SE515066C2 - Förfarande för åstadkommande av en vira för formning av en mönstrad fiberbana, en sådan vira och en sådan mönstrad fiberbana - Google Patents

Description

25 30 ~ 515 066 2 egenskaper som anses kunna påverkas genom användning av en mönstringsvira är bulk, styvhet, styrkeegenskaper, töjning, absorptionsegenskaper och anisotropi.

Det är känt att mönstringsviror kan användas för att ge ett mönster åt en pappersbana eller en annan fiberbana i samband med våtformning, genom att utfonna mönstringsviran så att avvattningen av den aktuella fibersuspensionen genom viran störs eller styrs på ett sådant sätt att lokala ytvikts- eller fiberlängdsvariationer uppstår i ñberbanan.

Det är även känt sedan tidigare att i samband med behandling av olika fibermaterial med vattenstrålar under högt tryck utnyttj a olika typer av mönstringsviror som underlag för den fiberbana som behandlas. Denna typ av behandling kan benämnas hydraulisk entangling eller hydraulisk mönstríng. F iberbanan som genomgårbehandlíngen får därvid sitt mönster genom vattenstrålarnas samverkan med den underliggande virastrukturen.

I patentpublikationen GB-A-l,008,703 beskrivs ett förfarande och en apparat för framställning av en fiberbana med hjälp av en speciell mönstringsvira, och en fiberbana som framställts genom förfarandet med användning av apparaten. Den utnyttjade viran är därvid försedd med medel som begränsar dräneringen av fluid genom viran i ett givet mönster, varvid en fiberbana fonnas på viran i enlighet med mönstret och medlen som begränsar dränering väsentligen ej utsträcker sig bortom virans ovanyta.

Enligt ovannämnda GB-A-l,008,703 kan mönstringsviran åstadkommas genom att blockera diskontinuerliga områden hos en konventionell öppen vira med härdat gelatin, varvid viran uppges kunna vara av vilket lämpligt material som helst, exempelvis plast. De blockerade områdena uppges även kunna åstadkommas genom tillförsel av andra material än gelatin, såsom termoplast, härdplast, lödmetall eller genom elektrolytisk deponering.

Vidare anges att mönstringen kan åstadkommas genom formning i nypet mellan en normal vira och en mönstringsvira. I denna utföringsforrn uppges mönstringsviran kunna ersättas av ett band av plast eller gummi, eller av en vals med ett etsat, utskuret eller gjutet mönster. Enligt GB-A-l,O08,703 kan en liknande mönstringseffekt även erhållas genom att inkorporera ett mönster i viran vid vävningen. 10 15 20 25 30 - 515 066 3 Vidare beskriver den internationella patentansökningen WO 96/35018 ett tissueark med ett distinkt dekorativt mönster ingiutet i arket vid dess initiala formning, varvid tissuearket innefattar både långa och korta fibrer för papperstillverkriing. Det dekorativa mönstret definieras därvid av områden med en större medelfiberlängd och en lägre ytvikt än det omgivande, intilliggande området hos tissuearket.

WO 96/35018 beslqiver vidare ett förfarande för forrnning av ett sådant tissueark, vilket innefattar att avsätta en vattenhaltig suspension av korta fibrer och långa fibrer på en vira för dekorativ forrnning som innehåller områden med från övriga områden avvikande avvattriirig, vars former definierar distinkta dekorativa mönster. I en annan utföringsforrn sker fonnningen med användning av en normal vira och en mönstringsvira, varvid de två arken efter formningen kombineras för att bilda ett enhetligt, skiktat, dekorativt tissueark.

I WO 96/35018 beskrivs även en vävd forrrmingsvira, vilken har en mångfald områden som har relativt långsam avvattning, varvid formerna hos dessa områden definierar visuellt distinkta dekorativa mönster. Mönstren uppges fördelaktigt kunna utgöras av blommor, fjärilar, löv, djur, leksaker, ord, monogram, spetsar, geometriska figurer, och liknande.

Dessa mönster uppges kunna inkorporeras i viran genom ett antal olika metoder som ger en relativt långsam avvattning inom de dekorativa områdena hos viran. Därvid anges som lämpliga metoder screen-tryck, sömnad, applicering av tätningsmedel, tryckning, att placera ett dekorativt material ovanpå en konventionell vira för att skapa ett kompositmaterial, eller att väva in ett dekorativt mönsteri viran, exempelvis i en vävstol av J acquardtyp. Ett antal olika viratyper uppges kunna utgöra basen för de beskrivna mönstringsviroma, exempelvis enkel-, dubbel- och trippellagrade viror av olika fabrikat.

I patentpublikationen DE-l 461 082 beskrivs ett förfarande och en anordning för fi-arnställriing av ett icke-vävt fibermaterial av en vattenhaltig fibersuspension, samt ett ñbermaterial framställt genom förfarandet med utriyttj ande av anordningen. Den beskrivna anordningen uppges innefatta en sammansatt vira för emottagande av fibrer, vilken består av en under- eller bärarvira och en modellerande övervira, varvid underviran är utformad för att släppa igenom suspensionsmediet och ansamla fibrerna på sin yta, medan överviran är utformad för modellering och överföring av sin relief på det icke-vävda fibermaterialet. 10 15 20 25 30 - 515 066 4 Det i DE-1 461 082 beskrivna förfarandet innefattar att bringa en vattenhaltig suspension av fibreri beröring med en sammansatt vira, bestående av en undervira som kvarhåller fibrerna och en därpå anordnad modelleringsvira, för att bilda en fiberbana med modelleringsvirans struktur, varvid underviran är utformad för att ansamla väsentligen alla med underviran i kontakt kommande fibrer hos fibersuspensionen.

