专利名称：用热作用胶粘剂螺旋连结顶叠合层制造压榨织物的方法
技术领域：
本发明涉及造纸技术。更具体点说，本发明为一种造纸业用压榨织物的制造方法，其中有一个顶叠合层螺旋形的被敷设到其基底织物上并用热作用胶粘剂粘结在其上。
在造纸过程中，首先在造纸机的成形部内将纤维浆即纤维素纤维的水悬浮液沉积在一个一个移动的成形织物上形成一个纤维网。大量的水通过成形织物从纸浆内被排走，而将纤维网留在成形织物的表面上。
新形成的纤维网从成形部前进到包括一系列压榨辊隙的压榨部。纤维网移动通过由压榨织物支承着的压榨辊隙，或者如通常的情况在两个这样的压榨织物之间通过。在压榨辊隙内，纤维网受到压力将水从其内挤掉，并使网内的纤维互相粘结在一起，这样纤维网就被转变为纸张。在理论上，被压榨织物接受的水不再回到纸张上。
新形成的纸张最终前进到包括至少一系列可转动地内部被蒸汽加热的干燥滚筒或滚筒的干燥部。纸张被干燥织物导向按正弦路线相继地环绕一系列滚筒中的每一个滚筒，干燥织物使纸张紧贴地保持在滚筒的表面上。加热的滚筒通过蒸发将纸张内的含水量降低到所需的水平，从而完成纤维网到纸张的转变。
应该知道成形织物、压榨织物和干燥织物的形式都是装在造纸机上的无端环并且都起着传送带的作用。还应知道造纸是以相当大的速率进行的连续过程。那就是说，在成形部纤维浆不断地沉积在成形织物上，而新形成的纸张则在从干燥部出来后不断地卷绕在卷筒上。
压榨部内使用的压榨织物是造纸过程中的关键部件。其功能之一，如上提示过，是支承并携带被制造的纸品使它通过压榨辊隙。
压榨织物还参予纸张表面的平整。为此，压榨织物被设计成具有光滑的表面和均匀的弹性结构，借以在纸张移动通过压榨辊隙时将一个光滑无痕的表面赋予所制造的纸张。
也许最重要的是，压榨织物要接受大量从压榨辊隙内的湿纸上挤出的水。这了满足这个特殊功能，在压榨织物内按理必须有常被称为空隙容积的空间以便水能排出，并且在其整个有效寿命内必须有合适的透水性。最后，压榨织物必须能防止从湿纸上接受的水返回到从压榨辊隙内出来的纸上，这样水不会重新把纸弄湿。
当代的压榨织物被制成多种设计用来满足造纸机的要求，使造纸机在装上该织物后能制造出所需等级的纸张。一般地说，压榨织物具有一层织造的基底织物，其内用针刺法连结上一层非织造的细小纤维材料絮片。基底织物可由单丝、捻合单丝、复丝或捻合复丝织成，并且可以是单层、多层或叠层。从事造纸机织物技术的一般技术人员为此目的通常采用的纱线是从合成聚合树脂如聚酰胺(尼龙)和聚酯树脂中的任何一种挤压出来的。
织造的基底织物本身可采用多种不同的形式。例如它们可被织成无端的环，或者先平织然后用织造的接缝使它们成为环形。还有，它们也可用一种常被称为改良无端织造的方法来制造，其特征为，在基底织物的横向边上设有利用其机器方向(MD)纱线构成的接缝环。在这方法中，MD纱线在织物的横向边之间来回不断地织造，在每一边上转回形成一个接缝环。按照这种型式制出的基底织物在装到造纸机上时被转变成无端的形式，因此这种织物被称为机上可缝合织物。要使这种织物成为无端的形式，须将两个横向边对接在一起，使两个横向边上的接缝环互相交叉，然后用一个接缝销穿过交叉接缝环所形成的通道。
另外，织造的基底织物还可用叠合的方法制成无端的环，该法系将一个基底织物放在另一个无端环之内，然后针刺短纤维絮片穿过这两层基底织物从而将它们连结在一起，其中一层或两层的织造基底织物可属于机上可缝合型式。
再者，可按照普通授予Rexfelt等的美国专利5,360,656号中的说明将织造织物带螺旋卷绕成织造的基底织物，其内容在这里被引用供参考。
