DE3917308A1 - Pressfilz - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Preßfilz zur Beförderung einer Faserbahn durch die Pressenpartie einer Papiermaschine und zum Aufnehmen von Wasser aus der Faserbahn, welcher Preßfilz wenigstens eine Gewebe­ schicht und eine Oberflächenschicht an beiden Seiten des Filzes aufweist, von denen die erste Oberflächenschicht an der Faserbahnseite des Filzes und die zweite Ober­ flächenschicht an der von der Faserbahn abgewandten Rückseite des Filzes vorgesehen ist, wobei die Luft­ durchlässigkeit der beiden Oberflächenschichten wesent­ lich kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit aller Gewebeschichten.

Preßfilze werden in Papiermaschinen und der­ gleichen, in deren Pressenpartien, verwendet, und zwar zur Beförderung der Faserbahn durch die Pressenpartien respektive zum Aufnehmen des aus der Faserbahn in der Presse ausströmenden Wassers, das dann separat aus dem Filz entfernt wird. Der Gebrauch bekannter Preßfilzkon­ struktionen verursacht Wiedernaßwerdensprobleme, weil das Wasser erst nach dem Preßspalt aus dem Filz entfernt werden kann, nachdem er sich von der Bahn getrennt hat. Dafür sind u. a. folgende Gründe vorhanden. Bei Preßvor­ gang werden die Bahn und der Filz zusammengepreßt, wobei Wasser aus der Bahn in den Filz eindringt, wobei das Wasser in der Bahn und im Filz in fester Verbindung mit­ einander stehen. Bei Wiederherstellen der Bahn und des Filzes nach der Presse wirkt eine Kapillarkraft, die auf die Strukturen der Bahn und des Filzes zurückzuführen ist und die viel größer in der Bahn ist als im Filz. Daraus folgt, daß das restliche Wasser in der Bahn im Filz befindliches Wasser durch dessen Oberflächenschicht aus dem Filz mit sich ziehen kann und daß das schon er­ reichte Preßresultat bemerkenswert schlechter wird.

Man hat versucht, diese Erscheinung aus bekannten Filzstrukturen in der Weise zu eliminieren, daß die bahnseitige Oberflächenschicht möglichst dicht gemacht wird, damit die Kapillarkraft darin vergrößert werden kann und damit das Wasser somit in den Filz anstatt in die Bahn absorbiert werden kann. Dadurch ist jedoch keine bemerkenswerte Verbesserung bezüglich des Wieder­ naßwerdens erreicht worden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Preßfilz zustandezubringen, mittels dessen ein Wieder­ naßwerden besser als vorher verhindert werden kann, und die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Luft­ durchlässigkeit der rückseitigen Oberflächenschicht we­ sentlich kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit der bahnseitigen Oberflächenschicht.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, daß der Preßfilz veranlaßt werden kann, als eine Art Unterdruckpumpe zu fungieren, in der die dichtere, rückseitige Oberflächenschicht als Pumpen­ membran fungiert und bei Expansion des Filzes nach dem Preßspalt im Filz befindliches Wasser aus der bahnsei­ tigen Oberflächenschicht in die undichtere Gewebeschicht des Filzes saugt und somit das Wasser im Filz von dem Wasser in der Bahn trennt und von der Einwirkung von Kapillarkräften befreit. Dies basiert auf der Tatsache, daß der Filz bedeutend mehr expandiert als die Bahn, wo­ bei seine Volumenänderung und entsprechend der dadurch entstandene Unterdruck das Wasser mehr beeinflußt als der in der Bahn entstandene Unterdruck.

Die Erfindung wird ausführlicher in den beige­ fügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine konventionelle, mittels Walzen ausgeformte Presse schematisch,

Fig. 2 eine Bahn und einen Filz in einem Preß­ spalt und einen darin wirkenden hydraulischen Druck schematisch ausführlicher,

Fig. 3a-3c die Bahn und den erfindungsgemäßen Filz an verschiedenen Stellen des Preßspalts und den Übergang von Wasser aus der Bahn in den Filz und

Fig. 4 einen Querschnitt einer zum Ausführen der Erfindung vorzugsweise geeigneten Faser.

Fig. 1 zeigt eine Presse, die aus Walzen 1 und 2 besteht. Eine Faserbahn 3 und ein Preßfilz 4 werden zusammen durch die Presse geleitet, wobei das Wasser in der Bahn 3 in einen Raum eindringt, der von Poren der Gewebestruktur des Filzes 4 ausgeformt ist.

