FI110798B

FI110798B - The drying wire

Info

Publication number: FI110798B
Application number: FI20012050A
Authority: FI
Inventors: Ari Salminen; Marja Ojanen; Rauno Enqvist
Original assignee: Tamfelt Oyj Abp
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2003-03-31
Also published as: EP1466049A1; WO2003035977A1; FI20012050A0

Description

Kuivatusviira 110/98Drying wire 110/98

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Keksinnön kohteena on kuivatusviira, joka käsittää konesuuntaisia lankoja eli loimilankoja sekä poikkisuuntaisia lankoja eli kudelankoja, ja joka 5 viira on 2,5 tai useampi kerroksinen kudottu rakenne, ja joka viira käsittää ainakin sen yhden pinnan puolella pintakuteita, jotka on valmistettu loimilankoja kulumiskestävämmästä materiaalista, ja jossa mainitut kulutusta kestävät pin-takuteet juoksevat viiran pinnassa vähintään viiden loimilangan yli, jolloin niillä on pitkä kudepolveke; viiran kudelangat ovat lämmössä voimakkaasti pituus-10 suunnassa kutistuvia; viirakudos on lämpökäsitelty kutomisen jälkeen.The present invention relates to a drying fabric comprising machine direction yarns or warp yarns and transverse yarns or weft yarns, each fabric having a 2.5 or more layered woven structure, comprising at least one surface side of weft yarns made of a more durable material, and wherein said abrasion-resistant pin strands run over at least five warp yarns on the surface of the wire, thereby having a long weft fold; the weft yarns of the wire are highly shrinkable in the longitudinal direction in the heat of 10; the woven fabric is heat treated after weaving.

Paperikoneen kuivatusosalla käytetään kuivatusviiroja, joiden avulla kuivatettava paperiraina johdetaan kuivatusosan läpi. Kuivatusviira muodostetaan korkeita lämpötiloja ja kosteutta sietävistä langoista käyttäen tarkoitukseen sopivia sidoksia. Kuivatusviiran rakenteelle on joitakin perusvaatimuksia. 15 Kuivatusviiralla on oltava tietty läpäisevyys, jotta rainan kuivatus on tehokasta. Toisaalta kuivatusviiran aerodynaamisten ominaisuuksien tulee olla sellaiset, että viiran ajettavuus on hyvä suurissa nopeuksissa. Edelleen kuivatusviiran rakenne ei saisi aiheuttaa kuivatettavaan rainaan merkittävästi viirakuvioitumis-ta eli markkeerausta. Toisaalta kuivatusosan loppupäässä raina on jo melko ’· 20 kuiva, jolloin markkeerausta ei välttämättä esiinny enää siellä. Sen sijaan tie- tyillä massalajeilla ja epäedullisissa olosuhteissa saattaa viiran kuluminen ·:·:* muodostua ongelmaksi.The dryer section of the papermaking machine utilizes dryer wires to guide the paper web to be dried through the dryer section. The drying fabric is formed from high temperature and moisture resistant yarns using suitable dressings. There are some basic requirements for the structure of a drying wire. 15 The drying fabric must have a certain permeability in order to effectively dry the web. On the other hand, the aerodynamic properties of the drying wire must be such that the wire runs well at high speeds. Further, the structure of the drying wire should not cause significant wire patterning or marking on the wire to be dried. On the other hand, at the end of the drying section, the web is already quite '· 20 dry, so that the marking may not be there anymore. Instead, in certain types of pulp and under unfavorable conditions, wire wear ·: ·: * may become a problem.

