專利名稱：用于檢測(cè)造紙機(jī)織物磨損問題的被動(dòng)感測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙技術(shù)。更具體地，本發(fā)明涉及用于造紙機(jī)壓擠部(presssection)的壓擠織物(press fabrics)。
背景技術(shù)：
在造紙過程中，纖維素纖維網(wǎng)通過在造紙機(jī)成形部中將纖維漿，即纖維素纖維的水分散體，沉積至移動(dòng)的成形織物上來形成。大量的水分通過該成形織物從該纖維漿中排出，并將所述纖維素纖維網(wǎng)留在該成形織物的表面上。
新形成的纖維素纖維網(wǎng)從該成形部前進(jìn)至包含一系列壓區(qū)(press nip)的壓擠部。該纖維素纖維網(wǎng)通過由壓擠織物支撐的所述壓區(qū)，或者，如一般通常情形，介于兩個(gè)這種壓擠織物之間。在所述壓區(qū)內(nèi)，該纖維素纖維網(wǎng)承受壓縮力，以將水分從其中榨出，并使該網(wǎng)中的所述纖維素紗線互相結(jié)合，從而將該纖維素纖維網(wǎng)變成紙張。所述水分由該壓擠織物或織物群接收，理想情況下，不再返回到該紙張上。
該紙張最后前進(jìn)至干燥部，該干燥部包括至少一組由蒸汽從內(nèi)部加熱的旋轉(zhuǎn)式干燥滾筒或干燥缸。新形成的紙張通過使該紙張緊貼所述干燥滾筒表面的干燥織物而依序繞著干燥滾筒組中的各干燥滾筒沿著蜿蜒路徑前進(jìn)。被加熱的干燥滾筒通過蒸發(fā)使紙張中的水分降低至期望程度。
應(yīng)該理解的是，該成形織物、壓擠織物、及干燥織物在該造紙機(jī)上全部采用環(huán)形的形式并以輸送帶的方式運(yùn)作。另外還應(yīng)理解的是，造紙的過程是一個(gè)在相當(dāng)高的速度下進(jìn)行的連續(xù)過程。換言之，該纖維漿連續(xù)沉積至該成形部中的該成形織物上，同時(shí)新制造出來的紙張?jiān)谄潆x開干燥部后連續(xù)地纏繞至卷紙輥上。
本發(fā)明特別涉及壓擠部中所使用的壓擠織物。該壓擠織物在造紙過程中起非常重要的作用。如上所述，其功能之一就是支撐并承載制造出來的紙產(chǎn)品通過壓區(qū)。
該壓擠織物還參與對(duì)紙張表面的整飾。也就是說，壓擠織物被設(shè)計(jì)成具有光滑的表面和均勻的彈性結(jié)構(gòu)，這樣，在通過壓區(qū)的過程中，能在紙上提供光滑無痕的表面。
可能最為重要的是，該壓擠織物吸收從壓區(qū)中的濕紙內(nèi)壓榨出的大量水分。為了實(shí)現(xiàn)該功能，該壓擠織物內(nèi)部就必須要有空間——通常稱為空隙容積，以便水分能進(jìn)入，且該織物必須在它的整個(gè)使用壽命中都有足夠的水分可滲透性和空氣可滲透性。最后，該壓擠織物在離開壓區(qū)時(shí)必須能夠防止從濕紙中吸收的水分返回和重新浸濕紙張。
當(dāng)前的壓擠織物形成為多種設(shè)計(jì)式樣，以滿足造紙機(jī)的要求，它們將安裝在造紙機(jī)上，用于制造各等級(jí)的紙張。通常，壓擠織物包括機(jī)織底基織物(base fabric)，細(xì)的無紡纖維材料絮刺(needle)在該機(jī)織底基織物中。該底基織物可以是由單絲、合股單絲、復(fù)絲或合股復(fù)絲織成，并可以為單層、多層或?qū)盈B。紗線通常由造紙機(jī)織物領(lǐng)域的普通技術(shù)人員為此而采用的任意一種合成聚合物樹脂擠制形成，該合成聚合物樹脂例如可以是聚酰胺和聚酯樹脂。
機(jī)織底基織物自身有多種不同形式。例如，它們可以織成環(huán)形、或者先平織然后通過機(jī)織接縫而形成環(huán)形形式?；蛘撸鼈兛梢酝ㄟ^通常稱為改進(jìn)環(huán)形編織的方法來制造，其中，該底基織物的寬度方向邊緣設(shè)置有采用了沿著機(jī)器方向(MD)的紗線的接縫環(huán)。在該方法中，MD紗線在織物的寬度方向邊緣之間往返連續(xù)機(jī)織，在各邊緣處返回并形成接縫環(huán)。這樣制成的底基織物在安裝于造紙機(jī)上的過程中布置成環(huán)形形狀，因此稱為可在機(jī)器上縫合的織物。為了將該織物布置成環(huán)形形式，兩寬度方向的邊緣聚攏到一起，接縫環(huán)在這兩邊緣處彼此交錯(cuò)，并且引導(dǎo)接縫銷或樞軸(pintle)穿過由交錯(cuò)的接縫環(huán)形成的通道。
