WO2017178414A1 - Verfahren und formierband zur herstellung einer faserstoffbahn - Google Patents

Verfahren und formierband zur herstellung einer faserstoffbahn Download PDF

Info

Publication number
WO2017178414A1
WO2017178414A1 PCT/EP2017/058512 EP2017058512W WO2017178414A1 WO 2017178414 A1 WO2017178414 A1 WO 2017178414A1 EP 2017058512 W EP2017058512 W EP 2017058512W WO 2017178414 A1 WO2017178414 A1 WO 2017178414A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
structured
polymer foam
forming belt
fibrous web
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/058512
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Eberhardt
Matthias Schmitt
Frank Opletal
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent Gmbh filed Critical Voith Patent Gmbh
Priority to EP17718855.4A priority Critical patent/EP3443161B1/de
Priority to US16/093,842 priority patent/US10934664B2/en
Publication of WO2017178414A1 publication Critical patent/WO2017178414A1/de

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/006Making patterned paper
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027Screen-cloths
    • D21F1/0036Multi-layer screen-cloths
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/66Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
    • D21F1/80Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water using endless screening belts
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/14Making cellulose wadding, filter or blotting paper
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08Felts
    • D21F7/083Multi-layer felts
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/002Tissue paper; Absorbent paper
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H27/00Special paper not otherwise provided for, e.g. made by multi-step processes
    • D21H27/02Patterned paper

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Faserstoffbahn insbesondere einer Tissuebahn, bei dem eine Faserstoffsuspension mit mindestens einem strukturierten Formierband in Kontakt gebracht und mittels zumindest eines Entwässerungselements, insbesondere eines Saugelements entwässert wird, wobei das zumindest eine strukturierte Formierband eine Lage aus Polymerschaum umfasst, welche die papierberührende Seite des strukturierten Formierbands bereitstellt, wobei die Struktur der Schaumlage zumindest teilweise auf die Faserstoffbahn übertragen wird. Weiterhin strukturiertes Formierband und Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn.

