Endlosband
Die Erfindung betrifft allgemein ein Endlosband, insbesondere Filz oder Sieb, für eine Maschine zur Herstellung und/ oder Veredelung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahn.
Sie betrifft unter anderem einen kompressiblen, wasseraufnehmenden und endlosen Preßfilz zur Verwendung in Pressenpartien zur Entwässerung von Papier-, Karton-, Tissue- oder anderen Faserstoffbahnen sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben, ferner ein Formersieb eines Formers zur Blattbildung einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, welches die Faserstoffbahn an eine folgende Maschineneinheit übergibt und die vor der Übergabe der Faserstoffbahn abgetrennten Randstreifen der Faserstoffbahn auch nach der Übergabe der Faserstoffbahn weiterführt, und schließlich ein Trockensieb einer Trockenpartie einer Maschine zur Herstellung und/ oder Veredelung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn, welches die Faserstoffbahn führt und zumindest einen beheizten rotierenden Trockenzylinder teilweise umschlingt, wobei die Faserstoffbahn mit dem Trockenzylinder in Kontakt kommt.
Insbesondere bei Preßspalten mit beidseitig der Faserstoffbahn angeordneten Preßfilzen kommt es nach dem Preßspalt häufig zu Führungsproblemen hinsichtlich der Faserstoffbahn (nach dem Wegführen eines Preßfilzes). Dies gilt vor allem bei relativ hohen Trockengehalten der Faserstoffbahn. In der Folge kann es zu Bahnrandabhebungen kommen, was
wiederum zur Faltenbildung, Einrissen oder sogar Abrissen der Faserstoffbahn führen kann.
Bisher wird dem durch eine Besaugung des Preßfilzes auf der, der Faserstoffbahn abgewandten Seite, im gefährdeten Bereich begegnet. Dies ist jedoch konstruktiv und energetisch sehr aufwendig.
Im Former erfolgt die Entwässerung und Herausbildung der Faserstoffbahn, wobei diese von zumindest einem Formersieb geführt wird. Das Formersieb ist luft- und wasserdurchlässig und übergibt die Faserstoffbahn meist an einen Preßfilz einer folgenden Pressenpartie zur weiteren Entwässerung der Faserstoffbahn.
Die im Former gebildete Faserstoffbahn ist im allgemeinen breiter als nötig, da nur der homogen ausgebildete Mittelteil der Faserstoffbahn in der folgenden Maschineneinheit weiter behandelt wird. Daher erfolgt vor der Übergabe der Faserstoffbahn das Abtrennen der Randstreifen mittels Wasserstrahl.
Zur Trocknung der Faserstoffbahn wird diese in Trockengruppen der Trockenpartie, im allgemeinen von einem Trockensieb gestützt, über Leitwalzen und beheizte Trockenzylinder geführt. Dabei kommt die Faserstoffbahn mit der glatten Oberfläche der Trockenzylinder in Kontakt. Wegen der sich dadurch ergebenden Haftung der Faserstoffbahn am Trockenzylinder neigt die Faserstoffbahn beim Wegführen des Trockensiebes dazu, mit dem Trockenzylinder zu laufen. Dies ist insbesondere bei einem hohen Feuchtegehalt der Faserstoffbahn, d.h. am Beginn Trockenpartie problematisch.
Um dem entgegenzuwirken werden die Trockengruppen am Beginn der Trockenpartie sehr kurz ausgebildet und zwischen den Trockengruppen Züge, das heißt Differenzgeschwindigkeiten aufgebaut. Dies ist nicht nur aufwendig, sondern strapaziert auch die Faserstoffbahn.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Führung der Faserstoffbahn am Preßfilz mit einfachen Mitteln zu verbessern. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, dafür zu sorgen, daß die Randstreifen selbst bei hohen Maschinengeschwindigkeiten auch nach der Übergabe des Mittelteils am Formersieb haften. Schließlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, der Haftung der Faserstoffbahn am Trockenzylinder mit möglichst einfachen Mitteln entgegenzuwirken.
Diese Aufgaben werden nach der Erfindung allgemein dadurch gelöst, daß das betreffende Endlosband in Haftbereichen, die gegenüber den Randbereichen der Faserstoffbahn verlaufen, eine erhöhte Adhäsion aufweist.
