FI97740C - Paperikoneen onttoja monofilamentteja sisältävät kuivatuskudokset - Google Patents

Description

97740

Paperikoneen onttoja monofilamentteja sisältävät kuivatusku-dokset

Keksintö koskee kudoksia, jotka on tarkoitettu paperin ja sen kaltaisten tuotteiden valmistukseen ja, joissa ontot monofila-mentit korvaavat ainakin osan kudelangoista, jotka tunnetaan myös koneen poikkisuuntaisina lankoina. Keksintö on erityisesti sovellettavissa paperikoneen kuivatuskudoksiin.

Kuivatuskudoksen ensisijainen tehtävä on pitää paperiraina kosketuksissa kuivatussylinterien kuumien pintojen kanssa. Tämä lisää lämmön siirron tehokkuutta ja parantaa paperin tasaisuutta.

Uudenaikaisiin, nopeisiin paperikoneisiin tarkoitettujen kui-vatuskudosten tärkeä ominaisuus on alhainen ilmaniäpäisy. Kui-vatuskudosten ilmanläpäisyn tulee olla alhainen rainan läpä-tyksen ja viimekädessä rainan katkeamisen estämiseksi (kuten Race, Wheeldon, et ai. ovat julkaisseet Tappi, 51 (heinäkuu 1968) 7. Alhaiseksi ilmanläpäisyksi voidaan katsoa 127 cm3/cm3*s (250 jalka3/min/jalka3) tai sitä pienempi arvo. On myös toivottua, että kudoksen ilmanläpäisy on vakio läpi sekä kudoksen että sen käyttöiän.

On vaikea saavuttaa alhaista ilmanläpäisyä kudotuissa kuiva-tuskudoksissa, joissa kudelankoina käytetään massiivimonofilamentteja. Kuivatuskudoksien valmistajat ovat perinteisesti käyttäneet kehrättyä lankaa, multifilamentteja tai kerrattuja monofilamentteja alhaisen ilmanläpäisykyvyn saavuttamiseksi perinteisissä kuivatuskudosmalleissa. Kuitenkin tämän tyyppisillä langoilla on vaikea tarkasti kontrolloida kudoksen ilmanläpäisyä valmistuksen aikana. Kudokseen tarttuu myös vieraita aineita, mikä muuttaa kudoksen ilmanläpäisyä sen paperikoneessa käyttöaikana. Tarttuneet epäpuhtaudet ovat tavanomaisesti jakautuneet epätasaisesti kudokseen ja aikaansaavat paperi rainan epätasaisen kuivumisen. Kehrättyjen lankojen, mul- 2 97740 tifilamenttien tai kerrattujen monofilamenttien käyttö kuiva-tuskudoksissa vähentää veden paperirainasta haihduttamisen tehokkuutta, koska vedellä on taipumus kondensoitua ja jäädä tälläisiin kuituihin.

Toinen menetelmä ilmaniäpäisykyvyn alentamiseksi on käyttää konesuuntaisia lankoja, jotka ovat olennaisesti suorakaiteen muotoisia poikkileikkaukseltaan. TäiIäinen menetelmän ovat kuvanneet patenttissa US - 4 290 209 Buchanan et ai. Patentissa esitetään myös muotoiltujen tai onttojen monofilamenttien käyttö kudelankoina kuivatuskudoksen ilmanläpäisykyvyn edelleen alentamiseksi. Kuitenkaan siinä ei ilmaista onttojen monof ilamenttien kriittisiä fysikaalisia parametreja, kuten langan halkaisijaa tai poikkileikkausalueen massiivisuutta. Onttojen monofilamentti-kudelankojen käytön tehokkuudesta alentamaan kudoksen ilmanläpäisyä ei ole esitetty lukuja.

Goetemann et ai. kertovat US - 4 251 588 patentissa onttojen monofilamenttejen käytöstä paperikoneen kudoksen mittapysyvyy-den ja taivutuslujuuden parantamiseksi. Langan poikkileikkauksen ontelo-osuuksien kuvattu vaihteluväli on 0,03 - 0,15 (3 -15 %) tai massiivisuuden väli 97 - 85 %. Alhaisempia massiivi-suuden arvoja kuin 85 % ei suositella, koska tälläiset monofilament it menisivät kasaan poikkileikkaukseltaan ympyräisestä ontelottomaksi filamentiksi. Goetmann et ai. kertovat myöskin, että voidaan käyttää perinteisiä tekniikoita näiden onttojen monofilamenttejen kutomiseksi paperinvalmistuskudoksiksi ilman niiden litistämistä. Huomiota ei ole kiinnitetty onton monofi-lamentti-langan halkaisijan, sen massiivisuuden ja kudoksen rakenteessa langoille vapaana olevan tilan välisiin suhteisiin. Onttojen monofilamenttien käyttöä kudoksen ilmanlä-päisykyvyn alentamiseksi ei ole esitetty.

On vaikeata saada alhaisia ilmanläpäisyarvoja spiraalikudoksilla. Nämä kudokset valmistetaan useasta kierukasta, jotka ovat limittyneet ja liittyneet toisiinsa liitoslangoilla kuten ovat olennaisesti kuvanneet Kerber DE - 2 419 751, Leuvelink : Bitit Me l i · rt - 3 97740 US - 4 345 730 ja Dawes US - 4 481 079. Näiden kudosten ilman-läpäisyä tyypillisesti muutetaan lisäämällä muotoiltu massii-vimonofilamentti kierukan sisään liitoslankojen väliin. Lisätyn monofilamentin poikkileikkausmuoto määritellään niin, että liitoslankojen välinen tila täyttyy tehokkaasti siten alentaen kudoksen ilmaniäpäisyä. Yleisesti käytettyjä muotoja ovat: ellipsit, suorakaiteet, puolisuunnikkat, D:n ja "koiran luun” muotoiset. On myös tunnettua rei'ittää tälläisiä lankoja niiden pituudelta ilmanläpäisyn kontrolloimisen edelleen helpottamiseksi, kuten on esittänyt Gauthier US - 4 567 077. Muotoiltujen monofilamenttien käytön haitta spiraalikudoksissa on, että ne eivät ole tehokkasti lukkiutuneet paikoilleen ja niillä on taipumus pudota pois paperikoneen kuivatusosassa.

Kuivatuskudosten valmistuksessa vallitseva aine on polyetylee-nitereftalaatti (PET), joka on stabiloitu sen hydrolyyttisen hajoamisnopeuden hidastamiseksi. Kuitenkin ankarimmissa kuiva-tusosissa, joissa on korkeita lämpötiloja (korkeampia kuin 150 °C), käytetään toisia kalliimpia polymeerejä. Tälläisiä polymeerejä ovat: polyfenyleenisulfidin sekoitukset (PPS) kuten ovat kuvanneet Baker et ai. US - 4 755 420 patentissa ja polyeetteerieetteriketoni (PEEK) kuten on kuvannut DiTullio US - 4 359 501 patentissa ja Searfass US - 4 820 571 patentissa. Nämä ovat PET:ia huomattavasti parempia hydrolyysin kestoltaan, mutta näiden korkea hinta rajoittaa niiden käyttöä taloudellisista syistä.

