專利名稱：包括螺旋纏繞材料條帶的工業(yè)織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及造紙技術(shù)。更具體地，本發(fā)明涉及紙機(jī)織物，即成形織物、壓榨織物、干燥織物、以及空氣穿透干燥(TAD)織物，紙機(jī)織物也稱為造紙機(jī)織物，在造紙機(jī)上，在該造紙機(jī)織物上制造紙張。此外，本發(fā)明可用作靴型壓榨機(jī)的基材或傳送帶或壓延帶，上述任一帶也可用在造紙機(jī)上。另外，本發(fā)明還可應(yīng)用于使用工業(yè)帶來使材料脫水的其他工業(yè)設(shè)備中。此外，本發(fā)明可用作在通過例如干法成網(wǎng)加工、熔噴加工、紡粘加工、及水力纏結(jié)加工來制造非織造物時使用的帶和/或套環(huán)。2.現(xiàn)有技術(shù)描述造紙過程中，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。漿體中大量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上。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，該壓縮力將水從網(wǎng)中擠出，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榨織物所吸收，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)作用將紙幅的含水量降低到所需水平。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)的形式， 并且都起到傳送帶的作用。應(yīng)該進(jìn)一步了解的是，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)出的紙張在離開干燥部后就被連續(xù)地卷繞到輥筒上。還應(yīng)了解的是，成形織物、壓榨織物和干燥織物的絕大部分為無端環(huán)形式的織造織物，或至少包括一部分，該織造織物在縱向環(huán)繞測量時具有規(guī)定的長度，而在橫向跨越測量時具有規(guī)定的寬度。因為造紙機(jī)的結(jié)構(gòu)變化很多，因此紙機(jī)織物制造商必須將成形織物、 壓榨織物和干燥織物做成所需要的尺寸，以配合客戶所用造紙機(jī)成形部、壓榨部和干燥部中的具體位置。毋庸多說，因為每一織物通常必須按定單制作，因此這個需求使生產(chǎn)流程很難流水化。此外，織造織物的表面需要平整到一定程度，然而，由于位于織物一個方向上的紗線纏繞位于表面另一方向上的紗線而形成的結(jié)節(jié)，很難制造完全不在紙幅上留痕的紙張產(chǎn)品。為了解決這些問題，現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了多種嘗試。例如，發(fā)明人為Beaumont等人的美國專利No. 3，323，226涉及一種包括一層或多層聚酯膜的合成干燥帶。通過機(jī)械沖孔形成穿透帶的穿孔。發(fā)明人為Beck的美國專利No. 4，495，680示出的方法和裝置用于形成僅由經(jīng)紗構(gòu)成的基底織物，用于制造造紙機(jī)帶。從本質(zhì)上講，使經(jīng)紗圍繞兩個平行輥進(jìn)行螺旋纏繞。接著，將纖維毛層或其他非織造材料施加于經(jīng)紗的螺旋陣列并使其相粘結(jié)，以提供無緯紗的造紙機(jī)帶，這就是說，該造紙機(jī)帶沒有機(jī)器橫向紗線。發(fā)明人為Albert的美國專利No. 4，537，658示出一種由多個聯(lián)結(jié)起來的細(xì)長帶槽部件所形成的紙機(jī)織物。通過整體形成的舌狀物，或者，通過使用從一個細(xì)長部件伸向相鄰部件的銷狀連接裝置，將細(xì)長部件一個挨一個進(jìn)行聯(lián)結(jié)。細(xì)長部件在所披露紙機(jī)織物的機(jī)器橫向延伸，并具有平坦且平行的頂面和底面。發(fā)明人為Albert的美國專利No. 4，541, 895描述的紙機(jī)織物由多個非織造物片材疊置到一起形成，以構(gòu)成織物或帶。非織造物片材通過激光鉆孔進(jìn)行穿孔。這種片材由未取向的聚合物材料構(gòu)成，以及，如果這種片材以造紙應(yīng)用所需的精細(xì)程度進(jìn)行制造，會缺少足夠的尺寸穩(wěn)定性，因而不能在造紙機(jī)上作為無端環(huán)狀帶運行。發(fā)明人為Mech的美國專利No. 4，842，905示出一種棋盤狀(嵌裝式)的紙機(jī)織物以及用于制造此種織物的元件。該元件形成為具有與凹狀或凹入狀部件相互鎖的凸?fàn)罨蚵∑鸩考?。紙機(jī)織物包括多個棋盤元件，這些棋盤元件互相連接以制成具有所需長度和寬度的棋盤狀部件。發(fā)明人為Romanski的美國專利No. 6，290，818示出一種靴型壓榨帶，其中，基底織物由可穿孔擴(kuò)張薄膜(expanded film)形成的無端環(huán)狀管制成。