FI78138B - Vid papperstillverkning anvaendbar vaevnad, i vilken anvaendes traodar med olika smaeltpunkter. - Google Patents

Description

1 78138

Paperinvalmistuksessa käytettävä kudos, jossa käytetään eri sulamispisteen omaavia lankoja

Keksinnön kohteena on paperinvalmistuksessa käytet-5 tävä kudos, joka käsittää useita konesuuntaisia loimilanko-ja, jotka on kudottu yhteen ennakolta määrätyn kudontaku-vion mukaan useiden poikkisuuntaisten kudelankojen kanssa sellaisen kudotun rakenteen muodostamiseksi, jossa on ainakin yläkerros ja alakerros.

10 Keksinnölle on tunnusomaista, että kudos lisäksi käsittää joukon konesuuntaisia synteettisiä loimitäytelan-koja, joilla on alhaisempi sulamispiste kuin muilla langoilla, että loimitäytelankoja on demorfoitu sulattamalla kudotussa rakenteessa läpäisevyyden alentamiseksi, ja että 15 muut langat ovat pysyneet muuttumattomina loimitäytelanko-jen sulaessa.

Tavanomainen kuivaushuopa tai -kangas muodostuu päättömästä kuljetinhihnasta, joka on tyypillisesti tehty kahdesta, kolmesta tai useammasta kangastasosta, jolloin 20 poikittaissuuntaisten lankojen eri ryhmät muodostavat eri tasot. Tasot tai kerrokset on yhdistetty useilla konesuun-: täisillä langoilla.

Nykyaikaisempien kuivauskankaiden kudontaan käyte-tyt langat on yleensä tehty synteettisistä monofilamenteis- 25 tä tai synteettisistä multifilamenteistä, esim. polyeste ristä tai polyamidista. Pelkästään monofilamenttilangoista tehdyillä kuivaushuovilla on tiettyjä epäkohtia. Koska monof ilamenttilangat ovat suhteellisen jäykkiä, ne eivät helposti taivu toistensa ympärille kudonnan aikana. Valmiilla 30 kankaalla on sen tähden suhteellisen avoin rakenne. Paperikoneessa on useita kohtia, jotka eivät kulje tai eivät voi kulkea tehokkaasti hyvin avointa kangasta käytettäessä paperiarkissa esiintyvien lukuisten ongelmien, kuten esim. puhalluksen ja värähtelyn takia, jotka aiheuttavat arkin 35 rikkoutumisen.

Lukuisia yrityksiä on tehty pääasiassa monofila-menteistä tehtyjen kuivauskankaiden läpäisevyyden pienentämiseksi. Ensisijaisena ratkaisuna on ollut kehrätyn pöyhö-langan käyttö täytekuteena kudontakuvion keskellä. Näitä 2 781 38 täytekuteita ympäröivät itse asiassa alkuperäiset poikit-taisuuntaiset monofilamenttikuteet, jotka sijaitsevat kankaan sekä etu- että takapinnoilla. Tällä ratkaisulla on onnistuttu pienentämään läpäisevyyttä mutta se on paranta-5 nut vain vähän tai ei lainkaan kankaan stabiilisuutta. Se on myös aiheuttanut sen ongelman, että kehrätty täytekude pyrkii keräämään likaa. Täytekuteilla on myös taipumuksena pidättää ja siirtää kosteutta, mikä ei ole toivottavaa. Sen tähden kehrättyä täytekudetta käyttämällä valmistettu 10 vähän läpäisevä monofilamenttikangas kulkee märempänä ja likaantuu suhteellisen nopeasti verrattuna täysmonofila-menttituotteeseen, jolla on suuri läpäisevyys.

Toisena ratkaisuna on ollut kudotun rakenteen modifiointi siten, että poikittaissuuntaiset pintakudelangat 15 ovat siirrettyjä poikittaissuuntaisiin pöhjakudelankoihin nähden. Vaikka tämä ratkaisu on antanut tulokseksi suhteellisen pienen läpäisevyyden täysmonofilamenttikankaassa, läpäisevyyttä ei ole helppoa muuttaa. Kudontakuvio ei mahdollista täytekuteiden käyttöä. Sen tähden ainoita muutoksia 20 ovat kudetason pienentäminen maksimista (kude- eli poikittaissuuntaisten lankojen määrä tuumaa kohti), mikä vuorostaan pienentää stabiilisuutta, tai loimi- eli konesuuntais-:'· ten lankojen määrän muutos tuumaa kohti, jolloin kutomako netta on muutettava. Langan läpimitan muutokset ovat tie-.... 25 tysti mahdollisia, mutta tällaisia muutoksia voidaan tehdä - · vain kutomakoneen rajojen puitteissa.

