DE60220821T2

DE60220821T2 - Doppellagiges formiergewebe mit hoher unterstützung

Info

Publication number: DE60220821T2
Application number: DE60220821T
Authority: DE
Inventors: Dale B. Ottawa Johnson; Richard Carleton Place Stone
Original assignee: AstenJohnson Inc
Current assignee: AstenJohnson Inc
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2002-11-27
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: ATE365245T1; AU2002349222A1; WO2003046277A1; CA2433450C; US6989079B2; CA2433450A1; EP1448849B1; GB0128407D0; US20040094223A1; DE60220821D1; CN1227410C; EP1448849A1; CN1491304A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft ein doppellagiges Formiergewebe, bestehend aus einem einzelnen Satz an Kettfäden und zwei Lagen aus Schussfäden zur Verwendung in der Blattbildungszone einer Papierherstellungsmaschine.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In der Blattbildungszone einer Papierherstellungsmaschine wird ein wässriger Ganzstoff auf die papierseitige Oberfläche eines sich bewegenden Formiergewebes deponiert. Die maschinenseitige Oberfläche des Formiergewebes steht in Kontakt mit den statischen Gewebestützelementen in der Blattbildungszone der Papierherstellungsmaschine. Das Formiergewebe ermöglicht, dass Wasser vom Ganzstoff abfließen kann und hält einen Anteil der Papierherstellungs-Feststoffe im Ganzstoff auf dessen Oberfläche zurück, um eine anfangende Papierbahn zu bilden.
Es hat sich herausgestellt, dass die erwünschten Merkmale solcher Gewebe zu einem gewissen Grad gegenseitig inkompatibel sind sowohl beim Erreichen eines akzeptablen Ausgleichs zwischen den Abfluss-, Formier- und Rückhalteeigenschaften des Gewebes, als auch bei anderen Faktoren, die die Auswahl des Webmusters beeinflussen, um für die Papierseite und die Maschinenseite des Formiergewebes optimale Eigenschaften zu erzielen. Das Formiergewebe muss in der Lage sein, den ihm auferlegten mechanischen und Reibungsbeanspruchungen zu widerstehen, die bei modernen Papierherstellungsmaschinen, in denen sich das Formiergewebe bei einer Geschwindigkeit von mehr als 70 Km/h bewegt, erheblich sind. Um ein Papier von akzeptabler Qualität herzustellen, sollte das Formiergewebe keinerlei Markierungen auf dem Blatt verursachen, die als Siebmarkierungen bekannt sind und der Prozentsatz der Papierfeststoffe im Ganzstoff, der in der anfangenden Papierbahn zurückbehalten wird, als Erstdurchlaufs-Rückhaltung bekannt, sollte so hoch wie möglich sein. Um eine hochgradige Erstdurchlaufs-Rückhaltung zu erzielen, muss das Formiergewebe gute Abflussmerkmale und niedrige Wassertrag-Merkmale aufweisen, sodass das entfernte Wasser leicht durch das Gewebe ohne übermäßigen Abfluss und Verlust an Papierfeststoffen transportiert werden kann. Das Gewebe sollte ebenfalls eine einheitliche, ebene Stützfläche bereitstellen, auf welcher der Ganzstoff abgetragen wird, sodass die Papierherstellungsfasern gleichmäßig durch die Werkfäden der papierseitigen Oberfläche gestützt werden und die resultierende Bahn keine erheblichen Variationen ihrer Faserverteilung aufweist und als „gut gebildet" bezeichnet werden kann. Während ein erheblicher Anteil an Fasern im Ganzstoff, der dem sich bewegenden Formiergewebe zugeführt wird, dazu tendiert, sich in der Maschinenrichtung des Formiergewebes zu orientieren, sollte das Gewebe zusätzlich eine ausreichende Faserverstärkung in Querrichtung der Maschine bereitstellen.
Der Bedarf einer hohen Abflussrate erfordert ein Gewebe mit Grobbindung, eine solche Webart tendiert jedoch dazu, Siebmarkierungen zu verursachen und die anfangende Papierbahn tendiert dazu, sich in etwa in, anstatt hauptsächlich auf, der papierseitigen Oberfläche des Formiergewebes zu bilden. Ein dicht gewebtes Gewebe bietet eine bessere Papierverstärkung und führt zu einer guten Erstdurchlaufs-Rückhaltung und das Papier wird auf, anstatt in etwa in, dem Gewebe gebildet und lässt sich daher leichter vom Formiergewebe lösen. Ein dicht gewebtes Gewebe weist jedoch ein schlechtes Abflussvermögen auf.
Es hat sich herausgestellt, dass ein verbessertes Abflussvermögen sowie Faserstützmerkmale erreicht werden können, indem sichergestellt wird, dass die Rahmenöffnungen in der Papierseitenlage im Wesentlichen regelmäßig sind und falls die Öffnungen rechteckig sind, wird bevorzugt, dass die längere Seite zur Maschinen-Querrichtung hin orientiert wird. Ein dazugehöriger Faktor ist jedoch der unerwünschte Effekt der Kräfte, die dazu neigen, benachbarte Schussfadenpaare zu veranlassen, sich dichter aneinander zu bewegen, wodurch eine Asymmetrie erzeugt wird, die als „Zwillingsbildung" bekannt ist. Dies reduziert die Ausrichtung und Registrierung der papierseitigen und maschinenseitigen Fäden und die daraus resultierenden verschieden großen Abflusswege haben eine nachteilige Auswirkung auf die Papierqualität. Verschiedene Verfahren wurden bisher vorgeschlagen, um dieses Problem zu beseitigen.
In der US-A-6,112,774, schlägt Wilson vor, dass die Zwillingsbildung aus der übermäßigen Spannung, die in Fäden in der Maschinenrichtung an der Stelle vorhanden sind, an der sich diese Fäden in der Maschinenseitenlage mit den Fäden der Maschinen-Querrichtung in einer „unter 1, über 1, unter 1"-Konfiguration verflechten, zum Beispiel bei dem durch Wright in der US-A-5,025,839 offenbarten Zickzack-Webmuster der Maschinenseitenlage, resultiert. Wilson offenbart zwar ein Webmuster, welches das Zickzack-Muster von Wright für die Maschinenseitenlage aufrechterhält, schlägt jedoch eine Anordnung aus sich abwechselnden Maschinenrichtungsfäden vor, in welcher die Verflechtungspunkte der Maschinenseitenlage auf den benachbarten Maschinenrichtungsfäden durch wenigstens zwei Maschinenquerrichtungsfäden als Mittel zur Spannungsreduzierung in den Maschinenrichtungsfäden versetzt sind.
Dennoch hat sich herausgestellt, dass die Zwillingsbildung von Schussfäden der Papierseitenlage in Webmustern, wie sie von Wilson in der US-A-6,112,774 offenbart werden, weiter besteht. Wilson schlägt weiterhin in der WO-A-01/59208 vor, dass Fäden in Maschinen-Querrichtung in ihren ursprünglichen Positionen gehalten werden können, das heißt dass die Zwillingsbildung durch die Verwendung der empfohlenen bevorzugten Materialien zur Herstellung der Maschinenrichtungsfäden reduziert werden kann. Diese Materialien sind dafür bekannt, das Kräuseln zu fördern, insbesondere an der Stelle, an welcher sich die Maschinenrichtungsfäden mit den Maschinen-Querrichtungsfäden in einer „über 1, unter 1, über 1, unter 1, über 1"-Konfiguration verweben.
