FI77486B - Aottaskaftad pappersframstaellningsvaevnad. - Google Patents

Description

77486

Kahdeksanniitinen paperinvalmistuskudos Tämä keksintö koskee paperikoneissa käytettäviä kudoksia ja tarkemmin sanoen kudottuja kankaita, joita 5 käytetään paperikoneen muodostusosassa.

Paperikoneen tyypillisessä muodostusosassa paperimassan vesisuspensio, joka tunnetaan nimellä sulppu, jaetaan tasaisesti liikkuvalle muodostuskankaalle. Muodos-tuskangas on yleensä päätön, rei'ällinen hihna, joka on 10 kudottu synteettistä materiaalia olevista langoista.

Kun muodostuskudos kulkee paperikoneen muodostusosan läpi, vesi valuu kudoksen läpi, jolloin muodostuu yleensä itsekantava kuitumatto eli raina kudoksen pinnalle. Kun kuituraina saavuttaa muodostusosan pään, se nostetaan 15 ylös muodostuskudokselta ja siirretään paperikoneen pu-ristusosaan, jossa lisää vettä puserretaan rainasta johtamalla se useiden puristustelojen läpi. Raina siirretään sitten kuivatusosaan, jossa se johdetaan useiden kuumennettujen sylinterien ylitse ja alitse veden lisä-20 määrien haihduttamiseksi, jolloin saadaan lopullinen paperiarkki.

Muodostuskankaat kulkevat paperikoneen vedenpoisto-osien ja konetelojen ylitse ja alitse suurilla nopeuksilla ja ovat alttiina huomattavalle hankauskulutuk-25 selle. Niillä on oltava tällaisen kulutuksen suuri kestokyky, ja niiden on myös kestettävä niihin kohdistuvia vetokuormia, kun niitä vedetään paperikoneen läpi, ilman kohtuutonta venymistä tai dimensioiden muutosta. Muodos-tuskankaiden on myös aikaansaatava paperia tukeva pinta, 30 joka ei paljolti jätä merkkiä paperiarkkiin ja josta arkki voidaan helposti irrottaa sen siirtyessä paperikoneen seuraavaan puristusosaan. Tukipinnan on pidettävä ja pidätettävä kuituja siten, että häviöt kankaan läpi ovat mahdollisimman pienet. Vedenpoiston kankaan läpi tulee 35 olla tasainen ja tietyille paperilaaduille tulee kankaassa olevan polvekevälin ja aukkojen olla kautta kankaan luonteeltaan säännöllisiä paperirainan tasaisuuden saa- 77486 2 ylittämiseksi. Näin ollen muodostuskankaan on täytettävä useita ankaria vaatimuksia koskien sekä sen fysikaalisia ominaisuuksia että paperinmuodostuskykyä.

Paperinmuodostuskankaat on tavallisesti kudottu 5 synteettistä materiaalia olevista langoista monina eri kudoskuvioina. Ensimmäiset synteettiset kankaat kudottiin yksi yli - yksi ali (1 x 1) palttinakudoksiksi ja yksi yli - kaksi ali (1 x 2) puolitoimikaskudoksiksi paljolti samalla tavoin kuin metalliviitat, joita ne korvasivat.

10 Myöhemmin niitä on kaupallisesti kudottu yksi yli - kolme ali (1 x 3) ja kaksi yli - kaksi ali (2 x 2) neljäniiti-siin kuvioihin ja yksi yli - neljä ali (1 x 4) ja kaksi yli - kolme ali (2 x 3) viisiniitisiin kuvioihin. Kirjallisuudessa on myös joitakin ehdotuksia, että yksi yli -15 viisi ali (1 x 5) kuusiniitisiä ja kaksi yli - kahdeksan ali (2x8) kymmenniitisiä kudoksia voitaisiin käyttää synteettisiin muodostuskankaisiin.

