DE2907881A1 - Tuch fuer die papierherstellung - Google Patents
Tuch fuer die papierherstellungInfo
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Classifications
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
- D21F1/0027—Screen-cloths
Description
Tuch für die Papierherstellung
Die Erfindung betrifft Tücher für die Papierherstellung und insbesondere die Schaffung verbesserter Tücher, die insbesondere zur Verwendung als Formgebungs- bzw. Herstellungstücher und als übergabe- bzw. Transporttücher für Papierherstellungsmaterial
geeignet sind.
Es sind zwar bisher zahlreiche Arten von Formgebungstuehern
vorgeschlagen worden; die üblichen Techniken zum Weben dieser Tücher, gleichgültig ob flach oder endlos gewebt, sind jedoch
mit einer gewissen Anzahl von Problemen verbunden. Beispielsweise können die Bemühungen zur Vergrößerung des Streck- bzw.
Reckwiderstandes durch Verwendung von Fäden mit hohem Modul in der Maschinenrichtung, d.h. von Fäden, die sich bei Benutzung
des Tuchs in Längsrichtung desselben erstrecken, zu einer reduzierten Tuchstabilität führen, und zwar infolge des
Umstandes, daß die Kräuselung aus den Fäden in Maschinenrichtung während der Herstellung des Tuchs ausgezogen wird,
um den gewünschten Reck- bzw. Streckwiderstand zu erreichen.
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Das Fehlen einer guten Kräuselung in den Fäden in Maschinenrichtung
sowie in den Fäden quer zur Maschinenrichtung, d.h. in den Fäden, die sich bei Benutzung des Tuchs in seitlicher
Richtung erstrecken, führt zu Stauchung und schwacher Tuchstabilität. Bedeutsam auch für den Papierhersteller ist die
wirksame Vliesaufnahme bzw. -lagerung und die Reduzierung der Drahtmarkierung; und es werden fortlaufend Bemühungen unternommen,
um die Papierherstellungs-Eigenschaften der Tücher zu verbessern.
Bei laufend in Benutzung stehenden übergabe- bzw. Transporttüchern
für Papierherstellungsmaterial leiden diese an einem Festigkeitsverlust infolge eines wärmebedingten
Abbaus während der Benutzung auf der Papierherstellungsmaschine, und sie leiden an einem Stabilitätsverlust infolge
des Krauselungsverlusts. Zusätzlich wird ein geprägtes
Muster für ein Vlies aus einem Papierherstellungsmaterial gefordert, und hierzu sind zahlreiche Hilfsmittel vorge-'schlagen
worden, um einem Tuch für Papierherstellungsmaterial den gewünschten geprägten Effekt zu geben.
Einige der bisher vorgeschlagenen Hilfsmittel zur Verbesserung der verschiedenen Eigenschaften der Formgebungstücher und der
übergabe- bzw. Transporttücher für Papierherstellungsmaterial umfassen die Verwendung von Kettfäden, die paarweise verlegt
sind, die Verwendung verschiedener Kombinationen von metallischen Litzen und nicht-metallischen Fäden und die
Verwendung von Polyesterfäden, wobei die Fäden in Maschinenrichtung
ein größeres Elastizitätsmodul besitzen als die Fäden quer zur Maschinenrichtung.
