-
1. Gebiet der
Erfindung
-
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen
das Gebiet der absorbierenden Papierprodukte für Konsumenten, wie beispielsweise
Handtücher,
Taschentücher
und Toilettenpapier. Genauer gesagt, diese Erfindung betrifft ein
verbessertes Trockengewebe für
die Herstellung von absorbierenden Papierprodukten, das System und
das Verfahren zur Herstellung derartiger Produkte und das Produkt
selbst. Diese Gewebekonstruktion eignet sich für das Bilden und Übertragen
von Gewebeapplikationen, die zur Herstellung von absorbierenden
oder Flach-Sorten-Papieren verwendet werden können.
-
2. Beschreibung des Standes
der Technik
-
In allen Papiermaschinen wird Papierstoff
auf ein sich bewegendes endloses Band geführt, das durch Walzen getragen
und angetrieben wird, die mit der Maschine in Verbindung stehen,
und das als die Oberfläche der
Maschine zur Papierherstellung dient. In einer üblichen Ausführung der
Papiermaschine werden zwei Arten von Bändern verwendet: ein oder mehrere „Form"gewebe,
die den nassen Papierstoff vom Stoffauflaufkasten oder den Stoffauflaufkästen aufnehmen,
und ein „Trockner"gewebe,
das die Bahn vom Formgewebe aufnimmt und die Bahn durch eine oder
mehrere Trockenstationen bewegt, die Durchlufttrockner, Zylindertrockner,
Kapillarentwässerungstrockner
oder dergleichen sein können.
Form-, Übertragungs-
oder Trocknungsbänder
können
aus einer Länge
eines Gewebes gebildet werden, wobei dessen Enden miteinander mit
einer Naht verbunden werden, um ein endloses Band zu liefern. Die
Gewebe können
in Abhängigkeit
von der Lauflänge
des Gewebes endlos gewebt werden. Gewebe für diesen Zweck schließen im Allgemeinen
eine Vielzahl von beabstandeten Kettfilamenten in Längsrichtung,
die in der Maschinenrichtung („MD")
der Papiermaschine ausgerichtet sind, und eine Vielzahl von Schussfilamenten
(ebenfalls als „Schuss"
oder „Eintrag"
bezeichnet) ein, die in einer Querrichtung („CD") ausgerichtet sind, die
orthogonal zur Maschinenrichtung verläuft. Die Kett- und Schussfilamente
werden miteinander in einem vorgegebenen Bindungsmuster verwebt,
das zu einem deutlichen Muster von „Überkreuzungen" oder erhabenen
Kreuzungsstellen im Gewebe führt,
wo ein Kettfilament über
ein Schussfilament kreuzt oder umgekehrt. Derartige Überkreuzungen,
wenn sie sich auf der Seite des Gewebes befinden, die die Papierbahn
berührt,
ob sie ein Formgewebe, Übertragungsgewebe
oder ein Trockengewebe ist, verleihen der Papierbahn eine Vertiefung
oder einen zusammengedrückten
Bereich. Das Muster jener Vertiefungen hat sehr viel mit dem Gefüge des fertigen
Produktes zu tun, ungeachtet davon, ob zusätzliche Verarbeitungsschritte,
wie beispielsweise Kreppen oder Kalandrieren, an der Bahn durchgeführt werden.
-
Es wurden sehr viele Untersuchungen
hinsichtlich der Entwicklung von komplexen Geweben für Papiermaschinen
durchgeführt,
um ein Produkt zu liefern, das so texturiert ist, dass es von den
Konsumenten gut aufgenommen wird. Beispielsweise offenbaren die
U.S.Patente 3,905,863 und 3,974,025 an Ayers ein Papierblatt und
ein Verfahren für
dessen Herstellung, bei dem die Rückseite eines Halbköpergewebes
im Blatt eingeprägt
wird. Das Blatt zeigt ein darin eingeprägtes rautenförmiges Muster,
und nach dem Kreppen richten sich aufgelockerte Bereiche in der
Querrichtung des Blattes aus. Gewebe mit nur Webfach drei (bedeutet,
dass sich das Kreuzungsmuster eines jeden Kettfilamentes aller drei
Schussüberkreuzugen
wiederholen wird) werden verwendet, die in der oberen Oberflächenebene
auf der Blattseite des Gewebes sowohl Kettüberkreuzungen in der Maschinenrichtung
als auch Schussüberkreuzungen
in der Querrichtung aufweisen.
-
Das U.S.Patent 3,301,746 an Sanford
offenbart ein Verfahren, bei dem geprägte Gewebe verwendet werden,
die eine Quadrat- oder Diagonalbindung aufweisen können, ebenso
wie Köper-
oder Halbköpergewebe.
Die Gewebe sind koplanar. Das Produkt wird durch abwechselnd beabstandete,
ununterbrochene Rippen von nicht zusammengedrückten Fasern und Vertiefungen
von zusammengedrückten
Fasern charakterisiert, die sich in der Querrichtung erstrecken.
Das U.S.Patent 4,157,276 an Wandel et al. offenbart ein Gewebe für die Papierherstellung
für die
Nasspartie mit einem Webfach von wenigstens fünf, und vorzugsweise einem
gebrochenen Köper,
in einer „Atlas"-Bindung,
wobei die Schussfadenanzahl mindestens 80% der Kettfadenanzahl beträgt. Die
Kett- und Schussüberkreuzungen
sind ebenfalls in der oberen Oberflächenebene auf der Blattseite
koplanar. Die Atlasbindung zeigt im Allgemeinen, dass die Kette
unter 1 Schussfaden und über
(n-1) Schussfäden
in einem n-Webfachrapport
auf der Blattseite verläuft.
-
Das U.S.Patent 4,161,195 an Khan
betrifft ein Formgewebe für
Papier und die Bindungen selbst, die ein Webfach von 5 oder größer sind
und in einem unregelmäßigen Köpermuster
gewebt werden, so dass die Fäden
in sowohl der Maschinenrichtung als auch der Querrichtung Verwebungen
in jedem Bindungsrapport so aufweisen, dass sie „gleichseitig" und derart
sind, dass keine Überkreuzung
in der Maschinenrichtung oder Querrichtung mehr als drei Kreuzungen
in der Länge übersteigt.
Im Allgmeinen sind die Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung und der Querrichtung auf der Blattseite
des Gewebes in der oberen Oberflächenebene koplanar,
obwohl das nicht eine Forderung ist. Das Patent bezieht sich auf
die vorangehenden Konstruktionen als „Granit"-Muster. Das Gewebe
weist relativ kurze Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung auf, nicht mehr als 3 Kreuzungen, gleichseitige
Gewebe und eine geringe Überlappung
der Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung.
-
Trokhan bezieht sich im U.S.Patent
4,191,609 auf ein weiches geprägtes
Papierblatt, das durch eine gemusterte Anordnung von relativ dicht
beabstandeten nicht zusammengedrückten
kissenartigen Zonen charakterisiert wird, die jeweils durch eine
pfahlartige Eigenart eingeschlossen werden, die abwechselnd beabstandete
Bereiche von verfestigten und nicht verfestigten Fasern aufweist.