Tämä keksintö pyrkii korjaamaan edellä mainitut tunnetut puutteet tarjoamalla paperinvalmistajalle käytettäväksi paperikoneissa tai sen kaltaisissa koneissa lämpökäsitelty kudos, jossa vähintään osa kudelangoista on onttoja termoplastisia mono-filamentteja, joiden massiivisuus niiden muovautumattomalla poikkileikkausalueella on noin 50 -80 % ja, joiden halkaisija on sellainen, että ne muovautuvat kudotun kudoksen täytettäviin kudekäytäviin lämpökäsittelyn aikana.

4 97740

Siten yhden laajan suoritusmuodon mukaan esillä olevan keksinnön mukaisesti valmistetaan, käytettäväksi paperikoneissa tai sen kaltaisissa koneissa, kudottu lämpökäsitelty kudos, jossa vähintään osa kudelangoista on onttoja termoplastisia polymee-rimonofilamentteja, joiden massiivisuus muovautumattomalla poikki leikkausalueet la on noin 50 - 80 % ja, joiden piiri on suurempi, tai yhtäsuuri kuin sen kudekäytävän ympärysmitta, johon ne asettuvat kudoksessa lämpökäsittelyn jälkeen.

Toisen laajan keksinnön suoritusmuodon mukaan pyritään valmistamaan käytettäväksi paperikoneissa tai niiden kaltaissa koneissa lämpökäsitelty spiraalikudos, joka koostuu useista lii-toslangan liittämistä kierukoista, sisältäen ontot monofilament tikudelangat, joiden massiivisuus muovautumattomalla poikkileikkaus-alueella on noin 50 - 80 % ja, jotka ovat kierukoiden sisällä ja liitoslankojen välissä ja, joissa onttojen monot il ament ti en halkaisija on suurempi kuin lämpökäsitellyn kudoksen kierukan pienemmän lävistäjän sisäpuolinen pituus ja edelleen, jossa kierukat muovaavat ontot monofilamentit kudoksen lämpökäsittelyn seurauksena.

Onttojen monofilamenttien ulkohalkaisija on yleensä alueella noin 0,25 - 2,1 mm esillä olevan keksinnön mukaisissa sekä kudotuissa kudoksissa että spiraalikudoksissa.

Esillä olevassa keksinnössä määritellään seuraavat jäljessä käytettävät termit: lämpökäsittely: alaan hyvin perehtyneiden tuntema menetelmä, jossa kudoksen rakenne stabiloidaan korkeassa lämpötilassa ja jännityksessä.

kudekäytävän ympärysmitta: sen käytävän, johon kudelanka asetetaan, projektion ympärysmitta tasolla, joka on kohtisuora kudesuuntaan. Ymmärretään, ettei sellaisen käytävän poikkileikkaus kudelangan pituuden suunnassa ole vakio tai jatkuva ja siksi onttoa monofilamenttia ei puristeta tasaisesti pitkin sen pituutta loimen leikkauksissa.

5 97740 massiivisuus: massiiviaineen osuus kussakin muovautumattoman onton monofilamentin poikkileikkauksessa ennen lämpökäsittelyä suhteessa monofilament in poikkileikkauksen kokonaispinta-alaan (jota rajaa poikkileikkauksen piiri) ja kudelanka: kudotun kudoksen poikkisuuntaiset langat, tai langat, jotka on asetettu spiraalikudoksen kierukoiden sisään ja liitoslankojen väliin .

Ellei muuta ole mainittu, kaikissa jäljessä tehtävissä viittauksissa onton monofilamentin halkaisijaan oletetaan, etteivät nämä monofilamentit ole millään tavalla muovautuneet lämpökäsittelyn vaikutuksesta.

Esillä olevan keksinnön mukaisten paperikoneessa käytettävien kudosten onttojen monofilament ti en massiivisuus on kriittinen. Olemme havainneet, että käyttökelpoinen massiivisuus on välillä 50 - 80 %, noin 55 - 78 % ollessa edullinen ja 60 - 75 % ollessa edullisin. Olemme kokeellisesti määrittäneet, että tällä välillä oleva massiivisuus antaa näille monofilamenteille riittävän muovautumiskyvyn, joka on kriittinen tekijä alen-nettassa kudoksen ilmanläpäisyä. Jos massiivisuus on liian alhainen, voivat ontot monofilamentit murtua tai muovautua liiallisesti tai turmeltua kudonnan aikana. Jos onttojen mono-filamenttien massiivisuus on liian korkea, ei muovautuminen ole riittävä ja saatu vähennys kudoksen ilmaniäpäisyssä on merkityksetön. Tämä massiivisuuden vaihteluväli antaa myös monofilamenteilie riittävän mekaanisen lujuuden, jotta ne kestävät rajun kudoksen valmistuksen, lämpökäsittelyn, saumaami-sen, asentamisen ja sen jälkeisen käytön paperikoneessa.

Esillä olevan keksinnön tärkeä piirre on onttojen monofila-menttien koon valinta. Olemme havainneet, että onttojen mono-filamenttien tehokkuus on suurin, kun niiden ulkoympärysmitta ennen lämpökäsittelyä on suurempi tai yhtäsuuri kuin se kude-käytävän ympärysmitta, johon ne lämpökäsittelyn jälkeen asettuvat kudotussa kudoksessa. Jos niiden piiri on pienempi kuin tämä arvo, ilmanläpäisyä voidaan laskea vain lisäämällä kudok- 6 97740 sen kudelukumäärää (kudelankojen lukumäärä pituusyksikköä kohden) . Tämä pienentää kudekäytävien ympärysmittoja ja silloin ontot monofilamentit voivat täyttää loimilankojen väliset tilat.

Olemme havainneet, että nykyisin saatavilla olevilla kudotuilla kudoksilla esillä olevan keksinnön mukaisten onttojen mono-filamenttien käyttökelpoinen piiri vastaa halkaisijaa välillä noin 0,25 - 1,2 mm. Ontot monofilamentit, joiden piiri vastaa halkaisijaa välillä noin 0,5 - 2,1 mm, ovat käyttökelpoisia spiraalikudoksissa.

Se onton monofilamentin ulkohalkaisija, joka täyttää olevan tilan ympärysmitan täysin lämpökäsitellyssä kudoksessa, arvioidaan laskemalla täytettävän muodon ympärysmitta ja merkitsemällä tämä arvo yhtäsuureksi onton monofilamentin ulkopiirin kanssa ja, sitten sen ulkohalkaisijan avulla saadaan kaava: C = 7rd, (Yhtälö 1) jossa C = piiri ja d * halkaisija.

Jos onton monofilamentin piiri on suurempi tai yhtäsuuri kuin kudekäytävän ympärysmitta lämpökäsitellyssä kudoksessa, tulee sen jälkeen määrittää se onton monofilamentin maksimimassiivi-suus, joka ei muuta kudoksen geometriaa. Suurennettaessa mas-siivisuutta tämän maksimin yläpuolelle lisääntyy yleensän kudoksen paksuus, mikä vuorostaan lisää ilmanläpäisyä.

