NO320233B1 - Pregningsbelte for en papirmaskin - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et pregningsbelte for en papirmaskin, innrettet til å forløpe gjennom en presseksjon i papirmaskinen sammen med en fiberbane og frembringe en pregning i denne i presseksjonen, og overføring av den pregede fiberbane fra presseksjonen direkte til og gjennom en overføringsinnretning i papirmaskinens tørkeseksjon.

Tysk patentpublikasjon DE-195 48 747 omfatter en papirmaskin for fremstilling av krepp-papir, og som omfatter en presse med en sko-pressvalse, en motvalse og en sugevalse, idet motvalsen danner en første pressnip med sugevalsen og en andre utvidet pressnip med sko-pressvalsen. En filt forløper gjennom de to pressniper sammen med papirbanen og bringer så papirbanen med seg til en Yankee-sylinder som papi:rbanen overføres til når filten og papirbanen passerer rundt en overføringsvalse som danner en ikke-kompressnip med Yankee-sylinderen. Sugesoner for avvanning av filten er anordnet før og etter den første pressnip, idet sugesonen før pressnipen er lokalisert inne i sugevalsen mens sugesonen etter pressnipen er lokalisert i en sidesløyfe, hvori filten forløper alene for igjen å møte papirbanen ved inngangen til den andre pressnip. En slik papirmaskin er uegnet siden papirbanen fuktes på nytt av den fuktige filt før den når frem til Yankee-sylinderen.

US-A-5.393.384 omtaler en papirmaskin for fremstilling av en mykpapirbane, som i utførelsen ifølge fig. 6 omfatter et ikke-kompressibelt, vannimpermeabelt belte hvis underside leder en papirhane gjennom en sko-pressnip og derifra til en Yankee-sylinder via en overføringsvalse som danner en nip med Yankee-sylinderen. Dette impermeable beltet har en slett banebærende overflate som gjør at det dannes en adhesiv vannfilm derpå etterhvert som beltet passerer gjennom pressnipen sammen med en pressfilt som har en ikke-slett overflate i kontakt med papirbanen. Som kjent har en Yankee-sylinder en slett overflate siden både Yankee-sylinderen og det impermeable beltet har slette overflater som papirbanen er tiltenkt å danne kontakt med, er det en fare for at papirbanen kontinuerlig kleber seg til det impermeable beltets slette overflate etter at det har passert nipen tilstøtende til Yankee-sylinderen i stedet for at det blir overført slik det er ønskelig til tørke-sylinderens slette overflate. Selv ikke dersom det påføres store mengder adhesiv til tørkesylinderens omkretsoverflate kan man være sikker på at papirbanen adherer seg til Yankee-sylinder.

US-patentskrift 5.298.124 gir en utmerket presentasjon av de oppgaver som et overføringsbelte i samvirkning med en pressfilt skal utføre på en tilfredsstillende måte så vel som egenskapene og konstruksjonen til slike overførings-belter som er omtalt i patentpublikasjonene US-A-4.483.745; 4.976.821; 4.500.588; 5.002.638; 4.529.643 og CA-A-1.188.556.

De kritiske oppgaver, ifølge US-patentskrift 5,298,124, til et overføringsbelte som er tiltenkt for samvirkning med en pressvevnad omfatter a) fjerning av papirbanen fra pressvevnaden uten å medføre ustabilitetsproblemer, b) samvirkning med pressvevnaden i en eller flere niper for å sikre optimal avvanning og en høy kvalitet på papirbanen, og c) overføring av papirbanen i et lukket strekk fra en presse i presseksjonen til en papirmottakende wire eller belte i den etterfølgende presse (presser) i presseksjonen, eller til en opphentingsvire i tørkeseksjonen. US-patentskrift 5.298.124 foreslår et overføringsbelte til presseksjonen i en papirmaskin omfattende en spesiell utforming, og et slikt overføringsbelte er vist og beskrevet for operasjonen i tre papirmaskiner med ulike presseksjoner, idet beltet overfører papirbanen fra presseksjonen til en tørkeduk som bringer overføringsbanen til en tørkesylinder. Ifølge fig. 2 i denne publikasjonen har presseksjonen en sko-pressnip som den siste pressnip.

Overføringsbeltet som omtales i US-patentskrift 5.298.124 for papirmaskinens presseksjon har en banekontaktende overflate som er stort sett impermeabel overfor vann og luft og som har en trykkresponsiv mikroskalatopografi. Under innvirkning av trykket i presseksjonens pressnip sammentrykkes overføringsbeltet slik at mikroskalaruheten i overflaten avtar slik at overflaten blir mye slettere og muliggjør at en tynn kontinuerlig vannfilm kan bygges opp mellom papirbanen og nevnte overflate. Den tynne kontinuerlige vannfilm gir en mye sterkere adhesiv kraft mellom papirbanene og overføringsbeltet enn mellom papirbanen og pressduken, slik at papirbanen på en sikker måte kan følge overføringsbeltet etter hvert som papirbanen forlater pressnipen. I denne forbindelse ekspanderer overføringsbeltet i tykkelsesretningen og nærmer seg sin ikke-komprimerte tilstand slik at væskefilmen på den banekontaktende overflate brytes opp.

