造纸压榨毛毯

本发明是一种在造纸设备中使用的带有纤维絮垫层和纱线层的造纸压榨毛毯，在纸张制造工业中它被用作运载纸张或纸板坯料。

在造纸过程中使用造纸压榨毛毯这在造纸界是早已公知的了。由于在纸张制造过程中使用大量的水，所以运载造纸材料的压榨毛毯必须是这样的一种结构形式，即当材料通过压榨机的光泽辊被加压时能够很容易地将水从毛毯中挤压出来。另外，在纸张制造过程中当材料通过光泽辊加料时，不希望在纸张上产生印痕。如果压榨毛毯由织造材料制成的话，就可能产生印痕，例如织造材料一定包含所谓的“接头”，如接头出现在毛毯表面，当纸张通过光泽辊加料时，印痕就留在纸张上了。

至今为止，为了避免在造纸毛毯中使用织造材料，人们已作出了不少努力，美国专利US-3097413就描述和图示了一种这样的非织造的造纸毛毯。正如美国专利US-3097413所述，使用非织造的无端压榨毛毯，一般就不再需要与以前所知的织造毛毯有关的织造设备。使用了非织造的多层材料后，出现了各种其他形式的压榨毛毯，美国专利US-4555440给出了一种这样的压榨毛毯。在这项专利中所说的压榨毛毯不再使用织造材料，但却用捆扎线来联接相邻的各层，捆扎线垂直地穿过各层並且相对于机器方向在横向上延伸。申请人注意到其他各种非织造的和类似形式的造纸压榨毛毯，在美国专利US-2943379，3086276，3331140，3392079，3401467，3629047，3657068，3772746，4224372，4503113和4541895中均有清楚的说明。美国专利4，529，643公开了一种用于传送纤维织物通过造纸 机压榨部的压榨毛毯。该毛毯包括用作支承层的织物层和纤维絮层，树脂乳剂被用作填充材料，纤维絮层被针刺植入织物层表面。

前面提及的美国专利所说和图示的各种压榨毛毯虽然能满意地达到了有限的目的，但从商业观点看，它们还不能令人满意的，用目前已知的设备制造它们是困难的，並且制造费用相当昂贵。如后面将要描述的，申请人的独特的压榨毛毯避免了以前所知毛毯的这种问题，並且提供了一种复合结构的压榨毛毯，它能够快速地接收水，将水保持在毛毯的空隙区，並且能快速地从毛毯背面释放它，改进了造纸过程同时给纸张提供了一个格外光滑的毛毯表面。

因此，本发明的一个目的是提供一种压榨毛毯，这种毛毯最好是无端的，并用非织造材料制成，而且由多个纺织纤维组件构成，组件包括纤维絮垫层、纱线结构和这两者的结合，这两者合起来产生一个优良结构的压榨毛毯。

本发明还避免了由于使用织机而在毛毯表面产生任何不均匀性，另外，不再需要任何特殊的联接工序。

本发明是一个造纸压榨毛毯，它包括多层由纺织纤维构成的组合纺织结构，每一层上述的纺织结构或组件由纤维絮垫层或纱线结构或这两者混合构成。一些絮垫层与一排纱线相邻，每排纱线包括多根平行纱线，每个纱线排与一个絮垫层联接。

一个既带有絮垫又带有纱线的组件定义为一个纱线组合件。纱线组合件之间没有任何捆扎构件加以固定，至少一个这样的组件的纱线相对于一个相邻组件的纱线是非平行布置的。外层组件与内层组件通过针刺相互联结，而这些组件又相互平行地叠加。

本发明制成了各个独立的非压缩材料的纱线排纱线，纱线材料的 不可压缩性能保证毛毯通过压榨机的光泽辊时纱线不被压实，因而能够保留由纱线组合构件的储存水的空隙，使其能在光泽辊处从毛毯背面释放水。