Die kissenartigen Zonen sind zu sowohl der Maschinenrichtung als
auch der Querrichtung versetzt. Die pfahlartigen Eigenarten werden
durch die Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung und der Querrichtung in der oberen Oberflächenebene
auf der Blattseite des Prägegewebes
erzeugt. Trokhan bezieht sich im 4,239,065 auf die damit in Beziehung
stehende Bespannung für
die Papierherstellung.
-
Trokhan bezieht sich in 4,528,239,
4,529,480 und 4,637,859 auf eine weiche absorbierende Papierbahn,
das Verfahren zur Herstellung der Bahnen und das mit Löchern versehene
Gewebe (oder Ablenkelement), das als ein Präge/Trockengewebe im Verfahren
eingesetzt wird. Die Papierbahn wird durch eine relativ dichte,
in einer Ebene liegende, gemusterte kontinuierliche Netzstruktur
aus zusammengedrückten
Fasern und einer Vielzahl von Wölbungen
mit relativ niedriger Dichte, die aus nicht zusammengedrückten Fasernbestehen,
charakterisiert. Jede Wölbung
mit niedriger Dichte wird vollständig
durch die Netzstruktur der zusammengedrückten Fasern eingeschlossen
und isoliert; die Wölbungen
sind ebenfalls mit Bezugnahme auf sowohl die Maschinenrichtung als
auch die Querrichtung versetzt. Das Gewebe – oder das mit Löchern versehene
Ablenkelement – besteht
aus einer gewebten Basis auf seiner Verschleißseite und einer in einer Ebene
liegenden kontinuierlichen Netzstrukturoberfläche, die durch ein fotoempfindliches
Harz auf seiner Blattseite gebildet wird.
-
Die vorangehend diskutierten Stoffe
und die daraus hergestellten Produkte haben sich als relativ erfolgreich
erwiesen. Die Industrie strebt natürlich nach Geweben, Verfahren
und Produkten, die in einer derartigen Richtung wie dem Wirkungsgrad
der Fertigung, der Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit und in Form des Volumens
der Festigkeit, des Gefüges
und des Griffes des Produktes überlegen
sind. Diese Erfindung liefert einen bedeutenden Fortschritt in allen
jenen Bereichen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Auf diese und verschiedene weitere
neuartigen Vorteile und Merkmale, die die Erfindung charakterisieren,
verweist man speziell in den als Anhang beigefügten Patentansprüchen, und
sie bilden einen Teil davon. Zum besseren Verständnis der Erfindung, ihrer
Vorteile und der Aufgaben, die durch ihre Anwendung erreicht werden,
sollte man sich jedoch auf die Zeichnungen beziehen, die einen weiteren
Teil hiervon bilden, und auf die begleitende Beschreibung, in der
eine bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht und beschrieben wird.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Fotografie, die die Gewebeseite einer nicht gekreppten absorbierenden
Bahn, worauf man sich ebenfalls als die Luftseite bezieht, abbildet,
die entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hergestellt
wird;
-
2 ist
eine Fotografie, die die Gewebeseite einer gekreppten absorbierenden
Bahn, auf die man sich ebenfalls als die Luftseite bezieht, abbildet,
die entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hergestellt
wird;
-
3 ist
eine grafische Darstellung eines Überkreuzungsmusters in der
oberen Ebene eines Gewebes mit Webfach dreizehn, die eine bevorzugte
Ausführungsform
des Gewebeaspektes der Erfindung verkörpert;
-
4 ist
eine grafische Darstellung des Bindungsmusters in dem in Fig. 3 gezeigten Gewebe;
-
5 ist
eine grafische Darstellung der Kettkontur in der Ausführungsform
aus 3 und 4;
-
6 ist
eine grafische Darstellung der Schusskontur in der Ausführungsform
aus 3 und 4;
-
7 ist
eine grafische Darstellung eines alternativen bevorzugten Bindungsmusters
zu dem in 4 gezeigten;
-
8 ist
eine grafische Darstellung der Kettkontur in der Ausführungsform
aus 7;
-
9 ist
eine grafische Darstellung der Schusskontur in der Ausführungsform
aus 7;
-
10 ist
eine grafische Darstellung eines alternativen bevorzugten Bindungsmusters
zu dem in 4 und 7 gezeigten;
-
11 ist
eine grafische Darstellung der Kettkontur in der Ausführungsform
aus 10;
-
12 ist
eine grafische Darstellung der Schusskontur in der Ausführungsform
aus 10;
-
13 ist
eine Fotografie, die ein Lichtdurchlässigkeitsfoto des gekreppten
Produktes entsprechend der Erfindung ist;
-
Fig. 14 ist
ein noch weiteres Beispiel für
massige Rippen, die aus einem noch weiteren alternativen bevorzugten
Webfachmuster hergestellt werden, auf der Gewebe- oder Luftseite
eines nicht gekreppten Handtuches gezeigt;
-
15 ist
eine Fotografie von dem in 4 gezeigten
Gewebe längs
der Achse, die die massigen Rippen erzeugt;
-
16 ist
ein Foto von der Gewebeseite eines nicht gekreppten, hergestellt
mit dem in 7 gezeigten
Gewebe;
-
17 ist
eine Fotografie, die die gegenüberliegende
Seite, die Trocknerseite, der in 1 gezeigten nicht
gekreppten Bahn zeigt;
-
18 ist
eine Fotografie, die die gegenüberliegende
Seite, die Trocknerseite, der in Fig. 2 gezeigten gekreppten
Bahn zeigt; und
-
19 ist
eine schematische Darstellung eines typischen Verfahrens zur Papierherstellung,
das Gewebe verwenden würde,
die entsprechend dieser Erfindung hergestellt wurden.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
-
Die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung schließt
die Verwendung eines komplexen Gewebes mit hohem Webfach in den
Bildungs-, Übertragungs-
und/oder Trocknungspositionen eines Papierherstellungssystems ein,
um ein weiches absorbierendes Papierprodukt herzustellen, wie beispielsweise
Tissue und Handtuch. Das charakteristische Produkt ist von einer
besseren Qualität
(höheres
Volumen, TWA, Weichheit, Dehnung in der Querrichtung) als das, das
mit konventionell gewebten Durchlufttrockner („TD")-Geweben hergestellt
wurde. Die Verwendung des komplexen Gewebes mit hohem Webfach als
ein Durchlufttrocknergewebe führte
ebenfalls zu einem Verbrauch von weniger Energie, um das Papierblatt
zu trocknen, und zu einer besseren Freigabe des Papierblattes vom
Durchlufttrocknergewebe. Es zeigt ebenfalls die Möglichkeit,
den geschliffenen Überkreuzungsbereich
auf der Blattseite des Durchlufttrocknergewebes zu vergrößern, um
die Blattspannung nach dem Schritt des Kreppens mit hohen Geschwindigkeiten
zu vergrößern, ohne
dass Produktvolumen verlorengeht. Die Erfindung schließt das charakteristische
Tissueprodukt, das Verfahren für
dessen Herstellung und das komplexe Gewebe selbst ein.
