阅读说明：本技术 针缝压榨毛毯及其制造方法 (Needled press felt and method of making same ) 是由 弗里德里希·波斯特尔 克劳斯·海登 于 2018-05-30 设计创作，主要内容包括：一种制造用于造纸机的压榨毛毯的织物的方法,包括：形成基础织物,基础织物包括多个重复单元,每个重复单元包括多根横向机器方向(CMD)纱线和与CMD纱线交织的多根机器方向(MD)纱线,其中机器方向纱线包括第一组MD纱线和第二组MD纱线,包括多个重复单元,每个重复单元包括多根合股横向机器方向(CMD)纱线和与CMD纱线交织的多根机器方向(MD)纱线,其中机器方向纱线包括第一组MD纱线和第二组MD纱线,其中第一组MD纱线包括位于其端部处的、捕获第一扣针的接缝线圈,并且其中,所述第二组MD纱线包括位于其端部处的、捕获定位在所述第一扣针上方的第二扣针的第二扣针的线圈；以及从第二组MD纱线的所述端部移除第二扣针；和张紧所述织物,使得第二组MD纱线的每个端部与第一组MD纱线的从相反方向靠近接缝的相应端部之间形成间隙,并且其中所述间隙不大于约0.3mm。(A method of making a fabric for a press felt of a papermaking machine, comprising: forming a base fabric comprising a plurality of repeat units, each repeat unit comprising a plurality of cross-machine direction (CMD) yarns and a plurality of Machine Direction (MD) yarns interwoven with the CMD yarns, wherein the MD yarns comprise a first set of MD yarns and a second set of MD yarns, comprising a plurality of repeat units, each repeat unit comprising a plurality of plied cross-machine direction (CMD) yarns and a plurality of MD yarns interwoven with the CMD yarns, wherein the MD yarns comprise the first set of MD yarns and the second set of MD yarns, wherein the first set of MD yarns comprise seam loops at ends thereof that capture a first pintle, and wherein the second set of MD yarns comprise loops at ends thereof that capture a second pintle of a second pintle positioned above the first pintle; and removing a second pintle from the end of a second set of MD yarns; and tensioning the fabric such that a gap is formed between each end of the second set of MD yarns and a corresponding end of the first set of MD yarns that is adjacent to the seam from the opposite direction, and wherein the gap is no greater than about 0.3 mm.)

针缝压榨毛毯及其制造方法

相关申请

本申请要求于2017年5月31日提交的第62/512,874号美国临时专利申请的优先权和权益，所述美国临时专利申请的内容特此以全文并入本文中。

发明领域

本发明大体上涉及造纸，并且更特定来说，涉及造纸中使用的织物。

背景技术

在传统的长网造纸工艺中，将纤维素纤维(被称为纸“原料”)的水浆或悬浮液进料到在两个或多个辊子之间行进的织造线和/或合成材料的环形带的上部运行段的顶部。通常被称为“成形织物”的带在其上部运行段的上表面上提供造纸表面，所述造纸表面操作为过滤器以将纸原料的纤维素纤维与水性介质分离，借此形成湿纸幅。水性介质单独通过重力或在位于织物的上部运行段的下表面(即，“机器侧”)上的一个或多个抽吸箱的帮助下通过成形织物的网筛开口(被称为排水孔)排出。

在离开成形部之后，纸幅被转移到造纸机的压榨部，在所述压榨部中，纸幅通过覆盖有通常被称为“压榨毛毯”的另一种织物的一对或多对压力辊子的辊隙。来自辊子的压力移除来自纸幅的额外湿气；通常通过在压榨毛毯上存在“棉絮”层来增强湿气移除。然后，将纸输送到干燥机部以供进一步移除湿气。在干燥之后，纸为二次加工和包装做好准备。

