DE2847327C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Trocknergewebe für Papiermaschinen, bestehend aus einer Vielzahl von miteinander verwobenen Kett- und Schußfäden, wobei die Kett- und Schußfäden einfädig sind und aus polymerem Kunststoffmaterial bestehen.

Bei der Herstellung von Papier, z. B. in einer Fourdrinier-Papiermaschine, ist als erste Stufe ein Formungsabschnitt vorgesehen, in dem die wäßrige Aufschlämmung der Cellulosefasern auf ein endloses Formsieb aufgebracht und über Entwässerungseinrichtungen von einem Wassergehalt von etwa 99 Gew.-% auf einen Wassergehalt von etwa 80 bis 85 Gew.-% gebracht wird. In diesem Abschnitt wird die wäßrige Aufschlämmung in eine selbsttragende Faserschicht geformt. Nachdem diese Faserschicht im Pressenabschnitt eine Reihe von Druckwalzen durchlaufen hat, wo sie auf anderen endlosen Bändern aus relativ dickem Gewebe, den sog. Naßfilzen, geführt und auf einen Wassergehalt von etwa 65 Gew.-% gebracht wird, läuft die Papierbahn in den Trocknerabschnitt der Maschine, in dem die Papierbahn mit Hilfe von Trocknergeweben über erhitzte Trocknungszylinder geführt wird, um den restlichen Wassergehalt durch Verdampfen zu entfernen.

Während bei Formsieben die Kettfäden deutliche Abstände aufweisen, damit sie aufgrund der dadurch bedingten großen Permeabilität in kurzer Zeit große Wassermenge abführen können (DE-PS 680 111; DE-PS 12 67 960), dürfen Trocknergewebe bei mit hoher Geschwindigkeit arbeitenden Papiermaschinen keine hohe Permeabilität aufweisen, um ein Flattern der Bahn zu vermeiden (Tappi, Band 51, Nr. 7, Juli 1968, S. 51A bis 56A, insbesondere S. 51A, linke Spalte).

Dieses Flattern kann im ersten Trocknerabschnitt einer Zeitungspapiermaschine untragbar werden, wenn die Maschine mit einer höheren Geschwindigkeit als 450 m/min (1500 fpm) läuft und mit einem Trocknergewebe ausgestattet ist, dessen Permeabilität größer als 122 m³/min./m² (400 cfm/ft²) bei 1,25 mbar Druckabfall am Gewebe ist. Dieser Effekt kann sich in bestimmten Fällen bis in den zweiten Trocknerabschnitt fortsetzen. Nur aus Monofilamenten bestehende Trocknergewebe eigenen sich demnach nicht für derartige Papiermaschinen, da sie trotz des engen Aneinanderliegens der Kettfäden mit beispielsweise 168 oder 201 m³/min/m² (550 oder 660 cfm/ft² eine zu hohe Permeabilität aufweisen. Zur Herabsetzung der Permeabilit von aus Monofilamenten bestehenden Trocknergeweben hat man auch schon Schußfäden aus voluminösen rauhen Stapelgarnen, die Asbestfasern enthalten können, eingewoben (CA-PS 861 275). Wegen der eingewobenen Stapelgarne besitzen diese Trocknergewebe jedoch eine unerwünschte Tendenz, so viel Wasser in sich aufzunehmen, daß die Papierbahn wieder benetzt werden kann. Außerdem ist es schwierig, ein derartiges Trocknergewebe vor Verschmutzung durch verschiedene Fremdsubstanzen, wie Leim, tonartige Füllstoffe und Harze, Klebstoffe, Wachse und Teere etc. zu bewahren, und das Trocknergewebe kann sogar verstopft werden, so daß es häufig einem Reinigungsvorgang unterzogen oder ersetzt werden muß. Die Reinigung ist wegen des Eindringens der Fremdsubstanzen in die Stapelgarne schwierig.

Es ist zwar schon gekannt geworden (Kaswell, Wellington Sears Handbook of Industrial Textiles, 1963, Seite 463), die Permeabilität von für die Fallschirmherstellung verwendeten multifilen Geweben durch Heißkalandern herabzusetzen. Dabei wird das zunächst aus runden Kett- und Schußfäden hergestellte Gewebe nachträglich heiß gewalzt, wobei jedoch zum einen nur an den Kreuzungsstellen von Kett- und Schußfäden eine Abflachung erzielt wird, nicht jedoch an den Kreuzungsstellen benachbarter Kettfäden und zum anderen die abgeflachten Stellen der Fäden dazu tendieren, mit der Zeit wieder ihre ursprüngliche Form anzunehmen. Außerdem wird auf diese Weise aus einer kreisförmigen lediglich eine elliptische Querschnittsform gemacht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Trocknergewebe der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß sie das Flattern bei höheren Geschwindigkeiten vermeidende niedrige Permeabilität auch ohne das Einweben von Stapelgarnen erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 vorgesehen.