Enligt DE-1 461 082 har det på detta sätt framställda icke-vävda fiberrnaterialet en god draghållfasthet både i maskin- och tvärriktningen och kännetecknas av att det består av filtade, i huvudsak icke-orienterade fibrer, vilka avsätts ur en vattenhaltig suspension i i forrn av en kontinuerlig bana som uppvisar en relief. Banan uppges därvid uppvisa zoner med högre eller lägre fiberkoncentration som erhållits genom olikforrnig avsättning på en sammansatt vira i en pappersmaskin, varvid zonema med högre koncentration erhållits genom avsättning på en under- eller bärarvira som medger genomsläpp av suspensionsmedlet, och zonema med lägre koncentration erhållits genom avsättning på en ovanpå bärarviran anordnad modelleringsvira, så att de slumpmässigt orienterade fibrema bildar ett tredimensionellt nätverk.

Vidare beskriver patentpublikationen GB-A-1 447 933 en apparat och ett förfarande för framställning av papper med vattenmärken. Den beskrivna apparaten uppges innefatta en ändlös flexibel bärare, som kan förflyttas omkring axlar på avstånd från varandrai en icke- cirkulär bana, och som understöder medel för att producera ett vattenmärke, varvid bäraren är anordnad så att medlen för att producera vattenmärken kan bringas i kontakt med successiva partier hos papperet framställt i apparaten antingen då papperet formas eller efter att papperet formats och medan det fortfarande är mottagli gt för vattenmärkning för att producera ett vattenmärke vid regelbundna förutbestämda intervall hos en kontinuerlig bana av papperet. Enligt GB-A-1 447 933 innefattar medlen för att producera vattenmärken ett eller flera präglade partier på bäraren och ett/ eller flera formade element fästade vid bäraren, varvid företrädesvis de präglade partierna eller formade elementen är placerade med regelbundna avstånd mellan varandra på en vira.

I patentpublikationen GB-A-IZ 306 178 beskrivs ett förfarande för framställning av papper av säkerhetstyp med lokala ytor med en homogen, låg opacitet i jämförelse med opaciteten 10 15 20 25 30 ~ 515 066 5 hos den resterande delen av pappersarket, varvid områdena med homogen, låg opacitet har en yta om åtminstone 0,4 cmz. Förfarandet uppges innefatta att anordna en vattenhaltig dispersion som innehåller åtminstone cellulosafibrer på en präglad vira, vilken om nödvändigt är placerad på en cylinderform, genom att avvatma bort vattnet för att forma arket, och att återvinna det formade arket på en lyfivira och torka det. Enligt GB-A-2 306 178 kännetecknas förfarandet av att vattenmärkningsviran är komprimerad, dvs. att tjockleken hos viran är reducerad i det präglade partiet.

De tidigare kända mönstringsviroma kan dock tyckas vara förknippade med vissa nackdelar.

Mönstringsviror fiarnställda genom att blockera dräneringsöppningari virastrukttiren med hjälp av ett tillsatt material, såsom plastmaterial, lim, färg etc., är i allmänhet känsliga för rengöring med viraspritsar eller virarengöringsmedel eftersom det pålagda mönstringsmaterialet kan ha en tendens till att tvättas bort. För att undvika en alltför hög viraförbrtxkning måste därför viraspritsarna köras med ett reducerat tryck, medan virarengöringsmedel endast kan användas i begränsad omfattning. Detta leder ofta till en otillräcklig virarengöring, och en risk för ansamling av föroreningar i viran, såsom hartsavsättningar, stickies och liknande, vilka kan generera banbrott och en försämrad körbarhet hos pappers- eller nonwovenmaskinen.

Mönstringsviror som är sammansatta av flera olika viror, eller som innefattar ett speciellt pålagt mönstringsmaterial, är ofta komplicerade att tillverka och är ofta känsliga för veckbildningar och liknande i samband med virabyten. Det är välkänt att sådana veckbildningari allmänhet leder till att viran måste kasseras helt, eller i det fall att viran ändå används för ytterligare produktion resulterar i en ökad banbrottsfrekvens och en försämrad körbarhet.

En annan begränsning med den tidigare kända tekniken är att virans vävstruktur (vävrapporten) i hög grad styr dimensioner och orientering för de mönster som är möjliga att åstadkomma. Därvid ger virarapporten i samverkan med det skapade mönstret i viran ofia svaga linjer eller hål i den formade fiberbanan som i värsta fall ftmgerar som 10 15 20 25 30 ~ 515 066 6 brottanvisningar och leder till en försämrad körbarhet och försämrad hållfasthet hos fiberb anan.

Tidigare kända mönstringsviror som har framställts genom prägling innefattar ofia ett mönster av präglingspunkter eller -områden, vilka är jämnt fördelade över mönstringsvirans hela yta och med skarpa övergångar mellan präglingspunkternal- områdena och mönstringsvirans icke-präglade partier. Sådana skarpa övergångar kan generera hål eller andra allvarliga formationsstömingar i fiberbanan som mönstras och därigenom ge upphov till brottanvisningar medpâföljande försämrad körbarhet. Denna typ av brottanvisningar är särskilt allvarliga när de uppträder i närheten av den mönsnade fiberbanans kanter.