. . : Tiedetään, että kuivattavan rainan ja viiran sekä vastaavasti viiran ja viiraa tukevien telojen välillä esiintyy nopeuseroa. Esimerkiksi vetoerot aiheut-. . 25 tavat nopeuseroja, joiden vaikutuksesta viira voi tilanteesta riippuen hankautua joko paperipuolelta tai taustapuolelta. Viiran kestävyyden kannalta kriittistä on loimilankojen kuluminen, sillä ne ottavat vastaan pääosan käytön aikaisista viiraan kohdistuvista voimista. Kulumiskestävyyttä on yritetty parantaa käyttämällä poikkileikkaukseltaan paksumpia loimilankoja, mutta tällöin viiran neliöpaino 30 nousee, samoin valmistuskustannukset. Edelleen on pyritty vaikuttamaan ku-: lumiskestävyyteen valitsemalla loimilankojen materiaalit paremmin kulutusta · kestäviksi.. . A: It is known that there is a speed difference between the web to be dried and the wire, and the wire and supporting rolls respectively. For example, draw differences caused . 25 differences in speed, which can cause the wire to rub on either the paper side or the back side, depending on the situation. The wear of the warp yarns is critical to the durability of the wire, as they absorb most of the forces exerted on the wire during use. Attempts have been made to improve wear resistance by using warp yarns of thicker cross-section, but thereby increasing the basis weight of the wire 30, as well as the manufacturing cost. Efforts have also been made to influence wear resistance by making warp yarn materials more durable.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja . 35 parannettu kuivatusviira, jolla on hyvä kulumiskestävyys sekä hyvät käyttöomi naisuudet.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a novel and. 35 improved drying fabric with good abrasion resistance and good performance.

2 1107982 110798

Keksinnön mukaiselle kuivatusviiralle on tunnusomaista se, että pin-takuteet, joilla on pitkä kudepolveke viiran pinnassa, ovat lämpökäsittelystä johtuvan kutistumisen seurauksena taipuneet kaarelle viiran pinnasta ulospäin ulottuen siten loimilankoja olennaisesti ulommaksi.The drying fabric according to the invention is characterized in that the braids having a long weft knee on the surface of the fabric, due to shrinkage due to heat treatment, are bent outwardly from the surface of the fabric, thereby extending substantially beyond the warp yarns.

5 Keksinnön olennainen ajatus on, että pintakuteet on sovitettu aina kin viiran yhdessä pinnassa kulkemaan ainakin viiden loimilangan ylitse ja edullisesti yhden loimilangan alitse, jolloin pintakuteilla on pitkät kudepolvek-keet. Pintakuteiden materiaali on kulumiskestävämpää materiaalia kuin loimi-lankojen materiaali. Edelleen kudelangat ovat voimakkaasti kutistuvia, jolloin 10 viirakudos on kutomisen jälkeen lämpökäsitelty niin, että viira on kutistunut voimakkaasti paperikoneen poikkisuunnassa tarkasteltuna. Pitkän kudepolvek-keen omaavat pintakuteet ovat viiran poikkisuuntaisen kutistumisen seurauksena taipuneet kaarelle viirasta poispäin niin, että pintakuteet ulottuvat viiran pinnassa selvästi ulommaksi kuin loimilangat. Tällöin kulutusta kestävästä ma-15 teriaalista valmistetut pintakuteet suojaavat sisempänä olevia loimilankoja kulumiselta. Koska pintakuteet huolehtivat näin ollen viiran kulumiskestävyydes-tä, voidaan viiran muu rakenne sekä loimilankojen ja muiden kudelankojen materiaalit valita vapaasti niin, että mahdollisimman hyvä kuivatustehokkuus, kuivattavan rainan laatu sekä edelleen viiran ajettavuus saavutetaan.The essential idea of the invention is that the surface wefts are always arranged on each surface of the fabric to pass over at least five warp yarns and preferably below one warp yarn, whereby the surface wefts have long weft bends. The surface weft material is a more durable material than the warp yarn material. Further, the weft yarns are highly shrinkable, wherein after weaving, the woven fabric is heat treated so that the wire is severely shrunk when viewed in the cross-machine direction. As a result of the transverse shrinkage of the wire, the surface wefts having a long weft bend are bent away from the wire so that the surface of the wefts extends well beyond the warp yarns. In this case, the surface weaves made of abrasion resistant ma-15 material protect the inner warp yarns from wear. Since the surface weaves are thus responsible for the wear resistance of the wire, the other structure of the wire and the materials of the warp and other weft yarns can be freely selected so as to achieve the best drying efficiency, the quality of the web to be dried.

