EP0030490A1 - Perfectionnements aux toiles de formage double couche pour machines à papier - Google Patents
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- D21F1/0027—Screen-cloths
- D21F1/0036—Multi-layer screen-cloths
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- Y10S162/00—Paper making and fiber liberation
- Y10S162/903—Paper forming member, e.g. fourdrinier, sheet forming member
Definitions
- the invention relates to forming fabrics for paper machines, of the type commonly called "double layer” comprising two layers of weft yarns and one layer of warp threads and having a warp ratio of at least 6 threads (US-A -4 171 009).
- paper machine is to be interpreted in a broad sense, as encompassing any machine for making sheets of paper pulp, cellulose for paper pulp, paper itself, kraft or cardboard and non-woven woven on a dry or wet table; moreover, the invention applies whether the sheet is formed on an endless fabric, between two endless fabrics or between an endless fabric and cylinders.
- Single layer fabrics include a single layer of longitudinal wires and a single layer of transverse wires; double layer fabrics have a single layer of warp thread binding, by weaving, two layers of weft thread, more or less superimposed in pairs and having the same number of transverse threads per unit length in the upper layer (on the side where the canvas supports the paper) and in the lower layer (on the side where the canvas is in contact with the elements of the paper machine).
- these fabrics are woven flat, then joined together, so that the warp threads constitute the longitudinal threads on the paper machine.
- Triple-layer fabrics use two layers of longitudinal threads which are distinguished from one another, in particular by their evolution in the fabric: one of the layers evolves mainly on the paper side, the other mainly on the machine side.
- the two layers generally differ from one another, for example by the diameter of the threads which constitute them, their nature, the number of threads per unit of width and the embuvage in weaving.
- Double-layer fabrics have many advantages over single-layer fabrics, including higher stiffness and longer life. They tend, for many applications, to replace single-layer fabrics. On the other hand, triple-layer fabrics are little used, because the presence in the fabric of two kinds of staple threads evolving in a different way considerably complicates weaving and requires looms with at least two beams.
- the threads constituting a canvas for a paper machine can be metallic or made of plastic.
- Plastic fabrics have a longer lifespan than metallic fabrics, due to the better resistance of plastic bristles to abrasion.
- different weaving weaves must be adopted, given the flexibility of the plastic hairs and they result in a mark on the paper distinctly different from that produced by the metallic fabrics and which is not acceptable for certain types of paper, especially those intended for rotogravure printing.
- the present invention aims to provide a plastic fabric that better meets those previously known to the requirements of practice, in particular in that it combines the favorable characteristics of conventional double layer fabrics, in particular a long service life on the machine and a low brittleness. the sinking, with the weak mark which has so far been the prerogative of the metallic fabrics.
- the invention proposes in particular a double layer canvas of the kind defined above having an overall weft ratio of at least 12 threads, in which: the bonding points of the warp threads with the lower layer (intended to be placed on the machine side) are distributed in a satin whose ratio is equal to the overall chain ratio; the binding points with the weft threads of the upper layer (intended to be placed on the paper side) have a ratio equal to the overall warp ratio, but constituted by the juxtaposition of two or three weaves with ratio in a chain less than 6; and between each place where a warp thread descends through the upper layer and that where it goes up further through this same layer, there are at least two weft threads of the upper layer.
- all warp ratio denotes above the number of yarns of the smallest group of warp yarns the evolution of which is repeated in an identical manner in the weft direction, while the “overall weft ratio” is the corresponding number of wefts in the warp direction.
- chain ratio when applied to the tying points, designates the number of threads of the smallest group of chain threads for which the tying points are repeated in the form of identical patterns.
- the canvas can be produced with a conventional weaving loom comprising a single beam, by techniques well mastered at the present time.
- the longitudinal and transverse threads are chosen from the group consisting of multi- threads.
- synthetic filament and monofilament used alone or in combination with metallic threads; the wires may or may not be coated or sheathed. They can all be identical in the same canvas or combined.
- the filling coefficient of the warp threads it will generally be 1.05 at least.
