DE3923938A1 - Formiergewebe fuer die nasspartie einer papiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Formiergewebe für die Naß­ partie einer Papiermaschine, bestehend aus mindestens zwei kompletten Geweben beliebiger Bindungsart, die mit längs- und/oder quergerichteten Bindefäden zusam­ mengewebt sind, wobei die Längsfäden der Gewebe längsgerichtete Faserunterstützungspunkte und die Querfäden quergerichtete Faserunterstützungspunkte bilden.

Mehrlagige Siebe und Verbundgewebe, insbesondere Pa­ piermaschinensiebe, bei denen die einzelnen Sieblagen bzw. Gewebelagen durch eine Bindekette oder einen Bin­ deschuß miteinander verbunden sind, sind seit langem bekannt (DE 24 55 185, DE 29 17 694). Solche Siebe werden zur Herstellung sehr vielfältiger Papiersorten verwendet, angefangen von Kraftpapier bis zu Zigaret­ ten- und Kondensatorpapieren. Es versteht sich, daß an Kraftpapiere, also Packpapiere, hinsichtlich Reiß- und Berstfestigkeit ganz andere Anforderungen gestellt werden als beispielsweise an Zigarettenpapiere. Bei letzteren kommt es weniger auf eine Reißfestigkeit als auf eine definierte Luftdurchlässigkeit an, während wiederum bei Zeitungspapieren oder Papieren des graphi­ schen Gewerbes vor allem die Bedruckbarkeit eine we­ sentliche Bedeutung hat. Diese unterschiedlichen Anfor­ derungen werden entscheidend durch den auf dem Formier­ gewebe einer Papiermaschine ablaufenden initialen Blattbildungsprozeß beeinflußt, bei dem sich die Fasern der Pulpe über dem Obergewebe des Formiergewebes vor­ zugsweise gleichmäßig verteilen und ausrichten sowie kräuseln und verfilzen, während gleichzeitig die Pulpe entwässert wird, so daß ein initiales Faservlies ent­ steht. Die Oberflächenstruktur des Formiergewebes ist daher für die Eigenschaftsausbildung des herzustellen­ den Papiers von ganz wesentlicher Bedeutung.

Bei der Anpassung dieser Oberflächenstruktur des For­ miergewebes an die jeweiligen Erfordernisse kommt es entscheidend auf das Verhältnis der Faserunterstüt­ zungspunkte FUP in Fadenlängsrichtung und der Faserun­ terstützungspunkte FUP in Fadenquerrichtung an. Unter dem Begriff "Faserunterstützungspunkt" werden all die Fadenoberflächenteile verstanden, die sich am weite­ sten aus der Blattbildungsebene des Formiersiebs her­ ausheben und insofern am ehesten mit den Fasern der Pulpe in Berührung treten. Zur Verdeutlichung dieses Sachverhalts wird auf die Zeichnungsfiguren 1 und 2 verwiesen, die bekannte Formiergewebe von Papierma­ schinensieben zeigen, bei denen gemäß Fig. 1 die Fa­ serunterstützungspunkte in Längsrichtung und Querrich­ tung ein ausgeglichenes Verhältnis aufweisen, also zahlenmäßig 1 : 1 vertreten sind, und gemäß Fig. 2 in Längsrichtung gegenüber der Querrichtung deutlich do­ minant sind, also in einer größeren Anzahl vertreten sind.

