SE511107C2 - Vävd vira - Google Patents

Description

511 107 för att öka kapaciteten har varit att byta ut traditio- nella valsnyp till sk förlängda nyp där pressningen sker med en sko som ett mothåll. I denna typ av pressar an- vänds flexibla band som utgör valsmantel runt skon. Kra- ven på denna typ av polymerbelagda processband är att de skall ha en slät yta samt ge en jämn tryckfördelning vid passagen över skon. Efter presspartiet har pappersbanan nu en sådan styrka och torrhalt att den kan utsättas för visst drag vid nästa överföring till torkpartiet. Det finns dock framtida maskinkoncept där banan har stöd via olika band mm genom hela maskinen.

KA) Torkpartiet avvattnar genom att banan pressas mot ångupp- värmda torkcylindrar Det finns en rad olika lösningar på hur dessa cylindrar skall kunna arrangeras och orienteras för att effektiviteten i torkpartiet skall kunna ökas.

I virapartier av dubbelviratyp, som anges under 1, har man möj- lighet till nya frihetsgrader när det gäller konstruktion av lämpliga viror. Det beror på att respektive Vira arbetar med stöd från olika maskinelement i vira-loopen, samt att dessa sitter mycket tätt. Viran har en mer konstant belastning runt vira-loopen än i de äldre virapartierna typ Fourdrinier. Där krävdes mycket hög stabilitet i bl.a. maskinriktningen för att viran skulle kunna motstå de pulserande påkänningar som uppstår runt varvet.

Kända viror existerar både i enkellagrat och flerlagrat utfö- rande. Dessa innefattar ett eller flera trådsystem i maskin- riktning (MD) respektive tvärmaskinriktning (CD). För att åstadkomma nötningsbeständighet är det vanligt att välja grova trådar i virans botten i CD-riktningen, som är vänd mot maski- nens bärande delar. Beträffande dessa förstärkningar hos kända viror gäller generellt att förstärkningstràdarna är grova och 511 107 har en relativt andra trådar högre nötningsbeständighet. PA är vanligt att använda i botten. Detta material har inte högre mo- dul än PET. Äldre enkellagrade viror i metall (bronslegeringar) hade nack- delen att deras gångtid var för kort. Under 70-talet fick viror av polymermaterial sitt genombrott. Enkellagrade viror med 2- skaftyta var dock inte stabila nog, utan flerskaftmönster (5- skaft och uppåt) prövades med viss framgång. Dessa enkellagrade viror hade alltför låg stabilitet och kort gångtid. De ersattes till stor del av flerlagrade konstruktioner av typen dubbellag- rade och trelagrade viror. Enkellagrade viror har i stort för- svunnit helt från marknaden.

Nackdelar hos dagens flerlagrade viror är bland annat att de inte klarar de höga maskinhastigheter som eftersträvas och att de drar med sig för mycket vatten. Vattenströmningar och pulse- ringar kan uppstå i viran. Kända enkellagrade viror med 2- skaftmönster har speciellt nackdelen att de är instabila på grund av hög vågform (krimp) hos de enskilda trådarna.

Syftet med föreliggande uppfinning är att anvisa en tunn och stabil vira som speciellt fungerar i ett dubbelviraparti och som ger god avvattning även vid mycket höga maskinhastigheter, över 2000 m/min. Viran bör vara lätt att hålla ren och dra med sig minimalt med vatten. Därigenom erhålls en bättre produk- tionsekonomi med bibehållen kvalité på papperet. Om Viran skall användas i torkpartiet, eftersträvas minimal luftfriktion och tunna gränsskikt omkring viran.

