造纸机用成型织物本发明涉及一种机织织物，尤其涉及一种纸幅成形织物。
在传统的改良型长网造纸工艺中，一种被称作“纸浆(stock)”
的、由纤维素纤维构成的水浆或水悬浮物被送入一种由织造纱线和
/或合成材料制成的移动环形带的上行程的上部。该环形带具有一
个造纸面，并起到一种滤网的作用，可以将纤维素纤维从水介质中
分离出来，从而制成一种湿纸幅。在纸幅成形过程中，成形带起到
了一个过滤元件的作用，通过环形带中可供水介质穿过的筛孔，即
通常所说的排水孔的排水作用，借助位于该成形带或“织物”的机
器侧的真空装置或类似装置将水与纤维素纤维相分离。纸幅在离开
成形部之后，便被送往造纸机的压榨部，在这里，通过一系列由配
合压辊构成的压榨区的压榨，纸幅中的水分被进一步去除，然后将
纸幅送入干燥部，将水分进一步去除。
可以按照二种基本的制造环形带的方法来制造这种造纸机用织
物。用一种平幅织造工艺织造出一种平幅织物，并用任意一种公知
的方法将织物的二端连接在一起，从而制成一种环形带。也可以采
用一种环形织造工艺直接织出一种连续的环形带。对于一种采用平
幅织机织出的造纸机用织物来说，其经纱是沿机器方向延伸的，而
纬纱则沿横跨机器的方向延伸。而对于一种以环形织出的造纸机用
织物来说，其经纱是沿横跨机器的方向延伸的，而纬纱则沿机器方
向延伸。此处所谓的“机器方向”以及“横跨机器方向”分别表示
在造纸机中造纸用的织物运行的方向以及与该运行方向相垂直的方
向。上述的二种方法在本技术领域中是公知的，而所谓的“环形带”
在此则表示通过上述任一方法制得的带。
在造纸过程中，如何对纸幅实现有效的支承以及尽量减少纱线
产生的印痕是十分重要的，尤其对造纸机的成形部，即形成湿纸幅
的部位，更是如此。纱线印痕的问题对于高等级纸的成形来说尤其
严重，这种纸对成形织物的纸幅侧面的平整度要求极高。印痕会影
响纸的许多性质，例如纸幅的印记、透气性、透明度、针孔等等。
所以，用于碳墨印刷(carbonizing)、香烟、电容器、高级印刷的
纸张以及各类精细纸张都需要在非常精细的机织成形织物或细丝网
成形织物上进行成形。为了确保优良的纸质，造纸机成形织物与纸
浆相接触的一侧必须对纸浆提供高度的支承，尤其是在横跨机器的
方向上，因为从蓄浆箱(headbox)送往成形织物的纸纤维一般更多
地是沿机器方向排列，而不是沿横跨机器的方向排列。在纸幅排水
过程中，在成形织物上部收集到的纸纤维有效地提供了一种可穿透
的结构，它具有一个共平面的表面，该表面允许纸纤维架起织物的
支承网格，而不是让这些纸纤维与支承网格排列成行。所谓“共平
面”是指构成纸成形表面的所有纱线的上部终端都在同一个水平面
上，这样，在这个水平面上便构成了一个呈平面状的表面。
但是，这样的成形织物往往比较易损，无论在沿机器方向上还
是横跨机器方向上，都缺少稳定性，这样就使其使用寿命缩短。由
于与造纸设备相接触而造成的摩擦及粘附损耗是一个十分严重的问
题，造纸机用织物与造纸设备相接触的一侧必须是坚韧和耐用的。
然而，这种性质往往不能与该造纸机用织物的纸幅侧的良好排水性
及纤维支承性相协调并存。
为了同时实现上述二个标准，可以采用不同尺寸和/或每英寸
支数的纱线一次织出二层织物，再用另一根纱线将它们结合在一起。
这种织物一般被称为双层织物。也可以制备一种多层织物，使其与
纸幅相对的表面具有良好的造纸性能，而与机器相接触的表面具有
良好的耐磨性。例如，可以用二层独立的织物来生产造纸机用织物，
其一层具有纸接触侧所应有的性质，而另一层则具有机器接触侧所
应有的性质，用第三组纱线将它们连成一体，这种类型的织物一般
