DE2733355A1

DE2733355A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen herstellung von filtern

Info

Publication number: DE2733355A1
Application number: DE19772733355
Authority: DE
Inventors: Roger Anthony Allen; Kieron Philip Thame Green; Bruce Reynolds Inglis; Roger Wherwell Tringham
Original assignee: Wiggins Teape Ltd
Current assignee: Wiggins Teape UK PLC
Priority date: 1976-08-02
Filing date: 1977-07-23
Publication date: 1978-02-09
Also published as: DE2733355B2; NO146009C; RO74867A; IN148175B; BG28038A3; BR7705594A; AR218456A1; AU2736277A; AT369968B; ES461203A1; DD131099A5; FI64194B; LU77886A1; PT66877A; DE2733355C3; ZA774318B; TR19840A; IE45529L; CS202579B2; IE45529B1

Description

Rolf Charner

Ρ:ι ten tan wall Augsburg 31 Postfach 242 T ;

Rehlingcnstraße 8 Telefon: OS21/361) 15

:_Wf/s_f^_7M-₈«₁ Augsburg, den 20. Juli 1977

Ch/Ws

WIGGINS TEAPE LIMITED Gateway House, Basing View Basingstoke, Hampshire RG21 2EE England

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Filtern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuier- . liehen Herstellung von Filtern unter Verwendung einer länglichen mit Öffnungen an den Wandungen versehenen Form, bei deren Bewegung flüssigkeitsabsaugende Mittel wirken. Die Erfindung betrifft weiterhin Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren und die Vorrichtungen dienen der Herstellung von länglichen Filtern in Form eines Strangs von welchem einzelne Filterelemente abtrennbar sind, die beispielsweise als Zigarettenfilter verwendet werden.

Als Zigarettenfilter finden hauptsächlich zwei Filterarten Verwendung, nämlich Zelluloseacetatfilter und Kreppapierfilter. Es gibt noch eine weitere Filterart, welche aus einer Zusammensetzung der beiden Vorgenannten Filterarten besteht. Alle drei Arten von Filter benötigen eine Papierumhüllung, damit sie ihre zylindrische Form beibehalten. Außer diesem Nachteil sind die bekannten

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7401/12/Ch/Ws - 8 - 20. Juli 1977

Filter mit weiteren Nachteilen behaftet, wie beispielsweise einer ungleichmäßigen Härte und Steifigkeit, einer ungleichmäßigen Verfärbung durch die zurückgehaltenen Stoffe einem unschönen Aussehen der Endfläche usw..

Es besteht die Aufgabe der Herstellung eines strangförmigen Filters, das formstabil ist und zur Beibehaltung seiner Form keiner Umhüllung bedarf.

Es hat sich gezeigt, daß es durch Modifizierung des bekannten Fourdrinier-Papierherstellverfahrens möglich ist, solche Filter herzustellen, wobei infolge des Herstellprozesses es lediglich notwendig ist, das Filtermaterial zu trocknen und auf Länge zu schneiden, um es beispielsweise als Zigarettenfilter verwenden zu können.

Beim üblichen Papierherstellverfahren mittels einer Fourdrinier-Papiermaschine wird zuerst eine Dispersion der Papierfasern, beispielsweise Holzpulpefasern hergestellt. Diese Dispersion, die eine relativ geringe Konsistenz im Bereich von 0,5 ^ aufweist, stellt die Papiermasse dar, welche über einen Schlitz auf die gesamte Breite der Maschendrahtbahn gegeben wird. Ein wesentlicher Teil des Wassergehalts der Dispersion wird auf der Maschendrahtbahn entfernt, zum Teil durch direkten Wasserabfluß, zum Teil durch Einwirken eines Vakuums. Die verbleibenden Fasern bilden ein Band, das von der Maschendrahtbahn abgehoben wird und sodann weitere Entwässerungs- und Formungsstationen und letzt-

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7401/12/Ch/Ws - 9 - 20. Juli 1977

lieh eine Trockungsstation durchwandert.

Beim Fourdrinierverfahren sind die Bewegungsverhältnisse von besonderer Bedeutung und müssen sorgfältig eingestellt werden. Es handelt sich hierbei um das Verhältnis zwischen der Austrittsgeschwindigkeit des Papierbreis vom Schlitz zu der Geschwindigkeit der Maschendrahtbahn. In den meisten Fällen beträgt dieses Verhältnis 1:1 und in nur sehr wenigen Fällen beträgt es 2:1. Ein zu großes Abweichen vom 1:1 Verhältnis führt zu einer schlechten Papierbildung und zu einer Tendenz einer Faserorientierung, die zu einem Verlust an Festigkeit führt.

