NO167048B - Vaeskepermeabel plan struktur, spesielt i form av en pressefilt eller pressevire og fremgangsmaate til dens fremstilling. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en væskepermeabel plan struktur, spesielt i form av en pressefilt eller pressevire til bruk i pressepartiet av papirmaskiner, bestående av et polymerlegeme med hull av en diameter som øker hovedsakelig progressivt fra én overflate til den andre på en slik måte at overflaten på papirbanesiden er mikroporøs og den andre overflate har porer som er betydelig mer åpne, og valgfritt et armeringsmateriale. Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte til å fremstille en slik pressefilt eller pressevire i henhold til innledningen av krav 7.

Strukturen i henhold til oppfinnelsen benyttes hovedsakelig som en pressefilt, men den kan f.eks. også benyttes som en pressevire.

I en papirmaskin ekstraheres vann i tre forskjellige partier, dvs. i virepartiet ved filtrering, i pressepartiet ved våtpres-sing og i tørkepartiet ved fordampning. For økonomisk papirpro-duksjon er det viktig at papirhanen avvannes så grundig som mulig før den ankommer til tørkepartiet.

I virepartiet, dvs. papirmaskinens formingsenhet, ekstraheres så mye vann som mulig fra massen ved bruk av en vire. Med en vire menes en endeløs duk gjennom hvilken vannet filtreres fra massen. Virene er generelt utført av fosforbronse eller en syntetisk fiber.

Fiberbanen som er blitt dannet i papirmaskinens vireparti har fortsatt et høyt fuktighetsinnhold som reduseres i papirmaskinens våtpresse ved å presse papirhanen, sammen med én eller flere pressefilter, mellom valser. Hovedfunksjonen til våtpres-singen er således avvanning av papirhanen, men dens funksjoner omfatter også kompaktering av papirhanen og styring av den for å oppnå tilstrekkelig våtstyrke. Tilstrekkelig våtstyrke av papirhanen er en forutsetning for at papirhanen skal være i stand til å bli flyttet fra pressepartiet til tørkepartiet uten brudd, og videre fra en tørketrommel til en annen. I våtpressen er det mulig å benytte valser av forskjellige typer, slike som glatte, perforerte, forsynt med spor eller dekkede valser. Det er også mulig å benytte en pressevire mellom pressefilten og valseoverflaten for å forbedre avvanningsevnen og eliminere markering av papiret ved valsen.

Hovedfunksjonen til pressefilten er å motta vannet ekstrahert fra papirhanen. Det er også en av filtens oppgaver å bære papirhanen i pressen og beskytte den mot å bli skadet i pressen. Strukturen av pressefilten spiller en avgjørende rolle for den endelige kvalitet av papiret. En effektiv pressefilt er nødven-dig for å oppnå god avvanningsevne, mekanisk styrke, en lang brukslevetid og en evne til å bidra til produksjon av umarkert papir med jevn kvalitet.

Generelt benyttes nålepressefilter med et høyt syntetisk fiberinnhold. Typisk er disse syntetiske fibrene polyamid-, polyester- og polyakrylnitrilfibre. I de fleste filter festes der et vattlag til basisduken. Egenskapene til en fullstendig filt kan justeres ved å benytte fibre av forskjellig finhet og forskjellige råmaterialer i vatten festet til filten. Det er mulig å gi filten de ønskede egenskaper ved å kombinere forskjellige typer av vattlag. I filter av denne type er det et problem å oppnå tilstrekkelig glatthet av filten. Det har vært gjort anstrengelser for å forbedre glattheten av filter ved f.eks. å feste et tynt lag av finere fibre på filtens overflate på papirbanesiden.

Pressefilten har en avgjørende virkning på avvanningen, og derfor er dens kvalitet en meget viktig faktor. Generelt er målet å benytte inkompressible, stive filter med en åpen struktur. Imidlertid kan en filt som er for åpen,frembringe ufordel-aktige mønstre i papirhanen og en ujevn fordeling av trykket på fibrene i banen.