DE-hakemusjulkaisussa 3008344 kuviossa 14 on esitetty 8-niitinen painokangas erikoispaperien (esim. toi-20 lettipaperin) valmistusta varten, jotka paperit ovat suh teellisen heikkoja ja pehmeitä. Mainitun patentin mainitusta kuviosta ilmenee pitkien polvekkeiden käyttö poik-kisuunnassa, mutta poikkisuunnassa olevat pitkät polvekkeet ovat kankaan kulumispuolella ilmeisesti tarkoitukse-25 na lisätä kankaan ikää.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan di-mensiostabiili paperinmuodostuskudos, jolla on parantunut vedenpoistokyky ja parantuneet kulumisominaisuudet.

Tämän keksinnön ansiosta saadaan aikaan paperin-30 valmistuskudos, jossa on lankasysteemit konesuunnassa ja poikkisuunnassa ja jotka punoutuvat toisiinsa muodostamaan kumpaankin lankasysteemiin lankapolvekkeita kudoksen vastakkaisille puolille, jolloin kankaassa on kahdeksan risteyksen toistuva kudoskuvio kummallekin lankasystee-35 mille ja jolloin poikkisuuntaisissa langoissa on vähintään kuuden risteyksen pituiset pitkät polvekkeet ja jolloin molempien lankasysteemien langat koostuvat poly-

II

3 77486 meerimateriaalista.

Keksinnölle on tunnusomaista, että poikkisuuntaiset langat on kudottu kuvioon 2 x 6 ja konesuuntaiset langat on kudottu kuvioon 1 x 4 x 1 x 2 .

5 Tämän keksinnön mukaisessa paperinvalmistuskankaas- sa on pitkät lankapolvekkeet poikkisuunnassa. Ne voivat sijaita kankaan kulumispuolella pidentämään kankaan ikää tarjoamalla enemmän materiaalia kestämään hankaavaa kulumista, joka aiheutuu kankaan kulkemisesta paperikoneen 10 vedenpoistolaitteiden ja telojen ylitse ja alitse.

Jos poikkisuunnassa olevat pitkät polvekkeet ovat kudoksen paperinmuodostuspuolella, niin ne tukevat paremmin kuituja ja paperia. Pitempien polvekkeiden aikaansaamisen seurauksena on, että sidoskohdat konesuuntaisten ja 15 poikkisuuntaisten lankojen välillä muodostavien lyhyiden polvekkeiden lukumäärä on pienempi ja ne voidaan sijoittaa kauemmaksi toisistaan. Paperipuolella tämä voi johtaa vähempiin merkkeihin paperissa, mikä on ehdoton etu hie-nopapereiden valmistuksessa. Koska lankojen risteyksiä on 20 vähemmän läpi kankaan toiselta puolelta toiselle, niin tuloksena on konesuuntaisille langoille langan poimuttu-misen väheneminen, joka puolestaan vähentää suoristumista, jota pyrkii tapahtumaan näissä langoissa vastauksena vetovoimille. Kankaan venyminen ja siihen liittyvä kan-25 kaan kapeneminen poikkisuunnassa pienenee tällöin parantaen kankaan ajettavuutta.

Lankojen risteysten väheneminen avaa myös kankaan sisäosan niin, että kankaan sisäinen huokostilavuus kasvaa. Suurempi huokostilavuus sallii veden virrata suurem-30 maila nopeudella kankaan läpi. Tämä puolestaan sallii paper ivalmistajän lisätä sulpun vesipitoisuutta massakuitu-jen paremman dispersion saavuttamiseksi. Tällöin voidaan paremmin hallita paperinvalmistusprosessia paperikoneen muodostusosassa.