- the bonding points of the lower layer of weft threads 10 with the warp threads 11 are arranged in an irregular satin six, while the points for bonding the weft threads 12 of the upper layer with the warp threads 11 are distributed in two twills of three juxtaposed (chain ratio of three) leading to a cumulative chain ratio of 6.
- FIG. 1b clearly shows that there is, on the machine side, a chain ratio of 6 with a single binding point, hence the presence of large floats on the weft threads 10 in contact with the elements of the machine.
- the high number of simple tying points between warp threads 11 and weft threads 12 multiplies the points of contact between the sheet of paper and the canvas.
- the difference in level D ( Figure 2) between the warp yarn loops 11 and the weft yarn loops 12 should be as small as possible to reduce the mark.
- the permissible level difference D generally does not exceed 0.02 mm. This result is achieved, in the case illustrated in FIGS. 1 a and 1 b, because the weft floats on the paper side cover only two warp threads, so that they are not pushed too strongly towards the outside of the side canvas. paper. It can also be seen, in FIGS. 1b and 2, that two weft threads 12 of the upper layer are interposed between the place where a warp thread 11 descends from the face on the paper side and that where it goes up towards this face. In practice, this number of two wires will constitute a minimum.
- the warp thread can trap only weft threads 12 from the upper layer, as shown in FIG. 2, or also trap threads 10 from the lower layer, in particular when a number of weft threads 12 greater than two is interposed between the point of descent and the point of rise of the warp thread 11.
- the overall chain ratio is 7, while the overall ratio we trim is fourteen.
- the weft threads 12 of the upper layer are linked to the warp threads 11 in a twill of three plus a twill of four juxtaposed, which leads to a cumulative warp ratio of seven.
- the weft threads 10 of the lower layer are linked to the warp threads 11 following an irregular satin of seven.
- the embodiment illustrated in Figures 4a and 4b belongs to the group of those who seem to constitute the most favorable compromise between the simplicity of the looms and the ease of weaving (which implies a number of harnesses as low as possible in the loom and an even ratio ) and a high ratio, which allows both long floats on the machine side and a paper side split into several weaves with low overall chain ratio.
- the fabric shown in FIGS. 4a and 4b has an overall warp ratio of 8.
- the links of the warp threads 11 with the weft threads 12 of the upper layer are carried out in two twills of four juxtaposes, leading to a warp ratio cumulative of 8.
- the weft threads 10 of the lower layer are linked to the warp threads 11 according to a regular satin of eight, with a notch of 5.
- FIG. 5 shows a fabric the overall warp ratio of which is still 8.
- the weft threads 12 of the upper layer are linked to the warp threads 11 in two satins of four irregular or juxtaposed Turkish satin.
- the weft threads 10 of the lower layer are linked to the warp threads according to a regular satin of eight with a notch of 3 .
- the weft threads 12 of the upper layer are linked to the warp threads 11 in a twill of five and a twill of four juxtaposed, which leads to a cumulative warp ratio of 9.
- the weft threads 10 of the lower layer are linked to the warp threads according to an irregular satin new.
- the weft threads 12 of the upper layer are linked to the warp threads in three twills of three juxtaposed, leading to a cumulative warp ratio of 9.
- the weft threads 10 of the lower layer are linked to the warp threads 11 following a satin of 9 regular with release 4.
- the weft threads 12 of the upper layer are linked to the warp threads in two twills of 5 juxtaposed, leading to a cumulative warp ratio of 10.
- the weft threads 10 of the lower layer are linked to the warp threads 11 following a satin of 10 irregulars with alternating recesses of 7 and 5.
- the weft yarns 12 of the upper layer are linked to the warp yarns 11 according to two satins of five regulars with juxtaposed notches 3, leading to a cumulative warp ratio of 10.
- the yarns of weft 10 of the lower layer are linked to the warp threads 11 according to a regular satin of 10 with a notch of 3.
- the number of bonding points of the warp threads 11 with the weft threads 12 of the upper layer is at least twice the number of binding points of these warp threads 11 with the weft threads 10 of the lower layer.
