DD295886A5

DD295886A5 - Dewatering fabric for a press section

Info

Publication number: DD295886A5
Application number: DD90344075A
Authority: DD
Inventors: Graham W Jackson
Original assignee: Jwi Ltd.,Ca
Priority date: 1989-09-19
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1991-11-14
Also published as: FI921165A0; KR950014794B1; BR9007653A; DE69003246T2; AU628669B2; DE69003246D1; WO1991004374A1; EP0493458B1; AU6423490A; JPH04504740A; ZA907421B; CA2066256A1; EP0493458A1; KR920703926A; FI96047C; CA2066256C; FI96047B; MX172727B; FI921165A

Abstract

Ein Entwaesserungsgewebe fuer den Preszabschnitt einer Papiermaschine besitzt verbesserte Entwaesserungseigenschaften. Es ist so konstruiert, dasz es lange freiliegende Seitenflaechen von abgeflachten Einzelfaeden an der Papierseite des Gewebes mit einem hohen Fuellfaktor besitzt. Das Gewebe kann ohne Auflage, mit einer papierseitigen Vliesauflage oder mit Vliesauflagen an beiden Seiten benutzt werden.{Entwaesserungsgewebe; Preszabschnitt; Papiermaschine; Fuellfaktor; Vliesauflage}A dewatering fabric for the press section of a paper machine has improved dewatering properties. It is designed to have long exposed faces of flattened monofilaments on the paper side of the fabric with a high fill factor. The fabric may be used without overlay, with a paper-side nonwoven overlay or with nonwoven overlays on both sides. {Fabric for drainage; Preszabschnitt; Paper machine; fill factor; Batt}

Description

Die Erfindung betrifft Entwässerungsgewebe zur Verwendung im Preßabschnitt einer Papierherstellmaschine und befaßt sich insbesondere mit einem solchen Gewebe mit abgeflachten Einzelfäden, das so gestaltet ist, daß verbesserte Wasserentfernung und reduzierte Markierung des Papiers erreicht werden.The invention relates to dewatering fabrics for use in the press section of a papermaking machine, and more particularly to such a flattened monofilament fabric designed to achieve improved water removal and reduced paper marking.

Bei dem Preßabschnitt einer Papierherstellmaschine wird ein dünnes, nasses selbsttragendes Band aus verfilzten Papierfasern mit einer Konsistenz von etwa 15% bis etwa 25% (d.h. eine nasse Papierbahn, die etwa 15% bis etwa 25% Fasern und andere Feststoffe und etwa 75% bis etwa 85% Wasser enthält) durch eine Reihe von Preßwalzen geleitet, während es sich an einer Reihe von endlosen Gürteln aus durchlässigen Filzen oder Gewebebahnen abstützt. Bei jeder Walzenreihe wird ein Teil des Wassers in der Papierbahn durch Einwirkung des linearen Spaltdrucks zwischen den Preßwalzen in den Filz (das Gewebe) übertragen. Am Ende des Preßabschnitts besitzt die nasse Papierbahn eine Konsistenz von etwa 30 bis 50%. Allgemein werden im Preßabschnitt Preßwalzenpaare eingesetzt.In the press section of a papermaking machine, a thin, wet self-supporting tape of entangled paper fibers having a consistency of about 15% to about 25% (ie a wet paper web containing about 15% to about 25% fibers and other solids and about 75% to about Containing 85% water) through a series of press rolls while supporting a series of endless belts of permeable felts or webs. In each row of rollers, part of the water in the paper web is transferred into the felt (the fabric) by the action of linear nip pressure between the press rolls. At the end of the press section, the wet paper web has a consistency of about 30 to 50%. In general, Preßwalzenpaare be used in the press section.

Eine Walze ist üblicherweise glatt und kann mit einer elastomeren Oberfläche (typischerweise aus Gummi) versehen sein. Die andere Walze hat eine konturierte Oberfläche, die üblicherweise auch aus einem elastomeren Material hergestellt und zur Schaffung von Leerräumen ausgelegt ist, in welche das Wasser von dem Preßfilz oder Andrückfilz transportiert werden kann. Es wird allgemein eine Walze mit einer Nutfläche, bei der die Nuten die Walze umfassen und sich im wesentlichen senkrecht zur Walzenachse erstrecken, verwendet. Der Preßfilz wirkt als Übertragungsmittel zwischen diesen Nuten (oder anderen Aufnahmen wie Perforationen) und der nassen Papierbahn. Während die auf dem Filz (dem Gewebe) abgestützte Papierbahn in den Spalt zwischen den Preßwalzen einläuft, wird Wasser aus der Papierbahn durch die glatte Rolle in den komprimierten Filz und schließlich in die Walzennuten gequetscht. Wenn der Filz und die nasse Papierbahn den Spalt verlassen, kann etwas von dem im Filz zurückbleibenden Wasser zur nassen Papierbahn zurückübertragen und wieder von ihr absorbiert werden. Allgemein umfaßt ein Preßfilz eine Kombination aus einem Grundtuch, an das eine Stapelfaser-Vliesmatte angenadelt wurde. Bei manchen Preßfilzen wird eine einzige Vlieslage benutzt, die an der Papierseite des Grundtuchs angenadelt wurde. Bei anderen werden zwei Vlieslagen benutzt, und zwar jeweils eine an beiden Seiten des Grundtuches, und die sind ebenfalls angenadelt. Es ist bekannt, daß die Vliesfasern dazu tendieren, sich in der Richtung auszurichten, in der das Vlies auf das Grundtuch gelegt wurde. Falls das Vlies quer aufgelegt ist, d.h. im wesentlichen quer zur Maschinenrichtung liegt, bestehtA roll is usually smooth and may be provided with an elastomeric surface (typically rubber). The other roller has a contoured surface, which is usually made of an elastomeric material and designed to create voids in which the water from the press felt or Andrückfilz can be transported. There is generally used a roller having a groove surface in which the grooves comprise the roller and extend substantially perpendicular to the roller axis. The press felt acts as a transfer means between these grooves (or other receptacles such as perforations) and the wet paper web. As the paper web supported on the felt (fabric) enters the nip between the press rolls, water from the paper web is squeezed through the smooth roll into the compressed felt and finally into the roll grooves. As the felt and wet paper web leave the nip, some of the water remaining in the felt may be transferred back to the wet web and absorbed again by it. Generally, a press felt comprises a combination of a base cloth to which a staple fiber nonwoven mat has been needled. Some press felts use a single nonwoven ply which has been needled on the paper side of the base fabric. Others use two fleece layers, one on each side of the ground cloth, and they are also needled. It is known that the nonwoven fibers tend to align in the direction in which the web was placed on the base cloth. If the nonwoven is placed transversely, i. is substantially transverse to the machine direction exists

zusätzlich zu den quer zur Maschine ausgerichteten Vliesfasern eine Querlagenlinie zwischen aufeinanderfolgenden Vliesstreifen. Diese Grenzbereiche können Massenveränderungen in dem Druckfilz ergeben, die in Extremfällen Vibrationswirkungen auf die Walzenstände ausüben, welche den Maschinenaufbau beschädigen können. In jüngerer Zeit kann das Vlies im wesentlichen in Maschinenrichtung gelegt sein, z. B. unter Benutzung des Verfahrens nach US-PS 3508307 (DiIo), wodurch sowohl die quer zur Maschine verlaufenden Massenschwankungen eliminiert als auch eine bessere Feuchtigkeitsableitung durch die Vliesfaserausrichtung in Maschinenrichtung geschaffen wird.in addition to the cross-machine oriented nonwoven fibers, a transverse lay line between successive nonwoven strips. These border areas can result in mass changes in the pressure felt, which exert in extreme cases, vibration effects on the roll stands, which can damage the machine structure. More recently, the web may be laid substantially in the machine direction, e.g. Using the method of US Pat. No. 3,508,307 (DiIo), which eliminates both the mass variations across the machine and provides better moisture wicking through the machine direction nonwoven fiber orientation.