Vielä eräs esimerkki tavasta saavuttaa pieni läpäisevyys kuivaushuovassa, on poikkileikkaukseltaan suorakulmaisten loimilankojen käyttö kudontakuviossa, jossa ei käy-30 tetä täytekuteita. Tällaisessa kudontakuviossa loimilanka tyypillisesti juoksee kankaan paperin vastaanottavalla pinnalla useiden kudelankojen päällä. Mitä pitempi jättö on, ts. mitä useampien kudelankojen yli loimilanka menee, ennen kuin se kudotaan takaisin kankaaseen, sitä epästa-35 biilimpi kangas on. Täten läpäisevyys pienenee kankaan sta-biilisuuden kustannuksella.

Tarvitaan siis paperin valmistuksessa käytettävää kangasta, joka voidaan valmistaa helposti ja taloudellisesti, niin että saadaan laaja läpäisevyysalue, joka on

II

3 78138 stabiili ja myös likaantumista vastustava ja jolla on entistä pienemmät kosteutta siirtävät ominaisuudet.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tyydyttää tämä tarve.

5 Esillä olevan keksinnön kohteena on kuivaushuo- pa tai -kangas, jolla on pieni läpäisevyys stabiilisuu-den pysyessä ennallaan ja erittäin hyvä liankestävyys. Eräässä edullisessa suoritusmuodossa kuivauskankaassa on yläpinta,pohjapinta ja keskitaso, joka sijaitsee 10 ylä- ja pöhjapintojen välissä kudontarakenteen sisällä. Tällaisen rakenteen valmistamiseksi useita konesuuntai-sia lankoja kudotaan yhteen poikittaissuuntaisten lankojen valittujen määrien kanssa ennalta määrätyllä tavalla ennalta valitun kudontakuvion mukaisesti. Tässä 15 käytettyinä termit "konesuuntainen" ja "poikittaissuuntainen" tarkoittavat kankaan lankoja niiden aiotuissa käyttöasennoissa paperikoneella.

Kankaan yläpinnan muodostaa ensimmäinen joukko poikittaissuuntaisia lankoja. Kankaan pohjapinnan muo-20 dostaa toinen joukko poikittaissuuntaisia lankoja. Lopuksi keskitason muodostaa sarja täytekuteita vastaanottavia vireitä, joista jokainen tai jotkut sisältävät täytelangan riippuen kankaan halutusta läpäisevyydestä.

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa kangas on 25 kudottu käyttämällä korkean sulamispisteen omaavia syn teettisiä konesuuntaisia monofilamentti- tai multifila-menttilankoja ja samoin korkean sulamispisteen omaavia synteettisiä poikittaissuuntaisia monofilamentti- tai multifilamenttilankoja ylä- ja pöhjapintojen muodostuk-30 seen. Poikittaissuuntaiset langat keskitasossa muodos tuvat alemman sulamispisteen omaavista synteettisistä langoista, jotka muodostuvat monofilamenttilangoista, multifilamenttilangoista, synteettisistä kalvolangoista, synteettisistä kalvokuitulangoista tai näiden yhdistel-35 mistä.

4 78138

Kudonnan jälkeen ja tavanomaisen lämpöstabiloin-tivaiheen aikana kuivauskankaaseen kohdistetaan riittävästi lämpöä, niin että alhaisen sulamispisteen omaavat poikittaissuuntaiset langat keskitasossa saatetaan sula-5 maan ja valumaan. Lämpö on kuitenkin korkean sulamispisteen omaavien lankojen pehmenemispisteen alapuolella.

Kun kankaalle on suoritettu lämpökäsittely, poi-kittaisuuntaiset täytelangat ovat sulaneet, valuneet ja muodostuneet uudelleen siten, että täytekuteita vastaan-10 ottavat vireet ovat oleellisen täynnä. Näiden reikien tai ontelojen täyttö kankaassa pienentää läpäisevyyttä. Samalla sulaneen synteettisen täytekuteen valuminen sulamattomien kone- ja poikittaissuuntaisten lankojen ympärille ja väliin sitoo koko rakenteen yhteen, mikä 15 parantaa kankaan stabiilisuutta. Koska jokainen poikittaissuuntainen täytelanka sulamisen jälkeen muodostuu uudelleen kiinteäksi, sileäpintaiseksi massaksi, se käyttäytyy monofilamentin tavoin paperikoneella olevan lian suhteen.

20 Sulamisen ja valumisen jälkeen erilliset alhaalla sulavat langat periaatteessa säilyvät erillisinä lankoina. Tämä johtuu ensisijaisesti siitä, että konesuun-taisten lankojen muodostamat vireet toimivat putkina ja estävät yhden sulaneen langan valumisen yhdestä 25 vireestä toiseen. Lisäksi kun langat sulavat ja valuvat, aine pysyy hyvin viskoosina eikä helposti valu vireen tai putken ulkopuolelle.

Esillä olevan keksinnön toisissa suoritusmuodoissa käytetään vaihtoehtoisia täytekuteita ja loimi-30 lankoja. Esimerkiksi joissakin käytöissä synteettiset kalvolangat korvataan täytelangoilla, joissa on venymätön sydän, jonka ympärille on kääritty monofilamentin, multifilamentin tai kalvolangan muodostamaa alhaisen sulamispisteen omaavaa ainetta. Vielä eräissä käytöissä 35 loimi- eli konesuuntaiset langat ovat poikkileikkaukseltaan suorakulmaisia, soikeita tai D-muotoisia.