称作三层织物。一般情况下，这些结构并不具备造纸织物所应具有
的高度抗张性能，而且，用来将织物结合在一起的纱线往往产生一
种纸幅印痕，并且经常从纵长的机器方向上浮起。这样，目前还没
有一种织物能够达到生产高级纸张所需要的质量标准。
1991年6月29日授予Robert G.Wilson的美国专利4,987,929号
提供了一种改进的用于造纸机的造纸机用织物，它包括一个初始织
物层，在该层与纸幅相接触的面上具有沿机器方向的单浮纹关节，
沿横跨机器方向的附加纤维支承纱线被织入该层内，附加纱线的直
径最好小于织物层纱线的直径。横跨机器方向的附加纤维支承纱线
被沿横跨机器方向的附加定位纱线夹持在相邻的横跨机器方向的织
物层纱线中间，上述附加定位纱线的直径大致与纤维支承纱线的直
径相同。上述′929号专利中的造纸机用织物可以是单层的、双层的
或者三层的织物。
′929号专利所述的成形织物具有改进的效果，但是它仅局限于
附加纱线结构中奇数的浮纹。当织物是用八综纩织机织造时，奇数
浮纹是可能的也是必须的，但是，如果织物是在十综纩织机上织造，
通常采用的是偶数浮纹，例如，浮纹从四根纱线上方穿过，再从一
根纱线下方穿过，然后再穿过另外四根纱线上方，等等。
这样就需要提供一种纸幅成形织物，它既具有′929专利中所述
的优点，另外还可以在一种十综纩织机中织造，即包括附加纱线的
偶数浮纹。
因此，本发明的目的在于提供一种造纸机用织物，它具有一个
优良的纤维支承表面，同时又保持了与机器相接触织物侧面的耐磨
性能。
本发明的另一个目的在于提供一种造纸机用织物，该织物中众
多的用于支承纸纤维的纱线更为精细，且具有较小的直径，这样，
不但使造纸表面具有良好的支承力，而且使其纸接触表面的开口足
够大，以便进行有效的排水。
本发明的又一个目的在于提供一种造纸机用织物，在其造纸面
上具有明显的横跨机器方向的支承浮纹，而不带沿机器方向的、长
度要大于一个单浮纹的纱线关节。
本发明的再一个目的在于提供一种造纸机用织物，在不牺牲织
物纸幅侧的优良造纸性能的同时，它还具有优良的稳定性及耐磨性。
本发明的再一个目的在于提供一种造纸用织物，该织物可以在
一种十综纩织机上织成，而且其织入织物纸幅侧的附加纱线具有偶
数浮纹。
根据上述的以及下面所涉及的其它发明目的，本发明的特点是
提供了一种造纸机用成形织物，它包括一个织物层，该层包括至少
一组横跨机器方向的纱线以及至少一组沿机器方向的纱线，它们相
互交织而形成一个造纸面及一个机器接触面，在该造纸面上具有交
替的单关节。横跨机器方向的第一附加纱线位于织物层的造纸面上
相邻的横跨机器方向的纱线之间。横跨机器方向的第二附加纱线位
于织物层的造纸面上相邻的横跨机器方向的纱线之间。横跨机器方
向的第一及第二附加纱线中的每一根都是纤维支承纱线，而且每一
根都是另一根的定位纱线。这二根纱线以相反的织造花型与所述的
织物层交织在一起。
本发明的上连以及其它特点，包括各种新颖的结构细节以及各
部分的结合情况，将参照附图作更具体的描述，并在权利要求书中
予以指明。应当理解，本发明所展示的具体的织物只是为了解释本
发明，而并非对本发明进行限制，在不脱离本发明保护范围的前提
下，可以将本发明的原理及特点用于各种各样的众多实施例中。
本发明是结合附图进行描述的，附图中所示的仅是本发明的实
施例，通过该实施例可以理解本发明的特点及优点。
在这些附图中：
图1是一个俯视平面图，它表示了现有技术中造纸织物层的局
部示意性的结构；
图2是沿图1中II-II线作的剖视图；
图3是沿图1中III-III线作的剖视图；
