EP2191065A1 - Trockenband für eine trockensektion einer maschine zur herstellung von bahnmaterial, insbesondere papier oder karton - Google Patents

Trockenband für eine trockensektion einer maschine zur herstellung von bahnmaterial, insbesondere papier oder karton

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EP2191065A1
EP2191065A1 EP07788199A EP07788199A EP2191065A1 EP 2191065 A1 EP2191065 A1 EP 2191065A1 EP 07788199 A EP07788199 A EP 07788199A EP 07788199 A EP07788199 A EP 07788199A EP 2191065 A1 EP2191065 A1 EP 2191065A1
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EP
European Patent Office
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drying
belt
web material
machine
fibers
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Withdrawn
Application number
EP07788199A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Antony Morton
Joachim Henssler
Christoph Haase
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/083—Multi-layer felts
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027—Screen-cloths
    • D21F1/0036—Multi-layer screen-cloths
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    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
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    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/086—Substantially impermeable for transferring fibrous webs
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    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
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    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/10—Seams thereof

Definitions

  • Drying belt for a drying section of a machine for producing web material, in particular paper or cardboard
  • the present invention relates to a dry belt for a drying section of a machine for producing web material, such. As paper or cardboard.
  • moisture is removed from the web material to be produced by heating the web material from one side and cooling it from the other side.
  • the heating evaporates liquid contained in the web material.
  • the liquid vapor exits the web material and condenses outside the web material by cooling.
  • the web material on one side is in contact with a very finely structured dry band, which is permeable to the liquid emerging from the web material or to the liquid vapor.
  • a coarse textured drying belt is provided, whose function is primarily the absorption or storage of the liquid vapor or the condensed liquid.
  • a heat sink is then provided on the rear side, that is to say the side of the coarsely structured drying belt facing away from the finely structured dry belt, for example in the form of a locally cooled, non-liquid-impermeable belt.
  • the other side of the web material is in contact with a heat source, for example a heated, non-liquid impermeable belt or a drying cylinder heated in its outer peripheral region, over which the web material is guided. So it is generally provided an arrangement that four bands used.
  • a problem with such arrangements is that, due to the need to provide a very finely structured, and generally therefore very thinly designed, drying belt, it is not possible to design this finely structured drying belt so that its belt longitudinal ends can be connected in the machine , This finely structured dry belt is provided as an endless belt and incorporated as such in the machine, which is a very laborious operation to be performed.
  • this object is achieved by a dry belt for a drying section of a machine for producing sheet material, in particular paper or cardboard, comprising a base structure and at a BrumaterialKeyseite fixed to the base structure fiber material, the dry belt two connectable in a machine for the production of web material tape longitudinal ends and has a total thickness in the range of 2.5 to 4.5 mm.
  • the dry belt constructed according to the invention is comparatively thick, it can be configured such that connecting structures, for example loops which can be connected by a wire or the like, are provided at its longitudinal band ends.
  • this drying belt can be initially introduced openly into a machine for the production of web material, and its longitudinal ends can then be connected in the machine. Due to the thickness in the range of 2.5 mm to 4.5 mm, this drying belt can be further provided that on the one hand has a sufficiently fine structure to mark effects in to avoid to be produced web material, and that on the other hand, it provides sufficient volume for receiving liquid vapor or condensed liquid. The provision of a further dry belt, which would then have to take over the second-mentioned function, is therefore not necessary.
  • the fibrous material to be constructed with fibers having a fineness in the range of 6.7 to 44 dtex.
  • the dry belt according to the invention is constructed in such a way that its belt longitudinal ends can be connected in a machine for producing web material, and therefore there is a connection region or seam region in which this connection takes place, it is proposed that the fiber material be transferred in a band longitudinal direction protrudes one of the tape longitudinal ends and covers the connecting region in interconnected tape longitudinal ends. Thus, it can also be avoided that in this connection region by insufficient coverage of the same marking effects are generated in the web material.
  • the fiber material may be constructed with fibers of thermoplastic construction material.
  • the fiber material is constructed with fibers of polyester material, polyurethane material, polyamide material, polyphenylene sulfide-based material or aromatic polyaramid-based material.
  • the fiber material with fibers of inorganic building material, preferably glass fibers, on is built.
  • the base structure may comprise a fabric, but may of course also include a scrim or a so-called "spiral link fabric".
  • the invention further relates to a drying section for a machine for producing web material, in particular paper or board, comprising a drying belt according to the invention, wherein web material to be dried is to be guided between a web material contact side of the drying belt and a heatable surface of a heat source, further comprising a non-woven web. moisture-permeable tape, which is in contact with the back of the dry belt on the one hand and a coolable surface of a heat sink in the region of the heat source on the other hand.
  • Fig. 2 is a schematic sectional view of a dry belt according to the invention
  • a portion of a machine 10 for producing web material is shown, which comprises a generally designated 12 drying section.
  • the web material 14 to be produced ie, for example, paper
  • An inside heatable roller 16 serves as a heat source for evaporating liquid contained in the sheet material 14.
  • the outer surface of the roller 16 is surrounded in a partial peripheral area by a coolable jacket 18, which serves as a heat sink. Between the outer surface of the roller 16 and the inner surface of the shell 18, the web material 14 is passed. In this case, the web material is in direct contact with one of its sides. Clock with the outer surface of the roller 16 and is thus heated by this directly to a temperature which is for example in the range of 70 to 110 degrees.
  • a drying belt 20 is shown in a schematic representation.
  • This drying belt 20 comprises a base structure 28 provided, for example, as a fabric, and only at one web material contact side 30 is a fiber material 32 provided as a felt or nonwoven material firmly connected to the base structure 28, for example by needling.
  • the essential area of this thickness d is, as can be seen in Fig. 2 indicated in principle, provided by the fiber material 32, which thus avoids on the one hand due to its very fine structuring marking effects in the web material to be produced 14, on the other hand, but also sufficient volume provides for the absorption of liquid or liquid vapor.
  • a fineness of the fibers of the fiber material 32 has in the range of 6.7 to 44 dtex.
  • the fibers may be constructed of thermoplastic material or of inorganic material.
  • the base structure 28, which, as already stated, can be constructed, for example, as a woven fabric, can be constructed with monofilament fibers, multifilament fibers, spun yarns or a combination thereof, for example multifilament fibers or spun yarns as warp threads and monofilament fibers as weft threads.
  • the dry belt 20 according to the invention is furthermore designed in such a way that its longitudinal ends, which are not recognizable in the figures, can be connected in the machine 10.
  • the weft threads form seam loops, which are inserted into one another in the manner of a zipper for joining, so arranged overlapping each other and then connected to each other by passing a connecting wire or the like.
  • the fiber material 32 is provided so that it covers the connection region with a covering region.
  • the fiber material 32 may be composed of several layers. So this fiber material can have one to three bases, and can further comprising one or two surface layers providing the surface intended for contact with the web material to be produced.