Redogörelse fór uppfinningen Sålunda är ett första syfte med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett förfarande för åstadkommande av en vira för fonnning av en mönstrad fiberbana, vilket förfarande tillhandahåller en vira som har en förbättrad körbarhet vid formning av en mönstrad fiberbana med ett önskat mönster, vilket kan väljas väsentligen oberoende av virans grundstruktur.

Detta första syfte med uppfinningen uppnås, i enlighet med patentkrav l, genom att viran innefattar en mångfald trådar anordnade i en virastruktur med en mångfald dräneringsöppningar och ett mönstringsorrrråde väsentligen i virans plan avsett för fonnningen, varvid förfarandet innefattar att ett antal av trådarna ges en permanent deformation för att bilda en eller flera vid formningen mönsterskapande ytor inom mönstringsområdet.

Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är tillhandahålla en vira som medger forrnning av en mönstrad ñberbana med god körbarhet.

Detta andra syfte med uppfinningen uppnås, i enlighet med patentkrav 14, genom att viran innefattar en mångfald trådar anordnade i en virastruktur med en mångfald dräneringsöppningar och ett mönstringsornrâde väsentligen i virans plan avsett för 10 15 20 25 30 ~ 515 066 7 forrnningen, och att därvid ett antal av trådarna uppvisar en permanent deformation som bildar en eller flera vid forrnningen mönsterskapande ytor inom mönstringsområdet.

Ett tredje syfte med föreliggande uppfinning är tillhandahålla en mönstrad fiberbana, vilken med god körbarhet har försetts med ett önskat mönster med hjälp av den uppfinningsenliga viran.

Detta tredje syfte med uppfinningen uppnås, i enlighet med patentkrav 22, genom att ñberbanan har formats på en vira innefattande en mångfald trådar anordnade i en virastrulctur och ett mönstringsoinråde, varvid fiberbanan uppvisar åtminstone ett mönster som avviker fiån virastrulcturen, och att därvid mönstret har skapats av mönsterskapande ytor bildade av en permanent deformation hos ett antal av trådarna inom mönstringsområdet.

Ytterligare syfien med uppfinningen framgår ur den efterföljande beskrivningen, medan de särdrag som gör det möjligt att uppnå dessa syften frarngâr ur de bilagda, underordnade patentkraven.

Kortfattad figurbeskrivning Uppñnningen kommeri det följande att beskrivas i större detaljrikedom med hänvisning till de bilagda ñgurema, varvid fig. l schematiskt visar ett parti av ett lämpligt arrangemang för utövande av en íöredragen utföringsforrn av förfarandet enligt uppfinningen, varvid figuren illustrerar arrangemanget under pågående mönstring av en vira och en detaljvy i förstoring av viran som nyss har genomgått förfarandet, fi g. 2 i underfiguren 2A schematiskt visar ett förstorat parti hos en vira 200 innan den genomgått förfarandet enligt uppfinningen, och i underfigurerna 2B-2D förstoringar av partier inom mönstringsonirâdet hos viror enligt olika föredragna uttöríngsforrner av uppfinningen, samt i underfiguren 2E en 5 mm skala för jämförelse, 10 15 20 25 30 ~ 515 066 fig. 3 schematiskt visar ett ß-radiograrn av en mönstrad ñberbana enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen, varvid den visade gråskalan motsvarar ytvikten så att den mörkaste gråtonen är den lägsta ytvikten och den ljusaste gråtonen är den högsta ytvikten, och fig. 4 i fonn av ett nurneriskt diagram illustrerar variationema i gråton från vänster till höger längs linjen G på ñg. 3, varvid O motsvarar svart och 255 vitt.

Detaljerad beskrivning av föredragna utfóringsformer I det följ ande kommer en iöredragen uttöringsfonn av ett förfarande enligt uppfinningen att beskrivas med hänvisning till den bilagda figuren 1.

Det uppfinningsenli ga förfarandet är avsett för åstadkommande av en vira för forrrming av en mönstrad fiberbana. Viran 100 innefattar därvid en mångfald trådar 101,102, 103, 104, 105, 106 anordnade i en virastruktrir med en mångfald dräneringsöppningar 107, 108, 109 och ett mönstringsonirâde 110 väsentligen i virans plan avsett för formningen.

Med forrnning avses därvid avsättning av fibrer på viran med hjälp av ett lämpligt fluidum, såsom vatten eller luft, men även den omflyttning av fibrer som skeri en eventuell specifik mönstringsprocess, exempelvis innefattande en behandling med vattenstrålar under högt tryck. I virastrirlctur inbegrips den grundstnrktrir hos viran 100 som blir resultatet av den typ av vävning som viran har fiarnställts genom, dimensionerna hos varp och inslag, antalet lager av trådar etc.. Med mönstringsområde 110 avses det område hos viran i MD- CD-planet som vid forrnningen/mönstringen är aktivt i att skapa ett mönster hos ñberbanan.

Enligt uppfinningen och den föredragna utföringsforrnen av förfarandet ges ett antal av trådarna 103 , 1 04, 1 05 en permanent deformation för att bilda en eller flera vid formningen mönsterskapande ytor 1 1 1 inom mönstringsområdet 1 10. Med mönsterskapande ytor 1 11 avses därvid ytor som vid forrnnirrgen är aktiva i att skapa det önskade mönstret hos 10 15 20 25 30 f 515 066 9 fiberbanan, vilket mönster ej skall förväxlas med det avtryck här-rörande från virastrukturen som i mindre eller större utsträckning erhålls med en konventionell fommíngsvira.