Es hat sich jedoch kürzlich herausgestellt, dass die Zwillingsbildung von Papierseitenlagenfäden benachbart der Webpunkte in der Lage in einem doppellagigen Gewebe durch Verwendung von Webmustern, die keine unmittelbare Nähe der Webpunkte auf benachbarten Kettfäden der Papierseitenlage beinhalten, vermieden oder erheblich reduziert werden kann. Dieser Vorteil wird weiter erhöht, wenn das Webmuster zusätzlich keine unmittelbare Nähe auf einem einzelnen Kettfaden des letzten Punkts einer Reihe von verwebten Punkten in der Papierseitenlage und keinen unmittelbar benachbarten Verflechtungspunkt in der Maschinenseitenlage beinhaltet. Es hat sich daher herausgestellt, dass sich der unerwünschte Zwillingseffekt durch das Bereitstellen eines Webmusters erheblich reduzieren lässt, was die Entfernung zwischen Webpunkten in der Papierseitenlage oder auf benachbarten Kettfäden maximiert, während die interne Flottierfadenlänge der Kettfäden zwischen den Verflechtungspunkten auf der Papierseitenlage und den Webpunkten auf der Maschinenseitenlage erhöht wird.
Das Ausmaß der Zwillingsbildung der benachbarten Fäden kann hinsichtlich des Verhältnisses des Unterschieds zwischen der Entfernung (W) zwischen einem eines spezifischen Fadenpaars mit Zwillingsbildung und dem benachbarten Faden ohne Zwillingsbildung und der Entfernung (N) zwischen dem Fadenpaar mit Zwillingsbildung zur Entfernung W beschrieben werden. Dies kann als das Verhältnis (W-N):W oder als Prozentsatz (W-N)/W × 100 ausgedrückt werden.
Bei einem Gewebe mit nur minimaler Zwillingsbildung wäre dieses Verhältnis annähernd 0:1 oder 0 %; wobei bei einem Gewebe mit starker Zwillingsbildung dieses Verhältnis bis zu 1:2 oder 50 % sein kann. Es hat sich herausgestellt, dass bei den Geweben gemäß dieser Erfindung das Verhältnis auf wenigstens 0,1:1 oder 10 % reduziert werden kann und eher bevorzugt auf zwischen 0,05:1 und 0:1 oder 5 % bis 0 reduziert werden kann.
Eine Reduktion der Zwillingsbildung der papierseitigen Schussfäden, zusammen mit der Tatsache, dass sämtliche der Schussfäden der Papierseitenlage zur Verstärkung der Papierherstellungsfasern beitragen, führt zu einer größeren Regelmäßigkeit der Rahmenöffnungen auf der papierseitigen Oberfläche der Papierseitenlage und daher zu einer entsprechend größeren Einheitlichkeit der Faserverstärkung. Es ist wohlbekannt, dass die allgemeine Rahmengröße und die Rahmenlänge in der Maschinenrichtung wichtige Parameter bei der Konstruktion der Formiergewebe sind und diese Themen werden von Helle, Torbjorn, „Faserbahnverstärkung des Siebtuchs", Tappi Journal, Jahrgang 71, Nr. 1 (Januar 1988), S. 112-117 und Johnson, D. B., „Rückhaltung und Abfluss von Blattbildungssieben", Pulp & Paper Canada, Jahrgang 85, S. T167-172 (1984) behandelt. Die Autoren geben an, dass Rahmenöffnungskonfigurationen einen erheblichen Einfluss auf den Abfluss der anfangenden Papierbahn und auf die Erstdurchlaufs-Rückhaltungs-Merkmale des Formiergewebes haben. Es hat sich herausgestellt, dass eine höhere Maschinen-Querrichtungsverstärkung durch die Verwendung von Konstruktionen mit rechteckigen Rahmenöffnungen erzielt wird.
Es wurde bisher in Betracht gezogen, dass Abflussprobleme in doppellagigen Formiergeweben auf die Verwendung von Webmustern zurückzuführen sind, die mehr als 8 Fächer pro Webmaschine erfordern. Ein Aspekt solcher Probleme ist zum Beispiel im CPPA Datenblatt Nr. G-18 (Rev. Nov. 1994) auf Seite 9 festgehalten. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass geeignete Webmuster mit vorteilhaften Ergebnissen und ohne die zu erwartenden Nachteile unter Anwendung von Konstruktionen erzeugt werden können, die 9 Fächer oder mehr erfordern.
Folglich hat sich herausgestellt, dass die exponierten Flottierfadenlängen der Schussfäden der Maschinenseitenlage auf der maschinenseitigen Oberfläche der Maschinenseitenlage bei einem doppelseitigen Formiergewebe verlängert werden können. Das daraus resultierende verlängerte Volumen des Schussfadenmaterials, das den Reibungskräften der Maschine ausgesetzt ist, kann die Betriebslebensdauer des Formiergewebes erheblich verlängern.
US-A-5 857 498 offenbart ein doppelseitiges Formiergewebe für eine Papierherstellungsmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die vorliegende Erfindung sieht deshalb vor, ein doppellagiges Formiergewebe für eine Papierherstellungsmaschine mit erhöhter Widerstandskraft gegen den Verschleiß und die Reibung der Maschinenseitenlage bereitzustellen. Die Erfindung stellt relativ lange Flottierschussfäden der Maschinenseitenlage in der maschinenseitigen Oberfläche bereit, die dem reibungsträchtigen Verschleiß ausgesetzt sind, der auf das Formiergewebe einwirkt, während es in Kontakt mit den verschienen stillstehenden und sich bewegenden Elementen in der Blattbildungszone einer Papierherstellungsmaschine steht. Die Erfindung ermöglicht außerdem die Verwendung von Schussfäden mit größeren Durchmessern, als zuvor zur Verwendung bei doppellagigen Formiergeweben durchführbar war.
Die vorliegende Erfindung sieht ebenfalls vor, ein doppellagiges Formiergewebe mit einem verbesserten Ausgleich zwischen dem Wasserabfluss und der Rückhaltung von Papierfeststoffen bereitzustellen. Die Erfindung stellt im Wesentlichen rechteckige Rahmenöffnungen der Papierseitenlage mit im Wesentlichen derselben Breite in der Maschinenrichtung bereit. Die gleichmäßige Beabstandung der den Umfang der Rahmenöffnungen bildenden Fäden stellt ein hohes Maß an Einheitlichkeit und Unterstützung für die Papierherstellungsfasern bereit, sodass das resultierende Blatt eine im Wesentlichen einheitliche Erscheinung und Struktur aufweist.