Papirmaskiner for fremstilling av tykkere (high bulk) mykpapir er kjent fra et stort antall patentbeskrivelser. Som regel anvendes det én preget duk eller en preget filt, som sammen med den formede papirbane løper gjennom en pressnip hvori papirbanen presses inn i pregningsduken og på denne måten får et preget mønster på én side. Papirmaskiner som omfatter slike pregningsduker og pressniper er omtalt i US-3.301.746, US-3.537.954, US-4.309.246, US-4.533.437, US-5.569.358, US-5.591.305 og WO 91/16493. En ulempe med papirmaskinen ifølge disse publikasjoner er at avvanningen i pressnipen er relativt lav slik at tørrstoff-innholdet i papirbanen er lav når papirbanen overføres til tørkesylinderen noe som fører til en relativ lav produksjonshastighet i papirmaskinen.

US-patentskrift 4.849.054 omtaler en maskin for fremstilling av en preget tykkere (high bulk) fiberbane uten anvendelse av en pressnip. En valse så som en over-føringsvalse eller en filtbærende valse, danner en nip med en pregningsduk i et overføringspunkt på banen hvor pregningsduken løper rundt et vakuumrør som har en spalteåpning rettet mot overføringspunktet. Nipen er så bred at banen ikke trykkes sammen når den løper gjennom nipen. Suget i vakuumrøret via av den smale spalteåpning er tilstrekkelig slik at ikke bare banen overføres til pregningsbeltet men også passer banen til den pregningsbelteoverflate som vender mot banen og har et tredimensjonalt mønster. Før overføringspunktet har den fibrøse bane en hastighet som er høyere enn hastigheten til pregningsduken. Valsen som fører banen opptil den ikke-komprimerende nip har en slett overflate, og det er vanlig kjent at i praksis er det store problemer forbundet med overføringen av en fibrøs bane fra en slett overflate til en duk hvor den fibrøse bane pre-sammentrykkes til et tørrstoffinnhold på 30-50%.

US-patentskrift 5.411.636 omtaler fremstilling av mykpapir, hvor papirbanen dannes på en formingsduk, pre-presses i en dobbelfiltet pressnip og overføres til en grovmasket duk. Når papirbanen understøttes av den grovmaskede duk, under-kastes den et vakuum i en sugesone slik at papirbanen suges inn i åpningene og forsenkningene i duken slik at papirbanen oppnår en øket tykkelse og således en øket bulk. Den grovmaskede duk overfører deretter papirbanen til tørke-sylinder. Den dobbelfiltede pressnip impliserer at tørr-stof f innholdet i papirbanen etter pressnipen, er relativt lavt, i virkeligheten 25-30%. Siden avvanning ikke kan gjennomføres i nipen tilstøtende til tørkesylinderen, er tørrstoffinnholdet i papirbanen under overføringen til tørkesylinderen tilsvarende lav. Dessuten er det høyst usikkert hvorvidt papirbanen virkelig overføres fra filten til den grovmaskede duk.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et forbedret pregningsbelte, hvor det ved hjelp av dette er mulig å fremstille en preget fiberbane som har en høy bulk og et høyt tørrstoffinnhold før Yankee-sylinderen, slik at det derved oppnås en høy produksjonshastighet til en for-nuftig kostnad, og på en pålitelig måte også overfører den pregede fiberbane til Yankee-sylinderen.

Formålet oppnås ved hjelp av et pregningsbelte ifølge krav 1 og 2. Foretrukne utførelser innbefatter de trekk som er angitt i de uselvstendige krav 3-13.

Ifølge oppfinnelsen har det overraskende vist seg at dette å oppnå impermeabilitet eller vesentlig impermeabilitet er en svært foretrukket egenskap med et pregningsbelte ifølge oppfinnelsen, dersom det impermeable pregningsbeltet også anvendes til å overføre en presset papirbane til overfør-ingsnipen tilstøtende til en Yankee-sylinder i papirmaskinens tørkesylinder. Som følge av denne egenskap kan damp som p.g.a. opphetingen av Yankee-sylinderen dannes i forsenkningene i pregemønsteret, av vann i gropene og forsenkningene, kan trykksettes, noe som presser papir-fibrene som også er tilstede i gropene eller forsenkningene som følge av presseksjonens pressevirkning, slik at disse, i Yankee-sylinderens nip, presses inn i groper eller forsenkninger samtidig som at fiberbanedelene som er posisjonert mellom forhøyningene i pregemønsteret og Yankee-sylinderen blir tynnere, slik at det derved oppnås den ønskede pregningsvirkning og en høy bulk i papirbanen.

