DE2126331C3 - Naßfilz für die Pressenpartie einer Papiermaschine und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Naßfilz für die Pressenpartie einer Papiermaschine mit einem Trägergewebe mit aufgenadelter Filzschicht und mit an der Unterseite, des Filzes ausgebildeten Kanälen, die sich im wesc itlichen in Richtung der Kettfäden des Trägergewebes erstrecken.

In der Pressenpartie einer Papiermaschine wird der Filz mit den daraufliegenden Papierbahnen zwischen zwei Preßwalzen hindurchgeführt. Dabei wird ein wesentlicher Teil des in der nassen Papierbahn enthaltenen Wassers durch den Filz hindurchgedrückt. Vom Filz wird dabei gefordert, daß er eine hohe Wasserdurchlässigkeit hat.

Bekannt ist ein Filz der eingangs erwähnten An₁ bei dem die an der Unterseite des Naßfilzes ausgebildeten Kanäle, die sich im wesentlichen in Richtung der Kettfäden des Trägergewebes erstrecken, Bestandteil «ines Systems sich überkreuzender Kanäle sind (DEGM 02 243).

Die Kanäle sind dabei in eine auf der Unterseite: des Filzes aufgenadelten Filzschicht mechanisch, thermisch oder chemisch eingebrannt. Durch die eingearbeiteten Kanäle wird die Filzschicht hinsichtlich ihrer Belastbarkeit geschwächt und durch die erhöhte Flächenbelastung der verbleibenden Filzbereiche wird im Pressenspalt eine sehr starke Kompression dieser Bereiche bedingt, wodurch wiederum das Volumen der durch die Kanäle zu bildenden Hohlräume verringert wird.

Es ist weiter bekannt ein Filz mit einem Trägergewebe mit aufgenadelter Füzschicht, bei dem das Trägergewebe aus Monofilament besteht (Wocheriblati für Papierfarbrikation 22/1969, Seiten 937/938). Ein derartiger Filz behält wegen der hohen Steifheit des Trägergewebes auch im Preßspalt ein hohes Porenvolumen, das für die Wasseraufnahme günstig ist. Das aus der Papierbahn ausgepreßte Wasser verbleibt damit im Filz, aus dem es anschließend durch Absaugung entfernt wird.

Um eine Entwässerung des Filzes bereits im Pressenbereich selbst durchführen zu können, ist es bekannt, die Preßwalze, die mit der der Papierbahn abgewandten Seite des Filzes in Berührung steht, mit einer Vielzahl schraubenförmiger Nuten zu versehen, die an beiden Enden des Walzenspaltes mit der Atmosphäre verbunden sind. Bei einer derartigen Presse wird das Wasser durch den Filz in die Nuten der genuteten Walze gedrückt. Mit einer solchen Presse mit genuteter Walze können zwar größere Wassermengen abgeführt werden. Bei sehr schnell laufenden Papiermaschinen haben sich derartige genutete Walzen zur Wasserabführung als nicht wirksam genug erwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Naßfilz für die Verwendung in der Pressenpartie einer Papiermaschine zu schaffen, mit dem es möglich ist, bei Verwendung üblicher Preßwalzen auch bei sehr hohen Arbeitsgeschwindigkeiten das aus der Papierbahn ausgepreßte Wasser unmittelbar abzuleiten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung ausgehend von einem Naßfilz der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß auf der Innenseite des Filzes eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten, aus einem synthetischen Material bestehenden Monofilen angeordnet ist, die sich im wesentlichen in Richtung der Kettfäden des Trägergewebes erstrecken.

Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Naßfilzes und Verfahrens zu seiner Herstellung sind in den Unteransprüchen herausgestellt.
Die bekannten sogenannten Längsfadenfilze (US-PS 29 43 379, 30 97 413 und 33 92 079) zeigen eine Vielzahl von sich in Längsrichtung des Filzes erstreckenden, nebeneinanderliegenden Fäden. Diese parallelen Fäden bilden hier jedoch den Träger des Filzes und sie sind dadurch in Querrichtung gegeneinander festgelegt, daß sie unmittelbar in die Füzschicht eingenadelt werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und im nachstehenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in perspektivischer und teilweise geschnittener Ansicht einen Filz gemäß der F.rfindung.

Fig. 2 in einer Draufsicht einen Teil des Filzes zur Papierherstellung gemäß Fig. 1.
F i g. 3 einen Querschnitt längs Linie Ill-Ill der F i g. 2.

F i g. 4 ähnlich F i g. 3 eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung und

Die Fig. 1 zeigt einen Filz 10 zur Papierherstellung, der als endloses Band ausgebildet und nach einem der ^h5 üblichen und bekannten Verfahren herstellbar ist. In diesem Anwendungsfall wird vorzugsweise ein Nadelfilz verwendet, der, wie F i g. 3 zeigt, eine Basis enthält, die aus Kettfäden 12 und Schußfäden 14 und 16 besteht.

