专利名称：用于－湿态织物脱水的气压机的制作方法
背景技术：
在生产具有所希望的属性的一最终产品时，必须考虑诸如浴巾和面巾的纸巾产品的许多特征，使得其适于和宜于产品的预期目的。产品的改进的柔软性已长期成为一主要的目的，并且这已成为使优质产品成功的一特别重要的因素。通常，柔软性的主要组成包括刚性和蓬松性(密度)，较低的刚性和较高的蓬松性(较低的密度)通常会改善感觉到的柔软性。
虽然增大的柔软性对于所有类型的薄片织品都是希望的，但尤其渴望在无皱纹的透干薄片内获得柔软性的改进。透干通过使热空气穿透织物直到其干燥而提供从织物脱水的一相对无压缩的方法。更具体地说，将一湿态织物从形成的织物带输送到一粗糙的、具有极高渗透性的透干织物带上，并且被保持在该透干织物带上，直到其干燥。所获得的干燥织物比传统地干燥的无皱纹的薄片更柔软和更蓬松，因为形成了较少的粘结并且织物被较少压缩。因此，在取消美国式干燥机和制造一无皱纹的透干产品方面具有优点。但是，与有皱纹的相应的薄片相比，无皱纹的透干薄片触摸起来通常非常粗糙。这部分地是由于一无皱纹薄片所固有的高刚性和强度，但也部分是由于用于使湿态织物在其上放置和干燥的透干织物带的粗糙度。
因此，在现有技术中所缺少和需要的是制造具有改进的柔软性的薄片织品的方法，尤其是制造具有改进的柔软性的无皱纹的透干薄片织品，以及允许制造这种薄纸织品的一装置。
发明的概述现已发现，在将湿态织物从一成形织物带向一个或多个较慢速度的中间输送织物带输送前，在进一步将织物输送到透干织物带上来最终干燥织物前，可以通过将织物脱水到大于大约30％的稠度来制造一改善的无皱纹的透干织物。特别是，已经意外地发现在差速输送点前增大无皱纹透干织物的稠度能导致(1)沿加工方向和横向两者的较高的拉伸特性，有助于改善织物的运行性能；和(2)降低的模数，即增大的柔软性，当拉伸强度被调节到正常值时。即使是与以较低的稠度进行差速输送来产生的薄纸产品相比，该发现允许薄纸产品的制造商以给定的拉伸强度生产较低模数的薄纸产品。
本发明一方面涉及用于无压缩地脱水湿态织物的一气压机。该气压机是在差速输送前将无皱纹透干的织物脱水到大约30％的稠度或更高稠度的一特别合意的装置。虽然与一真空装置相连的加压流体喷射曾经在专利文献中论述过，但这样的装置在薄纸制造中尚未广泛使用。原则上，这是由于以前没有认识到在差速输送前将织物脱水到大约30％的稠度以上会获得在此所述的改进的产品特性。此外，还据信使用这样的装置的障碍导致了实际执行的困难，包括薄纸织物裂解，加压流体泄漏，密封和／或织物带磨损等。在此公开的气压机克服了这些困难和提供了将一湿态织物脱水到以前用工业上有效的速度不可想到的稠度值的一实际装置，而不用加热来脱水。
因此，在一实施例中，根据本发明的用于对一湿态织物脱水的一气压机，包括适于将湿态织物夹持于其间并且将湿态织物输送通过气压机的支承织物带；一第一脱水装置，包括一对垂直于加工方向的密封件，所述密封件包括密封叶片；一第二脱水装置，包括由一可变形材料形成的一垂直于加工方向的密封件，第一和第二脱水装置可彼此相对移动并且适于采取一操作位置，其中在该操作位置时第一和第二脱水装置彼此可操作地相连并且至少一个密封叶片紧密地接触于支承织物带上，而在支承织物带的另一侧，通过由可变形材料形成的密封件而使情况相反；并且其中第一和第二脱水装置之一包括可操作地连接到一加压流体源上的一空气室，其另一包括可操作地连接到一真空源上的一接收装置。
在另一实施例中，根据本发明的用于对一湿态织物脱水的一气压机，包括适于将湿态织物夹持于其间并且将湿态织物输送通过气压机的支承织物带；位于湿态织物一侧并且可操作地连接到一加压流体源上的一空气室，该空气室包括适于在一操作位置与一缩回位置之间移动的一密封组件，该密封组件包括一对加工方向密封件和一对垂直于加工方向的密封件，当密封组件处于操作位置时，该密封组件构成与湿态织物的一整体密封；位于湿态织物的相对侧并且与空气室可操作地相连的一接收装置，该接收装置内限定延伸通过湿态织物宽度的一对密封槽，并且在其内还限定一中央通道，该中央通过设置于密封槽之间并且适于从空气室接收加压流体和从湿态织物接收水，该接收装置包括设置在密封槽内的可变形的密封件；用于使加工方向的密封件移动从而与支承织物带之一接触或解除接触的装置，该加工方向的密封件位于相对侧并且当密封组件处于操作位置时形成对可变形密封件的一密封；和用于使垂直于加工方向的密封件移动从而与支承织物带之一接触或脱离接触的装置。
气压机能将湿态织物脱水到非常高的稠度，这大部分是因为穿过织物建立了高的压力差并且导致空气流动通过织物。在具体的实施例中，例如气压机可以将湿态织物的稠度增大3％或更大，特别是大约5％或更大，例如从大约5％～大约20％，更好的是大约7％或更大，而最好是大约7％或更大，例如从大约7％～大约20％。因此，在气压机时湿态织物的稠度可以是大约25％或更大，大约26％或更大，大约27％或更大，大约28％或更大，大约29％或更大，希望是大约30％或更大，特别大约31％或更大，更好的是大约32％或更大，例如从大约32％～大约42％，更特别的是大约33％或更大，甚至更好的是大约34％或更大，例如从大约34％～大约42％，而最好是大约35％或更大。
机器在工业上有效的速度下操作，该气压机能取得这些稠度值。如这里所使用，对于一造纸巾机的“高速操作”、“工业上有效的速度”是指至少如下面的值或范围之任一同样大的以英尺/每分钟表示的一加工速度1000；1500；2000；2500；3000；3500；4000；4500；5000；5500；6000；6500；7000；8000；9000；10000，和具有上述值之任一的一上限和下限的一范围。可以在气压机前采用可选择的蒸汽喷淋器等来增大气压机后的稠度，和/或改变织物在垂直于加工方向的湿度廓线。此外，当加工速度相对低并且在气压机内停留的时间较长时，可获得较高的稠度。
由气压机提供的穿过湿态织物的压力差可以为大约25英寸的汞柱或更大，例如从大约25～大约120英寸汞柱，特别是大约35英寸汞柱或更大，例如从大约35～大约60英寸汞柱，更特别的是从大约40～大约50英寸的汞柱。这可通过气压机的一空气室部分地获得，其中空气室在湿态织物的一侧上保持从0以上～大约60磅/平方英寸计量(psig)的一流体压力，特别是从0以上～大约30psig，更好的是大约5psig或更大，例如从大约5～30psig，而最好是从大约5～大约20psig。气压机的接收装置最好用作以从0～大约29英寸汞柱的真空操作的一真空箱，特征是从0～大约25英寸汞柱的真空，更好的是从0以上～大约25英寸汞柱的真空，最好的是从大约10～大约20英寸汞柱的真空，例如大约15英寸汞柱的真空。在空气室与接收装置两者内的两种压力值最好都被监测和控制到预定值。
接收装置最好是但并非一定要形成与空气室的一整体密封并且吸抽一真空，以便于其用作空气和液体的一接收装置。在此所使用的术语“整体密封”和“整体地密封的”是指空气室与湿态织物之间的关系，此时空气室与织物可操作地相连并且间接地接触，从而当空气室在穿过织物的大约30英寸汞柱或更大的一压力差下操作时，输入空气室的大约70％或更多的空气流经织物；和空气室与接收装置之间的关系，此时空气室与织物及接收装置可操作地相连并且间接地接触，从而当空气室与接收装置在穿过织物的大约30英寸汞柱或更大的一压力差下操作时，输入空气室的大约70％或更多的空气流经织物。
值得注意的是，气压机内用的加压流体被密封隔离于外界空气，以建立大体上经织物的一空气流动，这会导致气压机的极大的脱水能力。加压流体经气压机的流动合适的是从大约5～大约500标准立方英尺/每分钟(SCFM)每平方英寸开口面积，特别是大约10SCFM每平方英寸开口面积或更大，例如从大约10～大约200SCFM每平方英寸开口面积，并且更特别的是从大约40～大约120SCFM每平方英寸开口面积。最好是，被供给空气室的70％或更多的，特别是80％或更多的，和尤其是90％或更多的加压流体经湿态织物被吸抽到真空箱内。对于本发明来说，术语“标准立方英尺/每分钟”意味着在14．7磅/每平方英寸绝对值和60华氏度(°F)下测量的立方英尺/每分钟。
这里可互换地使用的术语“空气”和“加压流体”是指在气压机内使用的用于脱水织物的任何气态物质。气态物质合适地包括空气、蒸汽等。最好是，加压流体包括外界温度下的空气，或者仅被加压处理加热到大约300°F或以下的一温度的空气，最好是大约150°F或以下的温度。
在一变型实施例中，用于对沿一加工方向运行的一湿态织物脱水的一装置，包括一框架结构；适于将湿态织物夹持于其间的支承织物带；一气压机，包括一空气室和位于湿态织物与支承织物带相对侧的一接收装置，空气室与接收装置可操作地彼此相连并且适于建立经湿态织物的一加压流体的流动，空气室包括安装在框架结构上的固定元件；一密封组件，其适于相对于固定元件在一操作位置与一缩回位置之间运动，密封组件包括一对加工方向的密封件和一对与加工方向交叉的密封件，当密封组件处于操作位置时，这些密封件共同形成与湿态织物的一整体密封；用于使大致垂直于包含湿态织物的一平面、垂直于加工方向的密封组件运动，从而与支承织物带之一接触或脱离接触的装置；用于大致垂直于包含湿态织物的一平面加工方向的密封组件运动，从而与支承织物带之一接触或脱离接触的装置；和用于大致平行于包含湿态织物的平面和大致垂直于加工方向使加工方向的密封件运动的装置。