發(fā)明人為Hansen的美國專利No. 6，630，223示出一種由多根異形(非圓形橫截面)單絲螺旋纏繞而形成的工業(yè)帶，這些單絲彼此抵接，相鄰環(huán)圈邊緣對邊緣布置并且通過適當(dāng)?shù)姆绞奖舜斯潭ā０l(fā)明人為Hansen的美國專利No. 6，989，080示出一種非織造的紙機(jī)織物，該紙機(jī)織物由螺旋纏繞的MD原料基底層制成，該MD基底層上疊置有相似或不相似原料的CD層， MD層與CD層通過適當(dāng)?shù)姆绞脚浜掀饋怼０l(fā)明人為Myers的美國專利申請公開No. 2007/0134467A1提供了一種方法，其包括如下步驟將許多層薄膜材料疊置起來，以及，在疊置體中切出穿孔，以提供有小孔的織物。現(xiàn)代造紙機(jī)的織物寬度可為5英尺到33英尺以上，長度可為40英尺到400英尺以上，重量則可為100磅左右到3，000磅以上。這些織物會磨損并需要更換?？椢锔鼡Q通常包括停機(jī)、移除磨損的織物、準(zhǔn)備安裝織物以及安裝新織物。雖然許多織物是環(huán)狀的，但當(dāng)前使用的多種織物是可機(jī)上縫合形式。此類織物的安裝包括牽引織物本體至造紙機(jī)并將該織物的首尾端相連以形成無端環(huán)狀帶。響應(yīng)于這種需求，為了更快速且有效地制造具有多種長度和寬度的織物，近年來使用發(fā)明人為Rexfelt等人的美國專利No. 5，360，656(下文稱為“'656專利”)中所披露的螺旋纏繞技術(shù)來制造織物，該專利所教導(dǎo)內(nèi)容以引用方式并入本文?！?656專利示出包括基底織物的織物，該基底織物中針刺有一層或多層短纖維材料?；卓椢锇ㄖ辽僖粚勇菪p繞的織造織物條帶，該條帶具有的寬度小于基底織物的寬度?；卓椢镌诳v向或機(jī)器方向為無端環(huán)狀。螺旋纏繞條帶的長度方向紗線與織物的縱向形成一定角度。該織造織物條帶可以在窄于制造紙機(jī)織物所用常規(guī)織機(jī)的織機(jī)上平織而成。

發(fā)明內(nèi)容
針對上文所討論現(xiàn)有技術(shù)專利/專利申請所解決的問題，本發(fā)明提供一種替代解
決方案。因此，本發(fā)明一個實施例為用于造紙機(jī)成形部、壓榨部及干燥部的工業(yè)織物或帶， 干燥部包括空氣穿透干燥器(TAD)。本發(fā)明的織物或帶還可以用作紙幅傳送帶、長壓區(qū)壓榨(LNP)帶或壓延帶、或其他工業(yè)加工帶例如瓦楞成形機(jī)帶。織物還可以用作紡織成品帶的一部分，例如機(jī)械預(yù)縮處理帶(機(jī)械防縮處理帶)或制革帶。此外，本發(fā)明的織物可以用于其他使用工業(yè)帶進(jìn)行材料脫水的工業(yè)設(shè)備中。例如，織物可以用于紙漿成形帶或紙漿壓縮帶中，在紙漿精化處理中用于使循環(huán)紙脫水的帶中，諸如雙壓區(qū)洗漿機(jī)(DNT)紙漿精化機(jī)中的脫水帶；或用在淤漿脫水帶中。本發(fā)明織物還可用作在通過諸如干法成網(wǎng)加工、紡粘加工、熔噴加工、或水力纏結(jié)加工來制造非織造物時使用的帶和/或套環(huán)。帶和/或套環(huán)為無端環(huán)的形式，并具有內(nèi)表面和外表面。在示例性實施例中，無端環(huán)狀的帶由材料條帶以邊緣對邊緣鄰接的方式圍繞兩個輥進(jìn)行螺旋纏繞而形成。通過適當(dāng)?shù)姆绞绞箺l帶彼此牢固連接，以針對特定用途以所需長度和寬度形成無端環(huán)。在套環(huán)的情況下，條帶可以圍繞單個輥或芯軸的表面進(jìn)行纏繞，該輥或芯軸的直徑尺寸和CD長度接近于待使用該套環(huán)的轉(zhuǎn)鼓。所使用的材料條帶一般制成為工業(yè)帶材材料。帶材特別是塑料帶材材料通常定義為用于將物品緊固或夾在一起的相對較薄的塑料綁帶。出乎意料的發(fā)現(xiàn)是，這種類型的塑料材料具有用于形成本發(fā)明帶的材料條帶的合適的特性。(塑料)帶材與單絲之間的定義差別涉及尺寸、形狀和應(yīng)用。帶材和單絲都是通過擠出加工制成的，具有相同的基本步驟，即擠出步驟、單軸取向步驟和纏繞步驟。單絲通常尺寸小于帶材，并且形狀通常為圓的。單絲廣泛應(yīng)用于多種應(yīng)用領(lǐng)域，例如漁線和工業(yè)織物，包括紙機(jī)織物。帶材的尺寸通常遠(yuǎn)大于單絲，并且基本上總是沿主軸更寬，因此，形狀為矩形以用于其所需目的。在擠出技術(shù)領(lǐng)域周知的是，塑料帶材通過擠出加工制成。同樣周知的是，此加工包括擠出材料的單軸取向。同樣周知的是，有兩種使用單軸取向的基本擠出加工。一種加工是對較寬片材進(jìn)行擠出和取向，將其切成單個帶材。另一種加工是擠出已取向的單個帶材。第二種加工非常類似于制造單絲的加工，因為兩種加工的設(shè)備類似。使用帶材材料優(yōu)于單絲之處在于制造織物所需的螺旋纏繞次數(shù)。單絲通常被視為在其最大軸(axis)處不大于5mm的紗線。用于造紙機(jī)織物以及其他前述應(yīng)用的單軸取向單絲尺寸很少在其最大軸處超過1.0mm。