ТРЕХСЛОЙНАЯ ФОРМИРУЮЩАЯ ТКАНЬ С ДВОЙНОЙ ОСНОВОЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ОПТИМАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОРМИРОВАНИЯ БУМАЖНОГО ПОЛОТНА Российский патент 2008 года по МПК D21F1/00 D21F7/08 

Область техники

Данное изобретение относится к технологии бумажного производства. В частности, данное изобретение касается формующих тканей для формующей секции бумагоделательной машины.

Описание известного уровня техники

Во время процесса производства бумаги полотно целлюлозной волокнистой массы формуется путем нанесения жидкой волокнистой массы, то есть водной дисперсии волокон целлюлозы, на движущуюся формующую ткань в формующей секции бумажной машины. Большое количество воды удаляется из жидкой массы через формующую ткань, оставляя целлюлозное волокнистое полотно на поверхности формующей ткани.

Сформированное целлюлозное волокнистое полотно передается из секции формования в секцию прессования, которая содержит ряд зон прессования. Целлюлозное волокнистое полотно проходит через зоны прессования, поддерживаемое прессовым сукном или, как часто имеет место, между двумя прессовыми сукнами. В зонах прессования целлюлозное волокнистое полотно подвергается действию сжимающих сил, которые выжимают из него воду и объединяют целлюлозные волокна в полотне друг с другом, чтобы превратить целлюлозное волокнистое полотно в бумажный лист. Вода впитывается сукном или сукнами прессовой части и, в идеальном случае, не возвращается в бумажное полотно.

В конце концов бумажное полотно передается в секцию сушки, которая может содержать по меньшей мере один ряд вращающихся сушильных барабанов или цилиндров, нагреваемых изнутри паром. Сформированный бумажный лист направляется по змеевидной траектории последовательно вокруг каждого из цилиндров с помощью сушильного сукна, которое удерживает бумажный лист вблизи поверхностей цилиндров. Нагретые цилиндры уменьшают содержание воды в бумажном листе до желаемого уровня посредством испарения.

Должно быть понятно, что все ткани для формования, прессования и сушки в бумагоделательной машине имеют форму бесконечного полотна и функционируют подобно конвейерным лентам. Далее должно быть понятно, что изготовление бумаги - непрерывный процесс, который происходит на значительной скорости. То есть жидкая волокнистая масса непрерывно наносится на формующую ткань в секции формования, в то время как свежеизготовленный бумажный лист непрерывно сматывается на роли после того, как он выходит из секции сушки.

Прессовые сукна также участвуют в окончательной отделке поверхности бумажного листа. То есть прессовые сукна разработаны так, чтобы иметь гладкие поверхности и равномерно эластичные структуры, чтобы в ходе прохождения через зоны прессования бумаге передавалась гладкая поверхность без отпечатков.

Прессовые сукна принимают большие количества воды, которая извлекается из влажной бумаги в зоне прессования. Чтобы выполнять эту функцию, в прессовом сукне должно постоянно иметься пространство, обычно называемое объемом пустот, для прохода воды, и ткань должна иметь достаточную проницаемость для воды в течение всего ее срока использования. Наконец, прессовые сукна должны быть способны предотвращать возвращение назад воды, принятой из влажной бумаги, и переувлажнение бумаги на выходе из зоны прессования.

Тканые материалы имеют много различных вариантов формирования. Например, их можно ткать бесконечными или плоскими и впоследствии соединять в бесконечное полотно с тканым швом.

Данное изобретение относится, в частности, к формующим тканям, используемым в формующей секции. Формующие ткани играют критическую роль в процессе производства бумаги. Одной из их функций, как сказано выше, является формование изготовляемого бумажного изделия и передача его в секцию прессования.

Однако формующие ткани также должны решать проблемы удаления воды и формирования листа. То есть формующие ткани предназначены для того, чтобы пропускать воду (т.е. регулировать скорость обезвоживания) и в то же самое время предотвращать пропускание волокон и других твердых частиц с водой. Если обезвоживание происходит слишком быстро или слишком медленно, страдает качество листа или производительность машины. Чтобы регулировать обезвоживание, в формующей ткани должно быть предусмотрено должное пространство для удаления воды, обычно называемое объемом пустот.

