CN1317063A - 利用流体压力差制造造纸带的方法和设备 - Google Patents
利用流体压力差制造造纸带的方法和设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1317063A CN1317063A CN99810687A CN99810687A CN1317063A CN 1317063 A CN1317063 A CN 1317063A CN 99810687 A CN99810687 A CN 99810687A CN 99810687 A CN99810687 A CN 99810687A CN 1317063 A CN1317063 A CN 1317063A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reinforcement
- injection molded
- fluid
- injection molding
- resinous material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
- D21F11/006—Making patterned paper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
- B29C39/14—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length
- B29C39/148—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length characterised by the shape of the surface
Abstract
本发明公开了一种制造造纸带(90)的方法和设备。该造纸带包括一个增强构件(40)和一个与增强构件(40)连接在一起的树脂骨架(50)。优选的连续工艺包括以下步骤:把树脂材料(50)放置到具有一定图案的注模表面(20)上,以一个运输速度连续地移动注模表面和增强构件以便至少增强构件的一部分同注模表面的一部分成面对面的关系;施加一个压力差以把树脂材料从从注模表面放置到增强构件并使树脂材料同增强构件连接。该设备包括:一个注模件,该注模件具有带有一定图案的注模表面,优选的是注模件包括多个用于容纳树脂材料的注模孔;一个用于把树脂材料放置到注模表面注模孔内的装置;在预选方向上移动增强构件和注模件的装置;及一个用于产生流体压力差以把流体树脂材料从注模件传送到增强构件的装置。
Description
本发明涉及造纸机器中有利于制造高强度,柔软和具有吸收性纸产品的造纸带,特别涉及包括连接在一起的一个树脂骨架和一个增强构件的造纸带。
通常,一个造纸工艺包括几个步骤。典型的是,造纸纤维的含水纸浆在一个具有小孔的元件上,例如一个长网造纸机的金属丝筛,形成一个胎幅。纸幅在长网造纸机的金属丝筛上或成形金属丝筛上初始成形后,放在另一张环状带形的造纸毯上进行一道或多道烘干工序,该环状带形的造纸毯通常与长网造纸机的金属丝筛或成形金属丝筛不同。该造纸毯通常是指一个烘干纺织物或烘干带。当纸幅处于烘干带上时,烘干或脱水工艺包括真空脱水,通过鼓热空气穿过纸幅烘干,机械处理,或者其中的结合。
在由目前受让人所改进和商业化的通过空气烘干工艺中,烘干编织物可能包括一个所谓的挠曲件,该元件具有一个宏观上成单一平面的,连续的,优选的是具有图案和非随机网络的表面,该表面限定了多个离散的,彼此孤立的挠曲导管。换而言之,该挠曲件可能包括多个不连续的凸起,彼此通过一个实质连续的或半连续的挠曲导管隔离。胚幅同该挠曲件相结合。在造纸过程中,纸幅中的造纸纤维偏移到挠曲导管中而水则从纸幅中通过挠曲导管除去。接着纸幅被烘干并能够通过例如起皱缩短。纤维偏移进造纸带上的挠曲导管中能够通过例如在胚纸幅上施加差值压力来实现。施加差值压力的一种优选的办法是把纸幅暴露在流体压力差值下通过包括挠曲件的烘干编织物。
根据任何通常给定的且在此组合成一个整体作为参考用的美国专利:1985年7月16日授予特罗汉,专利号为No.4.529.480的专利,1987年1月20日授予特罗汉,专利号为No.4.637.859的专利;1994年11月15日授予斯穆科斯基等人,专利号为No.4.364.504的专利;1996年6月25日授予特罗汉等人,专利号为No.5.259.664的专利;1997年10月21日授予拉施等人,专利号为No.4,529480的专利,都可以制造通过空气烘干的纸幅。
通常,制造挠曲件的方法包括在一个具有小孔的元件的表面用液态感光树脂做一个涂层,把涂层的厚度控制在一个预先选择的值,把液态感光树脂涂层通过一个掩膜暴露在具有激活波长的光内,由此防止或减少感光树脂所选择部分的固化。然后感光树脂未固化的部分通过喷水被冲刷掉。几个通常给定的在此组合成一个整体参考用的美国专利公开了造纸带和制造该造纸带的方法:1985年4月30日授予约翰逊等人的专利号为4.514.345的专利;1985年7月9日授予特罗汉的专利号为4.528.239的专利;1992年3月24日授权的专利号为5.098.522的专利;1993年11月9日授予斯穆科斯基等人的专利号为5.260.171的专利;1994年1月4日授予特罗汉的专利号为5.275.700的专利;1994年7月12日授予拉施等人的专利号为5.328.565的专利;1994年8月2日授予特罗汉等人的专利号为5.334.289的专利;1995年7月11日授予拉施等人的专利号为5.431.786的专利;1996年3月5日授予施特尔耶斯二世等人的专利号为5.496.624的专利;1996年3月19日授予特罗汉等人的专利号为5.500.277的专利;1996年5月7日授予特罗汉等人的专利号为5.514.523的专利;1996年9月10日授予特罗汉等人的专利号为5.554.467的专利;1996年10月25日授予特罗汉等人的专利号为5.556.724的专利;1997年4月29日授予特罗汉等人的专利号为5.624.790的专利;1997年5月13日授予艾尔斯等人的专利号为5.628.876的专利;1997年10月21日授予拉施等人的专利号为5.679.222的专利;1998年2月3日授予艾尔斯等人的专利号为5.714.041的专利,在此它们的说明在此组合成一个整体用于参考。
感光树脂的固化已被证明是制造造纸带的一个有效方法,改进方法和产品的研究仍在继续。现在,可以相信的是至少可以通过几种其它不需要固化辅射的方法来制造挠曲件。
相应地,本发明提出了一种制造造纸带的新工艺,首先是把流体树脂材料在一个注模件中成形为所期望的形式,然后把树脂材料从注模件中传送到增强构件中并凝固成一定形式的树脂材料。本发明还提供了一种工艺,其中树脂材料从注模件到增强构件的传送是在流体压力差协助下实现的。本发明还提供了一种工艺,其减少了制造造纸带所需要的树脂材料量,该造纸带包括一个增强构件和一个具有一定形式的树脂骨架。本发明还提出了一种包括一个注模件的设备,该注模件用于把树脂材料成形为期望得到的形式接着把该形式的树脂材料传送到所制造的造纸带的增强构件中。
结合附图,参考下面的描述,本发明的上述和其它目的更明显易懂。
能够通过本发明所述方法和设备制造的一种造纸带,包括连接在一起的一个增强构件和一个具有一定形式的树脂骨架。该增强构件具有一个第一侧面和一个相对的第二侧面。优选但不是必须的是,该增强构件包括一个具有流体渗透性的元件,例如,一个纺织物或一个具有多个通孔区域的筛网。该树脂骨架具有一个顶面和一个底面,顶面和底面分别同增强构件的第一侧面和第二侧面相对应。树脂骨架可以具有一个实质连续的形式,一个不连续的形式,或一个半连续的形式。
一种制造造纸带的方法,该造纸带包括连接在一起的一个增强构件和一个具有一定形式的树脂骨架,该方法包括下列步骤:提供一个增强构件,该构件具有一个第一侧面和一个与第一侧面相对的第二侧面并在它们之间具有一定的厚度;提供流体树脂材料;提供一个至少具有部分流体渗透性的注模件;把流体树脂材料放置在注模件的上面或里面,优选的是以预先选择的形式放置;把增强构件同注模件并置;给同注模件相结合的流体树脂施加流体压力差由此把流体树脂传送到增强构件中,优选的是实质上以预先选择的形式来传送流体树脂材料并使流体树脂材料和增强构件连接在一起;使树脂材料凝固由此形成同增强构件连接在一起的树脂骨架。
优选的是,该方法还包括一个流体树脂的预凝固步骤,该步骤先于施加压力差步骤,以便在施加压力差期间树脂材料达到能充分保持所期望形状的状态。优选的是流体树脂能透入增强构件的整个厚度中。优选的是,这种透入发生在施加压力差步骤期间并且对于树脂材料通过与增强构件中单个的元件相锁定与增强构件有效的连接来说是充分的。本发明设备优选的是还包括一个用于预凝固和/或凝固流体树脂材料的装置,该装置依赖于树脂材料的特性。
优选的是,把流体树脂放置在注模件上面或里面的步骤包括使流体树脂材料和注模件相接触然后从注模件除去多余的树脂。该领域内任何已知的设备都可以用来把流体树脂材料放置在注模件上面或里面。这方面的例子有:一个槽体,一个喷射器,一个挤压机。优选的是,流体树脂材料是以预先选择的形式放置到注模件上面或里面。
优选的是,该注模件具有一个注模表面,其包括多个具有流体渗透性的注模孔用于容纳流体树脂材料在其中。注模孔的形式可以是实质连续的形式,注模孔离散的形式,或一个半连续的形式。在一些实施例中,至少其中一些注模孔具有不同的深度。该注模件还可包括用于容纳增强构件的凹陷。在一个实施例中,该注模件包括一个注模辊,该注模辊具有圆周面和同机器运转方向垂直的纵向轴,该注模辊绕其纵向轴转动。在另一个实施例中,该注模件至少包括一个在预定方向上连续运动的环状带。
我们已经考虑了其中注模孔是由至少注模件一部分上的通孔所形成的实施例。在一个实施例中,注模件包括一个具有通孔的第一带,和一个第二带,其中第一带的一部分同第二带的一部分成面对面的接触关系。当把流体树脂材料放置到这样一个注模件上面或里面时,流体树脂材料放置到第一带的孔内并且可以通过第二带支撑。然后,在该工艺中的一个确定时刻,第一带和第二带分离,以便第一带,优选的是只有第一带,同增强构件并列。
优选的是流体树脂材料是从由环氧树脂,硅树脂,尿烷人造树脂,聚苯乙烯,聚丙烯,硫化橡胶,尼龙,丁二烯,感光树脂,及其中任何结合所组成的组群中选择的一种材料。流体树脂材料优选的是以液态的形式供给并放置到注模件上面或里面。优选的是同树脂材料相接触的注模表面的表面能低于增强构件的表面能。在把树脂材料放置到注模件上面或里面之前,注模件的注模表面可以利用脱模剂进行处理以降低注模表面的表面能。