在一变型实施例中，用于对沿一加工方向运行的一湿态织物脱水的一装置，包括一框架结构；适于将湿态织物夹持于其间的支承织物带；一气压机，包括一空气室和位于湿态织物与支承织物带相对侧的一接收装置，空气室与接收装置可操作地彼此相连并且适于建立经湿态织物的一加压流体的流动，空气室包括安装在框架结构上的固定元件，该固定元件限定大致平行于包含湿态织物的一平面的一加载表面；一密封组件，其适于相对于固定元件在一操作位置与一缩回位置之间运动，其中在操作位置时密封组件形成与湿态织物的一整体密封，该密封组件限定大致平行于包含湿态织物的一平面的一控制表面，并且适于与加载表面接触；和用于大致垂直于包含湿态织物的平面使密封组件运动的装置，其中当密封组件到达操作位置时，控制表面与接触表面之间的接触可以中断密封组件向湿态织物的运动。
在一变型实施例中，用于对沿一加工方向运行的一湿态织物脱水的一装置，包括一框架结构；适于将湿态织物夹持于其间的支承织物带；一气压机，包括一空气室和位于湿态织物与支承织物带相对侧的一接收装置，空气室与接收装置可操作地彼此相连并且适于建立经湿态织物的一加压流体的流动，空气室包括安装在框架结构上的固定元件；一密封组件，其适于相对于固定元件在一操作位置与一缩回位置之间运动，其中在操作位置时密封组件形成与湿态织物的一整体密封，该密封组件的向内的表面与固定元件的向内的表面共同限定用于加压流体的一腔室，密封组件的部分地限定腔室的向内的表面大致垂直于包含湿态织物的一平面；用于大致垂直于包含湿态织物的平面使密封组件运动，从而与支承织物带之一接触或脱离接触的装置；和用于向密封组件施加一加载力来将该密封组件保持在操作位置的装置，其中加载力独立于加压流体的压力。
气压机的该设计使用垂直于加载方向的内部表面，以使加载力与空气室压力完全隔开。如此，加载力可以被保持在一恒定值，以提供一适当的密封，尽管空气室压力从零到最大压力变化。因此，不必根据空气室内压力的变化来调节加载力。
采用这里所公开的气压机的实施例，可以达到使泄漏和织物带磨损两者最小的最终目的。在具体实施例中，气压机建立越过湿态织物宽度的一密封而不用使空气室的CD密封件与真空箱上的坚硬表面对齐。而是，CD密封件偏离于真空箱盖的坚硬表面并且位于真空通道内。该设计依赖于外界空气流入真空箱内来建立一密封，而不是必须取决于仔细地对齐和加工空气室与真空箱上相配的弧形表面。
在另一实施例中，用于脱水一湿态织物的一气压机包括一空气室，该空气室包括具有一底表面的一气室盖；和一真空箱，包括具有一顶表面的一真空箱盖，该顶表面紧密地位于气室盖底表面的邻近。气压机还包括用于向空气室供给加压流体的装置；和用于向真空箱施加真空的装置。适于与空气室和真空箱接触的侧面密封件，以使加压流体的泄漏最小。该侧面密封件被附着到空气室与真空箱之一上，并且紧密地靠近于由空气室与真空箱之另一限定的侧面密封接触表面上。当受到加压流体的作用时，该侧面密封件适于弯曲，以与侧面密封接触表面密封地接触。
可选择的是，气压机可包括用于保持空气室与真空箱紧密地靠近的一位置控制机构。特别是，该位置控制机构最好包括被附着到空气室上的可转动地安装的一控制杆，和被附着到控制杆上的一平衡缸。位置控制机构适于使控制杆转动，以抵消空气室内压力的变化。由此，空气室保持紧密地邻近于或接触于通过空气室与真空箱之间的织物带，而不会将织物带夹持在其间。
在另一实施例中，气压机，包括一空气室，该空气室包括具有一底表面的一气室盖；和向空气室供给加压流体的装置。气压机还包括一真空箱，该真空箱包括具有一顶表面的一真空箱盖，该顶表面紧密地位于气室盖底表面的邻近；和用于向真空箱施加真空的装置。一臂可转动地安装在空气室上，该臂包括第一和第二部分，臂的第一部分至少部分地设置在空气室内侧。一密封条由臂的第一部分形成或者安装在臂的第一部分上。气压机还包括根据空气室内的流体压力转动臂的装置。
在该实施例中，可转动臂的密封条部分用作一端部密封，以防止加压流体从空气室与真空箱之间泄漏。密封条可适应于织物带的不规则性或支承结构的未对齐。端部密封，其也被称为横向或CD模仿，可改善对加压流体的容纳并因此获得对气压机更有效的操作。对端部密封的加载进行控制，以保持密封条与下面运动的织物带接触，而不会造成织物带过度的磨损。
气压机可以在多种机器结构中用来脱水湿态织物，包括纸、纸巾、皱纹纸、挂面纸板、新闻纸等。特别是，可以在一造纸机上采用气压机来将湿态织物模制到一个三维织物带上，并且由此增大织物带的蓬松性。气压机可以用在机器中的多种位置，特别是织物被夹持在两个织物带之间的位置，并且织物在此处被输送到一个三维织物带上。因为由气压机产生的压力差显著大于使用传统真空箱、吸抽箱、吹风箱等所能达到的值，因此利用气压机在一模制阶段的操作中就能生产具有相对高蓬松性的薄纸织物。使用气压机来脱水的各种潮湿挤压机构造公开在与本申请同一天由M.Hermans等提交的美国专利申请中，其序列号尚未得知，该专利申请的名称是“在一改进的传统潮湿挤压机上制造薄纸薄片的方法”；与本申请同一天由M.Hermans等提交的名称为“用减小的能量输入制造低密度薄纸的方法”美国专利申请中，其序列号尚未得知；与本申请同一天由F.Druecke等提交的名称为“生产低密度弹性织物的方法”的序列号尚未得知的美国专利申请中；与本申请同一天由S.Chen等提交的名称为“低密度弹性织物及其制造方法”的序列号尚未得知的美国专利申请中，这些专利申请在此被引为参考。
本发明一方面在于使用加压流体来脱水一纤维织物的方法，包括步骤向一环形成形织物带沉积造纸纤维的一含水悬浮液，以形成一湿态织物；将湿态织物夹持在一对流体可渗透的织物带之间；使被夹持的湿态织物结构通过一气压机，该气压机包括一空气室和一接收装置，该空气室与接收装置被可操作地连接并且整体地密封，从而供给空气室的大约70％或更多的加压流体通过湿态织物；向空气室供给加压流体，以建立横跨湿态织物的大约25英寸汞柱或更高的一压力差；以工业上有效的速度使湿态织物输送通过气压机，以提供大约10毫秒或更少的一停留时间；和将织物干燥到一最终干燥度。
在此将结合一透干薄纸制造过程来描述气压机的各种实施例。因此，在一个实施例中，制造软薄纸的一方法包括步骤向一环形成形织物带沉积造纸纤维的一含水悬浮液，以形成一湿态织物；将湿态织物从大约20％的稠度脱水到大约30％的稠度；使用无压缩的脱水装置将湿态织物补充脱水到大于大约30％的一稠度；以比成形织物带慢大约10～80％的一速度将补充脱水的织物输送到一输送织物带上；将织物输送到一透干织物带上；和将织物干燥到一最终干燥度。
在输送过程中，中间输送织物带或一些织物带以比成形织物带慢的一速度运行，以给薄片产生伸展。当成形织物带与较慢的输送织物带之间的速度差增大时，(有时指“负向牵拉”或“急进输送”)，则在输送过程中作用于织物上的伸展也增大。与粗糙地编织的一典型的透干织物带相比，输送织物带可以相对地光滑和致密。从实用的观点出发，最好是输送织物带尽可能精细，以便于运行。由于在输送织物带的表面上存在结节而可完成对织物的卡抓。另外，如果在有或没有一输送织物带时，通过使用一“固定的间隙”或“吻合”输送来获得一个或多个湿态织物的输送，则是有利的，其中在“固定的间隙”或“吻合”输送中织物带同时地合并和分开，这在后面将详细地描述。这样的输送不仅避免了在一潮湿粘合成形状态下时对织物的任何很大的压缩，而且已观察到当与一差速输送和/或一光滑的输送织物带结合使用时，也可使得织物的表面和最终干燥的薄片光滑。
成形织物带与输送织物带之间的速度差可以从大约10％～大约80％或更大，较好是从大约10％～大约35％，更好的是从大约15％～大约25％，其中输送织物带为较慢的织物带。最优速度差取决于多种因素，包括制造的产品的具体类型。如前所述，施加于织物的伸展的增大与速度差成正比。例如，对于具有大约20克/每平方米每板层薄片重量的一无皱纹的透干的三层擦拭纸巾，在成形织物带与唯一的输送织物带之间的生产每一板层的从大约20％～大约25％的一速度差能产生最终产品中从大约15％～大约20％的一伸展。
可以在干燥前使用湿态织物的一单个差速输送或两个或多个差速输送来向织物施加伸展。因此可以有一个或多个输送织物带。因此施加到织物上的伸展量可以在一个、两个、三个或多个差速输送中间分配。
最好这样进行输送，从而所产生的“夹持”(包括成形织物带/织物/输送织物带)存在尽可能短的时间。特别是，其仅存在于当真空滑座的前边缘或输送滑座的槽用来进行输送时。实际上，成形织物带与输送织物带在真空槽的前边缘处合并和分开。其意图是使织物同时与两个织物带接触的距离最小。已发现同时合并/分开是消除宏观皱褶的关键，并且由此增大所获得的薄纸或其它产品的光滑度。
实际上，当两个织物带接近真空槽的前边缘时，如果在两个织物带之间保持一足够的合并角度并且在真空槽的下游侧保持一足够的分开角度的话，则两个织物带的同时合并和分开仅出现在真空槽的前边缘处。最小的合并与分开角度大约为0.5度或更大，更具体的是大约1度或更大，更好的是大约2度或更大，最好是大约5度或更大。合并与分开角度可以相同或不同。较大的角度提供在操作过程中一较大的误差容限。一合适的范围是从大约1度～大约10度。当真空滑座这样设计时，可获得同时合并与分开真空槽的后边缘相对于前边缘足够地凹入，以允许当织物带通过真空槽的前边缘时立即分开。这结合附图非常清楚地描述了。