Современные формующие ткани производятся в широком множестве разновидностей, соответствующих требованиям бумагоделательных машин, на которые их устанавливают, и изготовляемых сортов бумаги. В основном все они включают базовую ткань из моноволокна, крученого моноволокна, комплексной или крученой комплексной пряжи и могут быть однослойными или многослойными. Нити обычно экструдируются из одной из синтетических полимерных смол, таких как полиамидные и полиэфирные смолы, обычно используемые для этой цели специалистами в области технологии тканей для бумагоделательной машины.

В данном изобретении описывается тканый материал, который устраняет нежелательные отпечатки, вызываемые неравномерностью обезвоживания, на формующих тканях, использующих пары встроенных связующих нитей продольного направления (машинного направления или направления движения бумажного полотна) для скрепления многослойных тканей. Согласно известному уровню техники продольные нити могут содержать от всего лишь 10 до целых 100% связующих нитей. Документами, в которых описываются ткани с парными встроенными продольными нитями, являются патент США №4501303 (патент "Österberg"), где эти пары являются составной частью верхнего переплетения, но действуют как связующие нити в нижнем переплетении, патент США №5152326 (патент "Vohringer"), в котором внимание сосредоточено на этих парах, образующих по меньшей мере 10% продольных нитей и являющихся составными частями и верхнего, и нижнего переплетения, и патент США №4605585 (патент "Johansson"), в котором предусматривается 100% продольных нитей, образованных такими парами. Недостатками тканей согласно патентам Österberg, Vohringer и Johansson являются или сильно выраженные диагонали на верхней стороне или сильно выраженные диагонали обезвоживания, которые формируются в зависимости от того, как нити пересекаются друг с другом и размещаются в тканой сетке (патент Vohringer будет подробно описан ниже).

На фиг.3 показан вид формующей стороны ткани, сотканной в соответствии с идеей патента Johansson. В патенте Johansson описывается двухслойная формующая ткань с одной системой основных нитей, выполненной из пар продольных нитей, которые поочередно образуют верхнюю и нижнюю стороны ткани. В то время как одна нить из пары формирует ткацкий рисунок верхней стороны, другая формирует ткацкий рисунок нижней стороны. Затем пары перекрещиваются между верхней и нижней стороной ткани так, что нить, ткавшая верхнюю сторону ткацкого рисунка, теперь ткет нижнюю сторону и наоборот. Как описано в патенте Johansson, пары включают 100% продольных нитей. На фиг.3 точки пересечения 300, где эти две нити в паре пересекают друг друга, заключены в окружности. Обратим внимание, что места пересечения выстраиваются по прямой линии, создавая сильно выраженный диагональный рисунок микрорельефа. Диагональная линия 310 показывает последовательность точек пересечения вдоль того же самого диагонального узора. К сожалению, при использовании 100% парных интегрированных продольных нитей невозможно разнести места пересечения достаточно далеко, для того чтобы исключить этот сильно выраженный дефект микрорельефа, который формируют места пересечения, выстраивающиеся в линию в диагональном рисунке.

Конструкция формующих тканей дополнительно требует компромисса между желаемой поддержкой волокнистой массы и прочностью ткани. Мелкоячеистая ткань может обеспечить желательные свойства поверхности бумаги, но у такой конструкции может отсутствовать необходимая прочность, что приводит к короткому сроку службы ткани. Наоборот, крупноячеистые ткани обеспечивают прочность и продолжительный срок службы, но с ухудшением функции поддержки волокнистой массы. Чтобы минимизировать конструктивный компромисс и оптимизировать функцию поддержки и прочностные характеристики, были разработаны многослойные ткани. Например, в тканях с двумя и тремя слоями формующая сторона конструируется для обеспечения поддержки бумажной массы, в то время как сторона, контактирующая с машиной и подвергающаяся износу, разрабатывается для обеспечения прочности и стойкости.

Кроме того, трехслойные конструкции позволяют ткать формующую поверхность ткани независимо от поверхности, контактирующей с машиной. Благодаря этой независимости трехслойные конструкции могут обеспечить высокий уровень поддержки волокнистой массы и оптимальный объем внутренних пустот. Таким образом, три слоя могут обеспечить значительное улучшение обезвоживания по сравнению с одно- и двухслойными конструкциями.

