FI89083C - Dubbelskiktig vira foer pappersmaskin med valssida av grov struktur och papperssida av fin struktur - Google Patents

Description

1 89083

Kaksikerroksinen paperikoneen viira, jossa on karkearaken-teinen telapuoli ja hienorakenteinen paperipuoli

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-5 osan mukaiseen kaksikerroksiseen paperikoneen viiraan.

Pitkään on ollut toiveena paperikoneen yhteydessä, että paperikoneen viirojen valmistuksen yhteydessä paperi-puoli varustetaan mahdollisimman tiheäsilmäisellä rakenteella, jotta saavutettaisiin optimaalinen kuitujen sijoi-10 tus mahdollisimman suuren pidätyksen ja täydellisen jäl-jettömyyden yhteydessä, samalla kun viiran telapuoli paperimassan hyvän vedenpoiston saavuttamiseksi muodostetaan karkeasilmäiseksi, minkä johdosta lisäksi tulee pienentää likaantumisherkkyyttä ja parantaa puhdistamismahdollisuuk-15 siä. Lisäksi tulee se, että telapuolen tulee olla vastaavan materiaalikokoonpanon johdosta riittävän kulutus-kestävä, niin että saavutetaan ainakin nykyään kaksikerroksisissa viiroissa tavanomaiset kulkuajät. Edellä olevien laatutunnusmerkkien saavuttamiseksi kaksikerroksisten 20 paperikoneen viirojen yhteydessä on viime vuosina saavutettu huomattavia edistysaskeleita, ilman että kuitenkaan on valmistettu viiroja, jotka vastaavat nykyaikaisia, nopeita ja suorituskykyisiä, mutta myös herkkiä painomenetelmiä sikäli täydessä laajuudessa, että ne voivat toimit-25 taa korkeimman laatuisia papereita. Myöskään niinkutsutut yhdysseulat, jotka muodostuvat kahdesta täydellisestä, • . toisiinsa yhdistetystä kankaasta, eivät ole voineet tähän saakka täysin täyttää vaadittujen paperilaatujen asettamia vaatimuksia.

' 30 Tässä yhteydessä mainittakoon esimerkinomaisesti US-patenttijulkaisu 4 112 982, joka kuvaa kaksikerroksisia viiroja, joille on tunnusomaista poikittaiset langan juoksut paperipuolella samoin kuin telapuolen karkearakentei-suus sen vuoksi, että niissä on suhteellisesti vähäinen -35 määrä suhteellisen paksuja poikittaislankoja. Käytäntö on 2 69083 tässä yhteydessä osoittanut, että tunnettujen kaksikerroksisten kankaiden hienoilla pitkittäislangoilla telepuolella voidaan sitoa ainoastaan saman paksuisia poikittais-lankoja, ja poikittaislankojen paksuuden kasvaessa sukku-5 laominaisuutta menetetään yhä enemmän, ts. poikittaislan-gan juoksujen muodostaman kulumistason etäisyys pitkit-täislangan mutkien tasoon tulee yhä vähäisemmäksi. Sen johdosta pitkittäislangat joutuvat liian aikaisin kulumiselle alttiiksi, mistä on seurauksena pitkittäisstabili-10 teetin nopea menetys, mikä lopuksi johtaa viiran poikit-taisrepeämiseen pienennetyn kulkuajan yhteydessä.

Keksinnön tehtävä muodostuu siis siitä, että mainittua lajia olevaa kaksikerroksista paperikoneen viiraa kehitetään edelleen niin, että se vastaa jo mainittuja 15 vaatimuksia, jotka asetetaan sen laatuisille viiroille, nimittäin hienosilmäisyys paperisivulla ja karkeasilmäi-syys telapuolella samanaikaisten optimaalisten kulumis-olosuhteiden yhteydessä suuremmassa määrin, niin että näillä ominaisuuksilla on saatavissa korkeimman laadun 20 omaavia papereita, jotka ovat erityisen sopivia nykyaikaisille, erittäin herkille painomenetelmille.