5 78138

Esillä olevan keksinnön ensisijaisena tarkoituksena on siis saada aikaan kuivauskangas, jolla on pieni läpäisevyys, hyvä stabiilisuus ja hyvä liankestävyys.

Keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan 5 kuivauskangas, joka voidaan puhdistaa helposti.

Vielä eräänä keksinnön tarkoituksena on saada aikaan multifilamenttilangoista valmistettu kuivauskangas, jolla on samanlaiset ominaisuudet kuin monofilamenttilangoista valmistetulla kuivauskankaalla, toisin sanoen 10 erinomainen stabiilisuus, suuri venymisen kestävyys, puhdas kulku ja helppo puhdistus.

Keksinnön tarkoituksena on edelleen käyttää synteettisiä lankoja, joilla on erilaiset sulamispisteet sellaisen kuivauskankaan valmistamiseksi, jolla on pie-15 ni läpäisevyys, erinomaiset stabiilisuusominaisuudet ja hyvä liankestävyys.

Nämä ja muut tarkoitukset käyvät selville oheisista piirustuksista ja seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä.

20 Kuvio 1 on kaaviollinen pitkittäisleikkaus esil lä olevan keksinnön mukaisen kankaan osasta, jolloin kankaassa on käytetty alhaalla sulavia kudetäytelankoja ja kangas esitetään ennen lämpökäsittelyä.

Kuvio 2 on kaaviollinen pitkittäisleikkaus ku-25 vion 1 kuivauskankaan osasta, jolloin kangas esitetään lopullisessa muodossaan.

Kuvio 3 on kaaviollinen kuva, jota käytetään selittämään täytekuteita vastaanottavien vireiden muodostusta .

30 Kuvio 4 osittain kaaviollinen perspektiivikuva esillä olevan keksinnön mukaisesta märästä puristus-huovasta .

Kuvio 5 on kaaviollinen pitkittäisleikkaus keksinnön mukaisen toisen kuivauskankaan osasta, jolloin kan-35 kaassa on käytetty alhaalla sulavaa lankaa, joka on si- 6 78138 joitettu korkealla sulavan tai korkean hajoamislämpöti-lan omaavan sydämen ympärille, ja kangas esitetään ennen lämpökäsittelyä.

Kuvio 6 on kaaviollinen pitkittäisleikkaus kek-5 sinnön mukaisen kolmannen kuivauskankaan osasta, jolloin kankaassa on käytetty alhaalla sulavia loimitäytelanko-ja ja kangas esitetään ennen lämpökäsittelyä.

Kuvio 7 on perspektiivikuva poikkileikkaukseltaan epäpyöreän, keksinnön mukaisessa kankaassa käytet-10 tävän loimilangan osasta.

Piirustuksissa esitettyä keksinnön edullista suoritusmuotoa selitettäessä käytetään selvyyden vuoksi erikoisterminologiaa. Keksintö ei kuitenkaan ole tarkoitettu rajoittumaan näin valittuihin erikoistermeihin, 15 vaan on selvää, että kukin termi sisältää kaikki tekniset ekvivalentit, jotka toimivat samalla tavoin samanlaisen tarkoituksen saavuttamiseksi.

Kuvioissa 1 ja 2 esitettyyn numerolla 10 yleisesti merkittyyn kuivaushuopaan tai -kankaaseen, joka on 20 tehty esillä olevan keksinnön mukaisesti, kuuluu pääosaltaan useita konesuuntaisia eli loimilankoja 11-14, jotka on kudottu yhteen useiden poikittaissuuntaisten eli kude-lankojen 21-28 kanssa. Kuten kuviosta 1 näkyy, kudelan-gat 21, 23, 25 ja 27 muodostavat ylätason 40, kun taas 25 loimilangat 22, 24, 26 ja 28 muodostavat pohjatason 42. Täytekuteita 31 on sijoitettu selektiivisesti vireisiin 33, joita on muodostunut kankaan rakenteeseen. Riippuen siitä, miten kuviota katsotaan, joko täyte-kuteet 31 tai vireet 33 muodostavat välitason 44, joka 30 sijaitsee ylätason 40 ja pohjatason 42 välissä.

Kuten kuvioissa 1-3 esitetään, kukin täytekuteen vastaanottava vire 33 kulkee loimi- eli konesuunnassa poikittain kankaan pituutta vastaan. Vireet on sovitettu vierekkäin kankaan koko pituudelle ja sijaitsevat 35 ylä- ja pohjatasojen 40 ja 42 välissä. Esimerkiksi kuviossa 3 on esitetty yksi tällainen vire 33, jossa on 7 78138 neljä sivua 51-54, jolloin yksi loimilangoista 11, 12, 13 ja 14 muodostaa yhden sivun. Kukin vire 33 ottaa vastaan täytekuteen 31. Joissakin käytöissä on mahdollista, että jotkut tai kaikki vireet voivat ottaa 5 vastaan yhden tai useampia täytekuteita, kun taas toisissa käytöissä jotkut vireet eivät lainkaan ota vastaan täytekuteita. Joka tapauksessa kukin täytekude ulottuu pituussuunnassa vireen koko pituudelle.

