專利名稱：超回彈性纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用在工業(yè)織物例如紙機(jī)織物和工程織物中的結(jié)構(gòu)體。更具體的，此結(jié) 構(gòu)體包含織成各種圖案的彈性(在長度方向或軸向)紗線和相對無彈性紗線。這種結(jié)構(gòu)體 既在施加的垂直負(fù)載下具有高度的可壓縮性，以及，在去除負(fù)載后具有優(yōu)異的回復(fù)性(回 彈性或彈回性能)。
背景技術(shù)：
工業(yè)織物指連續(xù)環(huán)狀的無端環(huán)狀結(jié)構(gòu)體，該工業(yè)織物例如用作成形織物、壓榨織 物或干燥織物(紙機(jī)織物或PMC)，以及，用于例如靴形壓榨機(jī)、軋光機(jī)的加工帶，或用于造 紙機(jī)上的傳送帶。工業(yè)織物還指用在織造整飾處理加工中的織物。工業(yè)織物還包括要求高 度可壓縮性和回彈性的其他無端環(huán)狀帶。雖然本文討論內(nèi)容總體上涉及大部分造紙過程，但本發(fā)明并不局限于此。關(guān)于這一點(diǎn)，在造紙過程中，例如，在造紙機(jī)成形部，通過將纖維漿沉積到移動的 成形織物上形成纖維素纖維網(wǎng)，纖維漿也就是纖維素纖維的水分散體。漿體中大部分的水 通過成形織物排出，而纖維素纖維網(wǎng)則留在成形織物的表面。剛形成的纖維素纖維網(wǎng)從成形部進(jìn)入壓榨部，壓榨部包括一系列壓榨壓區(qū)。纖維 素纖維網(wǎng)被壓榨織物支撐，或者通常情況下位于兩層這樣的壓榨織物之間，穿過壓榨壓區(qū)。 在壓榨壓區(qū)中，纖維素纖維網(wǎng)受到壓縮力的作用，該壓縮力從纖維網(wǎng)中將水?dāng)D出，并使網(wǎng)中 的纖維素纖維彼此粘附，使得纖維素纖維網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧埛?。水由該一層壓榨織物或多層壓?織物所吸收，并且理想的情況是不回到紙幅中去。紙幅最終進(jìn)入干燥部，干燥部包括至少一個可轉(zhuǎn)動的干燥轉(zhuǎn)鼓系列或烘筒系列， 這些轉(zhuǎn)鼓或烘筒由蒸汽在內(nèi)部進(jìn)行加熱。干燥織物引導(dǎo)剛形成的紙幅以彎曲路徑依次繞行 該系列中的每個轉(zhuǎn)鼓，且干燥織物將紙幅緊貼在轉(zhuǎn)鼓的表面。加熱的轉(zhuǎn)鼓通過蒸發(fā)作用使 紙幅的含水量降低至所需水平。應(yīng)該了解的是，成形織物、壓榨織物及干燥織物在造紙機(jī)上都采取無端環(huán) (endless loop)的形式，并且都起到傳送帶的作用。還應(yīng)了解的是，紙張生產(chǎn)是一種以相當(dāng) 快的速度進(jìn)行的連續(xù)過程。也就是說，在成形部，纖維漿連續(xù)地沉積到成形織物上，而剛生 產(chǎn)出的紙張?jiān)陔x開干燥部后就被連續(xù)地卷繞到輥筒上?；卓椢镄纬缮鲜隹椢锏闹匾糠?，可以采用許多不同的形式。舉例來說，可以使 用一層或多層機(jī)器方向(MD)紗線和機(jī)器橫向(CD)紗線，將基底織物織成環(huán)形、或者先平織 然后用機(jī)織接縫將其轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)狀形式。同樣，這種織物可以采用也是由MD紗線形成的銷接 縫，以允許將織物安裝到造紙機(jī)上。此外，基底織物可通過下述方式層合而成將一基底織物放置于由另一基底織物所形成的無端環(huán)內(nèi)，并通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種方式將這 兩個基底織物連接起來或?qū)雍系揭黄?，例如，穿過這兩個基底織物針刺短纖維毛層，以此將 其彼此連接。在紙機(jī)織物(PMC)中，特別是用在造紙機(jī)壓榨部的壓榨織物中，織物具有一個或 多個由紗線形成的“基底結(jié)構(gòu)體”以及通常至少針刺到紙幅接觸面中的短纖維毛層。壓榨 織物具有初始厚度、質(zhì)量、以及隨之產(chǎn)生的空隙容積(基于質(zhì)量和厚度計(jì)算出來的體積)， 空隙容積表示水處理能力。壓榨織物還具有可測量的接觸面積。壓榨織物在穿過一個或多個壓榨壓區(qū)的過程中經(jīng)受垂直負(fù)載(使用時其垂直于 織物平面)，由于壓榨織物本身可被壓縮并包含可壓縮的組分，壓榨織物具有可壓縮的空 隙容積以及表面接觸面積。雖然進(jìn)行了多種嘗試以改善可壓縮性的程度，以及引入回彈性 (彈回性能)程度，壓榨織物隨著時間推移和經(jīng)歷百萬次壓區(qū)循環(huán)后會逐漸變薄。最終，由 于多種原因諸如水處理能力不足、留痕或壓力波動，必須將壓榨織物取下。當(dāng)壓榨織物到達(dá) 其使用壽命終點(diǎn)，必須將壓榨織物取下并換上新的織物。在密度不理想以及水處理能力低于最佳狀態(tài)的時候，新的織物也會逐漸斷裂。因 此，理想的壓榨織物是這樣的織物，從開始使用直到將其從造紙機(jī)上拆下，其具有恒定或穩(wěn) 定的狀態(tài)性能(例如水處理能力)。有過多種嘗試去影響壓榨織物的性能，特別是可壓縮性和回彈性。一種嘗試是向 結(jié)構(gòu)體中引入“彈性”紗線。這些紗線在厚度方向或徑向(如果是圓形的)具有彈性，并且 在長度方向或軸向也可以具有彈性。