CN113005805A - 造纸机网毯及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了造纸机网毯及其生产方法。该造纸机网毯包括具有上侧(22)、下侧、两个侧边、及两个侧边之间的可用区域的基底(20)，可用区域包括穿过基底(20)并将上侧(22)与下侧连接的多个通道，通道是非圆柱形的，其横截面沿着基底(20)的厚度方向从基底的上侧(22)至上侧与下侧之间的中间区域逐渐减小，多个通道之中的至少一个通道的上周缘与多个通道之中的至少一个其它相邻通道的上周缘直接接触，相邻通道的上周缘具有至少一个公共局部最大值(42)，平行于基底(20)的厚度方向并且包括至少一个公共局部最大值(42)并包括两个相邻通道之中的至少一个的中心轴线或与该中心轴线相交的截面限定与这两个相邻通道之中的至少一个的侧壁相交的线。

Description

造纸机网毯及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种造纸机网毯，该造纸机网毯包括具有上侧、下侧、两个侧边、以及两个侧边之间的可用区域的基底，其中该可用区域包括穿过基底并将上侧与下侧连接的多个通道，其中，所述通道是非圆柱形的，其横截面沿着基底的厚度方向从基底的上侧至上侧与下侧之间的中间区域逐渐减小，并且其中多个通道之中的至少一个通道的上周缘与多个通道之中的至少一个其它相邻通道的上周缘直接接触。本发明的另一个方面涉及一种生产此类造纸机网毯的方法。

背景技术

在本发明的意义上，术语“造纸机网毯”(缩写为“PMC”)指在设计用于连续生产和/或精制纤维网(例如纸张、纸巾或板材)的机器中用于输送新产生的或已形成的纤维网的任何种类的旋转网毯。出于历史原因，PMC有时也称为网、毡或布。尤其是，PMC可以是成形网、烘缸帆布、或压榨毛毯，这取决于其在相应机器中的预定用途。此外，在本发明的意义上，术语PMC还可指用于湿法和/或干法生产纤维无纺布的任何种类的网毯。

在本发明的意义上，术语“基底”指某种由塑料制成的薄片材料。基底本身通常不透水，因此需要通道以获得所需的渗透性，例如用于使新产生的纤维网脱水或进一步干燥已形成的纤维网。基底可整体形成，也可包括多个层，这些层可以是通过共挤形成的，也可以是在独立生产后层压在一起的。在将基底的纵向端彼此接合(例如通过激光焊接)以获得某种环形带之后，穿孔基底已能够代表最终产品，例如成形网。对于其它应用，可能需要更多步骤以产生最终的PMC，例如将纤维永久地附着到其上以形成压榨毛毯。此外，基底可包括可嵌入在其中的增强结构，例如纱线。在将基底的纵向端彼此接合之后，基底的“上侧”应为径向外侧，有时也称为“纸侧”，而基底的“下侧”应为径向内侧，有时也称为“机侧”。

从穿孔(尤其是使用激光穿孔)的基底生产PMC的思想在现有技术中早已是公知的，并且例如在二十世纪八十年代和九十年代的文献US4541895A和US5,837,102中就对其进行了说明，这些文献的内容通过引用结合在此。图1示出了参考文献US 5,837,102所述的通过激光钻孔对基底进行穿孔的过程。图1仅示出了用于生产PMC成形毯的基底20'的一部分。基底20'具有第一表面22'和相反的第二表面(在图中未示出)。即使第一表面22'可以是压纹的，也可以认为它是基本上平坦的，并且平行于第二表面。使用来自连接至控制器的激光器的激光束LB对基底20'进行穿孔，以在基底20'中钻出多个离散的通道30'。通道30'将基底20'的第一表面22'一侧与相反的第二表面一侧连接。通道30'沿基底20'的厚度方向TD延伸，即，垂直于第一表面22'和第二表面延伸。

在本发明的意义上，术语“可用区域”指PMC的实际用于纤维网的生产和/或精制的区域。该可用区域可跨PMC的整个宽度，即，可从PMC的一个侧边至另一个侧边。或者，该可用区域可仅指位于两个侧边之间并与两个侧边间隔开的一个区域。在后一种情况下，与可用区域相比，PMC可在可用区域之外具有其它结构，例如渗透性和厚度结构。

在本发明的意义上，术语“通道的横截面”指通过用垂直于基底的厚度方向的平面切割通道而获得的通道截面。

在本发明的意义上，术语“非圆柱形”指存在至少两个不同的通道横截面积。例如，在基本上为圆锥形的非圆柱形通道的情况下，在垂直于基底的厚度方向的第一平面处截取的横截面可以基本上是圆形的，具有第一半径，而在垂直于基底的厚度方向的第二平面处截取的另一个横截面也可以基本上是圆形的，但具有与第一半径不同的第二半径。

已知还有另一种造纸机网毯，例如，可参考文献US4,446,187A和DE102010404089A1，这些文献的内容通过引用结合于此。图2、3a、3b和3c基于US4,446,187A参考文献的公开内容。

图2示出了在两个辊R之间处于张力下的基底20'。基底20'具有径向外第一表面22'和相反的径向内第二表面24'，如图3a、3b和3c所示。第一表面22'和第二表面24'是平坦的，并彼此平行。厚度方向TD位于垂直于第一表面22'和第二表面24'的方向。基底20'还包括第一横向边缘26'和第二横向边缘28'。在该示例中，基底20'的可用区域沿基底20'的整个宽度方向WD从第一横向边缘26'延伸至第二横向边缘28'。在该可用区域中，基底20'被激光器穿孔，该激光器在基底20'中钻出多个离散的通道30'。如图2所示，激光器首先沿第一行在靠近第一横向边缘26'的位置钻出通道30'，并继续横跨基底20'移动，在同一行的末端处在靠近第二横向边缘28'的位置钻出通道30'。随后，激光器位移至下一行，在下一行中在靠近第一横向边缘26'的位置钻出另一个通道30'。

图3a、3b和3c示出了通道30'的不同的可能结构。在图3a中，通道是圆柱形的，在沿基底20'的厚度方向TD的任何位置处都具有相同的横截面积。在图3b中，通道30'是圆锥形的，其中靠近第一表面22'的通道30'的横截面积大于靠近第二表面24'的通道30'的横截面积。在图3c中，通道30'既不是圆柱形的也不是圆锥形的。相反，它类似于双曲面，具有始终为圆形的横截面，就像前两个示例中那样，但是该圆形的半径首先沿厚度方向TD从基底20'的第一表面22'至在厚度方向TD上位于第一表面22'与第二表面24'之间的中间区域MR逐渐减小，然后从基底20'的中间区域MR至第二表面24'又逐渐增大。

对于将在PMC上生产和/或精制的纤维网的质量而言，留纤性、渗透性和痕迹程度是PMC的重要特征参数。

在申请人之前提交的文件EP3348708 A1和EP3561176 A1中已经公开了一种如权利要求1的前序部分所述的造纸机网毯。在这些文件中，提出了将相邻通道彼此非常靠近地布置，使得它们的上周缘彼此直接接触。通孔优选彼此“相交”或“重叠”，由此使得基底的上表面的形貌与“蛋盒”的形貌类似。采用这种PMC，能够在纸侧以很高的开口面积比实现良好的渗透性。在PMC用作成形网毯时，这对于实现新生纸网的良好质量结果尤其重要。

但是，在成形网毯上形成的新生纸网通常很容易出现痕迹。在新生纸网在其整个表面上脱水不均匀的情况下，会出现痕迹。尤其是考虑到这些痕迹，在文件EP3348708 A1和EP3561176 A1中公开的造纸机网毯有待进一步改进。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种造纸机网毯，其与已知的造纸机网毯相比具有改良的特性，从而可生产极高质量的纤维网。

该目的通过具有独立权利要求1的特征的造纸机网毯和具有独立权利要求13的特征的造纸机网毯生产方法来实现的。一些有利的实施例是从属权利要求的主题。

因此，根据本发明，提供了一种如本文开头以及权利要求1的前序部分所述的造纸机网毯，其中相邻通道的上周缘具有至少一个公共局部最大值，其中平行于基底的厚度方向并且包括所述至少一个公共局部最大值并包括两个相邻通道之中的至少一个的中心轴线或与该中心轴线相交的截面限定与这两个相邻通道之中的至少一个的侧壁相交的线，并且其中该相交线包括凸形的第一部分、凹形的第二部分、以及在沿着基底的厚度方向从所述至少一个公共局部最大值向基底的中间区域行进时再次为凸形的第三部分。

在本发明的意义上，术语“相邻”可由术语“邻接”代替，这意味着在两个相邻或邻接的通道之间不存在其它通道。此外，在本发明的意义上，术语“通道的上周缘”指在基底的上侧的通道周缘。该周缘本身可定义为通道侧壁终结处的一条闭合线。对于图1至3c中所示的前述现有技术示例来说，很容易识别上周缘，它总是被第一表面22'完全包围。更具体地说，在这些示例中，上周缘总是位于基底20'的第一表面22'的平面内的一条圆形线。与此相反，根据在EP3348708A1和EP3561176A1中公开的实施例，通道的上周缘不处于一个平面内。在其中一些实施例中，上周缘部分地被基底的仍然存在的第一表面的部分所包围或限定，并且部分地被至少一个相邻通道的侧壁包围或限定。尤其是，在PMC用作成形网毯时，基底的仍然存在的第一表面的部分可能有助于形成在PMC上的新生纸网产生痕迹。新生纸网在这些部分上是平躺的，因此与新生纸网“悬挂”在通道的开口上的其它部分相比，在这些部分处的脱水较困难。

本发明人发现，这个问题可通过提供某种“针状结构”来解决，这种“针状结构”形成相邻通道的周缘的公共局部最大值，并作为新生纸网的某种纤维支撑点。利用这种“针状结构”，新生纸网与PMC之间的接触面积非常小，使得新生纸网在其整个表面上基本上一致地脱水。因此能够避免痕迹。

“针状结构”可根据权利要求1的特征部分中的特征通过其几何特性来描述。“公共局部最大值”优选代表基底的上侧的形貌点，该形貌点类似于顶点或山峰，并且上侧的表面从该形貌点向所有方向下降。此外，相交线的三个部分(即，凸形的第一部分、凹形的第二部分、以及在沿着基底的厚度方向从所述至少一个公共局部最大值向基底的中间区域行进时再次为凸形的第三部分)优选彼此直接连接。换句话说，第一部分优选在第一拐点处直接连接至第二部分，而第二部分在第二拐点处直接连接至第三部分。

优选相交线的三个部分的上述说明不仅适用于由包括两个相邻通道之中的至少一个的中心轴线或与该中心轴线相交的截面所限定的相交线，而且适用于由平行于基底的厚度方向并且包括至少一个公共局部最大值的任何截面所限定的所有相交线，无论该截面是否也包括两个相邻通道之中的至少一个的中心轴线或与该中心轴线相交。换句话说，提出了由基底与平行于基底厚度方向的截面的相交限定的并且包括至少一个公共局部最大值的相交线包括凸形的第一部分、凹形的第二部分、以及在沿着基底的厚度方向从所述至少一个公共局部最大值向基底的中间区域行进时再次为凸形的第三部分。

此外，提出了位于相交线的第一部分与第二部分之间的第一拐点(优选还有位于相交线的第二部分与第三部分之间的第二拐点)位于靠近所述至少一个局部最大值的位置，即，在基底的上四分之一处，优选在上五分之一处，更优选在上六分之一处。换句话说，“针状结构”的尺寸或高度优选比基底在其厚度方向上的总体尺寸或高度小。“针状结构”的目的不是为了提高基底的抗拉强度，而是为新生纤维网提供某种纤维支撑点，以使PMC基本上在新生纤维网的整个表面上良好地脱水。因此，“针状结构”不需要或者甚至不应该具有很大的尺寸或高度。

在本发明的一个优选实施例中，基底的可用区域中的至少90％通道(优选所有通道)的上周缘都与基底的可用区域中的多个通道中的至少一个其它相邻通道(优选所有其它相邻通道)的上周缘直接接触，其中这些直接相邻的通道的大多数(优选所有直接相邻的通道)的上周缘具有至少一个公共局部最大值，其中平行于基底的厚度方向并且包括所述至少一个公共局部最大值并包括对应的相邻通道之中的一个的中心轴线或与该中心轴线相交的截面限定与对应的相邻通道之中的一个的侧壁相交的线，并且其中该相交线包括凸形的第一部分、凹形的第二部分、以及在沿着基底的厚度方向从所述至少一个公共局部最大值向基底的中间区域行进时再次为凸形的第三部分。换句话说，优选由可用区域中的对应的相邻通道限定的几乎所有或所有局部最大值呈现如上所述的“针状结构”。

此外，有利的是在基底的可用区域中基底的上侧的表面的不到5％(优选0％)是平坦的，并基本上垂直于基底的厚度方向。换句话说，优选在穿孔过程之前存在的基底的原始第一表面的任何部分在穿孔过程之后几乎完全消失。

与第一表面相比，对于基底的第二表面来说，有利的是基底的下侧表面的70％至90％(优选75％至85％，更优选大约80％)是平坦的，并基本垂直于基底的厚度方向。若通道的横截面积在基底的下侧处比在基底的上侧处小，则能实现这样的结果。例如，通道可以基本上是漏斗形的，沿着朝向基底的下侧的方向逐渐减小。

根据本发明的一个实施例，基底的可用区域中的多个通道中的至少一个通道(优选所有通道)的横截面可沿基底的厚度方向从基底的上侧至下侧连续减小。

根据本发明的一个替代实施例，基底的可用区域中的多个通道中的至少一个通道(优选所有通道)的横截面又沿基底的厚度方向从上侧与下侧之间的基底中间区域至基底的下侧连续增大。采用这种结构，相应的通道类似于图3c中所示的通道，并且可利用喷嘴的效果增强PMC的脱水能力。

根据前述的两个实施例，也可在同一基底中采用通道的混合结构。

本发明的另一个有利特征涉及以下方面：多个通道中的至少一个通道(优选所有通道)的横截面的形状沿基底的厚度方向从上侧至下侧可变化。

所述横截面的形状最好在通道的上部区域中比在通道的下部区域中明显更加椭圆。在数学中，椭圆是一条在平面内围绕两个焦点的曲线，曲线上的每个点至两个焦点的距离之和是常数。因此，它是圆的一种推广，圆是两个焦点在同一位置的一种特殊类型的椭圆。椭圆的形状(其“细长度”)以其偏心率表示，对于椭圆来说，偏心率可以是从0(圆形的极限情况)到无限接近但小于1的任何数值。因此，“通道的上部区域中的横截面比通道的下部区域中的横截面明显更加椭圆”意味着横截面的形状是变化的，因为通道的上部区域中的基本上为椭圆形状的横截面的偏心率大于通道的下部区域中的基本上为椭圆形状的横截面的偏心率，其中后一个偏心率值甚至可以是0(与圆形对应)。因此，偏心率值可沿厚度方向连续减小。

当然，对于通道的横截面来说，术语“椭圆形”和“圆形”不应以严格的数学方式理解，而是允许有一些偏差，例如因制造公差所致。因此，更确切地说，术语“椭圆形”可理解为“卵圆形”，如现有技术文献WO 91/02642 A1和WO 2010/088283 A1所述。

对于参照图3a、3b和3c所述的通道30'来说，通道30'的横截面的基本形状总是相同的，即，总是圆形的。但是，由于下面更详细说明的原因，更有利的是通道30'的横截面沿基底的厚度方向是变化的，尤其是横截面在基底的上侧附近比在基底的下侧处更椭圆。如果通道是通过激光器钻出的，那么例如可通过在激光器从一个通道行进至一行中下一个相邻通道时不关断激光器或至少不完全关断激光器来实现这种形式的通道。应用这种方法可使得通道的上周缘在基底的原始第一表面下的深度在两个相邻通道之间的激光器行进方向上的点处比在两个相邻通道之间的与该行进方向垂直的方向上的点处深。

利用本发明的上述方面，能够以有益的方式赋予基底各向异性特性。例如，本发明人提出了通道的上部区域中的横截面的形状具有沿机器的横向延伸的第一尺寸和沿机器方向延伸的第二尺寸，其中第一尺寸小于第二尺寸。采用这种通道结构，基底以及最终的造纸机网毯在机器方向上比在机器的横向方向上能承受更高的应力，其中作用在造纸机网毯上的应力在机器方向上比在机器的横向方向上通常实际上大得多。如本领域技术人员所清楚的，术语“机器方向”指PMC的纵向，即，当PMC安装在相应的机器中时纤维网或纤维无纺布的输送方向，而术语“机器的横向方向”指PMC平面内的垂直于机器方向的方向。

例如，在一个替代实施例中，提出了通道的上部区域中的横截面的形状具有沿机器的横向延伸的第一尺寸和沿机器方向延伸的第二尺寸，其中第一尺寸大于第二尺寸。如果应增强造纸机网毯(尤其是成形网毯)的留纤性，那么这种形式的通道是特别有益的。

第一尺寸和第二尺寸之间的差值优选是相应的较小尺寸的至少5％，更优选是至少10％，进一步优选是至少15％。

优选横截面的形状在基底的下侧基本上是圆形的。

为了提高基底的可用区域中的通道密度从而增强造纸机网毯的脱水能力，建议基底的可用区域中的所有通道中的至少90％以非方格模式布置。将通道排列成方格模式意味着通道均匀分布在PMC的可用区域中，就像经典的棋盘的棋盘格一样。与此相反，将通道排列为非方格模式意味着通道的分布不同。

根据另一个方面，本发明还涉及一种生产如上所述的造纸机网毯的方法，该方法包括以下步骤：提供具有第一表面和第二表面的基底，其中第一表面和第二表面优选是平坦的并彼此平行；并且使用激光器在基底的可用区域中形成多个非圆柱形通孔，其中，彼此相邻的多个通孔中的至少一部分(优选全部通孔)以非常近的间距形成，以至于它们彼此部分地重叠，其中在多个非圆柱形通孔的形成过程中，以适当的方式控制激光，使得重叠通孔的上周缘具有至少一个公共局部最大值，其中平行于基底的厚度方向并且包括所述至少一个公共局部最大值并包括重叠通孔之中的至少一个的中心轴线或与该中心轴线相交的截面限定与重叠通孔之中的至少一个的侧壁相交的线，并且其中该相交线包括凸形的第一部分、凹形的第二部分、以及在沿着基底的厚度方向从所述至少一个公共局部最大值向基底的中间区域行进时再次为凸形的第三部分。

本发明人发现，通过相应地调节激光的功率、脉冲长度和激光焦点的位置，能够在通过激光对基底进行穿孔的过程中较容易地产生“针状结构”。因此，能够使被激光蒸发的部分材料再次凝结，从而形成“针状结构”。

在本发明的意义上，术语“通孔”指在基底中形成的孔的形式，忽略可部分地重叠的相邻通孔。相反，术语“通道”指最终钻孔基底中的槽道的几何形式。根据本发明，由于相邻通孔可彼此重叠，因此其形式(尤其是对于其上周缘来说)可与通道的形式不同。

根据本发明的一个实施例，提出了在所有通孔已在基底的可用区域中形成时，可用区域中的第一表面和第二表面中的至少一个至少消失了90％，优选消失了100％。因而，最终的钻孔基底没有或几乎没有任何平坦并彼此平行的相反表面部分。

优选在基底中形成通孔的步骤期间向基底吹冷空气。冷空气会抑制基底材料的过热和损坏，在激光器从两个相邻通孔中的第一个向第二个行进时，这对于两个通孔之间的材料区域尤其重要。

附图说明

在下文中，将参照未按比例绘制的一些示意图来说明本发明，在附图中：

图1示出了现有技术中的通过激光钻孔对基底进行穿孔的过程；

图2示出了现有技术中的在两个辊之间处于张力下的基底；

图3a、图3b和图3c示出了现有技术中的通道的不同的可能结构；

图4示出了包括第一类型的单个通孔的基底的截面；

图4a示出了图4中的通孔的放大视图；

图5示出了包括第二类型的单个通孔的基底的截面；

图5a示出了图5中的通孔的放大视图；

图6示出了沿图4中的A-A和B-B线以及沿图5中的C-C线截取的截面图；

图7示出了沿图5中的D-D线截取的截面图；

图8示出了包括第一类型的多个通孔的基底的截面；

图9示出了包括第二类型的多个通孔的基底的截面；

图10示出了沿图8中的E-E和F-F线以及沿图9中的G-G线截取的截面图；

图11示出了沿图9中的H-H线截取的截面图；

图12示出了与图10的截面图类似的一个截面图，但其中具有第三类型的通孔；

图13示出了与图8中所示的基底类似的基底的截面，但是通孔是以非方格模式布置的；

图14示出了与图9中所示的基底类似的基底的截面，但是通孔是以非方格模式布置的；

图15示出了包括第四类型的多个通孔的基底的截面；

图16也示出了包括第四类型的多个通孔的基底的截面；

图17示出了沿着图15中的J-J和K-K线截取而获得的截面图；

图17a示出了图17中的“针状结构”的放大图；

图18示出了沿着图16中的L-L和M-M线截取而获得的截面图；

图18a示出了图18中“针状结构”的放大图。

具体实施方式

图4示出了基底20的一个截面，该截面以虚线方框表示。基底20包括第一表面22和相反的第二表面24(参见图6)，其中第一表面22和第二表面24基本上是平坦的，并彼此平行。

在基底20的截面的中心设有第一类型的单个通孔31。图6示出了沿图4中的A-A或B-B线穿过通孔31截取的横截面图。从图4和图6能够看出，通孔31沿着通孔31的中心轴线CA沿基底20的厚度方向TD穿过基底20，该中心轴线CA在图6中是以虚线示出的。因此，通孔31将基底20的第一表面22与第二表面24连接。通孔31基本上是漏斗形的，其横截面沿厚度方向TD从第一表面22至第二表面24连续减小。通孔31的横截面是通过以处于垂直于基底20的厚度方向TD的平面切割通孔31而获得的。在该实施例中，通孔31的横截面的形状总是圆形的，不论该横截面是在基底的哪个高度处截取的。

通孔31具有圆形上周缘34，通孔31的侧壁终止于该上周缘34处，并且平坦的第一表面22开始于该上周缘34处。圆形上周缘34具有直径A，如图4a所示。此外，通孔31具有圆形下周缘36，通孔31的侧壁终止于该下周缘36处，并且平坦的第二表面24开始于该下周缘36处。圆形下周缘36具有直径a，如图4a所示。上周缘的直径A大于下周缘的直径a。

图5示出了基底20的另一个截面，该截面也以虚线方框表示。基底20包括第一表面22和第二表面24(参见图7)，其中第一表面22和第二表面24基本上是平坦的，并彼此平行。

在基底20的截面的中心设有第二类型的单个通孔32。图6示出了沿图5的C-C线穿过通孔32截取的横截面图，图7示出了沿图5的D-D线穿过通孔32截取的横截面图。从图5、图6和图7能够看出，通孔32沿着通孔32的中心轴线CA沿基底20的厚度方向TD穿过基底20，该中心轴线CA在图6和图7中是以虚线示出的。因此，通孔32将基底20的第一表面22与第二表面24连接。通孔32基本上是漏斗形的，其横截面沿厚度方向TD从第一表面22至第二表面24连续减小。通孔32的横截面是通过以处于垂直于基底20的厚度方向TD的平面切割通孔32而获得的。在该实施例中，通孔32的横截面的形状不是恒定的，而是沿着通孔32的厚度方向TD变化的。在基底20的上部区域中(即，在靠近第一表面22的区域中)，通孔32更近似于卵圆形或椭圆形，而在基底20的下部区域中(即，在靠近第二表面24的区域中)，通孔32更近似于或完全是圆形的。通孔32的横截面的形状优选沿着基底20的厚度方向TD连续变化。

因此，通孔32具有椭圆形上周缘35，通孔32的侧壁终止于该上周缘35处，并且平坦的第一表面22开始于该上周缘35处。椭圆形的上周缘35具有第一直径A和沿与其正交的方向测量的第二直径B，如图5a所示。此外，通孔32具有圆形下周缘36，通孔32的侧壁终止于该下周缘36处，并且平坦的第二表面24开始于该下周缘36处。圆形的下周缘36具有直径a，也如图5a所示。上周缘35的第二直径B大于上周缘35的第一直径A。上周缘35的第一直径A大于下周缘36的直径a。优选上周缘35的第二直径B比上周缘35的第一直径A大至少5％，更优选大至少10％，进一步优选大至少15％。

多个这样的非圆柱形通孔以非常紧密的关系排列，使得它们在基底中彼此部分地重叠。在图8和9中分别示出了第一类型的通孔31和第二类型的通孔32的这种布置形式的示例。更确切地说，在这些图中示出了以方格模式布置的九个对应的通孔31、32。通孔31、32分别具有相应的下周缘36。此外，为了清楚起见，还示出了通孔31、32的对应的上周缘34、35，虽然这些上周缘34、35在最终产品中不再存在。相反，在最终产品中(即，在最终的穿孔基底20中)形成了具有相应的上周缘38的通道30，该上周缘38至少部分地由相邻通道30的上周缘38界定。如图8和图9所示，在基底20的可用区域UR中对基底20穿孔之后，基底20的原来存在的平坦或平面的第一表面22完全消失了。基底20的原始平坦的第一表面22完全消失的原因是通孔31、32已经被激光钻孔并且基底20的已被激光能量蒸发的材料又在第一表面22上至少部分地凝结，从而在该表面上形成“针状结构”40，在下文中将更详细地解释该“针状结构”。因此，对应的通道30的上周缘38不在平面内延伸，而是三维延伸的闭合线。应说明的是，通道30的上周缘38可部分地在基底20的原始平坦的第一表面22下方延伸和/或部分地在基底20的原始平坦的第一表面22上方延伸。

图10和图11分别示出了与图6和图7中所示的视图类似的视图，但在此具有多个相邻通孔31、32，它们在最终产品的基底20中形成通道30。在图10中，示出了图8的通道30的上周缘38的一个位置(参见附图标记38)，该位置表示上周缘38的绝对最小值。换句话说，在该位置处，上周缘38具有距基底20的原始平坦的第一表面22的最大距离，该表面22由图10中的虚线示出。基底20的表面在上周缘38的该位置处具有鞍点。

在图11中，示出了图9的通道30的上周缘38的一个位置(参见附图标记38)(根据沿图9中的H-H线截取的截面)，该位置表示该通道30的上周缘38的绝对最小值。换句话说，上周缘38具有距基底20的原始平坦的第一表面22的最大距离，该表面22也由图11中的虚线示出。基底20的表面在上周缘38的该位置处具有鞍点。在图10中示出了沿图9的G-G线截取的截面。在该图中所示的上周缘38的位置处，上周缘仅具有局部最小值。因此，沿着G-G线的将两个相邻通道30彼此分开的脊比沿着图9的H-H线的脊高。因此，基底具有各向异性特性。

这些各向异性特性可按有益的方式使用。例如，按如图9、10和11所示的方式穿孔的基底在平行于H-H线的方向上比在平行于G-G线的方向上更能承受应力。如果H-H线基本上代表最终造纸机网毯的机器方向，那么沿着机器方向的较大的力可被基底20吸收，同时基底20在其上侧提供较大的开口区域。或者，如果H-H线基本上代表最终造纸机网毯的机器的横向，那么成形部分中的新产生的纸网能更好地粘附到基底20上，因为在通道30的相邻行之间的基底20中形成的沿机器的横向延伸的脊比沿机器方向延伸的脊高。因此，可根据预定用途或造纸机网毯的要求调整基底20的特性。

图12示出了与图10的横截面图类似的一个截面图，但示出的是第三类型的通孔。该第三类型的通孔与第一类型和第二类型的通孔31、32的不同之处在于，第三类型的通孔的横截面以及从其产生的对应的通道30的横截面又沿着基底20的厚度方向TD从基底20的上侧与下侧之间的中间区域MR至基底20的下侧连续增大。在极端情况下，相邻通孔不仅可在基底20的第一侧22彼此部分地重叠，而且可在其第二侧24彼此部分地重叠。

图13和14分别示出了与图8和图9中所示的截面类似的基底20的截面，不同之处在于通孔31、32是以非方格模式布置的。在图8和图9中，每个通孔31、32具有八个相邻的其它通孔31、32，其中到这八个相邻通孔31、32之中的四个的距离大于到其余四个相邻通孔31、32的距离。

与此相反，在图13和图14所示的例子中，每个通孔31、32具有六个相邻的其它通孔31、32，其中到所有这些相邻通孔31、32的距离基本相同(例如与图8和图9所示的实施例的较小距离对应)。这六个相邻的通孔31、32围绕其中间的相应通孔31、32以蜂窝模式排列。采用这种布置形式，能提高最终基底20中的通孔31的密度，并能增大基底20的上侧的开口面积。

图15和图16各自示出了包括第四类型的多个通孔的基底的截面。图15和16基本上与图8相同，图8示出了包括多个第一类型通孔的基底的截面。但是，与第一种类型的孔相比，第四种类型的孔较长(或者基底具有较大厚度)，通过将图17和图18与图10进行比较能够看出这一点。应说明的是，这种差异对于本发明的效果不是决定性的，尤其是在考虑到附图仅是示意图时。因此，下文中对图16-18a的说明同样可参照图8所示的实施例进行。图17表示沿着图15的J-J和K-K线截取所获得的截面图，图18表示沿着图16的L-L和M-M线截取所获得的截面图。在图17和图18中，用虚线圆来强调涉及“针状结构”40的细节，在图17a和18a的放大图中分别示出了该细节。

图15中的J-J和K-K线分别描述平行于基底20的厚度方向TD的截面，该截面包括两个相邻的通道30之中的至少一个的中心轴线CA，其上周缘具有至少一个公共局部最大值42，并且该截面包括至少一个局部最大值42。局部最大值42在图17a和图18a中详细示出，并且可与基底20的上侧表面的顶点或山峰相比较，基底20的上侧表面从该顶点或山峰沿所有方向下降。

根据本发明，在图17和17a的截面图中，基底20的轮廓包括凸形的第一部分44、凹形的第二部分46、以及在沿着基底20的厚度方向TD从所述至少一个公共局部最大值42向基底20的中间区域MR行进时再次为凸形的第三部分48。在此示例性实施例中，第一部分44在第一拐点50处直接连接至第二部分46，而第二部分46在第二拐点52处直接连接至第三部分48。在图17和17a的截面图中，“针状结构”40具有基本对称的轮廓。因此，该轮廓不仅包括如上所述的位于图17a的左侧的第一、第二和第三部分44、46、48，而且包括位于图的右侧的部分。但是，应说明的是，如图17和17a所示的“针状结构”40的轮廓不一定必须是对称的。例如，该轮廓可能以某种方式向一侧变形。

图16中的L-L和M-M线分别描述平行于基底20的厚度方向TD并且包括至少一个局部最大值42的截面。但是，与图17和17a中所示的截面相反，该截面既不包括任何所示的通道30的中心轴线CA，也不与中心轴线CA相交。如图18和18a所示，基底20的轮廓在此截面中也包括凸形的第一部分44*、凹形的第二部分46*、以及在沿着基底20的厚度方向TD从所述至少一个公共局部最大值42向基底20的中间区域MR行进时再次为凸形的第三部分48*。在此示例性实施例中，第一部分44*在第一拐点50*处直接连接至第二部分46*，而第二部分46*在第二拐点52*处直接连接至第三部分48*。在图18和18a的截面图中，“针状结构”40也具有基本对称的轮廓。因此，该轮廓不仅包括如上所述的位于图18a的左侧的第一、第二和第三部分44*、46*、48*，而且包括位于图的右侧的部分。但是，应说明的是，如图18和18a所示的“针状结构”40的轮廓不一定必须是对称的。例如，该轮廓可能以某种方式向一侧变形。优选的是，不论选择哪个截面来限定轮廓，只要该截面平行于基底20的厚度方向TD并且包括局部最大值42，“针状结构”40的区域中的基底的任何轮廓都包括凸形的第一部分、凹形的第二部分、以及在沿着基底20的厚度方向TD从所述至少一个公共局部最大值向基底20的中间区域MR行进时再次为凸形的第三部分。

在图17、17a、18和18a中，虚线表示基底20的原始第一表面22。优选在最终产品中位于该虚线上方的材料是在通过激光钻孔形成通道30的过程中首先被蒸发、然后再次冷凝的材料。本发明人发现，通过相应地调整参数(例如激光的功率、脉冲长度和激光焦点的位置)，能够在基片穿孔期间较容易地产生“针状结构”40。

在现有技术中已知的激光钻孔基底中，在代表基底20的原始第一表面22的虚线上方没有材料，或者在该线上方有材料，但是仅为如图17a和18a中的虚线所示的平滑山丘或山脊的形式。但是，“针状结构”40的形成在现有技术中是未知的。

“针状结构”40是有利的，因为它如期地支撑纤维网(尤其是在激光钻孔基底用作成形网毯时)，从而实现了纤维网基本上在其整个表面上的良好且均一的脱水，由此避免了痕迹。

附图标记列表：

20‘,20 基底

22’,22 第一表面

24’,24 第二表面

26‘ 第一侧边

28‘ 第二侧边

30‘,30 通道

31 第一类型的通孔

32 第二类型的通孔

34 通孔的圆形上周缘

35 通孔的椭圆形上周缘

36 通孔的圆形下周缘

38 通道的上周缘

40 针状结构

42 局部最大值

44,44* 凸形的第一部分

46,46* 凹形的第二部分

48,48* 凸形的第三部分

50；50* 第一拐点

52；52* 第二拐点

a,b 下周缘的直径

A,B 上周缘的直径

CA 中心轴线

LB 激光束

MR 中间区域

R 辊

TD 厚度方向

WD 宽度方向

Claims (15)

1.造纸机网毯，包括具有上侧、下侧、两个侧边、以及两个侧边之间的可用区域(UR)的基底(20)，其中该可用区域(UR)包括分别沿着中心轴线(CA)穿过基底(20)并将上侧与下侧连接的多个通道(30)，其中，所述通道(30)是非圆柱形的，其横截面沿着基底(20)的厚度方向(TD)从基底(20)的上侧至上侧与下侧之间的中间区域(MR)逐渐减小，

并且其中多个通道(30)中的至少一个的上周缘(38)与多个通道(30)中的至少一个其它相邻通道(30)的上周缘(38)直接接触，

其特征在于，这两个相邻通道(30)的上周缘(38)具有至少一个公共局部最大值(42)，

其中平行于基底(20)的厚度方向(TD)并且包括所述至少一个公共局部最大值(42)并包括两个相邻通道(30)之中的至少一个的中心轴线(CA)或与该中心轴线(CA)相交的截面限定与这两个相邻通道(30)之中的至少一个的侧壁相交的相交线，

并且其中该相交线包括凸形的第一部分(44)、凹形的第二部分(46)、以及在沿着基底(20)的厚度方向(TD)从所述至少一个公共局部最大值(42)向基底(20)的中间区域(MR)行进时再次为凸形的第三部分(48)。

2.如权利要求1所述的造纸机网毯，其中，由基底(20)与平行于基底(20)的厚度方向(TD)的截面的相交限定的并且包括至少一个公共局部最大值(42)的任何相交线包括凸形的第一部分(44、44*)、凹形的第二部分(46、46*)、以及在沿着基底(20)的厚度方向(TD)从所述至少一个公共局部最大值(42)向基底(20)的中间区域(MR)行进时再次为凸形的第三部分(48、48*)。

3.如权利要求1或2所述的造纸机网毯，其中，位于相交线的第一部分(44、44*)与第二部分(46、46*)之间的第一拐点(50、50*)、优选还有位于相交线的第二部分(46、46*)与第三部分(48、48*)之间的第二拐点(52、52*)位于靠近所述至少一个局部最大值(42)的位置，即，在基底(20)的上四分之一处，优选在上五分之一处，更优选在上六分之一处。

4.如前述权利要求之一所述的造纸机网毯，其中，所述基底(20)的可用区域(UR)中的至少90％通道(30)、优选所有通道的上周缘(38)都与基底(20)的可用区域(UR)中的多个通道(30)中的至少一个其它相邻通道(30)、优选所有其它相邻通道(30)的上周缘(38)直接接触，并且其中这些直接相邻的通道(30)的大多数、优选所有直接相邻的通道的上周缘(38)具有至少一个公共局部最大值(42)，

其中平行于基底(20)的厚度方向(TD)并且包括所述至少一个公共局部最大值(42)并包括对应的相邻通道(30)之中的至少一个的中心轴线(CA)或与该中心轴线(CA)相交的截面限定与对应的相邻通道(30)之中的一个通道的侧壁相交的相交线，

其中该相交线包括凸形的第一部分(44)、凹形的第二部分(46)、以及在沿着基底(20)的厚度方向(TD)从所述至少一个公共局部最大值向基底(20)的中间区域(MR)行进时再次为凸形的第三部分(48)。

5.如前述权利要求之一所述的造纸机网毯，其中，在其可用区域中，基底(20)的上侧的表面(20)的不到5％、优选0％是平坦的，并基本上垂直于基底(20)的厚度方向(TD)。

6.如前述权利要求之一所述的造纸机网毯，其中，基底(20)的下侧的表面(24)的70％至90％、优选75％至85％、更优选大约80％是平坦的，并基本上垂直于基底(20)的厚度方向(TD)。

7.如前述权利要求之一所述的造纸机网毯，其中，所述多个通道(30)之中的至少一个通道、优选所有通道的横截面的形状沿着基底(20)的厚度方向(TD)从上侧至下侧是变化的。

8.如权利要求7所述的造纸机网毯，其中，所述横截面的形状在通道(30)的上部区域中比在通道(30)的下部区域中明显更加椭圆。

9.如权利要求8所述的造纸机网毯，其中，所述通道(30)的上部区域中的横截面的形状具有沿机器的横向延伸的第一尺寸和沿机器方向延伸的第二尺寸，其中第一尺寸小于第二尺寸。

10.如权利要求8所述的造纸机网毯，其中，所述通道(30)的上部区域中的横截面的形状具有沿机器的横向延伸的第一尺寸和沿机器方向延伸的第二尺寸，其中第一尺寸大于第二尺寸。

11.如权利要求7至10之一所述的造纸机网毯，其中，所述横截面的形状在基底(20)的下侧基本上是圆形的。

12.如前述权利要求之一所述的造纸机网毯，其中，基底(20)的可用区域(UR)中的所有通道(30)的至少90％以非方格模式布置。

13.生产如前述权利要求之一所述的造纸机网毯的方法，包括以下步骤：

-提供具有第一表面(22)和第二表面(24)的基底(20)，其中第一表面(22)和第二表面(24)优选是平坦的并彼此平行；并且

-利用激光在基底(20)的可用区域(UR)中形成多个非圆柱形通孔(31、32)，

其中，彼此相邻的多个通孔(30)中的至少一部分、优选全部通孔以非常近的间距形成，以至于它们彼此部分地重叠，

其特征在于，在多个非圆柱形通孔(31、32)的形成过程中，以适当的方式控制激光，使得重叠通孔(30)的上周缘(38)具有至少一个公共局部最大值(42)，

其中平行于基底(20)的厚度方向(TD)并且包括所述至少一个公共局部最大值(42)并包括重叠通孔(30)之中的至少一个的中心轴线(CA)或与该中心轴线(CA)相交的截面限定与重叠通孔(30)之中的至少一个的侧壁相交的相交线，

并且其中该相交线包括凸形的第一部分(44)、凹形的第二部分(46)、以及在沿着基底(20)的厚度方向(TD)从所述至少一个公共局部最大值(42)向基底(20)的中间区域(MR)行进时再次为凸形的第三部分(48)。

14.如权利要求13所述的方法，其中，当所有通孔(30)已在基底(20)的可用区域(UR)中形成时，可用区域(UR)中的第一表面(22)和第二表面(24)中的至少一个至少消失了90％、优选消失了100％。

15.如权利要求13或14所述的方法，其中，在基底(20)中形成通孔(31、32)的步骤期间向基底(20)吹冷空气。

Images