为纤维素纤维构件提供改进的纤维支承的多层造纸带及由此生产的纤维素纤维构件制造技术

技术编号:1894778 阅读:176 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种造纸带,包括一成型网或一空气穿透干燥带。该造纸带包括一个增强构件,该构件具有系结在一起的两层及一个树脂骨架。第一层中的纱线相互交织,以至于除了系结纱线之外,每根纱线都保持在顶部平面的1.5倍纱线直径之内,所述的顶部平面是指由第一层中的关节所限定的平面。该造纸带的厚度至少为纱线直径的2.5倍,以便维持其刚性。(*该技术在2015年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与造纸业有关,具体说,与造纸业中使用的造纸带有关。这种带可以减少不均匀的纤维分布和/或针眼及其它自身的不规则性,以便将纤维模制成一种三维纸带。纤维素纤维构件,例如纸巾、面纸以及卫生纸都是日常生活的主要用品。对这类商品的大量需求及持续的使用都要求对这些产品进行改进变型,同时要求对其制造方法进行改进。将一种含水的纸浆从一流浆箱中排出,使之附着在一个长网或一个双网造纸机上即可生产出这种纤维素纤维构件。这种成形网可以是一种环形带,通过它进行初步脱水,并使纤维进行重排。由于纤维随同流浆箱中排出的液体介质一起流过成形网,经常会发生纤维的流失。在以后将要变成纤维素纤维构件的纸幅初步成形之后,造纸机将把它转移到机器的干燥端。在传统机器的干燥端,在最后干燥之前,一压榨毛毯将把该纸幅压成一种单区域(single region)的纤维素纤维构件。通常要用一种加热辊筒,例如扬克式烘缸进行最后干燥。在前述的对制造方法所作的明显改进中,有一种改进可以使制得的消费品得到明显改进,这种改进采用了一种空气穿透干燥法,用以取代传统的压榨毛毯脱水。在空气穿透干燥中,如同压榨毛毯干燥一样,纸幅在成形网上开始,该成形网接收来自流浆箱的浓度低于百分之一(在含水的纸浆中纤维的重量百分数)的含水的纸浆。在成形网上先进行初步脱水,但在成形网上,纸幅的浓度通常不会大于30%。纸幅从成形网上进一步被转移到可以透过空气的空气穿透干燥带上。空气穿过纸幅以及该空气穿透干燥带,以便继续进行脱水。空气穿过纸幅及该空气穿透干燥带是通过真空转移槽、其它的真空箱或真空槽、预干燥辊等来驱动的。空气将纸幅成形为空气穿透干燥带的外形,并提高了其浓度。这种成型过程产生了一种更加三维化的纸幅,但是,如果纤维在其第三尺寸方向上弯曲过度,有可能产生针眼,从而破坏纤维的连续性。然后,纸幅再被送往最后干燥阶段,在此,纸幅也受到压印。在最后干燥阶段,空气穿透干燥带将纸幅传送给一干燥辊筒,例如一扬克式烘缸,进行最后干燥。在这一传送过程中,通过压印而使部分纸幅增密,从而产生了一种多区域构件。许多这类多区域构件都被作为优良的商品而得到广泛的认可。在1967年1月31日授权于Sanford等人的美国专利3,301,746中公开了一种早期的空气穿透干燥带,业已获得很大的商业成功。随着时间的推移,对之作进一步的改进已迫在眉睫。对空气穿透干燥带的一种重要改进就是在一增强构件上采用了一种树脂骨架。采用这种结构,可以使干燥带具有一种连续的花型,或者任何理想形式的花型,而不是如同现有技术中的那种织造带仅仅具有分散的花型。这类带以及由此生产出的纤维素纤维构件在以下的美国专利中可以查找到1985年4月30日授予Johnson等人的4,514,345;1985年7月9日授予Trokhan的4,528,239;1985年7月16日授予Trokhan的4,529,480,以及1987年1月20日授予Trokhan的4,637,859。以上每篇专利在此被用作参考文件,以便说明具有一定花型的树脂骨架以及增强型空气穿透干燥带的最佳结构,并对由其制得的产品进行说明。这种带已经被用来生产在商业上极为成功的一些产品,例如Bounty纸巾和Charmin Ultra卫生纸,这二种产品已被临时委托人生产和销售。如上所述,这种空气穿透干燥带使用了一种增强元件,以便对树脂进行稳定。这种增强元件同时还对造纸纤维的弯曲进行控制,这种弯曲是由于真空施加到带的背面以及气流穿过带层而引起的。这种类型的早期带使用了一种带微细网眼的增强元件,在机器方向及垂直机器方向上,每英寸长度其纱线数量分别均为50根左右。从控制纤维向带内弯曲的观点看,这种微细网孔是可以接受的,但是从普通造纸机的工作环境来看是不可以接受的。例如,这种带过于柔软,经常会产生破坏性的打折或折皱。过细的纱线不能提供适合的接缝强度,在造纸过程中经常遇到的高温环境下还使带经常被烧毁。在这中空气穿透干燥带早期的实施方案中,还存在其它一些缺点。