Pregningsvirkningen og produktiviteten kan økes dersom pregningsbeltet eller et sjikt på dette som er tiltenkt for å kontakte papirbanen, også gir mulighet for reversibel kompressibilitet, slik at pregningsbeltet komprimeres i overføringsnipen tilstøtende til Yankee-sylinderen. Når pregningsbeltet så forlater overføringsnipen samtidig som det gjeninntar sin ikke-komprimerte tilstand, blir et vakuum generert og bidrar til dannelse av vanndamp, som i sin tur fører til, på den ene side, enklere separasjon av pregningsbeltet og papirbanen etter overføringsnipen, og, på den andre side en hurtigere tørking av papirbanen på Yankee-sylinderen, dvs. en papirproduksjon med høyere kapasitet. Den vakuumgenererende effekt blir høyere desto hurtigere nevnte gjenvinning skjer, dvs. desto mer elastisk den reversible kompressibilitet er.

Pregningsmønsteret på pregningsbeltet ifølge oppfinnelsen velges selvsagt i samsvar med hvilket pregningsmønster på papiret det er ønskelig å fremstille. Pregningsmønsteret er regelmessig over pregningsbeltet eller dersom pregnings-mønsteret i papirbanen bør omfatte et distinktivt ytterligere mønster, så som et bilde eller en logo, omfatter det et regelmessig grunnmønster av forsenkninger eller groper og forhøyninger, hvorpå mønsteret av det ytterligere mønster avsettes. Med regelmessighet menes ikke nødvendig-vis regelmessighet i alle retninger av pregningsbeltet. Dersom f.eks. papiret er et mykpapir som skal kreppes, vil et tettere, dominant tversgående (på tvers av maskinretningen) mønster gi en øket kreppvirkning sammenlignet med et langsgående mønster av forsenkninger og groper. Papirets egenskaper kan således endres i ønsket retning ved hjelp av mønsteret.

Pregningsmønsteret kan frembringes ved hjelp av en tidligere kjent måte med hensyn til materialet i pregningsbeltet eller dens overflate som er tiltenkt å skulle danne anlegg med papirbanen, så som ved etsing, kalandering, laserbehandling eller preging.

Tørkevirkningen på papirbanen på Yankee-sylinderen kan også påvirkes av hvor tett pregningsmønsteret er. Således vil færre kontaktpunkter mellom Yankee-sylinderen og papirbanen gi en redusert tørkevirkning fra Yankee-sylinderen, men en øket tørkeeffekt av de varme lufthoder rundt Yankee-sylinderen på de dunaktige partier av papirbanen som forløper mellom de tynnere kontaktpunkter.

Oppfinnelsen skal nå beskrives mer detaljert under henvisning til de medfølgende figurer, hvori: Fig. 1 viser en papirmaskin med et pregnings- og overføringsbelte ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser en annen papirmaskin med et pregnings- og overføringsbelte ifølge oppfinnelsen. Fig. 3 viser en ytterligere papirmaskin med et pregnings- og overføringsbelte ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser en papirmaskin til med pregnings- og overføringsbelte ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 viser enda en papirmaskin med et pregnings- og overføringsbelte ifølge oppfinnelsen. Fig. 6 viser et perspektiv riss av et parti av et hovedsakelig impermeabelt pregningsbelte ifølge oppfinnelsen, som er framstilt av en polymerbelagt bærer i form av en duk belagt på baksiden med tett polymersjikt. Fig. 7 viser et topp-plan riss av et parti av et hovedsakelig impermeabelt pregningsbelte ifølge oppfinnelsen, som er fremstilt av en bærer utformet med et elastisk kompressibelt polymersjikt hvor polymersjiktet omfatter langsgående spor. Fig. 8 viser et tverrsnitt av pregningsbeltet ifølge fig. 7. Fig. 9 viser et topp-plan riss av et parti av et stort impermeabelt pregningsbelte av den samme type som det som vises på fig. 7, men som er utformet med diagonale kryssende spor. Figurene 1-3 viser skjematiske snitt av deler av papirmaskiner for fremstilling av en preget fiberbane 1 av mykpapir, så som produkter av sanitærpapir. Hver av papirmaskinene omfatter en våtseksjon 2, en presseksjon 3 og en tørkeseksjon 4.

Våtseksjonen 2 omfatter en innløpsboks, en formingsvalse 8, en endeløs bærende innerkledning 9 og en endeløs dekkende ytterkledning 10 som består av en formingsduk. Inner- og ytterkledning 9, 10 løper hver i en sløyfe rundt et antall styrevalser 11, 12.

Tørkeseksjonen 4 omfatter en tørkesylinder 5 av Yankee-typen som er dekket med en kappe 30. Ved utløpssiden av tørkeseksjonen er det en kreppdoktor 21 som er innrettet til å kreppe av den fibrøse bane 1 fra Yankee-sylinderen 5. Dessuten er det påføringsmidler 31 for påføring av et hensiktsmessig adhesiv til Yankee-sylinderens 5 omkretsoverflate like foran overføringsnipen.