使用的帶材材料通常寬度最少為10mm，有時寬度可超過100mm。可以預(yù)見的是，還可以使用寬度高達(dá)1000mm的帶材材料。可使用帶材材料的供應(yīng)商包括例如Signode的公司。本發(fā)明提供一種改進(jìn)的織物、帶或套環(huán)，作用為取代常規(guī)的帶或套環(huán)，并且，賦予其上所生產(chǎn)的紙或非織造產(chǎn)品以期望的物理特性，諸如松厚度、外觀、紋理、吸收性、強(qiáng)度、 以及手感。本發(fā)明提供其他優(yōu)點，例如但不限于，與現(xiàn)有技術(shù)織造織物相比改善了纖維支撐性和分離性(沒有殘留)，以及，由于不存在紗線交叉結(jié)構(gòu)會抓住初級原纖的問題，清潔起來更為容易。如果帶/套環(huán)具有表面紋理，那么可以將更有效的圖案/紋理傳遞到紙/非織造物，以及，還可以得到更佳的物理性能，諸如松厚度/吸收性。另一優(yōu)點是厚度與拉伸模量的關(guān)系。例如，現(xiàn)有技術(shù)中的聚酯(聚對苯二甲酸乙二醇酯，PET)膜在長軸(或MD機(jī)器方向)的拉伸模量為約3. 5GPa。PET帶材(或帶狀物) 材料的拉伸模量在IOGI^a至12. 范圍。為了用膜獲得相同的模量，結(jié)構(gòu)體需要更厚，使厚度達(dá)到3至3. 6倍。因此，根據(jù)一個示例性實施例，本發(fā)明的織物、帶或套環(huán)用這些螺旋纏繞帶狀物形成為單層或多層結(jié)構(gòu)體。織物、帶或套環(huán)可具有平坦、光滑的頂面和底面。還可以使用本領(lǐng)域已知的任意方式，例如砂紙打磨、刻挖、壓花或蝕刻，使織物、帶或套環(huán)具有某種形式的紋理。帶可以不透過空氣和/或水。還可以使用機(jī)械方式或熱加工(激光)方式對帶進(jìn)行穿孔，使其可以透過空氣和/或水。在另一示例性實施例中，帶狀物形成為具有互鎖形狀。帶通過這些互鎖條帶螺旋纏繞而形成，以及，相比于相鄰帶狀物條帶的邊緣僅平行以及/或者垂直相鄰接的情況，這樣的帶會具有更高的整體性。這種帶也可以不透過空氣和/或水，或者對其進(jìn)行穿孔以使其可透過空氣和/或水。本發(fā)明的織物、帶或套環(huán)可任選地在其一個表面或兩個表面上包括功能性涂層。 功能性涂層可具有平面狀或平滑的頂面，或者，也可以使用本領(lǐng)域已知的任何方法使頂面具有某種形式的紋理，例如通過砂紙打磨、刻挖、壓花或蝕刻。功能性涂層可以為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何材料，例如，聚氨酯、聚酯、聚酰胺、或任何其他聚合物樹脂材料甚至于橡膠，以及，功能性涂層可任選地包括顆粒，例如納米填料，其可改善本發(fā)明織物、帶或套環(huán)的抗撓曲疲勞性、抗裂紋擴(kuò)展性、或耐磨特性。本發(fā)明的織物、帶或套環(huán)還可用作在成形織物、壓榨織物、干燥織物、空氣穿透干燥(TAD)織物、靴形壓榨或傳送帶或壓延帶的增強(qiáng)基底或基材，用于干法成網(wǎng)加工、熔噴加工、紡粘加工、或水力纏結(jié)加工中的處理帶，紙幅傳送帶，長壓區(qū)壓榨(LNP)帶或壓延帶(軋光帶)，瓦楞成形機(jī)帶，機(jī)械預(yù)縮處理帶，制革帶，紙漿成形帶或紙漿壓縮帶，雙壓區(qū)洗漿機(jī) (DNT)紙漿精化機(jī)的脫水帶，或淤漿脫水帶。雖然前述實施例為螺旋纏繞帶狀物的單層條帶，更佳的是，使用具有多種幾何形狀的條帶來形成具有兩層或更多層的帶。因此，根據(jù)一個示例性實施例，帶可具有兩層或更多層，其中，條帶可以形成為兩層或更多層機(jī)械方式互鎖，或者通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他方式連接到一起。同樣，結(jié)構(gòu)體可以不透過空氣和/或水，或者可進(jìn)行穿孔以使其可透過空氣和/或水。另一示例性實施例為使用“焊接條帶”概念形成的多層結(jié)構(gòu)體，該“焊接條帶”用于進(jìn)一步改善帶的整體性。該結(jié)構(gòu)體可以不透過空氣和/或水，或者可進(jìn)行穿孔以使其可透過空氣和/或水。雖然使用術(shù)語織物和織物結(jié)構(gòu)體，但在描述本發(fā)明結(jié)構(gòu)體時，織物、帶、傳送帶、套環(huán)、支撐件、以及織物結(jié)構(gòu)體可以互換使用。類似的，在本文說明中，術(shù)語帶材、帶狀物、材料條帶(strip of material，material strips)可互換使用。構(gòu)成本發(fā)明特點的多個新穎性特征特別列于所附權(quán)利要求中，該權(quán)利要求構(gòu)成本文披露內(nèi)容的一部分。為了更好地理解本發(fā)明、其操作優(yōu)點以及使用本發(fā)明所獲得的具體目的，參照下文進(jìn)行的具體說明，其中在附圖中例示了本發(fā)明的優(yōu)選但非限制性實施例，附圖中，對應(yīng)的部件用相同的附圖標(biāo)號表示。本文中術(shù)語“包含的”和“包含”可以指“包括的”、“包括”，或者可以具有美國專利法中通常賦予術(shù)語“包含的”或“包含”的含義。如果在權(quán)利要求中使用，術(shù)語“主要由…… 構(gòu)成的”或“主要由……構(gòu)成”具有它們歸于美國專利法中的含義。下文描述本發(fā)明的其他方面，或者，通過下文描述，本發(fā)明的其他方面(在本發(fā)明的范圍內(nèi))將更為明了。