而且，機(jī)織底基織物可以通過將一底基織物布置在由另一底基織物形成的環(huán)形內(nèi)而進(jìn)行層疊，并通過將短纖維絮刺穿通過這些底基織物，以便使它們彼此連接。這些機(jī)織底基織物中的一種或多種可以是可在機(jī)器上縫合的類型。這就是現(xiàn)已廣為人知的具有多層基部支撐結(jié)構(gòu)的層狀壓擠織物。
不管怎樣，機(jī)織底基織物為環(huán)形形式，或者可縫合成該形式，并具有沿縱向環(huán)繞測(cè)量的特定長(zhǎng)度和沿橫向測(cè)量的特定寬度。因?yàn)樵旒垯C(jī)的結(jié)構(gòu)可能變化很大，造紙機(jī)織物制造商需要將壓擠織物和其它造紙機(jī)織物制成要求的尺寸，以適合客戶的造紙機(jī)的特殊位置。無需說明，由于各壓擠織物通常必須根據(jù)訂單制造，所以這種需求使它難于以流水線方法制造。
為了響應(yīng)更快和更高效地制造各種長(zhǎng)度和寬度的壓擠織物的需求，近年來，已經(jīng)利用由Rexfelt等共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.5360656所述的螺旋技術(shù)來制造壓擠織物，該文獻(xiàn)的內(nèi)容通過援引并入本文中。
美國(guó)專利No.5360656公開了一種壓擠織物，該壓擠織物包括底基織物，該底基織物中刺入有一層或多層短纖維(staple fiber)材料。該底基織物包括至少一層由機(jī)織織物的螺旋纏繞條帶構(gòu)成的層，該層的寬度小于底基織物的寬度。該底基織物沿縱向或機(jī)器方向?yàn)榄h(huán)形。螺旋纏繞條帶的縱向絲線與壓擠織物的縱向形成一定角度。該機(jī)織織物條帶可以在織機(jī)上平紡，該織機(jī)比通常用于制造造紙機(jī)織物的織機(jī)窄。
該底基織物包括多匝螺旋地纏繞并結(jié)合的相對(duì)狹窄的機(jī)織織物條帶。該織物條帶由長(zhǎng)度方向的紗線(經(jīng)紗)和橫向的紗線(緯紗)機(jī)織而成。螺旋纏繞織物條帶的相鄰匝可以彼此鄰接，這樣形成的螺旋形的連續(xù)接縫可以通過縫合、縫線、熔化或熔接而閉合?？蛇x地，鄰接螺旋匝的相鄰縱向邊緣部分可以交疊地布置——只要邊緣的厚度減小，不會(huì)引起交疊區(qū)域的厚度增大。而且，長(zhǎng)度方向紗線之間的間隔在該條帶的邊緣處可以增加，這樣，當(dāng)鄰接的螺旋匝交疊地布置時(shí)，在該交疊區(qū)域中的長(zhǎng)度方向紗線之間的間隔不變。
不管怎樣，結(jié)果都得到呈環(huán)形的，有內(nèi)表面、縱向(機(jī)器)方向(MD)、橫向(橫向于機(jī)器)方向(CD)的機(jī)織底基織物。然后裁剪機(jī)織底基織物的橫向邊緣，以使橫向邊緣平行于其縱向(機(jī)器)方向。機(jī)織底基織物的機(jī)器方向和螺旋的連續(xù)接縫之間的角度可以相對(duì)較小，即通常小于10°。同樣地，機(jī)織織物條帶的長(zhǎng)度方向的紗線(經(jīng)紗)與機(jī)織底基織物的縱向(機(jī)器方向)成相同的相對(duì)較小角度。類似地，機(jī)織織物條帶的與該長(zhǎng)度方向的紗線(經(jīng)紗)垂直的、橫向方向的紗線(緯紗)與該機(jī)織底基織物的橫向(橫向于機(jī)器)方向成同樣的相對(duì)較小角度。簡(jiǎn)單地說，機(jī)織織物條帶的長(zhǎng)度方向的紗線(經(jīng)紗)和橫向方向的紗線(緯紗)與機(jī)織底基織物的縱向(機(jī)器方向)或橫向(橫向于機(jī)器)的方向均不對(duì)齊。
在美國(guó)專利No.5360656中所述的方法中，機(jī)織織物條帶環(huán)繞兩平行的輥纏繞，以組裝該機(jī)織底基織物。應(yīng)當(dāng)知道，通過將相對(duì)較窄的機(jī)織織物條帶環(huán)繞兩平行輥螺旋纏繞，可以提供不同寬度和長(zhǎng)度的環(huán)形底基織物，其中，具體的環(huán)形底基織物的長(zhǎng)度由每一匝機(jī)織織物條帶的長(zhǎng)度確定，而其寬度由機(jī)織織物條帶的螺旋匝的數(shù)目確定。因此可以不需要根據(jù)訂單來機(jī)織具有特定長(zhǎng)度和寬度的整個(gè)底基織物。而且，可以利用僅有20英寸(0.5米)寬的織機(jī)來制造機(jī)織織物條帶，但是由于實(shí)用原因，優(yōu)選可以是寬度從40至60英寸(1.0至1.5米)的傳統(tǒng)織物織機(jī)。