Sammanfattning av uppfinningen Mot denna bakgrund åstadkommes enligt uppfinningen en vävd vira för en pappersmaskin, kartongmaskin eller liknande, vilken vira vid användning har en definierad maskinriktning (MD) och en de- finierad tvärmaskinriktning (CD) och vilken vira innefattar en 511107 enkellagrad struktur bildad av trådar i maskinriktningen (MD- trådar) som binder med trådar i tvärmaskinriktningen (CD-trå- dar) i en 2-skaft mönsterrapport för bildande av en 2-skaft toppyta för uppbärande av en materialbana, och en på den enkel- lagrade strukturens motsatta yta, bottenytan, anordnad för- stärkning i form av förstärkningstrådar i maskinriktningen (MDF-trådar), vilka MDF-trådar binder enbart med CD-trådarna i en n-skaft mönsterrapport, där n 2 5, och därmed bildar för- stärkningsflotteringar i maskinriktningen på den enkellagrade strukturens bottenyta, vilka MDF-trådar binder endast med en CD-tråd per mönsterrapport samt är lika fina som eller finare än MD-trådarna, varvid såväl MD-trådarna och CD-trådarna som MDF-trådarna är tillverkade av polymermaterial.

Det skall noteras att viran enligt uppfinningen har förstärk- ningstrådar i maskinriktningen MD enbart. Några förstärknings- trådar i bottnen tvärs maskinriktningen föreligger ej. Det skall också noteras att de av MDF-trådarna bildade flotterin- garna på bottenytan är inbördes lika långa, eftersom MDF-trå- darna binder enbart en gång per mönsterrapport med CD-trådarna.

De i viran ingående MD-trådarna, CD-trådarna och MDF-trådarna kan var för sig väljas med cirkulärt tvärsnitt eller icke-cir- kulärt tvärsnitt. Uttrycket ”lika fina som eller finare” ovan avser relationen mellan trådarnas tvärsnittsarea. För trådar med cirkulärt tvärsnitt gäller således enligt uppfinningen att MDF-trådarna inte får ha större diameter än MD-trådarna. Som exempel kan man välja tråddiametrar på i storleksordningen 0,15 mm i botten för MDF-trådarna och 0,17 mm för den enkellagrade strukturens MD- och CD-trådar Enligt uppfinningen gäller att förstärkningstrådarna (MDF-trå- darna) ligger i virans maskinriktning MD. För det fall viran framställs i långvävt utförande, kommer såväl den enkellagrade strukturens MD-trådar som MDF-trådarna att utgöras av varptrå- 511 107 dar och viran blir varpförstärkt. I det fall man istället väl- jer att framställa viran i rundvävt utförande, vilket kan vara fördelaktigt eftersom någon söm då inte krävs, kommer förstärk- ningen att utgöras av inslagstràdar och viran blir inslagsför- stärkt. Oberoende av vävteknik gäller dock att viran har en de- finierad maskinriktning och att förstärkningstrådarna ligger i denna maskinriktning.

Enligt uppfinningen gäller att förstärkningstràdarna (MDF-trà- darna) binder med CD-trådarna i n-skaft, där n är 2 5. Om n väljs mindre än fem erhålls kortare flotteringar och fler bin- depunkter i toppen, vilket ger mindre nötningsmaterial i bott- nen samt mer störningar i toppytan.