附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，附圖并入說明書中，并且構(gòu)成說明書的一部分。本文給出的附示本發(fā)明的不同實施例，并與說明書一起來說明本發(fā)明的原理。附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明一個方面的織物、帶或套環(huán)的軸測圖；圖2示出可以構(gòu)造出本發(fā)明織物、帶或套環(huán)的方法；圖3 (a)至圖3(i)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、帶或套環(huán)的幾種材料條帶實施例；圖4(a)至圖4(d)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、帶或套環(huán)的幾種材料條帶實施例；圖5 (a)至圖5(c)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、帶或套環(huán)的幾種材料條帶實施例；圖6 (a)至圖6(d)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、帶或套環(huán)的幾種材料條帶實施例；圖7 (a)至圖7(d)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、帶或套環(huán)的幾種材料條帶實施例；圖8 (a)至圖8 (c)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、帶或套環(huán)的幾種材料條帶實施例；圖9為圖表，示出使用單軸取向材料(帶材/帶狀物)優(yōu)于雙軸取向材料(膜) 和擠出材料(成型部分)的優(yōu)點；圖10(a)至圖10(d)示出可以構(gòu)造出本發(fā)明織物、帶或套環(huán)的方法所包括的步
8驟；圖11(a)和圖11(b)為示意圖，示出可用于形成根據(jù)本發(fā)明一個方面織物、帶或套環(huán)的裝置；圖12為示意圖，示出可用于形成根據(jù)本發(fā)明一個方面織物、帶或套環(huán)的裝置；圖13為根據(jù)本發(fā)明一個方面的織物、帶或套環(huán)的剖視圖；以及圖14示出用于制造根據(jù)本發(fā)明一個方面織物、帶或套環(huán)的裝置。
具體實施例方式現(xiàn)在參見附圖，圖1是本發(fā)明工業(yè)織物、帶、或套環(huán)10的軸測圖。織物、帶、或套環(huán) 10具有內(nèi)表面12和外表面14，并通過將聚合物材料條帶16螺旋纏繞成多個相抵接并相互連接的環(huán)圈而形成，聚合物材料條帶16例如工業(yè)帶材材料。以構(gòu)造出織物、帶或套環(huán)10的螺旋方式，圍繞織物10的長度，材料條帶16在大致縱向進(jìn)行螺旋。圖2示出可以制造織物、帶或套環(huán)10的示例性方法。裝置20包括第一加工輥22 和第二加工輥M，各加工輥可圍繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動。第一加工輥22和第二加工輥M彼此平行，并間隔開一定距離，該距離確定所制造織物、帶或套環(huán)10在縱向環(huán)繞測出的總體長度。在第一加工輥22側(cè)，設(shè)置有供給卷軸(圖中未示出)，該供給卷軸安裝為可圍繞軸線轉(zhuǎn)動，并可移置地與加工輥22和M相平行布置。供給卷軸容納寬度例如為大于等于IOmm的材料條帶16卷繞供給物。例如，供給卷軸首先位于例如第一加工輥12的左手端，然后以預(yù)定速度向右側(cè)或其他側(cè)連續(xù)移置。開始制造織物、帶或套環(huán)10時，聚合物材料條帶16的起始端以拉緊狀態(tài)從第一加工輥22朝第二加工輥M延伸，繞過第二加工輥對，然后回到第一加工輥22，形成第一圈閉合螺旋26。為了封閉第一圈閉合螺旋沈，將材料條帶16的起始端在點觀處連接至其第一圈的端部。如下文所述，螺旋纏繞材料條帶16的相鄰環(huán)圈通過機(jī)械和/或粘合劑方式彼此連接。因此，通過使第一加工輥22和第二加工輥M在圖2箭頭所示的共同方向旋轉(zhuǎn)，同時將材料條帶16送入第一加工輥22，制成后續(xù)圈閉合螺旋沈。同時，通過例如機(jī)械和/或粘合劑或其他適于制造附加圈閉合螺旋26的方式，將新纏繞在第一加工輥22上的材料條帶16連續(xù)地連接至已置于第一加工輥22和第二加工輥M上的材料條帶。持續(xù)進(jìn)行此加工，直至閉合螺旋沈沿第一加工輥22或第二加工輥M在軸向測量具有所需寬度。