- FIG. 1b it can be seen that there are two upper bindings for a lower binding. It is the same in the case of FIGS. 3, 4, 5, .6, 8 and 9. But, in the case of FIG. 7, there are three upper bindings for a lower binding.
- the fabrics according to the invention will, in most cases, be produced by flat weaving, then joined together.
- This arrangement which leads to a fabric, the weft threads of which are placed transversely on the machine, has the advantage of leading to high transverse rigidity and to a longer service life, the wear bearing first on the threads. transverse, in particular of the lower layer.
Landscapes
- Paper (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
Abstract
Description
- L'invention concerne les toiles de formage pour machines à papier, du genre couramment dénommé "double couche" comportant deux couches de fils de trame et une couche de fils de chaîne et ayant un rapport en chaîne de 6 fils au moins (US-A-4 171 009). Le terme "machine à papier" doit être interprété dans un sens large, comme englobant toute machine de fabrication de feuilles de pâte à papier, de cellulose pour pâte à papier, de papier proprement dit, de kraft ou de carton et de voile de non tissé sur table sèche ou humide ; par ailleurs, l'invention s'applique que la feuille soit formée sur une toile sans fin, entre deux toiles sans fin ou entre une toile sans fin et des cylindres.
- On sait que plusieurs types de toiles sont utilisés sur les machines à papier : on les désigne généralement, dans l'industrie papetière, par les noms "simple couche", "double couche" et "triple couche". Les toiles simple couche comprennent une seule couche de fils longitudinaux et une seule couche de fils transversaux ; les toiles double couche comportent une seule couche de fils de chaîne liant, par tissage, deux couches de fils de trame, plus ou moins superposées par paires et possédant par unité de longueur le même nombre de fils transversaux dans la couche supérieure (du côté où la toile supporte le papier) et dans la couche inférieure (du côté où le toile est en contact avec les éléments de la machine à papier). En général, ces toiles sont tissées à plat, puis jonctionnées, de sorte que les fils de chaîne constituent les fils longitudinaux sur la machine à papier. Les toiles triple couche mettent en oeuvre deux couches de fils longitudinaux se distinguant les uns des autres, notamment par leur évolution dans le tissu : l'une des couches évolue principalement côté papier, l'autre principalement côté machine. De plus, les deux couches diffèrent en général l'une de l'autre, par exemple par le diamètre des fils qui les constituent, leur nature, le nombre de fils par unité de largeur et l'embuvage au tissage.
- Les toiles double couche ont de nombreux avantages par rapport aux toiles simple couche, notamment une plus forte rigidité et une durée de vie accrue. Elles tendent, pour beaucoup d'applications, à remplacer les toiles simple couche. Par contre, les toiles triple couche sont peu utilisées, car la présence dans le tissu de deux genres de fils de chainc évoluant de façon différente complique notablement le tissage et exige des métiers à deux ensouples au moins.
- On sait par ailleurs que les fils constitutifs d'une toile pour machine à papier peuvent être métalliques ou en matière plastique. Les toiles plastique ont une durée de vie plus importante que les toiles métalliques, par suite de la meilleure résistance des crins de plastique à l'abrasion. Mais des armures de tissage différentes doivent être adoptées, étant donné la souplesse des crins de plastique et elles se traduisent par une marque sur le papier nettement différente de celle produite par les toiles métalliques et qui n'est pas acceptable pour certains types de papier, notamment ceux destinés à l'impression par héliogravure.
- La présente invention vise à fournir une toile plastique répondant mieux que celles antérieurement connues aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle associe les caractéristiques favorables des toiles double couche classiques, notamment une durée de vie élevée sur machine et une faible fragilité à l'enfoncement, avec la marque faible qui a jusqu'ici été l'apanage des toiles métalliques.
