EP2128334A1 - Pressfilz - Google Patents

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Publication number
EP2128334A1
EP2128334A1 EP20090160112 EP09160112A EP2128334A1 EP 2128334 A1 EP2128334 A1 EP 2128334A1 EP 20090160112 EP20090160112 EP 20090160112 EP 09160112 A EP09160112 A EP 09160112A EP 2128334 A1 EP2128334 A1 EP 2128334A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
foam material
support structure
belt
foam
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20090160112
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Dr. Köckritz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/083—Multi-layer felts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/029—Wet presses using special water-receiving belts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/0066—Calenders; Smoothing apparatus using a special calendering belt
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
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    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2025—Coating produced by extrusion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/20—Coated or impregnated woven, knit, or nonwoven fabric which is not [a] associated with another preformed layer or fiber layer or, [b] with respect to woven and knit, characterized, respectively, by a particular or differential weave or knit, wherein the coating or impregnation is neither a foamed material nor a free metal or alloy layer
    • Y10T442/2139—Coating or impregnation specified as porous or permeable to a specific substance [e.g., water vapor, air, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T442/00—Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30—Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3325—Including a foamed layer or component

Definitions

  • press felt for a paper machine known, which comprises a layer of elastic foam material, which is connected to a support structure made of fiber material by needling.
  • the constructed of polymer material foam is closed cell.
  • a support structure for example, woven material is used with running in a machine longitudinal direction and a cross-machine direction yarns.
  • a band or press felt constructed in this way, a structure is created which counteracts the hydraulic or capillary forces, which want to pull water back onto the surface of a paper layer to be produced. In this way, a rewetting effect of the strip material to be produced can be minimized.
  • the EP 0 367 739 B1 discloses a method for coating a belt for a papermaking machine, in which process a thin layer of polymeric foam material is applied to the upper surface of a press fabric.
  • the foam material remains primarily on the surface of the tissue or may partially penetrate into the surface of the tissue.
  • the support structure is completely foamed into the foam material, that is embedded. This allows easy manufacturability, since the foam material on the one hand and the support structure on the other hand are not to be connected in additional operations with each other.
  • the foam material on the one hand and the support structure on the other hand are not to be connected in additional operations with each other.
  • the selection of the foam material the requirements arising in interaction with the web material to be produced can be optimally taken into account, while the selection of the carrying structure can take into account the mechanical loads occurring in the machine longitudinal direction and in the cross machine direction.
  • the foam material used is preferably open-celled.
  • thermoplastic polymer material preferably polyurethane material
  • the foam material may alternatively or additionally comprise thermosetting polymeric material, preferably melamine-formaldehyde.
  • the foam material can be made with the support structure foamed therein in a film extrusion process.
  • Fig. 1 shows a band constructed according to the invention in section.
  • band 10 which can be used for example in a press section of a machine for the production of paper or cardboard, comprises a support structure 12.
  • this is designed as a fabric or scrim with in a tape longitudinal direction running longitudinal threads 14 and extending in a transverse direction of the tape transverse threads 16.
  • the tape longitudinal direction of the machine direction and the tape transverse direction of the machine transverse direction correspond.
  • the support structure 12 is passed through an extrusion head in a film extrusion process and thereby foamed with open-cell foam material 18.
  • the foam material 18 is the support structure completely embedding provided on this and kept very stable.
  • the surfaces formed on the foam material 18 may form, for example, a strip material contact surface 20 and a machine contact surface 22.
  • the foam material 18 may, for example, thermoplastic polymer material, such as. As polyurethane material, and has due to its open-cell structure on an excellent water laxative property. By adjusting the size of the cells present in the foam material 18, the selection of the foam material per se and its dimensions, it becomes possible to optimally take into account the requirements in the area of a press section with regard to the dehumidifying properties, with regard to the abrasion properties and also the pressure-elastic properties. The mechanical stability in the longitudinal and transverse directions is ensured by the support structure 12. This can, as already mentioned, for example, be designed as a clutch. Of course, differently structured support structures, such as a fabric, a felt or nonwoven material or a net-like material can be used.
  • a plurality of layers of foam material which layers may differ in their structural or physical properties.
  • a layer of nonwoven or felt material on at least one side in order to connect, for example by needling, to the underlying foam material layer. This also makes it possible to adapt the properties of such a strip 10 to the requirements occurring in a paper machine.