Das Grundgewebe von modernen Preßfilzen kann eine Stiftnaht oder eine Stiftkettung enthalten und ist typischerweise aus Kunststoffeinzelfasern mit kreisförmigem Querschnitt gewebt, die sowohl als Kett- wie als Schußfäden eingesetzt sind, wie in US-PS 4601785 (Lilja) typisiert. Die Maschinenrichtungsgarne, welche die Stiftaufnahmeschleifen dieser Filze bilden, müssen einfädig sein, damit die Schleifen ihre Form behalten und dadurch sicherstellen, daß das Gewebe bei der Einrichtung an der Papierherstellmaschine leicht zu verbinden ist. Es ist jedoch schwierig, ein Vlies zuverlässig an ein Gewebe anzunadeln, das aus vollständig runden Einzelfäden gewebt ist. Die Nadeln neigen dazu, die runden Garne abzudrängen, statt sie zu durchdringen. Dann muß ein maschinenseitiges Vlies benutzt werden, um das Anhaften des papierseitigen Vlieses zu unterstützen. Ein weiterer Nachteil von aus vollständig runden Einzelfäden gewebten Druckfilz-Grundgeweben besteht darin, daß sie dazu neigen, vorstehende Knoten an den Überschneidungspunkten der Kett- mit den Schußfäden zu bilden. Wertere Nachteile bestehen darin, daß der Kontaktbereich zwischen den einander überkreuzenden Kett- und Schußfäden auf einen Punkt begrenzt ist. Das Gewebe ist diagonaler Verzerrung oder Nachgiebigkeit ausgesetzt.The backing fabric of modern press felts may include a pin stitch or a pin warp, and is typically woven from single-strand plastic fibers of circular cross-section, which are used both as warp and weft yarns, as typified in U.S. Patent No. 4,601,085 (Lilja). The machine direction yarns that make up the pin receiving loops of these felts must be monofilament so that the loops retain their shape and thereby ensure that the fabric is easy to connect when installed on the papermaking machine. However, it is difficult to reliably needle a nonwoven fabric to a fabric woven from completely round monofilaments. The needles tend to crowd out the round yarns instead of penetrating them. Then a machine side fleece must be used to assist in the adhesion of the paper side fleece. A further disadvantage of pressure-felted base fabrics woven from completely round monofilaments is that they tend to form protruding knots at the points of intersection of the warp and weft threads. More significant disadvantages are that the contact area between the crossing warp and weft threads is limited to one point. The tissue is subject to diagonal distortion or compliance.

Es wurde in der US-PS 4414263 (Miller u.a.) vorgeschlagen, die Eigenschaften des Grundtuches und damit des Preßfilzes dadurch zu verbessern, daß in das Grundtuchgewebe Einzelfäden mit abgeflachtem Querschnitt aufgenommen werden. Miller u.a. definieren ihren verbesserten Preßfilz als „ein offenmaschiges Gewebe aus einer Vielzahl von sich sowohl in Quer-wie Längsrichtung erstreckenden Synthetikfäden und mindestens ein daran festgenähtes Vlies aus Stapelfasern umfassend, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der sich in Seitenrichtung erstreckenden Fäden Einzelfäden mit abgeflachtem Querschnitt sind, dessen Längsachse parallel zur Gewebeebene liegt". Miller u. a. nehmen diese abgeflachten Einzelfäden in ein übliches Webmuster auf und empfehlen, daß das Querschnittsverhältnis (d.h. das Verhältnis der Breite zur Dicke) bei diesen abgeflachten Einzelfäden im Bereich von 1,2:1 bis3:1, unter Bevorzugen des Wertes von etwa 2:1, liegen sollte. Es ist auch bereits in US-PS 4815499 (Johnson) und in US-PS 4142 557 (Kositzke) vorgeschlagen worden, gleichartig abgeflachte Einzelfäden in einem Papierherstell-Formgewebe zu verwenden. Obwohl solche Papierherstell-Formgewebe in einem gewissen Sinn den im Preßabschnitt verwendeten gleichartig sein mögen, sind sie doch tatsächlich ziemlich unterschiedlich, wie es sich schon durch die Verwendungsbedingungen ergibt. Kositzke befaßt sich z.B. in erster Linie mit der Verbesserung eines Formgewebes, das als kontinuierlicher Laufeines ebenen Gewebes gewebt ist, und zur Schaffung der erforderlichen Schleife vernäht, und bei dem das verwendete Webemuster das vierbindige Satin-Gewebe ist. Um ein solches Formgewebe zu verbessern, empfiehlt Kositzke die Verwendung eines abgeflachten Einzelfadens, bei dem das Verhältnis Breite zu Höhe in der Größenordnung von 1,2:1 bis 1,3:1 liegt. Flache Einzelfäden sind für Trocknergewebe zur Reduzierung der Luftdurchlässigkeit vorgeschlagen worden in US-PS 4290209 (Buchanan u.a.) oder zur Erhöhung des Oberflächenkontakts in US-PS 4621 663 (Malmendier). Es ist auch bekannt, solche flachen Einzelfäden mit konturierten Oberflächen zu extrudieren, siehe US-PS 4643119 (Langston u.a.).It has been proposed in US Pat. No. 4,414,263 (Miller et al.) To improve the properties of the base cloth and thus of the press felt by incorporating into the base cloth individual filaments of flattened cross-section. Miller et al. define their improved press felt as "an open mesh fabric comprising a plurality of both transversely and longitudinally extending synthetic yarns and at least one staple fiber web sewn thereto, characterized in that at least some of the laterally extending yarns are monofilaments of flattened cross section, whose longitudinal axis is parallel to the tissue plane. "Miller et al., take these flattened monofilaments in a conventional weave pattern and recommend that the aspect ratio (ie, the width to thickness ratio) for these flattened monofilaments be in the range of 1.2: 1 to 3: 1, It has also been proposed in US Patent 4,815,499 (Johnson) and US Patent 4,142,557 (Kositzke) to use similarly flattened monofilaments in a papermaking forming fabric Such Papierherstell-forming fabric in a sense that in Preßabschn Although they may be similar, they are in fact quite different, as already indicated by the conditions of use. Kositzke is concerned e.g. primarily with the improvement of a forming fabric woven as a continuous course of a planar fabric and stitched together to create the required loop, and in which the weave pattern used is the four-ply satin fabric. To improve such a molded fabric, Kositzke recommends the use of a flattened monofilament in which the width-to-height ratio is on the order of 1.2: 1 to 1.3: 1. Flat monofilaments have been proposed for dryer fabrics to reduce air permeability in US Pat. No. 4,290,209 (Buchanan et al.) Or to increase surface contact in US Pat. No. 4,621,663 (Malmendier). It is also known to extrude such flat monofilaments with contoured surfaces, see US Pat. No. 4,643,119 (Langston et al.).

Abgeflachte Einzelfäden dieser allgemeinen Art sind bereits in anderen Geweben verwendet worden. Bei diesen Geweben wird ein viel höheres Querschnittsverhältnis, normalerweise mehr als 10:1 verwendet, z.B. bei Teppich-Stützgeweben in GB-PS 1 362684 (Thiokol Chem. Corp.) und in Geotextilien, Gurtbändern und Schüttgut-Behältern, siehe US-PS 4643119 (Langston u.a.) bei einem Gewebe unter Verwendung eines faserverstärkten flachen Bandes als Kette und als Schuß und bestimmtzurVerwendung als eine Kunststoffverstärkung nach US-PS 4816327 (Binnersley u.a.), und bei einem Segeltuch in US-PS 4590121 (Mahr). Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, einen abgeflachten Einzelfaden in einem zur Schlammentwässerung bestimmten Filtergewebe zu verwenden, siehe EP-A 0273892 (Scandiafelt AB). Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, eine Papierbahn in einem Preßabschnitt unter Verwendung eines Gewebes zu entwässern, an dem kein Vlies angebracht ist. Ein solches Verfahren wird in DE-OS 3426264 (Kufferath) beschrieben. Es hat sich jedoch gezeigt, daß das durch Kufferath beschriebene Entwässerungsgewebe nur bei der Herstellung von dickeren Papiersorten erfolgreich eingesetzt werden kann.Flattened monofilaments of this general type have already been used in other tissues. These fabrics use a much higher aspect ratio, usually more than 10: 1, e.g. for carpet backing fabrics in GB patent 1 362684 (Thiokol Chem. Corp.) and in geotextiles, webbings and bulk containers, see US Pat. No. 4,643,119 (Langston et al.) for a fabric using a fiber reinforced flat ribbon as a warp and weft and intended for use as a plastic reinforcement according to U.S. Patent 4,816,327 (Binnersley et al.), and a canvas in U.S. Patent 4,590,121 (Mahr). It has also been proposed to use a flattened monofilament in a filter cloth intended for sludge dewatering, see EP-A 0273892 (Scandiafelt AB). It has also been proposed to dewater a paper web in a press section using a fabric to which no fleece is attached. Such a process is described in DE-OS 3426264 (Kufferath). However, it has been found that the drainage fabric described by Kufferath can only be used successfully in the production of thicker paper grades.

