CN113785090A

CN113785090A - 网毯和网毯在棉纸机中的使用

Info

Publication number: CN113785090A
Application number: CN202080033392.5A
Authority: CN
Inventors: S.克拉施卡; R.埃伯哈特; H.沃肯豪斯
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2021-12-10
Also published as: US11920303B2; EP3963134A1; WO2020224834A1; DE102019111441A1; US20220228317A1

Abstract

本发明涉及一种用于使用在制造棉纸幅的机器中的网毯、尤其是毛毡，其包括基础结构，所述基础结构具有带MD纱线的纺织结构，以及包括至少一个由无纺布纤维制成的层，其特征在于，所述MD纱线完全或者大部分地具有在0.25mm至0.45mm之间、尤其在0.3mm至0.35mm之间的直径，并且MD纱线的线密度大于37％、尤其在37％至45％之间。此外，本发明涉及用于在使用这种网毯的情况下制造棉纸幅的机器和方法。

Description

网毯和网毯在棉纸机中的使用

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于制造棉纸幅的机器的网毯以及机器和用于通过这种网毯制造棉纸幅的方法。

棉纸或者卫生纸的制造仍是在剧烈增长的市场。通常在棉纸制造中使用的机器在EP 1 167 115 B1中描述。如一般地在造纸中那样，在此也在网毯上或者两个网毯之间施加纤维材料悬浮液，并且通过抽吸脱水。在此之后纤维料幅在压榨机中进一步脱水，并且在此之后被进一步热干燥。在此，纤维料幅在吸水的网毯上被输送至压榨机中。从幅面中压出的水被网毯吸收并且在取下纤维料幅之后又从网毯中被去除。这如示例性地在EP 2 602 387B1中描述的那样，借助抽吸箱、即所谓的Uhle Box实现。现代的棉纸机以非常高的制造速度运行，由此使得棉纸幅在压榨压区中的停留时间非常短。因此，幅面在压榨机中的过少的脱水通常是阻碍机器制造速度的提高的限制性因素。

因此，本发明所要解决的技术问题在于，建议一种机器和运行所述机器的方法，其确保了棉纸幅的改善的脱水。

本发明所要解决的技术问题还在于，建议一种针对现有的设备的改造方案，其能够无耗费地或者只以较少的耗费地实现。

本发明所要解决的技术问题还在于，建议一种网毯，其能够实现棉纸幅的明显改善的脱水。

该技术问题按本发明完全地通过按照权利要求1的特征部分所述的网毯、按照权利要求8所述的机器以及按照权利要求11所述的方法解决。在从属权利要求中具有按照本发明的设计的其它有利的特征。

在网毯方面，所述技术问题通过一种用于使用在制造棉纸幅的机器中的网毯、尤其是毛毡解决。所述网毯包括基础结构，所述基础结构具有织造的纺织结构或者由织造的纺织结构组成，所述纺织结构带有MD纱线和CD纱线。此外，所述网毯包括至少一个由无纺布纤维制成的层。按照本发明规定，所述MD纱线完全或者大部分地具有在0.25mm至0.45mm之间的直径、尤其在0.3mm至0.35mm之间的直径，并且MD纱线的线密度大于37％、尤其在37％至45％之间。

在此，术语″完全或者大部分地″应该理解为，MD纱线的至少90％、优选95％、尤其是所有的MD纱线具有处于所述范围内的直径。

在本申请的范围中使用术语″线的直径″。这个术语对于圆形的线是明确定义的。

对于不同于圆形形状的单丝，或者也对于由多个单丝捻成的线，线的直径应该理解为包围所述线的横截面的最小的圆的直径。

为了确定MD纱线的线密度，将每个长度单位的线的数量与直径相乘并且使所得的值除以所述长度单位。

由此，在10条线/cm并且线直径为0.40mm时，得到10*0.4mm/10mm＝40％的线密度。

通过将精细的MD纱线与高的MD纱线密度结合，基础结构可以承担一部分的功能性，所述功能性例如使压力均匀化在其它情况下在网毯中由一个或多个无纺布层承担。所述基础结构通过毛毡实现了迄今未实现的均匀的压力分布。本申请人的试验已经以令人惊讶的方式得出，具有这种基础结构的网毯、尤其是毛毡能够以较少的无纺布覆盖层实现。这不只由于节省的无纺布层在生态上是有利的，而且也在用于棉纸机中时实现了改善的脱水。通过更薄的毛毡，例如能够在棉纸机的压榨机中除了Uhle Box脱水之外也还实现压区脱水。

