EP2067895B1 - Formiersieb für den Einsatz in einer Papiermaschine - Google Patents

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EP2067895B1
EP2067895B1 EP07023458A EP07023458A EP2067895B1 EP 2067895 B1 EP2067895 B1 EP 2067895B1 EP 07023458 A EP07023458 A EP 07023458A EP 07023458 A EP07023458 A EP 07023458A EP 2067895 B1 EP2067895 B1 EP 2067895B1
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EP
European Patent Office
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threads
longitudinal
forming screen
screen according
thread layer
Prior art date
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EP07023458A
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English (en)
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EP2067895A1 (de
Inventor
Rob Howarth
Ged Leigh
Derek Chaplin
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Heimbach GmbH and Co KG
Original Assignee
Heimbach GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to AT07023458T priority patent/ATE507346T1/de
Priority to PL07023458T priority patent/PL2067895T3/pl
Priority to ES07023458T priority patent/ES2360823T3/es
Priority to EP07023458A priority patent/EP2067895B1/de
Priority to ZA200810217A priority patent/ZA200810217B/en
Priority to CA2645700A priority patent/CA2645700C/en
Priority to RU2008147760/12A priority patent/RU2384662C1/ru
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Priority to US12/328,025 priority patent/US20090139679A1/en
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper
    • D21H23/02—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper characterised by the manner in which substances are added
    • D21H23/04—Addition to the pulp; After-treatment of added substances in the pulp
    • D21H23/06—Controlling the addition
    • D21H23/14—Controlling the addition by selecting point of addition or time of contact between components
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027—Screen-cloths
    • D21F1/0036—Multi-layer screen-cloths
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H23/00—Processes or apparatus for adding material to the pulp or to the paper

Definitions

  • the invention relates to a forming fabric for use in the forming of a paper machine with a paper and a machine side and extending in the intended direction longitudinal yarns and transverse to extending transverse yarns, wherein the longitudinal yarns in the number-of-yarn ratio of 1: 1 in a machine-side longitudinal yarn layer and a paper-side longitudinal thread layer are divided and embed the binding cross threads in both longitudinal thread layers.
  • Forming screens are used in the sheet forming area of a paper machine. It is about several tens of meters long and several meters wide, endless fabric belts that are guided over rollers such that they form a substantially flat surface on top. On this surface, a fiber pulp is fed to the beginning of the running path, which is dewatered down through the forming fabric, while the fibers attach to the top of the forming fabric and thus form a paper web. At the end of the Formiersiebes is then still very sensitive Paper web taken from a press belt and then fed to the press section for further drainage and the Trockepartie purposes of thermal drying.
  • the present invention relates to a type of fabric in which the longitudinal threads are warp threads and are arranged in two longitudinal thread layers with the thread count ratio 1: 1 arranged one above the other longitudinal threads.
  • Such Formiersiebe are for example from the EP 1 362 142 B1 , of the WO 2004/094719 A1 and the WO 2005/001197 A1 known.
  • the connection of the longitudinal thread layers is done via binding cross threads, which integrate both in the machine side and in the paper-side longitudinal thread layer.
  • binding cross threads which integrate both in the machine side and in the paper-side longitudinal thread layer.
  • other transverse threads may be present, which incorporate exclusively in the paper-side longitudinal thread layer and / or exclusively in the machine-side longitudinal thread layer.
  • the aforementioned type of fabric is characterized by a good compromise between the conflicting demands for on the one hand good fiber support - in the EP 1 362 142 B1
  • an FSI value of 185 or 188 is specified - and on the other hand, high drainage performance.
  • WO 2006/034576 A1 WO 01/27385 A1 ; EP 0 998 607 B1 ; WO 2004/013410 A1
  • even lower length fill levels are specified (cf. US 4,314,589 ; EP 0010 311 ; US 4,379,735 ), although this type of tissue is not comparable with the generic type of tissue in this respect.
  • non-generic types of tissue air permeabilities between 7 500 to 10 500 m 3 / m 2 / h (WO 2004/013410 A1) and 3 500 to 8 200 m 3 / m m / h (see. WO 01/27385 A1 ) achieved.
  • the invention is therefore based on the object, a forming fabric in such a way that at the end of the forming fabric, a paper web is obtained, which has a higher strength and a lower degree of moisture.