I den föredragna utföringsformen utförs deformationen så att väsentligen samtliga trådar inom kantpartier 112, 113 hos viran 100 utanför mönstriiigsorrirådet 110 undgår att defonneras. De icke-deformerade kantpartiema 1 12, 1 13 löper därvid företrädesvis i virans 100 avsedda maskinriktmng MD och säkerställer att inte virans 100 kanter försvagas och/eller får anvisningar för veck som skulle kunna uppstå vid exempelvis ett virabyte, och därefter ge upphov till banbrott vid formning av en fiberbana.

I den föredragna utföringsforrnen ger deformationen de mönsterskapande ytoma lll ett utbredningsmönster med en delning som avviker från virastrukturen, dvs. med en mönsterrapport med en delning som avviker från virans 100 vävrapport eller en multipel därav. På detta sätt minskas risken för att mönstret i den mönstrade fiberbanan försvinner eller blir otydligt visuellt mot bakgrund av det avtryck av virastrukturen som normalt är synligt i fiberbanan efter avslutad forrnning.

Vidare möjliggör förfarandet enligt den töredrasgria utföringsformen att graden av deformation i princip kan väljas steglöst, dvs. från ingen alls till en hög gradig defonnation av viran. Detta gör det möjligt att variera den lokala avvattningskapaciteten fiån en opåverkad, maximal avvattningskapacitet till en minimal eller obefintlig avvattriingskapacitet. Vid formningen/mönstringen kommer lokala områden med en högre avvattriingskapacitet hos viran att ge fiberbanan områden med en högre ytvikt medan områden med en lägre avvattningskapacitet hos viran kommer ge områden med en lägre ytvikt hos ñberbanan.

Deforrnationen kan särskilt fördelaktigt utföras så att den ger de mönsterskapande ytorna 1 ll ett utbredningsmönster som är väsentligen oberoende av virastrukturen. Detta ger en vira med bästa möjliga förmåga att skapa ett visuellt tydligt, önskat mönster hos en fiberbana utan att några långa, sammanhängande linjer med försvagade zoner uppstår i ñberbanan efter formningen/mönstringen. 10 15 20 25 30 ~ 515 066 lO Deforrnationen avslutas med tördel medan en majoritet av trådarna 103, 104, 105 fortfarande är åtskilda firån varandra, och således rörliga relativt varandra inom de virapartier som defonnerats, dvs de mönsterskapande ytorna lll. Detta säkerställer att virans körbarhet inte påverkas alltför mycket av deformationen. Det är särskilt fördelaktigt om deformationen utförs så att virans bottentrådar i maskinriktningen MD väsentligen undgår att deformeras eftersom bottentrådania ger virans huvudsakliga dragstyrka och tar upp virans banspänning i maskinriktningen.

Enligt en särskilt tördelaktig uttöringsform av förfarandet enligt uppfinningen kan virans 100 täthetsindex inom de mönsterskapande ytorna lll, beräknat enligt (A0 - AQ/Ao, varieras steglöst mellan 0 och 1. Därvid avser A0 avser arean hos en enskild viraöppning före deformationen medan Ad avser arean hos samma viraöppning efter deformationen.

Genom att ovannämnda täthetsindex kan varieras steglöst mellan 0 och 1 för vaij e enskild viraöppning kan även mönsterviror för mycket detaljerade mönster framställas.

Variationen av täthetsindex kan exempelvis åstadkommas genom lämpligt avpassade, för olika mönster utbytbara, mantelhölj en hos en mönstringsvals, eller genom ett datorstyrt utltrajudshom med en förhållandevis liten bearbetningszon.

Förfarandet enligt uppfinningen kan i princip utövas på vilken typ av vira som helst, oberoende av virastruktur och material i viratrådarna. Man kan således använda sig av enkel-, dubbel- eller flerlagrade viror med olika vävmönster.

Förfarandet kan således utövas på exempelvis en vira av metalltrådar, men utövas enligt den föredragna uttöringsforrnen på en vira vari trådarna 101, 102, 103, 104, 105, 106 innefattar åtminstone ett terrnoplastiskt polyrnermaterial med åtminstone en mj ukningstemperatur.

Deformationen kan därvid utföras vid en temperatur lägre än mjukningstemperamren, exempelvis i ett arrangemang som innefattar en avrullningsanordriing, ett pressvalspar med en mönstervals och en motvals, och en upprullningsanordning. Genom att vid ett lämpligt presstryck leda viran genom nypet som bildas av pressvalsparet kan mönstret på mönstervalsen präglas in i viran för att åstadkomma den eñersträvade deformationen på 10 15 20 25 30 ~ 515 066 ll den sida av viran som är avsedd att utgöra mönstringsorrirådet vid formningen. Man kan dock även tänka sig uttöringsforrner av förfarandet enligt uppfinningen där deforrnationen utförs på ett annat lämpligt sätt.

I den föredragna utföríngsformen utförs deformationen vid en temperatur i närheten av eller högre än mjukningstemperaturen. Detta säkerställer att deformationen ej skadar viratrâdarna alltför mycket, och att deformationen blir permanent efter att det terrnoplastiska materialet återigen har svalnat.

Det termoplastiska polymerrnaterialet innefattar fördelaktigt polyester eller polyamid, men även andra polyrnerer eller kombinationer av polymerer kan användas.