Tämä tehtävä ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkin mukaisesti. Tämän ratkaisun perusajatus muodostuu siitä, että paksun, ainoastaan vaikeasti käyristettä-25 vän poikittaislangan sijasta kudotaan useita poikittais-lankoja, jolloin yksittäiset poikittaislangat vielä ovat hyvin käyristyviä. Sen johdosta keksinnön mukaiset viirat saavat samanlaiset positiiviset ominaisuudet kuin niinkutsutut yhdysseulat, ilman että niissä kuitenkaan on näiden 30 haittoja. Sen lisäksi keksinnön mukaisten viirojen valmistus on sen seikan johdosta, että ne sisältävät vain yhden pitkittäislankajärjestelmän eivätkä tarvitse lainkaan si-delankoja, vähemmän mutkikas.

Niissä tapauksissa, joissa keksinnön mukaan tapah-35 tuu kaksikerroksisen viirakankaan telapuolen vahvistus i 3 89083 lankaparien avulla, näitä voitaisiin kuvata "kaksoislan-goiksi", jotka on muodostettu päällekkäisistä, poikittaisista langoista, jotka on sovitettu vähäiselle etäisyydelle toisistaan ja jotka rajatapauksessa vieläpä kosketta-5 vat, eivät kuitenkaan muodosta mitään kaksoislankoja, koska niitä ei ole sidottu kuten näitä samanlaisilla vaan erilaisilla pitkittäislangoilla.

Nyt on kaksoislangat tekniikan tällä alueella tunnettuja, kuten on nähtävissä julkaisuista US-PS 4 231 401 10 ja DE-PS 3 044 762. Mutta tällaiset kaksoislangat, joita varten on leimaa-antavaa käsite "kudeparillisuus", ovat tähän saakka tässä yhteydessä esiintyneet tai tulleet tunnetuiksi ainoastaan negatiivisena ilmentymänä, joita oli vältettävä tai jotka oli poistettava.

15 Keksintö, joka tekee selväksi kaksoisvaikutuksen sidontamekaaniset syyt, mahdollistaa nyt, että tämä vaikutus auttaa erityisessä määrin edellä mainitun tehtävän ratkaisemiseen ja johtaa kulkuaikojen parantumiseen kaksikerroksisten viirojen yhteydessä.

20 Keksinnön muiden edullisten sovellutuksien tunnus merkit on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa 2 - 7. Tällöin patenttivaatimukset 4 ja 5 on suunnattu si-dontatekniikkaan poikittaislankaparien muodostamiseksi kankaan telapuolelle, minkä jälkeen kaksoislankaparin mo-— I 25 lemmat langat tarkoituksenmukaisesti on siirretty n/2 pit-kittäislangan verran toistensa suhteen, jolloin n on si-doskaavaluku, ja/tai molemmat pitkittäislangat, jotka kulloinkin sitovat toisen kaksoislankaparin kahdesta langas-.. . ta, on edullisesti kudottu jäljellä olevien poikittaislan- 30 kojen kanssa kaksoislankojen ulkopuolella itse sidoskaavan sisäpuolella samalla tavalla. Tämän johdosta tulee tela-puolen poikittaislankojen sidoskohtien sovitus koko sidos-kaavan sisäpuolella, joka muodostuu kahdesta osasidoskaa-vasta, erikoisen muodostamisen vastakohdaksi, jonka yhtey-35 dessä muodostamisen puoleisten pitkittäis- ja poikittais-mutkien sovitus mainituissa osasidoskaavoissa on yhdenmukainen.

4 89083

Se tosiasia, että näiden edullisten sovellutusten yhteydessä paperin ja muodostamisen puolen rakennetta ei mainita, tarkoittaa, että keksinnön ehdotusta voidaan käyttää sinänsä mielivaltaiseen kaksikerroksiseen sidon-5 tamalliin.

Toisen edullisen sovellutuksen mukaan, joka on patenttivaatimuksen 6 kohteena, paperin puoleiset poikit-taislankaryhmät eroavat toisistaan ja telapuoleisista niiden langan juoksujen pituuden osalta siinä tarkoituksessa, 10 että ylläpitäen hyvin hienosilmäinen muodostamispuoli luo taisiin jokseenkin avosilmäinen telapuoli, johon voidaan sijoittaa mahdollisimman paljon kulutusmateriaalia. Paperin puoleisten poikittaislankaryhmien materiaali ja/tai halkaisija voivat olla yhtä suuret tai eri suuret.