По существу, трехслойные ткани состоят из двух тканей - формующего слоя и слоя, контактирующего с машиной, скрепляемых вместе связующими нитями. Это связывание чрезвычайно важно для общей целостности ткани. Одной из проблем трехслойных тканей является относительное скольжение между двумя слоями, которое со временем разрушает ткань. Кроме того, связующие нити могут нарушать структуру формующего слоя, приводя к появлению отпечатков на бумаге.

Данное изобретение представляет трехслойную ткань с двойной основой, в которой одинаковые соседние нити из соседних пар имеют продольные длины ячеек, большие или меньшие, чем продольные длины ячеек неодинаковых соседних нитей из соседних пар. Данное изобретение обеспечивает решение проблем уменьшения топографических отпечатков и отпечатков обезвоживания, возникающих из-за точек пересечения нитей основы и расположения левых и правых основных нитей в точках пересечения. Данное изобретение также минимизирует проскальзывание между слоями ткани.

Сущность изобретения

Соответственно, данное изобретение представляет собой формующую ткань, хотя оно может найти применение в формующей, прессовой и сушильной секциях бумагоделательной машины.

Данная ткань является трехслойной формующей тканью, которая имеет оптимальное расположение парных связующих нитей основы и включает первый и второй слои поперечных нитей. Первый слой поперечных нитей образует формующую сторону ткани, а второй слой поперечных нитей формирует сторону ткани, контактирующую с машиной. С поперечными нитями переплетена система продольных нитей. Продольные нити сгруппированы в пары, включающие пересекающуюся пару, включающую первую и вторую продольные нити, и вторую пару, включающую третью и четвертую продольные нити. Пересекающаяся пара переплетена с первым и вторым слоями поперечных нитей. Эта пара может ткаться из одного ткацкого навоя, если контуры первой и второй продольных нитей симметричны. Если желательны несимметричные контуры нитей основы в паре, то могут использоваться два навоя, чтобы ткать пересекающуюся пару. Третья продольная нить переплетается с первым слоем поперечных нитей из своего собственного ткацкого навоя, и четвертая продольная нить переплетается со вторым слоем поперечных нитей из своего собственного основного навоя. По меньшей мере три ткацких навоя необходимы для ткацких рисунков с пересекающимися парами, имеющими симметричные контуры основных нитей, и по меньшей мере 4 ткацких навоя необходимы, если пересекающиеся пары имеют несимметричные контуры основных нитей.

Ткань располагается в формующей секции в виде бесконечного полотна. Структура ткани, выполненной согласно изобретению, минимизирует отпечатки обезвоживания и топографические отпечатки, которые являются следствием расположения точек пересечения основных нитей и размещения нитей в каждой пересекающейся паре. Это достигается тем, что одинаковые соседние нити из соседних пар имеют продольные длины ячейки, большие или меньшие, чем продольные длины ячейки неодинаковых соседних нитей из соседних пар. В особенно удобном случае, когда длина рисунка повторения мест пересечения в поперечном направлении может быть разделена на длину раппорта ткацкого рисунка в поперечном направлении и результат будет кратным двум, а одинаковые нити в пересечениях вдоль одной линии поперечного направления проходят в противоположных направлениях, рисунок можно ткать на ткацком станке с половинным числом ремизных рам для повторения рисунка, если ткацкий станок оснащен приспособлением для формирования узорчатой ткани. Это выгодно для изготовителя, так как снижает стоимость и требует менее сложных ткацких станков.

Другие особенности данного изобретения включают то, что ткань может дополнительно содержать третий слой поперечных нитей между первым и вторым слоями. Соотношение уточных нитей ткани может изменяться, например равняться 1:1 или 2:1. Далее, поперечные нити первого слоя и второго слоя могут не располагаться вертикально одна над другой. Кроме того, каждая продольная нить в пересекающейся паре может проходить над различными количествами последовательных поперечных нитей при перекрещивании между первым слоем и вторым слоем.

Данное изобретение будет ниже описано с более полными подробностями и ссылками на чертежи.

Перечень чертежей

Для более полного понимания изобретения делается ссылка на нижеследующее описание и прилагаемые чертежи, на которых

на фиг.1 показан вид в плане формующей стороны с атласным расположением перекрестий, с левыми и правыми основными нитями в парах, расположенными таким образом, что одинаковые соседние нити соседних пар имеют продольные длины ячейки больше, чем продольные длины ячейки неодинаковых соседних нитей соседних пар.