Jos monofilamentin ulkohalkaisija lasketaan käyttäen yhtälöä 1 ja se on yhtäsuuri täytettävän alueen ympärysmitan kanssa, niin maksimimassivisuus voidaan laskea olettamalla, että kaikki pyöreän onton monofilamentin massiivianne muovautuu joko elastisesti tai plastisesti kutomisen ja lämpökäsittelyn aikana, kunnes onton monofilamentin ontelotila on täysin käytetty. Jäljessä olevissa laskelmissa oletetaan, että aine on kokoonpuristuma tonta ja, että kudos on lämpökäsitelty, ellei toisin ole mainittu.

7 97740

Jos täytettävän kudekäytävän ympärysmitta on esimerkiksi neliö, jonka sivujen pituus on a, niin neliön ympärysmitta C on: C = 4a. (Yhtälö 2)

Olettaen, että onton monofilamentin piiri on yhtäsuuri tämän ympärysmitan kanssa, niin yhtälön 1 mukaan: C = 4a — Trd. (Yhtälö 3)

Ratkaistaan d, d = (4/π)a. (Yhtälö 4) Tämä on onton monofilamentin minimihalkaisija, joka täyttää olemassa olevan tilan.

Massiivisuus määritellään: S = (Ag/At) x 100, (Yhtälö 5) jossa S = onton monofilamentin massiivisuus

As = se onton monofilamentin poikkileikkauksen pinta-ala, joka on massiiviainetta, ja

At = onton monofilamentin ulkohalkaisijan rajaama poikkileikkauksen kokonaispinta-ala.

As ei voi ylittää täyttävää poikkileikkauspinta-alaa, joten maksimi As on yhtäsuuri kuin täytettävän poikkileikkauksen pinta-ala, kun ontto monofilamentti on täysin muovautunut onte-lottomaksi filamentiksi; joten:

As = a2 (Yhtälö 6) ja onton monof ilamentin poikkileikkauksen kokonaispinta-ala on

At = (tr/4)d2. (Yhtälö 7)

Korvataan ja ratkaistaan massiivisuus S: S = (a2/(n/4)d2) x 100 (Yhtälö 8) korvataan d yhtälön 4 avulla: S = {((ir/4)d)2/((7r/4)d2)} x 100 = S = (TT / 4) x 100 S = 78,5 %.

Edellä oleva laskelma osoittaa, että onton monofilamentin, jonka massiivisuus on suurempi kuin 78,5 %, täytyy muuttaa kudoksen geometriaa, jos se myös kooltaan valitaan niin, että 8 97740 sen ulkohalkaisija on sellainen, että neliön muotoisen aukon ympärysmitta täyttyy. Kudoksen geometriaa muuttavien onttojen monofilamenttien koon ja massiivisuuden yhdistelmiä ei suositella. Näiden laskelmien tarkoitus on siten: 1) auttaa käyttäjää valitsemaan onton monofilamentin optimi-ulkohalkaisija tiettyyn sovellutukseen, ja 2) ilmoittaa maksimimassiivisuus, jota voidaan käyttää sillä halkaisijalla muuttamatta kudoksen geometriaa.

On hyvin tunnettua, että lämpökäsittely vähentää kudoksen ku-dekäytävien ympärysmittaa ja asiaan perehtyneet ymmärtävät, että näiden kudekäytävien kokoa lämpökäsittelyn jälkeen ei voida etukäteen mitata. Ohjeena vain voidaan arvioida esillä olevan keksinnön mukaisissa kudoksissa käytettävien onttojen monofilamenttien tehokas koko, mittaamalla kudoksen kudekäytävien ympärysmitta ennen lämpökäsittelyä ja sen jälkeen valit-semnalla onttojen monofilamenttien koko siten, että niiden piiri on suurempi tai yhtäsuuri ympärysmitan kanssa. Kuitenkin varovaisuutta täytyy noudattaa sen varmistamiseksi, että onttojen monofilamenttien massiivisuus on riittävän alhainen, jotta se ei muuta kudoksen geometriaa lämpökäsittelyn jälkeen.

Olemme kokeellisesti määrittäneet, että käytännöllinen paperikoneen kudosten onttojen monofilamenttien massiivisuuden alaraja on noin 50 % ja sitä määrää kaksi odottamatonta tekijää.

1) Ontoilla monofilamenteilla, joiden massiivisuus on alhaisempi kuin 50 %, on taipumus nurjahtaa ja luhistua pikemmin kuin muovautua ja ottaa sen ympärysmitan muoto, johon niiden tulee asettua, jolloin ne osoittautuvat tehottomiksi. Tämä pitää erityisesti paikkansa kun monofilamentin piiri on yhtäsuuri tai suurempi kuin täytettävän tilan ympärysmitta lämpökäsitellyssä kudoksessa.

2) Ontoilla monofilamenteilla, joiden massiivisuus on alle 50 %, on taipumus murtua ja ne helposti vahingoittuvat teollisissa kutomakoneissa.

I ItttMIMil Mil · 9 97740

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on valmistaa kudottu kuivatuskudos käytettäväksi paperin ja sen kaltaisten tuotteiden valmistuksessa; ja kudoksen ilmanläpäisy on sekä alhainen että vakio. Käytännössä tämä tavoite saavutetaan käyttämällä onttoja monofilamentteja, joiden langan paksuus ja massiivisuus on optimi, vähintäänkin osana kudoksen kudelan-koina.

Esillä olevan keksinnön tarkoitus on myös valmistaa spiraali-kudos käytettäväksi paperin ja sen kaltaisten tuotteiden valmistuksessa; ja kudoksen ilmanläpäisy on sekä alhainen, että vakio. Käytännössä tämä tavoite saavutetaan asettamalla onttoja monofilamentteja liitoslankojen väliin näiden kudosten kierukoiden sisään siten eliminoiden erityisesti muovattujen mo-nofilamenttien tarve. Onttojen monofilamenttien muovautuva luonne parantaa niiden retentiota käytettäessä spiraalikudosta paperikoneessa, siten vähentäen kudoksen massiivisten, näihin tiloihin "sullottujen", aiemmin tunnettujen lankojen irtoamisesta johtuvaa vioittumista.

Käyttämällä onttoja monofilamentteja ainakin osana kudelankoja saadaan uusia esillä olevan keksinnön mukaisia kudoksia, joilla on seuraavat edut verrattuna aiemmin tunnettuihin kudoksiin: 1) alempi ilmanläpäisy voidaan saavuttaa säilyttäen kaikki kudoksen monofilamentti-ominaisuudet, mikä johtaa puhtaamman käytön etuihin; 2) kudos sitoo vähemmän kosteutta; 3) yhdenmukaisempi ja tasaisempi ilmanläpäisy kudoksen läpi, koska onttojen monofilamenttien fysikaaliset ominaisuudet ovat vähemmän vaihtelevia kuin kehrättyjen, multifilamentisten tai kerrattujen lankojen ominaisuudet; ja 4) spiraalikudoksen kuteen retentio paperikoneen käyttöolosuhteissa paranee.

