Структурированная формующая ткань

Структурированная формующая ткань

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Перекрестная ссылка на родственные заявки

Данная заявка является частичным продолжением патентной заявки US №10/768550 под названием «Устройство и способ формирования полотна материала на структурированной ткани в бумагоделательной машине», поданной 30 января 2004 г.

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу формирования структурированного волокнистого полотна в бумагоделательной машине и, конкретнее, к способу и устройству для формирования структурированного волокнистого полотна на структурированной формующей ткани в бумагоделательной машине.

Уровень техники

В процессе влажного формирования структурированная ткань в конструкции с сеточной частью оттискивает объемную поверхность на полотне, пока волокнистое полотно еще влажное. Подобное изобретение раскрыто в международной публикации №WO 03/062528 A1. Раскрывается отсасывающий ящик для придания формы волокнистому полотну, пока оно влажное, чтобы сформировать объемную структуру путем удаления воздуха через структурированную ткань. Это процесс физической замены частей волокнистого полотна, который приводит к образованию объемной поверхности. В патенте US №4191609 раскрывается способ сквозной сушки воздухом (TAD), аналогичный указанному выше способу. Способ TAD показывает, как уже сформированное полотно преобразуется и формуется в формующую ткань. Превращению подвергается полотно, имеющее концентрацию твердых частиц в листе более 15%, что приводит к низкой плотности подушечной области волокнистого полотна. Указанные подушечные области имеют низкую основную массу, так как уже сформированное полотно расширяется, заполняя пустоты. Выдавливание рисунка на волокнистом полотне с помощью формующей сетки осуществляется посредством пропускания вакуума через формующую сетку, чтобы отформовать волокнистое полотно.

Известно, что для формования волокнистого полотна в процессе влажного формования применяется структурированная ткань для выдавливания объемной поверхности на полотне, пока оно еще влажное. Подобное изобретение раскрыто в международной публикации WO №03/062528 A1. Известно применение формующих сеток, имеющих несущий нагрузку слой и рельефный слой, в котором сформированы выдавливающие ребра, которые надавливают на лист, чтобы увеличить профиль поверхности. Подобное изобретение раскрыто в патенте US №5429686. Однако в данном патенте не рассматривается процесс создания подушек на листе, которые необходимы для эффективного обезвоживания при применении сквозной сушки воздухом (TAD) и в особенности в бумагоделательной машине ATMOS™. В патенте US №6237644 рассматривается применение тканей с сетчатой структурой по меньшей мере с тремя нитями, ориентированными как по основе, так и по утку. В этом документе предлагается использовать узорчатую ткань, чтобы создать неглубокие полости с характерными рисунками. Физическое замещение частей волокнистого полотна представляет собой способ, приводящий к формованию объемной поверхности. Способ TAD раскрыт в патенте US №4191609. Способ TAD показывает, как уже сформированное полотно преобразуется и формируется в выдавливающую ткань. Превращению подвергается полотно, имеющее концентрацию твердых частиц в листе более 15%, что приводит к низкой плотности подушечной области волокнистого полотна с низкой основной массой, так как уже сформированное полотно расширяется, заполняя пустоты. Выдавливание рисунка на волокнистом полотне с помощью выдавливающей ткани осуществляется посредством пропускания вакуума через выдавливающую ткань, чтобы сформовать волокнистое полотно.

Известные из уровня техники рисунки плетения, например M-плетение, показанное на фиг.19-21, и G-плетение, показанное на фиг.22-24, показывают сетки известного уровня техники, которые ограничивают объем, который может быть создан в волокнистой полотне из-за небольшой глубины углублений. Рисунки M-плетения и G-плетения основываются на рисунках размером 5×5, что служит для определения места и формы углублений. Углубления в таких тканях на фиг.19 и 22 показаны затемненными областями. Указанные углубления имеют такую форму и глубину, что объем, который можно создать, ограничивается меньшим, чем желаемый объем.

В настоящее время имеется потребность в структурированной формующей ткани, которая будет обеспечивать увеличенные толщину, объемность и гигроскопичность бумаги тиссью формуемых из нее полотенец.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предлагается способ производства на бумагоделательной машине структурированного волокнистого полотна, имеющего обладающую низкой плотностью подушечную зону с высокой основной массой, с использованием структурированной ткани.