此嘗試的一個實(shí)例參見PCT申請WO 2004/072368A1。然而這種方案具有缺點(diǎn)?？?壓縮性僅得益于紗線的彈性部分(在穿過厚度的方向)，因此也受其限制。雖然可以使用更 粗的紗線，但最終的性能改善受到局限。此外，粗的紗線很重，會導(dǎo)致不利或不期望的紙幅 留痕。如果紗線是皮/芯類型，會一直存在皮從芯上脫層的危險。最終，可壓縮性程度受限 于部分紗線直徑的最大值。另一實(shí)例是美國專利申請2007/0163741A1，該文獻(xiàn)提出采用可壓縮皮/芯紗線的 陣列，將其附加至縫合壓榨織物的背面。該文獻(xiàn)教導(dǎo)，皮是彈性材料的，并可提供振動阻尼 效果。該文獻(xiàn)還教導(dǎo)，紗線的芯本身的直徑可為200旦尼爾至2000旦尼爾，直徑總尺寸為 0. 30mm至1. 2mm。由于其重量和潛在的留痕可能性，這種紗線尺寸在使用中受到限制。另一實(shí)例是美國專利4，350，731，其教導(dǎo)使用包覆紗線，以制成可壓縮的壓榨織物 結(jié)構(gòu)體。同樣，可壓縮性程度和回復(fù)性的程度僅得益于彈性的包覆皮層。此類可回彈的可壓縮結(jié)構(gòu)體的另一實(shí)例教導(dǎo)于GB2197886。此專利披露的可壓縮 紗線由功能性(拉伸)負(fù)載承受紗線以某種方式替代，以在施加垂直負(fù)載時提供不帶有“結(jié) 節(jié)”而帶有長織造浮紗的準(zhǔn)單層基底結(jié)構(gòu)體，以提供準(zhǔn)非交叉基底結(jié)構(gòu)體。當(dāng)解除垂直負(fù)載時，將“彈性”紗線(在厚度方向或徑向具有彈性的紗線)結(jié)合到 織物中會一定程度上影響這些織物結(jié)構(gòu)體的回彈性。但是，同樣的，使用這些紗線，可壓縮 性和回彈性一定程度上局限于紗線的最大直徑。如上文所述，因?yàn)槭芟薜幕貜椥裕瑝赫タ椢镌谌碌臓顟B(tài)下具有比理想所需相對 更高的空隙容積，以用于對水進(jìn)行處理。一段時間后，壓榨織物會變緊湊并達(dá)到最佳性能水 平。然而，由于壓榨織物的回彈性有限，壓榨織物會繼續(xù)變緊湊，最終需要將其取下進(jìn)行更
7換。一些特殊的設(shè)計(jì)被分類為“非交叉”，這是因?yàn)镸D紗線和⑶紗線沒有彼此交織，但是彼 此直交方式堆疊，并位于不同的平面。已有很多技術(shù)用來制造這種結(jié)構(gòu)體。這種結(jié)構(gòu)體的一個實(shí)例教導(dǎo)于美國專利 4，781，967。由于堆疊紗線陣列不可壓縮也不能相對于任何其他層移動，這種結(jié)構(gòu)體形成為 相對不可壓縮。換而言之，當(dāng)施加垂直于結(jié)構(gòu)體平面的負(fù)載時，厚度幾乎不變，除非任何紗 線發(fā)生永久變形。如果彈性(在紗線厚度方向)紗線用作整個層的紗線，結(jié)構(gòu)體的可壓縮 性一定程度受限于該紗線的直徑。多層非交叉結(jié)構(gòu)體的另一實(shí)例教導(dǎo)于美國專利4，555，440，其中功能性MD和⑶紗 線的層取向?yàn)樵诜珠_的平面中彼此呈90度。同樣，這種結(jié)構(gòu)體被視為不可壓縮的，因?yàn)樵?施加或去除垂直負(fù)載時，整個厚度幾乎沒有變化。其一個實(shí)施例確實(shí)教導(dǎo)一個紗線層具有 可壓縮性和回彈性，并使另外的不可壓縮結(jié)構(gòu)體具有一定程度的這種特性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種基底結(jié)構(gòu)體，其具有明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu) 體的可壓縮性和回彈性。關(guān)于這一點(diǎn)，本發(fā)明提供一種基底支撐結(jié)構(gòu)體，其在獨(dú)特的織造圖案中結(jié)合有彈 性(在長度方向或軸向)紗線，用作PMC、工業(yè)處理帶、織造整飾帶以及需要高度可壓縮性和 回彈性的其他帶中基底支撐結(jié)構(gòu)體的至少一層。所討論的所有實(shí)施例都需要在長度方向或軸向具有彈性的一種紗線。紗線還可以 在穿過其厚度的方向上也具有彈性。紗線可以為任何適用于具體應(yīng)用的形式，并可為例如 單長絲(single monofilament)、捻合長絲或復(fù)絲、不同材料的包覆紗線作為多組分紗線、 針織紗線、合股紗線、以及編織紗線。紗線可部分由彈性材料構(gòu)成，例如其中一個組分為彈 性材料的多組分紗線，或者，紗線可全部由彈性材料構(gòu)成。紗線可為捻合的、合股的、針織的 或編織的。紗線可具有任意的圓形或非圓形橫截面形狀，非圓形橫截面形狀包括方形、矩 形、橢圓形或多邊性。優(yōu)選的彈性材料的實(shí)例為聚氨酯、橡膠、或以商標(biāo)Lycra 銷售的材 料。彈性紗線還可具有任意數(shù)量的不同幾何構(gòu)型的橫截面，包括圓形、非圓形、方形、矩形、 橢圓形和多邊形。第一實(shí)施例所采用結(jié)構(gòu)體的最簡單形式如下。紗線層(1)為最上層的紗線層，其 為平行功能性紗線的陣列。功能性紗線可包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任意類型紗線。 例如，如果紗線取向于機(jī)器方向或行進(jìn)方向，紗線可為拉伸負(fù)載承受紗線。