为了增强从毛毯背面释放水的效果，本发明还考虑了使最上层的纱线组合件的纱线由较小尺寸的纱线构成，这样就形成一个光滑的上表面。紧靠最顶层的纱线组合件的纱线尺寸比最顶层组合件的纱线尺寸稍大一些，至少第三层组合件的纱线尺寸比中间组合件的纱线尺寸大。当毛毯通过光泽辊时，这种所谓的组件层叠可使水容易地穿过毛毯从背面释放。表面光滑、抗压实、加上组件的成层结构产生了一种稳定坚固结构的毛毯，它不必由传统的造纸毛毯织机和附带的卷绕、聚束设备制造。而且制造本发明的毛毯也不用任何缝合设备，这进一步使加工毛毯的制造周期比传统的织造毛毯短。

本发明其他的目的，特征和优点将在结合附图的描述过程中会很清楚地体现出来。

附图给出了目前实施本发明的最佳方式。

图1是本发明的一种造纸压榨毛毯的部件分解透视图。

图2是一种改进型的造纸压榨毛毯的部件分解透视图。

图3是经过进一步改进的造纸压榨毛毯的部件分解透视图。

图4是经过更进一步改进的造纸压榨毛毯的部件分解透视图。

下面参照附图、特别是图1来说明用序号10表示的一种造纸压榨毛毯。为了便于说明，毛毯10采用部件分解形式表示其多层结构。本发明的造纸压榨毛毯10由一个复合结构构成，这个复合结构由多个组件组成，其中包括纤维絮垫组件和有平行纱线的支承纱线组件，至少一个纱线组件的纱线相对于相邻的纱线组件的纱线是非平行布置的。

如图1所示，一个组合的上层纱线组合件12包括一排许多平行的纱线14，每根纱线可以由单丝、多丝或人造纤维组成，也可采用多股、缆绳、编织或加捻结构构成。各种纱线结构都可以用在这些组件上，並且可由任意一种天然的或人造的纺织纤维组成，包括（但不限于）聚酯、聚酰胺、聚烯烃、（如聚丙烯或聚乙烯）、氯乙烯的聚合物、聚丙烯腈、聚氨酯类、羊毛或棉花。各种纤维的组合物也可以出于不同目的地被混合用在一个成品毛毯中。就此而论，本发明的一种形式可以由两根或三根合股的每英寸加8～15捻度的高捻纱线组成，以制造一种由软的人造纤维纱线16沿其纵向以一般方式盘旋缠绕的较刚性的、不能压实的坚硬纱线。人造纤维纱线16有助于组合的上层纱线组合件12的坚固性，如后面将要描述的那样，它还有助于将纤维絮垫保持在组合件上。

聚酰胺纱线由于它的良好特性（包括总体刚性、抗变形性和对造纸用化学物质的抗蚀性等）而被优先选用。此外，由于其热固能力和热固特性（这对于控制制成的毛毯产品的尺寸是很重要的），聚酰胺纤维是制作纱线的理想材料。

如后面将要描述的，组件中纤维的支数和纱线的直径将根据组件在毛毯中位置而变化。就此而论，纱线的直径范围可从0.001英吋至0.300英吋，如果纱线加捻成形，那么根据纱线重量和结构式样（如单股或合股），每英吋捻度可在0～40之间变化。纱线重量可在每百码50格令到每百码15000格令范围内。坚硬的、不可压缩的、高捻度的纱线正是本发明所希望的，因为它们能保持毛毯中的空隙量。如将要描述的，当纸张承受造纸压榨机光泽辊的高压榨负载时，空隙必然会把纸张中的水吸收和运载或运送走，也希望采用 合股结构，因为它有助于在毛毯使用时将纱线保持在纤维絮垫上。

如图1所示，组件或纱线组合件12中的平行线14是相互间隔开地设置的，就此而论，根据压榨毛毯的特殊结构，它们可以以每英吋6至150个端头的密度排列。如果变化纱线的尺寸来确定纱线组件的层叠安置结构，那么组合件12可含有细纱，密度为每英吋40～150根纱线。中间的纱线组合件18通常含有中等尺寸的纱线，密度为每英吋20～72根纱线。底层组合件24通常含有较粗或较重的纱线，纱线以每英吋6～24根的密度排列。当然，毛毯中所有的纱线组合件也可含有同样的密度、同样尺寸的纱线。在本发明的最佳实施例中，顶层纱线组合件12的纱线每百码重120格令，密度为36，中间的纱线组合件的纱线每百码重360格令、密度为24、底层纱线组合件24的纱线较粗，每百码重1000格令，密度为12。

