DE60221029T2

DE60221029T2 - Gewebe für industrielle verfahren

Info

Publication number: DE60221029T2
Application number: DE2002621029
Authority: DE
Inventors: Michael J. Simpsonville JOYCE; Maryann C. Foxboro KENNEY
Original assignee: Albany International Corp
Current assignee: Albany International Corp
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2022-08-24
Also published as: US20030060109A1; BR0212748A; EP1430179B1; ATE366335T1; ES2289148T3; TWI229712B; JP2005503498A; CN1558971A; DE60221029D1; CA2459485C; AU2002331713B2; US6726809B2; CN1267607C; CA2459485A1; NO20041655L; ZA200401843B; EP1430179A1; KR20040045441A; MXPA04002052A; JP4780914B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf endlose Gewebe und insbesondere auf Gewebe, die als industrielle Verfahrensgewebe beispielsweise bei der Herstellung von nass abgelegten Produkten verwendet werden, zum Beispiel bei der Herstellung von Papier, Karton, sanitären Geweben und handtuchartigen Artikeln; zur Herstellung von nass aufgelegter und trocken aufgelegter Pulpe; bei Verfahren auf dem Gebiet der Papierherstellung, zum Beispiel als Feststofffilter und in chemischen Waschanlagen; zur Herstellung von Textilartikeln und handtuchartigen Artikeln, welche durch Verfahren erhalten werden, bei denen eine Lufttrocknung mit durchgeleiteter Luft stattfindet; und auch zur Herstellung von nicht gewebten Stoffen, die durch Nassverfilzung (Nassverfahren), Schmelzblasen, Spinnvliesbildung usw. erhalten werden, sowie von aus Luft abgelagerten Nadelvliesen. Derartige Gewebe für industrielle Verfahren sind beispielsweise ungewebte Filze; Gewebe zum Prägen, Fördern und Unterstützen, die bei Verfahren zur Herstellung nicht gewebter Stoffe Verwendung finden, weiterhin Filtergewebe und Filtertücher. Diese Aufzählung ist nicht abschliessend. Der Ausdruck "Gewebe für industrielle Verfahren" schliesst auch alle anderen Gewebe (Formgewebe, Pressgewebe und Trocknergewebe) ein, die in der Papiermaschine zum Transport des Papierstoffes durch sämtliche Stufen des Verfahrens der Papierherstellung Verwendung finden, ohne darauf eingeschränkt zu sein. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf Gewebe der Gruppe, die die Behandlung von fliessenden Medien verbessern, indem sie mit Hohlräumen auf der Rückseite und/oder mit inneren Hohlräumen versehen sind, die von Mustern gebildet werden, die in das Gewebe eingeprägt sind.
Hintergrund der Erfindung
Bei der Herstellung von Papier wird eine cellulosehaltige Faserbahn gebildet, indem zunächst eine faserhaltige Aufschlämmung, nämlich eine wässrige Dispersion von Cellulosefasern, nach dem Formkasten der Papiermaschine auf ein vorlaufendes Formgewebe aufgegeben wird. Aus der Aufschlämmung wird durch das Formgewebe eine grosse Menge Wasser abgezogen, und es bleibt eine Bahn aus Cellulosefasern auf der Oberfläche des Formgewebes zurück. Normalerweise gelangt die frisch gebildete Bahn aus Cellulosefasern aus der Formstation in eine Pressstation, in der mehrere Pressspalte vorhanden sind. Die Bahn aus Cellulosefasern geht durch die Walzenspalte der Pressen hindurch, wobei die Bahn von einem Pressengewebe unterstützt wird, oder wie es oft der Fall ist, zwischen zwei Pressengeweben läuft. In den Walzenspalten der Pressen werden auf die Bahn aus Cellulosefasern Druckkräfte ausgeübt, welche weiteres Wasser aus der Bahn ausquetschen und die Cellulosefasern in der Bahn miteinander verbinden, wodurch aus der cellulosehaltigen Faserbahn eine Papierbahn entsteht. Dabei wird das Wasser von dem oder den Pressengeweben abgefangen und im Idealfall nicht wieder auf die Papierbahn zurückgegeben.
Bei einigen Anwendungen wurden die üblichen Pressen mit dem Walzenspalt durch Pressen mit langem Walzenspalt (LNP) ersetzt. Die LNP besteht aus einer Walze, einem Band und einem Druckschuh, der gegenüber der Walze angeordnet ist und Druck auf die Faserbahnen und die Pressengewebe der Papiermaschine ausübt, welche die Bahnen durch den Walzenspalt transportieren. Aufgrund der Dimensionen bietet eine LNP eine grössere Pressfläche als diejenige eines üblichen Walzenspaltes, der zwischen zwei Presswalzen gebildet wird. Die Transportbänder, die auf den LNP laufen, werden als Pressschuhbänder bezeichnet. Diese Pressschuhbänder sind auf mindestens einer Seite mit einem Harz beschichtet, welches das Band gegen Öl, Wasser und Luft undurchlässig macht, und sie können auch auf beiden Seiten beschichtet sein. Beispiele dieser Arten von Förderbändern sind in der Technik bekannt. Die USA-Patentschriften Nr. 5'234'551 und 5'238'537 offenbaren Pressschuhbänder auf einer LNP.
Schliesslich gelangt die Papierbahn in eine Trockenstation, in der mindestens eine Reihe von rotierenden Trockenzylindern angeordnet ist, die von innen mit Dampf beheizt werden. Die frisch gebildete Papierbahn wird in einer Kurvenbahn nacheinander mit Hilfe eines Trocknergewebes, welches die Papierbahn fest gegen die Oberfläche des Zylinders drückt, um jeden Zylinder geführt. Die beheizten Walzen vermindern den Wassergehalt der Papierbahn durch Verdampfung bis auf die gewünschte Konzentration.