Edelleen esillä olevan keksinnön mukaiset uudet kudokset vaativat painon suhteen vähemmän ainetta niiden valmistamiseen 10 97740 verrattuna tunnetuihin kudoksiin, koska ontoissa monofilamen-teissa on vähemmän massaa pituusyksikköä kohden kuin saman halkaisijan massiivimonofilamenteissa. Niiden käyttö on erityisen edullista kun käytetään kalliita polymeerejä.

Lisäksi voidaan paperikonekudosten kudottavuutta parantaa käyttämällä vähintään osana kudelangoista onttoja monofila-mentteja. Koska ontoilla monofilamentei11a on vähemmän massaa kuin vastaavan kokoisilla massiivimonofilamenteilla, on niiden inertia alhaisempi. Tämä vähentää ongelmia, jotka liittyvät suurihalkaisijäisten monofilamenttien kiihdyttämiseen ja jarruttamiseen korkeanopeuksisissa kudontakoneissa, mikä vuorostaan vähentää kudontavirheitä kudoksissa.

Onttojen monofilamenttien käyttö paperinvalmistuskudoksissa niiden ilmanläpäisyn alentamiseksi on tehokasta sekä moniker-ros-, että 1-kerroskudoksissa. Monikerroskudoksessa kudelangat ovat olennaisesti eri kerroksissa tai tasoissa kudoksessa. 1-kerroskudoksessa kudelangat ovat olennaisesti yhdessä yhteisessä tasossa.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti valmistetuissa monikerros-kudoksissa voi olla onttoja monofilamenttteja valitusti asettuneina kudoksen kaikissa kerroksissa, valituissa kerroksissa tai vain yhdessä kerroksessa.

Esillä oleva keksintö kuvataan viittauksin esimerkkeihin, jotka on havainnollistettu liitteinä olevilla piirrustuksilla, joissa:

Kuviossa 1 on läpileikkauskuva aiemmin tunnetusta massiivimonof il amenttisesta monikerroskuivatuskudoksesta, jossa kaikki kudelangat ovat massiivimonofilamentteja;

Kuviossa 2 on läpileikkauskuva kudoksesta, joka on pääasiallisesti identtinen kuviossa 1 esitetyn kudoksen kanssa, mutta missä välikerroksen massiivimonofilamenttikudelangat on korvattu aiemmin tunnetuilla ontoilla monofilamenteilla, joiden : massiivisuus on noin 90 %;

:l iti-» Mth I M M

11 97740

Kuviossa 3 on läpileikkauskuva kuvion 1 kanssa pääosin identtisestä kudoksesta, mutta missä massiivimonofilamentti kudelangat välikerroksessa on korvattu ontoilla monofilamen-teilla, joiden massiivisuus on 45 %;

Kuviossa 4 on läpileikkauskuva kuvion 1 kanssa pääosin identtisestä kudoksesta, mutta missä massiivimonofilamentti kude-langat välikerroksessa on korvattu ontoilla monofilamenteilla, jotka ovat esillä olevan keksinnön mukaisia;

Kuviossa 5 on isometrinen kuva 1-kerroksisesta massiivimonofi-lamenttisesta kuivatuskudoksesta, jossa 50 % kudelangoista on onttoja keksinnön mukaisia monofilamentteja;

Kuviossa 6 on läpileikkauskuva kuvion 5 linjalta I-I;

Kuviossa 7 on läpileikkauskuva kuvion 5 linjalta II-II; Kuviossa 8 on spiraalikudoksen läpileikkauskuva, jossa ontot monofilamentit on asetettu keksinnön mukaisesti; ja Kuviossa 9 on läpileikkauskuva kuvion 8 linjalta III-III.

Viitataan ensiksi kuvioon 1, jossa on esitetty kaaviona massiivimonof ilamenttinen, 4-niitinen, 12-toisto-monikerroskuiva-tuskudosmalli, jota käytetään yleisesti paperiteollisuudessa. Kuviossa 1 on kuvattu läpileikkaus mainitusta kudoksesta lämpökäsittelyn jälkeen. Peräkkäisiä loimilankoja on neljä; 10, 11, 12 ja 13. Kudelangat muodostavat kolme kerrosta. Järjestyksessä kuviossa 1 päällä ovat langat 20, 21, 22, 23 ja 24; keskellä ovat langat 25, 26, 27 ja 28; ja alla ovat langat 30, 31, 32, 33 ja 34. Kudelankojen välikerroksesaa langat 25, 26, 27 ja 28 ovat massiivimonofilametteja, joilla on sama halkaisija kuin muilla langoilla ja ne on asetettu kudokseen sen ilmanläpäisyn laskemiseksi. On tunnettua käyttää muita lankoja tässä välikerroksessa, kuten kehrättyjä, kerrattuja tai moni-filamenttisia lankoja.

Tyypillisen aiemmin tunnetun kudoksen, jolla on kuvion 1 mukainen rakenne, ilmanläpäisy on välillä 152 - 203 cm3/cmJ*s (300 - 400 jalka3/min/jalka2). Kudoksen ilmanläpäisy mitataan menetelmällä ja laskelmilla, jotka on kuvattu "American Society for Testing and Materials":in standardissa ASTM - D - 12 97740 737 - 75. Ilmanläpäisyn arvot, jotka on esitetty jäljessä, on mitattu tämän menetelmän mukaan Frazier-ilmaläpäisymittarilla.

Kuviossa 2 kuvataan kaaviona lämpökäsitelty kuivatuskudos, jonka kudemalli on olennaisesti identtinen kuviossa 1 esitetyn kanssa. Tämä kudos eroaa kuviossa 1 esitetystä kudoksesta siinä, että välikerroksen massiivimonofilamenttien tilalle on asetettu aiemmin tunnetuja onttoja monofilamentteja, joiden massiivisuus on noin 90 %, ja joiden halkaisija on olennaisesti sama kuin massiivikudelangan. Eli kudelangat 1, 2, 3 ja 4, jotka ovat samalla paikalla kuin kudelangat 25, 26, 27 ja 28 kuviossa 1, ovat onttoja monofilamentteja, kuten Goetmann et ai. ovat esittäneet. Vastaavasti läpileikkauskuva näistä hyvin massiivisista langoista osoittaa, että niiden muovautuminen on ollut minimaalista kun ne on kudottu kudokseksi ja sen jälkeen lämpökäsitelty. Näiden aiemmin tunnettujen onttojen monofila-menttien fysikaaliset ominaisuudet ovat niin samanlaiset vastaavan kokoisten massiivimonofilamenttien kanssa, että ilman-läpäisy siinä kudoksessa, jossa ne ovat, ei merkittävästi alennu verrattuna esimerkiksi identtiseen massiivilankaiseen kudokseen, kuten on esitetty kuviossa 1.

