TWI289165B - Multi-layer forming fabric with two warp systems bound together with a triplet of binder yarns - Google Patents

Description

1289165 次、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明係關於製紙技藝。更特別地，本發明係關於一 5種可供用於一部製紙機器成型階段之成型織物。 L 先前 發明背景 於製紙製程中，一種纖維素纖維網之製造，是於一部 製紙機器成型階段中，將一種纖維漿液（意即一種纖維素纖 10維之水性懸浮液）沉積於一個移動之成型織物上。大量的水 會自該通過成型織物之漿液排除，而將纖維素纖維網留在 成型織物表面上。 新成型之纖維素纖維網會由成型階段前進至一個壓製 階段，該壓製階段包含一系列之壓製夾。纖維素纖維網會 15通過該等以一種壓製織物支撐之壓製夾，或者於大部分的 情形中，是通過兩個此種壓製織物之間。於壓製夾中，纖 維素纖維網受到擠壓水份之壓迫力量，而使該居於網中之 纖維素纖維彼此附著，藉此製成一紙張。該水份會被該壓 製織物吸收，且於理想上是不會回到紙張。 20 該紙張最後進入一乾燥階段，該乾燥階段包含至少一 系列以蒸汽進行内部加熱之旋轉乾燥鼓或滾筒。新製成的 紙張是以一個支撐紙張使該紙張緊貼鼓面之乾燥織物，來 導引新製成紙張呈蛇形執跡接續環繞通過該系列鼓。該熱 鼓可藉由蒸發，將紙張水份含量降至一所欲位准。 1289165 應可被瞭解的是：於該製紙機器進行成型、壓製及乾 燥織物皆是採無限循環模式，並以輸送帶之方式來運作。 應可被更進一步瞭解的是：製紙製程是一種以某種速度進 行之連續製程。意即，居於成型階段之纖維漿液會被持續 5沉積於該成型織物上，而一離開乾燥階段後之新製成紙張 則被持績捲成捲轴。 梭織織物可以主多種不同的型式。例如：其可以是連 續梭織或平織，其後繼之製成具有縫邊之連續型式。 本發明係特別關於該供用於成型階段之成型織物。成 10型織物於g亥製紙之製程中扮演一個關鍵角色。如上文所暗 示，其一個功能是成型以及將製成之紙產物運送至壓製階 段。 然而，由於成型織物會涉及水份移除及薄層成型製 程。因此，成型織物被設計來容許水份流出（即控制排水速 15 率），同時防止纖維及其他固體隨水份流出。當排水太快或 太慢時，紙張品質及機器效率都會受影響。為了控制排水， 因此該居於成型織物中供用以排水之空隙（通常稱為孔隙 體積），必須經過適當的設計。 目前成型織物被製成多種不同的型式，俾以藉由設計 2〇 來達到製造該織物之製紙機器所要求的製紙等級。大致 上，成型織物包含一個以單纖維絲梭織而成之基底織物， 且可以是單層或多層。線紗典型地是由那些熟習製紙機械 用織物技藝人士，以該等供用於此種目的之多種合成聚合 物樹脂(例如：聚醯胺及聚酯樹脂）來擠塑製成。 1289165 設計成型織物會額外地涉及一種居於所欲纖維支撐性 及織物安定性之間的5周和性。〜細網孔織物可提供所欲之 紙張表面及纖維支撐特性，但此種設計會缺乏所欲之安定 性，造成織物使用壽命短。相反地，粗網孔織物是在犧牲 5纖維支撐性及可能產生痕跡之下，提供安定性且增長使用 署命。為了令没汁損失最少且達到最佳之支撐性及安定 性，因此研發出多層織物。例如：呈雙層及三層織物，其 成型面被設計來提供支撐性，而其磨損面則被設計來提供 安定性。 