此時，切去尚未纏繞至第一加工輥22和第二加工輥M上的材料條帶16，并將所制成的閉合螺旋26從第一加工輥22和第二加工輥M取下，以提供本發(fā)明的織物、帶或套環(huán)10。雖然本文描述了兩個輥的配置，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解，可以圍繞單個輥或芯軸的表面纏繞條帶，以形成本發(fā)明的織物、帶或套環(huán)。可以基于待制造織物、帶或套環(huán)的所需尺寸，選擇輥或芯軸的適宜尺寸。對于制造具有不同縱向尺寸和橫向尺寸的造紙織物和/或工業(yè)織物或帶來說，本發(fā)明用于制造織物、帶或套環(huán)10的方法非常通用且適宜。也就是說，通過采用本發(fā)明，制造者無需再為指定的造紙機(jī)制造具有適宜長度和寬度的織造織物。取而代之的是，制造者只需以適宜間隔將第一加工輥22和第二加工輥M分隔開，以確定織物、帶或套環(huán)10的適宜長度，并且將材料條帶16纏繞在第一加工輥22和第二加工輥M上，直至閉合螺旋沈達(dá)到大致所需寬度即可。此外，由于織物、帶或套環(huán)10不是織造織物，而是通過聚合物材料條帶16螺旋纏繞制成，織物、帶或套環(huán)10的外表面12可以為平滑且連續(xù)的，并且不存在使織造織物不具備完全平滑表面的結(jié)節(jié)。然而，本發(fā)明的織物、帶或套環(huán)可以具有為其上所加工紙或非織造產(chǎn)品提供增強(qiáng)的構(gòu)形和松厚度的幾何特征。本發(fā)明支撐件的其他優(yōu)點包括容易使紙張或纖維網(wǎng)分離，改善的抗污染性能，以及降低纖維殘留。另一優(yōu)點在于本發(fā)明支撐件避免了常規(guī)織機(jī)帶來的限制及要求，這是由于通透空隙可以置于任何期望部位或圖案中?？椢铩Щ蛱篆h(huán)還可在一個表面或兩個表面具有紋理，紋理通過使用任意現(xiàn)有技術(shù)已知方式制成，例如，砂紙打磨、刻挖、壓花或蝕刻?？蛇x擇地，織物、帶或套環(huán)可在一個表面或兩個表面為平滑的。圖3 (a)至圖3(i)為在寬度方向所取的剖視圖，示出用于制造本發(fā)明織物、帶或套環(huán)的幾種材料條帶實施例。各實施例包括的上表面和下表面可以為平坦的(平面狀)且彼此平行，或者，可以具有適用于特定應(yīng)用的某種外形。參照圖3 (a)，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例， 材料條帶16具有上表面15、下表面17、第一平面狀側(cè)面18和第二平面狀側(cè)面19。上表面 15和下表面17可以為平坦的(平面狀)且彼此平行，以及，第一平面狀側(cè)面18和第二平面狀側(cè)面19可以在平行的方向傾斜，使得各螺旋纏繞材料條帶16的第一平面狀側(cè)面18緊密抵靠該材料條帶緊鄰環(huán)圈的第二平面狀側(cè)面19。通過例如粘合劑(例如可為熱敏粘合劑、 室溫固化(RTC)粘合劑或熱熔粘合劑)或其他適合的方式，將材料條帶16的各環(huán)圈與相鄰環(huán)圈各自的第一平面狀側(cè)面18和第二平面狀側(cè)面19彼此結(jié)合，從而使各環(huán)圈與相鄰環(huán)圈相結(jié)合。在圖3(b)中，材料條帶16的橫截面結(jié)構(gòu)可允許機(jī)械互鎖，以將相鄰材料條帶16 結(jié)合成螺旋方式形成的織物、帶或套環(huán)。相鄰的材料條帶16可以具有相同或不同的尺寸和 /或外形，但各自具有鎖定部位，如圖3(b)所示。機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)的其他實施例示于圖3(c) 至圖3(g)中，其中示出單個材料條帶16的橫截面。在各情況下，材料條帶16的一個側(cè)面可以設(shè)計成與相鄰材料條帶16的另一側(cè)面機(jī)械互鎖或相連。例如，參見圖3(g)所示出的實施例，材料條帶16可以具有上表面42、下表面44、位于一個側(cè)面上的舌狀物46、以及位于另一側(cè)面上的對應(yīng)溝槽48。舌狀物46可以具有對應(yīng)于溝槽48尺寸的尺寸，從而，條帶16 的各螺旋纏繞環(huán)圈上的舌狀物46配合進(jìn)條帶緊鄰環(huán)圈的溝槽48中。通過將舌狀物46固定于溝槽48中，將材料條帶16的各環(huán)圈連接至其相鄰環(huán)圈?；趹?yīng)用，上表面42和下表面44可以為平坦的(平面狀)且彼此平行，或者為非平面狀且不平行的，或者，甚至可以在其寬度方向上為凸出或凹入的圓形，如圖3(f)所示。類似地，條帶的各側(cè)面可以形成為具有相同曲率半徑的圓柱狀凸起或凹部。圖3(h)示出本發(fā)明另一實施例。除了上述使擠出的材料條帶具有相對的半球形或外形之外，可以擠出多種其他形狀或者將矩形擠出物加工成多種其他形狀，以具有帶橫欄(rails)的配對邊緣，這會便于通過機(jī)械和/或粘合劑的方式進(jìn)行結(jié)合。圖3(i)示出根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的一個這種結(jié)構(gòu)。可選擇地，材料條帶可不需要配對或結(jié)合到一起的左側(cè)面和右側(cè)面。例如，如圖4(a)所示，材料條帶16的橫截面可以在其上表面或頂側(cè)面具有互鎖溝槽，或者，材料條帶16可以在其下表面或底側(cè)面具有互鎖溝槽，如圖4(b)所示。以舉例的方式，圖4(c)示出定位以進(jìn)行互鎖的圖4(a)和圖4(b)所示材料條帶。