Настоящее изобретение заключается в одной форме ткани для использования в бумагоделательной машине, где указанная ткань включает в себя множество нитей утка, множество нитей основы, а тканый материал формируется из повторяющегося рисунка нитей утка и нитей основы. Каждая нить утка в повторяющемся рисунке имеет последовательность, начинающуюся в начальной точке, затем последовательно переходящую через три соседних нитей основы, под одной нитью основы, через одну нить основы, под тремя нитями основы, через одну нить основы и под одной нитью основы, и затем последовательность повторяется.

Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что формующая ткань имеет углубления, сформированные нитями основы, которые проходят через три поперечные нити, а уток проходит через три нити направления обработки для изготовления объемной бумаги тиссью.

Другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что создается улучшенная поверхностная область на листе объемной бумаги тиссью и формируются улучшенные характеристики машины при изготовлении листа бумаги тиссью.

Еще одно преимущество настоящего изобретения - безупречное формование с подушечными областями высокой плотности с использованием концепции ATMOS™, когда формование листа происходит на структурированной ткани.

Краткое описание чертежей

Указанные выше, а также другие признаки и преимущества настоящего изобретения и пути их достижения станут очевиднее, а изобретение понятнее благодаря приведенному ниже описанию вариантов осуществления на основе прилагаемых чертежей.

Фиг.1 - схематичное поперечное сечение, иллюстрирующее формирование структурированного полотна с использованием варианта осуществления способа, предлагаемого в настоящем изобретении.

Фиг.2 - поперечное сечение части структурированного полотна, полученного способом согласно уровню техники.

Фиг.3 - поперечное сечение части структурированного полотна, полученного с помощью применения одного из вариантов осуществления настоящего изобретения, представленного на машине, изображенной на фиг.1.

Фиг.4 - часть полотна, представленного на фиг.2, позднее прошедшего операцию сушки под прессом.

Фиг.5 - часть волокнистого полотна, полученного по настоящему изобретению (фиг.3), позднее прошедшего операцию сушки под прессом.

Фиг.6 - волокнистое полотно, полученное секцией формования по настоящему изобретению.

Фиг.7 - волокнистое полотно, полученное секцией формования способа согласно уровню техники.

Фиг.8 - удаление влаги из волокнистого полотна по настоящему изобретению.

Фиг.9 - удаление влаги из волокнистого полотна способом, существующим в известном уровне техники.

Фиг.10 - точки прессования волокнистого полотна по настоящему изобретению.

Фиг.11 - точки прессования структурированного полотна известного уровня техники.

Фиг.12 - схематичное поперечное сечение одного из вариантов бумагоделательной машины по настоящему изобретению.

Фиг.13 - схематичное поперечное сечение одного из вариантов бумагоделательной машины по настоящему изобретению.

Фиг.14 - схематичное поперечное сечение одного из вариантов бумагоделательной машины по настоящему изобретению.

Фиг.15 - схематичное поперечное сечение одного из вариантов бумагоделательной машины по настоящему изобретению.

Фиг.16 - схематичное поперечное сечение одного из вариантов бумагоделательной машины по настоящему изобретению.

Фиг.17 - схематичное поперечное сечение одного из вариантов бумагоделательной машины по настоящему изобретению.

Фиг.18 - схематичное поперечное сечение одного из вариантов бумагоделательной машины по настоящему изобретению.

Фиг.19 - тканый материал предшествующего уровня техники, известный как ткань с M-плетением.

Фиг.20 - схематичный вид положения нитей утка и основы тканого материала, представленного на фиг.19.

Фиг.21 - схематичное изображение положения нитей основы тканого материала, показанного на фиг.19 и 20.

Фиг.22 - тканый материал предшествующего уровня техники, известный как ткань с G-плетением.

Фиг.23 - схематичный вид положения нитей утка и основы тканого материала, представленного на фиг.22.

Фиг.24 - схематичное изображение положения нитей основы тканого материала, показанного на фиг.22 и 23.

Фиг.25 - изображение рисунка переплетения тканого материала, показанного на фиг.1.

Фиг.26 - схематичное изображение нитей основы, когда они пересекают нити утка тканого материала, показанного на фиг.1 и 25.

Фиг.27 - рисунок переплетения нитей основы и/или утка тканого материала, показанного на фиг.1, 25, 26.

Фиг.28 - вид сбоку на бумагу, полученную из тканого материала, показанного на фиг.1, 25-27.