Erfindungsgemäß wurde die sich bezüglich des Preßfilzes stellende Aufgabe also dadurch gelöst, daß der Preßfilz in Haftbereichen, die gegenüber den Randbereichen der Faserstoffbahn verlaufen, eine erhöhte Adhäsion aufweist. Dies führt zur verbesserten Haftung der Randbereiche und damit auch der gesamten Faserstoffbahn am Preßfilz. Zwar können die Haft-- bereiche qualitative Unterschiede bei den Randbereichen der Faserstoffbahn hervorrufen, aber da die Randbereiche in den folgenden Maschineneinheiten im allgemeinen ohnehin abgetrennt werden, ist dies unerheblich. Für das Erreichen einer guten Haftung, ist es auch unter dem Aspekt der Minimierung des Randbeschnittes ausreichend, wenn die Haftbereiche
des Preßfilzes je einen Randbereich der Faserstoffbahn mit einer Breite zwischen 2 bis 25 cm überdecken.
Für sich allein oder in Kombination mit der oben beschriebenen Lösung ist es jedoch auch möglich, daß der Preßfilz in Haftbereichen, die gegenüber den Randbereichen der Faserstoffbahn verlaufen, eine erhöhte Luftdurchlässigkeit aufweist. Durch den verringerten Strömungswiderstand verbessert sich die Wirksamkeit von Saugeinrichtungen auf die Randbereiche der Faserstoffbahn, wobei die Saugeinrichtungen beispielsweise in Form von Saugkästen oder Saugwalzen auf der der Faserstoffbahn gegenüberliegenden Seite des Preßfilzes angeordnet sind. Hinsichtlich der Ausführung kann der Preßfilz in den Haftbereichen siebartig gestaltet sein und/ oder größere Poren besitzen.
Eine Möglichkeit der Adhäsion des Preßfilzes zu erhöhen besteht darin, daß der Preßfilz im Haftbereich zumindest auf der, die Faserstoffbahn berührenden Seite mit einem Polymer, vorzugsweise Polyurethan oder Polyamid beschichtet oder getränkt wird. Hinsichtlich der Herstellung ist es dabei von Vorteil, wenn der Haftbereich mit einem flüssigen Polymer behandelt und nach Aushärtung desselben nachbehandelt, insbesondere geschliffen und/ oder geprägt wird.
Eine andere Lösung zur Verbesserung der Haftung besteht darin, daß der Preßfilz im Haftbereich zumindest an der die Faserstoffbahn berührenden Oberfläche feiner Vliesfasern als zwischen den Haftbereichen besitzt, deren Durchmesser vorzugsweise kleiner als 27 Mikrometer ist und/ oder chemisch behandelte Vliesfasern aufweist. In Ergänzung hierzu oder als selbständige Variante ist es jedoch auch möglich, daß der Preßfilz im
Haftbereich zumindest an der die Faserstoffbahn berührenden Oberfläche eine größere Anzahl von Vliesfasern als an der Oberfläche zwischen den Haftbereichen besitzt.
Bei allen Lösungen sollte jedoch die Dicke des Preßfilzes im Haftbereich im belasteten Zustand maximal 1 mm, vorzugsweise maximal 0,5 mm von der Dicke zwischen den Haftbereichen abweichen. Dies begrenzt die Auswirkungen auf die Qualität der Faserstoffbahn, insbesondere die Randbereiche. In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn die Kompressibilität des Preßfilzes in Dickenrichtung und/ oder die Längsdehnung des Preßfilzes unter Spannung über die Breite des Preßfilzes möglichst gleich ist.
Erfindungsgemäß wird die sich bezüglich des Formersiebes stellende Aufgabe entsprechend dadurch gelöst, daß das Formersieb in Haftbereichen, die gegenüber den Randbereichen der Faserstoffbahn verlaufen, eine erhöhte Adhäsion aufweist. Dies führt zu einer verbesserten Haftung der Randstreifen am Formersieb, so daß es zu kleinem Fetzenflug kommt.
Eine Möglichkeit die Adhäsion zu erhöhen, besteht darin, daß das Formersieb in den Haftbereichen eine geringere Luftdurchlässigkeit als im dazwischenliegenden Hauptbereich aufweist. Vorzugsweise sollte das Formersieb in den Haftbereichen sogar luftundurchlässig ausgebildet sein. Dies erschwert die Hinterlüftung und damit das Ablösen der Randstreifen.