Es ist zu unterstreichen, dass die Gewebe zur Papierbildung, zum Abpressen und Trocknen jeweils die Form geschlossener, endloser Schleifen auf der Papiermaschine aufweisen und nach Art von Transportbändern wirken. Weiterhin ist anzumerken, dass die Papierherstellung ein kontinuierliches Verfahren darstellt, welches mit einer beträchtlichen Geschwindigkeit abläuft. Dies bedeutet, dass der Faserstoff in der Formstation laufend auf das Formgewebe aufgebracht wird, während die frisch gebildete Papierbahn kontinuierlich auf Rollen aufgespult wird, nachdem sie aus der Trockenstation herausgeführt worden ist.
Bei der Herstellung einiger Erzeugnisse aus Papier, etwa von Servietten, Gesichtstüchern und Trockentüchern, verbessert oder ersetzt beispielsweise ein Trocknen mit durchströmender Luft die oben beschriebene Entwässerung mit beheizten Pressen. Beim Trocknen mit Durchluft wird die frisch gebildete Bahn aus Cellulosefasern vom Formgewebe unmittelbar einem Gewebe zur Durchlufttrocknung übergeben (TAD), welches luftdurchlässig ist. Dann wird durch die Bahn aus Cellulosefasern und durch das TAD-Gewebe Heissluft hindurchgeleitet, um die Entwässerung fortzusetzen. Die Luft formt die Trockentücher oder die anderen Papiergebilde mit der Topographie des TAD-Gewebes, wodurch die Bahn eine dreidimensionale Struktur erhält.
Bei anderen Anwendungsformen kann das Gewebe bei der Herstellung nicht gewebter Textilartikel nach den Verfahren der Nassauflage, der Trockenauflage, des Schmelzblasens und der Spinnvliesbildung eingesetzt werden.
Je nach dem herzustellenden Erzeugnis kann es erwünscht sein, dass dieses an der Oberfläche ein Muster aufweist. Es ist bekannt, das Produkt durch den Spalt zweier Walzen zu leiten, von denen mindestens die eine Walze ein eingraviertes Muster aufweist, welches dann auf das Erzeugnis oder das Papier übertragen wird. Beispiele dieses Verfahrens finden sich in den US-Patentschriften Nr. 4'526'652 ; 5'126'015 und 5'766'416 .
Den gleichen Effekt erhält man jedoch auch durch die Verwendung von geprägten Geweben, welche zur Übertragung der Prägung auf das herzustellende Erzeugnis dienen. Beispielsweise wurde schon früh ein TAD-Gewebe beschrieben, nämlich in der US-Patentschrift Nr. 3'301'746 , welches eine Mehrbereichsstruktur auf der Bahn erzeugte, indem das Webmuster auf die Bahn übertragen wurde.
Eine Verbesserung dieses Verfahrens stellte der Auftrag einer Beschichtung des gewebten Substrats mit einem strukturierten Harz dar. Beispiele derartiger Gewebe befinden sich in den folgenden US-Patentschriften: 4'514'345 ; 4'528'239 ; 4'529'480 ; 4'637'859 und 5'066'532 .
Ein weiteres Verfahren zum Erzeugen einer Prägung auf einem Gewebe wird im Dokument WO 98/27277 vorgestellt, welches ein Gewebe für die Papierfabrikation beschreibt, das aus der Kombination einer Fasermatte mit einem Gewebe besteht, das eine geprägte Oberfläche aufweist. Dabei wird die Fasermatte an der Oberfläche mit einem Muster versehen, während sich die Fasermatte im geschmolzenen Zustand befindet. Eine Weiterentwicklung dieses Verfahrens kann dem Dokument WO 99/09247 entnommen werden.
Auf alternative Art und Weise kann das Gewebe auch eine laminierte Struktur sein, wobei die obere Schicht geprägt ist, wie in der US-Patentschrift Nr. 4'541'895 beschrieben wird.
Das Dokument EP-0'999'306 beschreibt ein Gewebe für industrielle Verfahren in Form einer Endlosschleife, welches nach Art eines Transportbandes arbeitet und zur Herstellung eines Produktes verwendet wird, aus dem eine Flüssigkeit abgezogen wird, während sich dieses Produkt auf dem Gewebe befindet. Dieses besteht aus einem Substrat mit einer oberen Fläche und einer unteren Fläche und einer Nenndicke entlang einer Ebene, wobei sich das genannte Produkt auf der oberen Fläche befindet, und die untere Fläche des Substrats ist mit einem Prägemuster versehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gewebe für industrielle Verfahren und zur Verwendung als Formgewebe, Pressengewebe, Trockengewebe, Durchluft-Trocknungs-Gewebe (TAD), Gewebe zur Behandlung von Pulpen oder als Verfahrensgewebe, das bei der Herstellung nicht gewebter Textilmaterialien eingesetzt wird und als Endlosschleife vorliegt. Das Gewebe erfüllt die Aufgabe eines Transportbandes. Das erfindungsgemässe Gewebe kann ebenfalls zum Entwässern von Aufschlämmungen oder als Gewebe zum Verdicken in einem Verdicker mit doppeltem Walzenspalt ("DNT") eingesetzt werden, in dem entfärbter Papierstoff entwässert wird. Das Gewebe kann als solches nach vorgewählten topographischen Merkmalen mit einem Muster geprägt sein, welches der vorgesehenen Verwendung des Endproduktes angepasst ist.