  • this object is achieved by a forming fabric which has a fiber subservience index (FSI) which is in the range from 230 to 250 and has an air permeability which, measured at 100 Pa in each case, lies in the range from 5700 to 10,600 m 3 / m 2 / h (corresponding to 350-650 cfm, measured at 127 Pa), preferably in the range 6500 to 8200 m 3 / m 2 / h (corresponding to 400-500 cfm, measured at 127 Pa).
  • FSI fiber subservience index
  • the basic idea of the invention is therefore to design the fabric structure of the forming fabric in such a way that excellent fiber support is achieved while maintaining strength and despite very high air permeability and thus dewatering effect, so that only a small proportion of fibers is lost during dewatering and one over the Surface uniform paper web relatively good strength forms. It should be noted that not only the number of longitudinal and transverse threads per cm is included in the calculation of the fiber support index, but also two coefficients, which depend on the type of integration of the longitudinal and transverse threads and their contribution to the fiber support, ie the fiber support index indirectly also says something about the fabric construction of the forming fabric.
  • coefficients a and b depend on the weave and can be taken from a table included in the pre-cited document.
  • Air permeability is also measured as indicated in the document cited using differential pressures of 100 and 127 Pa, respectively (see above).
  • the distribution of longitudinal and transverse threads is such that there are on the paper side between 1200 and 1600 flow openings per cm of surface of the forming fabric.
  • the course of the thread and the structure of the thread should be such that the through-openings have a rectangular shape with a ratio of the extent in the longitudinal direction to the extension in the transverse direction of 1: 1.8 to 1: 3.4. In this way, there is a good drainage effect with high fiber retention.
  • the degree of filling of the longitudinal threads in the paper-side longitudinal thread layer is at most 32% in order to achieve a high degree of openness in this longitudinal thread layer.
  • the degree of filling of the longitudinal threads should be a maximum of 90%, preferably a maximum of 85% and thus significantly lower than in the prior art forming fabrics of this genus.
  • the diameter of the longitudinal threads at least in the paper-side longitudinal thread layer is in the range of 0.08 to 0.12 mm, preferably 0.11 mm, and the diameter of the longitudinal threads in the machine-side longitudinal thread layer preferably in Range of 0.15 or 0.25 mm. Because of this comparatively small diameter of the longitudinal threads, in particular in the paper-side length of the thread layer, a low degree of fullness can nevertheless be achieved realize specific number of threads, ie you get a relatively open, but still providing a good fiber retention tissue.
  • the longitudinal threads should be made of a high-strength plastic, for example PET (polyethylene terephthalate) having an intrinsic viscosity (IV) of at least 0.8 dl / g and a modulus of elasticity of at least 10 N / mm 2 and / or PEN (polyethylene naphthalate).
  • PET polyethylene terephthalate
  • IV intrinsic viscosity
  • PEN polyethylene naphthalate
  • a good compromise between dewatering effect on the one hand and fiber retention on the other hand is achieved when the number of longitudinal threads in the range of 50 to 60 threads per cm in the transverse direction. in terms of the number of transverse threads, it should be in the range of 100 to 110 threads per cm in the longitudinal direction.
  • a forming fabric according to the invention as far as the transverse yarns are concerned - can be realized solely with transverse binding yarns, that is to say with (first) transverse yarns which integrate into both longitudinal yarn layers and thus establish a connection between these layers.
  • the fiber retention can be improved if, in addition, second transverse threads are present, which are exclusively incorporated into the paper-side longitudinal thread layer and expediently alternate with the binding transverse threads in a specific regular mode.
  • the second transverse threads should be taken alone Create plain weave with the longitudinal threads of the paper-side longitudinal thread layer.
  • the binding transverse threads are arranged side by side in groups of at least two binding transverse threads, wherein one of the binding transverse threads binds into the machine-side longitudinal thread layer if the other binding transverse thread or the other binding transverse threads binds or bind in the paper-side longitudinal thread layer.
  • the binding cross threads should therefore be offset in the transverse direction of the forming fabric. However, they each have the same repeat, so bind in the same way both in the machine side and in the paper-side longitudinal thread position.
  • the respectively adjacent binding transverse threads with their repeat should be inserted into the paper-side longitudinal thread layer in such a way that their binding patterns in the transverse direction - ie along their extent - complement each other completely, preferably in such a way that the complementary embeddings result in a pattern on the paper side corresponding to that of the optionally existing second transverse threads corresponds, for example, also give a kind of plain weave.