Im Gegensatz zu dem vorstehend angegebenen ist die vorliegende Erfindung bemüht, die in Verbindung mit den vorbekannten
Tüchern angegebenen Schwierigkeiten zu überwinden und auch verbesserte Vliesbildungseigenschaften unter Verwendung
von Fäden mit sehr großem und sehr kleinem Modul
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2 Q Π Π O O i
au / go I
ο —
in Maschinenrichtung des Tuchs au schaffen, wobei sich das
geschaffene Tuch durch vergrößerten Ausgangs-Reck- bzw»
-Sfcreckwiderstand und auch durch eine erhöhte Doppel=
kräuseluagskonfiguration auszeichnet ο Bei Übergabe= bzw«
^raxisporttüehern für Papxerherstellungsmaterial sorgen die
Facias mit sehr großem Modul zusätzlich für verbesserte
Wärmewiderstandseigenschaften»Der Ausdruck Doppelkräuselungskonfiguration wird hier zur Bezeichnung des ümstandes ver=
wendet, daß sowohl die Fäden in Maschinenrichtung als auch
die Fäden quer zur Maschinenrichtung Knöchel oder dergleichen mit erheblichen Kräuselungsamplituden bilden, wobei diese
Knöchel einen Beitrag zur Tuchstabilität sowie zur Qualität des herzustellenden Papiers oder Stoffs leisten»
Erfindungsgemäß werden die Tücher unter Verwendung von Kombinationen von Fäden mit sehr großem und sehr kleinem
Modul, die sich in Maschinenrichtung des Tuchs erstrecken, gewebt» Der Modul des Fadens ist das Verhältnis von Spannung
bzw. Belastung zu Beanspruchung bzw. Verformung. Fäden mit großem Modul sind verhältnismäßig steif und zeigen eine
geringe Dehnung bzw. Verlängerung unter Last. Im Gegensatz hierzu sind Fäden mit kleinem Modul dehnbar und zeigen eine
große Dehnung bzw. Verlängerung unter Last. Auf dem Textilsektor wird der Modul in Gramm pro Denier (g/den) ausgedrückt,
wobei den das Gewicht von 9000 m Faden in Gramm ist. Üblicherweise
wird der Modul bei 1% Dehnung angegeben, was auf dem Textilsektor als der Ausgangsmodul bezeichnet wird.
Erfindungsgemäß besitzen die Fäden mit sehr großem Modul,
die in Maschinenrichtung verwendet werden, um für die Festigkeit sowie für das große Wärmewiderstandsvermögen bei übergabe-
bzw. Transporttüchern für Papierherstellungsmaterial bzw. Stoff zu sorgen, einen Äusgangsmodul (bei 1%) größer
als 2 g/den. Andererseits werden die Fäden mit sehr kleinem
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Modul während des Webens leichter deformiert oder gekräuselt und in Hinblick auf einen Ausgangsmodul von 0,2 bis 0,8 g/den
ausgewählt. Während die gekräuselten Fäden mit dem sehr kleinen Modul selbst keine gute Kräuselungsstabilität besitzen
und unter übermäßiger Beanspruchung leicht ausgezogen werden, bewirkt die erfindungsgemäß erreichte
kombinierte Doppelkräuselung in Maschinenrichtung und quer zur Maschinenrichtung wirkungsvoll eine gegenseitige Fixierung
(Interlockierung) der Fäden in Hinblick auf die Schaffung der gewünschten Tuchstabilität. Die Fäden mit sehr kleinem
Modul besitzen in bevorzugter Weise einen größeren Durchmesser als die Fäden mit sehr großem Modul, wobei der größere
Durchmesser der Fäden mit sehr kleinem Modul es wirkungsvoll ermöglicht, daß die Fäden mit sehr großem Modul innerhalb
des Tuchkorpus verlegt sind, obwohl der wichtige Parameter darin besteht, daß die von den gekräuselten Fäden gebildeten
Knöchel oder Tuchoberflächen oberhalb (oder unterhalb) der Oberflächen der Fäden mit sehr großem Modul liegen, und es
ist nicht immer notwendig, daß die Fäden mit sehr kleinem -Modul einen größeren Durchmesser besitzen, um das gewünschte
Ergebnis zu erreichen.
Die einzusetzenden Webtechniken können entsprechend der gewünschten
Anordnung der Fäden mit sehr großem Modul und der Fäden mit sehr kleinem Modul in ihrem gegenseitigen Verhältnis
variieren. Zwar wird ein Verhältnis von 1 : 1 zwischen den Fäden mit sehr großem Modul und den Fäden mit sehr kleinem
Modul bevorzugt, jedoch können auch andere Verhältnisse zur Erreichung des gewünschten Effekts zur Anwendung gelangen.
