DE69003246T2

DE69003246T2 - DRAINAGE TISSUE FOR A PRESS RELEASE.

Info

Publication number: DE69003246T2
Application number: DE90914113T
Authority: DE
Inventors: Graham Jackson
Original assignee: Jwi Ltd
Current assignee: Jwi Ltd
Priority date: 1989-09-19
Filing date: 1990-09-18
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2010-09-19
Also published as: WO1991004374A1; DD295886A5; FI921165A0; AU628669B2; CA2066256A1; ZA907421B; FI921165A; BR9007653A; DE69003246D1; AU6423490A; EP0493458B1; MX172727B; KR950014794B1; EP0493458A1; JPH04504740A; FI96047C; KR920703926A; CA2066256C; FI96047B

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Entwässerungstücher, die in der Preßpartie einer Papierherstellungsmaschine verwendet werden, und ist insbesondere mit einem derartigen Tuch befaßt, das abgeflachte Monofilamente umfaßt, die dazu angeordnet sind, eine verbesserte Wasserentfernung und eine reduzierter Papiermarkierung zu schaffen.This invention relates to dewatering fabrics used in the press section of a papermaking machine and is particularly concerned with such a fabric comprising flattened monofilaments arranged to provide improved water removal and reduced paper marking.

In der Preßpartie einer Papierherstellungsmaschine wird ein dünnes, nasses, selbsttragendes Gewebe von verfilzten Papierfasern mit einer Konsistenz von ungefähr 15 % bis ungefähr 25 % (das ist ein nasses Papiergewebe, das von ungefähr 15 % bis ungefähr 25 % an Fasern und anderen Feststoffen und von ungefähr 75 % bis 85 % Wasser enthält) durch eine Reihe von Druckwalzen durchgeführt, während es von einer Reihe endloser Bänder permeabler Filze getragen wird. In jedem der Sätze von Walzen wird einiges von dem Wasser in dem Papiergewebe auf den Filz durch die Wirkung des Liniendrucks zwischen den Preßwalzen übertragen. An dem Ende der Preßpartie wird das nasse Papiergewebe eine Konsistenz von ungefähr 30 % bis ungefähr 50 % haben. Im allgemeinen werden in der Preßpartie Preßwalzen in Paaren verwendet. Eine Walze ist üblicherweise glatt und kann mit einer elastischen (typischerweise Gummi-) Oberfläche vorgesehen sein. Die andere Walze hat eine konturierte Oberfläche, die üblicherweise auch aus einem elastomerischen Material hergestellt ist, das angepaßt ist, um Lücken vorzusehen, in welche Wasser aus dem Preßfilz hineintransportiert werden kann. Eine Walze mit einer eingefurchten Oberfläche, worin die Furchen um die Walze herum und im wesentlichen senkrecht zu der Walzenachse liegen, wird allgemein verwendet. Die Preßfilze wirken als ein Zwischenmittel zwischen diesen Furchen (oder anderen Sammelräumen, wie Perforationen) und dem nassen Papiergewebe. Wenn das Papiergewebe, das auf den Filzen getragen wird, in die Linie zwischen den Druckwalzen eintritt, wird Wasser aus dem Papiergewebe durch die glatte Walze in den komprimierten Filz hinein und letztlich in die Walzenrollen hineingequetscht. Wenn der Filz und das Papiergewebe die Linie verlassen, kann etwas von dem Wasser, das in dem Fell verbleibt, zu dem nassen Papiergewebe zurückübertragen und von diesem reabsorbiert werden.In the press section of a papermaking machine, a thin, wet, self-supporting web of matted paper fibers having a consistency of from about 15% to about 25% (that is, a wet paper web containing from about 15% to about 25% fibers and other solids and from about 75% to 85% water) is passed through a series of pressure rolls while supported by a series of endless belts of permeable felts. In each of the sets of rolls, some of the water in the paper web is transferred to the felt by the action of the line pressure between the press rolls. At the end of the press section, the wet paper web will have a consistency of from about 30% to about 50%. Generally, press rolls are used in pairs in the press section. One roll is usually smooth and may be provided with a resilient (typically rubber) surface. The other roll has a contoured surface, usually also made of an elastomeric material, adapted to provide gaps into which water from the press felt can be transported. A roll with a grooved surface, wherein the grooves are around the roll and substantially perpendicular to the roll axis is commonly used. The press felts act as an intermediary between these furrows (or other collection spaces such as perforations) and the wet paper web. As the paper web supported on the felts enters the line between the press rolls, water from the paper web is squeezed through the smooth roll into the compressed felt and ultimately into the press rolls. As the felt and paper web leave the line, some of the water remaining in the felt can be transferred back to the wet paper web and reabsorbed by it.

Im allgemeinen umfaßt ein Preßfilz eine Kombination eines Grundstoffes, an den eine Stapelfaserwatte nadelgelocht ist. In einigen Preßfilzen wird eine einzelne Lage von Watte verwendet, die an die Papierseite des Grundstoffes nadelgelocht ist. In anderen werden zwei Lagen von Watte verwendet, eine auf jeder Seite des Grundstoffes, an welchen sie beide nadelgelocht sind. Es ist bekannt, daß die Wattefasern dazu neigen, in der Richtung angeordnet zu sein, in der die Watte auf den Grundstoff gelegt ist. Wenn die Watte quer umgeschlagen ist, d.h. im wesentlichen in der Quer-Papierlaufrichtung gelegt ist, dann existiert zusätzlich zu den Wattefasern, die quer über die Maschine angeordnet sind, eine Quer-Umschlags-Linie zwischen aufeinanderfolgenden Streifen der Watte. Diese Verbindungsflächen können Massenvariationen in dem Preßfilz zur Folge haben, welche in Extremfällen Vibrationseffekte in den Walzengerüsten erzeugen können, welche die Maschinerie zerstören werden. In jüngerer Praxis kann die Watte im wesentlichen in der Papierlaufrichtung gelegt werden, wobei z.B. das von Dilo in der US 3 508 307 beschriebene Verfahren verwendet werden kann, was sowohl die Quer-Maschinen-Massenvariationen eliminiert als auch eine bessere Drainage schafft, weil die Faserausrichtung in der Watte in der Papierlaufrichtung ist.Generally, a press felt comprises a combination of a base fabric to which a staple fiber batt is needle punched. In some press felts, a single layer of batt is used which is needle punched to the paper side of the base fabric. In others, two layers of batt are used, one on each side of the base fabric, both of which are needle punched. It is known that the batt fibers tend to be arranged in the direction in which the batt is laid on the base fabric. If the batt is cross-folded, that is, laid substantially in the cross-paper running direction, then in addition to the batt fibers being arranged across the machine, a cross-fold line will exist between successive strips of batt. These bonding surfaces can result in mass variations in the press felt which, in extreme cases, can produce vibration effects in the roll stands which will destroy the machinery. In recent practice, the batting can be laid essentially in the paper machine direction, using, for example, the method described by Dilo in US 3 508 307, which both eliminates the cross-machine mass variations and creates better drainage because the fiber orientation in the cotton wool in the direction of the paper grain.

Die Grundtücher moderner Preßfilze können einen Nadelsaum umfassen und sind typischerweise aus synthetischen Monofilamenten kreisförmigen Querschnittes sowohl der Kette als auch des Schusses gewebt, wie von Lilja in der US 4 601 785 verkörpert. Die Papierlaufrichtungsfäden, welche die nadel-aufnehmenden Schleifen dieser Filze bilden, müssen Monofilamente sein, damit die Schleifen ihre Gestalt behalten, wodurch sichergestellt wird, daß das Tuch auf einfache Weise während seines Einbaus auf der Papierherstellungsmaschine gesäumt werden kann. Es ist jedoch schwierig, eine Watte an ein Tuch zuverlässig zu nadeln, das aus ganz runden Monofilamenten gewebt ist. Die Nadeln werden dazu tendieren, die runden Fäden abzulenken, anstatt in sie einzudringen. Eine Maschinenseitenwatte muß dann verwendet werden, um die Adhäsion der Papierseitenwatte zu unterstützen. Ein weiterer Nachteil von aus ganz runden Monofilamenten gewebten Preßfilz-Grundtüchern ist, daß sie dazu neigen, hervorstehende Buckel an Ketten- und Schuß-Schnittpunkten zu bilden. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Kontaktfläche zwischen den Ketten- und Schuß-Schnittpunkten auf einen Punkt beschränkt sind. Dieses Tuch ist daher für diagonale Verzerrungen oder Dünnheiten anfällig.The base cloths of modern press felts may include a needle seam and are typically woven from synthetic monofilaments of circular cross-section in both the warp and weft, as embodied by Lilja in US 4,601,785. The paper grain yarns forming the needle-receiving loops of these felts must be monofilaments so that the loops retain their shape, thereby ensuring that the cloth can be easily seamed during its installation on the papermaking machine. However, it is difficult to reliably needle a batt to a cloth woven from completely round monofilaments. The needles will tend to deflect the round threads rather than penetrating them. A machine side batt must then be used to assist the adhesion of the paper side batt. Another disadvantage of press felt base cloths woven from completely round monofilaments is that they tend to form protruding humps at warp and weft intersections. Another disadvantage is that the contact area between the warp and weft intersections is limited to one point. This cloth is therefore susceptible to diagonal distortions or thinness.

