DE3917308C2 - Preßfilz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Preßfilz zur Beförderung einer Faserbahn durch die Pressenpartie einer Papierma­ schine und zum Aufnehmen von Wasser aus der Faserbahn, wobei der Preßfilz wenigstens eine Gewebeschicht und eine Oberflächenschicht an beiden Seiten des Preßfilzes auf­ weist, von denen die erste Oberflächenschicht an der der Faserbahn zugewandten Seite des Filzes und die zweite Oberflächenschicht an der von der Faserbahn abgewandten Rückseite des Filzes vorgesehen ist, wobei die Luftdurch­ lässigkeit der beiden Oberflächenschichten wesentlich kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit aller Gewebe­ schichten.

Preßfilze werden in Papiermaschinen und dergleichen, in deren Pressenpartien, verwendet, und zwar zur Beförderung der Faserbahn durch die Pressenpartien respektive zum Aufnehmen des aus der Faserbahn in der Presse ausströmen­ den Wassers, das dann separat aus dem Filz entfernt wird. Der Gebrauch bekannter Preßfilzkonstruktionen 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 Preßvorgang 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 miteinander stehen. Bei Wiederher­ stellen 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 Ober­ flächenschicht aus dem Filz mit sich ziehen kann und daß das schon erreichte Preßresultat bemerkenswert schlechter wird.

Man hat versucht, diese Erscheinung aus bekannten Filz­ strukturen in der Weise zu eliminieren, daß die bahnseiti­ ge Oberflächenschicht möglichst dicht gemacht wird, damit das Wasser somit in den Filz anstatt in die Bahn absor­ biert werden kann. Dadurch ist jedoch keine bemerkenswerte Verbesserung bezüglich des Wiedernaßwerdens erreicht wor­ den.

In der US-A-4,199,401 ist ein Filz beschrieben worden, der aus einer an der Bahn anliegenden, groben Schicht und einer dahintergelegenen, dichteren Flockenschicht besteht. Dazu weist die Struktur als zweite, auf der gegenüberlie­ genden Seite angeordnete Oberflächenschicht ein weiteres, grobes Gewebe auf, das die allergröbste Schicht der Filz­ struktur darstellt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Preßfilz zu schaffen, mittels dessen ein Wiedernaßwerden besser als vorher verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekenn­ zeichneten Merkmale gelöst.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, daß der Preßfilz veranlaßt werden kann, als eine Art Unter­ druckpumpe zu fungieren, in der die dichtere, rückseitige Oberflächenschicht als Pumpenmembran fungiert und bei Expansion des Filzes nach dem Preßspalt im Filz befindli­ ches Wasser aus der bahnseitigen 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, wobei seine Volumenänderung und entsprechend der dadurch entstandene Unterdruck das Wasser mehr beein­ flußt als der in der Bahn entstandene Unterdruck.

Dabei ist vorgesehen, daß die beiden Oberflächen des Preß­ filzes dichte Flockenflächen sind und eine schlechtere Luftdurchlässigkeit aufweisen als die Mittelschicht des Preßfilzes. Die Kapillarwirkung ist dann besonders groß, wenn die Oberflächenschicht des Filzes flockengestrickt ist, weil dann die Kapillarkräfte besonders groß sind. Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, daß sowohl die bahnseitige Oberfläche als auch die davon abge­ wandte Oberflächenschicht des Preßfilzes so genadelt sind, daß die Luftdurchlässigkeitsverhältnisse zwischen der abgewandten Oberfläche und der bahnseitigen Oberfläche gerade in erfindungsgemäßer Weise so gestaltet sind, daß die Luftdurchlässigkeit der rückseitigen Oberflächen­ schicht wesentlich kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit der bahnseitigen Oberflächenschicht. Der dabei entstehende Unterdruck führt dazu, daß sich das Wasser aus der Flocken­ schicht in den Mittelteil des Preßfilzes entfernt, bevor eine Situation auftreten kann, in der die Kapillar­ kräfte wirken können.

Die Erfindung wird ausführlicher in den beigefügten Zeich­ nungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine konventionelle, mittels Walzen ausge­ formte Presse schematisch,

Fig. 2 eine Bahn und einen Filz in einem Preßspalt 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 verschie­ denen 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 Expansion 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, infolge einer Kapillarwirkung gegen die Bahn 3 zu fließen.