根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù) 人員已知的特定應(yīng)用要求，紗線還可以為任意尺寸、形狀、材料或形式。對于壓榨織物結(jié)構(gòu) 體，聚酰胺是理想的聚合物選擇。下一個紗線層(2)是取向?yàn)榕c紗線層(1)直交或成90度 的紗線平行陣列。這些紗線是所要求的彈性紗線。第三紗線層(3)也是紗線平行陣列，第三 紗線層位于層⑵的相反側(cè)，紗線取向?yàn)榕c層⑵直交。然而，層⑶中的紗線布置為，層 (3)的每根紗線與層(1)中相鄰兩根紗線之間的間隔對齊。以某種方式將這些紗線陣列保 持在一起。例如，可將這些紗線陣列附加到纖維層，如前述美國專利4，781，967所教導(dǎo)的。 或者，通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的膠、粘合劑或熱熔/熱焊接的方法，將一個層中的紗線與 相鄰層中的紗線在二者接觸的位置處連接。注意，紗線系統(tǒng)(1)和紗線系統(tǒng)(3)可以彼此相同，或者，二者的材料、形式、形狀等可以不同。僅要求層⑶中的紗線間隔開以適配在層⑴的相鄰紗線之間即可，反之亦 然。還應(yīng)注意，層⑴和層(3)的紗線數(shù)不必一定為一比一的關(guān)系，層(3)紗線數(shù)可以 僅為層(1)紗線數(shù)的幾分之一，反之亦然。例如，層(3)可僅包含層(1) 一半的紗線，從而 在使用時層(3)紗線之間有間隔，以產(chǎn)生附加的空隙容積/水處理能力/除水能力。另一 實(shí)施例與上述相同，帶有織造連結(jié)紗線。通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法，可將毛層施加于 此結(jié)構(gòu)體的至少紙幅接觸面上。因此，本文描述的是一種可壓縮的回彈性工業(yè)織物，其包含多根基本平行的機(jī)器 橫向(CD)紗線和多根基本平行的機(jī)器方向(MD)紗線。任意數(shù)量的紗線(CD方向的紗線或 MD方向的紗線、或兩者)可包括軸向彈性材料。一個層中的所有紗線必須為彈性的，例如， 在MD/CD/MD中，所有的CD紗線必須為彈性的?？椢锟砂叫屑喚€的第一層，第一層的 紗線在CD方向或MD方向延伸；平行紗線的第二層，其位于第一層紗線的一側(cè)，第二層的紗 線在與第一層紗線不同的CD方向或MD方向延伸，并包含彈性紗線；以及平行紗線的第三 層，其相對于第一層位于第二層的相反側(cè)，第三層的紗線在與第一層紗線相同的方向延伸。 第三層的平行紗線排列成，其嵌套在(nest)第一層的平行紗線之間產(chǎn)生的間隙之中?？椢?可包含連結(jié)紗線。在可壓縮的回彈性織物中，第三層中紗線的數(shù)量可少于第一層中紗線的 數(shù)量。第二層的紗線也可與第一層和第三層的紗線直交。在織物中，第二層的紗線可與第 一層和第三層的紗線形成小于90度的角度，例如45度角。織物還可包括平行紗線的第四層，其與第二層方向相同，該紗線包含彈性材料； 以及平行紗線的第五層，其與第一層方向相同，其中，在穿過厚度的方向上，第五層的紗線 排列在與第一層紗線相同的豎直平面中。在一個實(shí)施例中，織物可包括層合結(jié)構(gòu)體。例如，織物可包含兩個織造層，彈性材 料層夾在這兩個織造層之間。作為另一實(shí)例，織物可包含織在層合體的多個層之間的連結(jié) 紗線。在另一實(shí)施例中，織物的連結(jié)紗線和彈性紗線可處于相同的方向，例如，CD方向。在 這種實(shí)施例中，彈性紗線層可位于雙層構(gòu)造體的內(nèi)部?；貜椥钥蓧嚎s織物可形成為或結(jié)合到任何數(shù)量的成品織物中，包括紙機(jī)織物、成 形織物、壓榨織物、干燥織物、空氣穿透干燥織物、靴形壓榨帶基底、軋光帶基底、工程織物 基底、傳送帶基底；或用于通過諸如氣流成網(wǎng)、熔噴、紡粘和水刺的加工處理制造非織造物 的帶。在織物為用于干燥織物的基底時，干燥織物可包括位于織物非紙幅接觸側(cè)的背面，該 背面包括成角度的突起(angled extrusions)。在另一實(shí)施例中，織物為可壓縮的回彈性工業(yè)織物，其中織物包括多根機(jī)器橫向 (CD)紗線和多根機(jī)器方向(MD)紗線。任意數(shù)量的MD紗線和CD紗線交織，以形成織造織 物。任意數(shù)量的紗線由軸向彈性材料構(gòu)成?？椢锟蛇M(jìn)一步包括連結(jié)紗線。此外，織物可包 含2-8-梭口模式(2-8-shed pattern) 0可壓縮的回彈性織物可織進(jìn)下述織物中的任何一 種平織織物；無端環(huán)狀織物；以及可機(jī)上縫合織物。在一個實(shí)施例中，織物可包括層合結(jié) 構(gòu)體。例如，織物可包括兩個織造層，獨(dú)創(chuàng)性的彈性織物夾在這兩個織造層之間。作為另一 實(shí)施例，織物可包含織在層合體的多個層之間的連結(jié)紗線。在另一實(shí)施例中，織物的連結(jié)紗 線和彈性紗線可處于相同的方向，例如CD方向。在這種實(shí)施例中，彈性紗線的層可位于雙 層構(gòu)造體的內(nèi)部。彈性紗線由較粗經(jīng)紗構(gòu)成；以及，連結(jié)紗線由比彈性紗線細(xì)的經(jīng)紗構(gòu)成。此外，織物可包含CD方向的彈性紗線和越過彈性紗線的MD紗線；其中，連結(jié)紗線比彈性紗 線細(xì)。