15 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin piirus tuksessa kuvattujen sovellutusesimerkkien avulla. Piirustuksissa esittää: kuvio 1 päältä katsottuna tunnetun kaksikerroksisen paperikoneen viirakankaan paperi- ja muodostamispuolta, 20 jossa on seitsemän niittä (sidoskaavaluku 7), kuvio la päältä katsottuna kuvion 1 kankaan tela-puolta ja siten kulutuspuolta, kuvio 2 päältä katsottuna keksinnön mukaisten, niinkutsutuilla kaksoislangoilla varustetun paperikoneen 25 viiran, jossa on neljätoista niittä (sidoskaavaluku 14), telapuolta, kuvio 3 päältä katsottuna keksinnön mukaisen kankaan, jossa on kymmenen niittä (sidoskaavaluku 10), toisen sovellutusmuodon telapoulta, jolloin pitkittäislanka-30 asento on avoin ja paperin puoleiset poikittaislangat kulkevat neljän peräkkäisen pitkittäislangan yli, kuvio 4 päältä katsottuna keksinnön mukaisen kankaan vielä erään sovellutusmuodon muodostamispuolta, jolloin telanpuoleiset kaksoislangat kulkevat kolmentoista 35 pitkittäislangan yli ja ne on sovitettu kuten kuvion 2 mukaisessa sovellutusmuodossa, 5 89083 kuvio 5 tunnetun seitsemänniitisen viirakankaan telapuolen painamaa 6,5-kertaisessa suurennoksessa, ja kuvio 6 kaksoislangoilla varustetun keksinnön mukaisen viirakankaan telapuolen painamaa, jolloin sidos ja 5 hienous vastaavat kuvion 5 viirakangasta.

Keksinnön mukaisen viirakankaan valmistamiseksi menetellään keksinnön mukaan niin, että ensiksi valitaan käytännössä koeteltu sidosmalli, joka on sopiva erityisesti hienoimpien papereiden valmistamiseksi. Tällainen malli 10 on esitetty kuvioissa 1 ja la), jolloin kuvio 1 esittää tunnetun kaksikerroksisen kankaan paperi- tai muodostamis-puolta, kun kankaassa on neljä niittä, ja kuvio la tämän telapuolta. Pitkittäislankaryhmää 1 on tässä merkitty merkinnöillä a, b, c, d, e, f ja g. Muodostamisen puoleiset 15 poikittaislangat on merkitty viitenumerolla 2 ja kulumisen puoleiset viitenumerolla 3.

Tässä sidontamallissa korvataan nyt - kuten kuvasta 2 on nähtävissä - kulumisen puoleiset poikittaislangat 3 kaksoislangoilla 4a, 4b, siis erillään toisiaan seuraavi-20 en, poikittaisten lankojen lankapareilla, jotka tässä sovellutusesimerkissä koskettavat, ja - kuten ilmeistä -eroavat tunnetuista kaksoislangoista siten, että niitä ei ole sidottu yhteen samanlaisista vaan erilaisista pitkit-täislangoista.

: 25 Muodostamispuoli, siis paperipuoli, jää muuttumat tomaksi, mikä merkitsee, että tämä kankaan puoli vastaa kuvion 2 mukaisessa sovellutusmuodossa kuvion 1 vastaavaa, jolloin kuvion 2 nelitoistaniitisen kankaan yhteydessä osasidoskaavat g, f, e, d, c, b, a, ... g’, e’, d’, c', .. 30 b', a' eroavat vain telapuolella.

