FI59836B - Elastisk pappersmaskinfilt - Google Patents

Description

[Β] { KUULUTUSiULKAISU 1 J UTLÄGG N I NGSSKRI FT 0 70 06 «RgS C (45) Γ.:. li ^ (51) Kv.lk?/lntCI.3 D 21 F 7/08 SUOMI — FINLAND (21) P*t*imlh»k»mu* — P»t«ncvi*öknlnj 783^91 (22) Htk*ml*pilvi — Anieknlnpdtf 15 ·11-78 ^ ^ (23) Alkupilvi —Giltl(hatsdi( 15·11·7δ (41) Tullut luikituksi — Blhrlt offantilg 22.05*79 _ . . . (44) NlhUvtksIpsnon ja kuuLJulkalsun pvm. — Q.

Patent- och registerstyrelsen ' Ansöksn utlugd och utljkrHtun publk«rad 30. Ob. 01 (32)(33)(31) Pyydetty utuolkuus—Buflrd prlorttut 21.11.77 Ruotsi-Sverige(SE) 7713097-9 (71) ATbany International. Corporation, P.O. Box 1907, Albany, New York 12 201, USA(US) (72) Arne Idon Lennart Gladh, Skoghall, Eric Wilhelm Gröndahl, Haimstad,

Ruot s i-S ve ri ge (SE) (7*0 Leitzinger Oy (5^) Kimmoinen paperikoneen huopa - Elastisk pappersmaskinfilt

Paperin valmistukseen tarkoitetuissa koneissa paperimassasta ja sen tapaisista tuotteista poistetaan vettä puristamalla kuituraina osittain puristusvalssien välissä. Tällöin taloudellisista syistä halutaan tavallisesti poistaa kuiturainan kosteuden suuri määrä puristusosassa. Viime vuosikymmenien tehokkaan kehitystyön tuloksena on kehitetty aivan uuden tyyopisiä huODia ia viiroja veden poistamiseksi paperikoneiden puristusosassa. Näillä uusilla tuotteilla on voitu täyttää vedenpoiston tehokkuuden kaikki suuremmat vaatimukset. Samalla on lisätty myöskin koneiden nopeutta, mikä on aiheuttanut näiden tuotteiden siirrettävyyden suurempia vaatimuksia ja kulumisen estämistä.

Puristushuovan vanhemmasta tyypistä, jonka muodostaa kudottu tavallinen tuote, joka on vanutettu ja nukitettu, on melkein kokonaan luovuttu ja korvattu neulatuilla huovilla. Näissä neulatuissa huovissa on yleensä p^ruskudoksen muodostama kantava runko. Tämä oeruskudos voidaan vaihtaa myöskin lankamateriaaliin ainoastaan huovan jommassa kummassa suunnassa. Neulatuista huovista voi puuttua myöskin kokonaan lankamateriaali perusrakenteessaan. Eräs uudenaikainen neulattu 59836 2 puristushuopa muodostuu yleensä kokoonpuristuvasta osasta, joka sijaitsee lähinnä kuiturainaa, josta tullaan poistamaan vettä, sekä vähemmän kokoonpuristuvasta osasta, joka tulee vastaanottamaan ja kuljettamaan pois kuiturainasta poispuristetun veden. Kun tällaista huopaa käytetään paperikoneessa, huovan sama kohta ohittaa valssien välin useita kertoja jokaisen minuutin aikana ja joutuu tällöin alttiiksi toistuvalle puristukselle paksuussuunnassa. Tällöin huopa tulee perättäisen pysyvän muodonmuutoksen alaiseksi tilaan, jossa sen toiminta huononee. Sitä paitsi nykyistä rakennetta oleva huopa voi helposti vaurioitua, jos esim. massapaakkuja kulkee puristusvalssien välisen raon läpi, koska kokoonpuristuvalta kerrokselta puuttuu kimmoinen kyky vastaanottaa tällöin syntyvä muodonmuutos. Tällaiset vauriot puristushuovassa ja sen vanussa johtuvat useimmiten huovan poikittaissuunnassa olevista veitsenterävistä rei'istä ja reikien ulkomuoto aikaansaa sen, että huopa murtuu sen pituussuunnassa vaikuttavan hyvin suuren paikallisen vetojännityksen johdosta. Lisäämällä huovan paksuutta voidaan lisätä kokonaispuristusta vaikuttamatta vähemmän kokoonpuristuvaan osaan. Tämä aikaansaa sen, että huopa voi vastaanottaa helpommin paikallisen kokoonpuristumisen pintakerroksen vahingoittumatta, mutta tämä aikaansaa myöskin sen epäkohdan, että avonaisuus vähenee ja veden läpivirtaus huononee. Suurempi vanutus huovan kokoonpuristuvassa osassa lisää sitä paitsi huovan plastista muodonmuutosta, mikä aikaansaa läpäisevyyden jatkuvan pienenemisen .ja samanaikaisesti lisääntyneen vahingoittumis-vaaran.

