耐水解的纺织波纹纸制造机用织物的制作方法

专利名称：耐水解的纺织波纹纸制造机用织物的制作方法
技术领域：
本发明涉及用在波紋箱纸板制造机(corrugator box-board machine)上的 皮带，更具体地，涉及对齐(in-line)缝合的纺织皮带(woven belt),由此通过 加入聚苯硫醚(PPS)或聚醚醚酮(PEEK)纱线保护织物边缘。
背景技术：
在波紋箱纸板制造机上存在挂面纸板纸和波紋原纸(corrugating medium paper)向波紋箱纸板的转化。这通过以下方法实现将液体粘合剂涂在三张 纸上，并且由一个或多个编织的或针织的或其组合的波紋纸制造机皮带压到 一系列蒸汽加热的板上以干燥该粘合剂，从而将该纸张组件"粘合"在一起。 来自于该板的热直接传导给该"粘合的纸张"(波紋箱纸板)并且通过其进入 波紋纸制造机皮带。
除了这种干燥功能以外，该皮带还必须将该波紋箱纸板输送通过冷却部 分并在此后进入到下 一 阶段。
通常理想的是，波紋纸制造机皮带具有某些性能，例如在高温和蒸汽再 加上高张力条件下具有强度、耐久性、尺寸稳定性以及无痕接缝(seam)。 另外，该皮带在机器方向上应该是柔韧的，但在机器横向上应该是足够稳定 的，以保持接近于皮带的初始尺寸，并且促进在所述条件下沿着其通道绕该 机器被导向的能力。同样理想的是，皮带是充分可渗透的，以允许蒸汽容易 地通过该材料以便不重新弄湿该波紋箱纸板。
以前的波紋纸制造机皮带具有低的渗透性并且利用吸收然后蒸发的原 理，导致重新弄湿波紋箱纸板。这限制了波紋纸制造机的速度，因为干燥是 有限的。这些类型的皮带通常重且渗透性非常低。这些理想的性能不得不通 过利用由纺成的和复丝材料构成的相对较厚的厚度(caliper)来实现。
无纺类型的皮带，例如螺旋织物(spiral fabric)已经用作波紋纸制造机皮 带，但它们由于其性质具有机械边缘损坏的问题，例如拆开后该拆开的部分 被机器内的物体绊住，引起灾难性故障。另夕卜，由于光滑的表面导致板滑移，引起板的质量问题，并且由于持续暴露于蒸汽、 一般是由于水解，导致织物
边缘降解(degradation )。
随着波紋箱纸板的宽度变化——这在波紋纸制造机上是正常的，皮带的 边缘暴露于更多的磨损和热以及水解降解作用。在没有波紋箱纸板保护皮带 的地方，磨损和热以及水解降解作用增多。
因此，需要这样一种波紋纸制造机皮带其通过推迟织物暴露侧的磨损 和降解作用而具有在苛刻的环境中经受更长时间的能力。

发明内容
满足上述需要的波紋纸制造机皮带是由针对其理想性能而仔细挑选的 不同材料所组成的设计纺织产品。
因此，本发明提供设计成具有预定的渗透性的织物，也称为皮带。该预 定的渗透性可以基于将安装该皮带的波紋纸制造机的需要。该织物更轻，更 易于安装，比常规织物使用更少的蒸汽来干燥纸板，并且比常规皮带使用更 少的能量来驱动该皮带。作为皮带的通常最弱的部分的边缘和接缝用现有的 材料加以保护。
用于复合织物的主体的材料是聚酯或聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)中的 至少一种。该皮带的基本结构优选使用一层或多层的聚酯单丝制造。在优选 的实施方式中，最少为一层，最多为十层。或者，该织物的基本结构可以是 100 % PPS或PEEK单丝纱线。
当未与纸幅(web)接触或未被其覆盖时，织物的边缘部分暴露于波紋 纸制造机运行条件的苛刻环境下。这些与接缝都是织物最薄弱的部分。优选 向织物的主要部分添加额外的边缘材料。即，在机器方向上运行的织物的主 要中心部分具有添加到侧板(side panel)区域的额外的或更多的耐蚀材料。箱 纸板通常覆盖主要的中间部分，并且铺在，或者延伸以覆盖一部分侧边部分。