在另一實(shí)施例中，交織織物可包含織在彈性紗線層上方的四個端部，每兩個重復(fù) 圖案，這四個端部轉(zhuǎn)變成兩層的連結(jié)紗線；以及，織在彈性紗線層下方的四個端部，每兩個 重復(fù)圖案，這四個端部轉(zhuǎn)變成兩層的連結(jié)紗線。織物還可包含包括彈性紗線的單層，以及， 與彈性紗線同向并與之交替的功能性紗線，其中，彈性紗線比功能性紗線粗。交織的具有回彈性的可壓縮織物可形成為或包括于任意數(shù)量的以下成品織物中 紙機(jī)織物、成形織物、壓榨織物、干燥織物、空氣穿透干燥織物、靴形壓榨帶基底、軋光帶基 底、工程織物基底、傳送帶基底；或用于通過諸如氣流成網(wǎng)、熔噴、紡粘和水刺的加工處理制 造非織造物的帶。在織物為用于干燥織物的基底的情況下，干燥織物可包括位于織物非紙 幅接觸側(cè)的背面，該背面包括成角度的突起。


結(jié)合附圖進(jìn)行說明，本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將更為明了，附圖中圖1是織物的俯視圖，該織物結(jié)合有本發(fā)明的教導(dǎo)；圖2是圖1所示織物處于未壓縮狀態(tài)的側(cè)視圖；圖3是圖1所示織物處于壓縮狀態(tài)的側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明織物另一實(shí)施例的側(cè)視圖；以及圖5為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的干燥織物；圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的俯視圖；圖7圖示另一實(shí)施例，示出包括彈性材料的多組分包覆紗線(wound yarn)，用于 具有2層結(jié)構(gòu)體的織物；圖8A至圖8B示出層合織物的實(shí)施例；圖8B示出織造的“非交叉”基底織物；圖9示出包括⑶連結(jié)紗線的5層可壓縮回彈性織物；圖10示出織物的另一實(shí)施例；圖IlA至圖IlE示出織物交織的實(shí)施例；以及圖12A至圖12E示出實(shí)施例織物的另一交織變化例。
具體實(shí)施例方式首先，雖然對壓榨織物進(jìn)行討論，但如上所述，本發(fā)明還可應(yīng)用于其他類型的織物 或帶，包括干燥織物?，F(xiàn)在更具體地參照附圖，舉例示出壓榨織物10，壓榨織物10具有第一 或頂(1)層12，層12由取向于機(jī)器方向或行進(jìn)方向的功能紗線14以平行陣列方式構(gòu)成。 該紗線可為適用于所需目的的任意尺寸、形狀、材料或形式。這一點(diǎn)適合于本文提及的所有 紗線。紗線18的第二或中間(2)層16設(shè)置為取向與第一層10直交或呈90度角。紗線 18具有前述彈性特征。第三或底(3)層20由功能紗線22構(gòu)成，將層20設(shè)置為與層16直交的平行陣列 方式。層20中的紗線22定位于紗線14之間的間隙或與其對準(zhǔn)。
10
可以按前述適用于此目的的多種方式，將相鄰層的紗線連接。隨著壓榨織物10進(jìn)入造紙機(jī)的壓榨壓區(qū)，對壓榨織物10施加壓縮負(fù)載時，紗線18 伸長，以允許紗線14和紗線22朝向彼此移動從而相互“嵌套”，實(shí)際上基本處于相同平面， 如圖3所示。隨著織物離開壓榨壓區(qū)，負(fù)載解除，由于紗線22的彈性性能，其使紗線層12和 紗線層20彼此移開或“彈回”，使織物回復(fù)其所需厚度和松散性(openness)，如圖2所示。 因此，這種結(jié)構(gòu)體在幾乎整個紗線厚度上是可壓縮的并具有回彈性。這些性能很重要，因?yàn)槠溆绊懥讼率鎏匦栽谪?fù)載下壓力分布的均勻性，以及總接 觸面積；由于織物可容易地被壓縮至所需的壓區(qū)空隙容積(in nip void volume)，能夠快 速啟動；由于結(jié)構(gòu)體起到阻尼“彈簧”的作用，有振動阻尼效果；以及，在后半壓區(qū)脫水的膨 脹階段(expansion phase)，厚度的快速回復(fù)可有助于減少回濕。重要的是應(yīng)該注意到，在使用時，層12和層20的紗線陣列既可以取向于織物的MD 方向，也可以取向于織物的⑶方向。作為上述方式的另一種實(shí)施方式，紗線層12和紗線層20具有與上述相同的位置 和相對取向/間隔，但是紗線層16取向?yàn)榕c層12和層20呈小于90度角，優(yōu)選為45度角。另一實(shí)施方式采用與上述類似的原理，但是結(jié)構(gòu)體使用美國專利申請 No. 11/893，874所教導(dǎo)的過程制造，該專利申請所披露內(nèi)容以引用方式并入本文。根據(jù)此方 法形成功能性(例如拉伸負(fù)載承受性)MD紗線的全長度、全寬度陣列。將另一層CD方向的 所需彈性紗線連接到此陣列。這些CD紗線可相對于MD紗線直交或者呈小于90度的角度。 根據(jù)該申請的方法將織物折起來(fold over)時，紗線層12和紗線層20形成為將兩個彈 性紗線層18夾在中間，這兩個層18既可一個在另一個上面垂直堆疊，也可以彼此呈銳角交 叉。折疊之后，MD紗線的間隔需布置成允許紗線“嵌套”。當(dāng)用作壓榨織物時，可以將另外 的毛層纖維附加至至少一個表面上，以進(jìn)一步加強(qiáng)該結(jié)構(gòu)體。在另一實(shí)施例中，以類似于前述美國專利4，555，440的方式織造結(jié)構(gòu)體，該專利 所披露內(nèi)容以引用方式并入本文。