Hierzu sollte das Formersieb in den Haftbereichen mit einem Polymer, vorzugsweise Polyurethan aufgefüllt werden.
Die Haftung läßt sich auch dadurch verstärken, daß das Formersieb in den Haftbereichen auf der der Faserstoffbahn zugewandten Seite eine glatte Oberfläche besitzt.
Aufgrund der guten Haftung müssen die Haftbereiche nicht die gesamte Breite der Randstreifen überdecken. Vorzugsweise weniger als 60 %, insbesondere weniger als 40 % der Breite der Randstreifen sind meist ausreichend.
Beim Einsatz eines derartigen Formersiebes in einem Former sollte den Haftbereichen nach der Übergabe der Faserstoffbahn zumindest je ein Schaber und/ oder Wasser- und/ oder Luftdüse zur Entfernung der Randstreifen von den Haftbereichen zugeordnet werden.
In Fällen, bei denen der Former von zwei, meist übereinander angeordneten Formersieben gebildet wird, zwischen denen die Faserstoffbahn verläuft, sollten nur ein, vorzugsweise das Formersieb, welches die Faserstoffbahn an die nächste Maschineneinheit übergibt, Haftbereiche besitzen. Dies ist im allgemeinen das untere Formersieb.
Erfindungsgemäß wird die sich bezüglich des Trockensiebes stellende Aufgabe dadurch gelöst, daß das Trockensieb in Haftbereichen, die gegenüber den Randbereichen der Faserstoffbahn verlaufen, eine erhöhte Adhäsion aufweist. Dabei wurde die Erkenntnis berücksichtigt, daß insbesondere die Randbereiche der Faserstoffbahn verstärkt am Trockenzylinder haften. Es genügt daher, Haftbereiche gegenüber den Rändern der Faserstoffbahn anzuordnen.
Die Haftbereiche des Trockensiebes sollten dabei je einen Randbereich der Faserstoffbahn mit einer Breite von 30 bis 100 mm überdecken.
Eine Möglichkeit die Adhäsion zu erhöhen besteht darin, daß das Trok- kensieb in den Haftbereichen auf der der Faserstoffbahn zugewandten Seite eine glatte Oberfläche besitzt. Für sich allein oder in Kombination mit der glatten Oberfläche ist es des weiteren auch möglich, daß das Trok- kensieb in den Haftbereichen eine geringere Luftdurchlässigkeit als im dazwischenliegenden Hauptbereich aufweist. Vorzugsweise sollten die Haftbereiche sogar luftundurchlässig ausgebildet sein.
Möglich wird diese Gestaltung der Haftbereiche insbesondere dadurch, daß das Trockensieb in den Haftbereichen mit einem Polymer, vorzugsweise Polyurethan aufgefüllt wird.
Die Beeinträchtigung der Luftdurchlässigkeit in den Haftbereichen behindert eine Hinterlüftung und verstärkt somit die Haftung der Faserstoffbahn am Trockensieb. Auf der anderen Seite beeinträchtigt dies jedoch das Ausdampfen und damit die Trocknung der Faserstoffbahn in den Randbereichen. Dies kann jedoch in den Randbereichen hingenommen werden, da diese später ohnehin abgeschnitten werden und/ oder meist sowieso zur Übertrocknung neigen.
Anwendung sollten derartig gestaltete Trockensiebe insbesondere in Trok- kengruppen der Trockenpartie finden, in denen nur eine Seite der Faserstoffbahn mit beheizten Trockenzylindern in Kontakt kommt. Dies begründet sich im wesentlichen darin, daß in diesen Trockengruppen die Faserstoffbahn nicht zwischen Trockensieben übergeben werden muß.
Nachfolgend sollte die Erfindung anhand verschiedener Ausfuhrungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden; in dieser zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch den Rand eines Preßfilzes,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch einen Endbereich eines Formers,
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Formersieb mit Faserstoffbahn und
Fig. 4 einen Querschnitt durch den Rand eines Trockensiebes.
Im folgenden wird auf die Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Querschnitt durch den Rand eines Preßfilzes 2 gezeigt ist.