-
Mit Bezugnahme auf
1, die eine Fotografie ist, die die Durchlufttrocknergewebeseite
oder Luftseite eines nicht gekreppten absorbierenden Papierblattes
abbildet, das entsprechend dem bevorzugten Verfahren der Erfindung
hergestellt wurde, wird man sehen, dass das absorbierende Papierprodukt
mit hohem Volumen auf seiner Luftseite durch im Wesentlichen kontinuierliche
Rippen mit niedriger Dichte aus im Wesentlichen nicht zusammengedrückten Fasern
charakterisiert wird, die parallel zueinander und unter einem Winkel zu
sowohl der Maschinenrichtung („MD")
als auch der Querrichtung („CD")
des Produktes verlaufen. Die Rippen werden durch ein winkeliges
Muster von langen, sich überlappenden,
getrennten, in Maschinenrichtung ausgerichteten, länglichen
Bereichen aus stark, zusammengedrückten dichten Fasern begrenzt
oder definiert. Wie es vollständiger
nachfolgend beschrieben wird, entsprechen die dichten Bereiche den Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung (oder langen Kettüberkreuzungen) in der Blattseite
des Durchlufttrocknergewebes, während
die Rippen mit niedriger Dichte den kontinuierlichen Rillen entsprechen,
die in das Gewebe gewebt wurden. Für ein typisches Durchlufttrocknergewebe
mit einem Maschenfach von 44 × 38
und Garndurchmessern von 0,35 mm und 0,40 mm sind die Rippen etwa
0,14 cm (0,054'') breit und etwa 0,17 cm (0,068'') voneinander entfernt,
von Mittellinie zu Mittellinie. Rippenbreiten für andere erwartete Maschen
und Durchmesser für
Durchlufttrockner- und Formgewebe werden in der nachfolgenden Tabelle
gezeigt:
-
Jede Rippe erstreckt sich längs oder
parallel zu einer ersten Achse, die unter einem ersten Winkel mit Bezugnahme
auf die Querrichtung des Papierproduktes angeordnet ist. Vorzugsweise
ist der erste Winkel im Wesentlichen innerhalb des Bereiches von
mehr als 68 Grad aber weniger als 90 Grad, wobei ein bevorzugter Bereich
bei 70 bis 90 Grad liegt. Das Produkt wird ebenfalls durch zweite
parallele Achsen charakterisiert, die durch jeden der länglichen
Bereiche mit anderen sich überlappenden
länglichen
Bereichen gebildet werden, die nicht an eine gleiche Seite einer
gleichen massigen Rippe angrenzen. Die zweiten Achsen bilden einen zweiten
Winkel mit Bezugnahme auf die Querrichtung des Papierproduktes,
der vorzugsweise kleiner ist als etwa 28 Grad und mehr bevorzugt
kleiner als etwa 25 Grad. Die länglichen
Bereiche längs
der zweiten Achse überlappen
sich um wenigstens 60 Prozent und um wenigstens 0,09 cm (0,035 Inch).
Die länglichen
Bereiche liegen in einer Ebene, die mit Bezugnahme auf die Rippen
um wenigstens 0,01 cm (0,005 Inch) abgesenkt ist.
-
Mit Bezugnahme auf 2, die eine Fotografie ist, die die Durchlufttrocknergewebeseite
eines gekreppten absorbierenden Papierblattes abbildet, das entsprechend
dem bevorzugten Verfahren der Erfindung hergestellt wurde, wird
man sehen, dass das absorbierende Papierprodukt mit hohem Volumen
auf seiner Luftseite durch im Wesentlichen kontinuierliche Rippen
mit niedriger Dichte aus im Wesentlichen nicht zusammengedrückten Fasern
charakterisiert wird, die parallel zueinander und unter einem Winkel
zu sowohl der Maschinenrichtung („MD") als auch der Querrichtung
(„CD")
des Produktes verlaufen. Das Kreppverfahren neigt dazu, das Blatt
um die Größe der Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen dem Einzylindertrockner und der Rolle zu verkürzen. Der
Kreppwert „C"
wird definiert durch:
C = (Y – R)/R
(wobei:
C = Kreppwert,
Y = Selbstabnahmemaschinengeschwindigkeit (Yankee
speed) und
R = Rollgeschwindigkeit)
-
Das Kreppen des Blattes wird die
bevorzugten Winkel 1 und 2 beim nicht gekreppten Blatt verändern. Die
Größe der Veränderung
hängt vom
Kreppniveau ab. Der verkürzte
Winkel kann wie folgt berechnet werden:
Winkel
1c = tan–1 {(1/(1
+ C)) × tan
Winkel 1u}
Winkel
2c = tan–1 {(1/(1
+ C)) × tan
Winkel 2u}
(wobei: Winkel 1c = Winkel 1 des gekreppten Blattes, Winkel
2c = Winkel 2 des gekreppten Blattes, Winkel
1u = Winkel 1 des nicht gekreppten Blattes
und Winkel 2u = Winkel 2 des nicht gekreppten
Blattes)
-
Daher beträgt bei einem Kreppwert von
12% der bevorzugte Bereich für
den Winkel 1c beim gekreppten Blatt 68° bis 90°, und der
Winkel 2c muss kleiner sein als 25°. Wie ebenfalls
in der Fotografie zu sehen ist, die in 2 vorgelegt wird, weisen die massigen
Rippen periodische Vertiefungen darin auf, die nicht im Wesentlichen
die Fasern der Bahn zusammendrücken,
wodurch verhindert wird, dass das Produkt ein unerwünschtes
köperartiges
Aussehen zeigt.
-
3 ist
eine grafische Darstellung des Bindungsmusters des Gewebes, bei
dem nur die langen Kettüberkreuzungen
eines Gewebes entsprechend der Erfindung in einer oberen Ebene des
Gewebes liegen, die der tiefsten Eindringung des Gewebes in das
absorbierende Papierprodukt während
der Bildung oder Trocknung entsprechen werden. Diese Überkreuzungen
erzeugen dann die länglichen
zusammengedrückten
Bereiche im Papier. Die langen oder erhabenen in Maschinenrichtung
ausgerichteten Kettüberkreuzungen
wurden geschliffen, um eine flache Oberfläche in der oberen Ebene des
Gewebes zu liefern. Fig. 4 zeigt das
Gewebe selbst, entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
Wie in 3 und 4 zu sehen ist, schließt das Gewebe
eine Vielzahl von Schussfäden,
die sich im Wesentlichen parallel zueinander in einer Querrichtung
des Trockengewebes erstrecken, und eine Vielzahl von Kettfäden ein,
die sich im Wesentlichen parallel zueinander in einer Maschinenrichtung
des Trockengewebes erstrecken. Die Schuss- und Kettfäden werden
so zusammengewebt, dass sie eine Anzahl von relativ langen Kettüberkreuzungen
an Steilen definieren, wo einer der Kettfäden wenigstens vier der Schussfäden überkreuzt.
In Übereinstimmung
mit dem Muster und den Winkeln auf dem absorbierenden Papierprodukt,
die vorangehend diskutiert werden, sind die langen Kettüberkreuzungen
in einem Muster so angeordnet, dass sie eine Gruppe von ersten parallelen
Achsen massiger Rippen bilden, die durch lange Kettüberkreuzungen
definiert werden, die nebeneinander auf angrenzenden Kettfäden angeordnet
sind. Die ersten Achsen sind unter einem ersten Winkel mit Bezugnahme
zur Querrichtung des Trockengewebes angeordnet, der im wesentlichen innerhalb
des Bereiches von mehr als 68 Grad aber weniger als 90 Grad liegt.