Bisher konnte bei derartigen Formiergeweben eine Verän­ derung des Einflusses der Faserunterstützungspunkte in einer bestimmten Richtung nur dadurch erreicht werden, daß beim Fixierprozeß der Fäden die entsprechenden Fa­ serunterstützungspunkte in eine mehr oder weniger vor­ gelagerte, d. h., der Blattbildungsebene zugewandte Ebene gebracht wurden, um jenen damit beim Blattbil­ dungsprozeß die gewünschte Dominanz zu verschaffen. Dieses "Verschieben" der Faserunterstützungspunkte in eine vorgelagerte Ebene hat jedoch für das herzustel­ lende Papier erhebliche Qualitätsnachteile zur Folge, die je nach Papierart so stark sein können, daß sich eine derartige Beeinflussung der Faserunter­ stützungspunkten überhaupt verbietet. Die wesentlichen qualitativen Einbußen sind insbesondere in einer Ver­ schlechterung der Oberflächenglätte und der Bedruckbar­ keitseigenschaften des Papiers zu sehen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Anpassung der Oberflächenstruktur des herzustellenden Papiers an den jeweiligen Verwendungsfall bzw. die je­ weiligen gewünschten Eigenschaften mit Hilfe von bin­ dungstechnischen Mitteln zu bewerkstelligen, ohne daß dabei die Grundbindung des Formiergewebes in ihrem Charakter geändert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens einem Teil der Längsfäden und/oder Querfäden des Formiergewebes Partnerfäden beigeordnet werden, die wenigstens in einem Rapport parallel und damit gleich­ bindig zu den betreffenden Längsfäden und/oder Querfä­ den verlaufen und das Zahlenverhältnis der längsgerich­ teten Faserunterstützungspunkte zu den quergerichteten Unterstützungspunkten des Formiergewebes verändern.

Partnerfäden sind also Fäden, die bestimmten Fäden der vorgegebenen Gewebebindung des Formiersiebes beigeord­ net sind, d.h., wenigstens teilweise in derselben Weise eingebunden sind, wie die Fäden, denen sie beigeordnet sind. Diese Partnerfäden bewirken also wenigstens an ei­ nem Teil der Stellen, an denen die Fäden, denen sie zu­ geordnet sind, einen Faserunterstützungspunkt bilden, quasi eine Verdoppelung dieses Unterstützungspunktes, weil sie neben dem ersten Punkt einen zweiten Punkt bilden, wodurch sich die Blattbildungsoberfläche der Fä­ den entsprechend vergrößert.

Da die Anzahl der Partnerfäden wählbar ist, läßt sie sich bei Formiergeweben, die von Hause aus zwischen den vorhandenen Faserunterstützungspunkten in Quer­ richtung und Längsrichtung des Gewebes einen großen Unterschied aufweisen, so wählen, daß in den beiden genannten Richtungen die gleiche Anzahl von Faserun­ terstützungspunkten in das Gewebe eingebaut wird.

Ebenso ist die Möglichkeit gegeben, die Anzahl der Partnerfäden so zu wählen, daß die Anzahl der querge­ richteten Faserunterstützungspunkte größer ist als die Anzahl der längsgerichteten Faserunterstützungspunkte. Diese Auswahl richtet sich nach der jeweils gewünsch­ ten Oberflächenbeschaffenheit des herzustellenden Pa­ pieres.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, für die Durchmesser der Partnerfäden 1 (Fig. 3) die­ selben Durchmesser zu wählen, die die Fäden aufweisen, denen sie zugeordnet sind.

Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, bei Beibehal­ tung spezifischer Eigenschaften der herzustellenden Pa­ piere, wie Stabilität, Steifigkeit, Abnützungsverhalten, andere Eigenschaften wie Bedruckbarkeit, durch eine geplante Änderung der Oberflächenstruktur die Sieb­ konstruktion ganz speziellen Forderungen anzupassen, also beispielsweise eine bestimmte Faserkräuselung bei der initialen Blattbildung zu erreichen, ohne auf andere vorteilhafte Eigenschaften einer bewährten Siebkonstruktion verzichten zu müssen.

Nun ist es zwar bei sogenannten doppellagigen Papier­ maschinensieben bekannt, auf der Formierseite Floater­ fäden zu verwenden (EP 85 363), die jedoch ihrer Bin­ dung nach mit den Partnerfäden der erfindungsgemäßen Art nicht vergleichbar sind, da sie in keinem Rapport mit einem benachbarten Faden gleichbindig verlaufen. Somit wird durch das Einweben von Floaterfäden der Charakter der vorgegebenen Siebbindung völlig verän­ dert, während er beim Einweben von sogenannten Part­ nerfäden erhalten bleibt. Die Floaterfäden haben des­ halb auch eine andere Aufgabe. So sollen sie u. a. da­ zu dienen, das Faserrückhaltevermögen (Retention) zu verbessern, indem die Querfadenabstände, d. h., die Maschenweiten, durch sie halbiert werden. Diese Tei­ lung der Maschenweiten ist aber nur möglich, wenn die Floaterfäden, wie oben erwähnt, keinen gleichbindigen Verlauf aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht eines bekannten Formiergewebes für eine Papiermaschine gemäß der beanspruchten Gattung mit gleicher Anzahl von längsgerichte­ ten Faserunterstützungspunkten und quergerich­ teten Faserunterstützungspunkten,