在优选的连续工艺中,还需要一个以运输速度连续移动注模件和增强构件以便至少增强构件的一部分同至少注模件的一部分成面对面的关系。优选的是,增强构件同注模件接触。增强构件和/或注模表面可以通过一个支撑辊或一个环状支撑带支撑。优选的是该支撑辊同注模件并置且在它们之间形成一个缝隙。优选的是支撑带同注模件并置且能以与至少增强构件的一部分和/或注模件成面对面关系的形式移动。本发明设备优选的是具有一个机器运转方向,并包括一个用于移动增强构件和注模件的装置,优选的是包括一个装置,用于在机器运转方向上移动支撑辊或支撑带以便一部分增强构件与一部分注模件成面对面,最好是接触的关系。该设备可以具有可选装置用于一段预定的时间内彼此相对地压迫增强构件和注模表面。
用于产生流体压力差的装置包括该领域已知的任何装置,例如一个产生真空的设备。流体压力差对于把流体树脂材料从注模件传送到增强构件中应该是充分的。
优选的是,该工艺还包括一个控制造纸带厚度,特别是控制同增强构件连接在一起的树脂材料的厚度到至少一个预选值的步骤。树脂材料的厚度可以通过厚度控制装置来控制,该装置包括但不限于一对并列放置并在它们中间形成一定间隙的辊子,或该领域内任何已知的其它装置,如一个激光束,一个刮刀等等。
优选的是,流体树脂材料从注模件到增强构件实质上是以一个预先选择的形式传送的。该依赖于所制造带的树脂骨架所期望得到的形式,树脂材料从注模件传送到增强构件可以以一种实质连续的形式,包括多个离散凸起的形式,或是一种半连续的形式进行。优选的是,在与增强构件结合后,树脂材料从增强构件的第一侧面向外延伸。
增强构件可以包括多种形式,优选的增强构件包括一个纺织物或一个具有多个通孔区域的筛网。另一个优选的增强构件包括一块毛布。纺织物和毛布结合的增强构件也在考虑之中。
图1为本发明连续工艺和设备一个实施例的侧面示意图。
图1A为图1中1A所指部分的侧视剖面示意图,并显示了一个注模件的实施例。
图2为本发明连续工艺和设备并包括一个支撑带的另一个实施例的侧面示意图。
图2A为图2中2A所指部分的侧视剖面示意图。
图2B为同图2A中相似的部分的侧视剖面示意图,并显示了注模件的另一个实施例。
图2C为注模件另一个实施例的侧视剖面示意图。
图3为本发明连续工艺和设备另一个实施例的侧视剖面示意图,其包括一个由两条环状带构成的组合注模件。
图3A为图3中3A所指部分的侧视剖面示意图,并显示了由两条环状带构成的组合注模件。
图4为本发明工艺和设备另一个实施例的侧面示意图,并显示了由一个辊子支撑的注模件。
图5为本发明工艺和设备另一个实施例的侧面示意图,并显示了包括一个辊子的注模件。
图6为注模件一个典型实施例的部分平面示意图,其包括用于容纳流体树脂材料的注模孔图案和用于容纳增强构件的凹陷图案,两种图案相互介入并具有不同的深度。
图6A为利用本发明工艺和设备制造的造纸带的局部侧视剖面图,该造纸带在增强构件的第二侧面和树脂骨架的底面之间具有一个间距。
图7为利用本发明工艺和设备制造的造纸带的一个典型实施例的局部剖面示意图(沿图7A中的线7-7剖开),该造纸带包括一个同增强构件连接的实质上连续的骨架和多个离散的挠曲导管。
图7A为沿图7中的线7A-7A剖开的俯视示意图。
图8为本发明中注模件的一个典型实施例的局部剖面示意图,该注模件包括多个不同深度的注模孔。
图8A为沿图8中线8A-8A剖开的主视图的一个平面示意图。
图9为利用本发明工艺和设备制造的造纸带另一个典型实施例的局部剖面图(沿图9A中的线9-9剖开),该带包括多个具有不同覆盖层的离散凸起。
图9A为沿图9中的线9A-9A剖开的俯视示意图。
图7,7A,9和9A示意性地表示了一种根据本发明制造的有代表性的造纸带90。此处所用的术语“造纸带”或简称为“带子”是指一个实质上宏观成平面形的结构,至少在造纸的一个阶段用于支撑,最好是也能运送,其上面的纸幅。典型的是,现代工业化规模的工艺使用的是环状造纸带,但需要明确的是本发明可以用于制造造纸带90的离散部分或既固定又转动的平板,该平板可用于制造卷筒手写纸或辊筒纸等等。
如图7和图9所示,造纸带90具有一个纸幅接触面91和一个与纸幅接触面91相对的背面92。造纸带90之所以说成宏观上的平面形是因为当带90的一部分被放入一个平面结构内,总体上看纸幅面91是处于一个平面内。之所以说是“实质上”的平面形是考虑到这样的因素,即偏离绝对的平面是可以的但不是优选的,只要这种偏离不是实质充分地影响到造纸带90实现特定的造纸工艺目的。
根据本发明制造的造纸带90通常包括两个基本的元件:一个骨架50a(优选的是一个由流体树脂材料50制成的硬化的聚合树脂骨架)和一个增强构件40。增强构件40和树脂骨架50a连接在一起。增强构件40具有一个第一侧面41和一个与第一侧面41相对的第二侧面42。第一侧面41在造纸过程中可以与造纸纤维接触,而第二侧面42典型的是同造纸设备接触,例如,一个真空吸入装置的捡拾器仿型滑脚和一个多槽真空盒(两者图中未示出)。
增强构件40能够有许多不同的形式。它可以包括一个纺织件,一个无纺件,一个筛网,一个编织网,一个带子,一个平板等等。在一个优选的实施例中,增强构件40包括一个由许多纱线编织而成的纺织件,如图7和图7A所示。尤其是,该增强构件可以包括一个带有小孔的纺织件,如通常给定的在此组合成一个整体参考用的1994年8月2日授予特罗汉等人专利号为No.5.334.289的美国专利所公开的。包括一个纺织件的增强构件40可以通过一层或多层纱线纺织而成,这些纱线层实质上相互平行并以面对面的方式相接触。通常给定的美国专利1997年10月21日授予拉施等人的专利号为5.679.222的专利;1996年3月5日授予施特尔耶斯二世等人的专利号为5.496.624的专利,及1996年8月14日以布蒂利耶名义申请的申请号为No.08/696.712且名称为“具有双向交替编织纱线的造纸带”的专利申请,它们在此组合为一个整体参考用。造纸带90还可以利用包括一块毛布的增强构件制造,如通常给定的1995年2月15日以特罗汉名义申请的申请号为No.08/391.372且名称为“使用能够感光的树脂用于造纸的方法”专利申请所描述的,该申请在此为被组合成一个整体参考用。
造纸带90的增强构件40强化了树脂骨架50a并且优选的是具有一个合适的在造纸过程中造纸纤维在压力作用下能够偏移其中的凸起区域。根据本发明,优选的是增强构件40具有流体渗透性。增强构件40在上下文中,此处所用的术语“流体渗透性”是指增强构件的一种状态,该状态允许流体,如水和空气,至少在一个方向上穿过该增强构件40。正如本领域熟练人员容易地认识到的,具有流体渗透性增强构件的造纸带通常用于制造纸幅时通过空气烘干过程中。
如图7,图7a,图9和图9a所示,增强构件40同树脂骨架50a相连接。树脂骨架50a包含凝固的树脂材料50,也就是说树脂骨架50a是流体树脂材料50的一个固态阶段。在这种意义上来说,在本发明描述的上下文中交换使用术语“树脂材料50”和“树脂骨架50a”是适当的。树脂骨架50a具有一个顶面51和一个与顶面51相对的底面52。在造纸过程中,骨架50a的顶面51同造纸纤维接触,并由此确定了生产的纸幅形式。骨架50a的底面52,至少在部分实施例中(图7和图7a),可以与造纸设备接触,在这些实施例中,骨架50a的底面52和增强构件40的第二侧面42可以放置在一个相同的宏观上平面内。换而言之,在骨架50a的底面52和增强构件40的第二侧面42之间可以具有一个间距Z,如图6A所示。
骨架50a的另一个实施例(未示出)可以包括一个底面52,该底面52具有一个通道网络,该通道网络提供了具有不规则纹理的背表面,如通常给定的1994年1月4日授予特罗汉的专利号为5.275.700的美国专利所描述的,在此该专利作为参考。这后两个骨架50a的实施例-一个在骨架50a的底面52和增强构件40的第二侧面42之间具有一个间距(图6A),及另一个具有不规则纹理的背表面52-这有益于在骨架50的底面52和造纸设备的表面之间提供泄漏。泄漏减少或甚至完全消除,造纸过程中给纸幅突然施加真空压力,由此减缓公知的针孔现象。
相对于增强构件40的第一侧面41转动一个角度的骨架50a在本发明中被组合成一个整体。此处所用的术语“成一个角度”的骨架50a是指骨架50a,其中,如果在剖面图中看,增强构件40的第一侧面41与离散的挠曲导管95(在连续骨架50a的例子中)或是离散的凸起(在包括多个离散凸起的例子中)的纵向轴成锐角。通常给定的申请号为No.08/858.661和No.08858.662的专利申请中公开了这些实施例,两个申请的名称都为“纤维网,利用具有截面成一个角度的结构的造纸带制造纤维网的方法和设备,及制造带的方法”并且在1997年5月19日以拉里L.休斯敦名义进行了申请,在此为参考用该申请的说明书被组合为一个整体。
根据本发明的工艺的第一个步骤包括提供增强构件40。如上所述,增强构件40是一个基层,该基层可以包含多种不同的形式,例如一个纺织件,一块毛布,一个筛网,一条带子等等。增强构件40,特别是包含一个纺织件的增强构件40的更详细的描述在通常给定的美国专利5.275.700中可以找到。不考虑其特殊的实施例,增强构件40具有一个第一侧面41和一个第二侧面42,如图6A,图7和图9所示。造纸过程中,在形成的造纸带90中,第一侧面41面对着(在一些实施例中可以接触)造纸纤维,而同第一侧面41相对的第二侧面面对着(典型的是接触)造纸设备。在不考虑增强构件40合并到造纸带90中时(即合并之前,之中,之后),此处所用的增强构件40的第一侧面41和第二侧面42总是通过它们各自的名字提及。增强构件40的第一侧面41和第二侧面42之间的间距构成了增强构件的厚度,在此称为“h”(见图7和图9)。在本发明优选的连续工艺中,增强构件40在机器运转方向上连续地移动,该方向用字符表示为“MD”。此处所用的术语“机器运转方向”同造纸中传统所用的术语一致,该术语在此是指同纸幅穿过造纸设备流动方向平行的方向。如此处所用的,在本发明工艺中“机器运转方向”是指同增强构件40流动方向平行的方向。需要明确的是机器运转方向是一个相对的术语,它的确定涉及工艺中增强构件40在一个特定点的运动。因此,在本发明一个给定的工艺中机器运转方向可能(典型的就是)改变几次。