图4是沿图1中IV-IV线作的剖视图；
图5是一个俯视平面图，它表示了作为本发明的一个解释性实
施例的一种形式的造纸织物层的局部示意性结构；
图6是沿图5中VI-VI线作的剖视图；
图7是沿图5中VII-VII线作的剖视图；
图8是沿图5中VIII-VIII线作的剖视图；
图9是与图8类似的剖视图，但它表示的是本发明另一个替换实
施例。
下面将对本发明的织物用更具体的方式进行更充分的说明。本
发明的造纸机用织物具有一个优良的造纸表面，它特别适用于在造
纸机的成型部使用。本发明的织物的特点是在横跨机器方向上具有
二根附加的纱线。
本发明的织物是一种通过特殊织造方法而获得的造纸机用织物。
为了便于理解本发明的基本概念，在描述该织物时，权当先织造出
一个织物层，然后再加入附加纱线。当然，本发明的织物实际上是
一步织成的，如同普通织造过程一样。
根据织成的造纸机用织物的理想性能，本发明的织物所采用的
纱线也将有所不同，例如，该纱线可以是复丝、单丝、捻合复丝或
单丝、细丝、或是它们的任意组合。对纱线类型的选择是相关领域
中普通技术人员的技能范围之内的事，根据织物的预期目的，即可
对本发明的概念进行灵活运用。
本发明的织物中所选用的纱线可以是那些现今在造纸机用织物
中广泛使用的纱线，这些纱线可以是棉、毛、聚丙烯、聚酯、芳香
聚酰胺、尼龙等等。再重复一次，作为相关技术领域的普通技术人
员可以根成品织物的特定用途对纱线材料进行选择。由Hoechst
Celanese纤维产业以商标“Trevira”销售的聚酯单丝纱是一种普
遍使用的纱线，将之用于本发明的机织织物中具有很大的优越性。
首先制备一种织物层结构，该织物层可以是一种单层织物或一
种多层织物，但是，该织物的纸接触面上必须具有沿机器方向的单
浮纹关节，所谓的沿机器方向的单浮纹关节是指：所有沿机器方向
排列的纱线在返回进入织物层的中心或底部之前，都不曾穿越多于
一根的沿横跨机器方向连续排列的纱线。沿机器方向排列的长纱，
不是浮在织物层的纸接触面上，而是呈现一种关节式结构。此外，
在织物层的二根相邻的横跨机器方向的纱线上，该基础结构织物具
有一系列沿机器方向的替换关节。
交织织物层结构的纸接触面上具有二组横跨机器方向的附加纱
线，即横跨机器方向的第一附加纱线和横跨机器方向的第二附加纱
线。无论在任何位置上，在横跨机器方向的第一及第二附加纱线中，
只有一根纱线起到纤维支承纱线的作用，而在纱线交叉处，二根纱
线都起到定位纱线的作用。所谓的“纤维支承”是指在纸的成型过
程中，纱线可以支承纸浆中长度较短的纤维。所谓的“定位纱线”
是指该纱线可以将纤维支承纱线保持在织物横跨机器方向的纱线之
间的中部适当位置上。在该织物的一个优选实施例中，横跨机器方
向的第一和第二附加纱线的直径小于构成基础结构织物的纱线的直
径。直径较小的横跨机器方向的第一附加纱线以及此处的横跨机器
方向的第二纱线的尺寸取决于基础织物中位于造纸面的横跨机器方
向的纱线的尺寸及间隙的大小。一般情况下，较细纱线的直径约为
初始织物层中横跨机器方向纱线直径的一半。下表中表示了基础织
物结构的纱线及与之相应的横跨机器方向的第一和第二附加纱线的
适宜的纱线直径：
表
造纸面上横跨机
器方向的纱线
横跨机器方向的第
一及第二附加纱线
数量/英寸 直径(mm)
直径(mm)
50 0.22
45 0.22
40 0.22
35 0.22
30 0.22
40 0.23
40 0.24
40 0.25
40 0.26
0.104
0.105
0.106
0.107
0.108
0.101