美國(guó)專利No.5360656中還示出了一種壓擠織物，該壓擠織物包括有如下的底基織物該底基織物具有兩層，每層都由螺旋纏繞的機(jī)織織物條帶構(gòu)成。各層都呈環(huán)形的形式，其中一層處于由另一層形成的環(huán)形的內(nèi)側(cè)。優(yōu)選地，一層螺旋纏繞的機(jī)織織物條帶的螺旋方向和另一層螺旋纏繞的機(jī)織織物條帶的螺旋方向相反。也就是說，具體地，若一層中的螺旋纏繞條帶限定了右旋螺旋，則另一層中的螺旋纏繞條帶是左旋螺旋。在這樣一種雙層式的層狀底基織物中，兩層中每一層的機(jī)織織物條帶的長(zhǎng)度方向紗線(經(jīng)線)與該底基織物的縱向(機(jī)器方向)呈相對(duì)較小的角度，且一層機(jī)織織物條帶中的長(zhǎng)度方向紗線(經(jīng)紗)和另一層機(jī)織織物條帶中的長(zhǎng)度方向紗線(經(jīng)紗)形成有角度。類似地，兩層中每一層的機(jī)織織物條帶中橫向方向紗線(緯紗)和機(jī)織底基織物的橫向(橫向于機(jī)器的方向)構(gòu)成相對(duì)較小的角度，且一層機(jī)織織物條帶中的橫向方向紗線(緯紗)和另一層機(jī)織織物條帶中的橫向方向紗線(緯紗)形成有角度。簡(jiǎn)而言之，任一層機(jī)織織物條帶的長(zhǎng)度方向紗線(經(jīng)紗)和橫向方向紗線(緯線)與底基織物的縱向(沿機(jī)器方向)和橫向(橫向于機(jī)器的方向)均不對(duì)齊。此外，任一層機(jī)織織物條帶的長(zhǎng)度方向紗線(經(jīng)紗)和橫向方向紗線(緯紗)與另一層機(jī)織織物條帶的長(zhǎng)度方向紗線和橫向方向紗線也均不對(duì)齊。
因此，美國(guó)專利No.5360656中所示的底基織物，沒有定義的機(jī)器方向以及橫向于機(jī)器方向的紗線。取而代之地，紗線體系所處的方向和機(jī)器方向以及橫向于機(jī)器的方向呈斜角。具有這樣的底基織物的壓擠織物可以稱為“多軸線壓擠織物”。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的標(biāo)準(zhǔn)壓擠織物具有三條軸線一條沿著機(jī)器方向(MD)，一個(gè)沿著橫向于機(jī)器的方向(CD)；還有一條是通過織物厚度方向的Z向。多軸線壓擠織物不僅具有這樣的三條軸線，而且還具有至少兩條額外的、沿其螺旋纏繞層方向的、由紗線體系限定的軸線。此外，在多軸線壓擠織物的Z向上有多個(gè)流路。因此，多軸線壓擠織物具有至少五條軸線。和底基織物層的紗線體系彼此平行的壓擠織物相比，具有不止一層的多軸線壓擠織物由于其多軸線結(jié)構(gòu)而體現(xiàn)出對(duì)于由壓擠過程中壓區(qū)內(nèi)的擠壓而產(chǎn)生的嵌套和/或壓扁的較好抵抗性。
下面討論在當(dāng)前的壓擠織物的制備過程中，刺入到該底基織物中的細(xì)的非機(jī)織纖維材料，許多這樣的壓擠織物被制造成具有所謂的層狀絮結(jié)構(gòu)。
該層狀絮結(jié)構(gòu)包括多個(gè)絮層，每個(gè)絮層由纖度不同的纖維構(gòu)成。典型地，將一層或者多層由較粗纖維構(gòu)成的含纖維絮材料刺到該底基織物中，接著，在該粗纖維層的上方施加一層或者多層由細(xì)纖維構(gòu)成的含纖維絮材料。該內(nèi)部絮層的粗纖維使得該壓擠織物具有很高的空氣和水分滲透性，并且，表面上的細(xì)纖維能得到具有高度壓力均勻性的光滑壓擠表面。
優(yōu)選地，該壓擠織物的壓擠面上沒有針刺過程中所使用的刺針穿入表面留下的針刺痕跡以及空隙和孔。為了從該壓擠織物表面去除針刺痕跡，通常從另一側(cè)進(jìn)行針刺，從而刺針向外作用于壓擠織物內(nèi)部的絮材料，以填平針刺痕跡，并且使壓擠織物的表面光滑。不幸的是，當(dāng)該壓擠織物具有層狀結(jié)構(gòu)時(shí)，這種反向針刺會(huì)致使粗纖維從壓擠織物內(nèi)部移至表面。由于粗纖維被帶到表面，因此這將損害精細(xì)表面層時(shí)能獲得的均勻壓力分布，并且使得難以獲得沒有針刺痕跡的層狀壓擠織物。