压榨毛毯通常包含一层或多层基础织物层；这些可以是“平织”的，并且在织造成环形带之后形成，或者可以以环形形式织造。

当然，织造基层的织物需要提供将其连结到环形带中的措施。这样构造应使其足够坚固，以承受压榨毛毯所经历的极端负荷、温度和磨损条件，但又不会促使接缝上方的压榨毛毯的表面不适当地标记纸。连结压榨毛毯的基础织物的一种流行方法是在基础织物的每一端部上用机器方向的纱线形成线圈；这些线圈通常在织造过程期间形成在针或“扣针”上。为了将基础织物形成环形带，织物的端部彼此相邻放置，其中在一个端部上的线圈中的每一个以交叉的方式定位于另一端部上的两个线圈之间。然后将“针”(通常由单根单丝或多根单丝绞合线形成)***到所有线圈中以连结端部。在(多个)棉絮层被针刺或以其它方式附着到基层之后，(多个)棉絮层在接缝位置处被切割，针被移除，并且完成的压榨毛毯被运送到造纸厂。一旦处于造纸厂，就可以通过将压榨毛毯放置到造纸机上，然后将另一根(通常更柔性)单丝针或扣针***到线圈中来安装压榨毛毯。在Gulya的第4,764,417和4,737,241号、Lilia等人的第4,601,785号、Rydin的第5,476,123号和Gstrein的第7,135,093号美国专利中描述了这种类型的接缝的示例；所述美国专利的公开内容特此通过全文引用并入本文中。

压榨毛毯的基础织物已经采取多种配置。在一种配置中，“织物”实际上是总共形成三层的两个单独的织物。底部织物是提供接缝线圈的双层织物，其中顶部织物是在织造、与底部织物结合和针刺覆盖棉絮层之后切割的单层织物。在国际专利申请No.WO0017433中示出了这种配置的示例性压榨毛毯，所述国际专利申请的公开内容特此全文并入本文中。这种配置的织物的一个明显的缺点是需要切割顶部织物层，则所述顶部织物层具有松散的端部，所述松散的端部可能影响将棉絮上覆在织物上方的方式。单层织物没有这个缺点。

发明内容

作为第一方面，本发明的实施例涉及一种用于造纸机的压榨毛毯，包括：(a)基础织物，所述基础织物包括多个重复单元，所述多个重复单元中的每一个包括多根横向机器方向(CMD)纱线和与所述CMD纱线交织的多根机器方向(MD)纱线，其中，所述机器方向纱线包括第一组MD纱线和第二组MD纱线，其中，所述第一组MD纱线包括位于其端部处的接缝线圈，并且所述第二组MD纱线在其端部处没有接缝线圈；和(b)至少一个棉絮层，所述至少一个棉絮层上覆盖所述基础织物。所述第二组MD纱线的所述端部中的每一个与第一组MD纱线的从相反方向接近所述接缝的相应端部形成间隙，并且其中，所述间隙不大于约0.3mm。

作为第二方面，本发明的实施例涉及一种用于压榨毛毯的织物，包括多个重复单元，所述多个重复单元中的每一个包括多根横向机器方向(CMD)纱线和与所述CMD纱线交织的多根机器方向(MD)纱线，其中，所述机器方向纱线包括第一组MD纱线和第二组MD纱线，其中，所述第一组MD纱线包括位于其端部处的、捕获第一扣针的接缝线圈，并且其中，所述第二组MD纱线包括位于其端部处的、捕获定位在所述第一扣针上方的第二扣针的线圈。

作为第三方面，本发明的实施例涉及一种制造用于造纸机的压榨毛毯的织物的方法，包括：

(a)形成基础织物，所述基础织物包括多个重复单元，所述多个重复单元中的每一个包括多根横向机器方向(CMD)纱线和与所述CMD纱线交织的多根机器方向(MD)纱线，其中，所述机器方向纱线包括第一组MD纱线和第二组MD纱线，包括多个重复单元，所述多个重复单元的每一个包括多根合股横向机器方向(CMD)纱线和与所述CMD纱线交织的多根机器方向(MD)纱线，其中，所述机器方向纱线包括第一组MD纱线和第二组MD纱线，其中，所述第一组MD纱线包括位于其端部处的、捕获第一扣针的接缝线圈，并且其中，所述第二组MD纱线包括位于其端部处的、捕获定位在所述第一扣针上方的第二扣针的线圈；和

