NL8200251A - Geweven droogvilt voor een papiermachine, alsmede werkwijze voor het stabiliseren van het weefsels daarvan. - Google Patents

Description

% N/30.474-St/id 5

Geweven droogvilt voor een papiermachine, alsmede werkwijze voor het stabiliseren van het weefsel daarvan.

De uitvinding betreft een geweven droogviltdoek voor gebruik als droogvilt in een papiermachine, en tevens een werkwijze voor het stabiliseren van zulk een droogviltdoek.

5 Droogvilten en viltdoeken geschikt voor het vervaardigen van droogbanden voor gebruik in de droogsectie van een papiermachine zijn in vele soorten bekend. Ondanks de vele verschillende doekmaterialen, die beschikbaar zijn, is geen van deze materialen als droogvilt 10 ideaal gebleken, in het bijzonder als gevolg van een onvoldoende vormstabiliteit.

Een in de droogsectie van papiermachines veel gebruikte droogband wordt wel aangeduid als een "zeef" en wordt vervaardigd door synthetische monofilamen-15 ten of getwiste multifilamenten tot een open weefsel samen te weven. Ofschoon deze zeefdoeken niet aan enige volbewerr. king worden onderworpen en derhalve geen "vilten" in de oorspronkelijke betekenis van dit woord zijn, staan deze zeefdoeken ook als "droogvilten" bekend. De daaruit vervaar-20 digde eindloze banden zijn in het algemeen plat geweven, waarna de einden daarvan tot de eindloze band zijn verbonden. Het toegepaste weefsel kan bijvoorbeeld een twee- of drielaagsweefsel van synthetische garens, zoals multifila-ment-, gesponnen of monofilament-garens, zijn.

25 Het zal duidelijk zijn, dat een "droog viltdoek" van het zeeftype een relatief open constructie is, hetgeen leidt tot een relatief hoge permeabiliteit van het doek, d.w.z. een luchtdoorlaatbaarheid in de orde van 3 2 circa 2100 tot 21000 cm per minuut per cm bij een druk van 30 125 Pa. Dergelijke weefsels maken het mogelijk dat tijdens de werking van de papiermachine damp vrij door het doek passeert. Deze hoge mate van openheid van het doek heeft bepaalde nadelen. Zo missen dergelijke doeken een grote mate van vormstabiliteit in het gebruik, in het bijzonder 35 in de dwarsrichting van de machine (in de langsrichting . van de machine wordt de droogband onder spanning gehouden).

8200251 * τ -2-

De uitvinding beoogt een droogviltdoek te verschaffen, dat een aantal van de problemen, die zich bij de bekende droogviltdoeken in het bijzonder van het zeef-type voordoen, te ondervangen.

5 Het geweven droogviltdoek volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het doekweefsel in de dwars-richting van de machine lopende, door verwarming week gemaakte garens van een synthetisch thermoplastisch polymeerhars bevat.

10 Het droogviltdoek volgens de uitvin ding kan worden vervaardigd met een binnen een breed gebied variërende permeabiliteit, bijvoorbeeld gelegen tussen 900 3 2 en 21000 cm per minuut per cm doekoppervlak bij een druk van 125 Pa. Echter ook bij een hoge permeabiliteit heeft het 15 doek tijdens het gebruik een hoge vormstabiliteit. Het droogviltdoek volgens de uitvinding kan daardoor met voordeel worden gebruikt voor de fabricage van "droogvilten" voor papiermachines.

Het droogviltdoek volgens de uitvin-20 ^ ding werkt de absorptie van water tegen en biedt een gemakkelijke doorgang aan de van het te drogen papiervel afkomstige waterdamp, waardoor de droogsnelheid wordt vergroot.

De openheid van het doek verhindert ook, dat de holten in het weefsel met van het papiervel afkomstige afvaldeeltjes 25 worden verstopt.

Zoals hieronder nog zal worden beschreven, betreft de uitvinding tevens een werkwijze voor het stabiliseren van droogvilten en droogbanden, die uit de gestabiliseerde droogviltdoeken zijn vervaardigd.

