专利名称：在造纸表面中织入缝编纱线对的多层成型织物的制作方法
技术领域：
本发明涉及造纸技术，具体说，涉及在造纸过程中所使用的织物。
在传统的长网造纸工艺中，要将一种纤维素纤维的水浆或者悬浮物(俗称纸浆)送入一个环形带上行段的顶面上，该环形带是用金属丝和/或合成材料编织而成的，并在两个或更多的滚筒之间运行。这种环形带通常被称作“成型织物”，它带有一个位于该织物上行段上表面的造纸表面，该表面起到一种过滤器的作用，使纤维素纤维从以水为介质的纸浆中分离出来，从而形成一种温纸网。在重力或织物上行段下表面处(即所谓的“机器侧”)所存在的真空的作用下，水分穿过被称作排水孔的成型织物的孔眼而被排出。
在脱离成型部之后，纸网被传送到造纸机的压榨部，在此它穿过由一对或多对压辊组成的辊隙，所述的压辊被另一种织物所覆盖，该织物通常被称作“压制毡”。压辊的压力将多余的水分从纸网中排出；通常在压制毡中设置一种“毛毡”层，用来强化排水。然后将纸幅送入一个干燥部，以便进一步去除水分。干燥之后，纸幅便可以进入下一步处理并进行包装。
一般说来，造纸机用的织物被制成一种环形带，它是运用两种基本织造技术中的一种制造出来的。在第一种技术中，运用一种平织技术织出一种平纹织物，再运用现有技术中的任意一种连接方法将其端部结合起来，形成一种环形带，例如可以将其端部拆散，然后再将其重新织造成一体(通常称之为拼接)，也可以将其缝制在一块可以进行针缝的折翼上或者将一块特殊的折翼折片缝制在其一端，然后将它们重新织造成可以进行针缝的环形带。对于一种造纸机用平纹织物来说，其经纱是沿机器方向延伸的，而纬纱则是沿垂直于机器的方向延伸的。在第二种技术中，采用一种环形织造工艺将织物直接织造成一种环形带的形式。在该环形织造工艺中，经纱是沿着垂直于机器方向延伸的，而纬纱则沿着机器方向延伸。在此，术语“机器方向”(MD)和“垂直机器方向”(CMD)分别表示一个在造纸机上与该造纸用织物的前进方向一致的方向，以及一个平行于该织物的表面而垂直于其运行方向的方向。上述的两种方法是现有技术中公知的方法，在此所述的“环形带”是指用上述的任何一种方法制成的带。
有效的织物层、纤维的支承性以及不要形成网印是在造纸过程中要着重考虑的因素，尤其是对于造纸机的成型部而言更是如此，初始的湿纸网是在此形成的。在制造高档纸时，网印是一个特别重要的问题，因为它是影响纸的性质，例如纸印、孔隙度、透光性及破洞等的一个核心因素。网印是单根纤维素纤维在纸幅内取向、致使纤维的端部恰巧位于成型织物的单根线或纱的间隙内而形成的。针对这一问题，人们建议采用一种表面共平面的、可穿透的织物结构，它允许纸纤维在相邻的织物纱线之间形成架桥，而不是穿过纱线之间的间隙。在此，“共平面”一词表示形成纸幅成型表面的纱线的上端基本上位于同一个高度，从而使其表面呈现出一种大致为平面的形态。所以，用于高档印刷、碳化、香烟制造、电容器等用途的高档纸，在此之前都是在非常精细织造、或者用很细的金属丝编织成的成型织物上制造出来的。
遗憾的是，这种精细编织的成型织物通常是非常脆弱的，而且在机器方向和垂直机器方向上均缺乏尺寸稳定性(尤其是在使用过程中)，由此导致织物使用寿命的缩短。此外，精细的织造有可能破坏织物的排水性能，使之不适合用作成型织物。
为了解决这些与精细编织有关的问题，人们开发出一些多层成型织物，它们的纸成型表面具有精细的纱线网，以利于纸的成型，而在其与机器相接触的一侧则为粗糙的纱线网，以提供足够的强度和耐用性。例如，已有的一种织物中包含有一个网眼密实的织物层，还有一个网眼粗糙的织物层，还有一些缝编纱线将这两个织物层结合在一起。这类织物通常被称作“三层”织物，在Osterberg的美国专利4,501,303、Vohringer的美国专利5,152,326以及Ward的美国专利5,437,315中有所描述。
虽然这些织物获得了成功的使用，但是它们仍然存在一些缺点，这些缺点与所含的缝编纱线有关。在一种典型的三层成型织物中，有一根或更多的缝编纱线位于一些顶层及底层CMD纱线之间，并且与顶层及底层MD纱线交织在一起。在这种结构中，一部分缝编纱线构成了该织物的一部分造纸表面。结果，用这种织物制成的纸，其外观可能受缝编纱线的影响(有时是负面影响)。
此外，业已证实三层织物存在着夹层磨损的问题。当该织物被用在造纸机上时，其顶层和底层之间会相互发生错位，无论是机器方向还是垂直机器方向均如此，这是由于压辊对织物所施加的拉力造成的。这一现象在一些造纸机中，例如被称作“高盘绕”的造纸机上变的更加严重，这些造纸机中包含多个压辊，其中的一些压辊与织物的顶面相接触。这种错位有可能导致织物的磨损，并使其厚度降低，由此影响织物的排水性，及其在造纸过程中的性能。在许多情况下，决定了织物的使用寿命的正是这种夹层磨损，而并非与造纸机相接触的该织物机器侧表面的磨损。