Die langen Kettüberkreuzungen des
Gewebes bilden ebenfalls zweite parallele Achsen, die durch jede
der langen Kettüberkreuzungen
mit anderen sich überlappenden
langen Kettüberkreuzungen
auf nahe gelegenen, aber nicht unmittelbar angrenzenden Kettfäden definiert
werden. Die zweiten Achsen bilden einen zweiten Winkel mit Bezugnahme
auf die Querrichtung des Trockengewebes, der kleiner ist als etwa
28 Grad. Das komplexe Gewebe weist nur lange Überkreuzungen in der Maschinenrichtung
in der oberen Oberflächenebene
auf der Blattseite des Gewebes auf; es sind keine Überkreuzungen
in der Querrichtung vorhanden. Typischerweise ist ein Unterschied
von 0,02–0,025
cm (0,008''–0,010'')
in der Tiefe zwischen den Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung in der oberen Ebene und der nächsten Überkreuzung
in der Querrichtung vor der Oberflächenbehandlung zu verzeichnen.
(Es wird bemerkt, dass Khan im U.S.Patent 4,161,195 „koplanar"
als innerhalb 0,001 cm (0,0005") liegend definiert.) Die Länge dieser
langen Kettüberkreuzungen
(„LWK")
wird von der genauen Bindung, dem Maschenfach, der Garngröße und dem
Maß des
Schleifens abhängig
sein, wird aber bei einem Durchlufttrocknergewebe immer länger sein
als 0,15 cm (0,060''). Die Überlappung
der langen Kettüberkreuzungen
sollte maximiert werden, um den größten Vorteil aus der Erfindung
zu ziehen. Die Überlappung
ist eine Funktion der Überkreuzungslänge und
der Winkel und kann als ein Prozentsatz der Überkreuzungslänge ausgedrückt werden
(d. h., 100% verkörpern
eine Überlappung
gleich der Länge
der Überkreuzung
oder zweier paralleler Überkreuzungen
gleicher Länge,
und 0% verkörpert
keine Überlappung
oder zwei Überkreuzungen
außer
Phase zueinander). Der vorangehend definierte zweite Winkel bestimmt
am stärksten
den Grad der Überlappung.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung für
Durchlufttrocknergewebe überlappt
jede lange Kettüberkreuzung
angrenzende lange Kettüberkreuzungen
längs der
zweiten Achse um wenigstens 60 Prozent und um wenigstens 0,09 cm
(0,035 Inch). Der zweite Winkel muss so gering wie möglich gehalten
werden, um die Überlappung
zu maximieren. In 3 beträgt die Länge der
langen Kettüberkreuzungen
0,25 cm (0,100''), die Überlappung
beträgt
annähernd
70%, der erste Winkel beträgt
etwa 72,8° und
der zweite Winkel etwa 23,3°. Vorzugsweise
liegen alle vier Messungen innerhalb der vorgeschriebenen Bereiche,
um die Vorteile der Papiereigenschaften der Erfindung zu erhalten.
Alle vier Messungen sind eine Funktion der Bindungsfolge, des Garndurchmessers
und des Maschenfaches.
-
Einige Beispiele für Gewebe,
die diese Kriterien erfüllen,
werden nachfolgend aufgelistet:
-
Die Erfinder ermittelten, daß ein derartiges
Gewebe verbesserte sensorische, ästhetische
und Kreppbarkeits-Eigenschaften
einer absorbierenden Papierbahn verleihen wird, die darauf getrocknet
wird.
-
Die Erfinder ermittelten ebenfalls,
dass die besten Produkteigenschaften erreicht werden, wenn die Kett-
und Schussfäden
in einem Webfach von wenigsten neun gewebt werden. Um die gewünschten
Papiereigenschaften in wenigstens einem Abschnitt des Rapportmusters
zu erreichen, sollten die langen Kettüberkreuzungen wenigstens 4
Querrichtungskreuzungen überbrücken. Bevorzugte
Ausführungsformen
zeigen, dass die langen Kettfadenüberkreuzungen wenigstens 4
Querrichtungskreuzungen in zwei Abschnitten innerhalb des Maschinenrichtungsrapports überbrücken. Der
Musterrapport muss ebenfalls so sein, dass das Kettgarn in der Maschinenrichtung
wenigstens 4 Abbindungen mit Garnen in der Querrichtung in einem
Musterrapport aufweist; sogar mehr Abbindungen (5 oder 6) werden
bevorzugt, um eine bessere Stabilität des Gewebes zu erreichen.
-
Sowohl die Stabilität des Gewebes
als auch der Unterschied in der Höhe zwischen den Kettüberkreuzungen
der oberen Oberfläche
und den Schussüberkreuzungen
unterhalb der oberen Oberflächenebene
auf der Blattseite werden durch die Bindungskonstruktionen begünstigt,
die eine seitliche Kräuselung
in den Schussgarnen in der Querrichtung erzeugen. Die seitliche
Kräuselung
wird als ein Zustand definiert, wo sich die Garne Seite an Seite
ebenso wie nach oben und nach unten innerhalb der Gewebebindung
bewegen. Innerhalb der Reihe der diskutierten Gewebekonstruktionen
tritt eine seitliche Kräuselung
auf, wenn zwei angrenzende Garne (2 Kettgarne oder 2 Schussgarne),
die sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen (d. h., eines bewegt
sich nach unten und das andere bewegt sich nach oben), zwischen
zwei angrenzende Garne (2 Schussgarne oder 2 Kettgarne) gelangen,
die sich 90° von
der Richtung der ersten zwei Garne bewegen. Eine seitliche Kräuselung
kann ebenfalls verstärkt
werden, indem das Kettgarn über
oder unter mehreren Schussgarnen verläuft. Diese resultierenden Konstruktionen
sind nicht „gleichseitig",
wie jenes, das im U.S.Patent 4,161,195 an Khan offenbart wird, d.
h., die Anzahl der Kreuzungen durch die Kettgarne über die
Schussgarne auf einer Seite des Gewebes ist nicht die gleiche, oder
innerhalb 1, der Anzahl der Kreuzungen auf der anderen Seite des
Gewebes. Wie in den nachfolgenden Beispielen gesehen wird, sind
Gewebe entsprechend dieser Erfindung bestimmt nicht gleichseitig.
-
Eine seitliche Kräuselung kann durch Verändern des
Gewebebruches unter anderen Parametern begünstigt werden. Der Bruch betrifft
die Anzahl der Garne in der Querrichtung, die bei irgendwelchen
zwei angrenzenden Garnen in der Maschinenrichtung übersprungen
werden, bevor der nächste
Musterrapport, beginnt. Der Bruch ist eine Funktion des Webfaches
des Gewebes. Eine 5-Webfach-Bindung weist 4 mögliche Gewebebrüche 1, 2,
3 & 4 auf. Die
Brüche
1 und 4 sind identisch, aber Spiegelbilder voneinander. Die Brüche 2 und
3 sind identisch, aber Spiegelbilder voneinander. Daher sind bei
einer 5-Webfach-Bindung nur 2 eindeutige Brüche vorhanden. Je höher das
Webfach ist, desto mehr eindeutige Bruchoptionen sind vorhanden.
