DE3244208A1 - Pressfilz fuer papierbereitung und verfahren fuer dessen herstellung - Google Patents

Pressfilz fuer papierbereitung und verfahren fuer dessen herstellung

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Description

324420a
D I PL.-I NG. J. RICHTER PATENTANWÄLTE DIPL.-1 NG. F. WERDERMANN
ZUeEL. VERTRETER BEIM EPA · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE EPO · MANDATAIRES AeREES PRfeS UOEB
2OOO HAMBURG 36 29.11.1982
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"3S" (O 4O) 340045/3400 56
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Anmelder
Tamfelt Oy AB, 33100 Tampere / Finnland
Titel
Pressfilz für Papierbereitung und
Verfahren für dessen Herstellung.
Pressfilz für Papierbereitung und Verfahren für
dessen Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Pressfilz für die Führung einer Faserstoffbahn durch eine Pressenpartie einer Papiermaschine, welcher Pressfilz wenigstens eine genadelte, aus Fasern bestehende Florschicht umfasst.
Ein solcher Filz ist für die Förderung einer Faserbahn durch eine solche Papiermaschinenpresse, in der die Bahn verhältnismässig lange zum Anliegen an dem Pressfilz kommt, vorgesehen. "
Die Verwendung eines gewöhnlichen Filzes als Pressfilz verursacht, wegen der mit dem Filz transportierten Luft und
Wasser, bedeutende Probleme anlässlich Blasen und erneuten
Nasswerdens.
Ein gewöhnlicher Filz transportiert Luft in der in der
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's.
Oberschicht und im Inneren befindlichen Poren. Wenn der Filz im Pressspalt zusammengepresst wird, wird die Luft aus dem Filz ausgedrückt und die Bahn durch die Luft vom Filz hochgehoben und verursacht ein s.g. Blasen, was die Bahn dehnt, zerknittert und zerreisst. Je grosser die Geschwindigkeit der Papiermaschine ist, umso mehr Luft bringt der Filz in den Presswalzenspalt und umso schwieriger ist das Blasproblem. Dieses stellt oft Grenzen für die Geschwindigkeit oder den Pressdruck der Papiermaschine.
Aus der finnischen Patentanmeldung 773981 ist es vorbekannt, die von dem Filz transportierte Luftmenge durch Richtung einer gleichzeitigen Heiz-, Press- und Dehnwirkung auf den Filz zwecks Glätten der Filzoberfläche, zu reduzieren. In der Praxis wurde jedoch bemerkt, dass ein solches Glätten nur auf die Oberschicht des Filzes gerichtet ist, welche Schicht leicht unter dem harten Verschleiss, welcher gerade auf die auf der Oberfläche liegenden Fasern gerichtet ist, abgenutzt wird, wenn der Filz durch einen harten Pressspalt passiert.
Die Beschichtung eines üblichen Filzes mit irgendeinem Kunststoff, Gummi o.dgl. Beschichtungsstoff löst auch das Blasproblem des Filzes nicht. Der Nachteil bei verschiedenen Beschxchtigungsverfahren ist, dass die Oberfläche zu glatt und dicht wird. Dieses erschwert das Lösen der Bahn vom Filz, weil eine sehr glatte und dichte Oberfläche eine kräftige Adhäsion aufweist. Aus diesem Grunde eignet sich z.B. ein Gummiriemen, gerade wegen seiner Oberflächeneigenschaften, gar nicht als Transportfilz verwendet zu werden.
Es ist auch, z.B. aus der finnischen Patentanmeldung 2848/74 vorbekannt, auf der Filzoberfläche verhältnismässig feine Fasern und in den inneren Schichten verhältnismässig
grobe Fasern zu benutzen. In einer solchen Filzkonstruktion gibt es auf der Filzoberfläche zwar kleine Poren, welche wegen der transportierten kleinen Luftmenge günstig sind, aber die in den unter der Oberfläche befindlichen gröberen Faserschichten enthaltene Luftmenge verursacht leicht Blasprobleme, wenn der Filz im Pressspalt zusammengepresst wird und die Luft aus dem Filz entweicht.
Das erneute Nasswerden ist ein fast ebenso bedeutendes Problem wie das Blasen. Wenn der Filz und die Bahn verhältnismässig lange aneinanderliegen, kann das im Filz befindliche Wasser in die Bahn übergehen, wenn die Oberflächenkapillare des Filzes zu gross sind. Die Oberfläche eines üblichen Pressfilzes weist gerade solche grosse Poren und Kapillare auf, aus denen das Wasser leicht in die Bahn, deren Kapillare sehr klein sind, eingesaugt werden kann.