Description

Verfahren und Formierband zur Herstellung einer Faserstoff bahn
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Faserstoffbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Formierband zum Herstellen einer strukturierten Faserstoffbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Schließlich betrifft die Erfindung auch noch eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
Bei der Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, wird üblicherweise in einem ersten Prozessschritt eine wässrige Faserstoffsuspension im sogenannten Former auf einem Formiersieb oder auch zwischen zwei Formiersieben entwässert. Diese Entwässerung wird in der Regel durch Saugelemente oder auch durch Blaselemente unterstützt. In einem konventionellen Tissue Former wird die Faserstoffbahn weitgehend flach gebildet. Jedoch ist das Volumen einer Tissuebahn, der sogenannte Bulk, eine wesentliche Qualitätseigenschaft. Daher ist es wünschenswert, wenn die Tissuebahn bereits im Former mit einem möglichst hohen Bulk formiert, d.h. gebildet wird. Hierzu wurde in der Vergangenheit z.B. von der Anmelderin das sogenannte ATMOS™ System entwickelt. Siehe hierzu beispielsweise die Patentanmeldung WO 2012/013773 sowie die darin zitiere Literatur, insbesondere die Europäische Patentanmeldung EP0 708 857. Hierbei wird die Faserstoff bahn im Former auf einem strukturierten Sieb, dem sogenannten , molding fabric' gebildet.
Dieses strukturierte Sieb weist eine Tragstruktur auf, welche zur Aufnahme der entstehenden Zugbelastung geeignet ist, sowie eine strukturierende Lage, der .sculpturing layer'. Die strukturierende Lage ist durch ihr Webmuster so ausgestaltet, dass zwischen den höchsten Punkten der Bespannung und der Tragstrukturlage taschenartige Strukturen entstehen. Diese taschenartigen Strukturen werden auf die Faserstoffbahn übertragen, indem sich bei der Blattbildung dort Fasern ablegen, wodurch eine Tissuebahn mit merklich höherem Volumen entsteht.
Nachteilig an dem Stand der Technik ist jedoch, dass das Weben dieser strukturierten Siebe sehr aufwändig ist. Zudem ist man auch in der Wahl der Strukturen, die auf die Faserstoffbahn übertragen werden können, beschränkt. So können aufgrund des regelmäßigen Webprozesses nur regelmäßige Strukturen erzeugt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein Formierband zur Verfügung zu stellen, das die Probleme des Standes der Technik ganz oder teilweise überwindet.
Die Aufgabe wird vollständig gelöst hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren zuer Herstellung einer strukturiereten Faserstoffbahn gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 , sowie hinsichtlich des Formierbands durch ein Formierband für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 4
Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Faserstoffbahn insbesondere einer Tissuebahn vorgeschlagen. Hierbei wird eine Faserstoffsuspension mit mindestens einem strukturierten Formierband in Kontakt gebracht. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Suspension auf ein strukturiertes Formierband aufgetragen wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Suspension zwischen zwei Formierbänder eingebracht wird. Dabei kann entweder eines der beiden Formierbänder oder aber auch beide Formierbänder ein strukturiertes Formierband sein. Mittels zumindest eines Entwässerungselements, insbesondere eines Saugelements oder auch eine Blaselements wird die Faserstoffsuspension entwässert. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das zumindest einen strukturierten Formierband eine Lage aus Polymerschaum umfasst, welche die papierberührende Seite des strukturierten Formierbands bereitstellt und während des Formierprozesses die Struktur der Schaumlage zumindest teilweise auf die Faserstoffbahn übertragen wird.
Vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens werden in den Unteransprüchen beschrieben.