Yksittäisten kaksoisparin lankojen 4a, 4b keskinäisellä siirtämisellä n/2 pitkittäislangan verran, jolloin n tarkoittaa niisilukua tai sidoskaavalukua, esiintyy maksimaalinen etäisyys parin lankojen sidoskohtien välillä 35 poikkisuunnassa, minkä johdosta takaisin lyövä voima näi- 6 89083 den lankojen välillä pienenee minimiin. Parin toisen langan ja kaksoislankojen seuraavan parin ensimmäisen langan sidoskohdilla on kuitenkin yhä vähäinen etäisyys. Siten muodostuu siis näiden kahden langan väliin suurempi takai-5 sin lyövä voima. Tällä ymmärretään vastusta, jonka ne pit-kittäislangat, jotka risteävät viimeksi kudottujen poikit-taislankojen kanssa tämän sitomiseksi, kohdistavat seuraa-vaksi kudottavaan poikittaislankaan. Tämä vastus on sitä suurempi, mitä lähempänä risteävät pitkittäislangat ovat 10 toisiaan. Tätä kaksois- tai parinmuodostamisvaikutusta vahvistetaan vielä siten, että molemmat pitkittäislangat, jotka yhdistävät kulloinkin yhden kaksoislankaparin kahdesta langasta toisen, kudotaan jäljellä olevien poikit-taislankojen kanssa, itse kaksoislankojen ulkopuolella, 15 sidoskaavan sisäpuolella samalla tavalla. Tämä merkitsee, verrattuna kuviossa 2 esitettyyn kankaan telapuoleen, että kaksoislankaparin yksittäiset langat 4a, 4b sidotaan kahden vierekkäisen osasidoskaavan a,...g; a',...g' toisiaan vastaaviin kohtiin; sanotaan myös, että mainitut langat 20 "kudotaan samalla paikalle".

Näin aikaansaatu kaksoisvaikutus on niin voimakas, että tällaisten kankaiden monien sovellutusmuotojen yhteydessä kaksoislankaparin yksittäislangat koskettavat kuten kaksinkertaiset langat. Tämä ei ole kuitenkaan välttämätön 25 edellytys edellä mainitun päämäärän saavuttamiseksi.

Koska kaksoislangat 4a, 4b kudotaan kahdessa vierekkäisessä osasidoskaavassa samalle paikalle, ei häiritä paperin puoleista pintaa, siis kankaan muodostamispintaa telapuolen kaksoislangoilla. Jos siis valitaan alkuperäi-30 nen sidos mahdollisimman vähäisellä jälkien syntymistaipu- muksella, niin tämä ominaisuus säilyy myös silloin, jos, kuten edellä selostettiin, kulumisen puoleiset tai tela-puoleiset poikittaislangat 3 (kuvio la) korvataan kaksoislangoilla 4a, 4b. On ymmärrettävää, että ei ole pakko kor-35 vata valitun alkuperäisen sidontamallin jokaista telapuo- 7 89083 leista poikittaislankaa kaksoislankaparilla, pikemminkin voidaan myös ainoastaan joka toinen alkuperäinen poikit-taislanka korvata kaksoislankaparilla. Jäljellä olevat poikittaislangat säilyttävät silloin alkuperäisen sovitus-5 muodon, mutta ne voivat myös jäädä kokonaan pois, jos tämä olisi toivottavaa. Tässä yhteydessä viitataan kuviossa 3 esitetyn viirakankaan sovellutusmuotoon, jossa on niisi-tai sidoskaavaluku 10. Tällöin on helposti nähtävissä, että ainoastaan joka toiseen paperin puoleiseen poikit-10 taislankaan on sovitettu kaksoislankapari 4a, 4b, koska valitun sidosmallin joka toinen alkuperäinen telapuoleinen poikittaislanka on jätetty pois. Päinvastoin kuin kuviossa 2 esitetyssä kankaan muodostamisessa pitkittäislanka-asen-to on tässä avoin.

15 Paperin puoleiset poikittaislangat kulkevat neljän peräkkäisen pitkittäislangan yli. Pienillä ympyröillä merkityt pisteet tarkoittavat niitä kohtia, joissa kaksois-lankojen yläpuolella olevat poikittaislangat ovat pitkit-täislankojen risteämiä. Paperisivun (muodostamissivu) ra-20 kenne vastaa siten viisiniitisen Atlas-kankaan rakennetta. Siten on mahdollista yhdistää hyvin hienosilmäinen paperi-puoli erittäin karkeasilmäiseen telapuoleen.

