FI85738B - TORKDUK MED VARPTRAODAR AV SMAELTSTRAENGSPRUTBAR POLYFENYLENSULFID OCH SYNTETISK INDUSTRIDUK. - Google Patents

Description

8573885738

Kuivatuskanaas. ionka loimilanaat on sula-suulakepuristetta-vaa polvfenvleenisulfidia ia synteettinen teollisuuskanaas 5 Tämä patenttihakemus on osittain jatkoa US-patenttihake- mukseen 06/605825, joka on jätetty 1. toukokuuta 1984 ja jonka otsikkona on "Dryer Fabric Having Warp Strands Made of Melt-Extrudable Polyphenylene Sulphide".Kuivatuskanaas. 5 This patent application is a continuation in part of U.S. Patent Application 06/605825, filed May 1, 1984, entitled "Dryer Fabric Having Warp Strud Made of Melt Extrudable Polyethylene Sulfide and Synthetic Polyvinyl Sulfide". sulphide ".

Tämä keksintö koskee synteettisistä materiaaleista valmis-10 tettuja ja erityisesti, mutta ei yksinomaan, paperikoneiden kuivausosissa, joissa lämpötila on korkea, käytettäviksi soveltuvia kankaita.This invention relates to fabrics made of synthetic materials and particularly, but not exclusively, suitable for use in high temperature drying sections of paper machines.

Kuivauskankaita on kasvavassa määrin valmistettu monofila-menttikuiduista, koska sellaiset kankaat on helpompi pitää 15 puhtaina ja siten säilyttää niiden kuivausteho ja koska ne ovat pohjimmiltaan imukyvyttömiä. Näillä kankailla on normaalisti kudottu rakenne, mutta viime vuosina on vaihtoehtoinen kuitukangasrakenne - niin sanotut "spiraalikankaat", jotka kootaan suuresta määrästä saranatapeilla yhteen liitettyjä 20 spiraalimaisia kierukoita - ollut tulossa suosioon. DE-pa-tenttijulkaisussa 2 419 751 ja US-patenttijulkaisussa 4 481 079 selostetaan tämäntyyppistä kangasta. Pääasiallinen tällaisissa kankaissa, olivatpa ne sitten kudottuja tai spiraalimaisia, käytetty materiaali on polyesteri polyamidien 25 ollessa harvemmin käytettyjä. Ikävä kyllä näihin molempiin ryhmiin kuuluvat materiaalit hajoavat korkeassa lämpötilassa, joka haittapuoli estää niiden käytön sellaisissa paperi-konesovellutuksissa, joissa lämpötila on korkea. Korkealämpö-tilasovellutuksia ovat sellaiset, joissa käyttölämpötila on : 30 noin 150 °C tai sitä korkeampi.Drying fabrics have increasingly been made of monofilament fibers because such fabrics are easier to keep clean and thus maintain their drying performance and because they are essentially non-absorbent. These fabrics have a normally woven structure, but in recent years an alternative nonwoven structure - so-called "spiral fabrics" assembled from a large number of 20 helical coils joined together by hinge pins - has become popular. DE Patent 2,419,751 and U.S. Patent 4,481,079 disclose this type of fabric. The main material used in such fabrics, whether woven or spiral, is polyester with less frequent use of polyamides. Unfortunately, materials in both of these groups decompose at high temperatures, which disadvantage prevents their use in high-temperature paper machine applications. High temperature space applications are those where the operating temperature is: 30 about 150 ° C or higher.