Die Verwendung einer modifizierten Fourdriniermaschine für die Herstellung von Zigarettenfiltern ist bereits in der GB-PS 748 095 beschrieben. Ein auf einer solchen Maschine hergestelltes Zigarettenfilter beschreibt die GB-PS 753 203.

Die GB-PS 748 095 beschreibt eine Maschine, bei welcher eine oder mehrere Maschendrahtbänder so geführt werden, daß sich eine röhrenförmige Formungszone ergibt. Feuchte Zellulosefasern werden dieser Formungszone zugeführt, wähx-end die Bänder sich bewegen und von der Pulpe wird Wasser abgezogen teilweise durch einfaches Abfließen, teilweise durch die Anwendung eines Vakuums.

Die resultierende Faserstruktur nach der Formungszone ist in ihrer Dichte unterschiedlich jedoch nicht aus-

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7401/12/Ch/Ws - 10 - 20. Juli 1977

reichend kompakt, um formstabil zu sein. Es sind deshalb weitere Verfahrensschritte erforderlich, um die Kompaktheit zu verbessern, im speziellen wird eine Konsolidierung erreicht durch Anwendung von Druck.

Die GB-PS 753 203 beschreibt deshalb eine Anzahl von Oberflächenbehandlungen, einschließlich des Umhüllens mit Papier, um gemäß dem Verfahren nach der GB-PS 748 095 ein Filter zu erhalten, dessen Struktur ausreichend fest ist, damit die Filter bei Zigarettenmaschinen mit hoher Geschwindigkeit verarbeitet werden können.

Das Erfordernis der Verdichtung und der Oberflächenbehandlung ist darauf zurückzuführen, daß beim Verlassen der Formungszone zwischen den Pasern der Fasermasse eine mangelnde Kohäsion herrscht. Dieser Mangel an Kohäsion rührt von einer ungünstigen Wahl der Art des Papierfaserbreis und einem zu niederen Geschwindigkeitsverhältnis her. Durch Lufteinschlüsse variiert die Dichte des Filters in unzulässiger Weise.

Mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung und mit der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird ein Filter erhalten, welches ausreichend kompakt ist, so daß es nicht erforderlich ist, das Filter nach seiner Formung zu kompaktieren oder seine Oberfläche zu behandeln. Es ist auch nicht erforderlich, daß das Filter umhüllt wird.

- 11 -

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7401/12/Ch/Ws - 11 - 20. Juli 1977

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm der Herstellung des Filters und der Herstellung des Faserbreis;

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Bauteil des Systems gemäß Fig. 1;

Fig. 3 die Seitenansicht einer Form und andere Bauteile zum Formen des getrockneten Strangs;

Fig. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Form;

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linien V-V in Fig. 4;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linien VI-VI in Fig. 4;

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linien VII-VII in Fig. 4;

Fig. 8 einen Längsschnitt durch die Form zur

Darstellung der Bildung des Filterstrangs;

- 12 -

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Fig. 9 eine Seitenansicht eines weiteren Bauteils der Anlage gemäß Pig. 3;

Fig. 10 einen Schnitt längs der Linien X-X in Fig. 9;

Fig. 11 einen Längsschnitt durch ein weiteres Bauteil der Vorrichtung gemäß Fig. 3;

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linien XII-XII in Fig. 11;

Fig. 13 einen Schnitt längs der'Linien XIII-XIII in Fig. 3;

Flg. H eine Seitenansicht auf einen Teil einer Maschine zur Herstellung eines flachen Filters und

Fig. 15 einen Schnitt längs der Linien XV-XV in Fig. H.

In Fig. 1 wird der Form 1, die mit einer Maschendrahtbahn vergleichbar ist, die Faserdispersion durch eine Turbulenzen erzeugende Einheit 2 zugeführt. Die Form 1 und die Turbulenzen erzeugende Einheit 2 werden später im einzelnen beschrieben.

Der der Einheit 2 zugeführte Faserbrei wird wie folgt hergestellt: Eine geeignete Faserpulpe wird in einem

- 13 -

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Holländer 3 geschlemmt und über eine Pumpe 4 einem Verdünnungstank 5 zugeführt, in dem ein Rührwerk 6 angeordnet ist. Die Pulpe wird verdünnt auf eine Konsistenz von etwa 1 % und über eine Pumpe 7 und einen Klassifizierer 8 dem Holländer 3 zurückgeführt. Die im Klassifizierer 8 vom Brei abgeschiedenen Teile werden bei 9 ausgegeben.