图1,图2,图3和图3A示意性表示的几个优选连续工艺的实施例中,增强构件40绕着辊子71在机器运转方向移动,并穿过辊子71和辊子71b之间的缝隙。在图2和图3所示的实施例中,增强构件40还穿过辊子70b和72b之间的缝隙。在图2和图3所示的实施例中,增强构件40还通过一个环状带80支撑在辊子70b和72b之间的缝隙与辊子71和辊子71b之间的缝隙之间。支撑带80绕着辊子72a和72b连续地转动。在图1,图2和图3中,辊子71,72a和72b逆时针方向转动,该方向用方向箭头“B”表示,辊子70a和辊子70b顺时针方向转动,该方向用方向箭头“A”表示。在图4所示的实施例中,增强构件40由一个沿方向箭头“B”所示的逆时针方向转动的辊子15支撑在辊子70a和辊子70b之间。在图5所示的实施例中,增强构件40由一个注模件支撑并穿过注模辊与辊子70e之间的第一缝隙和注模辊与辊子70f之间的第二缝隙,该注模件包括一个顺时针方向(箭头“A”所示的方向)转动的注模辊。辊子70e和70f沿箭头“B”所示的逆时针方向转动。
本发明工艺的下一个步骤包括提供流体树脂材料50。此处所用的术语“流体树脂”是指多种聚合树脂和塑料,在一定的条件下和/或一定的时间内,它们能够达到并维持流体或液态状态,以便树脂材料50能够充分注模成所期望形状的结构,然后凝固且优选的是固化,从而形成骨架50a,正如上面所描述的一样。本发明的流体树脂可以包含从下面一组材料中选择的一种材料,该组材料包括:环氧树脂,硅树脂,尿烷人造树脂,聚苯乙烯,聚丙烯,硫化橡胶,尼龙,丁二烯,感光树脂,及其中任何的结合。
合适的液态树脂材料50的实例包括硅树脂,包括但不限于:“Smooth-sil 900”,“Smooth-sil 905”,.“Smooth-sil 910”,及“Smooth-sil950”。合适的液态树脂材料50的实例包括聚氨基甲酸酯,包括但不限于:“CP-103 Supersoft”,“Foumula 54-290 Soft”,“PMC-121/20”,“PL-25”,“PMC-121/30”,“BRUSH-ON 35”,“PMC-121/40”,“PL-40”,“PMC-724”,“PMC-744”,“PMC-121/50”,“BRUSH-ON 50”,“64-2Clear Flex”,“PMC-726”,“PMC-746”,“A60”,“PMC-770”,“PMC-780”,“PMC-790”。所用上述实例材料都可以从宾夕法尼亚州伊斯顿的斯穆斯昂有限公司(Smooth-on,Inc.,Easton,PA,18042)购得。其它液态树脂材料50的实例包括多成份材料,例如两种成份的液态塑料“Smooth-Cast 300”,及一种液态橡胶混合物“Clear Flex 50”,二者都可以从斯穆斯昂有限公司(Smooth-on,Inc.)购得。
感光树脂也可以用作树脂材料50。感光树脂通常是在放射线作用下固化或交联的化合物,该放射线典型的是紫外线。包含更多液态感光树脂信息的参考资料包括格林等人的“感光交联树脂系统”,载于杂志《宏观科学概览-大分子化学》,1981-82年,C21(2),187-237页(“Photocross-Linkage Resin Systems”,J.Macro-Sci.Revs Macro Chem.C21(2),187-237(1981-82));巴耶尔的“紫外线固化技术评论”,载于《塔普伊纸合成纤维会刊》,1987年9月25-27日,167-172页(“A Review ofUltraviolet Curing Technology”,TAPPI Paper Synthetics Conf.Proc.,Sept.25-27 1987,pp.167-172);及施米德尔的“紫外线固化的柔软涂层”,载于涂层纺织品杂志,8,10-20,1978年7月,(“Schmidle,Ultraviolet CruableFlexible Coatings“,J.ofCoated Fabrics,8,10-20(July,1978))。前面三个参考资料在此被组合成一个整体参考。特别是优选的液态感光树脂包括在由康涅荻格州沃特伯里的麦克德米尔德有限公司(MacDermid,Inc.,ofWaterbury,CT.)生产的Merigraph系列的树脂中。
能够组成本发明树脂材料50的热敏树脂的实例包括但不限于:一组热敏性的人造橡胶Hytel(例如Hytel4056,Hytel7246,及Hytel8238);及尼龙Zytel(例如Zytel101L,及Zytel132F),它们从特拉华州惠灵顿的杜邦有限公司可以购得。
优选的是,流体树脂材料50以液体或流体的形式提供。然而,本发明打算使用以固体形式提供的流体树脂材料50。在后例中,需要一个液化树脂材料50的附加步骤。流体树脂材料50最好供给到一个储料器5(见图1,2,3,4和5)其能够提供合适的条件(例如温度)以保持流体树脂材料处于流体状态。此处所用的术语“流体”和“液体”是指树脂材料50的一种状况,状态,或阶段,在该状况下,树脂材料50能够流动并能把树脂材料50放置到一个表面上或面内,此处该表面具有立体的形式,因此树脂材料50能够与该表面的立体表面形式完全一致。如果树脂材料50用热塑树脂或热固树脂,有代表性的是,比树脂材料50熔点稍高的一个温度是保持树脂处于流体状态期望得到的温度。如果树脂材料50完全处于流体状态,那么就认为树脂材料50处于或高于“熔点”。合适的储料器55是一个槽体,该槽体在本发明的几个附图中都示意性地表示出来了。该槽体具有一个封闭的底和封闭的侧壁及外侧壁。该槽体的内侧壁敞开以使流体树脂材料50放置其中同注模件20自由地接触。如果树脂材料50包含热塑树脂,储料器55和注模表面21最好是加热以防止液体树脂过早的凝固。
本发明工艺的下一步是提供一个注模件20,其具有流体渗透性。此处所用的“注模件20”是一种结构,能够容纳流体树脂材料50然后把树脂材料50传送到增强构件40,优选的是,树脂材料50以完全预选的方式传送。注模件20具有“流体渗透性”因为注模件20上至少一部分或多个部分允许流体,如水和空气,至少在一个方向上穿过注模件20。尤其是,上下文中涉及注模件20的术语“流体渗透性”是指注模件20上至少一部分或多个部分的一种状况,该状况使得上述部分给流体提供通路穿过其中即注模件20的两个相对面21和22之间。根据本发明,注模件20至少具有的部分流体渗透性对于穿过注模件20有效施加一个压力差以把树脂材料50从注模件20传送到增强构件来说应是充分的,如下面更详细的描述。
在优选的连续工艺中,注模件20包含多个不同的实施例。在图1-4所示的实施例中,注模件20包含一个环状注模带,然而在图5所示的实施例中,注模件20包含一个注模辊。不考虑它们的实施例,注模件20具有一个注模表面21优选的是该表面具有立体的形式用于容纳流体树脂材料50,因此流体树脂材料与立体形式完全一致。优选的是注模表面21包含一个预定形式的具有流体渗透性的注模孔25,如图3A,5,6和8所示。此处所用的,“注模表面21”是一类术语,指注模件20的所有表面,包括固有的表面,例如注模带的外(最高的)表面或注模辊的外(相当于一个较大的直径)表面,及注模孔的内表面。流体树脂材料放置在注模表面21的上面(或里面)。
在本发明优选的连续工艺中,注模件20以一个运输速度连续地运动由此运送树脂材料50。本领域的熟练人员会容易地想到,在包含一个转动注模辊的实施例中(图5),运输速度包含在注模表面21的一个周边上测量到的一个表面速度。在图5中,注模辊的转动方向用方向箭头“A”表示。在图1,2,3和4所示的实施例中,包含一个注模带的注模件20由至少一对顺时针转动的(支撑辊的转动方向用方向箭头“A”表示)支撑辊支撑。
此处所用的术语“注模孔”是指注模表面21内的凹陷(或空穴),或孔的一种形式,其用于容纳来自储料器55的树脂材料50,然后把流体树脂材料50以预先选择的方式放置到增强构件40上。注模孔25在注模表面21内可以包含连续的形式,如图6所示;在该例中,树脂材料50以连续的形式传送到增强构件40上。此处所用的所谓“实质连续”的形式是指容许同绝对连续有偏离,只要这种偏离没有负面影响到本发明的工艺及实现和所期望的最终产品-造纸带90的质量。图7和图7A所示是造纸带90典型的实施例,该造纸带具有实质上连续的树脂骨架50a并通过利用连续形式的注模孔制造。
换而言之或另外,注模孔可能包含离散形式的凹陷或孔。在后例中,树脂材料50以一种包含多个离散凸起的形式从注模孔25传送到增强构件40。示意图9和9A所示为典型的具有包含多个离散凸起树脂骨架50a的造纸带90,其中凸起从增强构件40的第一侧面41向外伸出。实质上连续的注模孔和离散的注模孔结合的形式即半连续形式也在本发明考虑之内。
在一些实施例中,注模孔25在相互对立的表面21和22之间可能包括穿过注模件20的通孔,如图1A和2A所示。在图3和3A所示的一个优选实施例中,注模件20包含一个环状复合带,该复合带由第一带20a和第二带20b构成。第一带20a具有多个穿过它的通孔。这些通孔构成了注模孔25。在图3所示的连续工艺中,第一带20a的一部分同第二带20b的一部分面对面地接触,因此在第一带20a的一侧,第二带20b“封闭”了20a上的通孔,如图3A所示。当树脂材料50放置到第一带20a的通孔内,第二带20b阻止树脂材料50从第一带20a的通孔内漏出。当增强构件40同第一带20a并列时(图3A),树脂材料50既在第一带20a的通孔内同时又位于增强构件40与第二带20b之间。在后面的工艺中,第一带20a与第二带20b分离,同时优选的是增强构件40继续同第一带20a紧密结合。现在对树脂材料50有效地施加一个流体压力差以把树脂材料50从第一带20a的通孔内传送到增强构件40,下面还要进行更详细的描述。在图3和3A所示的实施例中,第二带20b可以具有流体渗透性也可以没有流体渗透性。在后种情况下,注模件20的流体渗透性只有在第一带20a和第二带20b分离后才能实现。
注模件20的次优选实施例也是可能的,如图1A,2A所示。在该实施例中,注模件20包含一个单一的带子且上面具有通孔。在该例中,流体树脂材料50的粘度,注模件20上通孔的尺寸和形状,树脂材料50处于孔内的时间,及其它的相关工艺参数应加以选择以防止流体树脂材料50过早地(即在注模带20和增强构件40并列之前)从注模件20上的通孔内漏出。本领域的熟练人员很容易想到,对于本发明的一个特定工艺和设备来说上述参数是相互依赖和不可分的。