另外，由于这种三层织物的缝编纱线与其CMD顶层纱线相比具有一种不同的编织花型(即它们同时还与CMD底层纱线交织，但CMD顶层纱线却并非如此)，缝编纱线与CMD顶层纱线之间的张力也有所不同。这些差异可以导致织物产生非平面的变形，进而降低由该织物生产出的纸张的质量。
同时，这种三层织物的缝编纱线是非常结实而且耐久地将顶层和底层结合在一起，以抵抗底层在与造纸机相接触的时候所经历的磨损和擦伤，但是要想生产出高质量的纸张，必须十分精细。这种平衡是十分困难的。
着眼于以上问题，本发明的一个目的便是提供一种多层成型织物结构，其顶面织物层的变形很小。
本发明的另一个目的是提供一种多层成型织物结构，它可以生产出高质量的纸张。
本发明的另一个目的是提供一种多层成型织物结构，它可以使顶层和底层之间维持一种牢固的结合状态。
本发明的另一个目的是提供一种多层成型织物结构，它可以解决夹层磨损的问题。
这些问题以及其他一些都被本发明令人满意的加以解决了，本发明涉及一种供造纸机用的、在其造纸表面上使用了一种缝编纱线的多层成型织物。本发明的织物中包含有许多重复单元，每一个重复单元包括一组机器方向的顶层纱线；一组机器方向的底层纱线；一组垂直机器方向的底层纱线，它们与那组机器方向的底层纱线交织在一起；还有若干对沿垂直机器方向延伸的第一和第二缝编纱线。每一对第一和第二缝编纱线都与机器方向的顶层纱线和底层纱线交织在一起，这样，第一缝编纱线中的纤维支承部分便与机器方向的顶层纱线交织在一起，而第二缝编纱线中的结合部分则位于机器方向的顶层纱线的下方，并且第二缝编纱线中的纤维支承部分与机器方向的顶层纱线交织在一起，而第一缝编纱线中的结合部分则位于机器方向的顶层纱线的下方。当第一和第二缝编纱线从一机器方向过渡顶层纱线的下方穿过时，它们相互交叉。第一和第二缝编纱线的每一个结合部分都从至少一根机器方向底层纱线的下方穿过。缝编纱线的纤维支承部分及机器方向的顶层纱线形成了造纸表面，在未穿过至少一根机器方向底层纱线的垂直机器方向纱线中，它们占据了百分之33以下，最好不含有这种纱线。在这种结构中，缝编纱线对将底层缝合到机器方向顶层纱线上去，并形成了造纸表面的有效部分。
在一优选实施例中，缝编纱线的纤维支承部分与机器方向顶层纱线一起形成了一种平纹组织的造纸表面。在另一个优选的实施例中，它们形成了1×2斜纹造纸表面。在每一种情况中，缝编纱线的密度都足以将织物的各层牢牢的可靠的连接在一起。
图1A是本发明20综多层成型织物的一个实施例的顶视图，该织物具有一个平纹顶表面。
图1B是图1所示的织物底表面的一个顶剖视图。
图2A-2J是图1A和1B所示织物中的缝编纱线的剖视图。
图3A是本发明24综多层成型织物的一个实施例的顶视图，该织物具有一个1×2斜纹顶表面。
图3B是图3A所示的织物底部表面的顶剖视图。
图4A-4F是图3A和3B所示织物的缝编纱线的剖视图。
下面将参照附图对本发明作更加具体的说明。本发明并不受这些实施例的限制，相反，这些实施例的作用是向本领域的普通技术人员充分而完整的公开本发明。
在图1A和1B中描述了一种20综多层成型织物，其标号为10，图中所示的仅仅是该织物的一个重复单元。该织物10的重复单元包括10根MD顶层纱线11-20，10根MD底层纱线21-30，10根CMD底层纱线31-40，以及缝编纱线对41a、41b--50a、50b。
首先参照图1B，其中示出了织物10底层的一个重复单元。MD底层纱线21-30与CMD底层纱线31-40以一种综缎纹花型(harness satin)交织在一起，每一根CMD底层纱线都从一根MD底层纱线的上方、4根MD底层纱线的下方穿过，然后重复这种“上1/下4”的花型。例如，CMD底层纱线31穿过MD底层纱线21的上方、MD底层纱线22-25的下方、MD底层纱线26的上方以及MD底层纱线27-30的下方。其他的CMD底层纱线也遵循这种“上1/下4”的编织式样，只不过每一根纱线都与其相邻的CMD底层纱线错开2根MD底层纱线的距离。接下来，CMD底层纱线32穿过MD底层纱线21和22的下方、MD底层纱线23的上方、MD底层纱线24-27的下方、MD底层纱线28的上方以及MD底层纱线29和30的下方。这样，由MD底层纱线23穿过CMD底层纱线32的下方而形成的“纱结”便偏离由MD底层纱线21穿过CMD底层纱线31所形成的“纱结”2根MD底层纱线的距离。