Ausserdem ist die Oberfläche eines üblichen Pressfilzes so uneben, dass die Bahn daran nicht allzu fest haftet. Dieses kann wieder veranlassen, dass die Bahn, anstatt dass sie mit dem Transportfilz laufen würde, mit einem, zunächst für die Entwässerung vorgesehenen Filz läuft.
Zwecks Vermeidung des Problems anlässlich des Blasens und des erneuten Nasswerdens, wurde früher vorgeschlagen, den Filz ganz aus der Papiermaschinenpresse auszulassen. Wenn kein Filz gebraucht wird, kommt die. Bahn in unmittelbaren Kontakt mit der Oberfläche der Presswalze. Hierbei kann das Lösen der Bahn direkt von der Walzenoberfläche Probleme, wegen der zwischen der Bahn und der glatten Walzenoberflache vorhandenen starken Adhäsion verursachen, was bei hohen Papiermaschinengeschwindigkeiten die Bahn beschädigt.
Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Press-
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filz, welcher den Transport der zu trocknenden Bahn während einer längeren Zeit und mit hoher Geschwindigkeit in Berührung mit dem Filz durch die Pressenpartie einer Papiermaschine ermöglicht, ohne dass der Pressfilz die vorerwähnten Probleme anlässlich des Blasens, des erneuten Nasswerdens und der Adhäsion bringt, zu erzielen. Dieses Ziel wird mit einem erfindungsgemässen Pressfilz erreicht/ welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass der Pressfilz mit einem Füllstoff von Oberfläche zu Oberfläche des Filzes, wenigstens annähernd vollständig luftundurchlässig gefüllt ist.
Erfindungsgemäss wird ein Pressfilz erzielt, welcher die Steigerung der Geschwindigkeit der Pressenpartie der Papiermaschine auf sogar über 1000 m/min, ohne dass die vom Filz verursachten Probleme störend zum Vorschein kämen, ermöglicht. Das Lösen der Bahn vom Filz hat auch keine Probleme verursacht.
Die Erfindung basiert auf den Gedanken, dass die im Filz befindlichen Poren annähernd vollständig in den ganzen Filz verstopft werden, wenn gleichzeitig die Zusammenpressbarkeit des Filzes bedeutend reduziert wird. Mit der annähernd vollständigen Verstopfung des Filzes wird in diesem Zusammenhang die Füllung des Filzes mit einem Füllstoff so viel, dass
3 2 die Luftdurchlässigkeit des Filzes unter 0,5 m /m · min bei einem Luftdruck von 100 Pa, beträgt, gemeint. Wegen der annähernd vollständigen Verstopfung der Poren des Filzes, führt dieser in seiner Oberfläche oder im Inneren keine Luft, welche einen Blasprozess verursachen könnte. . .
Der Luftdurchlass üblicher Pressfilze ist etwa 7 bis
3 2
27 m /m - min. Bisher hat man angesehen, dass ein Filz, wenn
3 2
sein Luftdurchlass unter 0,5 m /m · min sinkt, verstopft ist
und aus der Maschine entfernt werden muss. In dieser Erfindung hat man beobachtet, dass der Luftdurchlass eines Filzes ganz
3 2
gut unter 0,5 m /m · min sein kann und dass dieser gut sogar als entwässernder Pressfilz arbeitet, wenn der Filz ausserdem möglichst wenig zusammenpressbar, durch dessen Behandlung mit einem Füllstoff so, dass die Faserkonstruktion wenigstens wesentlich mit Füllstoff gefüllt ist, gemacht ist. Bei Versuchen hat man festgestellt, dass die unter Druck stehende Dicke eines Filzes vorzugsweise wenigstens 45 % von der ursprünglichen Dicke bei einem Pressdruck von 14 MPa sein sollte. Hierdurch kann man die sonst grosse elastische Bewegung des Filzes reduzieren, weil ein gewöhnlicher Filz sogar zu ein Drittel von seiner ursprünglichen Dicke zusammenpressbar ist.
Die Verstopfungsbehandlung kann durch Spritzen oder Imprägnieren des Filzes in einem Foulard oder durch Auftragung des Füllmittels auf den Filz mit einer Hebewalze ausgeführt werden. Hiernach wird der Filz getrocknet und der Füllstoff fixiert oder vulkanisiert.