Vaikka kuivauskangasta on juuri selitetty tiet-10 tyyn kudontakuvioon viitaten, on selvää, että mikä tahansa kudontakuvio voidaan valita, kunhan vain kuvio antaa tulokseksi kankaan, jossa on yläpinta, pohjapin-ta ja mainittujen pintojen välinen keskitaso. Keskitaso voi edullisesti ottaa vastaan täytekuteita, vaikka 15 kuten, seuraavassa tullaan selittämään, myös loimitäyte-lankojen käyttö on mahdollinen ja toivottava.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti kudotussa kankaassa, jollainen on esitetty kuvioissa 1 ja 2, käytetään korkean sulamispisteen omaavia, synteettisiä 20 monofilamentti- tai multifilamenttiloimilankoja 11-14 ja samoin korkean sulamispisteen omaavia synteettisiä, monofilamentti- tai multifilamenttipinta- ja pohjakude-lankoja 21-28. Kudelangat 31 keskitasossa 44 muodostuvat alemman sulamispisteen omaavista synteettisistä langois-25 ta, jotka muodostuvat monofilamenttilangoista, multifila-menttilangoista, kalvolangoista, kalvokuitulangoista tai näiden yhdistelmistä.

Tässä käytettynä kalvolanka on litteä, nauhamainen lanka, joka on tyypillisesti valmistettu leikkaamalla 30 suulakepuristettu kalvo. Tällaiset langat ovat alalla hyvin tunnettuja, jolloin ohut esim. polypropeenilevy ensin suulakepuristetaan ja sen jälkeen leikataan nauhaksi ennen vetoa. Samoin kalvokuitulanka on tässä käytettynä aluksi valmistettu samalla tavoin kuin kalvolanka, mutta 8 78138 kalvokuitulanka joutuu lisäkuumennus- ja vetovaiheeseen, joka saa langan fibriHoitumaan pituussuunnassa, niin että se saa ristikkomaisen ulkonäön.

Tyypillisesti kalvolanka muistuttaa nauhan pa-5 lasta ja on niin ollen jäykkä poikkisuunnassa. Kalvo- kuitulanka toisaalta on suhteellisen pehmeä ja muuttaa helposti muotoaan poikkisuunnassa. Tästä syystä kalvo-kuitulankaa voidaan helpommin deformoida mekaanisesti, niin Jttä se täyttää täytekuteen vastaanottavan vireen 10 kudonnan aikana.

Kuivauskangas 10 kudotaan tavanomaiseen tapaan sopivassa kutomakoneessa, minkä jälkeen sille suoritetaan tavallinen lämpöstabilointi. Kudonnan jälkeen ja ennen stabilointivaihetta kankaan lankaosat sijoitetaan 15 keskenään kuviossa 1 esitetyllä tavalla.

Lämpöstabiloinnin aikana kankaaseen kohdistetaan riittävästi lämpöä, niin että alhaisen sulamispisteen omaavat täytelangat 31 sulavat ja valuvat. On kuitenkin huomattava, että lämpöstabilointivaiheen aikana kehit-20 tynyt lämpö pidetään korkean sulamispisteen omaavien lankojen 1-14 ja 21-28 pehmenemispisteen alapuolella.

Kun kankaalle on suoritettu lämpökäsittely, täy-tekuteet 31 ovat sulaneet, valuneet ja muodostuneet uudelleen siten, että ne täyttävät vireiden 33 muodos-25 tamat ontelot tai reiät. Onteloiden täydellinen täyt tyminen johtaisi täydelliseen läpäisemättömyyteen. Sen tähden täyttöä säädetään läpäisevyyden pienentämiseksi halutussa määrin. Täyttöaste riippuu vireen koosta kalvokuitulangan kokoon nähden. Virekoko, joka on riip-30 puvainen poikittaissuuntalankojen lukumäärästä tuumaa kohti, voi esimerkiksi olla 8 - 31 lankaa/cm, edullisesti 12 - 22 lankaa/cm. Samoin kalvokuitulangan koko voi olla n. 1000-20000 denieriä, edullisesti n. 2500-7500 denieriä. Samalla sulaneen synteettisen 35 täytekuteen 31 valuminen sulamattomien loimi- ja kude- lankojen ympärillä ja välissä sitoo koko rakenteen yh- 9 78138 teen ja parantaa siten kankaan stabiilisuutta. Havaitaan siis, että sulaneen langan valumisen tulisi olla riittävä, niin että se täyttää ontelot ja samalla myös peittää riittävän alueen kangasrakenteen sitomiseksi ja 5 lukitsemiseksi. Lopuksi koska täytekuteet sulamisen jälkeen muodostuvat uudelleen kiinteäksi sileäpintai-seksi massaksi, täytekuteet käyttäytyvät monofilamentin tavoin mitä lian puoleensa vetämiseen tulee paperikoneessa. Tässä suhteessa kangas kulkee puhtaampana.