30 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoerings-voorbeeld.

Fig. 1 is een langsdoorsnede gezien in de langsrichting van de machine van het droogviltdoek na 35 het weven daarvan; fig. 2 is op grotere schaal een dergelijke doorsnede als fig. 1 na de warmte-harding van het doek; fig. 3 is een doorsnede volgens de 40 lijn III-III van fig. 2; 8200251 -3- fig. 4 toont op grotere schaal een deel van het doek van fig. 3; en fig. 5 is een perspectivisch aanzicht van een droogband vervaardigd uit het droogviltdoek volgens 5 de uitvinding.

Een droogviltdoek van de onderhavige soort bestaat in het algemeen uit een weefsel van kettingen inslaggarens. De garens kunnen monofilamenten of multi-filamenten zijn ofwel uit stapelweefseis zijn gesponnen.

10 Het doek kan zijn vervaardigd als een eenvoudig éénlaags-weefsel of als een complex meerlaagsweefsel, afhankelijk van de gewenste eigenschappen.

Het doek 10 van fig. 1 bevat een aan- / tal dwarsdraden 12, die in een bovenste laag A en een onder-15 ste laag B liggen. De lagen A en B lopen evenwijdig aan het breedtevlak van het doek 10 (dwars op de bewegingsrichting van het vilt door de machine als aangeduid door de pijl M.D. van fig. 1). De dwarsdraden 2 en de lagen A en B zijn door daarmee verweven langsdraden 14 verbonden. De draden 12 en 20 14 kunnen monofilamentgarens, multifilamentgarens of ge sponnen garens van elke geschikte gebruikelijke denier zijn. Voor een droogvilt worden bij voorkeur monofilamentgarens van lage absorptie gebruikt. Voorbeelden van geschikte garens 12, 14 zijn monofilamentgarens van polyester, polyamide, 25 polyaramide, polyalkeen en dergelijke, die niet veel‘vocht absorberen. De monofilamenten hebben bij voorkeur een dikte van circa 0,2 mm tot 1 mm ter vergroting van de stabiliteit en de structurele samenhang van het weefsel.

Uit fig. 1 blijkt, dat tussen de lagen 30 A en B een aantal tussenruimten of holten 16 optreden, die naburige dwarsdraden 12 in bepaalde, over de lengte van de draden verdeeld liggende punten van elkaar scheidt. Deze holten vormen open gebieden in het inwendige van het doek 10, die een vrije doorstroming van lucht door het doek mogelijk 35 maken en die ten dele de oorzaak zijn van de hoge permeabiliteit van dergelijke droogviltdoeken van het zeeftype. In het doek 10 zijn deze holten 16 ten dele gevuld met toegevoegde inslagdraden 18, die als vuldraden dienen en evenwijdig aan de dwarsdraden 12 door het breedtevlak van het 8200251 .-4- ¥ doek 10 lopen. De aard van de inslagvuldraden 18 is kritisch en de dikte van deze draden is zo gekozen, dat zij de holten 16 ten dele opvullen zonder de dikte van het doek 10 te vergroten of de lege ruimte van deze holten 16 geheel 5 af te sluiten. Voorbeelden van garens, die voor de vuldra-den 18 kunnen worden gebruikt zijn monofilamentgarens, gesponnen garens en multifilamentgarens van synthetische, thermoplastische polymeren, bijvoorbeeld mono- en multifila-menten van polyalkenen zoals polypropeen, polyetheen en der-10 gelijke. Wezenlijk voor de uitvinding is, dat de vuldraden 18 bestaan uit een thermoplastisch polymeer harsmateriaal, waarvan het verwekingspunt aanmerkelijk lager ligt dan dat van de draden 12 en 14. De reden van deze eis zal uit het onderstaande blijken. De draden 18 zijn bij voorkeur gespon-15 nen draden van textielvezels van polypropeen.

Het doek 10 kan met conventionele weeftechnieken zijn geweven.