.···. 20 Keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon olennaisena ajatuk- sena on se, että viiran pinnassa uloimmaksi ulottuvat pintakuteet ovat materi-’ . aalia, jolla on suurempi kitka kuin loimilankojen materiaalilla. Tällöin viiran ja ’ . rainan välisistä vetoeroista johtuvaa luistoa voidaan vähentää. Edelleen, kun '· viiran ja rainan/telojen välinen hankaus vähenee, vähenee siten myös viiran 25 kuluminen.. ···. An essential idea of a preferred embodiment of the invention is that the surface wefts which extend outward on the surface of the wire are materi- al. a material with greater friction than the material of the warp yarns. Then the wire and '. slip due to draw differences between the web can be reduced. Further, as the friction between the wire and the web / rolls is reduced, the wear on the wire 25 is thus reduced.

Keksinnön erään toisen edullisen sovellutusmuodon olennaisena ajatuksena on se, että pintakuteet ovat poikkileikkaukseltaan litteitä, kuten esimerkiksi olennaisesti suorakulmaisia tai ovaaleja. Litteät langat kestävät kulutusta pyöreitä lankoja paremmin, sillä niillä on enemmän kontaktipintaa.It is an essential idea of another preferred embodiment of the invention that the surface wefts are flat in cross-section, such as substantially rectangular or oval. Flat yarns are more resistant to abrasion than round yarns because they have more contact surface.

: 30 Keksinnön erään kolmannen edullisen sovellutusmuodon olennai sena ajatuksena on se, että viirakudos on 2,5-kerrosrakenne, joka käsittää pin-’· · takuteet, pohjakuteet sekä välikuteet. Tällainen viira on tukeva sekä mitta- ja muotopysyvä, jolloin se käyttäytyy stabiilisti paperikoneessa.The essential idea of a third preferred embodiment of the invention is that the woven fabric is a 2.5-layer structure comprising pin tufts, base tufts and intermediate tufts. Such a wire is robust, dimensionally and form-stable, so it behaves stably in a paper machine.

3 1107983 110798

Kuvioiden lyhyt selostusBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Keksintöä selitetään tarkemmin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaavamaisesti ja konesuunnasta (MD) päin nähtynä keksinnön mukaisen viirarakenteen erästä poikkileikkausta kutomisen jälkeen, 5 kuvio 2 esittää kaavamaisesti kuvion 1 mukaista viirarakennetta poikkileikattuna ja konesuunnasta (MD) nähtynä lämpökäsittelyn jälkeen, kuvio 3 esittää kaavamaisesti kuvion 1 kaltaista viirarakennetta poikkileikattuna ja koneen poikkisuunnasta (CMD) päin nähtynä ennen lämpökäsittelyä, sekä 10 kuvio 4 tilannetta lämpökäsittelyn jälkeen, ja kuvio 5 esittää kaavamaisesti vielä keksinnön mukaisen viiran si-dosrakennetta.The invention will be explained in more detail in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a schematic and machine direction (MD) view of a cross-section of a wire structure according to the invention after weaving; 1 as a cross-sectional view of the machine cross-section (CMD) prior to heat treatment, and FIG. 4 after heat treatment, and FIG. 5 schematically illustrates a wire bond structure of the invention.

Kuvioissa keksintö on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.In the figures, the invention is illustrated in simplified form. Like parts are denoted by like reference numerals in the figures.