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Abstract

Ein Trockenband für eine Trockensektion einer Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, umfasst eine Basisstruktur (28) und an einer Bahnmaterialkontaktseite (30) an der Basisstruktur (28) festgelegtes Fasermaterial (32), wobei das Trockenband zwei in einer Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial miteinander verbindbare Bandlängsenden aufweist und eine Gesamtdicke (d) im Bereich von 2,5 bis 4,5 mm aufweist.

Description

Trockenband für eine Trockensektion einer Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trockenband für eine Trockensektion einer Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, wie z. B. Papier oder Karton.
In derartigen Trockensektionen wird dem zu fertigenden Bahnmaterial Feuchtigkeit dadurch entzogen, dass das Bahnmaterial von einer Seite erwärmt wird und von der anderen Seite gekühlt wird. Durch die Erwärmung wird in dem Bahnmaterial enthaltene Flüssigkeit verdampft. Der Flüssigkeitsdampf tritt aus dem Bahnmaterial aus und kondensiert außerhalb des Bahnmaterials durch die Kühlung. Um dies zu erreichen, ist das Bahnmaterial an einer Seite in Kontakt mit einem sehr fein strukturierten Trockenband, das für die aus dem Bahnmaterial austretende Flüssigkeit bzw. den Flüssigkeitsdampf permeabel ist. An der vom Bahnmaterial abgewandten Rückseite dieses fein strukturierten Trockenbands ist ein grob strukturiertes Trockenband vorgesehen, dessen Funktion primär die Aufnahme bzw. Speicherung des Flüssigkeitsdampfs bzw. der kondensierten Flüssigkeit ist. An der Rückseite, also der von dem fein strukturierten Trockenband abgewandt liegenden Seite des grob strukturierten Trockenbands, ist dann eine Wärmesenke vorgesehen, beispielsweise in Form eines lokal gekühlten, nicht-flüssig- keitspermeablen Bands. Die andere Seite des Bahnmaterials ist in Kontakt mit einer Wärmequelle, beispielsweise einem erwärmten, nicht-flüssig- keitspermeablen Band oder einem in seinem Außenumfangsbereich erwärmten Trockenzylinder, über welchen das Bahnmaterial geführt ist. Es ist also im Allgemeinen eine Anordnung vorgesehen, die vier Bänder verwendet.
Ein Problem derartiger Anordnungen ist, dass aufgrund der Notwendigkeit, ein sehr fein strukturiertes und im Allgemeinen deshalb auch sehr dünn aus- gestaltetes Trockenband bereitzustellen, es nicht möglich ist, dieses fein strukturierte Trockenband so zu gestalten, dass seine Bandlängsenden in der Maschine verbunden werden können. Dieses fein strukturierte Trockenband wird als Endlosband bereitgestellt und als solches in die Maschine eingebaut, was ein sehr aufwendig durchzuführender Arbeitsvorgang ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Trockenband für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, bereitzustellen, mit welchem der Aufbau einer Trockensektion vereinfacht werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Trockenband für eine Trockensektion einer Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, umfassend eine Basisstruktur und an einer Bahnmaterialkontaktseite an der Basisstruktur festgelegtes Fasermaterial, wobei das Trockenband zwei in einer Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial miteinander verbindbare Bandlängsenden aufweist und eine Gesamtdicke im Bereich von 2,5 bis 4,5 mm aufweist.
Aufgrund der Tatsache, dass das erfindungsgemäß aufgebaute Trocken- band vergleichsweise dick ist, kann es so ausgestaltet werden, dass an seinen Bandlängsenden Verbindungsstrukturen, beispielsweise durch einen Draht oder dergleichen verbindbare Schleifen, geschaffen sind. Dieses Trockenband kann also zunächst offen in eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial eingeführt werden, und seine Längsenden können dann in der Maschine verbunden werden. Aufgrund der Dicke im Bereich von 2,5 mm bis 4,5 mm kann dieses Trockenband weiterhin so bereitgestellt werden, dass es einerseits eine ausreichend feine Struktur hat, um Markierungseffekte in dem zu fertigenden Bahnmaterial zu vermeiden, und dass es andererseits ausreichend Volumen zur Aufnahme von Flüssigkeitsdampf bzw. kondensierter Flüssigkeit bereitstellt. Das Vorsehen eines weiteren Trockenbands, das die zweitgenannte Funktion dann zu übernehmen hätte, ist somit nicht erforderlich.