图2B所示是注模件20的另一个实施例。在图2B中,注模件20的注模表面21上具有图案,如上所述。注模孔25用于容纳流体树脂材料50。图2B中,至少注模件20的一部分29具有流体渗透性。具有流体渗透性的部分29在为把树脂材料50从注模件20传送到增强构件40而施加压力差的方向上同注模孔相一致。图2C为注模件20的另一个实施例,其包括一个相对薄的有流体渗透性的支撑件20c和一个同支撑件20c相连接的具有图案的元件20d。支撑件20c上供流体可渗透过的部分没有件20d的相应部分。具有图案的元件20d可以有流体渗透性也可以没有。
具有流体渗透性的注模件20(或注模件20上具有流体渗透性的部分)能够用该领域内许多种合适的流体渗透性材料制造。实例包括但不限于:碳氟化合物,如聚四氟乙烯(或PEFE,所知的如Teflon);从特拉华州纽瓦克的W.L.戈尔联合有限公司(W.L.Gore & Associaes,Inc.)可以购得的GoreTex;从马塞诸塞州贝德福德的米利波有限公司(Milipore Corpo.)可以购得的多孔材料;由米尼苏达州圣保罗的3M有限公司(3M Corporation)生产的具有微孔的带;多种烧结材料,例如,由纽约州米尼奥拉的马丁昆茨有限公司(Martin Kurtz & Co.,Inc.)生产的Dynapore牌能渗水的不锈钢金属网层压胶合布;及德国厄尔德的哈沃波伊克(Haver & Boecker)和印度孟买的哈沃标准印度私人有限责任公司(Haver Standard India Pvt.Ltd.(HAST))生产的纺织金属网布。
注模孔25至少具有符号“D”所示的一个深度(图8)。深度D通常确定(但不是必须相等)了从注模孔25放置到增强构件40的树脂材料50的厚度。此处所用的术语注模件25的“深度”表示几何上明显的凹陷凹进注模件20的程度。图8和8A所示是注模件20一个例子的局部视图,其包括一个注模辊并具有多个离散的注模孔25。注模表面21上的固有部分21a是辊子的圆周面上不受注模孔25影响的部分,典型的是辊子圆周上同辊子更大的直径相一致的部分。在图8和8A中,固有部分21a是外圆周上的一个连续部分其包围着离散的注模孔。图8和8A中,每个注模孔25包括两个几何上明显的凹陷,一个第一凹陷25a(相对大的)和一个第二凹陷25b(相对小的),两个凹陷具有典型的圆形形状,如图8A所示。第一凹陷25a具有一个第一深度D1,第二凹陷25b具有一个第二深度D2,第一深度D1比第二深度D2要深,或者说图8中的每个注模孔25都具有两个深度,第一深度D1和第二深度D2。图9和图9A为带子90的示意图,它通过使用图8和图8A中的注模件20制造。带子90上的骨架50a包含多个离散的凸起,每个凸起都具有两个“高度”:一个同第一凹陷25a的第一深度D1相一致的(当不是必须相等)第一高度h1,及一个同第二凹陷25b的第二深度D2相一致的(当不是必须相等)第二高度h2。需要说明的是,上述例子仅仅是为了说明而不是为了限定。实际上,在本发明中使用的具有不同深度的注模孔25可以具有无数种形状及它们的排列和组合。
图8和8A中所示的注模孔25几何上是对称的,需要明确的是,如果愿意的话,几何上不对称的注模孔25也可以使用(没有图示)。如上所述,成角形状的注模孔25可以用于制造成角形式的树脂骨架50a。另外,注模孔25这样的实施例也可能存在(没有图示),即在其中,一个特定的深度D与一个几何上明显的形状之间的关系不明显,或者甚至不可能建立。通过提供相应形状的注模表面21,本发明工艺允许方便地制造出期望得到的任何形状的树脂骨架90。
本发明工艺的下一步包括把流体树脂材料50放置到注模件20的上面或里面。优选的是,流体树脂材料50以一种实质上预定的方式放置到注模件20的上面或里面。这就是说,把流体树脂材料50放置到注模件20的“上面”或“里面”是考虑到下面的因素,即根据本发明,注模件20可能具有许多种注模表面的例子(上面所确定的),该注模表面用于容纳流体树脂材料50。使用连接的“上面或里面”是想反映这样的因素,即注模表面21可能实质上是一个平面,在这种情况下流体树脂材料50放置到注模件20的“上面”,或者其中包含了注模孔25的一个立体形式(见图8),同时这也是优选方案,在这种情况下,流体树脂材料50是放置到注模件20的“里面”。同时也是想要反映放置流体树脂材料50的不同方法。例如,流体树脂材料50可以放置到具有注模孔25的注模件20的上面,然后,多余的树脂材料50通过擦拭或该领域内已知的其它技术除去。换而言之或另外,树脂材料50可以直接放置到注模表面21的注模孔25内。在本发明上下文中,转折的“上面或里面”包括了连接的“上面和里面”,这对于本领域的熟练人员来说也是应该能够理解的。
通常,在一个优选的连续工艺中,放置树脂材料50的步骤包括:首先,使注模表面21同流体树脂材料50接触,然后当注模表面21移动时把注模表面21上的多余树脂材料50除去。优选的是,多余的树脂材料50回到树脂材料50的储料器55内(例如槽体)。这样做可以充分地减少,甚至事实上消除树脂材料50的浪费。本领域内任何已知的放置装置都可用在本发明设备1中来完成这个步骤。此处所用的术语“放置装置”是指任何能够把大批量的流体树脂材料50按所需量传送到注模表面20的装置,例如能够和注模件相通的一个喷嘴,一个挤压机或其它合适的装置。术语“放置”是指流体树脂材料50从大批量的形式(例如从上述的槽体55内)到注模表面21的上面或里面,和/或到注模孔25内的传送,以便流体树脂材料50能以实质上统一的方式浇注到注模孔25内。除去多余的树脂材料50可以通过从注模表面21上擦拭和/或刮掉多余的树脂材料来完成,或是用本领域已知的其它方法来完成。
下一个步骤在连续工艺中是最优选的并且也是必须的,该步骤包括以一个传送速度连续地移动注模件20和增强构件40以便至少一部分增强构件40同至少一部分注模件20成面对面的关系,尤其是,注模表面20具有同其结合的流体树脂材料。优选的是,在一段预定的时间内,增强构件40上面对着注模表面20的部分同注模表面20接触。如下所述的,最好的是该时间段对于树脂材料材料50在流体压力差作用下从注模件20传送到增强构件40来说是充分的。
根据本发明,在被放置到注模件20上面或里面之前,树脂材料50保持完全的流体状态。优选的是,树脂材料50应该具有足够的流动性以均匀地浇注注模孔25。在一些实施例中,树脂材料50在被浇注到注模孔25内后立刻开始凝固。在对树脂材料50施加压力差并把它从注模件20传送到增强构件40的步骤中,要使树脂材料50充分保持其形状就需要一个更优选的预凝固步骤。此处所用的术语“预凝固”是指树脂材料50部分凝固以便树脂材料50能充分保持所期望得到的形状,并且还足够柔软以便能有效地同增强构件40连接。预凝固的程度依赖于树脂材料50的类型和粘度,及注模表面21和增强构件40相关的几何形状。一个固化设备100可以用于预凝固,如示意图1和2所示。
与注模件21相结合的树脂材料50优选地预凝固后,下一步骤包括对树脂材料50施加压力差以把树脂材料50从注模件20传送到增强构件40并使其同增强构件40连接。根据本发明,在所考虑的一个实施例中,放置在注模孔25内的树脂材料50预凝固以便树脂材料50的外表面首先凝固,该外表面同注模孔25的内表面直接接触,而余下的放置在注模孔25内的注模材料50仍是完全地处于流体状态。接着,树脂材料50至少部分已凝固的外表面对于余下的至少部分仍处于流体状态的树脂材料50而言起到一个壳体的作用。这个实施例在使用具有通孔的增强构件40的工艺中特别有益,例如该增强构件40为一纺织品增强构件40。在该实施例中,当对部分凝固的树脂材料50施加压力差时,树脂材料50被“推着”穿过增强构件40的纱线进入增强构件40并且不破坏树脂材料50的形状,因为部分凝固的“壳体”保持了放置到增强构件40内的树脂材料50的形状,其中树脂材料40穿过的纱线构成了增强构件40的第一侧面41。
尽管不必须但典型的是,树脂材料50不仅仅是附着在增强构件40上,而是绕在增强构件40的结构元件上(例如,纺织品增强构件40的单个纱线),并充分地同它们固定,因此至少部分地包住其中的一些元件。流体压力差迫使树脂材料50在增强构件40的元件之间进行渗透。
优选的是,注模件20面对着(最好是接触)增强构件40的时间对于树脂材料50在压力差作用下从注模件20传送到增强构件40而言应该是充分的。更好的是,该时间对于树脂材料50,至少是部分地,同增强构件40连接而言是充分的,最佳的是树脂材料50以所期望的形式(与注模表面21的形式实质上一致的形式)同增强构件40连接。即考虑到只要与注模件20上面或里面形成的绝对准确的形式相比有微小的背离或变形不实质地影响造纸带的完成,上述背离或变形是能够接受的,所以同增强构件40连接的树脂材料50的形式最好与注模表面21预先选择的形式“实质上”一致。例如,假设传送树脂材料期间,在一些实施例中,树脂材料50可能横向膨胀而厚度缩小,注模孔25的尺寸可能做的比树脂骨架50a所希望得到的相应尺寸小。
用于产生和对树脂材料50施加流体压力差的装置30在该领域内是公知的,这样的装置包括但不限于:例如,一个真空设备,一个鼓风机,一个液压泵和类似的装置。液压泵使用诸如油和水的液体介质来产生流体压力差。
此处所用的术语“真空设备”是个类术语,是指在注模件20上相对的侧面21和22之间能产生一个压力差的任何装置。需要指出的是,真空设备包括设计产生“正”压力的装置和设计产生“负”压力的装置。此处所用的“正”压力是指比周围压力即大气压力高的压力;“负”压力是比大气压力低的压力。例如,如果树脂材料50包含热敏聚合物,就要使用气体来产生正压力。由于气体的膨胀,变冷,由此冷却和凝固树脂材料50。包含自由原子引爆剂的气体可以用来固化特定类型的树脂材料50。
在一些实施例中,可能希望对给树脂材料50施加的压力差进行控制以避免突然施加压力,这样可以防止在注模件20上面或里面形成的树脂材料50的形状受到破坏。例如,当注模件20和增强构件40在机器运转方向上运动时,流体压力差施加的速度可以逐渐地或离散地增加。换而言之或另外,在压力差施加区域支撑增强构件40的表面可以,如果适用的话,制成具有图案的形式以在支撑表面和增强构件40之间提供泄漏。仅是为了举例说明,在图2,3和3A中,该支撑表面包含支撑带80的一个表面;在图4中,该支撑表面包含支撑辊15的一个表面。控制给树脂材料50施加压力差的速度的这些方法和其它方法在通常给定的1998年7月7日授予特罗汉等人的专利号为5.776.311的美国专利中有更详细的描述,为了公开多种控制压力差施加给与注模件20结合的树脂材料50的速度的方法,该说明书在此为组合成一个整体参考。