Nach einem Aspekt der Erfindung weist das Gewebe für industrielle Verfahren eine mit einem Prägemuster versehene Unterseite auf und wird in Kombination mit einem belüfteten oder unbelüfteten Pressschuhband verwendet. Wenn dieses Pressschuhband eine glatte oder mit Sacklöchern versehene Oberfläche aufweist, ist das Prägemuster auf der Rückseite des Pressengewebes zur Verbesserung der Abführung des Wassers vorteilhaft. Das Prägemuster auf der Rückseite des Gewebes kann unterschiedlich ausgebildet sein, wie weiter unten beschrieben wird.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind zwei ursprünglich vereinzelte, unabhängige Gewebe miteinander verbunden, wobei diese Verbindung durch bekannte Verfahren bewirkt wird, wie zum Beispiel Vernadeln. Jedes Gewebe besitzt ein Prägemuster auf einer seiner Oberflächen. Diese beiden Gewebe werden dann derart miteinan der laminiert, dass die Prägemuster miteinander in Berührung kommen, wodurch im Inneren der laminierten Gewebe ein Hohlraummuster gebildet wird, welches der Fachmann auf diesem Gebiet wenn nötig so einstellen kann, wie es die Eigenschaften des Gewebes erfordern oder wünschen lassen. Beispielsweise können sich die Muster auf den Geweben einander entsprechen und sich ergänzen, wobei das Prägemuster auf einem Gewebe auf das Prägemuster des zweiten Gewebes ausgerichtet ist. Auf diese Weise sind die Leerstellen oder Täler jedes Gewebes aufeinander ausgerichtet. Dabei bilden die inneren Hohlräume, die derart erzeugt wurden, Aufnahmestellen für Wasser im Inneren des Gewebelaminats. Dieses aufeinander passende, entsprechende Ausrichten stellt nur eine Möglichkeit einer unendlichen Anzahl von solchen Möglichkeiten dar.
Bei einer anderen Ausführungsform können sich die Prägemuster der beiden Gewebe entsprechen, aber gegeneinander versetzt sein, und zwar um einen gewünschten Winkel. Beispielsweise fördert eine Orientierung um 90° die Eigenschaften eines Auspressens beim statischen Abpressen. Die beiden sich gegenüberliegenden Prägemuster erzeugen auf diese Weise einen "Brückeneffekt" im Inneren des Gewebes, der verhindert, dass sich die beiden Gewebe, die das Laminat bilden, ineinander verschachteln. Man erhält so eine bessere Konstanz der Gewebedicke, eine verbesserte Wasserführung und eine erhöhte Lebensdauer des Gewebes, und die Reinigung des Gewebes wird erleichtert.
Bei einer anderen Ausführungsform ist es nicht erforderlich, dass die Prägemuster zueinander passen, und diese können nach einem vorbestimmten Muster ausgerichtet sein oder sich ungeordnet berühren. Es existiert eine unendliche Anzahl von Anordnungen, da die Technologie der Erzeugung von Prägemustern die Bildung praktisch sämtlicher möglicher Muster erlaubt, die wiederum auf zahlreiche Art und Weise miteinander kombiniert werden können.
Mit einem Prägemuster versehene Gewebe können unter Verwendung einer Vorrichtung erzeugt werden, die mit Prägeerhebungen versehen ist, und diese Vorrichtung besitzt zwei einander gegenüberstehende, heizbare Elemente, zwischen denen das Gewebe mit einer vorbestimmten Kraft und während einer vorher festgelegten Dauer eingepresst wird. Als alternative Massnahme kann das Gewebe vor dem Aufbringen der Prägung vorgeheizt werden. Beispielsweise kann die Prägung auch in einem Zweiwalzenstuhl ausgeführt werden, bei dem die eine oder beide Walzen graviert oder geätzt sind, und es ist hier möglich, eine kontinuierliche Prägung auszuführen. Zusätzlich kann das Gewebe eine niedrig schmelzende Faser enthalten, eine schmelzbare klebende Bahn oder einen Spraykleber, und diese Substanzen können dazu verwendet werden, das aufgebrachte Prägemuster auf dem Gewebe zu verstärken und zu fixieren, damit das Gewebe wie vorgesehen verwendet werden kann.
Auf alternative Weise kann ebenfalls eine Plattenpresse mit einer oberen und einer unteren Platte verwendet werden, wenn es die Anwendung des Gewebes erfordert. Dabei wird ein Prägemilieu eingesetzt, das mit einem vorher festgelegten Prägemuster versehen ist, und dieses Muster kann leicht ausgewechselt werden, indem ein Prägemuster durch ein anderes ersetzt wird, was beispielsweise durch Auswechseln der gravierten Kalanderwalzen erreicht werden kann. Zusätzlich schafft das Prägeverfahren eine universelle Anwendbarkeit zur Herstellung von Geweben mit gewünschtem Prägemuster, die für viele Anwendungen vorgesehen sind. Die Eigenschaften des gewünschten geprägten Gewebes hängen von der Regelung bestimmter Verfahrensparametern ab, unter denen das Aufbringen der Prägung stattfindet, und von der Auswahl des Substrats. Die erwähnten Verfahrensparameter umfassen die Prägedauer, die Temperatur, den Druck, die Einstellung des Walzenspaltes und die Zusammensetzung der Walzen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es soll nun beschrieben werden, wie die vorliegende Erfindung ihre Aufgabe erfüllt und welche Vorteile erbracht werden. Die folgende Beschreibung soll in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen werden, worin darstellen:
1: eine perspektivische Ansicht eines geprägten Gewebes, das die Lehre der vorliegenden Erfindung verwirklicht und das sich in einer Presse mit langem Walzenspalt befindet;
2: eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der zwei Gewebe miteinander verbunden sind, wobei die jeweiligen Prägemuster einander gegenüberliegen;
3: eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der zwei Gewebe miteinander vereinigt sind und die jeweiligen Prägemuster mit einem Winkel von 90° einander gegenüberliegen;
4: eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der zwei Gewebe miteinander verbunden sind und die jeweiligen Prägemuster einander gegenüberliegen, und wobei an der unteren Fläche des zweiten Gewebes weitere Prägungen angebracht sind; und
5: einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung zur Prägung, die einen Zweiwalzenstuhl aufweist.
Einzelbeschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Es wird nun besonders Bezug auf die Zeichnungen genommen, und 1 zeigt eine repräsentative Ansicht einer Presse mit langem Pressenspalt, wobei die Ansicht einen teilgeschnittenen Bereich des Papierblattes bzw. der Bahn W, eines Pressschuhbandes mit Vertiefungen 24 und eines mit Prägemuster versehenen Gewebes 10 zeigt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung zahlreiche Anwendungen besitzt, obwohl nur eine LNP-Vorrichtung gezeigt ist. Während das erfindungsgemässe Gewebe bei seiner Verwendung in einer LNP-Vorrichtung besonders vorteilhaft ist, besitzt die Erfindung weitere Anwendungsmöglichkeiten in anderen Vorrichtungen, bei denen als Extraktionsmechanismus ein Abpressen vorgenommen wird, oder in Situationen, bei denen Hohlräume im Gewebe wichtig oder erwünscht sind. Im allgemeinen ist das Gewebe 10 vorzugsweise ausgehend von Garnen gewoben, die durch Extrusion eines polymeren Harzmaterials erhalten werden, beispielsweise ein Material aus Polyamid oder Polyester. Es kann eine Vielzahl von Garnen verwendet werden, einschliesslich Multifilamenten und Monofilamenten. Es kann eine grosse Anzahl von Webmustern, von denen für die Zwecke der vorliegenden Erfindung keines kritisch ist, für die vorliegenden Gewebe ausgewählt werden, und wie es dem ausgebildeten Fachmann bekannt ist, können die Gewebe entweder aus einer Schicht oder aber aus mehreren Schichten bestehen, gewebt oder nicht gewebt sein und üblicherweise eine Fasermatte auf einer oder beiden Oberflächen enthalten. Nicht gewebte Textilmaterialien können extrudierte Netze, Maschenware oder ähnliche Gebilde sein. Eine Fasermatte wird entweder auf eine oder auf beide äusseren Berührungsflächen der Bahn aufgebracht und weiterhin auch auf die innere, d.h. die rückwärtige Kontaktfläche des Pressengewebes, wobei Vernadeln oder Nasswirrverfahren angewendet werden können.
Beim Gewebe 10 befinden sich verformte Bereiche 14 auf das Gewebe 10 aufgeprägt, wobei vorstehende Bereiche 12 entstehen, die die eingeprägten Vertiefungen voneinander trennen. Dabei kann es sich um eine Verformung in der Ebene des Gewebes 10 handeln. Bei dieser Prägung wird das Gewebe 10 in den Flächenbereichen 14 deformiert, d.h. komprimiert. Eine Seite 16 des Gewebes 10 ist mit dem Prägemuster versehen, während die gegenüberliegende Seite 18 flach bleibt. Die Prägung kann, wie gezeigt, in der Ebene vorgenommen werden, oder aber durch Ebenenverformung, bei der das Material des Gewebes 10 verschoben wird, wodurch ein erhöhter Bereich auf einer Seite und ein entsprechender einspringender Bereich auf der anderen Seite gebildet werden. Wie gezeigt ist, erstrecken sich die Prägungen des Gewebes senkrecht zu den in Maschinenrichtung verlaufenden Vertiefungen 20, welche im genuteten Pressschuhband 24 vorhanden sind. Die Vertiefungen 20 des genuteten Pressschuhbandes 24 schaffen vorübergehende Aufnahmestellen für das Wasser, welches aus dem Papierblatt bzw. der Bahn W eliminiert wird.
Das Prägemuster auf der Rückseite des Pressengewebes 10 schafft zusätzliche Stellen zur vorübergehenden Aufnahme von Wasser, wobei das Verfahren zum Abführen von Wasser weiter verbessert wird. Das Muster auf der Rückseite kann aus Kanälen (Prägungen) bestehen, die in Maschinenrichtung verlaufen und dazu dienen, den Pressenspalt freizuhalten und die Entwässerung zu verbessern, wenn das Pressschuhband eine ebene oder glatte, unbelüftete Oberfläche aufweist. Das Prägemuster kann ganz verschieden ausgestaltet sein, wobei beispielsweise Kanäle in Maschinenrichtung oder aber Kanäle in verschiedenen Winkeln zur Maschinenrichtung, quer zur Maschinenrichtung oder in beiden Richtungen verlaufen können, wobei diese Kanäle jeweils die gleiche Tiefe oder unterschiedliche Tiefen aufweisen. Anstelle von Kanälen können auch Prägungen unterschiedlicher Form, beispielsweise kreisförmige Öffnungen, vorgesehen sein, und die jeweilige besondere Ausgestaltung liegt im Ermessen des Fachmannes auf diesem Gebiet.