Fig. 2 die Draufsicht und Längsschnittansicht eines bekannten Formiergewebes einer Papiermaschine gemäß der beanspruchten Gattung mit deutlicher Dominanz der längsgerichteten Faserunterstüt­ zungspunkte,

Fig. 3 eine Draufsicht und Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Formiergewebes, bei dem die Dominanz der längsgerichteten Faserunterstüt­ zungspunkte im ursprünglichen Gewebe durch quergerichtete Partnerfäden 1 ausgeglichen ist, und

Fig. 4 die Draufsicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formiergewebes, bei dem durch Einweben von Partnerfäden 2 das ausgegli­ chene Verhältnis von längsgerichteten zu querge­ richteten Faserunterstützungspunkten im ur­ sprünglichen Gewebe so verändert ist, daß die Anzahl der quergerichteten Faserunterstützungs­ punkte größer ist.

Bei dem bekannten in Fig. 1 dargestellten Formiergewebe sind die längsgerichteten Faserunterstützungspunkte durch ein x gekennzeichnet, die quergerichteten durch einen Kreis. Durch diese Markierung wird deutlich, daß das Verhältnis der Anzahl der längsgerichteten zu den quergerichteten Faserunterstützungspunkten ausgeglichen ist.

Auch Fig. 2 zeigt ein bekanntes Formiergewebe in Leinen­ bindung, bei dem jedoch die wiederum mit x gekennzeich­ neten längsgerichteten Faserunterstützungspunkte gegen­ über den quergerichteten Faserunterstützungspunkten deutlich dominieren.

Um bei diesen bekannten Formiergeweben den Blattbil­ dungsprozeß im Hinblick auf die Verteilung, Ausrich­ tung, Kräuselung und Verfilzung der Fasern im initia­ len Faservlies, das sich auf dem Formiergewebe bildet, so zu beeinflussen, daß gewünschte Oberflächeneigen­ schaften der herzustellenden Papiere, wie beispielswei­ se Glätte und Bedruckbarkeit, erhalten werden, werden wenigstens einem Teil der Längsfäden und/oder Querfä­ den des Formiergewebes Partnerfäden beigeordnet, die wenigstens in einem Rapport parallel und damit gleich­ bindig zu den betreffenden Längsfäden und/oder Querfä­ den verlaufen, wodurch das Zahlenverhältnis der längs­ gerichteten Faserunterstützungspunkte zu den querge­ richteten Faserunterstützungspunkten des Formiergewe­ bes verändert wird.

So ist bei dem in Fig. 3 gezeigten Formiergewebeaufbau ursprünglich die Anzahl der längsgerichteten Faserunter­ stützungspunkte, gekennzeichnet durch ein x, größer ge­ wesen als die der quergerichteten Faserunterstützungs­ punkte, gekennzeichnet durch einen Kreis. Durch Einbau der Partnerfäden 1, die parallel zu den quergerichteten Fäden verlaufen, wobei jedem zweiten des in Leinenbin­ dung vorliegenden Formiergewebes ein Partnerfaden 1 beigeordnet ist, der in allen nebeneinanderliegenden Rapporten parallel, also gleichbindig verläuft, ist die Anzahl der quergerichteten Faserunterstützungs­ punkte so vergrößert worden, daß das ursprüngliche Übergewicht nunmehr ausgeglichen ist. Jeder zweite Querfaden des Formiergewebes ist also bei dieser Aus­ führungsform doppelt ausgeführt. Trotzdem wird der Charakter des jeweiligen ursprünglichen Gewebes durch diese Partnerfäden kaum verändert. Seine spezifischen Eigenschaften, wie Stabilität, Steifigkeit, Abnützungs­ verhalten, Entwässerungsverhalten u. dgl. bleiben im wesentlichen unverändert erhalten bzw. ändern sich durch den Einbau der Partnerfäden 1 nur in tolerier­ baren Grenzen.