Die vorliegende Erfindung sieht weiterhin vor, ein doppellagiges Formiergewebe mit einem Webmuster bereitzustellen, das eine erhebliche Reduktion der Zwillingsbildung der Schussfäden der Papierseitenlage erzeugt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein doppellagiges Formiergewebe für eine Papierherstellungsmaschine bereit, das in einem allgemeinen Geweberapport gewebt wird, das in Kombination folgendes umfasst

(a) Schussfäden der Papierseitenlage;
(b) Schussfäden der Maschinenseitenlage und
(c) Kettfäden, wobei
(i) sich die Schussfäden der Papierseitenlage mit den Kettfäden in einem ersten Geweberapport verweben;
(ii) sich die Schussfäden der Maschinenseitenlage mit den Kettfäden in einem zweiten Geweberapport verflechten;
(iii) das Gewebe in einem allgemeinen Rapport verwebt wird, das 3N Fächer erfordert, wobei N für eine ganz Zahl steht und wenigstens 2 beträgt;
(iv) für jeden Kettfaden der erste Geweberapport Webstellen enthält, umfassend einen ersten und einen zweiten Webpunkt, wobei jeder der ersten und zweiten Webpunkte durch wenigstens zwei Schussfäden der Papierseitenlage getrennt sind;
(v) für jeden Kettfaden der zweite Geweberapport eine Reihe von Flechtpunkten enthält, an denen jeder verflochtene Schussfaden der Maschinenseitenlage ebenfalls im Wesentlichen unterhalb einer Webstelle der Schussfäden der Papierseitenlage und an jedem benachbarten Kettfaden vorbeiläuft;
(vi) für jeden Kettfaden jeder der ersten und zweiten Webpunkte mit einem Schussfaden der Papierseitenlage von einem benachbarten Flechtpunkt der Maschinenseitenlage durch wenigstens zwei Schussfäden der Maschinenseitenlage getrennt sind und
(vii) eine maschinenseitige Oberfläche der Maschinenseitenlage exponierte Flottierschussfäden der Maschinenseitenlage mit einer Flottierfadenlänge L enthält, die als L = 3N – M definiert ist, wobei M für eine ganze Zahl steht und wenigstens 1 beträgt.

Bei den doppellagigen Formiergeweben gemäß dieser Erfindung ist jeder Kettfaden im Webmuster sowohl der Papierseitenlage als auch der Maschinenseitenlage des Gewebes inhärent, sodass jeder Kettfaden zur strukturellen Integrität und den Merkmalen beider Lagen beiträgt, insbesondere in Bezug auf die Konsistenz der Papierverstärkung und lange Flottierschussfäden in der Maschinenseitenlage ermöglicht, wodurch die Betriebslebensdauer des Gewebes erhöht wird.
Weiterhin folgt bei den doppellagigen Formiergeweben gemäß dieser Erfindung jeder Kettfaden einen identischen Pfad, wobei das Webmuster für jeden Kettfaden vom Webmuster der benachbarten Kettfäden durch eine identische, vorher festgelegte Anzahl von Schussfäden der Papierseitenlage und der Maschinenseitenlage versetzt wird. Innerhalb jedes Rapports enthält der Kettfadenpfad Webstellen, die Paare von Webpunkten mit den Schussfäden der Papierseitenlage und Flechtpunkten mit den Schussfäden der Maschinenseitenlage enthalten, sodass die Flechtpunkte ungefähr zentral zwischen dem zweiten Flechtpunkt einer vorangehenden Flechtstelle und dem ersten Flechtpunkt der nächsten nachfolgenden Stelle liegen. Die Entfernung des Versatzes eines Paars an Flechtpunkten eines Kettfadens vom vorangehenden Paars an Flechtpunkten des unmittelbar vorangehenden Kettfadens, gemessen anhand der vorher festgelegten Anzahl der Schussfäden der Papierseitenlage und der Maschinenseitenlage, wird derart ausgewählt, dass die maschinenseitigen Flechtpunkte an einem Kettfaden ungefähr unterhalb eines Teils einer Webstelle an jedem benachbarten Kettfaden liegen.
Weiterhin sind die Kettfäden derart angeordnet, dass sich jeder Kettfaden mit demselben Kettfaden der Maschinenseitenlage und sich ebenfalls entweder mit dem zweiten vorangehenden oder dem zweiten nachfolgenden Kettfaden verflicht. Dies ermöglicht die Verwendung von Konstruktionen mit relativ langen externen Flottierschussfäden in der maschinenseitigen Oberfläche der Maschinenseitenlage, indem den langen Flottierschussfäden Stabilität bereitgestellt wird, die wiederum durch das erhöhte Verschleißvolumen in der Maschinenseitenlage zu der erwünschten erhöhten Betriebslebensdauer des Gewebes beitragen. Solche Konstruktionen enthalten im Wesentlichen reguläre Rahmenöffnungen auf der papierseitigen Oberfläche, die eine größere Einheitlichkeit der Papierverstärkung bereitstellen.
Bevorzugt weist jeder Kettfaden in allen Ausführungsformen einen internen Flottierfaden zwischen der Maschinenseitenlage und der Papierseitenlage auf, der über wenigstens zwei Schussfäden der Maschinenseitenlage zwischen jedem Flechtpunkt mit einem Schussfaden der Maschinenseitenlage und dem unmittelbar vorhergehenden und nachfolgenden Webpunkt in der Papierseitenlage vorbeiläuft.
Bevorzugt wird das Verhältnis der Anzahl der Schussfäden der Papierseitenlage zur Anzahl der Schussfäden der Maschinenseitenlage zwischen 2:1 und 1:1 ausgewählt und eher bevorzugt beträgt das Verhältnis 2:1.
Bevorzugt wird das Webmuster der Papierseitenlage ausgewählt aus einer Satin-Gewebskonstruktion oder einer Köperbindung oder einer groben Köperbindungs-Konstruktion. Eher bevorzugt ist das Webmuster der Papierseitenlage eine 3N × 6N-Konstruktion, wobei 3N die Anzahl der Fächer bedeutet. Beträgt das Verhältnis der Anzahl der Schussfäden der Papierseitenlage zur Anzahl der Schussfäden der Maschinenseitenlage also 2:1, wäre das Webmuster der Maschinenseitenlage daher bevorzugt eine 3N × 3N-Konstruktion.
Bei der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen haben bestimmte Begriffe die nachfolgenden Bedeutungen:
Der Begriff „Papierseitenlage" bezieht sich auf die Lage der Schuss- und Kettfäden in dem doppellagigen Formiergewebe, auf welchen der Ganzstoff deponiert wird und der dazugehörige Begriff „papierseitige Oberfläche der Papierseitenlage" bezieht sich auf die exponierte Oberfläche der Papierseitenlage, welche die anfangende Papierbahn direkt unterstützt.
Der Begriff „Maschinenseitenlage" bezieht sich auf die Lage der Schuss- und Kettfäden in dem doppellagigen Formiergewebe, die in Kontakt zu den Stützmitteln der Papierherstellungsmaschine steht und der dazugehörige Begriff „maschinenseitige Oberfläche der Maschinenseitenlage" bezieht sich auf die exponierte Oberfläche der Maschinenseitenlage, die in direktem Kontakt zu den feststehenden und sich drehenden Elementen der Maschine steht.