  • the binding transverse threads bind in the machine-side longitudinal thread layer within a repeat with fewer longitudinal threads than in the paper-side longitudinal thread layers, preferably incorporate with no more than two longitudinal threads in the machine-side longitudinal thread layer.
  • the binding transverse threads within a repeat suitably bind with more than three longitudinal threads.
  • third transverse threads are present, which integrate exclusively into the machine-side longitudinal thread layer. They are intended in particular to provide wear volume on the machine side of the forming fabric in favor of the protection of the longitudinal yarns in the machine-side longitudinal yarn layer.
  • the third transverse threads float on the outside of the machine-side longitudinal thread layer over a plurality of longitudinal threads, wherein in each case the number of these longitudinal threads is greater than the number of longitudinal threads with which integrate the third transverse threads between two floats.
  • the floats should go over at least three, more preferably at least five longitudinal threads. Between the floats an integration with a single longitudinal thread of the machine-side longitudinal thread layer is sufficient.
  • the forming fabric 1 is a double-layered fabric with an upper, paper-side longitudinal thread layer 2 and a lower, machine-side longitudinal thread layer 3.
  • Both longitudinal thread layers 2, 3 are of longitudinal or warp threads - by way of example denoted by 4 or 5 - in the thread number ratio of 1: 1, wherein in each case one longitudinal thread 4 of the paper-side longitudinal thread layer 2 is arranged exactly above a longitudinal thread 5 in the machine-side longitudinal thread layer 3, the longitudinal threads 4, 5 are thus in pairs above one another.
  • the diameter of the longitudinal threads 4 in the paper-side longitudinal thread layer 2 is 0.11 mm and the diameter of the longitudinal threads 5 in the machine-side longitudinal thread layer 3 0.18 mm. They consist of PEN. The number of longitudinal threads is 58 per cm in the transverse direction.
  • second transverse threads 6, 7 are integrated with the longitudinal threads 4 of this longitudinal thread layer 2 to form a plain weave. Perpendicular to the drawing plane each adjacent second transverse threads 6, 7 follow each other.
  • the second Cross threads 6, 7 are made of PET, and they have a diameter of 0.11 mm.
  • the third transverse threads 8 each form over five longitudinal threads 5 going floats - exemplified with 9 - on the machine side of the forming fabric 1 and then bind each with a single longitudinal thread 5 a.
  • the floats 9 represent abrasion material for the protection of the machine-side longitudinal thread layer 3, which is highly stressed by tension.
  • the diameter of the third longitudinal threads is 0.22 mm.
  • the material can be PET and / or PAM.
  • the longitudinal thread layers 2, 3 are joined by pairs of two binding transverse threads 10, 11, each adjacent to one another in the longitudinal direction. They have a diameter of 0.11 mm and are made of PET. They bind in the paper-side longitudinal thread layer 2 successively alternately above and below with longitudinal threads 4, then extend between the two longitudinal thread layers 2, 3 over three longitudinal threads 4 and 5 and then tie with a single longitudinal thread 5 in the machine-side longitudinal thread layer 3, before then float them again between the two longitudinal thread layers 2 and 3. They each have the same binding repeat, but are shifted to each other in the transverse direction - ie in the longitudinal direction - that the Binding pattern in the paper-side longitudinal thread layer 2 complement so that they together form a canvas pattern analogous to the second transverse threads 6, 7. In this way arises on the paper side of the forming fabric 1, a nearly uniform canvas pattern that provides a high fiber retention.
  • the degree of filling of the paper-side longitudinal thread layer 2 is 31%, the total degree of filling of the longitudinal threads 4, 5 82%.
  • the number of transverse threads is 108 per cm in the longitudinal direction of the forming wire 1. This results in a high openness and thus a good drainage effect despite high fiber retention.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Formiersieb für den Einsatz im Formierbereich einer Papiermaschine mit einer Papier- und einer Maschinenseite sowie mit sich in der vorgesehenen Laufrichtung erstreckenden Längsfäden und mit sich quer dazu erstreckenden Querfäden, wobei die Längsfäden im Fadenanzahlverhältnis von 1:1 in eine maschinenseitige Längsfadenlage und eine papierseitige Längsfadenlage aufgeteilt sind und die Bindequerfäden in beide Längsfadenlagen einbinden.