Es wird nun auf 2 verwiesen. In dieser Figur ist eine Anordnung gezeigt, bei der zwei Gewebe 10 und 50 durch Vernadeln oder andere bekannte Arbeitsweisen zur Verbindung von Geweben, beispielsweise Verkleben, Heisssiegeln oder anderen, für diesen Zweck geeignete Techniken miteinander verbunden sind. Jedes der beiden Gewebe 10 und 50 weist vorstehende feste Bereiche 12 und 52 auf, welche durch Prägung entstandene Vertiefungen voneinander trennen. Die gegenüberliegenden, d.h. äusseren Oberflächen 18 und 58 sind eben. Die vorstehenden Bereiche 12 und 52 sind in Berührung miteinander, wodurch im Inneren des Gewebes ein Muster von Hohlräumen 22 gebildet wird, und der Fachmann ist in der Lage, diese Hohlräume so zu regeln, dass die Eigenschaften des Gewebes passend eingestellt werden können. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform bilden die vorstehenden festen Bereiche und die dazwischen liegenden Hohlräume im Inneren des Gewebes ein aufeinander passendes Muster auf den jeweiligen Flächen der Gewebe 10 und 50. Dies bedeutet, dass die Prägemuster zueinander passen und komplementär sind, wobei die vorstehenden festen Bereiche 12 bzw. 52 der beiden Gewebe miteinander in Berührung stehen. Dies bedeutet ebenfalls, dass die Hohlräume 22 jedes Gewebes aufeinander ausgerichtet sind, wodurch im Inneren des Gewebes Aufnahmestellen für Wasser erzeugt werden. Dieses Zusammenpassen und die komplementäre Ausrichtung stellen eine der praktisch unendlichen Anzahl von Möglichkeiten dieser Muster dar.
Bei einer anderen Ausführungsform (siehe 3) sind die vorstehenden festen Bereiche 12 und 32 der beiden Gewebe 10 und 50 identisch, jedoch gegeneinander versetzt, beispielsweise, wie dargestellt, mit einem Winkel von 90° oder aber einem beliebigen anderen Winkel. Die beiden gegenüberliegenden Prägemuster erzeugen dadurch einen Brückeneffekt im Inneren des Gewebes. Dieser Effekt hindert die beiden Gewebe daran, sich miteinander zu verschachteln. Dadurch erzielt man eine bessere Aufrechterhaltung der Dicke, eine verbesserte Wasserführung, eine grössere Lebensdauer des Gewebes und eine leichtere Reinigung des Gewebes.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Prägemuster nicht aufeinander passen müssen und entweder nach einem vorbestimmten Muster oder aber ungeordnet ausgerichtet sein können. Eine unendlich grosse Anzahl von Anordnungen ist möglich, da die Technologie der Prägung die Bildung praktisch jedes möglichen Prägemusters erlaubt, welches dann mit einem beliebigen anderen möglichen Muster kombiniert werden kann, beispielsweise mit einem Muster von Löchern, das mit Vertiefungen im Gewebe oder in einem genuteten Pressschuhband ausgerichtet sein kann, mit Löchern, die auf die Vertiefungen nicht ausgerichtet sind, mit teilweise aufeinander ausgerichteten Löchern oder beliebigen Kombinationen dieser Möglichkeiten.
Alternative Ausführungsformen sind ebenfalls denkbar. Beispielsweise kann ein Gewebe für industrielle Verfahren aus zwei Geweben bestehen, die miteinander laminiert sind, wobei die Prägungen auf Oberflächen angebracht werden, die danach aneinander gelegt werden, um im Gewebe innere Hohlräume auszubilden.
Zusätzlich können auch die äusseren Oberflächen des unteren Gewebes ein Muster aufweisen (siehe 4). Dieses Muster kann das Ergebnis einer Prägung ausserhalb der Ebene sein, oder beide Seiten können mit unterschiedlichen Mustern geprägt werden. Wenn dann dieses Gewebe hergestellt wird, findet man sowohl innere Hohlräume als auch Hohlräume auf der Rückseite.
Eine andere Ausführungsform besteht ebenfalls in einem Laminat, bei dem eine Oberfläche jedes Gewebes mit einem Prägemuster versehen ist. In diesem Falle besitzt das Gewebe eine ebene und eine geprägte Oberfläche. Das obere Gewebe ist derart laminiert, dass seine ebene Oberfläche an der Aussenseite, d.h. derjenigen Seite liegt, die mit dem Papier in Berührung kommt. Das untere Gewebe ist derart orientiert, dass seine ebene Oberfläche in Berührung mit der geprägten Oberfläche des oberen Gewebes kommt, und die Prägung des zweiten Gewebes befindet sich nun auf der unteren Seite des Gewebelaminats. Bei diesen Ausführungsformen können ebenfalls Fasermatten an einer oder beiden Oberflächen angebracht werden. Beispielsweise enthalten bei einem Pressengewebe sämtliche Oberflächen eine Fasermatte, und auch die Oberflächen beider Gewebe, die das Laminat bilden. Bei anderen Geweben für industrielle Verfahren können die Gewebe ohne jegliche Fasermatte sein.
Bei allen diesen Ausführungsformen sollte darauf hingewiesen werden, dass die Prägungen einige Eigenschaften des Gewebes selbst beeinflussen, beispielsweise die Wasserführung, das Hohlraumvolumen und die Widerstandsfähigkeit gegen ein Zusammendrücken, sowie auch noch andere Eigenschaften. Weiterhin ist der Zweck der Prägungen nicht etwa derjenige, dem Papier, einem Gewebe oder einem nicht gewebten Textilmaterial, mit dem die Prägung in Kontakt kommt, ein Oberflächenmuster aufzuprägen.