Ein Gewebe mit „n"
Webfach, wo „n"
gleich eine Primzahl ist, wird n-1 mögliche Bruchoptionen liefern,
wobei (n-1)/2 eindeutig ist. Wenn eine seitliche Kräuselung
in einem der Garne auftritt, verändert
sich der Gewebeaufbau so, dass entweder die Kettgarne oder die Schussgarne
zueinander außer
Ebene sind. Der Grad des planaren Unterschiedes zwischen Kette und
Schuss hat sich ebenfalls als eine Funktion des Maschenfaches, des
Garndurchmessers und der Verfahren zur Herstellung, wie beispielsweise
des Heißfixierverfahrens,
erwiesen. Die gegenwärtige
Erfindung verwendet Gewebe mit höherem
Webfach, um Bruchmuster zu erzeugen, die nur lange Kettüberkreuzungen
in die obere Ebene des Gewebes bringen, wodurch Rillen erzeugt werden, in denen
eine niedrige Verdichtung im Papier auftritt. Gewebe der Erfindung
werden mit „Brüchen" von
3 oder vorzugsweise 4 oder höher
gewebt.
-
Bei der in 4 gezeigten bevorzugten Ausführungsform
werden die Kett- und Schussfäden
in einem Webfach von dreizehn verwebt, und genauer gesagt, wie es
grafisch in 5 veranschaulicht
wird, in einem Kettmuster von fünf
gehoben, zwei gesenkt, vier gehoben und zwei gesenkt. Bei diesem
Muster sind nicht nur die Kett- und Schussüberkreuzungen außer Ebene,
sondern es sind ebenfalls die zwei langen Ketten außer Ebene
und erfordern ein Schleifen, um beide in die Draufsichtoberfläche zu bringen.
Der Bruch für
dieses Gewebe beträgt
4. Dieser Bruch im Muster unterstützt das Blattaussehen und minimiert
die Markierung, da die resultierende Bindung dann ein Muster des „gebrochenen
Köpers"
simuliert. (Ein normales Köpermuster
ist ein Muster, das eine Folge von angrenzenden Garnen aufweist,
die auf einer Gewebeflache Überkreuzungen
von gleicher Länge
zeigen, die zwei oder mehr Kreuzungen aufweisen, in denen jedes
nachfolgende Garn seinen Bindungsrapport um eine Kreuzung vom vorhergehenden
Garn vorrückt,
um die charakteristische diagonale Linie zu bilden.) Die komplexen
Gewebe dieser Erfindung zeigen eine Kombination von gewünschten
Eigenschaften: nur lange Kettüberkreuzungen
in der oberen Oberflächenebene
auf der Blattseite (Winkel 1 > 68°); die lange
Kettüberkreuzung
beträgt
wenigstens 0,15 cm (0,060''); eine optimale Überlappung (größer als
60%) der Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung, um kontinuierliche Rillen zu bilden (Winkel
2 < 28°); wenigstens
eine lange Kettüberkreuzung,
die 4 oder mehr Kreuzungen in einem Musterrapport überbrückt; wenigstens
3 Abbindungen in der Maschinenrichtung der Maschinenrichtungskette
mit den Garnen in der Querrichtung in einem Musterrapport; eine
seitliche Kräuselung
in den Garnen in der Querrichtung; keine „Gleichseitigkeit"; Brüche von
wenigstens 3. Wenn auf diese Weise gewebt wird, zeigen die Gewebe
zahlreiche unter der oberen Oberflächenebene vorhandene Kreuzungen
von Kettfäden
und Schussfäden,
die den Grund der kontinuierlichen Rillen bilden und daher die Oberseite
der Rippen auf dem Tissueblatt stützen. Die unter der Oberfläche vorhandenen
Kreuzungen liefern ebenfalls die Rippen, die Vertiefungen, die an
früherer
Stelle diskutiert wurden, da sie von variierender Tiefe unterhalb
der oberen Oberflächenebene
sind.
-
Die komplexen Gewebe können gewebt
und für
die Eigenschaften einer guten Stabilität und Dehnung heißfixiert
werden. Die Garngrößen können im
Bereich von 0,22 bis 0,50 mm liegen, die die gleichen einschließen, wie
jene, die gegenwärtig
bei den vorhandenen 4- oder 5-Webfach-Geweben
verwendet werden (z. B. 0,35 mm Kette, 0,40 mm Schuss); daher können die
Verschleißeigenschaften
und die Lebensdauer des Gewebes sehr gut sein. Die Arten des Garnmaterials
können
Polyester, Polyamid, Polypropylen, PTFE, Ryton, PEEK, usw. sein.
Die Garne können
eine runde, ovale oder flache (rechteckige) Form aufweisen.
-
Gewebe mit Webfach dreizehn (d. h.,
das Muster in der Maschinenrichtung wiederholt sich alle 13 Garne
in der Querrichtung) eignen sich für die Bindungen dieser Erfindung
und sind das bevorzugte Webfach; sie sind für ein Säumen besonders gut. Webfächer von
wenigstens 9 sind erforderlich, um die vorangehend angeführten gewünschten
Gewebeeigenschaften zu erhalten.
-
Wiederum weist das Gewebe aus 5 ein Kettmuster von 5 × 2 × 4 × 2 (5 gehoben,
2 gesenkt, 4 gehoben, 2 gesenkt) auf; der Bruch beträgt 4. Kettgarne
mit einem Durchmesser von 0,35 mm und Schussgarne mit einem Durchmesser
von 0,45 mm wurden verwendet. Die obere Oberflächenebene auf der Blattseite weist
Kettüberkreuzungen
mit einer Länge
von wenigstens 0,23 cm (0,090'') auf es sind keine Schussüberkreuzungen
vorhanden. Die Überlappung
der Überkreuzungen
beträgt
69%, während
der erste Winkel 72,8° und der
zweite Winkel 2 23,3° beträgt. Die
Konstruktion weist einen Bruch von 4 auf. In jedem Musterrapport
in der Maschinenrichtung überbrückt das
Kettgarn die ersten 5 Garnkreuzungen in der Querrichtung und danach
4 Garnkreuzungen in der Querrichtung; es bewirkt daher eine Abbindung
mit 4 Garnen in der Querrichtung ab, wie am besten in 5 zu sehen ist. Die resultierende
Konstruktion ist nicht gleichseitig, d. h., das Garn in der Maschinenrichtung
kreuzt 9 Garne in der Querrichtung auf der Blattseite und nur 4
Garne in der Querrichtung auf der anderen Seite (Rollenseite) des
Gewebes. Wie grafisch in 6 gezeigt
wird, wiederholt sich das Garn in der Querrichtung in einem Muster,
das 4 × 1 × 2 × 1 × 1 × 1 × 2 × 1 (4 gesenkt,
1 gehoben, 2 gesenkt, 1 gehoben „ 1 gesenkt, 1 gehoben, 2
gesenkt und 1 gehoben) ist. Dieses Bindungsmuster erzeugt eine bedeutende
seitliche Kräuselung
in den Garnen in der Querrichtung, was dabei hilft, die Schussgarne
unterhalb der oberen Oberflächenebene
auf der Blattseite zu halten. Der Unterschied in der Höhe zwischen
den nicht geschliffenen Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung in der oberen Oberflächenebene und der nächsten Kreuzungs-Überkreuzung
in der Querrichtung beträgt
etwa 0,01 cm (0,004") unterhalb der oberen Oberflächenebene
für das
gezeigte Beispiel.