此外，造紙機(jī)織物經(jīng)過正常使用會(huì)磨損而需要更換。對(duì)于層狀壓擠織物，織物表面一般會(huì)磨壞或磨破，從而露出織物的下面的層/結(jié)構(gòu)。這種表面磨損會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)出來的紙質(zhì)量降低(例如磨損的織物會(huì)產(chǎn)生紙張上的痕跡)。因此，造紙機(jī)織物在磨損時(shí)必須更換。因而，需要檢測(cè)造紙機(jī)織物包括層狀壓擠織物磨損情況的技術(shù)，從而可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)椢镞M(jìn)行更換。
本發(fā)明提供了一種解決現(xiàn)有技術(shù)中這些問題中的方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是一種用于造紙機(jī)壓擠部的層狀壓擠織物，其具有用于檢測(cè)壓擠織物磨損的被動(dòng)感測(cè)系統(tǒng)。該層狀壓擠織物的下層(非表面層)用有顏色的短纖維絮材料制成。隨著該織物的表面經(jīng)過使用而磨損，有顏色的絮材料暴露出來，提供磨損的視覺指示。這種視覺指示使得使用者很容易就能夠確定更換壓擠織物的合適時(shí)間。
該層狀壓擠織物包括底基織物，該底基織物是環(huán)形的形式，并且具有外側(cè)和內(nèi)側(cè)。該底基織物的外側(cè)連接有第一短纖維絮材料。該第一短纖維絮材料具有多個(gè)第一短纖維，所述第一短纖維具有顏色，從而當(dāng)露出該材料時(shí)，指示磨損。
在該底基織物外側(cè)上的第一短纖維絮材料上方設(shè)置有細(xì)密織物，并且該細(xì)密織物連接有第二短纖維絮材料。該第二短纖維絮材料由多個(gè)第二短纖維構(gòu)成，所述第二短纖維較細(xì)，也就是說，其直徑或者纖度小于所述多個(gè)第一短纖維。此外，這些第二短纖維可以是無色或者是不同于所述第一短纖維的顏色。
該第一短纖維絮材料整體上通過針刺連接至底基織物外側(cè)。類似地，該第二短纖維絮材料以同樣的方式連接至細(xì)密織物。不可避免地，在針刺過程完成后，一些針刺痕跡會(huì)遺留在該第二短纖維絮材料的表面。通過從該底基織物內(nèi)側(cè)進(jìn)行針刺，可以減少所述針刺痕跡的數(shù)量和尺寸。根據(jù)本發(fā)明，該細(xì)密織物的孔的任意維度的尺寸都不大于0.50mm，以防止所述的多個(gè)較粗的第一短纖維向上移動(dòng)到該壓擠織物的與紙接觸的面。
下面將參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。


圖1是本發(fā)明的層狀壓擠織物的立體示意圖；圖2是本發(fā)明的可選實(shí)施例的類似視圖；以及圖3是由圖1中3-3線所示的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖，圖1是本發(fā)明的壓擠織物10的立體示意圖。壓擠織物10是可在機(jī)器上縫合的類型，并且一旦其兩端12、14在接縫16處相互結(jié)合后即呈環(huán)形形式。
在一可選實(shí)施中，如圖2中的立體示意圖所示，壓擠織物20沒有接縫，并且呈環(huán)形狀。
圖3是由圖1中3-3線示出的剖視圖。壓擠織物10包括底基織物30。通常，底基織物30可以是由用于生產(chǎn)造紙機(jī)織物的各種紗線構(gòu)成的機(jī)織結(jié)構(gòu)、無紡結(jié)構(gòu)、由沿MD取向的紗線或沿CD取向的紗線構(gòu)成的無紡陣列結(jié)構(gòu)、針織結(jié)構(gòu)或者編織結(jié)構(gòu)；其中所述紗線可以是諸如由聚合物樹脂材料擠壓成型的單絲、合股單絲以及/或復(fù)絲紗線。聚酰胺族樹脂、聚酯族樹脂、聚氨酯族樹脂、聚芳酰胺族樹脂、聚烯烴族樹脂均可用于該目的。