10例如，圖4(c)中的箭頭指示各材料條帶16將要移動的方向，以與溝槽相接合并使兩個條帶互鎖。圖4(d)示出彼此互鎖或結(jié)合到一起之后的兩個材料條帶16。雖然示例性實施例中僅示出兩個配對的材料條帶，應(yīng)了解的是，成品織物、帶或套環(huán)由數(shù)個互鎖到一起的材料條帶形成。顯然，如果在螺旋纏繞加工中使材料條帶互鎖，可以形成無端環(huán)形式的材料片。還應(yīng)了解的是，雖然示出機(jī)械互鎖方式，但也可以通過例如熱粘合的方式改善互鎖的強(qiáng)度，特別是通過例如已知為“Clearweld”的商業(yè)化工藝的選擇性粘合技術(shù)(參見www. clearweId. com) ο圖5(a)示出在其頂面?zhèn)群偷酌鎮(zhèn)榷季哂袦喜鄣牟牧蠗l帶16的剖視圖。圖5 (b) 示出具有圖5(a)所示橫截面形狀的兩個材料條帶16如何互鎖?；ユi結(jié)構(gòu)得到位于終端產(chǎn)品的頂面和底面上的溝槽。參見圖5(c)所示實施例，圖5(c)示出圖5(a)和圖4(b)中所示兩種材料條帶16 的互鎖。這樣所得到的片材在底面上具有溝槽，并具有平坦的頂面。類似地，也可以將結(jié)構(gòu)體形成為在頂面具有溝槽，并具有平坦的底面。另一示例性實施例是由具有把手狀互鎖或“主動(positive) ”鎖定的材料條帶16 所形成的織物、帶或套環(huán)，這種鎖定方式因其機(jī)械設(shè)計而形成更牢固的互鎖。這樣的設(shè)計采用“主動”互鎖的理念，即，銷件以及用于此銷件的收納件具有機(jī)械阻礙，這需要相當(dāng)大的力來使帶狀物結(jié)合到一起或使其彼此分離。例如，圖6(a)示出單個帶狀材料條帶16中的把手狀互鎖結(jié)構(gòu)特征。圖6(b)示出，在設(shè)計用于與圖6(a)所示結(jié)構(gòu)體互鎖的相對構(gòu)造中，單個帶狀材料條帶16的把手狀互鎖特征。圖6(c)示出定位用于互鎖的圖6(a)和圖6(b)所示單個帶狀材料條帶。這里應(yīng)了解的是，頂部帶狀物和底部帶狀物的錯開位置是為了容納另外的具有相對構(gòu)造的材料條帶16。最后，圖6(d)示出這些相同條帶壓配合到一起以形成互鎖結(jié)構(gòu)的狀態(tài)?？梢詫?shù)個類似于這種結(jié)構(gòu)的帶狀材料條帶互鎖到一起，以形成成品織物、帶或套環(huán)。另一示例性實施例為由在其頂面?zhèn)群偷酌鎮(zhèn)榷季哂袦喜鄣牟牧蠗l帶16所形成的織物、帶或套環(huán)，例如，如圖7(a)所示。這兩種帶狀材料條帶16設(shè)計成結(jié)合到一起以形成主動互鎖，如圖7(b)所示。應(yīng)了解的是，頂面和底面在各自的表面上都具有保持溝槽。同樣，參見圖7 (a)和圖7 (b)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解，可以將三個或更多個條帶組合以形成多層結(jié)構(gòu)體，或者，如果僅使用兩個條帶，頂側(cè)條帶中的溝槽可以在頂面?zhèn)扰c底面?zhèn)染哂胁煌臏喜弁庑?。類似的，底?cè)條帶中的溝槽可以在任一側(cè)具有相同或不同的溝槽外形。如前文所述，雖然本文所描述實施例用于單層螺旋纏繞帶狀物或條帶，有利的是，使用具有不同構(gòu)形的條帶形成具有兩層或更多層的帶。因此，根據(jù)一個示例性實施例，帶可以具有兩層或更多層，其中，條帶可形成為使得兩層或更多層機(jī)械互鎖。各層可以螺旋纏繞于相反方向，或者，在MD方向具有一定角度，以提供附加的強(qiáng)度。舉例來說，圖7 (c)示出的互鎖結(jié)構(gòu)具有帶溝槽底面和平坦頂面，而圖7(d)示出的互鎖結(jié)構(gòu)具有平坦底面和帶溝槽頂面。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易理解，可以采用多種形狀來形成上述主動互鎖。例如，前述幾個實施例集中于圓形的把手狀突起和圓形的收納件。然而，也可以使用其他形狀例如梯形來實現(xiàn)相同的效果。具有這種形狀的主動互鎖實施例示出于圖8(a)。可選擇地，可以混合多種形狀來實現(xiàn)主動互鎖?；旌闲螤畹膶嵤├境鲇趫D8(b)和圖8(c)。