Insbesondere in Pressenpartien von Papiermaschinen zur Entwässerung von Papierbahnen mit zwei langen Preßspalten, durch die beidseitig der Faserstoffbahn 1 je ein, meist separater, endlos umlaufender Preßfilz 2 verläuft, ergeben sich vor allem bei hohen Geschwindigkeiten Probleme bei der Führung der Faserstoffbahn 1. Die Faserstoffbahn 1 erreicht bereits nach dem ersten Preßspalt einen relativ hohen Trockengehalt, was die Haftung am Preßfilz 2 verringert. Dies wird natürlich erst ein Problem, wenn der Preßfilz 2 auf der anderen Seite der Faserstoffbahn 1 weggeführt wird. Die geringe Haftung der Faserstoffbahn 1 am Preßfilz 2 führt oft zum Abheben der Bahnränder der Faserstoffbahn 1. Dies wiederum hat Bahnflattern oder Bahnabrisse zur Folge.
Zur Lösung dieses Problems wird in Ergänzung zu einer Besaugung des führenden Preßfilzes 2 oder aber vor allem für sich allein, ein Preßfilz 2 verwendet, der in Haftbereichen 3, die gegenüber den Randbereichen 4 der Faserstoffbahn 1 verlaufen, eine erhöhte Adhäsion aufweist. Da dies meist mit einer veränderten Oberflächenstruktur im Haftbereich 3 des Preßfilzes 2 verbunden ist, können Beeinträchtigungen der Qualität der Faserstoffbahn 1 im Randbereich 4 nicht ausgeschlossen werden. Es ist jedoch für eine gute Haftung der Faserstoffbahn 1 am Preßfilz 2 ausreichend, wenn die Haftbereiche 3 des Preßfilzes 2 je einen Randbereich 4 der Faserstoffbahn 1 mit einer Breite von ca. 10 bis 15 cm überdecken. Da diese Randbereiche 4 in nachfolgenden Einheiten der Papiermaschine, spätestens beim Aufwickeln ohnehin abgeschnitten werden, ist diese Beeinträchtigung der Qualität ohne Folgen.
Zur Erhöhung der Adhäsion wird die mit der Faserstoffbahn 1 in Berührung kommende Oberfläche des Preßfilzes 2 im Haftbereich 3, der sich hier bis zum Ende des Preßfilzes 2 erstreckt, mit Polyurethan beschichtet. Dabei dringt das Polyurethan auch in den Preßfilz 2 ein.
Nach dem thermischen oder chemischen Aushärten des Polyurethans erfolgt das Abschleifen von Erhebungen dieser Beschichtung sowie eine Aufrauhung der Oberfläche der Beschichtung mittels einer Prägewalze. Ein zu glatter Haftbereich 3 könnte eine zu starke Haftung der Faserstoffbahn 1 zur Folge haben, was zu Schwierigkeiten bei der Abgabe der Faserstoffbahn 1 führt.
Da diese Beschichtung mit einem Polymer 5 zu einer Verdickung der Haftbereiche 3 des Preßfilzes 2 führt, ist insbesondere bei der Nachbe-
handlung darauf zu achten, daß die Dicke des Preßfilzes 2 im Haftbereich 3 im unbelasteten Zustand maximal 0,5 mm größer als zwischen den Haftbereichen 3 ist. Außerdem ist bei dem Polymer 5 und der Durchdringung des Preßfilzes 2 von diesem Polymer 5 zu beachten, daß die Kompressibilität des Preßfilzes 2 in Dickenrichtung und/ oder die Längsdehnung des Preßfilzes 2 unter Spannung über die Breite des Preßfilzes 2 möglichst gleich ist.
Die Beschichtung mit dem Polymer 5 kann dazu führen, daß die Preßfilze
2 im Haftbereich 3 wasserundurchlässig werden und kein Wasser mehr aufnehmen können. Wegen des folgenden Randbeschnittes bringen diese feuchteren, schmalen Randbereiche 4 jedoch auch keine Nachteile mit sich.
Statt der Beschichtung mit dem Polymer 5 kann die Adhäsion im Haftbereich 3 auch dadurch verbessert werden, daß der Preßfilz 2 im Haftbereich
3 zumindest an der, die Faserstoffbahn 1 berührenden Oberfläche feinere Vliesfasern als zwischen den Haftbereichen 3 besitzt, deren Durchmesser vorzugsweise kleiner als 27 μm ist und/ oder chemisch behandelte Vliesfasern aufweist und/ oder der Preßfilz 2 im Haftbereich 3 zumindest an der, die Faserstoffbahn 1 berührenden Oberfläche eine größere Anzahl von Vliesfasern als an der Oberfläche zwischen den Haftbereichen 3 besitzt. Auch dies führt zu einer veränderten Oberflächenstruktur im Haftbereiche 3 des Preßfilzes 2.