  • Formiersiebe werden im Blattbildungsbereich einer Papiermaschine eingesetzt. Es handelt sich um mehrere Zehn-Meter lange und mehrere Meter breite, endlose Gewebebänder, die über Walzen derart geführt werden, dass sie obenseitig eine im wesentlichen ebene Fläche ausbilden. Auf diese Fläche wird zum Beginn des Laufweges eine Faserpulpe aufgegeben, die durch das Formiersieb nach unten entwässert wird, während die Fasern an der Oberseite des Formiersiebes anlagern und so eine Papierbahn formen. Am Ende des Formiersiebes wird die dann noch sehr empfindliche Papierbahn von einem Pressenband übernommen und dann der Pressenpartie zwecks weiterer Entwässerung und der Trockepartie zwecke thermischer Trocknung zugeführt.
  • Für den Gewebeaufbau von Formiersieben sind eine Vielzahl verschiedenartiger Gewebekonstruktionen vorgeschlagen worden. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gewebetyp, bei dem die Längsfäden Kettfäden sind und in zwei Längsfadenlagen mit im Fadenanzahlverhältnis 1:1 übereinander angeordneten Längsfäden angeordnet sind. Solche Formiersiebe sind beispielsweise aus der EP 1 362 142 B1 , der WO 2004/094719 A1 und der WO 2005/001197 A1 bekannt. Die Verbindung der Längsfadenlagen geschieht über Bindequerfäden, die sowohl in die maschinenseitige als auch in die papierseitige Längsfadenlage einbinden. Neben diesen Bindequerfäden können auch weitere Querfäden vorhanden sein, die ausschließlich in die papierseitige Längsfadenlage und/oder ausschließlich in die maschinenseitige Längsfadenlage einbinden. Der vorgenannte Gewebetyp zeichnet sich durch einen guten Kompromiss zwischen den sich einander widersprechenden Forderungen nach einerseits guter Faserunterstützung - in der EP 1 362 142 B1 wird hierzu ein FSI-Wert von 185 bzw. 188 angegeben - und andererseits hoher Entwässerungsleistung aus.
  • Grundsätzlich werden Formiersiebe heutzutage aus als Monofilamente ausgebildeten Kunststofffäden hergestellt. Dabei setzen sich immer mehr hochfeste Kunststoffe durch, um bei gleicher Festigkeit insbesondere in der Längsrichtung geringere Fadendurchmesser und damit einen niedrigeren Längsfadenfüllgrad und folglich eine höhere Durchlässigkeit verwirklichen zu können (vgl. WO 03/046277 A1 bei einem gattungsfremden Formiersieb mit zwei Querfadenlagen und Bindekettfäden). Bei diesem Gewebetyp liegt der Längsfadenfüllgrad in der Regel bei mindestens 100%, teilweise weit darüber (vgl. WO 2006/034576 A1 ; WO 01/27385 A1 ; EP 0 998 607 B1 ; WO 2004/013410 A1 ), und zwar trotz Verwendung hochfester Längs- bzw. Kettfäden. Teilweise werden auch geringere Längefandenfüllgrade angegebenen (vgl. US 4 314 589 ; EP 0010 311 ; US 4 379 735 ), wobei allerdings diese Gewebeart mit der gattungsgemäßen Gewebeart insoweit nicht vergleichbar ist. Bei den gattungsfremden Gewebearten werden Luftdurchlässigkeiten zwischen 7 500 bis 10 500 m3/m2/h (WO 2004/013410 A1) bzw. 3 500 bis 8 200 m3/mm/h (vgl. WO 01/27385 A1 ) erzielt.
  • Trotz der zwischenzeitlich erreichten Fortschritte besteht nach wie vor Verbesserungsbedarf, um den Wirkungsgrad von Formiersieben in Bezug auf deren Faserunterstützungseigenschaft einerseits und Entwässerungsleistung andererseits zu erhöhen und damit am Ende des Formiersiebes eine Papierbahn zu erhalten, die einen geringen Feuchtegrad und eine hohe Faserdichte und damit Festigkeit hat. Solche Verbesserungen haben zur Folge, dass die nachfolgenden Sektionen der Papiermaschine entlastet oder hohe Trockengrade erzielt und Papierabrisse vermieden werden. Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, ein Formiersieb derart auszubilden, dass am Ende des Formiersiebes eine Papierbahn erhalten wird, die eine höhere Festigkeit und einen geringeren Feuchtegrad hat.