优选用聚苯辟。醚(PPS)或聚醚醚酮(PEEK)单丝纱线增强皮带的边缘以给 予增加的强度和优异的耐热性和耐水解性。PPS为任何先进工程塑料化学品 提供最广泛的耐受性。PPS没有已知的低于392下(200。C)的溶剂，并且对于 蒸汽、强碱、燃料和酸都是惰性的。最少的吸湿以及非常低的线性热膨胀系 数，再结合消除应力的制造方式，使得PPS理想地适于波紋纸制造机皮带应 用。在优选的实施方式中，使用基本上纯的PPS或具有附加的合金如尼龙的
PPS。
该PPS或PEEK单丝纱线可以编织成优选位于聚酯表面之下。在优选 实施方式中，聚酯的表面一般为约0.2mm直径至约2.0mm直径，更优选约 0.60 mm直径，并且PPS或PEEK单丝纱线为约0.6-0.7 mm、优选约0.67 mm 宽x约0.2-0.5 mm、优选约0.36 mm高的矩形形状，以使它们免于遭受磨损。 该PSS或PEEK单丝纱线也可以编织在该聚酯织物的表面以紧邻着聚酯织节 (knuckle)形成织节。或者，PPS或PEEK单丝纱线与聚酯的直径大致相同， 并JU立于相同平面内。
在该织物中，第一侧边部分用PPS或PEEK沿着第一侧边缘编织到织 物主体上。第二侧边部分也用PPS或PEEK沿着第二侧边缘编织到织物主体 上。第二侧边缘与第一侧边缘相对。
同样地，第 一和第二侧边部分可以与该织物主体具有相同的编织图案。
当使用螺旋针接缝(spiral pin seam)连接织物的各端时，该接缝优选由具 有非常高的耐热性和耐水解性的PEEK材料组成。同样地，该厚度与该织物 的厚度大致相同，并且与该织物的主体对齐，因此没有产生或最小限度地产 生接缝痕迹。用在接缝中的螺旋可以由PEEK、 PPS或PET单丝纱线组成。 结果，由于导致印记(printing)和其它缺点的接缝痕迹而使之不合格的纸板产 品更少，从而浪费更少。
还可以使用环形接缝(loop seam)来连接织物的各端。该接缝环优选由机 器方向的纱线形成以对于所有级别的箱纸板设计优选完全对齐的、优选无痕 的接缝。结果，由于导致印记和其它缺点的接缝痕迹而使之不合格的纸板产 品更少，从而浪费更少。
螺旋针接缝和环形接缝均优选与织物的平面对齐。
皮带的渗透性优选在约50-2，000 cfm范围内，更优选在100-1500 cfm范 围内。因而所得皮带稳定而柔韧。它具有带织节的编织表面，该表面具有驱 动纸板通过机器所必要的摩擦系数。该皮带还是充分可渗透的以允许蒸汽通 过织物，从而使得机器速度更快并且提高干燥速率。
如上构造的织物稳定而柔韧，并且具有带织节的或浮起的(floated)编织 表面从而提供驱动纸板通过机器所必要的摩擦系数。该织物还是充分可渗透 的以允许蒸汽通过织物，从而允许机器速度更快并且提高干燥速率。
或者，该织物可以不用PPS或PEEK制造。在本发明中，将不同的边
缘材料添加到织物的主要部分。即，在机器方向上运行的织物的主要中心部 分具有添加到侧板区域的额外的或替换纱线。箱纸板一般覆盖主要的中间部 分，并且铺在或延伸以覆盖一部分侧边部分。
更进一步地，第一和第二侧边部分可以进行与织物主体同样的处理，例 如，热定形、拉伸、涂布等。当利用涂层时，该涂层与所述复合织物相比具
有提高的剥离性能(release property)、提高的耐磨性和提高的热稳定性中的至 少一种。
用于第 一侧边部分的材料为以下材料中的至少 一种聚苯硫醚(PPS)、 聚醚醚酮(PEEK)、耐高温和耐水解的聚合物、使用PPS的混合物、使用PEEK 的混合物、PPS的合金、PEEK的合金、尼龙、碳浸渍的尼龙、或其它传导 材料。
还优选织物主体与第一侧边部分具有基本相同的CFM通过量 (throughput).但是，取决于设计参数，第一侧边部分的CFM通过量可以与 织物主体不同，或者可以与第二侧边部分不同。
