FI110798B - Kuivatusviira - Google Patents

Description

Kuivatusviira 110/98

Keksinnön tausta

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.

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.

. . : 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.

Keksinnön lyhyt selostus Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudenlainen ja . 35 parannettu kuivatusviira, jolla on hyvä kulumiskestävyys sekä hyvät käyttöomi naisuudet.

2 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.

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.

.···. 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.

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.

: 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.

3 110798

Kuvioiden lyhyt selostus

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.

Kuvioissa keksintö on esitetty selvyyden vuoksi yksinkertaistettuna. Samankaltaiset osat on merkitty kuvioissa samoilla viitenumeroilla.

15 Keksinnön yksityiskohtainen selostus

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.

• · ,1.. 30 Sidostyypistä riippuen voivat kudepolvekkeet olla pidempiäkin, eli '1 . pintakude 2a voi juosta useamman kuin viiden loimilangan yli.

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.

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.

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.

15 Viiran muut kudelangat 2b, 2c ovat edullisesti polyesteriä. Tällöin mainitut polyesterikuteet ja polyesteriloimet muodostavat viiralle stabiilin poh-jakudoksen.

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 %.

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.

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.

Kuviossa 5 on havainnollistettu keksinnön mukaisen viiran erästä sidosrakennetta.

10 Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollis tamaan keksinnön ajatusta. Yksityiskohdiltaan keksintö voi vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (7)

110798

1. Kuivatusviira, joka käsittää konesuuntaisia (MD) lankoja eli loimi-lankoja (1) sekä poikkisuuntaisia (CMD) lankoja eli kudelankoja (2a, 2b, 2c), ja 5 joka viira on 2,5 tai useampi kerroksinen kudottu rakenne, ja joka viira käsittää ainakin sen yhden pinnan puolella pintakuteita (2a), jotka on valmistettu loimi-lankoja (1) kulumiskestävämmästä materiaalista, ja jossa: mainitut kulutusta kestävät pintakuteet (2a) juoksevat viiran pinnassa vähintään viiden loimilangan (1) yli, jolloin niillä on pitkä kudepolveke; 10 viiran kudelangat (2a, 2b, 2c) ovat lämmössä voimakkaasti pituus suunnassa kutistuvia; viirakudos on lämpökäsitelty kutomisen jälkeen, tunnettu siitä, että pintakuteet (2a), joilla on pitkä kudepolveke viiran pinnassa, ovat lämpökäsittelystä johtuvan kutistumisen seurauksena taipuneet kaarelle 15 viiran pinnasta ulospäin ulottuen siten loimilankoja (1) olennaisesti ulommaksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kuivatusviira, tunnettu siitä, että viirakudos on 2,5 -kerroksinen käsittäen pintakuteet (2a), pohjakuteet (2b) sekä välikuteet (2c).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kuivatusviira, tunnettu 20 siitä, että ainakin pintakuteet (2a) ovat poikkileikkaukseltaan litteitä.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, tunnettu siitä, että pintakuteiden (2a) materiaali on valittu joukosta polyamidi, polyamidi kopolymeeri, polyuretaani, polyeetteriketoni.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, 25 tunnettu siitä, että pintakuteet (2a) ovat polyamidia (PA), ja että loimet (1) ovat polyesteriä (PES).

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, tunnettu siitä, että viiran pinnassa olevien loimien (1) ja pintakuteiden (2a) yläpinnan välinen mitta (D) on lämpökäsittelyn jälkeen 0,2 mm tai suurempi.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen kuivatusviira, tunnettu siitä, että pintakuteet (2a) ovat materiaalia, joka omaa suurem-. man kitkan kuin loimilankojen (1) materiaali. 7 110798