再看图1，中间的或中部的纱线组合件18包括一排平行的纱线20和成为平行纱线20一部分的人造纤维纱线22。如图所示，这个纱线排20相对纱线组合件12的纱线14在横向排列。就此而论，纱线排14可顺着机器方向排列，而纱线排20将在机器的横向排列。在纱线组合件18下面是纱线组合件24，它包括含有人造纤维28的粗纱26。注意，下层纱线组合件24的纱线26与纱线组合件12的纱线排14平行地延伸，即横过纱线组合件18的纱线排20的排列方向。纱线组合件18和24中平行的纱线排的定位及其密度将落在以上所述的范围内。

如图1所示，纱线组合件12、18、24中，每个都包含纤维絮垫层，纤维絮垫层由传统的梳棉设备制造，梳棉设备对纺织纤 维加工领域的熟练技术人员来说是公知的。纤维絮垫30、32和34可分别由同样的聚合或天然纤维材料制成，这些纤维材料构成前面所提到的那些纱线。最好的纤维絮垫材料是聚酰胺，这由前面提到的它的物理、化学性质决定。另外，聚酰胺有极好的耐磨损特性。絮垫层或絮垫网的纤维的支数变化范围是1.5支至60支。纤维长度可从2英吋到6英吋，最好是3～4.5英吋。通常絮垫网在典型的梳棉机上制成，梳棉机带有横向往复运动的裙板，它使絮垫网层叠到所希望的重量。本发明的典型的组件每平方码重1～60盎司。最好每平方码重5～20盎司。虽然在有需要时可用特殊的装置定向、平行地放置絮垫的纤维，但通常是随机放置。可以看到，纤维絮垫层和纱线排联接在一起形成纱线组合件12、18和24。当然，纤维絮垫网和纱线排可以通过各种工艺来联接。这种工艺包括用针刺或用粘合剂或用粒状、纤维状、薄片状及雾化的热融树脂将纱线排联接到纤维絮垫上。联接絮垫和纱线的其他方法或各种方法的组合对于层压薄片领域的熟练技术人员来说是显而易见的。在本发明中，针刺工艺优先选用，针刺工艺是公知的，並且在造纸毛毯工业中普遍采用，所以申请人认为针刺机理不需再描述了。

如图1所示，纱线组合件是一个放在另一个之上的，但可以不同的相对位置来放置。以多少数目组件作出各种组合是和本发明的精神和意图分不开的，如将要描述的本发明的其他改进的形式，各种组合以及组件的数目是根据毛毯最终所要使用的情况来确定的。例如，一个组件的纱线排可以放到和下一个组件的纱线排邻接，或者絮垫组件可放成与另一个絮垫组件邻接。

如图1所示，在毛毯10最上端或最顶端加上絮垫组件35、 36和37，在最下端加上絮垫组件38而成为完整结构。为了将絮垫网与纱线组合件联接和增加光滑性和坚固性，絮垫组件35、36、37和38也可以针刺到毛毯上。

可以看到，图1所示的组件的排列提供了一个独特的结构，特别适用于无端压榨毛毯。由于毛毯无端，可以获得绝对的均匀，不存在通常所知的毛毯中所使用的织物常有的纱线的交迭和接头，因此在造纸过程中避免了在毛毯载运的纸张上形成划痕和印痕。通过相互交叉地放置纱线组合件，形成使水有了趋向的空隙，毛毯就能很容易地接收水，将水保持在空隙区，然后快速地从毛毯背面释放。又通过在纱线组合件中使用高捻纱线，改进了絮垫层中纤维的联接，而且纱线组合件内的纵向纱线的连接也得到了改进。结果获得了与造纸机承受织物边缘应力的使用情况相适应的整个宽度上的坚固性。

进一步可以看到，在最上层纱线组合件12中使用细纱必定在毛毯的顶层或靠纸张的一侧形成没有接头和交迭点的非常光滑的表面。纱线抗压实的不可压缩能力和在压榨光泽辊的高压下保持空隙量的能力主要是使用高捻纱线和受压力载荷作用不变形的结果。