现参照图1A，织物10的顶层是由MD顶层纱线和一部分缝编纱线对构成的。从图1A中可以看出，缝编纱线与MD顶层纱线相结合而形成了一个平坦的平纹组织顶部表面。缝编纱线与MD底层纱线和顶层纱线的交织可以通过阅读图1A和图2A-2J来理解。
重复单元中的每一根缝编纱线都可以分成两部分一个与MD顶层纱线交织的纤维支承部分，和一个与一根MD底层纱线交织的结合部分。它们是在“过渡”MD顶层纱线处相分离的，在该分离处的下方，缝编纱线对中的一根纱线穿过该纱线对中的另一根缝编纱线。每一对缝编纱线都相互编织在一起，以至于该纱线对中的一根纱线的纤维支承部分位于该纱线对中的另一根纱线结合部分的上方。每一对缝编纱线中的纤维支承部分都用标号“a”表示(例如41a、42a、43a)，它们以交替的方式与5根MD顶层纱线交织(交替的穿过3根MD顶层纱线的上方和2根MD顶层纱线的下方)，而该纱线对中的另一根缝编纱线(用标号“b”表示的)则从两根MD顶层纱线的上方穿过，同时从位于该两根MD纱线之间的一根MD顶层纱线的下方穿过。在其纤维支承部分，每一根缝编纱线都从一些MD顶层纱线的上方穿过，而相邻缝编纱线对中的纤维支承部分则从这些MD顶层纱线的下方穿过，同时也从一些MD顶层纱线的下方穿过，而相邻缝编纱线对中的纤维支承部分则从这些MD顶层纱线的上方穿过。依照这种方式，这些缝编纱线便与MD顶层纱线一起形成了一个平纹组织花型(见图1A)。
在其结合部分，每一根缝编纱线都以重复单元的形式从一根MD底层纱线的下方穿过。每一根缝编纱线都穿过位于由相邻MD所形成的两个纱结之间的MD底层纱线的下方，并且穿过将该缝编纱线夹持起来的CMD底层纱线的上方。这些缝编纱线对中的结合部分结合在一起，便在织物10的底部表面上形成了一种“上1/下4”的花型(见图1B)。
在图2I中对缝编纱线的组织花型作了说明，它描述了缝编纱线49a、49b与MD顶层纱线和底层纱线交织的情况。在其纤维支承部分，缝编纱线49a穿过MD顶层纱线11、13和15的上方，并穿过MD顶层纱线12和14的下方。然后，它再穿过MD过渡纱线16的下方及MD底层纱线26的上方。在其结合部分，缝编纱线49a穿过MD顶层纱线17-19的下方，同时又穿过MD底层纱线27和29的上方以及MD底层纱线28的下方，从而缝编出织物10的底层。随后，缝编纱线49a再从MD顶部过渡纱线20与MD底层纱线30之间穿过。图2I描述了缝编纱线49b的交织方式，其中，它的结合部分位于缝编纱线49a的结合部分之下；缝编纱线49b从MD顶层纱线11-15的下方穿过，与此同时又穿过MD底层纱线21、22、24、25的上方和MD底层纱线23的下方。在其纤维支承部分，缝编纱线49b穿过MD顶层纱线17的上方、MD顶层纱线18的下方以及MD顶层纱线19的上方，再穿过MD过渡顶层纱线20的下方，与由缝编纱线49a所形成的交替组织相连续。
从图2A-2H及2J(它们描述了另一些缝编纱线对与MD底层纱线和顶层纱线交织成的花型)中可以看出，上述的有关缝编纱线49a、49b相互关系的花型被其他的缝编纱线对所效仿。
再重新看图1A和1B，相邻的缝编纱线对与MD顶层纱线和底层纱线相交织，使该缝编纱线对之间相隔三根MD纱线。例如，缝编纱线41a从MD顶层纱线15、17和19的上方以及MD底层纱线32的下方穿过。缝编纱线42a则从MD顶层纱线12、14和16的上方以及MD底层纱线39的下方穿过。这样，该缝编纱线42a与缝编纱线43a便相隔三根MD顶层纱线和底层纱线。这种间隔三根MD纱线的情况，同样也适用于其他缝编纱线的交织。
再看图1A、1B及2A-2J，缝编纱线对与MD顶层纱线和底层纱线相结合时，使每一根“a”纱线(穿过三根MD顶层纱线上方的缝编纱线)都位于两根“b”纱线(穿过两根MD顶层纱线上方的缝编纱线)之间，而且每一根“b”纱线都位于两根“a”纱线之间。这种排布方式通过缝编纱线对41a，41b，42a，42b可以反映出来。如图1A和1B所示，缝编纱线41b位于缝编纱线41a和42a之间。如图1A，1B和2B所示，缝编纱线42a位于缝编纱线41b和42b之间。