So kann in einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens vorgesehen sein, dass es sich bei zumindest bei einem Teil der Struktur der Lage aus Polymerschaum, welche auf die Faserstoffbahn übertragen wird, um eine Porenstruktur der Lage aus Polymerschaum handelt. In diesem Fall bilden die Poren der Lage aus Polymerschaum, welche zur papierberührenden Seite der Lage hin offen sind, jene taschenartigen Strukturen, in denen sich bei der Blattbildung die Zellstofffasern ablegen, wodurch eine Tissuebahn mit merklich höherem Volumen entsteht. Der volumenerhöhende Effekt ist also derselbe, wie bei den gewebten Strukturen im Stand der Technik. Jedoch können für die Lage aus Polymerschaum handelsübliche Schäume, insbesondere Weichschäume verwendet werden. Das aufwändige Webverfahren entfällt. Zudem sind die so in der Bahn entstehenden Strukturen unregelmäßig, da die Poren im Schaum weitgehend statistisch verteilt sind. Dies kann insofern vorteilhaft sein, da das menschliche Auge regelmäßige Strukturen leichter wahrnimmt, und diese als störende Markierungen bewertet. Besonders vorteilhaft ist es für diese Ausführung, wenn die Lage aus Polymerschaum eine Porendichte von weniger als von weniger als 45 PPI, insbesondere weniger als 30 PPI aufweist. In einem solchen Fall weisen die Poren häufig eine Größe auf, die für die Übertragung der Struktur auf die Papierbahn sehr vorteilhaft ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass in die Lage aus Polymerschaum zusätzlich zu der Porenstruktur eine externe Struktur eingebracht ist. Diese Struktur kann beispielsweise durch Prägen, Einbrennen, Ätzen, Schneiden oder Stanzen in die Lage aus Polymerschaum eingebracht werden. Auch diese Strukturen können während des Formierprozesses auf das Blatt übertragen werden. Dies kann entweder zusätzlich zur Übertragung der Porenstruktur auf das Blatt geschehen. Alternativ kann das Verfahren auch so ausgestaltet sein, dass hauptsächlich oder ausschließlich diese externen Strukturen auf das Blatt übertragen werden. Hierfür kann es vorteilhaft sein, wenn der Polymerschaum eine Porendichte von mehr als 60 PPI, insbesondere mehr als 100 PPI aufweist.
Mittels der eingebrachten externen Struktur ist es möglich, mittels des beschriebenen Verfahrens eine Vielzahl von Strukturen auf die Faserstoffbahn zu übertragen. So ist es möglich, in einem fertigen Papier spezielle Strukturen oder Symbole zu übertragen. Beispiele hierfür sind Wasserzeichen oder gewisse dekorative Strukturen in Tissuepapieren. Durch solche Zeichen oder Strukturen in der Schaumlage, insbesondere durch eingeprägte Strukturen in der Schaumlage ist es möglich, auf die produzierte Faserstoffbahn eine Vielzahl von Strukturen zu übertragen. Je nach Einsatz einer solchen Bespannung können die Strukturen in der Faserstoffbahn als erhabene Strukturen hervortreten.
Mittels einer derartigen Übertragung von Strukturen auf die Schaumlage ist es im Gegensatz z.B. zu klassischen Wasserzeichen möglich, dass die Bespannung an den Stellen der Strukturmerkmale weiterhin eine relevante Permeabilität aufweist. Je nach Ausgestaltung der Struktur kann diese gegebenenfalls etwas größer oder kleiner sein, als die Permeabilität der übrigen Bespannung. Dies kann unter anderem dann von Vorteil sein, wenn die Strukturen bzw. Strukturelemente Elemente einen signifikanten Teil, insbesondere mehr als 10% der Oberfläche der Materialbahn bedecken. Auch durch diese Regionen der Bespannung erfolgt eine Entwässerung der Materialbahn. Somit ist die Entwässerung der Materialbahn wesentlich gleichmäßiger im Vergleich mit klassischen Wasserzeichen für Formiersiebe, bei denen in Regionen mit aufgebrachter Struktur üblicherweise keine Entwässerung stattfindet.
Hinsichtlich des Formierbands wird die Aufgabe gelöst durch ein strukturiertes Formierband für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, wobei das strukturierte Formierband eine Papierseite und eine Laufseite aufweist, umfassend eine Tragstruktur und zumindest eine Lage aus Polymerschaum dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus Polymerschaum die Papierseite der Bespannung bereitstellt, und die Papierseite der Bespannung geeignet ist, eine Struktur auf die Faserstoffbahn zu übertragen.