Nach der in Fig. 4 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Formiergewebes, das die in Fig. 1 dargestellte bekannte Ausführungsform weiterbildet, ist jedem zweiten Querfaden des Formiergewebes ein Partnerfaden 2 beigeordnet, wobei die Partnerfäden nur in jedem zweiten nebeneinanderliegenden Rapport gleichbindig verlaufen und in die dazwischenliegenden Rapporte nicht eingebunden sind. Dies bedeutet, daß die ursprünglich vorhandene gleiche Anzahl von längs­ gerichteten und quergerichteten Faserunterstützungs­ punkten so verändert wurde, daß nunmehr eine Dominanz der quergerichteten Faserunterstützungspunkte, gekenn­ zeichnet durch einen Punkt, bestehen. Die Partnerfäden 2 sind demnach 3 : 1 gebunden, d. h., sie laufen über drei Längsfäden und anschließend unter einen Längsfaden, unterscheiden sich also insoweit von den vorgegebenen Querfäden, denen sie beigeordnet sind, als sie nur in jedem zweiten nebeneinanderliegenden Rapport von einem Längsfaden überquert werden, dort also eingebunden sind.

Damit ist das Bindungsprinzip der Partnerfäden 1 und 2, die selbstverständlich auch in Längsrichtung eingewebt sein können, eindeutig definiert.

Selbstverständlich läßt sich auch in Abweichung von den Ausführungsformen der Formiergewebe nach den Fig. 3 und 4 nicht jedem zweiten, sondern jedem Querfaden bzw. Längsfaden ein Partnerfaden zuordnen.

Claims (5)

1. Formiergewebe für die Naßpartie einer Papiermaschi­ ne, bestehend aus mindestens zwei kompletten Geweben beliebiger Bindungsart, die mit längs- und/oder querge­ richteten Bindefäden zusammengewebt sind, wobei die Längsfäden der Gewebe längsgerichtete Faserunterstüt­ zungspunkte und die Querfäden quergerichtete Faserun­ terstützungspunkte bilden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens einem Teil der Längs­ fäden und/oder Querfäden des Formiergewebes Partnerfä­ den beigeordnet sind, die wenigstens in einem Rapport parallel und damit gleichbindig zu den betreffenden Längsfäden und/oder Querfäden verlaufen und das Zah­ lenverhältnis der längsgerichteten Faserunterstützungs­ punkte zu den quergerichteten Faserunterstützungspunk­ ten des Formiergewebes verändern.

2. Formiergewebe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anzahl der Partner­ fäden so gewählt ist, daß die Anzahl der längsgerich­ teten Faserunterstützungspunkte gleich der Anzahl der quergerichteten Faserunterstützungspunkte ist.

3. Formiergewebe nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Anzahl der Partner­ fäden so gewählt ist, daß die Anzahl der quergerichte­ ten Faserunterstützungspunkte größer ist als die Anzahl der längsgerichteten Faserunterstützungspunkte.

4. Formiergewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Leinenbindung des Formiergewebes jedem zweiten Querfa­ den ein Partnerfaden (1) zugeordnet ist, der mit dem Querfaden in Berührung steht und den gleichen Durchmes­ ser aufweist wie dieser.

5. Formiergewebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Leinenbindung des Formiergewebes jedem zweiten Querfa­ den dieses Gewebes ein Partnerfaden (2) beigeordnet ist, der mit dem Querfaden in Berührung steht und einen ge­ ringeren Durchmesser aufweist wie dieser, so daß die Partnerfäden nur in jedem zweiten der aufeinanderfol­ genden Rapporte gleichbindig verlaufen und in die da­ zwischenliegenden Rapporte nicht eingebunden sind.