Es ist von Miller et al. in der US 4 414 263 vorgeschlagen worden, die Eigenschaften des Grundstoffes und dadurch des Preßfilzes zu verbessern, indem in den Grundstoff Tuchmonofilamente eines abgeflachten Querschnitts eingegliedert werden. Miller et al. legen ihren verbesserten Preßfilz fest, als "mit einem offenmaschigen Tuch, das aus einer Vielzahl synthetischer Filamente gewebt ist, die sich sowohl in die lateralen als auch die longitudinalen Richtungen erstrecken, und mindestens einer Watte von Stapelfasern, die daran genadelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Filamente, die sich in der lateralen Richtung erstrecken, Monofilamente mit einem abgeflachten Querschnitt sind, deren lange Achse parallel zu der Ebene des Tuches liegt". Miller et al. gliedern diese abgeflachten Monofilamente in ein herkömmliches Webmuster ein. Miller et al. empfehlen, daß das Aspektverhältnis (das ist das Verhältnis der Breite zur Dicke) zwischen 1,2 : 1 bis 3 : 1 betragen sollte, wobei ein Wert von ungefähr 2 : 1 für diese abgeflachten Monofilamente bevorzugt wird.It has been proposed by Miller et al. in US 4,414,263 to improve the properties of the base fabric and thereby of the press felt by incorporating cloth monofilaments of a flattened cross-section into the base fabric. Miller et al. define their improved press felt as comprising "an open mesh cloth woven from a plurality of synthetic filaments extending in both the lateral and longitudinal directions and at least one batt of staple fibers needled thereto. characterized in that at least some of the filaments extending in the lateral direction are monofilaments having a flattened cross-section with the long axis parallel to the plane of the fabric." Miller et al. incorporate these flattened monofilaments into a conventional weave pattern. Miller et al. recommend that the aspect ratio (that is, the ratio of width to thickness) should be between 1.2:1 to 3:1, with a value of about 2:1 being preferred for these flattened monofilaments.

Es ist auch vorgeschlagen worden, ähnliche, abgeflachte Monofilamente in einem Papierbildungstuch zu verwenden, und zwar von sowohl Johnson (US 4 815 499) als auch Kositzke (US 4 142 557). Obwohl derartige Papierherstellungstücher jenen flüchtig ähnlich sind, die in der Preßpartie verwendet werden, sind sie nichts desto trotz ziemlich unterschiedlich, wie es durch die Bedingungen diktiert wird, unter welchen sie verwendet werden. Kositzke ist z.B. primär mit der Verbesserung eines Formier-Tuches befaßt, welches als ein durchgehender Lauf eines flachen Tuches gewebt ist und gesäumt ist, um die erforderte Schleife vorzusehen, und in welchem das verwendete Webmuster das Viergurtwerk-Seidegewebe ist. Um ein solches formierendes Tuch zu verbessern, befürwortet Kositzke die Verwendung eines abgeflachten Monofilamentes, in welchem das Verhältnis der Breite zur Höhe in der Größenordnung von 1,2 : 1 bis 1,3 : 1 ist. Flache Monofilamente sind auch für Trocknertücher vorgeschlagen worden, um die Luftpermeabilität zu verringern (Buchanan et al., US 4 290 209) oder um den Oberflächenkontakt zu erhöhen (Malmendier, US 4 621 663). Es ist auch bekannt, solche flachen Monofilamente mit konturierten Oberflächen auszupressen (Langston et al., US 4 463 119).It has also been proposed to use similar flattened monofilaments in a papermaking fabric by both Johnson (US 4,815,499) and Kositzke (US 4,142,557). Although such papermaking fabrics are fleetingly similar to those used in the press section, they are nevertheless quite different as dictated by the conditions under which they are used. Kositzke, for example, is primarily concerned with improving a forming fabric which is woven as a continuous run of flat fabric and hemmed to provide the required loop and in which the weave pattern used is the four-belt silk weave. To improve such a forming sheet, Kositzke advocates the use of a flattened monofilament in which the ratio of width to height is on the order of 1.2:1 to 1.3:1. Flat monofilaments have also been proposed for dryer sheets to reduce air permeability (Buchanan et al., US 4,290,209) or to increase surface contact (Malmendier, US 4,621,663). It is also known to extrude such flat monofilaments with contoured surfaces (Langston et al., US 4,463,119).

Abgeflachte Monofilamente dieser allgemeinen Art sind in anderen gewebten Tüchern verwendet worden. In diesen Tüchern wird ein viel höheres Aspektverhältnis verwendet, üblicherweise von 10 : 1, z.B. im Teppich-Rückseiten-Unterstützung (UK Patent 1 362 684 erteilt an Thiokol Chemical Corporation) und in Geotextilien, im Weben und in Massencontainern (Langston et al., US 4 643 119), in einem gewebten Tuch, das ein faserverstärktes flaches Band sowohl als Kette als auch als Schuß verwendet und für die Verwendung als eine Kunststoffverstärkung (Binnersley et al., US 4 816 327) und in einem Segelstoff (Mahr, US 4 590 121) geplant ist. Es ist auch vorgeschlagen worden, ein abgeflachtes Monofilament in einem gewebten Filtertuch zu verwenden, das dazu geplant ist, in der Schlamm- oder Rückstands- Entwässerung verwendet zu werden (EP 0 273 892, erteilt an Scandiafelt AB).Flattened monofilaments of this general type have been used in other woven fabrics. In these fabrics a much higher aspect ratio is used, usually of 10:1, e.g. in carpet backing (UK Patent 1 362 684 granted to Thiokol Chemical Corporation) and in geotextiles, in weaving and bulk containers (Langston et al., US 4 643 119), in a woven fabric using a fibre reinforced flat tape as both warp and weft and planned for use as a plastic reinforcement (Binnersley et al., US 4 816 327) and in a sailcloth (Mahr, US 4 590 121). It has also been proposed to use a flattened monofilament in a woven filter cloth intended to be used in sludge or residue dewatering (EP 0 273 892, granted to Scandiafelt AB).

Es ist auch vorgeschlagen worden, ein Papiergewebe in einer Preßpartie zu verwenden, wobei ein Tuch verwendet wird, an welches keine Watte angebracht ist. Ein derartiges Verfahren ist von Kufferath in dem westdeutschen Patent 34 26 264 beschrieben worden. Es ist jedoch gefunden worden, daß das Entwässerungstuch, das durch Kufferath beschrieben wurde, nur erfolgreich ist, wenn dickere Papiersorten hergestellt werden.It has also been proposed to use a paper web in a press section using a cloth to which no wadding is attached. Such a process has been described by Kufferath in West German patent 34 26 264. However, it has been found that the dewatering cloth described by Kufferath is only successful when producing thicker grades of paper.

Das Schlüsselmerkmal des Miller et al. Preßfilzes ist die Verwendung eines abgeflachten Monofilamentes in dem Grundtuch. Es ist nun entdeckt worden, daß ähnliche, abgeflachte Monofilamente verwendet werden können, um ein verbessertes Preßentwässerungstuch zu schaffen, das sowohl Verbesserungen in der Gewebeentwässerung als auch im Widerstand gegen Papierzeichnung durch entweder das Entwässerungstuch oder die Preßwalzenfurchen anbietet. Weiterhin kann in einigen Anwendungen die von Miller et al. erforderte Papierseitenwatte weggelassen werden.The key feature of the Miller et al. press felt is the use of a flattened monofilament in the base fabric. It has now been discovered that similar flattened monofilaments can be used to create an improved press dewatering fabric that offers improvements in both fabric dewatering and resistance to paper drawing by either the dewatering fabric or the press roll grooves. Furthermore, in some applications the paper side batting required by Miller et al. can be omitted.