Na het weven van het doek 10 ondergaat het een warmte-harding om het doek te stabiliseren en de 20 draden in hun gewenste relatieve standen te trekken. De langsdraden 14 worden ten opzichte van de buitenvlakken van het doek 10 binnenwaarts getrokken, waardoor de draden 12 en 18 in enige mate worden samengedrukt. De mate van warmte - harding, die nodig is om de gewenste structuur van 25 het doek 10 te verkrijgen, hangt uiteraard af van de eigenschappen van de draden 12, 14 en 18. De toegepaste temperatuur moet in een gebied liggen, dat lager is dan het smeltpunt van de draden 12, 14, maar hoger is dan het verwekingspunt van de draden 18. Tijdens de warmte-harding 30 smelten derhalve de draden 12, 14 niet en worden ook niet merkbaar weker, terwijl dit voor de draden 18 wel het geval is. Bij het verweken ontspannen zich de polymere ketens en de draden vormen zich naar de configuratie van het betrokken weefsel. Bij afkoeling van het warmte-geharde doek 10 35 tot onder het verwekingspunt van de draden 18 stollen de draden weer in het weefsel, waarbij zij in hun nieuwe standen worden gestabiliseerd. Als het bij voorkeur toegepaste gesponnen polypropeen het polymere bestanddeel van de draden 18 vormt, smelten de vezels bij de warmte-harding en 8200251 -5- * krijgen na hernieuwde stolling de draden 18 het uiterlijk van ingeweven monofilamenten. De na de stolling gevormde draden 18 nemen ook minder vocht op dan de oorspronkelijke gesponnen draden 18. Fig. 2 is een dergelijke doorsnede als 5 fig. 1, maar na de warmte-harding van het doek 10. In fig. 2 is te zien, dat de draden 18 veranderd zijn en het uiterlijk van monofilamenten hebben aangenomen; zie ook de doorsnede van fig. 3.

Fig. 4 is op vergrote schaal een aan-10 zicht van een deel van een draad 18 na plaatsgevonden warmtebehandeling. Uit deze fig. blijkt, dat de draad 18 als gevolg van zijn smelting en daarop volgende stolling door de langsdraden 14 in het weefsel op zijn plaats wordt vastgehouden. Door deze "vergrendeling" wordt het doek 10 in de 15 dwarsrichting van de machine (zie de pijl C.D. in fig. 3) gestabiliseerd. De neiging van het doek om in deze dwarsrichting instabiel te zijn wordt hierdoor onderdrukt. Optimale tijden, temperaturen en spanningen, waaraan het doek tijdens de warmte-harding wordt onderworpen, kunnen door 20 de deskundige voor de verschillende garenmaterialen door proefnemingen worden bepaald. In het algemeen zal men de warmte-harding uitvoeren bij temperaturen tussen 93° C en 193° C gedurende 15 tot 60 min. De doeken volgens de uitvinding kunnen plat worden geweven en de einden daarvan 25 kunnen op conventionele wijze worden verbonden, zoals voor de vervaardiging van droogbanden 5 gebruikelijk is (zie fig. 5). De aldus gevormde eindloze banden kunnen worden gebruikt als droogvilten in de droogsectie van een papiermachine .

30 Het onderstaande voorbeeld beschrijft een gunstig gebleken werkwijze voor het vervaardigen van een droogviltdoek volgens de uitvinding.

De permeabiliteit werd bepaald met een luchtdoorlaatbaarheidsmeter van het Frazier-type, ver-35 vaardigd door de United States Testing Company. De meetresultaten van dit instrument worden gegeven in eenheden die een bepaalde luchthoeveelheid aangeven, welke door een oppervlak van bepaalde grootte van het doek bij een bepaal- 3 de druk passeert.(in het onderstaande aangegeven met cm 8200251 * t 2 -6- per minuut per cm bij 125 Pa).

Voorbeeld

Uitgegaan wordt van een hoeveelheid monofilamentgaren van polyester met een dikte van 0,5 mm 5 en een smeltpunt van 250° C, en van een hoeveelheid monofilamentgaren van polyamide (nylon) met een dikte van 0,53 mm en een smeltpunt van 215°-221° C. Voorts staat een hoeveelheid gesponnen garens ter beschikking met een gewicht van 36 gram per 100 m en bestaande uit vezels van polypro-10 peen (smeltpunt 160°-177° C; wordt week bij 140°-160° C).