35 Vaikka saattaisi odottaa, että lankapolvekkeiden pidentäminen ja sidoskohtien lukumäärän alentaminen kahden lankasysteemin välillä johtaisi epästabiiliin kankaa- 77486 4 seen, koska lankojen voisi odottaa liukuvan ja muuttavan asentoaan toisiinsa nähden, on havaittu, että keksinnön mukaisesti voidaan kaikesta huolimatta valmistaa kahdek-sanniitinen kangas, joka täyttää yllä selostetun sopivan 5 kankaan ehdot. Tällaisen kankaan saavuttamiseksi ainakin toisen lankasysteemin langoissa on pitkät polvekkeet, jotka sisältävät vähintään kuusi risteystä ja lankatihey-det ovat edullisesti arvoltaan vähintään 0,5. Sanonnalla "risteys" tarkoitetaan leikkausta, jossa toisen systeemin 10 lanka kulkee toisen systeemin langan poikki. "Lankatiheys" määrätään kertomalla lankojen lukumäärä kankaan leveys-yksikköä kohti langan nimellisellä halkaisijalla.

Piirroksissa:

Kuvio 1 on perspektiivikuvanto tämän keksinnön mu-15 kaisesta tasomaisesta kudotusta paperinmuodostuskankaas-ta;

Kuvio 2 on tasokuvanto tämän keksinnön erään toteutusmuodon paperia tukevan puolen osasta esitettynä suurennetussa mittakaavassa; 20 Kuvio 3 on leikkauskuvanto kuviossa 2 esitetystä kankaasta otettuna pitkin tasoa 3 - 3 , joka kulkee pitkin poikkisuuntaista lankaa, ja

Kuvio 4 on leikkauskuvanto kuviossa 2 esitetystä kankaasta otettuna pitkin tasoa 4-4, joka kulkee pitkin 25 konesuuntaista lankaa.

Kuviot 1-4 valaisevat keksinnön erästä suoritusmuotoa. Kuviossa 1 on osa kankaan 1 paperia tukevasta puolesta 16 kuvattu kuviossa 2. Kangas on kudottu kahdek-sanniitisenä kudoksena ja kuvio 2 esittää yhtä kudostois-30 ta kumpaankin suuntaan. Loimilangat 17 kulkevat konesuun- taan ja kudelangat 18 kulkevat poikkisuuntaan. Konesuunta on ilmoitettu kaksipäisellä nuolella kuvion 2 vasemmalla puolella.

Kuvio 3 esittää kudostoista poikkisuuntaiselle 35 langalle 18a. Alkaen vasemmalta lanka 18a kulkee kuuden konesuuntaisen langan 17a - 17f sarjan yli muodostaen pitkän polvekkeen eli pituudeltaan kuuden risteyksen

II

5 77486 juoksun, punoutuu sitten alaspäin konesuuntaisen lankasys-teemin läpi kulkien konesuuntaisten lankojen 17 g ja 17 h parin alta muodostaen kahden risteyksen lyhyen sidospol-vekkeen ja punoutuu lopuksi takaisin konesuuntaisen lan-5 kasysteemin läpi täydentäen kudostoiston. Tätä toistoa voidaan kutsua kaksi kertaa kuusi (2 x 6) kudostoistoksi ja se jatkuu pitkin koko poikkisuuntaisen langan 18a pituutta sekä pitkin kaikkien muiden poikkisuuntaisten lankojen 18 pituuksia.

10 Kuvio 4 valaisee kudostoistoa konesuuntaiselle langalle 17h. Lähtien pohjalta lanka 17h kulkee yhden langan 18a yli, punoutuu sitten alaspäin poikkisuuntaisen lankasysteemin läpi ja kulkee neljän langan 18b - 18e ali muodostaen neljän risteyksen pitkän polvekkeen, punoutuu 15 sitten takaisin poikkisuuntaisen lankasysteemin läpi ja kulkee lankaparin 18g ja 18h ali ja punoutuu lopuksi takaisin kankaan läpi täydentäen kudostoiston. Tätä toistoa voidaan kutsua yksi kertaa neljä kertaa yksi kertaa kaksi (1 x 4 x 1 x 2) kudostoistoksi ja se jatkuu pitkin lan-20 gan 17h koko pituutta ja myös pitkin muiden lankojen 7 pituuksia.

