Verfahren zur Herstellung eines doppel- oder mehrschichtigen Entwässerungstuches, besonders für Papier- und ähnliche Maschinen, sowie ein durch dieses Verfahren hergestelltes Entwässerungstuch Für Papier-, Karton- und Zellstoffmaschinen wur den seit altersher endlose Gewebe verschiedener Art verwendet, um die Entwässerung der hergestellten Bahn zu erleichtern.
In der Presspartie der Maschinen erfolgt die Entwässerung zwischen umlaufenden Walzen, wobei die Papier- oder Zellstoffbahn von einem Textil gewebe unterstützt wird und der Wasserabfluss aus der Papierbahn zur oder durch das Gewebe im Press- kniff erfolgt. Die Art dieser Gewebe kann sehr ver schieden sein, z. B. von sehr offenen, drahtsieb- ähnlichen Geweben aus starkgedrehten Garnen oder aus Monofilamentfäden aus synthetischem Material bis zu gewalkten, filzartigen Geweben, hauptsächlich aus Wolle.
Wenn man keine markierungsfreien Pa pier- oder Zellstoffbahnen verlangt, können draht- siebähnliche Gewebe verwendet werden, während glat te Papiere gewalkte Wollfilze erfordern. Später wur den diese gewalkten Filze durch Filze ersetzt, bei de nen die Stabilität und Markierungsfreiheit durch ein sogenanates Nadelverfahren erreicht wird.
Nach ei nem Verfahren wird hierbei der Filz kräftig aufge- rauht, wonach die durch das Aufrauhen teilweise aus den Garnen der Gewebe ausgezogenen Fasern da durch wieder an das Gewebe gebunden werden, dass nach unten gerichtete Haken aufweisende Nadeln wie derholt und in grosser Anzahl das Gewebe durch dringen. Nach einem anderen Verfahren wird in glei cher Weise Watte aus Fasermaterial, das aus Kunst faser, Wolle oder einer Mischung aus beiden diesen Materialen besteht, an einer Seite oder an beiden Seiten eines Grundgewebes befestigt.
Es wurden auch Versuche unternommen, um auf einem Grundgewebe eine Schicht aus Schaumkunststoff mit einem zu sammenhängenden Porensystem zu laminieren, aufzu- giessen oder ihn anderer Art mit dem Gewebe zu verbinden. Diese Schicht bildet dabei die markie- rungsfreie und wasseraufnehmende Schicht an der dem Papier zugewendeten Seite des Gewebes.
Die einfachen, drahtsiebähnlichen Tücher sind sehr offen und stellen für den Ablauf des Wassers kein Hindernis dar, markieren jedoch die Zellstoff- oder Papierbahn. Die anderen Gewebetypen sind markierungsfreier, leisten jedoch dem Wasser grös- seren Widerstand. Um den Wasserablauf zu erleich tern, wurde die Unterwalze der Presse bisweilen mit Rillen oder Löchern versehen, so dass der Strö mungsweg des Wassers im Filz so kurz wie möglich war.
In ähnlicher Weise hat man versucht, den Was serablauf dadurch zu erleichtern,. dass ein drahtsieb- ähnliches Tuch zwischen Filz und Unterwalze durchlaufen darf. Dieser Vorschlag hat den Nachteil, dass getrennte Spann- und Reguliervorrichtungen für die zwei Tücher erforderlich sind. Die Maschinenbau art wird also komplizierter und darüber hinaus das Einsetzen eines neuen Filzes und Drahtlangsiebes er schwert, wenn diese ausgewechselt werden müssen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Herstellung von Entwässerungstüchern, die die Eigenschaften des Drahtlangsiebes und des Fil zes in sich vereinigen. Die rechte Seite oder Schön seite des Tuches besitzt einen markierungsfreien Cha rakter, während die verkehrte Seite offen und steif ist, um den Wasserabfluss zu erleichtern.
Das Ent wässerungstuch besteht seiner Art nach aus zumin dest einer markierungsfreien Seite (die rechte Seite) und mindestens einer Schicht auf der verkehrten Sei te, die aus einem synthetischen Material, zweckmäs- sig Garn aus Stapelfasern oder Multifilament, besteht, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die syntheti sche Schicht, zweckmässig durch Behandlung mit Wärme und/oder geeigneten Quell- oder Lösungs- mitteln, in ein festes, dimensionsstabiles und offenes drahtsiebähnliches Gewebe umgewandelt wird,
und dass die andere und/oder die übrigen Schichten des Tuches entweder markierungsfrei verbleiben oder, z. B. durch die genannte Behandlung, markierungs frei gemacht werden.