Presseksjonen 3 omfatter en sko-presse med en sko-pressvalse 14 og en motvalse 19, hvilke valser 14, 19 danner en utvidet pressnip med hverandre. Dessuten omfatter presseksjonen en endeløs pressduk 15 som løper i en sløyfe rundt styrevalsene 6 og et endeløst stort sett impermeabelt pregnings- og overføringsbelte 16. Det stort sett impermeable belte 16 løper i en sløyfe rundt motvalsen 19, en overføringsvalse 17 og et antall styrevalser 18.

Overføringsvalsen 17 danner sammen med Yankee-sylinderen 5 en overføringsnip med en lav lineær belastning, og igjennom overføringsnipen løper således det stort sett impermeable belte 16.

I de utførelser som vises på figurene 1 og 2 omfatter presseksjonen 3 også en presse, hvis valser omfatter en sugepressvalse 13 og nevnte motvalse 19 til dannelse av en pressnip, hvorigjennom det hovedsakelig impermeable belte 16 og pressduken 16 løper sammen med fiberbanen 1. Etter denne initielle pressnip ledes pressduken 15 bort fra fiberbanen 1 og det stort sett permeable belte 16 ledes i en sidesløyfe rundt sugepressvalsen 13 og to styrevalser 32. Pressduken enten forenes deretter igjen med fiberbanen

1 og det stort sett impermeable belte 16 like før den utvidede pressnip. Om ønskelig kan sugeinnretningen anordnes i denne sidesløyfe av pressduken 15 for å øke pressdukens vannabsorpsjonsevne ved inngangen til den utvidede pressnip.

I utførelsene som vises på figurene 1 og 3 er innerkledningen 9 i våtseksjonen 2 en duk som ledes frem til presseksjonen 3 for å anvendes også som en pressduk 15, og som således løper i en sløyfe tilbake til formingsvalsen.

I utførelsen vist i fig. 2 er innerkledningen 9 i våtseksjonen 2 en duk, idet pressduken 15 løper gjennom en oppfangingsvalse 20 som er anordnet tilstøtende til dukens 9 sløyfe, slik at pressduken 15 og duken 19 forløper i kontakt med hverandre for overføring av fiberbane fra duken 9 til pressduken 15. Oppfangingsvalsen 20 kan være utformet med en sugesko (ikke vist). Alternativt kan oppfangingsvalsen med sugesko erstattes av en oppfangings-sugeboks 15.

Fig. 4 viser et skjematisk snitt av delene i en papirmaskin ifølge en ytterligere utførelse av oppfinnelsen, og som tilsvarer den som vises på figur 1 bortsett fra at pressduken 15 i dette tilfellet ikke ledes inn i en side-sløyfe mellom de to pressniper, men i stedet følger motvalsen 19 slik at fiberbanen 1 holdes lukket mellom det stort sett impermeable belte 16 og pressduken 15. Denne utførelse kan anvendes når det er liten fare for gjen-fukting av fiberbanen.

I utførelsen ifølge fig. 1-4 er motvalsen 19 en slett valse og den er anordnet i sløyfen til det stort sett impermeable belte 16. Ifølge en alternativ utførelse (ikke vist) av presseksjonen ifølge fig. 3, er posisjonene til valsene 14, 19 motsatt, dvs. at sko-pressvalsen 14 er anordnet i sløyfen til det stort sett impermeable belte 16 og motvalsen 19 i pressdukens 15 sløyfe. I en slik konfigurasjon kan motvalsen være en sugevalse, eller en såkalt riflet (grooved) valse eller en blindåpnings-valse (blindbore roll) .

Fig. 5 viser et skjematisk snitt av deler av en papirmaskin ifølge ytterligere utførelse av oppfinnelsen for fremstilling av en preget fiberbane 1 av mykpapir, så som produkter av sanitærpapir. Papirmaskinen omfatter en våtseksjon 2, en presseksjon 3 og en tørkeseksjon 4. Våtseksjonen 2 omfatter en innløpsboks 7, en formingsvalse 8, en endeløs bærende innerduk 9 og en endeløs dekkende ytterduk 10, som omfatter en formingsduk. Inner- og ytterduken 9, 10 forløper hver i en sløyfe rundt et antall styrevalser 11, 12. Tørkeseksjonen 4 omfatter en tørke-sylinder 5 som er dekket med en kappe 30. Tørkesylinderen omfatter hensiktsmessig en Yankee-sylinder. Ved utløpssiden av tørkeseksjonen er det en kreppdoktor 21 som er innrettet til å kreppe av fiberbanen 1 fra Yankee-sylinderen 5. Dessuten er det påføringsinnretning 31 for påføring av et hensiktsmessig adhesiv til Yankee-sylinderens 5 omkretsoverflate like før overføringsnipen. Presseksjonen 3 omfatter en sko-presse med en sko-pressvalse 14 og en motvalse 19, hvilke valser 14, 19 sammen danner en utvidet pressnip. Dessuten omfatter presseksjonen en endeløs pressduk 15 som løper i en sløyfe rundt styrevalser 6, og et endeløst stort sett impermeabelt belte 16 som ifølge oppfinnelsen utgjør et pregningsbelte. Det stort sett impermeable pregningsbelte 6 løper i en sløyfe rundt motvalsen 19, en overføringsvalse 17 og et antall styrevalser 18. Overføringsvalsen 17 danner sammen med Yankee-sylinderen 5 en overføringsnip som har et lavt lineært trykk, og gjennom hvilken overføringsnip forløper det stort sett impermeable pregningsbeltet 16. I denne utførelse anvendes det en stort sett impermeabelt pregningsbelte 16 som innerduken 9 i våtseksjonen idet dens sløyfe er forlenget til formingsvalsen 8 hvorved det stort sett impermeable pregningsbelte 16 løper i en sløyfe mellom våtseksjonen 2 og tørkeseksjonen rundt overføringsvalsen 17, styrevalsene 18, 11 og formingsvalsen 8. Det hovedsakelig impermeable pregningsbeltet bærer den fibrøse bane på sin underside fra formingsvalsen til tørkesylinderen.

