DE3245122A1 - Transportfilz fuer papierbereitung und verfahren fuer dessen herstellung - Google Patents

Transportfilz fuer papierbereitung und verfahren fuer dessen herstellung

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DE3245122A1 DE19823245122 DE3245122A DE3245122A1 DE 3245122 A1 DE3245122 A1 DE 3245122A1 DE 19823245122 DE19823245122 DE 19823245122 DE 3245122 A DE3245122 A DE 3245122A DE 3245122 A1 DE3245122 A1 DE 3245122A1
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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.
Beispiel 1
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.
Beispiel 2
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 .
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)

Patentansprüche:
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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