采用美国专利5,360,656号中所公开的螺旋制造技术将一个顶叠合层敷设到任何一种上述型式的织造基底织物上也可生产出叠层的基底织物。这个顶叠合层可以是螺旋卷绕的平织织物带，也可以是螺旋卷绕的热塑性片材带如聚亚胺酯(聚尿烷)，或螺旋卷绕的非织造网眼织物带，如同普通授予Johnson的美国专利4,427,734号中所公开的，其内容在这里被引用供参考。在每一种情况下，带宽都比织造基底织物的宽度小得多，需要螺旋卷绕好多圈才能完全将基底织物覆盖。这样的顶叠合带在传统上都预先连结成一个完整尺寸的压榨织物所需的长度和宽度，然后将这个具有完整宽度的顶叠合层连结到基底织物上，连结时用针刺入短纤维絮片并穿透两层，这样便可形成一个叠层的基底织物。絮片为将顶叠合层锁住在基底织物上的主要手段。
本发明为将顶叠合层连结到基底织物上的一种改进方法，其特征为，顶叠合层具有至少一个螺旋卷绕在基底织物上的多构件材料带，其中一个构件为一热作用的胶粘层。
因此，本发明为造纸机的压榨织物的一种制造方法，其特征为，在螺旋制造的过程中用一层热作用胶粘膜将顶叠合层连结到基底织物上。
更具体点说，本发明具有提供基底织物以便制造压榨织物的工步。基底织物可以是前所说明的标准品种中的任何一种，其形式为无端环且有一个内表面、一个外表面、第一和第二侧边、及在两个侧边之间横向量出的织物宽度。
还提供了多构件带以便以闭合的螺旋形带覆盖基底织物的外表面。多构件带具有一个起始端、一个第一侧边、一个第二侧边、和一个在两侧边之间量得的带宽。带宽一般比织物宽度小得多。多构件带具有至少一条顶叠合层材料带和一层粘结在顶叠合层材料带一侧的热作用胶粘膜。顶叠合层材料带例如可以是一条织造织物带、一条非织造网眼织物带、或一条热塑性材料片带如聚亚胺酯。
热作用胶粘膜被用来将顶叠合层材料带连结到基底织物上。这个连结过程在开始时，首先用热和压力将多构件带的起始端连结到基底织物外表面的第一侧边的一个点上。在这过程中顶叠合层材料带的具有热作用胶粘膜的一侧面向基底织物。多构件带的取向为与第一侧边成一微小的角度，使它能被螺旋卷绕在基底织物上并以闭合的螺旋带完全将它覆盖。
从多构件带的起始端开始不断开地用热和压力将顶叠合层材料带的具有热作用胶粘膜的一侧连结到基底织物的外表面上成为一个具有许多圈的闭合的螺旋形带。其特征为，多构件带的每一圈的第一侧边被对接并连结到已连结在基底织物外表面上的上一圈的第二侧边上，一直到基底织物的外表面完全被闭合的螺旋形带覆盖为止。然后在基底织物第二侧边的一个点上将多构件带切开。
下面将结合附图更详细完整地说明本发明。
图1为一设备的平面图，该设备可被用来实施本发明的方法以资制造出造纸机用的压榨织物；图2为由设备的加热辊和压力辊形成的辊隙的侧视图；图3A为用来实施本发明的多构件带的概略的横向剖视图；图3B和3C为多构件带另外两个实施例的概略的横向剖视图；图4为用来实施本发明并采用一个横行积木式组件的设备另一个实施例的一部分的平面图；图5为图4所示设备另一个实施例的一部分的侧视图。
图1为可用来实施本发明的设备10的平面图。设备10包括第一加工辊12和第二加工辊14，它们都可环绕自身的纵向轴线旋转，互相平行并可相对移动并设定使它们互相隔开一个所需的固定距离。第一加工辊12可以是一个加热辊。设备10可以是一个带有加热辊的干燥机或热定形装置或者针刺机的一部分。
开始制造时先将压榨织物的基底织物20环绕在第一和第二加工辊12、14上。基底织物20的形式为一无端环且有一个图上看不到的内表面、一个外表面22、一条第一侧边24和一条第二侧边26。基底织物20的宽度W在这两条侧边之间横向量得。第一和第二加工辊12、14位于基底织物20所形成的无端环之内。一旦基底织物20这样装上，便可移动第一和第二加工辊12，14使它们互相离开然后被设定在固定位置上使基底织物20在放置时可受到张力。