  • Diese Aufgabe wird erfingdungsgemäß durch ein Formiersieb gelöst, das einen Faserunteretützungsindex (FSI) aufweist, der im Bereich von 230 bis 250 liegt, und eine Luftdurchlässigkeit hat, die - jeweils bei 100 Pa gemessen - im Bereich von 5700 bis 10600 m3/m2/h (entsprechend 350 - 650 cfm, gemessen bei 127 Pa), vorzugsweise im Bereich 6500 bis 8200 m3/m2/h (entsprechend 400 - 500 cfm, gemessen bei 127 Pa) liegt. Grundgedanke der Erfindung ist es also, den Gewebeaufbau des Formiersiebes derart zu gestalten, dass bei gleichbleibender Festigkeit und trotz sehr hoher Luftdurchlässigkeit und damit Entwässerungswirkung eine hervorragende Faserunterstützung erzielt wird, so dass bei der Entwässerung nur ein geringer Anteil von Fasern verlorengeht und sich eine über die Fläche gleichmäßige Papierbahn relativ guter Festigkeit ausbildet. Dabei ist zu berücksichtigen, dass in die Berechnung des Faserunterstüzungsindexes nicht nur die Anzahl der Längs- und Querfäden pro cm eingeht, sondern auch zwei Koeffizienten, die von der Art der Einbindung der Längs- und Querfäden und ihrer Beiträge zur Faserunterstützung abhängen, d.h. der Faserunterstützungsindex besagt mittelbar auch etwas über den gewebetechnischen Aufbau des Formiersiebes.
  • Der Faserunterstützungsindex berechnet sich entsprechend der Veröffentlichung "Approved Standard Meaeuring Method" der Papier-machine Clothing Association, 19, rue de la République, 45000 Orléans/France, vom Juni 2004 nach folgender Formel: FSI = 1 , 693 a x Nm + 2 x b x Nc ,
    Figure imgb0001
    wobei
    a - Koeffizient für den Unterstützungsbeitrag der Längsfäden;
    Nm = Anzahl der Längsfäden pro cm in Querrichtung auf der Papierseite des Formiersiebes;
    b = Koeffizient für den Unterstützungebeitrag der Querfäden;
    Nc = Anzahl der Querfäden pro cm in Längsrichtung auf der Papierseite des Formiersiebes.
  • Die Koeffizienten a und b hängen von der Webart ab und können einer Tabelle entnommen werden, die in dem vorzitierten Dokument enthalten ist.
  • Die Luftdurchlässigkeit wird ebenfalls nach den Angaben in dem vorzitierten Dokument unter Anwendung eines Differentialdrucke von 100 bzw. 127 Pa gemessen (s.o.).
  • In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verteilung von Längs- und Querfäden so beschaffen ist, dass auf der Papierseite 1200 bis 1600 Durchflussöffnungen pro cm Fläche des Formiersiebes vorhanden sind. Fadenverlauf und Fadenstruktur sollten dabei so sein, dass die Durchflussöffnungen Rechteckform mit jeweils einem Verhältnis der Erstreckung in Längsrichtung zur Erstreckung in Querrichtung von 1:1,8 bis 1:3,4 haben. Auf diese Weise ergibt sich eine gute Entwässerungswirkung bei hoher Faserretention.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Füllgrad der Längsfäden in der papierseitigen Längsfadenlage maximal 32% beträgt, um in dieser Längsfadenlage eine hohe Offenheit zu erreichen. Insgesamt sollte der Füllgrad der Längsfäden maximal 90%, vorzugsweise maximal 85% betragen und damit deutlich niedriger liegen als bei den vorbekannten Formiersieben dieser Gattung.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Durchmesser der Längsfäden zumindest in der papierseitigen Längsfadenlage im Bereich von 0,08 bis 0,12 mm liegt, vorzugsweise 0,11 mm beträgt, und der Durchmesser der Längsfäden in der maschinenseitigen Längsfadenlage vorzugsweise im Bereich von 0,15 bzw. 0,25 mm liegt. Aufgrund dieser vergleichsweise geringen Durchmesser der Längsfäden insbesondere in der papierseitigen Längefadenlage lässt sich ein geringer Fullgrad bei gleichwohl hoher spezifischer Fadenanzahl verwirklichen, d.h. man erhält ein relativ offenes, jedoch immer noch eine gute Faserretention bereitstellendes Gewebe. Um trotz der geringen Durchmesser hohen Festigkeitsanforderungen genügen zu können, sollten die Längsfäden aus einem hochfesten Kunststoff bestehen, beispielsweise aus PET (Polyethylenterephthalat) mit einer Grenzviskosität (IV) von mindestens 0,8 dl/g und einem Elastizitätsmodul von wenigstens 10 N/mm2 und/oder aus PEN (Polyethylennaphthalat) bestehen.