Die grundlegende Eigenschaft des Preßfilzes nach Miller u.a. ist die Verwendung eines abgeflachten Einzelfadens im Grundgewebe. Es hat sich nun gezeigt, daß gleichartig abgeflachte Einzelfäden benutzt werden können zum Schaffen eines verbesserten Preßentwässerungsgewebes, das sowohl Verbesserungen beim Bahnentwässern als auch Widerstand gegen Papiermarkierung entweder durch das Entwässerungsgewebe oder durch die Preßwalzen-Nuten ergibt. Weiter kann das bei Miller u. a. erforderliche papierseitige Vlies bei manchen Anwendungsfällen weggelassen werden.The basic property of the press felt Miller et al. is the use of a flattened monofilament in the base fabric. It has now been found that equally flattened monofilaments can be used to provide an improved press-dewatering fabric which provides both improvements in web dewatering and paper marking resistance through either the dewatering fabric or the press roll grooves. Next, the Miller u. a. required paper-side nonwoven be omitted in some applications.

Erfindungsgemäß werden abgeflachte Einzelfäden benutzt sowohl mit einem höheren Füllfaktor wie auch bei einem Webmuster, das eine lange Seitenfläche an der Papierseite des Gewebes schafft. Diese Eigenschaften der Entwässerungsgewebe nach dieser Erfindung scheinen dem Gewebe eine relativ flache, glatte und fast plattformartige Fläche an seiner Papierseite zu erteilen. Diese relativ flache Oberfläche scheint die durch die Preßrollen erzeugten mechanischen Lasten auf eine Weise zu übertragen, die eine gleichmäßigere Druckkraft ergibt. Es wird auch angenommen, daß die verbesserte Papierbahn-Entwässerungsfähigkeit und der Widerstand gegen Papiermarkierung, den die erfindungsgemäßen Gewebe zeigen, direkt der Druckgleichförmigkeits-Eigenschaft dieser Gewebe zuzuschreiben sind.According to the invention flattened monofilaments are used both with a higher filling factor and with a weave pattern which creates a long side surface on the paper side of the fabric. These properties of the drainage fabrics of this invention appear to give the fabric a relatively flat, smooth and almost platform-like surface on its paper side. This relatively flat surface appears to transmit the mechanical loads generated by the press rolls in a manner that results in a more uniform compressive force. It is also believed that the improved paper web dewatering ability and resistance to paper marking exhibited by the fabrics of the present invention are directly attributable to the pressure uniformity property of these fabrics.

So ergibt diese Erfindung in allgemeiner Hinsicht ein Entwässerungsgewebe für den Preßabschnitt einer Papierherstellmaschine mit einander gegenüberliegenden Seitenkanten, wobei die Maschine eine sich zwischen den Sertenkanten erstreckende Quermaschinenrichtung besitzt und eine sich senkrecht dazu erstreckende Maschinenrichtung, und mit einem Gewebemuster, das an der Papierseite des Gewebes lange freiliegende Seitenflächen eines einfädigen Kettgarnes mit einem abgeflachten Querschnitt schafft, mit einem Querschnittsverhältnis von mindestens 1,5:1 und einem Füllfaktor für die abgeflachten Einzelfäden von mindestens 45%, und einem Flächenverhältnis für die freigelegten Seitenflächen der abgeflachten Einzelfäden, ausgedrückt durch die Formel a/b, wobei: (i) „a" die Anzahl von papierseitigen Oberflächenschicht-Schußgarnen in einem einzigen Webmusterrapport einesThus, this invention provides, in general terms, a dewatering fabric for the press section of a papermaking machine having opposite side edges, the machine having a cross machine direction extending between the edge edges and a machine direction extending perpendicular thereto and having a fabric pattern which is long on the paper side of the fabric provides exposed side surfaces of a monofilament warp yarn having a flattened cross section, with an aspect ratio of at least 1.5: 1 and a fill factor for the flattened monofilaments of at least 45%, and an area ratio for the exposed side surfaces of the flattened monofilaments expressed by the formula a / b, wherein: (i) "a" indicates the number of paper-side surface layer weft yarns in a single weave pattern repeat

abgeflachten einfädigen Kettgarns darstellt, die unterhalb von und in Kontakt mit dem Kettgarn sind; (ii) „b" die Gesamtzahl der papierseitigen Oberflächenschicht-Schußgarne in dem einen Webmusterrapport darstellt;flattened monofilament warp yarns that are below and in contact with the warp yarn; (ii) "b" represents the total number of paper side surface layer weft yarns in the one weave pattern repeat;

und bei denen weiter für eine Vielzahl von langen freigesetzten Seitenflächen gilt:and where further applies to a large number of long exposed side surfaces:

(iii) „a" ist größer als 1; und(iii) "a" is greater than 1, and

(iv) „a" ist größer als eine Hälfte von „b".(iv) "a" is greater than one half of "b".

Vorzugsweise beträgt der Füllfaktor für die abgeflachten Einzelfäden mindestens 60%, noch mehr bevorzugt wird ein Füllfaktor von mindestens 80% und am meisten bevorzugt ein Füllfaktor von etwa 85%.Preferably, the fill factor for the flattened monofilaments is at least 60%, more preferably a fill factor of at least 80%, and most preferably a fill factor of about 85%.

Vorzugsweise ist das Entwässerungsgewebe von Einschichtaufbau, jedoch können die Vorteile dieser Erfindung auch mit komplexeren Geweben erreicht werden. Vorzugsweise beträgt das Flächenverhältnis für die abgeflachten Einzelfäden, nach den obigen Angaben errechnet, mindestens 5/8 und liegt noch mehr bevorzugt im Bereich von 3/4 bis 7/8.Preferably, the drainage fabric is of monolayer construction, however, the benefits of this invention can be achieved even with more complex fabrics. Preferably, the area ratio for the flattened monofilaments, calculated as described above, is at least 5/8 and more preferably in the range of 3/4 to 7/8.

Vorzugsweise beträgt das Querschnittsverhältnis des abgeflachten Einzelfadens mindestens 1,6:1 und am meisten bevorzugt mindestens etwa 2:1.Preferably, the aspect ratio of the flattened monofilament is at least 1.6: 1, and most preferably at least about 2: 1.

Falls ein papierseitiges Vlies aus Stapelfasern benutzt wird, wird es bevorzugt im wesentlichen senkrecht zu den abgeflachten Einzelfäden aufgelegt. Es ist auch möglich, eine Vliesschicht an der Walzenseite des Entwässerungsgewebes aufzulegen.If a paper-side web of staple fibers is used, it is preferably placed substantially perpendicular to the flattened monofilaments. It is also possible to apply a nonwoven layer on the roll side of the drainage fabric.

Ein Preßentwässerungsgewebe kann in unterschiedlichen Arten gewebt sein. Es kann als eine geschlossene endlose Schleife der erforderlichen Länge gewebt werden, die eine Naht enthalten kann. Alternativ kann das Gewebe als ein kontinuierlicher Lauf eines flachen (ebenen) Gewebes gewebt werden, von dem eine entsprechende Länge dann z. B. mit einer Stiftnaht zu einer erforderlichen endlosen Schleife verbunden wird.A press-dewatering fabric may be woven in different ways. It can be woven as a closed loop of the required length, which can contain a seam. Alternatively, the fabric may be woven as a continuous run of flat (flat) fabric, of which a corresponding length is then z. B. is connected to a required endless loop with a pin seam.

Der Hauptunterschied zwischen diesen Verfahren ist die Ausrichtung der Schuß- und Kettgarne in der Gewebeschleife:The main difference between these methods is the alignment of the weft and warp yarns in the fabric loop:

(a) in einem als geschlossene endlose Schleife (mit ohne ohne Naht) angefertigten Gewebe liegen die Schußgarne in der Quermaschinenrichtung und bestehen aus den erfindungsgemäßen abgeflachten Einzelfäden; und(a) in a fabric made as a closed endless loop (with no seams), the weft yarns lie in the cross-machine direction and consist of the flattened monofilaments of the invention; and

(b) bei einem als kontinuierlicher Lauf angefertigtem Gewebe, das zu einer geschlossenen endlosen Schleife verbunden wird, liegen die Schußgarne in Maschinenrichtung und umfassen die erfindungsgemäßen abgeflachten Einzelfäden.(b) in a continuous run fabric joined to form a closed endless loop, the weft yarns are in the machine direction and comprise the flattened monofilaments of the invention.

Es ist auch bekannt, ein Gewebe flach zu weben, bei dem die Kettgarne abgeflachte Einzelfäden sind; jedoch sind dann spezielle Webe- und Nachbehandlungsverfahren notwendig, um die Seitenflächen der abgeflachten Einzelfäden richtig freizusetzen.It is also known to weave flat a fabric in which the warp yarns are flattened monofilaments; however, special weaving and aftertreatment techniques are then necessary to properly release the side surfaces of the flattened monofilaments.