在优选的实施方式中，所述基础结构由两个无端头的或者被制成无端头的织物层构成，其中，在两个织物层中，MD纱线完全或者大部分地具有在0.25mm至0.45mm之间的直径、尤其在0.3mm至0.35mm之间的直径，并且MD纱线的线密度大于37％、尤其在37％至45％之间。在此可以是双层织物，或者可以是织物的两个单独的层。

在优选的实施方式中可以规定，所述纺织结构由平面织物构成，其中，织布机的经纱是网毯的MD纱线。所述平面织物例如可以具有平纹织物。

纺织结构可以有利地由织物、纱罗织物、稀松平纹织物或者针织物组成或者包括织物、纱罗织物、稀松平纹织物或者针织物。

在使用织物作为基础结构的情况下需要指出的是，对于网毯的基础结构通常使用圆形织物。这个圆形织物旋转90°，以装入所述机器中。由此织布机的纬纱成为网毯的MD纱线，并且经纱成为CD纱线。

作为对此的备选使用平面织物。

Paul Sudre在EP0425523 B1中描述了借助平面织物制造接缝网毯的原理。

然而也可行的是，使用具有待制造的网毯的长度的平面织物，并且将两个端侧的端部相互连接。由此也形成无端头的织物结构，所述织物结构能够用作基础结构或者基础结构的部分。

因为在网毯中，其沿机器方向(或者说纵向)的长度通常明显大于其沿CD方向(或者说横向)的宽度，并且织布机的宽度对于机器的宽度是足够大的，所以能够最简单地通过织造足够长的件实现所需的平面织物，其中，经纱则成为网毯中的MD纱线。如在圆形织物中那样的90°的旋转是不必要的。这对于按照本发明的一个方面的网毯是非常有利的。在织布机中，经纱原则上可以任意靠近地并排布置，而两个相邻的纬纱由此必须相互间隔，使得经纱例如在平纹组织中在每个纬纱对之间分别从上向下地或者相反地从下向上地交替。由于纬纱的这种必要的间隔和90°的旋转，通过传统的圆形织物在使用非常细的线时不能实现或者只能非常难地实现这种MD纱线密度。而在平面织物中，用作MD纱线的经纱可以任意靠近地并排布置，由此能够相对简单地制造具有在本发明中描述的特性的网毯。

当在基础结构中使用平面织物时，在有利的实施方式中，所述平面织物可以通过端侧的端部的连接而被制成无端头的。所述连接尤其可以通过焊接实现。在此业已证明超声波焊接以及激光焊接、尤其是激光透射焊接作为适当的焊接方法。必要时可能有利的是，借助连接元件连接两个端侧的端部。在此例如可以是一条或多条沿CD方向布置的线，并且与两个端部的MD纱线连接、尤其是焊接。

在有利的实施方式中可以规定，基础结构由两个被制成无端头的平面织物构成。两个织物环随即可以组合为双层结构。两个织物环随即例如可以通过用针缝合与一个或多个无纺布层相互连接。作为备选或补充，也还可以规定其它方式的连接，例如两个层的缝合或者焊接。

基础结构可以由纺织结构组成或者还包括其它元件。基础结构尤其可以还具有其它的纺织结构、例如其它的织物。

对于MD纱线可以使用不同的材料。聚酰胺、例如PA6、PA6.6是合适的，但其它的聚合物、例如PET也是合适的。如果存在CD纱线，则这些CD纱线可以由相同的或者不同的聚合物构成。

可以规定所有MD纱线是相同类型的。但也可以使用不同类型的MD纱线。由此例如可以影响纤维固定或者尺寸稳定性。MD纱线有利地是单丝。

在选择CD纱线时也具有不同的可能性。除了单丝也可以使用多丝或者捻线。

适当的捻线在此可以由4或者6条丝组成。所使用的丝可以具有0.15至0.25mm的直径。例如0.2x2x2的捻线是非常合适的。

在有利的实施方式中，所有的CD纱线可以设计为捻线。在此，所有的CD纱线既可以由相同的捻线组成。备选地也可以使用不同的捻线。

也可能有利的是，作为CD纱线既使用捻线也使用单丝。在此优选地，约50％或者更多的CD纱线设计为捻线。

在一种优选的实施方式中，可以将捻线和单丝交替地设置为CD纱线。在这种情况下，如果由于技术上的原因例如为了形成接缝环必须去除单独的CD纱线，则CD纱线的捻线份额为50％或者略小于50％。

在有利的实施方式中，网毯可以具有一个或多个无纺布层。所述一个或多个层在此可以布置在网毯的纸侧和/或运行侧上。

优选地，所述网毯的重量在750g/m²至1250g/m²之间、尤其在900g/m²至1100g/m²之间。在特别的情况下，重量也可高达1400g/m²。在此指的是基础结构和如果存在的无纺布层的总重量。

对于本发明非常有利的是，所述无纺布层的重量份额最大相当于所述基础结构的重量份额、尤其是最大相当于所述基础结构的重量份额的2/3。

在用于制造棉纸的毛毡中，无纺布纤维的重量份额通常大于基础结构的重量份额。无纺布纤维通常是总重量的60％，基础结构是总重量的40％。

因为对于在此建议的网毯，通过MD纱线密度与MD纱线直径的组合，无纺布层的部分功能性通过基础结构承担，所以可行的是，减小无纺布纤维的量。由此可以实现更轻的和更薄的毛毡。

在优选的实施方式中，所述网毯可以具有3.5mm的厚度或者更小的厚度、优选在2.5mm至3mm之间！的厚度。为此在0.1MPa的压力下确定所述厚度。

此外，无纺布纤维在整个网毯上的相对份额减小。因此例如可以使用基础结构和无纺布层分别占据50％的重量份额的毛毡。基础结构甚至可以在毛毡的重量中占据更大的份额。如果总重量的60％来源于基础结构并且只有40％来源于无纺布纤维，则无纺布层的重量份额只相当于基础结构的重量份额的2/3。此外，在网毯的使用寿命中，无纺布层被强烈压缩，由此减小重要的网毯性能、例如渗透性。由于无纺布纤维在整个网毯上的份额较小，因此这种由于无纺布纤维的压缩导致的损失较小并且网毯的性能保持在可容忍的范围内的时间更长。

然而也可能有利的是，网毯的纸侧具有一定量的无纺布纤维。所述量应该不低于网毯的总重量的10％。在此也有利的是，至少为网毯的接触纸的上侧设置无纺布纤维，所述无纺布纤维具有11至22dtex之间的精细度。

在此，无纺布纤维可以由每种适当的材料制成，尤其可以由聚酰胺制成，但也可以由弹性体如热塑性的聚氨酯(TPU)、熔纤、双组分纤维或者它们的混合物制成。

在机器方面，所述技术问题通过一种用于制造棉纸幅的机器解决，其包括具有至少一个压榨压区的压榨装置。在此，所述机器具有至少一个按照本发明的一个方面的网毯。这个网毯在压榨装置运行时与所述棉纸幅共同地通过所述至少一个压榨压区。

棉纸通常由纤维素制成并且是非常轻的纸。单位面积质量通常在15g/m²至30g/m²之间。然而，10g/m²或者5g/m²的值与具有大于30g/m²的纸一样是可行的。

在有利的实施方式中，所述机器包括所谓的新月形成器。因此，纤维料幅可以在成形器中的最初脱水之后通常在网毯、如毛毡上被输送到压榨装置上，在所述压榨装置中，在压榨压区中实现进一步的脱水。

所述压榨装置优选具有长压区、尤其是靴式压区。与同样可行的辊式压区相比，幅面在压区中的停留时间在此更长。由此尤其可以使用较低的压榨压力。这在棉纸的制造中是重要的，因为幅面的体积由此保持不变，该幅面的体积是在棉纸中的重要质量参数。

此外可能有利的是，所述压榨装置具有废水收集器，所述废水收集器设置用于收集在所述至少一个压榨压区中从棉纸幅去除的水。通过使用按照本发明的一个方面的毛毡，尤其可以在长压区或者靴式压区中也通过以下方式提高压榨机的脱水功率，即除了通常的Uhle Box脱水之外也进行压区脱水。在此，来自棉纸幅的水(或者水-空气混合物)不只被压入网毯中，而且也穿过所述网毯。这种水在压榨压区之后作为飞溅的水或者喷雾进入环境中，而被压出的水的其余部分与网毯一起进一步被输送至通常下游的Uhle Box。飞溅的水也可能与幅面的运行方向相反地向前流出。这部分脱水称为压区脱水。为了防止污染压榨机或者不受控地润湿环境，有利的是，在压榨装置中设置一个或多个废水收集器。所述废水收集器布置为，使得飞溅的水能够被收集并且运输走。

借助按照本发明的一个方面的网毯以及必要时通过装入水收集器，在现有的棉纸机中也能够以非常小的耗费明显提高压榨装置的脱水功率。

在方法方面，所述技术问题通过一种用于通过使用按照本发明的一个方面的机器制造棉纸幅的方法解决。

在此可以有利地规定，在所述压榨装置中，一部分的脱水以压区脱水的形式实现，并且这种由此脱出的水完全或者部分地由所述废水收集器收集。

尤其可以规定，所述压区脱水占压榨装置的总脱水量的10％以上、尤其在20％至50％之间。

尤其有利的是，棉纸机以大于1200m/min、尤其大于1500m/min或者1800m/min的较高速度运行。恰恰在较高的制造速度中，在压榨机之后的过少的干重含量是提高制造速度的限制性因素。通过在此建议的方法能够提高在压榨机之后的干重含量，由此可以稳定地实现较高的制造速度。

以下根据示意性的、未按照比例的附图详细阐述本发明。在附图中：

图1示出按照本发明的一个方面的棉纸机。

图1示出按照本发明的一个方面的棉纸机1。以棉纸机1的这种典型的构型为例示例性地阐述在此描述的方案的方面。在此，本发明不局限于这个实施方式。在此，纤维材料悬浮液通过流浆箱施加到网毯2上或者网毯2与外网22之间。在成形器20中，借助被抽吸的成形辊21实现最初的脱水，所述成形辊部分地被网毯2围绕。成形器20在图1中设计为新月形成器，然而其它的成形器类型也是可行的。接下来以网毯2支撑的方式将所产生的纤维材料垫输送至压榨装置30中。在图1中，压榨装置30设计为靴式压榨机30。在此，压榨压区31布置在靴式辊34与扬克缸41之间。网毯2与棉纸幅3共同通过压榨压区31。在压榨压区之后，幅面3进一步地在扬克缸41的表面上运行。在此，在扬克缸41上布置有干燥罩42。借助绉丝刮刀43将幅面3与扬克缸41脱离并且进一步地向卷绕部60输送。如图1所示，在卷绕部60之前还可以设置扫描仪50或者其它适当的测量装置50，通过所述扫描仪50或者其它适当的测量装置50检测纤维料幅3的重要参数、例如厚度、湿度或者单位面积质量。如果扫描仪50横动地设计，也可以确定这些参数的横向变化曲线。

在图1中示出的机器1的网毯2有利地是按照本发明的一个方面的网毯。所述网毯可以有利地包括由平面织物、尤其是平纹织物组成的基础结构，所述平面织物通过端侧的端部的连接、例如焊接而被制成无端头的。这个基础结构的MD纱线在所述实施方式中全部具有在0.25mm至0.45mm之间的直径、尤其在0.3mm至0.35mm之间的直径。MD纱线的线密度大于37％、优选在37％至45％之间、特别优选在39％至43％之间。在所述网毯2具有在750g/m²至1250g/m²之间、尤其在900g/m²至1100g/m²之间的优选重量时，可以这样减少无纺布覆盖层，使得其只占据网毯的重量的一半或者更少。因为在按照本发明的一个方面的网毯2中，基础结构承担了无纺布层的部分功能，所以这个网毯可以设计得非常薄。与由现有技术已知的棉纸机1不同，在将这种网毯2使用在压榨压区31中、尤其是靴式压榨压区31中时，可以实现压区脱水。由此形成飞溅的水或者喷雾，所述飞溅的水或者喷雾通常出现在压榨压区31之后，但有的时候也可能出现在压区31之前。为了防止污染压榨机30或者不受控地润湿环境，有利的是，在压榨装置30中设置一个或多个废水收集器33。在图1中，所述废水收集器33布置在压榨压区31之后。作为备选或补充，也可以在压榨压区31之前设置废水收集器33。所述一个或多个废水收集器33吸收通过压区脱水从幅面3去除的水的部分。其余的部分存储在网毯2中并且由压榨压区31运输走。为了从网毯2中去除这种水，在图1所示的设备中，在压榨压区31与流浆箱10之间设置有抽吸箱32，即所谓的Uhle Box32。在按照本发明的一个方面的方法中，所述压区脱水的份额为压榨机30的总脱水量的10％以上、尤其在20％至50％之间。

附图标记清单

1 棉纸机

2 网毯

3 棉纸幅

10 流浆箱

20 成形器

21 成形辊

22 外网

30 压榨装置

31 压榨压区

32 抽吸箱″Uhle Box″

33 废水收集器

34 靴式辊

40 干燥装置

41 扬克缸

42 置

43 绉丝刮刀

50 扫描仪

60 卷绕部

Claims

1.一种用于使用在制造棉纸幅(3)的机器(1)中的网毯(2)、尤其是毛毡(2)，包括基础结构，所述基础结构由带MD纱线和CD纱线的织造的纺织结构组成，以及所述网毯包括至少一个由无纺布纤维制成的层，其特征在于，所述MD纱线完全或者大部分地具有在0.25mm至0.45mm之间、尤其在0.3mm至0.35mm之间的直径，并且MD纱线的线密度大于37％、尤其在37％至45％之间。

2.按权利要求1所述的网毯(2)，其特征在于，所述基础结构由两个环状的或者被制成无端头的织物层构成，其中，在两个织物层中，MD纱线完全或者大部分地具有在0.25mm至0.45mm之间、尤其在0.3mm至0.35mm之间的直径，并且MD纱线的线密度大于37％、尤其在37％至45％之间。

3.按前述权利要求之一所述的网毯(2)，其特征在于，所述纺织结构是平面织物，其中，所述织布机的经纱提供网毯的MD纱线，并且所述平面织物通过连接端侧的端部被制成无端头的，其中，所述连接尤其通过焊接实现。

4.按前述权利要求之一所述的网毯(2)，其特征在于，至少一些CD纱线、尤其是50％或者更多的CD纱线设计为捻线。

5.按前述权利要求之一所述的网毯(2)，其特征在于，所述网毯(2)具有3.5mm的厚度或者更小的厚度、尤其在2.5mm至3mm之间的厚度。

6.按前述权利要求之一所述的网毯(2)，其特征在于，所述网毯的重量在750g/m²至1250g/m²之间、尤其在900g/m²至1100g/m²之间。

7.按前述权利要求之一所述的网毯(2)，其特征在于，所述无纺布层的重量份额最大相当于所述基础结构的重量份额、尤其是最大相当于所述基础结构的重量份额的2/3。

8.一种用于制造棉纸幅(3)的机器(1)，包括具有至少一个压榨压区(31)的压榨装置(30)，其特征在于，所述机器(1)具有至少一个按权利要求1至7之一所述的网毯(2)并且所述网毯(1)在压榨装置(30)运行时通过所述至少一个压榨压区(31)。

9.按权利要求8所述的机器(1)，其特征在于，所述压榨压区(31)是长压区(31)、尤其是靴式压区(31)。

10.按权利要求8或9所述的机器(1)，其特征在于，所述压榨装置(30)具有废水收集器(33)，所述废水收集器设置用于收集在所述至少一个压榨压区(31)中从棉纸幅(3)去除的水。

11.一种用于制造棉纸幅(3)的方法，其中，将按权利要求8至10之一所述的机器(1)用于制造。

12.按权利要求11所述的方法，其特征在于，在所述压榨装置(30)中，一部分的脱水以压区脱水的形式实现，并且这种由此脱出的水完全或者部分地由所述废水收集器(33)收集。

13.按权利要求12所述的方法，其特征在于，所述压区脱水占压榨装置(30)的总脱水量的10％以上、尤其在20％至50％之间。