Eräät kudottujen kankaiden valmistajat ovat turvautuneet NOMEXiin tai KEVLARiin (rekisteröityjä tavaramerkkejä) voittaakseen ne ankarat olosuhteet, jotka sellaisissa korkealäm-pötilasovellutuksissa vallitsevat. Koska kumpikaan polymeeri 35 ei ole sulasuulakepuristettava, niistä valmistetut monofila-mentit eivät ole käytännöllisiä, ja niinpä näitä materiaaleja käytetään yhdistelmämultifilamenttien 2 85738 muodossa, usein hartsipäällysteisinä. US-patenttijulkaisussa 4 159 618 selostetaan sellaista monofilamenttimaista yhdis-telmäkuitua, joka soveltuu tähän tarkoitukseen, mutta vieläpä nämä yhdistelmämateriaalitkin ovat puutteellisia sii-5 nä suhteessa, että ne menettävät vetolujuuttaan joutuessaan alttiiksi kostealle tai kuivalle lämmölle (ks. US-patentti-julkaisun 4 159 618 taulukot 1-3).Some woven fabric manufacturers have resorted to NOMEX or KEVLAR (registered trademarks) to overcome the harsh conditions prevailing in such high temperature applications. Since neither polymer 35 is melt-extrudable, the monofilaments made therefrom are impractical, and thus these materials are used in the form of composite multifilaments 2,85738, often in resin coatings. U.S. Patent No. 4,159,618 discloses a monofilament-like composite fiber suitable for this purpose, but even these composite materials are deficient in that they lose their tensile strength when exposed to moist or dry heat (see U.S. Patent No. 9). 618 Tables 1-3).

Mitä erääseen toiseen kuivauskankaiden ominaisuuteen tulee, on erittäin toivottavaa, että sellaiset kankaat kes-10 tävät vääntöä, ts. että niillä on luontainen dimensiosta- biilisuus ja että ne säilyttävät tämän ominaisuutensa, niin että ne eivät vinoudu koko käyttöikänään paperikoneessa. Poikkileikkaukseltaan pyöreätä monofilamenttilointa ja tavanomaisia materiaaleja, kuten polyesteriä, käyttäen valmis-15 tetut kudotut kankaat ovat yleensä, vaikka niillä onkin ha luttu ja jo mainittu käyttöpuhtaus- ja imukyvyttömyysetu, vääntölujuuden suhteen puutteellisia kunkin kuidun geometrian määräämän, loimen ja kuteen risteämiskohdassa esiintyvän minimaalisen lukituskontaktin vuoksi. US-patenttijulkai-20 su 4 290 209 tuo esiin poikkileikkaukseltaan suorakulmaisten loimilankojen, joiden litistyssuhde on noin 2:1, käytön, jolloin tuloksena olevalla kankaalla on erinomaiset vääntölu-juus- ja pinnan tasaisuusominaisuudet sekä parempi läpäisevyys ja kimmomoduuli. Yksikään näistä parannetuista kankais-25 ta ei kuitenkaan ole sopiva korkealämpötilasovellutuksiin, koska normaalisti käytetyillä polymeereillä on luontainen . : : taipumus hajota ja menettää lujuuttaan.With respect to another property of drying fabrics, it is highly desirable that such fabrics be torsionally resistant, i.e., have inherent dimensional stability and retain this property so that they do not skew throughout their life in the paper machine. Woven fabrics made using a monofilament of circular cross-section and conventional materials such as polyester are generally, although they have the desired and already mentioned advantage of purity and non-absorbency, deficient in torsional strength due to the minimum weft and weft of each fiber. U.S. Patent No. 4,290,209 discloses the use of warp yarns of rectangular cross-section with a flattening ratio of about 2: 1, whereby the resulting fabric has excellent torsional strength and surface smoothness properties as well as better permeability and modulus of elasticity. However, none of these improved fabrics are suitable for high temperature applications because of the inherent nature of the polymers normally used. :: tends to break down and lose strength.

·;··] US-patentti julkaisussa 4 359 501 esitetään sellai- -·. sissa sovellutuksissa, joissa lämpötila on korkea, käytet- . 30 täväksi tarkoitettu teollisuuskangas, joka koostuu sulasuu- lakepuristettavista polyaryylieetteriketonimonofilamenttikui-. . duista. Tämän materiaalin pääasiallisena haittapuolena on kuitenkin se, että se on niin kallis, että kudottu lopputuote ei ole määrätyistä sellaisia tuotteita käytettävistä pa-·*·; 35 peri tehtaista taloudellisessa mielessä houkutteleva .U.S. Patent 4,359,501 discloses the following. In applications where the temperature is high, 30 industrial fabric consisting of melt-extrudable polyaryl ether ketone monofilament fibers. . fibers. However, the main disadvantage of this material is that it is so expensive that the woven end product is not subject to certain pa- * *; 35 inherited from the factories economically attractive.