10 Määrättäessä tiettyjä parametrejä, joita käyte tään sekä korkean sulamispisteen että alhaisen sulamispisteen omaavien synteettisten lankojen valinnassa, on tärkeää, että sekä korkean että alhaisen sulamispisteen omaavien komponenttien sulamispiste on paperikoneessa 15 todennäköisesti esiintyvien lämpötilojen yläpuolella, ts. yli 160°C. Edullisesti sulamispisteiden välisen eron tulisi olla mahdollisimman suuri, mutta ainakin suunnilleen 50°C, niin että pienet kuivauskankaan valmistuksessa todennäköisesti esiintyvät vaihtelut otetaan 20 huomioon.

Seuraavassa esitetään esimerkkejä sekä korkean että alhaisen sulamispisteen omaavista synteettisistä langoista, joita on yhdistetty esillä olevan keksinnön mukaisesti ja jotka ovat antaneet erinomaisia tuloksia. 25 Korkean sulamispisteen omaava komponentti on polyes ter imonofilamentti , joka pehmenee 230-240°C:ssa ja sulaa n. 260°C:ssa. Alhaisen sulamispisteen omaava komponentti on polyolefiini-, kuten polypropeenikalvokui-tulanka, joka pehmenee n. 150°C:ssa ja sulaa 30 n. 165°C:ssa.

Vaikka juuri esitetty esimerki koskee korkean sulamispisteen omaavaa lankaa, on selvää, että lankoja, jotka eivät sula, mutta sen sijaan hajoavat korkeassa ennalta määrätyssä lämpötilassa, voidaan käyttää halu-35 tuin tuloksin. Ensisijainen kriteeri ns. korkean sula- 10 781 38 mispisteen omaavan langan kohdalla, olkoonpa se lanka, joka itse asiassa sulaa, tai lanka, joka sen sijaan hajoaa, on että langan muutos tapahtuu muutoslämpötilassa, joka on korkeampi kuin sekä paperikoneessa toden-5 näköisesti esiintyvä lämpötila että lämpötila, jossa alhaisen sulamispisteen omaava lanka itse asiassa sulaa. Lisäksi, kuten korkealla ja alhaalla sulavien lankojen kohdalla, lämpötilaeron alhaalla sulavan langan sulamispisteen ja hajoavan langan hajoamis- tai muutospisteen 10 välillä tulisi olla mahdollisimman suuri, mutta ainakin suunnilleen 50°C. Esimerkkinä hajoavasta langasta voitaisiin käyttää Nomexia, aramidilankaa, yhdessä Nomexin ympärillä sulavan ja valuvan polyesterin kanssa.

Täytekuteina 31 käytettyjen kalvo- ja kalvokui-15 tulankojen lisäksi voidaan käyttää sopivaa alhaalla sulavaa monofilamentti-, multifilamentti- tai kalvolankaa, joka on kääritty venymättömän sydämen ympärille, joka on samanlaista ainetta kuin edellä mainitut korkeassa lämpötilassa sulavat tai hajoavat aineet. Kuviossa 5 on 20 esitetty tällaisen järjestelmän esimerkki. Kuvio esittää toisen kuivaushuovan 110, joka on valmistettu esillä olevan keksinnön mukaisesti ja pääosiltaan käsittää useita konesuuntaisia loimilankoja 111-116, jotka on kudottu yhteen useiden poikittaissuuntaisten eli kude-25 lankojen 121-138 kanssa. Kuvion 5 mukaisesti suunnattuina kudelangat 121, 126, 127, 132, 133 ja 138 muodostavat ylätason 40', kudelangat 122, 123, 128, 129, 134 ja 135 muodostavat pohjatason 42' ja täytekuteet 124, 125, 130, 131, 136 ja 137 muodostavat ylätason 40' ja 30 pohjatason 42' välissä sijaitsevan välitason 44'.

Loimilangat 111-116 muodostavat ylä- eli paperia koskettavan pinnan 160, joka käsittää useita kaksoisjät-tölenkkejä 162, ja pohja- eli paperia koskettamattoman eli koneen telaa koskettavan pinnan 164, joka käsittää 35 useita kaksoisjättölenkkejä 166. Tässä käytettynä sana n 78138 "jättölenkki" tarkoittaa loimi- tai kudelangan sitä osaa, joka ulottuu yhden tai useiden viereisten loimi- tai kudepäiden yli kudonnan aikana. Jättölenkkien 162 ja 166 jättöpituus 2 esitetään edullisen suoritusmuodon 5 puitteissa. Muut jättölenkkipituudet, esimerkiksi 3-6, ovat myös mahdollisia. Lisäksi loimilangat 111-116 rajoittavat sarjan täytekuteita vastaanottavia vireitä 170, jotka kukin kulkevat loimen suunnassa poikittain kankaan pituutta vastaan. Vireet on sovitettu vierekkäin 10 kankaan koko pituudelle ja sijaitsevat ylä- ja pohjatasojen 40' ja 42' välissä. Kukin vire 170 on nelisivuinen rakenne, jonka kukin sivun muodostaa eri loimi-lanka .