-
Ein weiteres Beispiel für ein Webfach
13 wird in 7 gesehen.
Für diese
Bindung beträgt
der Kettrapport 6 × 2 × 3 × 2 (gehoben
6, gesenkt 2, gehoben 3, gesenkt 2). Der Gewebebruch beträgt 3, und
die Garngröße beträgt 0,35
mm Kette und 0,40 mm Schuss. Die Kett/Schusszahl beträgt 44/38.
Die Länge
der langen Kettüberkreuzung
beträgt
0,3 cm (0, 120'') , die Überlappung
beträgt
75% 0,23 cm (0, 090''), der erste Winkel beträgt 73,9° und der zweite Winkel 16,1°. Die bei
diesem Gewebe erhaltenen Rillen sind sehr groß und tendieren dahin, dass
sie durch eine dazwischenliegende relativ kurze Kettüberkreuzung
gestützt
werden, was den Rippen auf dem Papier ein „kettenglied"-gitterartiges, vertieftes
oder „bagel"-artiges
Aussehen verleiht. Die Kett- und Schussrapportmuster für diese
Ausführungsform
werden in 8 und 9 gezeigt. Beide diese Kettmuster
ebenso wie andere, die für
die Fachleute in diesem Bereich der Technik offensichtlich sein
werden, werden effektiv sein, so lange wie innerhalb eines Maschinenrichtungsrapportes
einer der Kettfäden über wenigstens
4 Schussfäden
kreuzt, um eine lange Kettüberkreuzung
der in 3 gezeigten Art
zu bilden. Vorzugsweise werden die Kett- und Schussfäden so verwebt,
dass eine seitliche Kräuselung
in den Schussfäden
erzeugt wird.
-
Höhere
Webfächer
als 13 sind akzeptabel und können
als vorteilhaft ermittelt werden.
-
Bei bestimmten Bildungs- und Trocknungsanwendungen
können
die vorangehend diskutierten Bindungen um 90° gedreht werden, so dass die
lange Kettüberkreuzung
eine lange Schussüberkreuzung
wird; es sind dann keine Kettüberkreuzungen
in der oberen Ebene des Gewebes vorhanden. Diese Arten von gedrehten
Gewebebindungen können
bei bestimmten Bildungsanwendungen oder speziellen Trocknungsanwendungen
wünschenswert
sein, z. B. wo das Tissuepapier ohne Kreppen getrocknet wird.
-
Bei Trocknungs- und Übertragungsanwendungen
werden die Maschenfächer
typischerweise von 10 × 10
bis etwa 60 × 60
betragen. Bildungsanwendungen würden
zu feineren Maschen neigen, wahrscheinlich bis zu etwa 120 × 120.
-
Früher bekannte Bindungen können die
Ergebnisse und Vorteile nicht bringen; die der Erfindung eigen sind. „Satin"-
und „Atlas"-Bindungen
(1 gesenkt × (n-1)
gehoben auf der Blattseite mit dem Entgegengesetzten auf der anderen
Seite, wie im Patent von Wandel offenbart wird) können lange Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung bilden, neigen aber dazu, Kett- und Schussüberkreuzungen
in der oberen Oberflächenebene
auf der Blattseite aufzuweisen (d. h. „koplanar") und liefern nicht
eine seitliche Kräuselung;
daher zeigen sie nicht die parallelen kontinuierlichen Rillen, die
von der Erfindung gefordert werden. Sie erfüllen ebenfalls nicht die Winkelspezifikationen
und die Anzahl der Abbindungen, die von der Erfindung gefordert
werden, um ihre Ziele zu erreichen. Die „Granit"-Muster von Khan sind
gleichseitig, zeigen relativ kurze Überkreuzungen in der Maschinenrichtung
(nicht mehr als 3 Kreuzungen in der Maschinenrichtung) und fallen
außerhalb
der Kriterien dieser Erfindung, die vorangehend angeführt werden.
Sie können
ebenfalls koplanare Kett- und Schussüberkreuzungen auf der oberen
Oberflächenebene
auf der Blattseite aufweisen.
-
Wie in 10 zu
sehen ist, die ein Lichtdurchlässigkeitsfoto
des gekreppten Tissue ist, das entsprechend der Erfindung hergestellt
wurde, sind die hellen, oval geformten Objekte Bereiche von zusammengedrückten Fasern,
die dazu neigen, relativ dicht zu sein, und die durch die Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung des Druchlufttrocknergewebes gebildet werden.
Die dunklen Bereiche sind die Rippen der relativ nicht zusammengedrückten Fasern,
die in die Rillen des komplexen gewebten Trockengewebes während der
Schritte des Trocknens und des Pressens eingefügt wurden. Bei diesem Beispiel
verlaufen die nicht zusammengedrückten
Rippen unter einem Winkel von etwa 70,9° zur Querrichtung, der der erste
Winkel ist, wie er vorangehend definiert wird, und sie sind etwa
0,14 cm (0,054") breit und etwa 0,17 cm (0,068") voneinander entfernt, von
Mittellinie zu Mittellinie. Der zweite Winkel, wie er vorangehend
definiert wird, beträgt
etwa 21,1° von
der Querrichtung aus. Der Winkel 1 des nicht gekreppten Blattes
betrug 72,8° und
der Winkel 2 23,3°.
-
Die kontinuierlichen Rippen der nicht
zusammengedrückten
Faser, die für
dieses weiche, absorbierende Tissue charakteristisch sind, sind
nicht von gleichmäßiger Höhe. Sie
weisen gelegentliche Vertiefungen auf, die durch unter der Oberfläche befindliche
Kreuzungen von Kett- und Schussfadenbündeln auf der Blattseite des
komplexen Gewebes hervorgerufen werden. Wie in 2 gesehen werden kann, helfen diese Vertiefungen
bei der Stabilisierung der Rippenbereiche und, was wichtiger ist,
verbessern die Ästhetik
des Blattes, indem sie der Oberfläche ein topografischeres, dreidimensionales
Aussehen verleihen. Durch Unterbrechen des Aussehens der parallelen
kontinuierlichen Reihen wird das unerwünschte „Köper"-Musteraussehen vermieden, das mit vielen
Gewebemustermarkierungen in Verbindung steht. Die Vertiefungen drücken die
Fasern nicht im Wesentlichen zusammen; daher zeigen die vertieften
Bereiche noch eine relativ geringe Dichte, wie in 2 gesehen werden kann. In Abhängigkeit
von der spezifischen Bindung, dem Maschenfach und dem Garndurchmesser
der Gewebe dieser Erfindung kann sich das Aussehen des Blattes von
charakteristischen parallelen Rippen (ein Köperaussehen) bis zu fast einem
wahllosen Kieseleffektmuster (ein Frottierstoffaussehen) bewegen. 11 zeigt eine noch weitere
Produktvariante, die das Prinzip der parallelen Rippen demonstriert.
