專利名稱：具有溝糟表面的靴形壓榨帶的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及從原料網脫出水分的機構，更具體地說，涉及可從造紙機上處理成紙制品的纖維網脫出水分的機構。
背景技術：
造紙過程中，在造紙機成形部，通過將纖維漿沉積到成形金屬絲網上，以在其上形成纖維素纖維組成的纖維網。在成形部排出漿體中大量的水，之后，剛形成的纖維網被引導到壓榨部。壓榨部包括一系列壓榨壓區(qū)，在壓區(qū)中，纖維素纖維網受到壓縮力的作用，該壓縮力將水從網中擠出。紙幅最終被引導到干燥部，干燥部包括加熱的干燥轉鼓，紙幅圍繞于轉鼓周圍。加熱的干燥轉鼓通過蒸發(fā)作用將紙幅的含水量降低到所需水平，以制得紙制品。
由于能源成本提高，越發(fā)需要在紙幅進入干燥部之前盡可能地去除水分。原因在于干燥轉鼓一般由蒸汽從內部加熱，與生產蒸汽相關的成本可能很高，特別是當必須從紙幅去除大量水分時尤其如此。
通常，壓榨部包括一系列由鄰近的圓柱形壓榨輥對形成的壓區(qū)。近年來，人們發(fā)現(xiàn)使用靴型長壓榨壓區(qū)優(yōu)于使用由成對的鄰近壓榨輥形成的壓區(qū)。這是因為與穿過壓榨輥形成的壓區(qū)相比，紙幅要用更多時間來穿過長壓榨壓區(qū)。紙幅在壓區(qū)中承受壓力的時問越長，從其中除去的水分就越多，以及因此，殘留在紙幅中需要在干燥部中通過蒸發(fā)作用除去的水分就越少。
本發(fā)明涉及靴型長壓區(qū)壓榨機。在此類型的長壓區(qū)壓榨機中，圓筒狀壓榨輥與弓形壓榨靴形物之間形成壓區(qū)。壓榨靴形物具有柱面的凹表面，其曲率半徑接近于圓筒狀壓榨輥的曲率半徑。當輥和靴形物彼此緊密地貼近時，形成壓區(qū)，其在機器方向的長度可比兩個壓榨輥之間形成的壓區(qū)的長度長5至10倍。由于這種長壓區(qū)為傳統(tǒng)雙輥壓榨機壓區(qū)的5至10倍長，在每平方英寸維持與雙輥壓榨機中擠壓力相同等級下，纖維網在長壓區(qū)內受壓的所謂停留時間相對長。因此在造紙機上，與常規(guī)壓區(qū)相比，這種長壓區(qū)技術得到的效果是，在長壓區(qū)內纖維網的脫水量大幅度提高。
靴形長壓區(qū)壓榨機需要特殊的帶，如美國專利5,238,537中所示的皮帶。這種皮帶設計成保護這些壓榨織物(用來支撐、運送及脫去纖維網中水分)不受加速磨損，該磨損由在固定的壓榨靴形物上進行的直接滑動接觸產生。這種皮帶必須具有平順的不滲透表面，該表面在油潤滑膜上越過或滑過固定的靴形物。皮帶以與壓榨織物大致相同的速度移過壓區(qū)，從而向壓榨織物施加的對皮帶表面摩擦量最小。
美國專利5,238,537所示類型的皮帶藉由用合成聚合物樹脂浸漬無端環(huán)形式的織造基底織物而制成。優(yōu)選地，樹脂在至少皮帶的內表面上形成具有一定預定厚度的涂層，籍以保護用來織造基底織物的紗線不會直接接觸到長壓區(qū)壓榨機的弓形壓榨靴形物組件。特別是此涂層必須具有平順、不可滲透的表面，籍以易于在潤滑的靴形物上滑過，并避免任何潤滑油穿透皮帶結構而污染到一或多個壓榨織物以及纖維網。
美國專利5,238,537所示皮帶的基底織物可以以單層或多層織法由單絲紗線加以織造，并織造成充分開放，以讓浸漬材料完全地浸漬織造物。這消除了成品皮帶中形成任何空隙的可能性。這種空隙可使皮帶與靴形物之間所用的潤滑劑穿過皮帶，并污染到一或多個壓榨織物以及纖維網?；卓椢锟蔀槠娇椂桑S后縫合成環(huán)狀，或者以管狀形式織成環(huán)狀。
當浸漬材料固化為固態(tài)時，其主要藉由機械互鎖結合于基底織物，其中使經固化的浸漬材料包覆基底織物的紗線。此外，經固化的浸漬材料與基底織物的紗線材料之間可具有部分化學結合或粘合。
諸如，美國專利5,238,537所示的長壓區(qū)壓榨帶依據其所安裝的長壓區(qū)壓榨機的尺寸需求而定，沿其無端環(huán)形式，縱向測量出具有大致13至35英尺(約4至11米)的長度，以及跨越該形式，橫向測量出大致100至450英寸(約250至1125厘米)的寬度。應注意的是，由于基底織物在浸漬合成聚合物樹脂之前為環(huán)狀的要求，使得這種皮帶的制造更加復雜。