3 85738 Tämä keksintö pyrkii ratkaisemaan nämä ongelmat.3 85738 The present invention seeks to solve these problems.

Yleisesti ottaen tämä keksintö koskee paperikoneen kui-vausosassa käytettäväksi soveltuvaa kuivauskangasta, jossa 5 ainakin kankaan koneensuuntaiset komponentit ovat poly-fenyleenisulfidistä tai polyfenyleenisulfidin ja lämmönkestä-vän polyamidi 66:n seoksesta, jossa polyamidi 66:n osuus on korkeintaan noin 20 p-%, valmistettuja monofilamentteja.In general, the present invention relates to a drying fabric suitable for use in the drying section of a paper machine, wherein at least the machine direction components of the fabric are made of polyphenylene sulfide or a mixture of polyphenylene sulfide and heat resistant polyamide 66 having a polyamide 66 content of up to about 20% by weight. monofilaments.

Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 9 mukaista kui-10 vausosassa käytettäväksi soveltuvaa kuivauskangasta sekä patenttivaatimuksen 10 mukaista synteettistä teollisuuskan-gasta.The invention also relates to a drying fabric according to claim 9 suitable for use in a drying section and to a synthetic industrial fabric according to claim 10.

Eräässä keksinnön edullisessa toteutusmuodossa polyfenyleenisulf idiin sekoitetaan noin 6 p-% lämmönkestävää 15 polyamidi 66:a.In a preferred embodiment of the invention, about 6% by weight of heat-resistant polyamide 66 is blended with the polyphenylene sulfide.

Toisessa edullisessa toteutusmuodossa kuivauskangas koostuu suuresta määrästä yhteenkudottuja loimi- ja kudelankoja, joista ainakin loimilangat ovat polyfenyleenisulfidistä tai polyfenyleenisulfidin ja lämmönkestävän polyamidi 66:n seok-20 sesta valmistettuja monofilamentteja ja loimilangat ovat poikkileikkaukseltaan suurin piirtein suorakulmaisia suorakulmion pituusakselin sijaitessa kankaan tasossa.In another preferred embodiment, the drying fabric consists of a large number of interwoven warp and weft yarns, of which at least the warp yarns are monofilaments made of polyphenylene sulfide or a mixture of polyphenylene sulfide and heat-resistant polyamide 66.

Eräässä toisessa edullisessa toteutusmuodossa kuivauskangas koostuu suuresta määrästä saranatapeilla yhteen liitetty-25 jä spiraalimaisia kierukoita ainakin spiraalimaisten kieru koiden ollessa polyfenyleenisulfidistä tai polyfenyleenisul-fidin ja lämmönkestävän polyamidi 66:n seoksesta valmistettuja·In another preferred embodiment, the drying fabric consists of a large number of helical coils connected by hinge pins, at least the helical coils being made of polyphenylene sulfide or a mixture of polyphenylene sulfide and heat-resistant polyamide 66.

Eräässä toisessa edullisessa toteutusmuodossa kuivauskan-30 gas koostuu suuresta määrästä saranatapeilla yhteen liitettyjä spiraalimaisia kierukoita, joista ainakin spiraalimaiset kierukat ovat polyfenyleenisulf idistä tai polyfenyleenisulf i-din ja lämmönkestävän polyamidi 66:n seoksesta valmistettuja ja spiraalimaiset kierukat ovat koneen suuntaisesti katsottu-35 na poikkileikkaukseltaan suurin piirtein suorakulmaisia suorakulmion pituusakselin sijaitessa kankaan tasossa.In another preferred embodiment, the drying gas consists of a large number of helical coils connected by hinge pins, of which at least the helical coils are made of polyphenylene sulfide or a mixture of polyphenylene sulfide and heat-resistant polyamide 66, and the helical coils are rectangular with the longitudinal axis of the rectangle in the plane of the fabric.