為了例示說明，圖1僅示出了一個方向上的兩個紗線層 12和20以及另一直交方向上的一個紗線層16。通過用連結(jié)紗線24進(jìn)行織造，將結(jié)構(gòu)體保 持在一起，如圖1所示。注意，織入的連結(jié)紗線可為MD紗線，也可以為⑶紗線。紗線層12 和紗線層20為功能性紗線。如果紗線層12和紗線層20為MD紗線，其中一層或兩層可為 拉伸負(fù)載承受紗線。其形狀、形式、材料等可以彼此相同也可彼此不同。層16為彈性紗線。 同樣，紗線14和紗線22相對于彼此的間隔需允許“嵌套”。連結(jié)紗線24可以僅起到連結(jié)紗 線的作用，還可以作為功能性紗線，這樣可以(例如)有益于CD織物穩(wěn)定性。如在上述其 他實(shí)施例中，用作例如壓榨織物時，可將毛層施加于至少一個表面，以至少增強(qiáng)織物的完整 性。此外，根據(jù)應(yīng)用場合，取代毛層，可將微孔膜層合到結(jié)構(gòu)體上。當(dāng)垂直于織物平面施加負(fù)載時，紗線層12和紗線層20朝向彼此移動并“嵌套”，允 許將基底織物壓縮到大致整個紗線直徑。更重要的，隨著負(fù)載的解除，彈性紗線18會“彈 回”，使紗線層12和紗線層20彼此相背移開。此外，如'440專利所提出的，可以采用兩個以上的功能性MD紗線層，以及，一個 以上的CD紗線層，如圖4A所示。例如，具有三個MD紗線層時，三個紗線層中的兩層必須 相對于彼此間隔開，以允許嵌套。例如，頂層和中間層可以取向?yàn)?，中間層的紗線適配進(jìn)頂 層兩相鄰紗線之間的間隔，以及，底層的紗線在豎直方向上相對于頂層或者中間層堆疊。此
11外，兩層CD紗線可以為彈性的，或者，僅一層為彈性的而另一層可以為功能性紗線層，以有 助于CD穩(wěn)定性或在負(fù)載下提供更多程度的空隙容積。同樣，頂層、中間層和底層的紗線的 形式、材料、形狀等可以彼此相同也可以不同?！胺墙徊妗笨椩旖Y(jié)構(gòu)體的另一種變化示于圖4B中，其中，織物10示出為包含在大致 平行的平面中的五個層，各層包含多根平行紗線。第一、第三和第五層(即層12、20和28) 的紗線取向于機(jī)器方向，而第二和第四層(即層16和26)的紗線取向于機(jī)器橫向。如圖所 示，第三層20的MD功能性紗線22以如上所述方式間隔開，使得這些紗線落在第一層12的 紗線14之間和第五層28的紗線14之間。第二層16和第四層26包括彈性紗線18。連結(jié) 紗線24布置于⑶方向。這些層沒有相互交織。使用一根或多根相對較細(xì)的線24將這些層豎向連結(jié)到一 起。例如，可使用兩根線24'和24"來將中央或中間層的紗線分別連結(jié)到頂層和底層。這 種類型的構(gòu)造確保這些層各自的紗線不會橫向移位。連結(jié)紗線24'和24"可從一行到另 一行交替布置，各行在機(jī)器橫向延伸?？墒褂门c上述結(jié)構(gòu)體同類的結(jié)構(gòu)體來制造材料的螺旋纏繞條帶，以制成結(jié)構(gòu)體， 如美國專利5，360，656所教導(dǎo)的。所有上述結(jié)構(gòu)體都可以制成為在機(jī)器方向?yàn)闊o端環(huán)狀。結(jié)構(gòu)體也可具有接縫，以 允許其具備機(jī)上縫合能力。在“非交叉”結(jié)構(gòu)體中制造這種接縫的一種方法教導(dǎo)于美國專 利 No. 4，979，543。同樣，重要的是，應(yīng)注意到彈性紗線可用在MD層也可用在⑶層，或者用在MD層和 CD層兩者，只要至少一個MD層是拉伸負(fù)載承受紗線以在使用中為結(jié)構(gòu)體提供足夠的強(qiáng)度 和耐拉伸性能即可。同樣，壓縮性/回彈性的程度受到下述因素控制所需紗線的彈性，紗線的尺寸和 數(shù)量，紗線層的數(shù)量，以及，當(dāng)然還有結(jié)構(gòu)體自身的整體性(totality)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)體還可 作為層合體的一部分，附加有其他紗線陣列或基底織物。此外，在用于干燥織物的情況下，如附圖所示的具有三層紗線的實(shí)施例特別有利 之處在于，隨著織物結(jié)構(gòu)體圍繞輥(例如烘缸(dryer can))穿過，干燥織物中的紗線至少 部分嵌套，能改善紙幅與烘缸表面的接觸面積，進(jìn)而改善熱傳導(dǎo)。這是由于隨著干燥織物圍 繞輥穿過，MD方向的張力暫時升高而導(dǎo)致的，而不是由于垂直于織物施加的負(fù)載。根據(jù)另一 實(shí)施例，本發(fā)明為干燥織物的支撐層，其中，本發(fā)明織物形成了干燥織物的紙幅側(cè)組件，例 如圖5所示。在此織物中，“成角度的”或背側(cè)是織物的非紙幅接觸面。此面“擾動”(chop up)”層流，并在烘缸孔穴(dryer pocket)中引起“豎向流動”，并減少軸向(朝向側(cè)面)或 ⑶方向的空氣流動，有助于進(jìn)行質(zhì)量傳遞。在這種布置中，支撐織物被壓縮在烘缸上以使其 表面展開，提高與烘缸的紙幅接觸面積，進(jìn)而改善熱傳導(dǎo)。因此，本實(shí)施例構(gòu)成了經(jīng)改善的 干燥織物，其具有用于促進(jìn)和最優(yōu)化熱傳導(dǎo)的經(jīng)設(shè)計(jì)的紙幅面，以及，用于促進(jìn)和最優(yōu)化質(zhì) 量傳遞的經(jīng)設(shè)計(jì)的背面。