Kuviossa 4 esitetyn päältä päin katsotun kuvauksen yhteydessä muodostamispuolelle kuvatun kaksikerroksisen 25 paperikoneen kankaan sovellutusmuodon yhteydessä paksujen paperin puoleisten poikittaislankojen 2a juoksut menevät neljän peräkkäisen pitkittäislangan poikki, samalla kun ohuemmat paperin puoleiset poikittaislangat 2b menevät kuuden peräkkäisen pitkittäislangan poikki. Telan puolei-30 set, siis kulumisen puoleiset kaksoislangat 4a, 4b kattavat kolmetoista pitkittäislankaa. Niiden sovitus vastaa kuvion 2 kankaan sovitusta. Paperin puoleiset poikittais-lankaryhmät eroavat tässä sovellutusesimerkissä halkaisijaltaan.

35 8 89083

Viirakankaan edellä kuvatun rakenteen johdosta syntyy vedenpoistokanavia, jotka muodoltaan vastaavat käännettyä suppiloa. Vesi menee kuitususpensiosta pienestä aukosta (hienot silmät) suppiloon ja suuresta aukosta (kar-5 keat silmät) jälleen ulos. Tällä tavalla voi muodostua pienten suppiloaukkojen yli hyvin yhdenmukainen kuitumat-to, ilman että vedetään olennaista kuituosuutta suppiloon. Tämä merkitsee, että pidätys, siis seisotuskyky kuitumateriaalille ja hienoaineille, on keksinnön mukaisten kaksi-10 kerroksisten viirojen yhteydessä suurempi kuin tunnettujen viirojen yhteydessä.

Tässä kuvattujen kaksikerroksisten viirojen toinen etu on siinä, että paperikoneen vedenpoistoelementtien, kuten päästölistojen ja imulaatikkojen, puoleiset suuret 15 suppiloaukot helpottavat viirojen puhtaanapitoa ja puhdistamista. Lisäksi pienenee taipumus tyhjösulkeumien muodostumiseen ja mukanakulkeutumiseen suppiloihin imulaatikon päällysteiden päälle suppilonaukon suuruuden kasvaessa. Tätä vastaavasti ovat tehokäyttö ja energiankulutus viira-20 osan käyttöä varten vähäisempiä.

Kun yllä selostetun, keksinnön perustana olevan ongelman ratkaisuna todettiin, että ainakin osia tela-puoleisista poikittaislangoista 4a, 4b muodostavat osalan-koja kulloinkin kahdesta tiiviisti vierekkäisestä langas-25 ta, jotka on sidottu erilaisista pitkittäislangoista, silloin käsitteen "lankaryhmä" tulee tarkoittaa, että ei ole ainoastaan käyttöä lankakaksosille, kuten ne ovat perustana edellä oleville sovellutusesimerkeille, vaan myös lan-kakolmosia, -nelosia, -viitosia tms. voitaisiin käyttää, 30 keksinnön opetukset eivät siis ole rajoittuneet kaksois-lankoihin ja siten lankapareihin, jotka muodostuvat ainoastaan kahdesta peräkkäisestä, poikittaisesta langasta. Edellä niinkutsuttu kaksoisvaikutus esiintyisi silloin lankakolmosten, lankanelosten tms. yhteydessä tietyssä 35 määrin kolmoisvaikutuksena, nelosvaikutuksena tms.

9 89083

Seuraavassa on kuvattu joitakin esimerkkejä viiroille, joissa on kaksoislangat, viittaamalla piirustuksen kuviin lähemmin. Kuviossa 3 kuvatulle kymmenniitiselle sidokselle käytetään esimerkiksi seuraavia mittoja:

5 Loimilankamäärä 25/cm 0 0,25 mm PES

Kudelankamäärä paperipuolella 20/cm 0 0,27 mm PES

Kudelankamäärä telepuolella 20/cm 0 0,32 mm PES

Kuviossa 4 kuvatulle nelitoistaniitiselle sidokselle, joka on sopiva hienoja ja hienoimpia papereita var-10 ten, voivat päteä esimerkiksi seuraavat mitat:

Pitkittäislankamäärä 65/cm 0 0,14 mm PES

1. Poikittaislankamäärä paperipuolella 20/cm 0 0,17 mm PES

2. Poikittaislankamäärä pape-

15 ripuolella 20/cm 0 0,12 mm PES

Poikittaislankamäärä tela-

puolella 40/cm 0 0,18 mm PES/PA

(PES = polyesteri, PA = polyamidi)

Kutomislyhentymä (= muodostettu pitkittäislankapi-20 tuus kangaspituutta kohden) on kulloinkin käytetyn perus-sidoksen mukaan 6 % ja 15 % välillä.