Nåværende filter utført fullstendig eller delvis av syntetiske fibre har en forholdsvis dårlig evne til å motstå kompresjon og følgelig mister de deres elastisitet og presses sammen. Dette minsker deres avvanningsevne. Også tilstoppende stoffer som fibre fremmer kompakteringen av strukturen og forkorter derved den økonomiske brukslevetid for filten. På grunn av ulempene beskrevet ovenfor, må spesiell oppmerksomhet rettes mot vedlike-holdet av filtene og de må skiftes ut relativt ofte. I nåværende papirmaskiner benyttes kontinuerlig arbeidende filtren-sesystemer. Disse systemer omfatter forskjellige filtvedlike-holdsinnretninger, slik som trykkstråler og sugeslisser som strekker seg over papirhanen.

Fra finsk patentsøknad 810884 er der kjent en struktur benyttet som en vire eller en filt, en struktur som omfatter et folie-parti som har gjennom foliet gående kanaler frembragt av laserstråler og et armeringsparti kombinert med foliepartiet, bestående av en duk omfattende stapelfibre. I en struktur av denne type kan tilstopningen av kanalene og dukene også utgjøre et problem.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en plan struktur som er væskepermeabel, til bruk spesielt som en pressefilt, en struktur som har god avvanningsevne og høy mekanisk styrke og ved hjelp av hvilken en jevn trykkfordeling oppnås ved pressnippet og de ovenfornevnte ulemper unngås. Det er også et formål ved oppfinnelsen å skaffe en enkel struktur som er enkel å underholde, behøver lite vedlikehold og har en lang brukslevetid. Disse hensikter kan oppnås ved hjelp av en pressefilt eller pressevire i henhold til oppfinnelsen som angitt i innledningen av krav 1 og karakterisert ved at legemet er utført av en støpbar polymer, at hullene dannes under støpeprosessen og at legemet valgfritt har kaviteter dannet under støpeprosessen.

Legemet kan fremstilles av støpbare polymerer egnet til dette formål, fortrinnsvis elastomerer, slik som støpeuretan. Støpe-uretan er et gummilignende materiale som også kalles uretangummi. I tillegg til uretangummi er det også mulig å bruke andre flytende gummier, slik som nitrilgummier og silikongummier.

De støpbare polymerer, slik som støpeuretan, kan lett blandes med polymertilsetninger, slik som epoksid, for å danne et enhetlig, støpbart basismateriale.

Egenskapene til strukturen kan, om så ønskes, modifiseres på forskjellige måter.

Således kan de mekaniske egenskaper, slik som stivhet, hardhet og fasthet overfor slitasje og bøyning justeres ved å velge en passende polymer.

Styrkeegenskapene kan forbedres ved hjelp av forskjellige armeringsmaterialer, slik som glassfiber, kappet fiber, mono-filamenter, multifilamenter og/eller metallnetting. Det er også mulig å benytte både vevede og uvevede armeringsmaterialer. Syntetiske fibre, slik som polyamid, aramid ("Kevlar") og polyesterfibre er.typiske råmaterialer. Armeringsmaterialene blir fortrinnsvis tilpasset inne i legemet.

Støpeuretan, som er et gummilignende materiale, har gode mekanisk-dynamiske egenskaper som legemsmateriale for strukturen og er i tillegg meget reaktivt på støpetrinnet, slik at det er lett å oppnå en kjemisk binding mellom det og de fleste armeringsmaterialer.

Avvanningsevnen til strukturen kan forbedres, og dens elastisitet kan justeres ved å danne kaviteter og/eller porer av forskjellige former og størrelser i strukturen. Disse kaviteter og porer kan være åpne eller lukket. Den åpne porøsitet kan også være slik at porene er progressivt mer åpne gjennom hele strukturen.

Det er også mulig å danne kaviteter som forbinder huller i strukturen, hvorved det frembringes en mulighet for innvendig utjevning av hydraulisk trykk i horisontalretningen.

Også overflateegenskapene av strukturen hva angår friksjon og antiheft kan justeres til å bli slik som ønsket.