In Fig. 2 werden das Verhalten der Bahn 3 und des Filzes 4 in der Presse gemäß Fig. 1 und ein Druck ausführlicher gezeigt, dem das Wasser ausgesetzt ist und der innerhalb der Bahn und des Filzes wirkt, wenn sie sich an verschiedenen Stellen der Preßzone befinden. Wenn die Bahn 3 und der Filz 4 den Anfang der Preßzone erreichen, beginnt an Stelle A ein Preßdruck zu wirken, der die Bahn 3 und den Filz 4 zusammenpreßt, wobei der Druck, dem das Wasser in der Bahn 3 ausgesetzt ist, Wasser aus der Bahn 3 in den Filz 4, in Poren dessen Gewebes, schiebt. Die Strömung des Wassers setzt in der Richtung des Pfeils bis an Stelle B fort, bis der Druck aufhört zu wirken, dem das Wasser nach Beginn einer Ex­ pansion des Filzes 4 ausgesetzt ist. Von Stelle B an expandieren die Bahn 3 und der Filz 4 schnell, wobei darin Unterdruck entsteht und das Wasser versucht, in­ folge einer Kapillarwirkung gegen die Bahn 3 zu fließen.

In den Fig. 3a-3c wird die Funktion des er­ findungsgemäßen Filzes an verschiedenen Stellen des Preßspalts ausführlicher gezeigt. Fig. 3a entspricht der Situation der Fig. 2 an Stelle A und weist in der Bahn 3, deren Faserstruktur deutlichkeitshalber nicht angeführt wird, Wasser 8 auf, das wesentlich den ganzen freien Raum zwischen den Fasern der Bahn 3 füllt. Der aus einer ersten, bahnseitigen Oberflächenschicht 5, einer Gewebeschicht 6 und einer zweiten, rückseitigen Oberflächenschicht 7 bestehende Filz 4 enthält in dieser Phase wesentlich kein Wasser, sondern in der anschaulich durch Schräglinierung bezeichneten Gewebeschicht 6 und in den anschaulich durch überkreuzende Linierung be­ zeichneten Oberflächenschichten 5 und 7 des Filzes ist Raum vorgesehen, der mit Luft gefüllt ist. In der Stelle B der Fig. 2 entsprechender Fig. 3b sind die Bahn 3 und der Preßfilz 4 zusammengepreßt worden, und das Wasser, das den freien Raum zwischen den Fasern der Bahn 3 gefüllt hat, ist teilweise in Hohlräume des Filzes 4 gepreßt worden, und es hat zugleich die Luft daraus ver­ drängt, die aus dem Filz 4 herausgedrungen ist.

Wenn die Bahn 3 und der Filz 4 beginnen, sich von Stelle B gegen Stelle C zu bewegen, fangen die beiden an, ihre ursprüngliche Dicke wieder aufzunehmen, wobei in den beiden ein Unterdruck entsteht. Wenn die rückseitige Oberflächenschicht 7 des Filzes 4 Luft er­ findungsgemäß schlechter durchläßt als die bahnseitige Oberflächenschicht 5, wird dadurch innerhalb des Filzes eine Situation veranlaßt, in der die Luft schlecht aus der rückseitigen Oberflächenschicht 7 gegen das Wasser in der Gewebeschicht 6 strömen kann, wobei da ein grö­ ßerer Unterdruck entsteht als bei konventionellen Preß­ filzen. Daraus folgt wieder, daß das Wasser anläßlich des bezüglichen Unterdrucks gegen die rückseitige Ober­ flächenschicht 7 absorbiert wird und sich von dem Was­ ser in der Bahn 3 trennt. Wenn das Wasser in der Bahn 3 und das Wasser im Filz 4 wesentlich getrennt sind, existiert zwischen dem Wasser in der Bahn 3 und dem Wasser im Filz 4 an der Grenzfläche der Bahn und des Filzes keine Kapillarwirkung mehr, und das Wasser wird somit nicht mehr aus dem Filz zurück in die Bahn absor­ biert.