Falls das Gewebe im Preßabschnitt mit einem entweder nur an der Papierseite oder an beiden Seiten des Gewebes aufgelegten angenadelten Vlies zu verwenden ist, wird ein als geschlossene endlose Schleife angefertigtes Gewebe bevorzugt. Die endlose Schleife kann auch eine Stiftnaht enthalten.If the fabric is to be used in the press section with a needled web applied either on the paper side only or on both sides of the web, a fabric made as a closed loop is preferred. The endless loop may also contain a pin stitch.

Falls das Gewebe in dem Preßabschnitt ohne aufgelegtes Nadelvlies zu verwenden ist, wie es die Erfindung vorschlägt, können beide vorher beschriebenen Webeverfahren benutzt werden. Falls das Gewebe verbunden werden muß, um es an der Papierherstellmaschine zu installieren, wird vorteilhaft eine Stiftnaht verwendet.If the fabric is to be used in the press section without a needle-punched nonwoven as proposed by the invention, both previously described weaving techniques may be used. If the fabric must be joined to install it on the papermaking machine, a pin stitch is advantageously used.

Allgemein werden Preßfilze aus Nyloneinzelflächen aufgebaut, mit Nylon-Stapelfasern als Vlies, wenn auch schon Polyester und andere Rohmaterialien eingesetzt worden sind. Bevorzugt werden Nyloneinzelfäden und -Stapelfasern für die Erfindung eingesetzt, jedoch ist die Erfindung nicht auf dieses Material beschränkt.Generally, press felts are built up from nylon single surfaces, with nylon staple fibers as nonwoven, although polyesters and other raw materials have been used. Preferably, nylon single filaments and staple fibers are used in the invention, but the invention is not limited to this material.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigtThe invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, for example; in this shows

Fig. 1: in schematischer Form ein erfindungsgemäßes Entwässerungsgewebe, Fig. 2: das Gewebe nach Fig. 1 mit einem papierseitigen Vlies;Fig. 1: in schematic form an inventive dewatering fabric, Fig. 2: the fabric of Figure 1 with a paper-side web.

Fig.3: das Gewebe aus Fig. 1 mit beidseitigen Vliesen,3: the fabric of FIG. 1 with double-sided nonwovens,

Fig.4: typische abgeflachte Einzelfaden-Querschnittsformen,4 shows typical flattened monofilament cross-sectional shapes,

Fig. 5: einige alternative Webmuster für Einzel- und Doppellagengewebe,5 shows some alternative weave patterns for single and double layer fabrics,

Fig.6: und 7 Stiftnaht-Strukturen; und6 and 7 pin seam structures; and

Fig. 8: die in den Ausführungsbeispielen benutzten Webstrukturen.8 shows the weave structures used in the exemplary embodiments.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Entwässerungsgewebes 1 gezeigt. Der Pfeil 2 zeigt die Quermaschinenrichtung an, der Pfeil 3 die Maschinenrichtung. Wie gezeigt, ist das Gewebe als geschlossene Schleife durch Endlosweben hergestellt. Für ein als kontinuierliche Bahn gewebtes Gewebe sind die Pfeile 2 und 3 zu vertauschen: 2 wird die Maschinenrichtung, 3 die Quermaschinenrichtung. In dieser Figur ist ein Einzellagengewebe gezeigt, das im wesentlichen parallele Schußfäden 4 und im wesentlichen parallele abgeflachte Kett-Einzelfäden 5 umfaßt. Die Schußfäden 4 können irgendwelche in einem solchen Gewebe allgemein verwendeten Garne einschließlich Einzelfäden, Spinngarne und Flechtgarne sein.In Fig. 1, an embodiment of a dewatering fabric 1 according to the invention is shown. The arrow 2 indicates the cross machine direction, the arrow 3 indicates the machine direction. As shown, the fabric is made as a closed loop by endless weaving. For a fabric woven as a continuous web, arrows 2 and 3 should be reversed: 2 becomes the machine direction, 3 the cross machine direction. Shown in this figure is a single ply fabric comprising substantially parallel wefts 4 and substantially parallel flattened warp strands 5. The wefts 4 may be any of the yarns commonly used in such a fabric, including monofilaments, spun yarns and braiding yarns.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, können poröse Schichten wie Nadelvliesmatten andern Gewebe angebracht werden. Ein papierseitiges Vlies ist allgemein bei 6 A gezeigt, und ein maschinenseitiges Vlies allgemein bei 6B. Bevorzugterweise wird ein papierseitiges Vlies 6A im wesentlichen senkrecht zu den abgeflachten Einzel-Kettfäden 5, d. h. im wesentlichen parallel zum Pfeil 3 aufgelegt.As shown in Figures 2 and 3, porous layers such as needle-punched nonwoven mats can be applied to other fabrics. A paper side fleece is shown generally at 6A, and a machine side fleece generally at 6B. Preferably, a paper-side web 6A is substantially perpendicular to the flattened single warp yarns 5, d. H. placed substantially parallel to the arrow 3.

Wie Fig.4zeigt, die einen Querschnitt des abgeflachten Fadens 5 darstellt, besitzen diese Fäden eine Breite Wund eine Dicke T. Das Querschnittsverhältnis eines solchen Fadens wird als das Verhältnis W:T definiert. Für den gezeigten Faden ist das Querschnittsverhältnis 4:1. Für den Zweck dieser Erfindung sollte das Querschnittsverhältnis größer als 2:1 sein, und vorzugsweise in der Größenordnung von 2:1 bis 20:1 liegen. Wenn T zu klein ausgeführt wird, wird der Faden zu dünn und zu flexibel, um Übertragung des Raummusters der Schußgarne 4 und der Nut oder einer anderen Musterverteilung an der Preßwalze auf das Papier im Preßwalzenspalt zu verhindern. Eine derartige Markierung der Papierfläche ist nicht erwünscht. Eine Untergrenze für T wird mit etwa 0,1 mm angegeben.As shown in Fig. 4, which is a cross section of the flattened thread 5, these threads have a width W and a thickness T. The aspect ratio of such a thread is defined as the ratio W: T. For the thread shown, the aspect ratio is 4: 1. For the purpose of this invention, the aspect ratio should be greater than 2: 1, and preferably on the order of 2: 1 to 20: 1. If T is made too small, the thread becomes too thin and too flexible to prevent transfer of the space pattern of the weft yarns 4 and the groove or other pattern distribution on the press roll to the paper in the press nip. Such marking of the paper surface is not desired. A lower limit for T is given as about 0.1 mm.

Der kleinste Wert für das Querschnittsverhältnis beträgt 1:1, und dann ergibt sich ein im wesentlichen quadratischer Einzelfaden. Bei den erfindungsgemäßen Geweben ist beabsichtigt, daß die langen freigesetzten Seitenflächen des abgeflachten Einzelfadens etwa näherungsweise eine ebene, die nasse Papierbahn abstützende Seitenfläche bilden. Falls das Querschnittsverhältnis zu klein gemacht wird, wird es schwierigen solches Gewebe mit der gegenwärtig verfügbaren Maschinenausrüstung zu schaffen, auch bei den hohen Füllfaktoren der abgeflachten Einzelfäden, wie sie bei der Erfindung benutzt werden. Ein unerwünschtes Verdrillen der abgeflachten Einzelfäden scheint aufzutreten, wenn das QuerschnittsverhältnisThe smallest value for the aspect ratio is 1: 1, and then results in a substantially square monofilament. In the fabrics of the invention, it is intended that the long exposed side surfaces of the flattened monofilament form approximately approximately a planar side surface supporting the wet paper web. If the aspect ratio is made too small, it becomes difficult to provide such fabric with the currently available machine equipment, even with the high fill factors of the flattened monofilaments used in the invention. An undesirable twisting of the flattened monofilaments seems to occur when the aspect ratio

kleiner als etwa 1,3:1 ist. In dieser Hinsicht wird ein Querschnittsverhältnis von 2:1 oder mehr bevorzugt. Die obere Grenze für das Querschnittsverhältnis wird im wesentlichen durch die Webausrüstung bestimmt. Eine praktische obere Grenze scheint bei etwa 100:1 zu liegen.is less than about 1.3: 1. In this regard, a cross-sectional ratio of 2: 1 or more is preferred. The upper limit for the aspect ratio is essentially determined by the weaving equipment. A practical upper limit seems to be around 100: 1.

Wenn ein Vlies auf das Entwässerungsgewebe mit Nadelbefestigung angebracht wird, werden viele Nadeln die abgeflachten Einzelfäden durchstoßen. Auch wenn das eigentlich bedeutet, daß die durchstoßenen Einzelfäden beschädigt sind, scheint das folgenlos zu bleiben, vorausgesetzt, die benutzte Nadelzahl ist nicht zu groß. Weiter erscheint es, daß die hohen, hier benutzten Füllfaktoren zu einer besseren Befestigung eines Vlieses an dem Entwässerungsgewebe führen, da weniger Nadeln an den Kettoder Schußfäden vorbeigehen. Zusätzlich scheint es so zu sein, daß wenigstens teilweise infolge des hohen Füllfaktors aufgeteilte Einzelfäden die Vliesfasern einschnüren und sie an ihrem Ort halten.When a fleece is applied to the drainage fabric with needle attachment, many needles will pierce the flattened monofilaments. Although this actually means that the pierced monofilaments are damaged, this seems to be without consequences, provided that the number of needles used is not too large. It also appears that the high fill factors used herein result in better attachment of a web to the dewatering fabric because fewer needles pass the warp or weft yarns. In addition, it appears that at least partially divided due to the high filling factor individual filaments constrict the nonwoven fibers and keep them in place.

Es ist auch möglich, auf die Stellen, an denen die Nadeln die abgeflachten Einzelfäden durchdringen, Einfluß zu nehmen. Der in Fig.4(b) gezeigte Einzelfaden 7 mit einem Querschnittsverhältnis von 4:1 besitzt vier ebene Flächen 8 an jeder Seite, die durch drei Nuten 9 getrennt sind. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß die Nadeln dazu neigen, in die Nuten 9 statt in die Flächen 8 bei einem solchen Einfadengarn einzustechen.It is also possible to influence the places where the needles penetrate the flattened monofilaments. The monofilament 7 shown in Fig. 4 (b) having a aspect ratio of 4: 1 has four flat surfaces 8 on each side separated by three grooves 9. It has been shown in practice that the needles tend to stab into the grooves 9 instead of the surfaces 8 in such a Einfadengarn.

Es wurde bereits oben bemerkt, daß die Ausrichtung der abgeflachten einfädigen Garne mit Hinblick auf die Stiftnähte wichtig ist. Infolge der Tatsache, daß die benutzten Schußgarne im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzen, werden bei einer Stiftnaht nur wenig Schußfäden durch die Nadeln durchstochen: in den meisten Fällen wird das Schußgarn einfach durch die Nadel ein wenig zur Seite gedruckt. Es ist deshalb vorteilhaft, die Stiftnaht aus den unbeschädigten Schußgarnen zu bilden. Da bei einem als geschlossene Schleife hergestellten Gewebe die Schußgarne in Maschinenrichtung verlaufen, wird bevorzugt ein solches Gewebe verwendet, falls ein Vlies anzubringen ist. Alternativ kann es Vorteile bringen, wenn kein Vlies Verwendung findet> die Stiftnähte unter Benutzung der abgeflachten einfädigen Kettgarne zu bilden.It has already been noted above that the alignment of the flattened monofilament yarns with respect to the pin seams is important. Due to the fact that the weft yarns used have a substantially circular cross-section, in a pin stitch only a few weft threads are pierced by the needles: in most cases, the weft yarn is simply printed a little sideways by the needle. It is therefore advantageous to form the pin seam from the undamaged weft yarns. In a closed loop fabric, since the weft yarns are in the machine direction, such fabric is preferably used if a nonwoven fabric is to be attached. Alternatively, it may be advantageous if no fleece is used to form the pin seams using the flattened monofilament warp yarns.

In Fig. 5,6b, 7 b und 8 sind schematische Querschnittdarstellungen für verschiedene mögliche Entwässerungsgewebe-Aufbauten gezeigt, von denen drei, wie im einzelnen später näher erläutert wird, außerhalb des Erfindungsbereiches liegen (Fig. 5 d, 8a und 8e) und nur zu Vergleichszwecken angeführt sind.FIGS. 5, 6 b, 7 b and 8 show diagrammatic cross-sectional representations for various possible drainage tissue structures, three of which, as will be explained in more detail later, lie outside the scope of invention (FIGS. 5 d, 8 a and 8 e) and only for comparison purposes.

Zwei Eigenschaften der Entwässerungsgewebe erfindungsgemäßer Art sind besonders wichtig, und eine davon ist in diesen Diagrammen gezeigt. Eine Eigenschaft ist das „Flächenverhältnis" und die andere Eigenschaft ist der „Füllfaktor". Das Flächenverhältnis (genauer gesagt Seitenflächenverhältnis) stellt den Anteil eines abgeflachten einfädigen Kettgarnes dar, den eine lange freiliegende Fläche an der Papierseite des Gewebes bildet, in dieser Figurenreihe stets mit 10 bezeichnet. Das Flächenverhältnis wird als „Verhältniszahl" a/b ausgedrückt, wobei a und b ganze Zahlen sind, und (i) „a" die Anzahl der papierseitigen Schußgarne der Oberflächenschicht in einem einzelnen Webmusterrapport einesTwo properties of the dewatering fabrics of the present invention are particularly important, and one of them is shown in these diagrams. One property is the "area ratio" and the other property is the "fill factor". The area ratio (more specifically, aspect ratio) represents the proportion of a flattened monofilament warp yarn which constitutes a long exposed area on the paper side of the fabric, always designated 10 in this figure series. The area ratio is expressed as "ratio" a / b, where a and b are integers, and (i) "a" is the number of paper-side weft yarns of the surface layer in a single weave pattern repeat

abgeflachten einfädigen Kettgarnes darstellt, die unterhalb von diesem Kettgarn in Berührung mit demselben sind; und (ii) „b" die Gesamtzahl der papierseitigen Oberflächenschicht-Schußgarne in der Oberfläche des Gewebes in dem Musterrapport darstellt.flattened monofilament warp yarns which are in contact with the same below this warp yarn; and (ii) "b" represents the total number of paper side surface layer weft yarns in the surface of the fabric in the pattern repeat.

Damit eine solche freiliegende Seitenfläche die erfindungsgemäßen Anforderungen erfüllt, muß das erhaltene Flächenverhältnis zwei weitere Bedingungen erfüllen: (iii) „a" ist größer als 1; und (iv) „a" ist größer als die Hälfte von „b".In order for such exposed side surface to meet the requirements of the invention, the area ratio obtained must satisfy two additional conditions: (iii) "a" is greater than 1, and (iv) "a" is greater than half of "b".

Eine Anwendung dieser Prinzipien zunächst auf Fig. 5 gibt die folgenden Flächenverhältniswerte für Fig.5(a), (b) und (d):Applying these principles to Fig. 5 first gives the following area ratio values for Figs. 5 (a), (b) and (d):

- bei Fig.5 (a): a = 4, b = 5 und das Flächenverhältnis damit 4/5: die Gruppe aus vier Schußfäden 11 liegt unterhalb des Kettfadens 12 und in Berührung mit diesem und es ist ein zusätzlicher Schußfaden 13 im Rapport X vorhanden.in Figure 5 (a): a = 4, b = 5 and the area ratio thus 4/5: the group of four wefts 11 is below and in contact with the warp yarn 12 and there is an additional weft yarn 13 in the repeat X. available.

- bei Fig. 5 (b): a = 5, b = 8 und das Flächenverhältnis beträgt 5/8: nur die fünf Schußfäden 14 unter dem Kettfaden 15 und die drei Schußfäden 16 über dem Kettfaden 15 werden gezählt; der über dem Kettfaden befindliche Schußfaden 17 und die sieben darunter befindlichen Schußfäden 18 befinden sich nicht in der Oberflächenschicht und werden deshalb bei der Bestimmung von a bzw. b nicht berücksichtigt.in Fig. 5 (b): a = 5, b = 8 and the area ratio is 5/8: only the five weft threads 14 under the warp thread 15 and the three weft threads 16 above the warp thread 15 are counted; the weft thread 17 above the warp thread and the seven weft threads 18 located underneath are not in the surface layer and are therefore not taken into account in the determination of a or b.

- bei Fig. 5 (d): a = 3, b = β und das Flächenverhältnis beträgt 3/6 und verläßt damit den Erfindungsbereich, da die unter der Oberfläche liegende Schicht nicht berücksichtigt wird.- In Fig. 5 (d): a = 3, b = β and the area ratio is 3/6 and thus leaves the invention range, since the subsurface layer is not taken into account.

In ähnlicher Weise sind Flächenverhältnisse für alle anderen dargestellten Gewebe zu errechnen:Similarly, area ratios for all other tissues presented are to be calculated:

Fig.6 (b): a = 5, b = 8: Flächenverhältnis: 5/8;Fig. 6 (b): a = 5, b = 8: area ratio: 5/8;

Fig.8 (a): a = 4, b = 8: Flächenverhältnis: 4/8 (Vergleich);Fig. 8 (a): a = 4, b = 8: area ratio: 4/8 (comparison);

Fig. 8 (b): a = 6, b = 8: Flächenverhältnis: 6/8;Fig. 8 (b): a = 6, b = 8: area ratio: 6/8;

Fig.8 (c): a = 5, b = 6: Flächenverhältnis: 5/6;Fig. 8 (c): a = 5, b = 6: area ratio: 5/6;

Fig.8 (d): a = 7, b = 8: Flächenverhältnis: 7/8;Fig. 8 (d): a = 7, b = 8: area ratio: 7/8;

Fig.8 (e): a = 3, b = 6: Flächenverhältnis: 3/6 (Vergleich);Fig. 8 (e): a = 3, b = 6: area ratio: 3/6 (comparison);

Fig.8 (f): a = 5, b = 8: Flächenverhältnis: 5/8.Fig.8 (f): a = 5, b = 8: area ratio: 5/8.

Die Flächenverhältnisse bei einem bestimmten Gewebe tauchen weder längs eines bestimmten abgeflachten Einzelfadens noch bei allen Einzelfäden in einem bestimmten Gewebe konstant zu sein. Weiter brauchen nicht alle freiliegenden Seitenflächen ein Flächenverhältnis innerhalb der für a und b erfindungsgemäß festgesetzten Grenzen zu haben, obwohl die größten Vorteile dann erreicht werden, wenn alle abgeflachten Einzelfäden Flächenverhältnisse entsprechend diesen Grenzen besitzen. Fig. 5 (c) zeigt ein Gewebe mit veränderlichen Flächenverhältniswerten: von oben an folgen nach unten aufeinanderfolgende Flächenverhältniswerte: 7/8,5/8,6/8,1/8,4/8,6/8,3/8 und 5/8. In gleicher Weise ist es auch möglich, die Flächenlänge periodisch in Längsrichtung der Kettfaden zu ändern, um beispielsweise nacheinander eine 1/2-Einheit und dann eine 5/6-Einheit vorzusehen. In diesem Fall sollte zur Bestimmung des Flächenverhältnisses die Gesamtlänge des vollständigen Musterrapports benutzt werden: das vorangehende Beispiel gibt ein Flächenverhältnis von 6/8. Da jedoch die Proportionen der abgeflachten Einzelkettfäden mit Flächenverhältnissen gewebt sind, bei denen sowohl a wie b kleine Zahlen sind, oder bei denen a in der Nähe der Hälfte von b liegt, werden die Entwässerungseigenschaften des Gewebes verschlechtert und das Risiko, daß das Gewebe Faltenmarkierungen an dem Papier hinterläßt, steigt.The area ratios for a given tissue do not appear to be constant along a particular flattened monofilament nor in all monofilaments in a particular tissue. Furthermore, not all exposed side surfaces need to have an area ratio within the limits set for a and b according to the invention, although the greatest advantages are achieved when all the flattened individual threads have area ratios corresponding to these limits. Fig. 5 (c) shows a fabric with variable area ratio values: from the top to the bottom, successive area ratio values follow: 7 / 8.5 / 8.6 / 8.1 / 8.4 / 8.6 / 8.3 / 8 and 5.8. In the same way, it is also possible to change the surface length periodically in the longitudinal direction of the warp thread, for example, to provide successively a 1/2 unit and then a 5/6 unit. In this case the total length of the complete pattern repeat should be used to determine the area ratio: the previous example gives an area ratio of 6/8. However, since the proportions of the flattened single warp yarns are woven with area ratios where both a and b are small numbers, or where a is close to half of b, the drainage properties of the fabric are degraded and the risk of the fabric creasing marks leaves the paper, rises.

Es ist auch möglich, daß in dem Entwässerungsgewebe Kettfäden enthalten sind, die nicht abgeflachte Einzelfäden sind. Das wird nicht empfohlen, da es sehr leicht zu einer Verschlechterung der Entwässerungsfähigkeit des Gewebes führen kann und da das Risiko von Papiermarkierungen steigt.It is also possible that in the drainage fabric warp threads are included, which are not flattened monofilaments. This is not recommended as it can very easily lead to a deterioration of the drainage capacity of the fabric and increases the risk of paper marks.

Es besteht jedoch eine Grenze für den Flächenfaktor, über welche Grenze hinaus die strukturelle Integrität des Gewebes fraglich wird. Infolge der Verschiedenheiten der möglichen Webarten ist es schwierig, genaue Vorhersagen zu treffen. Bei einem einfachen Gewebe etwa nach Fig. 1 und 5(a) erscheint diese strukturelle Grenze bei einem Flächenfaktor von etwa 9/10 erreicht zu sein. Ein Flächenfaktor von 7/8 scheint eine geeignete praktische Grenze darzustellen.However, there is a limit to the area factor over which limit the structural integrity of the tissue becomes questionable. Due to the differences of the possible weaves, it is difficult to make accurate predictions. In a simple fabric such as shown in Figs. 1 and 5 (a), this structural limit appears to be reached at an area factor of about 9/10. An area factor of 7/8 seems to be an appropriate practical limit.

Der Füllfaktor drückt im wesentlichen aus, wieviel von dem durch das Gewebe gegebenen Raum durch die Garne eingenommen wird, aus denen es aufgebaut ist. Dieser Füllfaktor kann sowohl für Kett-wie für Schußfäden gemessen werden. Er wird gegeben durch:The fill factor essentially expresses how much of the space given by the fabric is occupied by the yarns of which it is constructed. This fill factor can be measured for both warp and weft threads. He is given by:

Füllfaktor (%) = ^¹"^ x 100Fill factor (%) = ^ ¹ "^ x 100

wobei: (i) N die Anzahl der Garne in einem bestimmten Abstand D und (ii) W die maximale Querbreite des Garns sind.where: (i) N is the number of yarns at a given distance D and (ii) W is the maximum transverse width of the yarn.

Bei dieser Formel ist N auch als der Garnzählwert bekannt.In this formula, N is also known as the yarn count.

Bei einem Garn mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, wie es z. B. in den Schußfäden des Gewebes nach Fig. 1 benutzt ist, ist W der Garndurchmesser. Bei den abgeflachten Einzelfäden ist W die Einzelfadenbreite, wie in Fig.4a dargestellt. D und W werden in gleichen Einheiten angegeben. Für diese Erfindung sollte der Füllfaktor für die abgeflachten Einzelfäden über 45%, vorzugsweise bei mindestens 60% und besonders bevorzugt bei etwa 80% liegen, wobei ein Wert von 85% als sehr günstig angesehen wird. Wie bereits früher bemerkt, unterstützt ein hoher Füllfaktor ggf. das Haltevermögen für die Vliese. Für die anderen Garne bestimmt der Garnzählwert N in einem gewissen Ausmaß die durch die langen freiliegenden Seitenflächen geschaffene Abstützung. Diese Seitenflächen müssen genug abgestützt werden, um zu verhindern, daß sie unter dem auf das Entwässerungsgewebe im Preßrollenspalt aufgebrachten Druck wesentlich nachgeben. Falls die abgeflachten Einzelfäden in einer Kette relativ dick sind, einen hohen Füllfaktor besitzen und die Preßrollen-Liniendruckkraft relativ gering ist, kann der Schußgarnzählwert verringert werden. Allgemein wird festgestellt, daß der Garnzählwert für die anderen Garne als die abgeflachten Einzelfäden relativ hoch sein sollte.In a yarn having a substantially circular cross-section, as z. B. is used in the weft threads of the fabric of Fig. 1, W is the yarn diameter. In the flattened monofilaments, W is the monofilament width, as shown in Fig.4a. D and W are given in equal units. For this invention, the fill factor for the flattened monofilaments should be above 45%, preferably at least 60% and most preferably at about 80%, with a value of 85% being considered very favorable. As noted earlier, a high fill factor may support the retention of the webs. For the other yarns, the yarn count N determines, to some extent, the support provided by the long exposed side surfaces. These side surfaces must be supported sufficiently to prevent them from substantially yielding under the pressure applied to the dewatering fabric in the nip roll gap. If the flattened monofilaments in a warp are relatively thick, have a high fill factor, and the press roll line nip force is relatively low, then the fill count can be reduced. Generally, it is found that the yarn counts for the yarns other than the flattened monofilaments should be relatively high.

Die vorher beschriebenen Vorteile einer erhöhten Entwässerungsfähigkeit werden auch in Stiftnaht-Geweben realisiert, die entweder als geschlossene Schleifen oder kontinuierliche Läufe gewebt sind.The previously described benefits of increased drainability are also realized in pin-stitch fabrics woven either as closed loops or continuous runs.

Typische Stiftnähte mit im großen und ganzen konventionellem Aufbau sind in Fig.6 und 7 gezeigt. Das Gewebe in Fig.6 ist als geschlossene Schleife gewebt, wobei die freigelegten Kettfaden-Seitenflächen 10 in Quermaschinenrichtung liegen. Bei dem Gewebe in Fig.7 handelt es sich um einen kontinuierlichen ebenen Lauf mit in Maschinenrichtung freiliegenden Kettfadenflächen 10. In Fig. 6 ist das Vlies 6A aus Klarheitsgründen nur in Fig.6c dargestellt. Zunächst ist bei dem in Fig.6a in Flächenansicht dargestellten Gewebe der Schnitt nach Linie l-l in Fig. 6 b gezeigt, und in Fig. 6c nach der Linie H-Il. Das Gewebe mit einem Flächenverhältniswert von 5/8 umfaßt abgeflachte Kettfaden 20, zwei Schichten Schußfäden 21 und 22, ein Vlies 6A an einer Seitenfläche und eine Stiftnaht mit Stift 23. Die Stiftnaht ist so aufgebaut, daß Schleifen 24 in den Schußfäden gebildet sind, die einfach umgebogen (Fig.6(c))oderzu einer vollständigen Schleife (Fig.6(d)) ausgebildet sind. Bei der Vorbereitung zum Installieren an der Papierherstellmaschine wird der Stift entfernt, das Gewebe durch den Preßabschnitt gezogen und die Schleife geschlossen durch Ineinanderfügen der Gewebe-Nahtendschleifen und Wiedereinsetzen des Stiftes 23. In Fig. 7 ist der Aufbau grundsätzlich der gleiche mit abgeflachten einfädigen Kettfäden 20, zwei Schichten von Schußfäden 21 und 22 und einem Stift 23 für die Stiftnaht. Zur klaren Darstellung ist nur eine Seite der Naht in Fig.7 (a) dargestellt. Dabei ist die Naht im wesentlichen mit dem gleichen Vorgang geschaffen, jedoch muß in diesem Fall berücksichtigt werden, daß gekräuselte und abgeflachte Fäden die Schleifen der Stiftnaht bilden. Dementsprechend ist es erwünscht, einen Drill oder eine Verdrehung in die zur Herstellung der Schleifen benutzten Kettfäden wie bei 25 einzubringen, und ebenfalls in die in die Gewebeenden zurückgewebten Kettfäden, die nicht für die Nahtschleifen verwendet werden, wie bei 26 gezeigt. Auf diese Weise kann das Kettfadenende 27 in das Gewebe zurückgeführt werden, um dort eine überdeckte Verbindung zu bilden, wie es dem Fachmann bekannt ist, da sie dann gekräuselt ist und in das bestehende Webmuster einpaßt.Typical pin welds of generally conventional construction are shown in Figs. The fabric in Fig. 6 is woven as a closed loop with the exposed warp thread side surfaces 10 in the cross-machine direction. The fabric in Fig. 7 is a continuous plane run having warp-thread surfaces 10 exposed in the machine direction. In Fig. 6, for the sake of clarity, the web 6A is shown only in Fig. 6c. First, in the fabric shown in Fig. 6a in a surface view, the section along the line 1-l in Fig. 6 b is shown, and in Fig. 6c along the line H-II. The fabric having an area ratio value of 5/8 comprises flattened warp yarns 20, two layers of wefts 21 and 22, a nonwoven fabric 6A on one side surface, and a pin seam with pin 23. The pin seam is constructed so that loops 24 are formed in the weft yarns simply bent over (Figure 6 (c)) or formed into a complete loop (Figure 6 (d)). In preparation for installation on the papermaking machine, the pin is removed, the fabric is pulled through the press section, and the loop is closed by nesting the fabric stitch loops and reinserting the pin 23. In Figure 7, the construction is basically the same with flattened monofilament warp threads 20. *** " , two layers of wefts 21 and 22 and a pin 23 for the pin seam. For clarity, only one side of the seam is shown in Fig. 7 (a). In this case, the seam is created essentially with the same process, but it must be considered in this case that curled and flattened threads form the loops of the pin seam. Accordingly, it is desirable to include a twist or twist in the warp yarns used to make the loops, as at 25, and also into the warp yarns woven back into the fabric ends that are not used for the seam loops, as shown at 26. In this way, the warp end 27 can be returned to the fabric to form an overlapped joint, as known to those skilled in the art, since it is then crimped and fits within the existing weave pattern.

Die abgeflachten Fäden in beider Gestalt ergeben eine Fläche, die dem papierseitigen Vlies ein ausgezeichnetes Anhaften bietet, und möglicherweise die Notwendigkeit für ein maschinenseitiges Vlies beseitigt. Dies deshalb, weil die flachen Einzelfäden beim Nadeln aufsplittern, die Vliesfasern einfangen und sie in dem Grundgewebe verankern. Die abgeflachten Einzelfäden verringern eine Markierung des Papiers, da die Überkreuzungen von Kett- und Schußfäden nicht so hervorstehen, wie es bei nur aus runden Einzelfäden gebildeten Geweben der Fall ist. Erfindungsgemäß gewebte Stiftnahtgewebe weisen auch einen größeren Widerstand gegen Diagonalverzerrung auf, da die Berührungsfläche zwischen den flachen und den runden Einzelfäden an den Überkreuzungen größer ist als es bei Überkreuzung von zwei runden Garnen der Fall ist.The flattened filaments in both forms provide a surface which provides excellent adhesion to the paper-side web and possibly eliminates the need for a machine-side web. This is because the flat monofilaments split during needling, catching the fleece fibers and anchoring them in the ground fabric. The flattened monofilaments reduce marking of the paper, as the crossovers of warp and weft threads do not protrude as is the case with fabrics formed only from round monofilaments. Tissue webs woven in accordance with the present invention also exhibit greater resistance to diagonal distortion because the contact area between the flat and round monofilaments at the crossovers is greater than is the case when crossing two round yarns.

Um die Untergrenze des Flächenverhältnisses festzulegen, wurden Vergleichsuntersuchungen durchgeführt unter Benutzung von Einzelschicht- und Doppelschicht-Geweben mit unterschiedlichen Flächenverhältniswerten. Änderungen der Konsistenz des Papiers beim Durchlaufen des Druckabschnitts werden als Maß für die Wasserabnahmewirksamkeit benutzt. „Konsistenz" wird dabei als der Prozentsatz von trockenen Papier-Feststoffen (Fasern, Füllstoffen usw.) in der nassen Papierbahn definiert. Ein typischer Konsistenzwert beim Eintritt in einen Preßabschnitt ist 22%. Bei dem letzten Druckspalt eines Preßabschnitts liegt die Austritts-Konsistenz typischerweise zwischen 38% und etwa 41 %.To establish the lower limit of the area ratio, comparative studies were conducted using single-layer and double-layer fabrics having different area ratio values. Changes in the consistency of the paper as it passes through the printing section are used as a measure of the water removal efficiency. "Consistency" is defined herein as the percentage of dry paper solids (fibers, fillers, etc.) in the wet paper web A typical consistency value on entry into a press section is 22% At the last nip press nip, the exit consistency is typically between 38% and about 41%.

Die Auswirkungen des Flächenverhältnisses auf die Wasserentfernung wurde unter Benutzung einer Laboratoriumspresse untersucht, allgemein nach dem Verfahren, wie es von Jackson in Tappi Journal, 72 (9), 103-107 beschrieben ist. Dieser Laborvorgang scheint eine gute Relativanzeige von Preßfilzverhalten zu geben. InTabelle I sind die Daten für vier Einschichtfilze mit gleicher nomineller Vliesauslegung und Schußfadentyp, jedoch unterschiedlichen Flächenverhältnissen angegeben. In Tabelle Il sind gleichartige Daten für zwei Doppelschichtfilze gegeben. Die Webmuster sind schematisch in Fig. 8 gezeigt. In diesen Figuren sind die Schußfäden 30 6strängig verseilte Einzelfäden und die Schußfäden 31 sind mehrfädige Garne.The effects of area ratio on water removal were investigated using a laboratory press, generally by the method described by Jackson in Tappi Journal, 72 (9), 103-107. This laboratory procedure seems to give a good relative indication of press felt behavior. In Table I, the data are given for four monolayer felts of the same nominal batt design and weft type, but with different area ratios. Table II gives similar data for two double-layer felts. The weave patterns are shown schematically in FIG. 8. In these figures, the wefts 30 are six-stranded single filaments and the wefts 31 are multifilament yarns.

Table I

Schuß: 0,2 mm /2/3 verseilte Einzelfäden, mit einer Schrittweite von 1,1 mm gewebt. Kette: 0,2mm χ 0,4mm,ohne Nuten; Füllfaktor80%.Weft: 0.2 mm / 2/3 stranded monofilaments, woven with a pitch of 1.1 mm. Chain: 0.2mm χ 0.4mm, without grooves; Füllfaktor80%.