现已发现，这种构型对于改进该织物顶面的造纸性能是有影响的，尤其是就MD过渡顶层纱线而言更是如此。当一根过渡纱线穿过一对缝编纱线的上方而形成一个顶部表面纱结时，与MD顶层纱线中它穿过一缝编纱线或CMD顶层纱线上方的其他位置相比，在该位置处该纱结将受到较小的来自于缝编纱线的向上的支承。结果，该纱结便处于比其他的MD顶层纱线纱结稍低的位置上。如图1A所示，由过渡MD顶层纱线形成的纱结形成了一系列断开的对角线；该对角线的一个例子是由MD顶层纱线14穿过缝编纱线41a，41b，和43a，43b、MD顶层纱线15穿过缝编纱线44a，44b，和46a，46b、MD顶层纱线16穿过缝编纱线47a，47b，和49a，49b、以及MD顶层纱线17穿过缝编纱线50a，50b而形成的。由那些MD顶层纱线纱结所形成的断开对角线可能具有较小的压力，这是由于上面所谈到的较小的向上支承力的缘故。由于这种沿对角线分布的纱结可能全部都处于稍低于其余的MD顶层纱线纱结的位置，用这种织物造纸时可能表现出这种花型，它能够依次影响纸上所印的图案。然而，由于所包含的缝编纱线是以缝编纱线“a”(它穿过三根MD顶层纱线的上方)和缝编纱线“b”(它穿过两根MD顶层纱线的上方)交替的形式出现的，而且如上所述纱线“a”和“b”是相互偏离的，位于MD顶层纱线纱结附近一侧的相邻缝编纱线对的纤维支承部分(例如穿过由MD顶层纱线15，16所形成的纱结的下方的缝编纱线46b，47a的纤维支承部分)是相互邻近的，而它们当中位于这些纱结另一侧的这些纱线对(即缝编纱线46a，47b)的纤维支承部分则被其他的缝编纱线对相互隔开。结果，由MD过渡顶层纱线纱结所形成的对角线就受到一些干扰，并变得不太明显。这样，在由织物10所形成的纸幅上，由这些纱结所形成的对角线花纹就变得不太明显，从而减轻了纸上的印痕。
本领域普通技术人员都很清楚，织物中上述的结构是由缝编纱线编入MD顶层纱线和底层纱线而形成的，使纱线对中的“a”缝编纱线的织造优先于纱线对中的“b”缝编纱线的织造，并在其后的所有重复单元中保持这种顺序。虽然希望所有的缝编纱线对都能遵循这种花型，但是，通过改变该顺序也可以获得某些好处，所以，仅仅少量(例如百分之25，33，40或50)的缝编纱线对遵循这种交替的顺序。
本领域普通技术人员都很清楚，其他的平纹组织花型也是可以形成的，其中缝编纱线被以不同的方式分成纤维支承部分和结合部分。例如，该织物可以包括一个顶层，在该顶层中，其纤维支承部分中的每一个缝编纱线对都从2，3，4或者更多根的MD顶层纱线的上方穿过。这些缝编纱线可以从不同数量的MD顶层纱线的上方穿过，也可以从相同数量的MD顶层纱线的上方穿过。当然，也可以对这种缝编纱线结合部分中的底部纱结的位置作适当的调整，以改变其顶部表面的缝编纱线花型。
在图3A，3B以及4A-4F中描述了本发明的另一个有关多层成型织物的实施例，其中所描述的是标号为100的多层成型织物中的一个重复单元。该重复单元包括12根MD顶层纱线101-112，12根MD底层纱线141-152，6根CMD底层纱线161-166，以及12根缝编纱线181a，181b-186a，186b。
首先参照图3B，由MD底层纱线和CMD底层纱线所形成的织物100，其机器侧的表面为一种“间断斜纹图案”。每一根CMD底层纱线都具有一种由MD底层纱线组成的“上1/下5”的重复花型。例如，CMD底层纱线161穿过MD底层纱线141的上方，MD底层纱线142-146的下方，MD底层纱线147的上方以及MD底层纱线148-152的上方。其余的CMD纱线也重复这种“上1/下5”的花型。然而，由从CMD底层纱线的下方穿过的MD底层纱线所形成的底侧纱结，却是按照一种间断斜纹图案的方式排布的，其底侧纱结分别由MD底层纱线141，143，145，142，146，144在CMD底层纱线161-166上形成的，以及MD底层纱线147，149，151，148，152，150在CMD底层纱线161-166上形成的。从图3B中可以看出，这些纱结无法形成一种如同斜纹织物一般的明显的对角线，而是形成一种“断开对角线”花型。
如图3A所示，织物100的顶部表面具有一种1×2的斜纹花型，它是由MD顶层纱线和一部分缝编纱线形成的。对于先前所述的那种织物10来说，每一根缝编纱线都具有一个纤维支承部分和一个结合部分；它们被机器方向的过渡顶层纱线分开，一对缝编纱线在该过渡顶层纱线的下方相互交叉。每一根缝编纱线的纤维支承部分在与MD顶层纱线交织时都遵循一种“上2/下1/上2”的花型。在其结合部分，除了从一根MD底层纱线的下方穿过之外，每一根缝编纱线都从MD顶层纱线和底层纱线之间穿过。被缝编的MD底层纱线位于一根或两根MD纱线处，该纱线远离将每一根缝编纱线的纤维支承部分及结合部分分离开来的MD过渡纱线。
该图形可以以缝编纱线185a作为示例，其缝编花型在图4E中有所描述。缝编纱线185a穿过MD顶层纱线101和102的上方，MD顶层纱线103的下方，以及MD顶层纱线104，105的上方，然后穿过MD过渡顶层纱线106的下方。在其结合部分，缝编纱线185a穿过MD底层纱线147和148的上方，MD底层纱线149的下方，以及MD底层纱线148，149的上方，然后穿过MD过渡顶层纱线112的下方。