- Dans ce but, l'invention propose notamment une toile double couche du genre ci-dessus défini ayant un rapport global en trame de 12 fils au moins, dans laquelle:les points de liage des fils de chaine avec la couche inférieure (destinée à être placée côté machine) sont répartis suivant un satin dont le rapport est égal au rapport global en chaine; les points de liage avec les fils de trame de la couche supérieure (destinée à être placée côté papier) ont un rapport égal au rapport global en chaîne, mais constitué par la juxtaposition de deux ou trois armures à rapport en chaine inférieur à 6; et entre chaque endroit où un fil de chaine descend à travers la couche supérieure et celui où il remonte plus loin à travers cette même couche, se trouvent au moins deux fils de trame de la couche supérieure.
- Le terme "rapport global en chaine" désigne ci-dessus le nombre de fils du groupe de fils de chaine le plus petit dont l'évolution se répète de manière identique dans le sens trame, tandis que le "rapport global en trame" est le nombre correspondant de fils de trame dans le sens chaîne. Le terme "rapport en chaine", lorsqu'il est appliqué aux points de liage, désigne le nombre de fils du plus petit groupe de fils de chaine pour lesquels les points de liage se répètent sous forme de motifs identiques.
- Cette disposition permet de conserver intégralement les avantages des toiles double couche connues ayant des rapportsglobaux en chaine et en trame élevés, notamment la longévité accrue due à la présence, côté machine, de fils de trame protubérants et formant des flottés longs, tout en ayant une marque faible, ce que ne permettaient pas ces mêmes toiles antérieures qui incorporaient, côté papier, des liages répartis sous forme de satins réguliers ou irréguliers à grand rapport. On voit en effet que, dans la toile suivant l'invention, on conserve une répartition des points de liage suivant un motif de satin, avec de grands flottés de trame, côté machine, tandis que, du côté papier, on a un grand nombre de points de liage simple qui constituent autant de points de contact entre la toile et la feuille de papier. Le fait qu'il y ait au moins deux fils de trame de la couche supérieure entre l'endroit où un même fil de chaine descend depuis la face côté papier, puis remonte à nouveau vers cette face, assure une bonne répartition des points de liage des fils de chaîne avec les fils de trame de la couche supérieure et réduit à une valeur admissible la différence de niveau entre les boucles de fils de chaine et les boucles de fils de trame, côté papier. Ce résultat est obtenu de façon encore plus complète en limitant à quatre fils de chaine les flottés des fils de trame côté papier pour éviter qu'ils ne soient repoussés trop fortement vers l'extérieur de la toile de ce côté et présentent une saillie qui conduirait à une marque inacceptable.
- A titre d'exemples d'armures utilisables côté papier et ayant un rapport en chaîne inférieur à 6, on peut notamment citer les suivantes, qui seront combinées de façon que leur juxtaposition corresponde aux rapports cumulés des points de liage avec les fils de trame de la couche supérieure :
- - sergéde trois, de quatre ou de cinq,
- - croisé de deux et deux, ou deux et trois,
- - satin de quatre irrégulier, dit satin turc, ou satin de cinq régulier.
- Un rapport global en chaine de 8 fils semble, à l'heure actuelle, constituer le compromis le plus satisfaisant entre un rapport élevé, favorable à une résistance élevée de la toile, d'une part, la facilité de fabrication et l'emploi d'un métier ne présentant pas un nombre excessif de harnais, d'autre part.
- Dans tous les cas, on notera que la toile peut être réalisée avec un métier à tisser classique comportant un seul ensouple, par des techniques bien maitrisées à l'heure actuelle.
- Comme dans le cas des toiles double couche classi- , ques, comme par exemple celles décrites dans le brevet US-A-4 171 009 auquel on pourra se reporter, les fils longitudinaux et transversaux sont choisis dans le groupe constitué par les fils multi-filament et monofilament synthétiques, utilisés seuls ou en combinaison avec des fils métalliques ; les fils peuvent ou non être enduits ou gainés. Ils peuvent être tous identiques dans une même toile ou combinés. Quant au coefficient de remplissage des fils de chaine, il sera généralement de 1,05 au moins. Enfin, bien qu'il soit généralement avantageux de. constituer les toiles suivant l'invention par tissage à plat, puis jonctionnement, les fils de trame étant alors les fils transversaux dans le sens machine, on peut également, notamment pour certaines fabrications, réaliser la toile sans fin par tissage circulaire, ce qui évite la nécessité d'une jonction ultérieure.
