[发明专利]造纸用成形织物

说明书

发明领域

本发明通常涉及织造织物，并特别涉及造纸用织造织物。

发明背景

在普通长网造纸机造纸过程中，在织造抄网和/或合成材料的无端带上行程的顶部被喂给纤维素纤维(称为造纸原料)的水悬浮液或水浆料，织造抄网或合成材料无端带在两辊或多辊之间输送。该带通常指的是“成形织物”，它提供了在其上行程的上表面上的造纸表面，作为过滤器而将造纸原料中的纤维素纤维从水介质中分开，从而形成湿纸幅。只在重力作用下，或者借助设置在该织物上行程的下表面上(即“机器侧”)的一个或多个吸水箱，使水介质通过成形织物的网眼口流出，该网眼口称为排水孔。

纸幅在离开成形区后被传送到造纸机的压榨区，其穿过由另外织物覆盖的一对或多对压榨辊的辊隙，通常该另外织物指的是“压榨毛毯”。来自辊的压力去除纸幅中多余水分；常常通过压榨毛毯上具有的“毛层”增强水分的去除力。然后将纸传送到干燥区以进一步去除水分。纸在干燥后，便准备进行二次处理和包装。

通常，通过两种基本织造技术之一将造纸用织物制成循环带。在第一种技术中，通过平织造法平织出织物，通过多种公知连接方法中任何一种来使其端部连接以形成无端带，如将端部拆开然后再织造在一起(一般称为捻接)，或在每端上缝纫一针缝突舌(pin-seamable flap)或特殊折回，接着将它们再织造成针缝环(loop)。在平织造的造纸用织物中，经纱在机器方向延伸，纬纱在机器横向延伸。在第二种技术中，织物直接通过无端织造方法织造成连续带形式。在无端织造方法中，经纱在机器横向延伸，纬纱在机器方向延伸。这里使用的术语“机器方向”(MD)和“机器横向”(CMD)分别指与造纸机上的造纸用织物行程方向成直线排列的方向和平行于织物表面并横向于运动方向的方向。上述两种织造方法在本领域是公知的，这里使用的术语“无端带”指由上述任何一种方法制成的带。

在造纸中有效的薄片和纤维支撑及没有网痕一般是需要考虑的重要事项，特别是对于造纸机的成形部，在该成形部处最初形成湿纸幅。在优质纸等级的成形中，网痕是特别重要的问题，它是影响纸张性质的主要因素，如纸痕、孔隙度、“透光性”和针孔等。网痕通常是单个纤维素纤维在纸网中定向使得该纤维的端部位于成形织物的单根纱线或单纱之间的间隙内。这一问题通常通过提供具有共面的渗透性织物结构来解决，它使纸纤维连接该织物相邻纱线而不是穿透纱线之间的间隙。这里使用的“共面”表示限定出纸成形表面的上端基本位于相同高度，使得在该水平面呈现基本“平的”表面。因此，在优质印刷、碳化、纸烟、电容器中采用的优质纸等级和类似等级优质纸通常在非常优质织造的或细网眼成形织物上形成。

通常，这样的优质织造织物包括至少一些较小直径机器方向或机器横向纱线。但是遗憾的是，这样的纱线比较脆弱，导致织物的表面寿命较短。此外，较小纱线的使用还对织物的机械稳定性有不良影响(特别是在抗纬斜、收缩倾向和硬挺性方面)，它消极地影响了使用寿命和织物的性能。

为了解决这些与优质织造有关的问题，已经设计出多层成形织物，使在纸成形表面上具有细网眼纱线以便于纸成形并在机器接触侧上具有粗网眼纱线以提供强度和耐久性。例如已经设计出这样的织物，该织物采用一组与两组机器横向纱线交织的机器方向纱线以形成具有优质纸成形表面的织物和更耐久的机器侧面。这些织物形成了一种织物部分，通常称为“双层”织物。类似地，已经设计出这样的织物，该织物包括两组机器方向纱线和两组机器横向纱线，它们构成细网眼纸侧织物层和另外的较粗的机器侧织物层。在这些作为被称为“三层”织物的一类织物组成部分的织物中，两织物层通常通过另外的缝合纱线接合在一起。当与单层织物相比双层和三层织物包括附加组纱线时，这些织物与单层织物相比具有较大的“厚度”(即比单层织物厚)。Thompson的US4423755中公开了所说的双层织物，Osterberg的US4501303、Vohringer的US5152326、Ward的US5437315中公开了所说的三层织物。

Ward的US5967195中公开了一种特别理想的三层织物类型。所述的该织物包括在相邻顶部CMD纱线之间的缝合纱线对，它们与织物的顶部和底部MD纱线交织。它们这样交织以便“完成”顶部MD和顶部CMD纱线的织造花纹的“织造”。这样的造纸表面能提供良好纤维支撑、排水和抗层间磨损性。Seabrook等的US5826627中公开了可选择的这种类型的织物。但是，这些织物的对水输送和纤维输送有不良影响的厚度较大，因而增强了这两种性能。