在提出织物带最初具有一固定间隙来在输送过程中使织物的压缩进一步最小的机器中，织物带之间的距离应当等于或大于织物的厚度或纸厚，从而当织物在真空槽的前边缘处输送时不会被显著地压缩。
通过在差速输送的上游侧使用气压机，可以获得增大的光滑度。这最好是在干燥后结合一固定间隙的装载织物带段来使用。不需要砑光织物来获得所需的光滑度值，而是可进一步处理薄片，例如砑光、压花或起皱，这对于进一步提高薄片的特性可能是有益的。
作为这里所使用的，“输送织物带”是设置在织物制造过程中的成形段与干燥段之间的一织物带。合适的输送织物带是这些造纸织物带，其提供一高的纤维支承指数和提供一良好的真空密封，以使从成形织物带的输送过程中的织物带/薄片接触最大。织物带可以具有一相对光滑的表面轮廓，以给织物提供光滑度，并且还必须具有足够的纹理结构来在一急进输送过程中抓住织物并保持接触。较精细的织物带可以产生一较高程度的织物伸展，这对于某些产品的应用是希望的。
输送织物带包括单层、多层或可渗透的复合结构。优选的织物带具有指数某些下列特性(1)在与湿态织物接触的输送织物带的那一侧(顶侧)上，每英寸沿加工方向(MD)的绳股数目(即网目)是从10～200，并且每英寸沿垂直于加工方向(CD)的绳股数目(即支数)也是从10～200。绳股直径通常小于0.050英寸；(2)在顶侧上，MD结节的最高点与CD结节的最高点之间的距离是从大约0.001～大约0.02或0.03英寸。在这两级值之间，可以具有由MD或CD绳股形成的结节，其中这些绳股能给外形产生一3维特征；(3)在顶侧上，MD结节的长度等于或长于CD结节的长度；(4)如果织物带被制造成一多层结构，则最好是底层具有比顶层更精细的网目，以控制织物穿透的深度和使纤维保持最大；和(5)织物带可以被制成具有可愉悦人眼的某些几何图案，这些图案通常在每2～50根经线之间重复。
特别合适的输送织物带包括，例如，由威斯康星州的Appleton的Asten成形织物带有限公司制造的那些，其标号为934，937，939和959。可以使用的特别的输送织物带还包括在1995年7月4日授予Chiu等的美国专利US5429686中公开的织物带，该专利在此被引为参考。合适的织物带可以包括编织的织物带，无纺织物带，或无纺-编织复合物。输送织物带的空隙容积可以等于或小于织物从那里输送来的织物带的。
成形过程和装置可以是传统的，正如造纸工业中所周知的。这样的成形过程包括长网造纸机、顶部成形设备(例如吸抽中心辊)、间隙成形设备(例如双网成形设备，月牙形成形设备)等。成形网或织物带也可以是传统的，最好是用带有较大的纤维支承能力的较精细的编织来生产一更光滑的薄片或织物。用于将纤维沉积到成形织物带上的料箱可以是分层的或不分层的。
在此公开的方法可用于任何薄片织物，包括制造面巾纸、浴巾纸、纸巾、擦拭纸、餐巾纸等的织物。这些薄纸织物可以是单层产品或多层产品，例如两层、三层、四层或更多层。单层产品是有利的，因为其具有较低的制造成本，而多层产品对于多数消费者来说是优选的。对于多层产品来说，产品的所有的层不必都相同，只要至少一层符合本发明即可。织物可以是分层的或不分层的(混合的)，并且制造织物的纤维可以时适于造纸的任何纤维。
这些薄纸织物的薄片重量可以从大约5～大约70克/每平方米(gsm)，较好的是从大约10～大约40gsm，最好是从大约20～大约30gsm。对于单层浴巾纸，大约25gsm的薄片重量是优选的。对于两层薄纸，每一层大约20gsm的一薄片重量是优选的。对于一三层薄纸，每层大约15gsm的薄片重量是可取的。通常，较高的薄片重量将需要较低的空气流动来在空气室内保持同样的操作压力。气压机的槽宽最好被调节成使系统与可获得的空气量相匹配，较宽的槽用于薄片重量较重的织物。
干燥处理可以是任何无压缩的干燥方法，其趋于保持湿态织物的蓬松或厚度，包括但不限于透干、红外辐射、微波干燥等。因为其商业可行性和实用性，透干是用于无压缩地干燥织物的一公知的和优选的方式。合适的透干织物带包括但不限于Asten 920A和937A，VelostarP800和103A。透干织物带还可包括公开在于1995年7月4日授予Chiu等的美国专利US5429686中的那些。织物最好被干燥到最终的干燥度而没有皱褶，因为皱褶趋于降低织物带的强度和蓬松性。
虽然还没有完全明白其机理，但显然输送织物带与透干织物带可以对最终的薄片特性带来分别的和独立的贡献。例如，通过一传感面板确定的薄片表面光滑度可以在一广阔的范围内通过将输送织物带改成相同的透干织物带来控制。由本方法和装置生产的织物趋于十足是两面的，除非被砑光。但是，未砑光的织物可以以光滑/粗糙侧朝外的方式叠层在一起，这可根据具体的产品形式而定。
通过下面的描述，本发明的各种特征和优点将显而易见。在描述中，参照了附图，其中附图表示本发明的优选实施例。这些实施例不代表本发明的全部范围。因此在解释本发明的全部范围时应当参照权利要求书。
附图的简要说明
图1典型地表示根据本发明的用于制造无皱纹的透干薄片的一方法和装置的一示意性工艺流程图。
图2典型地表示图1的工艺流程图的一气压机的一放大的顶视平面图。
图3典型地表示图2中所示的气压机的一侧视图，其中部分断开并用剖面表示，以便于描述。
图4典型地表示大致沿图3中的线4-4的面剖开的一放大的剖视图。
图5典型地表示类似于图4但大致沿沿图3中的线5-5的面剖开的一放大的剖视图。
图6典型地表示用于图2和3所示的气压机的另一密封系统的一侧视图，其中部分断开并用剖面表示，以便于描述。
图7典型地表示图2中所示的一真空输送滑座的一放大的侧视图。
图8典型地表示类似于图7但表示在一真空槽的一前边缘同时集中和分散织物带的一放大的侧视图。
图9是薄纸的负荷/延伸曲线的一概括的图，表示确定MD斜率。
图10典型地表示根据本发明的另一气压机的一放大的端视图，其中气压机的一空气室密封组件处于相对于湿态织物和真空箱的一升高的位置。
图典型地表示图10的气压机的一侧视图。
图12典型地表示大致沿图10的线12-12的面剖开的一放大的剖视图，但密封组件被作用在织物带上。
图13典型地表示类似于图12但大致沿图10中的线13-13的面剖开的一放大的剖视图。
图14典型地表示空气室密封组件的设置在织物带上的几个元件的一透视图，其中部分断开并用剖面表示，以便于描述。
图15典型地表示用于图10的气压机的另一密封构造的一放大的剖视图。
图16典型地表示图10的气压机的一密封剖面的一放大的示意图。
发明的详细描述下面参照附图更详细地描述本发明。不同附图中的类似元件给出了相同的参考标记，以便一致和简洁。在所有的实施例中，所例举的传统的制纸巾装置和操作可以相对于料箱使用，其中所形成的织物带、织物传输、干燥和起皱等都可由造纸领域中的普通技术人员容易地理解。然而，各种传统的元件是为提供说明书而加以图示的，它们可以在本发明的各种实施例中使用。
制造一薄纸的一方法和装置的一实施例典型地表示在图l中。为简洁，示出了但未标记用于限定几个织物带运动的各种张紧滚筒。一制纸巾料箱20向绕一成形滚筒23运转的一环形成形织物带22注射或沉积一制纸巾纤维的含水悬浮液21。成形织物带22允许新形成的湿态织物24部分脱水至大约10％的一稠度。
在形成后，成形织物带22携带湿态织物24到一个或多个真空或负压箱28，当湿态织物24被支承在成形织物带22上时，所述的箱28可用于提供对湿态织物24附加的脱水。特别是，多个真空箱28可用于将织物24脱水到从大约20％～大约30％的一稠度。所示的改良型长网造纸机模板(成形设备)对于制造薄片重量较重的薄片尤其有用，这种较重的薄片用作手帕和毛巾，尽管可代替使用诸如双网模板、月牙模板或类似模板等其它的成形设备。例如在于1992年8月11日授予Barnes等的美国专利US5137600中所公开的水针处理法(hydroneedling)可选择地用于增大织物的蓬松性。
此后通过适当补充的无压缩脱水装置来提供对湿态织物24的增强的脱水，例如可以从包括此处所述的气压机、红外干燥、微波干燥、声波干燥、透干、过热或饱和蒸汽脱水、超临界流体脱水的组中选择的方法。在所示实施例中，补充的无压缩脱水方法包括一气压机30，其将在下面更详细地描述。气压机30希望能将湿态织物24的稠度提高大于大约30％，从而在某些特定的实施例中湿态织物具有取决于离开气压机后和在接下来输送之前从大约31％到大约36％变化。在特定的实施例中，气压机30将湿态织物24的稠度增大大约5％或以上，例如大约10％。
所希望的是，在气压机30前使一支承织物带32与湿态织物24接触。湿态织物24被夹住在支承织物带32与成形织物带22之间，并且由此在由气压机30建立的压力降过程中被支承。适于用作一支承织物带的织物带包括几乎任何织物带，包括诸如奥尔巴尼国际94M(AlbanyInternational 94M)的成形织物带。