經常需要既在皮帶內表面也在其外表面上對其提供具有預定厚度的樹脂涂層。藉由涂覆皮帶的兩面，即使織造的基底織物與皮帶的彎曲中性軸(neutral axis)并非重合，也會與其更接近。這種情況下，當皮帶穿過造紙機上的輥等，皮帶周圍撓屈時所產生的內應力將不容易造成涂層從皮帶任一面發(fā)生脫層。
此外，當皮帶外表面具有預定厚度的樹脂涂層時，可將凹槽、盲鉆孔或其它腔穴或空隙形成于該表面上，而不露出織造基底織物的任何部分。這些特征為壓榨壓區(qū)中從紙幅壓出的水提供暫時儲存之處。事實上，對一些長壓區(qū)壓榨構造來說，由凹槽、盲鉆孔等在皮帶外表面上提供的空隙容積部分是必需的。
已知具有許多溝槽的長壓區(qū)壓榨帶。例如，Dutt的美國專利4,946,731示出這樣的長壓區(qū)壓榨帶，其具有的基底織物至少在機器方向(MD)和橫機器方向(CD)之一中包含有短纖維的短纖紗。當用聚合物樹脂材料涂覆基底織物時，個別的短纖維會從短纖紗中向外突出而伸入周圍的涂層材料中。然后，在帶外表面上的涂層中切入機器方向的溝槽?？捎蛇@些短纖維將使各溝槽互相間隔分開的所謂陸塊區(qū)域固定于帶上，而使其較不容易剝離。
另一例即McGahern等人的美國專利6,428,874示出一種靴型長壓區(qū)壓榨機所用的樹脂浸漬環(huán)狀帶，其具有用聚合物樹脂材料浸漬的基底結構，從而使該帶不能滲透流體，例如油、水及空氣。聚合物樹脂材料在基底結構的內面和外面上形成涂層。內層是平滑的，但外層設有主溝槽，可供暫時儲存從紙幅壓出的水。主溝槽由陸塊區(qū)域分開，而各陸塊區(qū)域具有副溝槽，副溝槽橫向延伸，以釋放應力，該應力可能會導致?lián)锨诩皯﹂_裂。
因此，與不帶有溝槽的靴型壓榨帶相比，設有溝槽表面的靴型壓榨帶具有許多優(yōu)點，例如較佳的除水性，較佳的紙張外觀，較佳的毛氈調整性和毛氈使用壽命。但在許多情況下，特別是在較慢速度的造紙機中，使用帶有溝槽的帶的優(yōu)點較不明顯。具體地說，在壓榨機存在進入壓區(qū)時噴濺的情況下(尤其在倒反壓榨機的情況下)，則在帶表面上使用盲鉆圓孔會比上述的溝槽更為有利。因為，當壓榨織物進入壓區(qū)時，即會造成進入壓區(qū)噴濺。水分被壓榨輥從紙幅壓出而進入壓榨織物中，然后進入溝槽內。由于溝槽連續(xù)地延伸過該帶的長度，故水分會在壓區(qū)的進口端和出口端噴濺。進入壓區(qū)的噴濺會導致壓榨織物中的空隙容積損失，而造成較低的除水效率。
本發(fā)明針對此問題提供一種解決方法，提供一種具有溝槽表面的靴型壓榨帶，其中多個溝槽的長度為不連續(xù)的，并且小于長壓區(qū)壓榨機弓形壓榨靴形物的長度。壓榨壓區(qū)中具有最高壓區(qū)壓力(及最高除水量)的區(qū)域位于壓區(qū)出口之前。當溝槽離開壓區(qū)時，在壓區(qū)進口處不會出現(xiàn)溝槽開口，或壓區(qū)進口會被阻塞，因為溝槽的長度小于弓形壓榨靴形物的長度，從而小于壓區(qū)的長度。由于壓區(qū)進口被阻塞(與大氣不連通)，故可消除或減少進入壓區(qū)時的噴濺現(xiàn)象，且在壓榨織物中的液壓會增加，所以當帶表面中的溝槽區(qū)段離開壓區(qū)時，能從紙幅有效地排出水分。因此，本發(fā)明的非連續(xù)溝槽可減少或消除進入壓區(qū)時的噴濺，而提高除水效率。
上述本發(fā)明帶的溝槽可沿大致平行于機器方向(MD)的方向延伸?；蛘?，本發(fā)明帶的溝槽亦可沿帶表面的橫機器方向(CD)來取向，且可為連續(xù)或不連續(xù)。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明為可用于長壓區(qū)靴型壓榨機中的帶。該帶包含至少一個層，例如基底結構，其可呈無端環(huán)的形式。長壓區(qū)壓榨機可具有弓形的壓榨靴形物。聚合物樹脂材料浸漬或涂覆該帶的層的至少一個表面，并在其上形成外層或涂層。外層可具有許多溝槽，基本在機器方向(MD)取向，多個溝槽具有的長度小于弓形壓榨靴形物的長度。