Tässä kuvatut kaksikerroksiset paperikoneen viirat, joissa on karkearakenteinen telapuoli ja hienorakenteinen paperipuoli, ovat käytettävissä kulloinkin hienouden ja 25 sidostavan mukaan olennaisesti kaikkien paperilajien valmistukseen.

Keksinnön mukaisen viiran kulumismäärien erojen selventämiseksi verrattuna tunnettuun, kuviossa 1 esitettyyn viiraan, on kuviossa 6 kuvattu keksinnön mukaisen, 30 kaksoislangoilla varustetun viiran telapuolen painama, jonka viiran yhteydessä sidos ja hienous vastaavat kuviossa 5 samoin telapuolen painamana kuvattua viiraa, jolloin tämä painama esittää tunnettua seisemänniitistä viiraa 6,5-kertaisena suurennoksena.

35 Edellä viitemerkinnöillä 4a ja 4b kuvatut poikit tais- tai kaksoislangat muodostavat poikittaislankaparin 4.

Claims (7)

1. Kaksikerroksinen paperikoneen viira, jossa on karkearakenteinen telapuoli ja hienorakenteinen paperipuo- 5 li, joka viira muodostuu pitkittäislankaryhmästä (1) ja ainakin kahdesta poikittaislankaryhmästä (2, 4), jotka on kudottu ainakin kuusiniitisellä sidoskaavalla toisiinsa siten, että yksi poikittaislankaryhmä muodostaa telapuo-lelle eteen sovitetun kulutustason ja jäljellä olevat poi-10 kittaislangat tai poikittaislankaryhmät on sovitettu pape-ripuolelle, jolloin niissä voi olla eroja läpimitan ja/tai lankajuoksun pituuden suhteen, tunnettu siitä, että ainakin osa telapuoleisista poikittaislangoista (4a, 4b) muodostaa lankaryhmiä, joissa on kulloinkin ainakin 15 kaksi tiiviisti vierekkäistä lankaa, jotka muodostavat sidoksen eri pitkittäislankojen kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaksikerroksinen paperikoneen viira, tunnettu siitä, että lankaryh-mät muodostavat lankakaksosia ja/tai lankakolmosia ja/tai 20 lankanelosia ja/tai lankaviitosia.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kaksikerroksinen paperikoneen viira, tunnettu siitä, että lankaryhmien yksittäiset langat koskettavat ainakin osittain toisiaan.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen kaksi kerroksinen paperikoneen viira, tunnettu siitä, että kaksoislankaparin molemmat langat on siirretty toistensa suhteen n/2 pitkittäislangan verran, jolloin n on sidoskaavaluku.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kaksi kerroksinen paperikoneen viira, tunnettu siitä, että molemmat pitkittäislangat, jotka kulloinkin muodostavat sidoksen kaksoislankaparin molemmista langoista toisen kanssa, on kudottu jäljellä olevien poikittaislankojen 35 kanssa, paitsi itse kaksoislankojen kanssa, sidoskaavan sisäpuolella samalla tavalla. 11 89083

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen kaksikerroksinen paperikoneen viira, tunnettu siitä, että ainakin kaksi paperipuoleista poikittaislankaryhmää (2a, 2b), joiden materiaali ja/tai halkaisija voivat olla 5 samat tai erilaiset, ja telapuoleiset poikittaislankaryh-mät (4) ovat erilaisia lankajuoksun pituuden osalta.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen kaksikerroksinen paperikoneen viira, tunnettu siitä, että lankaryhmät muodostavat yksittäiset langat eroavat 10 toisistaan materiaalin ja/tai halkaisijan suhteen. 12 89083