Ferner hat es sich zum Bereitstellen der ausreichenden Feinheit an der in Kontakt mit dem Bahnmaterial tretenden Oberfläche einerseits und zum Bereitstellen des ausreichenden Speichervolumens andererseits als vorteilhaft erwiesen, wenn das Fasermaterial mit Fasern mit einer Feinheit im Bereich von 6,7 bis 44 dtex aufgebaut ist.
Da das erfindungsgemäße Trockenband so aufgebaut ist, dass dessen Bandlängsenden in einer Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial ver- bunden werden können, mithin also ein Verbindungsbereich bzw. Nahtbereich vorhanden ist, in welchem diese Verbindung erfolgt, wird vorgeschlagen, dass das Fasermaterial in einer Bandlängsrichtung über eines der Bandlängsenden hinausragt und bei miteinander verbundenen Bandlängsenden den Verbindungsbereich überdeckt. Somit kann auch vermieden werden, dass in diesem Verbindungsbereich durch mangelnde Überdeckung desselben Markierungseffekte im Bahnmaterial erzeugt werden.
Das Fasermaterial kann mit Fasern aus thermoplastischem Aufbaumaterial aufgebaut sein.
Beispielsweise ist es möglich, dass das Fasermaterial mit Fasern aus Polyester-Material, Polyurethan-Material, Polyamid-Material, Polyphenylensulfid basierendem Material oder aromatischem Polyaramid basierendem Material aufgebaut ist.
Bei einer alternativen Variante ist es möglich, dass das Fasermaterial mit Fasern aus anorganischem Aufbaumaterial, vorzugsweise Glasfasern, auf- gebaut ist.
Die Basisstruktur kann ein Gewebe umfassen, kann selbstverständlich aber auch ein Gelege oder ein so genanntes „Spiral-link-fabric" umfassen.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Trockensektion für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, umfassend ein erfindungsgemäßes Trockenband, wobei zu trocknendes Bahnmaterial zwischen einer Bahnmaterialkontaktseite des Trockenbandes und einer erwärmbaren Oberfläche einer Wärmequelle zu führen ist, ferner umfassend ein nicht-feuchtigkeitspermeables Band, das im Bereich der Wärmequelle mit der Rückseite des Trockenbandes einerseits und einer kühlbaren Oberfläche einer Wärmesenke andererseits in Kontakt ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Trockensektion einer Papiermaschine,
Fig. 2 eine Prinzip-Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Trockenbandes
In Fig. 1 ist ein Teilbereich einer Maschine 10 zur Herstellung von Bahnmaterial dargestellt, welche eine allgemein mit 12 bezeichnete Trockensektion umfasst. In dieser Trockensektion 12 wird dem zu fertigenden Bahnmaterial 14, also beispielsweise Papier, Feuchtigkeit entzogen. Eine von innen her erwärmbare Walze 16 dient als Wärmequelle zum Verdampfen von in dem Bahnmaterial 14 enthaltener Flüssigkeit. Die Außenoberfläche der Walze 16 ist in einem Teilumfangsbereich von einem kühlbaren Mantel 18 umgeben, der als Wärmesenke dient. Zwischen der Außenoberfläche der Walze 16 und der Innenoberfläche des Mantels 18 wird das Bahnmaterial 14 hindurchgeführt. Dabei ist das Bahnmaterial mit einer seiner Seiten in direktem Kon- takt mit der Außenoberfläche der Walze 16 und wird mithin von dieser direkt auf eine Temperatur erwärmt, die beispielsweise im Bereich von 70 bis 110 Grad liegt. An der von der Oberfläche der Walze 16 abgewandt liegenden Seite ist das Bahnmaterial 14 in Kontakt mit einem für Flüssigkeit bzw. Flüssigkeitsdampf durchlässigen Trockenband 20. Dieses ist über eine Mehrzahl von Umlenkwalzen 22 geführt und berührt mit seiner Bahnmaterialkontaktseite die von der Oberfläche der Walze 16 abgewandt liegende Seite des Bahnmaterials. An der Rückseite, also der vom Bahnmaterial abgewandt liegenden Seite des Trockenbandes 20, ist dieses dort, wo auch der Kontakt des Bahnmaterials 14 mit der Außenoberfläche der Walze 16 hergestellt ist, in Berührung mit einem durch den Mantel 18 kühlbaren, für Flüssigkeit bzw. Flüssigkeitsdampf nicht durchlässigen Band 24. Dieses wiederum ist in Kontakt mit der Innenoberfläche des Mantels 18, und wird somit unmittelbar durch diesen gekühlt. Das nicht durchlässige Band 24 wird über eine Mehrzahl von Umlenkwalzen 26 geführt.