15 Keksinnön yksityiskohtainen selostusDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Kuviossa 1 esitetty viirakudos on muodostettu konesuuntaisista (MD) loimilangoista 1 sekä poikkisuuntaisista (CMD) kudelangoista 2a - 2c. Kyseessä on 2,5-kerroksinen rakenne. Pintakude 2a kulkee tässä tapauksessa viiran paperipuolella A ja pohjakude 2b kulkee viiran telapuolella B. Edelleen 20 sidos käsittää välikuteita 2c, jotka näkyvät kuvioissa 3 ja 4. Kuviossa 1 esitetty kudos on tyypiltään kuusivartinen eli pintakude 2a juoksee aina viiden loimi-langan 1 yli viiran paperipuolella A, sen jälkeen yhden loimilangan 1 alitse ja '· ' jatkaa vastaavaa kuviota noudattaen jälleen viiden seuraavan loimilangan yli jne. Pintakude 2a muodostaa siten viiran paperipuolelle A pitkät kudepolvek-25 keet, joissa pintakude 2a juoksee viiran pinnassa suhteellisen pitkän etäisyyden E ilman sidontaa loimilankoihin 1. Kudoksen muut pintakuteet juoksevat samaa sidosrakennetta noudattaen. Sen sijaan muiden kuteiden 2b, 2c juoksu ja kudoksen perusrakenne valitaan niin, että saavutetaan kuivatusviiralta vaadittava tukevuus ja stabiilisuus.The woven fabric shown in Figure 1 is formed of machine direction (MD) warp yarns 1 and transverse direction (CMD) weft yarns 2a to 2c. It is a 2.5-layer structure. The weave 2a in this case passes through the paper side A of the wire and the bottom weave 2b passes through the roll side B of the wire. The web 20 further comprises intermediate wefts 2c shown in Figures 3 and 4. The fabric shown in Figure 1 is A, then under one warp yarn 1, and '·' continues to follow the corresponding pattern again over the next five warp yarns, etc. Thus, the weft 2a forms long weft knits 25 on the paper side A, wherein the weft 2a runs a relatively long distance E on the wire surface. The other tissues of the tissue follow the same binding structure. Instead, the run of the other wefts 2b, 2c and the basic fabric structure are selected so as to achieve the required fabric stability and stability.

• · ,1.. 30 Sidostyypistä riippuen voivat kudepolvekkeet olla pidempiäkin, eli '1 . pintakude 2a voi juosta useamman kuin viiden loimilangan yli.• ·, 1 .. 30 Depending on the type of dressing, the weft knees may be longer, ie '1. surface fabric 2a can run over more than five warp yarns.

Sekä loimi- että kudelangat ovat monofilamentteja ja ne on valmis-tettu muovimateriaalista. Ainakin pintakuteina 2a käytetään edullisesti litteitä .·!·’ lankoja. Litteiden lankojen etuna on, että niillä on suurempi kontaktipinta kulut- 35 tavaa pintaa vastaan kuin pyöreillä langoilla. Pintakuteiden 2a poikkileikkaus 4 110798 voi noudattaa suorakulmiota, jonka kulmat on pyöristetty. Vaihtoehtoisesti litteät kuteet voivat olla ovaalin muotoisia.Both warp and weft yarns are monofilaments and are made of a plastic material. Flat yarns are preferably used as at least surface wefts 2a. Flat yarns have the advantage that they have a larger contact surface against the wear surface than round yarns. The cross-section 4 110798 of the surface weaves 2a may follow a rectangle with rounded corners. Alternatively, the flat wefts may be oval.

Loimet 1 ovat edullisesti polyesteriä (PES). Polyesteriloimeen kudotun kuivatusviiran stabiliteetin on havaittu olevan parempi kuin käytettäessä 5 polyamidiloimia. Tämä johtuu siitä, että polyesteriloimien mitta- ja muoto-pysyvyys erilaisissa kuivatusolosuhteissa on parempi kuin polyamidiloimilla.Warps 1 are preferably polyester (PES). The stability of the drying fabric woven into a polyester warp has been found to be better than when using polyamide warps. This is due to the fact that the polyester limes have better dimensional and shape stability under different curing conditions than polyamide limes.