На фиг.2 показан вид в плане формующей стороны с атласным расположением перекрестий, с левыми и правыми основными нитями в парах, расположенными таким образом, что одинаковые соседние нити соседних пар имеют продольные длины ячейки меньше, чем продольные длины ячейки неодинаковых соседних нитей соседних пар.

На фиг.3 показан вид формующей стороны ткани, сформированной в соответствии с патентом Johansson.

На фиг.4 показан вид в плане расположения перекрестий формующей стороны в соответствии с патентом Vohringer.

Фиг.5 представляет собой схематический вид, показывающий один конкретный пример установки ремизок ткацкого станка с прямым протягиванием.

Фиг.6 представляет собой схематический вид, показывающий один конкретный пример установки ремизок ткацкого станка с узорчатым протягиванием.

На фиг.7А и 7Б, соответственно, показаны виды формующих сторон тканей, сотканных с атласным расположением пересечений с левыми и правыми основными нитями в парах, расположенными таким образом, что одинаковые соседние нити из соседних пар имеют продольные длины ячейки больше, чем продольные длины ячейки из неодинаковых соседних нитей, и атласным расположением пересечений с левыми и правыми основными нитями в парах, расположенными таким образом, что одинаковые соседние нити соседних пар имеют продольные длины ячейки меньше, чем продольные длины ячейки из неодинаковых соседних нитей из соседних пар.

На фиг.8А и 8Б показан свет, проходящий сквозь ткани, показанные на фиг.7А и 7Б соответственно.

На фиг.9А и 9Б, соответственно, показаны виды в разрезе конкретного примера двухосновной трехслойной ткани с соотношением уточных нитей 1:1 и 2:1 согласно данному изобретению.

Подробное описание предпочтительных форм осуществления изобретения

Для ослабления сильно выраженного диагонального рисунка 310 пересечений, который проявляется в тканях, описанных в патенте Johansson, и показан на фиг.3, в данном изобретении между пересекающимися парами ткется вторая пара продольных нитей, чтобы разнести места пересечения. По меньшей мере одна из нитей в этой второй паре будет частью ткацкого рисунка формующей стороны. Эти дополнительные нити дают в результате вторую систему основных нитей, и получающаяся в результате структура ткани становится трехслойной. Пересекающиеся пары теперь создают связующие нити, которые связывают верхние и нижние стороны вместе и являются составной частью узора верхней стороны. Чтобы увеличить прочность на растяжение в продольном направлении, добавляется третья система основных нитей ниже второй системы основных нитей. Эта третья система основных нитей создает контактирующую с машиной поверхность ткани, при этом пересекающиеся пары или связывают сторону, контактирующую с машиной, или действуют как составная часть этого ткацкого переплетения нижней стороны.

На фиг.1 показан пример вида в плане формующей стороны ткани с парной основой и атласным расположением пересечений, с левыми и правыми нитями основы в парах, проложенными таким образом, что одинаковые соседние нити соседних пар имеют продольные длины ячейки больше, чем продольные длины ячейки неодинаковых соседних нитей соседних пар, что является нежелательным. На фиг.2 показан вид в плане формующей стороны ткани с парной основой согласно данному изобретению, с атласным расположением пересечений и с левыми и правыми нитями основы в парах, проложенными таким образом, что одинаковые соседние нити соседних пар имеют продольные длины ячейки меньше, чем продольные длины ячейки неодинаковых соседних нитей соседних пар, что является оптимальным. Так как изобретение нацелено на создание трехслойной ткани, тканый материал имеет отдельные слои формующей стороны и стороны, контактирующей с машиной. Рисунки стороны, контактирующей с машиной, не показаны. Каждый слой содержит свой собственный набор поперечных нитей. Рисунок повторяется как в слое формующей стороны, так и стороны, контактирующей с машиной, после каждого набора поперечных нитей. Таким образом, виды на фиг.1 и 2 показывают один полный рисунок в продольном (машинном) направлении.

