SE467583B - Formningsvaev vid pappersmaskiner - Google Patents

Description

467 583 2 sammanvävda varp och väfttrâdar och Vävens övre skikt är vattenavstöt- ande/hydrofobt och att Vävens undre skikt är vattenupptagande/hydrofilt.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Fig. l visar ett delsnitt av en schematisk perspektivvy av ett förbättrat ändlöst Fourdrinier-formningsbanematerial enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar en schematisk tvärgâende eller med varpen längsgå- ende vy genom en del av den förbättrade Fourdrinierväven väsentligen sedd längs linjen 2-2 i fig. l.

Fig. 3 visar ett delsnitt av en sektionsvy väsentligen sedd längs linjen 3-3 i fig. 2.

Fig. 4 visar en förstorad delvy sedd uppifrån av en del av Väven som används vid tillverkningen av bandet enligt fig. l.

Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform av upp- finningen Fackmannen kan få en uppfattning av de föredragna utförings- formerna enligt uppfinningen genom att läsa nedanstående beskrivning till- sammans med de medföljande ritningsfigurerna 1 till 4.

Den föredragna utföringsformen av det förbättrade Fourdrinier- formningsmaterialet, enligt uppfinningen; indikeras generellt med 10 i fig. 1 och består av ett yttre lager eller utsida ll och ett inre lager eller baksida 12 vilka är anordnade i förhållande till varandra på så sätt att de är placerade ovanpå varandra och varvid båda företrädesvis är ändlösa. Det yttre och det inre lagret ll, 12 kan också anges såsom respektive övre och undre lager, eftersom lagren ll och 12 intar dessa positioner vid användning, varvid vattnet passerar genom den "slurry"-mottagande övre delen av formnings- materialet. Åtminstone det övre eller yttre lagret ll skall utgöras av en relativt finmaskig väv och och i alla händelser skall båda lagren ll, 12 utgöras av maskväv, som uppvisar åtminstone 9% öppen yta, för att genom denna lätt att dränera vätska ur en "slurry". Det yttre eller övre lagret 11 är vävt av huvudvarptrådar 13 och väfttrådar 14; och det inre eller bottenlagret _ är vävt av huvudvarptrådar 15 och väfttrådar 16. Även om varje lager ll, 12 visas i form av en tvåskaftsväv är det underförstått att de kan utföras i form av andra lämpliga vävutformningar.

Vävens 10 yttre och det inre lager ll, l2 är skilda från varandra.

Emellertid är lagren ll, 12 är sammankopplade genom ett flertal förbind- ningsvarptrådar l7 vilka sträcker sig väsentligen parallellt med huvudvarp- _ 467 583 3 _ trådarna 13, 15 och vilka sträcker sig tvärs över väven 10 (fig. 1). Företrä- desvis finns det åtminstone dubbelt så många huvudvarptrådar 13, 15 i respektive lager av materialet 10 som det finns bindvarptrådar 17. Det föredrages även att bindvarptrådarna 17 är skilda från varandra väftvis såsom visas i fig. 3 och 4, t.ex., så att det yttre och det inre lagret ll, 12 kan ändra läge eller ge vika relativt varandra när materialet (väven) 10 används och då på varandra följande delar av bandväven rör sig i samverkan med stödrul- larnas cylindriska ytor i en pappersmaskin, och därigenom reducera den slipande verkan som det inre- eller bottenlagret 12 kan utsättas för genom friktionskontakt med sådana ytor.

Alternativt, kan väven 10 enligt uppfinningen utgöras av en som en enhet utförd, av flera lager bestående struktur utan bindningstrådar.

Trådarna 13, 14 integreras med bastrådarna 15, 16 medelst en varptråd 13 från det övre lagret, vilken emellanåt nedböjes för att sammanvävas med en väfttråd 16 i vävens bottenlager, och därmed tillhandahålla vad som inom denna teknik vanligen kallas en nätmaskepunkt ("stitching point"). Hela materialstrukturen 10 kan karakteriseras såsom en flerlagerväv med slät yta.