Man kan även tänka sig fördelaktiga utföringsforrner av uppñnningen där trådarna 101, 102, 103, 104, 105, 106 innefattar bikomponentfibrer eller -filarnent av åtminstone en första polymer med ett första mjukningstemperattir och en andra polymer med ett andra mjukningstemperatur, vilken är lägre än nämnda första mjukningstemperatur. Detta säkerställer att viran även efter deformationen bibehåller sina dimensioner och sin strukturstabilitet efiersom filarnenten eller fibrema av den första polymeren endast påverkas obetydligt av deformationen. Man kan även tänka sig uttöríngsformer av uppfinningen där man utnyttjar viratrådar av olika polymerer och mj ukningstemperaturer, exempelvis så att bottentrådania i maskinrilctningen är av en polymer med en högre mj ukningstemperatur än övriga viratrådar.

Deformationen sker företrädesvis med hjälp av åtminstone ett präglingselement 114 och ett mothåll 1 l 5, vilka bildar ett pressnyp genom vilket viran löper. Präglingselementet kan därvid exempelvis vara en präglingsvals 114 försedd med upphöjda partier (ej visade på figurema) anordnade i ett avsett mönster, eller annat lämpligt präglingselement. Mothållet kan exempelvis vara en motvals 1 1 5, eller ett annat lämpligt mothåll. Nyptrycket avpassas utgående från den aktuella viratypens egenskaper och det deformationsmönster som önskas. lO 15 20 25 30 f 515 066 12 I den föredragna utföringsforrnen av förfarandet enligt uppfinningen sker deforrnationen genom att viran intermittent leds i rnaskinriktningen MD mellan ett i virans tvärsrlktning CD traverserande ultraljudsorgan och en vals med upphöjda partier anordnade i ett avsett mönster, varvid ultraljudsorganet kan sägas utgöra mothållet och valsen präglingselernentet. Denna utföringsforrn möjliggör att ultralj udsorganet eller -homet styrs på ett sådant sätt att inga synliga delningskarvar eller liknande uppstår i det av de mönsterskapande ytorna bildade fördelningsmönstret. Stymingen av ultraljudsorganets traverseringsmönster och frammatningen av viran under defonnationsprocessen kan fördelaktigt styras av ett datorprogram i en processdator. Man kan även tänka sig utföringsformer av uppfinningen med traversering av den' ovannämnda typen, men där viran 100 interrnittent leds mellan ett präglingselement och ett mothåll som inte är en präglingsvals/ ett ultraljudshom. En sådan fördelaktig utförlngsfonn av det uppfinningsenliga förfarandet illustreras på fi g. l, där präglingselementet 114 utgörs av en präglingsvals och rnothållet 115 utgörs av en slät motvals.

Den i det uppfinningsenliga förfarandet utförda deforrnationen sker fördelaktigt efter eller i samband med uppvärmning av åtminstone ett antal av trådarna med hjälp av ultraljud, en eller flera uppvärmda valsar, laser, mikrovågor, induktion eller varmluft.

Vid mönstring av en vira som innefattar termoplastiskt material kan mönstringen fördelaktigt ske i samband med fixeríngen av viran före eller efter splitsning.

Vidare kan man även tänka sig utföringsfonner i vilka deformationen av viran utförs av ett i virans tvärsriktning fixerat präglingselement eller av ett präglingselement som traverserar diagonalt över viran. Inom rarnen för uppfinningen är det tänkbart med utföringsforrner där viran är stillastående, förflyttas stegvis eller rör sig kontinuerligt förbi deforrnationszonen. l det följ ande kommer en föredragen utföringsform av en vira för formnin g av en mönstrad fib erbana enligt uppfinningen att beskrivas med härivisning till de bilagda figurerna l och 2. Därvid visar underfigtiren 2A ett förstorat parti hos en vira innan den genomgått det 10 15 20 25 30 ~ 515 066 13 uppfinningsenliga förfarandet, medan underfigurema 2B - 2D visar förstoringar av uppfinningsenliga viror som har genomgått förfarandet.

Viran 100; 300; 400; 500 innefattar en mångfald trådar 101, 102, 103, 104, 105, 106 anordnade i en virastruktur med en mångfald dräneringsöppningar 107, 108, 109 och ett mönstiingsområde 110 väsentligen i virans plan avsett för formningen. Enligt uppfinnjngen och den föredragna utföringsformen uppvisar därvid ett antal av trådarna 103, 104, 105 en permanent deformation som bildar en eller flera vid formningen mönsterskapande ytor 11 1; 31 1; 411; 511 inom mönstringsorrirådet 110.

Det är därvid särskilt fördelaktigt att ett antal av drärieringsöppningarria inom de mönsterskapande ytoma som en följd av deformationen är åtminstone delvis blockerade för att ge en reducerad dräneringkapacitet som är lägre än nämnda dräneringsöppningars ursprungliga dräneringskapacitet. Dräneringskapaciten hos dräneringsöppningar inom de mönsterskapande ytorna uppvisar därvid en väsentligen steglös storleksfördelning mellan den reducerade dräneringskapaciteten och den ursprungliga dräneringskapaciten (ej visat på figurerna 2B-2D). På detta sätt kan den eftersträvade mönsterskapande effekten hos viran erhållas utan att avvattningsegenskaperna försämras alltför mycket. Därvid kan även närliggande eller angränsande öppningar eller områden vara olika mycket blockerade.

Detta möjliggör att viran kan ges mönsterskapande ytor med förmågan att bilda tydliga, valfria mönster i en ñberbana som även kan ges en eller flera steglösa övergångar från en opåverkad ytvikt, (vid icke-blockerade avvattriingsöppningar) till en lägre ytvikt (vid helt eller delvis blockerade avvattriingsöppningar).