0.115
0.120
0.124
起到纤维支承以及定位作用的横跨机器方向的第一及第二附加
纱线一般位于初始织物层的纸接触表面的横跨机器方向的平行纱线
之间，并且被织入该表面之内。这二根横跨机器方向的附加纱线一
般以相反的花型织入，这样，一种自然的插入力便可使这二根纱线
在初始织物层中二根相邻的横跨机器方向的纱线之间中心对正。每
根插入的纱线都起到了一种附加的纤维支承纱线的作用，而且每根
插入的纱线也具有定位纱线的作用，以将纤维支承纱线定位于造纸
面上适当的或理想的位置。
横跨机器方向的附加纱线是与初始织物层的造纸面交织在一起
的。附加纱线织入该表面中时，它仅仅穿过一根沿机器方向的纱线
的下方，而要穿过多根沿机器方向的相邻的纱线的上方。
横跨机器方向的第一及第二附加纱线一般以彼此相反的织造花
型织入该织物层的纸接触面中，从而产生终点(end points)。所谓
第一附加纱线和第二附加纱线的终点是指二根纱线相互交叉并交换
位置的点。本发明要求这些终点位于横跨机器方向的相邻的基本编
织纱线之间的中心位置上。
应当注意，织物层的二根横跨机器方向的相邻纱线上的一系列
交替的沿机器方向的关节，对于附加的纤维支承纱线来说起到了一
种提升点的作用。进而言之，第一及第二附加纱线中的一根纱线将
该附加纱线中的另一根中心定位于横跨机器方向的两根相邻的基本
编织纱线之间。作用于定位纱线上的作用力与作用于纤维支承纱线
上的作用力大小相等，方向相反。
参照图1-4可以看出，在现有技术中的造纸机用成型织物包括
一个单织物层10，其横跨机器方向的纱线12与沿机器方向的纱线14
交织在一起，纱线12与14的交叉产生了一个隆起的节状部或关节部
16，在图1的平面图中用椭圆18表示，从成型织物的最上方的水平
之上看去时，每个椭圆18的长轴表示最上方纱线穿过最下方纱线的
方向。
织物层10带有附加的起纤维支承作用的横跨机器方向的纱线20
以及附加的横跨机器方向的定位纱线22。图1-4所示的织物在上述
的美国专利4,987,929中有所叙述，该织物的造纸面上具有奇数个
比较短的浮纹(图3)，该织物对纸张造成印痕的倾向较小，但却
具有足够的排水能力。
附加的纤维支承纱线20可以对沿机器方向的纱线14在需要提供
支承的点上提供额外的支承，这些点位于相邻的横跨机器方向的纱
线12的中间。由于纤维支承纱线20的直径比较小，在相邻的横跨机
器方向的纱线12之间的间隙可以保持相对开放的状态，以便进行适
当的排水。由于沿机器方向的纱线14相对于纤维支承纱线20来说具
有一定的“上山”或“下山”角度，当纤维支承纱线单独存在时容
易作“下山”移动，也就是说，从一个关节移向邻近的关节，前者
的关节中，横跨机器方向的纱线位于沿机器方向的纱线的下方，而
在后者的关节中，横跨机器方向的纱线则在上述同一根沿机器方向
的纱线的上方。如图1中箭头24所示，它表示在沿机器方向的纱线
14上的“下山”坡道。在上述第′929号专利的附图3、12A和12B中
描述了具有纤维支承纱线而没有定位纱线的实际效果。如这些附图
所揭示的那样，纤维支承纱线容易朝着织物中一根相邻近的横跨机
器方向的纱线下滑。
为了防止纤维支承纱线20的这种“下山”移动，使定位纱线22
与纤维支承纱线20成对出现，以便对沿机器方向的纱线12的下滑产
生一反作用，这样，纤维支承纱线20便不会受到偏压，也就不会从
横跨机器方向的纱线12之间的中间部位产生偏移。沿机器方向的纱
线14的山与谷的自然力作用在二根细纱线上，其大小相等，方向相
反，从而使附加的纤维支承纱线20沿中心定位。这样，定位纱线22