Изобретение использует четыре продольные нити, которые сгруппированы в чередующиеся пары. Каждая колонка на фиг.1 и 2 соответствует паре продольных основных нитей. Каждая нить в первой паре продольных основных нитей ткет только слой формующей стороны или стороны, контактирующей с машиной. Таким образом, первая колонка 100 (на фиг.1 и 2) показывает формующую основу первой пары, где выступ основы (образованный перегибом нити основы) обозначен "X" 101. Вторая пара основных нитей является пересекающейся парой, которая переплетается между слоем формующей стороны и слоем стороны, контактирующей с машиной. Так, вторая колонка 110 на фиг.1 и 2 содержит основы в пересекающейся паре. На этих чертежах выступы основы, формируемые левой нитью пересекающейся пары, обозначены "X" 111, но попадают в ту же самую колонку, что и пересечение 120, которое обозначено единственной заштрихованной рамкой; выступы основы, которые формирует правая нить в пересекающейся паре, обозначены "X", но последовательность выступов 130 выделена заштрихованным прямоугольником, который проходит вертикально вверх и вниз по колонке. Например, во второй колонке на фиг.1 правая основная нить образует пять выступов на формующей стороне и затем переходит на сторону, контактирующую с машиной, в то время как левая основная нить ткется со стороны, контактирующей с машиной, перед переходом на формующую сторону для формирования пяти выступов. В этом месте как левые, так и правые основные нити пересекаются снова. Таким образом, как показано в каждой через одну колонку на фиг.1 и 2, каждая нить в пересекающейся паре перекрывает несколько поперечных нитей в слое перед переходом в другой слой. Рамка 140 выделяет ячейку в ткацком рисунке, где правые нити соседствуют друг с другом в соседних парах. Рамка 150 выделяет ячейку в рисунке, где левые нити соседствуют друг с другом в соседних парах. Рамка 160 выделяет ячейку в рисунке, где левая нить из одной пары и правая нить из соседней пары соседствуют друг с другом. Когда продольная длина ячеек (140 и 150), созданных одинаковыми (одноименными) соседними нитями из соседних пар, больше, чем у ячейки, созданной неодинаковыми (разноименными) соседними нитями из соседних пар (160), рисунок будет иметь широкую диагональную полосу, соответствующую сильно выраженному диагональному отпечатку на бумажном листе. Нанесенная диагональная линия на фиг.1 и 2 указывает диагональные рисунки, формируемые расположениями левых и правых нитей каждой пересекающейся пары в рисунке. Заметим, что диагональная линия на фиг.2 ориентирована ближе к вертикали, чем диагональная линия на фиг.1, что значительно уменьшает рисунок неравномерности обезвоживания, возникающий из-за выравнивания левых и правых нитей в паре. Это вызвано тем, что на фиг.2 продольная длина ячеек, образованных одинаковыми соседними нитями из соседних пар (140 и 150), теперь равна или меньше, чем у ячейки, образованной неодинаковыми соседними нитями из соседних пар (160). Фиг.2 обеспечивает лучшую комбинацию пересечений и левых, и правых и поэтому является предпочтительной формой осуществления данного изобретения.

На фиг.2 показано также расположение пересечений, где одинаковые нити в пересечениях вдоль одной поперечной линии проходят в противоположных направлениях. Окружность 200 и квадрат 210 выделяют одинаковые точки пересечения в рисунке пересечений. Однако правые и левые нити проходят в этих пересечениях противоположным образом. Правая нить в пересечении, выделенном окружностью 200, проходит вверх, тогда как правая нить в пересечении, выделенном квадратом 210, проходит вниз.