I utførelsene ifølge figurene 1-5 er motvalsen 19 en slett valse og er anordnet i sløyfen som dannes av det stort sett impermeable pregningsbeltet 16. Ifølge en alternativ utførelse (ikke vist) av presseksjonene ifølge figurene 3 og 5, er valsene 14, 19 plassert motsatt, dvs. at sko-pressvalsen 14 er anordnet i sløyfen til det stort sett impermeable pregningsbeltet 16 og motvalsen 19 i sløyfen til pressduken 15. I en slik utførelse kan motvalsen være en sugevalse, en riflet valse eller en blindåpnings-valse.

Det stort sett impermeable pregningsbelte som anvendes i de ovenfor beskrevne utførelser av den oppfinneriske papirmaskin, omfatter et baksjikt 33 og et banekontaktende sjikt 34 som omfatter et stort antall av jevnt fordelte forsenkninger 35 og anordnet mellom disse, flate eller krumme overflatepartier 36, se fig. 6-9.

Ifølge en første utførelse som vist i fig. 6, består det hovedsakelig impermeable pregningsbelte 16 av et tett sjikt som danner nevnte baksjikt 33 (rear layer), og en duk som danner det banekontaktende sjikt 34. Duken 34 er på sin banekontaktende overflate belagt med en polymer som omslutter trådene i duken uten å endre dukens geometriske struktur, som dannes av forsenkninger 35 og, posisjonert mellom disse, krumme eller konvekse overflatepartier 36, idet forsenkningene 35 og overflatepartiene 36 i sin tur dannes av trådene i duken som forløper i maskinretningen og på tvers av den. Forsenkningene 35 er lukket av det tette baksjikt 33 som dannes av polymerbelegget på dukens ikke-banekontaktende overflate. De krumme overflatepartier 36 omfatter på den ene side langstrakte bueformede rygger 36A av de langsgående duktråder og, på den andre side, vulster 36B av de tversgående tråder, idet vulstene under preg-ningsoperasjonen danner små formede groper i fiberbanen.

I utførelsen som vises på fig. 6 omfatter det impermeable pregningsbeltet ett-hundre vulster 36b pr. cm^. Det kan generelt ha 25-150 vulster/cm^, fortrinnsvis 50-100 vulster/cm^. Denne struktur av fordypninger, rygger og vulster danner et motsvarende pregningsmønster i fiberbanen når denne sammen med pregningsbeltet 16 og pressduken 15 løper gjennom den utvidede pressnip.

Dukens polymerbelegg medfører at fiberbanen på pålitelig måte kleber seg til det stort sett impermeable pregningsbeltet når fiberbanen forlater den utvidete pressnip. Dette sikrer at fiberbanen følger det stort sett impermeable pregningsbelte 16 og ikke pressduken 15. Strukturen til det banekontaktende sjikt i det stort sett impermeable pregningsbelte, dvs. polymerbeleggduken 34 innebærer også, i kombinasjon med tørkesylinderens 5 omkretsoverflate, belagt med et kontinuerlig klebesjikt, at fiberbanen på en pålitelig måte overføres til tørkesylinderen 5 når fiberbanen løper gjennom og ut av overføringsnipen.

Som duk i den ovenfor beskrevne første utførelse av det stort sett impermeable pregningsbeltet, er det mulig å anvende duken som generelt betegnes som en grov enkelt-sjikts duk som omfatter 100 vulster/cm^. Baksjiktet som er stort sett impermeabelt kan bestå av et egnet polymermateriale, f.eks. de polymerer som er beskrevet nedenfor til polymersjiktet i den andre utførelse av det stort sett impermeable pregningsbeltet. På samme måte kan man velge polymeren for å belegge duktrådene.