Der verdünnte und klassifizierte Brei gelangt sodann über die Pumpe 4 in die Tanks 10 und 11, in denen Rührwerke 12 und 13 angeordnet sind. Der verdünnte Brei der Tanks 10 und 11 wird über die Pumpe 14 dem Tank 15 zugeführt, der eine konstante Füllhöhe aufweist. An ihn ist eine Förderpumpe 16 angeschlossen. Der Auslaß der Förderpumpe 16 ist an die turbulenz erzeugende Einheit 2 angeschlossen und an eine Rückführleitung 17, welche im Tank 15 mündet. Diese Rückführleitung 17 verhindert Druckdifferenzen und damit Unterschiede in der Zuführgeschwindigkeit der Fasermasse zur turbulenzerzeugenden Einheit 2. Der Tank 15 kann ersetzt sein durch eine Dekulatoreinheit. Diese besteht aus einem geschlossenen Tank, in dem die Papiermasse eingesprüht wird, wobei im Tank ein Vakuum herrscht, so daß die der Form 2 zugeführte Fasermasse luftfrei ist.

In der Form 1 wird Wasser von der Fasermasse entfernt mittels einer Unterdruckpumpe 19, so daß sich ein Faserstrang bildet. Die Strangbildung wird später im

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einzelnen beschrieben. Die Vakuumpumpe 19 weist einen Ballasttank 21 auf, der im Bückführkreis angeordnet ist, wobei die Absatzstoffe bei 22 ausgeschieden werden, während Wasser dem Tank 23 zugeführt wird. Das abgesaugte Wasser wird sodann von der Pumpe 24 dem Verdünnungstank 5 zugeführt.

Der innere Aufbau der Turbulenzen erzeugenden Einheit ist in Fig. 2 dargestellt. Diese Einheit 2 besitzt eine Bohrung 25 mit Vorsprüngen und Vertiefungen, die eine Turbulenz in der Fasermasse erzeugen und so verhindern, daß Ausflockungen auftreten, bevor die Fasermasse in die Einheit 1 eingespritzt wird.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 3 sind der Formeinheit 1 eine Schneideinheit 30 nachgeschaltet, die den Strang in Abschnitte bestimmter Länge schneidet. Daran anschließend ist eine Trocknungskammer 31 vorgesehen sowie ein Radiofrequenztrockner 32. Die Trocknungskammer 31 und der Trockner 32 dienen der Verminderung des Wassergehalts des Filters, wobei das Filter getrocknet wird bis auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 %.

Die Form 1 und die Trockenkammer 30 weisen jeweils innen ein perforiertes Rohr auf, das später noch im einzelnen beschrieben wird, wobei es sich jeweils um eine Fourdrinier Maschendrahtbahn 33 und 34 handelt, die in eine zylindrische Form umgewandelt wird, wenn die Drahtbahn durch die jeweilige Einheit wandert.

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Die Maschendrahtbahn besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Nylon und diese Drahtbahn ist über Spannwalzen 35 bzw. 36 geführt.

Der Aufbau des Formwerkzeugs 1 ist am besten den Pig. 4 bis 7 zu entnehmen. Diese Form weist Drainagegehäuse I, II, III und IV auf, welche durch Innenwandungen 40, 41 und 42 voneinander getrennt und beidseits durch die Endwandungen 43 abgeschlossen sind. Endplatten 45 und 46 sind mit den Wänden 43 verbunden und tragen Einlaß- und Auslaßführungsrohre 47 und 48, welche koaxial zum Rohr 44 verlaufen. Eine Papiermasseeinspritzdüse 49, welche vom Ende der Einlaßführung 50 gebildet wird, erstreckt sich durch das Einlaßführungsrohr 47 in das perforierte Rohr 44. Ein aus Nylon bestehender Siebmaschendraht 33 läuft als Band flach über eine Walze 51 und wird fortschreitend in eine zylindrische Form umgeformt und wandert in dieser zylindrischen Form durch das Einlaßführungsrohr 47 und durch das perforierte Rohr 44,.wie in den Fig. 5,6 und 7 dargestellt ist. Das perforierte Rohr 44, die Einspritzdüse 49 und die Maschendrahtbahn 33 sind so dimensioniert, daß zwischen diesen Bauteilen ein enger Gleitsitz herrscht, wodurch das Eindringen von Luft zwischen dem Draht 33 und dem Führungsrohr 47 wirksam verhindert wird. Nach Austritt aus dem Führungsrohr 48 nimmt die Maschendrahtbahn wieder eine flache Form ein und wird über die Walze 52 geführt, während der Faserstrang 53 axial fluchtend mit dem Rohr 44 weitertransportiert wird.

Die Gehäuse I, II, III und IV sind hintereinander ange-

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- 16 -

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ordnet und jedes Gehäuse weist eine Abzugsöffnung auf, über die ein Vakuum in der jeweiligen Kammer erzeugt wird und die zum Absaugen des Wassers von der Papiermasse durch die Siebbahn 33 und das perforierte Rohr 44 dient.