缝编纱线对与MD顶层纱线相互交织，使其纤维支承部分与MD顶层纱线形成一种1×2的斜纹花型。再参照图4E，如上所述，缝编纱线185a穿过MD顶层纱线101和102的上方，MD顶层纱线103的下方，以及MD顶层纱线104，105的上方。缝编纱线185a，185b都穿过MD过渡顶层纱线106的下方，然后缝编纱线185b的纤维支承部分便延续先前由缝编纱线185a所建立起来的上2/下1的斜纹花型。这样，缝编纱线185b穿过MD顶层纱线107，108的上方，MD顶层纱线109的下方，以及MD顶层纱线110，111的上方，然后穿过MD过渡顶层纱线112的下方。
图3A所显示的是缝编纱线与MD顶层纱线相互交织，使每一个纤维支承部分中的“上2”节段，与其相邻的、并位于该缝编纱线侧面的缝编纱线对中的“上2”缝编纱线节段偏离一根MD顶层纱线。例如，缝编纱线181a穿过MD顶层纱线102和103的上方。最邻近的CMD顶层纱线121和122分别穿过MD顶层纱线101，102和103，104的上方。这样，缝编纱线的纤维支承部分便形成了明显的1×2斜纹对角线。
图3B也描述了缝编纱线是如何被交织到MD底层纱线当中去的。在图3B中可以看出，由每一根缝编纱线形成的纱结，当其穿过MD底层纱线的下方时，该纱结的位置是这样的在一个方向上，两根CMD底层纱线位于缝编纱线纱结与由该MD底层纱线穿过一根CMD底层纱线上方所形成的纱结之间，在相反方向上，三根CMD底层纱线位于缝编纱线纱结与由该MD底层纱线穿过一根CMD底层纱线上方所形成的另一个纱结之间。例如，当缝编纱线184a从MD底层纱线141的下方穿过时，便形成了一个纱结。当MD底层纱线141从CMD底层纱线161的下方穿过时，它形成了一个纱结，三根CMD底层纱线(162，163，164)将其与缝编纱线184a所形成的纱结分割开来。这种花型在另一个方向上也如此延续，CMD底层纱线165和166位于缝编纱线184a所形成的纱结与另一个纱结之间，该纱结将在CMD底层纱线166之后的下一根CMD底层纱线的下方(CMD底层纱线166具有与CMD底层纱线161相同的组织花型)，由MD底层纱线141形成。这样，缝编纱线184a的缝编纱线纱结便与MD底层纱线纱结分离开来，在一个方向上其间隔有三根CMD纱线，在另一个方向上其间隔有两根CMD纱线。
本领域普通技术人员将十分清楚，本发明的织物其顶层也可以采用其他形式的斜纹花型。例如，该织物可以具有一种1×3或1×4的斜纹顶层。这些斜纹花型可以是传统斜纹花型中的任何一种花型，例如象织物100的那样，也可以采用一种断开斜纹花型，例如传统的4或5综缎纹单层织物那样。这些织物还可以这样构成使缝编纱线对中的纤维支承部分穿过不同数量MD顶层纱线的上方。本领域普通技术人员都很清楚，在每一种情况下缝编纱线的结合部分都需要作适当的变化，以适应纤维支承部分的不同。
本领域普通技术人员都清楚，虽然在此优选详细描述和说明了平纹织物和斜纹织物，但是其他的织物织造方式，例如其他的斜纹织物及缎纹织物，只要它是采用缝编纱线对与MD顶层纱线一起组成一种织物的造纸表面，都可以被使用。还可以设想，虽然织物10和100被描述成优选采用三根CMD纱线，这些纱线至少未从一根MD底层纱线的下方穿过，但是，本发明的织物也可以包括一些仅权与MD顶层纱线相交织的CMD纱线。它们将占据百分之33以下的织物顶面(即对于每两对缝编纱线来说，这些CMD纱线的数量不超过一根)，最好占据百分之25或20以下的顶层表面，顶层表面中不含有任何CMD纱线为最佳。
可以采用任何数量的底层结构形式，只要它是通过缝编纱线对将MD底层纱线缝合在一起的。此外，虽然所述织物中的CMD顶层、底层纱线和缝编纱线对的数量是相同的，但这并非本发明所必须的；其他的比例，例如两个缝编纱线对对应一根CMD底层纱线，也是可以采用的。
用于本发明织物中的单根纱线的结构是可以有所不同的，这取决于所期望的最终造纸织物的性质是什么。例如，该纱线可以是多根长丝组成的纱线，单长丝纱线，经加捻的多长丝或单长丝纱线，纺制纱线，或者它们之间的任何组合。此外，本发明的织物中所采用的纱线材料可以是现今造纸织物中所通常使用的各种材料。例如，该纱线可以采用棉，毛，聚乙烯，聚酯，芳族聚酰胺，尼龙等等。本领域普通技术人员可以根据最终织物的具体应用来选择一种纱线材料。