  • Ein guter Kompromiss zwischen Entwässerungswirkung einerseits und Faserretention andererseits wird dann erzielt, wenn die Anzahl der Längsfäden im Bereich von 50 bis 60 Fäden pro cm in Querrichtung liegt. was die Anzahl der Querfäden betrifft, sollte sie im Bereich von 100 bis 110 Fäden pro cm in Längsrichtung liegen.
  • Grundsätzlich kann ein erfindungsgemäßes Formiersieb - was die Querfäden betrifft - allein mit Bindequerfäden verwirklicht werden, also mit solchen (ersten) Querfäden, die in beide Längsfadenlagen einbinden und so eine verbindung zwischen diesen Lagen herstellen. Die Faserretention lässt sich jedoch verbessern, wenn zusätzlich zweite Querfäden vorhanden sind, die ausschließlich in die papierseitige Längsfadenlage eingebunden sind und sich zweckmäßigerweise mit den Bindequerfäden in einem bestimmten regelmäßigen Modus abwechseln. Vorzugsweise sollten die zweiten Querfäden für sich genommen eine Leinwandbindung mit den Längsfäden der papierseitigen Längsfadenlage bilden.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bindequerfäden zu Gruppen von wenigstens zwei Bindequerfäden nebeneinander angeordnet sind, wobei einer der Bindequerfäden in die maschinenseitige Längsfadenlage einbindet, wenn der andere Bindequerfaden bzw. die anderen Bindequerfäden in der papierseitigen Längsfadenlage einbindet bzw. einbinden. Innerhalb der Gruppen von nebeneinander liegenden Bindequerfäden sollen die BindeQuerfäden also in Querrichtung des Formiersiebes gegeneinander versetzt verlaufen. Sie haben jedoch jeweils den gleichen Rapport, binden also in gleicher Weise sowohl in die maschinenseitige als auch in die papierseitige Längsfadenlage ein. Vorzugsweise sollten die jeweils benachbarten Bindequerfäden mit ihrem Rapport derart verschoben in die papierseitige Längsfadenlage einbinden, dass sich ihre Bindemuster in Querrichtung - also längs ihrer Erstreckung - lückenlos ergänzen, vorzugsweise so, dass die sich ergänzenden Einbindungen ein Muster auf der Papierseite ergeben, das dem der gegebenenfalls vorhandenen zweiten Querfäden entspricht, beispielsweise ebenfalls eine Art Leinwandbindung ergeben.
  • Für die Faserunterstützung ist es ebenfalls von Vorteil, wenn die Bindequerfäden in die maschinenseitige Längsfadenlage innerhalb eines Rapports mit weniger Längsfäden binden als in der papierseitige Längsfadenlagen, vorzugsweise mit nicht mehr als zwei Längsfäden in die maschinenseitigen Längsfadenlage einbinden. In der papierseitigen Längsfadenlage binden die Bindequerfäden innerhalb eines Rapports zweckmäßigerweise mit mehr als drei Längsfäden.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass dritte Querfäden vorhanden sind, die ausschließlich in die maschinenseitige Längsfadenlage einbinden. Sie sollen insbesondere dazu dienen, an der Maschinenseite des Formiersiebes verschleißvolumen zu Gunsten der Schonung der zugbeanspruchten Längsfäden in der maschinenseitigen Längsfadenlage zur Verfügung zu stellen. Hierzu ist es zweckmäßig, wenn die dritten Querfäden auf der Außenseite der maschinenseitigen Längsfadenlage über mehrere Längsfäden flottieren, wobei jeweils die Anzahl dieser Längsfäden größer ist als die Anzahl der Längsfäden, mit denen die dritten Querfäden zwischen zwei Flottierungen einbinden. Vorzugsweise sollten die Flottierungen über zumindest drei, besser noch zumindest fünf Längsfäden gehen. Zwischen den Flottierungen reicht eine Einbindung mit einem einzigen Längsfaden der maschinenseitigen Längsfadenlage.
  • Mit sämtlichen Bereichsangaben sowohl in der Beschreibung als auch in den Ansprüchen sind auch diejenigen werte gemeint und damit offenbart, die zwischen den jeweils angegebenen Grenzwerten für die Bereiche liegen. Sie werden deshalb nicht explizit genannt.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Sie zeigt in einem Querschnitt - also quer zur vorgesehenen Laufrichtung - einen Ausschnitt des erfindungsgemäßen Formiersiebes 1.