10 此外，三層設計可容許織物成型面之梭織與磨損面分 離。由於此種分離，二層没計可提供一高位准之織物支撐 性以及一最佳之内部孔隙體積。因此，較諸單層及雙層設 計而言，三層可顯著改善排水。 基本上，三層織物是由兩個以接結紗接合之成型層與 15 磨損層織物所構成。此接合對織物整體結構是非常重要 的。三層織物遭遇的一個問題是兩層體於經歷一段時間後 滑脫所造成之織物斷裂。此外，接結紗會破壞成型層結構 而影響製紙。請參閱（例如）：Osterberg (美國專利案編號： 4,501，303)，該案内容在此併入本案做為參考資料。 20 為了更進一步改善織物完整性及紙張支撐性，使用成 對之接結紗來編織三層織物。此成對之接結紗是呈多種不 同的編織圖案及挑紗順序來予以編織入織物結構。請參閱 (例如）：Seabrook et al·，（美國專利案編號：5,826,627)及 Ward(美國專利案編號：5,967，195)，此等專利案内容在此 1289165 併入本案做為參考資料。 本發明是一種具有使用一種三股接結紗製成之三層梭 織結構的成型織物。本發明係針對協調所欲纖維支樓性及 織物安定性提供一種解決方法。 【潑^明内】 發明概要 且其可被應用於一製 因此，本發明是一種成型織物， 紙機器之成型、壓製及乾燥階段。 10 15 一本I月疋種具有使用一種三股横向（⑶)接結紗構成 三層梭織結構之成韻物。為了解決纖維支撐及織物安定 之間的協調性，本發明三股接結紗係共同地於頂層梭織一 種平織圖案。三股接結紗是藉由增多網狀支撐紗線數量以 及縮短該等呈_種較狀卿方蚊向蚊撐纖維之橫向 ㈣紗線_輯，來增加支揮成型面贿纖維的潛力。 二股減紗會使鱗居於織物表面之開口增加録幾何圖 形且藉此減少於該以此種結構製造之紙張上產生斜紋排 水痕跡。此增加多種幾何_可消除三股接結紗於 織物頂層所產生的斜紋結構。此外，本發明增加接合點且 改善織物層體之間的接合功能。本發縣構會降低層體之 間於成型織物運作期間遭受拉伸下所產生的相對滑動，且 補強織物耐受内部接結紗磨損之财受能力。 本毛月織物疋—種成型織物，此成型織物且有一個以 縱㈣)、轉及橫向㈣料、構狀頂層及 底層、以及一 個交織該縱!％_)經紗頂層及底層 之三股接結緯紗。此三 20 1289165 股接結紗係共同地於該頂層梭織一種搭配頂面經紗與緯紗 之平織圖案，藉此減少紙張痕跡且提供一高位准之網狀支 撐。 於一較佳具體例中，本發明織物是一種三層成型織 5 物，此三層成型織物是以一個第一縱向（MD)經紗及橫向 (CD)緯紗系統來構成織物成型面，且以一個第二縱向（MD) 經紗及橫向（CD)緯紗系統來構成織物磨損面，此種組合織 物是以一個三股接結紗系統來予以接合在一起。 本發明於其他方面係包含：三股接結紗較佳是供用於 10 兩個經紗層以及兩個或更多個緯紗層。此三股接結紗可使 用3-10個線框梭織圖案設計來進行梭織。再者，此三股接 結紗可以採直行或逆行挑紗。此三股接結紗可以一種圖案 來予以梭織，俾以於頂層維持一種平織。於個別之三股接 結紗之間，可梭織1、2或數條橫向（CD)緯紗。1條或數條三 15 股接結紗可通過1條或數條底層經紗、或構成一個居於底層 之部分平織圖案、或以一種圖案來梭織橫向（CD)緯紗。當 此三股接結紗被認定為一條‘虛擬’之組合緯紗時，頂層對比 底層之緯紗比例較佳是1:1、2:1、3:1、3:2、4:3、或5:4。 本發明現在將詳細參照下列檢附圖式來描述更完整之 20 内容。 