在其它實施例中，帶包括有許多連續(xù)或不連續(xù)的溝槽，基本在橫機器方向(CD)取向。
下面將參照附圖來更完整地詳細說明本發(fā)明，在各圖中，相同的標號表示相同的組件和部件，下文中將進行說明。


圖1為長壓區(qū)壓榨機的側剖視圖；圖2為具有根據本發(fā)明實施例布置的多個溝槽的帶的俯視圖；圖3為圖1的剖視圖，示出溝槽進入壓區(qū)；圖4為圖1的剖視圖，示出溝槽被封入壓區(qū)；圖5為圖1的剖視圖，示出溝槽離開壓區(qū)；圖6為具有根據本發(fā)明實施例布置的多個溝槽的帶的俯視圖；圖7為具有根據本發(fā)明實施例布置的多個溝槽的帶的俯視圖；圖8為圖表，示出進入及離開壓區(qū)的噴濺的水體積，作為具有連續(xù)溝槽的機器速度及帶的壓榨負載的函數；圖9為圖表，示出進入壓區(qū)噴濺消失的速度，作為具有連續(xù)溝槽的壓榨帶的負載的函數；圖10為圖表，示出進入及離開壓區(qū)的噴濺的水體積，作為本發(fā)明壓榨帶的機器速度及負載的函數；圖11為具有根據本發(fā)明實施例布置的多個溝槽的帶的俯視圖；圖11a為具有根據本發(fā)明實施例布置的多個溝槽的帶的俯視圖；圖12為具有根據本發(fā)明實施例布置的多個溝槽的帶的俯視圖；圖13為具有根據本發(fā)明實施例布置的多個溝槽的帶的俯視圖；圖14為具有根據本發(fā)明實施例布置的多個溝槽的帶的俯視圖；圖15為根據本發(fā)明實施例的帶的俯視圖；圖16為根據本發(fā)明實施例的溝槽的剖視圖；圖17為根據本發(fā)明實施例的溝槽的剖視圖；圖18為根據本發(fā)明實施例的溝槽的剖視圖；圖19為根據本發(fā)明實施例的溝槽的剖視圖；圖20為根據本發(fā)明實施例的溝槽的剖視圖；圖21為根據本發(fā)明實施例的溝槽的剖視圖；以及圖22為根據本發(fā)明另一實施例的靴型壓區(qū)壓榨機與帶的剖視圖。
具體實施例方式
圖1的側視剖視圖中示出一種可用來使在造紙機中處理成紙制品的纖維網除去水分的長壓區(qū)壓榨機。壓榨壓區(qū)10由平滑的圓筒狀壓榨輥12與弓形的壓榨靴形物14形成。弓形的壓榨靴形物14具有大致與壓榨輥12相同的曲率半徑?？赏ㄟ^可操作地連接于弓形壓榨靴形物14上的液壓裝置等，來調整圓筒狀壓榨輥12與弓形壓榨靴形物14之間的距離，以控制壓區(qū)10的負荷。光滑的圓筒狀壓榨輥12可為與弓形壓榨靴形物14相匹配的受控拱輥，從而可獲得水平橫過機器的壓區(qū)壓力分布。
長壓區(qū)壓榨帶16以閉合的環(huán)圈延伸穿過壓區(qū)10，而使圓筒狀的壓榨輥12與弓形的壓榨靴形物14分隔開。壓榨織物18與要制成紙張的纖維網20一起通過壓區(qū)10，如圖1中的箭頭所示。纖維網20由壓榨織物18支撐而在壓區(qū)10中直接接觸光滑的圓筒狀壓榨輥12?；蛘?，纖維網20亦可被夾于兩個壓榨織物18之間(第二壓榨織物未示出)來通過壓區(qū)10。長壓區(qū)壓榨帶16也如圖1中順時鐘箭頭所示移經壓榨壓區(qū)10，以保護壓榨織物18，避免壓榨織物18直接觸抵弓形壓榨靴形物14滑動，而壓榨帶可在潤滑油膜上來滑過弓形壓榨靴形物。因此，長壓區(qū)壓榨帶16可為不滲透油的，以使壓榨織物18和纖維網20不會受到污染。
圖2為根據本發(fā)明實施例帶16的俯視圖。帶16具有外表面24。外表面24設有多個溝槽26，溝槽26在機器方向延伸而環(huán)繞帶16，其可用于暫時儲存從壓榨壓區(qū)10中纖維網20所壓出的水分。將在下文中更詳細地說明溝槽26。
圖3～圖5示出在靴形壓榨壓區(qū)10中除水機理的三個狀態(tài)，其中一個溝槽26進入及離開壓榨壓區(qū)10。圖3為當溝槽26進入壓區(qū)10時，帶16的剖視圖。如圖3～圖5的順序所示，溝槽26在壓區(qū)入口36處進入壓區(qū)10，而在壓區(qū)出口38處離開壓區(qū)10。