Der Begriff „Maschinenrichtung" oder „MR" bezieht sich auf eine Linie, die parallel zur Bewegungsrichtung des Formiergewebes verläuft, wenn dieses auf der Papierherstellungsmaschine eingesetzt wird und der dazugehörige Begriff „Maschinen-Querrichtung" oder „QR" bezieht sich auf eine quer laufende Richtung zur Maschinenrichtung.
Der Begriff „Rahmen" bezieht sich auf den im Wesentlichen rechteckigen Bereich, der durch die Längsachse der vier Webfäden in der papierseitigen Oberfläche der Papierseitenlage eines Formiergewebes definiert ist. Der dazugehörige Begriff „Rahmengröße" bezieht sich auf Größe, die durch das Maß aus vier ausgewählten Garnen bestimmt wird, welche in der Draufsicht einen ausgeprägten Rahmen definieren. Dieser Begriff ist gleichbedeutend dem Begriff „Deckfläche des offenen Bereichs", wie er im CPPA-Datenblatt Nr. G-18 (Rev. Nov. 1994) auf Seite 3 verwendet wird. Der dazugehörige Begriff „Rahmenöffnung" bezieht sich auf den tatsächlichen offenen Bereich zwischen den Garnen innerhalb eines bestimmten Rahmens in der papierseitigen Oberfläche der Maschinenseitenlage des Gewebes.
Der Begriff „Faserverstärkungsindex" bezieht sich auf eine Berechnung, die gemäß des Verfahrens nach Beran errechnet und im CPPA-Datenblatt Nr. G-18 (Rev. Nov. 1994) auf Seite 4 zusammengefasst wird; er stellt einen Anhaltspunkt des Unterstützungsgrads dar, welcher der anfangenden Papierbahn durch das Formiergewebe verliehen wird. Das Verfahren wird ferner im Einzelnen in Helle, Torbjorn, „Faserbahnunterstützung des Siebtuchs", Tappi Journal, supra auf Seite 115 dargelegt.
Der Begriff „Verflechten" bezieht sich auf einen Punkt, an welchem sich ein spezifischer Kettfaden um einen Schussfaden einer Maschinenseitenlage wickelt; der dazugehörige Begriff „Verweben" bezieht sich auf einen Punkt, an welchem sich ein spezifischer Kettfaden um einen Schussfaden einer Papierseitenlage wickelt.
Der Begriff „Flottierfaden" bezieht sich auf einen Faden, der über einer Gruppe von anderen Fäden verläuft, ohne sich mit diesen zu verweben oder zu verflechten; der dazugehörige Begriff „Flottierfadenlänge" bezieht sich auf die Länge eines Flottierfadens, der als eine Zahl ausgedrückt werden kann, welche die Anzahl der vorbeilaufenden Fäden kennzeichnet.
Der Begriff „interner Flottierfaden" bezieht sich auf einen Flottierfaden, der zwischen den benachbarten Oberflächen der Maschinenseitenlage und der Papierseitenlage vorbeiläuft.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen:
1 bis 18 inklusive sind sequenzielle schematische Schnittzeichnungen einer ersten Ausführungsform der Erfindung, die die Wege jedes aufeinander folgenden Kettfadens in einer Wiederholung des Formiergewebe-Rapports darstellen;
19 stellt die Papierseitenlage der ersten Ausführungsform der Erfindung dar;
20 stellt die Maschinenseitenlage der ersten Ausführungsform der Erfindung dar;
21 ist ein Webdiagramm der ersten Ausführungsform der Erfindung;
22 ist ein Webdiagramm einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, das ebenfalls den Pfad eines Kettfadens in einer Wiederholung des Formiergewebe-Rapports darstellt und
23 ist ein Webdiagramm einer dritten Ausführungsform der Erfindung, das ebenfalls den Pfad eines Kettfadens in einer Wiederholung des Formiergewebe-Rapports darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme von zunächst 1 bis 18 stellen diese Figuren insgesamt gesehen den Pfad jeder der achtzehn einzelnen aufeinanderfolgenden Kettfäden 140 des allgemeinen Webrapports einer ersten Ausführungsform des Formiergewebes 100 gemäß der Erfindung dar. Die Kettfäden 140 in den fortlaufenden Figuren sind fortlaufend als Kettfaden A, Kettfaden B, Kettfaden C, bis zu sowie einschließlich Kettfaden R. Bei jeder der 1 bis 18 sind die Kettfäden 120 in der Papierseitenlage 102 im Querschnitt als die obere Lage dargestellt und die Kettfäden 130 in der Maschinenseitenlage 104 sind im Querschnitt als die untere Lage dargestellt. Die beiden Kettfäden-Sätze 120 und 130 sind von 1 bis 54 nummeriert.
Wie ersichtlich folgt jeder Kettfaden 140 einem identischen Pfad, wobei sie in einem Rapport des Webmusters der Papierseitenlage 102 zwei Webstellen 105 und 107 bilden, wobei jede davon zwei Webpunkte 106 und 108 sowie 110 und 112 (1) und in einem Rapport des Webmusters der Maschinenseitenlage 104 zwei Flechtpunkte 114 und 116 umfasst, dargestellt für Kettfaden A als 114a, 116a, für Kettfaden B als 114b, 116b, etc. Von der linken Seite der Figuren aus gesehen folgt Flechtpunkt 114 dem Webpunkt 108 in jedem Rapport und geht dem Webpunkt 110 voran.
Unter Bezugnahme des Pfads des in 1 dargestellten Kettfadens A ist jedes Paar an Webpunkten 106, 108 sowie 110, 112 jeweils an jeder Webstelle 105 durch zwei Schussfäden 120 der Papierseitenlage getrennt, die in 1 als Schussfäden 2 und 4 sowie 29 und 31 der Papierseitenlage illustriert sind, und bildet daher einen internen Flottierkettfaden desselben.
Unter Bezugnahme der 1, 2 und 3, welche jeweils den Pfad der Kettfäden A, B und C darstellen, ist ersichtlich, dass der Schussfaden 3 der Maschinenseitenlage, der mit dem Kettfaden B am Flechtpunkt 116b verflochten ist, auch direkt unterhalb der ersten Webstelle 105 des Kettfadens A verläuft, die an den Schussfäden 1 und 5 der Papierseitenlage auftritt, und dann im Wesentlichen unterhalb der ersten Webstelle 107 des Kettfadens C vorbeiläuft, die an den Schussfäden 4 und 8 der Papierseitenlage auftritt.
Auf ähnliche Weise verläuft der Schussfaden 33 der Maschinenseitenlage, der am Flechtpunkt 114b mit dem Kettfaden B verflochten ist, direkt unterhalb der zweiten Flechtstelle 105 des Kettfadens C, die an den Schussfäden 31 und 35 der Papierseitenlage auftritt und verläuft ebenfalls im Wesentlichen unterhalb der zweiten Webstelle 107 des Kettfadens A, die an den Schussfäden 28 und 32 der Papierseitenlage auftritt.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 18 ist weiterhin ersichtlich, dass für jeden der Kettfäden A, B, C und für jeden der darauffolgenden Kettfäden D bis R jeder erste Flechtpunkt 114a, 114b, 114c, etc. sowohl vom unmittelbar vorangehenden Webpunkt 108 und jedem darauffolgenden Webpunkt 110 an demselben Kettfaden durch wenigstens drei Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage getrennt ist. Zum Beispiel ist in 1 der erste Flechtpunkt 114a am Schussfaden 18 der Maschinenseitenlage vom ersten Webpunkt 108 am Schussfaden 5 der Papierseitenlage durch die Kettfäden 6, 9, 12 und 15 der Maschinenseitenlage und vom zweiten Webpunkt 110 am Schussfaden 28 der Papierseitenlage durch die Schussfäden 21, 24 und 27 der Maschinenseitenlage getrennt. Auf ähnliche Weise ist jeder zweite Flechtpunkt 116a, 116b, 116c, etc. vom unmittelbar vorangehenden Webpunkt 112 und jeder darauffolgende Webpunkt 106 durch wenigstens drei Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage getrennt.