Pitkät jättölenkit 162, jotka muodostavat kan-15 kaan 110 paperipuolen 160, muodostavat kankaan pinnan, jossa on huomattavasti suurempi paperia koskettava pinta-ala kuin aiemmin kuvatuissa tavanomaisissa dupleksi-kankaissa. On havaittu, että kosketuspinta-alan suureneminen antaa paremman tuen, kun paperirainaa ohjataan 20 sen kulkiessa paperikoneen kuivausosan läpi. Lämmön siirto paranee myös suuresti, mikä suurentaa paperin kuivaustehoa. Lopuksi kosketuspinta-alan suurentaminen säätää paremmin paperiarkin leveyskutistumaa ja antaa myös tasaisemman, ylivoimaisesti paremman kosteuspro-25 fiilin koko paperiarkin läpi.

Lisäksi jättölenkkien 162 käyttö kankaan 110 koko pinnan 160 yli antaa paperiarkille hyvin sileän pinnan, joka antaa erinomaiset merkkejä jättämättömät ominaisuudet, jolloin kangasta siis voidaan käyttää 30 kaikkiin paperilaatuihin. Tämä on päinvastoin kuin tavanomaisessa dupleksikankaassa, joka terävimpien niveltensä takia antaa tulokseksi pienemmän arkkia koskettavan pinta-alan. Terävämmät nivelet estävät myös dup-leksikankaan käytön joidenkin erityisen kriittisten 35 paperilaatujen yhteydessä, joissa arkin sileys ja mer-kittömyys ovat äärimmäisen tärkeitä.

i2 781 3 8

Pitkät loimijättölenkit 166, jotka muodostavat kankaan paperia koskettamattoman pinnan 164, muodostavat suuren kosketuspinnan koneen teloja kuten ohjaus-teloja vastaan. On huomattu, että telaa koskettavan 5 pinnan 164 ja ohjaustelan välinen suurempi kosketus pinta-ala parantaa paperikoneen ohjaustelojen ohjausta. Tämä pienentää merkittävästi kankaan mahdollisuutta joutua koneen kehykseen ja niin ollen kuivauskankaan sivu-reunojen vahingoittumismahdollisuutta.

10 Kankaan paperia koskettamattomalla pinnalla 164 olevien pitkien jättölenkkien 166 toinen etu on entistä parempi hankausvastus teräväkuImaisten loiminivelien puuttumisen takia, joita esiintyy standardidupleksi-kudoksessa. Hankauksen aiheuttajat, kuten ruosteiset 15 tai syöpyneet taskutelat (sylinterikuivaimien välissä sijaitsevat telat), aiheuttavat usein kulumisongelmia kankaan paperia koskettamattomalla pinnalla. Tämä ruosteisten tai syöpyneiden telojen aiheuttama ongelma suurenee nykyisten kuivauskankaiden valmistuksessa 20 käytettyjen synteettisten lankojen takia. Synteettiset langat eivät helposti ime kosteutta, minkä vuoksi paperikoneessa ja sen ympärillä on enemmän vapaata kosteutta. Tämä yhdessä huovan kuivauslaitteiden vähentämisen tai poiston kanssa suurentaa edelleen telojen ruostu-25 mistä ja syöpymistä.

Tarkasteltaessa edelleen kuviota 5 kukin täyte-lanka, esimerkiksi lanka 125, käsittää venymättömän sydämen 150, joka muodostuu multifilamentti-, monofila-mentti tai kehrätystä katkokuidusta, joka on tehty ai-30 neesta, joka on samanlaista kuin edellä mainitut korkeassa lämpötilassa sulavat tai hajoavat aineet. Sydämen 150 ympärille on kääritty sopiva alhaalla sulava komponentti 151. Alhaalla sulava komponentti voi olla multifilamenttilanka, monofilamenttilanka, kalvolanka 35 tai kalvokuitulanka, joka on kääritty koko sydämen pituuden ympärille.

13 781 38

Kun kankaalle, kuten kuviossa 5 esitetylle kankaalle, on suoritettu edellä kuvattu lämpökäsittely, alhaalla sulavasta aineesta tehty kääre sulaisi ja valuisi täytekuteen vastaanottaviin vireisiin 170, jotka 5 muodostuvat kankaaseen samalla tavoin kuin kuviossa 1 esitettyyn kankaaseen.

Esimerkkinä kuvion 5 kankaan rakenteessa käytettävistä langoista mainittakoon, että loimilangat 111-116 voisivat olla multifilamenttilankaa, monofilamentti-10 lankaa tai poikkileikkaukseltaan epäpyöreäi lankaa, joka on tehty sopivasta aineesta kuten nailonista tai polyesteristä. Samalla tavoin kudelangat, lukuunottamatta täytekuteita, voitaisiin tehdä samasta aineesta äsken kuvatulla tavalla. Mitä täytekuteisiin tulee, 15 venymätön sydän voisi olla tehty Nomexista, jonka ympärille on kääritty polypropeenimultifilamenttilanka tai synteettinen polypropeenikalvolanka.