就纱线的尺寸而言，它取决于造纸表面的尺寸和间距。一般说来，MD顶层纱线的直径大约等于或小于MD底层纱线的直径，CMD底层纱线的直径略大于MD底层纱线的直径。在一种典型的织物中，MD顶层纱线的直径大约在0.11-0.15mm之间，CMD底层纱线的直径大约在0.20-0.40mm之间，MD底层纱线的直径大约在0.17-0.25mm之间。缝编纱线的直径通常大约在0.11-0.17mm之间。
纱线的弹性模量最好是不相同的。例如，成对缝编纱线之外的那些与少量MD顶层纱线相交织的缝编纱线(例如织物10中的纱线“b”)，其弹性模量要高于成对的缝编纱线(一般要高10-50％)。
从以上的讨论中可以看出，本发明的织物是针对现有技术中的三层成型织物的。本发明的织物用缝编纱线作为该织物的顶层表面，无论它是平纹，斜纹，缎纹或者是其他花型的，当造纸表面中所含的缝编纱线占据较少的造纸表面时，都可以避免这些造纸表面的损坏。由缝编纱线所导致的该织物的整体性同时大大的减轻了(即使没能完全消除)夹层的磨损。此外，由于该缝编纱线构成了造纸表面，现有技术中的CMD顶层纱线与缝编纱线之间的张力差在本发明的织物中已不再存在，这种张力差会使造纸表面发生变形。缝编纱线的密度还使织物的顶层和底层之间的结合更为完整，在综合平衡纸的成型性能与耐用性、耐磨性时，它为设计人员提供了一种更大的纱线选择余地。
上述的实施例是对本发明的一些说明，并非对本发明构成限制。本发明的保护范围取决于所附的权利要求以及该权利要求中所包含的等同物。
权利要求
1.一种造纸机用的织物，它包括机器方向的顶层纱线、机器方向的底层纱线、垂直机器方向的底层纱线以及几组第一和第二垂直机器方向的缝编纱线，所述的织物是以若干重复单元的形式构成的，所述的每一个重复单元包括一组机器方向的顶层纱线；一组机器方向的底层纱线；与所述的一组机器方向的底层纱线相交织的一组垂直机器方向的底层纱线；以及沿垂直机器方向延伸的若干对第一和第二缝编纱线，每个纱线对中的第一和第二缝编纱线都与所述的机器方向的顶层纱线和底层纱线相交织，从而使所述第一缝编纱线中的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线相交织，所述的第二缝编纱线中的结合部分位于所述机器方向顶层纱线的下方，而且所述的第二缝编纱线的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线相交织，所述的第一结合纱线中的结合部分位于所述机器方向顶层纱线的下方，所述的第一和第二纱线在穿过一根机器方向过渡顶层纱线下方时相互交叉，所述第一和第二缝编纱线中的每一个结合部分都穿过至少一根机器方向底层纱线的下方；所述缝编纱线的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线形成一个造纸表面，该造纸表面包括百分之33以下的垂直机器方向的纱线，这些纱线不穿过至少一根机器方向底层纱线的下方。
2.如权利要求1所述的造纸机用的织物，其特征在于，第一交替缝编纱线对中的纤维支承部分穿过第一组机器方向交替顶层纱线的上方及第二组机器方向交替顶层纱线的下方，而且第二交替缝编纱线对中的纤维支承部分穿过第二组机器方向顶层纱线的上方及第一组机器方向交替顶层纱线的下方，所述的第一和第二交替缝编纱线对中的纤维支承部分、所述第一组机器方向交替顶层纱线和所述第二组机器方向交替顶层纱线构成了该织物的一个平纹组织顶面。
3.如权利要求2所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述第一缝编纱线中的纤维支承部分穿过第一数量机器方向纱线的上方，第二缝编纱线中的纤维支承部分穿过第二数量机器方向纱线的上方，所述的第一数量与第二数量是不相同的。
4.如权利要求3所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述的第一数量大于第二数量，所述的第二缝编纱线的弹性模量大于所述的第一缝编纱线的弹性模量。
5.如权利要求3所述的造纸机用的织物，其特征在于，第一数量是3，第二数量是2。
6.如权利要求1所述的造纸机用的织物，其特征在于，第一和第二缝编纱线的直径要小于机器方向顶层纱线的直径。
7.如权利要求1所述的造纸机用的织物，其特征在于，第一和第二缝编纱线的每一个结合部分都仅仅穿过一根机器方向底层纱线的下方。
8.如权利要求1所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述的重复单元包括10根机器方向顶层纱线和10根机器方向底层纱线。