Узор на фиг.2 представляет раппорт из 40 продольных нитей (20 нитей всегда сверху) и может ткаться на ткацком станке с 40 ремизными рамами с прямым протягиванием или на ткацком станке с 20 рамами с "узорчатым" протягиванием. На фиг.1 показано расположение пересечений, где одинаковые нити в пересечениях вдоль одной и той же поперечной линии проходят в одинаковом направлении, так что рисунок пересечений и ткацкий рисунок имеют одинаковую длину раппорта и не могут ткаться с половинным числом ремизок на ткацком станке с узорчатым протягиванием нитей. На фиг.6 показан схематический вид одной конкретной установки ремизок ткацкого станка с "узорчатым" протягиванием, имеющим три ткацких навоя, чтобы ткать трехслойную ткань в соответствии с данным изобретением. Для сравнения на фиг.5 представлен схематический вид, показывающий аналогичную установку ремизок ткацкого станка с прямым протягиванием. На фиг.5 и 6 продольное (машинное) направление вертикально, а поперечное (перпендикулярное машинному) направление горизонтально. Каждая колонка представляет собой продольную нить, и каждый ряд указывает ремизную раму на ткацком станке. Обратим внимание на обозначенные ремизки 610 узорчатого протягивания и на ремизки 600 прямого протягивания вдоль одних и тех же рам на фиг.6. Узорчатое протягивание снижает необходимое число ремизок ткацкого станка вдвое при формировании тканей, где одинаковые нити в пересечениях вдоль одной поперечной линии проходят в противоположных направлениях, а длина раппорта рисунка пересечений может быть разделена на раппорт ткацкого рисунка, и результат является кратным двум. Данное изобретение применимо к ткацким станкам с 16 и 20 ремизками и ткацким станкам, имеющим другое число ремизок. Фактически, раппорт из 40 нитей по основе оптимален для рассредоточения пересечений и размещения левой и правой основной нити в каждой пересекающейся паре. Ткацкий рисунок каждого навоя будет рассмотрен позже. Хотя изобретение предпочтительно применяется в форме осуществления изобретения с 3 навоями, как показано, оно может также применяться на практике и с более чем тремя навоями, если парные основные нити имеют несимметричные контуры. Пересекающиеся пары также могут быть разделены более чем одной верхней и нижней продольной нитью. Интервал между нитями ткани для производства бумаги на этом и других чертежах преувеличен для ясности. Узорчатое распределение нитей удобно для изготовителя там, где оно применимо, так как требуется половина числа ремизных рам.

На фиг.4 показан вид в плане формующей стороны ткани с парными нитями основы в соответствии с патентом Vohringer. Пары пересекающихся основных нитей здесь разделены тремя верхними продольными нитями. Обратим внимание на рисунки в поперечном направлении, сформированные из-за выравнивания левых и правых нитей в паре. Это нежелательно, поскольку будет создавать в поперечном направлении отпечатки на бумажном полотне при его обезвоживании. При этом расположении пересечений одинаковые соседние нити из соседних пар имеют продольные длины ячейки, равные продольным длинам ячейки из неодинаковых соседних нитей из соседних пар. В этом случае одинаковые нити в пересечениях по одной поперечной линии должны проходить в противоположных направлениях, чтобы минимизировать нежелательные отпечатки при обезвоживании. Эта ткань имеет одинаковые нити в пересечениях вдоль одной поперечной линии, проходящие в одном направлении, как обозначено кругами, выделяющими одинаковые пересечения 400 вдоль линии поперечного направления.

На фиг.7А и 7Б показаны виды формующей стороны тканей, сотканных (а) с атласным расположением пересечений, с левыми и правыми основными нитями в парах, проложенными таким образом, что одинаковые соседние нити из соседних пар имеют продольные длины ячейки больше, чем продольные длины ячейки из неодинаковых соседних нитей из соседних пар и (b) с атласным расположением пересечений, с левыми и правыми основными нитями в парах, проложенными таким образом, что одинаковые соседние нити из соседних пар имеют продольные длины ячейки меньше, чем продольные длины ячейки из неодинаковых соседних нитей из соседних пар. На фотографии на фиг.7А показана формующая сторона ткани, сотканной с раппортом в 20 продольных нитей с верхней стороной, имеющей полотняное переплетение, и нижней стороной, являющейся 5-зевной с двумя поперечными нитями верхней стороны на каждую нить нижней стороны. У этой ткани 50% полной системы основных нитей образовано из парных продольных связующих нитей. Круги 700 выделяют места пересечения вдоль одной поперечной линии. Рамка 720 выделяет одиночную пару продольных нитей. Заметим, что эти пары составляют 50% основных нитей. Пары разделены одной верхней продольной нитью и одной нижней продольной нитью, которая проложена под верхней продольной нитью.

Хотя в ткацком рисунке на фиг.7А места пересечений равномерно распределены по всей формующей стороне, при этом исключаются сильно выраженные диагональные отпечатки от микрорельефа. Сильно выраженная диагональ обезвоживания теперь находится внутри ткани. Эта проблема диагонали обезвоживания видна на фиг.8А, которая показывает фотографию света, проходящего сквозь ткань, показанную на фиг.7А. Заметны сильные диагональные темные и светлые области. Более темные области представляют закрытые области ткани, в то время как светлые области представляют более открытые области. Обезвоживание затрудняется в темных областях, что вызывает нежелательные отпечатки на бумаге.