De dichtheid van de ketting van monofilamentgaren van polyester in het produkt bedraagt 32 draden per cm. Het aantal inslagdraden van polyester in het produkt is 7,2 monofilamenten en 3,3 gesponnen draden (vul-15 draden) van polypropeen op een totaal van 10,5 inslagdraden per cm.

Het gevormde weefsel wordt op conventionele wijze afgewerkt, dus door warmte-harding onder spanning bij een temperatuur van 193° C gedurende 15 min.

20 ter verkrijging van de gewenste goede loopeigenschappen en vormstabiliteit.

Het vervaardigde doek wordt aan beproevingen onderworpen en blijkt de volgende fysische eigenschappen te hebben, vergeleken bij de eigenschappen van 25 hetzelfde doek voor de warmte-harding daarvan: voor warmte-harding na warmte-harding 3 3

Permeabiliteit 2290 cm /min. 6410 cm /min

Vormstabiliteit 3.0% rek bij een 0.2% rek bij een trekkracht van trekkracht van 30 2,25 kg langs de 2,25 kg langs de diagonaal diagonaal

Uit het doek wordt een eindloos droog-vilt vervaardigd. Bij montage op een papiermachine als droog-vilt geeft het doek goede resultaten. De band loopt goed in 35 zijn baan, kan gemakkelijk worden geleid en heeft een lange levensduur zelfs na blootstelling aan temperaturen van circa 121° C.

De vilten volgens de uitvinding kunnen op elke geschikte bekende manier worden afgewerkt, bijvoor- 8200251 -7- i: beeld door chemische behandelingen ter verkrijging van bepaalde eigenschappen met betrekking tot een goede loop van de band, een goede slijtvastheid en een bestendigheid tegen chemische invloeden.

8200251

Claims (5)

1. Droogviltdoek voor een papiermachine, bestaande uit geweven textielgarens, met het kenmerk, dat het doekweefsel in de dwarsrichting van de machine lopende, door verwarming week gemaakte garens van een synthetisch thermoplastisch polymeerhars bevat.

2. Droogviltdoek volgens.conclusie 1, met het kenmerk, dat de genoemde garens vuldra-den vormen.

3. Droogviltdoek volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt door een aantal dwarsdraden, die 10 in een aantal afzonderlijke in vlakken evenwijdig aan het breedtevlak van het doek lopende lagen liggen, en door een aantal met de dwarsdraden verweven langsdraden, die de lagen 'van de dwarsdraden verbinden ter vorming van een meervoudig gelaagd textielweefsel, waarbij de dwars- en langs-15 draden synthetische monofilamenten zijn en de dwarsdraden in een bepaalde laag van de naastliggende dwarsdraden in de aangrenzende laag in over hun lengte verdeelde punten door in het doekweefsel liggende holten zijn gescheiden, en waarbij een aantal vuldraden althans nagenoeg evenwijdig aan de 20 dwarsdraden tussen de dwarsdraadlagen loopt en een deel van de holten tussen de dwarsdraadlagen gedeeltelijk opvult, welke vuldraden door verwarming week zijn gemaakt en in situ weer zijn gestold.

4. Eindloze droogband vervaardigd 25 uit het droogviltdoek volgens conclusie 1, 2 of 3.

5. Werkwijze voor het stabiliseren van een droogviltdoek volgens één der conclusies 1-3, welk doek bestaat uit samengeweven eerste draden van een synthetisch polymeerhars met een bepaald smeltpunt, met. 30 het kenmerk, dat in het doek tweede draden van een synthetisch thermoplastisch polymeerhars worden ingeweven, die een verwekingspunt hebben, dat lager ligt dan het genoemde smeltpunt, en dat het gevormde weefseldoek aan een warmte-harding wordt onderworpen, onder omstandigheden, 35 waarin de tweede thermoplastische draden week worden en 8200251 -9- - - * zich aan het weefsel aanpassen, terwijl de eerste draden ongesmolten blijven. 8200251