底基織物30也可以由網(wǎng)狀織物構(gòu)成，例如，由Johnson共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.4427734中所述的織物，該文獻(xiàn)的內(nèi)容通過參考援引于本文中。此外，底基織物30可以根據(jù)由Rexfelt等人共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.5360656中所述的方法，通過螺旋地纏繞由機(jī)織材料、無紡材料、針織材料、編織材料、或者網(wǎng)狀材料構(gòu)成的條帶而制成，該文獻(xiàn)的內(nèi)容通過參考援引于本文中。相應(yīng)地，底基織物30可以包括螺旋纏繞的織物條帶，其中每一匝螺旋和下一匝螺旋通過連續(xù)的接縫結(jié)合，使得底基織物30沿縱向方向成環(huán)狀。
底基織物30可以是環(huán)狀，或者是如圖3中所示的可在機(jī)器上縫合的形狀。如圖所示，底基織物30由單絲紗線織成兩層或者雙層的結(jié)構(gòu)。機(jī)器方向的紗線32——即可在機(jī)器上縫合的底基織物30的緯紗——形成接縫環(huán)34；其中，所述接縫環(huán)交叉形成通道，樞軸36被導(dǎo)引通過該通道，從而將底基織物30連接成環(huán)形形式。橫向于機(jī)器方向的紗線38——即紡織底基織物30過程中的經(jīng)紗，類似于機(jī)器方向的紗線32，出于圖示的目的顯示為單絲紗線。
底基織物30的外側(cè)施加一層或多層短纖維絮材料(staple fiber battmaterial)40，可選地，內(nèi)側(cè)也施加短纖維絮材料；其組成纖維通過針刺而進(jìn)入到底基織物30中。進(jìn)行這樣的連接使得在底基織物30的外側(cè)上，可選地在其內(nèi)側(cè)上，形成短纖維絮材料40的層。
接著在底基織物30的外側(cè)的短纖維絮材料40上設(shè)置細(xì)密織物44。細(xì)密織物44可以是機(jī)織織物或者無紡織物，并且可以是環(huán)狀、平織或者螺旋于短纖維絮材料40上。如圖3所示，細(xì)密織物44是由沿機(jī)器方向的紗線46和沿橫向于機(jī)器方向的紗線48形成的單層織物，例如圖示的平織織物，兩種紗線可以均是單絲紗線。但是，也可以使用非單絲紗線的其他紗線來紡織細(xì)密織物44。細(xì)密織物44的紗線46、48以及紡織結(jié)構(gòu)形成的網(wǎng)眼，比底基織物30的紗線及網(wǎng)眼均要細(xì)小。
更一般地，細(xì)密織物44也像底基織物30那樣，可以是由用于生產(chǎn)造紙機(jī)織物的各種類型的紗線形成的機(jī)織結(jié)構(gòu)、無紡結(jié)構(gòu)、沿MD取向或者沿CD取向的紗線無紡陣列結(jié)構(gòu)、針織結(jié)構(gòu)或者編織結(jié)構(gòu)；其中所述紗線可以是諸如聚合物樹脂材料擠壓成型的單絲、合股單絲和/或復(fù)絲等。聚酰胺族樹脂、聚酯族樹脂、聚氨酯族樹脂、聚芳酰胺族樹脂、聚烯烴族樹脂均可用于該目的。
可選地，細(xì)密織物44可以由網(wǎng)狀織物構(gòu)成，例如由Johnson共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.4427734中所述的那些織物，該文獻(xiàn)的內(nèi)容通過援引并入本文中。此外，根據(jù)由Rexfelt等人共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利No.5360656中所使用的方法，細(xì)密織物44可以通過螺旋地纏繞紡織材料、無紡材料、針織材料、編織材料或者網(wǎng)孔材料的條帶而制成，該文獻(xiàn)的內(nèi)容通過援引并入本文中。相應(yīng)地，細(xì)密織物44包括螺旋纏繞的條帶，其中每一匝螺旋與下一匝螺旋通過連續(xù)接縫結(jié)合，從而使得細(xì)密織物沿縱向成環(huán)狀。