Nr.No. Webmuster nachWeaving pattern after Flächenverhältnisarea ratio Konsistenzconsistency Fig.8Figure 8 nach Pressenafter pressing MA 3MA 3 (a)(A) 4/84.8 53,3%53.3% MA 2MA 2 (b)(B) 6/86.8 54,2%54.2% MA 26MA 26 (c)(C) 5/65.6 55,6%55.6% MA1MA1 (d)(D) 7/87.8 55,9%55.9%

Table II

Schu ß: obere Schicht (31): 350tex mehrfädig, mit einer Schrittweite von 1,1 gewebtShot: upper layer (31): 350tex multifilament, woven with a pitch of 1.1

untere Schicht 30: wie in Tabelle I Kette: 0,2mm χ 0,4mm ohne Nuten; Füllfaktor80%.lower layer 30: as in Table I chain: 0.2mm χ 0.4mm without grooves; Füllfaktor80%.

Nr. Webmuster nach Flächenverhältnis KonsistenzNo. Weaving pattern by area ratio Consistency

Fig.8 nachpressenPress 8

MA25 (e) 3/6 56,1%MA25 (e) 3/6 56.1%

MA15 (f) 5/8 56,9%MA15 (f) 5/8 56.9%

Bei jeder Untersuchungsreihe betrug die Eingangskonsistenz des Papiers 35%. Die Daten für MA3 und MA25 sind zum Vergleich hinzugefügt. In diesen Fällen sind bei dem Flächenverhältnis die Werte a halb so groß wie die Werte b, so daß die Gewebe außerhalb der Erfindung liegen.For each series of tests, the input consistency of the paper was 35%. The data for MA3 and MA25 are added for comparison. In these cases, in the area ratio, the values a are half as large as the values b, so that the fabrics are outside the invention.

Die Ergebnisse zeigen klar, daß bei einem Zuwachs von (a) und (b) die Wasserentfernung verbessert wird, je mehr sich (a) (b) nähert. Bei der Papierindustrie wird ein Zuwachs der Konsistenz um 1 % bereits als industriell bedeutsam angesehen. Es ist oben angeführt worden, daß das Entwässerungsgewebe erfindungsgemäßer Art keine poröse Struktur wie ein Vlies an der papierseitigen Fläche verlangt. Wenn ein Vlies benutzt wird, sollte der Verlegungsrichtung des Vlieses einige Aufmerksamkeit geschenkt werden. Falls das Entwässerungsgewebe eine endlos gewebte Schleife mit abgeflachten Einzelkettfäden in Quermaschinenrichtung ist, sollte das Vlies in Maschinenrichtung gelegt werden, beispielsweise nach dem Verfahren nach DiIo (US-PS 3 508307). Falls das Entwässerungsgewebe eben (flach) gewebt ist mit Kettfäden aus abgeflachten Einzelfäden, wird eine quergelegte Vliesstruktur bevorzugt. Wenn jedoch das Entwässerungsgewebe eben gewebt ist mit den Schußfäden als Einzelfäden, sollte das Vlies vorzugsweise in Maschinenrichtung gelegt werden, und es kann hier wieder das Verfahren nach DiIo benutzt werden.The results clearly show that with an increase of (a) and (b) the water removal improves as more (a) (b) approaches. For the paper industry, a 1% increase in consistency is already considered industrially significant. It has been stated above that the dewatering fabric of the present invention does not require a porous structure such as a nonwoven on the paper side surface. When a nonwoven fabric is used, some attention should be paid to the laying direction of the nonwoven fabric. If the dewatering fabric is an endless loop of flattened single warp yarns in the cross-machine direction, the web should be placed in the machine direction, for example, by the method of DiIo (U.S. Patent No. 3,508,307). If the drainage fabric is planar (flat) woven with warp yarns of flattened monofilaments, a transverse nonwoven structure is preferred. However, if the dewatering fabric is just woven with the wefts as monofilaments, the web should preferably be laid in the machine direction, and again the DiIo process may be used.

Claims

A dewatering fabric for the press section of a papermaking machine having opposite side edges and a cross machine direction between the side edges and a machine direction extending perpendicular to the cross machine direction, characterized in that there is provided a fabric pattern having long exposed surfaces (10) on the paper side of the fabric of a monofilament warp yarn of flattened cross-section, having an aspect ratio of at least 1.5: 1, a fill factor of the flattened monofilaments of at least 45%, and an area ratio of exposed flattened monofilaments expressed by the formula a / b, wherein:

(i) "a" represents the number of paper side surface layer weft yarns in a single weave repeat of a flattened single warp thread lying beneath and in contact with the warp yarn;

(ii) "b" represents the total number of paper side surface layer weft yarns in the one weave repeat;

and further for a majority of the long released areas:

(iii) "a" greater than 1 and

(iv) "a" is greater than half of "b".

2. drainage fabric according to claim 1, characterized in that the fabric is a monolayer fabric.

3. drainage fabric according to claim 1, characterized in that the fabric is a double-layer fabric.

4. Drainage fabric according to one of claims 2 or 3, characterized in that in addition a porous layer is attached to the paper side of the fabric.

5. Drainage fabric according to one of claims 2 or 3, characterized in that in addition to both sides of the fabric, a porous layer is attached.

6. Drainage fabric according to one of claims 2 or 3, characterized in that in addition a single fleece of staple fibers is attached to the paper side of the fabric.

7. dewatering fabric according to claim 6, characterized in that in addition a single fleece of staple fibers is needled on the paper side of the fabric.

8. dewatering fabric according to any one of claims 2 or 3, characterized in that in addition on both sides, the paper side and the machine side of the fabric, depending a fleece made of staple fibers is attached.

9. dewatering fabric according to claim 8, characterized in that in addition on both sides, the paper side and the machine side of the fabric, a nonwoven fabric is stapled from staple fibers.

10. dewatering fabric according to claim 7, characterized in that the fleece of staple fibers is needled with the fabric and is placed in a direction substantially perpendicular to the direction of the flattened monofilaments.

11. dewatering fabric according to claim 7, characterized in that the fleece of staple fibers is needled with the fabric and is laid in a direction substantially parallel to the direction of the flattened monofilaments.

12. dewatering fabric according to claim 9, characterized in that the paper-side Stapelfaservlies is needled with the fabric and placed in a direction substantially perpendicular to the direction of the flattened monofilaments.

13. dewatering fabric according to claim 9, characterized in that the paper-side Stapelfaservlies is needled with the fabric and placed in a direction substantially parallel to the direction of the flattened monofilaments.

14. Drainage fabric according to one of the preceding claims, characterized in that in the fabric, the area ratio of 5/8 to 9/10.

15. dewatering fabric according to any one of claims 1 to 13, characterized in that in the fabric, the area ratio of 3/4 to 7/8.

16. Drainage fabric according to one of claims 1 to 15, characterized in that the filling factor of the flattened monofilaments is at least 60%.

17. Drainage fabric according to one of claims 1 to 15, characterized in that the filling factor of the flattened monofilaments is at least 80%.

18. dewatering fabric according to one of claims 1 to 15, characterized in that the filling factor of the flattened monofilaments is about 85%.

19. Dewatering fabric according to one of the preceding claims, characterized in that the cross-sectional ratio in the flattened monofilaments is at least about 2: 1.

20. Dewatering fabric according to claim 19, characterized in that the aspect ratio for the flattened monofilaments is in the range of about 4: 1 to less than 10: 1.

21. Dewatering fabric according to one of the preceding claims, characterized in that the fabric is woven as a closed endless loop and that the long exposed side surfaces of the flattened monofilament warp in the cross machine direction.

22 dewatering fabric according to claim 21, characterized in that a pin seam is included.

23. Dewatering fabric according to one of claims 1 to 20, characterized in that it is woven as a continuous barrel with long exposed side surfaces of the flattened individual warp threads in the machine direction.

24. Drainage fabric according to claim 23, characterized in that a pin seam is provided.

25, drainage fabric according to any one of the preceding claims, characterized in that the plurality of exposed yarn threads on the paper side of the fabric are flattened monofilaments.

26. Dewatering fabric according to claim 25, characterized in that substantially all the exposed yarns on the paper side of the fabric are flattened monofilaments.

27, drainage fabric according to claim 26, characterized in that all exposed yarns on the paper side of the fabric are flattened monofilaments.

28. Drainage fabric according to one of the preceding claims, characterized in that substantially all long exposed side surfaces of the flattened warp yarns have an area ratio in which a is greater than 1 and greater than one half of b.

29. Dewatering fabric according to one of the preceding claims, characterized in that the area ratio in the machine direction of the fabric is not constant.

30. Dewatering fabric according to one of the preceding claims, characterized in that the area ratio in the cross-machine direction of the fabric is not constant.

31. Dewatering fabric according to one of the preceding claims, characterized in that the area ratio is not constant in both the machine and in the cross machine direction of the fabric.

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