优选的是,同树脂材料50结合的注模表面21的表面能比增强构件40的表面能要低。在注模表面21和增强构件40之间产生能差有几种方法。包含注模表面21的材料可以本身就具有相对低的表面能,或者经过处理降低其表面能。换而言之或另外,在把树脂材料50放置注模件20的上面或里面之前,可以用脱模剂60对注模表面21进行处理。脱模剂60的实例包括但不限于:“Ease ReleaseTM”,“PermareleaseTM,“AqualeaseTM”和“ActileaseTM,它们从斯穆斯昂有限公司(Smooth-On,Inc)都可以购得。脱模剂60的储料器55在几个图中都示意性地表现为一个喷嘴。然而,需要明确的是脱模剂60可能被刷到或擦拭到注模表面上,在这种情况下,储料器55包括一个刷子,一个槽体,或本领域内其它合适的装置。在一些应用中,可能必须给注模表面21使用两个或多个脱模剂60涂层。在一些注模表面具有微孔的实施例中,可能希望对脱模剂60或/和注模表面21进行加热以促进脱模剂60渗透到注模表面21内,由此在把树脂材料50放置到注模表面21上之前封闭这些孔。
如果愿意,注模件20还可以制成具有凹陷26的形式(图6)该凹陷用于容纳增强构件40。然后,当增强构件40同注模表面21并列时,增强构件40至少部分凹进注模表面21。增强构件40可以完全凹进注模表面21上的凹陷26内,这种情况下,凹陷26的深度不小于,最好是等于增强构件40的厚度h。换而言之,增强构件40也可以部分凹进凹陷26内,这种情况下,凹陷26的深度比增强构件40的厚度小,图6中,用于容纳流体树脂材料50的注模孔25的图案叠加在用于容纳增强构件40的凹陷26的图案上。图6中,注模表面21上用于支撑增强构件40的部分用21s表示;用于支撑树脂材料50的部分用21r表示。优选的是,执行一个用凹陷26容放增强构件40的步骤。
增强构件40在支撑带80(图2,3和3A)或支撑辊15(图4)中也可以是凹陷进去的(没有图示),至少是部分凹陷。这种情况下,当造纸带90形成时,在增强构件40的第二侧面42与树脂材料50的底面52之间可能形成一个间距“Z”,如图6所示。在一个通过空气烘干的造纸带中,间距“Z”使得造纸带同造纸设备(例如一个真空箱或一个捡拾器仿型滑脚)接触的表面与同造纸设备接触表面的背面92之间产生泄漏。该泄漏减轻了对放置在造纸带90上纸幅所突然应用的真空压力,并因此降低,如果没有完全消除,所谓的针眼的形成。本领域的熟练人员会认识到,术语“针眼”是指由于对纸幅突然应用真空压力,使得一定数量的纤维从纸幅中脱离,从而在脱水的纸幅中形成针状大小的小孔,或“针眼”。一些纤维可能完全穿过造纸带,由此除了形成针孔还会造成纤维堵塞真空脱水机械。
本领域的熟练人员将会理解从注模件20传送到增强构件40上的注模材料50的形式反映了注模表面21的形式。因此,如果注模表面21包含了实质连续形式的注模孔25,如图6所示,传送到增强构件40上的注模材料50也是实质连续的形式。另一方面,假如注模表面21包含了多个离散的注模孔25,如图8和8A所示,传送到增强构件40上的注模材料50的形式就包括多个树脂凸起,如图9和9A所示。
本发明工艺的下一个步骤包括同增强构件40连接的树脂材料50的凝固。此处所用的术语“凝固”及其由来是指把液态变成固态,或部分固态的工艺。典型的是,凝固包含一个阶段变化,从液体阶段到固体阶段。术语“固化”是指其中有交联发生的凝固。例如,感光树脂可以通过紫外线辐射固化,如通常给定的美国专利5.334.289;5.275.700;5.364.504;5.098.522;5.674.663;及5.629.052所描述的,所用这些专利组合成了一个整体参考。优选的是,凝固步骤包括树脂材料50的固化。
如上所述,树脂材料50的预凝固最好在流体树脂材料50放置到注模件20的上面或里面之后尽可能早地开始。当增强构件40和注模表面21成面对面的关系时最好是凝固仍在继续。树脂材料50的凝固方法有赖于其特性。如果使用热塑性塑料或热固树脂,凝固包括冷却传送到增强构件40的树脂材料50。感光聚合树脂可以通过通常给定的美国专利4.514.345;5.275.700所述的固化方法来固化,在此所述专利组合成一个整体参考并被上面的描述引用。包含多成份树脂或塑料的树脂材料50通过被混合在一起的优点是在一个预定的时间段内可以自然地凝固。
示意图1和2所示的例子中,固化设备100和增强构件40的第二侧面42并列。依赖于树脂材料的50类型,固化设备100包括但不限于:一个用于增加交联反应速度或冷凝聚合物冷凝速度的加热器;用于热塑性塑料凝固的冷却器;能够提供红外线固化放射线,微波固化放射线,或紫外线固化放射线和类似放射线的多种设备。通常给定的专利申请,1997年2月13日以特罗汉的名子申请,申请号No.08/799.852,名称为“用于产生平行放射线以固化感光树脂的设备”;1997年2月13日以特罗汉等人的名子申请,申请号No.08/858.334,名称为“用于产生受控制的放射线以固化感光树脂的设备”,它们在此被组合成一个整体参考是为了显示固化设备100的几个实施例,该固化设备能够用于包含感光树脂的树脂材料50的凝固。
随意地,在本发明工艺中,可以提供一个控制造纸带90厚度H(见图7)的步骤。通过控制覆盖层OB(见图7)即树脂骨架50的顶面51与增强构件40的第一侧面41之间的间距,可以把厚度H控制在一个预先选择的值。同样,通过控制注模表面21上凹陷26的深度或用于支撑增强构件40的支撑面上凹陷的深度可以控制厚度H。控制厚度H的另一种方法包括在树脂材料50已经从注模表面21传送到增强构件40后及树脂骨架至少已经部分形成后改变树脂材料50的厚度。例如,树脂材料50的厚度能够通过本领域已知的机械方法来调整。示意图3所示的厚度控制装置85包括两个相互并列放置的辊子在它们中间有一个间隙。通过调整装置85辊子之间的间隙,可以控制所制造的造纸带90的厚度。换而言之或另外,该厚度控制设备可以是一个转动的砂磨辊,一个刨刀,一个激光器,或其它本领域公知的适合控制造纸带90厚度的装置。
本发明的方法和设备显著地减少了制造造纸带90所需要的流体树脂量,因此具有经济益处。现有领域内使用感光树脂和固化放射制造造纸带的方法需要给增强构件40加一个感光树脂涂层,固化所选择部分的树脂涂层,然后除去(典型的是冲刷掉)未固化的树脂涂层。相对于整个树脂涂层大约冲刷掉25%至75%的树脂。在本发明中,树脂骨架50a所需要的确切树脂量可以就是在注模表面21里面或上面所成型的树脂量。放置到外表面21a(固有的)上多余的树脂量通过本领域公知的任何方法能够容易地回到树脂材料50的储料器55内(最好是)再利用,由此完全消除了树脂材料50的浪费。另外,本发明的方法和设备还允许生产出无限个立体形式的树脂骨架50a。
Claims (16)
1.一种用于制造具有一个增强构件和一个与该增强构件连接在一起的树脂骨架的造纸带的方法,该方法包括以下步骤:
(a)提供一个增强构件,该构件具有一个第一侧面和一个与第一侧面相对的第二侧面,并且两个侧面之间具有一个厚度;
(b)提供流体树脂材料;
(c)提供一个注模件,该注模件至少具有部分流体渗透性;
(d)把流体树脂材料,优选的是以预先选择的方式,放置到注模件的上面或里面,优选的是通过让注模件和流体树脂材料相接触来完成放置;并把多余的流体树脂材料从注模件上除去,由此以实质连续的方式,包含多个离散凸起的方式,或它们的结合把树脂材料传送到增强构件;
(e)使增强构件和注模件并置;
(f)对同注模件相结合的流体树脂材料施加一个流体压力差由此把流体树脂材料从注模件传送到增强构件并使流体树脂材料和增强构件连接在一起;及
(g)使树脂材料凝固因此形成同增强构件连接的树脂骨架,由此形成造纸带。
2.一种用于制造具有一个增强构件和一个与该增强构件连接在一起的树脂骨架的造纸带的方法,该方法包括以下步骤:
(a)提供一个具有流体渗透性的增强构件,该增强构件具有一个第一侧面和一个与第一侧面相对的第二侧面,并且在两个侧面之间具有一个厚度;
(b)提供流体树脂材料;
(c)提供一个注模件,该注模件包含具有流体渗透性的注模孔,注模孔用于容纳流体树脂材料;
(d)把流体树脂材料放置到注模件的注模孔内;
(e)使增强构件和注模件并置;
(f)对放置到注模件注模孔内的流体树脂材料施加一个流体压力差以把流体树脂材料从注模件传送到增强构件,以便让流体树脂材料和增强构件连接在一起;及
(g)使传送到增强构件的树脂材料凝固,由此形成同增强构件相连接的树脂骨架,并由此形成造纸带。
3.根据权利要求1或2所述的方法,还包括一个预凝固流体树脂材料以便树脂材料在步骤(f)中能充分保持预选形式的步骤。
4.根据权利要求1,2,3中任一项所述的方法,还包括一个控制同增强构件相连接的树脂材料的厚度到至少一个预先选择的值的步骤。
5.根据权利要求1,2,3,4中任一项所述的方法,其中在步骤(g)中,在树脂材料和增强构件连接后树脂材料从增强构件的第一侧面向外延伸。
6.根据权利要求1,2,3,4,5中任一项所述的方法,其中增强构件包括一个纺织物或一个具有多个穿透该增强构件的开口区域的筛网。
7.根据权利要求1,2,3,4,5,6中任一项所述的方法,其中在提供流体树脂材料的步骤(b)中,包括提供从一组由由环氧树脂,硅树脂,尿烷人造树脂,聚苯乙烯,聚丙烯,硫化橡胶,尼龙,丁二烯,感光树脂,及其中任何结合所组成的组群中选择的一种材料。
8.一种用于制造具有一个增强构件和一个与该增强构件连接在一起的树脂骨架的造纸带的设备,该设备包括:
一个带有注模孔的注模件,注模孔具有流体渗透性用于接受和容纳流体树脂材料,至少注模件的一部分与至少增强构件的一部分并置,注模孔的构成形式是实质上连续的形式,离散的形式,或它们的组合;
一个用于把流体树脂材料放置到注模件注模孔内的装置;
一个用于产生流体压力差的装置,该流体压力差足以把流体树脂材料从注模件的注模孔传送到增强构件;
该设备还具有一个机器运转方向且优选的是还包括一个在机器运转方向上移动增强构件和注模件因此至少增强构件的一部分和至少注模件的一部分成面对面的关系的装置。
9.根据权利要求8所述的设备,其中至少一部分注模孔具有不同的深度。
10.根据权利要求8或9所述的设备,还包括一个用于在一个预定的时间段内彼此相对地压迫增强构件和注模件的装置。
11.根据权利要求8,9,10任一项所述的设备,还包括至少一个和注模表面并置并在它们中间形成一个缝隙的支撑辊,和/或一个同至少增强构件的一部分成面对面接触关系移动的支撑带。
12.根据权利要求8,9,10,11任一项所述的设备,其中所述注模件还包括用于容纳增强构件的凹陷。