圖3還示出帶16的橫截面。帶16可包括至少一個基層28。除了聚合物樹脂涂層34之外，帶16可包含附加的層。
基層28可由橫向或橫機器方向紗線30(由圖3的側方視之)與縱向或機器方向紗線32織成?？蛇@樣織造基層28，橫紗30為織在縱紗32上方、下方及縱紗之間的經紗，而緯紗呈單層組織。但應了解的是，基層28可先被平織，然后再以接縫來接合成環(huán)狀形式。進一步需了解的是，基層28也可被織成雙層組織，或任何其它可用來制造紙機織物帶的組織。
基層28也可為由橫紗和縱紗組合的非織造結構，各紗線在相互交叉點處被粘接在一起以形成織物。此外，基層28也可為針織物或編織物，或為Gauthier的美國專利4,567,077中所示的螺旋連接帶，其內容并此以引用方式并入本文?；鶎?8也可由聚合物樹脂材料擠出成片或膜的形式，然后再設置孔隙。或者，至少一層28可包含非織造的網眼織物，例如共同讓渡的Johnson的美國專利4,427,734中所示，其內容亦以引用方式并入本文。
此外，層28也可通過共同讓渡的Rexfelt等人的美國專利5,360,656中所示的方法，通過使織造材料、非織造材料、針織材料、編織材料、擠出材料或非織造網眼材料的條帶進行螺旋纏繞來制成，其內容亦以引用方式并入本文。因而，層28可包含螺旋纏繞條帶，其中通過連續(xù)接縫來將各螺旋捻圈與下一螺旋捻圈接合，而接縫使得基底結構28在縱向形成環(huán)狀形式。具有此種基底結構的壓榨帶披露于共同讓渡的美國專利5,792,323及5,837,080中，其內容以引用方式并入本文。
將樹脂(例如聚合物樹脂)34涂覆、浸漬或沉積在帶16的至少一個表面上?？蓪⒕酆衔飿渲?4涂覆或沉積在帶16的外表面24上，即，沉積到將帶16用于長壓區(qū)壓榨機上時與壓榨織物18接觸的一面上。此外，可將聚合物樹脂層23涂覆或沉積在帶16的內表面22上，即，沉積到將帶16用于長壓區(qū)壓榨機上時滑過弓形壓榨靴形物14的一面上。聚合物樹脂層23可浸入基層28中，從而使帶16不能滲透油、水等。聚合物樹脂涂層34與23可為聚氨酯，且可為其100％的固體組分。使用100％的固體樹脂系統(tǒng)是因為其中沒有溶劑材料，因此可避免在施加于基層28上之后所進行的固化過程中在聚合物樹脂內形成氣泡。
在聚合物樹脂固化之后，還可對內表面22及/或外表面24進行研磨及拋光，以形成具有光滑均勻表面的聚合物樹脂涂層。
在聚合物樹脂固化后，可在帶16的外表面24中刻入溝槽26?；蛘?，也可在聚合物樹脂固化之前，先用壓型裝置(pressing-typedevice)在外表面24中壓入溝槽26；或可在外表面24中模壓溝槽26(例如使用模壓法來制造帶16時)。應了解的是，能形成溝槽26的其它方法為本領域技術人員所易知。
此外，在本發(fā)明至少一個實施例中，溝槽26為不連續(xù)的。即，溝槽26被陸塊區(qū)域42所分開，該陸塊區(qū)域為相鄰(以及為延續(xù)形式)溝槽之間的非凹溝區(qū)域。溝槽26可形成為在帶的MD方向或帶的CD方向延伸。在MD方向形成溝槽的一個較佳實施例中，如圖3～圖5所示，溝槽26形成于帶的機器方向，并且具有的長度40可小于靴形物14(圖1)的長度，例如，約為靴形物長度的1/3、1/2、或2/3等等。舉例來說，若常規(guī)弓形壓榨靴形物的長度為約250mm，則溝槽26的長度40可為約125mm。同樣地，在圖11中示出在CD方向形成溝槽26的實施例。
溝槽26的形狀、尺寸、間隔和方向可根據長壓區(qū)壓榨機的用途及/或所需的進入壓區(qū)噴濺消除狀況和除水效率而不同。
如圖3中所示，溝槽26在壓區(qū)入口36進入壓區(qū)10，而在壓區(qū)出口38離開壓區(qū)10。壓區(qū)入口36處為低壓力區(qū)。當纖維網20進入壓區(qū)10時，由輥12和靴形物14所施加的壓力會迫使紙幅20中所含水分流入與帶16所接觸的壓榨織物18中。溝槽26從壓榨織物18收納水分。
