DE3245122A1 - Transportfilz fuer papierbereitung und verfahren fuer dessen herstellung - Google Patents
Transportfilz fuer papierbereitung und verfahren fuer dessen herstellungInfo
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Description
Transportfilz für Papierbereitung und Verfahren für dessen
Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Transportfilz für die Führung einer Faserstoffbahn durch eine
Prssenpartie einer Papiermaschine, welcher Transportfilz 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 Transportfilz kommt,
vorgesehen.
Die Verwendung eines gewöhnlichen Filzes als Transportfilz 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 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 zerreist. 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 Beschichtungsverfahren 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 sindr 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 Wälzenoberfläche vorhandenen
starken Adhäsion verursachen, was bei hohen Papiermaschinengeschwindigkeiten
die Bahn beschädigt.
Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transportfilz., welcher den Transport der zu trocknenden Bahn
während einer längeren Zeit und mit hoher Geschwindigkeit in Berührung mit dem Transportfilz durch die Pressenpartie einer
Papiermaschine ermöglicht, ohne dass der Transportfilz die vorerwähnten
Probleme anlässlich des Blasens, des erneuten Nasswerdens und der Adhäsion bringt, zu erzielen. Dieses Ziel wird
mit einem erfindungsgemässen Filz erreicht, welcher dadurch
gekennzeichnet ist, dass der Filz, mit Ausnahme des bahnseitigen Oberflächenteiles der Florschicht, mit einem Füllstoff
vollständigt luftundurchlässig gefüllt ist.
Die Erfindung basiert auf den Gedanken, dass die im Transportfilz befindliche Poren mit einem Füllstoff verstopft
werden, aber gleichzeitig in dem Transportfilz eine filzartige
aber dichte Oberflächenschicht behalten wird. Der Transportfilz wird hierbei, durch Wählen des Füllstoffes so, dass dieser
die elastische Bewegung des Filzes eliminiert, möglichst wenig zusammenpressbar gemacht. Ein erfindungsgemässer Transportfilz
ermöglicht die Steigerung der Geschwindigkeit der Pressenpartie einer Papiermaschine sogar auf über 1000 m/min, ohne
dass der Filz Probleme anlässliche des Blasens oder des erneuten Nasswerdens verursacht, weil der Filz nur sehr wenig Wasser und
Luft absorbiert. Der Filz beteiligt sich somit nicht an die Ueberführung von Wasser aus der Bahn, sondern dieses wird mit
üblichen offenen Pressfilzen ausgeführt. Dank der Oberflächeneigenschaft
des Filzes, ist die Adhäsion der Oberfläche auf die Faserbahn niedrig, wobei deren Lösen vom Filz leicht ist, und
keine Reissgefahr für das Papier vorhanden ist.
Es ist günstig, für den Filz sehr feine Fasern, deren Feinheit 6 Den oder feiner ist, durchgehend zu verwenden. Die
Poren des Filzes werden in dieser Weise verhältnismässig fein, so dass der Filz mit einer angemessenen Füllstoffmenge verstopft
werden kann.
Bei Versuchen hat man festgestellt, dass die unter Druck stehende Dicke des Filzes günstig wenigstens 45 % von der ursprünglichen
Dicke bei einem Pressdruck von 14 MPa sein sollte. In dieser Weise kann man die sonst sehr elastische Bewegung
des Filzes reduzieren, weil ein gewöhnlicher Filz sogar zu ein Drittel von seiner ursprünglichen Dicke zusammenpressbar
ist.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren für die Herstellung eines erfindungsgemässen Transportfilzes,
welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, was im Patentanspruch 7 vorgelegt ist.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verstopfen des Filzes mit einem Füllstoff so ausgeführt wird,
dass auf die bahnseitige Oberfläche des Filzes keine aus Füllstoff bestehende separate Belegungsschicht entsteht. Trotz
dessen vollständiger Verstopfung, erhält man auf den Filz eine Chamois-Oberflache, welche nicht zu fest auf die Faserbahn
haftet.