如果細(xì)密織物44成環(huán)狀，則其可以以嵌套或者套裝的方式設(shè)置在短纖維絮材料40上。另外，根據(jù)美國(guó)專利No.5,360,656的內(nèi)容，如果細(xì)密織物44為環(huán)狀，或者螺旋地纏繞在短纖維絮材料40上，并且底基織物30是如圖3所示可以在造紙機(jī)上縫合的形式，則如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知的那樣，最后必須在由接縫環(huán)34和樞軸36形成的接縫附近橫向地切割細(xì)密織物44，以能夠?qū)簲D織物10安裝在造紙機(jī)上。
不管怎樣，細(xì)密織物44之所以稱為細(xì)密織物，是原因其組成紗線和/或網(wǎng)狀材料比底基織物30的紗線和/或網(wǎng)狀材料均要細(xì)小(尺寸較小或者直徑較小、很薄，或者纖度很小)，并且，其網(wǎng)孔比底基織物30小。例如，細(xì)密織物44可以具有任意維度尺寸均不大于0.50mm的孔。
最后，在細(xì)密織物44的外側(cè)施加一層或者多層短纖維絮材料50，并且通過針刺使其組成纖維進(jìn)入并纏結(jié)在細(xì)密織物44中。進(jìn)行這樣的連接使得在細(xì)密織物44的外側(cè)上留下短纖維絮材料50的層。
短纖維絮材料40和短纖維絮材料50可以包括由任何用于生產(chǎn)造紙機(jī)織物的聚合物樹脂但優(yōu)選為聚酰胺樹脂制成的短纖維。構(gòu)成短纖維絮材料50的短纖維可以具有比構(gòu)成短纖維絮材料40的短纖維小的橫截面尺寸、直徑或者纖度。例如，短纖維絮材料50的纖度可以是6丹尼爾，而短纖維絮材料40的纖度可以是24丹尼爾。
與現(xiàn)有技術(shù)中的層狀壓擠織物不同，短纖維絮材料50的細(xì)纖維通過細(xì)密織物44與短纖維絮材料40中的相對(duì)較粗的纖維隔開。在短纖維絮材料50的針刺過程中，細(xì)密織物44限制短纖維絮材料50的細(xì)纖維針進(jìn)入纖維絮材料40和底基織物30中的數(shù)量。
此外，當(dāng)在壓擠織物10的背面進(jìn)行針刺時(shí)，隨著短纖維絮材料50連接到表面?zhèn)?，?xì)密織物44的細(xì)小網(wǎng)孔防止短纖維絮材料40中的相對(duì)較粗的纖維進(jìn)入短纖維絮材料50中。
在現(xiàn)有技術(shù)中的層狀壓擠織物中，針刺后，細(xì)纖維部分可能具有75％的細(xì)纖維，而粗纖維部分可能具有75％的粗纖維。各部分中的其他25％的纖維是相反類型的纖維，其通過針刺進(jìn)入各部分。在細(xì)纖維部分和粗纖維部分之間的交界面處存在一個(gè)粗細(xì)纖維混合的中間區(qū)域。而本發(fā)明可以消除或者大大減少這種混合。因此，壓擠織物10的表面?zhèn)壬峡赡苤挥泻苌?、甚至沒有短纖維絮材料40的粗纖維。
此外，細(xì)密織物44使得壓擠織物10的抗壓性能得到增加，同時(shí)最小限度地阻止水分流動(dòng)。
該層狀壓擠織物10的優(yōu)點(diǎn)包括其非常好的平滑特性，這源自其均勻的表面?zhèn)刃鯇?。這種表面層在壓區(qū)中為與其接觸的濕紙幅提供更平滑的表面。
由于均勻的精細(xì)表面?zhèn)刃鯇又辉试S較少的水分返回到從壓區(qū)離開的紙幅，因此，和現(xiàn)有技術(shù)中的壓擠織物相比，該層狀壓擠織物10減少了紙幅的再次浸濕。該壓擠表面的相同的均勻性增加了離開壓擠區(qū)的紙張的干燥度。此外，精細(xì)、均勻、平滑的表面?zhèn)刃鯇邮沟脡簲D織物10在接近壓擠區(qū)的過程中更不容易吹動(dòng)紙張，并且由于沒有針刺痕跡，也減少了紙張上的痕跡。
當(dāng)然，理想中的細(xì)密織物44應(yīng)足夠“細(xì)密”，以使得不會(huì)因針刺于其上的短纖維絮材料50而在紙網(wǎng)上形成痕跡，并能防止針刺過程中相對(duì)較粗的短纖維絮材料40和相對(duì)較細(xì)的短纖維絮材料50混合在一起。此外，細(xì)密織物44可以足夠“細(xì)密”，以防止纖維50從其中通過，并具有足夠的結(jié)構(gòu)一體性以承受針刺處理。
此外，細(xì)密織物44可以是采用直徑在0.04mm到0.50mm范圍內(nèi)的紗線(經(jīng)紗和緯紗)生產(chǎn)的機(jī)織結(jié)構(gòu)或者針織結(jié)構(gòu)。這些紗線可以具有相同或者不同的直徑或纖度。此外，紗線可以是由聚酰胺、聚氨酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚烯烴以及其他本領(lǐng)域普通技術(shù)人員常用于此目的的聚合物樹脂擠壓形成。