Kuviossa 3 kuvataan kaaviona lämpökäsitelty kuivatuskudos, jossa kude on myös pääosin identtinen kuviossa 1 esitetyn kanssa. Massiivimonofilamenttilangat 25, 26, 27 ja 28 kuvion 1 välikerroksessa on nyt korvattu ontoilla monofilamentei11a 5, 6, 7 ja 8, joiden massiivisuus on noin 45 % ja, joiden halkaisija on olennaisesti sama kuin massiivimonofilamenttilankojen. Onton monofilamentin, jonka massiivisuus on 45 %, seinämän paksuus on vain noin 26 % monofilamentin säteestä. Kuviossa 3 kuvataan mikä muovautuminen tapahtuisi näille alhaisen massiivisuuden ontoille monofilamenteille, kun ne asetettaisiin välikerroksen kudelankojen asemiin. Kuten voidaan havaita murskaavat kudontavoimat näiden monofilamenttien suhteellisen ohuet seinämät, eivätkä ne muovaudu halutulla tavalla täyttämään olevia aukkoja. Siten näillä alhaisen massiivisuuden mo- rl IN i ll»«: l't f «t - 1 13 97740 nofilamenteilla ei saavutettu haluttua yhdenmukaista ilmanlä-päisyn alentumisvaikutusta läpi kudoksen.

Kuviossa 4 kuvataan kaaviona esillä olevan keksinnön mukaisesti valmistettu lämpökäsitelty kuivatuskudos, jonka kudemalli on olennaisesti samanlainen kuin kuviossa 1. Ontot monofila-menttilangat 40, 41, 42 ja 43, joiden massiivisuus on noin 73 %, ja joiden halkaisija on noin 40 % suurempi kuin korvattujen massiivi lankojen 25, 26, 27 ja 28 halkaisija kuviossa 1, on asetettu tämän kudoksen välikerrokseen. On havaittavissa, että ontot monofilamentit ovat nyt muovautuneet lämpökäsittelyssä niin, että ne täyttävät kudekäytävän ympärysmitan alentaen siten tehokkasti ilmanläpäisyä verrattuna vastaaviin kudoksiin kuvioissa 1, 2 ja 3.

Kuvioissa 5, 6 ja 7 kuvataan kaaviolla 4-niitinen, 4-toisto-l-kerroksista lämpökäsiteltyä kuivatuskudosta, joka on olennaisesti kuten esitetty US - 5 103 874 ja, joka kudottiin kokeeksi. Kuten näissä kuvioissa näkyy loimilangat on kudottu pareiksi niin, että toinen kustakin loimilankaparista, 50 ja 52, ovat olennaisesti toisen, 51 ja 53 yläpuolella. Kummatkin langat loimilankapareista 50 ja 51 sekä 52 ja 53, kulkevat yhdessä Selmalta puolelta onttoa monof il ament ti kude lank aa 61, 63 ja 65. Lämpökäsittelyssä paksummat, massiivikudelangat 60, 62 ja 64 säilyvät enemmän tai vähemmän suorina, kun taas ohuemmat, ontot kudelangat 61, 63 ja 65 muovautuvat tehokkaammin loimi-lankojen 50 ja 51 sekä 52 ja 53 kulkiessa niiden ympäri kuten kuviossa 7 on esitetty, täyttäen olennaisesti kudekäytävien ympärysmitan alentaen siten kudoksen ilmanläpäisyä. Esillä olevan keksinnön mukaiset ontot monofilamentit ovat erityisen käyttökelpoisia käytettyinä vähintään osana kudelankoja tupla-loimisessa 1-kerroksisissa kudoksissa, kuten on havainnollistettu kuviossa 5.

Kuviossa 6 on läpi leikkauskuva kuvion 5 linjalta I - I.

Kun kukin loimilankapari, 50 ja 51 sekä 52 ja 53, lähestyy • massiivimonofilamenttia 64, niiden kulku eroaa siten, että 14 97740 toinen loimilankaparin lanka, 50 ja 52, kulkee massiivikude-langan 64 ylitse, kun taas toinen loimiparin lanka, 51 ja 53, kulkee alta. Massiivimonofilamnetti 64 ei ole merkittävissä määrin muovautunut lämpökäsittelyn aikana, eikä täytä tehok-kaamin kudekäytävän ympärysmittaa.

Kuviossa 7 on läpi leikkauskuva kuvion 5 linjalta II-II. Kuviolla havainnollistetaan ontossa monofilamentissa, 61, joka on ylisuuri verrattuna massiivikudelankaan, tapahtuvaa muovautumista kun sitä käytetään kudekäytävän täyttämiseen. Havaitaan, että ontto monofilamentti 61 muovautuu kutomisen ja lämpökäsittelyn aikana niin, että se täyttää täydellisemmin kude-käytävän ympärysmitan kuin massiivimonofilamentti.

Taulukossa 1 esitetään vaikutus kudoksen ilmanläpäisyyn käytettäessä onttoja monofilamentteja vähintään osana kudetta sekä moni- että 1-kerroskuivatuskudoksissa vastaten näytteitä 1 ja 2 sekä 3 ja 4.

Kuvioiden 1 ja 4 monikerroskudokset on kummatkin kudottu kokeeksi ja ne on taulukossa vastaavasti numeroitu näytteiksi 1 ja 2. Kummankin näytteen kuteen tiheys on lähes identtinen ja ne lämpökäsiteltiin identtisissä olosuhteissa. Näytteiden 1 ja 2 ero on, että näyte 2 esillä olevan keksinnön mukaisesti sisältää onttoja monofilamentteja kolmasosana kudelankoja. Näytteen 1 0,50 mm:n massiivimonofilamentti-kudelangat korvattiin 0,70 mm:n ontoilla monofilamentei11a, joiden massiivisuus oli 73 %. Verrattaessa näytteitä 1 ja 2 saavutettiin kudoksessa 49 cm3/cm2.s:in (96 jalka3/min/jalka2 :n) ilmanläpäisyn aleneminen korvaamalla kolmasosa massiivikudelangoista esillä olevan keksinnön mukaisilla ontoilla kudelangoilla.

Taulukon 1 arvot näytteille 3 ja 4 saatiin kahdesta 4-niiti-sistä, 4-toisto-l-kerroksisesta kuivatuskudoksesta, jotka ovat olennaisesti kuten on esitetty kuvioissa 5, 6 ja 7 ja, jotka kudottiin kokeeksi. Näytteessä 3 kaikki kudelangat ovat mas-• siivimonofilamentteja, joiden halkaisijat olivat vuoroasemissa 15 97740 0,5 mm ja 0,9 mm. Näytteessä 4 jokaisen näytteen 3 0,5 mm:sen massiivikudelangan korvaa halkaisijaltaan 0,7 mm:nen ontto monofilamentti, jonka massiivisuus oli 73 %. Kummankin näytteen kudostiheys oli oleellisesti sauna ja ne lämpökäsiteltiin identtisissä olosuhteissa. Verrattaessa näytteitä 3 ja 4 saavutettiin kudoksessa 46 cm3/cm2»s:in (90 jalka3/min/jalka2 :n) ilmanläpäisyn aleneminen korvaamalla puolet näytteen 3 massii-vikudelangoista esillä olevän keksinnön mukaisilla ontoilla kudelangoilla, kuten näyteessä 4.