In den Filz kann eine Sperrschicht durch Kalandrierung
der bahnseitigen Filzoberfläche vor der Verstopfungsbehandlung ausgeformt werden. In dieser Weise wird auf den Filz eine glatte
und dichte Oberfläche erzielt, so dass die kalandrierte Flächenschicht den Füllstoff daran hindert, bis zur bahnseitigen Oberfläche
des Filzes zu drängen und die filzartigen Eigenschaften'
der Oberfläche bleiben bestehen.
Eine Sperrschicht kann auch durch Verwendung auf der bahnseitigen Oberfläche des Filzes von feineren Fasern als in
den unteren Schichten erzielt werden, wobei der Füllstoff, welcher auf den Filz von der gegenüberliegenden Oberflächenseite
geführt wird, mittels dieser feinen Faserschicht gestoppt wird. Es ist vorteilhaft, dieser Herstellungsweise auch eine
Kalandrierung anzuordnen, wobei in der Oberfläche der Sperrschicht
keine offene Poren bleiben, sondern diese mittels der Wärme und der Pressung des Kalanders verstopft werden. Die erwähnten
feineren Fasern sind vorzugsweise 4 Den oder feiner, während die erwähnten gröberen Fasern vorzugsweise 6 Den oder
feiner sind.
Eine Sperrschicht kann auch durch Einfügung unter der bahnseitigen Oberfläche des Filzes einer filternden Zwischenschicht,
erzielt werden, wobei es günstig ist, dass sich die Zwischenschicht zwischen der in der Oberfläche befindlichen
feinen Faserschicht und der unteren groben Faserschicht befindet. Die filternde Zwischenschicht kann z.B. ein Fasergewebe
sein, dessen Gewicht 20 bis 200 g/m beträgt. Die Zwischenschicht hindert den Füllstoff daran in die Oberfläche des
Transportfilzes einzudrängen
Die Verstopfungsbehandlung kann durch Spritzen oder Imprägnieren des Filzes in einem Foulard oder durch Aufbreiten
des Füllstoffes auf den Filz mit einer Aushebewalze geschehen. Hiernach wird der Filz getrocknet, und der Füllstoff fixiert
oder vulkanisiert.
Grundsätzlich kann die Erfindung auch so ausgeführt werden, dass das Bodengewebe des Filzes oder das Bodengewebe
und die Florschicht einer Verstopfungsbehandlung mit dem Füllstoff ausgesetzt werden und hiernach eine Oberflächenflorschicht
an das gefüllte Bodengewebe bzw. die Florschicht festgenadelt wird. Schliesslich wird der Filz für das Glätten und für die
Verdichtung der Oberfläche kalandriert.
Die Erfindung wird unten mehr im Einzelnen, unter Hinweis auf die beigelegte Zeichnung, erläutert, in der
Figur 1 schematisch eine erste Ausführungsform eines
erfindungsgemässen Transportfilzes als Querschnitt aufweist,
Figur 2 eine zweite Ausführungsform des Transportfilzes
aufweist, und
Figur 3 eine dritte Ausführungsform des Filzes aufweist.
Der in Figur 1 gezeigte Transportfilz umfasst ein Stützgewebe
1 und an dessen beide Seiten genadelte Florschichten 2 und einen das Stützgewebe füllenden Füllstoff 3.
Das Stützgewebe 1 verleiht dem Filz gute Festigkeitswerte in der Längs- und Querrichtung. Das Stützgewebe gleicht
den als Bodenstoffe in gewöhnlichen genadelten Papiermaschinenfilzen gebrauchten 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
2 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 etwas
steigert. Als Füllstoff kann auch ein synthätischer oder Naturgummilatex, Polyurethan oder Silikonelastomer verwendet
werden.