可以看到，本发明的压榨毛毯由非织造材料层制成，这种材料不用缝合，也没有在高的光泽辊压力下在纸张上产生不利的痕迹的纱线交迭和接头。本发明的压榨毛毯不仅由于它的独特组合结构而完全均匀，而且由于施加了高的光泽辊负载压力而使它更均匀，並导致纸张湿度更均匀。由于细纱和絮垫网提供给上层纱线组合件12一个较好的表面，因此可以施加高压，而不用害怕在纸张上产生不利的印痕。即本发明不仅表面光滑，而且比已知的无端压榨毛毯至少有更高的抗压实能力。

进一步可以看到，在构成毛毯的组合结构时，可以将较细的纱线置于靠近纸张一侧的表面上，将较粗的纱线置于辊子一侧，即毛毯的内表面，而不使用任何在编织或缝合工序中在承载情况下导致印痕或传递印痕到纸张上的捆扎线。同样可以看到，本发明构成一个坚固的非织造结构的部分原因是由于在中间纱线组合件中使用了高捻纱线。中间的纱线组合件的纱线的排列方向相对于外层的纱线组合件的纱线排列方向成一个角度。通过构成带有横向加固纱线的非织造层，纱线更加坚固，而且在造纸机中潮湿地运行时也不容易弯曲。即本发明虽使用了非织造结构，仍特别坚固。

本发明如上所述地由组件构成毛毯，因而不需要大的投资，因为这种毛毯生产中不需要重型的、特殊构造的造纸毛毯织机以及附带的卷绕和聚束设备。

现在参阅图2，说明用序号40标志的一种改进型的压榨毛毯。压榨毛毯40包括一个上层纱线组合件42。一个中间纱线组合件44和一个下层纱线组合件46。上层纱线组合件42包括一个由多根平行纱线48组成的纱线排，如上所述，纱线48上缠绕着人造纤维50。纱线48可以由上文有关毛毯10的描述中所提到的那些材料制成，人造纤维50也可由上文提到的那些材料制成。纤维絮垫网52由包括多根平行纱线48的纱线排支承，其纤维放置方向是随机的。

中间纱线组合件44由包括多根平行纱线54的纱线排构成，纱线的方向与纱线组合件42的纱线48的方向横切。当然，根据毛毯最终使用的要求，纱线54也可与纱线48成任何合适的角度排列。就此而论，这点可以看到，即纱线48和纱线54之间的角度关系将 形成接收水、保持水和穿过毛毯40挤出水、进而当压榨毛毯进入造纸机的重载光泽区时防止纱线被压实的空隙。纤维网56由纱线54支承，其成份与上述的纤维絮垫相似。纱线组合件44下面是纱线组合件46，粗纱58置于其中。如图所示，粗纱58的方向与中间纱线排44的纱线54的方向横切。包括人造纤维60的粗纱58同样由上文有关毛毯10的描述中即提到的材料制成。

排在毛毯40中间，在纱线组合件42和44之间的是中间的纤维絮垫组件62。在后续的工序中，纤维絮垫组件62可以通过针刺与纱线组合件42、44和46联接。在毛毯40的最上端是纤维网组件63、64和65，毛毯最底端是絮垫组件66。组件62、63、64、65和66与纱线组合件42、44和46联接成一个完整的毛毯，它由多个相互支承的组合层构成，如图所示，这些组合层适当放置以形成一个坚固的结构。图2的复合结构由三个纱线组合件组成，至少有一个纱线组合件，其纱线排中的纱线与相邻的纱线组合件中的纱线成角度排列，所有构成内层的纱线组合件都被构成外层的组件63、64、65和66夹在中间。在本发明图2所示的这种形式中，当毛毯通过压榨机光泽辊时，内部组件62与外部组件63、64、65和66一起对纱线组合件起缓冲垫的作用。

现在参阅图3来说明本发明的另一个变化的或改进的压榨毛毯68。纱线组合件70、72和74的构成方式与图1和图2所示的压榨毛毯10和40中的纱线组合件的构成方式一样。图3中，中间絮垫组件76设置在含有细纱的上层纱线组合件70和外部纤维絮垫组件78之间。下部絮垫组件80与组件76和78一起将纱线组合件70、72和74夹在中间，上层絮垫组件76和78还起缓冲垫 作用地保证毛毯68的上表面光滑，以防止在造纸过程中在毛毯68运载的纸张上产生划痕和印痕。如果需要，组件78可以由一个纤维排列有向的纤维网构成，进一步保证毛毯表面的光滑。