Viran 100 har en första sida 116 avsedd att vända mot en fiberbana och en motstående andra sida 117. Därvid är det särskilt fördelaktigt om endast trådarna inom mönstringsområdet på den första sidan 1 16 är permanent deforrnerade medan åtminstone trådar i virans längdriktning MD på den andra sidan 117 är väsentligen opåverkade av deformationen. På detta sätt säkerställs att virans dragstyrka i maskinriktningen kan bibehållas även efter defonnationen. 10 15 20 25 30 ~ 515 066 14 I den föredragna utföringsformen har en majoritet av de mönsterskapande ytorna 111 en minsta dimension i mönstringsområdets 1 10 plan mellan 1 och 2 mm. Försök har visat att denna minsta dimension säkerställer att ett visuellt tydligt mönster kan erhållas. Man kan dock även tänka sig utföringsforiner där de mönsterskapande ytorna har mindre dimensioner i det fall att mönstringsviran är avsedd att i huvudsak användas för att påverka de fysikaliska egenskaper hos fiberbanan och inte för att åstadkomma ett visuellt tydligt mönster.

Den uppfinníngsenliga viran används särskilt fördelaktigt som forrnningsvira vid våtformriing eller skumformning av en fiberbana avsedd för mjukpapper eller ett nonwovenmaterial.

Viran används även fördelaktigt som formningsvira vid luñläggning av en ñberbana.

I en alternativ, fördelaktig utforingsfonn används viran som underlag vid hydraulisk mönstring eller entangling av en förfonnad fiberbana. Den ovannämnda förforrnade fiberbanan kan därvid vara vâtfonnad, skumforrnad eller luftforrnad med användning av en konventionell forrnningsvira eller en uppñnningsenlig vira vid for-inningen.

Den uppfinningsenliga viran 100; 300; 400; 500 åstadkoms genom det ovan beskrivna förfarandet enligt uppfinningen.

I det följande kommer en föredragen utföringsforrn av en mönstrad fiberbana enligt uppfinningen att beskrivas med hänvisning till de bilagda figurerna 1 till 3.

Den mönstrade ñberbanan 118 är formad på en vira 100 innefattande en mångfald trådar 101, 102, 103, 104, 105, 106 anordnadei en virastruktur och ett mönstringsområde 110, och uppvisar åtminstone ett mönster 119, 119' som avviker från virastrukturen. Enligt uppfinningen och den fördelaktiga utföringsfonnen har därvid mönstret 1 19, 1 19' skapats av mönsterskapande ytor 111 bildade av en permanent deformation hos ett antal av trådarna 103, 104, 105 inom rnönstringsorrirådet 110. 10 15 20 25 30 f 515 oss 15 Den mönstrade fiberbanan innefattar inom mönstringsornrådet 110 första partier med en av de mönsterskapande 111 ytorna opåverkad första ytvikt, och andra partier med en av de mönsterskapande ytorna 111 påverkad andra ytvikt, vilken är lägre än den första ytvikten. Det är därvid särskilt fördelaktigt om mönstret 1 19, 1 19' innefattar en eller flera steglösa övergångar från den första ytvikten till den andra ytvikten.

I den föredragna utföringsforrnen har mönstret 119, 119' en delning som avviker fiån virans 100 vävrapport eller en multipel därav. Detta säkerställer att mönstret visuellt kan särskiljas från det normalt förekommande avtrycket i fiberbanan som härrör från den aktuella virastrukturen.

Mönstret är särskilt fördelaktigt utfonnat väsentligen oberoende av vävrapporten eller annan virastrulctiir, exempelvis på det sätt som illustreras av figurerna 3 och 4. Detta särdrag hos föreliggande uppfinning möjliggör att mönstrade fiberbanor tillhandahålls med mönster som tidigare var omöjliga eller svårligen kunde åstadkommas. Ett exempel på nya mönster som tack vare uppfinningen kan inkorporeras i den mönstrade fiberbanan enligt uppfinningen är ett mönster som innefattar större sainrnarihängande ytor med en från omgivande områden avvikande ytvikt. Vidare möjliggörs tydliga mönster som innefattar exempelvis logotyper och/eller bokstäver.

Föreliggande uppfinning gör dessutom det möjligt att erhålla en fiberbana med ett önskat mönster med minimal risk för att hål eller brottanvisningar uppstår i den mönstrade fiberbanan, bland annat eftersom viran på ett effektivt sätt kan hållas ren med hjälp av virasprítsar och virarengöringsmedel utan att behöva ta hänsyn till några pålagda mönstringsmaterial, såsom bindemedel, vilka kan tvättas bort.

Såsom fiamgår av figurerna 3 och 4 möjliggör föreliggande uppfinning bland armat att en ñberbana ges ett önskat mönster som är väsentligen oberoende av grundstrukturen hos forrnnings-/mönstringsviram och som dessutom fördelaktigt innefattar en eller flera steglösa övergångar mellan olika ytvikter hos fiberbanan. l0 15 20 25 30 » 515 oss 16 I den på fig. 3 visade fiberbanan 118 ökar ytvikten (uttryckt som gråton, betecknad “GREY LEVEL”) i de för ögat synliga “hålen” 119, 119' eller tunnare partierna fiån =0 i pixelposition 40 till = l 10 i pixelposition 520, medan ytvikten i områdena mellan de tunnare partierna 119, 119' väsentligen är oförändrad i samma intervall. En sådan ytviktstörändring i fiberbanans plan kan när så är önskvärt genom föreliggande uppñnning åstadkommas mellan intillliggande partier hos den mönstrade fiberbanan för att tillhandahålla ett mönster med en eller flera steglösa ytviktsövergångar.