Sofern eine stark vergrößerte Festigkeit und ein stark vergrößertes
Reck- bzw. Streckwiderstandsvermögen gewünscht sind,
kann die Anzahl der Fäden mit sehr großem Modul vergrößert werden; und entsprechend kann dann, wenn eine stärkere Doppelkräuselung
oder ein geschlosseneres Tuch gewünscht wird, die Anzahl der Fäden mit sehr kleinem Modul in Hinblick auf die
Anzahl der Fäden mit sehr großem Modul vergrößert werden. Es
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ist auch selbstverständlich, daß verschiedene Webmuster in Abhängigkeit von den gewünschten Oberflächeneigenschaften
zur Anwendung gelangen können, und das Gewebe kann ein glattes Gewebe, ein Twillgewebe, ein Satingewebe oder irgendein
anderes Webmuster sein, das die bei dem Tuch gewünschten Eigenschaften hervorruft.
Die Tücher können in Abhängigkeit von der zur Verfügung
stehenden Einrichtung endlos gewebt oder flach sein. Sofern das Tuch endlos gewebt ist, können entweder ein Einzug bzw.
Schuß und ein Einzug oder zwei Einzüge bzw. Schüsse in einer Fachtechnik zur Anwendung kommen. Bei dem Einzug um Einzug
bzw. Schuß um Schuß Weben wird ein Schuß eingezogen, das Fach verändert und ein weiterer Schuß von einem anderen
Schiffchen aus eingezogen, wobei der Faden auf dem einen Schiffchen ein Faden mit sehr großem Modul und der Faden
auf dem anderen Schiffchen ein Faden mit sehr kleinem Modul ist, wodurch sich die Fäden mit sehr großem Modul mit denjenigen
mit sehr kleinem Modul alternierend abwechseln. Beim Weben mit zwei Einschüssen in einem Fach werden zwei Schiffchen
mit unterschiedlichen Fäden auf jedem Schiffchen verwendet, d.h. ein Faden mit einem sehr großen Modul und ein
Faden mit einem sehr kleinem Modul, wird jedoch das Fach nicht verändert/ bis beide Schiffchen durchgeschossen sind, wonach
die beiden Fäden somit in demselben Fach nebeneinander liegen. Zwar sind dies unterschiedliche Webtechniken, jedoch
können dieselben Effekte dann erreicht werden, wenn das Tuch flach gewebt ist, wie für den Fachmann sofort verständlich
ist.
Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft und weiter
ins einzelne gehend unter Benugnahme auf die Zeichnung beschrieben;
in dieser zeigt:
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Fig. 1 eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäß gewebten Tuchs, bei dem sich Fäden
mit sehr großem Modul mit Fäden mit sehr kleinem Modul in Maschinenrichtung abwechseln,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Tuch nach der Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts eines
erfindungsgemäßen Tuchs unter Darstellung von zwei Einschüssen in einem Fachgebilde, in dem ein Faden
mit sehr großem Modul und ein Faden mit sehr kleinem Modul nebeneinander in Maschinenrichtung liegen,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Tuch nach der Linie 4-4 der Fig. 3.