另外，优选织物的主体部分与侧边部分平滑过渡。
第一和第二侧边部分的尺寸取决于纸幅(paper web)的尺寸。当在绵纱 (weft)方向测量时，侧边部分的宽度可以为1英寸至织物或皮带横向上的整 个距离。优选地，当在炜纱方向测量时，侧边部分的宽度为约10英寸-约30 英寸，更优选为约24英寸。


下面的具体实施方式

部分将结合所述的多幅附图，通过本发明示例性实 施方式的非限制性实施例进一步描述本发明，其中在全部几副附图中，相同 的附图标记表示相似的部分，其中
图1为本发明的纺织织物的平面图；以及
图2为示出螺旋接缝的本发明的纺织织物的接缝区域的平面图；以及 图3为示出环形接缝的本发明的纺织织物的接缝区域的平面图。
具体实施例方式
图1示出了本发明的织物10的示意性平面图。图2为示出螺旋接缝的 本发明的纺织织物的接缝区域的平面图。图3为示出环形接缝的本发明的纺织织物的接缝区域的平面图。该复合织物具有中心织物部分12、第一织物侧
边部分14和第二织物侧边部分。MD表示该复合织物的机器方向。
应理解第一织物侧边部分14与第二织物侧边部分16是可以互换的，并 且提及一个时可以与另一个互换。另外，图1的平面图可以代表纸板面或背 面。
中心部分12可以为现有技术中的已知的任何纺织织物。用于中心部分 12的材料优选使用一层或多于一层，优选1-10层，更优选1-3层的聚酯单 丝制造。
第一织物侧边部分14为织物IO的增强边缘。即，在机器方向运行的织 物的中心织物部分具有侧板14、 16。侧板14、 16用PPS或PEEK增强。箱 纸板18通常^隻盖中心织物部分12,并且铺在或延伸以覆盖第一和第二纸幅 交叠20、 22处的侧边部分14、 16的一部分。
在织物10中，第一侧边部分14是沿着第一分界线24的中心织物部分 12的一部分。第二织物侧边部分16是沿着第二分界线26的中心织物部分 12的一部分。第二分界线26与第一分界线24相对。第一和第二织物侧边部 分14、 16可以是中心织物部分12的一部分，或者编织到中心织物部分12 上。将第一和第二织物侧边部分14、 16编织到中心织物主体12上优选在编 织中心织物主体的相同织机上进行。
第一织物侧边部分14不要求具有与中心织物部分12或第二织物侧边部 分16相同的编织图案。在优选实施方式中，第一和第二织物部分14、 16具 有相同的编织图案，并且组成中心织物部分12的材料中的至少一种为第一 和第二织物侧边部分14、 16的织物的一部分。另外，优选第一和第二织物 部分14、 16具有与中心织物部分12相同的编织图案。
更进一步地，第一和第二织物侧边部分14、 16可以与中心织物部分12 进^"相同的处理。例如，热定形、」扭伸、涂布等。
用于复合织物10的中心织物部分12的材料优选聚酯，也可以是PPS 或PEEK。
用于第一织物侧边部分14和/或第二织物侧边部分16的材料优选为以 下材料中的至少一种聚苯硫醚(PPS)和聚醚醚酮(PEEK)、耐高温和耐水解 的聚合物、使用PPS的混合物、使用PEEK的混合物、PPS的合金、PEEK 的合金、尼龙、碳浸渍的尼龙、或其它传导材料。
在优选实施方式中，皮带的侧边缘14、 16使用与中心织物部分12的底
布相同的纱线编织，并且侧边缘用聚笨硫醚(PPS)或聚醚醚酮(PEEK)增强以 给予增加的强度和优异的耐热性和耐水解性。PPS为任何先进工程塑料的化 学品提供最广泛的耐受性。PPS没有已知的低于392。F(200。C)的溶剂，并且 对于蒸汽、强碱、燃料和酸都是惰性的。最少吸湿以及非常低的线性热膨胀 系数，再结合消除应力的制造方式，使得PPS理想地适于波紋纸制造机皮带 应用。在优选的实施方式中，使用基本上纯的PPS或具有附加的合金如尼龙 的PPS。
