34.一种可机上缝合多轴造纸织物的缝合方法，该织物呈无端环的形式，并沿第一折部和第二折部扁平化成为两层；所述方法包括以下步骤从所述第一和第二折部除去CD纱线，产生拆纱区；使在所述拆纱区中的MD纱线解除束缚；由所述第一和第二折部处的无束缚MD纱形成缝合环圈；在各折部采用缝线图案固定所述拆纱区的CD边缘；以及通过将所述第一与第二折部的缝合环圈指状交叉，并插入销针贯穿其中，缝合所述织物。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述的缝线图案为锯齿状缝线图案。
36.根据权利要求34所述的方法，其中所述的缝线图案为锁缝图案。
37.根据权利要求34所述的方法，其中采用所述的缝线图案将所述的CD材料沿所述拆纱区的边缘固定。
38.一种造纸织物，包括多轴底布，呈无端环的形式，并沿第一折部和第二折部扁平化成两层；所述底布具有缝合环圈，该缝合环圈由沿第一和第二折部在拆纱区中的无束缚MD纱形成；所述拆纱区是通过将CD纱除去而在该拆纱区中留下无束缚MD纱而形成；以及其中，在各折部采用缝线图案固定拆纱区的CD边缘，以束缚沿所述拆纱区的CD边缘的所述纱线。
39.根据权利要求38所述的造纸织物，其中所述的缝线图案为锯齿状缝线图案。
40.根据权利要求38所述的造纸织物，其中所述的缝线图案为锁缝图案。
41.根据权利要求38所述的造纸织物，其中采用所述的缝线图案为将所述的CD材料沿所述拆纱区的边缘固定。
全文摘要
一种将可在机上缝合的多轴造纸织物进行缝合以防止纱线游移的方法。该多轴织物(22)呈无端环的形式，并沿折线(38)被扁平化成两层(40，42)。从折部(38)除去CD纱(28)，形成延伸的拆纱区。这样，在拆纱区中留下无束缚的MD纱(26)。然后，由折部(38)处无束缚的MD纱(26)形成缝合环圈(56)。在各个折部(38)处沿拆纱区边缘将CD材料(82，84)(例如连续CD纱)固定(重织)到该织物中。固定用的CD材料沿拆纱区边缘束缚CD纱尾，以防止CD纱尾游移至接缝区内。
文档编号D21F7/10GK1950566SQ200580014979
公开日2007年4月18日 申请日期2005年5月4日 优先权日2004年5月12日
发明者葛兰·柯奈特, 柏杰·莱迪恩, 波迪·强纳森, 山卓·雷, 法兰克·欧克斯利, 大卫·克雷伯斯 申请人:阿尔巴尼国际公司