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  • Paper (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Ein Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, umfassend eine Tragestruktur (12) und wenigstens eine Lage aus Schaumstoffmaterial (18), ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tragestruktur (12) in das Schaumstoffmaterial (18) eingeschäumt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, umfassend eine Tragestruktur und wenigstens eine Lage aus Schaumstoffmaterial.
  • Aus der EP 0 355 277 B1 ist ein sog. Pressfilz für eine Papiermaschine bekannt, welcher eine Lage aus elastischem Schaumstoffmaterial umfasst, die mit einer Tragestruktur aus Fasermaterial durch Vernadeln verbunden ist. Der aus Polymermaterial aufgebaute Schaumstoff ist geschlossenzellig ausgebildet. Als Tragestruktur wird beispielsweise gewebtes Material eingesetzt mit in einer Maschinenlängsrichtung und einer Maschinenquerrichtung verlaufenden Garnen. Mit einem derart aufgebauten Band bzw. Pressfilz wird eine Struktur geschaffen, welche den hydraulischen bzw. Kapillarkräften, welche Wasser zurück an die Oberfläche einer zu fertigenden Papierlage ziehen wollen, entgegengewirkt. Auf diese Art und Weise kann ein Rückbefeuchtungseffekt des zu fertigenden Bandmaterials minimiert werden.
  • Die EP 0 367 739 B1 offenbart ein Verfahren zum Beschichten eines Bandes für eine Papiermaschine, bei welchem Verfahren eine dünne Schicht aus polymerischem Schaumstoffmaterial auf die obere Oberfläche eines Pressgewebes aufgebracht wird. Dabei verbleibt das Schaumstoffmaterial in erster Linie auf der Oberfläche des Gewebes bzw. kann teilweise in die Oberfläche des Gewebes eindringen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bandes vorzusehen, mit welchem in einfacher Weise ein die in Presssektion auftretenden Anforderungen erfüllendes Band realisierbar ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, umfassend eine Tragestruktur und wenigstens eine Lage aus Schaumstoffmaterial. Erfindungsgemäß ist dabei weiter vorgesehen, dass die Tragestruktur in das Schaumstoffmaterial eingeschäumt ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Band ist also die Tragestruktur vollständig in das Schaumstoffmaterial eingeschäumt, also eingebettet. Dadurch wird eine einfache Herstellbarkeit ermöglicht, da das Schaumstoffmaterial einerseits und die Tragestruktur andererseits nicht in zusätzlichen Arbeitsgängen miteinander zu verbinden sind. Andererseits kann insbesondere durch die Auswahl des Schaumstoffmaterials den in Wechselwirkung mit dem zu fertigenden Bahnmaterial auftretenden Anforderungen optimiert Rechnung getragen werden, während durch die Auswahl der Tragestruktur den in Maschinenlängsrichtung und in Maschinenquerrichtung auftretenden mechanischen Belastungen Rechnung getragen werden kann.
  • Das eingesetzte Schaumstoffmaterial ist vorzugsweise offenzellig. Insbesondere kann thermoplastisches Polymermaterial, vorzugsweise Polyurethanmaterial, als Schaumstoffmaterial vorgesehen sein. Das Schaumstoffmaterial kann alternativ oder zusätzlich duroplastisches Polymermaterial, vorzugsweise Melamin-Formaldehyd, umfassen.
  • Die Tragestruktur kann beispielsweise ausgebildet sein als:
    • Fasermaterial,
    • Gewebe,
    • Gelege oder
    • Kettengewirk.
  • Weiter kann zur Anpassung der Oberflächeneigenschaften des erfindungsgemäßen Bandes an die in einem Herstellungsvorgang auftretenden Anforderungen vorgesehen sein, dass das Schaumstoffmaterial an wenigstens einer Seite mit Vlies- oder Filzmaterial verbunden ist.
  • Das Schaumstoffmaterial kann mit der darin eingeschäumten Tragestruktur in einem Filmextrusionsverfahren hergestellt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann bei einem gattungsgemäß aufgebauten Band vorgesehen sein, dass das Schaumstoffmaterial offenporig ist und auf einer damit verbundenen Tragestruktur aufliegt.
  • Auch durch das voneinander getrennte Herstellen des Schaumstoffmaterials einerseits und der Tragestruktur andererseits und darauf folgend das Verbinden dieser beiden Lagen wird insbesondere aufgrund des Einsatzes des Schaumstoffmaterials der gesamte Herstellungsvorgang im Vergleich zum Einsatz einer Auflage aus Vliesmaterial vereinfacht.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bands für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, bei welchem Verfahren eine Tragestruktur in einem Extrusionsverfahren mit wenigstens einer Lage aus Schaumstoffmaterial umschäumt wird.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegende Fig. 1 erläutert, welche ein erfindungsgemäß aufgebautes Band im Schnitt zeigt.
  • Das in der Fig. 1 gezeigte Band 10, das beispielsweise in einer Presssektion einer Maschine zur Herstellung von Papier oder Karton eingesetzt werden kann, umfasst eine Tragestruktur 12. Im dargestellten Beispiel ist diese als Gewebe oder Gelege ausgebildet mit in einer Bandlängsrichtung verlaufenden Längsfäden 14 und in einer Bandquerrichtung verlaufenden Querfäden 16. Dabei können die Bandlängsrichtung der Maschinenrichtung und die Bandquerrichtung der Maschinenquerrichtung entsprechen.
  • Die Tragestruktur 12 wird in einem Filmextrusionsverfahren durch einen Extrusionskopf hindurchgeführt und dabei mit offenzelligem Schaumstoffmaterial 18 umschäumt. Auf diese Art und Weise ist das Schaumstoffmaterial 18 die Tragestruktur vollständig einbettend an dieser vorgesehen und sehr stabil gehalten. Durch diesen Verbund werden insbesondere auch bei Einsatz eines Geleges die einzelnen Gelegefäden stabil bezüglich einander arretiert. Die an dem Schaumstoffmaterial 18 gebildeten Oberflächen können beispielsweise eine Bandmaterialkontaktoberfläche 20 sowie eine Maschinenkontaktoberfläche 22 bilden.
  • Das Schaumstoffmaterial 18 kann beispielsweise thermoplastisches Polymermaterial, wie z. B. Polyurethanmaterial, umfassen und weist aufgrund seiner offenzelligen Struktur eine hervorragende Wasser abführende Eigenschaft auf. Durch die Einstellung der Größe der im Schaumstoffmaterial 18 vorhandenen Zellen, der Auswahl des Schaumstoffmaterials an sich und dessen Dimensionierung wird es möglich, den im Bereich einer Presssektion auftretenden Anforderungen hinsichtlich der Entfeuchtungseigenschaften, hinsichtlich der Abrasionseigenschaften bzw. auch den druckelastischen Eigenschaften optimiert Rechnung zu tragen. Die mechanische Stabilität in Längs- und Querrichtung wird durch die Tragestruktur 12 gewährleistet. Diese kann, wie bereits erwähnt, beispielsweise als Gelege ausgebildet sein. Selbstverständlich können auch anders strukturierte Tragestrukturen, beispielsweise ein Gewebe, ein Filz- oder Vliesmaterial oder ein netzartiges Material zum Einsatz kommen. Auch ist der Einsatz von Fasermaterial, also ein mehr oder weniger lose verteiltes, langfaseriges Material als Tragestruktur möglich, wobei die einzelnen Fasern dann primär durch das diese umgebende Schaumstoffmaterial 18 zu einem Verbund zusammengehalten werden, der in Längsrichtung und auch in Querrichtung die auftretenden Kräfte aufnehmen kann.
  • Es ist weiterhin möglich, an einer oder an beiden Seiten bezüglich der Tragestruktur 12 mehrere Lagen von Schaumstoffmaterial vorzusehen, wobei sich diese Lagen hinsichtlich ihrer strukturellen bzw. materiellen Eigenschaften unterscheiden können. Weiterhin ist es alternativ oder zusätzlich möglich, an zumindest einer Seite eine Lage von Vlies- oder Filzmaterial vorzusehen, um beispielsweise durch Vernadeln mit der darunter liegenden Schaumstoffmateriallage zu verbinden. Auch dadurch kann eine Anpassung der Eigenschaften eines derartigen Bandes 10 an die in einer Papiermaschine auftretenden Anforderungen erfolgen.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass das Schaumstoffmaterial 18 die Tragestruktur 12 nicht einbettet, sondern separat hergestellt wird und auf die Tragestruktur 12 aufgelegt und nachfolgend damit verbunden wird, beispielsweise materialschlüssig oder durch Vernadeln oder dgl. Auch dadurch wird aufgrund des Ersatzes von bisher eingesetztem Vliesmaterial oder Filzmaterial durch das Schaumstoffmaterial eine einfachere Herstellbarkeit gewährleistet.