然后湿态织物24从成形织物带22被输送到以比成形织物带较慢的一速度运行的一输送织物带36上，以给予织物增大的伸展。最好是借助于在下面将参照图7和8描述的一真空输送滑座37来进行输送。输送织物带36的表面希望相对光滑，以给湿态织物提供光滑性。由其空隙容积测量的输送织物带的空隙开口度希望相对低，并且与成形织物带22的大致相同或甚至更低。可以用现有技术中已知的许多方法来进行急输送步骤，尤其是例如在由Lindsay等于1997年1月29日提交的名称为“产生不带宏观皱褶的高蓬松性的改进的急输送方法”的美国专利申请序列号08/790980中所公开的；由Lindsay等于1996年9月6日提交的名称为“采用无纺基片生产高蓬松性薄纸织物的方法”的美国专利申请序列号08/709427中所公开的；于1997年9月16日授予S.A.Engel等的美国专利US5667636和于1997年3月4日授予T.E.Farrington、Jr.等的美国专利US5607551中所公开的，这些专利(或专利申请)在此被引为参考。
在湿态织物24被输送到以大约同样的速度或者如果需要的话以一不同的速度运行的一透干织物带40之前，输送织物带36在滚筒38与39上通过。输送受到真空输送滑座42的影响，所述的输送滑座可以是与以前的输送中所用的同样的设计。当织物24被携带到一透干机44上时，其被干燥到最终的干燥度。
在被卷绕到一卷轴48上而随后转换为最终的产品形式之前，干燥的织物50可以被运送通过形成在运载织物带52与53之间的一个或多个可选择的固定间隙的织物带夹缝。织物50的体积或厚度可以由形成在滚筒54与55、56与57和58与59之间的织物带压花夹缝控制。用于此目的的合适的运载织物带为奥尔巴尼国际84M或94M和Asten959或937，所有这些都是具有一精细图案的光滑织物带。各种滚筒对之间的夹缝间隙可以从大约0.001英寸至大约0.02英寸(0.025～0.51mm)。如图中所示，机器的运载织物带部分以一系列固定间隙的夹缝来设计和操作，这些夹缝用来控制织物的厚度并且可以替代或补充离线砑光。或者，可以采用一卷轴压光机来获得最终的厚度或补充离线砑光。
用图2的顶视图和图3的侧视图更详细地示出了气压机30，其中图3具有断开的部分，以便描述。气压机30一般地包括与一真空或负压箱62形式的一下部收集装置相连的一上部空气室60。这里所用的术语“上部”和“下部”是为便于参考和理解附图并且不意味着对元件定向方式的限制。在成形织物带22与支承织物带32之间的湿薄纸织物24的夹层通过空气室60与真空箱62之间。
所示的空气室60适于经可操作地连接到诸如一压缩机或送风机(未示出)的一加压流体源上的空气歧管64接收一输送的加压流体。空气室60安装有一气室盖66，该气室盖66具有一底表面67，在使用过程中所述的底表面位于真空箱62邻近并且靠近或与支承织物带32接触(图3)。气室盖66形成有垂直于加工方向延伸横跨湿态织物的大致整个宽度的槽68(图5)，但希望略小于织物带的宽度，以允许加压流体从空气室60穿经织物带和湿态织物。
真空箱62可操作地连接到一真空源上并且被固定地安装到一支承结构(未示出)上。真空箱62包括具有一顶表面72的一盖70，其中成形织物带22在该顶表面上运行。真空箱盖70形成有一对槽74(图3和5)，这对槽对应于在气室盖66内的槽68的位置。当加压流体从空气室60被抽入并且通过真空箱62时，加压流体就使湿态织物脱水。
在空气室60内的流体压力希望保持在每平方英寸大约5磅(psi)(0.35巴)或更大，并且尤其是在从大约5～大约30psi(0.35～2.07巴)的范围内，例如大约15psi(1.03巴)。在空气室60内的流体压力希望被监测和控制到一预定值。
气室盖66的底表面67最好略微弯曲，以便于织物控制。表面67向真空箱62弯曲，即绕设置在织物24的真空箱侧的一轴线弯曲。底表面67的曲率允许支承织物带32、湿态织物24和成形织物带22的组合角度变化，以获得一向下的净作用力，该作用力在脱水处理过程中密封真空箱62，以防止外侧空气进入并且支承湿态织物24。曲率的角度允许根据需要随时加载或卸载气压机30，这取决于处理条件。所需角度的变化取决于压力与真空侧之间的压力差并且最好在5度以上，尤其是在5～30度的范围内，通常大约为7．5度。
顶表面72和底表面67最好具有不同的曲率半径。特别是，底表面67的曲率半径最好大于顶表面72的曲率半径，从而在空气室60与真空箱62之间在气压机30的前、后边缘76处形成接触线。适当地注意到支承织物带32与成形织物带22夹层以及装载和卸载机构的位置，这些表面的曲率半径可以颠倒。
气压机30的前、后边缘76也可设置端部密封件78(图3)，其总是非常靠近于或与支承织物带32接触地保持。端部密封件78使得在空气室60与真空箱62之间的加压流体沿加工方向的溢出最小。合适的端部密封件78可以由诸如弹性塑料化合物的低摩擦材料形成，这些材料最好可相对于织物带或类似件优先地磨损。端部密封件最好具有弯曲的边缘，以防止卡住织物带。
另外参照图4和5，气压机30最好设有侧面密封件80，以防止加压流体沿气压机30的侧边82流失。侧面密封件80包括半刚性材料，当该材料受到空气室60的加压流体作用时，其适于变形或弯曲。所示的侧面密封件80限定一槽84，以使用一夹条85与紧固件86或其它合适的装置附着到真空箱盖70上。在横剖面中，每一侧面密封件80是L形的，具有从真空箱盖70向上伸入形成在气室盖66上的一侧面密封槽89内的一支腿88。来自于空气室60的加压流体促使支腿88向外弯曲，以与气室盖66的侧面密封槽89的外表面密封地接触，如图4和5所示。或者，侧面密封件80的位置可以颠倒，从而它们被固定地附着到气室盖66上并且与由真空箱盖70(未示出)限定的接触表面密封地接触。在任何这样的变型设计中，最好是通过加压流体迫使侧面密封件与密封接触表面接合。
一位置控制机构90将空气室60保持在邻近于真空箱62处并且与支承织物带32接触。位置控制机构90包括一对控制杆92，该对控制杆由横杆93连接并且通过合适的紧固件94被固结到空气室60上(图3)。控制杆92的与控制器60相对的端部被可转动地安装到一轴96上。位置控制机构90还包括可操作地连接到一固定的结构支承件99和横杆93之一上的一平衡缸98。盖平衡缸98适于延伸或收缩，从而促使控制杆92绕轴96转动，该转动又促使空气室60移近或移离真空箱62。
在使用中，一控制系统促使平衡缸98足够地延伸，以使端部密封件78接触支承织物带32和使侧面密封件80位于侧面密封槽89内。气压机30被致动，从而加压流体填充空气室60并且迫使半刚性侧面密封件80与气室盖66密封地接触。加压流体还产生一向上的力，该力趋于使空气室60从支承织物带32移开。控制系统指挥平衡缸98的操作，以根据由压力监测系统对空气室60内的流体压力的连续测量来抵消该向上的力。因此端部密封件78总是被保持在非常靠近于或与支承织物带32接触的位置。控制系统通过成比例地减小或增大由平衡缸98施加的力来抑制空气室60内的任意压力降或压力峰。气压机内的空气流也可被监测。因此，端部密封件78不夹持织物带32和22，而如果要夹持的话就会导致织物带过分的磨损。
气压机30另一密封系统典型地表示在图6中。空气室100设有一可转动的臂102，该臂上限定有或携带有一密封条104，所述密封条适于横过湿态织物24的宽度骑靠在支承织物带32上，以使加压流体沿加工方向的溢出最小。虽然在图6中仅示出了一个臂102，但应当理解在空气室100的相对端可以用一类似的方式采用和构造一第二臂。空气室100的侧边可以组合如参照图2～5所述的侧面密封件80或者被固定地安装在真空箱62上，以使加压流体的侧向泄漏最小或得以消除。
可转动的臂102最好包括诸如结构钢的刚性材料、石墨成分或类似物。臂102具有至少部分设置在空气室100内侧的一第一部分106和最好设置在空气室外侧的一第二部分108。臂102通过一铰链110可转动地安装在空气室100上。密封加压流体的一铰链密封件112被附着到空气室100的一壁4的内表面与第一部分106两者上，以防止加压流体泄漏。密封条104最好是安装在第一部分106上的一单独的元件，并且通过与第一部分上的加压流体接触而被向支承织物带32(在图6中未示出)推动。合适的密封条104可以由一低阻力、低摩擦系数、耐用的材料形成，例如陶瓷、耐热聚合物等。
具有一可充气腔122的一平衡气囊120通过托架124或其它合适的装置被安装在臂102的第二部分108上。腔122可操作地连接到诸如空气的一加压流体源上，以给腔充气。臂102与气囊120如此定位，以至于当气囊充气时(未示出)压靠在空气室100的壁114的外表面上，促使臂绕铰链110转动。或者，可以用使用加压缸(未示出)的一机构来代替平衡气囊作为使臂102转动的一装置。
一控制系统被操作，以根据空气室100内的流体压力成比例地使气囊120充气或放气。例如，当空气室100内的压力增大时，控制系统就适于增大平衡气囊120内的压力或使其充气，从而密封条104不会向下过分夹持到支承织物带32上。
在处理的输送织物带部分中所使用的真空输送滑座37的设计(图1)更清楚地示于图7和8中。该真空输送滑座37限定被连接到一真空源上的一真空槽130(图7)并且具有合适地从大约0.5英寸到大约1英寸(12.7～25.4mm)的一长度“L”。为生产无皱纹的透干浴纸巾，一合适的真空槽长度为大约1英寸(25.4mm)。真空槽130具有一前边缘132和一后边缘133，它们形成真空输送滑座37的相应的进入接触区134和离开接触区135。真空槽130的后边缘133相对于前边缘132被凹入，这是由离开接触区135相对于进入接触区134不同的定向而造成的。进入接触区134与离开接触区135的平面之间的角度“A”可以为大约0.5度或更大，更具体地说大约为1度或更大，而再更具体地说大约为5度或更大，以提供当成形织物带22与输送织物带36汇聚和分出时足以分开。