- L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels :
- - la figure la est une représentation schématique des armures de liage des fils de chaîne et des fils de trame d'une première toile,
- - la figure lb montre schématiquement les liages entre un fil de chaine et les fils de trame des deux couches dans une toile suivant la figure la,
- - la figure 2, similaire à la figure 1, illustre une condition à remplir pour réduire la marque de la toile sur le papier,
- - la figure 3, similaire à la figure la, montre une autre toile suivant l'invention,
- - les figures 4a et 4b, similaires aux figures la et lb, montrent un autre mode de mise en oeuvre,
- - les figures 5 à 9, similaires à la figure la, montrent d'autres modes de mise en oeuvre encore.
- Sur toutes les figures montrant les armures de façon schématiques, les fils de chaîne et les couples de fils de trame superposés sont représentés par des traits pleins. A chaque croisement des fils de chaine et de trame,
- - aucun signe n'est marqué si le fil de chaine passe entre les deux nappes de fils de trame superposés,
- - une croix " X " est marquée si le fil de chaine passe au-dessus de la nappe supérieure de fils de trame, formant le liage avec la couche supérieure des fils de trame,
- - un cercle " 0 " est marqué si le fil de chaine passe au-dessous de la nappe inférieure de fils de trame, formant un point de liage avec la couche inférieure de fils de trame.
- Dans le mode de réalisation montré en figures la et lb, les points de liage de la couche inférieure de fils de trame 10 avec les fils de chaîne 11 sont disposés suivant un satin de six irrégulier, tandis que les points de liage des fils de trame 12 de la couche supérieure avec les fils de chaîne 11 sont répartis suivant deux sergés de trois juxtaposés (rapport en chaine de trois) conduisant à un rapport cumulé en chaine de 6. La figure lb fait clairement apparaître qu'il y a, côté machine, un rapport en chaine de 6 avec un seul point de liage, d'où la présence de grands flottés sur les fils de trame 10 en contact avec les éléments de la machine. Côté papier, on voit que le nombre élevé de points de liage simples entre fils de chaîne 11 et fils de trame 12 multiplie les points de contact entre la feuille de papier et la toile.
- Comme on l'a indiqué plus haut, la différence de niveau D (figure 2) entre les boucles de fils de chaine 11 et les boucles des fils de trame 12 doit être aussi faible que possible pour diminuer la marque. Dans la pratique, la différence de niveau admissible D ne dépasse en général pas 0,02 mm. Ce résultat est atteint, dans le cas illustré en figures la et lb, du fait que les flottés de trame côté papier recouvrent seulement deux fils de chaîne, de sorte qu'ils ne sont pas repoussés trop fortement vers l'extérieur de la toile côté papier. On constate également, sur les figures lb et 2, que deux fils de trame 12 de la couche supérieure sont intercalés entre l'endroit où un fil de chaîne 11 descend depuis la face côté papier et celui où elle remonte vers cette face. Dans la pratique, ce nombre de deux fils constituera un minimum. On peut prévoir davantage de fils de la couche supérieure, étant entendu que le fil de chaine peut emprisonner uniquement des fils de trame 12 de la couche supérieure, comme montré en figure 2, ou emprisonner également des fils de trame 10 de la couche inférieure, notamment lorsqu'un nombre de fils de trame 12 supérieur à deux est interposé entre le point de descente et le point de montée du fil de chaîne 11.
- Dans le mode de réalisation montré en figure 3 (où les éléments correspondant à ceux de la figure la sont désignés par le même numéro de référence), le rapport global en chaine est de 7, tandis que le rapport global on trime est de quatorze. Les fils de trame 12 de la couche supérieure sont liés aux fils de chaine 11 suivant un sergé de trois plus un sergé de quatre juxtaposés, ce qui conduit à un rapport cumulé en chaine de sept. Les fils de trame 10 de la couche inférieure sont liés aux fils de chaine 11 suivant un satin de sept irrégulier.