Es soll nun ein Verfahren zum Prägen des Gewebes mit dem gewünschten Muster beschrieben werden. Dazu wird auf die 5 verwiesen, bei der ein Kalander mit zwei Walzen 30 eine erste Walze 32 und eine zweite Walze 34 aufweist. Von den Kalanderwalzen können zwecks Bildung eines Prägemusters eine oder beide graviert oder geätzt sein. Das Gewebe 10 wird in den Walzenspalt 36 zwischen der ersten und der zweiten Walze 32 bzw. 34 eingeführt, die sich in den Richtungen drehen, welche durch die Pfeile bezeichnet sind. Die eine oder beide Walzen 32, 34 des Kalanders 30 werden auf die geeignete Temperatur erwärmt. Die Rotationsgeschwindigkeit der Walzen 32, 34 richtet sich nach der Verweilzeit, die für das Gewebe 10 erforderlich ist, damit dieses im Walzenspalt 36 geprägt werden kann, und nach der erforderlichen Kraft, die von dem Druck zwischen der ersten und der zweiten Walze 32 bzw. 34 ausgeübt wird, damit ein Walzenspalt mit der erforderlichen Dicke gebildet wird.
Das Ausmass, mit welchem das Gewebe mit einer Prägung versehen wird, kann geändert werden. Die Prägung kann sich über die ganze Breite des Gewebes oder über einen Bereich oder ein Segment desselben erstrecken. Ein Erwärmen oder ein Vorheizen des Gewebes, das mit einem Prägemuster versehen werden soll, kann erwünscht sein, und in diesem Falle kann eine entsprechende Heizvorrichtung vorgesehen werden. Das Aufheizen kann beispielsweise mit Hilfe eines Heissluftofens, einer erwärmten Walze, die von einer oder von beiden Walzen des oben beschriebenen Kalanders gebildet werden kann, durch eine Infrarotheizung oder eine beliebige andere zweckentsprechende Vorrichtung bewirkt werden.
Es soll nun das Gewebe beschrieben werden, auf dem ein Prägemuster angebracht wird. Ein solches Gewebe kann irgendein Produkt sein, welches den Geweben entspricht, die typischerweise bei der Papierherstellung oder der Herstel lung nicht gewebter Textilmaterialien Verwendung finden. Das Gewebe ist bevorzugt ein solches, das aus einem Websubstrat besteht und kann ein Formgewebe, ein Pressengewebe, ein Trocknergewebe, ein TAD-Gewebe, ein Stoffbildungsgewebe oder ein anderes Verfahrensgewebe sein, was von der jeweiligen Anwendung abhängt, in der das Gewebe seine Verwendung finden soll. Andere Substrate können ebenfalls eingesetzt werden, einschliesslich solchen, die unter Verwendung von Materialbändern entstehen, die spiralig miteinander verbunden werden, und solche Substrate sind in den US-Patentschriften Nr. 5'360'656 und 5'268'076 beschrieben. Die Offenbarung dieser Patentschriften wird durch Bezugnahme Bestandteil des vorliegenden Dokuments. Wenn das Gewebe als Pressengewebe verwendet werden soll, können auch Stapelfasern durch Vernadelung auf einer oder beiden Seiten in das Substrat eingebunden werden. Andere Substrate, die dem Fachmann bekannt sind, können ebenfalls eingesetzt werden. Die Variablen, die letztendlich die Erzeugung der Prägemuster regeln, sind insbesondere die Temperatur der Walzen und des Gewebes, der Druck zwischen den Walzen, die Rotationsgeschwindigkeit der Walzen, das jeweilige Prägemuster oder Walzenmuster sowie der Spalt zwischen den Walzen. Sämtliche Variablen brauchen nicht in jeder Lage geregelt zu werden. Wenn man beispielsweise eine Einstellung des Walzenspaltes zwischen den Walzen vornimmt, so ist der sich ergebende Anpressdruck zwischen den Walzen ein Ausdruck des Verformungswiderstandes des Gewebes. Das mechanische Belastungssystem des Kalanders hält den Spalt zwischen den Walzen konstant. Die Walzen können auf eine unterschiedliche Temperatur eingestellt werden, und ein Vorheizen des Gewebes kann gegebenenfalls vorgenommen werden, je nach den vorliegenden Verfahrensbedingungen.
Das oben beschriebene Verfahren ergibt eine geänderte Topographie und Durchlässigkeit des behandelten Gewebes. Ein Muster, welches dem Muster auf der Prägewalze ähnlich ist, wird auf das Gewebe übertragen. Dieses Muster kann aus einer Verformung in der Ebene stammen, wobei die Nenndicke des Gewebes konstant bleibt und die Bereiche, die das Prägemuster aufweisen, komprimiert sind. In diesem Zustand weist das Gewebe eine Seite mit Prägemuster und eine glatte Seite auf. Das Muster kann aber auch durch eine Verformung ausserhalb der Ebene erzeugt werden, wobei sich die Nenndicke des Gewebes vergrössert, weil sich eine physikalische Bewegung von Material ausserhalb der ursprünglichen Ebene des Gewebes ergeben hat. Bei einem derartigen Zustand ist auf beiden Seiten des Gewebes ein Prägemuster vorhanden, wobei auf einer Seite Erhebungen und auf der anderen Seite entsprechende Vertiefungen vorhanden sind. Bei dieser Prägetechnik kann eventuell eine Kompression stattfinden. Veränderungen der Durchlässigkeit gegenüber Fluiden (Luft und Wasser) des Gewebes können durch sorgfältige Regelung des Kompressionsgrades in den Bereichen mit Prägemuster beeinflusst werden. Eine Kompression in unterschiedlichen Graden ohne ein Schmelzen des Gewebes des Laminatmaterials kann zu Eigenschaften führen, bei denen die Durchlässigkeit des Gewebes in den Bereichen mit Prägemuster geringer ist als die ursprüngliche Durchlässigkeit, die jedoch nicht auf null vermindert wird.