Die Arbeitsweise der Form 1 wird am besten anhand der Fig. 8 erläutert, wo die Erzeugung eines Strangs 53 dargestellt ist. Die Fig. 8 zeigt das perforierte Rohr 44, die Einlaßdüse 49 und die Siebbahn 33. Durch die Einspritzdüse 49 wird eine faserige Dispersion geeigneter Konsistenz eingespritzt, wpbei die Einspritzgeschwindigkeit in bezug auf die Geschwindigkeit der Siebbahn 33 geeignet gewählt wird. Der Faserbrei 60, der aus der Düse austritt und mit der Siebbahn in Kontakt tritt weist eine Randschicht 61 auf, in welcher in der ersten Drainagezone 62 das Wasser rasch abgeführt wird. In der zweiten Drainagezone 63 beginnt sich eine Fasermatte an der Oberfläche der Siebbahn 33 zu bilden, die mit 64 bezeichnet ist. Infolge der hohen Geschwindigkeit der Fasermasse relativ zum Draht 33 ist die innere Oberfläche der Fasermatte unterbrochen in kleine Flocken, welche sich loslösen und in Richtung der Eindickungszone 65 transportiert werden. Die äußeren Teile der Fiebermatte dagegen nahe der Siebbahn 33 werden zur selben Zeit verdichtet zu einer relativ dicht verbundenen Faserkruste.

Die Geschwindigkeit des Faserbreis vermindert sich

- 17 -

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fortschreitend längs der Verdickungszone in dem Maße,
wie Wasser abgezogen wird, bis schließlich ein Ablösen bei der Pasermatte nicht langer auftritt. Die Flocken
bauen sich dann sehr rasch an der inneren Oberfläche
der Fasermatte auf und füllen den Kern in der Endformzone 66. Da die Matte sich ursprünglich an der Siebbahn 32 bildete und sich fortschreitend in Richtung
auf das Zentrum aufbaut, tritt ein im wesentlichen
konischer Schichtbildungseffekt auf. Da die Plocken in die konische konkave Endfläche gedrückt werden, wenn
der Strang sich bildet, tritt ein Druckverlauf auf, der die Kompaktierung der Faserstruktur unterstützt und auch dazu dient, das Wasser nach außen zu drücken. Die Endformationszone am Ende der Wasserabsaugzone ist analog dem Saugwalzenbereich bei einer konventionellen Papiermaschine .

Die enggepackten Fasern der Faserkruste reduzieren den Wasserabzug durch die Siebbahn 33 und das Rohr 44, wenn die Siebbahn die Zonen 65 und 66 durchwandert. Dies
führt dazu, daß die Rinde 67 eine größere Dichte als der Kern 68 des Strangs 53 aufweist, wenn dieser die Form
verläßt.

Vorteilhafterweise wird der Strang 53 unterteilt in
Filterstücke geeigneter Länge zur weiteren Behandlung, unmittelbar nachdem der Strang die Einheit 1 verlassen hat. Dieses Unterteilen wird bewirkt durch eine rotierende Einheit 30, die im einzelnen anhand:der Fig. 9 und 10 beschrieben wird. Das rotierende Schneidwerkzeug 30

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weist einen Rotor 70 auf, der an seinem Rand eine ringförmige U-förmige Nut 51 aufweist. In dieser Nut läuft der Strang 53 tangential an der Oberseite. In einem radialen Schlitz 72 ist ein Schneidmesser 73 angeordnet, welches eine Schnittkante 74 aufweist und das bei 75 schwenkbar gelagert ist. Der Rotor 70 wird gelagert durch eine Hohlwelle 76, welche drehbar in nicht dargestellten Lagern gelagert ist. Eine das Messer betätigende Stange 77 verläuft durch die Hohlwelle 76 und ist bei 78 gelenkig mit dem Messer 73 verbunden. Die Betätigungsstange 77 wird gesteuert durch einen, nicht dargestellten geeigneten Nockenmechanismus, der das Messer 73 betätigt, wenn dieses nach oben steht, wie die Fig. 9 zeigt. Hierbei wird das Messer um das Gelenk 75 geschwenkt, wobei der Strang 53 von der Schneidkante 74 durchschnitten wird.