圖式簡單說明 為了更完全瞭解本發明，請參照下述說明及檢附圖 式，其中： 第1圖是一個顯示該居於一個依照本發明教示織物圖 1289165 案内之三股接結紗梭織路徑的示意剖面圖、 第2圖是顯示一個依照本發明教示來予以梭織之織物 的a)—經紗梭織路徑剖面圖及b)—緯紗梭織路徑剖面圖、 第3圖是顯示一個依照本發明教示來予以梭織之織物 5 的a)—個成型面平面圖及b)—個磨損面平面圖。 【實施方式3 詳細說明 本發明是一種以至少兩個經紗系統梭織兩層或數層緯 紗之三層成型織物。第一經紗系統紗線係梭織第一緯紗系 10 統紗線。第二經紗系統紗線則係梭織第二緯紗系統紗線。 任擇地，於一種堆疊式或非堆疊式梭織中可以於第一與第 二橫向（CD)緯紗之間穿插第三緯紗層。此組合三層織物是 以一種三股接結紗來予以接合。此接結紗之功能是藉由頂 面或底面梭織第一與第二經紗系統以及居於兩橫向（CD)緯 15 紗系統之間來接合織物之層體。使用一個三層織物之優點 是能夠於成型面上構成一種平織（藉此令痕跡減至最低且 提供一高位准之網狀支撐）。因此，三股接結紗是依序予以 梭織來構成一種平織表面結構。此三股接結紗亦可供用以 支撐該居於成型織物紙面之紗線。 20 第1圖是一個顯示該居於一個依照本發明教示織物圖 案内之三股接結紗梭織路徑的示意剖面圖。如第1圖所顯 示，三股接結紗100、110、及120梭織於頂層（成型面或紙 面）與底層（磨損面或機器面）之間。請注意三股是如何共同 梭織來構成一個頂層平織圖案。 10 1289165 該呈三股之接結紗可以平織1、2、或數條鄰接之經紗 (意即：2-線框、3-線框、4-線框、5-線框梭織）。類似地， 織物底層可以是一種3、4、5、6、7、8、9、或10堆圖案。 一本發明具體例是一個5-線框梭織圖案，其中三股接 5 結紗是依照不同的順序（例如：或2-2-1，1-2-2)。 於一種2-2-1之順序中，第一股接結紗會平織2條頂層經紗， 接續地第二股接結紗亦會平織2條頂層經紗，而第三股接結 紗則只平織1條頂層經紗。類似地，對於一6-線框梭織圖案 而言，三股會依照2-2-2,2-2-2、3-2-1，1-2-3、或 1-2-3，1-2-3。 10 本發明不限制是此種圖案，且事實上本發明涵概多種梭織 圖案。 本發明是一種具有一個使用三股接結紗構成三層梭織 結構之成型織物。此三股接結紗較佳是供用於兩個經紗層 以及兩個或更多個緯紗層。梭織此三股接結紗是使用一種 15 3-10-線框梭織圖案設計。此外，此三股接結紗可以採直行 或逆行挑紗。如參照第1圖之論述，此三股接結紗是呈一種 圖案來予以梭織，藉此於成型面上維持一種平織。於個別 之三股接結紗之間可梭織1、2或數條緯紗。1或數條三股接 結紗可通過底層經紗，或者於底層構成一種部分之平織圖 20 案，或者依序梭織底層橫向（CD)緯紗系統圖案。當此三股 接結紗被認定是一條‘虛擬’之組合緯紗時，頂層對比底層之 緯紗比例較佳是1:1、2:1、3:1、3:2、4:3、或5:4。 為了解決纖維支撐及織物安定之間的協調性，本發明 三股接結紗係共同地於頂層梭織一種平織圖案。三股接結 11 1289165 紗是藉由增多網狀支撐紗線數量以及縮短該等呈一種 之機器方向定向來支撐纖維之橫向（CD)紗線間的距離，來 增加支撐成型面紙張纖維的潛力。三股接結紗會使讀等 於織物表面之開口（孔洞）增加多種幾何圖形，且藉此戏少於 5該以此種結構製造之紙張上產生斜紋排水痕跡。此種開^ 增加多種幾何圖形可消除三股接結紗於織物頂層所產 斜紋結構。 生的 10 15 20