(b)从所述第二组MD纱线的所述端部移除所述第二扣针；和

(c)张紧所述织物，使得所述第二组MD纱线的所述端部中的每一个与所述第一组MD纱线的从相反方向接近所述接缝的相应端部形成间隙，并且其中，所述间隙不大于约0.3mm。

作为第四方面，本发明的实施例涉及一种制造用于造纸机的压榨毛毯的织物的方法，包括：

(a)形成基础织物，所述基础织物包括多个重复单元，所述多个重复单元中的每一个包括多根横向机器方向(CMD)纱线和与所述CMD纱线交织的多根机器方向(MD)纱线，其中，所述机器方向纱线包括第一组MD纱线和第二组MD纱线，包括多个重复单元，所述多个重复单元中的每一个包括多根合股横向机器方向(CMD)纱线和与所述CMD纱线交织的多根机器方向(MD)纱线，其中，所述机器方向纱线包括第一组MD纱线和第二组MD纱线，其中，所述第一组MD纱线包括位于其端部处的、捕获第一扣针的接缝线圈，并且其中，所述第二组MD纱线包括位于其端部处的、捕获定位在所述第一扣针上方的第二扣针的线圈；和

(b)从所述第二组MD纱线的所述端部移除所述第二扣针；和

(c)张紧所述织物，以使所述第二组MD纱线的所述端部中的每一个稍微覆盖第一组MD纱线的从相反方向接近所述接缝的相应端部。

附图说明

图1是图示可以采用根据本发明实施例的压榨毛毯的造纸机的压榨部的示意图。

图2是可以与图1的压榨部一起使用的现有压榨毛毯的放大的局部剖切侧视透视图，示出了压榨毛毯的基础织物的扣针接缝。

图3是根据本发明实施例的压榨毛毯的基础织物的接缝区域的侧视图，示出了在织造期间如何采用两个扣针。

图4是图3的接缝区域的侧视图，示出了在移除辅助扣针之后和整理之后的基础织物。

图5是图4的接缝区域的俯视图。

具体实施方式

现在将在下文中更全面地描述本发明，其中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以不同形式实施且不应将其理解为限于本文中所陈述的实施例。而是，提供这些实施例以使得本公开内容将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在附图中，相同的附图标记始终指代相同的元件。为了清楚起见，可能会夸大一些部件的厚度和尺寸。

另外，为了便于描述，在本文中可以使用空间相关术语，例如“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...上方”、“上部”等，来描述一个元件或特征与另一个(另一些)元件或特征的关系，如图中所图示。将理解，空间相关术语意在囊括除了图中所描绘的定向之外的使用或操作中的装置的不同定向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为“在其它元件或特征之下”或“下方”的元件将被定向为“在其它元件或特征的上方”。因此，示例性术语“在...之下”可以囊括在...上方和在...下方的定向。装置可以以其它方式定向(旋转90度或以其它定向)，并且在本文中使用的空间相关描述符被相应地解释。

为了简洁和/或清楚起见，可能不详细描述众所周知的功能或构造。

用在本文中的术语“机器方向”(MD)和“横向机器方向”(CMD)分别指代与造纸机的织物在造纸机上的行进方向对准的方向和平行于织物表面且横向于行进方向的方向。此外，上文所描述的平织和环形织造方法在本领域中都是众所周知的，并且本文所使用的术语“环形带”指代通过任一种方法制成的带。

现在参考附图，在图1中图示了造纸机的压榨部，大体上用10表示。压榨部10包含压榨毛毯100，压榨毛毯100安装在一组辊子12上并且由该组辊子12输送。在其行进中，毛毯100在压榨辊子15上通过。对置的压榨辊子17被定位成使得它与毛毯100和压榨辊子15一起在压榨辊子15、17之间形成辊隙N。

在操作中，纸幅P从成形部16输送穿过由压榨辊子15、17形成的辊隙N，其中，压力由压榨辊子15、17施加到纸幅P。压力迫使来自纸幅P的湿气被毛毯100吸收。在毛毯100围绕其辊子组12被输送时，湿气被从其上移除，并且毛毯100由一个或多个抽吸箱20调节。