Durch Weben des Entwässerungstuches in Dop pelbindung, d. h. derart, dass es. aus zwei oder drei einfachen Tüchern besteht, die beim Weben dadurch zu einer Einheit verbunden werden, dass Fäden des einen Tuches auch mit Fäden des anderen Tuches verbunden werden, kann die rechte und die verkehr te Seite einen verschiedenen Charakter durch die Wahl verschiedener Garne erhalten. Beispiele für Doppelbindung werden in der beigefügten Zeichnung gezeigt.
Fig. 1 stellt ein Muster eines doppelten, 4-schäf- tigen Kreuzköpers dar, Fig. 2 zeigt das Gewebe schaubildlich in Drauf sicht und Fig. 3 einen Querschnitt der Gewebe nach Fig. 2. Das Gewebe besitzt rechte Fäden 1 und verkehrte Fäden 2 in der Kette, sowie rechte Schüsse 3 und verkehrte Schüsse 4 im Einschlag.
Würde man das Garn des Tuches der verkehrten Seite gegen ein Monofilament aus Kunststoff austauschen, könnte man in der denkbar einfachsten Weise ein hetero genes Entwässerungstuch mit den gewünschten Ei genschaften herstellen. Es bereitet jedoch gewisse Schwierigkeiten, beim Weben so verschiedene Mate riale wie Garn und Kunststoffmonofilament zu kom binieren.
Ausserdem wird der Aufbau gegen Abnüt zung empfindlich, da das Garn an den Stellen, wo es um die Kunststoffäden gelegt ist und auf der ver- kehrten Seite exponiert wird, zwischen der Walze und dem harten Kunststoffaden eingeklemmt wird.
Es wird daher auch die verkehrte Seite aus Garn, das aus Fasern oder Multifilament gesponnen ist, ge webt. Die Fasern oder die Multifilamente bestehen zum Teil aus Kunstfasermaterial, das durch eine nachhergehende Behandlung mit Wärme und/oder geeignetem Quell- oder Lösungsmittel die eingehen den Fasern oder Multifilamente zu einer Einheit zusammenklebt.
Diese Behandlung, die der verkehr ten Seite des Gewebes einen steifen, drahtsiebähnli- chen Charakter gibt, hat u. a. den Vorteil, dass die aus der rechten Seite des Tuches stammenden, und an der verkehrten Seite exponierten Bindefäden teil weise in. das weiche Garn der verkehrten Seite einsin ken und diese Lage auch nach der das Garn der ver kehrten Seite in steife Fäden umwandelnde Behand lung beibehalten. Es ist offenbar, dass das Faserma terial in der rechten Seite des Tuches von der Tempe ratur oder dem Lösungsmittel bei der Behandlung nicht beeinflusst werden darf.
Die Umwandlung der verkehrten Seite in ein stei fes, drahtsiebähnliches Tuch schliesst somit zwei Al ternativen ein. Nach der ersten Ausführungsform ge schieht dies im Prinzip in der folgenden Weise.
Das Garn für die verkehrte Seite des Tuches wird in nor maler Weise durch Krempeln, Spinnen und gege- benenfalls durch Zwirnen eines ganz oder teilweise aus synthetischen Stapelfasern bestehenden Faser materials hergestellt, das die Eigenschaft zu quellen oder sich in besondere Lösungsmittel aufzulösen be sitzt. Die verkehrte Seite des Tuches kann auch aus synthetischen Fasern in Form von Multifiliament her gestellt werden, die dieselben Eigenschaften gegenüber verschiedenen Lösungsmitteln besitzen.
Nach dem Weben wird das Gewebe durch Eintauchen, Bestrei chen oder Besprühen mit einem derartigen Lösungs mittel in derartiger Konzentration und unter einer solchen Temperatur und Zeit behandelt, dass die Fa sern des Garnes quellen und gegebenenfalls an der Oberfläche teilweise aufgelöst werden. Die Behandlung wird durch Verdünnung oder Verflüchtigung des Lösungsmittels unterbrochen. Das anfangs weiche und biegsame Gewebe wird durch die Behandlung steif und drahtsiebähnlich und zwar dadurch, dass die Fasern in den bei Beendigung der Behandlung befindlichen Lagen fixiert werden, wodurch das Gewebe auch di mensionsstabil wird.