9.如权利要求1所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述的机器方向顶层纱线和第一和第二缝编纱线中的纤维支承部分以一种重复花型相交织在一起，使每一个纤维支承部分都穿过第一对相邻的机器方向顶层纱线的上方、与所述第一对纱线相邻的第三机器方向顶层纱线的下方以及与所述的第三机器方向顶层纱线相邻的第二对机器方向顶层纱线的上方，而且相邻缝编纱线中的纤维支承部分穿过机器方向顶层纱线对的上方，该纱线对偏离一根机器方向顶层纱线，从而使所述的机器方向顶层纱线、第一和第二缝编纱线的纤维支承部分形成了一种1×2的斜纹花型。
10.如权利要求1所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述的造纸表面不含有未穿过至少一根机器方向底层纱线下方的垂直机器方向纱线。
11.如权利要求1所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述的缝编纱线与所述的机器方向顶层纱线和底层纱线相交织，从而使相邻的缝编纱线对从机器方向过渡顶层纱线的下方穿过，该过渡顶层纱线偏离三根机器方向顶层纱线。
12.如权利要求1所述的造纸机用的织物，其特征在于，有百分之25-50的第一和第二缝编纱线与所述的机器方向顶层纱线交替的交织在一起。
13.一种造纸机用的织物，它包括机器方向的顶层纱线、机器方向的底层纱线、垂直机器方向的底层纱线以及一组第一和第二垂直机器方向的缝编纱线，所述的织物是以若干重复单元的形式构成的，所述的每一个重复单元包括一组机器方向的顶层纱线；一组机器方向的底层纱线；与所述的一组机器方向的底层纱线相交织的一组垂直机器方向的底层纱线；以及沿垂直机器方向延伸的若干对第一和第二缝编纱线，每个纱线对中的第一和第二缝编纱线都与所述的机器方向的顶层纱线和底层纱线相交织，从而使所述第一缝编纱线中的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线相交织，所述的第二缝编纱线中的结合部分位于所述机器方向顶层纱线的下方，而且所述的第二缝编纱线的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线相交织，所述的第一结合纱线中的结合部分位于所述机器方向顶层纱线的下方，所述的第一和第二纱线在穿过一根机器方向过渡顶层纱线下方时相互交叉，所述第一和第二缝编纱线中的每一个结合部分都穿过至少一根机器方向底层纱线的下方，百分之25-50的缝编纱线与所述的机器方向顶层纱线交替的交织在一起；所述缝编纱线的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线形成一个造纸表面，该造纸表面包括百分之33以下的垂直机器方向的纱线，这些纱线不穿过至少一根机器方向底层纱线的下方。
14.如权利要求13所述的造纸机用的织物，其特征在于，缝编纱线第一交替对的纤维支承部分穿过第一组机器方向交替顶层纱线的上方和第二组机器方向交替顶层纱线的下方，缝编纱线第二交替对的纤维支承部分穿过第二组机器方向顶层纱线的上方和第一组机器方向交替顶层纱线的下方，缝编纱线第一和第二交替对中的纤维支承部分、第一组机器方向交替顶层纱线、以及第二组机器方向交替纱线形成了所述织物的一个平纹组织顶面。
15.如权利要求14所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述第一缝编纱线中的纤维支承部分穿过第一数量机器方向纱线的上方，第二缝编纱线中的纤维支承部分穿过第二数量机器方向纱线的上方，所述的第一数量与第二数量是不相同的。
16.如权利要求15所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述的第一数量大于第二数量，所述的第二缝编纱线的弹性模量大于所述的第一缝编纱线的弹性模量。
17.如权利要求15所述的造纸机用的织物，其特征在于，第一数量是3，第二数量是2。
18.如权利要求13所述的造纸机用的织物，其特征在于，第一和第二缝编纱线的直径要小于机器方向顶层纱线的直径。
19.如权利要求13所述的造纸机用的织物，其特征在于，第一和第二缝编纱线的每一个结合部分都仅仅穿过一根机器方向底层纱线的下方。
20.如权利要求13所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述的重复单元包括10根机器方向顶层纱线和10根机器方向底层纱线。
