纤维素纤维结构限制孔干燥方法、装置和制得的纤维结构制造方法及图纸

用于干燥具有恒定基重和／或密度或基重和／或密度不同的多层纤维素纤维结构的方法和设备。其在用公知的方法和设备干燥之前水分分布不均。在气流通道内提供微孔介质使水分分布相同或更均匀，该气流通道比纤维素纤维结构胚里纤维之间空隙有更大的流动阻力。微孔介质在干燥中的限制气流的小孔，是一种多层的叠层，各薄层有尺寸相继增加或减小的孔。其优点在于使进入下一较粗糙层的各薄层的下凹和变形减至最小并减少微孔介质和纤维素纤维结构之间的侧向气流。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纤维素纤维结构，特别是具有通气性干燥的初始纸幅的纤维素结构。纤维素纤维结构已经成为日常生活中的常用品，它已经应用于表面织物、卫生纸和擦手纸上。纤维素纤维结构领域的一个最新的发展是提供多层纤维素纤维结构。多层纤维素纤维结构被认为其某一层的纤维素纤维结构与相邻一层的纤维素纤维结构在基重(basis weight)、密度或二者上都一样。在应用纤维的生产中，多层纤维素纤维结构具有经济上的优点。而且多层可以满足纤维素纤维结构消费者想要的各种功能。例如提供吸水性、抗张强度，甚至还可以由不同层提供不透明度。在纤维素纤维结构的生产中，分散在液体载体中的纤维素纤维湿的初始纸幅被沉积到成形线网上。湿初始纸幅可用几种已知装置的任意一种或其结合进行干燥。每种干燥装置都将影响得到的纤维素纤维结构的性质。例如，干燥方法和装置可影响得到的纤维素纤维结构的柔软性，厚度，抗张强度和吸水性。用来干燥纤维素纤维结构的方法和装置也会影响生产速率，这种速率并不受这些干燥方法和装置的限制。一种干燥装置的实例是毛毡带。毛毡干燥带长时被用于通过进入一个与初始纸幅保持接触的透水毛毡介质的液体载体毛细管流来脱去纤维素纤维结构中的水分。然而把纤维素纤维结构中的水份脱到毛毡带中和用毛毡带去给纤维素纤维结构脱水，会导致需干燥的纤维素纤维结构初始纸幅全部均匀的压缩或压实。毛毡带干燥可以通过真空或对压滚进行，对压滚可以使毛毡带与纤维素纤维结构之间的压缩达到最大程度。毛毡带干燥的实例在Bolton的1982年5月11日公开的U.S.4,329,201及Cowan等人于1989年12月19日公开的U.S.4,888,096中已有描述。然而，一般来说，毛毡带不适合生产和干燥有多层的纤维素纤维结构。由于含在不同层中的水份总量不同，还要避免前面提到的纤维素纤维结构的总体压紧，干燥具有多层纤维素纤维结构的其它装置就优选考虑了。例如通过真空脱水来干燥纤维素纤维结构而不借助毛毡带在本领域中是已知的。当水是液态时，真空脱纤维素纤维结构中的水分可通过机械的方法从纤维素纤维结构中脱去水份。而且真空偏折纤维素纤维结构结构的分离层进入干燥带的偏折导管内。并大大促使了纤维素纤维结构不同层中含有不同量的水份。类似地，用有优选孔大小的多孔圆柱体，借助毛细管流通过真空干燥纤维素纤维结构在本领域中是已知的。这样的真空驱动干燥技术的实例在普通转让的1985年12月3日公开的授予Chuang等人的U.S.4,556,450和1990年11月27日公开的授予Jean等的人U.S.4,973,385中有所描述。还有在另一种干燥的方法中，通过通气干燥纤维素纤维结构的织物胚也已取得了显著成效。在一种典型的空气干燥方法中，一个有小孔的透气带支撑要干燥的初始纸幅。热气流通过纤维素纤维结构，然后通过这个渗透带。反之亦然。在透气带内叠合在一起并偏折进透气带中的小孔的这些层被优选干燥，而且所得到的纤维素纤维结构的厚度会增加。在透气带中叠在一起的这些层的接合处被干燥到较小的程度。通过蒸发空气流主要干燥初始纸幅。在本领域中，已经实行了一些用于通气干燥的透气带的改进。例如，透气带被制成有大的开孔面积(至少40％)，或者制成具有减少透气率的带子。减少透气率可通过采用一种树脂混合物去填充在带上织线之间的孔隙来完成。干燥带里注入金属微粒以提高其导热性和减少辐射率，或另一方面，干燥带能以由连续网络组成的感光树脂构制。干燥带特别适于高达大约815℃(1500华氏度)的高温气流。这种通过气流干燥技术可从下处找到，它们是Cole等人于1975年7月1日再颁的U.S.Re.28459；Rotar，于1979年10月30日公开的U.S.4,172,910；Rotar等人于1981年2月24日公开的U.S.4,251,928；普通转让的Trokhan于1985年7月9日公开的U.S.4,528,239；和Todd于1990年5月日公开的U.S.4,921,750。