图2示出了现有毛毯100的基础织物110的接缝区域，其中示出了毛毯100的接缝102的一部分。织物110包含与两种不同品种的MD纱线交织的合股CMD纱线112。更具体地，MD纱线114是单丝纱线或单纤维纱线，并且MD纱线116是合股纱线。在MD纱线114、116与CMD纱线112交织时，单丝MD纱线114与合股MD纱线116以1∶1图案交替。MD纱线114、116和CMD纱线112的织造图案可以是本领域技术人员已知的适用于压榨毛毯的基础织物的任何织造图案，并且在本文中无需详细描述。

在图2中可以看出，单丝MD纱线114与CMD纱线112交织，使得在每根MD纱线114自身“折回”以与CMD纱线112织造时形成接缝线圈114a。接缝线圈114a将扣针118或其它接缝构件捕获在接缝102内。如在图2中可见，形成在织物110的一个端部中的接缝线圈114a与来自织物110的另一端部的接缝线圈114a交叉以形成空间，扣针118可以***所述空间中以形成接缝102。

如在图2中还可以看出，在合股MD纱线116与CMD纱线112交织时，当它们“折回”以与CMD纱线112交织时，它们不形成接缝线圈。而是，当合股纱线116“折回”时，它们通过在最靠近接缝102的CMD纱线112周围形成线圈来实现。因此，合股MD纱线116的端部116a被引导到接缝102附近并且没有接缝线圈。可以看出，每个端部116a跨过接缝102与单丝MD纱线114的接缝线圈114a对准，该单丝MD纱线114被从接缝102的相反侧引导到接缝102。

仍然参考图2，压榨毛毯100包含两个棉絮层：机器侧棉絮层120和纸侧棉絮层122。图示性地，这些棉絮层120、122通过针刺工艺附接到基础织物层110，但其它附接技术(例如，热结合和粘合剂)也可以与本发明一起使用。机器侧棉絮层120和纸侧棉絮层122将由有助于将水从基础织物层110吸走的材料(例如，合成纤维(如丙烯酸、芳族聚酰胺、聚酯或尼龙)或天然纤维(例如，羊毛))形成。用于棉絮层120、122的示例性材料包含聚酰胺、聚酯和其共混物。棉絮层120、122的重量和厚度可以变化，尽管通常棉絮重量与织物重量的比率在约0.5与2.0之间，其中1.0是更常见的。此外，在一些实施例中，可能期望具有额外的棉絮层或省略棉絮层120、122中的任一个或二者。

在2016年8月4日提交的美国专利公开No.2017/0037573中详细描述的织物110可以为毛毯100提供性能优点，所述美国专利公开的公开内容特此全文并入本文中。使用单丝MD纱线114可以提供平滑、稳定的接缝，而包含合股MD纱线116可以改进棉絮纤维的锚固。在过去，具有合股MD纱线的压榨毛毯通常缺乏接缝线圈，因为纱线的合股结构不利于形成易于交叉和/或填充有扣针的接缝线圈。将MD单丝纱线与合股纱线结合用于接缝线圈可以使得毛毯能够实现可接受的纤维锚固和易于安装两者。

尽管这些优点是可期望的，但是当织物110和/或毛毯100处于张力下时，如当毛毯100安装在造纸机上时，可能会出现织物110的潜在缺点。张力可以促使纱线116的端部116a将最靠近接缝102的CMD纱线112(在图2中标示为纱线112’)远离接缝102而“拉回”。因此，在端部116a与接缝102之间可能形成开放区域，这可能产生不均匀、不一致的接缝。

这个缺点可以通过如图3到图5中所示的根据本发明的实施例的织物210来解决。织物210具有与上文所讨论的织物110类似的织造图案，其中单丝MD纱线214和合股MD纱线216与CMD纱线212交织。然而，如图3中所示，单丝MD纱线214被织造成使得其端部214a在主扣针218上形成线圈，并且合股MD纱线216被织造成使得其端部216a在位于第一扣针218上方的第二扣针230上形成线圈。因此，合股MD纱线216的端部216a被定位成距最靠近接缝202的CMD纱线212一距离。