Die Oberflächenschichten des erfindungsgemäßen Preßfilzes können in mehreren, auch an sich bekannten Weisen hergestellt werden. Die bahnseitige Oberflächen­ schicht kann konventionell so hergestellt werden, daß an die Gewebeschicht 6 aus einer geeigneten Faser eine aufgerauhte und glatte Schicht genadelt wird oder daß sonst eine ausreichend glatte Oberflächenschicht gemäß Forderungen ausgeformt wird. Die rückseitige Ober­ flächenschicht kann wieder aus einem wesentlich dichten Material, wie Polyuretan oder einem anderen entsprechen­ den Material, hergestellt werden. Weiter kann die rück­ seitige Oberflächenschicht so ausgeformt werden, daß an die Rückfläche der Gewebeschicht eine aufgerauhte Ober­ fläche genadelt wird, die dichter ist als die bahnsei­ tige Oberflächenschicht und die dichter oder aus einer feineren Faser genadelt sein kann als die bahnseitige Oberfläche, oder beides, wobei ihre Luftdurchlässigkeit in allen Fällen kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit der bahnseitigen Oberfläche.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zur Ausformung der rückseitigen Oberflächenschicht 7 eine Faser 9 gemäß Fig. 4 mit einem asymmetrischen Querschnitt verwendet, welche Faser passend befestigt zugleich wie ein Ventil fungiert. Wenn die Faser 9 an der Gewebestruktur so befestigt wird, daß ihre dünne Kante hauptsächlich weiter draußen ist als ihre dickere Kante, schiebt der im Filz 4 entstehende Druck die dünnere Kante auswärts und läßt die Luft leichter aus dem Filz herausströmen. Entsprechend, wenn es Unterdruck im Filz entsteht, zieht er die dünne Kante enger gegen den Filz, wobei Öffnungen in der rückseiti­ gen Oberflächenschicht verdichtet werden und diese noch luftundurchlässiger wird als früher. Daraus folgt, daß weniger Luft durch die rückseitige Oberflächenschicht strömen kann und die Fähigkeit des Filzes, das Wasser weiter entfernt von der Bahn zu ziehen, verbessert wird und die Entwässerungsfähigkeit des Filzes somit intensiviert wird.

Oben sind nur einige Ausführungsformen der Er­ findung angeführt worden, und die Erfindung ist in keiner Weise damit verbunden. Die Oberflächenschichten können in vielen verschiedenen Weisen hergestellt werden und sie können in jedem Fall geeignet an der Gewebeschicht befestigt werden. Die Gewebeschicht kann aus einem Gewebe oder mehreren Geweben und einer ein­ zelnen Gewebeschicht bestehen, die gegenseitig gleich oder verschieden sein können.

Claims (6)

1. Preßfilz (4) zur Beförderung einer Faserbahn (3) durch die Pressenpartie einer Papiermaschine und zum Aufnehmen von Wasser aus der Faserbahn (3), welcher Preßfilz (4) wenigstens eine Gewebeschicht (6) und eine Oberflächenschicht (5, 7) an beiden Seiten des Filzes (4) aufweist, von denen die erste Oberflächenschicht (5) an der Faserbahnseite (3) des Filzes (4) und die zweite Oberflächenschicht (7) an der von der Faserbahn (3) abgewandten Rückseite des Filzes (4) vorgesehen ist, wobei die Luftdurchlässigkeit der beiden Oberflächen­ schichten (5, 7) wesentlich kleiner ist als die Luft­ durchlässigkeit aller Gewebeschichten (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchlässig­ keit der rückseitigen Oberflächenschicht (7) wesentlich kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit der bahnseitigen Oberflächenschicht (5).

2. Preßfilz (4) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückseitige Ober­ flächenschicht (7) aus einem wesentlich luftundurch­ lässigen Material, wie Polyuretan oder dergleichen, besteht.

3. Preßfilz (4) gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückseitige Ober­ flächenschicht (7) aus an der Oberfläche des Preßfilzes (4) durch Nadeln befestigter Faser besteht.

4. Preßfilz (4) gemäß Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser der rück­ seitigen Oberflächenschicht (7) feiner ist als die Faser der bahnseitigen Oberflächenschicht (5).

5. Preßfilz (4) gemäß Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faser der rückseitigen Oberflächenschicht (7) dichter ge­ nadelt ist als die Faser der bahnseitigen Oberflächen­ schicht (5).

6. Preßfilz (4) gemäß einem der Patentansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Faser der rückseitigen Oberflächen­ schicht (7) asymmetrisch ist.