Tämän keksinnön tarkoituksena on tämän epäkohdan poistaminen siten, että neulatun huovan peruskerrokseen kuuluu suurmolekyylisiä termoplastisia elastomeerisia aineita, jotka voivat ulottua ainakin kaksinkertaiselle alkuperäiselle pituudelleen ja siten kuormituksen keventämisen jälkeen nopeasti palautua pääasiallisesti alkuperäiseen pituuteensa. Elastomeerisella aineksella täytyy olla sellaiset ominaisuudet, että se voi antaa huovalle tarvittavan kimmoisuuden tai joustavuuden koko sen käyttöaikana myöskin hyvin vaikeissa olosuhteissa suurella koneen nopeudella ja suurella puristuspaineella.

Aikaisemmin on tehty kokeita sekoittaa kudottuihin tavallisiin kuiva- , ja märkähuopiin kumiainesta. Kuitenkin nämä kokeet ovat rajoittuneet olosuhteisiin, jotka eivät vastaa koneen nopeuden ja puristuspaineen nykyisiä vaatimuksia. Aikaisemmin käytetty kumiaines on osoittautunut 59836 3 soveltumattomaksi neulatun huovan valmistukseen. Tämän valmistustoiminnan aikana neulat väkäsineen saavat tunkeutua alas vanun ja perus-kudoksen läpi sekä kiinnittää välittömästi tai välillisesti vanu-kuidut peruskudokseen. Tällöin kuituaines joutuu suuren mekaanisen raistuksen alaiseksi. Tavallinen kumiaines irrottuu välittömästi erilleen neulojen väkäsistä. Lisäksi tavallisella kumiaineksella on verraten Dieni alkumoduli, joka tekee sopimattomaksi käyttää tätä kumi-ainesta nykyisten paoerikoneiden suurill a..nopeuksilla -ia käyttöjän-nityksillä. Tavallisilla kumiaineksilla on myöskin rajoitettu otsoni-ja hapettuvuuskestävyys. Tämä aines vanhenee verraten nopeasti paperikoneen jatkuvasti toimiessa.

Sen sijaan tämän keksinnön mukaan käytetään suurmolekyylisiä termoplastisia elastomeerisiä aineita tai uretaanioerusteisia tavallisia elastomeerisiä aineita. Termoplastiset elastomeeriset aineet ovat ainetta, jossa ei tarvita poikittaissidoksia. Tämä aines pehmenee kohotetussa lämpötilassa ja sitä voidaan helposti käsitellä samoinkuin tavallisia termoplastisia aineita, esimerkiksi pursottaa kuituainek-seksi. Termoplastisista elastomeerisista aineista mainittakoon ennen kaikkea sellaiset polyuretaani- ja polyesterityyppiset aineet, jotka ovat osoittautuneet soveltuviksi tämän keksinnön mukaisiin tarkoituksiin. Myöskin poikittaissidoksiset uretaaniperusteiset elastomeerit täyttävät ne vaatimukset, jotka asetetaan ainekselle käyttämiseksi nykyisten paperikoneiden huovissa. Näillä aineilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet ja hyvä kemiallinen kestävyys. Elastomeerit voivat ulottua ainakin kaksinkertaiseen alkupituuteensa ja palautua jälkeenpäin tapahtuvan kuormituksesta vapautumisen jälkeen nopeasti alkuperäiseen tai melkein alkuperäiseen pituuteensa. Aineksen kimmoisuuden tavallinen arvo on se, että aineksen venyminen kaksinkertaiseen pituuteensa nähden on sellainen, että aines noin 5 sekunnissa kuormituksesta vapautumisen jälkeen palautuu 5 %:n tai pienempään pysyvään venymiseen. Kuitenkaan tämä ei sulje pois sitä, että kimmoisia aineita, jotka poikkeavat tästä normaalista arvosta, voidaan pitää soveltuvina tämän keksinnön mukaisiin huopiin.