Aufgrund des nahezu rechteckigen Querschnittes der eng aneinanderliegenden Kettfäden wird auch ohne das Einweben von Stapelgarnen eine derartige Reduktion der Permeabilität herbeigeführt, daß auch bei hohen Maschinengeschwindigkeiten kein Bahnflattern eintritt. Wegen des Fortfalls von Schmutz besonders leicht absorbierenden Stapelgarnen ist die Verschmutzungsgefahr herabgesetzt und die Reinigung vereinfacht.

Weiter wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung ein geringer Elastizitätsmodul des Trocknergewebes erzielt, wodurch die Belastung der Lager und Getriebe herabgesetzt wird. Da das erfindungsgemäße Trocknergewebe außerdem sehr dünn ist, wird die durch unterschiedliche Umschlingungsdurchmesser hervorgerufene Faltenbildung der zu trocknenden Papierbahn wirksam vermieden.

Besonders wichtig ist, daß aufgrund des flächigen Aneinanderliegens der benachbarten Kettfäden das Trocknergewebe gemäß der Erfindung Verzerrungen in seiner Ebene einen größeren Widerstand entgegensetzt, während gleichzeitig ein leichtes Abbiegen des Gewebes um eine parallel zu den Schußfäden liegende Achse gegeben ist.

Auf diese Weise wird insbesondere eine Verringerung der Breite des Trocknergewebes während eines Langzeitbetriebes vermieden.

Durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 6 kann die Permeabilität weiter herabgesetzt werden. Die Ansprüche 7 und 8 kennzeichnen besonders bevorzugte Bereiche des Elastizitätsmoduls bzw. der Permeabilität, die bei dem erfindungsgemäßen Trocknergewebe erzielbar sind. Die in Anspruch 8 angegebenen Permeabilitätswerte verstehen sich bei einem Druckabfall von 1,25 mbar am Gewebe.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Trocknergewebes, die

Fig. 1A und 1B Schnitte nach Linie A-A bzw. B-B in Fig. 1,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Trocknergewebes und die

Fig. 2A und 2B Schnitte nach Linie A-A bzw. B-B in Fig. 2

In Fig. 1, 1A und 1B ist ein einlagiges Trocknergewebe 30 gezeigt, das aus einfädigen runden Schußfäden 32 und einfädigen Kettfäden 31 besteht, die einen abgeflachten nahezu rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei die kurze Seite nur etwa halb so lang ist wie der Durchmesser eines runden Kettfadens mit entsprechender Querschnittsfläche. Es zeigt sich, daß wegen des geringeren Biegungswiderstandes des rechteckigen Querschnittes der abgeflachte Kettfaden 31 sich besser an die Schußfäden anschmiegt, so daß der Abstand S der Mitten benachbarter Schußfäden 32 nach Fig. 1 kleiner als der entsprechende Abstand bei Verwendung runder Kettfäden gleicher Querschnittsfläche ist. Wegen des rechteckigen Querschnittes der abgeflachten Kettfäden ist auch der Abstand y in Fig. 1B bemerkenswert kleiner als der entsprechende Abstand bei Verwendung runder Kettfäden gleicher Querschnittsfläche. Entsprechend ist wegen des verringerten Abstandes der Schußfäden 32 die Fläche des grob dreieckigen Zwischenraumes, der durch die Größe y in Fig. 1B bestimmt wird, viel kleiner als die Fläche des entsprechenden dreieckigen Zwischenraumes bei Verwendung runder Kettfäden.

In Fig. 2, 2A und 2B ist ein einfädiges 4-Fach-8- Rapport-Doppelgewebe 40 dargestellt, wobei mit 41 bis 44 aufeinanderfolgende Kettfäden bezeichnet sind. Die Schußfäden liegen zweischichtig und sind mit 48 bis 57 bezeichnet. Bei diesem Aufbau eines erfindungsgemäßen Trocknergewebes tritt ein Kettfaden 41 der Reihe nach über ein erstes Paar Schußfäden 50, 51 hinweg, durch ein zweites Paar Schußfäden 52, 53 hindurch, unter dem dritten Paar 54, 55 hinweg, zwischen das vierte Paar 56, 57 usw. Der nächst folgende Kettfaden 42 tritt zwischen das erste Paar Schußfäden 50, 51, über das zweite Paar 52, 53 zwischen das dritte Paar 54, 55 und unter das vierte Paar 56, 57. Entsprechend sind die dritten und vierten folgenden Kettfäden 43, 44 so gewoben, daß sie unter bzw. zwischen dem ersten Paar Schußfäden 50, 51 beginnen. Die Kettfäden 41 bis 44 sind wieder abgeflacht. Die Abstände S und y in Fig. 2 und 2B sind geringer als die entsprechenden Abstände bei Verwendung runder Kettfäden gleicher Querschnittsfläche. Der Abstand q in Fig. 2A ist grundsätzlich nicht sehr verschieden von dem entsprechenden Abstand bei Verwendung runder Kettfäden, jedoch ist infolge des verringerten Abstandes S die Fläche des Zwischenraumes, der durch den Abstand q begrenzt wird, viel geringer als die Fläche des entsprechenden Zwischenraumes bei Verwendung runder Kettfäden gleicher Querschnittsfläche.