例如，細(xì)密織物44可以用0.25mm的聚酰胺經(jīng)紗和0.25mm的聚酰胺緯紗紡織而成，并且每厘米有18根紗線。這樣的織物可以具有近似0.30mm×0.30mm的孔，并且這些孔足夠小以防止粗絮纖維從底基織物的內(nèi)側(cè)刺穿。
在另一個(gè)例子中，細(xì)密織物44可以用0.19mm的聚乙烯單絲經(jīng)線和0.25mm的聚乙烯單絲緯線織成，密度是每厘米21.4根經(jīng)紗和每厘米18根緯紗。這樣的織物可以具有接近0.28mm×0.30mm的孔。
可選地，細(xì)密織物44可以通過模制的膜擠壓成型，并且可以穿孔或者不穿孔。在后一種情況下，穿孔將在針刺過程中進(jìn)行。也可以采用無紡材料或者紡粘材料。
此外，這種層狀/層疊的方案可以提供一種檢測(cè)壓擠織物磨損的被動(dòng)感測(cè)系統(tǒng)。也就是說，可以用有顏色的絮材料制成層狀織物的下層(非表面層)。當(dāng)織物的表面由于使用而磨損后，有顏色的絮材料暴露出來，從而提供磨損的視覺指示。例如，圖3所示的層狀織物可以包括白色的底基織物30、藍(lán)色的粗短纖維絮層40、紅色的細(xì)密織物44以及構(gòu)成表面層的白色短纖維絮層50。使用時(shí)，白色的表層50將逐漸磨損，從而暴露出下層的紅色細(xì)密織物44和/或藍(lán)色粗絮層40。這種視覺指示使得使用者很容易就能確定更換壓擠織物的適當(dāng)時(shí)間。這種視覺指示可以是任何顏色(比如，具有白色表層的深藍(lán)色或者紅色的絮層)?；蛘?，也可以采用紫外線可見色彩，以使得織物外觀呈白色，但可以用不可見光來測(cè)定磨損。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，對(duì)上述的改進(jìn)是顯而易見的，并且這些改進(jìn)不會(huì)使得這樣實(shí)施的本發(fā)明超出所附權(quán)利要求書的范圍。
權(quán)利要求
1.一種層狀壓擠織物，用于造紙機(jī)的壓擠部，包括底基織物，所述底基織物呈環(huán)形的形式，并且具有外側(cè)和內(nèi)側(cè)；第一絮層，所述第一絮層連接至所述底基織物的外側(cè)；細(xì)密織物，所述細(xì)密織物覆蓋所述第一絮層；以及第二絮層，所述第二絮層連接至所述細(xì)密織物；其中，所述第一絮層具有比所述第二絮層粗的短纖維絮材料，所述短纖維絮材料具有不同于所述第二絮層的第一顏色；當(dāng)所述第二絮層磨損從而露出所述第一絮層時(shí)，所述第一顏色指示磨損。
2.如權(quán)利要求1所述的層狀壓擠織物，其中，所述細(xì)密織物具有不同于所述第二絮層的第二顏色；當(dāng)所述第二絮層磨損從而露出所述細(xì)密織物時(shí)，所述第二顏色指示磨損。
3.如權(quán)利要求1所述的層狀壓擠織物，其中，所述層狀壓擠織物還包括介于所述底基織物和所述細(xì)密織物之間的多個(gè)絮層，所述多個(gè)絮層中的至少一層帶有用于指示磨損的所述第一顏色。
4.如權(quán)利要求1所述的層狀壓擠織物，其中，所述第一顏色僅在紫外光下可見。
5.如權(quán)利要求1所述的層狀壓擠織物，其中，所述細(xì)密織物限制短纖維絮材料在所述第一絮層和所述第二絮層之間的轉(zhuǎn)移。
6.一種層狀壓擠織物，用于造紙機(jī)的壓擠部，所述壓擠織物包括基部支撐結(jié)構(gòu)，所述基部支撐結(jié)構(gòu)呈環(huán)形的形式，并且具有外側(cè)和內(nèi)側(cè)；第一短纖維絮材料，所述第一短纖維絮材料連接至所述基部支撐結(jié)構(gòu)的所述外側(cè)；所述第一短纖維絮材料包括多個(gè)帶有第一顏色的第一短纖維；細(xì)密織物，所述細(xì)密織物覆蓋位于所述基部支撐結(jié)構(gòu)的所述外側(cè)上的所述第一短纖維絮材料；以及第二短纖維絮材料，所述第二短纖維絮材料連接至所述細(xì)密織物；所述第二短纖維絮材料包括多個(gè)第二短纖維，所述第二短纖維具有不同于所述第一顏色的第二顏色；并且所述第二短纖維比所述第一短纖維細(xì)；其中，當(dāng)所述第二短纖維絮材料磨損從而露出所述第一短纖維絮材料時(shí)，所述第一顏色指示磨損；其中，所述細(xì)密織物限制所述第一短纖維和所述第二短纖維通過所述細(xì)密織物的轉(zhuǎn)移，并且限制所述第一短纖維和所述第二短纖維之間的混合。