圖4為溝槽26被壓區(qū)10閉合時帶16的剖視圖。溝槽26現(xiàn)進入靜水壓區(qū)域，在該區(qū)域中，來自紙幅20和壓榨織物18的水承受壓力。溝槽26收納水分，直到其空隙容積完全填滿為止。
圖5示出當溝槽26離開壓區(qū)10時帶16的剖視圖。壓區(qū)出口38處為高壓力區(qū)。最高的壓力和由此得到最高除水量之處靠近壓區(qū)出口38。因溝槽26為不連續(xù)的，且小于弓形壓榨靴形物14的長度，故溝槽并不會延伸至壓區(qū)入口，或者換言之，壓區(qū)入口36會被阻塞；而從紙幅20排出的水分，并穿過壓榨織物18被迫進入帶16中，將會如之前在圖4中所述，積蓄流體動力壓力。此積蓄的壓力將會在溝槽26從壓區(qū)出口38離開壓區(qū)10時，壓迫水分從溝槽26釋放。因此，高壓會驅使水分從紙幅20和壓榨織物18流向現(xiàn)已露出的溝槽26。
圖2、圖6及圖7、圖7a和圖7b示出若干種溝槽的排列。如圖2所示，溝槽26可被排列成相等數目的許多排，其中與一排中的各溝槽末端相交的直線基本垂直于縱向。但是，在一排中的溝槽的數目，及帶16上在縱向中相鄰排的間距，可根據長壓區(qū)壓榨機的用途及/或所需的進入壓區(qū)噴濺清除狀況和除水效率而不同。如前所述，溝槽26沿縱向長度可不連續(xù)，并且可小于弓形壓榨靴形物14的長度。故溝槽26由陸塊區(qū)域42互相分隔開，如圖2所示。
圖6示出根據本發(fā)明另一實施例帶16′的俯視圖。在本實施例中，MD方向的溝槽26形成為均等偏移量的參差排。其偏移量表示為角度α。該α角度可為例如25～30°。
圖7為根據本發(fā)明又一實施例的帶16″的俯視圖。其中，MD方向的溝槽26以非重復的橫向圖案形成為參差的排。其它實施例還可包括參差排的重復圖案。
圖7a示出另一沿MD方向的溝槽圖案，其中多個溝槽形成為重復的組群或圖案100。如圖7a所示，不連續(xù)溝槽26的組群100包含有例如10個溝槽，大致沿MD方向延伸，但與機器方向呈一角度。這種溝槽以所謂的“組合銑刀”來切成，其通常以螺旋方式切刻。根據需要，帶包括許多溝槽組群100，以能獲得適當的帶除水性能。雖然組群被示出與MD方向呈一角度，但其它的取向亦被視為在本發(fā)明的范圍內，包括沿CD方向。此外，雖然組群100示出為全部具有相同取向，但本發(fā)明并不受此限制，而可在同一帶上包括形成為不同走向的組群。圖7b示出本發(fā)明的又一實施例，其具有重疊的溝槽26形成在帶上。重疊的溝槽26得到不連續(xù)的溝槽以重復圖案環(huán)繞整個帶面。同樣地，雖然圖7b中的溝槽26示為對MD方向呈一角度，但其亦可形成為任何取向，包括在CD方向。通過沿帶的長度以不同的距離來設置一些溝槽，則會減少由帶上不具有任何溝槽的部分所導致的留痕。
在本發(fā)明的實施例中，在MD方向，溝槽26的長度最大可為接近靴形物長度的任何長度。例如，溝槽26的長度可約為50mm，而在縱向，溝槽26的間距可約為25mm。此外，溝槽26和陸塊區(qū)域42可被布置成任何能盡量減少液壓中斷或紙張痕記的圖案。在圖2、圖6和圖7中示出溝槽26及陸塊區(qū)域42皆具有均等的寬度，但并不必一定如此。盡管如此，陸塊區(qū)域42可被視為沿MD方向排列在帶外表面24上的固化聚合物樹脂的細窄柱體。
在以上說明中將MD溝槽26描述為沿機器方向或縱向來取向。也可通過在外表面24上切刻呈螺旋的不連續(xù)凹槽形成溝槽26。在此情況下，溝槽26的走向會以較小的角度偏離MD或縱向。此外，也可通過切刻二個或更多個以相反方向(即一個呈右手螺旋而另一個呈左手螺旋)螺旋在外表面24上的相鄰不連續(xù)溝槽，來設置溝槽26。切刀可間歇地從帶表面移開，從而在CD方向形成短的陸塊區(qū)域的水平紋帶(CD條紋)?？筛鶕У拈L度、溝槽的長度、及陸塊區(qū)域的長度，在帶的表面上不規(guī)則形成CD條紋。
在本發(fā)明的一個較佳實施例中，溝槽26可具有大約1.4mm的深度，以及約0.5至2.0mm的寬度。而在橫向上，各溝槽26以大約1.0mm至2.5mm的距離(陸塊部寬度)互相分開。但是，溝槽26的確切數目、深度、寬度和形狀、以及陸塊區(qū)域42的寬度等，都可根據所需狀況而改變。因此，溝槽對陸塊區(qū)域的比率可有較寬的范圍。