  • Bei dem Formiersieb 1 handelt es sich um ein doppellagiges Gewebe mit einer oberen, papierseitigen Längsfadenlage 2 und einer unteren, maschinenseitigen Längsfadenlage 3. Beide Längsfadenlagen 2, 3 werden von Längs- bzw. Kettfäden - beispielhaft mit 4 bzw. 5 bezeichnet - im Fadenanzahlverhältnis von 1:1 gebildet, wobei jeweils ein Längsfaden 4 der papierseitigen Längsfadenlage 2 genau oberhalb eines Längsfadens 5 in der maschinenseitigen Längsfadenlage 3 angeordnet ist, die Längsfäden 4, 5 also jeweils paarweise Ubereinander liegen.
  • Der Durchmesser der Längsfäden 4 in der papierseitigen Längsfadenlage 2 beträgt 0,11 mm und der Durchmesser der Längsfäden 5 in der maschinenseitigen Längsfadenlage 3 0,18 mm. Sie bestehen aus PEN. Die Längsfadenanzahl beträgt 58 pro cm in Querrichtung.
  • In die papierseitige Längsfadenlage 2 sind zweite Querfäden 6, 7 unter Bildung einer Leinwandbindung mit den Längsfäden 4 dieser Längsfadenlage 2 eingebunden. Senkrecht zur zeichnungsebene folgen jeweils nebeneinanderliegende zweite Querfäden 6, 7 aufeinander. Die zweiten Querfäden 6, 7 bestehen aus PET, und sie haben einen Durchmesser von 0,11 mm.
  • Ausschließlich in die maschinenseitige Längsfadenlage 3 sind dritte Querfäden eingebunden, von denen hier nur einer zu sehen ist. Die dritten Querfäden 8 bilden jeweils über fünf Längsfäden 5 gehende Flottierungen - beispielhaft mit 9 bezeichnet - an der Maschinenseite des Formiersiebes 1 und binden dann jeweils mit einem einzigen Längsfaden 5 ein. Die Flottierungen 9 stellen Abriebmaterial zur Schonung der stark auf Zug beanspruchten maschinenseitigen Längsfadenlage 3 dar. Der Durchmesser der dritten Längsfäden beträgt 0,22 mm. Das Material kann PET und/oder PAM sein.
  • Die Längsfadenlagen 2, 3 werden durch Paare von zwei jeweils in Längsrichtung nebeneinander liegenden Bindequerfäden 10, 11 verbunden. Sie haben einen Durchmesser von 0,11 mm und bestehen aus PET. Sie binden in der papierseitigen Längsfadenlage 2 nacheinander abwechselnd oben- und untenseitig mit Längsfäden 4 ein, verlaufen dann zwischen den beiden Längsfadenlagen 2, 3 über drei Längsfäden 4 bzw. 5 und binden dann mit einem einzigen Längsfaden 5 in der maschinenseitigen Längsfadenlage 3 ein, bevor sie dann wieder zwischen den beiden Längsfadenlagen 2 und 3 flottieren. Sie haben jeweils den gleichen Bindungsrapport, sind jedoch zueinander so in Querrichtung - d.h. in deren Längsrichtung - verschoben, dass sich die Bindungsmuster in der papierseitigen Längsfadenlage 2 ergänzen, so dass sie dort zusammen ein Leinwandmuster analog zu den zweiten Querfäden 6, 7 ausbilden. Auf diese weise entsteht auf der Papierseite des Formiersiebes 1 ein nahezu uniformes Leinwandmuster, das eine hohe Faserretention bereitstellt.
  • Der Füllgrad der papierseitigen Längsfadenlage 2 beträgt 31%, der Gesamtfüllgrad der Längsfäden 4, 5 82%. Die Querfadenanzahl ist 108 pro cm in Längsrichtung des Formersiebes 1. Hierdurch entsteht eine hohe Offenheit und damit eine gute Entwässerungswirkung trotz hoher Faserretention.