Pintakuteet 2a ovat edullisesti polyamidia (PA). Koska pintakuteisiin 2a kohdistuvat voimat ovat loimilankoihin 1 kohdistuviin voimiin verrattuna vähäisiä, voidaan pintakuteiden materiaali valita melko vapaasti kulumiskestä-10 vyyden perusteella vetolujuudesta välittämättä. Edelleen pintakuteiden 2a materiaalin vaikutus viiran stabiliteettiin on vähäinen. Pintakuteiden 2a materiaalina voidaan esimerkiksi polyamidilaatujen PA6, PA66 lisäksi käyttää seostettuja polyamideja, polyamidin kopolymeerejä sekä edelleen polyuretaania ja poly-eetteriketoneja, kuten PEK, PAEK ja PEEK.The surface weaves 2a are preferably polyamide (PA). Since the forces exerted on the weft yarns 2a are small compared to the forces exerted on the warp yarns 1, the material of the weft yarns can be selected quite freely on the basis of wear-resistance, regardless of tensile strength. Further, the effect of the material of the surface wefts 2a on the stability of the wire is negligible. For example, in addition to the polyamide grades PA6, PA66, the materials of the surface weaves 2a may be doped polyamides, polyamide copolymers, and further polyurethane and polyether ketones such as PEK, PAEK and PEEK.

15 Viiran muut kudelangat 2b, 2c ovat edullisesti polyesteriä. Tällöin mainitut polyesterikuteet ja polyesteriloimet muodostavat viiralle stabiilin poh-jakudoksen.The other weft yarns 2b, 2c of the wire are preferably polyester. Hereby, said polyester wefts and polyester warps form a stable base fabric for the fabric.

Edelleen kudelangat ovat voimakkaasti kutistuvia lankoja, mikä tarkoittaa sitä, että yksittäisen langan pituussuuntainen kutistuma on ainakin 10 20 %. Lisäksi poikkisuuntainen kutistuma viiralla on ainakin 10 %.Further, the weft yarns are highly shrinkable yarns, which means that the longitudinal shrinkage of the individual yarn is at least 10% to 20%. In addition, the transverse shrinkage of the wire is at least 10%.

Kuviossa 2 on esitetty edellisen kuvion 1 mukainen kudos lämpökäsittelyn jälkeen. Kuten nähdään, on kudelankojen 2a - 2c kutistuminen niiden pituussuunnassa aiheuttanut kudoksen poikkisuuntaisen (CMD) kutistumisen, '· ' jolloin loimilangat 1 ovat siirtyneet lähemmäksi toisiaan. Olennaisinta keksin- 25 nön kannalta on kuitenkin se, että mainitun kutistumisen seurauksena ovat pin-:. . takuteet 2a pitkän polvekkeensa vuoksi taipuneet kaarelle, jolloin ne ulottuvat viiran pinnassa loimilankoja 1 ulommaksi. Pintakuteiden 2a uloimman kohdan asemaa kuvaa katkoviiva C. Edelleen kuviossa 2 on havainnollistettu mittavii-valla D pintakuteen 2a yläpinnan ja ylimmän loimen 1 yläpinnan välistä etäi-. \ 30 syyttä vertikaalisuunnassa. Koska pintakuteiden 2a materiaali on paremmin kulutusta kestävää materiaalia kuin loimilankojen materiaali, muodostavat pin-• · takuteet 2a viiran pintaan suojaavan kerroksen. Ennen kuin loimilangat 1 altis tuvat mahdolliselle hankaukselle, on pintakuteista 2a ensin kuluttava mitan D :' · verran materiaalia pois. Mitta D on edullisesti 0,2 mm tai suurempi riippuen .·:· 35 mm. käytettyjen lankojen dimensioista. Viiran kestävyyden kannalta kriittiset 5 110798 loimilangat ovat keksinnön mukaisessa viirassa hyvin suojassa kulutukselta pintakuteiden alapuolella.Figure 2 shows the fabric of Figure 1 above after heat treatment. As can be seen, shrinkage of weft yarns 2a to 2c in their longitudinal direction has caused transverse (CMD) shrinkage of the fabric, whereby warp yarns 1 have moved closer to one another. However, the most important aspect of the invention is that the said shrinkage results in a pin. . the braids 2a, due to their long knee, are curved so as to extend beyond the warp yarns 1 on the surface of the wire. The position of the outermost point of the surface wefts 2a is illustrated by the dotted line C. Further, in Figure 2, the distance D between the upper surface of the upper weft 2a and the upper surface of the uppermost warp 1 is illustrated by a measuring line D. \ 30 reasons in the vertical direction. Since the material of the surface weaves 2a is more wear resistant than the material of the warp yarns, the surface weaves 2a form a protective layer on the surface of the wire. Before the warp yarns 1 are exposed to possible abrasion, the surface wefts 2a must first wear out a dimension D: '· of material. Preferably, dimension D is 0.2 mm or larger depending on: ·: · 35 mm. the dimensions of the yarns used. In the fabric of the invention, the warp yarns critical to the durability of the wire are very protected from abrasion below the surface wefts.