Väven 10 kan vävas på en konventionell vävstol i ett enda steg. Bastrådarna 15, 16 vävs medan de övre trådarna 13, 14 vävs direkt ovanför bastrådarna 15, 16. Föreningen av de två trådsystemen sker under vävoperationen genom att sänka en av trådarna 13 (ned i bastrådarnas nivå) för att förena dessa trådar med en av bastrådarna 16 för att åstakomma nätmaskepunkter ("stichting points"). Kombineringen av dessa två system sker företrädesvis i en bestämd följd, t.ex. vid varannan tråd 16 för att inte förvränga varken de övre trådlagrets yta eller det undre trådbaslagret.

Andra förut kända av flera lager bestående formningsvireväv- konstruktioner kan förbättras genom föreliggande uppfinning.

I figur 2 och 3 är lagren 11, 12 skilda från varandra för tydlighetens skull. Det är emellertid underförstått att de två lagren i själva verket hålls i kontakt med varandra av bindvarptrådarna 17. Såsom nämnts ovan, är det fördelaktigt om det är färre bindvarptrådar 17 i Fourdrinier-formningsbandväven 10 än varptrådar i varje lager 11, 12. Såsom visas i fig. 3 och 4 finns det t. ex. en bindvarptråd på sju huvudvarptrådar i varje lager, som ett exempel. Bindvarptrådarna 17 kan om man så önskar vara något tunnare än åtminstone varp- och väfttrådarna 13 och 11+ i det yttre eller övre lagret 11. Det är att föredra att bindvarptrådarna 17 alternativt föres över väfttrådarna lll i det yttre lagret 11 och att de föres under de 467 585 l+ mellanliggande väfttrådarna 16 i det inre lagret 12 i väven 10.

Då Fourdrinier-bandväven 10 vävs i ändlös form, såsom visas i fig. l, bör det beaktas att väfttrådarna 14, 16 i de tvâ lagren ll, 12 är kontinuerliga och sträcker sig longitudinellt genom hela det övre och det lägre områdena i Fourdrinier-formningsbandväven och, eftersom bandväven 10 vävs succesivt, löper i allmänhet väfttrådarna 14, 16 väsentligen skruv- linjeformigt från en sida av väven till den andra. Naturligtvis sträcker sig varptrådarna 13, 15, 17 i det ändlösa Fourdrinier-formningsbandväven tvärs eller över bandväven.

Trådarna 13, 14, 15, 16 och 17 kan väljas bland en stor mångfald av kända och konventionellt använda trådar beroende på behovet av vatten- avvisning/vattenupptagning vilket beskrives mer fullständigt här nedan. Tråd- arna 13, 14, 15, 16 och 17 kan sålunda utväljas bland, t.ex'., multifilgarner, monofilgarner eller metallgarner täckta med syntet.

Om plastöverdragna garn används vid vävning av väven 10 används de företrädesvis endast i vävens breddriktning och med garner av mera böjliga syntetiskt och/eller naturtextilmaterial i bandets längdriktning. Ge- nom att på detta sätt anordna de plastöverdragna metallgarner utsätts de för relativt liten eller ingen böjning när de passerar runt valsar och över kanterna på suglådans översida i en formningsmaskin.

Vidare, om syntetiska trådar används, värmebehandlas företrädes- vis väven för att skydda mot sträckning, och företrädesvis är garnerna av kontinuerliga filamenttyp eftersom dessa normalt uppvisar större dragstyrka än syntetiska stapelfibertrådar. I allmänhet, sker värmebehandlingen vid temperaturer av ungefär 65°C (l50°F) till 205°C (400°F) under frân 15 till 60 minuter. Graden av värmebehandling som krävs för att erhålla den önskade strukturen på väven kommer naturligtvis att variera beroende på garnets polymertyp. Emellertid kan, för de olika trådmaterialen, optimal tid, temp- eratur och spänning som väven utsättes för under värmebehandlingen bestäm- mas av fackmannen på området genom "trial- and error"-metoden. Typiska syntetiska trådar som kan användas vid framställning av bandväv kan formas _ av nylon, polyester, akryl, polypropylen eller andra syntetiska strängmaterial. ' Såsom visas är alla huvudvarptrådarna 13, 15 och väfttrådarna 14, 16 ungefär av samma tjocklek. Det är emellertid klart att varierande tjocklekar och typer av trådar kan användas vid formning av väven 10 i enlighet med denna uppfinning.