13.根据权利要求8,9,10,11,12任一项所述的设备,其中所述注模件包括一个具有圆周面和同机器运转方向相垂直的纵向轴的辊子,该注模辊绕纵向轴转动,或一个在机器运转方向上连续运动的环状带。
14.根据权利要求8,9,10,11,12,13任一项所述的设备,其中所述注模孔至少其中一部分包含了穿过至少一部分注模表面的孔口。
15.根据权利要求8,9,10,11,12,13,14任一项所述的设备,其中所述注模件包括至少一个具有通孔的第一带和一个第二带,第一带的一部分同第二带的一部分相接触。
16.根据权利要求8,9,10,11,12,13,14,15任一项所述的设备,其中所述增强构件包括一块毛布。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/150,385 | 1998-09-09 | ||
US09/150,385 US6251331B1 (en) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | Process and apparatus for making papermaking belt using fluid pressure differential |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1317063A true CN1317063A (zh) | 2001-10-10 |
Family
ID=22534284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN99810687A Pending CN1317063A (zh) | 1998-09-09 | 1999-09-01 | 利用流体压力差制造造纸带的方法和设备 |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6251331B1 (zh) |
EP (1) | EP1112407B1 (zh) |
JP (1) | JP2002524314A (zh) |
KR (1) | KR20010074975A (zh) |
CN (1) | CN1317063A (zh) |
AT (1) | ATE235596T1 (zh) |
AU (1) | AU754541B2 (zh) |
BR (1) | BR9913543A (zh) |
CA (1) | CA2342347C (zh) |
DE (1) | DE69906324T2 (zh) |
ES (1) | ES2192395T3 (zh) |
NZ (1) | NZ510102A (zh) |
WO (1) | WO2000014328A1 (zh) |
ZA (1) | ZA200101679B (zh) |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6251331B1 (en) | 1998-09-09 | 2001-06-26 | The Procter & Gamble Company | Process and apparatus for making papermaking belt using fluid pressure differential |
DE19900989A1 (de) * | 1999-01-13 | 2000-07-27 | Voith Sulzer Papiertech Patent | Band für Maschinen zur Herstellung von Materialbahnen |
US6344241B1 (en) | 1999-06-07 | 2002-02-05 | The Procter & Gamble Company | Process and apparatus for making papermaking belt using extrusion |
US6660362B1 (en) * | 2000-11-03 | 2003-12-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Deflection members for tissue production |
DE10206510B4 (de) * | 2002-02-16 | 2004-02-12 | Breco Antriebstechnik Breher Gmbh & Co. | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Zahnriemens |
EP1539449A4 (en) * | 2002-08-02 | 2007-10-17 | Avery Dennison Corp | METHOD AND DEVICE FOR MICROREPLICATION |
GB0227185D0 (en) * | 2002-11-21 | 2002-12-24 | Voith Fabrics Heidenheim Gmbh | Nonwoven fabric |
US7169265B1 (en) * | 2002-12-31 | 2007-01-30 | Albany International Corp. | Method for manufacturing resin-impregnated endless belt and a belt for papermaking machines and similar industrial applications |
US7022208B2 (en) * | 2002-12-31 | 2006-04-04 | Albany International Corp. | Methods for bonding structural elements of paper machine and industrial fabrics to one another and fabrics produced thereby |
US7919173B2 (en) * | 2002-12-31 | 2011-04-05 | Albany International Corp. | Method for controlling a functional property of an industrial fabric and industrial fabric |
US7014735B2 (en) * | 2002-12-31 | 2006-03-21 | Albany International Corp. | Method of fabricating a belt and a belt used to make bulk tissue and towel, and nonwoven articles and fabrics |
US7005044B2 (en) * | 2002-12-31 | 2006-02-28 | Albany International Corp. | Method of fabricating a belt and a belt used to make bulk tissue and towel, and nonwoven articles and fabrics |
US7008513B2 (en) * | 2002-12-31 | 2006-03-07 | Albany International Corp. | Method of making a papermaking roll cover and roll cover produced thereby |
US7166196B1 (en) * | 2002-12-31 | 2007-01-23 | Albany International Corp. | Method for manufacturing resin-impregnated endless belt structures for papermaking machines and similar industrial applications and belt |
US7005043B2 (en) | 2002-12-31 | 2006-02-28 | Albany International Corp. | Method of fabrication of a dryer fabric and a dryer fabric with backside venting for improved sheet stability |
US7708544B2 (en) * | 2003-07-21 | 2010-05-04 | 10X Technology Llc | Apparatus and method for manufacturing microneedles |
US9307648B2 (en) | 2004-01-21 | 2016-04-05 | Microcontinuum, Inc. | Roll-to-roll patterning of transparent and metallic layers |
JP2007519163A (ja) * | 2004-01-21 | 2007-07-12 | マイクロコンティニュアム・インコーポレーテッド | 事前フォーマット済み線状光データ記憶媒体 |
EP1818448B1 (de) | 2006-02-08 | 2009-08-12 | Heimbach GmbH & Co. KG | Verwendung eines Blattbildungssiebes |
WO2007100849A2 (en) | 2006-02-27 | 2007-09-07 | Microcontinuum, Inc. | Formation of pattern replicating tools |
US9682512B2 (en) | 2009-02-06 | 2017-06-20 | Nike, Inc. | Methods of joining textiles and other elements incorporating a thermoplastic polymer material |