Weiter unter Bezugnahme von 1 bis 18 ist ferner zu bemerken, dass jeder Schussfaden 130 der Maschinenseitenlage eine externe Flottierfadenlänge in der maschinenseitigen Oberfläche von 15 Kettfäden 140 der Maschinenseitenlage aufweist. Der Schussfaden 18 der Maschinenseitenlage weist zum Beispiel einen Flechtpunkt 114a mit dem Kettfaden A auf und ein zweiter Flechtpunkt 116c mit dem Kettfaden C, hat jedoch keine zusätzlichen Flechtpunkte im Rapport der Maschinenseitenlage, wodurch er unterhalb und auf der Maschinenseite jeder der fünfzehn Kettfäden D bis R vorbeiläuft. Auf ähnliche Weise weist der Schussfaden 42 der Maschinenseitenlage einen Flechtpunkt 116a mit dem Kettfaden A und einen zweiten Flechtpunkt 114q mit dem Kettfaden Q, jedoch keine zusätzlichen Flechtpunkte im Rapport der Maschinenseitenlage auf, wodurch er unterhalb und auf der Maschinenseite jeder der fünfzehn Kettfäden B bis P vorbeiläuft.
Es ist weiterhin ersichtlich, dass bei jeder beliebigen Gruppe aus drei benachbarten Kettfäden 140 in einem Rapport des allgemeinen Webmusters die ersten und dritten Kettfäden 140 sich jeweils einmal, d.h. entweder am Flechtpunkt 114 oder am Flechtpunkt 116, jedoch nicht an beiden, mit einem gewöhnlichen Schussfaden 130 der Maschinenseitenlage verflechten. Dadurch werden die Kettfäden A und C an deren entsprechenden Flechtpunkten 114a und 116c durch den Kettfaden B getrennt. Auf ähnliche Weise werden Kettfäden Q und A an deren entsprechenden Flechtpunkten 114q und 116a durch den Kettfaden R getrennt. Der Effekt dieses Aspekts dieses zweiten Rapports kann in 20 betrachtet werden, in welcher der Flechtpunk 114 angezeigt ist.
Ein Ergebnis dieses Musters von Paaren an Flechtpunkten 114 oder 116 stellt eine Erhöhung des Kräuselungsdifferenzials an Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage an diesen Punkten dar, welches diese dazu veranlasst, sich nach außen, weg von der maschinenseitigen Oberfläche der Maschinenseitenlage 104 zu biegen, wodurch deren Hervortreten erhöht wird. Dies führt zu einer Erhöhung des verfügbaren Verschleißvolumens der Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage, die einer Reibung ausgesetzt sind, wodurch wiederum die Betriebslebensdauer des Gewebes erhöht wird.
Unter weiterer Bezugnahme auf 1 bis 18 ist ersichtlich, dass jeder aufeinanderfolgende Kettfaden 140 einem identischen Pfad folgt, dessen Muster vom Muster des unmittelbar vorangehenden Kettfadens 140 um die gleiche Anzahl an Schussfäden 120 der Papierseitenlage und um die gleiche Anzahl an Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage versetzt ist. Unter Bezugnahme auf 1 bis 4 tritt, zum Beispiel, der erste Webpunkt 106 des Kettfadens A mit dem Schussfaden 1 der Papierseitenlage auf und der erste darauffolgende Flechtpunkt 106 des Kettfadens B tritt mit dem Schussfaden 16 der Papierseitenlage auf. Der erste darauffolgende Webpunkt 106 des Kettfadens C tritt mit dem Schussfaden 31 der Papierseitenlage auf und der erste darauffolgende Webpunkt 106 des Kettfadens D tritt mit dem Schussfaden 46 der Papierseitenlage auf. Dadurch ist bei dieser ersten Ausführungsform ersichtlich, dass der Versatz 10 Schussfäden 120 der Papierseitenlage umfasst, wobei der darauffolgende Webpunkt 106 auf dem zehnten Schussfaden 120 der Papierseitenlage vom Webpunkt 106 auf dem vorangehenden Kettfaden 140 liegt. Auf ähnliche Weise umfasst der Versatz ebenfalls fünf Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage, wobei jeder Flechtpunkt 114 oder 116 auf dem sechsten Schussfaden 130 der Maschinenseitenlage vom entsprechenden Flechtpunkt 114 oder 116 auf dem vorangehenden Kettfaden 140 liegt.
Aus 1 bis 18 ist weiterhin ersichtlich, dass jeder Flechtpunkt 114 in der Maschinenseitenlage 104 jeweils im Wesentlichen unterhalb einer zentralen Stelle 115 in der Papierseitenlage 102 zwischen dem zweiten Flechtpunkt 108 und dem nächsten folgenden Webpunkt 110 angeordnet ist. Auf ähnliche Weise ist jeder Flechtpunkt 116 in der Maschinenseitenlage im Wesentlichen unterhalb einer zentralen Stelle zwischen dem zweiten Webpunkt 112 und dem nächsten darauffolgenden Webpunkt 106 angeordnet. Bei der in 1 bis 18 dargestellten Ausführungsform ist die erste zentrale Stelle 115 vom Webpunkt 108 durch acht Schussfäden 120 der Papierseitenlage und vom Webpunkt 110 durch sechs Schussfäden 120 der Papierseitenlage getrennt. Die zweite zentrale Stelle 117 ist vom Webpunkt 112 durch sechs Schussfäden 120 der Papierseitenlage und vom nächsten darauffolgenden Webpunkt 106 durch acht Schussfäden 120 der Papierseitenlage getrennt.
Diese Anordnung aus Flecht- und Webpunkten ist für jeden der Kettfäden A bis R in den 1 bis 18 konstant.