Vorteilhafte Ausführungen des strukturierten Formierbands werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Häufig wird die Tragstruktur durch ein Gewebe gebildet oder umfasst dieses. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Tragstruktur durch andere Gebilde, beispielsweise durch Gewirke, Gelege, Folien- oder Membranstrukturen gebildet wird, oder diese umfasst.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die externe Struktur eine regelmäßige oder unregelmäßige Struktur ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung des strukturierten Formierbandes kann vorgesehen sein, dass die Lage aus Polymerschaum eine Porendichte von weniger als von weniger als 45 PPI, insbesondere weniger als 30 PPI aufweist. In einem solchen Fall weisen die Poren häufig eine Größe auf, die für die Übertragung der Struktur auf die Papierbahn sehr vorteilhaft ist. Es können auch Polymerschäume mit einer Porendichte von mehr als 45 PPI, insbesondere mehr als 60 PPI oder 100 PPI verwendet werden. Derartige Schäume sind besonders in Kombination mit externen Strukturen vorteilhaft, wenn z.B. weniger die Porenstruktur des Polymerschaums, als mehr die externe Struktur übertragen werden soll.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann die Lage aus Polymerschaum mittels Prägen, Einbrennen, Ätzen, Schneiden oder Stanzen mit einer externen Struktur versehen sein. Beispielsweise kann das strukturierte Formierband dadurch mit einer externen Struktur versehen werden, dass die Lage aus Polymerschaum kompaktiert wird und beim Kompaktieren eine heiße Walze zum Einsatz kommt, die mit der Lage aus Polymerschaum in Kontakt gebracht wird. Diese Walze kann vorteilhafterweise so ausgerüstet sein, dass eine auf den Schaum zu übertragende Struktur als Negativ in die Walzenoberfläche eingearbeitet ist. Diese Struktur kann aus einem wärmeleitenden Material sein (z.B. Metall) oder aus einem nichtwärmeleitenden Material wie einem Polymer (z.B. ein Silikon). Während des Kompaktierens wird die Struktur dann in die Oberfläche der Schaumlage eingeprägt. Alternativ oder zusätzlich ist auch möglich, Strukturelemente in die Walzenoberfläche einzuarbeiten; z.B. einzugravieren. Diese Strukturelemente verbleiben dann nach dem Kompaktieren als erhabene Elemente in der Schaumlage.
Für die Lage aus Polymerschaum kann eine Vielzahl geeigneter Polymermaterialien zum Einsatz kommen. So kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Lage aus Polymerschaunn aus einem Elastomer, insbesondere aus einem Polyurethan besteht, oder dieses umfasst. In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Lage aus Polymerschaum aus einem Polyamid, Polyester, Polyethylen oder einem Silikon besteht, oder dieses umfasst. Diese Materialien sind für das Formierband vorteilhaft, jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Materialien beschränkt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Lage aus Polymerschaum eine anisotrope Porenstruktur aufweist. Bei einer solchen anisotropen Struktur weicht die Form zumindest eines Großteils (häufig mehr als 50%, oder auch mehr als 80%) der einzelnen Poren von der isotropen Kugelform ab. So kann in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Poren in Maschinenrichtung der Bespannung und in Querrichtung der Bespannung eine größere Ausdehnung aufweisen, als in der Dickenrichtung. Eine derartige Porenstruktur kann beispielsweise durch eine Komprimierung einer Schaumlage mit isotroper Porenstruktur erreicht werden. Häufig kann durch eine solche anisotrope Porenstruktur das Wasser schnell von der Papierbahn weg Richtung Tragstruktur geleitet werden. Auch stellt die Schaumlage dadurch üblicherweise weniger Speichervolumen zur Verfügung.
Die Verbindung der Lage aus Polymerschaum mit der Tragstruktur die Lage aus Polymerschaum mit der Tragstruktur kann vorteilhafterweise mittels Verkleben oder Verschweißen, insbesondere mittels NIR Transmissionsschweißen realisiert sein. Weiterhin umfasst die Erfindung eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine zumindest ein Formierband gemäß einem der Ansprüche 4 -1 1 aufweist. Eine solche Maschine ist geeignet, das erfindungsgemäße Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3 durchzuführen und eine strukturierte Faserstoffbahn zu erzeugen. Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen, nicht maßstäblichen Zeichnungen weiter erläutert.