例如,用来生产消费者喜欢的产品的连续花型不允许透过带的背侧面的泄漏。事实上,只要将树脂花型牢牢地锁固在增强构件上,就可以使这种泄漏降低到最小限度。不幸的是,当把树脂最大限度地固定在增强构件上时,在抽真空的过程中,在短时间内将压差施加到纤维的各个区域,经常会将纤维拉过增强元件,从而导致工艺卫生问题以及产品可接受度方面的问题,例如产生针眼。具有带某种花型的树脂骨架及增强构件的新一代空气穿透干燥带旨在解决上述某些问题。这类干燥带采用了一种双层增强构件,该增强构件具有沿垂直方向堆集起来的机器方向纱线。用一种单一的垂直机器方向纱线系统将二根机器方向纱线系结在一起。对于纸巾来说,采用一种比较粗大的网眼,例如使其机器方向的纱线为每英寸35根,垂直机器方向的纱线为每英寸30根,并采用双层设计,即可明显地提高其接缝强度并解决其折皱问题。双层设计还允许产生一些背侧泄漏。这是因为在将树脂接合到增强构件上时,采用了较小的预固化能量,从而在合理的背侧泄漏与树脂在增强构件上的紧固性二者之间取得一种折衷。后者设计在其双层设计中采用了一种不透明的背侧长纤维,它可以提供一种较高的预固化能,并使树脂更好地固定在增强构件上,同时又允许了适度的背侧泄漏。这种设计对现有技术中在适度的树脂紧固性与适度的背侧泄漏之间所存在的矛盾有效地进行了折衷。对这种类型带的上述改进的实例如于1992年6月15日Trokhan等人的美国专利申请流水号07/872,470,发布批号为NO.V73。采用其它方法也可以获得一种背侧网纹结构,它们记载在1992年3月24日授予Smurkoski等人的美国专利5,098,522,1993年11月9日授予Smurkoski等人的US5,260,171,以及1994年1月4日授予Trokhan的US5,275,700中,这些专利及专利申请在此被用作参考文件,以便说明如何在一种带有花型树脂及增强构件的空气穿透干燥带中制得一种背侧网纹组织。在这种带树脂骨架及增强构件的造纸带被用来制造薄纸产品,例如上述所提到的在商业上已获成功的Charmin Ultra的同时,新的问题又出现了。例如,在制造薄纸时的一个问题便是在纸幅的弯曲区域会出现一些小的针眼。近期研究发现,针眼的出现与花型树脂空气穿透干燥带中增强元件的组织构形有密切关系。标准花型树脂空气穿透干燥带增大了其投影开口区的面积,从而使所穿过的气流不受阻挡或不至过分阻挡。现有技术中的花型树脂空气穿透干燥带一般都采用一种双层设计的增强元件,其中含有垂直叠置的经纱。在一般情况下,人们总是考虑采用较粗的纱线以提高带的寿命。带的寿命之所以重要,不仅仅是出于其价格的考虑,更重要的是在拆去旧带换上新带的过程中要花费很多停机时间。然而不幸的是,粗的纱线需要在其间具有大的孔眼以与其组织结构相适应。这些大的孔眼将会使一些短纤维,例如Eucalyptus被从带中拉出,从而产生了针眼。加之短纤维,例如Eucalyptus很受消费者青睐,因为它们可以使制得的纤维素纤维构件十分柔软。对于同样的花型来说,在每英寸的织物中添加更多的纱线可以解决上述问题,但是,这种措施将会减少供空气流过的开口区。如果将纱线制得很细以扩大开口面积,带中增强构件的抗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种造纸带,它包括:一个增强构件,该构件包括:一个由机器方向纱线和垂直机器方向纱线交织成的面对纸幅的第一层,所述第一层中机器方向及垂直机器方向的纱线具有一纱线直径且交织在包括一些关节的组织中,该关节限定了一个面对纸幅的顶部平面,第一 层中的每根纱线都具有一个顶部死点中心横距,该横距保持在所述顶部平面的1.5倍纱线直径之内;一个由机器方向纱线和垂直机器方向纱线交织成的面对机器的第二层,所述第二层中机器方向及垂直机器方向的纱线交织在一定的组织中,通过若干根系结纱线将所述 第一、二层系结在一起,所述系结纱线不保持在所述顶部平面的1.5倍纱线直径之内,其特征在于所述增强构件的厚度至少为所述纱线直径的2.5倍;以及一个从所述第一层向外延伸,并进入所述第二层的花型层,其特征在于该花型层具有一个纸幅接触表面,它朝 向所述第一层的顶部死点中心横距的外侧,该花型层将所述第一、二层连接在一起,从而在制造纤维素纤维构件时,该花型层可以使所述第一层相对于所述第二层稳定。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔G小斯特杰斯格伦D鲍特里尔鲍尔D特罗克汉
申请(专利权)人:普罗克特和甘保尔公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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