Weiterhin unter Bezugnahme auf 1 bis 18 ist ferner ersichtlich, dass im Rapport der Papierseitenlage 102 die Webpunkte derart angeordnet sind, dass sich für jede Webstelle 105 oder 107 auf einem ausgewählten Kettfaden 140, der ein Paar von Webpunkten 106, 108 oder 110, 112 umfasst, ein Webpunkt auf jedem der zweiten vorangehenden und zweiten darauffolgenden Kettfäden 140 auf dem Schussfaden 120 der Papierseitenlage zwischen den Schussfäden der Papierseitenlage befindet, mit dem sich der ausgewählte Kettfaden 140 verwebt. Wird zum Beispiel der Kettfaden C in 3 als der ausgewählte Kettfaden 140 angenommen, umfasst die erste Webstelle 105 Webpunkte 106 und 108 jeweils auf den Schussfäden 4 und 8 der Papierseitenlage. Der zweite vorangehende Kettfaden 140 wäre dann ein Kettfaden A (1), der einen Webpunkt 108 mit einem Schussfaden 5 der Papierseitenlage aufweist. Der zweite darauffolgende Kettfaden 140 ist der Kettfaden E (5), der einen Webpunkt 106 mit dem Schussfaden 7 der Papierseitenlage aufweist. Auf ähnliche Weise haben bei der zweiten Webstelle 107 auf dem Kettfaden C (3) die Webpunkte 110, 112 Schussfäden 31 und 35 der Papierseitenlage. Der entsprechende Webpunkt 112 auf dem Kettfaden A (1) hat einen Schussfaden 32 der Papierseitenlage und der entsprechende Webpunkt 110 mit dem Kettfaden E (5) hat einen Schussfaden 34 der Papierseitenlage. Ein ähnliches Muster kann unter Berücksichtigung der Webpunkte 106, 108 und 110, 112 auf jedem Kettfaden 140 identifiziert werden.
Weiterhin ist in 21 ersichtlich, dass dieses räumliche Verhältnis der Webpunkte 106, 108 und 110, 112 auf die aufeinanderfolgenden, sich abwechselnden Kettfäden 140 eine Reihe von im Wesentlichen Rhomboid-Stützzonen 142 mit identischer Konfiguration umfasst. Zwei Beispiele werden in 21 dargestellt, bei denen die Kettfäden 1, 3 und 5 mit den Kettfäden A, C und E in 1, 3 und 5 übereinstimmen.
Der Effekt dieser Stützzonen 142 bewirkt, dass ein Stützeffekt auf den Schussfäden 120 der Papierseitenlage an jeder Webstelle 105 und 107 bereitgestellt wird, wobei es sich herausgestellt hat, dass dieser den Vorteil hat, eine eventuelle Tendenz der Zwillingsbildung der Paare an Schussfäden 120 der Papierseitenlage weiter zu reduzieren.
Wie oben besprochen kann das Ausmaß der Zwillingsbildung der Paare an Fäden in den Geweben gemäß der vorliegenden Erfindung derart reduziert werden, dass das Verhältnis der Entfernung zwischen den Fäden mit Zwillingsbildung und den benachbarten Fäden ohne Zwillingsbildung weniger als 0,1:1 oder 10 beträgt und bevorzugt zwischen 0,05:1 und 0:1 oder 5 % bis Null beträgt.
Unter Bezugnahme auf 1 bis 18 und 21, und wie bereits oben festgestellt, umfasst die erste Ausführungsform daher ein Formiergewebe 100 mit einem allgemeinen Rapport, das achtzehn aufeinanderfolgende Kettfadenpfade erfordert und in der Papierseitenlage 102 einen ersten Rapport aufweist, der 36 Schussfäden 120 der Papierseitenlage umfasst. Der zweite Rapport in der Maschinenseitenlage 104 umfasst über die gleiche Entfernung 18 Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage.
Daher ist ersichtlich, dass das Formiergewebe gemäß dieser Ausführungsform einen ersten Rapport von 3N mal 6N und einen zweiten Rapport von 3N mal 3N aufweist. Bei dem Gewebe gemäß dieser Ausführungsform ist daher ersichtlich, dass 3N 18 ist und N = 6.
Bei der in 1 bis 18 und 21 dargestellten ersten Ausführungsform beträgt das Verhältnis der Schussfäden 120 der Papierseitenlage zu den Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage 2:1.
Die Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage weisen nicht unbedingt denselben Durchmesser auf wie die Schussfäden 120 der Papierseitenlage und weisen bevorzugt einen größeren Durchmesser als diese auf. In der US 6,112,774 schlägt Wilson vor, dass jeder QR-Faden in der Maschinenseitenlage eventuell mit einem QR-Faden in der Papierseitenlage ausgerichtet sein muss. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass obwohl die 18 Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage dieselbe Entfernung in der Maschinenrichtung einnehmen, wie die 36 Schussfäden 120 der Papierseitenlage, keiner der Schussfäden der Maschinenseitenlage spezifisch mit einem beliebigen der Schussfäden 120 der Papierseitenlage ausgerichtet sein muss.
In 19, welche die papierseitige Oberfläche der Papierseitenlage 102 darstellt, ist ersichtlich, dass der erste Rapport zu regelmäßigen Rahmenöffnungen 150 führt. Wie oben dargelegt, hat es sich herausgestellt, dass dieses Merkmal zu verbesserten Abflusseigenschaften der Papierseitenlage eines doppellagigen Formiergewebes beiträgt. Es ist weiterhin ersichtlich, dass die im Wesentlichen rechteckigen Öffnungen 150 gewissermaßen länger in der QR sind, als in der MR. Wie oben dargelegt, trägt dieses Merkmal zur QR-Unterstützung der Papierherstellungsfasern bei, die in der anfangenden Papierbahn überwiegend in MR orientiert sind. Abbildung „b" nach Beran, die zur Berechnung des Faserverstärkungsindexes verwendet wird und wie durch das im oben genannten CPPA-Datenblatt beschriebene Verfahren festgelegt wird, für die Gewebe gemäß dieser Erfindung beträgt wenigstens 0,8 und liegt eher bevorzugt zwischen 0,8 und 1,0 und beträgt am meisten bevorzugt 1,0, was ein Anzeichen dafür ist, dass sämtliche Schussfäden 120 der Papierseitenlage zur Unterstützung der Papier herstellenden Fasern beitragen.
Weiterhin unter Bezugnahme auf 19 umfasst eine typische Webstelle 105 aus Schussfäden 120 und Kettfäden 140 der Papierseitenlage Webpunkte 106 und 108. Eine Stützzone 142 ist ebenfalls dargestellt.
In 20, welche die maschinenseitige Oberfläche der Maschinenseitenlage 104 darstellt, sind die Flechtpunkte 114 und 116 der Schussfäden 130 und Kettfäden 140 der Maschinenseitenlage ersichtlich. Indem man den Pfad jedes Kettfadens 140 auf jeder beliebigen Seite eines Flechtpunkts 114 oder 116 verfolgt, ist weiterhin ersichtlich, dass jeder der beiden Kettfäden 140, die benachbart zu deren entsprechenden Flechtpunkten 114 und 116 zu sein scheinen, in der Tat durch einen dritten Kettfaden 140 getrennt ist.