I den förbättrade väven 10 enligt uppfinningen är topplagret eller 467 585 5 skiktet ll hydrofobt till sin karaktär medan det underliggande lagret eller skiktet 12 är hydrofilt till sin karaktär. Med andra ord kommer toppskiktet ll att vara vattenavstötande medan det underliggande skiktet 12 kommer att vara vattensugande. Mera specifikt kan toppskiktet ll vara utförd av trådar och fibrer som är hydrofoba, antingen på grund av deras ursprungliga polymerkaraktär eller på grund av en behandling som gör dem vattenavstö- tande, såsom en kemisk behandling med en fluorförening som medför vatten- avvisande egenskaper. Sådan behandling är väl känd, se t.ex. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemistry, vol. 22, sid 146.

Fibrerna och trådarna, vilka utgör det underliggande lagret 12, kan vara hydrofila, antingen beroende på trådarnas hydrofila natur eller till följd av behandling med exempelvis ett ytaktivt ämne. Behandling av lagret 12 med ytaktiva ämnen förstärker också de hydrofila egenskaperna.

Den här använda termen "ytaktivt ämne" är likvärdig med termen "ytaktivt medel" och är en brett beskrivande term, använd för att beskriva en kemisk förening, (1) som är löslig åtminstone i ena fasen i ett system, (2) som har en amfipatisk struktur, (3) vars molekyler bildar orienterade monoskikt vid gränsytor, (4) som uppvisar en jämviktskoncentration i egenskap av löst ämne vid en gränsyta, som är större än dess koncentration i lösningens huvuddel, (5) som bildar miceller då koncentrationen av löst ämne i lösning överstiger ett karakteristiskt gränsvärde och (6) som uppvisar någon kombi- nation av de funktionella egenskaperna rengöringsförmåga, skumning, vät- ning, emulgeringsförmâga, solubiliseringsförmåga och dispergeringsförmåga.

Ytaktiva medel klassificeras i allmänhet såsom anjoniska, katjoniska eller icke-joniska. Den icke-joniska typen föredrages såsom ytaktivt medel vid förfarandet enligt uppfinningen. I Icke-joniska ytaktiva medel är allmänt kända, liksom förfarandet att framställa dessa. Representativa är alkylfenoxipolyetanoler (etylenoxi-) såsom. oktylfenoxipolyetanoler (etylenoxi-) och nonylfenoxipolyetanoler (etyl- enoxi-) med polyoxietylengrupper, som i genomsnitt är 8 till 15 enheter långa.

Andra icke-joniska ytaktiva ämnen, som kan användas, representeras av polyetylenoxider, polypropylenoxider, långkedjiga alkylfosfinoxider, långked- jiga alkylaminoxider och liknande.

Andra kemikalier kan ge antingen hydrofoba eller hydrofila karak- teristika och kan användas för att förbättra förmågan att avlägsna vatten ur vävar som används vid pappersmaskinsapplikationer.

Vid användning, mottager vävens 10, övre lager 12, den därpå 467 585 6 formade våta pappersbanan. Vid den sista punkt där vacuum appliceras, dras vatten från banan in i det det av flera lager bestående formningsmaterialet.

På grund av de hydrofoba/hydrofila egenskaperna hos vävens geometri drar sig vattnet företrädesvis till bottenlagret eller lagren och minimerar därmed det disponibla vattnet i det övre lagret. Återvätning av pappersbanan minimeras eller undvikes.

Såsom visas i fig. 4, en vy uppifrån av en del av väven 10, är den dubbla väven relativt öppen dvs. har åtminstone ungefär 9% öppen yta. Den 9%-iga öppna ytan genom väven 10 är generellt lämpad för att hysa en blandning av massa och vatten, som innehåller relativt korta och tunna fibrer under formningen på densamma av ett pappersark eller liknande. I de fall då fibrerna i blandningen är märkbart längre är det uppenbart att en öppnare väv kan användas, i alla händelser, skall den öppna ytan i varje lager vara så att den tillåter en viss grad av dränering av vätskan genom densamma för att möjliggöra formning av ett pappersark av önskad kvalite på den yttre eller framsidan av Fourdrinier-formningsbandväven (planviran).