Die bahnseitige Oberfläche des Filzes 2a ist in die Form einer glatten und dichten Sperrschicht 4 kalandriert
worden, deren Poren durch die Einwirkung von Wärme und Pressung der Kalandrierung verstopft sind, so dass die Sperrschicht den
Füllstoff daran hindert, in die bahnseitige Oberfläche des
Filzes einzudrängen. Der Füllstoff verstopft den übrigen Filz vollständig luftundurchlässig.
Der in Figur 2 gezeigte Transportfilz unterscheidet sich
von dem vorerwähnten dadurch, dass die Florschicht 12 aus einer bahnseitigen, aus feinen Fasern gebildeten Schicht 12A und
einer darunter befindlichen, aus gröberen Fasern gebildeten Schicht 12B besteht. Die feinfaserige Schicht 12A bildet eine
Sperrschicht 14, welche den Füllstoff daran hindert, in die Oberfläche des Filzes 12a einzudrängen. Die Oberfläche 12a ist
vorzugsweise kalandriert. Im übrigen ist der Filz mit Füllstoff vollständig gefüllt.
Der in Figur 3 vorgelegte Transportfilz unterscheidet
sich von dem in Figur 2 vorgelegten dadurch, dass zwischen der feinfaserigen Florschicht 22A der Florschicht 22 und der Florschicht
22B aus gröberen Fasern ein, eine filternde Zwischenschicht bildendes Fasergewebe 24 eingeordnet ist, welches den
Füllstoff daran hindert, in die Oberflächenschicht 22A und in
die Oberfläche 22a des Filzes einzudrängen. Im übrigen ist der Filz mit Füllstoff vollständig gefüllt.
Auf ein aus Monofilamentfäden einschichtig gewobenes
Bodengewebe wird eine 6 Den Florschicht auf beide Seiten des Bodengewebes genadelt. Das Gewicht des so erhaltenen Filzes
war 1400 g/m .
Hiernach wurde der Filz, zwecks Glätten und Verstopfen der bahnseitigen Oberfläche, kalandriert. Der kalandrierte
Filz wurde in einem Foulard mit Akrylharz gefüllt und das Ueberschussharz. wurde aus dem Filz gepresst. Abschlussweise
wurde der Filz getrocknet und das Harz fixiert. Kein Füllstoff lag auf der bahnseitigen, kalandrierten Oberfläche vor.
Der Filz fungierte als Transportfilz einer Papiermaschinenpresse
tadellos, wenn die Laufgeschwindigkeit über 1000 m/min lag.
An ein 2-schichtig gewobenes Bodengewebe, wurde an die Bahnseite eine 6 Den Florschicht genadelt, auf deren Oberfläche
noch eine 3,75 Den Faserschicht aufgebreitet wird. Das Gewicht
2
des Filzes war 1250 g/m .
des Filzes war 1250 g/m .
Auf der Rückseite des Filzes wurde eine Akrylharζemulsion
mit einer Walze, aufgebreitet, welche Emulsion in das Stützgewebe des Filzes und in die Florschicht bis zur feinfaserigen
Oberflächenschicht eindrängt. Abschlussweise wurde der Filz getrocknet und das Harz fixiert.
Der Filz fungiert tadellos als Transportfilz einer Papiermaschinenpresse, wenn die Laufgeschwindigkeit über 1000
m/min liegt.
Die Zeichnung und die angeschlossene Beschreibung sind nur vorgesehen, den Erfindungsgedanken zu veranschaulichen. Im
Einzelnen können der erfindungsgemässe Filz und das Verfahren für dessen Herstellung sogar bedeutend im Rahmen der Patentansprüche
variieren. Somit ist es möglich, einen Filz ohne Stützgewebe herzustellen, wobei die Florschicht aus aufeinanderliegenden
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 Transportfilz
so ausgeführt werden, dass dieser nicht in Betrieb Markierungen
auf der Papierbahn hinterlässt. Das Stützgewebe ermöglicht jedoch die Herstellung einer Florschicht aus Schleierschichten
in einem kontinuierlichen Prozess.