图8进一步表示在由箭头所示的方向向真空输送滑座37运行的湿薄纸织物24。而且接近真空输送滑座37的是以一较低速度运行的输送织物带36。两个进入织物带之间的汇合角度以“C”表示。两个织物带之间的分离角度以“D”表示。如图所示，两个织物带在点“P”处同时汇聚和分开，该点“P”对应于真空槽130的前边缘132。并不需要或希望织物在真空槽130的整个长度上与两个织物带接触，以实现从成形织物带22向输送织物带36的输送。从图8显而易见，既不用使成形织物带22、也不用使输送织物带36偏转一较小量以上来进行输送，这样就可减小织物带磨损。从数量上说，任一织物带方向的变化可以小于5度。
如前所述，输送织物带36以比成形织物带22较低的一速度运行。如果使用一个以上的输送织物带，则织物带之间的速度差可以相同或不同。多个输送织物带可以提供操作灵活性和多种织物带/速度组合，以改变最终产品的特性。
用于不同速度输送的真空值可以从大约3英寸汞柱到大约15英寸汞柱，最好为大约5英寸汞柱。除了或作为用真空将织物吸附到下一织物带上的替代，可通过从织物24的相对侧使用正压来补充或替代真空滑座(负压)，以将织物吹送到下一织物带上。而且，可以用一个或多个真空滚筒来替代真空滑座(或多个滑座)。
用于使一湿态织物24脱水的气压机200另一实施例示于图10～13中。气压机200总体上包括与一真空箱204形式的一下部收集装置相连的一上部空气室202。湿态织物24沿加工方向205在空气室与真空箱之间运行，同时被夹层在一上部支承织物带206与一下部支承织物带208之间。空气室与真空箱可操作地彼此相连，从而供给空气室的加压流体输送通过湿态织物并且经真空箱去除或排泄。
每一连续的织物带206与208在一系列滚筒(未示出)上运行，以用现有技术中已知的一方式引导、驱动和张紧织物带。织物带张紧度被设定到一预定值，合适的是从大约10磅每英寸(pli)到大约60磅每英寸，较好的是从大约30～大约50pli，而最好是从大约35～大约45pli。可用于将湿态织物24输送通过气压机200的织物带包括几乎任何流体可渗透的织物带，例如奥尔巴尼国际94M、Appleton Mills 2164B等。
横跨湿态织物24宽度的气压机200的一端视图表示在图10中，而沿加工方向205的气压机的一侧视图被表示在图中。在这两个图中，空气室202的几个元件被表示在相对于湿态织物24与真空箱204的一升起的或缩回的位置。在缩回的位置，不可能有效地密封加压流体。对于本发明，气压机的一“缩回的位置”意味着空气室202的元件没有撞击在湿态织物和支承织物带上。
所示的空气室202和真空箱204被安装在一合适的框架结构210内。所示的框架结构包括由多个垂直地定向的支承杆212隔开的上部和下部支承板211。空气室202限定一腔214(图13)，该腔适于接收经一个或多个合适的空气导管215供给的加压流体，所述的空气导管215可操作地连接到一加压流体源(未示出)上。相应地，真空箱204限定多个真空腔(在后面将参照图13描述)，这些腔最好通过合适的流体导管217和218(图11、12和13)分别可操作地连接到低真空源和高真空源(未示出)上。从湿态织物24去除的水然后从空气蒸汽中被分离。用于安装气压机的元件的各种紧固件被表示在图中但未标出。
气压机200的放大的剖面图被表示在图12和13中。在这些图中，气压机被表示在一操作位置，其中空气室202的元件被降低，处于与湿态织物24和支承织物带206和208相紧密地接触的关系。已发现紧密地接触的程度会造成以最小的接触力来正确地密封加压流体，因而会降低织物带磨损，这将在后面更详细地描述。
空气室202包括被固定地安装到框架结构210上的两个固定元件220和相对于框架结构与湿态织物可移动地安装的一密封组件260。或者，整个空气室可相对于一框架结构可移动地安装。
尤其参照图13，空气室的固定元件220包括一对上部支承组件222，它们彼此隔开并且位于上部支承板211之下。上部支承组件限定彼此相向的表面224并且在它们之间部分地限定了气室腔214。上部支承组件还限定面向真空箱204的底表面226。在所示的实施例中，每一底表面226限定一细长的凹口228，其中固定地安装一上部气动加载导管230。上部气动加载导管230在横过(垂直于)机器的方向被适当地居中并且最好延伸越过湿态织物的整个宽度。
空气室202的固定元件220还包括一对下部支承组件240，它们彼此隔开并且与上部支承组件222垂直地隔开。下部支承组件限定顶表面242和相向的表面244。顶表面242面向上部支承组件222的底表面226，并且如所示，限定细长的凹口246，其中固定地安装下部气动加载导管248。下部气动加载导管248在横过机器的方向被适当地居中并且合适地延伸越过湿态织物宽度的大约50～100％。在所示实施例中，横向支承板250被固结到下部支承组件的相向的表面244上，并且用于稳定密封组件260的垂直运动。
另外参照图14，密封组件260包括被称为CD密封件262(图12～14)的彼此隔开的一对垂直于加工方向的密封件和被称为MD密封件264(图12和14)的一对加工方向密封件。CD密封件262可相对于固定元件220垂直地移动。可选择的但最好是具有的支柱263被固结到CD密封件上，以提供结构支承，并且由此随CD密封件一起垂直地移动。在加工方向205，MD密封件264被设置在上部支承组件222之间和CD密封件262之间。正如后面将更详细地描述的，MD密封件的某些部分可相对于固定元件220垂直地移动。在垂直于加工的方向，MD密封件被设置在靠近于湿态织物24的边缘处。在一具体的实施例中，MD密封件可在垂直于加工的方向移动，以适应一定范围的湿态织物宽度。
所示的CD密封件262包括一主体直立壁部分266，从壁部分的一顶部270向外伸出的一横向凸缘268，和安装在壁部分的一相对底部274上的一密封叶片272(图13)。因此，向外伸出的凸缘268形成相对的上部和下部控制表面276和278，这些控制表面大致垂直于密封组件的运动方向。壁部分266与凸缘268可包括独立的元件或者所示的一单个元件。
如上面所注意到的，密封组件260的元件可以在图10和11所示的缩回的位置与图12和13所示的操作位置之间垂直地移动。特别是，CD密封件262的壁部分266设置在位置控制板250内并且可相对于其滑动。垂直移动量由横向凸缘268在上部支承组件222的底表面226与下部支承组件240的顶表面242之间的移动能力来确定。
横向凸缘268的垂直位置和进而CD密封件262就受到气动加载导管230与248的致动的控制。加载导管可操作地连接到一气动源和气压机的一控制系统(未示出)上。上部加载导管230的致动在CD密封件262的上部控制表面276上产生一向下力，造成凸缘268向下移动，直到接触下部支承组件240的顶表面242或者由下部加载导管248或织物带张紧产生的一向上力止动为止。CD密封件262的缩回是通过致动下部加载导管248和解除上部加载导管的致动来获得的。在此情形中，下部加载导管向上按压在下部控制表面278上并且促使凸缘268向上部支承组件222的底表面移动。当然，上部和下部加载导管可以在不同的压力下操作，以建立CD密封件的运动。用于控制CD密封件的垂直移动的变化的装置可包括其它形式和气动缸、液压缸、螺杆、千斤顶、机械连杆或其它合适装置的连接。合适的加载导管可以从俄亥俄州的Kent的SealMaster公司(Seal Master Corporation of Kent，Ohio)获得。
如图13所示，一对桥形板279横跨上部支承组件222与CD密封件262之间的间隙，以防止加压流体泄漏。因此桥形板限定空气室腔214的一部分。桥形板可以被固结到上部支承组件的相向表面224上并且可相对于CD密封件的内表面滑动，或者反之。桥形板可以由一流体不能渗透的、半刚性的低摩擦材料形成，例如LEXAN(聚碳酸酯)、金属薄板等。
密封叶片272与气压机的其它特征一起用于使加压流体在空气室202与湿态织物24之间沿加工方向的泄漏最小。另外，该密封叶片最好以这样的方式成形和形成其能降低织物带的磨损量。在具体的实施例中，密封叶片是由弹性塑料化合物、陶瓷、涂层的金属基层等形成的。
尤其参照图12和14，MD密封件264彼此隔开并且适于防止加压流体沿气压机的侧边缘损失。图12和14分别表示一个MD密封件264，这些密封件设置在垂直于加工的方向靠近于湿态织物24的边缘处。如所示，每一MD密封件包括一横向支承件280，可操作地连接到横向支承件上的一端部稳定框条282，和用于使端部稳定框条相对于横向支承件移动的致动器284。横向支承件280通常设置在湿态织物24的侧边缘附近并且通常位于CD密封件262之间。如所示，每一横向支承件限定一向下的通道281(图14)，其中一端部稳定框条被安装在该通道内。另外，每一横向支承件限定圆形小孔283，其中致动器284被安装在这些小孔内。
端部稳定框条282由于缸形致动器284而可相对于横向支承件280垂直地移动。联结件285(图12)将端部定框条带连接到缸形致动器的输出轴上。联结件可以包括一倒T形杆或多个杆，从而端部定框条带可以在通道281内滑动，例如以便更换。