16 97740

Taulukko 1

Onton monofilamentin vaikutus kuivatuskudoksen ilmanlä-päisyyn Näyte 1 Näyte 2

Tiheys (cm.i) (a) 16,9 x 19,6 16,9 x 18,7

Massiivimonofilament in koko (mm) 0,5 0,5

Massiivikudelan- kojen % 100 67

Onton monofilamentin koko (mm) - 0,7

Onttojen kudelankojen % 0 33

Onton kudelangan massiivisuus (%) - 73

Ilmanläpäisy (cm3/cm2-s) (b) 176 127

Kuivatuskudoksien ilmanläpäisyn ero (näyte 1-näyte 2)= 49 cm3/cm2 · s Näyte 3 Näyte 4

Tiheys (cnu) (a) 22,4x7,5 22,8x7,5

Massiivimonofila- mentin koko (mm) 0,9 ja 0,5 0,9

Massiivikudelan- kojen % 100 50

Onton monofilamentin koko (mm) - 0,7

Onttojen kudelanko- jen % 0 50

Onton kudelangan massiivisuus (%) - 73

Ilmanläpäisy (cm3/cm2-s) b 84 38

Kuivatuskudoksien ilmanläpäisyn ero (näyte 3-näyte 4)= 46 cm3/cm2*s.

·» «M f MH I I I M . 4 17 97740 (a) on tiheys = loimilankojen lkm/cm x kutelankojen lkm/cm.

(b) on ilmanläpäisy mitattuna testimenetelmällä ASTM - D - 737 - 75.

Taulukko 1 osoittaa, että samanlaisissa valmistusolosuhteissa ilmanläpäisy laskee olennaisesti, kun käytetään osana koneen poikkisuuntaisia lankoja onttoja kudelankoja, jotka täyttävät täydellisemmin kudekäytävät kuin ne massiivikudelangat, jotka ne korvaavat.

Ontto monofilamentti, jonka koko ja massiivisuus on määritelty esillä olevan keksinnön mukaisesti, korvaa tehokkaasti massii-vimonofilamentin useissa kudosmalleissa. Näin siksi, että ontto monofilamentti on helpommin muovautuva ja täyttää kudoksessa käytettävissä olevan tilan tehokkaammin kuin massiivinen ja suhteellisen mukautumaton monofilamentti. Tälläinen muovautuminen aikaansaa kudoksessa alhaisemman ilmanläpäisyn kuin vastaavassa kudoksessa, jossa on, joko massiivimonofilamentteja samoissa asemissa ja, joka on valmistettu vastaavissa olosuhteissa, tai, jossa on onttoja monofilamentteja, joidenka koko ja massiivisuus eivät ole esillä olevan keksinnön mukaisia.

Kaikki massiivimonofilamenttikudelangat kudotussa kudoksessa voidaan korvata ontoilla monofilamentei11a. Taulukossa 2 on esitetty arvoja, jotka on saatu korvaamalla kaikki massiivi-monofilamenttikudelangat monikerroskudoksessa hieman suuremmilla ontoilla monofilamentei11a. Kummankin kudotun näytteen tiheys on lähes identtinen ja ne lämpökäsiteltyin samoissa olosuhteissa. Näytteessä 6 ontot 0,55 mm:n monofilamentit korvaavat kaikki näytteen 5 massiiviset 0,40 mm:n monofilamentit. Kudoksen ilmanläpäisyn lasku on noin 23 cm3/cmJ-s:a (45 jalka' 3/min/jalka2:a) näytteessä 6 verrattuna näytteeseen 5.

18 97740

Taulukko 2

Kaikkien massiivimonofilamenttien korvaamisen ontoilla monofi- lamenteilla aiheuttama vaikutus kudoksen ilmanlä- päisyyn Näyte 5 Näyte 6

Tiheys (cm1) 20,3 x 21,1 20,3 x 17,7

Massi ivimonof i1a- mentin koko (mm) 0,40

Massiivikudelankojen % 100 0

Onton monofilamentin koko (mm) - 0,55

Onttojen kudelankojen % 0 100

Onton kudelangan massiivisuus (%) - 73

Ilmaniäpäisy (cm3/cm2*s) b 66 43 , Ilmaniäpäisyn ero (näyte 5 - näyte 6) =23 cm3/cm2-s.

Kuviot 8 ja 9 kuvaavat kaaviona spiraalikudosta, jossa ontot monofilamentit on asetettu kierukoiden sisään ja liitoslanko-jen väliin. Tämän muotoisessa kuivatuskudoksessa limittäiset kierukat, kuten 70, 71 ja 72, joissa kierukoiden akseli on kudesuunnassa, on liitetty yhteen liitoslangoilla, kuten 73 ja 74, jotka ovat myös kudesuunnassa. Tässä esimerkissä kierukat ottavat litistetyn, hieman ovaalin, muodon lämpökäsittelyn jälkeen, kuten on esitetty kuviossa 8. Kierukan sisäisen tyhjän tilan pienemmän lävistäjän pituutta merkitään h:11a.

Tälläisen kudoksen kierukoiden viereisten alueiden välinen sisäinen ontelotilavuus, kuten 75 ja 76, on vapaata tilaa, ja •I im i itu i m a» t , i 19 97740 vaikuttaa suoraan kudoksen i1maniäpäisyyn. Kuten kuviossa 8 on esitetty, ontto monofilamentti, kuten 77, 78 ja 79, jonka ul-kohalkaisija on suurempi tai yhtäsuuri kuin lämpökäsittelyn jälkeen kierukan pienemmän lävistäjän pituus h, on asetettu liittyneiden kierukoiden keskelle kudosta valmistettaessa. Kun kudos lämpökäsiteliään lyhenee kierukan pienemmän lävistäjän pituus h ja ontto monofilamentti muovautuu jonkin verran ovaaliksi muodoltaan, tehokkasti täyttäen kierukan sisäisen ontelon tilavuuden, kuten on esitetty 78, laskien siten kudoksen ilmanläpäisyä.

Olemme havainneet, että ontot monofilamentit on tässä asemassaan tehokkaimpia kun niiden ulkohalkaisija ennen lämpökäsittelyä on suurempi tai yhtäsuuri kuin sen lämpökäsitellyn kierukan pienemmän lävistäjän pituus h, johon ne on asetettu. Tämä aiheuttaa monofilamenttien muovautumisen lämpökäsittelyn aikana, mikä pitää ne paikallaan ja estää lankojen irtoamisen kudoksesta sen paperikoneessa käyttöiän aikana. Tämä onton monofilamentin muovautuminen spiraalikudoksessa voidaan nähdä läpileikkauksessa, joka on spiraalin akselin kanssa yhdensuuntainen, kuten on esitetty kuviossa 9.

Kuten aiemmin on mainittu, on esillä olevan keksinnön mukainen käyttökelpoinen onton monofilamentin massiivisuus alueella noin 50 - 80 %, edullisesti se on noin 55 - 78 % ja edullisimmin se on noin 60 - 75 %. Olemme havainneet, että tämä massii-visuusalue on kriittinen myös spiraalikudoksille, koska se antaa ontoille monofilamenteilie: a) riittävän jäykkyyden, jotta ne voidaan asettaa kierukkaan ja liitoslankojen väliin spiraalikudoksen valmistamiseen tunnetuilla menetelmillä, ja b) riittävän muovautuvuuden, jotta ne muovautuvat jatkokäsittelyn aikana täyttääkseen välitilat kierukoiden sisällä ja liitoslankojen välissä; tämä muovautuvuus on kriittinen tekijä kudoksen ilmaniäpäisyn alentamisessa.