Egenskapene av strukturen kan også modifiseres ved å danne en sandwich-struktur i hvilken de forskjellige lag oppfører seg mekanisk på forskjellige måter.

Papirbanesiden av strukturen i henhold til oppfinnelsen er meget glatt og mikroporøs og strukturens avvanningsevne er god. Ved hjelp av strukturen i henhold til oppfinnelsen oppnås også et meget jevnt trykk ved pressnippet, og dette jevne trykk bidrar til forming av papir med jevn og god kvalitet. I tillegg er elastisk dekke av valsene ikke nødvendig når strukturen i henhold til oppfinnelsen ikke brukes.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte til fremstilling av en væskepermeabel pressefilt eller pressevire til bruk i pressepartiet av papirmaskiner, hvilken fremgangsmåte er karakterisert ved at råmaterialer av et polymermateriale påføres en endeløs basis som har kjegleformede elementer som hovedsakelig rager perpendikulært ut fra basisens overflate og at denne prosedyre når nødvendig følges av herding, hvoretter strukturen løsnes fra basisen.

Påføringen av råmaterialene til basisen blir fortrinnsvis utført ved støping, bestryking eller sprøyting. Basisen må generelt behandles med et smøremiddel, slik at den ferdige struktur lett kan løsnes fra basisen.

I henhold til en foretrukken utførelse anordnes den endeløse basis mellom to valser.

I henhold til en annen utførelse anordnes den endeløse base rundt en valse med stor diameter. Omkretsoverflaten av valsen med stor diameter kan også utgjøre den endeløse basis.

Oppfinnelsen er beskrevet mer detaljert nedenfor med referanse til den ledsagende tegning, på hvilken fig. 1 viser et lengdesnitt av strukturen i henhold til en utførelse av oppfinnelsen, fig. 2 viser den samme struktur som på fig. 1 sett ovenfra, fig. 3 viser et lengdesnitt av strukturen i henhold til en annen utførelse,

fig. 4 viser et lengdesnitt av strukturen i henhold til en ytterligere utførelse,

fig. 5 viser et lengdesnitt av strukturen i henhold til en ytterligere utførelse, og

fig. 6 viser et lengdesnitt av et apparat til fremstilling av strukturen i henhold til oppfinnelsen.

På fig. 1 er det flate legeme utført i støpbart polymer angitt med henvisningstallet 1 . Legemet 1 er fortrinnsvis fremstilt av uretangummi. Legemet 1 har koniske hull 2. Papirbaneside-overflaten 3 (fig. 1 og 2) er mikroporøs og meget glatt. Den andre overflate har for sin del porer som er klart mer åpne. På grunn av denne struktur har strukturen i henhold til oppfinnelsen, når den benyttes som en pressefilt eller pressevire, god avvanningsevne, og dessuten blir hullene 2 ikke så lett tilstop-pet. Fig. 3 viser en struktur lik den på fig. 1, bortsett fra at den er blitt armert med et armeringsmateriale 4. Forskjellige syntetiske fibre, tråder og duker, glassfibre og metalltråder og nettinger er blant egnede armeringsmaterialer. Fig. 4 viser en struktur lik den på fig. 1 , bortsett fra at strukturen har porer 5. Porene kan være åpne eller lukkede porer. Åpne porer gjør strukturen mer "svamplik" og forbedrer derved dens avvanningsevne. Lukkede porer for sin del forbedrer elastisitetsegenskapene av strukturen. Fig. 5 viser en struktur lik den på fig. 4, bortsett fra at strukturen har kaviteter 6 som forbinder hullene og kaviteter som åpner seg inn i hullene.

Bare noen få utførelser i henhold til oppfinnelsen er beskrevet ovenfor, men det er innlysende at disse utførelser kan kombine-res og modifiseres innenfor rammen av kravene. Således kan f.eks. strukturen i henhold til oppfinnelsen både være armert og inneholde porer.