Durch die Erwärmung des Bahnmaterials 14 vermittels des unmittelbaren Kontakts zur Außenoberfläche der Walze 16 einerseits und die Kühlung an der anderen Seite andererseits wird in dem Bahnmaterial 14 enthaltene Flüssigkeit verdampft und in dem Trockenband 20 aufgenommen. Durch den Kontakt des Trockenbands mit der Oberfläche des vermittels des Mantels 18 gekühlten Bands 24 kondensiert in diesem Grenzbereich zwischen den beiden Bändern 20, 24 der Flüssigkeitsdampf, so dass er von dem Bahnmaterial 14 weg geführt werden kann und dieses mit deutlich re- duziertem Feuchtigkeitsanteil die Trockensektion 12 verlässt.
In Fig. 2 ist ein derartiges Trockenband 20 in Prinzipdarstellung gezeigt. Dieses Trockenband 20 umfasst eine beispielsweise als Gewebe bereitgestellte Basisstruktur 28, und nur an einer Bahnmaterialkontaktseite 30 ist ein als Filz- oder Vliesmaterial bereitgestelltes Fasermaterial 32 beispielsweise durch Vernadeln mit der Basisstruktur 28 fest verbunden. Es ergibt sich somit ein Aufbau, der eine Gesamtdicke d im Bereich von 2,5 mm bis 4,5 mm aufweist. Der wesentliche Bereich dieser Dicke d wird, wie man in Fig. 2 in prinzipieller Art und Weise angedeutet erkennt, durch das Fasermaterial 32 bereitgestellt, welches somit einerseits aufgrund seiner sehr feinen Strukturierung Markierungseffekte in dem zu fertigenden Bahnmaterial 14 vermeidet, andererseits aber auch ausreichend Volumen zur Aufnahme von Flüssigkeit bzw. Flüssigkeitsdampf bereitstellt. Um diese beiden Anforderungen erfüllen zu können, hat sich eine Feinheit der Fasern des Fasermaterials 32 im Bereich von 6,7 bis 44 dtex.
Die Fasern können aus thermoplastischem Material oder aus anorganischem Material aufgebaut sein. Die Basisstruktur 28, die, wie bereits ausgeführt, beispielsweise als Gewebe aufgebaut sein kann, kann mit Monofilament-Fasern, Multifilament-Fasern, Spinnfasergarnen oder einer Kombination davon aufgebaut sein, beispielsweise Multifilament-Fasern oder Spinnfasergarne als Kettfäden und Monofilament-Fasern als Schussfäden.
Das erfindungsgemäße Trockenband 20 ist weiterhin so aufgebaut, dass seine in den Figuren nicht erkennbare Längsenden in der Maschine 10 ver- bunden werden können. Hierzu können beispielsweise die Schussfäden Nahtschleifen bilden, die nach Art eines Reißverschlusses zum Verbinden ineinander eingeführt, also einander überlappend angeordnet und dann durch Hindurchführen eines Verbindungsdrahtes oder dergleichen miteinander verbunden werden. Aufgrund der Tatsache, dass das erfindungsge- maß aufgebaute Trockenband 20 vergleichsweise dick ist, beeinträchtigt eine derartige Naht bzw. Verbindungsstelle nicht die Qualität des herzustellenden Bahnmaterials. Hierzu kann weiterhin beitragen, dass das Fasermaterial 32 so vorgesehen ist, dass es mit einem Überdeckungsbereich den Verbindungsbereich überdeckt.
Das Fasermaterial 32 kann aus mehreren Lagen aufgebaut sein. So kann dieses Fasermaterial eine bis drei Grundlagen aufweisen, und kann weiterhin eine oder zwei Oberflächenlagen aufweisen, welche die zum Kontakt mit dem zu fertigenden Bahnmaterial vorgesehene Oberfläche bereitstellen.
Mit einem derart aufgebauten Trockenband 20 wird es möglich, die Trockensektion 20, wie in Fig. 1 gezeigt, mit einem einzigen für die aus dem Bahnmaterial 14 zu entfernenden Flüssigkeit permeablen Trockenband aufzubauen, das einerseits ausreichend fein ist, um Markierungseffekte zu vermeiden, andererseits aber auch ausreichend Volumen zur Aufnahme der Flüssigkeit bzw. des Flüssigkeitsdampfes bereitstellt. Ein derartiges Band kann in besonders bevorzugter Art und Weise bei den allgemein als „Boost Dryer"- oder „Rapid Dryer"-Systemen bekannten Trockensektionen eingesetzt werden.
BEZUGSZEICHENLISTE:
10 Maschine
12 Trockensektion
14 Bahnmaterial
16 Walze 18 Mantel
20 Trockenband
22 Umlenkwalzen
24 Band
26 Umlenkwalze
28 Basisstruktur
30 Bahnmaterialkontaktseite
32 Fasermaterial
D Dicke