Claims (9)

  1. Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, umfassend eine Tragestruktur (12) und wenigstens eine Lage aus Schaumstoffmaterial (18),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Tragestruktur (12) in das Schaumstoffmaterial (18) eingeschäumt ist.
  2. Band nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumstoffmaterial (18) offenzellig ist.
  3. Band nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumstoffmaterial (18) thermoplastisches Polymermaterial, vorzugsweise Polyurethanmaterial, umfasst.
  4. Band nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumstoffmaterial (18) duroplastisches Polymermaterial, vorzugsweise Melamin-Formaldehyd, umfasst.
  5. Band nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragestruktur (12) ausgebildet ist als:
    - Fasermaterial,
    - Gewebe,
    - Gelege
    oder
    - Kettengewirk.
  6. Band nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumstoffmaterial (18) an wenigstens einer Seite mit Vlies- oder Filzmaterial verbunden ist.
  7. Band nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumstoffmaterial (18) mit der darin eingeschäumten Tragestruktur (12) durch ein Filmextrusionsverfahren hergestellt ist.
  8. Band nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumstoffmaterial (18) offenporig ist und auf einer damit verbundenen Tragestruktur aufliegt.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Bands für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, bei welchem Verfahren eine Tragestruktur (12) in einem Filmextrusionsverfahren mit wenigstens einer Lage aus Schaumstoffmaterial (18) umschäumt wird.
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