Esillä olevan keksinnön vielä eräs suoritusmuoto on esitetty kuviossa 6. Siinä voidaan käyttää al-20 haalla sulavia lankoja kankaassa, johon ei helposti voida sijoittaa täytekudetta.

Kuvio 6 esittää kolmannen kuivauskankaan, joka muodostuu useista konesuuntaisista eli loimilangois-ta 211-214, joiden kanssa on kudottu yhteen useita poi-25 kittaissuuntaisia eli kudelankoja 221-228. Kudelangat 221, 223, 225 ja 227 muodostavat ylätason 40", ja kudelangat 222, 224, 226 ja 228 muodostavat pohjatason 42" .

Kudelankojen muodostamien tasojen väliin on si-30 joitettu sarja konesuuntaisia loimitäytelankoja 231.

Kuviossa 6 on esitetty yhden loimitäytelangan käyttö, mutta on tietysti selvää, että useampia loimitäyte-lankoja voitaisiin käyttää.

Loimitäytelanka 231 on tehty alhaalla sulavasta 35 aineesta, joka on samanlainen kuin edellä kuvatut aineet.

i4 781 38

Samalla tavoin muut loimilangat 211-214 samoinkuin kudelangat 221-228 voivat olla mitä tahansa edellä mainittuja korkealla sulavia tai hajoavia lankoja.

Kudonnan jälkeen kuvion 6 kankaalle suoritet-5 täisiin lämpökäsittely samalla tavoin kuin muille edellä käsitellyille kuivauskankaille. Lämpökäsittelyn aikana täyteloimi 231 sulaisi ja valuisi ja pienentäisi niin ollen läpäisevyyttä ja suurentaisi stabiili-suutta. Vaikka loimitäyte ei sijaitsisi sanalla tavoin 10 kudetäyte täytekuteita vastaanottavien vireiden puuttumisen takia, tulos on kuitenkin tyydyttävä alhaalla sulavan aineen erittäin viskoosin luonteen ja rajoitetun valumismäärän takia.

Kuten edellä todettiin, on mahdollista, että 15 loimilangat tiettyjä käyttöjä varten voidaan korvata poikkileikkaukseltaan epäpyöreillä, synteettisillä monofilamenttiloimilangoilla. Esimerkkejä tällaisista langoista ovat langat, joiden poikkileikkaus on soikion, D:n tai suorakulmion muotoinen, jolloin edullinen leveys/ 20 paksuussuhde on suurempi kuin 1:1. Eräs esimerkki sopivasta, poikkileikkaukseltaan suorakulmaisesta loimi-langasta, jota voidaan käyttää esillä olevan keksinnön minkä tahansa suoritusmuodon loimisuunnassa, on esitetty ja selitetty yksityiskohtaisesti edellä mainitussa 25 vireillä olevassa US-patenttihakemuksessa, joka on jo sisällytetty tähän viitejulkaisuna. Kuviossa 7 on esitetty tällaisen suorakulmaisen loimilangan osa. Tyypillisesti langan korkeus H, mitattuna akselia b pitkin, on 0,38 mm, kun taas leveys W, mitattuna akselia a pit-30 kin, on 0,63 mm, jolloin saadaan korkeus/leveyssuh- de 1:1,66. Kuten kuviossa 7 esitetään, pitkäakseli eli akseli a on oleellisen yhdensuuntainen kankaan muodostaman tason kanssa, kun taas lyhyt akseli eli akseli b on oleellisen kohtisuora akselia a vastaan.

35 Käytettäessä suorakulmaisia loimilankoja pape rin valmistuksessa käytettäviin kankaisiin on todettu, is 78138 että koska suorakulmaisissa langoissa, joiden suhde on suurempi kuin 1:2, tapahtuu fibrillointia, tällaisia suurempia suhteita tulisi välttää, ja suhteet 1:1 -1:1,7 antavat parhaat tulokset.

5 Käytettynä jossakin jo esitetyssä ja selitetyssä kuivauskankaassa suorakulmaisessa loimilangassa on yläpinta 92, pohjapinta 94 ja kaksi sivupintaa 96 ja 98.

Ylä- ja pohjapinnat, jotka ovat kooltaan suuremmat kuin sivupinnat, ovat tyypillisesti kosketuKsessa eri 10 kudontakuvioiden kudelankoihin. Lisäksi riippuen suorakulmaisten loimilankojen tiheydestä voidaan viereisten loimilankojen sivupintojen välistä etäisyyttä vaihdella, jolloin läpäisevyyttä voidaan tarkoituksenmukaisesti säätää.