Den mönstrade fiberbanan 118 enligt uppfinningen är fördelaktigt våtforrnad eller skumforrnad, men kan även vara lufilagd. Fiberbanan kan även vara hydrauliskt mönstrad eller entanglad, antingen i direkt anslutning till eller omedelbart efter formningen eller i en separat efierbehandlingsprocess.

Vad det gäller de ñbrer som ingår i den mönstrade fiberbanan 1 18 kan de vara av vilken lämplig typ som helst och innefatta kemiska, halvkemiska, kernírnekaniska eller mekaniska färska eller återvunna massafibrer av barrved eller lövved. Fiberbanan 1 1 8 kan även innefatta växtfibrer eller konstfibrer av naturliga eller syntetiska polymerer med rör tillämpningen lämpliga dimensioner och egenskaper, eller blandningar av flera av ovannämnda fibertyper.

Mönstret 1 19, 1 19' eller mönstren hos den mönstrade fiberbanan enligt uppfinningen har således skapats genom formning och/eller mönstring på en uppfinningsenlig vira 100; 300; 400; 500. Inom ramen för uppfinningen kan man sålunda exempelvis tänka sig att den mönstrade fiberbanan i ett första steg har formats på en första uppfinningsenlig vira med ett första mönster för att i ett andra steg utsättas för hydraulisk mönstring eller entangling på en andra uppfinningsenlig vira med ett andra mönster.

Föreliggande uppfinning skall på intet sätt ses som begränsad till vad som har beskrivits ovan i samband med de olika utföringsforrnerna, eller till vad som visas på de bilagda ritningarna, utan uppfinningens räckvidd definieras av de efterföljande patentlqaven. 10 f 515 066 17 Sålunda möjliggör föreliggande uppfinníng tillhandahållandet av mönstrade fiberbanor med mönster av olika typer, såsom: ~ estetiskt tilltalande mönster, - kontinuerliga områden med högre ytvikt, ex, “fackverk”, för att erhålla högre dragindex, - mönster som styr våtskespridriing, ex. “kanaler”, - mönster som förbättrar absorptionsförmågan, ex. “reservoarer” - mönster som ger en högre töjniiig/lägre E-modul, ex. “kräppningsmönster” - mönster som ger en bättre draperbarhet, - mönster som ger en lenare ytkänsla, - mönster som ger en högre bulk, - etc.

Claims (29)

10 15 20 25 30 ~ 515 066 18 Patentkrav

1. Ett förfarande för åstadkornmande av en vira för formning av en mönstrad ñberbana, nämnda vira (100) innefattande en mångfald trådar (101, 102, 103, 104, 105, 106) anordnade i en virastruktur med en mångfald dräneringsöppriingar (107, 108, 109) och ett mönstringsområde (110) väsentligen i virans plan avsett för formningen, k ä n n e t e c k n at a v att ett antal av trådarna (103, 104, 105) ges en perrnanent deformation för att bilda en eller flera vid forrririingen mönsterskapande ytor (1 1 1) inom mönstringsornrådet (1 10).

2. Ett förfarande enligt patentkrav l, att deforrnationen utförs så att väsentligen samtliga trådar inom kantpartier (1 12, 1 13) hos viran utanför mönstringsornrådet (110) undgår nämnda defonnation.

3. Ett förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att deformationen ger de mönsterskapande ytorna (111) en mönsterrapport med en delning som avviker från virans (100) vävrapport eller en multipel därav.

4. Ett förfarande enligt något av föregående patentlcrav, k ä n n e t e c k n a t a v att deformationen ger de mönsterskapande ytorna (111) ett utbredningsmönster som är väsentligen oberoende av virastrukturen.

5. Ett förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n et e c k n at a v att deformationen avslutas medan en majoritet av trådarna (103, 104, 105) fortfarande är rörliga relativt varandra inom de mönsterskapande ytorna (1 11).

6. Ett förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att virans (100) täthetsindex (A0 - AQ/AO inom de mönsterskapande ytorna (1 1 1) varieras steglöst mellan 0 och l, varvid Ao är arean hos en enskild viraöppning före deformationen och Ad är arean efter deformationen. 10 15 20 25 30 f 515 oss 19

7. Ett förfarande enligt något av patentkraven 1 till 6, vari trådama (101, 102, 103, 104, 105, 106) innefattar åtminstone ett tennoplastiskt polymerrnaterial med åtminstone en mjukningstemperatur, k ä n n e t e c k n a t a v att deformationen utförs vid en temperatur lägre än mjukningstemperatvren.

8. Ett förfarande enligt något av patentkraven 1 till 6, vari trådarna (101, 102, 103, 104, 105, 106) innefattar åtminstone ett terrnoplastiskt polymerrnaterial med en mj iikningstemperatiir, k ä n n e t e c k n at a v att deforrnationen utfiñrs vid en temperatur i närheten av eller högre än mjukningstemperatnren.

9. Ett förfarande enligt patentkrav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n at a v att polymerrnaterialet innefattar polyester eller polyamid.

10. Ett förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at a v att trådarna (101, 102, 103, 104, 105, 106) innefattar bikomponentfibrer eller -filarnent av åtminstone en första polymer med en första mjukningstemperatxir och en andra polymer med en andra mjukningstemperatiir, vilken år lägre än nämnda första mjukningstemperatur.

11. Ett förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att deforrnationen sker med hjälp av åtminstone ett präglingselement (1 14) och ett rnothåll (l 15), vilka bildar ett pressnyp genom vilket viran (1 00) löper.