此結(jié)構(gòu)體可以為整體織造結(jié)構(gòu)體、層合體或其組合。在又一實(shí)施例中，可通過將不同織造圖案或梭口模式混合來形成多層織物中的每 一層。利用背景技術(shù)中介紹的方法，在浮線織造(float weaving)中，將經(jīng)紗或MD紗線穿 過綜片，以及，在緯紗(shute或pick)插入梭口(經(jīng)由升起或降低經(jīng)紗或MD紗線而形成) 之前，升起及降低每一根經(jīng)向紗線的綜片位置，形成織造圖案。在織造圖案重復(fù)之前相交的紗線數(shù)量已知為梭口或綜數(shù)。在此條件下，平紋織造采用例如在一個織機(jī)上使用兩個梭口 來改變經(jīng)紗位置，因而可稱作兩梭口織造圖案。從而，織物可由2、4、6或8個梭口模式等構(gòu) 成。圖6示出0. 35mm MD紗線的2梭口模式；此圖示出彈性紗線18和連結(jié)紗線24的 兩種不同密度。為了用彈性紗線18織造例如5層織物的2梭口表面，可使用16綜(16/4 =4;4/2 = 2梭口)圖案。在一個織物實(shí)例中，頂層圖案可以為用于起圈紗線的2梭口，用 于織物的可機(jī)上縫合類型。2梭口起圈紗線的緯紗數(shù)可以與例如4梭口模式的相同，以維持 鉤接強(qiáng)力(loop strength)。在另一實(shí)例中，2層4/8梭口織造可以用4股Lycra 紗線作 為緯紗。例示說明織物的其他實(shí)施例，圖7示出多組分包覆紗線，其包含彈性材料16，用于 具有2層構(gòu)造的織物。圖8中示出織物層合結(jié)構(gòu)體的實(shí)施例。圖8A示出一種基底織物，其 中彈性紗線18和功能性紗線14、22層合在兩個織物之間。圖8B示出一種織造的“非交叉”基底?；资境鰪椥约喚€18和功能性紗線14、22 以及連結(jié)紗線24。還可以考慮其他實(shí)施例，其中彈性紗線可為針織紗線而不是合股捻合紗 線。在另一實(shí)施例中，圖9示出包含⑶連結(jié)紗線24的5層可壓縮的回彈性織物。紗 線陣列16包括CD方向延伸的彈性紗線18，并且紗線陣列16位于第一紗線陣列12和第三 紗線陣列20之間。包括彈性紗線18的第四層26中具有這樣的紗線，其定位為在豎直平面 中與第二層16的平行彈性紗線交替間隔開。第五層28的紗線14位于與第一層12的紗線 14相同的豎直平面內(nèi)。如圖所示，各CD連結(jié)紗線24交替穿過第一層和第五層中三根平行 紗線的下方和上方，并在MD方向相隔開，使得第一層12和第五層28的每一根紗線12形成 長浮紗。如圖所示，彈性紗線位于雙層織造構(gòu)造體的內(nèi)部，這種構(gòu)造體可使用16個綜片進(jìn) 行無端環(huán)狀織造，也可使用8個綜片進(jìn)行平紋織造(flat weaving)。根據(jù)本實(shí)施例的織物 織造體可使用單個長絲經(jīng)紗作為4股紗線類型。還可以使用兩種不同的經(jīng)紗，粗經(jīng)紗包括 彈性紗線18，較細(xì)經(jīng)紗用于連結(jié)紗線24。圖9所示織物使用兩個獨(dú)立的經(jīng)軸。然而，如果 不需要兩種經(jīng)紗，織物也可以構(gòu)造成包括帶有彈性經(jīng)紗的較細(xì)連結(jié)紗線，以及織于彈性經(jīng) 紗上方的MD紗線。織造應(yīng)該為在垂直負(fù)載作用下，允許彈性紗線拉伸并且基底壓縮，然后在負(fù)載解 除后“彈回”。圖10示出包括經(jīng)紗織造的另一實(shí)施例。如圖所示，每兩個重復(fù)圖案，第一層12的 紗線14織在彈性紗線18層16、20、26上方的四個端部轉(zhuǎn)換成兩層的連結(jié)紗線；以及，每兩 個重復(fù)圖案，紗線14織在層16、20、26下方的四個端部轉(zhuǎn)換成兩層的連結(jié)紗線。各層不需 要由彈性紗線構(gòu)成。而是，紗線存在與否取決于所需可壓縮性。圖11示出另一實(shí)施例。圖11A、圖IlC和圖IlD示出未壓縮狀態(tài)，而圖IlB和圖 IlE示出壓縮狀態(tài)。這些圖中，單層包括彈性紗線18(圖中示出為彈性緯紗18)和相同方向 的功能性紗線17，功能性紗線17與彈性紗線18交替。彈性紗線比功能性紗線17粗。如圖 所示，彈性紗線18和功能性材料17可在MD方向；織物層也可以調(diào)整為包括經(jīng)向的較粗彈 性紗線18，例如多軸織物中。尤其如附圖IlD和圖IlE的對比所示，即使只有單層的構(gòu)造， 織物也具備可壓縮性和回彈性。此外，通過控制緯向和經(jīng)向的張力，可以獲得更直的⑶紗線(與彈性紗線交叉)。圖12A至圖12E示出實(shí)施本發(fā)明織物的另一變化例，用或多或少的MD褶皺 (crimp)織造來構(gòu)造織物，以及，在內(nèi)部層中具有彈性紗線。圖中示出彈性紗線18的三個 層12、16、20 ；頂層12和底層20在⑶方向延伸，而中間層16排列成長度方向與MD方向一 致。如圖所示，線圈或連結(jié)紗線24(用于可機(jī)上縫合類型)行進(jìn)或織造穿過圖示的結(jié)構(gòu)體， 其中，在最頂面上，紗線24延伸穿過頂部CD層12的兩根彈性紗線的上方，然后穿過陣列彈 性紗線的底層20中的單個CD彈性紗線18下方以成圈，然后其再次向上穿。如圖所示，連 結(jié)紗線24形成為具有褶皺30。在圖11和圖12中，同樣，彈性紗線的織造和布置必須使彈性紗線滿足下述條件， 在垂直負(fù)載施加于基底織物時，基底織物壓縮，并在負(fù)載解除之后“彈回”。通過本文披露內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對本發(fā)明進(jìn)行變化，而不會 使這種變化脫離所附權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