Das Tuch 1, das ein glattes Webgebilde ist, besitzt Fäden 2
mit sehr großem Modul in Maschinenrichtung, die sich mit Fäden 3 mit sehr kleinem Modul in Maschinenrichtung abwechseln,
wobei die Fäden 2 und 3 in Maschinenrichtung mit Fäden 4 quer zur Maschinenrichtung verwebt sind. Bei einer beispielhaften
Ausführungsform können die Fäden 2 mit sehr großem Modul in Maschinenrichtung in einem Faden mit 400 den aus
Aramidharz, wie beispielsweise dem von DuPont unter der Bezeichnung Kevlar (Poly-p-phenylenterephthalamid) mit
einem Modul größer als 2 g/den bei 1% Dehnung bestehen. Die Fäden 3 mit sehr kleinem Modul in Maschinenrichtung können
in einem 0,23 mm Polyesterfaden mit einem Modul von 0,2 bis 0,8 g/den bei 1% Dehnung bestehen. Die Fäden 4 quer zur
Maschinenrichtung können aus irgendwelchen gewünschten Fäden bestehen, üblicherweise Polyesterfäden mit einem sogenannten
Standardmodul von 0,9 bis 1,2 g/den bei 1% Dehnung, obwohl Fäden in dem sehr kleinen Modulbereich verwendet werden
können; und zu diesem Zweck werden die Fäden quer zur Maschinenrichtung entsprechend der dem jeweils herzustellenden
Tuch zu verleihenden gewünschten Eigenschaft ausgewählt.
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gx-7är ist die Äusführxmgsform der Fig ο 1 ein glattes Gewebe,
bei dem die Fäden 2 und 3 mit sehr großem und sehr kleinem
Modul im Verhältnis 1 s 1 stehen? dennoch können selbstverständlich
andere Webmuster und andere Verhältnisse der Fäden mit sehr großem und sehr kleinem Modul in Maschinenrichtung
zur Anwendung kommen t ohne den Rahmen und den Zweck der Erfindung
zu verlassen,, deren primärer Aspekt in der Vermischung von Fäden mit sehr großem Modul und Fäden mit sehr
kleinem Modul besteht, wobei die Fäden mit sehr großem Modul
für die notwendige Festigkeit sorgen und die Fäden mit dem sehr kleinen Modul während des Webens leicht gekräuselt werden,
um so für die gewünschte Kräuselungsamplitude zu sorgen. In Abhängigkeit von den gewünschten Festigkeitseigenschaften und
dem Ausmaß der erforderlichen Doppelkräuselung können zwei Einschüsse eines Fadens mit sehr kleinem Modul nach jedem Einschuß
eines Fadens mit sehr großem Modul oder alternativ zwei Einschüsse eines Fadens mit sehr großem Modul nach jedem Einschuß
eines Fadens mit sehr kleinem Modul vorgesehen werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Faden 2a mit sehr großem Modul
und ein Faden 3a mit sehr kleinem Modul unter Bildung von zwei Einschüssen in einem Fach in Maschinenrichtung nebeneinander
liegen. Bei der Ausrüstung des Tuchs werden die Fäden 2a mit sehr großem Modul in das Tuch heruntergezogen,
und helfen diese Fäden 2a, die Kräuselung der Fäden 3a mit dem sehr kleinen Modul gegen eine Deformation infolge der
Beanspruchung in Maschinenrichtung zu schützen. Diese Webtechnik hat sich als besonders geeignet zur Verwendung bei
der Herstellung von Obergabe- bzw. Transporttüchern für Papierherstellungsmaterial bzw. Stoff erwiesen, die einheitliche
Knöchelmuster in der Kette und Füllfäden und Reck- bzw. Streckwiderstandsfähigkeit unter Hochtemperaturbedingungen
über einer langen Zeitspanne erforderlich machen.
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Es werden jetzt Beispiele für erfindungsgemäße Tücher beschrieben.
Es ist ein Formgebungstuch hergestellt worden, bestehend aus:
1. Multifilament-Aramidfäden (Kevlar) mit sehr großem Modul
in Maschinenrichtung bei 200 den und einem Ausgangsmodul von etwa 5 g/den,
2. Monofilament-Polyesterfäden mit sehr kleinem Modul in
Maschinenrichtung bei 0,23 mm Durchmesser und einem Ausgangsmodul von etwa 0,45 g/den,
3. Monofilament-Polyesterfäden quer zur Maschinenrichtung
bei 0,25 mm Durchmesser und einem Ausgangsmodul von 1,05 g/den und 50 Fäden je 25,4 mm.