Kuten kuvioista 2 ja 3 nähdään, keksinnön suoritusmuodossa lyhyet poikkisuuntaiset polvekkeet 19 ovat kankaan kulutuspuolella 20. Näiden lyhyiden poikkisuun-25 täisten polvekkeiden harjat työntyvät konesuuntaisten polvekkeiden 21, 22 harjojen alapuolelle kulutuspuolella 20, kuten pienet nuolet "y" osoittavat kuvioissa 3 ja 4. Näistä lyhyistä poikkisuuntaisista polvekkeista 19 tulee näin ollen pääasiallinen kulutuspinta. Konesuuntaiset 30 lankapolvekkeet 21, 22 kulutuspuolella 20 käsittävät neljän risteyksen polvekkeen 22, jotka saattavat ottaa vastaan jonkin verran kulutusvaikutusta, kun lyhyemmät poikkisuuntaiset polvekkeet 19 kuluvat pois, mutta konesuuntaisten polvekkeiden 21, 22 suojattu asema auttaa yllä-35 pitämään lankojen poikkileikkausalueen, jolloin vastustetaan vetojännityksiä ja kankaan käyttöikä pitenee.

77486 6

Kuviot 2 ja 3 osoittavat, että kankaassa on sen pitkät poikkisuuntaiset polvekkeet 23 paperia tukevalla puolella 16 ja kuvio 4 osoittaa, että jokaisessa kudos-toistossa kankaassa on myös pari lyhyitä konesuuntaisia 5 lankapolvekkeita 24, 25, jotka kumpikin koostuvat pituudeltaan yhdestä risteyksestä paperia tukevalla puolella 16. Pitkien poikkisuuntaisten polvekkeiden 23 harjat pa-peripuolella ovat lyhyempien konesuuntaisten polvekkeiden 24, 25 ulkopuolella, mitä osoittavat nuolet "z" kuviossa 10 4. Nämä vallitsevat polvekkeet 23 voivat esittää tärkeää osaa paperinmuodostusprosessissa. Kun sulppu virtaa paperikoneen perälaatikosta muodostuskankaalle, kuidut pyrkivät orientoitumaan konesuuntaan. Maksimaalinen kuitujen tuenta voidaan saavuttaa näissä olosuhteissa sovittamalla 15 pitkät polvekkeet poikkisuuntaan, sillä tällöin kuidut voivat ylettyä näiden polvekkeiden yli, jotka ovat ris-tikkäin pääasiallista kuitusuuntaa vastaan. Tämä johtaa kuitujen parantuneeseen retentioon ja myös helpompaan arkin irroitukseen, kun paperiraina siirretään paperiko-20 neen puristusosaan.

Näin ollen pitkät poikkisuuntaiset polvekkeet kankaan paperia tukevalla pinnalla 16 aikaansaavat hyvän kuitujen tuennan ja retention. Nämä poikkisuuntaiset polvekkeet 23 ovat pituudeltaan kuusi risteystä ja ai-25 kaansaavat paperia tukevalle pinnalle 16 pääpolvekkeet, jotka eivät ole saavutettavissa lyhyempien kudostoistojen kankailla. Tästä johtuen kangas voi käyttää hyväksi kankaan molemmilla puolilla olevia ulostyöntyviä poikkisuun-taisia lankoja, jotka muodostavat syvennyksen konesuun-30 täisten lankojen molemmilla puolilla niin, että konesuun- taiset langat voivat suorittaa vetojäsenten päätehtävän vastustaen kankaan venymistä. Tälle suoritusmuodolle löytyy hyödyllistä käyttöä ruskeiden paperien, kuten linerin, aallotuskartongin ja säkkipaperin valmistuksessa, jossa 35 merkkien esiintyminen ei ole ongelma kuten hienopapereissa. Kudos voidaan myös haluttaessa toteuttaa päinvastoin

II

7 77486 sovittamalla pitkät poikkisuuntaiset polvekkeet kulutus-puolelle ja lyhyet konesuuntaiset polvekkeet paperipuolel-le.