雖然將溝槽描述成沿縱向或MD方向延伸，但本發(fā)明并不受限于此。即，可以任何其它走向來形成溝槽，例如沿橫向或CD方向，或以相對于MD方向呈一角度θ(例如0°＜θ＜90°)的方向。在此情況下，溝槽26的“長度”短于靴形物的寬度，如圖11及圖12所示。
如圖11所示，可將溝槽26排列成多個直行，其中基本沿橫向或CD方向形成各溝槽。但，在每一行中的溝槽數目，以及沿帶17的CD方向和橫向相鄰直行之間的距離，可根據其用途及/或所需的進入壓區(qū)噴濺消除狀況和除水加工效率而改變?？蓪⑦@種溝槽26視為沿橫向的長度是不連續(xù)的，并具有的寬度(MD向量)小于壓榨靴形物14的長度?；蛘撸珻D溝槽亦可為連續(xù)的，如圖11a所示，其中，溝槽26基本沿帶17的整個CD寬度遍布延伸。在又一實施例中，亦可將溝槽26形成為參差圖案，如圖12所示的帶17′。
具有橫向或CD方向溝槽的靴型壓榨帶具有較佳的效果，其作用類似容積真空泵的輪葉或齒輪。當溝槽26進入靴形物(壓區(qū))時，水分從紙幅20壓出而流入帶17的溝槽26內。因為溝槽26形成在不能被水滲透的樹脂34中，故水分不能從溝槽26流出。隨著壓榨輥12與靴形物之間壓力的增加，溝槽26內填滿來自纖維網20的水分。這樣，帶17的移動就攜帶著被迫進入溝槽26內的水分離開纖維網20。
因為溝槽26的寬度(MD向量)小于靴形物的長度，因此部分由于壓榨輥12施加的高壓，使進入溝槽內的水分不能流出，而是留在溝槽中。已證實，此種實施例在低速情況下非常有用，在該情況下，常規(guī)方法使用平坦或未設溝槽的帶。但是，本發(fā)明并不受限于此，實際上可用于各種速度。
此外，本發(fā)明的帶亦可具有其它圖案的不連續(xù)溝槽。如圖13所示的實例，本發(fā)明帶可具有多個第一溝槽(如溝槽44)及/或多個第二溝槽(如溝槽46)。各溝槽的整體長度和寬度小于弓形壓榨靴形物14的長度和寬度。
當帶16(圖2)與具有標準式連續(xù)溝槽的帶相比時，且這兩種帶的溝槽都具有1.4mm的深度和0.8mm的寬度，并且陸塊區(qū)域的寬度(相鄰溝槽的間距)為2.1mm，可測出進入壓區(qū)噴濺和離開壓區(qū)噴濺的量，并對應于機器速度和施加的壓區(qū)壓力取點繪制。
從圖8可看出，具有標準連續(xù)溝槽的帶在大于300m/min的機器速度時即會有進入壓區(qū)噴濺。此外，隨著速度增加，進入壓區(qū)噴濺隨之增加然后再減少，如圖所示。此外，隨著壓榨負載增加，進入壓區(qū)噴濺亦會增加。因此，存在不適宜用具有標準溝槽的靴型壓榨帶來操作的操作范圍。
圖9示出當帶進入靴型壓區(qū)壓榨機并且進入壓區(qū)噴濺基本消失時的操作速度。該圖比較在具有連續(xù)溝槽的靴型壓榨帶中不同壓榨負載時的速度。可以看出，隨著壓榨負載增加，則用來消除進入壓區(qū)噴濺所需的速度亦會增加。例如，在600kN/m壓榨負載時，使進入壓區(qū)噴濺消失所需的速度為約650m/min，與之相比，在1200kN/m壓榨負載時消除進入壓區(qū)噴濺則需要大約810m/min的速度。
如圖8及9所示，在具有標準式連續(xù)MD溝槽的帶的長靴型壓榨機中，當以600kN/m至1200kN/m之間的壓榨負載來操作時，若以大于約650m/min或小于810m/min的速度來操作，則會出現(xiàn)進入壓區(qū)噴濺現(xiàn)象。進入壓區(qū)噴濺會降低紙幅除水效率，因此，現(xiàn)有技術的溝槽帶的特性不佳。
比較而言，如圖10所示，以600kN/m～1000kN/m的壓榨負載來操作，在250m/min～1000m/min之間的速度，本發(fā)明的帶不存在或幾乎沒有進入壓區(qū)噴濺。因此，具有不連續(xù)溝槽的帶能消減進入壓區(qū)噴濺，因此可提高紙幅除水效率。