Hohe Temperaturen und Drücke können schliesslich zu einem Schmelzen der Fasern in den geprägten Bereichen führen, was diese Bereiche vollständig dicht macht. Dadurch erhält man ein Gewebe mit einer abwechselnden Durchlässigkeit und Undurchlässigkeit. Je nach den Anforderungen der Anwendung kann die Durchlässigkeit in diesen Gebieten über einen Bereich gewünschter Werte verändert werden.
Wenn es beispielsweise erwünscht ist, eine bestimmte Durchlässigkeit in den geprägten Bereichen aufrecht zu er halten, so kann dies durch die Einarbeitung einer Bikomponentenfaser oder einer Faser mit niedrigem Schmelzpunkt in das zu prägende Gewebe erzielt werden. Dadurch wird es möglich, dass das Prägemuster in die von Wärme beeinflusste Oberfläche eingearbeitet wird, welche das Muster beibehält, ohne dass eine übermässige Erwärmung erforderlich ist, welche zu einem unerwünschten Schmelzen der Oberfläche führt, wodurch deren Eigenschaften zum Ableiten des Wassers vermindert oder ganz aufgehoben werden könnten.
Andere Verfahren zur Erzeugung eines porösen, gebundenen Musters sind der Einbau einer offenen, flexiblen Bahn eines Klebemittels in das Gewebe oder aber der Zusatz einer Spray-Kleberkomponente, welche unter dem Einfluss von Wärme und Druck schmelzen. Demgemäss werden je nach den erwünschten Resultaten solche alternativen Methoden der Gewebeprägung vorgesehen.
Die Laminierung der einzelnen Gewebeschichten kann durch Vernadeln, Verkleben, durch Heisssiegeln oder durch beliebige andere Arbeitsweisen erfolgen, die zweckdienlich sind, und das Laminat kann aus gewebten, nicht gewebten, gestrickten, als Netz extrudierten Substraten oder beliebigen Kombinationen dieser Materialien bestehen. Im Falle eines Laminats kann auch das untere Gewebe auf beiden Flächen geprägt sein. Das oben beschriebene Verfahren schafft vielfältige Möglichkeiten zur Herstellung des gewünschten geprägten Gewebes für industrielle Verfahren durch eine entsprechende Auswahl der jeweiligen gewünschten Arbeitsweise (und selbstverständlich der Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens), der Regelung der anstehenden Variablen und der Auswahl der Art des zu prägenden Gewebes.
Die vorliegende Erfindung schafft Vorteile, und obschon bevorzugte Ausführungsformen in der vorstehenden Be schreibung offenbart und erläutert wurden, wird der Schutzbereich der Erfindung dadurch nicht eingeschränkt, sondern dieser Schutzbereich wird durch die nachstehenden Ansprüche bestimmt.

Claims

Gewebe (10) für industrielle Verfahren in Form einer Endlosschleife, die nach Art eines Transportbandes bei der Herstellung von Produkten arbeitet, aus denen Flüssigkeit ausgezogen wird, während sich die Produkte auf dem Gewebe befinden, mit einem Substrat, das eine Oberseite (18) und eine Unterseite (16) sowie eine Nenndicke entlang einer Ebene aufweist, wobei sich das Produkt auf der Oberseite (18) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe auf der Unterseite des Substrats ein Prägemuster trägt, und dass das Prägemuster Hohlräume zur Aufnahme von Flüssigkeit bildet, die durch das Substrat hindurchdringt.
Gewebe nach Anspruch 1, welches ein gewebtes Substrat aufweist.
Gewebe nach Anspruch 2, welches ausgehend von Monofilament- oder Multifilament-Garnen gewebt ist.
Gewebe nach Anspruch 1, welches ein polymeres Substrat aufweist.
Gewebe nach Anspruch 1, welches eine niedrig schmelzende Faser enthält, die zum Verstärken und Aufrechterhalten des Musters behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 4, welches eine niedrig schmelzende Faser enthält, die zum Verstärken und Aufrechterhalten des Musters behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 1, welches eine schmelzbare Bahnkomponente enthält, die zum Verstärken und Aufrechterhalten des Musters behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 2, welches eine schmelzbare Bahnkomponente des Gewebes enthält, die zum Verstärken und Aufrechterhalten des Musters behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 1, welches eine Spray-Adhäsiv-Komponente enthält, die zum Verstärken und Aufrechterhalten des Musters behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 2, welches eine Spray-Adhäsiv-Komponente enthält, die zum Verstärken und Aufrechterhalten des Musters behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 1, welches ein Gewebe für industrielle Verfahren schafft und aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Formgewebe, Pressgewebe, Trockengewebe, Durchluft-Trocken-Gewebe (TAD), Gewebe zur Behandlung von Pulpen, Verfahrensgewebe, Gewebe zum Entwässern von Aufschlämmungen oder Gewebe zum Verdicken im doppelten Walzenspalt (DNT).
Gewebe nach Anspruch 1, welches eine Schicht eines Faservlieses als Oberseite, Unterseite oder beide enthält.
Gewebe nach Anspruch 1, bei dem die Oberseite (18) praktisch glatt ist.
Gewebe für industrielle Verfahren in Form einer Endlosschleife, die nach Art eines Transportbandes bei der Herstellung von Produkten arbeitet, aus denen Flüssigkeit ausgezogen wird, während sich die Produkte auf dem Gewebe befinden, mit einem ersten Substrat (10), das eine Obersei te (18) und eine Unterseite (16) sowie eine Nenndicke entlang einer Ebene aufweist, wobei sich das Produkt auf der Oberseite (18) befindet; dadurch gekennzeichnet, dass auf der Unterseite (16) des ersten Substrats ein erstes Muster (12) eingearbeitet ist, das Hohlräume (22) zur Aufnahme von Flüssigkeit, welche das Gewebe durchsetzt, zur Verfügung stellt; dass das Gewebe ein zweites Substrat (50) enthält, das eine Oberseite (56) und eine Unterseite (58) sowie eine Nenndicke entlang einer Ebene aufweist, wobei ein zweites Muster auf dem zweiten Substrat eingearbeitet ist und das genannte zweite Muster Hohlräume (22) zur Aufnahme von Flüssigkeit, welche das Gewebe durchsetzt, zur Verfügung stellt; und dass die genannte Unterseite (16) des ersten Substrats (10) und die Oberseite (56) des zweiten Substrats (50) aneinander liegen und das genannte erste und zweite Substrat miteinander vereinigt sind.
Gewebe nach Anspruch 14, bei dem das zweite Muster an der Oberseite des zweiten Substrats eingearbeitet ist und das genannte erste Muster und das genannte zweite Muster aneinander anliegen.
Gewebe nach Anspruch 15, welches noch ein drittes Muster enthält, welches an der Unterseite des zweiten Substrats eingearbeitet ist.
Gewebe nach Anspruch 14, bei dem das zweite Muster an der Unterseite des zweiten Substrats eingearbeitet ist.
Gewebe nach Anspruch 14, bei dem das erste Substrat mit dem zweiten Substrat durch Vernadeln, Verkleben oder Verschmelzen verbunden ist.
Gewebe nach Anspruch 14, bei dem das erste und das zweite Muster identisch sind und so angeordnet sind, dass sie aufeinander passen.
Gewebe nach Anspruch 14, bei dem das erste und das zweite Muster identisch sind und gegeneinander versetzt sind.
Gewebe nach Anspruch 14, bei dem sich das erste Muster vom zweiten Muster unterscheidet.
Gewebe nach Anspruch 14, welches ein Gewebe zur Verfügung stellt, das ein gewebtes Substrat aufweist.
Gewebe nach Anspruch 14, welches ein Gewebe mit einem polymeren Substrat zur Verfügung stellt.
Gewebe nach Anspruch 14, welches niedrig schmelzende Fasern enthält, die zum Verstärken und Aufrechterhalten mindestens eines der genannten Muster behandelt sind.
Gewebe nach Anspruch 16, welches niedrig schmelzende Fasern aufweist, die zum Verstärken und Aufrechterhalten mindestens eines der genannten Muster behandelt sind.
Gewebe nach Anspruch 14, welches eine schmelzbare Bahnkomponente im Gewebe aufweist, welches zum Verstärken und Aufrechterhalten mindestens eines der genannten Muster behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 16, welches eine schmelzbare Bahnkomponente im Gewebe aufweist, welches zum Verstärken und Aufrechterhalten mindestens eines der genannten Muster behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 14, welches eine Spray-Adhäsiv-Komponente im Gewebe aufweist, welches zum Verstärken und Aufrechterhalten mindestens eines der genannten Muster behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 16, welches eine Spray-Adhäsiv-Komponente im Gewebe aufweist, welches zum Verstärken und Aufrechterhalten mindestens eines der genannten Muster behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 14, welches ein nicht gewebtes Textilmaterial enthält.
Gewebe nach Anspruch 14, welches ein Gewebe für industrielle Verfahren zur Verfügung stellt, die aus der folgenden Gruppe ausgewählt sind: Formgewebe, Pressgewebe, Trockengewebe, Durchluft-Trocken-Gewebe (TAD), Gewebe zur Behandlung von Pulpen, Verfahrensgewebe, Gewebe zum Entwässern von Aufschlämmungen oder Gewebe zum Verdicken im doppelten Walzenspalt (DNT).
Gewebe nach Anspruch 22, welches ausgehend von Monofilament- oder Multifilamentgarnen gewebt ist.
Gewebe nach Anspruch 14, welches an seiner Oberseite, an der Unterseite oder auf beiden Seiten eine Faservliesmatte aufweist.
Gewebe nach Anspruch 14, bei dem die Oberseite des ersten Substrats im wesentlichen glatt ist.
Gewebe nach Anspruch 14, welches niedrig schmelzende Fasern enthält, die zur Verstärkung und Aufrechterhaltung des Musters behandelt sind.
Gewebe nach Anspruch 23, welches niedrig schmelzende Fasern enthält, die zur Verstärkung und Aufrechterhaltung des Musters behandelt sind.
Gewebe nach Anspruch 14, welches eine schmelzbare Bahnkomponente im Gewebe aufweist, das zur Verstärkung und Aufrechterhaltung des Musters behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 22, welches eine schmelzbare Bahnkomponente im Gewebe aufweist, das zur Verstärkung und Aufrechterhaltung des Musters behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 14, welches eine Spray-Adhäsiv-Komponente im Gewebe aufweist, das zur Verstärkung und Aufrechterhaltung des Musters behandelt ist.
Gewebe nach Anspruch 22, welches eine Spray-Adhäsiv-Komponente im Gewebe aufweist, das zur Verstärkung und Aufrechterhaltung des Musters behandelt ist.