Wie gleichfalls in Fig. 2 gezeigt, ist ein weiterer einfädiger Schußfaden 59 mit rundem Querschnitt in das Trocknergewebe eingewebt. Es kann jedoch auch ein zusätzlicher Schußfaden 60 mit einer rautenförmigen Querschnittsform vorgesehen werden, der die entsprechend geformten Durchlässe 61 des Trockergewebes ausfüllt, ohne daß das Gewebe schmutzempfindlicher oder aufnahmefähiger für Feuchtigkeit wird. Wenn in nicht dargestellter Weise drei oder mehr Schichten von Schußfäden 50, 51 vorgesehen sind, werden zwei oder mehr Durchlässe 61 im Bereich zwischen benachbarten Schußfadenpaaren gebildet, d. h. innerhalb des Abstandes S, und es können einige dieser Durchlässe mit einem weiteren Schußfaden ausgefüllt werden. Ggfs. könnten auch alle Durchlässe 61 ausgefüllt werden.

Außerdem können alle Schußfäden aus einem polymeren Kunststoffmaterial hergestellt sein, das stärker verformbar ist, wodurch unter der Spannung beim Weben oder bei einer anderen Behandlung des Gewebes die Schußfäden sich leichter verformen, um die Zwischenräume des Gewebes auszufüllen und damit die Permeabilität des Gewebes weiter zu reduzieren.

Bei allen diesen Gewebearten führen die geringen Abstände S, y zu einer Verkleinerung der Zwischenräume des Trocknergewebes und damit zu einer Reduktion der Permeabilität. Durch die Verwendung geeignet abgeflachter einfädiger Kettfäden kann die Permeabilität des Gewebes auf den Bereich von 15,2 bis 76,2 m³/min/m² reduziert werden, ohne daß zusätzliche aufgerauhte Garne mit den entsprechenden Begleitnachteilen eingewoben werden.

Im allgemeinen besitzt ein erfindungsgemäßes Trocknergewebe eine Stärke im Bereich von 0,9 bis 1,8 mm und einen Elastitzitätsmodul im Bereich von 26,78 bis 53,57 kg/mm Gewebebreite.

Die flachen Kettfäden nach der Erfindung werden aus einer speziell ausgebildeten Form extrudiert. Ein brauchbarer Querschnittsflächenbereich des abgeflachten Kettfadens liegt zwischen 0,07 mm² bis 0,5 mm² und die Querschnittsverhältnisse können zwischen 1,1 : 1 bis 3 : 1 liegen. Vorzugsweise liegt das Verhältnis bei etwa 2 : 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Trocknergewebe kann die Kettzahl vorzugsweise im Bereich von 11.8 bis 39.4 Fäden pro cm und die Schußzahl vorzugsweise im Bereich von 3,9 bis 39,4 Fäden pro cm liegen.

Claims (8)

1. Trocknergewebe für Papiermaschinen, bestehend aus einer Vielzahl von miteinander verwobenen Kett- und Schußfäden, wobei die Kett- und Schußfäden einfädig sind und aus polymerem Kunststoffmaterial bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Verarbeitungsrichtung erstreckenden Kettfäden (31; 41-44) einen abgeflachten, nahezu rechteckigen Querschnitt aufweisen, wobei sich die längere Achse des Querschnitts parallel zur Ebene des Gewebes (30; 40) erstreckt.

2. Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeflachten Kettfäden (31; 41-44) ein Verhältnis Breite zu Stärke im Bereich von etwa 1,1 : 1 bis 3 : 1 aufweisen.

3. Gewebe nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei zwei oder mehr Schußfadensysteme vorgesehen sind, so daß die verwobenen Kettfäden Zwischenräume zwischen sich in dem Bereich zwischen benachbarten Schußfäden bilden und die Zwischenräume in mindestens einer horizontalen Ebene des Gewebes Durchlässe bilden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Durchlässe (61) mit einfädigen Schußfäden (60) aus polymerem Kunststoff ausgefüllt sind, die so geformt sind, daß sie sich im wesentlichen den Durchlässen (61) anpassen (Fig. 2).

4. Gewebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige Schußfäden (60) einen im wesentlichen rautenförmigen Querschnitt aufweisen.

5. Gewebe nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige Schußfäden eine stärkere Verformbarkeit aufweisen als die Kettfäden.

6. Gewebe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Schußfäden hohl sind.

7. Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastizitätsmodul im Bereich von 26,78 bis 53,57 kg/mm Gewebebreite liegt.

8. Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Permeabilität des Gewebes (30, 40) im Bereich von etwa 15,24 bis 76,2 m³/min/m² liegt.