20 97740

Taulukossa 3 esitetään arvoja, jotka koskevat spiraalikudok-sia, jotka on muodostettu käyttäen kierukoita, jotka on tehty kokonaan PET:stä ja, joissa sekä massiiviset että ontot mono-filamentit, jotka on myös tehty PETrstä, on asetettu kierukoiden sisään ja liitoslankojen väliin. Kaikki näytteet valmistettiin ja lämpökäsiteltiin identtisissä olosuhteissa. Näytteessä A ei ole tähän asemaan asetettuja lankoja ja se on sen vuoksi kontrollinäyte. Niin kutsutut "koiran luun" muotoiset massiivimonofilamentit on asetettu tähän samaan asemaan näytteessä B. Näytteissä C-F on onttoja monofilamentteja, joiden halkaisijat kasvavat progressiivisesti ja massiivisuus vaihte-lee ja, jotka on asetettu kierukoiden sisään ja liitoslankojen väliin. Spiraalien lukumäärä koneen poikkisuunnassa senttiä kohden (spiraaliluku), liitoslankojen lukumäärä koneen suunnassa (lankaluku) ja liitoslangan halkaisija ovat samat kaikille näytteille.

Kuten voidaan nähdä taulukosta 3, saavutetaan merkittävä vähennys kudoksen ilmaniäpäisyssä asettamalla kierukoiden sisäisiin tiloihin ja loimilankojen väliin onttoja monofilamentte-ja, joiden halkaisija ennen lämpökäsittelyä on noin 1,8 - 2,1 mm. Taulukossa 3 alin rivi, jonka nimi on "ilmanläpäisyn nettomuutos", osoittaa kunkin näytteen ilmanläpäisyn nettomuutoksen suhteessa kontrollinäytteeseen A. Esimerkiksi näytteen C ilmanläpäisy on alentunut 252 cm3/cm2 sek:ia (495 jalka3/min/jalka2:a) suhteessa kontrollinäytteeseen asettamalla 1,8 mm:n onttoja monofilamentteja. Vastaavasti näytteiden D ja E ilmanläpäisy on alentunut 276 cm3/cm2 sek:ia (542 jalka3/min/-jalka2:a) ja vastaavasti 312 cm3/cm2 sek:ia (613 jalka3/min/-jalka2:a) asettamalla halkaisijaltaan 1,9 mm:n ja vastaavasti 2,0 mm:n onttoja monofilamentteja. Ilmanläpäisyn nettomuutos 332 cm3/cm2 sek:ia (652 jalka3/min/jalka2:a) saavutetaan suhteessa kontrollinäytteeseen, kun samaan asemaan asetetaan suurempi, halkaisijaltaan 2,1 mm:n ontto monofilamentti, kuten näyteessä F.

21 97740

Taulukko 3

Onttojen PETistä tehtyjen monofilamenttien asettamisen vaikutus spiraalikudoksen ilmanläpäisyyn Näyte

Parametri A B C D E F

Spiraaliluku (cm-1) 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5

Liitoslankaluku (cm”1) 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4

Liitoslangan halkaisija (mm) 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70

Asetetun monofila- mentin koko (mm) - 0,45x 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2

Asetettujen kudelan- kojen massiivisuus % - 100 63,4 74,2 65,9 66,5

Kudoksen ilman- läpäisy (cm3/cm2*s) 432 196 180 156 120 100

Kudoksen ilmanlä-päisyn nettomuutos (cm3/cm2s) 0 236 252 276 312 332

Taulukossa 3 esitetyt luvut osoittavat, että yleensä kun läm-pökäsittelemätön onton monofilamentin massiivisuus ja halkaisija lisääntyvät yhdessä, laskevat lämpökäsitellyn kudoksen ilmanläpäisyarvot. Olemme havainneet, että onton monofilamen-tin massiivisuuden optimiarvo on noin 50 - 80 %, massiivisuuk-sien noin 55 - 78 % ollessa tehokkaampia ja massiivisuuksien 60 - 75 % ollessa tehokkaimpia. Olemme myös havainneet, että asetetun onton monofilamentin tehokas halkaisija ennen lämpökäsittelyä on sen lämpökäsitellyn kierukan, johon se on asetettu, pienemmän lävistäjän pituuden h funktio, ja tämän halkaisijan pitäisi olla yhtäsuuri kuin, ja edullisesti suurempi kuin lämpökäsitellyn kierukan pienemmän lävistäjän pituus h.

Taulukossa 4 esitetään arvoja, jotka koskevat PET-spiraaliku-doksia, joihin on asetettu onttoja monofilamentteja, jotka on tehty polybutyleenitereftalaatista (PBT) tai 10 % HYTREL ® % 22 97740 sekoituksesta PET:ssa, kierukoiden sisäisiin tiloihin ja lii-toslankojen väliin. Kudosnäytteet G ja H sisältävät PBT:stä tehtyjä onttoja monofilamentteja ja näytteet J, K ja L sisältävät onttoja monofilamentteja, jotka on ekstruoitu 10 % HYT-REL:n ® sekoituksesta PET:ssä. Esitetyt luvut on saatu kudos-näytemalleilla, jotka ovat olennaisesti identtiset taulukossa 3 käytettyjen kanssa, ja kaikki valmistettiin ja lämpökäsitel-tiin identtisissä olosuhteissa. Kaikki ilmanläpäisyn nettomuutokset ovat suhteessa kontrollinäytteeseen A, joka on sama kuin taulukossa 3. HYTREL ® on DuPont:in rekisteröity tavaramerkki ja se on polyesterielastomeeri.

Taulukko 4

Onttojen PBT:stä tai 10 % HYTREL:stä PET:ssa tehtyjen monofi-lamenttien asettamisen vaikutus spiraalikudoksen ilmanlä-päisyyn Näyte

Parametri A G H J K L

Spiraaliluku (cm-1) 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5

Liitoslankaluku (cm-1) 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4 2,4

Liitoslangan halkaisija (mm) 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70

Asetetun monofila- mentin koko (mm) - 2,0 2,1 1,7 1,9 2,0

Asetettujen kudelan- kojen massiivisuus % - 56,3 60,4 71,9 72,6 72,0

Kudoksen ilman- läpäisy (cm3/cm2-s) 432 199 140 269 232 156

Kudoksen ilmanläpäisyn nettomuutos (cm3/cm2 * S) 0 233 292 163 200 276

Taulukossa 4 esitetyt luvut osoittavat, että näytteiden G ja H

w ontot PBT-monofilamentit ja näytteiden J, K ja L ontot langat, jotka oli tehty 10 % HYTREL:stä PET:ssä, olivat tehokkaita lämpökäsittelyn jälkeen alentamaan kudoksen ilmanläpäisyä. Taulukko 4 osoittaa, että on mahdollista saavuttaa kudoksen

ia m ti i't tM

23 97740 ilmanläpäisyn nettovähennys, joka on vastaava kuin käytettäessä onttoja PET-monofilamentteja, käyttämällä muita polymeerejä vastaavissa valmistusolosuhteissa. Taulukoissa 3 ja 4 esitetyt tiedot osoittavat, että ontot PET:stä tehdyt monofilamentit ovat tehokkaimpia alentamaan spiraalikudoksen ilmanläpäisyä, kun taas 10 % HYTREL ® polymeerisekoitus PETissä on vähemmän tehokas ja PBT on testatuista polymeereistä vähiten tehokas.