Ifølge en andre utførelse består det hovedsakelig impermeable pregningsbeltet 16 av en bærer som omfatter et baksjikt 33, og et polymersjikt 34 på den banekontaktende side av bæreren som har en hardhet på 50-97 shore A, idet polymerbelegget har en ikke-komprimert grad av ruhet (roughness) på Rz = 2-80 (jm, målt ifølge ISO 4287, part I, og som kan komprimeres til en lavere grad av ruhet på Rz = 0-20 |im når en lineær belastning på 20-100 kN/m påføres det stort sett impermeable pregningsbeltet og kan tilbake-stilles til sin ikke-komprimerte grad av ruhet når trykket som virker på det stort sett impermeable pregningsbeltet opphører. I^-verdien er mer spesifikt ti punkt høyden (ten point height) som ifølge denne ISO-standard er definert som den midlere avstand mellom de fem høyeste topper og de fem dypeste renner ifølge referanselengden som måles fra en linje som er parallell med senterlinjen og som ikke skjærer overflateprofilen. Fortrinnsvis har det stort sett impermeable pregningsbeltet en luftpermeabilitet som er mindre enn 6 m^/m^/min målt ifølge "Standard Test Method for Air Permeability of Textile Fabrics, ASTM D 737-75, American Society of Testing and Materials".

Det stort sett impermeable pregningsbelte 16 er således kompresibelt under innvirkning av trykkraften som hersker i den utvidete pressnip. Det stort sett impermeable pregningsbelte 16 inntar derved en ikke-komprimert tilstand oppstrøms og nedstrøms for den utvidete pressnip og en komprimert tilstand når det passerer den utvidete pressnip, i hvilket tilfelle overflaten, den banebærende overflate, som vender mot fiberbanen har en høy grad av ruhet i den ikke-komprimerte tilstand av det stort sett impermeable pregningsbelte og en lavere grad av ruhet i den komprimerte tilstand av det stort sett impermeable pregningsbelte slik at den banebærende overflate i den komprimerte tilstand av det stort sett impermeable pregningsbeltet er stort sett slett slik at det kan dannes en kontinuerlig væskefilm på den banebærende overflate når det stort sett impermeable pregningsbelte sammen med pressduken 15 og fiberbanen 1 løper gjennom den utvidete pressnip, og således at den banebærende overflate i den ikke-komprimerte tilstand av den stort sett impermeable pregningsbeltet er tilstrekkelig grovt til at den kontinuerlige film kan brytes opp etter utvidelsen av det stort sett impermeable pregningsbelte i tykkelsesretningen.

Det komprimerbare polymersjikt 34 omfatter nevnte jevnt fordelte forsenkninger 35 som er tilstede i et stort antall for å oppta en stor del av den banekontaktende overflate, nemlig fra 30% opp til 70%. Forsenkningene 35 kan være utformet på mange forskjellige måter for å oppnå den ønskede virkning av pregning av et relieffmønster på fiberbanen, for derved å øke dens bulk. Forsenkningene kan bestå av kontinuerlige spor i polymersjiktet 33, se fig. 7, som forløper i maskinretningen. Ifølge en annen utførelse forløper sporene diagonalt fra en kant til en andre, i hvilket tilfelle de danner en vinkel på 10-80° med maskinretningen. Ifølge en ytterligere utførelse, se fig. 8, omfatter forsenkningene diagonale kryssende spor som i en gruppe forløpe fra en første kant og til den andre kant og i en annen gruppe fra den andre kant til den første, i hvilket tilfelle to kryssende spor danner en vinkel a på 10-170°. Sporene ifølge de ulike utførelser kan være rette slik det er illustrert, bølgeformede eller lignende, f.eks. med en sinusform eller sikk-sakkform. Avstanden mellom to spor 35 som forløper i samme retning kan være i området 1-3 mm. Bredden b til sporet er i området 0,5-1,0 mm og dybden c er i området 0,1-1,0 mm.

Ifølge en ytterligere utførelse (ikke vist) omfatter forsenkningene hulrom av samme eller ulik fasong. Hulromm-ene kan være sirkelformige, elliptiske, polygonale, f.eks. trekantformede, rektangulære eller heksagonale, idet den største dimensjonen er i området 0,5-3,0 mm og dybden i området 0,5-1,0 mm.

Alle eller noen av forsenkningene, individuelt eller i grupper, kan videre omfatte hulrom av spesielle symbol-dannende former, så som figurer, motiver eller produkter eller firmasymboler, som innenfor en lengdeenhet av beltet kan repeteres med jevne mellomrom.

Det stort impermeable pregningsbelte ifølge den andre utførelse kan være sammensatt som ifølge formuleringene som vil beskrives i US-patentskrift 5.298.124 som er diskutert innledningsvis. Polymersjiktet 34 omfatter et polymermateriale, 'så som akrylpolymerharpiks, polyuretanpolymer-harpiks og et materiale av polyuretan/polykarbonatpolymer-harpiks. Polymersjiktet omfatter også et partikkelformig fyllstoff som har en hardhet som er forskjellig fra hard-heten til polymermaterialet og som kan omfatte f.eks. kaolinleire, polymermateriale eller metall, fortrinnsvis rustfritt stål. Bæreren som omfatter baksjiktet 33 omfatter alle typer utgangsmaterialer som på en eller annen måte kan gjøres endeløst. Uttrykket omfatter også skjøtete utgangs-elementer. Bæreren kan omfatte f.eks. en enkelt- eller flersjikts vevd duk fremstilt av polymert monofilamentgarn såsom polyester, polyamid og lignende. Utgangselementet kan også omfatte en fibrøs bane (uvevet) som holdes sammen ved hjelp av et bindeorgan, sammenføynings- suturtråder, polymerfolie/film, warpstrikking eller lignende. Bæreren kan belegges på baksiden med et polymermateriale av samme type som anvendes i polymersjiktet 34.