另外，用于第一织物侧边部分14的第一织物侧边部分纤维28的直径以 及用于第二织物侧边部分16的第二织物侧边部分纤维30的直径可以基本上 与用于中心织物部分12的中心织物部分纤维32的直径相同。
当第一侧边部分编织到织物主体上时，优选在相同平面内进行编织。 PPS或PEEK可以编织到侧边缘14、 16中，因此它优选位于聚酯的表 面之下。在优选实施方式中，聚酯的表面通常为约0.2mm直径至约2.0mm 直径，更优选为约0.60 mm直径，并且PPS或PEEK为约0.6-0.7 mm、优选 约0.67 mm宽x约0.2-0.5 mm、优选约0.36 mm高的矩形形状，因此它免于 遭受磨损。PPS或PEEK还可以编织到聚酯织物的表面上以紧邻着聚酯织节 形成织节。或者，PPS或PEEK的直径与聚酯的直径近似相同，并且位于相 同平面内。
当图2所示的螺旋针接缝34用于连接织物10的各端时，接缝34优选 由具有非常高的耐热性和耐水解性的PEEK材料组成。同样地，该厚度与织 物的厚度大致相同，因此不会产生接缝痕迹。用在接缝中的螺旋可以由 PEEK、 PPS或PET纱线组成。还可以利用图3所示的环形接缝36。接缝环 38优选由机器方向的纱线或附在机器方向的纱线上的螺旋线圈(spiral loop ) 34形成以对于所有级别的箱纸板设计优选完全对齐的无痕接缝。结果，由于 导致印记和其它缺点的接缝痕迹而使之不合格的纸板产品更少，从而浪费更 少。
螺旋接缝34和环形接缝36均优选与织物10的平面对齐。 皮带10的渗透性优选在约50-2,000 cfm范围内，更优选在100-1500 cfm 范围内。因而皮带稳定而柔韧。它具有带织节的编织表面，该表面具有驱动 纸板通过机器所必要的摩擦系数。该皮带还是充分可渗透的以允许蒸汽通过织物，从而使得机器速度更快并且提高干燥速率。
织物的边缘部分，当未与纸幅接触或未被其覆盖时，暴露于造纸机运行 条件的苛刻环境下。这些与接缝都是织物最薄弱的部分。优选将额外的边缘 材料添加到织物的主要部分。即，在机器方向运行的织物的主要中心部分具 有添加到侧板区域的额外的或不同的材料。箱纸板一般覆盖主要的中间部 分，并且铺在或延伸以覆盖一部分侧边部分。
如上构造的织物IO稳定而柔韧，并且具有带织节的或浮起的编织表面， 从而提供驱动纸板通过机器所必要的摩擦系数。该织物是充分可渗透的以允 许蒸汽通过织物，从而使得机器速度更快并且提高干燥速率。
或者，织物IO可以不用PPS或PEEK制造。在本发明中，将不同的边 缘材料添加到织物的主要部分。即，在机器方向运行的织物的主要中心部分 具有侧板区域中的额外的或替换纱线。箱纸板一般覆盖主要的中间部分，并 且铺在或延伸以覆盖一部分侧边部分。
另外，织物的主要部分与侧边部分之间优选平滑过渡。
第 一 和第二侧边部分的尺寸取决于箱纸板的宽度。当在炜纱方向测量
时，侧边部分的宽度可以为1英寸至织物或皮带横向上的整个距离。当在纟韦 纱方向测量时，优选侧边部分的宽度为约10英寸-约30英寸，并且更优选 为约24英寸。
.应当注意提供前述实例仅是出于解释的目的，而决不能认为是对本发明 的限制。尽管已经参考示例性的实施方式描述了本发明，应理解本文所使用 的词语为描述性和说明性用词，而不是限制性用词。在不背离本发明的范围 和精神的情形下，可以在如目前所述的和将修改的所附权利要求的范围内对 本发明的各方面进行改变。尽管已经参考具体的方法、材料和实施方式描述 了本发明，本发明并不拟限于在此所公开的细节；相反，本发明延伸至在所 附权利要求的范围内的所有功能上等同的结构、方法和用途。
权利要求