Figur 1 zeigt eine Ausführung eines strukturierten Formierbands gemäß der Erfindung.
Figur 2 zeigt schematisch die Bildung der Faserstoffbahn auf dem Formierband
Figur 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Oberfläche eine Walze zur Übertragung einer externen Struktur auf eine Lage aus Polymerschaum.
Figur 4 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen strukturierten Formierbands. In Figur 1 ist grob schematisch der Aufbau einer möglichen Ausführung des strukturierten Formierbands 1 gezeigt. In der hier gezeigten Ausführung umfasst das das strukturierte Formierband 1 ein Gewebe 3, das die Tragstruktur 3 zur Verfügung stellt. Auf dieser Tragstruktur 3 ist eine Lage aus Polymerschaum 2 befestigt. Diese kann beispielsweise aus einem Polyurethan Weichschaum bestehen. Diese Lage aus Polymerschaum 2 stellt auch die papierberührende Seite 5 des strukturierten Formierbands 1 zur Verfügung. Die Poren 4 der Lage aus Polymerschaum 2 sind in der in Figur 1 gezeigten Bespannung anisotrop. Die kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass ein Standard Polymerschaum, welcher üblicherweise isotrope Poren aufweist, durch einen Kompaktierungsschritt mittels Druck und/oder Temperatur kompaktiert worden ist. Dadurch ändert sich neben der Dicke der Schaumlage 2 auch die Form der Poren 4. Sie werden in Dickenrichtung deformiert. An einem exemplarischen Beispiel soll ein mögliches Herstellungsverfahren für ein des strukturiertes Formierband wie in Figur 1 gezeigt erläutert werden. In dem Beispiel wird zuerst eine gewebte Tragstruktur 3 zur Verfügung gestellt wird. Diese ist aus Polyesterfilamenten gewebt sein. Zudem wird ein Schaum beispielsweise in Form eines retikulierten Polyurethan Weichschaums zur Verfügung gestellt. Dieser weist im Beispiel eine Dicke von 4mm und eine Porendichte von 45 PPI auf. Vorteilhafterweise kann aber auch ein Polymerschaum mit einer Porendichte von weniger als 45 PPI, insbesondere auch von weniger als 30 PPI verwendet werden.
Ein geeignetes Verfahren zum Verbinden der Lagen aus Polymerschaum 2 mit der Tragstruktur 3 stellt das Lasertransmisionsschweißen dar. Im Beispiel wird ein NIR Laser mit einer Wellenlänge von 940 nm eingesetzt. Dieser wurde mit einem Fügedruck von ca. 20N/cm angepresst. Besonders vorteilhaft ist es für das Lasertransmissionsschweißen, wenn der Polymerschaunn 2 das Laserlicht ganz oder teilweise absorbiert, während die Tragstruktur 3 für das Laserlicht ganz oder weitgehend transparent ist. Dies wurde im Beispiel durch Färben des Polymerschaums realisiert, wo ein anthrazitfarbenener Schaum zum Einsatz kam. Durch die Wahl eines Grundgewebes aus Polyester konnte das Laserlicht zuerst die Tragstruktur 3 durchdringen, und wurde danach durch den Polymerschaum absorbiert wird. So wurde die zum Verschweißen notwendige Hitze an der Verbindungsstelle zwischen Tragstruktur 3 und Schaumlage 2 erzeugt. Dies ist ein übliches Prinzip im Lasertransmissionschweißen.
Das so verbundene Laminat wurde dann bei einer Temperatur von ca. 190° unter Druck kompaktiert. Die resultierende Bespannung 1 , wies eine Permeabilität von 400CFM bei einer Dicke (gemessen unter 6kPa Druck) von 1 .07 mm auf. Dabei betrug in dem Beispiel der Anteil der Tragstruktur 3 0.49mm, der Anteil der Schaumlage 2 0.58mm. Bei einer Ausgangsdicke des Schaums von 4mm wurde dieser durch das Verfahren auf 14.5% seiner Ausgangsdicke kompaktiert.
Unter einem Druck von 50 kPa wurde das Laminat 1 auf 0.91 mm komprimiert, wobei die Dicke der Schaumlage 2 0.42mm betrug. Die Schaumlage wurde also bei diesem Druck um weitere 27% komprimiert. Beim Rücknahme des Drucks auf 6 kPa expandierte die Schaumlage wieder auf -im Rahmen der Messgenauigkeit- ihre Ausgangsdicke.