另外，当还有初始纸幅需要干燥时，在本领域内对稳定纤维素纤维的干燥型作了几种尝试。这样的尝试可用干燥带或与Yankee套相结合的红外线干燥器。这样的成型干燥实例在Smith1986年4月22日公开的U.S.4,583,302及Sundovist于1990年7月24日公开的U.S.4,942,675中有描述。在前述领域中，特别建议通气干燥时没有提到干燥多层纤维素纤维时会遇到的问题。例如，当纤维素纤维结构的第一层比第二层具有较少的绝对湿度、密度或基重时，一般第一层比第二层将有相对大的气流量通过。这种相对大的气流量的产生是因为第一层具有较小的绝对湿度、密度和基重，使得通过这层的空气流动阻力成比例减少。当待干燥的多层纤维素纤维结构被输送到Yankee干燥滚筒上，这个问题就显得更明显了。在Yankee干燥滚筒上，隔离的单个纤维素纤维结构层与热圆柱体的圆周紧密接触，来自干燥滚筒套内的热空气被引到对着热圆柱体的纤维素纤维结构表面上。但是，一般与YanKee干燥圆筒最紧密接触发生在高密度或高基重层处，这些层没有那些低密度或低基重层那样干燥。低密层的干燥优选通过与YanKee干燥滚筒套内气流进行对流换热来完成。因此，为补偿高密度或高基重层较大湿度，纤维素纤维结构的生产率必然降低了。为了让具有高密度和高基重的纤维素纤维结构层得到完全干燥，为了防止从YanKee干燥滚筒套内来的空气把已干燥的低密度或低基重层烤焦或燃烧，YanKee套内的空气湿度需降低，并且在Yankee套内的纤维素纤维结构的滞留时间需增加，这样也就降低了生产率。在现有技术的方法中(除了由机械压缩，如毛毡带)另一个缺点是它们都依靠支持纤维素纤维结构来干燥。气流直接朝向纤维素纤维结构并被输送通过支撑带，或者换一种办法，气流通过干燥带到纤维素纤维结构上。通过带或纤维素纤维结构的气流阻力的差别使纤维素纤维结构内的水分分布的差别增大了并且/或在原来没差别之处水份分布也产生了不均。然而在此工艺里没有做使气流适合纤维素纤维的各种不同层的差别的尝试。特别地，在此工艺中没有做这样的尝试将纯净的直接的空气流离开需这种气流最少量的低密度或低基重层而进入含水量相对多的高密度，或高基重层。同样促使纤维素纤维结构每层得到均匀干燥的尝试也没有做。因此，本专利技术的主要目的是提供一种和限制性小孔通气干燥设备一起使用的微孔介质。本专利技术的另一目的是提供一种设备和方法使直接空气流在限制性小孔通气干燥方法中基本相等的流向并通过低密度，低基重层和高密度、高基重层。这样的设备和方法预期采用限制性小孔通气干燥、常规的压力毛毡、红外线干燥等以及它们的结合的纸生产。本专利技术还有一个目的是提供一种设备和方法来减少通过空气干燥或YanKee滚筒干燥制造工艺步骤生产纤维素纤维结构出现的限制速率的发生。最后，本专利技术的目的是用这种方法和设备来生产多层纤维素纤维结构。本专利技术包括一种和限制性小孔通气干燥设备一起使用的微孔介质。这种微孔介质和其中有水份分布的纤维素纤维的初始纸幅结合使用并为气流通过初始纸幅提供限制性小孔。在一实施例中，本专利技术包括一种设备，它在初始纸幅的一侧有空气干燥带用来输送微孔介质以及配置在初始纸幅的相反一侧的微孔介质用来试图提供基本均匀的气流流向或通过初始纸幅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于限制性小孔通气干燥纤维素纤维结构的方法，所述方法的特征在于包括下述步骤：提供待干燥的并在其中有水分分布的纤维素初始纸幅；提供用来使气流通过所述初始纸幅的装置；提供干燥带以支撑所述初始纸幅；在与所述干燥带方向相反的所述 初始纸幅的一侧提供微孔介质，以便所述初始纸幅是所述干燥带和微孔介质的中间层，其中所述的微孔介质是用于所述气流的限制性小孔；配置所述初始纸幅在所述干燥带上；以及使气流通过所述初始纸幅和所述微孔介质，以便使所述水分分布在气流通过所述初始 纸幅后相同或更均匀。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DE恩赛，WR克莱特，PD特罗克汉，
申请(专利权)人：普罗格特甘布尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]