Эта проблема неравномерности обезвоживания вызвана выравниванием левых и правых нитей основы в паре. Левые и правые основные нити в парах прокладываются таким образом, что одинаковые соседние нити из соседних пар имеют продольные длины ячейки больше, чем продольные длины ячейки из неодинаковых соседних нитей из соседних пар. Эта последовательность в конечном счете ведет к возникновению отпечатков, показанных с помощью фиг.8А. Эта ткань также имеет одинаковые нити в пересечениях вдоль одной поперечной линии, проходящие в одном и том же направлении. Как видно на фиг.7А, каждый круг 700 выделяет место пересечения левой и правой нити пар вдоль одной поперечной линии. В местах пересечения все правые нити проходят вверх, а все левые нити - вниз.

Чтобы устранить проблему отпечатков, возникающих из-за неравномерности обезвоживания, необходимо подогнать положение нитей в пересекающихся парах. Ткань согласно данному изобретению показана на фиг.7Б. Эта ткань подобна ткани на фиг.7А, за исключением того, что левые и правые основные нити в парах проложены таким образом, что одинаковые соседние нити из соседних пар имеют продольные длины ячейки меньше, чем продольные длины ячейки из неодинаковых соседних нитей из соседних пар. Эта ткань имеет одинаковые нити в пересечениях вдоль одной поперечной линии, проходящие в противоположных направлениях. Пары идут от левой нити в паре, проходящей вверх от пересечения 700, к левой нити в паре, проходящей вниз в пересечении 710. Как видно на фотографии проходящего света на фиг.8Б, сильная темная диагональ устранена, и светлые и темные пятна распределены более равномерно. Не только места пересечений распределены для достижения оптимальных свойств микрорельефа, но положения левых и правых нитей в парах также создают оптимальные характеристики обезвоживания.

На фиг.9А и 9Б показаны виды в разрезе конкретных примеров трехслойной ткани с парными нитями основы согласно данному изобретению. На фиг.9А показан рисунок с соотношением уточных нитей 1:1 и с парными основными нитями, действующими как составная часть нижней стороны, контактирующей с машиной и подвергающейся износу. На фиг.9Б показан рисунок с отношением уточных нитей 2:1 и с парными основными нитями, действующими как связующие нити для нижней стороны. На фиг.9А поперечные нити с четными номерами формируют слой формующей стороны, в то время как поперечные нити с нечетными номерами формируют слой стороны, контактирующей с машиной.

Пара пересекающихся основных нитей содержит первую основу 901 и вторую основу 902. Вторая пара основ содержит основу 903 формующей стороны и основу 904 стороны, контактирующей с машиной. Основа 903 иллюстрирует вторую систему основных нитей, которая вносит вклад в ткацкий рисунок формующей стороны и ткется между парными встроенными связующими нитями, чтобы разделить точки пересечения. Основа 904 иллюстрирует третью систему основных нитей, которая расположена непосредственно под второй системой основных нитей и вносит вклад в ткацкий рисунок стороны, контактирующей с машиной. Пересекающиеся нити двойной основы могут действовать как связующие нити или могут быть составной частью стороны ткани, контактирующей с машиной. Так, первая форма осуществления данного изобретения имеет первую пару пересекающихся основ, исходящих из первого ткацкого навоя, в то время как каждая основа во второй паре основ исходит из отдельного ткацкого навоя. Эта форма осуществления изобретения содержит пары, которые составляют 50% общей системы продольных основных нитей. Каждая из второй и третьей систем основных нитей вносит вклад в 25% от полной системы основных нитей.

Другие особенности данного изобретения включают то, что рисунок может иметь соотношение уточных нитей формующей стороны к стороне, контактирующей с машиной, равное 1:1, 2:1, 3:2, или же любое другое соотношение уточных нитей, известное в данной области техники. Уточные нити формующей стороны могут располагаться или не располагаться над поперечными нитями стороны, контактирующей с машиной. Ткань может также включать три расположенные одна над другой уточные нити и, таким образом, содержать третий слой поперечных нитей между первым и вторым слоями. Кроме того, каждая продольная нить в пересекающейся паре может проходить поверх различного числа последовательных поперечных нитей при переходе между первым слоем и вторым слоем. Пересекающиеся основные нити могут ткаться как составная часть рисунка стороны, контактирующей с машиной, или же они могут действовать как связующие нити. Пересекающиеся основные нити могут пересекаться в виде атласного рисунка или могут иметь прямой саржевый рисунок. В тканях с тремя расположенными одна над другой уточными нитями пересекающиеся основные нити могут ткаться от поверхностей к среднему слою или от поверхности до поверхности, в то время как основные нити стороны, контактирующей с машиной, могут ткаться от стороны, контактирующей с машиной, к среднему слою или только в стороне, контактирующей с машиной. Заметим, что эти примеры являются просто типичными примерами осуществления изобретения и не предназначены для ограничения его объема.