Der Feuchtigkeitsgehalt des Strangs 53 liegt normalerweise zwischen 75 und 85 Gew.%. Dieser Feuchtigkeitsanteil kann weiter vermindert werden durch ein Trocknungsgehäuse 30, das im einzelnen in den Fig. 11 und 12 dargestellt ist. Die Teile 53 werden dabei mittels einer über die Walzen 81 laufenden Siebbahn 34 durch ein gelochtes Rohr 80 gefördert. Das gelochte Rohr erstreckt sich durch eine Reihe von Kammern 82, in denen, eingeleitet über den Anschluß 83, ein Vakuum herrscht. Abwechselnd mit den Unterdruckkammern 82 sind Kammern 84 angeordnet, die über einen Anschluß 85 nach der Umgebung hin offen sind. Während der Bewegung des

- 19 709886/0703

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Strangs durch das gelochte Rohr 80 wird Luft durch den Anschluß 85 angezogen und längs des Strangs mitgenommen. Wasser wird auf diese Weise durch die Kammern 82 und den Anschluß 83 vom Strang abgezogen.

Die Pig. 13 zeigt einen Hochfrequenztrockner 32, der einen Tunnel 90 aufweist, durch den die Oberseite eines endlosen Förderbandes 91 wandert. Das Förderband 91 läuft über die Umlenkwalzen 92. Das Band 91 ist aus einem Material, beispielsweise besteht es aus einem gewobenen Nylonnetz, welches von der Hochfrequenz nicht erwärmt wird. Die Strangabschnitte 53» welche aus der Trockenkammer 31 kommen, gelangen über eine Führungseinheit 93 auf das Förderband 91. Die abgeschnittenen Strangstücke 94 durchwandern sodann den Tunnel 90 des Hochfrequenztrockners und treten bei 95 aus, wobei dort die Strangabschnitte einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 aufweisen. Die bei 95 austretenden Strangabschnitte sind nunmehr geeignet, weiter in kleinere Abschnitte unterteilt zu werden, deren Größe geeignet ist für eine Verarbeitung in einer Zigarettenmaschine als Zigarettenfilter.

Die Siebbahn 34 sollte mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit arbeiten als die Siebbahn 33» so daß, nachdem der Strang 53 durch die Schneidvorrichtung 30 aufgeteilt wurde, die Abschnitte 94 einen geringfügigen Abstand zueinander aufweisen, bevor sie zur Führungseinheit 93 gelangen. Auf diese Weise ist es möglich, daß die Übergabevorrichtung einen Abschnitt 94 auf das Band

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übergibt und nach dieser Übergabebewegung der Anfang des nächsten Abschnitts 94 von der Einheit 93 erfaßt wird. Da die Abschnitte 94 den Trockner quer zu ihren Achsen durchwandern, ist es möglich, die Länge des Geräts zu vermindern und es ist weiterhin möglich, die getrockneten Strangteile danach unmittelbar einer Zigarettenmaschine zuzuführen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß bei der Linearbewegung vom Ende der Einheit 1 keine Druckoder Bindekräfte auf das frisch geformte Filterelement ausgeübt werden, d.h. die Rinde bildet sich allein durch die vorbeschriebenen Vorgänge. Dies gilt auch bei der Seitenbewegung durch den Hochfrequenztrockner 32, wo ebenfalls keine Binde- oder Druckkräfte auf die neugeformte Rinde wirken.

Die nachfolgende Tabelle bezieht sich auf 32 Beispiele der Herstellung eines Paserstrangs, der geeignet ist als Zigarettenfilter.

- 21 709886/0703

Tabelle Teil 1

Beispiel

1

2

3

4

⁵ :.

6

9

2.95

2.21

1.89

1.67

1.17

0.65

0.42

r
Verwendete Pulpe

100 % gebleichtes Weichholz- 100% gebleichtes Weich-
sulphat (STOUA 32) hqlzsulphi.t(WEY£RHAUSER AA)

69.0

48.3

2Ο.7

48.9

1.72

1O.5

41.4

i-
Fasermassen-
konsistenz %

3.48

7.0

7.O

7.0

6.5.

6.5

6.O

6.O"

6.5

Fasermassendruck
Kilopascal '

71.1

79.73

1Ο3.Ο

115.5

78.O .

24Ο.Ο

984.O

552.2

534.0

Einspritzdüse
Innendurchmes
ser (ma)

7.0

1Ο.5

10.8

5.0

15.Ο

40.0

15.6

10.0

Fassernassege-
schwindigkeit
■ /■in (xJ

62.29

7.59

9.54

1Ο.7Ο

15.6

16.0

24.6

35.4

53.4

Siebbahngeschw.
■/■in (y)

10.6

50

5O

100

118

180

4OO

180

160

Geschw.Verh.(yί

5.88

76.2

88.9

229

241

432

2Ο3

1Ο2

Ungefähre Orai-
nagelänge
(mn,)

50

152.4

165.1

241

292

4Ο6

14Ο

178

Form Vakuum-
Kammer I
(■■Hg)

76.2

1Ο1.6

101.6

1Ο1.6

229

267

4Ο6

1Ο2

178

Fora
Vakuum-Kammer1Γ
(■■Hg)