Eine zweite Ausführungsform des doppellagigen Formiergewebes gemäß der Erfindung ist in 22 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind die Papierseitenlage 102 und die Maschinenseitenlage 109 jeweils in ein 9-Fach Satin-Webmuster verwebt, wobei N = 3 ist. Das Webdiagramm in 22 stellt einen Rapport in der MR und zwei Rapports in der QR der Webmuster sowohl der Papierseitenlage als auch der Maschinenseitenlage dar. Wie deutlicher aus dem Diagramm, das den Pfad eines Kettfadens 140 illustriert, ersichtlich ist, befindet sich in jeder Wiederholung des Rapports in der Papierseitenlage 102 eine einzelne Webstelle 105, bei der jedes Paar an Webpunkten 106, 108 durch zwei Schussfäden 120 der Papierseitenlage getrennt ist. Der Kettfaden 1 ist zum Beispiel mit den Schussfäden 1 und 5 der Papierseitenlage verflochten, die wiederum durch die Schussfäden 2 und 4 der Papierseitenlage getrennt sind. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch jeder Kettfaden 140 an jedem Flechtpunkt 114 mit einem benachbarten Paar an Schussfäden der Maschinenseitenlage verflochten, die im Kettfaden-Pfaddiagramm in 22 als Schussfäden 15 und 18 der Maschinenseitenlage dargestellt sind.
Es ist weiterhin aus 22 ersichtlich, dass für alle drei Kettfäden 140 der erste und dritte Kettfaden 140 mit einem gewöhnlichen Schussfaden 130 der Maschinenseitenlage verflochten ist. Daher ist zum Beispiel der Kettfaden 1 mit den Schussfäden 15 und 18 der Maschinenseitenlage verflochten und der Kettfaden 3 ist mit den Schussfäden 18 und 21 der Maschinenseitenlage verflochten. Auf ähnliche Weise ist der Kettfaden 2 mit den Schussfäden 3 und 6 der Maschinenseitenlage verflochten und der Kettfaden 4 ist mit den Schussfäden 6 und 9 der Maschinenseitenlage verflochten. Wie bezüglich der ersten Ausführungsform bereits erwähnt, hat sich herausgestellt, dass dieses Muster aus Flechtpunkten 114 das Kräuselungsdifferenzial der Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage erhöht, wodurch sie mehr auf der maschinenseitigen Oberfläche der Maschinenseitenlage hervorstehen und daher zusammen mit den Effekten der längeren Flottierfadenlängen der Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage zu einer entsprechenden Erhöhung der Betriebslebensdauer des Gewebes führt.
Es hat sich herausgestellt, dass das Verflechten jedes Kettfadens 140 mit zwei benachbarten Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage bei dieser Ausführungsform den zusätzlichen Vorteil bereitstellt, dass ein Faden mit einem größeren Durchmesser als Schussfaden der Maschinenseitenlage verwendet werden kann, wodurch die Betriebslebensdauer des Gewebes zusätzlich noch erhöht werden kann.
Bei dieser Ausführungsform enthält der Rapport in der Papierseitenlage 120, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, ebenfalls Stützzonen 142. Ebenfalls unter Bezugnahme auf 22, ist zum Beispiel der Kettfaden 3 mit den Schussfäden 4 und 8 der Papierseitenlage verwebt, der Kettfaden 1 ist mit dem Schussfaden 5 der Papierseitenlage verwebt und der Kettfaden 5 ist mit dem Schussfaden 7 der Papierseitenlage verwebt.
Eine dritte Ausführungsform des doppellagigen Formiergewebes gemäß der Erfindung wird in 23 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Papierseitenlage 102 und die Maschinenseitenlage 104 jeweils in einem 9-Fach Satin-Webmuster verwebt, wobei N = 3 ist. Das Webdiagramm in 23 stellt eine Wiederholung in der MR und zwei Wiederholungen in der QR für die Rapports sowohl der Papierseitenlage als auch der Maschinenseitenlage dar. Bei dieser Ausführungsform ist in jedem Rapport in der Papierseitenlage 102 eine einzelne Webstelle 105 vorhanden, an welcher jeweils ein Paar an Webpunkten 106, 108 durch zwei Schussfäden 120 der Papierseitenlage getrennt ist. In 23 ist zum Beispiel der Kettfaden 1 mit den Schussfäden 2 und 6 der Papierseitenlage verwoben, die durch die Schussfäden 3 und 5 der Papierseitenlage getrennt sind.
Bei dieser Ausführungsform enthält der Rapport in der Papierseitenlage 120 auf ähnliche Weise wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform, ebenfalls Stützzonen 142. Wieder unter Bezugnahme auf 23 ist zum Beispiel der Kettfaden 3 mit den Schussfäden 5 und 9 der Papierseitenlage verwoben, der Kettfaden 1 ist mit dem Schussfaden 6 der Papierseitenlage verwoben und der Kettfaden 5 ist mit dem Schussfaden 8 der Papierseitenlage verwoben. Es ist ersichtlich, dass die Papierseitenlage 102 eine einheitliche Stützfläche für die anfangende Bahn darstellt und einen Faserverstärkungsindex von ungefähr 1 aufweist.
Bei dieser Ausführungsform unterscheidet sich das Muster der Flechtpunkte 114 von dem der ersten beiden Ausführungsformen, indem es kein Verflechten jedes eines ersten und dritten Kettfadens 140 mit einem gewöhnlichen Schussfaden 130 der Maschinenseitenlage beinhaltet. Das Muster dieser Ausführungsform kann einen etwas mehr reduzierten maximalen Durchmesser erfordern, der für die Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage verwendet werden kann, als der, welcher bei der ersten oder zweiten Ausführungsform verwendet werden kann. Eine eventuell bestehende Einschränkung der verlängerten Betriebslebensdauer kann jedoch durch das erhöhte Verschleißpotenzial ausgeglichen werden, welches sich von den Flottierfadenlängen von 8 für die Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage ableitet.
Die Kettfäden 140 können aus jedem beliebigen geeigneten Polymermaterial bestehen und weisen bevorzugt einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf, obwohl auch ovale, elliptische und andere geometrisch geformte Querschnitte verwendet werden können. Die Abmessungen der Kettfäden 140, der Schussfäden 120 der Papierseitenlage und der Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage können je nach verschiedenen Faktoren ausgewählt werden, einschließlich dem bezweckten Endverbrauch, insbesondere der bezweckten Papierqualität.
Experimentelle Gewebe, die gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung gewebt worden sind, enthalten Schussfäden 130 der Maschinenseitenlage mit einem kreisförmigen Querschnitt und mit einem Durchmesser von 0,45 mm. Diese bestanden entweder aus Polyethylen Terephthalat (PET) oder abwechselnd aus Polyester und Nylon-6 oder Nylon-6/6. Verschleißfeste Fäden, die Polymermischungen aus PET und thermoplastischem Polyurethan umfassen, wie sie zum Beispiel von Bhatt et al., in der US 5,502,120 offenbart sind, haben sich ebenfalls beim Erhöhen des Verschleißpotenzials des Formiergewebes gemäß der Erfindung als effektiv herausgestellt. Fadendurchmesser in einem Bereich von 0,40 mm bis 0,50 mm ergaben zufriedenstellende Ergebnisse.
Bei den Schussfäden 120 der Papierseitenlage wurde ein PET-Polyester mit einem kreisförmigen Querschnitt und einem Durchmesser von 0,26 mm verwendet, die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass ein Bereich von 0,17 mm bis wenigstens 0,26 mm zufriedenstellende Ergebnisse abgeben würde.