雖然將本發(fā)明的帶描述成具有不連續(xù)的溝槽，但本發(fā)明并不受限于此。即，本發(fā)明的帶亦可包括非標準式的連續(xù)溝槽。例如圖14所示的實例，帶47可包含多個連續(xù)溝槽47，各溝槽具有直部48接以鋸齒部50，再續(xù)另一直部48...以此循環(huán)類推。溝槽在直部及/或鋸齒部的長度均小于弓形壓榨靴形物14的長度。又如圖15所示的另一例，帶51可具有一或多個溝槽52，各溝槽具有多個第一寬度的第一部分54，及多個第二寬度(小于第一寬度)的第二部分56。該第二或窄縮部分56的長度可小于弓形壓榨靴形物14的長度。
此外，如前所述，用于本發(fā)明帶的溝槽形狀可具有許多不同的橫截面形狀。圖16～圖21中示出若干這種橫截面形狀的實例。應了解的是，本發(fā)明帶的溝槽形狀并不限制于這些形狀。
圖22中示出本發(fā)明的另一較佳實施例。在圖22中，溝槽26形成為具有較深溝段60及較淺溝段62的變化深度。深度變化的作用實質上類似前述不連續(xù)溝槽中的溝槽端部。即，溝槽26的淺部62防止水分輕易地從溝槽的較深段60流出，因此可大大地減少水分沿相反MD方向流出的趨勢，從而可盡量減少壓區(qū)噴濺現(xiàn)象。
溝槽26在本實例中為連續(xù)的，但在一個較佳實施例中，溝槽26較深溝槽部分60的長度小于靴形物壓榨區(qū)域的長度。這可從圖22中的溝槽26深度與壓力曲線64對照看出。在壓榨輥12的進口處為低壓區(qū)36，其對應于溝槽26的較淺段62。然后，壓力迅速升高，且溝槽26的深度在此區(qū)域增加。最高壓力發(fā)生在非常接近溝槽26的較深段60末端前的一點處。
請注意，在較淺部62區(qū)域中，壓力急降。因此，在溝槽26的最深段中，即經受最高壓力處，將會從纖維網20中壓出最大量的水。為清楚起見，在圖22中未示出用來載送纖維網20的壓榨織物(即圖1中的18)，然而，本領域技術人員容易理解，這種壓榨織物通常置于紙幅20與靴型壓榨帶16之間。
對本領域技術人員而言顯見的更改不超出本發(fā)明所附權利要求書的范圍。
權利要求
1.一種用于靴型壓榨機的帶，包括基底織物；樹脂涂層，形成在所述基底織物上并與之具有大致相同范圍；以及多個不連續(xù)溝槽，形成于所述基底織物中。
2.根據權利要求1所述的帶，其中所述溝槽大致沿機器方向形成。
3.根據權利要求1所述的帶，其中所述溝槽大致沿橫機器方向形成。
4.根據權利要求1所述的帶，其中所述溝槽相對于機器方向呈一角度形成。
5.根據權利要求2所述的帶，其中所述溝槽的機器方向長度小于所述長壓區(qū)壓榨機的靴形物部分的機器方向長度。
6.根據權利要求3所述的帶，其中所述溝槽的橫機器方向長度小于所述長壓區(qū)壓榨機的靴形物部分的橫機器方向長度。
7.根據權利要求6所述的帶，其中所述溝槽的機器方向長度小于所述長壓區(qū)壓榨機的靴形物部分的機器方向長度。
8.根據權利要求1所述的帶，其中所述溝槽包括第一部分，該第一部分的寬度大于所述溝槽的第二部分的寬度。
9.根據權利要求1所述的帶，其中所述溝槽包括第一部分，該第一部分的深度大于所述溝槽的第二部分的深度。
10.根據權利要求1所述的帶，其中所述溝槽互相平行，并沿機器方向以均等距離相互偏移。
11.根據權利要求1所述的帶，其中所述溝槽互相平行，并沿機器方向以不均等距離相互偏移。
12.根據權利要求1所述的帶，其中所述溝槽互相平行，并以重復圖案互相參差排列。
13.根據權利要求1所述的帶，其中所述溝槽互相平行，并以非重復圖案互相參差排列。
14.一種用于靴型壓榨機的帶，包括基底織物；樹脂涂層，形成在所述基底織物上并與之具有大致相同范圍；以及多個不連續(xù)溝槽，形成于所述基底織物中，其中所述溝槽形成為兩種或更多溝槽特征的組合，所述溝槽特征選自由溝槽形狀、寬度、深度、連續(xù)性以及角度取向所組成的組，其中，所述兩種或更多溝槽特征的組合會減少壓區(qū)噴濺現(xiàn)象。
15.根據權利要求14所述的帶，其中所述溝槽為連續(xù)的，并包括直的第一部分，及曲線形第二部分，所述兩部分皆大致沿機器方向延伸。