In den Fig. 3a-3c wird die Funktion des erfindungsgemäßen Filzes an verschiedenen Stellen des Preßspalts ausführli­ cher 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 Ober­ flächenschicht 5, einer Gewebeschicht 6 und einer zweiten, rückseitigen Oberflächenschicht 7 bestehende Filz 4 ent­ hält in dieser Phase wesentlich kein Wasser, sondern in der anschaulich durch Schräglinierung bezeichneten Gewebe­ schicht 6 und in den anschaulich durch überkreuzende Li­ nierung bezeichneten 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 ge­ preßt 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 bei­ den ein Unterdruck entsteht. Wenn die rückseitige Ober­ flächenschicht 7 des Filzes 4 Luft erfindungsgemäß schlechter durchläßt als die bahnseitige Oberflächen­ schicht 5, wird dadurch innerhalb des Filzes eine Situa­ tion veranlaßt, in der die Luft schlecht aus der rücksei­ tigen Oberflächenschicht 7 gegen das Wasser in der Gewebe­ schicht 6 strömen kann, wobei da ein größerer Unterdruck entsteht als bei konventionellen Preßfilzen. Daraus folgt wieder, daß das Wasser anläßlich des bezüglichen Unter­ drucks gegen die rückseitige Oberflächenschicht 7 absor­ biert wird und sich von dem Wasser in der Bahn 3 trennt. Wenn das Wasser in der Bahn 3 und das Wasser im Filz 4 an der Grenzfläche der Bahn und des Filzes keine Kapillarwir­ kung mehr, und das Wasser wird somit nicht mehr aus dem Filz zurück in die Bahn absorbiert.

Die Oberflächenschichten des erfindungsgemäßen Preßfilzes können in mehreren, auch an sich bekannten Weisen herge­ stellt werden. Die bahnseitige Oberflächenschicht kann konventionell so hergestellt werden, daß an die Gewebe­ schicht 6 aus einer geeigneten Faser eine aufgerauhte und glatte Schicht benadelt wird oder daß sonst eine ausrei­ chend glatte Oberflächenschicht gemäß Forderungen ausge­ formt wird. Die rückseitige Oberflächenschicht kann wieder aus einem wesentlich dichten Material, wie Polyuretan oder einem anderen entsprechenden Material, hergestellt werden. Weiter kann die rückseitige Oberflächenschicht so ausge­ formt werden, daß an die Rückfläche der Gewebeschicht eine aufgerauhte Oberfläche genadelt wird, die dichter ist als die bahnseitige Oberflächenschicht und die dichter oder aus einer feineren Faser genadelt sein kann als die bahn­ seitige Oberfläche, oder beides, wobei ihre Luftdurchläs­ sigkeit in allen Fällen kleiner ist als die Luftdurchläs­ sigkeit der bahnseitigen Oberfläche.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Er­ findung wird zur Ausformung der rückseitigen Oberflächen­ schicht 7 eine Faser 9 gemäß Fig. 4 mit einem asymmetri­ schen Querschnitt verwendet, welche Faser passend befe­ stigt 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 rückseitigen Oberflächenschicht verdichtet werden und diese noch luftundurchlässiger wird als früher. Daraus folgt, daß weniger Luft durch die rück­ seitige 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 Erfindung ange­ führt worden, und die Erfindung ist in keiner Weise damit verbunden. Die Oberflächenschichten können in vielen ver­ schiedenen 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 einzelnen 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), wobei der Preßfilz (4) wenigstens eine Gewebe­ schicht (6) und eine Oberflächenschicht (5, 7) an beiden Seiten des Preßfilzes (4) aufweist, von denen die erste Oberflächenschicht (5) an der der Faserbahn (3) zugewandten Seite des Filzes (4) und die zweite Oberflächenschicht (7) an der von der Faserbahn (3) abgewandten Rückseite des Fil­ zes (4) vorgesehen ist, wobei die Luftdurchlässig­ keit der beiden Oberflächenschichten (5, 7) wesent­ lich kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit aller Gewebeschichten (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchlässigkeit der rückseitigen Ober­ flächenschicht (7) wesentlich kleiner ist als die Luftdurchlässigkeit der bahnseitigen Oberflächen­ schicht (5).

2. Preßfilz gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückseitige Oberflächenschicht (7) aus ei­ nem wesentlich luftundurchlässigen Material, wie Polyuretan oder dergleichen, besteht.

3. Preßfilz gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückseitige Oberflächenschicht (7) aus an der Oberfläche des Preßfilzes (4) durch Nadeln be­ festigten Fasern besteht.

4. Preßfilz gemäß Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der rückseitigen Oberflächenschicht (7) feiner sind als die Fasern der bahnseitigen Oberflächenschicht (5).

5. Preßfilz gemäß Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern der rückseitigen Oberflächenschicht (7) dichter genadelt sind als die Fasern der bahn­ seitigen Oberflächenschicht (5).

6. Preßfilz gemäß einem der Patentansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Fasern (9) der rückseiti­ gen Oberflächenschicht (7) asymmetrisch ist.