In Figur 2 ist schematisch die Bildung der Faserstoffbahn auf dem Formierband aus Figur 1 dargestellt. Der Prozess soll beispielhaft das Entstehen einer strukturierten Faserstoffbahn erläutern. Hierbei wird eine Suspension mit Fasern 6, insbesondere Zellstofffasern 6 auf das strukturierte Formierband 1 aufgegeben. Die Entwässerung erfolgt in Figur 2 von oben nach unten, das heißt das Wasser durchläuft zuerst due Lage aus Polymerschaum 2 und danach die Tragstruktur 3. Der Entwässerungsprozess kann durch ein in der Figur 2 nicht dargestelltes Entwässerungselement, z.B. einen Saugkasten unterstützt werden, welcher an der papierabgewandten Seite des Formierbands 1 angeordnet ist. Die Fasern 6 lagern sich bei diesem Prozess an der papierberührenden Seite 5 des Formierbandes 1 ab. Diese papierberührende Seite 5 wird durch die Lage aus Polymerschaum 2 zur Verfügung gestellt. Durch die Porenstruktur des Polymerschaunn 2 werden können einige der Fasern 6 durch größere Poren 4 in die Lage aus Polymerschaum 2 eindringen und lagern sich in diesen Poren 4 ab. Auf dieser Weise wird die Struktur des Formierbands 1 , insbesondere die Porenstruktur der Lage aus Polymerschaum 2 zumindest teilweise auf die Faserstoffbahn übertragen. Dieser Effekt des Ablagerns von Fasern in der Porenstruktur kann durch eine passende Wahl des Polymerschaums unterstützt werden. So können generell Schäume mit einer Porendichte von weniger als 45PPI, insbesondere von weniger als 30 PPI vorteilhaft sein. Jedoch können je nach Eignung des Faserstoffes (Faserlänge, Fibrillierungsgrad) auch Schäume mit anderen Porendichten erfolgreich eingesetzt werden.
Eine strukturierte Faserstoffbahn, welche mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden ist, kann gegenüber einer vergleichbaren nichtstrukturierten Faserstoffbahn beispielsweise bzgl. Dicke und Porosität große Vorteile aufweisen. Durch die größere Dicke können auch Faserbahnen mit niedrigerer Flächenmasse hergestellt werden, welche trotzdem alle gewünschten Produkteigenschaften aufweisen. Durch die so erzielbare Einsparung an Fasermaterial ist das Verfahren auch ökonomisch sehr vorteilhaft.
Beispielhaft soll an dem folgenden Versuchsergebnis dargestellt werden, welche Effekte durch eine erfindungsgemäß hergestellte strukturierte Faserstoffbahn im Vergleich zu einer auf einem herkömmlichen SSB Sieb gebildeten Bahn erzielt werden können:
Figure imgf000010_0001
Hierbei ist insbesondere die erhöhte Dicke bei niedrigerer Flächenmasse, sowie die deutlich erhöhte Porosität des strukturierten Produkts auffällig. Figur 3 zeigt einen Ausschnitt aus der Oberfläche einer Walze zur Übertragung einer externen Struktur auf eine Lage aus Polymerschaunn 2. In dem hier gezeigten Beispiel weist die Walze sowohl erhabene Strukturelemente 1 1 a, 1 1 b auf, welche in eine Lage aus Polymerschaum 2 eingeprägt werden. Außerdem weist der Ausschnitt in Figur 3 eine Vielzahl von Strukturelementen 10 auf, welche als runde Vertiefungen in der Walzenoberfläche ausgeführt sind. Diese Strukturelemente werden als erhabene Elemente auf die Schaumlage 2 übertragen.
Bei dem in Figur 3 gezeigten Beispiel sind sowohl die Walzenoberfläche als auch die erhabenen Strukturelemente 1 1 a, 1 1 b aus Metall ausgeführt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass diese erhabenen Strukturelemente 1 1 a, 1 1 b ganz oder Teilweise aus einem nichtwärmeleitenden Material, z.B. einem Polymer bestehen. Obwohl das Übertragen der Strukturelemente 10, 1 1 a, 1 1 b auf den Polymerschaum 2 mittels einer solchen oder ähnlichen Walze prinzipiell in einem gesonderten Arbeitsschritt im Vorfeld oder im Anschluss der Herstellung der Bespannung erfolgen kann, wird die Übertragung jedoch häufig vorteilhafterweise zusammen mit dem Kompaktieren der Schaumlage erfolgen. Auf diese Weise kann ein Prozessschritt bei der Herstellung der Bespannung entfallen. Zudem ist keine zusätzliche Geräte für diese Übertragung notwendig. Figur 4 zeigt schließlich eine stark vergrößerte Ansicht eines erfindungsgemäßen strukturierten Formierbandes 1 . Der Blick erfolgt auf die papierberührende Seite des Formierbandes 1 . Man erkennt die Lage aus Polymerschaum 2, und durch die Poren 4 ist das darunterliegende Gewebe 3 der Tragstruktur 3 zu erkennen. Beim Prozess der Blattbildung werden sich Fasern 6 sowohl auf den Stegen 7 aus Polymermaterial ablegen, als auch ganz oder teilweise in die Poren 4 der Lage aus Polymerschaum eindringen. Der Durchmesser„d" einer solchen Pore beträgt in Figur 4 ca. 1 mm. In anderen vorteilhaften Formierbändern können aber auch kleinere Poren z.B. mit Durchmessern 750 μιτι, 500μηη oder darunter oder auch größere Poren mit Durchmesssern von 1 .5 mm, 2 mm oder darüber verwendet werden. Üblicherweise werden die Porengrößen in eine, strukturierten Formierband eine gewisse Verteilung aufweisen.