165.1

152.4

139.7

267

,,»

381

76

203

Fora
Vakuum-Kammer H
(■■Hg

1Ο1.6

38.6

Fora _
Vakuum-Kammer JY
(aaHg)

139.7

8.62

8.11

7.78

8.72

8.94

8.74

6.61

7.44

% Lochbereich
Formrohr

38.6

7.57

7.5Ο

7.40

7.78

7.80

7.75

7.21

7.49

Stranggewicht
(g/m)

7.87

Strangdurch
messer (mm)

7.52

7098862/0703

Tell 2

Beispiel	IO	11 *	' 12	1.2	·■··:._ l.i .
e Verwendete Pulpe	70 X gebleich tes Weichholz- sulphat, 30 % synth. Fasern	100 % gebleich tes Weichholz- sulphit		79.3	55.2
%- Fasermassen konsistenz S	0.25	0.2	" 100 X gebleichtes Weich-^: .· holzsulphat (BUCKEYE PV5)	7.O	7.O
Fasermassendruck Kilopascal '	34.5	27.9	0.15	496.1	192.7
Einspri tzdüse Innendurchmes ser (mn)	6.5	6.5	27.9	3O.O	10.0
Fassermassege- schwindigkeit m /m i η (χ Τ	69.8	88.8	6.5	16.54	19.27
Siebbahngeschw. m/min (y)	6.1	5.2	132.5	80	6O
/ä-i peschw.Verh.Vy/	69.8	88.8	■ '· ²·⁴	8t».9	19Ο.5
Ungefähre Drai- nagelänge (mm)	6O	180.	132.5	254.O	254.O
Form Vakuum- Kammer I (mmHg)	127	127	> 16Ο	190.5	19Ο.5
Form Vakuum-Kammer H (mmHg)	1Ο2	* 1Ο2	51	241.3	254.O
Form Vakuum-Kammer S (mmHg	76	127	51	38.6	38.6
Form Vakuum-Kammer JV, (mmHg)	76	152	76	7.64	8.16
* Lochbereich Formrohr	38.6	38.6	76	7.76	8.Ο7
Strasggewicht <g/m)	5.76	5.88	38.6
Strangdurch- iqesser (mm)	7.45	7.66	6.6
7.76

709886/0703

Teil 3

15

23

lü

(
17

19

20

f

1.2

0.9

0.8

0.6

B

'Beispiel

» I

7i>.3

5O.O

58.6

117.2

48.3

103.4

22
1/5)

r
Verwendete Pulpe'

ί
100 % gebleichtes Weichholzsulphat (BUCKEYE P
"* j·

7.0

7.0"

7.0

7.O

0.6

Fasermassen- .
konsistenz % ·■"

1.2

511.7

225.1

471.4

711.0

257.5

619.9

189.6

Fasermassehdruck
Kilopascal ⁽

G?..l

3O.O

10.0

2O.O

3O.O

10.0

20.0

7.0

Einspritzdüse
Innendurchmes
ser (mm)

7.0

17.1

22.5

23.6

23.7

25.8

31.0

976.6 .

Fassermassege-
schwindigkeit
■ 7min (χ)

340.7

150

60

6O

15Ο

6O

23Ο

30.0

Siebbahngeschw.
■/min (y)

2O.O

101.6

165.1

152.4

254.O

152.4

228.6 .

, 29.3

Geschw.Verh.Vy/

17.0

3Ο4.8

279.4

165.1

26617

139.7

250

Ungefähre Drai-
nagelänge
(mm)

60

254.0

228.6

241.3

177.8

228.6

215.9

279.4

Form Vakuum-
Kammer I
(■mHg)

127.0

270.4

254.0

292.1

254.O

- 266.7

241.3

Form
'Vakuum-Kammer H
(■mHg)

292.1

38.6

O

Form
Vakuum-Kammer H
(■mHg

241.3

7.88

7.80

7.26

7.30

7.93

7.16

355.6

Form
Vakuum-Kammer JY.
(mmHg)

279.4

I ι
7.36 - 7.88 j 7.96
1

7.86

8.05

7.93

38.6

S Lochbereich
Formrohr

38.6

7.52

Stranggewicht
(g/m)

-
7.87

8.03

Strangdurch
messer (mm)

709886/0703

Teil »

Beispiel

2-i I 25

L

27

Verwendete Pulpe

Fasermassen -konsistenz %

Fasermassendruck Kilopascal

100 % gebleichtes Weichholzsulphat (BUCKEYE PV5)

O.G ; O.G

48.3 82.7

0.3

75.3

-137.9 0.3

117.2

28

29

55 % Weichholzsulphät (BUCKEYE PV5)