Den vävda viran enligt uppfinningen med ovan angivna särdrag erbjuder ett flertal fördelar jämfört med de idag använda vi- IOITIaI l. Reducerad markering: Virans toppyta, som uppbär materialbanan, har ett 2-skaft bindningsmönster vilket ur markeringssynpunkt ger en op- timal toppyta med minimal markering. En 2-skaftyta har ett stort antal understödspunkter och dränagehàl, som dessutom är jämnt fördelade över hela ytan. Markeringen blir därmed liten, bland annat eftersom ögat inte upp- fattar mönstret som speciellt störande, jämfört med dia- gonala mönster. Särskilt skall noteras att MD-förstärk- ningen, dvs MDF-trådarna, binder endast över en CD-tråd per bindningsrapport hos MDF-trådarna, varför MDF-trà- darna inte bildar några markerande flotteringar på topp- ytan som därigenom bibehåller sin 2-skaftyta. Dessutom gäller enligt uppfinningen att MDF-trådarna inte får vara grövre än MD-trådarna, vilket också är en anledning till att den eftersträvade 2-skaftytan inte påverkas av MDF- trådarna. 511 107 2. Högre maskinhastighet: Jämfört med fall där man idag kör med enkellagrat kan ma- skinhastigheten ökasl 3. Ren vira: Viran enligt uppfinningen håller sig lättare ren jämfört med kända viror, vilket gör att man kan förlänga inter- vallen mellan rengöringsstopp. Anledningen till att viran lättare håller sig ren är att smuts/fibrer lättare sköljs bort genom spritsningen (utförs kontinuerligt eller dis- kontinuerligt under drift), eftersom dräneringskanalerna är korta och det inte finns så mycket material i viran som kan hindra sådan bortsköljning. 4. Snabb avvattnino och liten meddragen vattenmängd: Virans ringa tjocklek och att den har många avvattnings- hål jämnt fördelade över ytan medför att avvattningen av materialbanan förbättras. Som konsekvens härav reduceras mängden medtaget vatten så att störningar och sprut mins- kas. Om viran speciellt används som basväv i en pressfilt kommer den ökade avvattningen att reducera àtervätning vid pressnypets utgångssida. Det faktum att förstärk- ningstrådarna (MDF-trådarna) ligger i maskinriktningen och inte i tvärmaskinriktningen bidrager också positivt till att dessa inte meddrager vatten vid virans botten. 5. Livslängd: MDF-trådarnas flotteringar på den enkellagrade struktu- rens bottenyta ökar virans nötningsbeständighet, och det finns acceptabel mängd material (dvs MDF-trådarna) att nöta på vid normal gångtid hos viran. 511 107 6. Installation: Installationen av en vira enligt uppfinningen förenklas tack vare att viran väger mindre och är mindre stel och styv jämfört med dagens tjockare två- eller trelagrade viror. 7. Ekonomi: De av MDF-trådarna bildade flotteringarna på bottenytan i maskinriktningen ger en låg friktion mot bärande maskin- delar och medför därför att kraftförbrukningen sänks.

Eftersom viran lättare håller sig ren och, om den förore- nas, är lättare att rengöra, krävs det mindre energi för att få bort ev. smuts/fibrer.

Beträffande MDF-trådarna kan sammanfattningsvis följande huvud- syften identifieras: - Mindre risk för töjning - Nötningsbeständighet hos viran, - Vattenstyrning (kanalisering) i maskinriktning, och - Friktionsreduktion mot bärande maskinelement.

Viran enligt uppfinningen har särskilt framtagits för använd- ning som formningsvira. Konceptet med MD-förstärkt mönster med 2-skaftyta i toppen (vilket ger låg markering och många kon- taktpunkter) kan dock användas även för en basväv i en press- filt, som torkvira eller som del av ett processband. Material- kraven måste då anpassas till respektive miljö avseende belast- ning, temperatur, funktion och avvattningskrav. Exempelvis gäl- ler för applikationen torkvira att viran skall vara hydrolys- beständig, nötningsbeständig i våt och torr värme samt formsta- bil. För applikationen processband kan virans öppna struktur medverka till att en beläggning av polymermaterial tränger in i önskad nivå eller helt ”blöder igenom” viran. 511 107 Oberoende av vald tvärsnittsprofil hos de i viran ingående trå- darna gäller enligt en föredragen utföringsform att MDF-trå- darna är finare än MD-trådarna. Fördelen med att ha finare MDF- trådar är att förhindra att MDF-trådarna stör 2-skaftytan. En annan fördel är att, såsom framgår i efterföljande stycke, fi- nare MDF-tràdar ger upphov till en fördelaktig skillnad i modu- len/töjningen mellan å ena sidan den enkellagrade strukturen och å andra sidan förstärkningen.

Beträffande MD-trådarna och CD-trådarna hos den enkellagrade strukturen gäller att dessa inte bör skilja sig för mycket från varandra i dimension, eftersom det-kan leda till instabilitet.

Normalt har de samma dimension, men om olika material väljs för MD-trådarna och CD-trådarna kan en viss kompensering göras ge- nom val av olika dimensioner.