Bei diesem Beispiel zeigt das Foto die Seite des Durchlufttrocknergewebes
der nicht gekreppten Handtuchbahn, die bei Anwendung einer noch
weiteren Bindung des Durchlufttrocknergewebes hergestellt wurde, die
die Kriterien dieser Erfindung erfüllt. Derartige parallele Rippen
sind deutlich sichtbar. Für
diese Bindung ist der Kettrapport 7 × 1 × 1 × 1 × 2 × 1 (gehoben 7, gesenkt 1,
gehoben 1, gesenkt 1, gehoben 2, gesenkt 1). Der Gewebebruch beträgt 4, und
die Garngröße beträgt 0,35
mm Kette und 0,40 mm Schuss. Die Kett/Schussanzahl beträgt 44 × 38.
-
12 ist
ein stark vergrößertes Foto
des Gewebes aus 4, diagonal
aufgenommen, spezifisch längs
der ersten Achse, wie es vorangehend definiert wird. Sie zeigt eindeutig
Geweberillen, die unterhalb der oberen Oberflächenebene liegen, die unter
der Oberfläche
befindliche Kreuzungen in der Querrichtung aufweisen, um das Tragen
des Blattes zu unterstützen.
Bei einigen der Konstruktionen, wo die Rippen speziell breit oder
hoch sind, kann eine gelegentliche Überkreuzung in der Maschinenrichtung
ebenfalls eingebaut werden, um das Stabilisieren der kontinuierlichen
Rippen mit hohem Volumen zu unterstützen. Das verleiht den Rippen
das Aussehen, dass sie Krater aufweisen, oder das Aussehen eines
Kettengliedgitters oder von verbundenen Bagels, wie es in der Fotografie
gezeigt wird, die in 13 vorgelegt
wird. Es sollte bemerkt werden, dass auf der gegenüberliegenden
oder „Trocknerseite"
des weichen, absorbierenden Blattes die Rippenbereiche als vertiefte
Rillen von nicht zusammengedrückten
Fasern erscheinen, die durch die gleiche Anordung von zusammengedrückten Fasern
begrenzt werden, die durch die Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung gebildet werden. (Die „Trocknerseite" wird als die
Seite des Blattes definiert, die nicht zum oder gegen das Trockengewebe
hin liegt, d. h., die Seite gegen einen Einzylindertrockner oder
Zylindertrockner; die Seite, die auf die Heißluft in einem Durchlufttrockner
oder Aufpralltrockner trifft; und/oder die Seite gegen eine Kapillarfläche in einem
Kapillarentwässerungssystem).
Die „Trocknerseite"
des Blattes erscheint als das Umgekehrte der „Luftseite". 14 und 15 zeigen
die Trocknerseite des nicht gekreppten und des gekreppten Blattes
entsprechend 1 und 2. Wiederum sind die Anordnung
der zusammengedrückten
Fasern, die durch die Überkreuzungen
in der Maschinenrichtung gebildet wird, und die damit verbundenen
niedergedrückten
Rillen deutlich sichtbar.
-
Das Verfahren zur Herstellung des
weichen, absorbierenden Tissues, das vorangehend beschrieben wurde,
war ein Durchlufttrocknungsverfahren der Art, die auf diesem Gebiet
der Technik gut bekannt ist, wie durch das U.S.Patent 3,301,746
an Sanford gezeigt wird, auf dessen Offenbarung man sich hierin
bezieht als ob es hierin vollständig
dargelegt wird. Eine weitere schematische Darstellung des Verfahrens
kann in 16 gesehen werden.
Die Verfahrenseinstellungen für
diesen Versuch werden in der Tabelle 1 gezeigt. Das geschichtete
Blatt wurde mittels einer Standard Valmet TWF gebildet, bestehend
aus einem Outer Forming Fabric (OFF) (äußeres Formgewebe) und einem
Inner Forming Fabric (IFF) (inneres Formgewebe) von repräsentativen
Konstruktionen. Man glaubt, dass das Formende der Papiermaschine
nicht für
die Erfindung kritisch ist; eine SBR-Formgebungsanlage oder Langsiebpapiermaschine
könnte
eingesetzt werden. Das Blatt wurde mit etwa 18 bis 22% Trockenheit
auf ein Durchlufttrocknergewebe übertragen,
das eine komplexe gewebte Konstruktion der Art aufweist, die in
der Aufzeichnung der Erfindung dieses Patentes beschrieben wird.
Eine zusätzliche
Entwässerung
erfolgte beim Durchlufttrocknergewebe vor dem Durchlufttrocknen
auf etwa 85% Trockenheit. Das Blatt wurde in das komplexe Durchlufttrocknergewebe
durch die Wirkung des Übertragungs- und Entwässerungsvakuums
gezogen; auf diese Weise wurden die kontinuierlichen Rippen der
relativ nicht zusammengedrückten
Faser gebildet. Die Übertragung
des Blattes kann mit oder ohne eine relative Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen dem inneren Formgewebe und den Durchlufttrocknergeweben
auftreten. Auf die Seite des Blattes gegen das/im Durchlufttrocknergewebe
bezieht man sich als die „Luftseite",
während
jene, die vom Durchlufttrocknergewebe weg liegt, als die „Trocknerseite"
bezeichnet wird. Das Blatt wurde danach auf dem Einzylindertrockner
gemustert gepresst, wo das Trocknen vor dem nachfolgenden Kreppen,
Kalandrieren und Aufrollen abgeschlossen wurde.
-
Die vorangehend angeführten Trockenheitswerte
sind in der Industrie typisch. Die Übertragung inneres Formgewebe/Durchlufttrocknergewebe
könnte
bei 10% bis 35 Trockenheit erfolgen, während die Übertragung auf den Einzylindertrockner
bei 35% bis 95% Trockenheit erfolgen könnte.
-
Das vorangehend beschriebene Verfahren
der Papierherstellung mit Durchlufttrocknung ist nur eine Möglichkeit,
nach der das weiche, absorbierende Tissueblatt hergestellt werden
könnte.
Das Trocknen des Blattes könnte
allein mittels Durchlufttrocknern mit keinem Einzylindertrockner
oder Kreppen abgeschlossen werden. Die Durchlufttrockner könnten durch
alles Zylindertrockner ersetzt werden, um das Wasser zu entfernen
und das Trocknen zum Abschluss zu bringen. Tatsächlich könnten die vorangehend erwähnten Bildungs-, Übertragungssysteme
und komplexe Gewebe mit zahlreichen Kombinationen von Durchlufttrocknern,
Einzylindertrocknern, Zylindertrocknern und/oder Kapillarentwässerungsanlagen
zur Anwendung gebracht werden, um die Entwässerung und das Trocknen des
Blattes ohne eine gesamte Verdichtung zum Abschluss zu bringen,
um das gewünschte
voluminöse,
weiche, absorbierende Tissueprodukt herzustellen.
-
Um das charakteristische, weiche,
gekreppte Tissueprodukt dieser Erfindung zustande zu bringen, muss
das komplexe Trockengewebe so konstruiert, gewebt und heißfixiert
werden, dass das Gewebe nur lange Kettüberkreuzungen in der oberen
Ebene der Blattseite aufweist, und dass diese Überkreuzungen in einer Anordnung
vorhanden sind, die unter der Oberfläche befindliche Rillen begrenzen
oder definieren, die parallel zueinander und unter einem Winkel
zu sowohl der Maschinenrichtung als auch der Querrichtung verlaufen.
