DE2435376A1

DE2435376A1 - Papiermaschinenfilz bzw. -tuch und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2435376A1
Application number: DE2435376A
Authority: DE
Inventors: Eugene Zoltan Fekete
Original assignee: Huyck Corp
Current assignee: Huyck Corp
Priority date: 1971-07-13
Filing date: 1974-07-23
Publication date: 1975-02-27
Also published as: GB1481706A; AU7148274A; CA1005668A; NL7408972A; FR2240318A1; FR2145656A1; ATA593572A; GB1401542A; FR2240318B1; DE2134853A1; FR2145656B1; CH540763A; US3884169A; NL7209556A; AT326379B; US3928699A; DE2435376C2

Description

HENKEL — KERN — FEILER — HÄNZEL—

DR. PHIL. DIPL.-ING. DR. RER. NAT. DIPL.-ING.

Ipiv^on m.ii_n«?iV^r«·! » EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

TELEhON: (0811) 66319,. 663091-92 onnn »iiVv/Mic« nn WECHSELBANK MÜNCHEN NR 318 - E5

TELEGRAMME: ELLIPSOID MÜNCHEN D-8000 MÜNCHEN 90 POSTSCHECK: MCHN 1621 47 —809

Huyck Corporation

Rensselaer, New 'York, VYSfr';A*. 2 3. Juli '374

Papiermaschinenfilz bzw. -tuch und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Papiermaschinenfilz mit einer Oberflächenfaserschicht und einer unteren Paserschicht.

Auf dem Gebiet der Papierherstellung wurde bereits vorteilhaft ein Papiermaschinenfilz verwendet, in dem bei der Verwendung in der Pressenpartie einer Papiermaschine ein Hohlraumvolumen vorgesehen ist, welches auch beim Durchlauf durch den Quetschspalt zwischen den Preßwalzen erhalten bleibt, wodurch sich ein Mittel zur Aufnahme des aus der Papierbahn ausgepreßten Wassers ergibt, mit dem dieses Wasser durch den Quetschspalt hindurchgefördert wird. Auf diese Weise wird ein Rückfluß bzw. Rückstau des Wassers gegen die Bewegungsrichtung der weichen, empfindlichen Papierbahn verhindert, durch den die Papierbahn zerdrückt bzw. in ihrem strukturellen Zusammenhalt hydraulisch zerstört würde. Der in der Beschreibung benutzte Ausdruck "Papier" soll sich dabei ohne Einschränkung auf Papier, Faserstoff und Pappe o.dgl. beziehen.

Zur Gewährleistung dieses angestrebten Ergebnisses wurden bereits zahlreiche Verfahren vorgeschlagen. In diesem Zusammenhang sei beispielsv/eise auf die USA-Patentschriften 3 214 327, 3 214 329, 3 214 330, 3 214 331 und 3 278 368 hin-

Ke/Bl/Ro - 2

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gewiesen. Diesen lösungen haften jedoch immer noch verschiedene Probleme an, unabhängig davon, in welchem. Ausmaß durch sie die bekannten Entwässerungsverfahren verbessert worden sind. Wenn beispielsweise Papiermaschinenfilze bzw. -tuche mit einem, verhältnismäßig groben, inkompressiblen, durch Weben hergestellten Grundgewebe zur Gewährleistung des vorstehend genannten Hohlraumvolumens verwendet werden, ist gerade diese Inkompressibilität der Garne des Grundgewebes, welche als unterbrochene, aufeinanderfolgende Stützelemente für die zugeordnete Faserschicht wirken, für die Bildung ύοώ. Bereichen wechselnden Drucks beim Durchlauf des Gewebes durch den Quetschspalt verantwortlich. Damit aber ist ein solcher Papiermaschinenfilz - wie noch näher erläutert werden wird - als Entwässerungsmittel weniger wirkungsvoll, da tatsächlich nur ein kleinerer Teil der Papieroberfläche effektiv dem auf die Papierbahn ausgeübten Druck ausgesetzt ist, als wenn die Faserschicht von der Unterseite her durch das Grundgewebe gleichmäßig, d.h. durchgehend unterstützt werden würde. Die sich hieraus ergebenden nachteiligen Auswirkungen auf die Papierbahn, die sich in Form des Feuchtigkeitsgehalts, von Bahnmarken, d.h. Fehlermarken auf der Papierbahn, usw. niederschlagen, sollten zweckmäßig vermieden werden, da sie so stark zutage treten können, daß sie nicht mehr nur unangenehm sind, sondern sogar die Herstellung einer Ware mit zufriedenstellender Qualität beeinträchtigen können.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen Papiermaschinenfilz zu schaffen, der zum einen ein Hohlraumvolumen beim Durchlauf durch den Spalt zwischen Preßwalzen gewährleistet und der gleichzeitig in Kombination damit verschiedene Nachteile und Mängel der bekannten Papiermaschineiifilze bzw. -tuche vermeidet.

Diese Aufgabe wird bei einem Papiermaschinenfilz bzw. -tuch

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mit einer Oberflächenfasersehicht und einer unteren Faserschicht erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fasern bzw. der Aufbau der unteren Faserschicht im Vergleich zu den Fasern der Oberflächenfaserschicht praktisch nicht kompressibel sowie steif und großfaserig sind, wobei dann, wenn der Papiermaschinenfilz beispielsweise im Spalt zwischen Preßwalzen (Gautschen) zusammengedrückt wird, diese untere Faserschicht ein halbstarres gitterartiges Gefüge bildet, welches die Aufrechterhaltung eines Hohlraumvolumens beim Durchlauf durch den Quetschspalt gewährleistet, während die glatte Oberflächenfaserschicht das Wasser wirksamer und gleichmäßiger aus der darauf befindlichen Papierbahn abführt und die Papieroberfläche abpolstert, um eine unzulässige Markenbildttng sowie andere Auswirkungen von Druckungleichmäßigkeiten im Bereich des Quetschspalts zu verhindern.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile ergeben sich speziell dann, wenn die Fasern der Oberflächenfaserschicht vorwiegend einen Durchmesser von 27 Mikron oder weniger besitzen und die untere Faserschicht wahllos orientierte Fasern aufweist, deren Durchmesser um mindestens das 1,75-fache größer ist als der Durchmesser der die Oberflächenschicht bildenden Fasern.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Papiermaschinenfilz mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 und

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Pig. 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Papiermaschinenfilzes.

Die Pig. 1 und 2 veranschaulichen allgemein eine bevorzugte Ausführungsform, der Erfindung. Der in Pig«, 1 dargestellte Papiermaschinenfilz 10 gemäß der Erfindung weist eine Oberflächenfaser schicht 12 und eine untere Faserschicht 14 auf. In Pig. 1 ist außerdem ein Grundgewebe 16 dargestellt, das gegebenenfalls bei der Realisierung der Erfindung verwendet werden kann. Bei der Papierherstellung befindet sich die Papierbahn auf der nach außen liegenden Oberflache der Oberfläch enf as erschient 12. ■-■-■■■■ ,_ .....:....

Das Grundgewebe 16 gemäß Pig. 1 kann ein gewebtes oder ein nichtgewebtes Gebilde sein, beispielsweise eine -"kompresslbleinkompressible¹¹ Konstruktion z.B. gemäß 'der üSArPatentschrift 3 214 327, ein perforiertes Kunsts-toffband etwa gemäß der USA-Patentschrift 3 214 331, ein nichtgewebtes, füllungsloses Gebilde etwa gemäß der^: USA-Patentschrift 3 392 079''oder eine andere auf dem Gebiet'der Papiermaschinenfilze -an sich bekannte Konstruktion. Ein solches Grundgewebe kann üblicherweise angewandi; werden, weil es dem Papiermas chin en tuch strukturelle Festigkeil; und Stabilität verleiht. Das Grundgewebe kann dabei nach einem beliebigen von zahlreichen an sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform besteht das Grundgewebe 16 aus miteinander verwebten Garnen, wobei einige Garne 18 in Maschinen-Querrichtung, d.h. unter einem rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Päpiermaschinenfilzes bei seiner Verwendung in einer Papiermaschine, und andere Garne 19 in Maschinenlauf- oder -längsrichtung angeordnet sind. Bei Verwendung eines solchen Grundgewebes beim erfindungsgemäßen Papiermaschinenfilz kann es in gewissen Fällen vorteilhaft sein, wenn dieses

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G-rundgewebe, wie noch, näher erläutert v/er den wird, eine gewisse Kompressibilität besitzt.

Die untere Faserschicht 14 kann vorzugsweise aus Fasern 15 beliebiger bekannter Zusammensetzung bestehen, einschließlich Naturfasern, wie Wolle, doch besteht sie vorzugsweise vollständig oder teilweise aus synthetischem Material, wie Nylon, Dacron usw. Hierbei besitzen diese Fasern im Vergleich zu den für die Herstellung der Oberflächenfaserschient verwendeten Fasern einen vergleichsweise großen Durchmesser, d.h. sie sind verhältnismäßig grob. Bei der praktischen Anwendung der Erfindung besitzen diese Fasern vorzugsweise einen Durchmesser von 40 Mikron oder mehr, so daß sie, wie noch näher erläutert werden wird, große Zwischenraumbereiche bilden. Die Fasern der Unterschicht werden vorteilhaft entsprechend ihrer Steifheit bzw. "Starrheit" gewählt, d.h. im Hinblick auf ihre Fähigkeit, einer Biegung bzw. Deformation an den Faserüberkreuzungspunkten zu widerstehen, da hierdurch ihre Fähigkeit, ein noch zu erläuterndes halbstarres G-ittergefüge zu bilden, verbessert wird.

Die Fasern 11 der Oberflächenfasersehicht können ebenfalls vorteilhaft aus einer großen Vielzahl von Materialien bestehen, einschließlich Naturfasern, wie Wolle, oder Kunstfasern, wie Nylon, Dacron und dgl., oder aus Kombinationen dieser Materialien. Die Oberflächenfasersehicht 12 besteht dabei vorzugsweise aus Fasern 11, die im Vergleich zu den Fasern der unteren Faserschicht verhältnismäßig fein sind bzw. einen kleinen Durchmesser von keinesfalls mehr als 27 Mikron besitzen. Bei der Verwirklichung der Erfindung muß das Verhältnis zwischen dem Durchmesser der Oberflächenfasern und dem Durchmesser der die untere Faserschicht 14 bildenden Fasern mindestens 1:1,75 betragen, d.h. der Durchmesser der

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die untere Faserschicht 14 "bildenden Fasern muß um mindestens etwa das 1,75-fache größer sein als der Durchmesser der die Oherflächenfaserschicht 12 bildenden Fasern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Durchmesser der Unterschichtfasern beispielsweise um das 2,8-fache größer als derjenige der Oberflächenschichtfasern.

Bei gewissen bekannten Papiermaschinenfilzen, die zur Gewährleistung eines Hohlraumvolumens beim. Durchlauf durch den Quetschspalt ausgelegt sind, besteht die Konstruktion aus einem ähnlichen Grundgewebe, wie dem in Fig. 1 bei 16 angedeuteten, auf dessen eine Seite eine Fasermatte aufgenadelt ist und das aus einem vergleichsweise inkompressiblen Material besteht. In diesem Zusammenhang sei auf die USA-Patentschrift 3 214 327 verwiesen. Einer der zeitweilig bei derartigen Konstruktionen auftretenden Nachteile besteht jedoch darin, daß die vergleichsweise inkompressiblen Garne des Grundgewebes eine Tendenz besitzen, auf der mittels des Papiermaschinenfilz es durch die Papiermaschine geförderten Papierbahn lokale Bereiche hohen Drucks zu bilden. Dieser Umstand ist unmittelbar auf die vergleichsweise große Inkompressibilität der das Grundgewebe bildenden Garne zurückzuführen, die allerdings eine wünschenswerte Eigenschaft darstellt, um die Aufrechterhaltung von Hohlraum.volum.en zu gewährleisten, das als Aufnahmebehälter für das Wasser aus der ^Papierbahn bei deren Förderung durch den Spalt der Preßwal- JZBn dient. Die genannte Auswirkung dieser lokalisierten Hocharuckbereiche hat jedoch zeitweilig eine erhebliche Herabsetzung des Wirkungsgrads des Papiermaschinenfilzes als Entwässerungsvorrichtung und/oder die Bildung von Oberflächenaaarken im Papier zur Folge, die von den Verbrauchern abge-Hehnt werden.

Häese Wirkungen beruhen zum Teil darauf, daß die vergleichs-

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weise inkompressiblen Garne des Grundgewebes neben der ihnen eigenen, vergleichsweise hohen Inkompressibilität im Vergleich zu den Fasern.der zugeordneten Faserschicht so groß sind, daß letztere die Zwischenräume zwischen benachbarten Garnen des Grundgewebes nicht wirksam überbrücken können, sondern vergleichsweise nachgiebig sind, und zwar speziell im Mittelbereich zwischen den genannten Garnen, wo diese Fasern durch- ctie Grundgewebegärne nicht unmittelbar unterstützt sind. ^ -.- --"..'. . ". ■. ;-v ;·

Erfindungsgemäß" wird dieser Nachteil.durch Verwendung einer unteren Easelscuicht vermieden, die im Vergleich zu den Fasern der■ Oberflächenfaserschicht verhältnismäßig ;grob sind und jeweils" einer Quer Schnitts verformung, einen hohen Yfiderstand entgegensetzen^ ,Dadurch, daß diese Fasern in ,wahlloser Orientierung angeordnet sind, ergibt sich dann, wenn der gan- ze Papiermaschinenfilz:.beispielsweise- beim Durchlauf durch, den Quetschspalt einer PrasSB;;vo,n oben und von. unten einem .... _ ■■ Druck ausgesetzt ^rwird\, der 'JB£f©kt., daß . die. einander runter- _:: ;.-r liegend-en -:Fasern SieMLjIM3Mx3h:n.n unmittelbare, Berührting mit- - ··. einander -gelängen^und'.ein■ lialbs-rtarres, offenes:Gitterwerk ; γ bilden, das^; eine Vielzahl .:von ziemlich.; großen „Hohlraumflachen 17 zwischen" den Fasern aufweist.: Der Ausdruck:-"halbstarr" be-r _; deutet,-u@ß das Twch,,'-obgleich es- in Maschinenquerrichtung und in MaisfetoinenlauSrichtun-g flexibel ist und bei; Aufhebung der Verdioh."tungsdrücke seine Bausehigkeit bzw. sein Volumen wieder herzustellen.vermag.,. bei der 2usammendrückung an seinen Fasern igleiGhzei't'ig'einenV^Punkt erreicht, an dem jede Faser d-ie-^weitere ::Ver.lage.rung. ;der anderen ,,.-benachbarten Fasern behinderte -Da dieTFaselni/.vorzugsweise .ausi;Materialien bestehen,- -die im- Hinblick'-avcS.oihren Widerstand gegenüber einer Querschnittsverformung ausgewählt wurden (d.h. im Hinblick auf eine Tendenz des Querschnitts der Faser, unter dem Einfluß: von ^einander ;.entge genwirkenden·, -/auf.die Faserseiten

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einwirkenden Drücken in der ursprünglichen Konfiguration zu verbleiben), wird hierdurch effektiv jede weitere Kompression bzw. Zusammendrückung der Papiermaschinenfilz-Unterschicht als Ganzes begrenzt, so daß das durch diese Fasern gebildete Gittergefüge in einem offenen Zustand gehalten wird, in welchem große Zwischenräume für die Aufnahme des aus der Papierbahn ausgepreßten Wassers zur Yerfügung stehen.

Über dieser unteren Faserschicht ist die Oberflächenfaserschicht 12 angeordnet. Da die Oberseite der unteren Faserschicht den Fasern der Oberflächenfaserschicht eine Yielzahl von Öffnungen bietet, die im Vergleich zu den Öffnungen, welche der Faserschicht durch das gewebte Grundgewebe der vorher beschriebenen herkömmlichen, kompressibel-inkompressiblen Tücher dargeboten werden, verhältnismäßig klein sind, wird die Oberflächenfaserschicht durch die darunterliegenden Fasern der unteren Faserschicht gleichmäßiger -unterstützt, so daß auch eine geringere Tendenz für ein Nachgeben bzw. Durchbiegen in den Mittelbereichen der einzelnen Fasern der Oberflächenfaserschicht besteht. Infolgedessen ist nicht nur das durch den Filz auf das Papier ausgeübte Druckprofil wesentlich gleichmäßiger, ohne daß unzulässige, lokalisierte, verhältnismäßig harte Stellen auftreten, die - wie erwähnt Marken im Papier hervorrufen können, vielmehr ist der Filz auch als Entwässerungsvorrichtung wesentlich wirkungsvoller, da ein größerer Teil der Papieroberfläche effektiv dem durch den Filz auf das Papier ausgeübten Druck ausgesetzt ist. Wenn in einem vorgegebenen Pressenspalt mehr Wasser aus dem Papier ausgepreßt wird, als der zugeordnete Filz aufzunehmen vermag, entsteht ersichtlicherweise an der Einlaufseite des Quetschspalts ein Wasserüberschuß, welcher für die noch verhältnismäßig weiche Papierbahn einen entgegengesetzt zu ihrer Bewegungsrichtung fließenden Wasserstrom darstellt, wodurch

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häufig ein "Zerdrücken" des Papiers hervorgerufen wird. Da-her muß das "Hohlraumvolumen" "bzw. der Teil des Gesamtvolumens des Pilzes, der nicht vom Werkstoff des Filzes eingenommen wird, und welcher für die Aufnahme des an einer vorgegebenen Pressenspaltposition und bei vorgegebener Pressenbelastung aus dem Papier ausgepreßten Wassers zur Verfügung stehen muß, das Gesamtvolumen dieses Wassers zuzüglich des im Pilz im Augenblick der größten Preßwirkung vorhandenen Wassers übersteigen. Das Hohlraumvolumen selbst ist jedoch von der Pasergröße unabhängig. Ein bekanntes erläuterndes Beispiel hierfür ist die Tatsache, daß dann, wenn zylindrische Behälter einmal mit nicht-saugfähigen großen Kugeln und zum anderen mit nicht-saugfähigen kleinen Kugeln gefüllt werden, beide Behälter praktisch die gleiche Wassermenge aufzunehmen vermögen. Die Leichtigkeit, mit welcher das Wasser die Kugeln durchströmt, ist jedoch eine Punktion der Oberflächenreibung und mithin der Gesamtoberfläche, so daß das Wasser aus dem die großen Kugeln enthaltenden Behälter leichter, gründlicher und schneller ausgeschüttet werden kann, als aus dem die kleinen Kugeln enthaltenden Behälter. Ähnliche Strömungsverhältnisse liegen zwischen Faserschichten mit größeren Pasern und somit größeren Zwischenraumbereichen einerseits sowie derartigen Schichten mit kleineren Pasern vor. Unabhängig von der Größe der Einzelfasern ist außerdem die Leichtigkeit dieser Entwässerung eine umgekehrte Punktion der Dicke der Paserschicht.

Ersichtlicherweise kann somit durch die Anwendung der Erfindung ein Papiermaschinenfilz geschaffen werden, bei dem die untere Paserschicht bei einer vorgegebenen Größe des Preßwalzenspalts und bei vorgegebener Papiersorte ein solches Hohlraumvolumen gewährleistet, daß ein Zerdrücken des Papiers vermieden wird, während gleichzeitig der Teil des Pilzes, durch den das Wasser vergleichsweise leicht und wirksam hin-

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durchzuströmen vermag, d.h. die untere Faserschicht, möglichst groß und derjenige Teil des Pilzes, d*h. die Oberflächenfaserschicht, durch den das Wasser nur verhältnismäßig schwierig hindurchströmen kann, möglichst klein ausgelegt wird. Da außerdem der letztgenannte Abschnitt im Vergleich zur unteren Faserschicht ziemlich dünn und leicht zugänglich ist, kann er verhältnismäßig leicht durchgespült werden, da er für die zu diesem Zweck eingesetzten Einrichtungen, etwa Filzoberflächen-Absaugreiniger, ziemlich leicht zugänglich ist.

G-emäß Pig«, 1 ist es bei der praktischen Anwendung der Erfindung, d.h. bei Verwendung eines G-rundgewebes 16, in gewissen Fällen vorteilhaft, dem G-rimdgewebe Eigenschaften zu verleihen, welche dem bekannten Konzept der Verwendung von vergleichsweise inkompressiblen Grundgarnen zur Aufrechterhaltung eines ausreichenden Hohlra.umvolum.ens diametral entgegenlaufen, nämlich das G-rundgewebe aus Einzelgarnen herzustellen, die verhältnismäßig kompressibel oder unter den auf die Außenfläche einwirkenden Drücken leicht zusammenquetschbar sind, da das Grundgewebe beim erfindungsgemäßen Papiermaschinenfilz in erster Linie dem Tuch Festigkeit und Dimensionsstabilität verleihen soll, aber nicht so ausgebildet zu sein braucht, daß es das gewünschte Hohlraumvolumen gewährleistet, weil dieses angestrebte Hohlraumvolumen durch das durch die Einzelfasern der unteren Faserschicht 14 gebildete halbstarre Gittergefüge gewährleistet wird. Im. Gegensatz zu den bekannten Konstruktionen, bei denen das inkompressible Grundgewebe mit einer ziemlich dicken Faserschicht bedeckt sein mußte, um. eine Markierungsbildung oder eine anderweitige nachteilige Beeinflussung des hergestellten Papiers durch die Grundgarne zu vermeiden, kann die Oberflächenfaserschicht 12 erfindungsgemäß ziemlich dünn ausgebildet werden, da ihre Hauptaufgabe darin besteht, der zugeordneten Papierbahn eine glatte, gleich-

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mäßige Oberflache zu Meten, ohne daß sie ein Polster zur Ausschaltung des nachteiligen Effekts der eine Druckungleichmäßigkeit hervorrufenden Abschnitte der Konstruktion zu bilden braucht. Dies bedeutet, daß die Entwässerungsleistung des Papiermaschinenfilzes beträchtlich erhöht werden kann, da ersichtlicherweise die Porosität und die Durchlässigkeit der aus den feinen Fasern bestehenden Oberflächenfaserschicht erheblich eingeschränkt werden, wenn die Dicke dieser Schicht groß sein muß. Durch diese Ausbildung wird nicht nur der Entwässerungswirkungsgrad des erfindungsgemäßen Papiermaschinenfilzes verbessert, vielmehr wird es dadurch auch leichter, das Wasser aus dem Filz abzusaugen, wenn er sich von der Papierbahn trennt und ihm das Wasser durch an sich bekannte Absaugeinrichtungen entzogen wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß zunächst eine Oberflächenfaserschicht gebildet wird, deren Fasern zum größten Teil einen Durchmesser von 27 Mikron oder weniger besitzen, daß sodann eine untere Faserschicht aus einem Material in Form von wahllos orientierten Fasern gebildet wird, deren Durchmesser vorwiegend um mindestens das 1,75-fache größer ist als der Durchmesser der Fasern der Oberflächenfaserschicht, und daß schließlich die Oberflächenfaserschicht und die untere Faserschicht miteinander verbunden werden. Fig. 3 veranschaulicht beispielsweise schematisch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem zunächst eine untere Faserschicht hergestellt wird, die wie erwähnt - aus einer Faserunterschicht oder - wie ebenfalls erwähnt - aus einer Faserunterschicht in Kombination mit einem Versteifungsgewebe bestehen kann, in welchem vorzugsweise kompressible Materialien verwendet werden» Auf diese Unterschicht wird eine Oberflächenschicht in Form von Fasern aufgetragen, die im Vergleich zu den Fasern der unteren Faserschicht fein sind, und im nächsten Verfahrensschritt

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wird die Oberflächenfaserschicht durch an sich bekannte Verfahren an der mxteren Faserschicht befestigt, beispielsweise durch Nadeln, thermoplastisches Verschweißen, Verkleben oder durch eine Kombination dieser Verbindungsmöglichkeiten,, Wahlweise kann eine Oberflächenfaserschicht hergestellt werden, auf welche eine Unterschicht in Form von Fasern aufgelegt wird, die anschließend nach an sich bekannten Verfahren mit der Oberflächenfaserschicht verbunden wird.

BEISPIEL

Es wurde ein Grundgewebe mit vierbindiger Atlasbindung gewebt, das beim fertigen Papiermaschinenfilz etwa 6_$3 Fäden/cm in Maschinenlauf richtung und 5,5 Fäden/cm in Maschinenquerrichtung enthielt. Die in Maschinenlaufrichtung verlaufenden bzw. längsfäden bestanden aus einem Nylon-Stapelfaserspinngarn aus 0,19 g/m lylon-Stapelfasern mit 342 Drehungen pro Meter» Die in Maschinen querrichtung verlaufenden "bzw. Querfäden bestanden aus 0^9 g/m Mylon-Stapelfasern mit 181 Drehungen pro Meter» Das Fertiggewicht des Grundgewebes betrug etwa 373 g/m

Der Grobfaseranteil der unteren Faserschicht bestand aus Polyesterfaser von etwa 51 Mikron Durchmesser und 7<β$2. mm länge. Dieses Material wurde in drei lagen bzw«, Schichten mit jewells einem Gewi eilt von 193 υ 2 g/m auf die Oberfläche des Grundgewebes aufgenadelt,

Die mit der Papierbahn, in Berührung könnende Schicht wurde aus feinen Nylonfasem von·.etwa 12 Mikron Durchmesser raid 38,1 mm Länge hergestellt» Diese Schicht wurde in einer einzigen lage mit einem Gewicht von 152^4 g/m mit der Oberseite des Grobfasergebildes vernadelt·

Die gesamte Konstruktion wurde sodann genadelt ₉ Ms der gewünschte Grad der Gewebefestigkeit erreicht mr.» Der fertige Papiermaschinenfilz besaß ein Gewicht von 1105^0 g/m .

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Dieser Papiermaschinenfilz wurde in der zweiten Quetschspalt-Pressenpartie/emer Versuchspapiermaschine zur Herstellung von gebleichtem Kraftpapier mit einem Gewicht von 65 g/m
in einem incter folgenden Tabelle angegebenen Bereich variierender Geschwindigkeiten und Pressenbelastungsbedingungen erprobt. Dabei wurde ein Leistungsvergleich dieses Papiermaschinenfilzes mit einem Vergleichsfilz angestellt, der ein in vierbindiger Atlasbindung gewebtes Grundgewebe mit etwa 5,51 Fäden/cm in Längsrichtung und 4,72 Fäden/cm in Querrichtung beim fertigen Pilz aufwies. Die in Maschinenlaufrichtung verlaufenden bzw. Längsgarne bestanden aus einem zweidrähtigen ITylon-Stapelfaserspinngarn aus 0,38 g/m ITyI on-Stapel fasern mit 342 Drehungen pro Meter. Die Quergarne bestanden aus
0,36 g/m NyIon-Stapelfasern mit 200 Drehungen pro Meter. Das Endgewicht des Grundgewebes betrug etwa 398 g/m . Der Vergleichsfilz war mit einem Grobfaserabschnitt versehen, dessen Konstruktion derjenigen der unteren Faserschicht des vorher beschriebenen, erfindungsgemäßen Papiermaschinenfilzes entsprach, doch wies der Vergleichsfilz nicht die aus feinen Fasern bestehende, mit der Papierbahn in Berührung kommende Schicht auf. Der aus Polyesterfasern von etwa 51 Mikron Durchmesser und 76,2 mm Länge bestehende Grobfaserabschnitt des Vergleichsfilzes wurde dann in fünf Schichten mit jeweils

einem Gewicht von 152,4 g/m mit der Oberseite des Grundgewebes vernadelt. Das Gesamtgewicht dieses Filzes betrug
1105,0 g/m . Dabei wurde bereits vorher festgestellt, daß
die geringfügigen Unterschiede in der Konstruktion der Grundgewebe und der Grobfaserabschnitte die Versuchsergebnisse
nicht wesentlich beeinflussen wurden. Aus diesem Grund kann ohne weiteres angenommen v/erden, daß innerhalb der Grenzen des Versuchs jeder Leistungsunterschied dem aus der feinen Schicht und der groben Schicht bestehenden,. Aufbau des erfindungsgemäßen Papiermaschinenfilzes zugeschrieben v/erden kann.

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Es wurden folgende Versuchsergebnisse erzielt:

Maschinengeschwindigkeit 533 m/min

Pressenbe» lastung kg pro cm Breite (linear)	Entwä s s erungs- leistung (g/n/)	Prozentsatz an !feuchtigkeit im Filz
Prüffilz 30,4 ■ 39,3 50,0 62,5	9,1 12,0 14,5 16_S5	18,3 . 19,5 20,4 22,4
Vergleichs» 31,2 filz ₅₈^ 46₅4 53,β	4p 4 5,6 7_S7 9,0	39,2 40,2 42,6 45,0

Aus dem vorstehenden Daten ist klar ersichtlich^ daß bei vorgegebener Presses/belastung und Maschinengeschwindigkeit die Entwässerungsleistung-des erfindungsgemäß hergestellten Prüffilzes in den meisten Fällen nahezu doppelt so groß ist wie diejenige des Vergleichsfilzes«, während der Prozentsatz der im Prüffilz zurückgehaltenen Feuchtigkeit (der eine Funktion des Wirkungsgrads darstellt, mit dem. das Wasser dem. Filz in Vorbereitung auf den nächsten Pressenzyklus entzogen werden kann) in den meisten Fällen weniger als die Hälfte des entsprechenden Werts beim Vergleichsfilz betrug«,

Selbstverständlich sollen die vorstehend dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen sowie die in der Beschreibung benutzten Ausdrücke lediglich beispielhaft und keinesfalls

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die Erfindung einschränkend verstanden werden, da dem Fachmann gewisse ÄnderiL gen und Abwandlungen möglich sind, ohne daß vom Rahmen und Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird.

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Claims

Patentansprüche

f 1. papiermaschinenfilz mit einer Oberflächenfaserschicht und einer unteren faserschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenfaserschicht (12) aus wahllos angeordneten bzw. nicht orientierten !Fasern besteht, die vorwiegend einen Durchmesser von 27 Mikron oder weniger besitzen, und daß die untere faserschicht (14) wahllos orientierte Pasern aufweist,, deren Durchmesser um mindestens das 1,75-fa-che größer ist als der Durchmesser der die Oberflächenfaserschicht bildenden Pasern.
2. Papiermaschinenfilz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Heil der die untere Paserschicht (14) bildenden Pasern über den Querschnitt hinweg praktisch nicht verformbar ist«,
3. Papiermaschinenfilz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Paserschicht (14) Pasern enthält, die zum überwiegenden Teil einen Durchmesser von 40 Mikron oder mehr besitzen.
4. Papiermaschinenfilz nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die untere Paserschicht (14) praktisch vollständig aus den genannten Pasern besteht«,
5. Papiermaschinenfilz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen des überwiegenden Teils der die Oberflächenfaserschicht (12) bildenden Pasern zumindest im Bereich der Grenzfläche zwischen der Oberflächenfaserschicht und der unteren Faserschicht praktisch vollständig in einer Ebene parallel zu der durch die Oberseite der unteren Paserschicht gebildeten Ebene liegen.

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6. Papiermaschinenfilz nach einem der Ansprüche 2 Ms 5, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Faserschicht ein versteifendes oder verstärkendes Grundgawebe (16) aufweist.
7. Papiermaschinenfilz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundgewebe (16) aus Garnen (18, 19) besteht, die einer Querschnittsverformung· einen geringen Widerstand entgegensetzen.
8. Papiermaschinenfilz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Oberflächenfaserschicht (12) weniger als ein Drittel der Gesamtdicke des Papiermaschinenfilzes in seinem nicht zusammengedrückten Zustand beträgt.
9. Verfahren zur Herstellung eines Papiermaschinenfilzes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Oberflächenf as er schicht aus Pasern gebildet wird, die zum überwiegenden Teil einen Durchmesser von 27 Mikron oder weniger besitzen, daß sodann eine untere !Faserschicht aus einem Material in Form von wahllos orientierten Fasern gebildet wird, die zum überwiegenden Teil einen um mindestens das 1,75-fache größeren Durchmesser als die Fasern der Oberflächenfaserschient besitzen, und daß danach die Oberflächenfaserschicht und die untere Faserschicht miteinander verbunden werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß für die untere Faserschicht Fasern verwendet werden, die zum überwiegenden Teil über ihren Querschnitt praktisch nicht verformbar sind.

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11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufbringung der Oberflächenfaserschicht die Längsachsen des überwiegenden Teils der die Oberflächenfasers chicht bildenden Fasern zumindest im Bereich der Grenzflache zwischen der Oberflächenfaserschicht und der unteren Faserschicht praktisch parallel zur Ebene der Oberseite der unteren Faserschicht orientiert werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der unteren Faserschicht ein versteifendes bzw. verstärkendes Grundgewebe verwendet wird, mit dem die die untere Faserschicht bildenden, wahllos orientierten Fasern verbunden werden.
15« Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der unteren Faserschicht das Grundgewebe aus Garnen hergestellt wird, die über den Querschnitt hinweg praktisch verformbar sind.
14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der unteren Faserschicht ein versteifendes oder verstärkendes Grundgewebe hergestellt wird und die die untere Faserschicht bildenden, wahllos orientierten Fasern auf das Grundgewebe aufgebracht werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bildung der unteren Faserschicht das Grundgewebe aus Garnen hergestellt wird, die über den Querschnitt hinweg praktisch verformbar sind.
16. Verfahren zur Herstellung eines Papiermaschinenfilzes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Oberflächenfaserschicht aus

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Fasern gebildet wird, die zum überwiegenden Teil einen Durchmesser von 27 Mikron oder weniger besitzen, daß sodann eine untere Faserschicht aus einem Material in Form von wahllos angeordneten oder orientierten Fasern gebildet wird, die zum überwiegenden Teil über ihren Querschnitt hinweg praktisch nicht verformbar sind und die einen um mindestens das 1,75-fache größeren Durchmesser als die die Oberflächenfaser schicht bildenden Fasern besitzen/daß die Oberflächenfaserschicht auf die untere Faserschicht aufgelegt und mit der unteren Faserschicht verbunden wird.

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