本發明另一個優點是增加接合點來改善織物層體之門 的接合功能。本發明結構會降低層體之間於成型織物’ 期間遭受拉伸下所產生的相對移動 ，且補強織物耐受肉^ 接結紗磨損之耐受能力。 又内部 依知本發明教示製成-個成型織物樣品。第2圖是顯 /一们依a本發明教示來予以梭織之織物的a)-經紗梭總 ^面圖及b)—緯紗梭織路徑剖面圖。第3圖則顯示—個 照本發明私-十 1固 不來予以梭織之織物的a)—個成型面平 b) 一個麼 ii & τ _ 、面平面圖。請注意第3a圖所顯 有的平織圖案。 面所

發明三rf試驗指出：為了增加製紙之支撑點數目 至少小直徑較佳必須較諸紙面之最大經衫 卜)時，•丨(咖）。例如：設若頂層經紗直徑是(Μ: 接結紗直徑必須不大於0.12釐米（mm、 本發明織物較佳是包含只有單碎料 （111 能、聚醯胺、仏 且較佳 或聚秦酸at 聚合物(例如：聚對敗酸丁埽醋( -曰(PEN))。亦可使用雙組份或鞘/核紗铸 12 1289165 於任何一種紗線而言，可使用一習知此項技藝人士確認之 任何—種聚合物組合。橫向（CD)及縱向（MD)紗線可以具有 一種具有一種或數種直徑之圓形橫剖面形狀。再者，除了 一種圓形橫剖面形狀之外，一種或數種紗線可以具有其他 5的杈剖面形狀(例如：一種矩形橫剖面形狀或一種非圓形橫 剖面形狀）。 摘要而言’本發明使用之三股接結紗可提供3個主要優 點：1)紗線具有增加支撐紙張纖維之潛力、2)紗線藉由於成 型面構成數種可供用以消除協紋傾向之開口而具有減少製 馨 1〇成紙張上產生斜紋排水痕跡之潛力、以及3)紗線藉由增加 接合點來改善織物層體之間的接合功能。 那些習知此項技藝人士可明顯知悉如何變化上述内 容’但此修改將不致超越本發明範疇。對於以下申請專利 範圍之闡釋，應該涵概此種變化。 15 【圖式簡單說明】 第1圖是一個顯示該居於一個依照本發明教示織物圖 案内之三股接結紗梭織路徑的示意剖面圖、 着 第2圖是顯示一個依照本發明教示來予以梭織之織物 的a)—經紗梭織路徑剖面圖及b)—緯紗梭織路徑剖面圖、 20 第3圖是顯示一個依照本發明教示來予以梭織之織物 的a)—個成型面平面圖及b)—個磨損面平面圖。 【圖式之主要元件代表符號表】 100、110、120…三股接結紗 13

Claims (1)

1289165 拾、申請專利範圍： 1. 一種製紙織物，其包含： 一由第一縱向（MD)經紗系統交織第一橫向（CD)緯 紗系統所構成之第一層； 5 一由第二縱向（MD)經紗系統交織第二橫向（CD)緯 紗系統所構成之第二層；以及 一以三股來將該第一層與第二層接合成一種組合 三層織物之接結緯紗系統。 2. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中該第一縱向 10 (MD)經紗系統與第一橫向（CD)緯紗系統係構成一該織 物之成型面，而該第二縱向（MD)經紗系統與第二橫向 (CD)緯紗系統則構成一該織物之磨損面。 3. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中該三股接結紗 是使用3-10線框梭織圖案設計來進行梭織。 15 4.如申請專利範圍第1項之製紙織物，其t該梭織該三股 接結紗可消除該第一層之任何一種斜紋結構。 5. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中該三股接結紗 之紗線可以直行或逆行挑紗。 6. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中該個別之三股 20 接結紗是呈一交錯圖案來予以梭織產生一平織頂層。 7. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中1、2、或數條 橫向（CD)緯紗被梭織於該等三股接結紗之間。 8. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中至少一三股接 結紗係通過至少一條底層經紗頂部、或者於底層構成一 14 1289165 部分平織圖案、或者依序梭織底層橫向（CD)緯紗。 9.如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中當該三股接結 紗被認定是一條‘虛擬’之組合緯紗時，頂層對比底層之 緯紗比例是 1:1、2:1、3:1、3:2、4:3、或5:4。 5 10.如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中至少某些縱向 (MD)紗線是一聚醯胺、聚酯、聚對酞酸丁烯酯（PBT)、 或聚萘酸乙烯酯（PEN)紗線。 11. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中至少某些橫向 (CD)紗線是一聚醯胺、聚酯、聚對酞酸丁烯酯（PBT)、 10 或聚萘酸乙烯酯（PEN)紗線。 12. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中該織物是一呈 成型、壓製、或乾燥形態之織物。 13. 如申請專利範圍第1項之製紙織物，其中任何一縱向 (MD)經紗、橫向（CD)緯紗、或接結紗係具有一圓形橫 15 剖面形狀、一矩形橫剖面形狀或一非圓形橫剖面形狀。

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