Keksinnön mukaisessa vedenpoistohuovassa on tavallinen perusrunko.

Tämän muodostaa tavallisella tavalla kudottu puristushuopa tai viira, mutta se muodostuu sopivasti neulatusta huovasta, jossa on tai ei ole peruskudosta. Neulatun huovan vanutuksen voi muodostaa yksi tai useampi kerros, jossa on. erilaisia kuitupituuksia. Keksinnön mukaan , 59S36 4 tähän tavalliseen perusrunkoon kuuluu sellaista laatua olevia suurmole-kyylisiä elastomeerejä, että aikaansaadaan huovan oleelliset kimmoiset ominaisuuaet.

Keksinnön erilaisten sovellutusmuotojen esimerkeistä mainittakoon seuraavat: I. Neulatun huovan peruskudokseen kudotaan neliniisi, kaksoiskerros- tettuna kahden kerroksen kanssa syöttösuunnassa, ts. koneen suunnassa.

Toinen näistä kerroksista muodostuu langoista, ioissa on elastomeerista kuitua oleva sydän, joka on punottu polyamidilangan kanssa. Peruskudok- sen toisen kudelankakerroksen muodostavat moni- tai yksisäikeet ja sen yksisäikeiset loimet eli poikittaislangat, jotka eivät ole erittäin 2 kimmoista ainetta. Peruskudoksen paino voi olla jopa 750 g/m , jol-loin erittäin kimmoisen aineksen paino on noin 120 q/m . Peruskudoksen päälle on neulattu vanukerros, jonka Dintakerroksen paino on 2 noin 450 g/cm , jonka muodostaa 6 ja 15 denierin polyamidikuitujen kerros.

II. Samanlainen peruskerros ja edellä mainittu vanukerros, jolloin kuir tenkin päälle punottu polvuretaanikuitu on korvattu punomattomalla kuidulla, myöskin on kimmoisaa polyuretaania. Peruskerroksen paino 2 voi olla tällöin .jopa 750 g/cm , jolloin elastomeerisen aineksen 2 paino on noin 200 g/m .

III. Peruskudos päättömänä, neliniisisenä yksikerroksisena rakenteena, jossa joka toinen lanka kimmoisten polyuretaanisäikeiden kummassakin loimi- ja kudelangoissa on erillinen tai punottu muiden lankojen kanssa. Joka toinen koneen suuntainen lanka on kerrattua säiettä ja joka toinen poikittaissuuntainen lanka yksinkertaista säiettä. Peruskudoksen paino voi olla jopa 400 g/m , josta painosta elastomee-risen aineksen osuus on noin 200 g/m . Peruskudoksen päälle neulataan soDivasti vanu, joka vastaa kohdassa I esitettyä vanua.

IV. Peruskudos päättömänä, neliniisisenä yksikerroksisena rakenteena, jossa koneen suuntaiset langat ovat kerrattuja säikeitä ja ooikittais- suuntaiset langat yksinkertaisia säikeitä. Peruskudoksen päälle on 2 .

neulattu vanu, jonka pintapaino on 700 q/m ja jonka muodostaa aina 80 prosenttiin saakka 6 ja 15 denierin polyamidikuidut sekä aina 20 prosenttiin saakka erittäin elastinen kuituaines.

5 59836

Edellä olevissa esimerkeissä elastomeeriset ainekset ovat lanka-tai kuituaineksia. Nämä ainekset voivat sisältää myöskin lisäkuitu-aineksia.

Polyuretaanin elastomeeristen ainesten sekä termoplastista tyyppiä olevien tavallisesti poikkisidostyvppiä olevien aineisten on huomattu olevan hyvin sopivia sekoitettavaksi tämän keksinnön mukaisiin veden-poistohuopiin. Kuitenkin voidaan käyttää myöskin muita suurmolekyylisiä termoplastisia aineksia. Näistä mainittakoon styreeniDerusteinen polymeeri, olefiiniperusteinen polymeeri sekä esteriperusteinen polymeeri .