Das Tuch der verkehrten Seite kann auch nach der anderen Alternative aus Fasern oder aus Multi- filament aus synthetischem, hochpolymerem Mate rial hergestellt werden, das aus einer Mischung von einerseits termoplastischen, synthetischen Fasern mit verhältnismässig niedrigem Schmelzpunkt und an dererseits aus Fasern mit verhältnismässig hohem Schmelzpunkt besteht.
Das Gewebe wird nach der Herstellung einer Wärmebehandlung bei einer Tem peratur unterworfen, die höher als der Schmelzpunkt der bei niedrigerer Temperatur schmelzenden Köm- ponente, jedoch nicht höher als der Schmelzpunkt der anderen Komponente ist. Bei dieser Behandlung durch Wärme soll der Filz, ebenso wie bei der Be handlung mit Lösungxsmitteln nach der vorange henden Alternative, gespannt sein, damit die Fä den die bei Verwendung des Filzes eingenomme- nen Lagen haben sollen.
Durch die Behandlung wer den die Fasern oder die Multifilamente teilweise zusammengeklebt und das Gewebe erhält nach Ab kühlung eine steife, drahtsiebähnliche verkehrte Seite.
Die entsprechend dieser Alternative behandelten Gewebe können durch eines der folgenden Verfah ren markierungsfrei gemacht werden. Nach dem Weben, jedoch vor der Behandlung mit Lösungs mitteln oder Wärme, wird die rechte Seite aufge- rauht, so dass die Fasern des Tuches auf dieser Seite einen kräftigen Flor bilden. Danach wird der Filz in einer Nadelungsmaschine behandelt, so dass der Flor wieder in das Gewebe genadelt wird, wo durch man nicht nur eine markierungsfreie rechte Seite erhält, sondern auch das Gewebe stabilisiert.
Das Doppelgewebe kann auch vor der Behand lung mit Quelhnittel oder Wärme, auf der rechten Seite oder gegebenenfalls auch auf der verkehrten Seite mit Watte aus Fasern versehen werden, wonach die Watte durch Behandlung in einer Nadelungsma- schine mit dem Gewebe verbunden wird. Nach dem Nadelungsvorgang wird das Gewebe durch Lösungs mittel oder Wärme behandelt. Die Watte muss ebenso wie das Tuch der rechten Seite aus derartigem Fa sermaterial bestehen, dass sie weder durch das Lö sungsmittel noch durch die Wärmebehandlung beein trächtigt wird.
Durch das Zusammenkleben der Fasern der ver kehrten Seite erhält man durch die Nadelungsverfah- ren ausserdem den Vorteil, dass die niedergena- delten Fasern fester im Gewebe gebunden werden.
Die rechte Seite des Doppelgewebes kann gemäss einer weiteren Ausführungsform vor oder nach der Behandlung mit Lösungsmittel oder Wärme, durch Laminieren oder Aufgiessen mit einer Schicht von Schaumkunststoff mit zusammenhängendem Poren system versehen werden.
Wenn das Gewebe mit einer Schicht von Watte oder Schaumkunststoff versehen wird, um eine grös sere Markierungsfreiheit zu erreichen, braucht das Gewebe nicht unbedingt aus einem Doppelgewebe zu bestehen, sondern es kann ein Einfachgewebe mit den die verkehrte Seite des Doppelgewebes kennzeich nenden Charakteristiken verwendet werden.
Die Erfindung bezieht sich demnach auf ein Verfahren zur Herstellung mehrschichtiger Entwäs serungstücher mit steifer, verkehrter Seite, um den offenen Aufbau dieser Seite zu verbessern. Wie viel die Versteifung hierzu beiträgt, wird durch die fol genden Versuche gezeigt. Für zwei verschiedene Ar ten doppelgewebter Filze, auf denen auf der rechten Seite eine Wattenschicht aufgenadelt wurde, wurde die Wasserdurchlässigkeit in komprimiertem Zustand teils vor und teils nach einer Behandlung der Filze mit die verkehrte Seite der Doppelgewebe beein flussender Wärme untersucht.