Claims (21)

  1. Formiersieb (1) für den Einsatz im Formierbereich einer Papiermaschine mit einer Papier- und einer Maschinenseite sowie mit sich in der vorgesehenen Laufrichtung erstreckenden Längsfäden (4, 5) und mit sich quer dazu erstreckenden Bindequerfäden (10, 11), wobei die Längsfäden (4, 5) im Fadenanzahlverhältnis von 1:1 in eine maschinenseitige Längsfadenlage (3) und eine papierseitige Längsfadenlage (2) aufgeteilt sind und die Bindequerfäden (10, 11) in beide Längsfadenlagen (2, 3) einbinden, dadurch gekennzeichnet, dass das Formiersieb (1) einen Faserunterstützungsindex (FSI) aufweist, der im Bereich von 230 bis 250 liegt, und eine Luftdurchlässigkeit hat, die im Bereich von 5700 bis 10600 m3/m2/h liegt.
  2. Formiersieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchlässigkeit im Bereich von 6500 bis 8200 m3/m2/h liegt.
  3. Formiersieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Formiersieb (1) auf der Papierseite 1200 bis 1600 Durchflussöffnungen pro cm2 Fläche des Formiersiebes (1) hat.
  4. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnungen Rchteckform mit jeweils einem Verhältnis der Erstreckung in Laufrichtung zur Erstreckung in Querrichtung von 1:1,8 bis 1:3,4 haben.
  5. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllgrad der Längsfäden (4) in der papierseitigen Längsfadenlage (2) maximal 32% beträgt.
  6. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Füllgrad aller Längsfäden (4, 5) maximal 90%, vorzugsweise maximal 85% beträgt.
  7. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Längsfäden (4, 5) zumindest in der papierseitigen Längsfadenlage (2) im Bereich von 0,08 bis 0,12 mm liegt.
  8. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Längsfäden (5) in der maschinenseitigen Längsfadenlage (3) im Bereich von 0,15 bis 0,25 mm liegt.
  9. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einen Teil der Längsfäden (4, 5) aus PET mit einer Grenzviskosität von mindestens 0,8 dl/g und einem Elastizitätsmodul von wenigstens 10 N/mm2 bestehen.
  10. Formiersieb nach einem der Ansprüche. 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einen Teil der Längsfäden (4, 5) aus PEN bestehen.
  11. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Längsfäden (4, 5) im Bereich von 50 bis 66 Fäden pro cm in Querrichtung liegt.
  12. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Querfäden (6, 7, 9, 10, 11) im Bereich von 100 bis 110 Fäden pro cm in Längsrichtung liegt.
  13. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zweite Querfäden (6, 7) vorhanden sind, die ausschließlich in die papierseitige Längsfadenlage (2) eingebunden sind.
  14. Formiersieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Querfäden (6, 7) für sich genommen eine Leinwandbindung mit der papierseitigen Längsfadenlage (2) bilden.
  15. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindequerfäden (10, 11) zu jeweils wenigstens zwei Bindequerfäden (10, 11) nebeneinander angeordnet sind, wobei einer der Bindequerfäden (10, 11) in die maschinenseitige Längsfadenlage einbindet, wenn der andere Bindequerfaden (11, 10) bzw. die anderen Bindequerfäden in der papierseitigen Längsfadenlage (2) einbindet.
  16. Formiersieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils benachbarten Bindequerfäden (10, 11) mit ihrem Rapport derart zueinander verschoben in die papierseitigen Längsfadenlage (2) einbinden, dass sich ihre Bindemuster in Querrichtung lückenlos ergänzen.
  17. Formiersieb nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindequerfäden (10, 11) in die maschinenseitige Längsfadenlage (3) innerhalb eines Rapports mit weniger Längsfäden (5) binden als in der papierseitigen Längsfadenlage (2).
  18. Formiersieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindequerfäden (10, 11) in die maschinenseitige Längsfadenlage (3) innerhalb eines Rapports mit nicht mehr als zwei Längsfäden (5) binden.
  19. Formiersieb nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dritte Querfäden (8) vorhanden
    sind, die ausschließlich in die maschinenseitige Längsfadenlage (3) einbinden.
  20. Formiersieb nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Querfäden (8) auf der Außenseite der maschinenseitigen Längsfadenlage (3) über mehrere Längsfäden (5) flottierein, wobei jeweils die Anzahl dieser Längsfäden (5) größer ist als die Anzahl der Längsfäden (5), mit denen die dritten Querfäden (8) zwischen zwei Flottierungen (9) einbinden.
  21. Formiersieb nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Querfäden (8) über mehr als drei Längsfäden (5) außenseitig flottieren und dazwischen mit nur einem Längsfaden (5) binden.
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