Falls die Entwässerung der zu trocknenden Bahn mit anderen bekannten Entwässerungsmitteln ausgeführt wird, ist es möglich, den· Filz vollständig luftundurchlässig zu füllen, ohne dass das Einsatzvermögen des Pressfilzes bei sogar hohen Geschwindigkeiten reduziert wird. Hierbei ist es günstig, die bahnseitige Oberfläche des Pressfilzes durch Schleifen zu erweichen, wobei der Filz eine aufgerauhte Oberfläche erhält.
Es ist Vorzuziehen, dass für den Filz sehr feine Fasern durchgehend verwendet werden, deren Feinheit 6 Den oder feiner " ist. Die Poren des Filzes werden somit verhältnismässig fein, so dass der Filz mit einer angemessenen Füllstoffmenge verstopft werden kann.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren für die Herstellung eines erfindungsgemässen Pressfilzes, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, was im Patentanspruch 7 vorgelegt ist.
Die Erfindung wird unten mehr im Einzelnen, unter Hinweis auf die beigelegte Zeichnung beschrieben, welche einen Querschnitt einer günstigen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Pressfilzes aufweist.
Der in der Zeichnung gezeigte Pressfilz umfasst ein Stützgewebe 1 und auf dessen beide Seiten genadelte Florschichten 2 und einen, das Stützgewebe und die Florschichten von Oberfläche zu Oberfläche füllenden Füllstoff 3.
Das Stützgewebe 1 verleiht dem Filz, sowohl in der Längs- als der Querrichtung, gute Festigkeitswerte. Das Stützgewebe ähnelt den als Bodenstoffe in gewöhnlichen genadelten Papiermaschinenfilzen verwendeten Stoffen. Das Stützgewebe kann aus Monofilament-, Multifilament- oder gesponnenen Fäden gewoben werden. Die Fadenkonstruktion kann 1- oder mehrschichtig sein.
Die Florschichten 2 bestehen aus Fasern, deren Feinheit wenigstens 6 Den beträgt. Die Fasern können aus der Herstellung von üblichen Pressfilzen bekannte Fasern sein. Die Schichten sind durch Aufbreitung von aufeinanderliegenden Schleierschichten auf das Stützgewebe und durch deren Nadelung aneinander und an das Stützgewebe, erzielt worden.
Als Füllstoff 3 ist eine Harzemulsion verwendet worden. Ein geeignetes Harz kann ein Akrylharz oder eines der folgenden: Epoxi-, Phenol-, Polyvinylazetat-, Styren-, Butadien- o.dgl. Harz sein. Ein hartes Harz gibt einen sehr wenig zusammenpressbaren Filz, während ein weicheres Harz die Zusammenpressbarkeit
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etwas steigert. Als Füllstoff kann auch ein synthätischer oder Naturgummilatex, Polyurethan oder Silikonelastomer verwendet werden.
Beispiel 1
Ein gewöhnlicher Pressfilz, dessen Gewicht 1200 g/m
war, wurde hergestellt. Im Flor .wurden Polyamid-Fasern, deren Feinheit 6 Den war, verwendet. Der so erhaltene Pressfilz wurde kalandriert und mit Harz, durch Auftragung einer Harzemulsion auf die Kehrseite des Filzes mit einer Walze gefüllt, welche Emulsion den ganzen Filz durchdrängte. Die Auftragung der Harzemulsion wurde fortgesetzt, bis der Luftdurchlass des
3 2
Filzes unter 0,5 m /m ■ min, bei einem Luftdruck von 100 Pa gesunken war. Für den Pressfilz wurden folgende .Werte gemessen:
3 2 Luftdurchlass, ρ = 100 Pa 0,45 m /m ·. min
Ursprüngliche Dicke 1,5 mm
Dicke unter Druck, ρ = 1.4 MPa 1,07 mm •Rückstand von der
ursprünglichen Dicke 45 %
Ursprüngliche Dichte . 0,50 g/cm
Dichte unter Druck, ρ = 14 MPa 1,12 g/cm
Der Filz fungierte als Pressfilz einer Papiermaschinenpresse tadellos, wenn die Laufgeschwindigkeit über 1000 m/min lag.
Beispiel 2 .
2 Ein gewöhnlicher Pressfilz, dessen Gewicht 1980 g/m
war, wurde hergestellt. Im Flor wurden Polyamid-Fasern, deren Feinheit 3.,5 Den war, verwendet.
Der so erhaltene- Pressfilz wurde kalandriert und mit
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/71.