Фиг.29 - вид с противоположной стороны на бумагу, полученную из тканого материала, показанного на фиг.1, 25-29.

Фиг.30 - рисунок, выполненный на стороне бумаги, полученной из тканого материала, показанного на фиг.1, 25-29.

Одинаковые номера позиций на всех чертежах соответствуют одинаковым деталям. Приведенные ниже примеры иллюстрируют один предпочтительный вариант осуществления изобретения в одной форме, но данные примеры не являются каким-либо ограничением настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Как показано на чертежах и, конкретнее, на фиг.1, машина 20 по производству волокнистого полотна содержит напорный ящик 22, который распределяет волокнистую суспензию 24 между формующей тканью 26 и структурированной тканью 28. Ролики 30 и 32 направляют ткань 26 таким образом, что к ней прикладывается напряжение, по направлению к суспензии 24 и структурированной ткани 28. Структурированная ткань 28 опирается на формующий цилиндр 34, вращающийся с окружной скоростью, соответствующей скорости движения структурированной ткани 28 и формующей ткани 26. Структурированная ткань 28 имеет выступы 28a и впадины 28b, которые придают соответствующую структуру формируемому на них полотну 38. Структурированная ткань 28 перемещается в направлении W, и, когда влага M удаляется из волокнистой суспензии 24, структурированное волокнистое полотно 38 приобретает форму. Влага M, покидающая суспензию 24, проходит через формующую ткань 26 и собирается в приемнике 36. Волокна волокнистой суспензии 24 скапливаются главным образом во впадинах 28b, когда полотно 38 принимает форму.

Структурированная ткань 28 содержит нити основы и утка, переплетенные на ткацком станке. Структурированная ткань 28 может быть сплетена плоской или иметь бесконечную форму. Окончательное количество ячеек структурированной ткани 28 находится между 95×120 и 26×20. Для выпуска туалетной бумаги тиссью предпочтительное количество ячеек составляет 51×36 или выше и, более предпочтительно, 58×44 или выше. Для производства бумажных полотенец предпочтительное количество ячеек составляет 42×31 или ниже и, более предпочтительно, 36×30 или ниже. Структурированная ткань 28 может иметь повторяющийся рисунок из примерно 4 повторяющихся зевов, предпочтительно, из 5 повторяющихся зевов и более. Нити основы структурированной ткани 28 имеют диаметр 0,12-0,70 мм, а нити утка - диаметр 0,15-0,60 мм. Глубина полости, которая является смещением между выступом 28a и впадиной 28b, составляет приблизительно 0,07-0,60. Нити, используемые в структурированной ткани 28, могут иметь любое поперечное сечение, например круглое, овальное или плоское. Нити структурированной ткани 28 могут изготавливаться из термопластичных или термоотверждаемых полимерных материалов любого цвета. Поверхность структурированной ткани 28 может подвергаться обработке, чтобы обеспечить желаемую поверхностную энергию, тепловое сопротивление, прочность на истирание и/или сопротивление гидролизу. На структурированную ткань 28 может наноситься печатное изображение, например изображение, изготовленное методом трафаретной печати, из полимерного материала, чтобы увеличивать ее способность переносить эстетический рисунок на полотно 38 или чтобы улучшить качество полотна 38. Подобное изображение может быть в виде эластомерной литой структуры, аналогичной мембране Spectra®, описанной в другой патентной заявке. Структурированная ткань 28 имеет в вершине 28а контактную зону плоскости верхней поверхности размером 10% или выше, предпочтительно 20% или выше, предпочтительнее 30%, зависящую от конкретного изготовляемого продукта. Контактная зона структурированной ткани 28 в вершине 28a может быть увеличена шлифованием верхней поверхности структурированной ткани 28 или на ней может быть сформирована эластомерная литая структура с плоской верхней поверхностью. Верхняя поверхность для повышения плоскостности может также подвергаться горячему каландрированию.

Формующий цилиндр 34 предпочтительно является сплошным. Влага проходит через формующую сетку 26, но не через структурированную ткань 28. Это предпочтительно обеспечивает формирование структурированного волокнистого полотна 38 в более объемное и абсорбирующее полотно, чем при существующем уровне техники.