Die Filzproben wur den bei dem Versuch zwischen zwei zylindrischen Me tallwalzen mit 70 cm Durchmesser durch einen linea ren Druck von 125 kg/cm gepresst. Das Wasser wurde in der Mitte des Presskniffes mit einem Druck von 2 kg/cm2 zugeführt und es wurde die unter diesen Verhältnissen durch die Filze gepresste Was sermenge bestimmt, wobei man das folgende Ergeb nis erhielt:
EMI0003.0027
Offener <SEP> Aufbau <SEP> ml <SEP> /Min.
<tb> vor <SEP> der <SEP> nach <SEP> der
<tb> Behandlung <SEP> Behandlung
<tb> Filz <SEP> A <SEP> 246 <SEP> 568
<tb> Filz <SEP> B <SEP> 564 <SEP> 812
Process for the production of a double or multi-layer drainage cloth, especially for paper and similar machines, as well as a drainage cloth produced by this process for paper, cardboard and pulp machines, endless fabrics of various types have been used since ancient times to ensure the drainage of the produced web facilitate.
In the press section of the machine, dewatering takes place between rotating rollers, with the paper or cellulose web being supported by a textile fabric and the water draining from the paper web to or through the fabric using a press nip. The nature of this fabric can be very different, z. B. from very open, wire mesh-like fabrics made of highly twisted yarns or monofilament threads made of synthetic material to fulled, felt-like fabrics, mainly made of wool.
If no mark-free paper or cellulose webs are required, wire mesh-like fabrics can be used, while smooth papers require milled wool felts. These milled felts were later replaced by felts, in which stability and freedom from marking are achieved using a so-called needle process.
According to a process, the felt is vigorously roughened, after which the fibers partially pulled from the yarns of the fabric by the roughening are tied back to the fabric so that the needles with hooks pointing downwards repeats the fabric in large numbers penetrate through. According to another method, wadding made of fiber material consisting of synthetic fiber, wool or a mixture of both of these materials is attached to one side or both sides of a base fabric in the same way.
Attempts have also been made to laminate a layer of foam plastic with a coherent pore system on a base fabric, to pour it on or to connect it to the fabric in some other way. This layer forms the mark-free and water-absorbing layer on the side of the fabric facing the paper.
The simple, wire mesh-like cloths are very open and do not represent an obstacle to the drainage of the water, but mark the pulp or paper web. The other types of fabric are less marked, but offer greater resistance to the water. In order to facilitate the drainage of the water, the lower roller of the press was sometimes provided with grooves or holes so that the flow path of the water in the felt was as short as possible.
In a similar way, attempts have been made to facilitate the water drainage. that a wire screen-like cloth can run through between the felt and the lower roller. This proposal has the disadvantage that separate tensioning and regulating devices are required for the two towels. The type of mechanical engineering is therefore more complicated and, in addition, it is difficult to insert a new felt and wire rod if they have to be replaced.
The present invention relates to a process for the production of drainage cloths that combine the properties of the wire rod and the felt in itself. The right side or beautiful side of the cloth has a non-marking character, while the reverse side is open and stiff to facilitate water drainage.
The type of drainage cloth consists of at least one unmarked side (the right side) and at least one layer on the wrong side, which consists of a synthetic material, expediently yarn made of staple fibers or multifilament, and is characterized by that the synthetic layer, expediently by treatment with heat and / or suitable swelling agents or solvents, is converted into a solid, dimensionally stable and open wire mesh-like fabric,
and that the other and / or the remaining layers of the cloth either remain mark-free or, e.g. B. by said treatment, be made marker-free.
By weaving the drainage cloth in a double weave, i.e. H. such that it. consists of two or three simple cloths, which are connected to a unit during weaving by connecting threads of one cloth with threads of the other cloth, the right and the wrong side can be given a different character by choosing different yarns. Examples of double bonds are shown in the accompanying drawing.
FIG. 1 shows a pattern of a double, 4-shaft cross twill, FIG. 2 shows the fabric diagrammatically in plan view, and FIG. 3 shows a cross section of the fabric according to FIG. 2. The fabric has right-hand threads 1 and reverse threads 2 in the chain, as well as right wefts 3 and inverted wefts 4 in the weft.
If you were to replace the yarn of the cloth on the wrong side with a monofilament made of plastic, you could produce a heterogeneous drainage cloth with the desired properties in the simplest possible way. However, it causes certain difficulties to combine materials as diverse as yarn and plastic monofilament when weaving.
In addition, the structure is sensitive to wear and tear, since the yarn is pinched between the roller and the hard plastic yarn at the points where it is wrapped around the plastic threads and exposed on the reverse side.
The wrong side is therefore also woven from yarn that is spun from fibers or multifilament. The fibers or the multifilaments consist partly of synthetic fiber material which, through subsequent treatment with heat and / or a suitable swelling agent or solvent, sticks the fibers or multifilaments together to form a unit.
This treatment, which gives the wrong side of the fabric a stiff, wire screen-like character, has u. a. the advantage that the binding threads coming from the right side of the cloth and exposed on the wrong side sink partly into the soft thread of the wrong side and this layer also after the treatment which converts the thread of the wrong side into stiff threads maintained. It is clear that the fiber material in the right side of the cloth must not be influenced by the temperature or the solvent during the treatment.
Converting the wrong side into a stiff, wire mesh-like cloth thus includes two alternatives. According to the first embodiment, this is basically done in the following manner.
The yarn for the wrong side of the cloth is produced in the normal way by carding, spinning and, if necessary, twisting a fiber material made entirely or partially of synthetic staple fibers that has the property of swelling or dissolving in special solvents. The wrong side of the cloth can also be made of synthetic fibers in the form of multifilaments, which have the same properties against different solvents.
After weaving, the fabric is treated by dipping, brushing or spraying with such a solvent in such a concentration and at such a temperature and time that the fibers of the yarn swell and are optionally partially dissolved on the surface. Treatment is interrupted by dilution or volatilization of the solvent. The initially soft and flexible tissue becomes stiff and wire-sieve-like as a result of the treatment, namely in that the fibers are fixed in the layers at the end of the treatment, whereby the tissue also becomes dimensionally stable.
The cloth on the wrong side can also be made from fibers or from a multi-filament made of synthetic, high-polymer mate rial, which is made from a mixture of thermoplastic, synthetic fibers with a relatively low melting point and fibers with a relatively high melting point consists.
After production, the fabric is subjected to a heat treatment at a temperature which is higher than the melting point of the component that melts at a lower temperature, but not higher than the melting point of the other component. With this treatment by heat, the felt, as with the treatment with solvents according to the previous alternative, should be stretched so that the threads should have the layers assumed when the felt was used.
As a result of the treatment, the fibers or multifilaments are partially glued together and, after cooling, the fabric is given a stiff, wire-screen-like inverted side.
The tissues treated according to this alternative can be made marker-free by one of the following methods. After weaving, but before treatment with solvents or heat, the right side is roughened so that the fibers of the cloth on this side form a strong pile. Then the felt is treated in a needling machine so that the pile is needled back into the fabric, which not only gives a mark-free right side, but also stabilizes the fabric.
The double fabric can also be provided with wadding made of fibers on the right side or possibly also on the wrong side before the treatment with swelling agent or heat, after which the wadding is connected to the fabric by treatment in a needling machine. After the needling process, the tissue is treated with solvent or heat. Like the cloth on the right-hand side, the wadding must be made of such a fiber material that it is not adversely affected by the solvent or the heat treatment.
By gluing the fibers on the reverse side together, the needling process also has the advantage that the needled fibers are tied more firmly in the fabric.
According to a further embodiment, the right side of the double fabric can be provided with a layer of foam plastic with a coherent pore system before or after the treatment with solvent or heat, by lamination or pouring.
If the fabric is provided with a layer of wadding or foam plastic in order to achieve greater freedom from marking, the fabric does not necessarily have to consist of a double fabric, but a single fabric with the characteristics that characterize the wrong side of the double fabric can be used.
The invention therefore relates to a method for producing multilayer drainage cloths with a stiff, inverted side in order to improve the open structure of this side. How much the stiffener contributes to this is shown by the following experiments. For two different types of double-woven felts, on which a layer of cotton wool was needled on the right side, the water permeability in the compressed state was examined partly before and partly after a treatment of the felts with the wrong side of the double fabric influencing heat.
The felt samples were pressed between two cylindrical metal rollers with a diameter of 70 cm by a linear pressure of 125 kg / cm. The water was fed into the middle of the press nipple at a pressure of 2 kg / cm2 and the amount of water pressed through the felts under these conditions was determined, the following result being obtained:
EMI0003.0027
Open <SEP> structure <SEP> ml <SEP> / min.
<tb> before <SEP> the <SEP> after <SEP> the
<tb> treatment <SEP> treatment
<tb> felt <SEP> A <SEP> 246 <SEP> 568
<tb> felt <SEP> B <SEP> 564 <SEP> 812