应该知道在将基底织物20装到第一和第二加工辊12、14的周围之前，可将基底织物20原来要放在内侧的表面翻到外侧以便在造纸机上制造压榨织物时可在外侧进行本发明的加工。就这点而言，名词“内表面”和“外表面”是指基底织物20被放置在第一和第二加工辊12、14的周围时的表面，并不一定是指基底织物20装在造纸机上时的表面。
在设备10中还包括一个压力辊16，它与第一加工辊12邻近并形成一个辊隙18，这从第一加工辊12和压力辊16的侧视图即图2上可容易地看到。压力辊16被这样定位使它能将基底织物20抵压在第一加工辊12上，而后者可以是加热辊。
设有多构件带30以资用闭合的螺旋带覆盖基底织物20的外表面。多构件带30有一起始端32、一条第一侧边34和一条第二侧边36。多构件带30的宽度w是在两条第一和第二侧边34，36之间横向测量得的，它比基底织物20的宽度W要小得多。
图3A为实施本发明使用的多构件带30的概略的横向剖视图，该带有一顶叠合层材料带40和一层粘结在其一侧的热作用胶粘膜42。也就是说，多构件带30有一织造织物带44粘结在一层热作用胶粘膜42上。图3B和3C为多构件带另外两个实施例的横向剖视图。在图3B中，多构件带50有一非织造网眼织物带52粘结在热作用胶粘膜42上；而在图3C中，多构件带60有一热塑性片材带62如聚亚胺酯粘结在热作用胶粘膜42上。非织造网眼织物带52可从Naltex(商品名)取得。热塑性片材带62和热作用胶粘膜42最好穿有孔眼以便水分通过。穿孔可在多构件带30、50、60连结到基底织物20上以后，用针刺入短纤维絮片内并穿过多构件带30、50、60时实现。或者，穿孔可在多构件带30、50、60连结到基底织物20上之前进行。在这情况下，各个孔眼46，64可具有任何一种几何形状如圆形、椭圆形、方形、长方形、菱形等，并可按任何一种对压榨织物性能合适的图样排列通过热作用胶粘膜42或多构件带60。当热作用胶粘膜42被连结到多孔层如图3A所示的织造织物44或图3B所示的非织造网眼织物52上时，热作用胶粘膜42可在连结到其上之前这样被穿孔。在另一方面，当热作用胶粘膜42被连结到如图3C所示的热塑性片材带62上时，它们可在互相连结在一起后并在连结到基底织物20上之前被穿孔。热作用胶粘膜42和热塑性片材带62可在一个工步内用双金属挤压(coextrusion)的方法制出，而这个双金属挤压的多构件带60在连结到基底织物20上之前被穿孔。
现在返回到图1和2，多构件带30、50、60可从供应卷筒38发放出来。多构件带30的起始端32被连结到标准基底织物20第一侧边24的一个点48上。更精确地说，在多构件带30起始端32的第二侧边36连同与基底织物20外表面22接触的热作用胶粘膜42被连结到点48上。分别由第一加工辊12和压力辊16在辊隙处提供的热和压力可被用来实现这个连结。
在制造过程中第一加工辊12和第二加工辊14都在同一方向上旋转，而多构件带30从供应卷筒38上被输送出来以资用闭合的螺旋形完全覆盖在基底织物20的外表面22上。分别由第一加工辊12和压力辊16在辊隙18处提供的热和压力将多构件带30连结到外表面22上。多构件带30的每一圈的第一侧边34被对接并连结到已被连结到外表面22上的带30的上一圈的第二侧边36上，一直到标准的基底织物20的外表面22完全被闭合的螺旋形带30覆盖为止。
作为加热的第一加工辊12的替代或补充，可在多构件带30移动通过辊隙18之前将热空气导入到基底织物20和多构件带30之间的辊隙18处以资将热作用胶粘膜42软化。在多构件带30进入辊隙18之前的一个点上导入红外加热器也可得到同样的效果。或者，压力辊16也可以是一个加热辊。
作为进一步的替代方案，热源加热空气或红外加热器可被包括在一个积木式组件内，当多构件带30从供应卷筒38上发放出来时，该组件可连同供应卷筒38一起沿第一加工辊12横向移动，这样在整个叠合过程中就可不必连续地沿着基底织物20的整个宽度加热。这样一个横向移动的积木式组件还可包括一个宽度较小的压力辊来替代整个宽度的压力辊16。