När bandväven används utsätts dess inre skikt 12 för det största slitaget hos den sammansatta väven, och skyddar därmed i allmänhet varp- och väfttrådarna 13, 14 i ytskiktet från friktionsslitage, eftersom en väsent- ligt större del av friktionsslitaget uppträder på bak- eller insidan av väven än det som uppstår på framsidan eller utsidan på viran, t.ex. kan det inre lagret, på grund av friktionspâverkan med de olika valserna krypa och kan glida över och mot registervingar, suglådeöversidor och andra stödytor hos en form- ningsmaskin. Det är också uppenbart att innerskiktet 12 inte enbart förstär- ker övre eller yttre lagret ll utan också ökar dimensionsstabiliteten hos formningsväven (viran). Stabiliteten hos väven 10 kan vidare ökas genom bondning av de två lagren ll, 12 på punkter på lämpligt avstånd ifrån varandra, om så önskas. Sådan bondning kan åstadkommas genom användning av lämpligt bindemedel och/eller genom sammansmältning av lagren medelst värme på dylika på avstånd från varandra placerade ytor.

Det är att föredra att väven 10 vävs i ändlös form, såsom _ beskrivits här, så att väfttrådarna i väven sträcker sig längsvis längs bandet som formas därav. Det är emellertid uppenbart att väven kan vävas i önskad väftbredd och i obestämda varplängder, varefter väven kan skäras i önskade varplängder och varefter motsatta ändar därav kan sammanfogas för att forma ett ändlöst band.

Det' följande exemplet beskriver sättet och förfarandet för att 467 585 7 tillverka och använda uppfinningen och visar den bästa metoden såsom uppfinnaren ser det vid, utövandet av uppfinningen, men bör ej betraktas såsom begränsande.

EXEMPEL Ett material framställs i en vävbindning av 0,051 cm (0,020") diameters polypropylenmonofilgarner i maskinriktningen, totalt 22 ändar per cm (56 ends per inch) sammanvävda med monofiltrådar av polyester i tvärmaskinriktningen med en diameter av 0,051 cm (0,020"), totalt 16 skott per cm (8 övre och 8 undre i en en av två lager bestående väv) (40 picks per inch). Efter värmefixering, erhålles en väv som har en slät yta som är i kontakt med yttre ytor. Den övre ytan behandlas med ett kromkomplex av perfluorkarbonylsyra.

Denna väv kan göras ändlös genom användning av en förut välkänd hopsättningsprocedur där vävens ändar vävs den ena in i den andra, eller genom användning av en nålsöm. Denna väv ger bättre stöd för banan med reducerad âtervätning, vilket resulterar i större verkningsgrad hos maskinen.

Formningsviror enligt uppfinningen kan också slutbehandlas på något konventionellt sätt dvs. t.ex. kemiska behandligar för att erhålla speciella driftegenskaper och resistens mot kemiska angrepp och nötning.

Claims (6)

467 583 PATENTKRAV

1. Formningsväv vid pappersmaskiner, vilken innefattar ett övre lager (11) för kontakt med det pappersark som formas och ett underliggande lager (12) för uppbärande av det övre lagret, varvid de två lagren innefattar sammanvävda varptrâdar (13, 15) och väfttrådar (1l+, 16), k ä n n e - t e c k n a d av att det övre lagret (11) är hydrofobt och det undre liggande lagret (12) är hydrofilt.

2. Formningsväv vid pappersmaskiner enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att den hydrofoba egenskapen hos trådarna (13, 11+) i det övre lagret är âstadkommen medelst kemisk behandling.

3. Formningsväv vid pappersmaskiner enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den hydrofila egenskapen hos trådarna (15, 16) i det undre liggande lagret (12) är åstadkommen medelst kemisk behand- ling.

4. Formningsväv vid pappersmaskiner enligt något av föregående krav, k ä n-n e t e c k n a d av att trådarna (13, 14, 15, 16) alla är monofil- garn.

5. Formningsväv vid pappersmaskiner enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att den vidare innefattar bindvarptrådar (17), vilka är sammanvävda med och sammanbinder det övre lagret (11) och det undre liggande lagret (12).

6. Formningsväv vid pappersmaskiner enligt krav 5, k ä n n e - t e c k n a d av att bindvarptrådarna utgörs av monofilgarn.