12. Ett förfarande enligt patentkrav 11, k ä n n e t e c k n at a v att präglingselementet (1 14) och/eller mothållet (1 15) traverserar i virans tvärsriktriing (CD) och att viran (100) därvid intermittent leds i maskinriktningen (MD) mellan nämnda präglingselement och närnnda mothåll. 10 15 20 25 30 f 515 oss 20

13. Ett förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at a v att deformationen sker efter eller i samband med uppvärmning av åtminstone ett antal av trådarna (101, 102, 103, 104, 105, 106) med hjälp av ultraljud, en eller flera uppvärmda valsar, laser, mikrovâgor, induktion eller varmluft.

14. En vira för forrnning av en mönstrad fiberbana, nämnda víra (100; 3 00; 400; 5 00) innefattande en mångfald trådar (1 01, 102, 103, 104, 105, 106) anordnade i en virastruktur med en mångfald dräneringsöppningar (107, 108, 109) och ett mönstringsområde (110) väsentligen i virans plan avsett för forrnningen, k ä n n e t e c k n a d a v att ett antal av trådarna (103, 104, 105) uppvisar en permanent deformation som bildar en eller flera vid forrnningen mönsterskapande ytor (1 1 1; 311; 411; 511) inom mönstringsområdet (110).

15. En vira enligt patentkrav 14, k ä n n e t e c k n a d a v att ett antal av dräneringsöppningarna inom de mönsterskapande ytorna som en följd av deformationen är åtminstone delvis blockerade för att ge en reducerad dräneringskapacitet som är lägre än nämnda dräneringsöppningars ursprungliga dräneringskapacitet, varvid dräneringskapaciteten hos dräneringsöppningar inom de mönsterskapande ytorna uppvisar en väsentligen steglös storleksfördelriing mellan den reducerade dräneiingskapaciteten och den ursprungliga dråneringskapaciteten.

16. En vira enligt patentkrav 14 eller 15, vari viran (100) har en första sida (116) avsedd att vända mot ett fiberbana och en motstående andra sida (117), k ä n n e t e c k n a d a v att endast trådarna inom mönstringsområdet på den första sidan (116) är permanent deforrnerade medan åtminstone trådar i virans längsriktning (MD) på den andra sidan (117) år väsentligen opåverkade av deformationen.

17. En vira enligt något av patentkraven 14 till 16, k ä n n e t e c k n a d a v att en majoritet av de mönsterskapande ytorna (1 1 1) har en minsta dimension i mönstringsområdets plan mellan 1 och 2 mm. 10 15 20 25 30 f 515 Û66 21

18. En vira enligt något av patentlcraven 14 till 17, k ä n n e t e c k n a d a v att viran används som formningsvira vid våtformning eller skumforrnning av en fiberbana avsedd för mjukpapper eller ett nonwovenmaterial.

19. En vira enligt något av patentkraven 14 till 18, k ä n n e t e c k n a d a v att viran används som formningsvira vid lufiläggning av en fib erbana.

20. Ett vira enligt något av patentkraven 14 till 19, k ä n n e t e c k n at a v att viran används som underlag vid hydraulisk mönstring eller entangling av en förforrnad fiberbana.

21. Ett Vira enligt något av patentkraven 14 till 20, k ä n n e t e c k n at a v att viran (l00; 300; 400; 500) har genomgått ett förfarande enligt något av patentkraven 1 - 13.

22. En mönstrad fiberbana, formad på en vira (100) innefattande en mångfald trådar (101, 102, 103, 104, 105, 106) anordnade i en virastruktur och ett mönstringsorriråde (110), varvid fiberbanan (118) uppvisar åtminstone ett mönster (119, 119') som avviker från virastrukturen, k ä n n e t e c k n a d a v att mönstret (119, 119') har skapats av mönsterskapande ytor (1 1 1) bildade av en permanent deformation hos ett antal av trådarna (103, 104, 105) inom mönstringsorrirådet (110).

23. En mönstrad ñberbana enligt patentkrav 22, vilken inom rnönstringsorrirådet (1 10) innefattar första partier med en av nämnda mönsterskapande ytor (11 1) opåverkad första ytvikt, och andra partier med en av nämnda mönsterskapande ytor påverkad andra ytvikt, vilken är lägre än den första ytvikten, k ä n n e t e c k n a d a v att mönstret (119, 119') innefattar en eller flera steglösa övergångar från den första ytvikten till den andra ytvikten. 10 15 20 - 515 066 22

24. En mönstrad fiberbana enligt patentkrav 22 eller 23, k ä n n e t e c k n a d a v att mönstret (119, 119') har en delning som avviker från vírans (100) vävrapport eller en multipel därav.

25. En mönstrad fiberbana enligt något av patentkraven 22 till 24, k ä n n e t e c k n a d a v att mönstret (119, 119') är utfonnat väsentligen oberoende av virastrukttlren.

26. En mönstrad fiberbana enligt något av patentkraven 22 till 25, k ä n n e t e c k n a d a v att fiberbanan (l 18) är våtforrnad eller skumforrnad.

27. En mönstrad fiberbana enligt något av patentkraven 22 till 25, kännetecknad avattfiberbananärluftlagd.

28. En mönsuad fiberbana enligt något av patentkraven 22 till 27, k ä n n e t e c k n a d a v att fiberbanan är hydrauliskt mönstrad eller entanglad.

29. En mönstrad fiberbana enligt något av patentkraven 22 till 28, k ä n n e t e c k n a d a v att mönstret (1 19, 119') har skapats genom forrnnjng och/eller rnönstring på en vira (1 00; 300; 400; 500) enligt något av patentkraven 14 - 21.