便起到了将纤维支承纱线20保持在其适当位置的作用。
参照图5-7可以看出，在本发明的解释性实施例中，织物中沿
机器方向的纱线14以及横跨机器方向的纱线12交织在一起，从而无
论在沿机器方向还是横跨机器方向上都提供了单个的浮纹关节16。
被织入织物层10中的有横跨机器方向的第一附加纱线20′(图5
及8)，它们位于相邻的横跨机器方向的纱线12之间，还有横跨机
器方向的第二附加纱线22′，它们也位于相邻的横跨机器方向的纱
线12之间。二根附加纱线20′及22′同时都起到纤维支承纱线的作用
以及定位纱线的作用。
在图8中，表示出了一种用于附加纱线20′及22′的优选的织造
花型。为了便于清楚地进行比较，在图5-8中，沿机器方向的纱线
14被标作1-13，而在图9中，织物上层10′中沿机器方向的纱线也
作相类似的标记。在图9中第二织物层26包括沿机器方向的纱线14′，
它们被标作30-42。如图5及8所示，每根第一附加纱线20′都在二
根沿机器方向的纱线14即纱线1和2的上方浮动延伸，同时又在沿机
器方向的纱线3的下方延伸，然后再穿越另外二根纱线即纱线4和5
的上方，再穿过5根纱线6-10的下方，第二附加纱线22′穿过沿机
器方向的纱线1-5的下方，再跨过二根纱线6和7的上方，再穿过纱
线8的下方，再穿越另二根纱线9和10的上方。这样，相对于沿机器
方向纱线1和2、4和5、11和12来说，第一附加纱线20′起到了纤维
支承纱线的作用。同样，相对于沿机器方向的纱线6和7、9和10来
说，第二附加纱线22′则起到了纤维支承纱线的作用。在交叉点处，
或者在横跨机器方向的第一和第二附加纱线的第一及第二“端部”，
例如，在沿机器方向的纱线5和6以及10和11之间，第一及第二附加
纱线彼此都起到了定位纱线的作用。
参照图9，它描述了一个具有三层结构的实施例中的一种优选
的织造花型，从中可以看出，第一附加纱线20′穿越二根沿机器方
向的纱线1和2的上方，又穿过一根沿机器方向的纱线3的下方，再
穿越另二根沿机器方向的纱线4和5的上方，从此处纱线20′穿过沿
机器方向的纱线6的下方，再穿过织物层26中沿机器方向的纱线37
的下方。附加纱线20′在织物层10′的沿机器方向的纱线10和11之间
从上表面的下方露出。第二附加纱线22′与之相类似，只不过与上
述第一纱线20′相互错开。纱线22′首先穿过第二织物层26中的沿机
器方向的纱线32的下方，然后从沿机器方向的纱线5和6之间穿过，
再越过二根纱线6和7的上方，一根纱线8的下方，由此再穿越二根
纱线9和10的上方，再穿过织物层10′的纱线11以及第二织物层26的
纱线42的下方。这样，在图9所示的实施例中，附加纱线20′、22′
中的每一根都具有三种功能：(1)作为一根纤维支承纱线，(2)作为
一根定位纱线，以及(3)作为一种三层结构中第一和第二层织物层
的一种结合体。
如此提供的造纸机用织物既具有一个优良的纤维支承面，同时
又保持了一个耐磨的机器接触侧面，在一种织物中，有效数量的纸
纤维支承纱线相对于织物纱线来说更细些，从而除了提供有效的支
承之外，还保留了供排水用的开口。本发明还提供了一种织物，在
其造纸面上，具有显著的横跨机器方向的支承浮纹，而且它不带沿
机器方向的纱线关节，与单一的浮纹相比，该浮纹更大一些。最后，
本发明所提供的织物很容易在一种十综纩织机中织造，而且它具有
偶数浮纹，以便将附加纱线织入该织物的造纸侧。
应当理解，本发明并不受以上所描述的和/或附图中所示出的
具体结构的限制，它还包括在权利要求范围内所作的任何变型或等
同物替换。