更具体点说，图4为设备10的另一个实施例的平面图。这里不用整个宽度的压力辊16，而是采用一个可横向移动的积木式组件70，该组件包括一个供应卷筒38和一个宽度比多构件带30略大的压力辊72。另外一个热源74如热空气源或红外辐射器也可载运在横向移动的积木式组件70上，并在多构件带30进入辊隙18之前将它加热。图5为图4所示设备10的侧视图，其中更清楚地示出可横向移动的积木式组件及其构件。
当基底织物20的整个外表面22被多构件带30完全覆盖时，该带30就在基底织物20的第二侧边26的一个点上被切开。由于多构件带30被螺旋卷绕在基底织物20的外表面22上，其一部分将在侧向跑出到基底织物20的两个侧边24，26之外，在制造过程结束时可沿着第一和第二侧边24，26将跑出的部分修切掉。
最后可用针刺入一个短纤维絮片并穿透由多构件带30形成的顶叠合层以资牢靠地和永久地将这个顶叠合层连结到基底织物20上，此时短纤维絮片为将顶叠合层连结到基底织物20上的主要手段。还可将短纤维絮片连结到基底织物20的另一侧(内表面)上。
在将短纤维絮片针刺连结到基底织物20的一侧或两侧后，这样得到的、具有基底织物20、由多构件带30形成的顶叠合层和短纤维絮片的压榨织物可再一次被加热，使热作用胶粘膜42重新活化，以资加强在基底织物20、由多构件带30形成的顶叠合层和短纤维絮片之间的连结。
最后，这样制出的压榨织物可在它从第一和第二加工辊12，14上取下后，可将内表面翻到外面而使由多构件带30形成的顶叠合层的表面转到压榨织物的内侧以便在造纸机上使用。
本行业的行家显然能对上述这些实施例作出修改，但不能修改到越出本发明的范围。
本发明可消除需要使顶叠合层的长度与基底织物的长度匹配的问题，因为顶叠合层被螺旋卷绕在基底织物上，其长度将合适地与基底织物的长度匹配。另外按照本发明可使叠层压榨织物的制造大为容易，因为顶叠合层材料带可在实际需要前大量制造出来。再者，采用热作用胶粘膜可使某些本来难于被使用的顶叠合层材料也能被使用。最后，热作用胶粘膜可将顶叠合层保持在其适当位置上并可防止它在针刺时走动。
权利要求
1.一种造纸机用压榨织物的制造方法，所说方法包括提供基底织物以便用来制造所说压榨织物，所说基底织物的形式为无端环且有一个内表面、一个外表面、第一和第二侧边、及在两个侧边之间横向量得的织物宽度；提供多构件带以便用闭合的螺旋形来覆盖所说基底织物的所说外表面，所说多构件带具有一个起始端、一个第一侧边、一个第二侧边、和在两个侧边之间横向量得的带宽，所说带宽比所说织物宽度小得多，所说多构件带具有至少一条顶叠合层材料带和一层粘结在所说顶叠合层材料带一侧的热作用胶粘膜；利用热和压力，将所说多构件带的所说起始端的所说顶叠合层材料带的具有所说热作用胶粘膜的所说一侧连结到所说基底织物的所说外表面的所说第一侧边的一个点上；从所说多构件带的所说起始端开始连续地用热和压力将所说顶叠合层材料带的具有所说热作用胶粘膜的所说一侧连结到所说基底织物的所说外表面上成为一个具有许多圈的闭合的螺旋形带，其时所说多构件带的每一圈的所说第一侧边被对接并连结到先前已连结在所说基底织物的所说外表面上的多构件带的上一圈的所说第二侧边上，一直到所说基底织物的所说外表面完全被所说多构件带以闭合的螺旋形完全覆盖为止；最后在所说基底织物的所说第二侧边的一个点上将所说多构件带切开，这样所说多构件带便形成一个在所说基底织物上的顶叠合层。
2.按照权利要求1的方法，其特征为，所说顶叠合层材料带为织造的织物。
3.按照权利要求1的方法，其特征为，所说顶叠合层材料带为非织造的网眼织物。
4.按照权利要求1的方法，其特征为，所说顶叠合层材料带为热塑性片材带。