Die obere Ebene der Blattseite (SS) des Gewebes würde daher
wie Fig. 2 aussehen, wobei die Kettüberkreuzungen
den zusammengedrückten
Bereichen im Blatt entsprechen und die Rillen der Mechanismus sind,
um Papierrippen zu erzeugen.
-
Das Tissueprodukt dieser Erfindung
zeigt ein höheres
Volumen, einen besseren Griff („HF") und eine größere Dehnung
in der Querrichtung („CDS")
als die Gewebe, die nach dem bisherigen Stand der Technik beschrieben
wurden. Die „Granit-Bindung"
von Khan ist ein Gewebe, das von der Albany International hergestellt
wurde, und das als ein ausgezeichnetes Gewebe betrachtet wird und
den Stand der Technik darstellt. Die in den Tabellen 1 und 2 vorgelegte
Information vergleicht ein Produkt, das aus vier Geweben entsprechend dieser
Erfindung mit einem 44 × 36
Gewebe mit Granitbindung und einem feineren 59 × 44 Gewebe mit Granitbindung
mit der gleichen Art von Bindung wie das 44GST Gewebe hergestellt
wurde. Alle Gewebe wurden auf etwa das gleiche Niveau (20% bis 22%)
geschliffen. Das gesamte Produkt wurde auf der gleichen Papiermaschine
mit Durchlufttrocknung,
16,
hergestellt, die für
jene typisch ist, die im allgemeinen in der Industrie im Einsatz
sind. Die Papierrohstoffe und die Bedingungen der Papierherstellung
werden in der Tabelle 1 angegeben. Die Papiereigenschaftsdaten werden
in der Tabelle 2 angegeben. Ausgewählte Daten verkörpern tatsächliche
Punkte, die bei etwa dem gleichen Niveau der Festigkeit aufgenommen
wurden, wie bei den Vergleichen der Zugfestigkeitseigenschaften
in der Maschinenrichtung und Querrichtung zu sehen ist.
Tabelle
# 1 Verfahrenseinstellungen
5
Tabelle # 2 Papiereigenschaften
-
Das nicht gekreppte Volumen war 15
bis 25% höher
als das des Kontrollproduktes. Das nicht kalandrierte Volumen des
gekreppten Blattes zeigte eine Erhöhung von 8 bis 42 gegenüber dem
Kontrollprodukt. Die mittleren Weichheitsnennwerte betrugen bis
zu 5 bis 20% gegenüber
dem Kontrollprodukt. Die Dehnung in der Maschinenrichtung im kalandrierten
Zustand betrug bis zu 9 bis 20% und die Dehnung in der Querrichtung
bis zu 15 bis 70% gegenüber
dem Kontrollprodukt. Die Dehnung in der Querrichtung im kalandrierten
Zustand für
eines der Gewebe, die nach dieser Erfindung hergestellt wurden,
betrug 11,2 (absoluter Wert), was für dieses Verfahren der Papierherstellung
mit Durchlufttrocknung eindeutig hoch ist. Die Zunahme beim Volumen,
TWA, Griff und der Dehnung sind alle wünschenswerte Eigenschaften
für sanitäre Produkte – Tissue, Handtuch,
Windeln, usw.
-
Alle Gewebe liefen gut hinsichtlich
Blattfreigabe auf der Druckwalze. Die Menge an Fasern, die aus dem
Gewebe im Reinigungsabschnitt (Durchlufttrockner PPM's) ausgewaschen
wurde, war bei drei von vier Geweben sehr gering und lag gut unterhalb
des Kontrollproduktes. Die Menge an Fasern, die aus dem Gewebe ausgewaschen
wird, ist der Leichtigkeit der Freigabe umgekehrt proportional (hohe
Werte verkörpern
ein stärkeres
Rückführen der
Fasern und – daher
eine schlechtere Freigabe). Das verweist ebenfalls darauf, dass die
Gewebe sauberer laufen als das Kontrollprodukt, was die Lebensdauer
des Gewebes verbessern sollte. Die Versuchsgewebe trockneten besser
als das Kontrollprodukt. In den meisten Fällen lagen die mittleren Temperaturen
der Zuführung
zum Durchlufttrockner bei oder unterhalb des Kontrollproduktes,
wobei die mittlere Blatttrockenheit nach dem Durchlufttrockner etwa
die gleiche war. Der mittlere Gasstrom war bei allen Geweben dieser
Erfindung geringer. Ein zusätzlicher
Vorteil bei Geweben dieser Erfindung ist, dass die langen Kettüberkreuzungen
mit einer größeren Überlappung
den Wirkungsgrad des Kreppverfahrens verbessern. Zusätzlich verweisen
die höheren
nicht kalandrierten Volumen darauf, dass die Versuchsgewebe stärker geschliffen werden
könnten
oder das Maschenfach vergrößert werden
könnte,
um einen Vorteil aus dieser Zunahme zu ziehen. Da eine große Differenz
außer
Ebene zwischen den Kettüberkreuzungen
der oberen Oberflächenebene
und den unter der Oberfläche
befindlichen Schussüberkreuzungen
bei diesen Geweben zu verzeichnen ist, könnte ein verstärktes Schleifen
durchgeführt
werden, während
alle Spezifikationen der Erfindung beibehalten werden und dennoch
eine gute Produktqualität
erhalten wird. Das würde
das Haftvermögen
Lind Kreppen bei hohen Geschwindigkeiten der Papiermaschine bei
Tissue mit niedrigem Gewicht unterstützen. Beispielsweise steigt
bei 30% geschliffener Fläche
die Blattspannung um 20% bei einer konstanten Papierfestigkeit gegenüber einem
Kontrollprodukt, das bei Verwendung eines Durchlufttrocknergewebes
mit Granitbindung nach dem bisherigen Stand der Technik läuft, das
eine identische geschliffene Fläche
aufweist.
-
Bei ihrer Anwendung als ein Formgewebe
können
die komplex gewebten Konstruktionen dieser Erfindung bei allen Arten
von Verfahren zur Papierherstellung angewandt werden (Sanitärtissue,
flache Papiersorten, Deckkarton, usw.). Die speziellen Bindung,
Maschenfach, Webfach und Garngröße können nach
der Anwendung variieren, werden aber alle unter die Einschränkungen
fallen, die durch die Erfindung auferlegt werden.
-
Es soll jedoch verstanden werden,
dass, selbst wenn zahlreiche Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden
Erfindung in der vorangegangenen Beschreibung zusammen mit Details
des Aufbaus und der Funktion der Erfindung dargelegt wurden, die
Offenbarung nur veranschaulichend ist, und Veränderungen im Detail, insbesondere
betreffs der Form, Größe und Anordnung
von Teilen innerhalb der Prinzipien der Erfindung, bis zu dem vollen
Umfang vorgenommen werden können,
der durch die breite allgemeine Bedeutung der Begriffe angezeigt
wird, in denen die als Anhang beigefügten Patentansprüche ausgedrückt werden.