US20100199406A1 (en) | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Nike, Inc. | Thermoplastic Non-Woven Textile Elements |
US8906275B2 (en) * | 2012-05-29 | 2014-12-09 | Nike, Inc. | Textured elements incorporating non-woven textile materials and methods for manufacturing the textured elements |
US20130255103A1 (en) | 2012-04-03 | 2013-10-03 | Nike, Inc. | Apparel And Other Products Incorporating A Thermoplastic Polymer Material |
US9589797B2 (en) | 2013-05-17 | 2017-03-07 | Microcontinuum, Inc. | Tools and methods for producing nanoantenna electronic devices |
US10765570B2 (en) | 2014-11-18 | 2020-09-08 | The Procter & Gamble Company | Absorbent articles having distribution materials |
US10517775B2 (en) | 2014-11-18 | 2019-12-31 | The Procter & Gamble Company | Absorbent articles having distribution materials |
EP3023084B1 (en) | 2014-11-18 | 2020-06-17 | The Procter and Gamble Company | Absorbent article and distribution material |
CA2967986C (en) | 2014-12-05 | 2023-09-19 | Structured I, Llc | Manufacturing process for papermaking belts using 3d printing technology |
FI3414393T3 (fi) * | 2016-02-08 | 2023-08-31 | Gpcp Ip Holdings Llc | Paperituotteiden valmistusmenetelmät, joissa käytetään muovaustelaa |
EP3414392B1 (en) | 2016-02-08 | 2023-08-23 | GPCP IP Holdings LLC | Methods of making paper products using a molding roll |
BR112018016166B1 (pt) * | 2016-02-08 | 2022-07-26 | Gpcp Ip Holdings Llc | Rolo para moldar uma folha fibrosa |
US11000428B2 (en) | 2016-03-11 | 2021-05-11 | The Procter & Gamble Company | Three-dimensional substrate comprising a tissue layer |
KR102545663B1 (ko) * | 2022-05-26 | 2023-06-20 | 주식회사 지구 | 컨베이어 벨트용 시트 |
EP4201635A1 (en) * | 2023-04-05 | 2023-06-28 | Voith Patent GmbH | Extrusion die for making a structuring fabric |
Family Cites Families (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3515778A (en) | 1967-03-02 | 1970-06-02 | Du Pont | Continuous molding of thermoplastic resin |
US4097634A (en) | 1976-04-19 | 1978-06-27 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Thermoplastic resin molding of complex decorative relief |
US4111634A (en) | 1976-09-16 | 1978-09-05 | H. Waterbury & Sons Company | Apparatus for producing papermaker's felt |
US4078032A (en) | 1977-05-02 | 1978-03-07 | Wenner Ralph B | Method and apparatus for fabricating a continuous length of cleated belting |
US4358332A (en) | 1979-10-29 | 1982-11-09 | Polynovus Industries, Inc. | Apparatus for coating paper with a plastic pattern |
US4637859A (en) | 1983-08-23 | 1987-01-20 | The Procter & Gamble Company | Tissue paper |
US4528239A (en) | 1983-08-23 | 1985-07-09 | The Procter & Gamble Company | Deflection member |
US4514345A (en) | 1983-08-23 | 1985-04-30 | The Procter & Gamble Company | Method of making a foraminous member |
US4529480A (en) | 1983-08-23 | 1985-07-16 | The Procter & Gamble Company | Tissue paper |
US4552620A (en) | 1983-09-19 | 1985-11-12 | Beloit Corporation | Paper machine belt |
EP0168530B1 (en) | 1984-07-05 | 1990-04-04 | Docdata N.V. | Method and apparatus for reproducing relief structures onto a substrate |
EP0215904A4 (en) | 1985-03-06 | 1987-07-09 | Usg Corp | METHOD FOR PRODUCING PATTERNS ON A FIBER FELT SCREEN. |
FR2646181B1 (fr) | 1989-04-21 | 1991-07-26 | Gascogne Papeteries | Procede de marquage d'une structure souple, structure souple ainsi obtenue et son utilisation dans un procede de marquage d'une feuille cellulosique |
DE69128374T2 (de) * | 1990-03-30 | 1998-04-02 | Kuraray Co | Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Thermoplastkunststoffgiesserzeugnisses und derart hergestelltes Produkt |
US5073235A (en) | 1990-04-12 | 1991-12-17 | The Procter & Gamble Company | Process for chemically treating papermaking belts |
US5098522A (en) | 1990-06-29 | 1992-03-24 | The Procter & Gamble Company | Papermaking belt and method of making the same using a textured casting surface |
KR100218034B1 (ko) | 1990-06-29 | 1999-09-01 | 데이비드 엠 모이어 | 제지 벨트 및 그 제조 방법과, 이 제조 방법에 의해 제조된 흡수성 종이와, 직조 제조 섬유 |
US5679222A (en) | 1990-06-29 | 1997-10-21 | The Procter & Gamble Company | Paper having improved pinhole characteristics and papermaking belt for making the same |
US5275700A (en) | 1990-06-29 | 1994-01-04 | The Procter & Gamble Company | Papermaking belt and method of making the same using a deformable casting surface |
US5260171A (en) | 1990-06-29 | 1993-11-09 | The Procter & Gamble Company | Papermaking belt and method of making the same using a textured casting surface |