Способы удаления влаги при существующем уровне техники основываются на ее удалении через структурированную ткань посредством создания отрицательного давления, результат можно видеть на фиг.2. Структурированное полотно 40 предшествующего уровня техники имеет глубину D углубления, соответствующую разнице в размерах между вершиной и впадиной. Впадина образуется в точке, обозначенной размером C, а вершина - в точке, обозначенной размером A. Толщина A верхней поверхности формируется способом согласно предшествующему уровню техники. Размер B боковой стенки и толщина C подушки в существующем уровне техники возникают от влаги, прошедшей через структурированную ткань. В структуре, полученной в предшествующем уровне техники, размер B меньше размера A, а размер C меньше размера B.

Напротив, структурированное полотно 38 (как показано на фиг.3 и 5) для обсуждаемых целей имеет глубину D углубления, аналогичную глубине углубления, полученной в предшествующем уровне техники. Однако толщина B' боковой стенки и толщина C' подушки превышают сравнительные размеры полотна 40. Это предпочтительно исходит из формирования структурированного полотна 38 на структурированной ткани 28 при низкой плотности, а удаление влаги происходит в противоположном направлении по сравнению с предшествующим уровнем техники. Указанное приводит к более толстой подушке толщиной C'. Даже после того, как волокнистое полотно 38 пройдет сушку под прессом, как показано на фиг.5, размер C' будет существенно больше чем A_p'. Преимущественно, волокнистое полотно, полученное по настоящему изобретению, имеет большую основную массу в подушечных зонах по сравнению с предшествующим уровнем техники. При этом связи волокно - волокно не разрываются, так как они могут использоваться в операциях вдавливания, которые приводят к вытягиванию полотна в полости.

В соответствии с предшествующим уровнем техники уже сформированное полотно под действием вакуума преобразуется в структурированную ткань. Затем лист должен растянуться, чтобы заполнить контур структурированной ткани. При этом волокна должны расходиться. Следовательно, основная масса будет ниже в упомянутых подушечных областях, а толщина меньше, чем у листа в точке A.

Обратимся к фиг.6-11, объясняющим процесс с помощью упрощенных схематичных чертежей.

Как показано на фиг.6, волокнистая суспензия 24 формируется в полотно 38 со структурой, характерной для формы структурированной ткани 28. Формующая ткань 26 является пористой, что дает возможность удалять влагу в процессе формования. Кроме того, как показано на фиг.8, вода удаляется через обезвоживающую ткань 82. Удаление влаги через ткань 82 не приводит к сжатию подушечных зон C' в формуемом полотне, поскольку в структуре структурированной ткани 28 постоянно присутствуют подушечные зоны C'.

Показанное на фиг.7 волокно, полученное в соответствии с предшествующим уровнем техники, формируется с помощью обычной формирующей ткани из двух обычных формующих тканей в двухсеточном формующем устройстве и характеризуется плоской однородной поверхностью. Именно это волокнистое полотно придает объемную структуру на этапе влажного формования, в результате получается волокнистое полотно, показанное на фиг.2. Обычная машина для производства бумаги тиссью, где используется обычный пресс, ткань будет иметь контактную зону, приближающуюся к 100%. Нормальная контактная зона структурированной ткани, по настоящему изобретению или в машине с TAD, намного ниже, чем в обычной машине, она составляет 15-35% в зависимости от характерного рисунка выпускаемого изделия.

На фиг.9-11 показана структура полотна, полученного в соответствии с предшествующим уровнем техники, в котором влага удаляется через структурированную ткань 33, приводя к тому, что полотно, как показано на фиг.7, приобретает форму, а подушечная зона C приобретает низкую основную массу, так как волокна полотна входят в его структуру. Придание формы может осуществляться приложением давления или воздействием давления на полотно 40, что заставляет полотно приобретать структуру структурированной ткани 33. Это становится дополнительной причиной того, что волокна разрываются, когда они перемещаются в подушечную зону C. Последующее приложение давления в американском сушильном барабане 52, как показано на фиг.11, дополнительно снижает основную массу в зоне C. Напротив, по настоящему изобретению вода отводится через обезвоживающую ткань 82, как показано на фиг.8, сохраняя подушечные зоны C'. Подушечные зоны C' на фиг.10 являются несжатыми зонами, которые поддерживаются на структурированной ткани 28 при сжатии в американском сушильном барабане 52. Сжатая зона A' является зоной, через которую передается большая часть прикладываемого давления. Подушечная зона C' обладает большей основной массой, чем изображенные структуры, полученные в соответствии с предшествующим уровнем техники.