Det er overraskende at et slikt overføringsbelte, som ifølge US-patentskrift 5.298.124 er tiltenkt for å presses i en presseksjon og anvendelig til overføring av en papirbane fra presseksjonen til en tørkeduk, er fordelaktig å anvende for pregning og overføring av en mykpapirbane fra en sko-pressnip direkte til en Yankee-sylinder. I Yankee-sylinderen er tilstandene faktisk slik det er velkjent, fullstendig forskjellig fra tilstandene i en konvensjonell pressnip. I Yankees-sylinderen skjer det ingen pressing av mykpapirbanen for direkte avvanning, men i stedet for blir det et spørsmål om å understøtte mykpapirbanen mot Yankee-sylinderens ytterflate, slik at fibrene i mykpapirbanen hefter seg til Yankee-sylinderens overflate slik at den klistrer seg ved brenning, for derved å oppnå en god termisk overføring til papirbanen. Nøyaktig denne virkning oppnås ved hjelp av det oppfinneriske transportbeltet, men kan ikke oppnås ved å anvende en pressfilt som ifølge DE-195 48747 som følge av den ovennevnte gjenfukten av papirbanen etter den siste pressnip i presseksjonen, som forhindrer tilfredsstillende adhesjon, eller kan ikke oppnås, eller oppnås i en betydelig mindre grad, ved å anvende et transportbelte ifølge US-patentskrift 5.393.384 av de grunner som er beskrevet ovenfor. Kompressibiliteten til det oppfinneriske transportbeltet fører til et lavere spesifikt trykk i heftepunktet, noe som i sin tur medfører øket fremføringshastighet, dvs. en høyere produksjonshastighet. Dessuten fører denne egenskap til øket vann-avdampning fra mykpapirbanen, dvs. en hurtigere tørking av mykpapirbanen på Yankee-sylinderen som også fremmer en høyere produksjonshastighet.

En papirmaskin som utformes med det oppfinneriske pregningsbeltet og hvis pressnip/niper er enkeltfiltet,

produserer en preget fiberbane som forut for tørkeseksjonen har et høyt tørrstoffinnhold, nemlig opp i mot 55%, som kan sammenlignes med tørrstoffinnholdene på opptil 55% slik det kan oppnås i papirmaskiner som tidligere har anvendt i

praksis. Denne forbedring kan anvendes enten for å drive papirmaskinen med en høyere produksjonshastighet eller for å redusere energiforbruket i tørkeseksjonen i hvilket tilfelle det også er mulig å redusere tørkesylinderens diameter.

I utførelsen som er beskrevet og illustrert, kan en styre-valse om ønskelig anordnes i kretsen til det stort sett impermeable pregningsbelte 16 like forut for overførings-valsen 17.

Ifølge de beskrevne og viste utførelser anvendes det en overføringsinnretning som omfatter overføringsvalsen 17. Ifølge en alternativ utførelse (ikke vist), erstattes over-føringsvalsen med selve det stort sett impermeable pregningsbelte som får løpe rundt en forutbestemt del av tørke-sylinderen, f.eks. i en sektorvinkel på 30-60°, med et utgangspunkt å danne en utvidet overføringsnip med tørke-sylinderen.

Selv om de ovenfor beskrevne utførelser av papirmaskinen innbefatter presseksjoner som alle omfatter en sko-press er oppfinnelsen også anvendelig når presseksjonen ikke har noen slik sko-press og i stedet omfatter minst en presse med to pressvalser, hvorav pressvalsen som med pressduken løper rundt, er en sugevalse, en grovformet valse eller en blindåpnings-valse.

Oppfinnelsen er beskrevet ovenfor i de fleste tilfeller i forbindelse med en papirmaskin for fremstilling av preget mykpapir. Imidlertid kan pregningsbeltet også anvendes til produksjon av enhver annen type preget papir, såsom preget normalpapir, preget sekk-kraftpapir i hvilket tilfelle en annen innretning enn en Yankee-sylinder anvendes til tørkepapirbanen.

Claims (13)

1. Pregningsbelte for en papirmaskin, innrettet til å forløpe gjennom en presseksjon i papirmaskinen sammen med en fiberbane og frembringe en pregning i denne i presseksjonen, og overføring av den pregede fiberbane fra presseksjonen direkte til og gjennom en overførings-innretning i papirmaskinens tørkeseksjon, karakterisert ved at - det er stort sett impermeabelt og omfatter et baksjikt (33) og et banekontaktende sjikt (34), som har et stort antall jevnt fordelte forsenkninger (35) og mellom disse posisjonerte overflatepartier (36) for dannelse av et korresponderende relieffmønster i fiberbanen som passerer gjennom presseksjonen, - baksjiktet (33) er bærer og - det banekontaktende sjikt (34) er et kompressibelt polymersjikt som har en hardhet på mellom 50 og 97 Shore A, hvor polymersjiktet har en banekontaktende overflate som har en trykksensitiv, resettbar grad av ruhet, idet den banekontaktende overflate har en grad av ruhet i sin ikke-komprimerte tilstand Rz=2-80 nm, målt ifølge ISO 4287, Part 1, og en lavere grad av ruhet på Rz=0-20 fom når polymersjiktet komprimeres ved en lineær belastning på 20-220 kN/m som påføres det stort sett impermeable pregningsbelte som målt i et ikke-utvidet pressnip.

2. Pregningsbelte for en papirmaskin, innrettet til å forløpe gjennom en presseksjon i papirmaskinen sammen med en fiberbane og frembringe en pregning i denne i presseksjonen, og overføring av den pregede fiberbane fra presseksjonen direkte til og gjennom en overførings-innretning i papirmaskinens tørkeseksjon, karakterisert ved at - det er stort sett impermeabelt og omfatter et baksjikt (33) og et banekontaktende sjikt (34), som har et stort antall jevnt fordelte forsenkninger (35) og mellom disse posisjonerte overflatepartier (36) for dannelse av et korresponderende relieffmønster i fiberbanen som passerer gjennom presseksjonen, - baksjiktet (33) er et hovedsakelig impermeabelt sjikt, og - det banekontaktende sjiktet (34) er en duk som belegges med en polymer samtidig som at dukens geometriske struktur opprettholdes, hvilken struktur dannes av de nevnte forsenkninger (35) og de derimellom posisjonerte overflatepartier (36) som har krumme eller konvekse fasonger.

3. Pregningsbelte i samsvar med krav 2, karakterisert ved at de krumme eller konvekse overflatepartier (36) omfatter et antall vulster (36b), som dannes av vevnadstråder som forløper i en og samme retning, og er jevnt fordelt i et antall på 25-150 vulster/cm^, fortrinnsvis 50-100 vulster/cm^.

4. Pregningsbelte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at forsenkningene (35) opptar fra 30% opptil 70% av den banekontaktende overflate.

5. Pregningsbelte i samsvar med krav 1 eller 4, karakterisert ved at forsenkningene (35) består av kontinuerlige spor i polymersjiktet (34), hvilket spor (35) er arrangert i en eller flere grupper, idet sporene i en og samme gruppe forløper i samme retning.

6. Pregningsbelte i samsvar med krav 5, karakterisert ved at avstanden (a) mellom to spor (35) i samme gruppe er i området 1-3 mm, og at bredden (b) av sporene er i området 0,5-1,0 mm, og dybden (c) er i området 0,1-1,0 mm.

7. Pregningsbelte i samsvar med krav 5 eller 6, karakterisert ved at sporene (35) forløper i maskinretningen eller danner en vinkel med denne på 10-80°.

8. Pregningsbelte i samsvar med krav 5 eller 6, karakterisert ved at sporene (35) er arrangert i en første gruppe, hvori sporene forløper i en og samme retning, og en andre gruppe hvor sporene forløper i en og samme retning, som danner en vinkel a med retningen av sporene i den første gruppe, idet vinkelen a er 10-170°.

9. Pregningsbelte i samsvar med et av kravene 5-8, karakterisert ved at sporene (35) er rette, bølgeformede eller lignende.

10. Pregningsbelte i samsvar med krav 1 eller 4, karakterisert ved at forsenkningene (35) består av hulrom av samme eller forskjellige geometriske former omfattende en sirkel-, eller ellipse-, polygonal-formet, idet hver av disse har en største dimensjon i området 0,5-3,0 mm og en dybde i området 0,5-1,0 mm.

11. Pregningsbelte i samsvar med krav 1, 4 eller 10, karakterisert ved at minst noen av forsenkningene (35) omfatter fordypninger av ikke-geometriske symboliske utførelser, og omfatter tall, bokstaver, eller produkt eller firmasymboler med en dybde i området 0,5-1,0 mm.

12. Pregningsbelte i samsvar med et av kravene 1, 2 eller 3-11, karakterisert ved at det stort sett impermeable pregningsbeltet (16) har en luftpermeabilitet på mindre enn 6 m^/m^/min, målt ifølge metoden som er angitt i "Standard Test Method for Air Permeability of Textile Fabrics, ASTM D 737-75, American Society of Testing and Materials".

13. Pregningsbelte i samsvar med et av kravene 1, 2, eller 3-12, karakterisert ved at overfør-ingsinnretningen består av det stort sett impermeable pregningsbelte (16) som forløper rundt en forutbestemt del av en tørkesylinder (5) i tørkeseksjonen for å danne et utvidet overføringsnip.