Gemäß dieser Erfindung werden abgeflachte Monofilamente sowohl mit einem hohen Füllfaktor als auch in einem Webmuster verwendet, das eine lange Schleppoberfläche auf der Papierseite des Tuches vorsieht. Diese Merkmale des Entwässerungstuches dieser Erfindung scheinen dem Tuch eine relativ flache, glatte, beinahe plattformgleiche Oberfläche auf der Papierseite des Tuches mitzugeben. Diese relativ flache Oberfläche scheint die mechanischen Lasten, die durch die Preßwalzen aufgebracht werden, in einer Weise zu übertragen, die eine verbesserte Druckgleichförmigkeit vorsieht. Es wird auch geglaubt, daß die verbesserten Papiergewebe-Entwässerungsfähigkeiten und der Widerstand gegen Papierzeichnung, die durch die Tücher dieser Erfindung gezeigt werden, direkt mit den Druckgleichförmigkeits-Charakteristiken dieser Tücher unter zusammendrückender Belastung in bezug stehen können.According to this invention, flattened monofilaments are used both with a high fill factor and in a weave pattern that provides a long drag surface on the paper side of the fabric. These features of the dewatering fabric of this invention appear to provide the fabric with a relatively flat, smooth, nearly platform-like surface on the paper side of the fabric. This relatively flat surface appears to transfer the mechanical loads applied by the press rolls in a manner that provides improved pressure uniformity. It is also believed that the improved paper web dewatering capabilities and resistance to paper drawing exhibited by the fabrics of this invention may be directly related to the pressure uniformity characteristics of these fabrics under compressive loading.

So schafft in ihrem weitesten Aspekt diese Erfindung ein gewebtes Entwässerungstuch für die Preßpartie einer Papierherstellungsmaschine mit gegenüberliegenden Seitenrändern, wobei das Gewebe eine Querpapierlaufrichtung aufweist, die sich zwischen den Seitenrändern und einer Papierlaufrichtung erstreckt, welche sich senkrecht zu der Querpapierlaufrichtung erstreckt, und ein Tuchwebmuster aufweist, das lange freiliegende Schlepper, d.h. flottfliegende Fäden, auf der Papierseite des Tuches aus einem monofilamenten Kett-Faden mit einem abgeflachten Querschnitt mit einem Aspektverhältnis von mindestens 1,5 : 1 hat, wobei das Gewebe einen Füllfaktor für die abgeflachten Monofilamente von mindestens 45 % aufweist und ein Schlepperverhältnis für die freiliegenden Schlepper der abgeflachten Monofilamente aufweist, das durch die Formel von a/b ausgedrückt wird, worin:Thus, in its broadest aspect, this invention provides a woven dewatering fabric for the press section of a papermaking machine having opposed side edges, the fabric having a cross-paper running direction extending between the side edges and a paper running direction extending perpendicular to the cross-paper running direction, and having a fabric weave pattern having long exposed snags, i.e., floating threads, on the paper side of the fabric made of a monofilament warp thread having a flattened cross-section with an aspect ratio of at least 1.5:1, the fabric having a fill factor for the flattened monofilaments of at least 45% and having a snag ratio for the exposed snags of the flattened monofilaments expressed by the formula of a/b, wherein:

(i) "a" die Anzahl der Papierseiten-Oberflächenschicht-Schußfäden in einer einzelnen Webmusterwiederholung einer abgeflachten Monofilament-Kette darstellt, welche unterhalb und in Berührung mit der Kette sind;(i) "a" represents the number of paper side surface layer weft yarns in a single weave pattern repeat of a flattened monofilament warp which are below and in contact with the warp;

(ii) "b" die Gesamtzahl der Papierseiten-Oberflächenschicht-Schußfäden in der einzelnen Gewebemusterwiederholung darstellt; und worin weiter für eine Mehrheit der langen freiliegenden Schlepper:(ii) "b" represents the total number of paper side surface layer weft yarns in the individual fabric pattern repeat; and wherein further, for a majority of the long exposed haulers:

(iii) "a" größer ist als 1; und(iii) "a" is greater than 1; and

(iv) "a" größer ist als eine Hälfte von "b".(iv) "a" is greater than one half of "b".

Vorzugsweise beträgt der Füllfaktor für die abgeflachten Monofilamente mindestens 60 %. Bevorzugtererweise beträgt der Füllfaktor mindestens 80 %; am bevorzugtesten beträgt der Füllfaktor ungefähr 85 %.Preferably, the fill factor for the flattened monofilaments is at least 60%. More preferably, the fill factor is at least 80%; most preferably, the fill factor is about 85%.

Vorzugsweise ist das Entwässerungstuch von einer Einzel-Lagen-Bauart, aber die Vorzüge dieser Erfindung können auch mit komplexeren Tüchern erhalten werden. Vorzugsweise beträgt das Schlepperverhältnis für die abgeflachten Monofilamente, berechnet wie oben ausgeführt, mindestens 5/8 und liegt bevorzugtererweise zwischen 3/4 bis 7/8.Preferably, the dewatering fabric is of a single layer construction, but the benefits of this invention can be obtained with more complex fabrics. Preferably, the drag ratio for the flattened monofilaments, calculated as set forth above, is at least 5/8, and more preferably is between 3/4 to 7/8.

Vorzugsweise beträgt das Aspektverhältnis der abgeflachten Monofilamente mindestens 1,6 : 1 und am bevorzugtesten mindestens ungefähr 2 : 1.Preferably, the aspect ratio of the flattened monofilaments is at least 1.6:1, and most preferably at least about 2:1.

Wenn eine Papierseitenwatte von Stapelfasern verwendet wird, ist es bevorzugt, daß sie im wesentlichen senkrecht zu den abgeflachten Monofilamenten aufgebracht ist. Es wird auch in Betracht gezogen, daß eine Wattelage auf die Walzenseite des Entwässerungstuches aufgebracht werden kann.When a paper side batt of staple fibers is used, it is preferred that it be applied substantially perpendicular to the flattened monofilaments. It is also contemplated that a batt layer may be applied to the roll side of the dewatering fabric. can be.

Ein Druckentwässerungstuch kann auf verschiedene Weise gewebt werden. Es kann als eine geschlossene endlose Schleife der gewünschten Länge gewebt werden und zwar eine, welche einen Nadelsaum umfaßt. In alternativer Weise kann das Tuch als ein durchgehender Lauf eines flachen Tuches gewebt werden, von dem dann eine geeignete Länge gesäumt wird, z.B. mit einem Nadelsaum, um die erforderte endlose Schleife zu schaffen.A pressure dewatering cloth can be woven in a number of ways. It can be woven as a closed endless loop of the desired length, one which includes a needle hem. Alternatively, the cloth can be woven as a continuous run of flat cloth, a suitable length of which is then hemmed, e.g. with a needle hem, to create the required endless loop.

Der Hauptunterschied zwischen diesen Methoden ist die Ausrichtung der Kett- und Schußfäden in dem gewebten Tuch:The main difference between these methods is the orientation of the warp and weft threads in the woven cloth:

(a) in einem Tuch, das als eine geschlossene endlose Schleife (mit einnem oder ohne einen Saum) gewebt ist, liegen die Kettfäden in der Querpapierlaufrichtung und umfassen die abgeflachten Monofilamente dieser Erfindung; und(a) in a fabric woven as a closed continuous loop (with or without a seam), the warp threads lie in the cross-machine direction and comprise the flattened monofilaments of this invention; and

(b) in einem Tuch, das als ein durchgehender Lauf gewebt ist, welcher gesäumt ist, um eine geschlossene endlose Schleife zu schaffen, befinden sich die Kettfäden in der Papierlaufrichtung und umfassen die abgeflachten Monofilamente dieser Erfindung.(b) in a fabric woven as a continuous run which is hemmed to create a closed endless loop, the warp threads are in the paper machine direction and comprise the flattened monofilaments of this invention.

Es ist auch bekannt, ein Tuch flach zu weben, in welchem die Schußfäden abgeflachte Monofilamente sind. Jedoch können Spezialweb- und Nachweb-Verarbeitungstechniken notwendig sein, um die Schlepper der abgeflachten Monofilamente auf die richtige Weise freizulegen.It is also known to weave a cloth flat in which the weft threads are flattened monofilaments. However, special weaving and post-weaving processing techniques may be necessary to expose the wefts of the flattened monofilaments in the correct manner.