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Herstellen einer strukturierten Faserstoffbahn insbesondere einer Tissuebahn, bei dem eine Faserstoffsuspension mit mindestens einem strukturierten Formierband (1 ) in Kontakt gebracht und mittels zumindest eines Entwässerungselements, insbesondere eines Saugelements entwässert wird, wobei das zumindest eine strukturierte Formierband (1 ) eine Lage aus Polymerschaum (2) umfasst, welche die papierberührende Seite (5) des strukturierten Formierbands (1 ) bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur der Schaumlage (2) zumindest teilweise auf die Faserstoffbahn übertragen wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei zumindest bei einem Teil der Struktur der Lage aus Polymerschaum (2), welche auf die Faserstoffbahn übertragen wird, um eine Porenstruktur der Lage aus Polymerschaum (2) handelt.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Struktur der Lage aus Polymerschaum (2), welche auf die Faserstoffbahn übertragen wird, um eine externe Struktur (10, 1 1 a, 1 1 b) handelt, die insbesondere durch Prägen, Einbrennen, Ätzen, Schneiden oder Stanzen in die Lage aus Polymerschaum (2) eingebracht wurde.
4. Strukturiertes Formierband (1 ) für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, wobei das strukturierte Formierband (1 ) eine papierberührende Seite (5) und eine Laufseite aufweist, umfassend eine Tragstruktur (3) und zumindest eine Lage aus Polymerschaum (2) dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus Polymerschaum (2) die papierberührende Seite (5) der Bespannung (1 ) bereitstellt, und die papierberührende Seite (5) der Bespannung geeignet ist, eine Struktur auf die Faserstoffbahn zu übertragen.
5. Struktunertes Formierband (1 ) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur eine regelmäßige oder unregelmäßige Struktur ist.
6. Strukturiertes Formierband (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus Polymerschaum (2) eine Porendichte von weniger als von weniger als 45 PPI, insbesondere weniger als 30 PPI aufweist.
7. Strukturiertes Formierband (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus Polymerschaum (2) mittels Prägen, Einbrennen, Ätzen, Schneiden oder Stanzen mit einer externen Struktur (10, 1 1 a, 1 1 b) versehen ist.
8. Strukturiertes Formierband (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus Polymerschaum (2) aus einem Elastomer, insbesondere aus einem Polyurethan besteht, oder dieses umfasst.
9. Strukturiertes Formierband (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus Polymerschaum (2) aus einem Polyamid, Polyester oder Polyethylen besteht, oder dieses umfasst.
10. Strukturiertes Formierband (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus Polymerschaum (2) eine anisotrope Porenstruktur aufweist.
1 1 . Strukturiertes Formierband (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage aus Polymerschaum (2) mit der Tragstruktur (3) mittels Verkleben oder Verschweißen, insbesondere mittels NIR Transmissionsschweißen verbunden ist.
12. Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Tissuebahn, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine zumindest ein strukturiertes Formierband (1 ) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 1 1 aufweist.
PCT/EP2017/058512 2016-04-15 2017-04-10 Verfahren und formierband zur herstellung einer faserstoffbahn WO2017178414A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17718855.4A EP3443161B1 (de) 2016-04-15 2017-04-10 Verfahren und formierband zur herstellung einer faserstoffbahn
US16/093,842 US10934664B2 (en) 2016-04-15 2017-04-10 Method and forming belt for producing a fibre material web