Ткань согласно данному изобретению предпочтительно содержит только нити из моноволокна. В частности, поперечные нити могут быть моноволокнами из грязеотталкивающего сложного полиэфира. Такой материал может обладать большей способностью деформироваться, чем обычный сложный полиэфир, и, в результате, из него можно более легко ткать ткани так, чтобы они имели относительно низкую проницаемость (такую как 30,5 м³/м²·мин) по сравнению с нитями с меньшей способностью к деформации. Поперечные и продольные нити могут иметь круглую форму профиля с одним или несколькими различными диаметрами. Далее, в дополнение к круглой форме, одна или несколько нитей могут иметь другие формы поперечного сечения, например прямоугольную форму или некруглую форму.

Поперечные нити могут быть моноволокнами круглого сечения из любой из синтетических полимерных смол, используемых в производстве таких нитей для тканей, предназначенных для бумагоделательных машин. Полиэфир и полиамид - всего лишь два примера таких материалов. Другими примерами таких материалов являются полифениленсульфид, который имеется на рынке под названием RYTON®, и модифицированный сложный полиэфир, стойкий к воздействию тепла, гидролиза и загрязнений, описанный в патенте США №5169499 и используемый в тканях, продаваемых Albany International Corp. под товарным знаком THERMONETICS®. Содержание патента США №5169499 включено в данное описание путем ссылки. Кроме того, могут использоваться также такие материалы, как поли(циклогександиметилентерефталат-изофталат) (РСТА), полиэфирэфиркетон (PEEK) и другие.

Различные изменения вышеописанных форм осуществления изобретения, очевидные для специалистов обыкновенной квалификации в данной области техники, находятся в рамках данного изобретения. Приведенная ниже формула изобретения должна толковаться таким образом, чтобы охватывать такие ситуации.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и предназначено для использования в формующей секции бумагоделательной машины. Ткань имеет два слоя поперечных нитей. С поперечными нитями переплетена система продольных нитей. Продольные нити сгруппированы в чередующиеся пары, включающие пересекающуюся пару, имеющую первую продольную нить и вторую продольную нить, и вторую пару, имеющую третью продольную нить и четвертую продольную нить. Первая продольная нить и вторая продольная нить комбинируются так, чтобы они переплетались с каждой поперечной нитью в первом слое и пересекались между первым слоем и вторым слоем. Левые и правые нити основы в парах размещаются таким образом, чтобы одинаковые соседние нити из соседних пар имели продольные длины ячейки, большие или меньшие, чем продольные длины ячейки неодинаковых соседних нитей из соседних пар. Третья продольная нить переплетается с первым слоем поперечных нитей, а четвертая продольная нить переплетается со вторым слоем поперечных нитей. Обеспечивается изготовление трехслойной формующей ткани с двойной основой, которая минимизирует отпечатки на бумаге, возникающие из-за неравномерности обезвоживания и микрорельефа мест пересечения. 21 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Ткань для производства бумаги, содержащая:

первый слой и второй слой поперечных нитей;

систему продольных нитей, которые сгруппированы в пары, включающие пересекающуюся пару, включающую первую продольную нить и вторую продольную нить, и вторую пару, включающую третью продольную нить и четвертую продольную нить;

причем пересекающаяся пара переплетена с первым и вторым слоями поперечных нитей таким образом, что первая продольная нить и вторая продольная нить комбинируются для переплетения с каждой поперечной нитью в первом слое и пересекаются между первым слоем и вторым слоем;

при этом нити в парах размещены таким образом, что одинаковые соседние нити из соседних пар имеют продольные длины ячейки, большие или меньшие, чем продольные длины ячейки из неодинаковых соседних нитей из соседних пар; и

третья продольная нить переплетена с первым слоем поперечных нитей, и четвертая продольная нить переплетена со вторым слоем поперечных нитей.