Vaikka sen polymeerin valinnalla, josta ontot monofilamentit on tehty, on vaikutus lankojen tehokkuuteen alentaa kudoksen ilmanläpäisyä, olemme havainneet, että lankojen massiivisuuden muuttaminen on tehokkain tapa alentaa kudoksen ilmanläpäisyä. Voidaan löytää muita termoplastisia polymeerejä kuin PET, PBT ja niiden sekoitukset, joista saadaan onttoja monofilamentteja, joidenka fysikaaliset ominaisuudet ja piirteet tekevät niistä edullisia käytettäväksi esillä olevan keksinnön mukaisissa kudoksissa. Polyfenyleenisulfidi (PPS) ja polyeetteri-eetteriketoni (PEEK) ovat esimerkkejä tälläisistä polymeerei-tä, mutta keksintö ei rajoitu edellä mainittuihin polymeereihin. Tähän astisissa kokeissa ja kenttäkokeissa olemme ha-vain-neet, että PET on tehokas polymeeri näihin tarkoituksiin.

Kuten aiemmin on esitetty, on kudotuissa kudoksissa käytettävien onttojen monofilamenttien käyttökelpoinen halkaisija yleensä alueella noin 0,25 - 1,2 mm, kun taas spiraalikudok-sissa käytetään lankoja, joidenka halkaisija on noin 0,5 - 2,1 mm. Tietyn sovellutuksen tehokkain langan halkaisija on kudoksessa olevan tilan funktio; kudotussa kudoksessa langan piiri on ihanteellisesti suurempi tai yhtäsuuri kuin sen lämpökäsitellyn kudoksen kudekäytävän ympärysmitta, johon se asetetaan, kun taas spiraalikudoksessa langan halkaisija on ihanteellisesti suurempi kuin lämpökäsitellyn spiraalin pienemmän lävistä jän sisäpituus.

Merkittävän osan kuivatuskudoksien valmistamisen kustannuksista muodostaa käytetyn raaka-aineen kustannus. Korvaamalla kui-vatuskudoksessa ainakin osa massiivimonofilamenttilangoista 24 97740 ontoilla monofilamenteilla, joilla on sama halkaisija, voidaan alentaa kudoksen pinta-alayksikölle käytetyn raaka-aineen massaa, jolloin saavutetaan säästö raaka-ainekustannuksissa. Tämä on erityisen tärkeätä kun monofilamenttien valmistamiseen käytetään kalliita polymeerejä, kuten PPS:a ja PEEK:a.

Kuivatuskudosten valmistamiseen käytetään leveitä teollisuus-kutomakoneita, joiden leveys voi olla 15 m. Vaatimus kulkea tälläiset etäisyydet minimiajassa sukkulassa, joka vie kude-langat, merkitsee sekä sukkulalle, että langalle, kutomakoneen kummallakin puolella suuria kiihdytys- ja jarrutusarvoja. Ku-delangat, joita käytetään uudenaikaisissa kuivatuskudosmal-leissa, erityisesti yksikerrosmalleissa, voivat olla suhteellisen massiivisia (noin 0,7 - 1,2 mm halkaisijaltaan). Näiden paksujen lankojen kiihdyttämiseen ja jarruttamiseen liittyvät hitausvaikutukset voivat aiheuttaa vaikeuksia kudottaessa, mikä ilmenee kudoksen vaurioina ja alentuneena tuotantona.

Esimerkiksi monofilamentti voi pudota sukkulasta kiihdytyksessä ja siten olla kulkematta läpi koneen koko leveyttä, aiheuttaen vian kudoksessa, jota kutsutaan "pudonnut kude". Jarrutettaessa sukkulaa koneen vastakkaisella puolella, voi monofi-lamentti jatkaa kulkuaan koneen poikkisuunnassa sukkulan pysähtymisen jälkeen, aiheuttaen siten monofilamentin pituuden, joka on suurempi kuin koneen leveys. Venytyksessä monofilamen-tin ylimääräinen pituus jää kudokseen aiheuttaen vian, jota kutsutaan "tupla kuteeksi". Yksi keino tällaisten hitausvaiku-tusten aiheuttamien vikojen vähentämiseksi on vähentää kude-lankana käytetyn massiivimonofilamentin massaa korvaamalla se ontolla monofilamentilla, jolla on olennaisesti sama halkaisija.

Muita keksinnön suoritusmuotoja voidaan tehdä käyttäen edellä kuvattuja periaatteita. Tiettyjä suoritusmuotoja ei tule pitää keksintöä rajaavina.

* m i nm iit w»

Claims (5)

25 97740

1. Paperikoneissa ja vastaavissa koneissa käytettävä kudos, jossa vähintään osa kudelangoista on onttoja termoplastisia polymeerimonofilamentteja (40-43; 61, 63, 65), tunnettu siitä, että onttojen termoplastisten polymeerimonofilamenttien kiinteys niiden muovautumattomalla poikkileikkauspinta-alalla on noin 50-80 % ja että kudos on lämpökäsitelty ja onttojen mono-filamenttien ympärysmitta on suurempi tai yhtä suuri kuin sen kudekäytävän ympärysmitta, johon ne asettuvat kudoksen lämpökäsittelyn jälkeen.

2. Patenttivaatimuksen l mukainen kudos, tunnettu siitä, että kudos on kudottu, lämpökäsitelty kudos.

3. Paperikoneissa ja vastaavissa koneissa käytettävä spiraali- kudos, jossa on useita kierukoita (70, 71, 72) , jotka ovat liitoslangan (73, 74) yhteenliittämiä ja joiden kierukoiden sisällä ja liitoslankojen välissä on onttoja monofilamenttisiä kudesäikeitä (77, 78, 79), tunnettu siitä, että onttojen monofilament tisäikeiden (77, 78, 79) kiinteys niiden muovautumat-tomalla poikkileikkauspinta-alalla on noin 50-80 %, että kudos on lämpökäsitelty ja onttojen monofilamenttien halkaisija on suurempi kuin lämpökäsitellyssä kudoksessa olevan kierukan pienemmän akselin sisäpituus ja että kierukat muovaavat onttoja monofilamentteja kudoksen lämpökäsittelyn seurauksena.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen kudos, tunnettu siitä, että kiinteys ennen lämpökäsittelyä on noin 55-78 %.

5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen kudos, tunnettu siitä, että kiinteys ennen lämpökäsittelyä on noin 60-75 %. 26 97740