一種可壓縮的回彈性工業(yè)織物，其中所述織物包含多根基本平行的機(jī)器橫向(CD)紗線；多根基本平行的機(jī)器方向(MD)紗線；其中，任意數(shù)量的所述紗線包括軸向的彈性材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中所述織物包含平行紗線的第一層，所述第一層的紗線在CD方向或MD方向延伸； 平行紗線的第二層，所述第二層位于所述第一層的一側(cè)，所述第二層的紗線在與所述 第一層的紗線不同的CD方向或MD方向延伸，并包含所述彈性紗線；以及平行紗線的第三層，所述第三層相對于所述第一層位于所述第二層的相反側(cè)，所述第 三層的紗線在與所述第一層紗線相同的方向延伸，其中，所述第三層的平行紗線排列成，其嵌套在所述第一層的平行紗線之間所產(chǎn)生的 間隙之中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中所述織物進(jìn)一步包含連結(jié)紗線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的織物，其中，所述第三層中紗線的數(shù)量少于所述第一層中紗 線的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的織物，其中，所述第二層中的紗線與所述第一層和所述第三 層中的紗線直交。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的織物，其中，所述第二層中的紗線與所述第一層和所述第三 層中的紗線形成小于90度的角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物，其中所述紗線形成45度的角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中所述織物包含平行紗線的第四層，所述第四層的紗線與所述第二層方向相同，所述紗線包含所述彈 性材料；以及平行紗線的第五層，所述第五層的紗線與所述第一層方向相同，其中，在穿過厚度的方 向上，所述第五層的紗線排列在與所述第一層紗線相同的豎直平面中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中，所述彈性紗線包括的彈性材料選自長絲，復(fù)絲， 捻合長絲，包覆紗線，針織紗線，合股紗線，多組分紗線，以及編織紗線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中，所述彈性紗線選自聚氨酯，橡膠和Lycra 。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中，所述彈性紗線選自具有不同幾何構(gòu)型橫截面的 紗線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的織物，其中，所述彈性紗線選自圓形，非圓形，方形，矩形， 橢圓形和多邊形。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中所述織物包括層合結(jié)構(gòu)體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的織物，其中所述織物包括 兩個織造層，彈性材料層夾在所述兩個織造層之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的織物，其中所述織物包括 織在層合體的多個層之間的連結(jié)紗線。
16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的織物，其中，所述連結(jié)紗線和所述彈性紗線處于相同的方向。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的織物，其中，所述彈性紗線和所述連結(jié)紗線的方向?yàn)镃D方向。
18.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中，所述彈性紗線的層位于雙層構(gòu)造體的內(nèi)部。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中，所述織物選自 紙機(jī)織物成形織物； 壓榨織物； 干燥織物； 空氣穿透干燥織物； 靴形壓榨帶基底； 軋光帶基底； 工程織物基底； 傳送帶基底；以及用于通過諸如氣流成網(wǎng)、熔噴、紡粘和水刺的加工處理制造非織造物的帶。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物，其中，所述織物為用于干燥織物的基底，從而所述干 燥織物進(jìn)一步包括位于所述織物的非紙幅接觸側(cè)的背面，所述背面包括成角度的突起。