如图14所示，横向支承件280与端部定框条带282两者都限定槽，以封闭一流体不能渗透的密封条286，例如一O形密封圈材料或类似件。密封条有助于密封气压机的空气腔214，防止一泄漏。用于放置密封条的槽最好在横向支承件280与端部稳定框条282的交界处加宽，以适应这些元件之间的相对移动。
一桥形板287(图12)被设置在MD密封件264与上部支承板211之间，并且被固定地安装到上部支承板上。空气腔214(图13)的横向部分由桥形板限定。诸如一流体不能渗透的密封垫材料的密封装置最好设置在桥形板与MD密封件之间，以允许它们之间的相对移动和防止加压流体损失。
致动器284独立于CD密封件262的垂直位置合适地设有对端部稳定框条282在上部支承织物带206上的受控制的加载和卸载。加载可以被精确地控制成与所需的密封力相配。当不需要消除所有的端部稳定框和织物带磨损时，端部稳定框条可以缩回。合适的致动器可以从Bimba公司获得。或者，可以使用弹簧(未示出)来将端部稳定框条保持在织物带上，尽管可能牺牲控制端部稳定框条位置的能力。
参照图12，每一端部稳定框条282具有设置在联结件285邻近的一顶表面或边缘290，在使用过程中与织物带206保持接触的一相对的底表面或边缘292，和非常靠近于CD密封件262的横向表面或边缘294。底表面292的形状被合适地适于与真空箱204的曲率相配。在CD密封件262紧密地接触于织物带上之处，底表面292最好被成形为跟随织物带紧密地接触的曲率。因此，底表面具有被隔开的端部298横向地环绕在加工方向的一中央部分296。中央部分296的形状大致吻合真空箱的形状，而端部298的形状大致吻合由CD密封件262造成的织物带的偏差。为防止凸出端部298上的磨损，在CD密封件262缩回之前端部稳定框条最好缩回。端部稳定框条282最好由一气密材料形成，其能使织物带磨损最小。可适于端部稳定框的具体材料包括聚乙烯、尼龙等。
MD密封件264最好可以在垂直于加工的方向移动并且最好可滑动地设置在CD密封件262上。在所示的实施例中，MD密封件264在垂直于加工方向的移动受到一螺纹轴或螺钉305的控制，其中该螺纹轴或螺钉305由托架304保持(图14)。螺纹轴305穿过在横向支承件208内的一螺纹孔，并且轴的转动促使MD密封件264沿轴移动。也可采用用于使MD密封件264沿垂直于加工方向移动的其它装置，例如气动装置等。在另一实施例中，横向支承件280被固结到CD密封件上，从而整个密封组件可一起升起和下降(未示出)。在另一实施例中，横向支承件280被固结到CD密封件上并且端部稳定框条适于独立于CD密封件(未示出)移动。
真空箱204包括具有一顶表面302的一盖300，其中下部支承织物带208在该顶表面上运行。真空箱盖300和密封组件260最好稍微弯曲，以便于织物控制，正如前面结合其它实施例所述的。所示的真空箱盖是从前边缘向后边缘沿加工方向205形成，其带有一第一外部密封滑座311；一第一密封真空区312；一第一内部密封滑座313；一系列的四个高真空区314、316、318和320，所述的高真空区环绕三个内部滑座315、317和319；一第二内部密封滑座321；一第二密封真空区322；和一第二外部密封滑座323(图13)。这些滑座和真空区的每一个最好在垂直于加工方向延伸横过织物的整个宽度。这些滑座分别包括一顶表面，所述顶表面最好由一陶瓷材料形成，以骑靠到下部支承织物带208上而不会造成很大的织物带磨损。合适的真空箱盖和滑座可以由塑料、尼龙、涂层钢等形成，并且可以从JWI公司或IBS公司获得。
四个高真空区314、316、318和320是在盖300内的通道，它们可操作地连接到一个或多个真空源(未示出)上，所述的真空源吸抽一相对高的真空度。例如，这些高真空区可以在0～25英寸汞柱的一真空下操作，更好的是在从大约10到大约25英寸汞柱的真空下操作。作为所示通道的一变型例，盖300可以限定多个孔或其它形状的开口(未示出)，这些孔或开口被连接到一真空源上，以建立加压流体经织物的一流动。在一实施例中，高真空区包括一些槽，每一槽的尺寸沿加工方向为0.375英寸并且延伸横过湿态织物的整个宽度。织物上任何给定的点暴露于加压流体流动的停留时间，即在所示实施例中是在槽314、316、318和320上的时间合适的是大约10毫秒或更少，较好的是大约7.5毫秒或更少，最好是大约5毫秒或更少，例如大约3毫秒或更少，或者甚至大约1毫秒或更少。高压真空槽的数量和宽度以及加工速度决定停留时间。所选择的停留时间将取决于包含在湿态织物内的纤维的类型和所希望的脱水量。
可采用第一和第二密封真空区312和322来使加压流体从气压机中的损失最小。密封真空区是在盖300内的通道，这些通道可操作地连接到一个或多个真空源(未示出)上，这些真空源最好能吸抽比四个高真空区相对低的一真空度。更具体地说，对于密封真空区来说，其真空量最好为大约0～100英寸汞柱真空。
气压机200最好被如此地构造，以至于CD密封件262被设置在密封真空区312和322内。更具体地说，CD密封件262的位于气压机前侧的密封叶片272沿加工方向被设置在、更具体地说是被居中在第一外部密封滑座3与第一内部密封滑座313之间。CD密封件的后侧密封叶片272沿加工方向被类似地设置在、更具体地说是被居中在第二内部密封滑座321与第二外部密封滑座323之间。结果，密封组件260可以被下降，从而CD密封件偏离湿态织物24和织物带206与208正常的运行轨迹，偏向真空箱一侧，为便于描述，该情况以稍微夸大的比例表示于图13中。
密封真空区312和322用于使加压流体从气压机200横过湿态织物24宽度的损失最小。在密封真空区312和322内的真空从空气室202吸抽加压流体和从气压机外侧吸抽外界空气。因此，从气压机外侧向密封真空区就建立了一空气流动，而不是沿相反方向的一加压流体的泄漏。由于在高真空区与密封真空区之间的真空相对差异，因此来自于空气室的绝大多数加压流体被吸抽到高真空区内而不是密封真空区内。
在部分表示于图15的另一实施例中，在密封真空区312与322之任一或两者中都没有被吸抽真空。而是，可变形的密封稳定框330设置在密封区312与322(仅示出了322)中，以防止加压流体沿加工方向泄漏。在此情形中，气压机通过密封叶片272与织物带和湿态织物被密封在加工方向，其中密封叶片272紧密地接触到织物带206、208和湿态织物24上，而织物带与湿态织物则被设置成紧密靠近于或与可变形的密封稳定框330接触。已发现CD密封件262紧密地落到织物带与湿态织物上和与CD密封件相对在织物带与湿态织物的另一侧由可变形的密封稳定框330接触的构造能产生一特别有效的空气室密封。
可变形密封稳定框330最好延伸穿过湿态织物的整个宽度，以密封气压机200的前端、后端或前端与后端两者。当可变形的密封稳定框延伸穿过整个织物宽度时，密封真空区可以与真空源断开。在气压机的后端采用一整个宽度的可变形密封稳定框的位置，可以在气压机的下游采用一真空装置或风箱，以当织物带分离时促使织物24保留在一个织物带。
可变形的密封稳定框330最好或者包括一材料，该材料相对于织物带优先磨损，意味着当在使用织物带与该材料时，材料会磨损而织物带不会有明显的磨损；或者包括一材料，该材料是弹性的并且当与织物带紧密地接触时会偏转。在任一情形中，可变形的密封稳定框最好为气密性的，并且最好包括具有高空隙容积的一材料，例如一封闭的蜂窝泡沫材料等。在一具体的实施例中，可变形的密封稳定框包括厚度为0.25英寸的一封闭的蜂窝泡沫材料。最希望的是，可变形密封稳定框本身被磨合，以匹配织物带的路径。可变形密封稳定框最好附有一背板332，以便进行结构支承，例如附有一铝条。
在未使用整个宽度的密封稳定框的实施例中，沿织物的横向需要同样种类的密封装置。可以使用如上所述的可变形密封稳定框或现有技术中已知的其它合适的装置来阻止加压流体向湿态织物外横向地流过织物带。
已发现CD密封件均匀地横过湿态织物宽度被紧密地接触到上部支承织物带206内的程度是产生横过织物的一有效密封的一重要因素。已发现所需要的紧密地接触的程度是上部支承织物带206与下部支承织物带208的最大张力、越过织物的压力差(在此情形中是空气室腔214与密封真空区312和322之间的压力差)以及CD密封件262与真空箱盖300之间的间隙的一函数。
另外参照图16中所示的气压机的后密封部分的示意图，已发现CD密封件262被紧密地接触到上部支承织物带206内的最小希望量h(min)可由下面的等式来表示
h(min)=[T／W]×[cosh(Wd／T)-1]；其中T是以每英寸的磅数测量的织物带的张力；W是以psi测量的越过织物的压力差；和d是以英寸沿加工方向测量的间隙。
图16表示使上部支承织物带206偏转由箭头“h”表示的一量的后CD密封件262。上部和下部支承织物带206与208的最大张力由箭头“T”表示。织物带张力可以由一标准张力计或其它合适方法来测量，其中标准张力计可以从Huyck公司获得。CD密封件的密封叶片272与第二内部密封滑座321之间的间隙是沿加工方向测量并且由箭头“d”来表示。对于确定紧密地接触来说重要的间隙“d”是在密封叶片272的较高压力差侧的间隙，即朝向气室腔214侧的间隙，因为在那一侧的压力差具有对织物带与织物位置的最大的效果。最好是，密封叶片与第二外部滑座323之间的间隙与间隙“d”大致相同或小于该间隙。