Kudoksen lisäominaisuus on sivuttaispoimutuksen 5 kehittyminen konesuuntaisiin lankoihin 17. Tämä auttaa sitomaan langat paikalleen kankaan venymisen vähentämiseksi ja on jossain määrin vastapainona konesuuntaisten lankojen pystypoimutuksen suuremmalle määrälle, jonka aiheuttavat neljä punoutumaa kankaan läpi jokaisessa kudostois-10 tossa. Huokostilavuus on myös pidetty suhteellisen korkeana, vähintään 70 %:n arvossa. Lyhyet sidospolvekkeet ovat myös jakaantuneet ei-toimikaskuvioksi antaen kankaalle stabiiliutta.

Keksinnön mukaisen kahdeksanniitisten kuvioiden ai-15 nutlaatuisena tuloksena on havaittu, että poikkisuuntais-ten lankojen pitkät polvekkeet voivat taipua ulospäin huomattavalle etäisyydelle konesuuntaisten lankojen yli aikaansaaden toivotut kangasominaisuudet. Kun pitkät poikkisuuntaiset polvekkeet muodostavat kulutuspinnan, ne tar-20 joavat suuremman massan materiaalia ottamaan vastaan kulutuksen ja kun ne ovat paperinmuodostuspuolella, ne muodostavat ristikkäisiä siltoja tukemaan kuituja.

Ensimmäisessä tapauksessa tasoero pitkien konesuuntaisten polvekkeiden harjojen ja lyhyiden konesuuntaisten 25 lankapolvekkeiden harjojen välillä on ollut 80 - 115 % poikittaisen langan halkaisijasta ja tämä tasoero on ollut noin 28 - 37 % kankaan paksuudesta. Toisessa tapauksessa tasoero poikkisuuntaisten lankojen polvekeharjojen ja lyhyiden konesuuntaisten lankapolvekkeiden harjojen välillä 30 on ollut noin 90 - 115 % poikkisuuntaisen langan halkaisijasta. Tätä tasoeroa voidaan myös verrata kankaan kokonaispaksuuteen tai kaliiperiin ja se on ollut noin 28 - 33 % paksuudesta. Nämä suuret tasoerot aikaansaavat kankaan, jolla on erikoisominaisuudet, jotka soveltuvat 35 tiettyihin paperinvalmistusmenetelmiin, kuten yllä selostettiin.

Claims (4)

77486

1. Paperinvalmistuskudos, jossa on lankasysteemit konesuunnassa ja poikkisuunnassa ja jotka punoutuvat toi-5 siinsa muodostamaan kumpaankin lankasysteemiin lankapol- vekkeita kudoksen vastakkaisille puolille, jolloin kankaassa on kahdeksan risteyksen toistuva kudoskuvio kummallekin lankasysteemille ja jolloin poikkisuuntaisissa langoissa (18) on vähintään kuuden risteyksen pituiset 10 pitkät polvekkeet (23) ja jolloin molempien lankasystee-mien langat koostuvat polymeerimateriaalista, tunnettu siitä, että poikkisuuntaiset langat (18) on kudottu kuvioon 2x6 ja konesuuntaiset langat (17) on kudottu kuvioon Ix4xlx2.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kudos, tun nettu siitä, että poikkisuuntaisten lankojen (18) pitkät polvekkeet (23) ovat kudoksen arkinmuodostuspuo-lella.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kudos, t u n -20 n e t t u siitä, että pitkät polvekkeet (23) kaartuvat ulospäin konesuunnassa olevista polvekkeista (24, 25) kuitujen tukemisen aikaansaamisen edesauttamiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kudos, tunnettu siitä, että kahden lankasysteemin polvekkei- 25 den huippujen välinen tasoero toisella puolella kudosta on vähintään 80 % pitkien polvekkeiden lankojen lanka-halkaisijasta tällä puolella kudosta. 11