Die Fäden in Maschinenrichtung sind in die Polyesterfäden
quer zur Maschinenrichtung eingewebt worden unter Verwendung der zwei Einschüsse in einem Fach vorsehenden Webtechnik
und eines Vier-Kamm-Satin-Webmusters auf einem Webstuhl eingestellt zum Weben eines endlosen Tuchs mit einer Dichte von
94 Einschüssen je 25,4 mm. Die Fäden haben eine erhebliche Kräuselung während des Webprozesses erfahren. Das gewebte
Tuch ist dann auf eine Ausrichtungsmaschine aufgebracht worden unter Verwendung von Spannstiften zur Einschränkung
der Schrumpfung quer zur Maschinenrichtung. Das Tuch ist zunehmender Wärme und Spannung ausgesetzt worden und ist
schließlich heiß fixiert worden bei 2050C unter einer Spannung
in Maschinenrichtung von 0,75 kg je linearem mm. Die aufgebrachte Spannung hat ausgereicht, die gesamte Kräuselung der
Fäden mit sehr großem Modul in Maschinenrichtung auszuziehen, hatte jedoch einen verhältnismäßig kleinen Einfluß auf die
Kräuselung der Fäden mit sehr kleinem Modul in Maschinenrichtung. Das Verhältnis der Kräuselungsamplituden der Fäden mit sehr
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kleinem Modul in Maschinenrichtung und der Polyesterfäden
quer zur Maschinenrichtung hat bei 1/07 gelegen. Das sich ergebene Tuch hat nach den Feststellungen bessere Vliesmarkierungs-
und bessere Reck- bzw. Streckwiderstandseigenschaften.
Es ist ein übergabe- bzw. Transporttuch hergestellt worden,
bestehend aus:
1. Multif ilament-Aramid- (Kevlar)-Fäden mit sehr großem Modul
in Maschinenrichtung bei 200 den und einem Ausgangsmodul von etwa 5 g/den. Vor dem Weben ist der Faden mit zwölf
Beschichtungen eines Nylonpolymerisates unter Verwendung einer herkömmlichen Maschine zur Kunststoffbeschichtung
von Drart beschichtet worden.
2. Monofilament-Polyesterfäden mit sehr kleinem Modul bei 0,46 mm Durchmesser und einem Ausgangsmodul von etwa
0,33 g/den.
3. Monofilament-Fäden quer zur Maschinenrichtung bei 0,46 mm
Durchmesser und einem Ausgangsmodul von etwa 0,7 g/den und bei einer Dichte von 26 Fäden je 25,4 mm.
Die Fäden in Maschinenrichtung sind in die Polyesterfäden
quer zur Maschinenrichtung bei einer Dichte von 52 Einschüssen je 25,4 mm unter Verwendung der von zwei Einschüssen in einem
Fach Gebrauch machenden Technik und eines 1/2 Twillwebmusters
auf einen Webstuhl eingestellt zum Weben endloser Tücher eingewebt worden. Die Kette und die Füll- bzw. Schußfäden haben
eine erhebliche Kräuselung während des Webprozesses angenommen« Das gewebte Tuch ist danach auf einer Ausrüstungsmaschine ange-
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ordnet und zunehmender Wärme und Spannung ausgesetzt worden, wobei das Tuch schließlich thermofixiert worden ist bei
2050C unter einer Spannung in Maschinenrichtung von 0/84 kg
je linearem mm. Die aufgebrachte Spannung hat ausgereicht, die gesamte Kräuselung der Fäden mit sehr großem Modul in
Maschinenrichtung auszuziehen, hatte jedoch einen verhältnismäßig kleinen Einfluß auf die Kräuselung der Fäden mit
sehr kleinem Modul in Maschinenrichtung. Das Verhältnis der Kräuselungsamplituden der Fäden mit sehr kleinem Modul
in Maschinenrichtung und der Fäden quer zur Maschinenrichtung hat bei 0,80 gelegen.