- Le mode de réalisation illustré en figures 4a et 4b appartient au groupe de ceux qui semblent constituer le compromis le plus favorable entre la simplicité des métiers et la facilité de tissage (qui implique un nombre de harnais aussi faible que possible du métier et un rapport pair) et un rapport élevé, qui permet tout à la fois de longs flottés côté machine et un fractionnement côté papier en plusieurs armures à faible rapport global en chaine . La toile montrée en figures 4a et 4b a un rapport global en chaine de 8. Les liages des fils de chaine 11 avec les fils de trame 12 de la couche supérieure s'effectuent suivant deux sergés de quatre juxtaposes, conduisant à un rapport en chaine cumulé de 8. Les fils de trame 10 de la couche inférieure sont liés aux fils de chaine 11 suivant un satin de huit régulier, avec décochement de 5.
- La figure 5 montre une toile dont le rapport global en chaine est encore de 8. Les fils de trame 12 de la couche supérieure sont liés aux fils de chaine 11 suivant deux satins de quatre irréguliers ou satin turc juxtaposés. Les fils de trame 10 de la couche inférieure sont liés aux fils de chaine suivant un satin de huit régulier a décochement de 3.
- Dans le mode de réalisation de la figure 6, les fils de trame 12 de la couche supérieure sont liés aux fils de chaine 11 suivant un sergé de cinq et un sergé de quatre juxtaposés, ce qui conduit à un rapport cumulé en chaine de 9. Les fils de trame 10 de la couche inférieure sont liés aux fils de chaine suivant un satin de neuf irrégulier.
- Dans le cas de la figure 7, les fils de trame 12 de la couche supérieure sont liés aux fils de chaine suivant trois sergés de trois juxtaposés, conduisant à un rapport cumulé en chaine de 9. Les fils de trame 10 de la couche inférieure sont liés aux fils de chaine 11 suivant un satin de 9 régulier à décochement 4.
- Dans le cas de la figure 8, les fils de trame 12 de la couche supérieure sont liés aux fils de chaine suivant deux sergés de 5 juxtaposés, conduisant à un rapport cumulé en chaine de 10. Les fils de trame 10 de la couche inférieure sont liés aux fils de chaîne 11 suivant un satin de 10 irréguliers avec décochements alternés de 7 et 5.
- Enfin, dans le cas de la figure 9, les fils de trame 12 de la couche supérieure sont liés aux fils de chaine 11 suivant deux satins de cinq réguliers à décochements 3 juxtaposés, conduisant à un rapport cumulé en chaine de 10. Les fils de trame 10 de la couche inférieure sont liés aux fils de chaîne 11 suivant un satin de 10 régulier à décochement de 3.
- Dans tous les cas qui ont été illustrés, on constate que le nombre des points de liage des fils de chaîne 11 avec les fils de trame 12 de la couche supérieure est au moins double du nombre de points de liage de ces fils de chaine 11 avec les fils de trame 10 de la couche inférieure. Dans le cas de la figure lb, on voit qu'il y a deux liages supérieurs pour un liage inférieur. Il en est de même dans le cas des-figures 3, 4, 5,.6, 8 et 9. Mais, dans le cas de la figure 7, on trouve trois liages supérieurs pour un liage inférieur.
- Les toiles selon l'invention seront, dans la plupart des cas, réalisées par tissage à plat, puis jonctionnées. Cette disposition, qui conduit à une toile dont les fils de trame sont placés transversalement sur la machine, a l'avantage de conduire à une rigidité transversale élevée et à une durée de vie plus longue, l'usure portant d'abord sur les fils transversaux, notamment de la couche inférieure. Toutefois, dans certains cas, on pourra être amené à réaliser la toile par tissaqe circulaire, les fils de trame étant alors placés longitudinalement.
- L'invention ne se limite évidemment pas aux modes particuliers de réalisation qui ont été représentés et décrits à titre d'exemples et il doit être entendu que la portée du présent brevet s'étend à toute variante restant dans le cadre des équivalences.
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