Wenn das Tuch in der Preßpartie mit einer genadelten Watte verwendet werden soll, die entweder an die Papierseite oder an beide Seiten des Tuches aufgebracht wird, wird ein als eine geschlossene endlose Schleife gewebtes Tuch bevorzugt. Die endlose Schleife kann auch einen Nadelsaum umfassen.If the cloth is to be used in the press section with a needled batt applied either to the paper side or to both sides of the cloth, a cloth woven as a closed endless loop is preferred. The endless loop may also include a needled hem.

Wenn das Tuch in der Preßpartie ohne eine genadelte Watte verwendet werden soll, die daran aufgebracht wird, wie diese Erfindung in Betracht zieht, kann jede der beiden vorhergehend beschriebenen Webtechniken verwendet werden. Wenn das Tuch gesäumt werden soll, um seinen Einbau auf der Papierherstellungsmaschine zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, einen Nadelsaum zu verwenden.If the fabric is to be used in the press section without a needled batt applied thereto, as this invention contemplates, either of the two weaving techniques previously described may be used. If the fabric is to be hemmed to facilitate its installation on the papermaking machine, it is advantageous to use a needle hem.

Im allgemeinen sind Preßfilze aus Nylon-Monofilamenten aufgebaut, mit Nylon-Stapelfasern als der Watte, obwohl Polyester und andere Materialien verwendet worden sind. Es wird bevorzugt, Nylon-Monofilamente und Stapelfasern für diese Erfindung zu verwenden, aber diese Erfindung ist nicht auf dieses Material beschränkt.Generally, press felts are constructed of nylon monofilaments, with nylon staple fibers as the batt, although polyester and other materials have been used. It is preferred to use nylon monofilaments and staple fibers for this invention, but this invention is not limited to this material.

Die Erfindung wird nun detaillierter mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, worin:The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:

Fig. 1 in schematischer Form ein Entwässerungstuch gemäß dieser Erfindung zeigt;Fig. 1 shows in schematic form a dewatering cloth according to this invention;

Fig. 2 das Tuch von Fig. 1 mit einer Papierseitenwatte zeigt;Fig. 2 shows the cloth of Fig. 1 with a paper side wadding;

Fig. 3 das Tuch von Fig. 1 mit Watten auf beiden Seiten zeigt;Fig. 3 shows the cloth of Fig. 1 with wadding on both sides;

Fig. 4 typische abgeflachte Monofilament-Querschnitte zeigt;Fig. 4 shows typical flattened monofilament cross sections;

Fig. 5 einige alternative Webmuster für Einzel- und Doppelschichttücher veranschaulicht;Fig. 5 illustrates some alternative weaving patterns for single and double layer cloths;

Fig. 6 und 7 die Nadelsaumstrukturen veranschaulichen; undFig. 6 and 7 illustrate the needle seam structures; and

Fig. 8 die Webstrukturen veranschaulicht, die in diesen Beispielen verwendet werden.Fig. 8 illustrates the weaving structures used in these examples.

In Fig. 1 ist ein Beispiel eines Entwässerungstuches gemäß dieser Erfindung schematisch gezeigt, im allgemeinen bei 1. Der Pfeil 2 zeigt die Querpapierlaufrichtung an und der Pfeil 3 zeigt die Papierlaufrichtung an. Wie gezeigt, ist das Gewebe daher eines, das als eine geschlossene Schleife durch Endlosweben hergestellt ist. Für ein Tuch, das als ein durchgehender flacher Lauf gewebt ist, sind die Pfeile 2 und 3 vertauscht: 2 wird die Papierlaufrichtung und 3 wird die Querpapierlaufrichtung. In dieser Figur ist ein Einzel-Schicht-Tuch gezeigt, das im wesentlichen parallele Schußfäden 4 und im wesentlichen parallele abgeflachte Kett-Monofilamente 5 umfaßt. Die Schußfäden 4 können irgendwelche der sein, die allgemein in einem derartigen Tuch verwendeten werden, einschließlich Monofilamenten, gesponnener Fäden bzw. geflochtener Fäden.In Figure 1, an example of a dewatering fabric according to this invention is shown schematically, generally at 1. Arrow 2 indicates the cross paper run direction and arrow 3 indicates the paper run direction. As shown, the fabric is therefore one made as a closed loop by endless weaving. For a fabric woven as a continuous flat run, arrows 2 and 3 are reversed: 2 becomes the paper run direction and 3 becomes the cross paper run direction. In this figure, a single layer fabric is shown comprising substantially parallel weft yarns 4 and substantially parallel flattened warp monofilaments 5. The weft yarns 4 may be any of those generally used in such a fabric, including monofilaments, spun yarns and braided yarns, respectively.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, können poröse Schichten wie eine nadel-gelochte Faserwatte an dem Tuch angebracht werden. Eine Papierseitenwatte ist im allgemeinen bei 6A gezeigt und eine Maschinenseitenwatte im allgemeinen bei 6B. Es ist bevorzugt, daß eine Papierseitenwatte 6A im wesentlichen senkrecht zu dem abgeflachten Monofilamentfäden 5 angebracht werden soll, d.h. im wesentlichen parallel zum Pfeil 3.As shown in Figures 2 and 3, porous layers such as needle-punched fiber batting may be attached to the fabric. A paper side batting is shown generally at 6A and a machine side batting is shown generally at 6B. It is preferred that a paper side batting 6A be attached substantially perpendicular to the flattened monofilament yarns 5. should be essentially parallel to arrow 3.

Wie in der Fig. 4 gezeigt, welche einen Querschnitt der abgeflachten Filamente 5 darstellt, haben diese Filamente eine Breite W und eine Dicke T. Dieses Aspektverhältnis eines derartigen Filamentes ist durch das Verhältnis W : T festgelegt. Für das gezeigte Filament beträgt das Aspektverhältnis 4 : 1. Für die Zwecke dieser Erfindung sollte das Aspektverhältnis größer als 2 : 1 und vorzugsweise in der Größenordnung von 2 : 1 bis 20 : 1 sein. Wenn T zu niedrig gemacht wird, wird das Filament zu dünn und zu flexibel, um sowohl das Buckelmuster des Schußfadens 4 und der Furche als auch andere Muster in der Preßwalze daran zu hindern, auf das Papier in der Walzendrucklinie übertragen zu werden. Eine derartige Zeichnung der Papieroberfläche ist nicht wünschenswert. Eine geeignete untere Grenze für T scheint bei ungefähr 0,1 mm zu liegen.As shown in Fig. 4, which is a cross-section of the flattened filaments 5, these filaments have a width W and a thickness T. This aspect ratio of such a filament is determined by the ratio W:T. For the filament shown, the aspect ratio is 4:1. For the purposes of this invention, the aspect ratio should be greater than 2:1 and preferably in the order of 2:1 to 20:1. If T is made too low, the filament becomes too thin and too flexible to prevent both the hump pattern of the weft 4 and the furrow and other patterns in the press roll from being transferred to the paper in the roll print line. Such a drawing of the paper surface is undesirable. A suitable lower limit for T appears to be about 0.1 mm.

Der niedrigste Wert für das Aspektverhältnis ist 1 : 1, d.h. ein im wesentlichen quadratisches Monofilament. In den Tüchern dieser Erfindung ist es beabsichtigt, daß die langen freiliegenden Schlepper der abgeflachten Monofilamente etwas vorsehen, das sich einer flachen Oberfläche nähert, um das nasse Papiergewebe zu tragen. Wenn das Aspektverhältnis zu klein gemacht wird, wird es schwierig, ein derartiges Tuch mit der derzeit verfügbaren Maschinerie zu schaffen, selbst bei den hoch abgeflachten Monofilament-Füllfaktoren, die in dieser Erfindung verwendet werden. Ein unerwünschter Grad des Verdrehens der abgeflachten Monofilamente scheint aufzutreten, wenn das Aspektverhältnis weniger als 1,3 : 1 beträgt. Im Hinblick darauf wird ein Aspektverhältnis von 2 : 1 oder höher bevorzugt. Der obere Grenzwert für das Aspektverhältnis scheint durch die Webausrüstung festgelegt zu sein. Ein praktischer oberer Grenzwert scheint bei ungefähr 100 : 1 aufzutreten.The lowest value for the aspect ratio is 1:1, i.e., a substantially square monofilament. In the fabrics of this invention, it is intended that the long exposed drags of the flattened monofilaments provide something approaching a flat surface to support the wet paper web. If the aspect ratio is made too small, it will be difficult to create such a fabric with currently available machinery, even at the high flattened monofilament fill factors used in this invention. An undesirable degree of twisting of the flattened monofilaments appears to occur when the aspect ratio is less than 1.3:1. In this regard, an aspect ratio of 2:1 or higher is preferred. The upper limit for the aspect ratio appears to be set by the weaving equipment. A practical upper limit appears to occur at about 100:1.

Wenn eine Watte an das Entwässerungstuch nadelgelocht wird, werden viele der Nadeln die abgeflachten Monofilamente durchstechen. Selbst obwohl dies inhärent bedeutet, daß die durchstanzten Monofilamente beschädigt sind, scheint dies nicht von Folge zu sein, vorausgesetzt, daß die verwendete Menge des Nadelns nicht exzessiv ist. Weiter scheint es, daß die hohen Füllfaktoren, die hierin verwendet werden, zu einer besseren Anbringung einer Watte an das Entwässerungstuch führen, da weniger Nadeln daran scheitern, einen Kett- oder Schußfaden zu treffen. Zusätzlich neigen, zumindest zum Teil aufgrund des hohen Füllfaktors, gespaltene Monofilamente dazu, die Wattefasern einzuklemmen und sie an der Stelle zu halten.When a batt is needle punched to the dewatering cloth, many of the needles will pierce the flattened monofilaments. Even though this inherently means that the punched monofilaments are damaged, this does not appear to be a consequence provided that the amount of needling used is not excessive. Further, it appears that the high fill factors used herein result in better attachment of a batt to the dewatering cloth since fewer needles fail to hit a warp or weft thread. Additionally, due at least in part to the high fill factor, split monofilaments tend to pinch the batt fibers and hold them in place.

Es ist auch möglich, bis zu einem gewissen Grad den Punkt zu steuern, an welchem die Nadeln in die abgeflachten Monofilamente eindringen werden. Das in Fig. 4(b) im allgemeinen bei 7 gezeigte Monofilament mit einem Aspektverhältnis von 4 : 1 hat vier flache Außenseiten 8, die durch drei Furchen 9 auf jeder Seite getrennt sind. Es ist in der Praxis gefunden worden, daß die Nadeln dazu neigen werden, in den Furchen 9 statt in den Stirnflächen 8 bei einem derartigen Monofilament zu durchlöchern.It is also possible to control to some extent the point at which the needles will penetrate the flattened monofilaments. The 4:1 aspect ratio monofilament shown generally at 7 in Fig. 4(b) has four flat outer faces 8 separated by three grooves 9 on each side. It has been found in practice that the needles will tend to penetrate the grooves 9 rather than the end faces 8 in such a monofilament.

Es wurde oben bemerkt, daß die Ausrichtung der abgeflachten Monofilamente im Zusammenhang mit den Nadelnsäumen von Wichtigkeit ist. Aufgrund der Tatsache, daß die verwendeten Schüsse von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt sind, werden in einer Nadel-Durchlöcherbetätigung wenige der Schüsse durch die Nadeln durchlöchert: In den meisten Fällen wird der Schuß einfach ein wenig seitwärts durch die Nadel abgelenkt. Es ist daher vorteilhaft, den Nadelsaum aus den unbeschädigten Schußfäden zu bilden. Da die Schüsse in der Papierlaufrichtung in einem Tuch liegen, das als eine geschlossene Schleife gewebt ist, wird es bevorzugt, ein derartiges Tuch zu verwenden, wenn eine Watte angebracht wird. In alternativer Weise kann es, wenn keine Watte verwendet werden soll, vorteilhaft sein, den Nadelsaum unter Verwendung der abgeflachten Monofilament-Schußfäden zu bilden.It was noted above that the orientation of the flattened monofilaments in relation to the needle seams is important. Due to the fact that the wefts used are of substantially circular cross-section, in a needle-piercing operation few of the wefts are pierced by the needles: in most cases the weft is simply deflected a little sideways by the needle. It is therefore advantageous to form the needle seam from the undamaged weft threads. Since the wefts are in the paper running direction in a cloth woven as a closed loop, it is preferred to use such a cloth when applying batting. Alternatively, if batting is not to be used, it may be advantageous to form the needle seam using the flattened monofilament weft threads.

In den Fig. 5, 6(b), 7(b) und 8 sind schematische Querschnitte für verschiedene mögliche Entwässerungstuch- Bauarten gezeigt, von welchen drei, wie unten in größerer Ausführlichkeit diskutiert wird, außerhalb des Bereichs dieser Erfindung sind (Fig. 5(d), 8(a) und 8(e)) und für Vergleichszwecke angegeben sind.In Figures 5, 6(b), 7(b) and 8, schematic cross-sections are shown for various possible dewatering fabric designs, three of which, as discussed in more detail below, are outside the scope of this invention (Figures 5(d), 8(a) and 8(e)) and are provided for comparison purposes.

Zwei Merkmale der Entwässerungstücher dieser Erfindung sind besonders wichtig, von welchen eines in diesen Diagrammen gezeigt ist. Eines ist das "Schlepperverhältnis", das andere ist der "Füllfaktor".Two features of the dewatering fabrics of this invention are particularly important, one of which is shown in these diagrams. One is the "drag ratio," the other is the "fill factor."

Das Schlepperverhältnis stellt den Teil einer abgeflachten Monofilament-Kette dar, welche einen langen, freiliegenden Schlepper auf der Papierseite des Tuches vorsieht, wie bei 10 in dieser Gruppe der Figuren. Das Schlepperverhältnis ist ausgedrückt als ein "Verhältnis" a/b, in welchem a und b ganze Zahlen sind undThe drag ratio represents that portion of a flattened monofilament warp which provides a long, exposed drag on the paper side of the cloth, as at 10 in this group of figures. The drag ratio is expressed as a "ratio" a/b, in which a and b are integers and

(i) "a" die Anzahl der Papierseiten-Oberflächenschicht-Schußfäden in einer einzelnen Webmusterwiederholung einer abgeflachten Monofilament-Kette darstellt, welche unterhalb und in Berührung mit der Kette sind; und(i) "a" represents the number of paper side surface layer weft yarns in a single weave pattern repeat of a flattened monofilament warp which are below and in contact with the warp; and

(ii) "b" die Gesamtanzahl der Papierseiten-Oberflächenschicht-Schußfäden in der Oberfläche des Tuches in der Musterwiederholung darstellt.(ii) "b" represents the total number of paper side surface layer weft yarns in the surface of the cloth in the pattern repeat.

Für einen derartigen, freiliegenden Schlepper muß das beobachtete Schlepperverhältnis, um den Anforderungen dieser Erfindung zu genügen, zwei weiteren Beschränkungen genügen:For such an exposed tractor, the observed tractor ratio must satisfy two further constraints in order to meet the requirements of this invention:

(iii) "a" ist größer als 1; und(iii) "a" is greater than 1; and

(iv) "a" ist größer als eine Hälfte von "b".(iv) "a" is greater than one half of "b".

Die Anwendung dieser Prinzipien auf zuerst Fig. 5 gibt die folgenden Schlepperverhältnisse für die Fig. 5(a), (b) und (d):Applying these principles to Fig. 5 first gives the following tug ratios for Fig. 5(a), (b) and (d):

- Für Fig. 5(a): a = 4, b = 5 und das Schlepperverhältnis ist 4/5: Die Gruppe der vier Schüsse 11 ist unterhalb und in Berührung mit der Kette 12 und es gibt einen zusätzlichen Schuß 13 in der Musterwiederholung X.- For Fig. 5(a): a = 4, b = 5 and the tug ratio is 4/5: The group of four wefts 11 is below and in contact with the warp 12 and there is an additional weft 13 in the pattern repeat X.

- Für Fig. 5(b): a = 5, b = 8 und das Schlepperverhältnis ist 5/8: Nur die fünf Schüsse 14 unter der Kette 15 und die drei Schüsse 16 über der Kette 15 werden gezählt; der Schuß 17, obwohl oberhalb, und die Schüsse 18, obwohl unterhalb, sind nicht in der Oberflächenschicht und werden nicht in der Bestimmung von entweder a oder b gezählt.- For Fig. 5(b): a = 5, b = 8 and the tug ratio is 5/8: Only the five wefts 14 below the chain 15 and the three wefts 16 above the chain 15 are counted; the weft 17, although above, and the wefts 18, although below, are not in the surface layer and are not counted in the determination of either a or b.

- Für Fig. 5(d): a = 3, b = 6 und das Schlepperverhältnis ist 3/6 und daher außerhalb des Bereichs dieser Erfindung, da die untere Oberflächenschicht nicht gezählt wird.- For Fig. 5(d): a = 3, b = 6 and the tug ratio is 3/6 and therefore outside the scope of this invention since the lower surface layer is not counted.

In einer ähnlichen Art sind Schlepperverhältnisse für die Gesamtheit der verbleibenden Diagramme berechenbar:In a similar way, tug ratios can be calculated for the entirety of the remaining diagrams:

Fig. 6(b): a = 5, b = 8: Schlepperverhältnis: 5/8;Fig. 6(b): a = 5, b = 8: tractor ratio: 5/8;

Fig. 8(a): a = 4, b = 8: Schlepperverhältnis: 4/8 (Vergleich);Fig. 8(a): a = 4, b = 8: tractor ratio: 4/8 (comparison);

Fig. 8(b): a = 6, b = 8: Schlepperverhältnis: 6/8;Fig. 8(b): a = 6, b = 8: tractor ratio: 6/8;

Fig. 8(c): a = 5, b = 6: Schlepperverhältnis: 5/6;Fig. 8(c): a = 5, b = 6: tractor ratio: 5/6;

Fig. 8(d): a = 7, b = 8: Schlepperverhältnis: 7/8;Fig. 8(d): a = 7, b = 8: tractor ratio: 7/8;

Fig. 8(e): a = 3, b = 6: Schlepperverhältnis: 3/6 (Vergleich);Fig. 8(e): a = 3, b = 6: tractor ratio: 3/6 (comparison);

Fig. 8(f): a = 5, b = 8: Schlepperverhältnis: 5/8.Fig. 8(f): a = 5, b = 8: tractor ratio: 5/8.

Das Schlepperverhältnis in einem gegebenen Tuch braucht weder entlang eines gegebenen abgeflachten Monofilaments noch für alle Monofilamente in einer gegebenen Webung konstant sein. Weiter brauchen nicht alle der freiliegenden Schlepper ein Schlepperverhältnis in Übereinstimmung mit den Beschränkungen aufweisen, die auf a und b in dieser Erfindung angeordnet sind, obwohl ein maximaler Nutzen erhalten werden wird, wenn alle der abgeflachten Filamente in der Tat ein Schlepperverhältnis in Übereinstimmung mit diesen Beschränkungen haben. Die Fig. 5(c) zeigt ein Tuch mit variierenden Schlepperverhältnissen: von oben nach unten sind die Schlepperverhältnisse: 7/8, 5/8, 6/8, 1/8, 4/8, 6/8, 3/8 und 5/8. In ähnlicher Weise ist es auch möglich, die Schlepperlänge periodisch entlang der Länge der Schüsse zu ändern, um z.B. in Folge eine 1/2-Einheit und dann eine 5/6-Einheit vorzusehen. In einem derartigen Fall sollte zur Bestimmung des Schlepperverhältnisses die Gesamtlänge der vollen Musterwiederholung verwendet werden: Das vorhergehende Beispiel gibt ein Schlepperverhältnis von 6/8. Auf die selbe Weise wie der Anteil der abgeflachten Monofilament-Ketten, die mit Schlepperverhältnissen gewebt sind, in welchen sowohl a als auch b kleine Zahlen sind oder in welchen a nahe bei einer Hälfte von b ist, werden dann jedoch die Entwässerungseigenschaften des Tuches beeinträchtigt und das Risiko des Tuches, dem Papier Buckelzeichnungen einzuprägen, wird sich erhöhen.The drag ratio in a given fabric need not be constant along a given flattened monofilament, nor for all monofilaments in a given weave. Further, not all of the exposed drags need have a drag ratio in accordance with the constraints placed on a and b in this invention, although maximum benefit will be obtained if all of the flattened filaments do in fact have a drag ratio in accordance with these constraints. Figure 5(c) shows a fabric with varying drag ratios: from top to bottom the drag ratios are: 7/8, 5/8, 6/8, 1/8, 4/8, 6/8, 3/8 and 5/8. Similarly, it is also possible to change the drag length periodically along the length of the wefts, for example to provide a 1/2 unit and then a 5/6 unit in succession. In such a case, the total length of the full pattern repeat should be used to determine the drag ratio: the previous example gives a drag ratio of 6/8. In the same way as the proportion of flattened monofilament warps woven with drag ratios in which both a and b are small numbers or in which a is close to one half of b, however, the drainage properties of the cloth will then be compromised and the risk of the cloth imprinting humps on the paper will be increased. will increase.

Es ist auch möglich, in dem Entwässerungstuch Ketten einzuschließen, welche nicht abgeflachte Monofilamente sind. Dies ist nicht empfohlen, weil die Entwässerungsfähigkeiten des Tuches voraussichtlich beeinträchtigt werden und das Risiko der Papiermarkierung erhöht wird.It is also possible to include warps in the dewatering cloth which are non-flattened monofilaments. This is not recommended because the dewatering capabilities of the cloth are likely to be compromised and the risk of paper marking is increased.

Es gibt jedoch eine Grenze, oberhalb derer die strukturelle Integrität des Tuches fraglich wird. Im Hinblick auf die Verschiedenheiten der möglichen Webarten ist es schwierig, präzise zu sein. Für ein einfaches Tuch, wie in den Fig. 1 und 5(a) gezeigt, scheint diese strukturelle Begrenzung bei einem Schlepperfaktor von ungefähr 9/10 erreicht zu sein. Ein Schlepperfaktor von 7/8 scheint ein geeigneter praktischer Grenzwert zu sein.However, there is a limit above which the structural integrity of the cloth becomes questionable. In view of the diversity of possible weaves, it is difficult to be precise. For a simple cloth as shown in Figs. 1 and 5(a), this structural limitation appears to be reached at a drag factor of about 9/10. A drag factor of 7/8 appears to be a suitable practical limit.

Der Füllfaktor drückt im wesentlichen aus, wieviel genau von dem Raum in dem Tuch durch die Fäden eingenommen wird, aus welchen es aufgebaut ist. Er kann sowohl für die Kett- als auch die Schußfäden gemessen werden. Er ist gegeben durch: Füllfaktor % = The fill factor essentially expresses exactly how much of the space in the cloth is taken up by the threads from which it is constructed. It can be measured for both the warp and the weft threads. It is given by: Fill factor % =

wobei (i) N die Anzahl der Fäden in einer gegebenen Strecke D ist; undwhere (i) N is the number of threads in a given distance D; and

(ii) W die maximale seitliche Breite der Fäden ist.(ii) W is the maximum lateral width of the threads.

In dieser Formel ist N auch als die Fadenzahl bekannt.In this formula, N is also known as the thread count.

Für einen Faden von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt, z.B. wie der in den Schüssen von Fig. 1 verwendete, ist W der Fadendurchmesser. Für die abgeflachten Monofilamente ist W die Monofilamentbreite, wie sie in der Fig. 4(a) angedeutet ist. Sowohl D als auch W werden in den gleichen Einheiten gemessen. Für die Zwecke dieser Erfindung sollte der Füllfaktor für die abgeflachten Monofilamente oberhalb 45 %, vorzugsweise bei mindestens 60 %, bevorzugtererweise bei ungefähr 80 % liegen, wobei ein Wert von 85 % am bevorzugtesten ist. Wie früher bemerkt wurde, hilft dieser hohe Füllfaktor in der Watten-Zurückhaltung, wenn diese verwendet werden.For a thread of substantially circular cross-section, e.g. as used in the wefts of Fig. 1, W is the thread diameter. For the flattened Monofilaments, W is the monofilament width as indicated in Figure 4(a). Both D and W are measured in the same units. For the purposes of this invention, the fill factor for the flattened monofilaments should be above 45%, preferably at least 60%, more preferably about 80%, with a value of 85% being most preferred. As noted earlier, this high fill factor aids in batting retention when these are used.

Für die anderen Fäden bestimmt zu einem Grad die Fadenzahl N den Betrag des Tragens, der durch die langen freiliegenden Schlepper vorgesehen wird. Diese brauchen nicht genug getragen zu werden, um sie im wesentlichen daran zu hindern, unter dem Druck nachzulassen, der auf das Entwässerungstuch in der Preß-Walzen-Drucklinie ausgeübt wird. Wenn die abgeflachten Monofilamente in einer Kette relativ dick sind, einen hohen Füllfaktor haben und der Preßwalzen-Liniendruck relativ niedrig ist, dann kann die Schußzahl verringert werden. Im allgemeinen ist es gefunden worden, daß die Fadenzahl für Fäden außer den abgeflachten Monofilamenten relativ hoch sein sollte.For the other yarns, the end count N determines to some extent the amount of support provided by the long exposed drags. These need not be supported enough to prevent them from sagging under the pressure exerted on the dewatering fabric in the press roll pressure line. If the flattened monofilaments in a warp are relatively thick, have a high fill factor and the press roll line pressure is relatively low, then the pick count can be reduced. In general, it has been found that the end count for yarns other than the flattened monofilaments should be relatively high.

Die vorhergehend beschriebenen Vorteile der erhöhten Entwässerungs-Fähigkeit werden auch in nadelgesäumten Tüchern verwirktlicht, die entweder als geschlossene Schleifen oder in durchgehenden Läufen gewebt sind.The previously described benefits of increased drainage capability are also realized in needle-hemmed fabrics that are woven either as closed loops or in continuous runs.

Typische Nadelsäume von weitgehend herkömmlicher Bauart sind in den Fig. 6 und 7 gezeigt. In der Fig. 6 ist das Tuch eines, das als eine geschlossene Schleife gewebt ist, und zwar mit den freiliegenden Kett-Schleppern 10 in der Quer-Papierlaufrichtung. In Fig. 7 ist das Tuch eines, das als ein durchgehender flacher Lauf gewebt ist, und zwar mit den freiliegenden Kett-Schleppern 10 in der Papierlaufrichtung. In der Fig. 6 ist die Watte 6A nur in Fig. 6(c) gezeigt, und zwar der Klarheit wegen. Zuerst Bezug nehmend auf Fig. 6 ist das Tuch, das in Stirn-Ansicht in Fig. 6(a) gezeigt ist, im Schnitt entlang der Linien I-I in Fig. 6(b) gezeigt, und entlang der Linien II-II in Fig. 6(c). Das Tuch, welches ein Schlepperverhältnis von 5/8 hat, umfaßt abgeflachte Ketten 20, zwei Lagen von Schüssen 21 und 22, eine einzelne Oberflächenwatte 6A und eine Nadelsaumnadel 23. Der Nadelsaum ist aufgebaut, indem Schleifen wie bei 24 in dem Schußfaden vorgesehen sind, welche eine einfache oder ebene Biegung (Fig. 6(c)) oder eine mehr oder weniger vollständige Schleife (Fig. 6(d)) sein kann. Bei der Präparation für den Einbau auf der Papierherstellungsmaschine wird die Nadel entfernt und das Tuch wird durch die Preßpartie vorgeschoben und die Schleife wird geschlossen, indem die Tuchstoß-Endschleifen wieder ineinandergreifen und die Nadel wieder eingeführt wird.Typical needle hems of largely conventional construction are shown in Figs. 6 and 7. In Fig. 6, the fabric is one woven as a closed loop with the warp drags 10 exposed in the cross-machine direction. In Fig. 7, the fabric is one woven as a continuous flat run with the warp drags 10 exposed. in the paper running direction. In Fig. 6, the batt 6A is shown only in Fig. 6(c) for the sake of clarity. Referring first to Fig. 6, the cloth shown in end view in Fig. 6(a) is shown in section along lines II in Fig. 6(b) and along lines II-II in Fig. 6(c). The cloth, which has a drag ratio of 5/8, comprises flattened warps 20, two layers of wefts 21 and 22, a single surface batt 6A and a needle hem needle 23. The needle hem is constructed by providing loops as at 24 in the weft thread, which may be a simple or flat bend (Fig. 6(c)) or a more or less complete loop (Fig. 6(d)). When preparing for installation on the papermaking machine, the needle is removed and the cloth is advanced through the press section and the loop is closed by re-engaging the cloth butt end loops and reinserting the needle.

In Fig. 7 ist die Bauart im wesentlichen die gleiche. Das Tuchgewebe ist im wesentlichen das gleiche, es umfaßt abgeflachte Monofilament-Ketten 20, zwei Lagen von Schüssen 21 und 22 und einen Nadelsaum 23. Nur aus Gründen der Klarheit ist eine Seite des Saumes in Fig. 7(a) gezeigt. In der Schaffung des Saums wird im wesentlichen das gleiche Verfahren verwendet, jedoch muß in diesem Fall Spielraum für die Tatsache gelassen werden, daß die gebogenenen abgeflachten Monofilamente die Schleifen des Nadelsaums bilden. Demgemäß ist es wünschenswert, eine Verdrehung in den Ketten einzugliedern, die verwendet werden, um die Schleifen zu bilden, wie bei 25, und in jenen, die zurück in die Tuchenden gewebt sind, aber nicht verwendet werden, um Schleifen vorzusehen, wie bei 26. Auf diese Weise kann das Kett-Ende 27 in das Gewebe hinein zurück eintreten, um eine überlappte Verbindung in einer Art zu bilden, die den Fachleuten wohlbekannt ist, da es dann gebogen werden kann, um sich dem existierenden Webmuster anzupassen.In Fig. 7 the construction is substantially the same. The cloth fabric is substantially the same, comprising flattened monofilament warps 20, two layers of wefts 21 and 22 and a needle hem 23. For the sake of clarity only one side of the hem is shown in Fig. 7(a). In creating the hem substantially the same method is used, but in this case allowance must be made for the fact that the bent flattened monofilaments form the loops of the needle hem. Accordingly it is desirable to incorporate a twist in the warps used to form the loops, as at 25, and in those which are woven back into the cloth ends but are not used to provide loops, as at 26. In this way the warp end 27 can re-enter the cloth to form an overlapped joint in a manner which well known to professionals as it can then be bent to conform to the existing weave pattern.

Die abgeflachten Monofilamente in beiden Bauarten schaffen eine Oberfläche, die eine exzellente Papierseiten- Watten-Anhaftung anbietet, was möglicherweise den Bedarf für eine Maschinenseitenwatte eliminiert. Dies ist so, weil die flachen Monofilamente sich spalten, wenn sie genadelt werden, was die Wattefasern einschließt und sie in dem Grundtuch verankert. Die abgeflachten Monofilamente verringern die Papierzeichnung, weil die Kett- und Schuß-Überkreuzpunkte nicht so hervorstehend sind wie jene, die durch ganz runde Monofilamente gebildet werden. Die nadelgesäumten Tücher, die gemäß der Erfindung gewebt sind, sind auch gegen diagonale Verzerrung widerstandsfähiger, weil die Fläche der Berührung zwischen den flachen und runden Monofilamenten an den Überkreuzungen größer ist als die, die an den Überkreuzungen von zwei runden Fäden gefunden wird.The flattened monofilaments in both designs create a surface that offers excellent paper side batting adhesion, potentially eliminating the need for machine side batting. This is because the flat monofilaments split when needled, trapping the batting fibers and anchoring them to the base cloth. The flattened monofilaments reduce paper drawing because the warp and weft crossover points are not as prominent as those formed by completely round monofilaments. The needle-hemmed cloths woven according to the invention are also more resistant to diagonal distortion because the area of contact between the flat and round monofilaments at the crossovers is greater than that found at the crossovers of two round threads.

Um die unteren Schlepperverhältnis-Grenzwerte festzusetzen, wurden vergleichende Tests durchgeführt, wobei Einzelschicht- und Doppelschicht-Webarten bei verschiedenen Schlepperverhältnissen verwendet wurden. Änderungen in der Konsistenz des Papiers, wie es durch die Preßpartie tritt, werden als ein Maß der Wasser-Entfernungs-Effizienz verwendet. "Konsistenz" ist definiert als der Prozentsatz von Trockenpapierfeststoffen (Fasern, Füllstoffe usw.) in dem nassen Papiergewebe. Eine typische Konsistenz, die in die Preßpartie eintritt, beträgt 22 %. In der letzten Preßlinie einer Preßpartie wird die ausgehende Konsistenz typischerweise zwischen ungefähr 38 % bis ungefähr 41 % liegen.To establish lower drag ratio limits, comparative tests were conducted using single ply and double ply weaves at various drag ratios. Changes in the consistency of the paper as it passes through the press section are used as a measure of water removal efficiency. "Consistency" is defined as the percentage of dry paper solids (fibers, fillers, etc.) in the wet paper web. A typical consistency entering the press section is 22%. In the last press line of a press section, the outgoing consistency will typically be between about 38% to about 41%.

Die Wirkung des Schlepperverhältnisses auf die Wasser- Entfernung wurde getestet, indem eine Laborpresse verwendet wurde und im allgemeinen der Technik gefolgt wurde, die durch Jackson, Tappi Journal, 72(9), 103-107, beschrieben wurde. Diese Laborprozedur scheint einen guten relativen Hinweis auf die Preßfilzleistung zu geben. In Tabelle 1 sind die Daten für vier Einzellagen-Filze mit den gleichen nominellen Watte-Entwürfen und Schußarten, aber unterschiedlichen Schlepperverhältnissen angegeben. In Tabelle 2 sind ähnliche Daten für zwei Doppelschichtfilze gegeben. Die Webmuster sind schematisch in Fig. 8 gezeigt. In diesen Figuren sind die Schüsse sechs-strang verseilte Monofilamente und die Ketten 31 sind Multifilamentfäden. Tabelle I Schuß: 0,2 mm/2/3 verseiltes Monofilament; gewebt mit einem Abstand von 1,1 mm Kette: 0,2 mm mal 0,4 mm ohne Furchen; Füllfaktor 80 % Webmuster in Fig. 8 Schlepperverhältnis Konsistenz nach Pressung Tabelle II Schuß: obere Schicht (31): 350 tex Multifilamente; gewebt mit einem Abstand von 1,1 mm untere Schicht (30): wie in Tabelle I Kette: 0,2 mm mal 0,4 mm ohne Furchen; Füllfaktor 80 % Webmuster in Fig. 8 Schlepperverhältnis Konsistenz nach PressungThe effect of drag ratio on water removal was tested using a laboratory press and generally following the technique described by Jackson, Tappi Journal, 72(9), 103-107. This laboratory procedure appears to give a good relative indication of press felt performance. In Table 1, data are given for four single layer felts with the same nominal batt designs and weft types but different drag ratios. In Table 2, similar data are given for two double layer felts. The weave patterns are shown schematically in Fig. 8. In these figures, the wefts are six-strand twisted monofilaments and the warps 31 are multifilament yarns. Table I Weft: 0.2 mm/2/3 stranded monofilament; woven with a pitch of 1.1 mm Warp: 0.2 mm by 0.4 mm without furrows; fill factor 80 % Weave pattern in Fig. 8 Tractor ratio Consistency after pressing Table II Weft: upper layer (31): 350 tex multifilaments; woven with a pitch of 1.1 mm lower layer (30): as in Table I Warp: 0.2 mm by 0.4 mm without furrows; fill factor 80 % Weaving pattern in Fig. 8 Tractor ratio Consistency after pressing

Für jeden Satz von Tests betrug die eingehende Konsistenz des Papiers 35 %. Die Daten für MA3 und MA25 sind für Vergleichszwecke beinhaltet. In jedem Fall ist das Schlepperverhältnis eines, in welchem a eine Hälfte von b ist und es daher außerhalb dieser Erfindung ist.For each set of tests, the incoming paper consistency was 35%. The data for MA3 and MA25 are included for comparison purposes. In each case, the tug ratio is one in which a is one-half of b and is therefore outside this invention.

Die Resultate zeigen deutlich, daß, wenn sowohl a als auch b sich erhöhen und wenn a sich b nähert, die Wasserentfernung verbessert wird. In der Papierherstellungsindustrie wird eine 1 %-Erhöhung in der Konsistenz im allgemeinen als industriell signifikant betrachtet.The results clearly show that as both a and b increase and as a approaches b, water removal is improved. In the papermaking industry, a 1% increase in consistency is generally considered industrially significant.

Es ist oben bemerkt worden, daß das gewebte Entwässerungstuch dieser Erfindung eine poröse Struktur wie eine Watte auf der Papierseitenoberfläche nicht erfordern muß. Wenn eine Watte verwendet wird, muß auch einiges Nachdenken der Richtung gegeben werden, in welcher sie gelegt werden soll. Wenn das Entwässerungstuch eine endlos gewebte Schleife mit abgeflachten Monofilamenten-Ketten in der Quer-Papierlaufrichtung ist, dann sollte die Watte in der Papierlaufrichtung gelegt werden, unter der Verwendung von z.B. der Dilo-Methode (siehe US 3 508 307). Wenn das Entwässerungstuch ein flach gewebtes Tuch ist, in welchem die Ketten die abgeflachten Monofilamente sind, dann wird eine kreuzüberlappte Wattenstruktur bevorzugt. Aber wenn das Entwässerungstuch ein flach gewebtes Tuch ist, in welchem die Schüsse die abgeflachten Monofilamente sind, dann sollte die Watte vorzugsweise in der Papierlaufrichtung gelegt werden. Wiederum kann das Dilo-Verfahren verwendet werden.It has been noted above that the woven dewatering fabric of this invention need not require a porous structure such as batting on the paper side surface. If batting is used, some thought must also be given to the direction in which it is to be laid. If the dewatering fabric is an endless woven loop with flattened monofilament warps in the cross-machine direction, then the batting should be laid in the machine direction, using, for example, the Dilo method (see US 3,508,307). If the dewatering fabric is a flat woven fabric in which the warps are the flattened monofilaments, then a cross-lapped batting structure is preferred. But if the dewatering fabric is a flat woven fabric in which the wefts are the flattened monofilaments, then the batting should preferably be laid in the machine direction. Again, the Dilo method can be used.

Claims

1. A woven dewatering fabric (1) for the press section of a papermaking machine having opposed side edges, the fabric having a cross-paper running direction (2) extending between the side edges and a paper running direction (3) extending perpendicular to the cross-paper running direction, and having a fabric weave pattern providing it with long exposed drags (10) on the paper side of the fabric made of a monofilament warp thread (5; 15; 20) having a flattened cross-section with an aspect ratio of at least 1.5:1, the fabric having a fill factor for the flattened monofilament of at least 45%, characterized in that the exposed drags of the flattened monofilaments have a drag ratio expressed by the formula a/b, wherein:

(i) "a" represents the number of paper side surface layer weft yarns (4; 11; 14; 21; 30; 31) in a single weave pattern repeat of a flattened monofilament warp which are below and in contact with the warp;

(ii) "b" represents the total number of paper side surface layer wefts (4; 11, 13; 14, 16; 21; 30; 31) in the individual weave pattern repeat and wherein further for a majority of the long exposed drags (10);

(iii) "a" is greater than 1; and

(iv) "a" is greater than one half of "b".

2. A dewatering cloth according to claim 1, characterized in that the woven cloth is either a single-layer cloth (Fig. 1; 2; 3; 5a; 8b; 8c; 8d) or a double-layer cloth (Fig. 5b; 5c; 6a, 6b, 6c, 6d; 7a, 7b; 8f).

3. A dewatering cloth according to claim 1 or 2, characterized in that a porous layer (6A) is attached to the paper side of the woven cloth, or a porous layer (6A; 6B) is attached to both sides of the woven cloth, that the or each porous layer is preferably a batt of staple fibers, and optionally that the or each batt of staple fibers is needled to the woven cloth.

4. A dewatering cloth according to claim 3, characterized in that at least one batt (6A, 6B) of staple fibers is needled to the woven cloth, and that the batt fibers are either oriented in a direction substantially perpendicular to the direction of the flattened monofilaments, or oriented in a direction substantially parallel to the direction of the flattened monofilaments.

5. A dewatering cloth according to one of the preceding claims, characterized in that in the woven cloth the drag ratio is in the range of 5/8 to 9/10 and in particular in the range of 3/4 to 7/8.

6. A dewatering cloth according to one of the preceding claims, characterized in that the fill factor for the flattened monofilaments is at least 60%, preferably at least 80% and in particular approximately 85%.

7. A dewatering fabric according to any one of the preceding claims, characterized in that the aspect ratio for the flattened monofilaments (5, 15, 20) is at least about 2:1 and preferably in the range of about 4:1 to less than 10:1.

8. A dewatering fabric according to any one of the preceding claims, characterized in that the woven fabric is either a closed endless loop in which the long exposed drags (10) of flattened monofilament warps are oriented in the cross paper running direction (2) or a continuous run in which the long exposed drags of flattened monofilament warps are oriented in the paper running direction (3).

9. A dewatering fabric according to claim 8, which comprises a needle seam (23).

10. A dewatering cloth according to any one of the preceding claims 1 or 2, characterized in that a majority of the exposed threads on the paper side of the cloth are flattened monofilaments (5; 15; 20), and preferably that all of the exposed threads on the paper side of the cloth are flattened monofilaments.

11. A dewatering fabric according to any one of the preceding claims, characterized in that substantially all of the long exposed drags (10) of flattened monofilament warps (5; 15; 20) have a drag ratio wherein "a" is greater than 1 and "a" is greater than half of "b".

12. A dewatering cloth according to one of the preceding claims, characterized in that the drag ratio is not constant.