如上述實施例所述，以這種方式在相鄰材料條帶之間形成機(jī)械互鎖，更容易制造螺旋纏繞基底織物或結(jié)構(gòu)體，因為如果不提供這種鎖定，在螺旋纏繞織物制造過程中相鄰的材料條帶可能會發(fā)生偏離以及分離。通過相鄰螺旋的機(jī)械互鎖，可以防止相鄰螺旋之間發(fā)生偏離和分離。另外，由于還可以在織物的機(jī)械互鎖區(qū)域中形成熱熔接，連接強(qiáng)度無需僅依賴于機(jī)械互鎖的強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，這可以通過下述方式實現(xiàn)在將凸?fàn)畈考?凹狀部件鎖定到一起之前，放置近紅外或紅外或激光吸收染料，然后使機(jī)械互鎖部位暴露于近紅外或紅外光源或激光源，導(dǎo)致機(jī)械互鎖部位發(fā)生熱熔接，而無需使機(jī)械互鎖區(qū)域之外的材料發(fā)生熔融。上述實施例所描述的材料條帶可以用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何聚合物樹脂材料擠出而成，例如，聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚醚酮樹脂等。由于工業(yè)帶材為單軸取向， 即，其拉伸模量為雙軸取向材料(膜)的至少兩倍，并可高達(dá)擠出材料(成型件)模量的十倍，工業(yè)帶材通常用作基底材料，然而，也可以使用其他適合的材料。也就是說，單軸取向材料得到的結(jié)構(gòu)體所需厚度小于雙軸取向材料(膜)的一半厚度，并小于擠出材料(成型件) 厚度的十分之一。此特征示于圖9中，其中所示結(jié)果用于設(shè)計一部分，該部分設(shè)計針對固定的寬度以及特定的力和應(yīng)變。此設(shè)計問題中所用的等式為應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系，如下式所示
權(quán)利要求
1.一種工業(yè)織物、帶或套環(huán)，通過將一個或多個聚合物材料條帶螺旋纏繞而制成，其中，所述一個或多個聚合物材料條帶為工業(yè)帶材或帶狀物材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述織物、帶或套環(huán)為用在成形織物、壓榨織物、干燥織物、空氣穿透干燥(TAD)織物、靴形壓榨或傳送帶或壓延帶中的基材， 用于干法成網(wǎng)加工、熔噴加工、紡粘加工、或水力纏結(jié)加工中的處理帶，紙幅傳送帶，長壓區(qū)壓榨(LNP)帶或壓延帶，瓦楞成形機(jī)帶，機(jī)械預(yù)縮處理帶，制革帶，紙漿成形帶或紙漿壓縮帶，雙壓區(qū)洗漿機(jī)(DNT)紙漿精化機(jī)的脫水帶，或淤漿脫水帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述工業(yè)帶材或帶狀物材料具有等于或大于0. 30mm的厚度，以及，等于或大于IOmm的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述織物、帶或套環(huán)對空氣和/或水可透過或不可透過。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述織物、帶或套環(huán)可透過空氣和/或水，以及，使用機(jī)械方式或熱加工方式在所述織物、帶或套環(huán)中制造通透空隙或孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述通透空隙或孔形成為預(yù)定尺寸、 形狀或取向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述通透空隙或孔具有在0.005英寸至0. 01英寸范圍內(nèi)的標(biāo)稱直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物、帶或套環(huán)，進(jìn)一步包括一層或多層如下材料織造材料或非織造材料，MD紗線陣列或CD紗線陣列，寬度小于所述織物寬度的螺旋纏繞織造材料條帶，纖維網(wǎng)，膜，或其組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述織物、帶或套環(huán)在一個表面或兩個表面上具有紋理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述紋理通過砂紙打磨、刻挖、壓花或蝕刻提供。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述織物、帶或套環(huán)在一個或兩個表面上為光滑的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述織物、帶或套環(huán)包括至少兩層帶材材料，該兩層帶材材料在彼此相反的方向或與MD相反進(jìn)行螺旋纏繞。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物、帶或套環(huán)，在所述織物、帶或套環(huán)的一側(cè)或兩側(cè)上進(jìn)一步包括功能性涂層。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述一層或多層設(shè)置在所述織物、帶或套環(huán)的一側(cè)或兩側(cè)上，或者設(shè)置在兩層帶材之間。