45 X Alphagras

0.46

69.0

0.46

17.2

Einspri tzdüse Innendurchmesser (mm)

7.0 j 7.0 j 7.0

! L

7.0

Fassermassegeschwindigkeit m/miη (χ ι

331.e G37.2

Siebbahngeschw. m/min (y)

1O.O

20.0

613.0

1423.4 573.2

411.9

10.0

9.8

Geschw.Verh.Vy/

33.2 1 31.9 61.3

57.3

42.03

7.0

334.9

10.4

32.2

Ungefähre Drainagelänge (mm)

60 230

230

130

160

Form Vakuum-Kammer I (mmHg)

1Ο1.6

241.3

215.9

279.4 228.6

Form

Vakuum-Kammer

(mmHg)

215.S I 165.1

165.1 215.9

152.4

127.0

76.2

101.6

76.2

F o rm Vakuum-Kammer BI

165.1 101.6 101.6

1 i

Vakuum-Kammer

(mmHg)

215.9

X Lochbereich Formrohr

241.3 25ή.Ο

i 38.6 ι 38.6 ! 38.6

Stranggewicht
(g/m)

7.CG j 7.36 7.08

76.2

241.3

38.6

Strangdurchmesser (mm)

7.95 j 8.04 j S.O2

6.62

8.01

127.0

38.6

7.44

7.76

ΙΟΙ. 6

114.3

38.6

5.7

7.Ga

709886/0703 - 25 -

BAD ORfQINAL

	Beispiel	30	31	31.0	32
	C Verwendete Pulpe	55 % Welch (BUCK 45 % Eukal	holzsulphat EYE PV5) yptus (CELBI) ! 0.52 ! ..-·■·.	139.7 ■	90% gebkichtes-Weichholz- sulphat (BUCKEYE PV5) 10 % Kaolin .,v^:.\ :_: -; ^;
f ι f· -'■	Fasermassen- . kqnsistenz %	0.52	27.6	38.6	0.43 '■'""' ■;·-·.
	Fasermassendruck Kilopascal ^c	82.7	7.0	6.61	48.7
	Einspritzdüse Innendurchmes ser (mm)	7.0	323.7	7.68	7.0 '
	Fassermassege- sehwindigkeiti m/min (xj	438.3	9.8	494.4
	Siebbahngeschw. m/min (y)	9.8	33.0	10.0
	Geschw.Verh,(y)	44.7	16Ο	49.4
	Ungefähre Drai- nagelänge (mm)	160	24.1	^ 130 *
	Form Vakuum- Kammer I (mmHg)	13.8	ί 41.4 j 139.7 i	13.8
	Form Vakuum-Kammer H (mmHg)	127.0	76.2
	Form Vakuum-Kammer M (mmHg	139.7	76.2
	Form Vakuum-Kammer JV. (mmHg)	38 f.	127.0
	* Lochberefeh- Formrohr	8.95	38.6 .
	Stranggewicht (g/m)	8.02	8.18
	Strangdurch messer (mm)	.7.93 : ■ '.

709886/0703

27333S5

7401/12/Ch/Ws - 26 -■ 20. Juli 1977

Die Figuren 14 und 15 zeigen eine Maschine zum Herstellen eines flächigen Filters. Zwei Siebbahnen 100 und 101 sind über Führungsrollen 102 und 103 geführt, wobei die parallellaufenden Bahnteile 104 und 105 durch Abdichtschlitze 106 und 107 des Seitenteils 108 geführt sind. Eine Einspritzdüse 109 ist zwischen den parallel verlaufenden Bahnen 104 und 105 angeordnet, wobei ein Gleitsitz herrscht, der das Eindringen von Luft verhindert. An den Seiten sind an den Seitenteilen 108 Dichtungen 110 vorgesehen. Ober- und unterhalb der Bahnen 104 und 105 sind Unterdruckkammern 111 und 112 vorgesehen, die an den Seitenteilen 108 durch Dichtungen abgedichtet sind. Die Unterdruckkammern 111 und 112 sind an Absaugungen 114 und 115 angeschlossen.

Bei dieser Vorrichtung wird eine dispergierte Fasermasse in den Baum zwischen die Bahnen 104 und 105 eingespritzt mittels einer breiten Einspritzdüse 109 mit einer Geschwindigkeit, die mindestens fünfmal größer ist als diejenige der Siebbahnen, wobei die Fasermasse eine Konsistenz von nicht mehr als 3 % aufweist. Das Absaugen durch die Leitungen 111 und 112 führt zu einem flächigen Produkt 116, dessen Oberflächenschichten dichter sind als der Kern, wobei dieses Produkt als Filtermaterial geeignet ist. Das Produkt weist einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und kann in rechteckige Einzelteile unterteilt werden.