Huovan kimmoisiin ominaisuuksiin vaikuttaa elastomeerisen aineksen määrä, joka sekoitetaan perusaineeseen. Jo hyvin pienellä seosmäärällä voidaan saavuttaa mitattavissa olevia fysikaalisia muutoksia. Mahdollisimman hyvän vaikutuksen saavuttamiseksi kuitenkin seossuhteen täytyy nousta tiettyyn arvoon. Keksinnön mukaan on todettu, että seosta peruskudoksessa täytyy olla ainakin 15 % peruskudoksen painosta ja ainakin 10 % huovan kokonaispainosta.

Termoplastisten elastomeeristen ainesten sekä poikittaissidottuien uretaaniperusteisten elastomeeristen ainesten käyttö vedenpoistohuo-vassa aikaansaa monia etuja verrattuna aikaisempiin tavallisiin tuotteisiin. Huovan lisääntyneet kimmoiset ominaisuudet ovat aikaansaaneet sen, että puristusvälin jokaisen läpikulun jälkeen aikaansaadaan helpompi palautuminen alkuperäiseen muotoon ja että perättäinen jatkuva muodonmuutos pienenee. Tämän ansiosta huopa säilyttää avoimuutensa hyvin pitkän ajan. Huovan kykv palautua alkuperäiseen muotoonsa muodonmuutoksen jälkeen aikaansaa myöskin pienentyneen va-hinuoittumisvaaran silloin, kun esimerkiksi massapaakut tulevat valssien puristusväliin. Tällöin huovan kimmoinen aines vastaanottaa kuormitusmuutokset palautumiseksi sen jälkeen alkuperäiseen muotoon, kun massapaakut ovat kulkeneet ohi. Nykyinen, suurella nopeudella toimiva paperikone on hyvin herkkä värähtelyille. Vedenpoistohuovan kimmoisten aineiden seos aikaansaa värähtelyn vaikutuksen koko puristimessa. Sen ansiosta, että keksinnön mukainen huopa voidaan pitää entistä avoimempana, saavutetaan se etu, että se on pidettävissä helpommin puhtaana. Lisäksi huovan lisätty kimmoisuus aikaansaa sen edun, että aikaansaadaan entistä leveämpi valssien välinen puristus-väli ja siten pidempi puristusaika.

6 5^836

Keksinnön mukainen tuote on edellä selitetty ja seuraavissa patenttivaatimuksissa nimitetty vedenpoistohuovaksi. Tämä käsite käsittää myöskin muuta tyyppiä olevat vedenpoistotarkoituksiin soveltuvat huovat.

Claims (8)

1. Vedenpoistohuopa paperi- ja selluloosakoneiden sekä sen tapaisten koneiden puristimia varten, tunnettu siitä, että neulatun huovan peruskerrokseen kuuluu suurmolekyylisiä termoplastisia elas-tomeerisia aineita, jotka voivat ulottua ainakin kaksinkertaiselle alkuperäiselle pituudelleen ja sitten kuormituksen keventämisen jälkeen nopeasti palautua pääasiallisesti alkuperäiseen pituuteensa.

1 59836

2. Vedenpoistohuopa paperi- ja selluloosakoneiden sekä sen tapaisten koneiden puristimia varten, tunnettu siitä, että neulatun huovan peruskerrokseen kuuluu suurmolekyylisiä poikittaissidottuja uretaaniperusteisia elastomeerisia aineita, jotka voivat ulottua ainakin kaksinkertaiseen pituuteensa ja sitten nopeasti palautua pääasiallisesti alkuperäiseen pituuteensa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vedenpoistohuopa, tunnettu siitä, että termoplastisena elastomeerisena aineena on uretaaniperus-teinen polymeeri.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vedenpoistohuopa, tunnettu siitä, että termoplastisena elastomeerisena aineena on esteriperus-. teinen polymeeri.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vedenpoistohuopa, tunnettu siitä, että termoplastisena elastomeerisena aineena on styreeniperus-teinen polymeeri.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vedenpoistohuopa, tunnettu siitä, että termoplastisena aineena on olefiiniperusteinen polymeeri.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen vedenpoistohuopa, tunnettu siitä, että elastomeerisinä aineina on lanka- tai kuituaines.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen vedenpoistohuopa, tunnettu siitä, että elastomeerinen aine kuuluu komponenttina bikomponentti-kuituihin. 1 Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen vedenpoistohuopa, t u n - „ 59836 n e t t u siitä, että huovan perusrakenteen elastomeerinen aine nousee ainakin 15 painoprosenttiin perusrakenteen painosta ja ainakin 10 painoprosenttiin huovan kokonaispainosta.