15.一種用于形成工業(yè)織物、帶或套環(huán)的方法，所述方法包括以下步驟圍繞多個輥螺旋纏繞一個或多個聚合物材料條帶，其中，所述一個或多個聚合物材料條帶為工業(yè)帶材或帶狀物材料；以及使用預(yù)定的技術(shù)，將相鄰材料條帶的邊緣連接起來。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述預(yù)定的技術(shù)為激光焊接、紅外焊接或超聲波焊接。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述工業(yè)帶材或帶狀物材料具有0.30mm或更大的厚度，以及，IOmm或更大的寬度。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述織物、帶或套環(huán)制成為對空氣和/或水可透過或不可透過。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，使用機(jī)械方式或熱加工方式在所述織物、帶或套環(huán)中制造通透空隙或孔，將所述織物、帶或套環(huán)制成為可透過空氣和/或水。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述通透空隙或孔形成為預(yù)定尺寸、形狀或取向。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述通透空隙或孔具有在0.005英寸至0. 01 英寸范圍內(nèi)的標(biāo)稱直徑。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟向所述織物、帶或套環(huán)的上表面或下表面施加一層或多層如下材料織造材料或非織造材料，MD紗線陣列或CD紗線陣列，寬度小于所述織物寬度的螺旋纏繞織造材料條帶，纖維網(wǎng)，膜，或其組合。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的織物、帶或套環(huán)，其中，相鄰的聚合物材料條帶以機(jī)械方式互鎖。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，相鄰的聚合物材料條帶以機(jī)械方式互鎖。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述織物、帶或套環(huán)在一個表面或兩個表面上設(shè)置有紋理。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述紋理通過砂紙打磨、刻挖、壓花或蝕刻提{共。
27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述織物、帶或套環(huán)在一個或兩個表面上為光滑的。
28.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述織物、帶或套環(huán)包括至少兩層帶材材料， 該兩層帶材材料在彼此相反的方向或與MD相反進(jìn)行螺旋纏繞。
29.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括用功能性涂層對所述織物、帶或套環(huán)的一側(cè)或兩側(cè)進(jìn)行涂覆的步驟。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述一層或多層設(shè)置在所述織物、帶或套環(huán)的一側(cè)或兩側(cè)上，或者設(shè)置在兩層帶材之間。
31.根據(jù)權(quán)利要求13所述的織物、帶或套環(huán)，其中，所述功能性涂層在其頂面上具有紋理。
32.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，進(jìn)一步包括向所述功能性涂層提供紋理的步驟。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種工業(yè)織物、帶或套環(huán)，以及制造該織物、帶或套環(huán)的方法。通過螺旋纏繞聚合物材料條帶例如工業(yè)帶材或帶狀物材料，以及，使用超聲波焊接或激光焊接技術(shù)將材料條帶的相鄰邊緣連接起來，制成該工業(yè)織物、帶或套環(huán)。然后，可以使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)對織物、帶或套環(huán)進(jìn)行穿孔，以使其可透過空氣和/或水。
文檔編號D21F7/08GK102317525SQ200980156619
公開日2012年1月11日 申請日期2009年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者丹納·伊格斯, 喬恩·蒙克爾夫, 布魯斯·史托威, 杰瑞·奧康納, 約瑟夫·博特略, 約納斯·卡爾松, 羅伯特·漢森, 薩布里·穆拉德 申請人:阿爾巴尼國際公司