16.根據權利要求14所述的帶，其中所述溝槽為連續(xù)的，并包括第一部分，該第一部分的寬度大于第二部分的寬度。
17.根據權利要求14所述的帶，其中所述溝槽為連續(xù)的，并包括第一部分，該第一部分的深度大于第二部分的深度。
18.一種可最小化靴型壓榨帶中壓區(qū)噴濺的方法，包括以下步驟設置壓榨帶的基底織物；將聚合物樹脂沉積于所述基底織物上；以及在所述聚合物樹脂中形成多個溝槽，其中所述溝槽形成為兩種或更多溝槽特征的組合，所述溝槽特征選自由溝槽形狀、寬度、深度、連續(xù)性以及角度取向所組成的組，以及其中，所述兩種或更多溝槽特征的組合會減少壓區(qū)噴濺現(xiàn)象。
19.根據權利要求18所述的方法，其中所述溝槽形成為連續(xù)的，并包括直的第一部分及曲折的第二部分，所述兩部分皆大致沿機器方向延伸。
20.根據權利要求18所述的方法，其中所述溝槽形成為連續(xù)的，并包括第一部分，該第一部分的寬度大于第二部分的寬度。
21.根據權利要求18所述的方法，其中所述溝槽形成為連續(xù)的，并包括第一部分，該第一部分的深度大于第二部分的深度。
22.根據權利要求18所述的方法，其中所述溝槽為不連續(xù)的，并且由形成于所述聚合物樹脂中的陸塊部分開。
23.根據權利要求22所述的方法，其中大致在機器方向形成所述溝槽。
24.根據權利要求22所述的方法，其中大致在橫機器方向形成所述溝槽。
25.根據權利要求22所述的方法，其中相對于機器方向呈一角度形成所述溝槽。
26.根據權利要求23所述的方法，其中所述溝槽的機器方向長度小于所述長壓區(qū)壓榨機的靴形物部分的機器方向長度。
27.根據權利要求24所述的方法，其中所述溝槽的橫機器方向長度小于所述長壓區(qū)壓榨機的靴形物部分的橫機器方向長度。
28.根據權利要求27所述的方法，其中所述溝槽的機器方向長度小于所述長壓區(qū)壓榨機的靴形物部分的機器方向長度。
29.根據權利要求22所述的方法，其中所述溝槽包括第一部分，該第一部分的寬度大于所述溝槽的第二部分的寬度。
30.根據權利要求22所述的方法，其中所述溝槽包括第一部分，該第一部分的深度大于所述溝槽的第二部分的深度。
31.根據權利要求22所述的方法，其中所述溝槽互相平行形成，并沿機器方向以均等距離相互偏移。
32.根據權利要求22所述的方法，其中所述溝槽互相平行形成，并沿機器方向以不均等距離相互偏移。
33.根據權利要求22所述的方法，其中所述溝槽互相平行形成，并以重復圖案互相參差排列。
34.根據權利要求22所述的方法，其中所述溝槽互相平行形成，并以非重復圖案互相參差排列。
35.一種用于靴型壓榨機的帶，包括基底織物；樹脂涂層，形成在所述基底織物上并與之具有大致相同范圍；以及多個沿橫機器方向的連續(xù)溝槽，形成于所述基底織物中。
36.根據權利要求35所述的帶，其中所述溝槽包括第一部分，該第一部分的寬度大于所述溝槽的第二部分的寬度。
37.根據權利要求35所述的帶，其中所述溝槽互相平行，并沿機器方向以均等距離相互偏移。
38.根據權利要求35所述的帶，其中所述溝槽互相平行，并沿機器方向以不均等距離相互偏移。
39.根據權利要求35所述的帶，其中所述溝槽互相平行，并以重復圖案互相參差排列。
40.根據權利要求35所述的帶，其中所述溝槽互相平行，并以非重復圖案互相參差排列。
41.根據權利要求35所述的帶，其中還包括多個沿機器方向的不連續(xù)溝槽，形成在所述基底織物中。
全文摘要
一種用于具有弓形壓榨靴形物的長壓區(qū)壓榨機的帶。該帶具有至少一層，并在其至少一個表面上涂覆有聚合物樹脂。該樹脂涂層中設有多個溝槽，而其中多個溝槽的長度小于弓形壓榨靴形物的長度，以減少進入壓區(qū)噴濺現(xiàn)象。
文檔編號D21F3/02GK1882745SQ200480034122
公開日2006年12月20日 申請日期2004年11月15日 優(yōu)先權日2003年11月18日
發(fā)明者凱斯·菲茲派崔克, 波-克里斯特·亞伯格, 麥克·G·摩理亞堤 申請人:阿爾巴尼國際公司