5.按照权利要求4的方法，其特征为，所说热塑性片材为聚亚胺酯。
6.按照权利要求4的方法，还包括将所说热塑性片材带穿孔的工步。
7.按照权利要求1的方法，其特征为，所说热作用胶粘膜也被穿孔。
8.按照权利要求1的方法，还包括在将所说多构件带连结到所说基底织物上后用针刺将一短纤维絮片连结到由所说多构件带形成的所说顶叠合层内的工步。
9.按照权利要求1的方法，还包括在所说基底织物被所说多构件带以闭合的螺旋形完全覆盖从而形成所说顶叠合层后，沿着所说基底织物的所说第一和第二侧边修切所说顶叠合层的工步。
10.按照权利要求1的方法，还包括下列工步提供第一和第二加工辊，所说这两个辊都可环绕其自身的轴线旋转，并且所说两条轴线互相平行；装上所说基底织物，使它环绕所说第一和第二加工辊，从而使这两个辊位于所说基底织物的所说无端环之内；使所说第一和第二加工辊互相分开到固定位置，从而使这样放置的所说基底织物受到张力；提供一个压力辊，所说压力辊与所说第一加工辊形成一个辊隙并将所说基底织物抵压在所说第一加工辊上；在同一方向上转动所说第一和第二加工辊；将所说多构件带加热使所说热作用胶粘膜活化；将所说多构件带的所说起始端输送到所说辊隙内并送到基底织物的所说第一侧边上，从而在所说带的所说起始端将所说顶叠合层连结到所说基底织物的所说外表面的所说第一侧边的一个点上；继续在同一方向上转动所说第一和第二加工辊，同时将所说多构件带输送到所说辊隙内，从而将所说顶叠合层以闭合的螺旋形式连结到所说基底织物的所说外表面上，一直到所说基底织物的所说外表面被所说多构件带以闭合的螺旋形完全覆盖为止。
11.按照权利要求10的方法，还包括从供应卷筒上发放所说多构件带的工步。
12.按照权利要求10的方法，还包括在将所说基底织物装上使它环绕第一和第二加工辊之前将所说基底织物的内侧翻到外侧的工步。
13.按照权利要求10的方法，还包括在所说基底织物的所说外表面被所说多构件带完全覆盖后，将所说基底织物从所说第一和第二加工辊上卸下的工步。
14.按照权利要求13的方法，还包括将所说基底织物的内侧翻到外侧使由所说多构件带形成的所说顶叠合层放置在内侧的工步。
15.按照权利要求10的方法，其特征为，所说加热工步是用加热的第一加工辊来完成的。
16.按照权利要求10的方法，其特征为，所说加热工步是用加热的压力辊来完成的。
17.按照权利要求10的方法，其特征为，所说加热工步是用导入到所说辊隙内的所说多构件带和所说基底织物之间的热空气流完成的。
18.按照权利要求10的方法，其特征为，所说加热工步是在所说多构件带进入所说辊隙之前，用红外加热器将所说多构件带的所说热作用胶粘膜加热来完成的。
19.按照权利要求10的方法，其特征为，所说压力辊的长度至少为所说织物的宽度。
20.按照权利要求10的方法，其特征为，所说压力辊的长度短于所说织物的宽度。
21.按照权利要求8的方法，还包括在将所说短纤维絮片针刺穿透连结后将所说基底织物和由所说多构件带形成的所说顶叠合层加热的工步，以资重新活化所说热作用胶粘膜并进一步将所说短纤维絮片、所说顶叠合层和所说基底织物连结在一起。
全文摘要
一种造纸机用压榨织物的制造方法。顶叠合层材料有热作用胶粘膜粘结在其两侧中的一侧上。顶叠合层材料带和热作用胶粘膜共同构成多构件带,以其具有热作用胶粘膜的一侧面对基底织物的外表面而螺旋卷绕在其上形成闭合的螺旋形带,并用热和压力粘结在所说外表面上。然后将多构件带越出基底织物的两条侧边的部分修切掉,再用针刺进入短纤维絮片并穿透由多构件带形成的顶叠合层以资将它们牢靠地连结在基底织物上。
文档编号D21F1/00GK1277918SQ99126489
公开日2000年12月27日 申请日期1999年12月23日 优先权日1999年6月22日
发明者莫里斯·R·帕坎 申请人:阿尔巴尼国际公司