Im folgenden wird auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen, in denen ein schematischer Querschnitt durch einen Endbereich eines Formers bzw. ein Teilschritt durch ein Formersieb 13 mit Faserstoffbahn 11 gezeigt ist.
Der Former einer Papiermaschine zur Entwässerung und Bildung der Faserstoffbahn 11 , das heißt hier konkret der Papierbahn, wird von zwei übereinander angeordneten, endlos umlaufenden Formersieben 13, 18 gebildet, zwischen denen die Faserstoffbahn 11 liegt.
Die über Leitwalzen 21 geführten Formersiebe 13, 18 werden am Ende des Formers voneinander getrennt, wobei die Faserstoffbahn 11 mit dem unteren Formersieb 13 mitläuft.
Danach erfolgt die Abtrennung der Randstreifen 12 vom homogenen Teil der Faserstoffbahn 11 über Wasserstrahldüsen 22. Anschließend wird die Faserstoffbahn 11 von einem, eine besaugte Leitwalze 20 umschlingenden Preßfilz 19 der folgenden Pressenpartie zur weiteren Entwässerung übernommen.
Das untere Formersieb 13 besitzt gegenüber den Randstreifen 12 Haftbereiche 14 mit erhöhter Adhäsion. Hierzu sind die Haftbereiche 14 des Formersiebes 13 mit Polyurethan aufgefüllt. Während der Hauptbereich 15 des Formersiebes 13 zur Entwässerung der Faserstoffbahn 11 luftdurchlässig ist, sind die Haftbereiche 14 luftundurchlässig. Außerdem ist die den Randstreifen 12 zugewandte Oberfläche der Haftbereiche 14 glatt ausgebildet. Beide Maßnahmen führen dazu, daß die Randstreifen 12 auch nach der Abgabe der Faserstoffbahn 11 sicher am Formersieb 13 haften.
Erst später erfolgt die Ablösung der Randstreifen 12 vom Formersieb 13 mittels je einem Schaber 16 und die Abführung in den Pulper. Danach findet eine Reinigung des Formersiebes 13, insbesondere der Haftbereiche
14 über Wasserdüsen 17 statt, wobei Verunreinigungen und das Spritzwasser von einer Saugglocke 23 aufgenommen werden.
Im folgenden wird auf die Fig. 4 Bezug genommen, in der ein Querschnitt durch den Rand eines Trockensiebes 22 gezeigt ist.
Die Faserstoffbahn 21 läuft zur Trocknung in der einreihigen Trockengruppe einer Trockenpartie von dem Trockensieb 22 geführt, abwechselnd über Leitwalzen und beheizte, rotierende Trockenzylinder 23, wobei sie mit den Trockenzylindern 23 in Kontakt kommt.
Um die Faserstoffbahn 21 nach der teilweisen Umschlingung relativ einfach und sicher vom Trockenzylinder 23 wieder wegführen zu können, weist das Trockensieb 2 in Haftbereichen 24, die gegenüber den Randbereichen der Faserstoffbahn 21 verlaufen, eine verstärkte Adhäsion auf.
Hierzu ist das Trockensieb 22 in den Haftbereichen 24 mit Polyurethan aufgefüllt. Die Haftbereiche 24 sind nicht nur luftdicht, sondern gegenüber der Faserstoffbahn 21 auch glatt ausgebildet.
Da insbesondere die Randbereiche der Faserstoffbahn 21 zu einer erhöhten Haftung am glatten Trockenzylinder 23 neigen, genügt es, wenn die Haftbereiche 24 je einen Randbereich der Faserstoffbahn 21 mit einer Breite zwischen 30 und 100 mm überdecken.
Bezugszeichenliste
Faserstoffbahn
Preßfilz
Haftbereich
Randbereich
Polymer
Faserstoffbahn
Randstreifen
Formersieb
Haftbereich
Hauptbereich
Schaber
Wasserdüsen
Formersieb
Preßfilz besaugte Leitwalze
Leitwalze
Wasserstrahldüse
Saugglocke