图4给出了本发明压榨毛毯的另一个变化形式82，压榨毛毯82包括一个布有细纱的上层纱线组合件84和一个布有粗纱或高支纱的下层纱线组合件86。上层纱线组合件84还包括一个由纱线组合件84的细纱支承的絮垫组件88，下层纱线组合件86包括一个由粗纱排92支承的纤维絮垫90。虽然本发明不优先选用织造材料。但如图所示地布置进一个织造材料层作为中间纱线组合件94也是可能的，而且並没偏离本发明的范围。如图所示，中间组件94包括纱线96和98，它们可以由目前使用的任何合适的织造设备织造。由于毛毯82还包括一个上层纤维絮垫组件102和下层纤维絮垫组件104，所以即使在中间纱线排94上存在接头也将得到缓冲，不会在毛毯一侧运载的纸张上留下任何印痕。组件102、103、105附加到这个结构上，使毛毯更光滑。

以上看到了本发明的及改进的各种形式，包括为构成毛毯而变化其布置位置的纱线排组件和絮垫组件。通过编排各个组件中的不可压缩的纱线，可以构成一个不易变形，特别在造纸压榨机的高光泽载荷区不易变形的毛毯。保持最初的纱线结构对于保持空隙量和防止最上层组件在压力下凹入底层大直径纱线的缝隙中是很重要的。

从本发明以上的描述中可以明显地看出，本发明的一个特征是压榨毛毯的组合型结构，这种压榨毛毯是通过层叠特殊的絮垫单元和纱线组合件而获得的，任何由絮垫（或网）和纱线排组成的纱线组合件都可以由一定特殊材料构成，这些材料预先确定了毛毯的物理性质。 使用一些独立的纱线组合件的一个优点是使造纸毛毯、尤其是使含非织造结构的毛毯具有特别好的尺寸稳定性。就此而论，纱线组合件中或任何组件中的絮垫纤维可以在机器的横向排列，即与在机器方向排列的层横切，並且平行于在机器横向排列的平行纱线排，坚固性由定向纤维和纱线排提供。

使用组合结构的另一个优点是：各种物理或化学处理可以综合在一个毛毯中，这些处理限于特殊的范围，即限于单独的絮垫组件或单独的纱线组合件不会泄漏和渗透到其他组件上，否则将影响其他纤维组件。很明显，若干个不同处理可以用在同一个毛毯中，这很简单，只需在单独的组件被层叠成一个成品毛毯之前分别处理它们就行了。这样的化学处理的一个例子是这样的，毛毯的底层由不可压缩的、坚硬的聚合树脂涂覆，而中间层或顶层是有较软的聚合物涂覆的缓冲软垫层，如氨基甲酸乙酯或橡胶，它们还可使顶层富有弹性。由于既坚硬又有弹性，所以毛毯在其使用期限内不会被压实。同样，组件中的絮垫材料也有可经处理的优点，可与经不同处理的纱线排联接。物理处理包括压光、热固或预拉伸等。如果需要，成品毛毯也可有完全不同的处理工艺。

组合结构的再一个优点是各种纤维网和各种纱线可放在同一毛毯中各个预先确定的合适位置上。例如，矿物纤维、金属纤维和棉纱可以加到组合毛毯的特定层里。这样的材料可以增加成品压榨毛毯的不可压缩性。

使用组合结构更进一步的优点是特殊的聚合树脂可用在压榨毛毯体内精确选定的位置上。即纱线组合件可用美国专利US-3613258描述的方法加工，这项美国专利给出了将单丝线固定到毛毯上的方法。 在本发明的压榨毛毯中，一些组件可以通过挤压和由聚合材料制成的股线相互联接。也可以在一个组件的选定位置挤压聚合物股线。聚合树脂的特性可结合到毛毯里，即可根据毛毯的特性所要求的标准来选择树脂。

以上描述和图示的只是实施本发明的特定结构，对于本领域的熟练技术人员来说，部件的各种变化和重新排列显然不超出本发明的基本概念所包括的精神和范围，同样，本发明也不限于从属权利要求所描述的那些特殊形式。