Med henvisning til fig. 6 beskrives nedenfor to fremgangsmåter til fremstilling av en struktur i henhold til oppfinnelsen. En båndlignende form 7 strekkes mellom to valser 9, formens overflate har kjegleformede pigger 8, hvis form svarer til formen på hullene som ønskes i strukturen. Råmaterialene til et polymermateriale påføres denne "spikermatte" for å frembringe en struktur med den ønskede tykkelse. Råmaterialet kan påføres ved støping, bestrykning eller sprøyting. For den endelige herding av materialet er en varmebehandling vanligvis nødvendig. Den ferdige struktur løsnes fra "spikermatten".

Hvis det er ønskelig å armere strukturen, utføres påføringen av råmaterialene i lag, idet armeringsmaterialet plasseres mellom lagene.

Hvis det er ønsket å øke strukturens porøsitet, tilsettes egnede kjemikalier, slik som flyktige stoffer eller vannløselige stoffer, til polymermaterialet under fremstillingsprosessen, idet disse stoffer under virkningen av varme eller vann danner porer i strukturen. Et eksempel på slike vannløselige stoffer er vanlig salt, hvis kornstørrelse bestemmer porestørrelsen.

Claims (14)

1. Væskepermeabel plan struktur, spesielt i form av en pressefilt eller pressevire til bruk i pressepartiet av papirmaskiner, bestående av et polymerlegeme (1) med hull (2) av en diameter som øker hovedsakelig progressivt fra én overflate til den andre på en slik måte at overflaten (3) på papirbanesiden er mikroporøs og den andre overflate har porer som er betydelig mer åpne, og valgfritt et armeringsmateriale (4), karakterisert ved at legemet (1) er utført av en støpbar polymer, at hullene (2) dannes under støpeprosessen og at legemet (1) valgfritt har kaviteter (6) dannet under støpeprosessen.

2. Væskepermeabel struktur i henhold til krav 1, karakterisert ved at legemet (1) er utført av en støpbar elastomer, såsom støpeuretan.

3. Væskepermeabel struktur i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at legemet (1) har kaviteter (6) som forbinder hullene (2) for å utjevne det innvendige hydrauliske trykk i strukturen i horisontalretningen.

4. Væskepermeabel struktur i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at legemet (1) i tillegg har lukkede porer (5) for å justere elastisitetsegenskapene av strukturen til det ønskede nivå og/eller åpne porer for å justere vannvolumet i strukturen til det ønskede nivå.

5. væskepermeabel struktur i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at armeringsmaterialet (4) er anordnet inne i legemet (1).

6. Væskepermeabel struktur i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at den er en sandwichstruktur.

7. Fremgangsmåte til fremstiiling av en væskepermeabel pressefilt eller pressevire til bruk i pressepartiet av papirmaskiner, karakterisert ved at råmaterialer av et polymermateriale påføres en endeløs basis (7) som har kjegleformede elementer som hovedsakelig rager perpendikulært ut fra basisens overflate, og at denne prosedyren når nødvendig følges av herding, hvoretter strukturen løsnes fra basis.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at den endeløse basis (7) er ,anbragt mellom to valser (9).

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 7 eller 8, karakterisert ved at polymermaterialet er en elastomer såsom et støpeuretan.

10. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 7-9, karakterisert ved at påføringen utføres ved støping, bestrykning eller sprøyting.

11. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 7-10, karakterisert ved at påføringen utføres i lag.

12. Fremgangsmåte i henhold til krav 11, karakterisert ved at et armeringsmateriale (4) plasseres mellom lagene.

13. Fremgangsmåte i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at porøsiteten av polymermaterialet økes ved å benytte flyktige stoffer og/eller vann-løselige stoffer, hvilke stoffer under fremstillingsprosessen ved virkningen av varme og/eller vann danner de ønskede porer og kaviteter, enten med åpne celler eller lukkede celler, på de ønskede steder.

14. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, karakterisert ved at det benyttede vannløse-lige stoff er salt, hvis kornstørrelse bestemmer størrelsen av porene og kavitetene.