1.纺织波纹纸制造机皮带，包括织物主体，其具有由第一材料制造的基层，并且具有至少一层在机器方向和机器横向上运行的第一材料，该织物主体具有第一端和第二端；以及连接第一织物端和第二织物端的对齐的接缝(inline seam)；其中，该第一材料为聚酯。
2. 权利要求1的皮带，其中，该对齐的接缝为在机器方向上运行的 第 一材料所形成的环形接缝或附于在机器方向上运行的第 一材料上的螺 旋接缝中的一种。
3. 权利要求l的皮带，其中该聚酯为聚酯单丝。
4. 权利要求1的皮带，进一步包括与第一材料编织在一起的第二材料。
5. 权利要求4的皮带，其中该第二材料为以下材料中的至少一种 聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、耐高温和耐水解的聚合物、使用PPS 的混合物、使用PEEK的混合物、PPS的合金、PEEK的合金、尼龙、碳 浸渍的尼龙、或其它传导材料。
6. 权利要求4的皮带，进一步包括第一侧边部分和第二侧边部分， 其中在第一侧边部分和第二侧边部分的至少一个中，第二材料与第一材料 编织在一起。
7. 权利要求5的皮带，其中第一侧边部分具有与织物主体相同的处理。
8. 权利要求4的皮带，其中第二材料具有比第一材料更大的耐水解性。
9. 权利要求6的皮带，其中第一侧边部分在经纱(warp)方向上沿着皮 带横向上的宽度为约1英寸至皮带在横向上的约整个距离。
10. 权利要求8的皮带，其中第一侧边部分的宽度为约10英寸至约 30英寸。
11. 权利要求l的皮带，其中该皮带具有在约50-2,000 cfm范围内的渗透性。
12. 纺织波紋纸制造机皮带，包括织物主体，其具有由第一材料制造的基层，并且具有至少一层在机器 方向和机器横向上运行的第一材料，该织物主体具有第一端和第二端；以 及连接第 一 织物端和第二织物端的对齐的接缝； 其中，该第一材料为聚酯。其中，该对齐的接缝为在机器方向上运行的第一材料所形成的环形接 缝或附于在机器方向上运行的第 一材料上的螺旋接缝。
13. 权利要求12的皮带，其中该聚酯为聚酯单丝。
14. 权利要求12的皮带，进一步包括与第一材料编织在一起的第二 材料；其中，该第二材料为以下材料中的至少一种聚苯硫醚(PPS)、聚醚 醚酮(PEEK)、耐高温和耐水解的聚合物、使用PPS的混合物、使用PEEK 的混合物、PPS的合金、PEEK的合金、尼龙、碳浸渍的尼龙、或其它传 导材料。
15. 权利要求12的皮带，进一步包括第一侧边部分和第二侧边部分， 其中在第 一侧边部分和第二侧边部分的至少 一个中，第二材料与第 一材料 编织在一起。
16. 权利要求15的皮带，其中第一侧边部分具有与织物主体相同的 处理。
17. 权利要求12的皮带，其中第二材料具有比第一材料更大的耐水 解性。
18. 权利要求15的皮带，其中第一侧边部分在绵纱(weft)方向上沿着 皮带横向上的宽度为约1英寸至皮带在横向上的约整个距离。
19. 权利要求18的皮带，其中第一侧边部分的宽度为约10英寸至约 30英寸。
20. 权利要求12的皮带，其中该皮带具有在约50-2,000 cm范围内的渗透性。
全文摘要
一种纺织波纹纸制造机皮带，其具有织物主体，该织物主体具有由聚酯材料制造的基层，并且具有至少一层在皮带的机器方向和机器横向上运行的聚酯。织物主体具有通过使用对齐的接缝连接的第一端和第二端。将具有比该聚酯更大的耐水解性的材料编织到皮带的侧边部分中以提高耐水解性。
文档编号D21F7/08GK101200861SQ2007101671
公开日2008年6月18日 申请日期2007年10月24日 优先权日2006年10月24日
发明者吉尔伯特·罗斯, 威廉·J·哈伍德 申请人:沃依特专利有限责任公司