21.如权利要求13所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述的缝编纱线与所述的机器方向顶层纱线和底层纱线相交织在一起，使相邻的缝编纱线对穿过机器方向过渡顶层纱线的下方，该纱线偏离三根机器方向顶层纱线。
22.如权利要求13所述的造纸机用的织物，其特征在于，所述的造纸表面不含有未穿过至少一根机器方向底层纱线下方的垂直机器方向纱线。
23.一种造纸的方法，它包括以下步骤(a)提供一种造纸机用的织物，该织物包括机器方向的顶层纱线、机器方向的底层纱线、垂直机器方向的底层纱线以及几组第一和第二垂直机器方向的缝编纱线，所述的织物是以若干重复单元的形式构成的，所述的每一个重复单元包括一组机器方向的顶层纱线；一组机器方向的底层纱线；与所述的一组机器方向的底层纱线相交织的一组垂直机器方向的底层纱线；以及沿垂直机器方向延伸的若干对第一和第二缝编纱线，每个纱线对中的第一和第二缝编纱线都与所述的机器方向的顶层纱线和底层纱线相交织，从而使所述第一缝编纱线中的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线相交织，所述的第二缝编纱线中的结合部分位于所述机器方向顶层纱线的下方，而且所述的第二缝编纱线的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线相交织，所述的第一结合纱线中的结合部分位于所述机器方向顶层纱线的下方，所述的第一和第二纱线在穿过一根机器方向过渡顶层纱线下方时相互交叉，所述第一和第二缝编纱线中的每一个结合部分都穿过至少一根机器方向底层纱线的下方；所述缝编纱线的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线形成一个造纸表面，该造纸表面包括百分之33以下的垂直机器方向的纱线，这些纱线未穿过至少一根机器方向底层纱线的下方；(b)向该织物施加纸浆；以及(c)去除该纸浆中的水分。
24.如权利要求23所述方法，其特征在于，第一交替缝编纱线对中的纤维支承部分穿过第一组机器方向交替顶层纱线的上方及第二组机器方向交替顶层纱线的下方，而且第二交替缝编纱线对中的纤维支承部分穿过第二组机器方向顶层纱线的上方及第一组机器方向交替顶层纱线的下方，所述的第一和第二交替缝编纱线对中的纤维支承部分、所述第一组机器方向交替顶层纱线和所述第二组机器方向交替顶层纱线构成了该织物的一个平纹组织顶面。
25.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述的机器方向顶层纱线和第一和第二缝编纱线中的纤维支承部分以一种重复花型相交织在一起，使每一个纤维支承部分都穿过第一对相邻的机器方向顶层纱线的上方、所述第一对纱线相邻的第三机器方向顶层纱线的下方以及与所述的第三机器方向顶层纱线相邻的第二对机器方向顶层纱线的上方，而且相邻缝编纱线中的纤维支承部分穿过机器方向顶层纱线对的上方，该纱线对偏离一根机器方向顶层纱线，从而使所述的机器方向顶层纱线、第一和第二缝编纱线的纤维支承部分形成了一种1×2的斜纹花型。
26.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述的造纸表面不含有未穿过至少一根机器方向底层纱线下方的垂直机器方向纱线。
全文摘要
造纸机用多层成型织物,其造纸表面中使用了一些缝编纱线。本发明的织物是由若干重复单元构成的,每一个重复单元包括:一组机器方向的顶层纱线;一组机器方向的底层纱线;与所述的一组机器方向的底层纱线相交织的一组垂直机器方向的底层纱线;以及沿垂直机器方向延伸的若干对第一和第二缝编纱线对。每个纱线对中的第一和第二缝编纱线都与所述的机器方向的顶层纱线和底层纱线相交织,从而使所述第一缝编纱线中的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线相交织,所述的第二缝编纱线中的结合部分位于所述机器方向顶层纱线的下方,而且所述的第二缝编纱线的纤维支承部分与所述的机器方向顶层纱线相交织,所述的第一缝编纱线中的结合部分位于所述机器方向顶层纱线的下方。所述的第一和第二缝编纱线在穿过一根机器方向过渡顶层纱线下方时相互交叉,所述第一和第二缝编纱线中的每一个结合部分都穿过至少一根机器方向底层纱线的下方。缝编纱线的纤维支承部分与机器方向顶层纱线形成了该造纸表面。
文档编号D21F1/00GK1256730SQ97182244
公开日2000年6月14日 申请日期1997年10月16日 优先权日1997年8月1日
发明者凯文·J·沃德 申请人:维韦克斯公司