Bei den Kettfäden 140 stellten sich Fäden mit hohen Modulen als ganz besonders geeignet heraus, wie zum Beispiel diejenigen, die Polyethylen Naphthalat (PEN) umfassen. Diese Fäden weisen einen kreisförmigen Querschnitt und einen Durchmesser in einem Bereich von 0,20 mm bis 0,25 mm auf. Fäden, die aus diesen Materialien hergestellt sind, neigen dazu, ihre Kräuselung nach dem Weben und Thermofixieren besonders gut beizubehalten und die resultierenden Gewebe weisen eine reduzierte Neigung zur Ausdehnung auf. Aufgrund ihres hohen Modus ist es möglich, dünnere Fäden als vergleichbare Fäden aus PET zu verwenden, während die vergleichbaren physikalischen Eigenschaften bewahrt werden. Dies stellt die Möglichkeit bereit, Kettfäden 140 aus PEN zu verwenden, um die Kettfüllung zu reduzieren und ermöglicht daher einen rascheren Abfluss des Wassers aus der anfangenden Bahn, falls dies in einer bestimmten Situation erwünscht ist.
Der Fachmann kann die in den Geweben der Erfindung eingesetzten Fadenstärken und Materialien derart variieren, um die vorherrschenden Konditionen und Parameter zur Verwendung in der bestimmten Papierherstellungsmaschine anzupassen.
Die Gewebe gemäß der Erfindung werden im Allgemeinen flach gewebt und danach geschnitten und gesäumt, um den erforderlichen Endloskrängel des Gewebes bereitzustellen.

Claims

Doppellagiges Formiergewebe (100) für eine Papierherstellungsmaschine, das in einem allgemeinen Rapport gewebt ist, umfassend Schussfäden (120) der Papierseitenlage (102), Schussfäden (130) der Maschinenseitenlage (104) sowie Kettfäden (140) in Kombination, wobei die Schussfäden (120) der Papierseitenlage mit den Kettfäden (140) in einem ersten Geweberapport verwebt sind und die Schussfäden (130) der Maschinenseitenlage mit den Kettfäden (140) in einem zweiten Geweberapport verflochten sind, dadurch gekennzeichnet, dass (i) das Formiergewebe (100) in einem allgemeinen Rapport verwebt ist, das 3N-Fächer erfordert, wobei N für eine ganze Zahl steht und wenigstens 2 beträgt; (ii) für jeden Kettfaden (140) der erste Geweberapport Webestellen (105, 107) enthält, umfassend einen ersten und einen zweiten Webpunkt (106, 108), wobei jeder der genannten ersten und zweiten Webpunkte (106, 108) durch einen internen Flottierkettfaden aus wenigstens zwei Schussfäden (120) der Papierseitenlage getrennt ist; (iii) für jeden Kettfaden (140) der zweite Geweberapport eine Reihe von Flechtpunkten (114, 116) enthält, an denen jeder verflochtene Schussfaden (130) der Maschinenseitenlage ebenfalls im Wesentlichen unterhalb einer Webstelle (105, 107) der Schussfäden (120) der Papierseitenlage und an jedem benachbarten Kettfaden (140) vorbeiläuft. (iv) für jeden Kettfaden (140) jeder der ersten und zweiten Webpunkte (106, 108) mit einem Schussfaden (120) der Papierseitenlage von einem benachbarten Flechtpunkt (114, 116) der Maschinenseitenlage durch wenigstens zwei Schussfäden (130) der Maschinenseitenlage getrennt sind und (v) eine maschinenseitige Oberfläche der Maschinenseitenlage (104) exponierte Flottierschussfäden der Maschinenseitenlage mit einer Flottierfadenlänge L enthält, die als L = 3N –M definiert ist, wobei M für eine ganze Zahl steht und wenigstens 1 beträgt.
Formiergewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Kettfaden (140) jeder der ersten und zweiten Webpunkte (106, 108) mit einem Schussfaden (120) der Papierseitenlage von einem benachbarten Flechtpunkt (114, 116) der Maschinenseitenlage durch wenigstens drei Schussfäden (130) der Maschinenseitenlage getrennt ist.
Formiergewebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kettfaden (140) einem identischen Pfad folgt.
Formiergewebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich jeder aufeinanderfolgende Flechtpunkt (114, 116) in der Maschinenseitenlage (104) im Wesentlichen unterhalb einer zentralen Stelle (115, 117) zwischen dem zweiten Webpunkt (108) jeder Webstelle (115, 117) und dem ersten Webpunkt (106) einer benachbarten darauffolgenden Webstelle (115, 117) befindet.
Formiergewebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich für jeden Kettfaden (140) die Anzahl der Schussfäden (130) der Maschinenseitenlage zwischen jedem Flechtpunkt (114, 116) und einem unmittelbar vorhergehenden Webpunkt (108) von der Anzahl der Schussfäden (130) der Maschinenseitenlage zwischen demselben Flechtpunkt (114, 116) und einem unmittelbar darauffolgenden Webpunkt (106) unterscheidet.
Formiergewebe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Anzahl der Schussfäden (120) der Papierseitenlage zur Anzahl der Schussfäden (130) der Maschinenseitenlage von 2:1 bis 1:1 beträgt.
Formiergewebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das das Verhältnis 2:1 beträgt.
Formiergewebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim ersten Geweberapport um ein 3N- mal 6N-Rapport und beim zweiten Geweberapport um ein 3N- mal 3N-Rapport handelt.
Formiergewebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Flechtpunkt (114, 116) der Maschinenseitenlage jeder Kettfaden (140) mit einem Paar benachbarten Schussfäden (130) der Maschinenseitenlage verflochten ist.
Formiergewebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Konstruktionsmaterial der Schussfäden (130) der Maschinenseitenlage ein verschleißfestes Polymer umfasst.
Formiergewebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das verschleißfeste Polymer ausgewählt ist aus Polyethylenterephthalat, Nylon-6, Nylon-6/6 und Polymermischungen.
Formiergewebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Konstruktionsmaterial der Schussfäden (130) der Maschinenseitenlage aus einer Polymermischung besteht und Polyethylenterphthalat sowie ein thermoplastisches Polyurethan umfasst.
Formiergewebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Konstruktionsmaterial der Kettfäden (130) ein Polymer enthält, das ausgewählt ist aus Polyethylenterepthalat und Polyethylennaphthalat.
Formiergewebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abbildung „b" nach Beran zur Berechnung eines Faserverstärkungsindexes (wie im CPPA-Datenblatt G-18 (Rev. Nov. 1994) beschrieben) bezüglich der Schussfäden (120) der Papierseitenlage in einem Bereich von 0,8 bis 1,0 liegt.
Formiergewebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildung „b" nach Beran 1,0 beträgt.
Formiergewebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei sich für jede Gruppe bestehend aus fünf benachbarten Kettfäden (140) jede Webstelle (105, 107) des dritten Kettfadens (140) mit einer Webstelle (105, 107) jeder der ersten und fünften Kettfäden (140) verbindet, um eine Rhomboid-Stützzone (142) in der PS-Lage zu bilden.
Formiergewebe nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei es sich bei dem ersten Geweberapport um ein 3N- mal 6N-Rapport, beim zweiten Geweberapport um ein 3N- mal 3N-Rapport handelt und das allgemeine Rapport 9 Fächer oder eine Vielzahl davon in der Webmaschine erfordert.