Claims

Ansprüche
1. Trockenband für eine Trockensektion einer Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, um- fassend eine Basisstruktur (28) und an einer Bahnmaterialkon- taktseite (30) an der Basisstruktur (28) festgelegtes Fasermatehal (32), wobei das Trockenband zwei in einer Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial miteinander verbindbare Bandlängsenden aufweist und eine Gesamtdicke (d) im Bereich von 2,5 bis 4,5 mm aufweist.
2. Trockenband nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (32) mit Fasern mit einer Feinheit im Bereich von 6,7 bis 44 dtex aufgebaut ist.
3. Trockenband nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (32) in einer Bandlängsrichtung über eines der Bandlängsenden hinausragt und bei miteinander verbundenen Bandlängsenden den Ver- bindungsbereich überdeckt.
4. Trockenband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (32) mit Fasern aus thermoplastischem Aufbaumaterial aufgebaut ist.
5. Trockenband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (32) mit Fasern aus Polyester-Material, Polyurethan-Material, Polyamid-Material, Polyphenylensulfid basierendem Material oder aromatischem Polyaramid basierendem Material aufgebaut ist.
6. Trockenband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial (32) mit Fasern aus anorganischem Aufbaumaterial, vorzugsweise Glasfasern, aufgebaut ist.
7. Trockenband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstruktur (28) ein Gewebe umfasst.
8. Trockensektion für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton, umfassend ein Trockenband (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zu trocknendes Bahnmaterial (14) zwischen einer Bahnmaterialkontaktseite (30) des Trockenbandes (20) und einer erwärmbaren Oberfläche einer Wärmequelle (16) zu führen ist, ferner umfassend ein nicht-feuchtigkeitspermeables Band (24), das im Bereich der Wärmequelle (16) mit der Rückseite des Trockenbandes (20) einerseits und einer kühlbaren Oberfläche einer Wärmesenke (18) andererseits in Kontakt ist.
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