Harz gemäss Beispiel 1 gefüllt, bis der Luftdurchlass unter
3 2
0/3 m /m · min war. Für den Pressfilz wurden folgende Werte gemessen:
3 2
Luftdurchlass, ρ = 100 PA 0,2 m /m · min
Ursprüngliche Dicke 2,14 mm
Dicke unter Druck, ρ = 14 MPa 1,68 mm Rückstand von der ursprünglichen Dicke 56 %
Ursprüngliche Dichte 0,66 g/cm
3 Dichte unter Druck, ρ = 14 MPa 1,29 g/cm
Der Filz fungierte in einer Presse gemäss Beispiel T tadellos.
Die Zeichnung und die beigeschlossene Beschreibung sind· nur vorgesehen, den Erfindungsgedanken zu veranschaulichen. Im Einzelnen können der erfindungsgemässe Filz und das Verfahren für dessen Herstellung sogar im Rahmen der Patentansprüche variieren. Somit ist es möglich, einen Filz ohne Stützgewebe herzustellen, wobei die Florschicht 2 aus aufeinander liegenden non-woven Faserschichten gebildet wird, welche aneinander zu einer Schicht genadelt werden, welche die Belastungen einer Füllstoffbehandlung ohne Stützgewebe verträgt. Alternativ kann das Stützgewebe aus Fäden hergestellt werden, welche z.B. mit heissem Wasser vor der Füllstoffbehandlung gelöst werden können. Geeignete Faden-Rohstoffe sind Alginat und Polyvinylalkohol. In dieser Weise kann der Pressfilz so ausgeführt werden, dass dieser in Betrieb keine Markierungen auf der Papierbahn hinterlässt. Das Stützgewebe ermöglicht jedoch die Herstellung einer Florschicht aus Schleierschichten in einem kontinuierlichen Prozess.
Leerseite

Claims (10)

  1. Patentansprüche:
    1 .] Pressfilz für die Führung einer Faserstoffbahn durch eine Pressenpartie einer Papiermaschine, welcher Pressfilz wenigstens eine genadelte, aus Fasern bestehende Florschicht (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Florschicht (2) mit einem Füllstoff (3) von Oberfläche zu Oberfläche des Filzes wenigstens annähernd vollständig luftundurchlässig gefüllt ist.
  2. 2. Pressfilz gemäss Patentanspruch 1, in dem die Florschicht (2) einseitigen ein, aus einer Fadenkonstruktion gebildetes Stützgewebe (1) genadelt ist, dadurch gekennzeichnet , dass auch das Stützgewebe von Oberfläche zu Oberfläche mit Füllstoff, in gleicher Weise wie die Florschicht, gefüllt ist.
  3. 3. Pressfilz gemäss Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filz mit Füllstoff (3) bis auf eine Luftdurchlässigkeit, welche
    3 2
    unter 0,5 m Luft/m Filz/Minute bei einem Luftdruck von 100 Pa, gefüllt ist.
  4. 4. Pressfilz gemäss Patentanspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Filz mit Füllstoff (3) vollständig luftundurchlässig gefüllt ist.
  5. 5. Pressfilz gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 4,. dadurch gekennzeichnet, dass die Faserfeinheit der Florschicht (2) wenigstens 6 Den ist.
  6. 6. Pressfilz gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (3) aus einem solchen Harz besteht, dass der gefüllte Filz, bei einem Pressdruck von 10 MPa, wenigstens 45 %· von
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    seiner ursprünglichen Dicke behält.
  7. 7. Verfahren für die Herstellung eines, für die Führung einer Papierbahn durch eine Pressenpartie einer Papiermaschine vorgesehenen Filzes, wobei an ein, eine Fadenkonstruktion bildendes Stützgewebe (1) wenigstens einseitig eine aus Fasern bestehende Florschicht (2) genadelt wird und der Filz mit einem Füllstoff (3) imprägniert wird, dadurch gekennzeichnet , dass das Stützgewebe (1) und die Florschicht-(2) mit Füllstoff (3) von Oberfläche Oberfläche des Filzes, wenigstens annähernd vollständig luftundurchlässig gefüllt werden.
  8. 8. Verfahren gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass der Filz, bevor dieser mit Füllmittel (3) gefüllt wird, kalandriert wird.
  9. 9. Verfahren gemäss Patentanspruch 7 oder 8,.
    dadurch gekennzeichnet, dass die Füllung des Filzes mit Füllstoff (3) von der papierseitigen Oberfläche des Filzes ausgeführt wird und die papierseitige Oberfläche des gefüllten Filzes aufgerauht geschliffen wird.
  10. 10. Verfahren gemäss einem .der Patentansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgewebe (1), vor der Füllung der Florschicht (2) mit Füllstoff (3), gelöst wird.
    BAD ORIGINAL
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