21.—種可壓縮的回彈性工業(yè)織物，其中所述織物包含 多根機(jī)器橫向(CD)紗線；多根機(jī)器方向(MD)紗線；其中，任意數(shù)量的MD紗線和CD紗線交織，以形成織造織物，以及 其中，任意數(shù)量的紗線由軸向彈性材料構(gòu)成。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中所述織物進(jìn)一步包含 連結(jié)紗線。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中，所述彈性紗線包括的彈性材料選自長絲，復(fù) 絲，捻合長絲，包覆紗線，針織紗線，合股紗線，多組分紗線，以及編織紗線。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中，所述彈性紗線選自以聚氨酯，橡膠和 Lycra 。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中，所述彈性紗線選自具有不同幾何構(gòu)型橫截面 的紗線。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的織物，其中，所述彈性紗線選自以圓形，非圓形，方形，矩 形，橢圓形和多邊形。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中，所述織物包含 2-8-梭口模式。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中，所述織物結(jié)合或形成到選自以下所列的織物 中平織織物；無端環(huán)狀織物；以及 可機(jī)上縫合織物。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中所述織物包含層合結(jié)構(gòu)體。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的織物，其中所述織物包含 兩個織造層，彈性織物夾在所述兩個織造層之間。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的織物，其中所述織物包含 織在層合體的多個層之間的連結(jié)紗線。
32.根據(jù)權(quán)利要求22所述的織物，其中，所述連結(jié)紗線和所述彈性紗線處于相同的方向。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的織物，其中，所述彈性紗線和所述連結(jié)紗線的方向?yàn)镃D方向。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的織物，其中，所述彈性紗線的層位于雙層構(gòu)造體的內(nèi)部。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的織物，其中所述織物包括 由較粗經(jīng)紗構(gòu)成的彈性紗線；以及由比所述彈性紗線細(xì)的經(jīng)紗構(gòu)成的連結(jié)紗線。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的織物，其中所述織物包括 CD方向的彈性紗線；越過所述彈性紗線的MD紗線；以及 其中，所述連結(jié)紗線比所述彈性紗線細(xì)。
37.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中所述織物包含織在彈性紗線層上方的四個端部，每兩個重復(fù)圖案，所述四個端部轉(zhuǎn)變成兩層的連結(jié) 紗線；以及織在彈性紗線層下方的四個端部，每兩個重復(fù)圖案，所述四個端部轉(zhuǎn)變成兩層的連結(jié) 紗線。
38.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中所述織物包含 包括所述彈性紗線的單層，以及與所述彈性紗線同向并與之交替的功能性紗線， 其中，所述彈性紗線比所述功能性紗線粗。
39.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中，所述織物結(jié)合或形成到選自以下所列的織物中紙機(jī)織物 成形織物； 壓榨織物； 干燥織物； 空氣穿透干燥織物； 靴形壓榨帶基底； 軋光帶基底； 工程織物基底；傳送帶基底；以及用于通過諸如氣流成網(wǎng)、熔噴、紡粘和水剌的加工處理制造非織造物的帶。
40.根據(jù)權(quán)利要求21所述的織物，其中，所述織物為用于干燥織物的基底，從而所述干 燥織物進(jìn)一步包括所述織物的非紙幅接觸側(cè)的背面，所述背面包括成角度的突起。
全文摘要
一種用在工業(yè)織物中的結(jié)構(gòu)體，工業(yè)織物為例如紙機(jī)織物和工程織物。結(jié)構(gòu)體包括多種圖案中的軸向彈性紗線和相對無彈性的紗線。結(jié)構(gòu)體在施加垂直負(fù)載時具有高度的可壓縮性，以及，在解除負(fù)載時具有高度優(yōu)異的回復(fù)性(回彈性或彈回性能)。
文檔編號D21F1/00GK101960063SQ200880127442
公開日2011年1月26日 申請日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者伯喬恩·雷迪, 威廉·盧基亞諾, 羅伯特·A·漢森 申請人:阿爾巴尼國際公司