15 Litistettyjen suorakulmaisten loimilankojen käyt tö kankaissa, joihin voidaan sijoittaa täytelankoja, esimerkiksi kuvioissa 1 ja 5 esitetyissä kankaissa, varmistaa, että täytelankoja vastaanottavilla vireillä 33 ja 170 on paljon sileämpi sisäpinta. Tämä voi joh-20 tua suorakulmaisten loimilankojen pintojen yleisen litteästä luonteesta. Tämän rakenteen ansiosta täyte-lankoja vastaanottavat vireet säätävät entistä paremmin alhaalla sulavan komponentin valumista ja antavat niin ollen koko kankaalle entistä tasaisemman läpäisevyyden.

25 Vaikka esillä olevaa keksintöä on ensisijaisesti selitetty kuivauskankaaseen liittyen, voidaan myös muita kankaita, kuten muovauskankaita ja puristushuopia, parantaa käyttämällä esillä olevan keksinnön ajatuksia.

Käytöissä, joissa paperinvalmistushihnoilla on 30 oltava sileä pinta, alemmassa lämpötilassa sulavia synteettisiä lankoja käytetään sopivassa ylä- tai pohjakerroksessa. Jos esimerkiksi kuvion 1 kohdalla halutaan vielä yläpinta, kudelangat 21, 23, 25 ja 27 korvataan alemmassa lämpötilassa sulavilla langoilla 31.

35 Lämpökäsittelyn aikana nämä langat pehmenevät ja sula- * vat ja siloitetaan kaapimella. Tämä saadaan aikaan si- i6 7 81 3 8 joittamalla tavanomainen kaavin kevyeen kosketukseen kankaan pinnan kanssa, jolloin se poistaa liika-aineen tai tasoittaa pehmenneen aineen sitä kevyesti kaapimalla. Tällainen tekniikka antaa hyvin sileäpintaisen, 3 2 5 vähän läpäisevän kankaan alle 15 m /min/m .

Puristushuovat valmistetaan yleisesti neulaamal-la kuituvanu pohjakankaaseen, niin että muodostuu eräänlainen huopa. Tällainen kuituvanu 60 on esitetty kuviossa 4. Kuvioiden 1 ja 2 kudontakuvio Oxi edullinen 10 pohjakankaana 10', ensisijaisesti koska siinä on alem massa lämpötilassa sulavia lankoja kudesuurnassa. Alhaalla sulavat langat voisivat sinänsä sijaita yhdessä tai useammissa kudelankojen muodostamissa tasoissa, vaikka keski- tai välitason on suositeltavin säädön helppou-15 den takia. Pohjakangas voitaisiin neulata tai lämpökäsi-tellä alemmalla sulavien lankojen sulattamiseen riittävään lämpötilaan. Sulettuaan langat toimisivat hartsina, joka lukitsee neulatut kuidut ja niin ollen parantaa vanun tarttumista pohjakankaaseen.

20 Vaikka esillä olevaa keksintöä on esitetty ja sitä selitetty tietyn edullisen suoritusmuodon puitteissa, on alan ammattimiehelle selvää, että sellaiset muutokset ja muunnelmat ovat mahdollisia, jotka eivät poikkea tässä kuvatuista keksinnön ajatuksista. Tällaisten 25 muutosten ja muunnosten katsotaan kuuluvan näiden kek sinnön ajatusten piiriin.

Claims (5)

17 781 38

1. Paperinvalmistuksessa käytettävä kudos (210), joka käsittää useita konesuuntaisia loimilankoja (211-214), 5 jotka on kudottu yhteen ennakolta määrätyn kudontakuvion mukaan useiden poikkisuuntaisten kudelankojen (221-228) kanssa sellaisen kudotun rakenteen muodostamiseksi, jossa on ainakin yläkerros (40") ja alakerros (42")»tunnettu siitä, että kudos lisäksi käsittää joukon kone-10 suuntaisia, synteettisiä loimitäytelankoja, joilla on alhaisempi sulamispiste kuin muilla langoilla, että loimi-täytelankoja (231) on deformoitu sulattamalla kudotussa rakenteessa läpäisevyyden alentamiseksi, ja että muut langat ovat pysyneet muuttumattomina loimitäytelankojen 15 (231) sulaessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kudos, tunnet-t u siitä, että loimitäytelangat (231) ovat oleellisesti synteettisiä monofilamenttilankoja, synteettisiä multi- filamenttilankoja tai synteettisiä kalvolankoja.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kudos, tunnettu siitä, että loimitäytelangat (231) käsittävät lankoja, joissa jokaisessa on alhaisen sulamispisteen omaavan aineen ympäröimä venymätön sydän, joka pysyy muuttumattomana sulavan aineen sulaessa.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kudos, tunnettu siitä, että lämpökäsittelyn aikana alhaisen sulamispisteen omaavat loimitäytelangat (231) pehmenevät ja sulavat ja että ne tasoitetaan kaapimalla läpäisevyyden edelleen alentamiseksi ja erittäin sileäpintaisen 30 kudoksen valmistamiseksi, jonka läpäisevyys on alle 15 m^/min/m^.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kudos, tunnettu siitä, että joillakin loimitäytelangoista (231) on suorakaiteen muotoinen poikkileikkaus, pituusakselin 35 ollessa kudoksen tason suuntainen.