Enligt en föredragen utföringsform gäller att modulen hos MDF- trådarna i ovävt tillstànd är lägre än modulen hos MD-trådarna i ovävt tillstånd. Denna utföringsform är fördelaktig genom att 2-skaft toppytan då inte störs av MDF-trådarna vid sträckning i MD. Genom att begränsa modulen hos MDF-trådarna förhindrar man att dessa oönskat drar ner CD-trådarna och därmed bildar mark- erande gropar/kratrar i toppytan, när viran under sin fram- ställning sträcks under fixeringsprocessen. Det är dock före- draget att materialet i MDF-trädarna har en viss krympning vid nedkylning efter värmefixeringsprocessen, så att MDF-flotterin- garna på bottenytan ej bildar bågar vid virans relaxering efter fixeringsprocessen. Denna modulskillnad mellan MDF-trådarna och MD-trådarna kan åstadkommas genom att välja finare tràddimen- sion för MDF-trådarna än för MD-trådarna eller i materialval.

I en föredragen utföringsform gäller att den enkellagrade strukturens MD-trådar och CD-trådar innefattar trådar tillver- kade av polyester (PET) och/eller av polyetylennaftalat (PEN) 511107 I en föredragen utföringsform gäller att förstärkningstrådarna (MDF-trådarna) innefattar trådar tillverkade av polyamid.

Utöver de utföringsformer som specifikt anges i föregående två stycken kan material för de olika trådarna väljas speciellt en- ligt vad som anges i de osjälvständiga patentkraven.

Antalet MD-trådar i förhållande till antalet MDF-trådar är fö- reträdesvis 1:l, men förhållandet 2:1 är också tänkbart. Gle- sare MDF-trådar är ej föredraget, eftersom de eftersträvade sy- ftena med förstärkningen då ej uppnås.

Beskrivning av utföringsexempel Såsom nämnts ovan gäller följande för samtliga utföringsformer av uppfinningen: 1. Mönsterrapporten är 2-skaft för den enkellagrade struk- turen som består av MD-trådar och CD-trådar, dvs MD-trå- darna binder i 2-skaft med CD-trådarna. 2. Mönsterrapporten är 25-skaft för MDF-trådarna (dvs MD- förstärkningstràdarna i bottnen) som vardera binder med CD-trådarna i ytan en gång per mönsterrapport för MDF-trådarna. Denna bindning kan vara i ett mönster med jämnt eller udda antal skaft, förslagsvis 5-, 7-, 8- eller 10-skaft.

Den kompletta mönsterrapporten bör fördelas på ett jämnt antal skaft så att ytans mönster repeterar jämnt över bottenmönstret. Således måste man fördela ett 5- och 7- skaftmönster på minst 10 respektive 14 skaft.

Nedan ges fyra exempel på möjliga mönsterrapporter för den en- kellagrade strukturen (alltid 2-skaft, skaft nr 1-10) respek- 511 107 10 tive för förstärkningstràdarna i MD (skaft nr ll-20). "x" i ta- bellerna betyder att en MD-tråd alternativt MDF-tråd binder över en CD-tråd. För samtliga exempel gäller att MDF-mönsterrapporten (skaft nr ll-20) inte uppvisar rena diago- naler.

EXEMPEL 1: 2/lO-skaft MD-förstärkt 3 i É å.

EXEMPEL 2: 2/10-skaft MD-Förstärkt med bruten diagonal å å âlêâ E51lää0 X X X 2 3 4 5 6 7 8 9 I-J Ö 511 107 EXEMPEL 3: 2/5-skaft, MD-förstärkt E å Å ä É å LQ 1 2 lä 1 1 1 1 lå lå 0 X X grooouowunßww Exx-:MPEL 4: z/s-skafc, MD-förstärktïned bruten s-skaft fördelad på 10 skaft. ¿ g g ig 1 1 ig 4 5 1 7 ig ig 0 X X X 2 3 4 5 6 7 8 9 I-1 O Detta mönster kan också göras analogt i bruten fördelning på 7/14 resp 8/16 skaft.