7.如權(quán)利要求6所述的層狀壓擠織物，其中，所述基部支撐結(jié)構(gòu)是選自由下述織物構(gòu)成的組的織物機(jī)織織物、無紡織物、由沿機(jī)器方向取向或者沿橫向于機(jī)器方向取向的紗線構(gòu)成的無紡陣列織物、針織織物以及編織織物。
8.如權(quán)利要求7所述的層狀壓擠織物，其中，所述基部支撐結(jié)構(gòu)是擠壓成型的網(wǎng)狀織物。
9.如權(quán)利要求6所述的層狀壓擠織物，其中，所述基部支撐結(jié)構(gòu)是螺旋纏繞多匝的材料條帶，每一匝與其相鄰匝通過連續(xù)的接縫結(jié)合；所述基部支撐結(jié)構(gòu)沿縱向呈環(huán)形；所述條帶的材料選自由下述織物構(gòu)成的組機(jī)織織物、無紡織物、針織織物、編織織物以及擠壓成型的網(wǎng)狀織物。
10.如權(quán)利要求6所述的層狀壓擠織物，其中，所述基部支撐結(jié)構(gòu)是能在機(jī)器上縫合的織物。
11.如權(quán)利要求6所述的層狀壓擠織物，其中，所述細(xì)密織物是選自由下述織物構(gòu)成的組中的織物機(jī)織織物、無紡織物、針織織物以及編織織物。
12.如權(quán)利要求11所述的層狀壓擠織物，其中，所述細(xì)密織物是擠壓成型的網(wǎng)狀織物。
13.如權(quán)利要求6所述的層狀壓擠織物，其中，所述細(xì)密織物是螺旋纏繞多匝的材料條帶，每一匝與其相鄰匝通過連續(xù)的接縫結(jié)合；所述細(xì)密織物沿縱向呈環(huán)形；所述條帶的材料選自由機(jī)織織物、無紡織物、針織織物、編織織物以及擠壓成型的網(wǎng)狀織物構(gòu)成的組。
14.如權(quán)利要求6所述的層狀壓擠織物，其中，所述細(xì)密織物是環(huán)狀的織物。
15.如權(quán)利要求6所述的層狀壓擠織物，其中，所述第一短纖維具有第一直徑，且所述第二短纖維具有小于所述第一直徑的第二直徑。
16.如權(quán)利要求6所述的層狀壓擠織物，其中，所述第一短纖維具有第一橫截面尺寸，且所述第二短纖維具有小于所述第一橫截面尺寸的第二橫截面尺寸。
17.如權(quán)利要求6所述的層狀壓擠織物，其中，所述細(xì)密織物具有任意維度尺寸都不大于0.50mm的孔，從而當(dāng)從所述基部支撐結(jié)構(gòu)的所述內(nèi)側(cè)對(duì)所述層狀壓擠織物進(jìn)行針刺時(shí)，不會(huì)使所述第一短纖維通過所述孔。
18.如權(quán)利要求6所述的層狀壓擠結(jié)構(gòu)，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)由選自下組的兩個(gè)或者兩個(gè)以上的基部構(gòu)成，該組由機(jī)織結(jié)構(gòu)、無紡結(jié)構(gòu)、由沿機(jī)器方向或沿橫向于機(jī)器方向的紗線構(gòu)成的無紡陣列結(jié)構(gòu)、針織結(jié)構(gòu)、編織結(jié)構(gòu)、擠壓成型的膜網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
全文摘要
一種用于造紙機(jī)壓擠部的層狀壓擠織物(10)，其具有用于檢測(cè)壓擠織物(10)磨損的被動(dòng)感測(cè)系統(tǒng)。層狀壓擠織物的下層(非表面層)可以用有顏色的短纖維絮材料制成。隨著織物(50)表面經(jīng)過使用后的磨損，有顏色的絮材料暴露出來，提供磨損的視覺指示。這種視覺指示使得使用者能夠很容易地確定更換壓擠織物的合適時(shí)間。
文檔編號(hào)D21F1/30GK1886553SQ200380110972
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2003年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者羅伯特·A·漢森 申請(qǐng)人:阿爾巴尼國(guó)際公司