将CD密封件262的垂直位置调节成如上所述的最小紧密地接触程度，这对于CD密封的效果是一决定性的因素。施加到密封组件260上的加载力在决定密封的效果方面所起的作用较小，并且仅需设置到保持所需紧密地接触程度所需要的量即可。当然，织物带磨损量将影响气压机200的商业价值。为了获得有效的密封而不带来显著的织物带磨损，紧密地接触程度最好等于或者仅稍微大于如上所述的最小程度的紧密地接触。为了使得横过织物带宽度的织物带磨损的变化最小，施加到织物带上的力最好在垂直于加工方向保持恒定。这可以这样实现采用或者控制地和均匀地加载CD密封件；或者控制CD密封件的位置和均匀地设置CD密封件的紧密接触。
在使用中，一控制系统促使空气室202的密封组件260降低到一操作位置。首先，CD密封件262被下降，从而密封叶片272紧密接触到上部支承织物带206上，达到上述程度。更具体地说，调节上部和下部加载导管内的压力，促使CD密封件262向下运动，直到运动由与下部支承组件240接触的横向凸缘268中断为止，或者直到被织物带张力平衡为止。然后，MD密封件264的端部稳定框条带282被降低，以与上部支承织物带接触或紧密地靠近于盖上部支承织物带。结果，空气室202与真空箱204两者都被密封到湿态织物上，防止加压流体溢出。
然后气压机被致动，从而加压流体填充空气室202并且经织物建立一空气流动。在图13所示的实施例中，向高真空区314、316、318、320和密封真空区312、322施加高真空和低真空，以便于空气流动、密封和脱水。在图15所示的实施例中，加压流体从空气室流向高真空区314、316、318、320，并且可变形的密封稳定框330沿垂直于加工方向密封气压机。越过湿态织物所获得的压力差和流过织物的空气提供对织物的有效的脱水。
气压机的许多结构和操作特征对于几乎不允许加压流体溢出和相对小量的织物带磨损是有利的。首先，气压机200使用CD密封件262，该密封件262紧密接触于织物带和湿态织物上。紧密接触的程度被确定为使CD密封的效果最大。在一实施例中，气压机利用密封真空区312和322来建立横过湿态织物的宽度进入气压机内的一外界空气流动。在另一实施例中，可变形的密封件330被设置在相对于CD密封件的密封真空区312与322内。在任一情形中，CD密封件262最好至少部分地设置在真空箱盖300的通道内，以使在空气室202与真空箱204之间精确地对准相配表面的需要最小。此外，密封组件260可以放置到一固定元件例如下部支承组件240上，其中下部支承组件240被连接到框架结构210上。结果，用于气压机的加载力独立于空气室内的加压流体压力。由于使用低织物带磨损的材料和润滑系统而使织物带磨损也最小。合适的润滑系统可包括诸如乳化油、脱离剂(debonder)或类似化学物的化学润滑剂或水。典型的润滑剂应用方法包括沿垂直于加工方向以一均匀的方式喷洒所施加的稀释的润滑剂，一液压或空气喷雾状的溶液，粘结有粘稠溶液的擦拭毛毡，或者在喷洒系统应用中其它周知的方法。
观察已表明在较高压力的气室压力下运行的能力取决于防止泄漏的能力。可以从相对于原先的或预期操作的过大的空气流、附加的操作噪声、湿气的喷洒，和在极端的情形中湿态织物的规则的或随机的缺陷(包括孔洞和直线)来检测一泄漏的存在。可以通过对准或调整气压机的密封件来修补泄漏。
在气压机中，沿垂直于加工方向的均匀的空气流动是希望的，以提供对一织物的均匀的脱水。垂直于加工方向的流动均匀性可以用这样的机构来改善例如在压力和真空侧的锥形管道，其使用计算机流体动力学建模来成形。由于织物的薄片重量和含水量在垂直于加工方向可能不是均匀的，因此最好采用附加的装置来获得沿垂直于加工方向的均匀的空气流动，例如在压力或真空侧采用带节气阀的独立控制区域，以根据薄片特性来改变空气流动；或采用挡板来在湿态织物之前产生流动中的一很大的压力降；或者采用其它的引导装置。控制CD脱水均匀性的其它方法也可包括外部装置，例如分区控制的蒸汽喷淋器，如可以从俄亥俄州的都柏林的Honeywell-Measurex系统有限公司(Honeywell-Measurex Systems Inc.of Dublin，Ohio)获得的一Devronizer蒸汽喷淋器等。
范例下面的范例用于更详细地理解本发明。具体的数量、比例、成分和参数仅是示例性的，并且不意专门限制本发明的范围。
如结合范例所述的，根据TAPPI测试方法494 OM-88“纸和纸板的拉伸断裂特性”使用下列参数来获得MD拉伸强度、MD伸展和CD拉伸强度十字头速度为10.0英寸/分钟(254毫米/分钟)；满刻度负荷为10磅(4540克)；夹爪跨度(夹爪之间的距离，有时是指量规长度)为2.0英寸(50.8毫米)；和样本宽度为3英寸(76.2毫米)。拉伸测试机是从位于麻萨诸塞州的Stoughton的系统集成技术有限公司购得的一Sintech，Model CITS-2000，其中该公司是位于北卡罗莱纳州的Research Triangle Park的MTS系统公司的一分公司。
范例薄片的韧性可以由薄纸的加工方向(MD)负荷/延伸曲线的最大斜率或者由加工方向的韧性(这里所定义的)来客观地表示，进一步考虑薄纸的厚度和产品的层数。下面将结合图9描述对MD斜率的确定。MD斜率是薄纸加工方向负荷/延伸曲线的最大斜率。用于MD斜率的单位是每3英寸(7.62厘米)的千克数。MD韧性是通过MD斜率乘以由纸厚除以层数之商的平方根来计算的。MD韧性的单位是(每3英寸的千克数)-微米0.5。
图9是一纸巾纸张的一概括的负荷/延伸曲线，表示用来确定MD斜率。如所示，沿负荷/延伸曲线选择两个点P1和P2，其中这两点之间的距离被放大了，以便于描述。对拉伸测试仪进行编程(GAP[通用应用程序]2.5版，麻萨诸塞州的Stoughton的系统集成技术有限公司出品，其中该公司是位于北卡罗莱纳州的Research Triangle Park的MTS系统公司的一分公司)，从而对于从点P1到P2取样的点进行线性回归计算。通过沿曲线以一规则的方式(后面将描述)调节点P1和P2来在曲线上反复进行计算。计算的最高值为最大斜率，并且当在样本的加工方向进行时，该斜率在此将指MD斜率。
应当这样编制拉伸测试仪的程序，从而在2.5英寸(63.5毫米)的延伸跨度上将具有诸如P1和P2的500个点。这就提供了足够数量的点，以基本上超过样本的任何实际延伸。当采用每分钟10英寸(254毫米/分钟)的十字头速度时，这就转换成每0.030秒钟一个点。通过将第10点设为初始点(例如P1)，向第40点(例如P2)计算30个点并且在这30个点上进行线性回归，程序就可以在这些点之间计算斜率。程序将由该回归计算出的斜率储存成一数组。然后程序向第20点(其变为P1)计算10个点并且再次重复该过程(向第50点(其变为P2)计算30个点，计算其斜率并且也储存在数组内)。对薄片的整个延伸继续该过程。然后从该数组内选择最高值作为最大斜率。最大斜率的单位是每3英寸样本宽度的千克数。(当然，应变是无量纲的，因为延伸的长度是以卡爪的跨度长度来除的。用测试机程序来考虑该计算。)范例1～4。为了阐述本发明，使用大致如图1所示的方法来生产无皱纹的透干薄纸。更具体地说，范例1～4都是分为三层的单层浴巾纸，其中外层包括解胶的未粘合的桉树纤维，中间层包括精细的北方软木牛皮纸纤维。对Cenebra桉树纤维进行15分钟的制浆，形成10％的稠度，并且脱水到30％的稠度。然后将纸浆输入一Maule轴解胶机内。解胶机以2.2HPD/T的输入功率(1．8千瓦·天/吨)在160°F(70℃)的温度下操作。在解胶后，以每公制吨干纤维7.5千克的数量(0.75重量百分比)将一软化剂添加到纸浆内。
在形成前，将软木纤维制浆30分钟，达到3.2％的稠度，而胶化的、未粘合的桉树纤维被稀释到2.5％的稠度。整个分层的薄片重量对范例1、2和4被分为35％/30％/35％，对于范例3被分为33％/34％/33％，其中这些重量百分比分别对应于胶化的桉树/精细的软木/胶化的桉树层。中间层被精制到获得目标强度值所需的程度，而外层提供柔软性和蓬松性。为增大干燥强度和暂湿强度，向中间层添加标号为Parez 631 NC的一增强剂。
这些范例采用一个四层Beloit Concept Ⅲ料箱。在该料箱的两个中间层内使用精细的北方软木牛皮纸原料，以给所述的分为三层的产品生产一单个中间层。采用产生搅动(紊流)的插入件和层分隔件，其中插入件从薄片凹入大约3英寸(75毫米)，而层分隔件则伸出薄片外大约6英寸(150毫米)。网薄片的开口大约为0.9英寸(23毫米)并且水在所有4个可比较的料箱内流动。输入料箱的原料的稠度大约为0.09重量百分比。
所获得的分为三层的薄片形成在一个双网吸抽形滚筒模板上，该模板带有成形织物带，所述成形织物带为Appleton Mills 2164-B织物带。成形织物带的速度布置在每秒11.8和12.3米之间。然后使用来自于成形织物带下的不带气压机的真空吸抽将新形成的织物脱水到25～26％的稠度，并且在被输送到输送织物带前用气压机脱水到32～33％的稠度，其中所述的输送织物带以9.1米／秒的速度运行(29～35％的急进)。输送织物带为Appleton Mills 2164-B。使用产生大约6～15英寸(150～380毫米)汞柱真空的一真空滑座来将织物输送到输送织物带上。