DE4041403A1 (de) | 1990-12-21 | 1992-06-25 | Wangner Gmbh Co Kg Hermann | Papiermaschinenbespannung mit randverstaerkung und verfahren zum aufbringen der randverstaerkung |
CA2069193C (en) | 1991-06-19 | 1996-01-09 | David M. Rasch | Tissue paper having large scale aesthetically discernible patterns and apparatus for making the same |
US5589122A (en) | 1991-10-01 | 1996-12-31 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of making double-sided pressure-sensitive adhesive tape |
NZ255752A (en) | 1992-08-26 | 1998-01-26 | Procter & Gamble | Papermaking belt, surface has semicontinuous pattern of protuberances |
JPH07195514A (ja) | 1993-12-29 | 1995-08-01 | Japan Vilene Co Ltd | 平面先端突起群を有するフロアーマットの製造装置及び製造方法 |
US5500277A (en) | 1994-06-02 | 1996-03-19 | The Procter & Gamble Company | Multiple layer, multiple opacity backside textured belt |
US5496624A (en) | 1994-06-02 | 1996-03-05 | The Procter & Gamble Company | Multiple layer papermaking belt providing improved fiber support for cellulosic fibrous structures, and cellulosic fibrous structures produced thereby |
JPH08299032A (ja) | 1995-05-09 | 1996-11-19 | Ykk Kk | 成形面ファスナー |
JPH09315A (ja) | 1995-06-20 | 1997-01-07 | Ykk Kk | 成形面ファスナー及びその製造方法 |
US5972813A (en) | 1997-12-17 | 1999-10-26 | The Procter & Gamble Company | Textured impermeable papermaking belt, process of making, and process of making paper therewith |
FI103209B2 (fi) | 1998-01-02 | 2005-04-04 | Valmet Corp | Menetelmä puristus- tai siirtohihnan pinnoittamiseksi ja vastaava pinnoitettu hihna |
US6149849A (en) | 1998-08-14 | 2000-11-21 | The Procter & Gamble Copmany | Process and apparatus for making papermaking belt |
US6099781A (en) | 1998-08-14 | 2000-08-08 | The Procter & Gamble Company | Papermaking belt and process and apparatus for making same |
US6251331B1 (en) | 1998-09-09 | 2001-06-26 | The Procter & Gamble Company | Process and apparatus for making papermaking belt using fluid pressure differential |
-
1998
- 1998-09-09 US US09/150,385 patent/US6251331B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-09-01 AU AU57030/99A patent/AU754541B2/en not_active Ceased
- 1999-09-01 WO PCT/US1999/020129 patent/WO2000014328A1/en active IP Right Grant
- 1999-09-01 EP EP99944057A patent/EP1112407B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-01 BR BR9913543-4A patent/BR9913543A/pt not_active IP Right Cessation
- 1999-09-01 CA CA002342347A patent/CA2342347C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-01 NZ NZ510102A patent/NZ510102A/xx unknown
- 1999-09-01 KR KR1020017002906A patent/KR20010074975A/ko active IP Right Grant
- 1999-09-01 AT AT99944057T patent/ATE235596T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-09-01 ES ES99944057T patent/ES2192395T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-01 JP JP2000569059A patent/JP2002524314A/ja not_active Ceased
- 1999-09-01 DE DE69906324T patent/DE69906324T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-01 CN CN99810687A patent/CN1317063A/zh active Pending
-
2001
- 2001-02-28 ZA ZA200101679A patent/ZA200101679B/en unknown
- 2001-06-21 US US09/886,602 patent/US6554601B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NZ510102A (en) | 2002-11-26 |
ATE235596T1 (de) | 2003-04-15 |
EP1112407B1 (en) | 2003-03-26 |
DE69906324D1 (de) | 2003-04-30 |
US6554601B2 (en) | 2003-04-29 |
AU754541B2 (en) | 2002-11-21 |
JP2002524314A (ja) | 2002-08-06 |
CA2342347A1 (en) | 2000-03-16 |
ES2192395T3 (es) | 2003-10-01 |
KR20010074975A (ko) | 2001-08-09 |
CA2342347C (en) | 2006-08-01 |
DE69906324T2 (de) | 2003-08-21 |
WO2000014328A1 (en) | 2000-03-16 |
US20010035598A1 (en) | 2001-11-01 |
EP1112407A1 (en) | 2001-07-04 |
US6251331B1 (en) | 2001-06-26 |
AU5703099A (en) | 2000-03-27 |
ZA200101679B (en) | 2002-05-28 |
BR9913543A (pt) | 2001-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1317063A (zh) | 利用流体压力差制造造纸带的方法和设备 | |
CN1150367C (zh) | 制造造纸带的方法和装置 | |
CN1116974C (zh) | 造纸带及其制造方法和装置 | |
KR20020047043A (ko) | 제지 벨트 | |
CN1150368C (zh) | 利用挤压法制造造纸带的方法 | |
KR101075858B1 (ko) | 종이 제조 및 종이 가공 용도를 위한 수지함침된 순환상 벨트 구조물의 제조 방법 및 그 벨트 | |
EP1579058B1 (en) | Method for manufacturing resin-impregnated endless belt for papermaking machines and similar industrial applications | |
JPS61258715A (ja) | 紙製造用エンドレスベルトおよびその製造法 | |
US7011730B2 (en) | Structure for process belt | |
CA2526969C (en) | Grooved surface belt or roll and method of fabrication |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |