CZ20001011A3 - Pressure drop in wet state in drying membrane with restricting clearness and paper manufacturing process by making use of such membrane - Google Patents

Pressure drop in wet state in drying membrane with restricting clearness and paper manufacturing process by making use of such membrane Download PDF

Info

Publication number
CZ20001011A3
CZ20001011A3 CZ20001011A CZ20001011A CZ20001011A3 CZ 20001011 A3 CZ20001011 A3 CZ 20001011A3 CZ 20001011 A CZ20001011 A CZ 20001011A CZ 20001011 A CZ20001011 A CZ 20001011A CZ 20001011 A3 CZ20001011 A3 CZ 20001011A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
flow rate
membrane
pressure drop
microporous membrane
wet
Prior art date
Application number
CZ20001011A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Michael Gomer Stelljes Jr.
Paul Dennis Trokhan
Donald Eugene Ensign
Original Assignee
The Procter & Gamble Company
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by The Procter & Gamble Company filed Critical The Procter & Gamble Company
Priority to CZ20001011A priority Critical patent/CZ20001011A3/en
Publication of CZ20001011A3 publication Critical patent/CZ20001011A3/en

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Postup výroby papíru, zejména hedvábného papíru, obsahuje krok zhotovování zárodečné pásové vrstvy a zhotovování mikroporézní membrány s velikostí pórů, která zajišťuje omezující postupnost vzduchového proudění skrz zárodečnou pásovou vrstvu, cožje velikost menší nebo rovná 20 mikronům. Mikroporézní membrána vykazuje průchozí pokles tlaku za mokra, který narůstá se zvyšovánímrychlosti průtoku podle vzorce 254OY < 0,042X + 0,767, kde Xje rychlost proudění v scmmna 80,8 cm2 aYje poklestlaku zamokra v centimetrech sloupce rtuti. Postup dále zahrnuje krok umisťování zárodečné pásové vrstvy namikroporézní membránu a prostupování vzduchu skrze zárodečnou pásovou vrstvu a mikroporézní membránu, v důsledku čehož se ze zárodečné pásové vrstvy odstraňuje voda. Při tomto postupu dále následuje odstraňování zárodečné pásové vrstvy z mikroporézní membrány, přičemž mezi poklesemtlaku za mokra a rychlostí průtoku platí vztah 2540Y < 0,042X + 0,698, zejména pro rozsah rychlosti průtoku od 0,98 do 2,66 scmm na 80,8 cm2. Pro tento postupje vhodná zejména mikroporézní membrána pro použití se vzduchovým vysoušecímpapírenskýmzařízením s velikostí pórů, kteráje menší nebo se rovná 20 mikronům. Tato mikroporézní membrána současně vykazuje při rychlosti průtoku 0,12 scmm na 80,8 cm2 průchozí pokles tlaku zamokra nižší nebo rovný 10,16 cmsloupce rtuti.The process for producing paper, in particular tissue paper, comprises: the step of fabricating the seed layer and fabricating microporous membranes with a pore size that ensures restricting the flow of air through the embryonic a strip layer which is less than or equal to 20 microns. The microporous membrane shows a through drop wet pressure, which increases as the flow rate increases according to the formula 254OY <0.042X + 0.767, where X is the speed flow in scmmna 80,8 cm2 aY is poklestlaku wet in centimeters of mercury column. The process further comprises a step placement of the embryonic band layer namicroporous membrane and air permeation through the embryonic ribbon layer and microporous membrane, resulting in The germline strip layer removes water. In this procedure followed by removal of the germline sheet layer from the microporous membrane, wherein between the pressure drop at wetness and flow rate apply 2540Y <0.042X + 0.698, especially for a flow rate range of 0.98 to 2.66 scmm to 80.8 cm2. It is particularly suitable for this procedure microporous membrane for use with air a drying paper-making machine with a pore size of less than or equal to 20 microns. This microporous the membrane simultaneously exhibits at a flow rate of 0.12 scmm to 80.8 cm2 the wet pressure drop is less than or equal to 10.16 cmColumn mercury.

Description

Pokles tlaku za mokra ve vysoušeči membráně s omezující průchodností a postup výroby papíru s použitím této membrányThe drop in wet pressure in a drying membrane with a restrictive throughput and the papermaking process using this membrane

Oblast téctArea flow

Přihlašovaný vynález se týká zařízení pro absorpční zárodečné pásové materiály, které se vysoušejí průchozím vzduchem tak, aby se z nich vytvářela celulosová vláknitá struktura, a obzvláště se týká zařízení, které vykazuje úsporu energie při provádění postupu průchozího vzduchového vysoušení.The present invention relates to an apparatus for absorbent germline web materials which are dried through the air to form a cellulosic fibrous structure, and in particular it relates to an apparatus that exhibits energy savings in carrying out the through air drying process.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Mezi absorpční pásové materiály patří celulosové vláknité struktury, absorpční pěny atd. Celulosové vláknité struktury se staly zbožím každodenní potřeby. Celulosové vláknité struktury lze nalézt v odličovacích papírech, toaletních papírech a papírových ručnících.Absorbent sheet materials include cellulosic fibrous structures, absorbent foams, etc. Cellulosic fibrous structures have become a daily necessity. Cellulosic fibrous structures can be found in make-up papers, toilet papers and paper towels.

V průběhu výroby celulosových vláknitých struktur se suspenze celulosových vláken vznášející se v tekutinovém nosiči nanáší na formovací síto tak, aby se vytvářela zárodečná pásová vrstva. Výsledkem toho je mokrá zárodečná pásová vrstva, která se může vysoušet s použitím jednoho známého vysoušecího prostředku nebo kombinace známých vysoušečích prostředků, kdy každý z těchto vysoušečích prostředků bude ovlivňovat vlastnosti výsledné celulosové vláknité struktury. Prostředky a postupy, které se používají pro vysoušení celulosových vláknitých struktur, rovněž ovlivňují poměr, při kterém se tyto celulosové vláknité struktury mohou vyrábět, i když se výhradně nejedná o poměr, který by byl omezován pouze takovými prostředky a postupy.During the manufacture of cellulosic fibrous structures, a suspension of cellulosic fibers suspended in a liquid carrier is applied to the forming screen to form a seed band. The result is a wet seed layer which can be dried using one known desiccant or a combination of known desiccants, each of which desiccants will affect the properties of the resulting cellulosic fibrous structure. The compositions and processes used to dry the cellulosic fibrous structures also affect the ratio at which the cellulosic fibrous structures can be produced, although not solely by a ratio that is limited only by such means and processes.

Příkladem jednoho typu vysoušečích prostředků jsou plstěné pásy. Plstěné vysoušeči pásy se již dlouhou dobu používají pro odvodňování zárodečné celulosové vláknité struktury s využitím kapilárního proudění kapalného nosiče do propustného plstěného média, které se udržuje ve styku se zárodečnou pásovou vrstvou. Avšak výsledkem odvodňování celulosové vláknité struktury do plstěného pásu nebo s použitím plstěného pásu je celkové rovnoměrné • · ·· ··· · · ♦ to • · ···· · ·· · • · ·· · ···· ··· ··· ·· toto· ·· ·· stlačování a zhušťování zárodečné pásové vrstvy celulosové vláknité struktury, která se vysouší. Výsledný papír je často tuhý a dotyk s ním nevyvolává pocit měkkosti.An example of one type of desiccant is felt webs. Felt drying belts have long been used to dewater germ cellulosic fibrous webs using the capillary flow of a liquid carrier into a permeable felt medium that is maintained in contact with the germline sheet. However, the dewatering of the cellulosic fibrous web into the felt web or using the felt web results in a total uniformity. Compressing and densifying the embryonic sheet layer of the cellulosic fibrous structure that is dried. The resulting paper is often stiff and does not give a feeling of softness.

Vysoušení s využitím plstěného pásu lze podpořit podtlakem nebo činností opačných, proti sobě umístěných tlakových válců. Tlakové válce zesilují účinek mechanického přidačování pásu k celulosové vláknité struktuře. Příklady vysoušení s použitím plstěného pásu popisuje patent USA číslo 4 329 201 vydaný 11. května 1982 na jméno Bolton a dále patent USA číslo 4 888 096 vydaný 19 prosince 1989 na jméno Cowan a spol.Drying using a felt web can be promoted by vacuum or by the action of opposed, opposed pressure rollers. The pressure rollers enhance the effect of mechanically adding the web to the cellulosic fibrous structure. Examples of webbing drying are described in U.S. Patent 4,329,201, issued May 11, 1982 to Bolton, and U.S. Patent 4,888,096, issued December 19, 1989 to Cowan et al.

V této oblastí techniky je také známo vysoušení ceíulosových vláknitých struktur účinkem podtlakového odvodňování bez pomoci plstěných pásů. Podtlakové odvodňování celulosové vláknité struktury mechanicky odstraňuje vlhkost z celulosové vláknité struktury, přičemž tato vlhkost je ve formě kapaliny. Používá-li se podtlak v kombinaci s pásem typu formovací šablony, pak účinek takového podtlaku navíc vtahuje nespojité oblasti celulosové vláknité struktury do průhybových kanálků vysoušecího pásu a výrazně přispívá k výskytu rozdílných množství vlhka v různých oblastech celulosové vláknité struktury. Podobně je v této oblasti techniky známo vysoušení celulosové vláknité struktury způsobem kapilárního proudění, jež je podporováno podtlakem, který se vytváří v porézním válci majícím výhodné velikostí pórů. Příklady takových postupů vysoušení řízeného podtlakem jsou uvedeny v podobně zaměřených patentech, a to jmenovité v patentu USA číslo 4 556 450 vydaném 3. prosince 1985 na jméno Chuang a spol. a v patentu USA číslo 4 973 385 vydaném TJ. listopadu 1990 na jméno Jean a spol.It is also known in the art to dry cellulosic fibrous structures by vacuum dewatering without the aid of felt webs. Vacuum dewatering of the cellulosic fibrous structure mechanically removes moisture from the cellulosic fibrous structure, which moisture is in the form of a liquid. In addition, when the vacuum is used in combination with a belt of the forming template type, the effect of such vacuum also draws discontinuous regions of the cellulosic fibrous structure into the deflection channels of the drying web and significantly contributes to the occurrence of different amounts of moisture in different regions of the cellulosic fibrous structure. Similarly, it is known in the art to dry a cellulosic fibrous structure by a capillary flow method which is supported by a vacuum that is generated in a porous cylinder having a preferred pore size. Examples of such vacuum-controlled drying processes are disclosed in similarly directed patents, namely, U.S. Patent No. 4,556,450 issued December 3, 1985 to Chuang et al. and U.S. Patent No. 4,973,385 issued to TJ. in the name of Jean et al.

Dalším vysoušecím procesem, který přinesl pozoruhodný úspěch, je vysoušení zárodečné pásové vrstvy celulosové vláknité struktury prostupujícím vzduchem. V typickém postupu vysoušení prostupujícím vzduchem se vysoušená zárodečná pásová vrstva přenáší na perforovaném, vzduch propouštějícím pásu. Proud horkého vzduchu prostupuje skrze celulosovou vláknitou strukturu a poté skrze vzduch propouštějící pás nebo naopak. Proud vzduchu vysouší zárodečnou pásovou vrstvu v podstatě odpařováním. Oblasti, které jsou přiléhají a zčásti vstupují do perforování pásu propouštějícího vzduch se vysoušejí obzvláště výhodně. Oblasti přiléhající ke kloubovým spojům v pásu propouštějícím vzduch se vysoušejí proudem vzduchu v menším rozsahu.Another drying process that has brought remarkable success is drying the embryonic ribbon layer of the cellulosic fibrous structure through the air. In a typical air-permeable drying process, the dried embryonic ribbon layer is transferred to a perforated air-permeable ribbon. The hot air stream permeates through the cellulosic fibrous structure and then through the air-permeable web or vice versa. The air stream dries the seed layer substantially by evaporation. The regions which are adjacent and partially enter the perforation of the air permeable strip are dried particularly advantageously. The areas adjacent to the hinges in the air permeable belt are dried to a lesser extent by the air flow.

V této oblasti techniky se podařilo několikrát zdokonalit vzduch propouštějící pásy, které se používají pro vysoušení prostupujícím vzduchem. Vzduch propouštějící pás se • · · · • ·In this field, air-permeable strips have been improved several times and are used for air-permeable drying. Air-permeable belt with

-3například může zhotovovat tak, aby měl velkou prostupnou nebo otevřenou plochu, což znamená přinejmenším čtyřicet procent. V jiném případě může mít takový pás omezenou propustnost vzduchu. Omezená propustnost vzduchu se může dosahovat nanášením pryskyřičné směsi pro účely utěsňování spár mezi lkanými přízemi v pásu. Vysoušeči pás se může impregnovat kovovými částečkami, aby se zvýšila jeho tepelná vodivost a aby se snížila jeho sálavost, nebo alternativně existuje možnost zhotovování pásu z pryskyřice citlivé na světlo v podobě souvislé sítě. Vysoušeči pás se může zvláště upravovat pro proudění vzduchu majícího vysokou teplotu až do 815®C (1500°F). Příklady takové technologie vysoušení prostupujícím vzduchem se nacházejí v patentu USA Re. 28 459 opětně vydaném 1. července 1975 na jméno Cole a spol.; v patentu USA 4 172 910 vydaném 30. října 1979 na jméno Rotar, v patentu USA 4 251 928 vydaném 24. února 1981 na jméno Rotar a spol.; společně přiděleném patentu USA 4 528 239 vydaném 9. července 1985 na jméno Trokhan, který je v této patentové přihlášce zahrnut ve formě odkazu; a v patentu USA 4 921 750 vydaném 1. května 1990 na jméno Todd. V této oblasti techniky bylo provedeno několik pokusů zaměřených na regulování vysoušeného profilu celulosové vláknité struktury tehdy, kdy je ještě ve stavu zárodečné pásové vrstvy určené pro vysoušení. Při takových pokusech je možné používat buď vysoušeči pás nebo infračervený vysoušeč v kombinaci s víkem Yankee. Příklady profilovaného vysoušení jsou předvedeny v patentu USA 4 583 302 vydaném 22. dubna 1986 na jméno Smith a v patentu USA 4 942 675 vydaném 24. června 1990 na jméno Sundovist.For example, it can be fabricated to have a large permeable or open area, which is at least forty percent. Alternatively, such a belt may have limited air permeability. The limited air permeability can be achieved by applying a resin composition for sealing the joints between the spun yarns in the belt. The desiccant web may be impregnated with metal particles to increase its thermal conductivity and reduce its radiation, or alternatively there is the possibility of making the web of light-sensitive resin in the form of a continuous web. The desiccant web may be particularly adapted to provide air at a high temperature of up to 815 ° C (1500 ° F). Examples of such air permeable drying technology are found in U.S. Patent Re. No. 28,459, reissued on July 1, 1975 in the name of Cole et al .; U.S. Pat. No. 4,172,910, issued October 30, 1979 to Rotar, and U.S. Pat. No. 4,251,928, issued February 24, 1981 to Rotar et al .; commonly assigned U.S. Patent 4,528,239 issued July 9, 1985 to Trokhan, which is incorporated herein by reference; and U.S. Patent 4,921,750, issued May 1, 1990 to Todd. Several attempts have been made in the art to regulate the dried profile of the cellulosic fibrous structure while it is still in the embryonic sheet layer to be dried. In such experiments, either a drying belt or an infrared dryer can be used in combination with a Yankee lid. Examples of profiled drying are shown in U.S. Patent 4,583,302 issued April 22, 1986 to Smith and U.S. Patent 4,942,675 issued June 24, 1990 to Sundovist.

Ačkoli se dosavadní stav techniky obzvláště zaměřuje na vysoušení prostupujícím vzduchem, nezabývá se problémy, kterým je potřebně čelit při vysoušení celulosové vláknité struktury s několika oblastmi. Například první oblast celulosové vláknité struktury mající menší absolutní vlhkost, hustotu nebo plošnou hmotnost než druhá oblast bude vykazovat větší propustnost vzduchu než druhá oblast. Tato poměrně větší propustnost vzduchu se vyskytuje z toho důvodu, že menší absolutní vlhkost, hustota a plošná hmotnost představuje úměrně menší odpor průchodu vzduchu prostupujícího takovou oblastí.Although the prior art is particularly concerned with air-permeable drying, it does not address the problems that need to be encountered when drying a cellulosic fibrous structure with several regions. For example, a first region of cellulosic fibrous structure having less absolute moisture, density, or basis weight than the second region will exhibit greater air permeability than the second region. This relatively greater air permeability occurs because less absolute humidity, density and basis weight represent a proportionally less airflow resistance passing through such an area.

Tento problém se znovu objevuje po přemístění vysoušené celulosové vláknité struktury s několika oblastmi na vysoušeči buben Yankee. Na vysoušecím bubnu Yankee jsou samostatné, oddělené oblastí celulosové vláknité struktury v těsném dotyku s obvodem ohřívaného bubnu a horký vzduch od víka se zavádí k povrchu celulosové vláknité struktury, která je opačný ve vztahu k ohřívanému bubnu. Je však typické, že k nejtěsnějšímu dotyku • · fe····· ·· ·· ·· ·· · · · ···· • · ····· · · · fe • ···· ···>·· • · ·· ····· ··· ··· ·· ··· ·· ··This problem reappears after relocation of the dried cellulosic fibrous structure with several regions on the Yankee dryer drum. On the Yankee desiccant drum, separate, separated regions of the cellulosic fibrous structure are in close contact with the periphery of the heated drum and hot air from the lid is introduced to the surface of the cellulosic fibrous structure that is opposite to the heated drum. However, it is typical that for the closest touch, · fe ················· > ······························································

-4s vysoušecím bubnem Yankee dochází v případě oblasti s velkou hustotou nebo plošnou hmotností. Po odstranění nějakého množství vlhkosti z celulosové vláknité struktury nedosahují oblasti s větší hustotou nebo větší plošnou hmotností takového stupně vysušení jako oblasti s menší hustotou nebo menší plošnou hmotností. Výhodné vysoušení oblastí s menší hustotou probíhá na základě konvekčního přenosu tepla z proudu vzduchu ve víku vysoušecího bubnu Yankee. V této souvislosti se musí poměr výroby celulosové vláknité struktury zpomalovat, aby se vyrovnávalo vysoušení většího množství vlhka v oblastech s větší hustotou nebo větší plošnou hmotností. Aby se dosahovalo úplné vysoušení oblasti s větší hustotou a větší plošnou hmotností celulosové vláknité struktury a aby se znemožňovalo připalování nebo doutnání již vysušených oblastí s malou hustotou nebo plošnou hmotnosti v důsledku účinkování horkého vzduchu z víka, vzniká nutnost jednak snižování teploty vzduchu z víka Yankee a jednak současného prodloužení doby pobytu celulosové vláknité struktury ve víku Yankee, v důsledku čehož se zpomaluje výsledný poměr výroby.-4 with the Yankee Dryer Drum occurs in an area of high density or basis weight. After removal of some moisture from the cellulosic fibrous structure, regions of greater density or greater basis weight do not achieve such a degree of drying as regions of lower density or less basis weight. Preferred drying of the less dense areas is due to the convective heat transfer from the air stream in the lid of the Yankee drying drum. In this context, the production ratio of the cellulosic fibrous structure must be slowed down to compensate for the drying of more moisture in areas of greater density or basis weight. In order to completely dry the area of greater density and basis weight of the cellulosic fibrous structure and to prevent burning or smoldering of already dried areas of low density or basis weight due to the effect of hot air from the lid, there is a need to lower the air temperature from the Yankee lid. on the other hand, the simultaneous extension of the residence time of the cellulosic fibrous structure in the Yankee lid, thereby slowing the resulting production ratio.

Další nedostatek přístupů dosavadního stavu techniky (s výjimkou těch přístupů, které používají mechanické stlačování, jak je tomu v případě plstěných pásů) spočívá v tom, že každý z nich spoléhá na nesení vysoušené celulosové vláknité struktury. Proudění vzduchu prostupuje skrze celulosovou vláknitou strukturu a poté skrze nosný pás nebo alternativně nejdříve prostupuje skrze vysoušeči pás a poté skrze celulosovou vláknitou strukturu. Rozdíly v odporu proti prostupnosti vzduchu skrze pás nebo skrze celulosovou vláknitou strukturu násobí rozdíly v rozložení vlhkosti v celulosové vláknité struktuře a/nebo vytvářejí rozdíly ve výskytu vlhkosti tam, kde předtím žádná vlhkost neexistovala.A further drawback of the prior art approaches (with the exception of those that use mechanical compression, as is the case with felt webs) is that each of them relies on supporting the dried cellulosic fibrous structure. The air flow passes through the cellulosic fibrous structure and then through the carrier web or, alternatively, it first passes through the drying belt and then through the cellulosic fibrous structure. Differences in resistance to air permeability through the web or through the cellulosic fibrous structure multiply the differences in moisture distribution in the cellulosic fibrous structure and / or create differences in the occurrence of moisture where no moisture previously existed.

Jedno zdokonalení dosavadního stavu techniky, jež za zaměřuje na tento problém, je předvedeno v tematicky souvisejícím patentu USA 5 274 930, který byl vydán 4. ledna 1994 na jméno Ensign a spol. a ktetý popisuje vysoušení celulosových vláknitých struktur pomocí membrány s omezenou velikosti pórů v kombinaci s vysoušením pomocí prostupujícího vzduchu, přičemž tento patent je zde zahrnut ve formě odkazu. Tento patent popisuje zařízení, která využívá mikroporézní vysoušeči membránu, jež má větší odpor proti prostupnosti než spáry mezi vlákny celulosové vláknité struktury. Za těchto okolností mikroporézní membrána vytváří omezující clonou v průběhu prostupného vzduchového vysoušení, která rovnoměrně nebo přinejmenším rovnoměrněji postihuje rozložení vlhkosti ve vysoušecím postupu.One prior art improvement that addresses this problem is shown in U.S. Pat. No. 5,274,930, issued January 4, 1994 to Ensign et al. and which describes the drying of cellulosic fibrous structures by means of a membrane having a limited pore size in combination with the drying by permeable air, the patent being incorporated herein by reference. This patent discloses a device that utilizes a microporous drying membrane that has greater resistance to permeability than joints between the fibers of the cellulosic fibrous structure. Under these circumstances, the microporous membrane forms a restrictor orifice during permeable air drying which uniformly or at least more uniformly affects the moisture distribution in the drying process.

• · • *····· ·· • · · · · · · · • · · · · · · · · « ···· ··«··« • * · · ···· ··· · · ··· · · · ·· * * «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« «« · · ··· · · · ·

-5Některá další zdokonalení v této oblasti techniky, která se soustřeďují na vysoušeči problémy, jsou předvedena ve stejně tematicky zaměřených patentech USA, a to jmenovitě v patentu 5 543 107 vydaném 1. srpna 1995 na jméno Ensign a spol.; v patentu 5 584 126 vydaném 19. prosince 1996 na jméno Ensign a spol.; a v patentu 5 584 128 vydaném 17. prosince 1996 na jméno Ensign, přičemž popisy těchto patentů jsou zde zahrnuty ve formě odkazu. Patenty '126 a '128 autora jménem Ensign a spol. popisují vícezónové zařízení s omezující clonou pro prostupné vzduchové vysoušení cehilosových vláknitých struktur. Avšak patenty '126, '128 a '930 autora jménem Ensign a spol. nezmiňují nic o tom, jak se minimalizuje pokles tlaku v mikroporézní vysoušeči membráně tehdy, kdýž se střetává s prouděním kapaliny nebo dvoufázovým prouděním. Veličina poklesu tlaku nad menisketn kapaliny v kapiláře je důležitá. Tím, jak při daném průtokovém poměru tlak v membráně klesá, tím klesá náročnost na výkon, který je potřebný pro pohánění ventilátoru nebo ventilátorů, jež sají vzduch skrze zařízení. Snížení náročnosti na výkon ventilátorů je důležitým zdrojem úspory energie. Na základě vyrovnání výkonu a poklesu tlaku je možné nasávat přídavný proud vzduchu prostupujícího skrze celulosovou strukturu, v důsledku čehož se vylepšuje poměr vysoušení. Vylepšený poměr vysoušení umožňuje zvýšení výkonu papírenského stroje.Some other improvements in this art that focus on desiccant problems are shown in the same subject-matter US patents, namely, U.S. Patent 5,543,107 issued August 1, 1995 to Ensign et al .; U.S. Patent 5,584,126 issued December 19, 1996 to Ensign et al .; and U.S. Patent 5,584,128, issued December 17, 1996 to Ensign, the disclosures of which are incorporated herein by reference. The '126 and' 128 patents of Ensign et al. disclose a multi-zone aperture limiting device for permeable air drying of cehilos fiber structures. However, the '126,' 128 and '930 patents of Ensign et al. do not mention anything about minimizing the pressure drop across the microporous desiccant membrane when it encounters a liquid flow or a two-phase flow. The magnitude of the pressure drop over the meniscus fluid in the capillary is important. As the pressure in the diaphragm decreases at a given flow rate, the power demand required to drive the fan or fans that suck air through the device decreases. Reducing fan performance is an important source of energy savings. By balancing the power and dropping the pressure, it is possible to suck in an additional stream of air passing through the cellulosic structure, thereby improving the drying ratio. The improved drying ratio allows for increased paper machine performance.

Omezující membrána prostupného vzduchového vysoušecího zařízení podle patentu '107 autora jménem Ensign a spol. má jednu zónu nebo větší počet zón buď s podtlakem nebo přetlakem pro účely podpory proudění v každém směru.A restricting membrane of the permeable air desiccant device according to the '107 patent of Ensign et al. it has one zone or a plurality of zones with either negative or positive pressure to promote flow in each direction.

Přihlašovatelé neočekávaně našli způsob úpravy mikroporézní vysoušeči membrány, která se používá v zařízeních podle dosavadního stavu v této oblasti techniky. Tento způsob úpravy známé mikroporézní vysoušeči membrány redukuje pokles tlaku při stálém proudění kapalíny či dvoufázovém proudění nebo alternativně zvyšuje proudění kapaliny či dvoufázové proudění při stálém poklesu tlaku. Navíc bylo neočekávaně zjištěno, že tento vynález lze dodatečně včleňovat do mikroporézního vysoušecího zařízení podle dosavadního stavu techniky bez potřeby podstatného přebudování.Applicants have unexpectedly found a method for treating a microporous desiccant membrane that is used in prior art devices. This method of treating a known microporous desiccant membrane reduces the pressure drop in a steady flow of liquid or biphasic flow, or alternatively increases the liquid flow or biphasic flow of a steady pressure drop. In addition, it has unexpectedly been found that the present invention can be additionally incorporated into the prior art microporous desiccant dryer without the need for substantial redesign.

Zařízení podle přihlašovaného vynálezu je využitelné pro výrobu papíru. Papír se může vysoušet účinkem prostupujícího vzduchu. Má-Κ se provádět vysoušení účinkem prostupujícího vzduchu, pak se pro takové vysoušení účinkem prostupujícího vzduchu mohou použít postupy, které popisuje jednak patent USA číslo 4 191 609 vydaný 4. března 1980 na jméno Trokhan a jednak již zmiňovaný patent číslo 4 528 239, přičemž obsah obou těchto patentů je zde zahrnut • 4 444444 4 4 · · • 4 · · · · 4 4 4 4 4 • 4 · · 444 444* • 444 4 444 *4 *The apparatus of the present invention is useful for making paper. The paper may be dried through the air. If air permeability drying is to be carried out, the procedures described in U.S. Pat. No. 4,191,609 issued March 4, 1980 to Trokhan and U.S. Pat. No. 4,528,239 may be used for such permeability air drying. the contents of both patents are incorporated herein by reference. 4 444444 4 4 4444 444 * 444 4444 * 4 *

4 44 4 44444,444 4,444

444 444 44 444 44 44444 444 44 444 44 44

-6ve formě odkazu. Má-li se provádět konvenční vysoušení, pak se takové konvenční vysoušení provádí podle stejně tematicky zaměřeného patentu USA číslo 5 629 052 vydaného 13. května 1997 na jméno Trokhan a spol, přičemž obsah tohoto patentuje zde zahrnut ve formě odkazu.-6in the form of reference. If conventional drying is to be carried out, such conventional drying is carried out according to the same subject-matter U.S. Patent No. 5,629,052, issued May 13, 1997 to Trokhan et al., The contents of which are incorporated herein by reference.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Tento vynález se týká mikroporézní membrány. Mikroporézní membrána se může používat v papírenském zařízení pro vysoušení prostupujícím vzduchem a navíc můře vytvářet omezující clonu pro prostupující proud vzduchu. Mikroporézní membrána může vykazovat pokles tlaku za mokra při prostupování membránou, přičemž hodnota zakového poklesu tlaku za mokra je nižší nebo stejná jako 10,16 cm (tj. 4 palce) sloupce rtutí při rychlosti průtoku přibližně 1,12 scmm (tj. 40 scfin) na 80,8 cm2 (tj. 0,087 čtverečné stopy). Při nárůstu rychlosti průtoku od přibližně 1,68 do přibližně 2,24 scmm (tj. od přibližně 60 do přibližně 80 scfin) naThe present invention relates to a microporous membrane. The microporous membrane can be used in a papermaking device for air-permeable drying and, in addition, can create a restricting orifice for the air-permeable flow. The microporous membrane may exhibit a wet pressure drop across the membrane, wherein the wet pressure drop value is less than or equal to 10.16 cm (i.e., 4 inches) of mercury at a flow rate of about 1.12 scmm (i.e., 40 scfin) to 80.8 cm 2 (ie 0.087 square feet). With an increase in flow rate from about 1.68 to about 2.24 scmm (i.e., from about 60 to about 80 scfin) to

80,8 cm2 (tj. 0,087 čtverečné stopy) se pokles flaku za mokra dostává na příslušnou hodnotu, která je nižší nebo stejná jako 12,7 cm (tj. 5,0 palců), respektive 15,24 on (tj. 6,0 palců) sloupce rtuti.80.8 cm 2 (i.e. 0.087 square feet), the wet flak drop reaches a value that is less than or equal to 12.7 cm (i.e., 5.0 inches) and 15.24 he (i.e. 0 inches) columns of mercury.

Vztah mezi rychlostí průtoku a poklesem flaku je dán obecným vzorcem, který stanoví, že pokles flaku za mokra v palcích sloupce rtutí je menší nebo se rovná 0,048 násobku rychlostí průtoku v scfin na 0,087 čtverečné stopy + 2,215.The relationship between flow rate and flak drop is given by the general formula which states that the wet flak drop in inches of mercury column is less than or equal to 0.048 times the flow rate in scfin to 0.087 square feet + 2.215.

Další znak přihlašovaného vynálezu se týká výroby papíru s využitím mikroporézní membrány. Papír se vyrábí na základě zhotovování zárodečné pásové vrstvy a používám mikroporézní membrány mající předem stanovenou velikost pórů. Velikost pórů je omezujícím faktorem prostupnosti vzduchového proudění skrze zárodečnou pásovou strukturu. Velikost pórů je výhodně menší nebo se rovná 20 mikronům. Mikroporézní membrána rovněž vykazuje průchozí pokles tlaku za mokra. Pokles flaku za mokra narůstá se zvyšující se lychlostí průtoku skrze membránu.Another aspect of the present invention relates to papermaking using a microporous membrane. The paper is made by making the seed layer and using microporous membranes having a predetermined pore size. Pore size is a limiting factor of airflow permeability through the embryonic band structure. The pore size is preferably less than or equal to 20 microns. The microporous membrane also exhibits a continuous wet pressure drop. The wet drop in the wet increases as the flow rate through the membrane increases.

Zárodečná pásová struktura se umisťuje na mikroporézní membránu. Vzduch prostupuje zárodečnou strukturou a mikroporézní membránou, kde se vzduch setkává s poklesem flaku za mokra na základě prostupování při předem stanovené rychlosti průtoku skrze zárodečnou pásovou vrstvu a mikroporézní médium. Průtokový poměr a pokles flaku za • 0 • · · 0 0 0 0 0 0 0 0 « 0 00000 0 0 0 0 · 0 0 · 0 0 0 »»» · 0» » 0000The embryonic band structure is placed on the microporous membrane. Air permeates through the germ structure and microporous membrane, where air encounters a drop in wet flak due to permeation at a predetermined flow rate through the germline sheet and microporous medium. Flow Rate and Falling Drop in • 0 • · · 0 0 0 0 0 0 0 0 «0 00000 0 0 0 0 · 0 0 · 0 0 0»

000 »00 00 000 »0 0 0000 »00 00 000» 0 0 0

-7mokra vytvářejí vztah, který lze obecně vyjádřit vzorcem:-7wets create a relationship that can be generally expressed by the formula:

Yá0,048X +2,215 ve kterém Y je pokles tlaku za mokra v palcích rtuti a X je rychlost proudění v scfin na 0,087 čtverečné stopy, přičemž v přepočtu má tento vzorec následující podobu :Y0.048X +2.215 in which Y is the wet pressure drop in inches of mercury and X is the flow velocity in scfin to 0.087 square feet, calculated as follows:

2540 Y < 0,042X + 0,767 kdy X je rychlost proudění v scmm na 80,8 cm2 a Y je pokles tlaku za mokra v centimetrech sloupce rtuti. Tento obecný vzorec platí pro rozsah rychlostí průtoku od přibližně 35 do přibližně 95 scfin (tj od přibližně 0,98 do přibližně 2,66 scmm) na 0,087 čtverečné stopy (tj.2540 Y <0.042X + 0.767 where X is the flow rate in scmm to 80.8 cm 2 and Y is the wet pressure drop in centimeters of mercury column. This general formula applies to a range of flow rates of from about 35 to about 95 scfin (i.e., from about 0.98 to about 2.66 scmm) per 0.087 square feet (ie.

80,8 cm2 a výhodněji pro rozsah rychlostí průtoku od přibližně 40 do přibližně 80 scfin (tj. od přibližně 1,12 do přibližně 2,24 scmm) na 0,087 čtverečného palce (tj 80,8 cm2).80.8 cm 2, and more preferably for a range of flow rates of from about 40 to about 80 scfin (ie, from about 1.12 to about 2.24 scmm) per 0.087 square inch (ie, 80.8 cm 2 ).

Přehled obrázků na výkresech.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS.

Nyní bude proveden popis přihlašovaného vynálezu s odkazem na připojení vyobrazení, na nichž:The present invention will now be described with reference to the drawings, in which:

Obr. 1 je boční pohled na příčný řez mikroporézní membrány podle tohoto vynálezu, která je zabudována na propustném válci, se zvětšením tloušťky z důvodu přehlednosti.Giant. 1 is a side cross-sectional view of a microporous membrane of the present invention that is incorporated on a permeate roller with an increase in thickness for clarity.

Obr. 2 je pohled na půdorys části mikroporézní membrány podle přihlašovaného vynálezu předvádějící různé vrstvičky.Giant. 2 is a plan view of a portion of a microporous membrane according to the present invention showing different layers.

Obr. 3 je schematický pohled na zařízení, jež je využitelné pro testování vynálezu.Giant. 3 is a schematic view of a device that is useful for testing the invention.

Ohr. 4 je graf vztahů mezi průtokovým poměrem a poklesem tlaku za mokra.Ohr. 4 is a graph of the relationship between flow rate and wet pressure drop.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

S odkazem na obr. 1 lze uvést, že přihlašovaný vynález obsahuje prostupné vzduchové vysoušeči zařízení 20 s omezenou prostupností v kombinaci s mikroporézní membránou 40. Zařízení 20 a membrána 4Q se může zhotovovat podle již uvedených patentů USA 5 274 930; 5 543 107; 5 584 126; 5 584 128; a na stejně zaměřené patentové přihlášky USA sériové číslo 08/878 794, jež byla podána 16. června 1997 pod jménem Ensign a spol., přičemž obsahy všech uvedených dokumentů jsou zde zahrnuty ve formě odkazu. Zařízení 20 obsahuje propustný válec 30. Mikroporézní membrána 40 může opisovat obvod propustného válce 32.Referring to Fig. 1, the present invention includes a permeable air dryer 20 with limited permeability in combination with a microporous membrane 40. The apparatus 20 and membrane 40 may be fabricated according to the aforementioned U.S. Patents 5,274,930; 5,543,107; 5,584,126; 5,584,128; and U.S. Patent Application Serial No. 08 / 878,794, filed June 16, 1997 under the name of Ensign et al., the contents of which are incorporated herein by reference. The device 20 comprises a permeate cylinder 30. The microporous membrane 40 may describe the circumference of the permeate cylinder 32.

« fc fc fc fc • fc fcfc fcfc « fcfc · • fcfcfcfc • fcfc fcfc · fc fcfcfcfc • fcfc fcfcFc fc fc fc fcfc fcfc fcfcfcfc fcfc fcfc fcfcfcfc fcfc fcfc

-8Nosná součást 28, jako je pás pro vysoušení prostupujícím vzduchem nebo tlakový plstěný pás, obklopuje propustný válec 32 od přiváděcího válce 34 k odváděcímu válci 36. přičemž vytváří oblouk vymezující část kruhu. Tato část kruhu může být rozdělena do určitého počtu zón majících vzájemně rozdílné diferenciální flaky ve vztahu k atmosférickému flaku. Zařízení 20 může alternativně obsahovat dělenou podtlakovou štěrbinu, ploché nebo obloukové desky nebo nekonečně obíhající pás. Zařízeni 20 odstraňuje vlhkost ze zárodečné pásové vrstvy 21.A carrier member 28, such as an air-drying belt or a pressure felt web, surrounds the permeable roller 32 from the supply roller 34 to the discharge roller 36, forming an arc defining a portion of the circle. This portion of the ring may be divided into a number of zones having differently differentiated differential flake relative to the atmospheric flake. Alternatively, the apparatus 20 may comprise a split vacuum slot, flat or arcuate plates, or an endlessly circulating belt. The device 20 removes moisture from the seed layer 21.

Jak potvrzuje odkaz na obr. 2, mikroporézní vysoušeči membrána podle přihlašovaného vynálezu obsahuje určitý počet vrstviček 41-46. Mikroporézní membrána 40 podle tohoto vynálezu může mít první vrstvičku 41, jež je nejblíže k zárodečné pásové vrstvě 21 a je s touto zárodečnou pásovou vrstvou 21 ve styku. Je výhodné, když je první vrstvička 41 tkaná, a jako výhodnější se jeví to, je-li tkaná s holandským keprem nebo BMT ZZ vazbou.As confirmed by reference to FIG. 2, the microporous drying membrane of the present invention comprises a number of layers 41-46. The microporous membrane 40 of the present invention may have a first layer 41 that is closest to the seed layer 21 and is in contact with the seed layer 21. It is preferred that the first sheet 41 is woven, and more preferably it is woven with Dutch twill or BMT ZZ weave.

Pod první vrstvičkou 41 může být jedna nebo určitý počet dalších vrstviček 42 - 46. Spodní vrstvičky 42-46 vytvářejí podporu pro vrstvičky 41 - 45 a slouží pro napínání průhybu vznikajícího v důsledku únavy materiálu. Vrstvičky 41-46 mohou mít zvětšený rozměr pórů pro odstraňování vody prostupující pod sebou umístěnými vrstvičkami 42-46. Přinejmenším jedna vrstvička 41 a konkrétněji póiy na povrchu, který je ve styku se zárodečnou pásovou vrstvou 21, mají, což bude podrobněji vysvědeno v dalším textu. Alternativně další a všechny vrstvičky 41 - 46. které tvoří membránu 40 podle přihlašovaného vynálezu, lze upravovat tak, aby měly malou povrchovou energii, která bude vysvětlena v dalším textu. Ačkoli obr. 2 předvádí šest vrstviček, bude zkušenému odborníkovi v této oblasti techniky zřejmé, že v membráně 40 lze využít jakýkoli přijatelný počet těchto vrstviček.Below or below the first layer 41 may be one or a plurality of additional layers 42-46. The lower layers 42-46 provide support for the layers 41-45 and serve to stretch the fatigue deflection. The layers 41-46 may have an increased pore size to remove water passing through the underlying layers 42-46. At least one layer 41, and more specifically the pores on the surface that is in contact with the seed layer 21, have, as will be described in more detail below. Alternatively, all and all of the layers 41-46 that form the membrane 40 of the present invention can be treated to have a low surface energy, which will be explained below. Although Fig. 2 shows six layers, it will be apparent to one skilled in the art that any acceptable number of layers can be utilized in the membrane 40.

Každá z vrstviček 41 - 46 má dva vzájemně opačné povrchy, a to první povrch a druhý povrch. Tyto první a druhé povrchy jsou v průtokovém propojení prostřednictvím prostupných pórů.Each of the layers 41-46 has two opposite surfaces, a first surface and a second surface. These first and second surfaces are in fluid communication through the permeable pores.

Membrána 40 podle přihlašovaného vynálezu má velikost pórů menší než 20 mikronů. Membrána 40 dále vykazuje pokles tlaku vlhka při 1,12 scmm (tj. 40 scfin) na 80cm2 (0,087 čtverečné stopy) méně než 10,16 cm (tj. 4,0 palce), výhodně méně než 8,89 cm (tj· 3,5 palce) a ještě výhodněji méně než 7,62 cm (tj. 3,0 palce) rtuti. Membrána 40 dále vykazuje pokles flaku vlhka při 1,68 scmm (tj. 60 scfin) na 80,8 cm2 (tj. 0,087 čtverečné stopy) méně než 12,7 cm (tj. 5,0 palců), výhodně méně než 11,43 cm (tj. 4,5 palce) a ještě výhodněji méně než 10,16 cm (tj. 4,0 palce) rtuti. Membrána 40 dále vykazuje pokles flaku vlhka pn 2,24 scmm (tj. 80 scfin) • · *to ···<The membrane 40 of the present invention has a pore size of less than 20 microns. The membrane 40 further exhibits a moisture pressure drop at 1.12 scmm (i.e. 40 scfin) per 80cm 2 (0.087 square feet) of less than 10.16 cm (i.e. 4.0 inches), preferably less than 8.89 cm (i.e. 3.5 inches) and more preferably less than 7.62 cm (i.e. 3.0 inches) of mercury. The diaphragm 40 further exhibits a drop in moisture flux at 1.68 scmm (i.e., 60 scfin) to 80.8 cm 2 (i.e., 0.087 square feet) of less than 12.7 cm (i.e., 5.0 inches), preferably less than 11 inches. 43 cm (i.e., 4.5 inches) and even more preferably less than 10.16 cm (i.e., 4.0 inches) of mercury. The membrane 40 further exhibits a drop in moisture flux pn of 2.24 scmm (i.e. 80 scfin).

·· ·« ··· • · · · * · · • ·· • «to • to ··· • toto ··· toto ··· • toto • · ····· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ···

-9na 80 cm2 (tj. 0,087 čtverečné stopy) méně než 15,24 cm (6,0 palců), výhodně méně než 13,97 cm (tj. 5,5 palce) a ještě výhodněji méně než 12,7 cm (tj. 5,0 palců) rtuti. Tyto charakteristiky membrány 40 podle přihlašovaného vynálezu předvádí „Tabulka Γ-9 to 80 cm 2 (i.e., 0.087 square feet) less than 15.24 cm (6.0 inches), preferably less than 13.97 cm (i.e. 5.5 inches) and even more preferably less than 12.7 cm ( i.e., 5.0 inches) of mercury. These characteristics of the membrane 40 according to the present invention are shown in the "Table"

Tabulka 1Table 1

Průtokový poměr (scmm/80,8 čtverečných centimetrů) (scfin/0,087 čtverečné stopy) Flow ratio (scmm / 80.8 square centimeters) (scfin / 0.087 square feet) 1,12 (40) 1.12 (40) 1,68 (60) 1.68 (60) 2,24 (80) 2.24 (80) Maximální pokles tlaku za mokra (cm rtuti) (palce rtuti) Maximum wet pressure drop (cm mercury) (inches of mercury) 10,2 (4,0) 10.2 (4.0) 12,7 (5,0) 12.7 (5.0) 15,2 (6,0) 15.2 (6.0) Výhodný pokles tlaku za mokra (cm rtuti) (palce rtuti) Advantageous wet pressure drop (cm mercury) (inches of mercury) 8,9 (3,5) 8.9 (3.5) 11,4 (4,5) 11.4 (4.5) 14,0 (5,5) 14.0 (5.5) Výhodnější pokles tlaku za mokra (cm rtuti) (palce rtuti) More favorable wet pressure drop (cm mercury) (inches of mercury) 7,6 (3,0) 7.6 (3,0) 10,2 ^(4> 10.2 ^ (4>) 12,7 (5,9) 12.7 (5.9)

Zde používaná veličina „scfm“ označuje rychlost proudění standardní krychlové stopy (tj. 0,0283 m3) vzduchu při teplotě 20,l°C (tj. 70°F) a tlaku 76,0 cm (tj. 29,92) rtuťového sloupce.As used herein, "scfm" refers to the flow rate of a standard cubic footprint (i.e., 0.0283 m 3 ) of air at 20.1 ° C (ie, 70 ° F) and a pressure of 76.0 cm (ie, 29.92) of mercury. columns.

S odkazem na obr. 4 lze uvést, že vztah mezi rychlosti proudění a poklesem tlaku za mokra se může přibližně určovat jako lineární vztah v rozsahu tychlostí proudění od 1,12 doReferring to Fig. 4, the relationship between flow velocity and wet pressure drop can be approximately determined as a linear relationship over a flow velocity of from 1.12 to

2,24 scmm (tj. od 40 do 80 scfin) na 80,8 cm2 (tj. 0,087 čtverečné stopy) a pro určité hodnoty se může přibližně určovat lineárním vztahem z rychlostí proudění v rozsahu od 0,98 do 2,66 scmm (tj. od 35 do 95 scfin) na 80,8 cm2 (tj. 0,087 čtverečné stopy).2.24 scmm (i.e., from 40 to 80 scfin) per 80.8 cm 2 (i.e., 0.087 square feet) and for certain values can be approximately determined by a linear relationship from flow rates in the range from 0.98 to 2.66 scmm (i.e., from 35 to 95 scfin) per 80.8 cm 2 (i.e., 0.087 square feet).

Vztah mezi poklesem tlaku a rychlosti proudění je konkrétně dán vzorcem :In particular, the relationship between pressure drop and flow velocity is given by the formula:

2540 YS0,042X +0,767 a výhodněji: 2540 Y < 0,042X + 0,698 přičemž X je íychlost proudění v scmm na 80,8 cm2 a Y je pokles tlaku za mokra v centimetrech rtuti.2540 YS0.042X +0.767 and more preferably: 2540 Y 0,0 0.042X + 0.698 wherein X is the flow rate in scmm to 80.8 cm 2 and Y is the wet pressure drop in centimeters of mercury.

YS0,048X +2,215 a výhodněji: Y < 0,048X + 2,015 přičemž X je rychlost proudění v scfin na 0,087 čtverečné stopy a Y je pokles tlaku za mokra v palcích rtuti.YS0.048X +2.215 and more preferably: Y < 0.048X + 2.015 wherein X is the scfin flow rate to 0.087 square feet and Y is the wet pressure drop in mercury inches.

Vysoušeči výkon příkladu membrány 40 podle přihlašovaného vynálezu byl porovnán s vysoušecím výkonem nepoviečené membrány 40. Aby byly vytvořeny přísnější podmínky • 0 ·The drying performance of the example membrane 40 of the present invention was compared to the drying performance of the uncoated membrane 40. In order to create stricter conditions.

0000 • »00000 • »0

0 0000 000

0 0 0· ·»0 • 0 «00 0 0 · · 0 0 0 0

0 0 00 0 0

0 0 0 · 0 00 0 0 · 0 0

0 0 00 0 0

0 000 00

-10testování, byla v případě první vrstvičky 41 membrány 40 podle přihlašovaného vynálezu použita jemnější velikost pórů než v první vrstvičce 41 nepovlečené membrány 40. Konkrétně lze uvést, že použitou membránou 40 podle přihlašovaného vynálezu byla membrána 40 mající 200 x 400 holandskou keprovou vazbu povlečenou materiálem KRYTOX DF, která byla v předcházejícím textu zmíněna v souvislosti s první vrstvičkou 41.In the case of the first layer 41 of the membrane 40 according to the present invention, a finer pore size was used than the first layer 41 of the uncoated membrane 40. In particular, the membrane 40 according to the present invention was a membrane 40 having a 200 x 400 Dutch twill weave coated KRYTOX DF, mentioned earlier in connection with the first layer 41.

Obě membrány byly testovány se zaměřením na vrstvovou hutnost v průběhu různých časových úseků pobytu zárodečné struktury na těchto membránách. Test probíhal v podmínkách stálého poklesu tlaku za mokra 10,3 cm (tj. 4,3 palce) rtuti. Při době pobytu 50 milisekund se hutnost zvýšila o dva procentní body. Při prodloužení doby pobytu na 150 milisekund se hutnost zvýšila o sedm procentních hodů. Při prodloužení doby pobytu na 250 milisekund se hutnost zvýšila o devět procentních bodů. Tato výsledky předvádí „Tabulka Π“ :Both membranes were tested for layer compaction over different time periods of germ structure residence on these membranes. The test was carried out under conditions of a constant wet pressure drop of 10.3 cm (i.e. 4.3 inches) of mercury. At a residence time of 50 milliseconds, the density increased by two percentage points. By extending the residence time to 150 milliseconds, the density increased by seven percent rolls. By extending the residence period to 250 milliseconds, the density increased by nine percentage points. These results are shown in "Table Π":

Tabulka ΠTable Π

Doba pobytu Duration of stay Zvýšení hutnosti na nepovlečené Increase density to uncoated (milisekundy) (milliseconds) membráně (procentní body) membrane (percentage points) 50 50 2 2 150 150 7 7 250 250 9 9

Je vidět, že vynález výhodně zlepšuje vysoušení v rozsahu časových úseků pobytu.It can be seen that the invention advantageously improves drying over a period of residence.

S odkazem na ohr. 2 je dále možné uvést, že dosahování poměrně nízkého poklesu tlaku za mokra se zajišťuje následovně. První povrch, kteiý je orientován směrem k vysokému tlaku nebo ke straně od které prostupuje proud vzduchu nebo vody, hy měl mít v souladu s přihlašovaným vynálezem malou povrchovou energii (bude vysvětleno v dalším textu). Rovněž póiy mezi prvním a druhým povrchem, a to zejména ty póry, které vytvářejí omezující clonu na dráze proudění, by rovněž měly mít povrch vykazující malou povrchovou energii, o čemž bude pojednávat další textReferring to FIG. 2 it can further be noted that achieving a relatively low wet pressure drop is ensured as follows. The first surface, which is oriented towards the high pressure or to the side from which the air or water jet passes, should have low surface energy in accordance with the present invention (will be explained below). Also, the pores between the first and second surfaces, especially those pores that create a restricting orifice on the flow path, should also have a surface with low surface energy, which will be discussed further below.

Malá povrchová energie se může dosahovat povlečením povrchu. Povlak se nanáší po spojení a slinutí vrstviček 41 až 46 v jeden celek za účelem znemožnění škodlivých účinků výrobní činnosti na povlak nebo znemožnění škodlivých účinků povlaku na výrobní činnost.Low surface energy can be achieved by coating the surface. The coating is applied after joining and sintering the layers 41-46 as a unit to prevent the detrimental effects of the manufacturing operation on the coating or to prevent the detrimental effects of the coating on the manufacturing operation.

• 0 ·• 0 ·

-11V souladu s přihlašovaným vynálezem se membrána 40 povléká v zájmu redukování poklesu tlaku během průchozího proudění kapaliny nebo dvoufázového proudění. Konkrétně lze uvést, že povlak redukuje povrchovou energii membrány 40. v důsledku čehož se membrána stává více hydrofobní. Pro účely přihlašovaného vynálezu je přijatelný jakýkoli povlak, který redukuje povrchovou energii mikroporézní membrány 40, ačkoli jako obzvláště účinný způsob redukování povrchové energie se jeví povlečení první vrstvičky 41 mikroporézní membrány 40. Jako výhodné se jeví redukování povrchové energie na méně než 46 dynů na cm (centimetr), výhodněji na méně než 36 dynů na cm a nejvýhodněji na méně než 26 dynů na cm.In accordance with the present invention, the diaphragm 40 is coated to reduce the pressure drop during the passage of liquid or biphasic flow. In particular, the coating reduces the surface energy of the membrane 40 as a result of which the membrane becomes more hydrophobic. Any coating that reduces the surface energy of the microporous membrane 40 is acceptable for the purposes of the present invention, although coating of the first layer 41 of the microporous membrane 40 seems to be a particularly effective method of reducing surface energy. It appears advantageous to reduce the surface energy to less than 46 dynes per cm ( centimeter), more preferably less than 36 dynes per cm and most preferably less than 26 dynes per cm.

Povrchová energie se vztahuje k množství práce, která je nutná pro zvětšení povrchové plochy kapaliny na tuhém povrchu. V případě tuhých povrchů platí, že kosinus styčného úhlu kapaliny s povrchem je monotónní funkcí povrchového pnutí kapaliny. Čím více se styčný úhel přibližuje nule, tím vlče je povrch mokrý. Rovná-li se styčný úhel nule, pak je pevný povrch perfektně mokrý. Jestliže se styčný úhel blíží hodnotě 180°, pak se povrch blíží stavu, kdy nelze povrch zvlhěovat. V úvahu je třeba vzít to, že ani styčný uhel nula ani styčný úhel 180° nejsou dávány do souvislosti s vodou, která se může používat v kapalné suspenzi uplatňované v přihlašovaném vynálezu. Zde používaný výraz povrchová energie označuje kritické povrchové pnutí pevného povrchu a může se empiricky zjišťovat na základě extrapolace vztahu mezi povrchovým pnutím kapalíny a jejího styčného úhlu na příslušném zájmovém povrchu. V tomto smyslu se povrchová energie pevného povrchu nepřímo měří s ohledem na povrchové pnutí tekutiny, která se na daném pevném povrchu nachází. Další podrobností týkající se povrchové energie je možné nalézt v „Adv. Chem. Ser.“ číslo 43 (1964) od autora jménem W. A. Zisman a ve „Physical Chemistry of Surfaces“ páté vydání (1990) od autora jménem Arthur W. Adamson, přičemž obě tyto vědecké studie jsou zde zahrnuty ve formě odkazu.Surface energy refers to the amount of work required to increase the surface area of a liquid on a rigid surface. In the case of rigid surfaces, the cosine of the liquid-to-surface contact angle is a monotonous function of the surface tension of the liquid. The closer the contact angle approaches zero, the wolf's surface is wet. If the contact angle equals zero, the solid surface is perfectly wet. If the contact angle approaches 180 °, then the surface approaches a condition where the surface cannot be wetted. It will be appreciated that neither the zero angle nor the 180 ° contact angle is associated with the water that can be used in the liquid suspension of the present invention. As used herein, the term surface energy refers to the critical surface tension of a solid surface and can be empirically determined by extrapolating the relationship between the surface tension of the liquid and its contact angle on the surface of interest. In this sense, the surface energy of the solid surface is indirectly measured with respect to the surface tension of the fluid present on the solid surface. Further details regarding surface energy can be found in "Adv. Chem. Ser. "No. 43 (1964) by W. A. Zisman and in" Physical Chemistry of Surfaces "Fifth Edition (1990) by Arthur W. Adamson, both of which are incorporated herein by reference.

Povrchová energie se měří s využitím roztoků s malým povrchovým pnutím (například směs 2-propanotu s vodou nebo methanolu s vodou). V konkrétních podmínkách tohoto vynálezu se povrchová energie může měřit přiložením kalibrovaného dynového pera na povrch membrány 40 na základě posouzení. Úsek pro přiložení by měl být alespoň 2,54 cm (tj. jeden palec) dlouhý, aby bylo zajištěno správné čtení. Povrch se testuje při teplotě 21,1°C ± 2°C (tj. 70°F ± 5°F). Dynová pera, která jsou použitelná pro uvedený účel, dodává na trh firma „Control-Cure Company“, Chicago, Illinois.Surface energy is measured using low surface tension solutions (for example, a mixture of 2-propane with water or methanol with water). In particular conditions of the present invention, the surface energy can be measured by applying a calibrated dyn pen to the surface of the membrane 40 based on assessment. The contact area should be at least 2.54 cm (i.e. one inch) long to ensure proper reading. The surface is tested at 21.1 ° C ± 2 ° C (ie 70 ° F ± 5 ° F). Applicable pen pens are marketed by the Control-Cure Company of Chicago, Illinois.

-12V alternativním případě existuje možnost použití goniometru, a to tehdy, když se provádí oprava výsledků povrchové topografie vrstviček 41-46. Obecně platí to, že, čím je povrch hrubší, tím je zřejmý styčný úhel menší než skutečný styčný úhel. Jestliže je povrch porézní tak, jak je tomu v případě vrstviček 41-46 podle přihlašovaného vynálezu, pak je zřejmý styčný úhel větší než skutečný styčný úhel kvůli zvětšenému povrchu ve styku s kapalinou - vzduchem.Alternatively, there is the possibility of using a goniometer when correcting the surface topography results of the layers 41-46. In general, the coarser the surface, the apparent contact angle is less than the actual contact angle. If the surface is porous, as is the case with the layers 41-46 of the present invention, then the apparent contact angle is greater than the actual contact angle due to the increased surface in contact with the liquid-air.

Mezi neomezující a názorné příklady vhodných povlaků, které jsou použitelné pro redukování povrchové energie, patří jak tekutiny, tak i suchá fóliová maziva. Mezi použitelná suchá fóliová maziva patří fluorotelomery, jako je „KRYTOX DF‘ vyráběný ve firmě „DuPont Corporation“ ve městě Wilmington, Delaware. Suché fóliové mazivo se může rozptylovat ve fluorovaných rozpouštědlech ze skupiny freonů, do které patří 1, 1-dichloro-l-fluorethan nebo 1, 1, 2-trichloro-l, 2, 2-trifluoroethan nebo isopropylový alkohol atd. Mazivo „KRYTOX DF“ je výhodně vulkanizováno teplem v zájmu tavení maziva „KRYTOX DF“. Vulkanizování při teplotě 316°C (tj. 600°F) po dobu 30 minut se jeví jako přijatelné pro potřeby membrány 40 podle přihlašovaného vynálezu.Non-limiting and illustrative examples of suitable coatings that are useful for reducing surface energy include both liquids and dry film lubricants. Useful dry film lubricants include fluorotelomers such as "KRYTOX DF" manufactured by "DuPont Corporation" in Wilmington, Delaware. The dry film lubricant may be dispersed in fluorinated solvents from the Freon family, which includes 1,1-dichloro-1-fluoroethane or 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane or isopropyl alcohol, etc. KRYTOX DF "Is preferably heat cured to melt the" KRYTOX DF "grease. Vulcanizing at 316 ° C (ie 600 ° F) for 30 minutes appears to be acceptable to the membrane 40 of the present invention.

Povlakový materiál může alternativně obsahovat další částečky pro podporu malé povrchové energie, které jsou rozptýleny v kapalinovém nosiči. Mezi případně použitelné částečky patří grafit nebo molybdendisulfit v prášku.Alternatively, the coating material may comprise other particles to promote low surface energy that are dispersed in the liquid carrier. Particularly useful particles include graphite or molybdenum disulphite powder.

V jiném případě může být povlakovým materiálem tekutina. Vhodným tekutým povlakovým materiálem je potydimelhylsiloxanová tekutina, jako je jednoprocentní provedení roztoku s obchodním označením „GE Silicones DF 581“, který na trh dodává firma „The General Electric Corporation“ z města Fairfield ve státe Connecticut. Polydimethylsiloxanová tekutina se může rozptylovat v ísopropylovém alkoholu nebo hexanu. Bylo rovněž zjištěno, že vhodným nosičem pro potřeby přihlašovaného vynálezu je také 2-hexyl-l-hexanol. Po nanesení na membránu 40 se polydimethylsiloxan teplem upravuje tak, aby se zvyšovala jeho molekulová hmotnost příčné vazby a aby se provádělo odpařování řečeného nosiče. Bylo zjištěno, že pro potřeby tohoto vynálezu je přijatelná jednohodinová tepelná úprava při 260°C (tj. 500T).Alternatively, the coating material may be a fluid. A suitable liquid coating material is a potydimethylsiloxane fluid, such as a one percent solution with the trade name "GE Silicones DF 581" supplied by "The General Electric Corporation" of Fairfield, Connecticut. The polydimethylsiloxane fluid may be dispersed in isopropyl alcohol or hexane. It has also been found that 2-hexyl-1-hexanol is also a suitable carrier for the purposes of the present invention. After being applied to the membrane 40, the polydimethylsiloxane is heat treated to increase its cross-linking molecular weight and to evaporate said carrier. It has been found that a one hour heat treatment at 260 ° C (ie 500T) is acceptable for the purposes of the present invention.

Povlakové materiály, fólie nebo tekutiny se mohou rozprašovat, tisknout, nanášet pomocí štětce nebo válce na membránu 40. Alternativně existuje možnost noření membrány 40 do povlakového materiálu. Upřednostňuje se poměrně stejnoměrné povlečení. Suchý fóliový povlakový materiál se výhodně nanáší v poměrně malých koncentracích jako 0,5 až 2,0 váhováCoating materials, films, or liquids can be sprayed, printed, applied by brush or roller onto the membrane 40. Alternatively, there is the possibility of immersing the membrane 40 in the coating material. A relatively uniform sheet is preferred. The dry film coating material is preferably applied at relatively low concentrations such as 0.5 to 2.0 weight percent

-13procenta. Existuje přesvědčení, že je důležité, aby nedocházelo u ucpávání malých pórů vrstviček 41-46 mikroporézní membrány 40. Roztoky obsahující silikonové povlaky se mohou aplikovat v koncentracích od přibližně 0,5 do přibližně 10 hmotnostních procent a výhodně od přibližně 1 do přibližně 2 hmotnostních procent.-13procenta. It is believed that it is important to avoid clogging the small pores of the 41-46 microporous membrane layers 40. Solutions containing silicone coatings may be applied at concentrations of from about 0.5 to about 10 weight percent, and preferably from about 1 to about 2 weight percent. .

Pro účely redukování povrchové energie membrány 40 lze případně používat organicky modifikované keramické materiálý, které jsou známy jako ormocety. Ormocery se mohou vyrábět podle postupu obsaženého v popisu patentu USA číslo 5 508 095 vydaného 16. dubna 1996 na jméno Allum a spol., jenž je zde zahrnut ve formě odkazu. Pro účely redukování povrchové energie membrány 40 se bude jako zřejmé jevit možnost používání různých suchých fóliových maziv, různých tekutinových povlaků, různých ormocerů a jejich kombinací.Optionally, organically modified ceramic materials known as ormocets may be used to reduce the surface energy of membrane 40. Ormocers can be made according to the procedure disclosed in U.S. Patent No. 5,508,095, issued April 16, 1996 to Allum et al., Which is incorporated herein by reference. For the purpose of reducing the surface energy of the membrane 40, it will be apparent that various dry foil lubricants, various fluid coatings, various ormocers, and combinations thereof may be used.

Jestliže se povlaky používají pro posílení hydrofobních Mastností mikroporézní vysoušeči membrány, pak se jako důležité jeví to, aby povlaky neucpávaty jemné póry vrstviček 41 - 46 a obzvláště první vrstvičku 41 membrány 40. Vrstvičky 41 - 46. obzvláště pak první vrstvička 41, musí mít takové póry, jejichž rozměry v kterémkoli směru jsou menší nebo se rovnají 20 mikronům, popřípadě jsou dokonce menší nebo se rovnají 10 mikronům. Velikost pórů předepisuje norma SAE ARP 901, jejíž obsah je zde zahrnut ve formě odkazu. Velikost pórů vrstviček 41 - 46 se může postupně zvětšovat od první vrstvičky 41 až k poslední destičce 46, přičemž poslední destička 40 je umístěna nejdále od první destičky 41. Zmiňované suché fóliové povlaky a tekutinové povlaky byty úspěšně použity, aniž by způsobovaly ucpávání pórů vrstviček 41 a ž 46. Povlak, který ve velké míře ucpává póry membrány 40, není přijatelný. Přijatelný není například takový povlak, jehož tloušťka a/nebo koncentrace je příliš velká.If the coatings are used to enhance the hydrophobic grease by a microporous drying membrane, then it seems important that the coatings do not clog the fine pores of the layers 41-46, and especially the first layer 41 of the membrane 40. The layers 41-46, especially the first layer 41, must have such pores whose dimensions in any direction are less than or equal to 20 microns, or even less than or equal to 10 microns. The pore size is prescribed by SAE ARP 901, the contents of which are incorporated herein by reference. The pore size of the layers 41-46 may gradually increase from the first layer 41 to the last plate 46, the last plate 40 being located furthest from the first plate 41. The dry film coatings and fluid coatings mentioned are successfully used without causing clogging of the layer pores 41 and to 46. A coating that largely clogs the pores of membrane 40 is not acceptable. For example, a coating whose thickness and / or concentration is too large is not acceptable.

Kromě povlékání povrchu jedné nebo více vrstviček 41-46 membrány 40 pro účely výše popisovaného redukování povrchové energie je případně možné zhotovovat membránu z takového materiálu, který má sám o sobě malou povrchovou energii. Ačkoli výše vyznačené patenty uvádějí nerezavějící ocel jako použitelný materiál pro vrstvičky 41 - 46. existuje navíc možnost impregnování nebo zhotovování vrstviček 41-46, zejména pak první vrstvičky 41, s použitím materiálů s malou povrchovou energií, jako je tetrafluorethylen, který je na trhu běžně k dostání pod obchodním názvem „TEFLON“ a který vyrábí „DuPont Corporation“ ve městě Wilmington, Delaware, nebo s použitím vytlačovaných plastů s malou povrchovou energií, jako jsou potyestery nebo polypropyleny. Bude zřejmé, že i ty materiáty, které majíIn addition to coating the surface of one or more of the membrane layers 41-46 for the purpose of reducing the surface energy described above, it is optionally possible to fabricate the membrane from a material that has low surface energy per se. Although the above patents cite stainless steel as a usable material for layers 41-46, there is also the possibility of impregnating or making layers 41-46, especially the first layer 41, using low surface energy materials such as tetrafluoroethylene, which is commonly available on the market available under the trade name "TEFLON" and manufactured by "DuPont Corporation" in Wilmington, Delaware, or using extruded low surface energy plastics such as potyesters or polypropylenes. It will be clear that even the materials they have

-14samy o sobě malou povrchovou energii, lze povlékat výše popsaným způsobem, aby byla dosažena ještě nižší úroveň povrchové energie.By itself, a low surface energy can be coated as described above to achieve an even lower surface energy level.

V ještě dalším alternativním provedení může zařízení 20 vyžadovat pouze průchozí vzduchovou vysoušeči zónu a může vynechat kapilární vysoušeči zónu. Existuje přesvědčení, že i takové zařízení je použitelné v kombinaci s přihlašovaným vynálezem.In yet another alternative embodiment, the device 20 may only require a through air drying zone and may omit the capillary drying zone. It is believed that such a device is also useful in combination with the present invention.

V dalším provedení může mít jedna z prostředních vrstviček 42 - 45 nejmenší průtokové póry. V tomto provedení bude taková prostřední vrstvička (jedna z vrstviček 42 45). která má nejmenší póiy, určovat odpor proudění membrány 40 spíše než první vrstvička 41. V takovém provedení je důležité, aby prostřední vrstvička 42 - 45. která má největší odpor proti proudění měla malou povrchovou energii, jejíž účinnost byla vysvětlena v předcházejícím textu. Dojde se ke zjištění, že stejně jako v již popsaných provedeních je potřebné umístit povrch s nízkou povrchovou energií na straně působení vysokého tlaku (tj. na té straně, která je orientována proti směru proudění) a v omezující cloně pórů takové vrstvičky 41-45.In another embodiment, one of the intermediate layers 42-45 may have the smallest flow pores. In this embodiment, there will be such an intermediate layer (one of the layers 42 45). In this embodiment, it is important that the intermediate layer 42-45, which has the greatest flow resistance, have a low surface energy, the efficiency of which has been explained above. It will be appreciated that, as in the previously described embodiments, it is desirable to position the low surface energy surface on the high pressure side (i.e., the side facing upstream) and within the pore stopper of such a layer 41-45.

Odkaz na obr. 3 souvisí s následujícím způsobem měření poklesu tlaku. Vzorek membrány 40 mající vhodnou velikost se zhotovuje tak, aby byla vytvořena kruhová část membrány 40 mající průměr 10,2 cm (tj. 4 palce), která se může podrobovat testování průtoku. Současně se zhotovuje testovací přípravek 50. Délka trubice testovacího přípravku 50 je 17,8 cm (tj. sedm palců) a tento upínací přípravek má jmenovitý průměr 5,1 cm (tj. 2 pálce). Trubice se připojuje k reduktoru 50, který je 40,6 cm (tj. 16 palců) dlouhý a má jmenovitý vnitřní průměr 5,1 cm (2 palce). Vnitřní průměr reduktoru 60 se zužuje v úhlu břitu 7 stupňů po délce 40,6 cm (16 palců) na jmenovitý vnitřní průměr 10,2 cm (4 palce).The reference to Fig. 3 is related to the following pressure drop measurement method. A sample of membrane 40 having a suitable size is fabricated to form a circular portion of membrane 40 having a diameter of 10.2 cm (i.e., 4 inches) that can be subjected to flow testing. Simultaneously, a test fixture 50 is made. The length of the test fixture tube 50 is 17.8 cm (i.e. seven inches) and the fixture has a nominal diameter of 5.1 cm (i.e., 2 bats). The tube is connected to a reducer 50 which is 40.6 cm (16 inches) long and has a nominal internal diameter of 5.1 cm (2 inches). The internal diameter of the reducer 60 tapers at a cutting angle of 7 degrees over a length of 40.6 cm (16 inches) to a nominal internal diameter of 10.2 cm (4 inches).

Vzorek membrány 40 se umisťuje u té části testovacího přípravku, která má vnitřní průměr 10,2 cm (tj. 4 palce). Poloha membrány 40 je orientována tak, aby první vrstvička 41 směřovala ke straně vysokotlakého proudění vzduchu (proti směru proudění). Testovací přípravek 50 je souměrný kolem vzorku membrány 40.A sample of membrane 40 is placed on that portion of the test fixture having an internal diameter of 10.2 cm (i.e., 4 inches). The position of the diaphragm 40 is oriented so that the first layer 41 faces the high-pressure airflow side (upstream). The test fixture 50 is symmetrical about the membrane sample 40.

Dále od vzorku membrány 40 ve směru proudění se testovací přípravek 50 znovu zužuje po délce reduktoru v úhlu břitu 7 stupňů od vnitřního nominálního průměru 10,2 cm (tj. 4 palce) k vnitřnímu nominálnímu průměru 5,1 cm (tj. 2 palce). K reduktoru 60 je rovněž připojena trubice. Tato trubice je také 17,8 cm (tj. 7 palců) dlouhá, je rovná a má vnitřní nominální průměr 5,1 cm (tj. 2palce).Further away from the downstream diaphragm sample 40, the test fixture 50 narrows again along the length of the reducer at a cutting edge angle of 7 degrees from an internal nominal diameter of 10.2 cm (i.e. 4 inches) to an internal nominal diameter of 5.1 cm (i.e. 2 inches). . A tube is also attached to the reducer 60. This tube is also 17.8 cm (7 inches) long, straight, and has an internal nominal diameter of 5.1 cm (2 inches).

-15Vzduchové proudění 22,4 scmm (tj. osm set scfin) na 0,093 m3 (krychlovou stopu) prostupuje skrze membránu 40, což pro právě popisovaný vzorek představuje přibližně 1,96 scmm (tj. 70 scfin) na 80,8 cm2 (tj. 0,087 čtverečné stopy). Teplota vzduchového proudění se udržuje na úrovni 23,9°C ± 1°C (tj. 75°F ± 2°F). Statický tlak od jedné strany membrány na druhou se měří manometrem, dvojicí tlakových snímačů, popřípadě jiných použitelných prostředků, které jsou v této oblasti techniky známy. Tento statický tlak vyjadřuje pokles tlaku za sucha v případě testované membrány 40.-15Air flow of 22.4 scmm (ie eight hundred scfin) per 0.093 m 3 (cubic foot) permeates through membrane 40, which is approximately 1.96 scmm (ie 70 scfin) per 80.8 cm 2 for the sample just described. (i.e., 0.087 square feet). The air flow temperature is maintained at 23.9 ° C ± 1 ° C (ie 75 ° F ± 2 ° F). The static pressure from one side of the membrane to the other is measured by a pressure gauge, a pair of pressure transducers, or other useful means known in the art. This static pressure reflects the dry pressure drop for the membrane 40 tested.

Pro účely měření poklesu tlaku za mokra se používá stejný vzorek, který byl popsán v předcházejícím textu, a upravený testovací přípravek 50. Tato úprava testovacího přípravku 50 spočívá v přidání rozstřikovací trysky 55, která se umisťuje před vzorkem membrány 40 ve smyslu směru proudění. Rozstřikovací tryskou 55 je dokonale kuželovitá rozstřikovací tryska 55 s typovým označením „1/4 TTG“, kterou vyrábí firma „Spraying Systems“ ve městě Cincinnati, Ohio a která má 0,51 mm (tj. 0,020 palce) světlost průchodu a 100 mesh síťko nebo jeho rovnocennou náhradu. Tryska 55 se umisťuje ve vzdálenosti 12,7 cm (tj. 5 palců) před vzorkem membrány 40. Tryska 55 rozstřikuje 0,2271/m (tj. 0,06 gpm) vody při 275,8 kPa (tj. 40 psi) v dokonalém kuželovitém úhlu 58 stupňů. Voda se rozstřikuje při teplotě přibližně 22,2°C ± 1°C (tj. 72°F ± 2°F).Uvedené rozstřikování úplně pokrývá vzorek membrány 40 a způsobuje nárůst poklesu tlaku při prostupování membránou 40. Pokles tlaku za mokra se měří při různých rychlostech proudění.For the purpose of measuring the wet pressure drop, the same sample as described above and the modified test fixture 50 are used. This modification of the test fixture 50 consists in adding a spray nozzle 55 which is positioned upstream of the sample of membrane 40 in the direction of flow. The spray nozzle 55 is a perfectly conical spray nozzle 55 with the type designation &quot; 1/4 TTG &quot; manufactured by &quot; Spraying Systems &quot; in Cincinnati, Ohio and having a 0.51 mm (0.020 inch) passage and 100 mesh mesh or its equivalent. The nozzle 55 is placed at a distance of 12.7 cm (5 inches) in front of the membrane sample 40. The nozzle 55 sprays 0.2271 / m (i.e. 0.06 gpm) of water at 275.8 kPa (i.e. 40 psi) at a perfect conical angle of 58 degrees. Water is sprayed at a temperature of approximately 22.2 ° C ± 1 ° C (ie 72 ° F ± 2 ° F). The above spraying completely covers the membrane 40 sample and causes an increase in pressure drop across membrane 40. The wet pressure drop is measured at different flow speeds.

S odkazem na obr. 1 lze uvésf že zařízení 20 podle přihlašovaného vynálezu se může používat v kombinaci s pásem pro výrobu papíru, který poskytuje celulosovou vláknitou strukturu mající několik oblastí s rozdílnou hustotou a/nebo plošnou hustotou. Pás pro výrobu papíru a celulosová vláknitá struktura se vyrábí podle stejně zaměřených patentů USA, k nimž patří patent 4 191 609 vydaný 4. března 1980 na jméno Trokhan; patent 4 514 345 vydaný 30. dubna 1985 na jméno Johnson a spol.; patent 4 528 230 vydaný 9. července 1985 na jméno Trokhan; patent 4 528 565 vydaný 16. července 1985 na jméno Trokhan; patent 5 245 025 vydaný 14. září 1993 na jméno Trokhan a spol.; patent 5 275 700 vydaný 4. ledna 1994 na jméno Trokhan; patent 5 328 565 vydaný 12. července 1994 na jméno Rash a spol.; patent 5 334 289 vydaný 2. srpna 1994 na jméno Trokhan a spol.; patent 5 364 504 vydaný 15. listopadu 1995 na jméno Smurkoski a spol.; patent 5 527 428 vydaný 18. června 1996 na • to ► · « 1Referring to Fig. 1, the apparatus 20 of the present invention may be used in combination with a paper making web that provides a cellulosic fibrous structure having several regions of different density and / or areal density. The papermaking belt and cellulosic fibrous web are manufactured according to the same U.S. patents, including U.S. Pat. No. 4,191,609, issued March 4, 1980 to Trokhan; U.S. Patent 4,514,345 issued April 30, 1985 to Johnson et al .; U.S. Patent 4,528,230, issued July 9, 1985 to Trokhan; U.S. Patent 4,528,565, issued July 16, 1985 to Trokhan; No. 5,245,025, issued September 14, 1993 to Trokhan et al .; U.S. Patent 5,275,700 issued January 4, 1994 to Trokhan; No. 5,328,565, issued July 12, 1994 to Rash et al .; U.S. Patent 5,334,289, issued Aug. 2, 1994 to Trokhan et al .; U.S. Patent 5,364,504, issued November 15, 1995 to Smurkoski et al .; No. 5,527,428, issued June 18, 1996, to U.S. Pat

I · · * · · 4 » · · 4 • · to βI · 4 · 4 4 to β

-16jméno Trokhan a spol.; patent 5 554 467 vydaný 18. září 1996 na jméno Trokhan a spol.; a patent 5 628 879 vydaný 13. května 1997 na jméno Ayers a spol.-16 the name Trokhan et al .; U.S. Patent 5,554,467, issued September 18, 1996 to Trokhan et al .; and U.S. Patent 5,628,879, issued May 13, 1997 to Ayers et al.

V dalším provedení může být pásem pro výrobu papíru plstěný pás, který se často v dosavadním stavu techniky označuje jako lisovací pás a který popisuje stejně zaměřený patent USA 5 556 509 vydaný 17. září 1996 na jméno Trokhan a PCT přihláška WO 96/00812, jež byla publikována 11. ledna 1996 s uvedením autora jménem Trokhan a spol., a proto obsah právě uvedeného patentu a přihlášky je zde zahrnut ve formě odkazu.In another embodiment, the paper making web may be a felt web, often referred to in the prior art as a press web, and described in U.S. Patent 5,556,509, issued September 17, 1996 in the name of Trokhan and PCT application WO 96/00812, which was published on January 11, 1996, by the name of Trokhan et al., and therefore the contents of the aforementioned patent and application are incorporated herein by reference.

Navíc papír, který se vysouší na mikroporézní membráně 40 podle přihlašovaného vynálezu, může mít několik oblasti s rozdílnou plošnou hmotností, jak je to popisováno ve stejně zaměřených patentech USA, a to jmenovitě v patentu 5 534 326 vydaném 9. červenceIn addition, the paper that is dried on the microporous membrane 40 of the present invention may have several regions of different basis weight as described in the same U.S. patents, namely, U.S. Patent 5,534,326, issued July 9, 2006.

1996 na jméno Trokhan a spol. a v patentu 5 503 715 vydaný 2. dubna 1996 na jméno Trokhan a spol., jejichž obsah je zde zahrnut ve formě odkazu, nebo v evropské patentové přihlášce WO 96/35018 publikované 7. listopadu 1996 s uvedením autora jménem Kamps a spol. Papír vysoušený na mikroporézní membráně podle přihlašovaného vynálezu se rovněž může zhotovovat s použitím dalších pásu pro výrobu papíru. Jako případ lze uvést vysoce pravděpodobné používání pásů, které popisuje evropská patentová přihláška WO 97/24487 publikovaná 10. července 1997 s uvedením autora jménem Kaufinan a spol. a evropská patentová přihláška 0 677 612 A2 publikovaná 10. října 1995 s uvedením autora jménem Wendt a spol. Obdobně existuje možnost využití dalších papírenských technologií v kombinaci s papírenským technickým a strojním vybavením a papírem zhotovovaným s přispěním výhod mikroporézní membrány 40 podle přihlašovaného vynálezu. K potencionálně využitelným technologiím patří technologie obsažené v patentech USA, a to jmenovitě v patentu 5 411 636 vydaném 2. května 1995 na jméno Hermans a spol.; v patentu 5 601 871 vydaném 11. února1996 in the name of Trokhan et al. and U.S. Patent 5,503,715 issued April 2, 1996 to Trokhan et al., the contents of which are incorporated herein by reference, or European Patent Application WO 96/35018 published November 7, 1996, by Kamps et al. Paper dried on the microporous membrane of the present invention can also be made using other paper making webs. In this case, the highly probable use of belts is described in European Patent Application WO 97/24487 published July 10, 1997, by the author named Kaufinan et al. and European Patent Application 0 677 612 A2 published October 10, 1995, by Wendt et al. Similarly, there is the possibility of using other papermaking technologies in combination with papermaking hardware and machinery and paper made with the benefit of the microporous membrane 40 of the present invention. Potentially useful technologies include those contained in US patents, namely, U.S. Patent 5,411,636 issued May 2, 1995 to Hermans et al .; No. 5,601,871, issued February 11

1997 na jméno Krzysik a spol.; v patentu 5 607 551 vydaném 4. března 1997 na jméno Farrington mladší a spol.; a v evropské patentové přihlášce 0 617 164 publikované 28. září 1994 s uvedením autora jménem Hyland a spol.1997 in the name of Krzysik et al .; U.S. Patent 5,607,551 issued March 4, 1997 to Farrington Jr. et al .; and European Patent Application 0 617 164 published September 28, 1994, by Hyland et al.

Zárodečná pásová vrstva se může kompletně vysoušet na membráně 40 podle tohoto vynálezu. Alternativně existuje možnost vysoušení zárodečné pásové vrstvy na vysoušecím bubnu Yankee tak, jak je to v dosavadním stavu techniky obvyklé. V jiném případě se může konečné vysoušení celulosové vláknité struktury provádět bez použití vysoušecího bubnu typu Yankee.The germline sheet layer may be completely dried on the membrane 40 of the present invention. Alternatively, there is the possibility of drying the embryonic sheet layer on a Yankee dryer drum as is conventional in the art. Alternatively, the final drying of the cellulosic fibrous web may be performed without the use of a Yankee drying drum.

·· 00 000 ···· · 00000 0 ·0«·· 00 000 ···· · 00000 0 · 0

000 0 000 00 0000 000 000 000 0

0 00 0 000· • 0· ··· ·· ··· ·· 0·0 00 0 000 · • 0 · ··· ·· ··· ·· 0 ·

-17Cehilosová vláknitá struktura se může zkracovat způsobem, který je v této oblasti techniky znám. Pro účely zkracování se může používat vysoušeči buben typu Yankee nebo jiný válec, který je vhodný pro krepování s pomocí stíracího nože podle dosavadního stavu v této oblasti techniky. Krepování se může provádět podle stejně zaměřeného patentu USA 4 919 756 vydaného 24. dubna 1992 na jméno Sawdai, jehož obsah je zde zahrnut ve formě odkazu. Alternativně nebo navíc se zkracování může provádět na základě účinku mikrokoncentrace vilika podle návodu, který je obsažen ve stejně zaměřeném patentu USA 4 440 597 vydaného 3. dubna 1984 na jméno Wells a spol., jehož popis je zde zahrnut ve formě odkazu.The Cehilose fiber structure may be shortened in a manner known in the art. For shortening purposes, a Yankee dryer drum or other roller suitable for creping with the aid of a prior art wiper blade may be used. Creping can be performed according to the same U.S. Patent 4,919,756, issued April 24, 1992 to Sawdai, the contents of which are incorporated herein by reference. Alternatively, or additionally, the truncation may be performed based on the effect of vermicil microconcentration according to the guidance contained in the same U.S. Patent 4,440,597, issued April 3, 1984 to Wells et al., The disclosure of which is incorporated herein by reference.

PV 2000 - 1011PV 2000-1011

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Mikroporézní membrána pro použití se vzduchovým vysoušecím papírenským zařízením, vyznačující se tím , že řečená membrána má velikost pórů, která je menší nebo se rovná 20 mikronům, řečená mikroporézní membrána vykazuje takový průchozí pokles tlaku za mokra při rychlosti průtoku 1,12 scmm (tj- 40 scfin) na 80,8 čtverečných centimetrů (tj. 0,087 čtverečné stopy), který je nižší nebo se rovná 10,16 cm (tj. 4,0 palce) sloupce rtuti, a že řečený pokles tiaku je výhodně nižší nebo se rovná 8,89 cm (tj. 3,5 palce) sloupce rtuti a že řečený pokles tiaku je ještě výhodněji nižší nebo se rovná 7,62 (tj. 3,0 palce) sloupce rtuti.A microporous membrane for use with an air-drying papermaking machine, characterized in that said membrane has a pore size of less than or equal to 20 microns, said microporous membrane exhibiting such a through-flow wet pressure drop at a flow rate of 1.12 scmm ( ie 40 scfin) to 80.8 square centimeters (i.e. 0.087 square feet), which is less than or equal to 10.16 cm (i.e. 4.0 inches) of mercury column, and that said decrease in the vacuum is preferably lower or equal to 8.89 cm (i.e., 3.5 inches) of mercury column, and that said drop in the vacuum is even more preferably less than or equal to 7.62 (i.e., 3.0 inches) of mercury column. 2. Mikroporézní membrána pro použití se vzduchovým vysoušecím papírenským zařízením, vyznačující se tím , že řečená membrána má velikost pórů, která je menší nebo se rovná 20 mikronům, řečená mikroporézní membrána vykazuje takový průchozí pokles tlaku za mokra při tychlosti průtoku 2,24 scmm (tj. 80 scfin) na 80,8 čtverečných centimetrů (tj. 0,087 čtverečné stopy), který je nižší nebo se rovná 15,24 cm (tj. 6,0 palců) sloupce rtuti, a že řečený pokles tiaku je výhodně nižší nebo se rovná 13,97 cm (tj. 5,5 pálce) sloupce rtuti a že řečený pokles tiaku je ještě výhodněji nižší nebo se rovná 12,7 (tj. 5,0 palce) sloupce rtuti.2. A microporous membrane for use with an air-drying papermaking apparatus, wherein said membrane has a pore size of less than or equal to 20 microns, said microporous membrane exhibiting such a through-flow wet pressure drop at a flow rate of 2.24 scmm ( i.e., 80 scfin) to 80.8 square centimeters (i.e. 0.087 square feet), which is less than or equal to 15.24 cm (i.e. 6.0 inches) of mercury column, and that said decrease in the vacuum is preferably less than or equal to equals 13.97 cm (i.e., 5.5 in.) of the mercury column and that said decrease in the vacuum is even more preferably less than or equal to 12.7 (i.e., 5.0 in) of the mercury column. 3. Mikroporézní membrána pro použití se vzduchovým vysoušecím papírenským zařízením, vyznačující se tím , že řečená mikroporézní membrána má velikost pórů menší nebo rovnající se 20 mikronům a vykazuje průchozí pokles tiaku za mokra, kdy řečený pokles tiaku za mokra narůstá se zvyšováním rychlosti průtoku, přičemž mezi řečeným poklesem tiaku za mokra a řečenou rychlostí průtoku existuje vztah, který se obecně vyjadřuje vzorcem:3. A microporous membrane for use with an air-drying papermaking machine, wherein said microporous membrane has a pore size of less than or equal to 20 microns and has a through-flow of wet suction, wherein said wet-vacuum drop increases with increasing flow rate, there is a relationship between said wetting of the vacuum and the flow rate, which is generally expressed by the formula: Y£0,048X +2,215 v němž X je rychlost proudění v scfin na 0,087 Čtverečné stopy a Y je pokles tiaku za mokra v palcích sloupce rtuti, nebo v se vyjadřuje v přepočtu vzorcem :Y £ 0.048X +2.215 in which X is the flow rate in scfin to 0.087 square feet and Y is the wet decrease in tacos in inches of mercury column, or v is expressed by the formula: 2540 Y<0,042X + 0,767 • · • · ······ ·· • · 0 0 0 0 0 ···· • · 0 0 0 0 0 « · · · • 0 0 0 0 ««··«· • · 00 0 ·*·· 000 000 0« 000 00 ·«2540 Y <0.042X + 0.767 · · · · ······· · 0 0 0 0 0 ···· · · 0 0 0 0 0 «· • · 00 0 · * ·· 000 000 0 -19v němž X je íychlost proudění v scmm na 80,8 cm2 a Y je pokles Háku za mokra v centimetrech sloupce rtuti, a že mezi poklesem tlaku za mokra a řečenou rychlostí průtoku existuje výhodný vztah, který se obecně vyjadřuje vzorcem:Wherein X is the flow velocity in scmm to 80.8 cm 2 and Y is the wet hook drop in centimeters of the mercury column, and that there is an advantageous relationship between the wet pressure drop and said flow rate, which is generally expressed by the formula: YŠ0,048X +2,015 v němž X je rychlost proudění v scfin na 0,087 čtverečné stopy a Y je pokles tlaku za mokra v palcích sloupce rtuti, nebo v přepočtu vzorcem:Y0,048X +2,015 where X is the flow rate in scfin to 0.087 square feet and Y is the wet pressure drop in inches of mercury column, or recalculated by the formula: 2540 Y<0,042X +0,698 v němž X je íychlost proudění v scmm na 80,8 cm2 a Y je pokles tlaku za mokra v centimetrech sloupce rtuti, a že řečený pokles tlaku, na který se řečený vzorec obecně vztahuje, platí pro rozsah rychlostí průtoku od přibližně 35 do přibližně 95 scfin (tj. od přibližně 0,98 do přibližně 2,66 scmm) na 0,087 čtverečné stopy (tj. 80,8 čtverečných centimetrů).2540 Y <0.042X +0.698 in which X is the flow rate in scmm to 80.8 cm 2 and Y is the wet pressure drop in centimeters of the mercury column, and that said pressure drop, to which the formula generally applies, applies to the range flow rates of from about 35 to about 95 scfin (i.e., from about 0.98 to about 2.66 scmm) per 0.087 square feet (i.e., 80.8 square centimeters). 4. Postup výroby hedvábného papíru, vyznačující se tím , že obsahuje kroky: zhotovování zárodečné pásové vrstvy;4. A tissue manufacturing process, comprising the steps of: forming a seed layer; zhotovování mikroporézní membrány, řečená mikroporézní membrána má takovou velikost pórů, která zajišťuje omezující prostupnost vzduchového proudění skrze řečenou zárodečnou pásovou vrstvu, řečená membrána má velikost pórů menší nebo rovnající se 20 mikronům a vykazuje průchozí pokles tlaku za mokra, kdy řečený pokles tlaku za mokra narůstá se zvyšováním rychlosti průtoku, přičemž mezi řečeným poklesem tlaku za mokra a řečenou rychlostí průtoku existuje vztah, který se obecně vyjadřuje vzorcem :forming a microporous membrane, said microporous membrane having a pore size that provides restrictive airflow permeability through said germline sheet, said membrane having a pore size of less than or equal to 20 microns and exhibiting a continuous wet pressure drop, wherein said wet pressure drop increases with increasing flow rate, wherein there is a relationship between said wet pressure drop and said flow rate, which is generally expressed by the formula: Yš0,048X +2,215 v němž X je rychlost proudění v scfin na 0,087 čtverečné stopy a Y je pokles tlaku za mokra v palcích sloupce rtuti, nebo v se vyjadřuje v přepočtu vzorcem :Y0,048X +2,215 where X is the flow rate in scfin to 0.087 square feet and Y is the wet pressure drop in inches of mercury column, or v is expressed by the formula: 2540 Y < 0,042X + 0,767 v němž X je rychlost proudění v scmm na 80,8 cm2 a Y je pokles tlaku za mokra v centimetrech sloupce rtuti;2540 Y <0.042X + 0.767 wherein X is the flow rate in scmm to 80.8 cm 2 and Y is the wet pressure drop in centimeters of mercury; umisťování řečené zárodečné pásové vrstvy na řečenou mikroporézní membránu; prostupování vzduchu skrze řečenou zárodečnou pásovou vrstvu a řečenou mikroporézní membránu, kdy řečená mikroporézní membrána zajišťuje omezující prostupnost pro • · *· ·placing said germline sheet on said microporous membrane; permeation of air through said germline sheet and said microporous membrane, wherein said microporous membrane provides restrictive permeability to -20vzduchové proudění skrze řečenou zárodečnou pásovou vrstvu, v důsledku čehož se z řečené zárodečné pásové vrstvy odstraňuje voda; a odstraňování řečené zárodečné pásové vrstvy z řečené mikroporézní membrány; a že mezi řečeným poklesem tlaku za mokra a řečenou rychlostí průtoku výhodně existuje vztah, kteiý se obecně vyjadřuje vzorcem:- 20 air flow through said germline sheet, thereby removing water from said germline sheet; and removing said germline sheet from said microporous membrane; and that preferably there is a relationship between said wet pressure drop and said flow rate, which is generally expressed by the formula: Y£0,048X +2,015 v němž X je íychlost proudění v scfin na 0,087 čtverečné stopy a Y je pokles tlaku za mokra v palcích sloupce rtuti, nebo v přepočtu vzorcem :Y £ 0.048X +2.015 wherein X is the flow rate in scfin to 0.087 square feet and Y is the wet pressure drop in inches of mercury column, or recalculated by the formula: 2540 Y< 0,042X +0,698 v němž X je íychlost proudění v scmm na 80,8 cm2 a Y je pokles tlaku za mokra v centimetrech sloupce rtuti, a že řečený vzorec výhodněji platí pro rozsah lychlostí průtoku od přibližně 35 do přibližně 95 scfin (tj. od přibližně 0,98 do přibližně 2,66 scmm) na 0,087 čtverečné stopy (tj. 80,8 čtverečných centimetrů) a že řečený vzorec nejvýhodněji platí pro rozsah rychlostí průtoků od přibližně 40 do přibližně 80 scfin (tj. od přibližně 1,12 do přibližně2540 Y < 0.042X +0.698 wherein X is the flow rate in scmm to 80.8 cm 2 and Y is the wet pressure drop in centimeters of mercury column, and that said formula more preferably applies to a range of flow rates of about 35 to about 95 scfin (i.e., from about 0.98 to about 2.66 scmm) per 0.087 square feet (i.e., 80.8 square centimeters) and that said formula most preferably applies to a flow rate range of from about 40 to about 80 scfin (i.e., from about 1.12 to about 2,24 scmm) na 0,087 čtverečné stopy (tj. 80,8 čtverečných centimetrů).2.24 scmm) per 0.087 square feet (i.e. 80.8 square centimeters).
CZ20001011A 1998-09-17 1998-09-17 Pressure drop in wet state in drying membrane with restricting clearness and paper manufacturing process by making use of such membrane CZ20001011A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20001011A CZ20001011A3 (en) 1998-09-17 1998-09-17 Pressure drop in wet state in drying membrane with restricting clearness and paper manufacturing process by making use of such membrane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20001011A CZ20001011A3 (en) 1998-09-17 1998-09-17 Pressure drop in wet state in drying membrane with restricting clearness and paper manufacturing process by making use of such membrane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20001011A3 true CZ20001011A3 (en) 2000-08-16

Family

ID=5470016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20001011A CZ20001011A3 (en) 1998-09-17 1998-09-17 Pressure drop in wet state in drying membrane with restricting clearness and paper manufacturing process by making use of such membrane

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ20001011A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5274930A (en) Limiting orifice drying of cellulosic fibrous structures, apparatus therefor, and cellulosic fibrous structures produced thereby
CA2181484C (en) Capillary dewatering method and apparatus
US20030033727A1 (en) Method of drying fibrous structures
CA2303963C (en) Low wet pressure drop limiting orifice drying medium and process of making paper therewith
US5942322A (en) Reduced surface energy limiting orifice drying medium process of making and process of making paper therewith
EP1015692B1 (en) Process of reducing wet pressure drop in a limiting orifice drying medium and a limiting orifice drying medium made thereby
CZ20001011A3 (en) Pressure drop in wet state in drying membrane with restricting clearness and paper manufacturing process by making use of such membrane
CZ20001009A3 (en) Process of reducing wet pressure drop in a limiting orifice drying medium and a limiting orifice drying medium made thereby
MXPA00002797A (en) Process of reducing wet pressure drop in a limiting orifice drying medium and a limiting orifice drying medium made thereby
MXPA00002799A (en) Low wet pressure drop limiting orifice drying medium and process of making paper therewith
MXPA00002408A (en) Reduced surface energy limiting orifice drying medium, process of making, and process of making paper therewith
AU712570B2 (en) Capillary dewatering method and apparatus
CZ2000807A3 (en) Desiccant with limiting screen and lowered surface energy, pip , process of its preparation and process for producing paper by making use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic