DE2749043B2

DE2749043B2 - Pressenfilz

Info

Publication number: DE2749043B2
Application number: DE2749043A
Authority: DE
Inventors: Eugene Zoltan Wien Fekete
Original assignee: Huyck Corp Wake Forest Nc (vsta)
Current assignee: Huyck Corp Wake Forest Nc (vsta)
Priority date: 1976-11-03
Filing date: 1977-11-02
Publication date: 1980-12-04
Also published as: GB1590763A; CA1061621A; ATA782577A; DE2749043A1; AU504765B2; FR2370123A1; JPS5358007A; BR7707350A; FR2370123B1; JPS5631399B2; AT363775B; AU3029177A

Description

Die Erfindung betrifft einen Pressenfilz, der eine Grundschicht und mindestens eine auf dieser Grundschicht fest angeordnete Mattenschicht aus nicht gewebter bzw. vliesartiger Struktur aufweist

Pressenfilze werden bei Papiermaschinen im allgemeinen dazu btfützt, die feuchte, frisch gebildete Papierbahn bei ihrem Durchlauf durch eine Reihe von Walzen zu unterstützen, welche der feuchten Papierbahn Wasser entziehen sollen. Nebeo seiner Aufgabe als Unterstützung für die Papierbahn dient der Pressenfilz auch zur Aufnahme für das aus der Bahn ausgetriebene Wasser. Der Pressenfilz besitzt normalerweise eine förderbahnartige Form, wobei sich im Verlauf der verschiedenen, erwähnten Vorgänge eine große Menge an Wasser im Pressenfilz ansammelt, die durch Absaugoder andere Entwässerungseinrichtungen entfernt wird, üblicherweise an einer Stelle, an welcher Papierbahn und Pressenfilz nicht mehr in unmittelbarer Berührung miteinander stehen. Während der Anfahr- bzw. Einlaufperiode der meisten bisherigen Filze ist es gewöhnlich nötig, die Papiermaschine mit verringerter Geschwindigkeit laufen zu lassen und/oder die der Trockenpartie zugeführte Wärmeenergie zu erhöhen. Da die Menge des auf einer Papiermaschine hergestellten Papiers weitgehend von der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine abhängt, hat jede Verlangsamung, beispielsweise bedingt durch die erforderliche Einlaufzeit für die Papiermaschinenfilze, zur Folge, daß die Maschine mit einem geringeren als ihrem optimalen wirtschaftlichen Wirkungsgrad arbeitet

Die Papierbahnentwässerung, die Oberflächenglätte der Bahn, die Bahnabnahme und -förderung oder -Überführung sowie verschiedene andere Leistungsparameter hfingen besonders von der Filzkonstruktion ab. Es hat sich erwiesen, daß sich die physikalischen Eigenschaften der Pressenfilze während ihrer nutzbaren Betriebslebensdauer verändern, wobei die größte Änderung während der ersten wenigen B»triebsstunden des Pressenfilzes auftritt. Die meisten Pressenfilze erfordern eine anfängliche Anlauf- oder Einlaufperiode, bevor der maximale Entwässerungswirkungsgrad erreicht wird. Diese Einlaufperiode erstreckt sich normalerweise über einige Stunden und in manchen Fällen sogar über einen Zeitraum von einigen Tagen.

Während der Einlaufperiode kann die Leistung des Pressenfilzes im Hinblick auf die optimale Entwässerung der Papierbahn sowie die Abnahme und Oberführung der Bahn von der benachbarten Formpartie oder von einem angrenzenden Pressenfilsf unzufriedenstellend sein, was einen Verlust an Produktionsleistung und/oder höhere Papierherstellungskosten aufgrund niedrigerer Betriebsgeschwindigkeiten bedingt

Üblicherweise werden Fasern mit etwa kreisrundem ίο Querschnitt für die Herstellung der Matten-, d.h. Zwischenschicht, oder der Oberflächenschicht bisher üblicher Pressenfilze verwendet, wie es aus den US-PS 33 92 079 und 30 30 690 bekannt ist Die ursprünglich runden oder unregelmäßig geformten Oberflächenfasern des Filzes flachen sich im Betriebsverlauf ab. Bei Abflachung der Oberflächenfasern bewirkt die Grenzfläche zwischen dem Filz und dem Papier eine verstärkte Adhäsion bzw. Haftung zwischen Pressenfilz und Papierbahn, wodurch eine bessere Leistung des Pressenfilzes bei Bahnabnahme und -überführung gewährleistet wird Darüber hinaus gewährleistet die vergrößerte Berührungs- bzw. Zwischenfläche zwischen Papierbahn und Pressenfilz eine wirksamere Unterstützung der Papierbahn in der Presse, wodurch eine wirkungsvollere Entwässerung der Papierbahn erreicht wird Da die Abmachung der Fasern unter den Betriebsbedingungen einer Papiermaschine jedoch Zeit erfordert, muß der Papierhersteller im Anfangsstadium der Pressenfilzlebensdauer auf die durch eine solche Abflachung der Fasern gebotenen Vorteile verzichten. Demgemäß haftet die Papierbahn auf einem Pressenfilz, dessen Oberfläche noch nicht abgeflachte Fasern aufweist nicht optimal und wird deshalb auch nicht ausreichend abgestützt Sie läuft deshalb manchmal von der Papiermaschine ab, ohne sich an den Pressenfilz anzulegen. Weiterhin neigen solche Pressenfilze zur Markierung auf der Papierbahn und zum Zusetzen der Oberflächen durch Holzfasern ur«i kleine Teilchen anderer Materialien. Schließlich kommt es vor, daß die Papierbahn, anstatt sich beim Ablaufen vom Sieb selbsttätig an den Pressenfilz anzulegen, von der Papiermaschine herabläuft, was zu einem Verlust an hergestelltem Papier führt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher in der Einlaufphase eines Papiermaschinenfilzes auftretenden Schwierigkeiten hinsichtlicn der Entwässerung zu beseitigen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem Pressenfilz, der eine Grundschicht und mindestens eine

so auf dieser Grundschicht fest angeordnete Mattenschicht

aus nicht gewebter bzw. vliesartiger Struktur aufweist

erfindungsgemäß dadurch, daß die die Papierbahn

berührende Mattenschicht zumindest mit einem kleinen

Anteil an flachen Fasern hergestellt ist, deren Querschnitt eine größere Länge als Breite besitzt,

während der Rest dieser Mattenschicht aus anderen als flachen Fasern besteht

Die Erfindung lehrt den Aufbau eines Pressenfilzes,

bei dem bereits der neue Pressenfilz an seiner

M) Bahnberührungsfläche flache bzw. abgeflachte Fasern

aufweist, so daß es nicht nötig ist, den natürlichen

Vorgang der Faserverformung abzuwarten. Auf diese Weise kann die anfängliche Periode der vergleichsweise

schlechten Betriebsleistung wesentlich und in manchen

Fällen sogar vollständig vermieden werden.

Bei Verwendung einer Bahnberührungsfläche aus flachen Fasern, im Gegensatz zu den bisher üblichen runden oder unregelmäßig geformten Fasern ist es

möglich, die tatsächlich für die Berührung mit der Papierbahn zur Verfügung stehende Oberfläche des Pressenfilzes zu vergrößern. Es wird angenommen, daß Pressenfilze mit einer aus flachen Fasern gebildeten Oberflächen-Berührungsschicht eine wirksamere Obertragung des Wassers zwischen Papierbahn und Pressenfilz zulassen, wenn die mechanischen Kräfte der in der Pressenpartie der Papiermaschine vorhandenen Pressen auf die Papierbahn einwirken, um das in dieser enthaltene Wasser auf den Pressenfilz zu übertragen.

Durch die Verwendung von flachen oder abgeflachten Fasern in der Bahnberührungsschicht wird der mit dem Filz in Berührung kommenden Papierbahn eine vergleichsweise glatte Oberfläche geboten. Hierdurch wird eine Markierung in der Papierbahn weitgehend vermiedea Durch Verwendung flacher Fasern in dieser Bahnberührungsschicht ist es außerdem möglich, die Neigung des Pressenfilzes zu einem Zusetzen zu mindern. Es wird damit das Bestreben von Holzfasern und kleinen Teilchen anderer Materialien im Holzstoff vermieden, sich unter der Oberflächenschicht des Papiermaschinenfilzes abzusetzen und die einwandfreie Entwässerung zu behindern und dadurch den Wirkungsgrad des Papierherstellungsverfahrens in der Pressenpartie herabzusetzen. Die verringerte Zusetzneigung wird auf die hohe Faserdichte in der Bahnberührungsschicht von erfindungsgemäß ausgebildeten Pressenfilzen zurückgeführt Die in hoher Dichte an der Oberfläche des Pressenfilzes vorhandenen, flachen Fasern verzögern das Eindringen von an der Rlzoberfläche vorliegenden Teilchen unter die Bahnberührungsschicht, wo sie nicht ohne weiteres mittels der normalen Filzreinigungseinrichtungen entfernt werden können, die ihrerseits gewöhnlich als Hochdruck-Brausestrahl eingesetzt werden, der im Anschluß an die Berührung des Pressenfilzes mit der Papierbahn gegen seine Oberfläche gerichtet wird. Zudem besitzen die mit einer Bahnberührungsfläche aus flachen bzw. abgeflachten Fasern versehenen Pressenfilze vorteilhafte Eigenschaften bezüglich der Papierbahnabnahme. Damit ist die Fähigkeit eines Pressenfilzes gemeint, die feuchte Papierbahn beim Verlassen des Siebes, welches die erste Stufe im Papierherstellungsverfahren bildet, zu transportieren. Da die Bahnberührungsschicht beim erfindungsgemäflen Pressenfilz der Papierbahn eine größere Kontaktfläche zur Verfügung stellt als die bekannten Pressenfilze, kann vorausgesetzt werden, daß dieser Pressenfilz erheblich bessere Bahnabnahmeeigenschaften besitzt, als sie bisher gewährleistet werden konnten. Im Ergebnis wird erfindungsgemäß die bei den bekannten Pressenfilzen erforderliche längere Anfahroder Einlaufzeit vermieden. Außerdem besitzt der erfindungsgemäße Pressenfilz eine glatte Papier-Berührungsfläche, die eine verbesserte Abnahme der Papierbahn gewährleistet Weiterhin besitzt der Pressenfilz ausgezeichnete Entwässerungseigenschaften und vor* teilhaft eine besondere Beständigkeit gegen ein Zusetzen.

Die Ansprüche 2 und 3 geben vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Pressenfilzes dar.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zeichnerisch dargestellten Ausfuhrungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen in stark vergrößertem Maßstab gehaltenen schematischen Schnitt zur Veranschaulichung einer Ausführungsform einer a'if eine gewebte Grundschicht aufgebrachten Bahnberührungsschicht eines erfinduneseemäßen Paoiermaschinenfilzes und

F i g. 2 eine F i g. 1 ähnelnde schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung.

Gemäß F i g. 1 ist eine Papierbahn-Berührungsschicht 1 aus einer nicht gewebten, d.h. gespinst- oder vliesartigen Lage, die sowohl flache als auch übliche Fasern 3 enthält, auf einer Grundschicht 4 angeordnet und unmittelbar mit dieser verbunden, die bei der dargestellten Ausführungsform aus einem Gewebetuch besteht Die Berührungsschicht 1 kann auf beliebige ίο übliche Weise, vorzugsweise durch Nadeln, mit der Grundschicht 4 verbunden sein. In der abgewandelten Ausführungsform der Erfindung gemäß F i g. 2 ist die Bahn-Berührungsschicht 1 mit der Grundschicht 4 unter Zwischenfügung einer Zwischenschicht-Matte aus nicht verwebten Fasern in Form von Natur- oder Kunstfasern verbunden. Diese Mattenschicht verleiht dem Gebilde zusätzliches Volumen und verbesserte Wasseraufnahmeeigenschaften. Ebenso wie die Berührungsschicht 1, kann die M£ttenschicht5 mit dem Gewebe auf beliebige übliche Weise verbunden sein. Sowo^ die Berührungsschicht als auch die Mattenschicht köniin dabei durch einen oder mehrere Nadelungsvorgänge mit der Grundschicht 4 verbunden sein.

Die Papierbahn-Berührungsschicht 1 kann bei jeder der erläuterten Ausführungsformen vollständig aus flachen bzw. abgeflachten Fasern bestehen, obgleich sie vorzugsweise, wie dargestellt, aus einem Gemisch aus flachen und gewöhnlichen Fasern besteht Der benutzte Ausdruck »flache Fasern« bezieht sich auf solche Fasern, deren senkrecht zueinander stehende Durchmesser ein Verhältnis von 3 :1 oder mehr zueinander besitzen, d.h. Fasern, deren Querschnitt mindestens dreimal so lang wie breit ist Vorzugsweise beträgt der Anteil an flachen Fasern mindestens 50% der gesamten Fasern der Papierbahn-Berührungsschicht Je nach der jeweiligen Pressenkonfiguration und der Papiermaschinenkonstruktion können die flachen Fasern auch in einem Anteil von bis herab zu 10% eingesetzt wurden. Die Querschnittsmaße der flachen Fasern haben ebenfalls einen Einfluß auf die Zusammensetzung der Papierbahn-BerührungsschichL Beispielsweise lassen flache Fasern mit einem Querschnittsverhältnis von 3 :1 die Verwendung eines kleineren Anteils an gewöhnlichen Fasern zu als solche mit einem Querschnittsverhältnis vom 4 :1 oder 7:1.

Die flachen Fasern können aus beliebigen, bekannten Natur- oder Kunstfasern bestehen, die gewöhnlich für die Herstellung von Papiermaschinenfilzen verwendet werden. Beispiele hierfür sind tierische Fasern, wie so Wolle, sowie Kunstfasern wie Polyacrylfasern, etwa Orion, Polyesterfasern, etwa Dacron, und Polyamidfasern, etwa Nylon. Der restliche Teil der Papierbahn-Berühru..gsschicht kann ebenfalls aus beliebigen der angegebenen Kunstfasern bestehen. Das gleiche gilt auch für die Zwkehen- bzw. Mattenschicht 5. Die Papierbahn-Berührungsschicht 1 und die Matten-Zwischenschicht 5 können durch Kardieren, Luftlegung oder andere bekannte Verfahren gebildet werden, nach denen de Fasern bezüglich Dicke und Dichte gleichmäßig orientiert werden können, Wahlweise kann die Matten-Zwischenschicht eine Gewebekons'.niktion sein.

Obgleich nicht speziell dargestellt, ist vorgesehen, die flachen Fasern der Pqpierbahn-Berührungsschicht 1 bei einem an sich bekannten Naßpressenfilz anzuwenden, wie er z.B. in den US-PS 39 28 699 und 32 14 beschrieben ist, die beide doppellagige bzw. zweischichtige Naßfilze offenbaren. Darüber hinaus können eine

oder mehrere Lagen oder Schichten in mehreren Ebenen zwischen die Grundschicht 4 und die Berührungsschicht 1 eingefügt werden, wobei zu beachten ist, daß sich der Ausdruck »Papierbahn-Berührungsschicht« auf die Lage oder Schicht des Filzes bezieht, die mit der Papierbahn in tatsächliche Berührung gelangt. Ebenso ist darauf hinzuweisen, daß die Grundschicht 4 aus Natur- oder Kunstfasermaterialien der vorher für die Berührungsschicht und die Mattenschicht angegebenen Art bestehen kann. Die Berührungsschicht, die Mattenschicht und die Grundschicht können auf mechanischem Wege, ζ. B. durch Nadeln auf einem Nadelstuhl, oder aber mit Hilfe von Klebmitteln miteinander verbunden werden. Die Grundschicht kann ein Gewebe in Leinwandbindung sein; wahlweise kann jede andere geeignete Bindungart angewandt werden, etwa eine Köper- oder eine vierbindige Atlasbindung. Als weitere Möglichkeit kann die Grundschicht auch aus einem Gespinst bzw. Vliestuch bestehen.

Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern.

Eine Grundschicht wurde als endloses Gebilde in gebrochener Köperwebart gewebt, die etwa 4,2 Kettfäden pro cm und 7,1 Schußfäden pro cm enthielt.

Kett- und Schußfäden bestanden jeweils aus Nylon; das Gewicht der Grundschicht betrug etwa 560 g/m².

Die zwischengefügte, nicht gewebte bzw. vliesartige Mattenschicht wurde aus Nylonfasern mit einer Länge von etwa 7,6 cm und einem Durchmesser von 43 μπι hergestellt. Sie wurde in zwei Lagen, deren Gesamtgewicht 435 g/m² betrug, auf die Oberseite der gewebten Grundschicht aufgenadelt.

Die Papierbahn-Berührungsschicht wurde aus einem

in Gemisch aus Nylonfasern mit einem Durchmesser von etwa 43 μτη und modifizierten Acrylfasern (modacrylic fibers) mit einer (Querschnitts-)Höhe von etwa 8,4 μιη. einer Breite von 59 μιη und einer Länge von 11,4 cm hergestellt. Das Gewicht der Nylon- und der modifizier-

ίο ten Acrylfaserlagen betrug jeweils etwa 92 g/m². Die Berührungsschicht wurde in einer einzigen Lage mil einem Gewicht von etwa 184 g/m² auf die Oberseite der Matten-Zwischenschicht aufgenadelt. Das Gesamtgewicht des fertigen Filzes betrug etwa 1180 g/m².

Obgleich die Erfindung vorstehend in Verbindung mit einem Papiermaschinenpressenfilz beschrieben ist, ist zu beachten, daß sie gleichermaßen auf Trockenfilze anwendbar ist, die zur Förderung einer Papierbahn durch die Trockenpartie der Papiermaschine dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pressenfilz, der eine Grundschicht und mindestens eine auf dieser Grundschicht fest angeordnete Mattenschicht aus nicht gewebter bzw, vliesartiger Struktur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Papierbahn berührende Mattenschicht zumindest mit einem kleinen Anteil an flachen Fasern (3) hergestellt ist, deren Querschnitt eine größere Länge als Breite besitzt, während der Rest dieser Mattenschicht (1) aus anderen als flachen Fasern besteht.

2. Pressenfilz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Papierbahn berührende Mattenschicht mindestens 10% flache bzw. abgeflachte Fasern enthält

3. Pressenfilz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flachen bzw. abgeflachten Fasern eii\· Verhältnis von Querschnittslänge zu -breite von mindestens 3 :1 besitz««.