Die Ken- und Schußfäden sind auf einem Webstuhl nach einem konventionellen Verfahren miteinander verwoben und bestehen aus einem für den Einsatz bei der Papierherstellung geeigneten Material. Es ist beabsichtigt, für die Kett- und Schußfäden Wolle oUt: c!ü geeignetes synthetisches Material zu verwenden; das Material, aus dem die Fäden bestehen und die Webart sollen jedoch nicht Teil der Erfindung sein.

Nach dem Verweben der Kett- und Schußfäden 12,14 und 16 wi;d mit c:ncr konventionellen Nadelmaschine auf beid» Seiten des endlosen Bandes eine Schicht unverwobenen Materials eingearbeitet (siehe Bezugszeichen 18 und 20), wobei das Material 20 die Außenseite und das Material 18 die Innenseite des endlosen Bandes bildet. Dk auf das Basisgewebe genadelten Schichten bestehen normalerweise aus einem Gemisch von Wolle und synthetischen Fasern. Zur Verbesserung der Oberfläche ist eine weitere Schicht aus Wolifasern darüber angeordnet. Das Material der Oberflächenschichten des Filzes kann beliebig sein; es richtet sich nach den Einsatzbe iingungen des Filzes. Gleichermaßen richtet sich die Anzahl der Schichten, die in das Grundgewebe genadeft sind, nach dem Verwendungszweck des Filzes.

Die in F i g. 3 dargestellten Monofile 22 bestehen aus synthetischem Material und erstrecken sich in der Kettrichtung eines endlosen Bandes, das den Filz 10 bildet. Durch Anordnung der Mop.ofile 22 gemäß Zeichnung entsteht eine Vielzahl von längsgerichteten Kanälen 24, die aus der Papierbahn und dem Filz gedruckte Wasser zu einer Entwässerungszone leiten, während die Papierbahn und der Filz durch eine Pressenpartie der Papiermaschine transportiert werden.

Die Monofile 22 sind direkt auf die rückseitige Schicht 18 des Filzes geklebt Sie können vom Extruder aufgebracht werden, wozu die Innenseite des Filzes nach außen gekehrt wird. Bei diesem Verfahren treten sie in flüssigem Zustand aus dem Extruder und werden sofort dauerhaft festgeklebt. Als Material kommen Kunstharze in Frage, beispielsweise Polyamide, Polyester, Epoxyde, Polyäthylene, Polypropylene und Vinyle. Da die Monofile im flüssigem Zustand auf die Rückseite des Filzes gebracht werden, kann es sein, daß die Berührungszonen zwischen den Fasern und dem Filz etwas abgeflacht sind. Die Form der Monofile ist im allgemeinen jedoch zylindrisch, wobei der Durchmesser sich in einem Bereich von 0,25 bis 2,5 mm bewegt. Der Querschnitt der Kanäle 24 wird durch die Abstände zwischen den Monofilen 22 bestimmt. Die Wahl der Abstände zwischen den Monofilen ist insofern etwas kritisch, als die Kanäle eine rasche Wasserabfuhr ermöglichen sollen, wobei jedoch die Monofile so dicht zusammenliegen müssen, dall sie sich nicht auf der von dem Filz transportierten Papierbahn abzeichnen. In dieser Ausführungsform ist ein Abstand von annähernd 0,225 mm vorgesehen, der sich jedoch im Bereich des ein- bis dreifachen Durchmessers der Monofile bewegen kann. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung der Monofile ist nur schematisch aufzufassen, da die Monofile in Wirklichkeit wesentlich enger zusammenliegen. Wie bereits oben erwähnt, sind die Berührungszonen der Monofile mit dem Filz etwas abgeflacht, da die Monofile normalerweise in geschmolzener Form aufgebracht werden; dadurch ist die Gefahr, daß sie sich auf der Papierbahn abzeichnen, verringert.

Man kann auch die Mc.'iOfile in die Oberfläche des Filzes eindringen lassen. Hierzu wird der Fiüz auf eine entsprechende Temperatur gebracht, wobei die Viskosität des auf den Filz zu bringende?: Μηηοίίί; <ι» ^uUiSt • 1>C as in den Filz eindringt Hierbei wird auch die TempäfiiiT des Filzes so gesteuert, daß er das Eindringen der Monofile in seine Oberfläche zuläßt. ^s Hisrbd bleiben die zwischen den Monofilen befindlichen Kanäle erhalten, die das aus dem Papier gepreßte Wasser ableiten sollen, während der Filz mit der Papierbahn durch die Pressenpartie einer Papiermaschine läuft. Die entsprechende Temperatur, die ein ίο Eindringen der Monofile in den Filz ermöglicht, iiegt annähernd bei 160 bis 200°C. Zur Erhitzung des Filzes auf diese Temperatur kann Heißluft angewendet werden.

Unabhängig vom Material der Entwässerungskanäle müssen die Eigenschaften der Monofile für den Einsatz an einer Papiermaschine geeignet sein. Das Monofil muß verschleißfest und widerstandsfähig gegenüber den Beanspruchungen, denen es während der Berührung mit den Walzen unterliegt und auch formstabil sein.

Während der Filz die Hochdruckwaizen durchläuft, unterliegt er einer Druckbeanspruchung von 10 bis 200 kp/cm. Εε ist auch nicht zulässig, daß das Monofil vollkommen flach gedruckt wird, da in diesem Falle die Entwässerungska.iäle verschlossen sind. Das Monofil muß in Längsrichtung sehr stark dehnbar sein, da die Walzen normalerweise auch den Filz dehnen. Zusätzlich tritt eine gewisse Dehnung des Monofils auf, da der Filz durch Walzen angetrieben wird und das Monofil sich um die Walzen schlingt. Hierbei darf es sich nicht vom Filz

jo ablösen. Außerdem muß das Monofii eine genügende Zugfestigkeit aufweisen, um den Zugkräften zu widerstehen, die auftreten, wenn der Filz über und zwischen den Walzen hindurchläuft

Da das Monofil im Einsatz laufend einem Wasserfluß ausgesetzt ist, muß es wasserbeständig sein, d. h., es darf unter Wassereinfluß nicht aufquellen. Während des Papierherstellungsvorganges ist das Papier verschiedenen Chemikalien ausgesetzt, gegenüber denen das Monofil ebenfalls resistent sein muß, und zwar sind diese« im wesentlichen die Chemikalien, denen normalerweise der Filz während des Papierherstellungsvorganges ausgesetzt ist. Es wurde bereits eingangs erwähnt, daß das Monofil mit dem Filz dauerhaft verklebt ist; da es während der gesamten Lebensdauer des Filzes mit diesem verbunden bleibt, ist sie als Teil dessen zu betrachten.

Die Wirkungsweise des Filzes, mit denen die Monofile 22 dauerhaft verbunden sind, ist derart, daß der Filz und die Papierbahn sich durch die Pressenparite

so einer Papiermaschine bewegen, wobei das Wasser, das von der Papierbahn in den Filz gedruckt wird, durch die zwischen den Monofilen 32 befindlichen Kanäle 24 in einv Zone geleitet werden, in der das Wasser dem Filz entzogen wird.

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß die Monofile 22 an der Filzschicht 18 befestigt sind, die an der Rückseite des durch die Kett- und Schußfäden 12 bzw. 14 und 16 gebildeten Gewebe befestigt ist. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Monofile 22 direkt an die

M) Schußfäden zu kleben. Die Fig.4 zeigt, daß eine Vielzahl von Kettfäden 26 in Schußfäden 28 und 30 eingewoben sind. Die Schußiäden 28 und 30 sind so mit den Kettfaden 26 verhoben, daß immer jeweils zwei nebenanandei liegende Kettfaden von den Schußfäden

h-, umschlungen sind. Die Monofile 22 sind direkt an Jk Schußfäden 28 und 30 geklebt und verlaufen normalerweise in Keurichtung. Bei dem in F i g. 4 dargestellten Filz ist eine Filschicht 32 in die Kett- und Schußfäden

eingearbeitet. Sie bildet eine Außenseite des Fil/es. Wie bereits eingangs erwähnt, sind durch die Zwischenräume zwischen den Monofilen 22 Kanäle gebildet, die das aus der Papierbahn gepreßle Wasser zu einer Entwässerungszone leiten. Wie bereits beschrieben, erstrecken sich die Monofile 22 in Richtung der Kettfäden; diese Richtung wird vorzugsweise für die Anordnung der Monofile auf der Rückseite des Filzes gewählt. Die Monofile können jedoch auch unter einem Winkel zur Richtung der Kett- oder Schußfäden verlaufen, oder die Monofile können kreuzweise angeordnet sein, so daß doppelte Zwischenräume entstehen, wenn dies erforderlich sein sollte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Naßfilz fur die Pressenpartie einer Papiermaschine

a) mit einem Trägergewebe mit aufgenadelter Filzschicht und

b) an der Innenseite des Filzes ausgebildeten Kanälen, die sich im wesentlichen in Richtung der Kettfaden des Trägergewebes erstrecken,

dadurch gekennzeichnet, daß

c) zur Bildung der Kanäle (24) auf der Innenseite des Filzes (tO) eine Vielzahl von im Abstand voneinander angeordneten, aus einem synthetischen Material bestehenden Monofilen (22) angeordnet ist, die s».'ii :— "ivesentlichen in Richtung der Kettfaden (12, 26) des Trägergewcües erstrecken.

2. Naßfiiz nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Monofile (22, 46) einen Durchmesser zwischen 0,25 und 2J> mm und einen Absland zwischen 0,75 und 7,5 mm haben.

3. Naßfilz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Monofile (22, 46) an einer auf die Innenseite des Trägergewebes (12,14,16; 36,38,40) aufgenadelten Filzschicht (18,44) befestigt sind.

4. Naßfilz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Monofile (22) mit den Schußfäden des Trägergew;.bes verklebt sind.

5. Verfahren zur Herstellung eines Naßfilzes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vonofile in heißem, flüssigem Zustand unmittelbar auf die Innenseite des Naßfilzes extrudiert werden.

6. Verfahren zur Herstellung eines Naßfilzes nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filz auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der es zu einem Anschmelzen und Verkleben der Monofile bei deren Aufbringen auf die Rückseite des Filzes kommt.