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016206387.1A DE102016206387A1 (de) 2016-04-15 2016-04-15 Verfahren und Formierband zur Herstellung einer Faserstoffbahn
DE102016206387.1 2016-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017178414A1 true WO2017178414A1 (de) 2017-10-19

Family

ID=58609368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2017/058512 WO2017178414A1 (de) 2016-04-15 2017-04-10 Verfahren und formierband zur herstellung einer faserstoffbahn

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10934664B2 (de)
EP (1) EP3443161B1 (de)
DE (1) DE102016206387A1 (de)
WO (1) WO2017178414A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021170361A1 (de) * 2020-02-27 2021-09-02 Voith Patent Gmbh Papiermaschinenbespannung
WO2023081744A1 (en) * 2021-11-04 2023-05-11 The Procter & Gamble Company Web material structuring belt, method for making structured web material and structured web material made by the method
WO2023081746A1 (en) * 2021-11-04 2023-05-11 The Procter & Gamble Company Web material structuring belt, method for making and method for using

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0708857A1 (de) 1994-04-12 1996-05-01 Lindsay Wire, Inc. Vorrichtung zur herstellung von sanften tissueprodukten
US20010032712A1 (en) * 1999-12-29 2001-10-25 Friedbauer Charles E. Patterned felts for bulk and visual aesthetic development of a tissue basesheet
US20040118546A1 (en) * 2002-12-19 2004-06-24 Bakken Andrew Peter Non-woven through air dryer and transfer fabrics for tissue making
DE102006055828A1 (de) * 2006-11-27 2008-05-29 Voith Patent Gmbh Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton
EP2128334A1 (de) * 2008-05-19 2009-12-02 Voith Patent GmbH Pressfilz
WO2012013773A1 (en) 2010-07-30 2012-02-02 Voith Patent Gmbh Structured fabric
WO2016058972A1 (de) * 2014-10-15 2016-04-21 Voith Patent Gmbh Bespannung und verfahren zur herstellung einer bespannung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3617442A (en) * 1968-09-30 1971-11-02 Alfred A Hurschman Paper-making means and method
RU2507334C2 (ru) * 2008-09-11 2014-02-20 Олбани Интернешнл Корп. Проницаемый ремень для производства ткани, материи и нетканой продукции
WO2015090797A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Voith Patent Gmbh Bespannung und verfahren zu deren herstellung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0708857A1 (de) 1994-04-12 1996-05-01 Lindsay Wire, Inc. Vorrichtung zur herstellung von sanften tissueprodukten
US20010032712A1 (en) * 1999-12-29 2001-10-25 Friedbauer Charles E. Patterned felts for bulk and visual aesthetic development of a tissue basesheet
US20040118546A1 (en) * 2002-12-19 2004-06-24 Bakken Andrew Peter Non-woven through air dryer and transfer fabrics for tissue making
DE102006055828A1 (de) * 2006-11-27 2008-05-29 Voith Patent Gmbh Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton
EP2128334A1 (de) * 2008-05-19 2009-12-02 Voith Patent GmbH Pressfilz
WO2012013773A1 (en) 2010-07-30 2012-02-02 Voith Patent Gmbh Structured fabric
WO2016058972A1 (de) * 2014-10-15 2016-04-21 Voith Patent Gmbh Bespannung und verfahren zur herstellung einer bespannung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021170361A1 (de) * 2020-02-27 2021-09-02 Voith Patent Gmbh Papiermaschinenbespannung
WO2023081744A1 (en) * 2021-11-04 2023-05-11 The Procter & Gamble Company Web material structuring belt, method for making structured web material and structured web material made by the method
WO2023081746A1 (en) * 2021-11-04 2023-05-11 The Procter & Gamble Company Web material structuring belt, method for making and method for using

Also Published As

Publication number Publication date
EP3443161A1 (de) 2019-02-20
US20190112763A1 (en) 2019-04-18
DE102016206387A1 (de) 2017-10-19
EP3443161B1 (de) 2022-07-06
US10934664B2 (en) 2021-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1637645B1 (de) Papiermaschinenbespannung
EP1001879A1 (de) Verfahren zum herstellen eines relativ weichen produktes, sowie das produkt selbst
EP3443161B1 (de) Verfahren und formierband zur herstellung einer faserstoffbahn
EP2984226A1 (de) Bespannung für eine maschine zur herstellung von bahnmaterial
EP2788547B1 (de) Pressband für eine maschine zur herstellung von tissue-papier und maschine zur herstellung von tissue-papier
EP2072675A2 (de) Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial
EP3443162B1 (de) Pressband und verfahren zu dessen herstellung
EP2072668A1 (de) Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bands
WO2015185278A1 (de) Verfahren zur herstellung einer papiermaschinenbespannung
EP1205599A2 (de) Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn
DE102019124681A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Faserstoffbahn
EP1724393A1 (de) Papiermaschinenbespannung
DE102007055801A1 (de) Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial und Verfahren zur Herstellung eines derartigen Bands
WO2019007561A1 (de) Bespannung und herstellverfahren für eine solche bespannung
EP3443160B1 (de) Formierband und verfahren zu dessen herstellung
AT506985A2 (de) Vorpresse, formierpartie und anlage zur herstellung einer mehrlagigen materialbahn
DE102018105956A1 (de) Bespannung
DE102020114686A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer strukturierten Faserstoffbahn
WO2007033878A2 (de) Transferband
DE102004044568B4 (de) Pressstoffe
DE102005047345A1 (de) Tuch für Papiermaschinenbespannung und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102020105480A1 (de) Naht für eine perforierte Kunststofffolie
DE102007004674A1 (de) Band für eine Maschine zur Herstellung von Bahnmaterial, insbesondere Papier oder Karton
DE102021117647A1 (de) Verfahren und Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn
DE102021117643A1 (de) Verfahren und Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2017718855

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017718855

Country of ref document: EP

Effective date: 20181115

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17718855

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1