709886/0703

Claims

Ansprüche

(Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Filtern unter Verwendung einer länglichen mit öffnungen an den Wandungen versehenen Form, bei deren Bewegung flüssigkeitsabsaugende Mittel wirken, dadurch gekennzeichnet , daß eine Faserdispersion erzeugt und in die Form eingespritzt wird, wobei die Eintrittsgeschwindigkeit der Faserdlspersion größer ist als die Geschwindigkeit der sich in gleicher Richtung bewegenden Form und um die Form ein Druck wirkt, der innerhalb der Form einen Druckgradienten erzeugt, derart, daß ein Strang entsteht, bei dem die Rinde eine höhere Dichte als der Kern aufweist.
2. "Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß nach der Strangbildung der Strang getrocknet wird, wobei das Einwirken von Verdichtungs- oder Druckkräften auf den Strang vermieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Trocknung Luft in den Strang und sodann aus dem Strang gezogen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e -

709886/0703

DfMfNAL INSPECTED

74O1/12/Ch/Ws - 2 - 20. Juli 1977

kennzeichnet , daß vor dem Trocknen der Strang unterteilt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Trocknung durch Hochfrequenz erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Strang nach Verlassen der Form eine Längsbewegung ausführt und daß nach seinem Unterteilen die unterteilten Abschnitte eine Querbewegung ausführen bei welcher sie mittels Hochfrequenz getrocknet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Paserdispersion luftblasenfrei in die Form eingespritzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7_f dadurch gekennzeichnet , aaß vor dem Einspritzen der Faserdispersion in die Form diese flockenfrei gehalten wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einspritzen der Faserdispersion in die Form in der Dispersion eine Turbulenz erzeugt wird und die Einspritzgeschwindigkeit an die Konsistenz der Dispersion angepaßt ist.

709886/0703 " ³ "

7401/12/Ch/Ws -3 - 20. Juli 1977
10. Verfahren nach einem dem Ansprüche 1 bis 9 , dadurch gekennzeichnet , daß die Konsistenz der Faserdispersion nicht größer als 3 # ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Eintrittsgeschwindigkeit der Faserdispersion zur Geschwindigkeit der sich bewegenden Form mindestens im Verhältnis von 5:1 steht.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Geschwindigkeitsverhältnis 10:1 beträgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Faserdispersion vor dem Einspritzen in die Form luftfrei gemacht wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Luftentzug in einem Dekulator bewirkt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet , daß die Form einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Form einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.

709886/0703 " ⁴ "

7401/12/Ch/Ws - 4 - 20. Juli 1977 .
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Form aus einer Siebbahn besteht, die eine Saugkammer durchwandert, wobei vor dem Durchwandern dieser Kammer die Siebbahn in eine Hohlform überführt wird, in diese Hohlform bis in den Bereich der Kammer eine Einspritzdüse ragt und die Siebbahn im wesentlichen luftspaltfrei in die Kammer und über die Einspritzdüse geführt ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch g e kennzeich net , daß um die Hohlform herum hintereinander zwei oder mehrere Drainagegehause angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Drainagegehause an ein Vakuum angeschlossen sind.
20. Vorrichtung nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet , daß die Einspritzdüse unmittelbar vor ihrer Mündung einen turbulenzerzeugenden Querschnitt aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß vor Zufuhr der Faserdispersion zur Düse auf die Dispersion luftabsaugende Mittel wirken.

701886/0703

74O1/12/Ch/¥S - 5 - 20. Juli 1977;
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet , daß hinter der Form Trocknungsvorrichtungen angeordnet sind.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß bei einer ersten Trocknungsvorrichtung Luft den Strang quer durchströmt .
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß die Trocknungsvorrichtung ein gelochtes Bohr aufweist, durch den der Strang wandert und beidseits des Rohres Kammern angeordnet sind, wobei die Kammern an einer Seite gegen die Umgebung offen sind und die Kammern der anderen Seite an ein Vakuum angeschlossen sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 22, 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet , daß nach der Form eine Schneidevorrichtung zum Unterteilen des Strangs vorgesehen ist.
26. Vorrichtung nach Anspruch 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet , daß eine der Trocknungsv'orrlchtungen aus einem Hochfrequenz trockner besteht.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß der Strang nach Verlassen der Form eine Linearbewegung ausführt, bei

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74O1/12/Ch/Ws - 6 - . 20. Juli 1977

welcher er unterteilt wird und sodann die abgeteilten Strangteile eine Querbewegung durch den Hochfrequenztrockner ausführen.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Siebbahn aus einem endlosen Siebgitter aus Kunststoff besteht.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß das Kunststoffmaterial Nylon ist.

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709886/0703