Повышенный массовый расход по настоящему изобретению, особенно более высокая основная масса в подушечных зонах, обеспечивает перенос большего количества воды, чем сжатые зоны, что приводит по меньшей мере к двум положительным аспектам настоящего изобретения по сравнению с предшествующим уровнем техники, как показано на фиг.10 и 11. Во-первых, он позволяет обеспечить хорошую передачу полотна на поверхность 52 американского сушильного барабана 52, так как полотно имеет относительно низкую основную массу в части, вступающей в контакт с поверхностью американского сушильного барабана 52 при более низком общем содержании взвешенных частиц листа по сравнению с ранее применимым, поскольку в контакт с поверхностью американского сушильного барабана 52 вступает меньшая масса волокон. Меньшая основная масса означает, что меньше воды поступает к точкам контакта с американским сушильным барабаном 52. Сжатые зоны являются более сухими, чем подушечные зоны, тем самым обеспечивается общая передача полотна на другую поверхность, например на поверхность американского сушильного барабана 52, с меньшим общим содержанием взвешенных частиц полотна. Во-вторых, такая конструкция позволяет использовать более высокие температуры в американском колпаке 54 без подпаливания или сжигания подушечных зон, что происходит с подушечными зонами, полученными в уровне техники. Температуры в американском колпаке 54 часто составляет более 350^оС, предпочтительно выше 450^оС, а еще предпочтительнее выше 550^оС. В результате по настоящему изобретению обеспечивается более низкое среднее содержание твердых частиц полотна перед американским прессом, чем в известном уровне техники, обеспечивая более полное использование возможностей сушильной системы Yankee Hood. Настоящее изобретение может обеспечить содержание взвешенных частиц в полотне 38 до поступления в американский сушильный барабан как минимум менее 40%, менее 35% и даже меньше 25%.

Благодаря образованию полотна 38 с помощью структурированной ткани 28 углубления в ткани 28 полостью заполняются волокнами.

Следовательно, на поверхности американского сушильного барабана 52 полотно 38 имеет намного большую зону контакта, примерно до 100%, по сравнению с существующим уровнем техники, поскольку полотно 38 со стороны, контактирующей с поверхностью американского сушильного барабана 52, является практически плоским. В то же время подушечные зоны C' полотна 38 остаются несжатыми, так как они защищены впадинами структурированной ткани 28 (фиг.10). Были получены хорошие результаты с точки зрения эффективности сушки при сжатии полотна всего на 25%.

Как показано на фиг.11, контактная зона полотна 40, полученного в существующем уровне техники, с поверхностью американского сушильного барабана 52 намного меньше по сравнению с контактной зоной полотна 38, изготовленного по настоящему изобретению.

Меньшая контактная зона полотна 40 известного уровня техники обусловлена формой полотна 40, которая теперь основывается на структуре структурированной ткани 33.

Вследствие меньшей контактной зоны полотна 40, полученного в соответствии в известном уровне техники, с поверхностью американского сушильного барабана 52 эффективность сушки оказывается ниже.

На фиг.12 показан один из вариантов осуществления процесса формирования структурированного волокнистого полотна 38. Структурированная ткань 28 несет объемное структурированное полотно 38 к современной обезвоживающей системе 50, проходит отсасывающий ящик 67, и затем к американскому сушильному барабану 52, где полотно подается на указанный барабан 52 и в колпак 54 для дополнительной сушки и крепирования перед наматыванием на катушку (не показана).

Рядом со структурированной тканью 28 находится башмачный пресс 56, удерживающий ее в положении по соседству с американским сушильным барабаном 52. Структурированное полотно 38 вступает в контакт с барабаном 52 и подается на его поверхность для дальнейшей сушки и последующего крепирования.

Рядом со структурированной тканью 28 находится вакуумная камера 58, чтобы обеспечить уровень твердых частиц 15-25% на стандартном полотне плотностью 20 г/м² (0,020 кг/м²) при давлении вакуума от -0,2 до -0,8 бар (от -2×10⁴ Н/м² до -8×10⁴ Н/м²) с предпочтительным рабочим уровнем от -0,4 до -0,6 бар (от -2×10⁴ Н/м² до -8×10⁴ Н/м²). Полотно 38, подаваемое структурированной тканью 28, контактирует с обезвоживающей тканью 82 и продвигается к вакуумному барабану 60, создающему вакуум от -0,2 до -0,8 бар с предпочтительным рабочим уровнем от -0,4 до -0,6 бар. Для улучшения обезвоживания над вакуумным барабаном 60 возможна установка кожуха 62 с горячим воздухом. Если, например, применяется коммерческий американский сушильный цилиндр из стали толщиной 44 мм и конвекционным кожухом с подачей воздуха со скоростью 145 м/с, то рабочие скорости для производства бумажных полотенец составляют 1400 м/мин (23,33 м/с) и более и 1700 м/мин (28,33 м/с) и более - для производства туалетной бумаги.

Вместо кожуха 62 возможна установка парораспределительной коробки, подающей пар к полотну 38. Предпочтительно парораспределительная коробка имеет секционную конструкцию, чтобы влиять на дополнительное удаление влаги в поперечном профиле полотна 38. Протяженность вакуумной зоны в вакуумном барабане 60 составляет 200-2500 мм, предпочтительно 300-1200 мм, еще предпочтительнее 400-800 мм. Уровень взвешенных частиц полотна 38, покидающего отсасывающий ящик 67, равен 25-55% в зависимости от заданных параметров. Для повышения содержания взвешенных частиц в полотне 38 после вакуумного барабана и перед американским сушильным барабаном 52 могут применяться вакуумная коробка 58 и источник 65 горячего воздуха. Сеткоповоротный валик 69 может также представлять собой отсасывающий барабан с кожухом подачи горячего воздуха. Барабан 56 содержит башмачный пресс с шириной опоры 80 мм и более, предпочтительно 120 мм и более, с максимальным пиковым давлением не менее 2,5 МПа. Для создания еще большего сжатия, чтобы обеспечить передачу полотна 38 на барабан 52, полотно 38, подаваемое структурированной тканью 28, может приводиться в контакт с поверхностью американского сушильного барабана 52 до прикладывания давления прессом, обеспечиваемым башмачным прессом 56. Кроме того, контакт может обеспечиваться после того, как структурированная ткань 28 пройдет за пресс 56.

Обезвоживающая ткань 82 может иметь проницаемую плетеную основную ткань, соединенную с ватным слоем. Основная ткань содержит идущие в направлении машинной обработки нити и поперечные нити. Идущие в направлении машинной обработки нити - это трехслойные многоволоконные крученые нити. Поперечные нити - это мононити. Идущие в направлении машинной обработки нити также могут быть мононитями и общая структура может быть стандартной многослойной. В любом случае основная ткань сшивается с тонким ватным волокном с весом 700 г/м² и менее, предпочтительно 150 г/м², еще предпочтительнее 135 г/м². Ватное волокно инкапсулирует основную структуру, придавая ей достаточную стабильность. Процесс сшивания может быть таким, что создаются прямые сквозные каналы. Контактная поверхность листа нагревается, чтобы улучшить гладкость S поверхности. Площадь поперечного сечения идущих в направлении машинной обработки нитей больше площади поперечного сечения поперечных нитей. Идущая в направлении машинной обработки нить - это многоволоконная нить, которая может содержать тысячи волокон. Основное волокно соединяется с ватным слоем в процессе сшивания, приводящем к образованию прямых сквозных дренажных каналов.

В одном из вариантов обезвоживающей ткани 82 используется слой волокна, имеющий по меньшей мере два ватных слоя, препятствующий повторному увлажнению слой и связующее. Основная ткань в основном аналогична описанной выше. По меньшей мере один из ватных слоев содержит низкоплавкое двусоставное волокно, используемое для укрепления связи волокно - волокно при нагревании. На одной стороне основной ткани закреплен препятствующий повторному увлажнению слой, который может крепиться к основной ткани с помощью связующего, процесса плавления или сшивания, при этом материал, содержащийся в препятствующем повторному увлажнению слое, соединяется с основной тканью и ватным слоем. Препятствующий повторному увлажнению слой изготавливается из эластомерного материала, тем самым формируя эластомерную мембрану со сквозными отверстиями.

Ватные слои сшиваются, чтобы таким образом вместе удерживать обезвоживающую ткань 82. Это преимущественно оставляет в ватных слоях множество сквозных отверстий от сшивания. Препятствующий повторному увлажнению слой является пористым и имеет каналы для воды или прямые сквозные поры.

В одном из вариантов осуществления обезвоживающей ткани 82 ее структура в основном аналогична описанной выше, но на одной стороне обезвоживающей ткани 82 дополнительно располагается гидрофобный слой, который не поглощает воду, но направляет ее через поры в нем.

В еще одном из вариантов осуществления обезвоживающей ткани 82 основная ткань крепится к сетчатой решетке, выполненной из полимера, например полиуретана, которая размещается поверх основной ткани. Решетка может крепиться к основной ткани с использованием известных процессов, например с помощью экструзии или шелкотрафаретной печати. Сетчатая решетка может устанавливаться на основную ткань с угловой ориентацией относительно идущих в направлении машинной обработки нитей и поперечных нитей. Хотя ориентация выбирается таким образом, что ни одна из частей решетки не является соосной с идущими в направлении машинной обработки нитями, могут использоваться и другие виды ориентации. Решетка может иметь единый рисунок, который может частично прерываться. Кроме того, материал, взаимно соединяющий элементы структуры решетки, может иметь окружные пути, а не является по существу прямым. Сетчатая решетка изготавливается из синтетического материала, например полимера, главным образом полиуретана, который крепится к основной ткани за счет естественных свойств слипания.

В одном из вариантов осуществления обезвоживающей ткани 82 включается проницаемая основная ткань, имеющая идущие в направлении машинной обработки нити и поперечные нити, которые приклеиваются к решетке. Решетка изготавливается из композиционного материала и может быть аналогичной описанной в предыдущем варианте осуществления обезвоживающей ткани 82. Решетка содержит идущие в направлении машинной обработки нити, окруженные композиционным материалом. Решетка имеет составную структуру, выполненную из композиционного материала и идущих в направлении машинной обработки нитей. Последние могут предварительно покрываться композиционным материалом перед размещением в ряды, являющиеся в основном параллельными, в литьевой форме, использующейся для подогрева композиционного материала, что обеспечивает его растекание в рисунок. В литьевую форму может также вводиться дополнительный композиционный материал. Структура решетки, также известная как составной слой, затем соединяется с основной тканью одним из многочисленных способов, в том числе наслаиванием решетки на проницаемую ткань, расплавлением композиционного материала, покрывающего нити так, чтобы он удерживался в нужном положении на проницаемой ткани или повторным расплавлением решетки на основной ткани. Кроме того, для крепления решетки к проницаемой ткани может использоваться связующее.

Ватное волокно может содержать два слоя: верхний и нижний. Ватное волокно вшивается в основную ткань и составной слой, тем самым формируя обезвоживающую ткань 82, имеющую по меньшей мере одну внешнюю поверхность ватного слоя. Ватный материал является пористым по природе, к тому же в процессе сшивания слои не только соединяются вместе, но также создаются многочисленные небольшие пористые полости, простирающиеся в структуру обезвоживающей ткани 82 или проходящие ее насквозь.

Обезвоживающее волокно 82 обладает воздухопроницаемостью 5-100 футов³/мин (2,36-47,2 дм³/с), предпочтительно 19 футов³/мин (8,97 дм³/с) и более, еще предпочтительнее 35 футов³/мин (16,5 дм³/с) и более. Средний диаметр пор обезвоживающей ткани 82 составляет 5-75 мкм, предпочтительно 25 мкм и более, еще предпочтительнее 35 мкм и более. Гидрофобные слои могут изготавливаться из синтетического полимерного материала, шерсти или полиамида, например нейлона 6. Препятствующий повторному увлажнению слой и составной слой могут выполняться как тонкая эластомерная проницаемая мембрана из синтетического полимерного материала или полиамида, которая приклеивается к основной.

Ватные волоконные слои изготавливаются из волокон с линейной плотностью 0,5-22,0 д. текс (0,5-22,0×10^-5 г/м) и могут содержать низкоплавкое двусоставное волокно для укрепления связей волокно - волокно в каждом из слоев при нагревании. Связи могут образовываться за счет использования волокон с низкой температурой плавления, частиц и/или смол. Обезвоживающая ткань может иметь толщину менее 2,0 мм, или менее 1,5 мм, или менее 1,25 мм, или менее 1,0 мм.

Предпочтительные варианты обезвоживающей ткани 82 также описаны в PCT/EP2004/053688 и PCT/EP2005/050198, которые здесь приводятся в качестве ссылки.

На фиг.13 приведен один из вариантов осуществления настоящего изобретения, который в основном аналогичен варианту, показанному на фиг.12, за исключением того, что вместо кожуха 62 с горячим воздухом используется ременной пресс 64. Ленточный пресс 64 содержит проницаемую ленту 66, способную прикладывать давление к нелистовой контактной стороне структурированной сетки 24, которая несет полотно 38 вокруг отсасывающего барабана 60. Лента 66 ленточного пресса с бесконечным формоносителем 64 также известна как лента с удлиненной зоной прессования или связующая ткань, которая может работать при напряжении 60 кН/м с длиной обжатия, большей, чем зона всасывания барабана 60.

Предпочтительные варианты ткани 60 и требуемые операционные процедуры также приведены в PCT/EP2004/053688 и PCT/EP2005/050198, которые здесь приводятся в качестве ссылки.

Вышеуказанные ссылки также полностью применимы к обезвоживающим тканям 82 и прессовой ленте 66, которые будут описаны в приведенных ниже вариантах осуществления.

Когда к структурированной ткани 28 прикладывается давление, подушечные области с высокой плотностью волокна в полотне 38 защищены от действия указанного давления, так как они располагаются в теле структурированной ткани 28, когда они находятся в американском барабане с двумя валками.

Лента 66, специально выполненная как лента 66 с удлиненной зоной прессования, изготавливается, например, из упрочненного полиуретана и/или ткани со свитыми спиралями. Лента 66 является проницаемой, следовательно, он позволяет воздуху проходить насквозь, что способствует повышению способности к удалению влаги из ленточного пресса 64. Влага удаляется из полотна 38 через обезвоживающую ткань 82 и в вакуумном барабане 60.

Лента 66 обеспечивает низкий уровень давления в диапазоне 50-300 кПа, предпочтительно более 100 кПа. Указанное позволяет отсасывающему барабану диаметром 1,2 м иметь напряжение ткани более 30 кН/м, предпочтительно более 60 кН/м. Длина прижатия проницаемой ленты 66 к ткани 28, которая косвенно опирается на вакуумный барабан 60, по меньшей мере равна длине зоны всасывания в барабане 60, хотя контактная часть ленты 66 может быть короче, чем зона всасывания.

Проницаемая лента 66 имеет систему сквозных отверстий, которые могут выполняться, например, сверлением, лазерной резкой, химическим травлением или плетением. Проницаемая лента может быть плоской, без канавок. В одном из вариантов осуществления поверхность ленты 66 имеет канавки и находится в контакте с тканью 28 в части ленты, которая проходит через ленточный пресс 64. Каждая канавка соединяется с рядом отверстий, что обеспечивает проход и распределение воздуха в ленте 66. Воздух распределяется по канавкам, которые создают открытую зону, смежную с контактными зонами, где поверхность ленты 66 оказывает давление на полотно 38. Воздух через отверстия входит в проницаемую ленту 66 и затем перемещается по канавкам, проходя через ткань 28, полотно 38 и ткань 82. Диаметр отверстий может быть больше ширины канавок. Канавки могут иметь поперечное сечение, которое является в основном прямоугольным, треугольным, трапецевидным, полукруглым или полуэллиптическим. Комбинация проницаемой ленты 66 и вакуумного барабана 60 увеличивает содержание твердых частиц в листе по меньшей мере на 15%.

Пример другой конструкции ленты 66: тонкая ткань из свитых спиралей, являющаяся упрочняющей структурой в ленте 66, или ткани из свитых спиралей сама служит лентой 66. Внутри ткани 28 имеется объемная структура, отражающаяся в полотне 38. Полотно 38 имеет более толстые подушечные области, которые защищены при приложении давления, так как они находятся внутри тела структурированной ткани 28. Фактически давление, создаваемое ременным прессом 64 в отношении полотна 38, не отражается негативно на качестве полотна, хотя оно увеличивает уровень обезвоживания вакуумного барабана 60.

Вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на фиг.14, в основном аналогичен варианту, представленному на фиг.13, но в нем используется кожух 68 горячего воздуха, помещенный внутри ленточного пресса 64, чтобы увеличить характеристики обезвоживания ленточного пресса 64, работающего вместе с вакуумным барабаном 60.

На фиг.15 представлен один вариант осуществления настоящего изобретения, который в основном аналогичен варианту, показанному на фиг.13, но содержит сушильный аппарат 70 интенс