然后将织物输送到以大约9.1米/秒的一速度运行的一透干织物带上。使用Appleton Mills T124-4和T124-7透干织物带。织物被装载在一蜂窝形透干机上，并且被干燥到大约94～98％稠度的一最终干燥度，其中所述的透干机在大约350°F(175℃)的一温度下操作。
生产范例薄片的顺序如下产生范例1薄片的4个滚筒。记录在表1中的稠度数据基于2组测量，一组在4个滚筒的起始处，另一组在4个滚筒的端部处。表1中所示的其它数据表示基于4组测量的一平均值，每一滚筒一组测量。然后启动气压机。刚刚在启动气压机之前和之后的数据表示在表3中(各个数据点)。该数据表明气压机会造成拉伸值的明显增大。然后修改处理过程，以将拉伸值降低到可与范例1的薄片相比的程度。在该处理过程调节周期后，产生范例2薄片(本发明)的4个滚筒。然后，使用一不同的透干织物带并且启动气压机时产生范例3薄片(本发明)的4个滚筒。关闭气压机并且调节处理过程，以重新获得可与范例3薄片相比的拉伸强度值。然后产生范例4薄片的4个滚筒。表2中用于每一范例的稠度数据是基于2组测量的一平均值，一组在4个滚筒的每一组的起始处，另一组在4个滚筒的每一则的端部处。表2中的其它数据是基于每一范例薄片的4组测量的一平均值，每一滚筒一组。在表2中，范例4的数据表示在左列中，而范例3的数据则表示在右列中，以保持与表1和表3的一致，其中左列表示没有气压机的数据，又列则表示具有气压机的数据。
表1～3给出了对处理条件以及范例1～4所获得的薄纸特性的更详细的描述。如在下面的表1～3中所用，列的标题具有下列意义“稠度@急进输送”是织物在从成形织物带向输送织物带输送点处的稠度，被表示为固体百分比；“MD拉伸”是加工方向的拉伸强度，被表示为每3英寸(7.62毫米)样本宽度的克数；“CD拉伸”是垂直于加工方向的拉伸强度，被表示为每3英寸(7.62毫米)样本宽度的克数；“MD伸展”是加工方向的伸展，被表示为在样本破坏时的延伸百分比。“MD斜率”如上面所定义的，被表示为每3英寸(7.62毫米)样本宽度的千克数；“纸厚”是以一松密度量千分尺(BulkMicrometers)(TMI Model49-72-00，Amityville，纽约)测量的1层的纸厚，其中该千分尺具有4又1/16英寸(103.2毫米)的一基点(anvil)直径和220克/平方英寸(3.39千帕斯卡)的一基点压力，被表示为微米；“MD韧性”是如上定义的加工方向的韧度系数，被表示为(千克/3英寸)-微米0.5；“基本重量”是造好的纸的基本重量，被表示为每平方米的克数；“TAD织物带”意味着透干织物带；“Refiner”是加工中间层的输入功率，被表示为千瓦；“Rush”是成形织物带与较慢的输送织物带之间的速度差除以输送织物带的速度后的值，被表示为一百分比；“HW/SW”是分为三层的单层薄纸中的硬木(HW)纤维和软木(SW)纤维重量的细分比例，被表示为总纤维重量的百分比；和“Parez”是Parez 631 NC的添加率，被表示为每公制吨中间层纤维的千克数。
表1
表2
表3
如前述例子所示，气压机在差速输送的上游侧产生显著较高的稠度，这导致获得较柔软的薄片，因为其具有较低的模数值。最好是，薄纸产品的模数(MD韧性)比一相对的薄纸产品至少低20％，其中该相对的薄纸产品没有进行补充脱水，以达到大于大约30％的一稠度。此外，薄纸产品在加工方向的拉伸和在垂直于加工方向的拉伸比一相对的薄纸产品大至少大约20％，其中该相对的薄纸产品没有进行附加脱水，以达到大于大约30％的一稠度。另外，薄纸产品在加工方向的伸展比一相对的没有进行脱水到大于大约30％稠度的薄纸产品大至少17％。
前述详细描述的目的在于说明本发明。因此，可以进行多种修改和变化而不脱落本发明的实质与保护范围。例如，作为一实施例的一部分描述的变换的或可选的特征可以用来产生另一实施例。另外，两个指定的元件可以表示同一结构的不同部分。再者，可以采用在美国专利US5667636中公开的各种工艺和设备，该专利在1997年授予了S.E.Engel等。因此，本发明不限于所述的具体实施例，而仅由权利要求书来限定。
权利要求
1．用于对一湿态织物脱水的一气压机，包括一空气室，包括具有一底表面的一气室盖；向空气室供给加压流体的装置；一真空箱，包括具有一顶表面的一真空箱盖，该顶表面紧密地位于气室盖底表面的邻近；用于向真空箱施加真空的装置；和适于与空气室和真空箱接触的侧面密封件，以使加压流体的泄漏最小，该侧面密封件被附着到空气室与真空箱之一上，并且紧密地靠近于由空气室与真空箱之另一限定的侧面密封接触表面上，当受到加压流体的作用时，该侧面密封件适于弯曲，以与侧面密封接触表面密封地接触。
2．如权利要求1所述的气压机，其特征是侧面密封件被附着到真空箱盖上，并且气室盖限定侧面密封槽和侧面密封接触表面。
3．如权利要求1所述的气压机，其特征是还包括被附着到气室盖上的端部密封件。
4．如权利要求1或3所述的气压机，其特征是还包括一位置控制机构，该机构适于保持空气室紧密地靠近于真空箱。
5．如权利要求4所述的气压机，其特征是位置控制机构包括被附接到空气室上的一可转动地安装的控制杆和适于转动该控制杆的一平衡缸。
6．如权利要求4所述的气压机，其特征是还包括一控制系统，该系统适于根据对在空气室内流体压力的测量结果来引导平衡缸的操作。
7．如权利要求1、2或3所述的气压机，其特征是顶表面与底表面向真空箱弯曲。
8．如权利要求7所述的气压机，其特征是顶表面与底表面具有不同的曲率半径。
9．用于对一湿态织物脱水的一气压机，包括一空气室，包括具有一底表面的一气室盖；向空气室供给加压流体的装置；一真空箱，包括具有一顶表面的一真空箱盖，该顶表面紧密地位于气室盖底表面的邻近；用于向真空箱施加真空的装置；可转动地安装在空气室上的一臂，该臂包括第一和第二部分，第一部分至少部分地设置在空气室内侧并包括一密封条；和根据空气室内的流体压力转动所述臂的装置。
10．如权利要求9所述的气压机，还包括加压流体不能渗透的一铰链密封件，该密封件被附着到空气室与第一部分两者上。
11．用于对一湿态织物脱水的一装置，包括一框架结构；适于将湿态织物夹持于其间的支承织物带；一气压机，包括一空气室和位于湿态织物与支承织物带相对侧的一接收装置，空气室与接收装置可操作地彼此相连并且适于建立一通过湿态织物的加压流体的流动，空气室包括安装在框架结构上的固定元件，该固定元件限定大致平行于包含湿态织物的一平面的一加载表面；一密封组件，其适于相对于固定元件在一操作位置与一缩回位置之间运动，其中在操作位置时密封组件形成与湿态织物的一整体密封，该密封组件限定大致平行于该包含湿态织物的平面的一控制表面，并且适于与所述加载表面接触；和用于垂直于该包含湿态织物的平面使密封组件运动的装置，其中当密封组件到达操作位置时，控制表面与接触表面之间的接触可以中断密封组件向湿态织物的运动。
12．如权利要求所述的装置，其特征是气压机适于横跨越过织物的一压力差，该压力差从大约25英寸汞柱到大约120英寸汞柱。
13．如权利要求13所述的装置，其特征是接收装置适于在0以上～大约25英寸汞柱真空的状态下操作。
14．如权利要求12所述的装置，其特征是空气室适于在计量为大约5磅/平方英寸的加压流体压力或以上的状态下操作。
15．如权利要求12所述的装置，其特征是气压机适于提供每分钟每平方英寸开口面积大约10标准立方英尺或以上的一加压流体流动。
16．使用加压流体来对一纤维织物脱水的一方法，包括向一环形成形织物带沉积造纸纤维的一含水悬浮液，以形成一湿态织物；将湿态织物夹持在一对流体可渗透的织物带之间；使被夹持的湿态织物结构通过一气压机，该气压机包括一空气室和一接收装置，该空气室与接收装置被可操作地连接并且整体地密封，从而供给空气室的大约70％或更多的加压流体通过湿态织物；向空气室供给加压流体，以建立横跨湿态织物的大约25英寸汞柱或更高的一压力差；以工业上有效的速度使湿态织物输送通过气压机，以提供大约10毫秒或更少的一停留时间；和将织物干燥到一最终干燥度。
17．如权利要求16所述的方法，其特征是供给空气室的大约80％或更多的加压流体通过湿态织物。
18．如权利要求17所述的方法，其特征是供给空气室的大约90％或更多的加压流体通过湿态织物。
19．如权利要求16所述的方法，其特征是湿态织物以工业上有效的速度输送通过气压机，以提供大约5毫秒或更少的一停留时间。
20．如权利要求16所述的方法，其特征是接收装置以0以上～大约25英寸汞柱的真空下工作。
21．如权利要求16所述的方法，其特征是空气室以计量为每平方英寸大约5磅或更大的一加压流体压力下工作。
22．如权利要求16所述的方法，其特征是气压机提供每分钟每平方英寸开口面积大约10标准立方英尺或以上的一加压流体流动。
全文摘要
本发明提供一气压机,用于将一湿态织物非压缩地脱水到以前用工业上有效的速度也不可能达到的稠度值的,而不用加热来脱水。
文档编号D21F1/52GK1282396SQ98812388
公开日2001年1月31日 申请日期1998年10月30日 优先权日1997年10月31日
发明者F·S·哈达, M·A·赫尔曼斯, B·W·伊森哈尔特, L·E·汤姆斯, C·R·汤姆索维克 申请人:金伯利-克拉克环球有限公司