Det är möjligt att lägga in växlande diagonaler i en mönster- rapport som i denna brutna 5-skaft, vilket underlättar virans styrning och minskar risken för att ett diagonalmönster uppstår i pappersbanan vid formningsprocessen i virapartiet.

Claims (19)

511107 12 PATENTKRAV

1. Vävd vira för en pappersmaskin, kartongmaskin eller liknande, vilken vira vid användning har en definierad maskin- riktning (MD) och en definierad tvärmaskinriktning (CD) och vilken vira innefattar: en enkellagrad struktur bildad av trådar i maskinriktnin- gen (MD-trådar) som binder med trådar i tvärmaskinriktningen (CD-trådar) i en 2-skaft mönsterrapport för bildande av en 2- skaft toppyta för uppbärande av en materialbana, och en på den enkellagrade strukturens motsatta yta, botten- ytan, anordnad förstärkning i form av förstärkningstrådar i ma- skinriktningen (MDF-trådar), vilka MDF-trådar binder enbart med CD-trådarna i en n-skaft mönsterrapport, där n 2 5, och därmed bildar förstärkningsflotteringar i maskinriktningen på den en- kellagrade strukturens bottenyta, vilka MDF-trådar binder en- dast med en CD-tråd per mönsterrapport samt är lika fina som eller finare än MD-trådarna, varvid såväl MD-trådarna och CD- trådarna som MDF-trådarna är tillverkade av polymermaterial.

2. Vira enligt krav l, varvid MDF-trådarna är finare än MD-trådarna.

3. Vira enligt krav 1 eller 2, varvid modulen hos MDF-trå- darna i ovävt tillstånd är lägre än modulen hos MD-trådarna i ovävt tillstånd.

4. Vira enligt något av kraven l-3, varvid MDF-trådarna är tillverkade av annat material än det/de material som används för den enkellagrade strukturens MD-trådar och CD-trådar. 511 107 l3

5. Vira enligt krav 4, varvid den enkellagrade strukturens MD-trådar och CD-trådar är tillverkade av samma material.

6. Vira enligt krav 4, varvid den enkellagrade strukturens MD-trådar och CD-trådar är tillverkade av olika material.

7. Vira enligt något av kraven 4-6, varvid den enkel- lagrade strukturens MD-trådar och/eller CD-trådar innefattar trådar tillverkade av polyester (PET).

8. Vira enligt något av krav 4-7, varvid den enkellagrade strukturens MD-trådar och/eller CD-trådar innefattar trådar tillverkade av polyetylennaftalat (PEN).

9. Vira enligt något av de föregående kraven, varvid MDF- trådarna innefattar trådar tillverkade av ett nötningsbestän- digt material, såsom polyamid (PA).

10. Vira enligt något av kraven 1-3, varvid den enkel- lagrade strukturens MD-trådar, den enkellagrade strukturens CD- trådar och MDF-trådarna innefattar trådar tillverkade av samma material.

11. Vira enligt krav 10, varvid nämnda samma material är polyester (PET).

12. Vira enligt något av de föregående kraven, varvid MD- trådarna är varptrådar och CD-trådarna är väfttrådar.

13. Vira enligt något av de föregående kraven, varvid CD- trådarna är varptrådar och MD-trådarna är väfttrådar.

14. Vira enligt något av de föregående kraven, varvid den enkellagrade strukturens CD-trådar och MD-trådar är lika fina

15. Vira enligt något av de föregående kraven, varvid an- talet MD-trådar i förhållande till antalet MDF-trådar är 1:1. 511 107 14

16. Vira enligt något av kraven 1-14, varvid antalet MD- tràdar i förhållande till antalet MDF-trådar är 2:1.

17. Användning av en vira enligt något av kraven 1-16 som beklädnad i ett formningsparti hos en pappersmaskin, kartong- maskin eller liknande.

18. Användning av en vira enligt något av kraven 1-16 som beklädnad i ett pressparti hos en pappersmaskin, kartongmaskin eller liknande.

19. Användning av en vira enligt något av kraven 1-16 som beklädnad i ett torkparti hos en pappersmaskin, kartongmaskin eller liknande.