在织造之后，移除辅助扣针230。辅助扣针230的移除导致在单丝MD纱线214的端部214a环绕在主要扣针218上时合股MD纱线216的端部216a保持定位在单丝MD纱线214的端部214a上方。

然后，织物210经受热定形过程。在一些实施例中，热定形过程涉及使织物210经受一定程度的张力；这种张力倾向于将合股MD纱线216的端部216a拉得稍微远离接缝202，到达一位置，在该位置处端部216a与单丝MD纱线214的端部214a相邻，并且在一些示例中，与单丝MD纱线214的端部214a接触并且可能稍微覆盖单丝MD纱线214的端部214a，端部214a从接缝202的相反侧接近接缝202。举例来说，在图5中，可以看到，从图的左侧接近接缝202的端部216a’与从图的右侧接近接缝202的端部214a’相邻。因此，合股MD纱线216的端部216a可以部分或完全填充间隙g，否则间隙g可能形成在合股MD纱线的端部与接缝之间，如上文结合上述专利公开No.2017/0037573所描述。

通常，在热定形之后，端部216a与来自相反方向的相邻的端部214a之间的间隙在约-0.3mm到0.3mm之间(其中，间隙g的负值表示端部216a稍微覆盖其相邻的端部214a)。在典型的织物中，主扣针218被移除并且用较小的扣针或缆线来替换以供使用；在端部216a覆盖它们的相邻的端部214a的示例中，使用较小直径的扣针(例如，用0.35mm到0.40mm的扣针替换1.0mm到1.2mm的主扣针218)，任何覆盖的端部216a不再覆盖端部214a，而是下降到与端部214a共面的位置。

关于任何所图示或描述的实施例，本发明的压榨毛毯还可以包含一个或多个棉絮层，例如，上文结合毛毯100和织物110所描述的那些。

尽管MD纱线216被图示和描述为是合股单丝纱线，但是在一些实施例中，MD纱线216可以是合股或加捻的单丝/复丝和/或单丝/梳理纱线组合。而且，尽管MD纱线214被图示和描述为单丝纱线，但是在一些实施例中，MD纱线214可以是合股或加捻的单丝/复丝和/或单丝/梳理丝的组合。此外，CMD纱线212被图示和描述为是合股单丝，但是在一些实施例中可以是非合股单丝。也可以采用其它纱线品种。

纱线的尺寸和配置可以随压榨毛毯的所期望性质而变化。典型的纱线直径包含介于约0.2mm与0.6mm之间的单丝MD纱线214。合股MD纱线216通常由合股在一起的两根或三根纱线形成，其中单根纱线的典型直径(在成缆之前)是0.10mm到0.40mm。类似地，CMD纱线212通常由成缆在一起的两根或三根单丝纱线形成，其中单根单丝纱线的典型直径是0.10mm到0.40mm。

在一个具体实施例中，织物210包括以下纱线：

纱线类型	采用的纱线
		MD单丝	0.40mm单丝
合股MD纱线	0.20mm×3
		合股CMD纱线	0.20mm×3

本领域技术人员还将了解，尽管以交替的1∶1图案示出了单丝MD纱线214和合股MD纱线216，但是可以以其它比率包含这些纱线。举例来说，每两根或三根合股MD纱线可能有一根单丝MD纱线，每根合股MD纱线可能有两根或三根单丝MD纱线，每两根合股MD纱线有三根单丝MD纱线，每三根合股MD纱线有两根单丝MD纱线，等等。

还应注意，在一些实施例中，织物210是环形织造的。

前述内容是对本发明的说明，并且不应解释为对本发明的限制。尽管已经描述了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员将容易了解，在实质上不脱离本发明的新颖教导和优点的情况下，可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这样的修改意在被包含在如权利要求书中所述的本发明的范围内。本发明由以下权利要求定义，其中包含权利要求的等同物。