Leerseite
Claims (11)
1.JTransportfilz für die Führung einer Faserstoffbahn
durch exne Pressenpartie einer Papiermaschine, welcher Transportfilz wenigstens eine genadelte, aus Fasern bestehende Florschicht
(2; 12; 22) umfasst, dadurch gekennzeichnet , dass der Filz, mit Ausnahme des bahnseitigen
Oberflächenteiles (4; 12A; 22A) der Florschicht (2; 12; 22), mit einem Füllstoff (3) vollständig luftundurchlässig ist.
2. Transportfilz gemäss Patentanspruch 1, in dem die
Florschicht (2; 12; 22) einseitig an ein aus einer Fadenkonstruktion
gebildetes Stützgewebe (1) genadelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgewebe
(1) von Oberfläche zu Oberfläche mit dem Füllstoff (3) vollständig luftundurchlässig gefüllt ist.
3. Transportfilz gemäss Patentanspruch 1 oder 2, d a durch
gekennzeichnet, dass die bahnseitige Fläche (2a) der Florschicht (2) eine glatte und dichte
kalandrierte Sperrschicht (4) bildet, welche den Füllstoff (3) daran hindert, in die erwähnte Fläche einzudrängen.
4. Transportfilz gemäss Patentanspruch 1 oder 2, d a durch
gekennzeichnet, dass die Florschicht (12) aus einer bahnseitigen feinfaserigen Schicht (12A) und
einer stützgewebeseitigen (1) grobfaserigen Schicht (12B) besteht,
wobei die feinfaserige Schicht den Füllstoff (3) daran hindert, in die bahnseitige Oberfläche (12a) der Florschicht
einzudrängen.
5. Transportfilz gemäss Patentanspruch 1 oder 2 , d a durch gekennzeichnet , dass in der Florschicht
(22) unter der bahnseitigen Fläche (22a) eine filternde
Zwischenschicht (24) vorliegt, welche den Füllstoff daran hindert,
in die erwähnte Fläche einzudrängen.
6. Transportfilz gemäss Patentanspruch 4, dadurch
gekennzeichnet , dass die Fasern der feinfaserigen Schicht (12A) 4 Den oder feiner sind und dass die Fasern der
grobfaserigen Schicht (12B) 6 Den oder feiner sind.
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; 12; 22) genadelt wird und der Filz mit einem Füllstoff (3) imprägniert wird, dadurch gekennzeichnet
, dass das Stützgewebe (1) und die Florschicht (2; 12; 22), mit Ausnahme des bahnseitigen Oberflächenteiles
(2a; 12A; 22A) der Florschicht (2; 12; 22) mit dem Füllstoff (3) vollständig luftundurchlässig gefüllt werden.
8. Verfahren gemäss Patentanspruch 7, dadurch
gekennzeichnet , dass in der Florschicht (2) eine Sperrschicht (4) durch Kalandrierung der bahnseitigen Oberfläche
(2a) gebildet wird, welche den Füllstoff (3) daran hindert, in die bahnseitige Oberfläche (2a) einzudrängen.
9. Verfahren gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass in die Florschicht (12)
eine auf der bahnseitigen Oberfläche (12a) befindliche feinfaserige
Florschicht (12a) eingesetzt wird, welche den Füllstoff (3) daran hindert, in die bahnseitige Oberfläche (12a)
einzudrängen.
10. Verfahren gemäss Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet , dass in die Florschicht (22) ein
unter der bahnseitigen Oberfläche (22a) befindliches Faser-
gewebe (24) eingesetzt wird, welches den Füllstoff (3) daran hindert, in die bahnseitige Oberfläche einzudrängen.
11. Verfahren gemäss einem der Patentansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgewebe (1) vor der Füllung der Florschicht (2) mit dem Füllstoff
gelöst wird.
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