Wie aus dem Vorstehenden zu ersehen war, sind durch die vorliegende
Erfindung Tücher mit großer Reck- bzw. Streckwiderstandsfähigkeit und verbesserter Tuchstabilität zusammen mit
hervorragender Doppelkräuselungskonfiguration geschaffen. Die
Tücher können unter Anwendung der Techniken des flachen Webens oder endlosen Webens hergestellt werden, wobei zu beachten ist,
daß sich die Fäden mit sehr großem und die Fäden mit sehr kleinem Modul bei Benutzung des Tuchs in Maschinenrichtung
erstrecken. Es können verschiedene Arten von Fäden verwendet werden einschließlich Polyesterfäden und Nylonfäden, die in
Abhängigkeit von den dem Tuch zu verleihenden Eigenschaften glatt oder beschichtet sein können. In entsprechender Weise
werden dort, wo eine Wärmewiderstandsfähigkeit gefordert wird,wie beispielsweise bei einem Übergabe- oder Transporttuch
für Papierherstellungsmaterial oder Stoff, die Fäden so ausgewählt, daß das gewünschte Ausmaß der Wärmewiderstandsfähigkeit
erreicht ist. Andererseits werden die Fäden quer zur Maschinenrichtung entsprechend den dem Tuch zu verleihenden
Eigenschaften ausgewählt.
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Selbstverständlich sind Abwandlungen im Rahmen der Erfindung
möglich, ohne deren Intension und Zweck zu verlassen. Auch ist die Erfindung durch die gegebenen Beispiele keinesfalls
als im Umfang eingeschränkt zu verstehen.
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Leerseite
Claims (8)
- Paten t ansprüchech für die Papierherstellung mit in Maschinenrichtungquer zur Maschinenrichtung laufenden und miteinander verwebten Fäden, wobei die in Maschinenrichtung laufenden Fäden von einander abwechselnden Fäden mit sehr großem Modul und Fäden mit sehr kleinem Modul gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in Maschinenrichtung laufenden Fäden (2) mit sehr großem Modul solche mit einer geringen Dehnung unter Last sind und daß die in Maschinenrichtung laufenden Fäden (3) mit sehr geringem Modul deformierbar und eine große Dehnung unter Last aufweisende Fäden sind.
- 2. Tuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Maschinenrichtung laufenden Fäden (3) mit sehr geringem Modul einen Ausgangsmodul (1%) von 0,2 bis 0,8 g/den und909837/0632daß die in Maschinenrichtung laufenden Fäden (2) mit sehr großem Modul einen Ausgangsmodul (1%) größer als 2,0 g/den besitzen.
- 3. Tuch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Maschinenrichtung laufenden Fäden (2,3) mit sehr großem und sehr kleinem Modul Einschuß neben Einschuß liegen.
- 4. Tuch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Maschinenrichtung laufenden Fäden (2a,3a) mit sehr großem und sehr kleinem Modul in Form von zwei Einschüssen in einem Fach liegen.
- 5. Tuch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in Maschinenrichtung laufenden Fäden (2;2a) mit sehr großem Modul unterhalb der Oberflächen des Tuchs liegen.
- 6. Tuch nach Anspruch 5, das ein Formgebungstuch ist, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Maschinenrichtung laufenden Fäden (4) einen Ausgangsmodul (1%) von 0,9 bis 1,2 g/den besitzen.
- 7. Tuch nach Anspruch 5, das ein übergabe- bzw. Transporttuch ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in Maschinenrichtung laufenden Fäden (2;2a) mit sehr großem Modul eine große Wärmewiderstandsfähigkeit bzw. Wärmefestigkeit und daß die quer zur Maschinenrichtung laufenden Fäden (4) einen Ausgangsmodul (1%) von weniger als 0,9 g/den besitzen.
- 8. Tuch nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in Maschinenrichtung laufenden Fäden (2;2a) mit sehr großem Modul aus einem Aramidharz bestehen.909837/0832
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