Kuviossa 4 on esitetty kuvion 2 mukainen lämpökäsitelty viirakudos poikkisuunnasta päin nähtynä. Verrattaessa sitä kuviossa 3 esitettyyn kudon-5 nan jälkeiseen tilanteeseen havaitaan, että pintakuteet 2a ulottuvat viiran pinnassa selvästi ulommaksi kuin loimilanka 1. Edelleen kuvioista 3 ja 4 nähdään välikuteet 2c, joilla on olennaista merkitystä viiran stabiliteettiin.Figure 4 is a cross-sectional view of the heat-treated wire fabric of Figure 2. Comparing it to the post-nano-5 situation shown in Fig. 3, it is found that the surface weaves 2a extend well beyond the warp yarn 1. Further, Figs. 3 and 4 show intermediate wefts 2c, which are essential for fabric stability.

Kuviossa 5 on havainnollistettu keksinnön mukaisen viiran erästä sidosrakennetta.Figure 5 illustrates a binding structure of a wire according to the invention.

10 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.The drawings and the description related thereto are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the invention may vary within the scope of the claims.

Claims

110798

A drying fabric comprising machine direction (MD) yarns or warp yarns (1) and transverse directional (CMD) yarns or weft yarns (2a, 2b, 2c), each of which has a woven structure of 2.5 or more layers, and the fabric comprising at least one surface side surface wefts (2a) made of a more durable material of warp yarns (1), wherein: said abrasion resistant surface weaves (2a) run over at least five warp yarns (1) on the surface of the fabric, thereby having a long weft bend. ; The weft yarns (2a, 2b, 2c) of the 10 wires are strongly shrinkable in the length direction; the woven fabric is heat treated after weaving, characterized in that the surface wefts (2a) having a long weft knee on the surface of the wire, due to the heat treatment shrinkage, have curved outwardly from the surface of the wire, thereby extending the warp yarns (1).

Drying fabric according to claim 1, characterized in that the woven fabric is 2.5-layered, comprising surface weaves (2a), bottom wefts (2b) and intermediate wefts (2c).

Drying fabric according to claim 1 or 2, characterized in that at least the surface wefts (2a) are flat in cross-section.

Drying fabric according to one of the preceding claims, characterized in that the material of the surface wefts (2a) is selected from the group consisting of polyamide, polyamide copolymer, polyurethane, polyether ketone.

Drying fabric according to one of the preceding claims, characterized in that the surface wefts (2a) are polyamide (PA) and that the warps (1) are polyester (PES).

Drying fabric according to one of the preceding claims, characterized in that the dimension (D) between the warps (1) on the surface of the fabric and the upper surface of the surface wefts (2a) after the heat treatment is 0.2 mm or more.

Drying fabric according to one of the preceding claims, characterized in that the surface wefts (2a) are made of a material having a larger size. man friction material other than warp yarns (1). 7 110798