Kuvio l on kaaviokuva tyypillisestä paperikoneessa käytettävästä kuivausosasta; 4 85738 kuvio 2 on suurennettu läpileikkauskuva pelkästään monofilamenteista koostuvasta palttinasidoksisesta kuivaus-kankaasta, jossa käytetään litistettyjä loimilankoja; kuvio 2Δ on osapoikkileikkauskuva pitkin kuvion 2 5 leikkausviivaa A-A; kuvio 3 on suurennettu läpileikkauskuva pelkästään monofilamenteista koostuvasta, neljää niisivartta käyttäen ja kutakin niisivartta kerran mallikertaa kohden nostamalla ja laskemalla valmistetusta kaksoiskudoksisesta kuivauskan-10 kaasta, jossa käytetään litistettyjä loimilankoja; kuvio 3A on osapoikkileikkauskuva pitkin kuvion 2 leikkausviivaa A-A; kuvio 4 on suurennettu poikkileikkauskuva litistetystä loimilangasta; 15 kuvio 5 on tasokuva litistetyistä spiraaleista koos tuvan spiraalimaisen kuivauskankaan osasta; ja kuvio 5A on suurennettu poikkileikkauskuva spiraa-likankaasta koneen suuntaisesti katsottuna pitkin kuvion 5 leikkausviivaa A-A.Figure 1 is a schematic diagram of a typical drying section used in a paper machine; 4 85738 Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view of a plain weave drying fabric consisting solely of monofilaments using flattened warp yarns; Fig. 2Δ is a partial cross-sectional view taken along section line A-A of Fig. 2; Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view of a double woven drying fabric using flattened warp yarns made of monofilaments alone, using four weft arms and each warp arm raised and lowered once per pattern run; Fig. 3A is a partial cross-sectional view taken along section line A-A of Fig. 2; Fig. 4 is an enlarged cross-sectional view of a flattened warp yarn; Fig. 5 is a plan view of a portion of flattened spirals assembling a helical drying fabric; and Fig. 5A is an enlarged cross-sectional view of the spiral dirt fabric viewed in the machine direction along section line A-A of Fig. 5.

20 Mitä kuvioon 1 tulee, siinä on esitetty kaaviomaises- ti tyypillinen paperikoneen (ei näy kuviossa) kuivausosa. Ylätason kuivaussylintereitä merkitään yleisesti numerolla 10 ja alatason numerolla 11. Paperiraina 13 kulkee serpen-tiinimäisesti ylä- ja alakuivaussylintereiden yli, kuten 25 on esitetty. Päätön yläkangas 14 pitää paperirainan 13 tiiviisti yläsylintereitä 10 vasten kulkiessaan osaksi ensimmäisen yläsylinterin ympäri, huopatelan 15 ympäri, : osaksi loppujen yläsylintereiden 10 ympäri ja muiden vä- ; Iissä olevien telojen ympäri kulkien sen jälkeen kääntö- 30 telan 16 ympäri, ohjaustelan 24 ja kiristystelan 23 yli .·. : ja sitten muiden kääntötelojen 16 yli, ennen kuin se kul- kee uudelleen ensimmäisen kuivaussylinterin yli ja päättää kierroksen. Vastaavasti päätön alakangas 18 pitää pa-perirainan 13 tiiviisti alakuivaussylintereitä 11 vasten : · 35 kulkiessaan näiden ja välissä olevien alahuopatelojen 19 : ympäri ja kääntötelojen 21, kiristystelan 25, ohjaustelan 5 85738 26 ja muiden kääntötelojen 21 yli suurin piirtein esitetyllä tavalla.Referring to Figure 1, there is shown schematically a typical drying section of a paper machine (not shown). The upper level drying cylinders are generally denoted by the number 10 and the lower level by the number 11. The paper web 13 passes serpentinely over the upper and lower drying cylinders, as shown in Fig. 25. The endless top fabric 14 holds the paper web 13 tightly against the top cylinders 10 as it passes partly around the first top cylinder, around the felt roll 15,: partly around the remaining top cylinders 10, and between the others; Passing around the rollers therein then passing around the turntable 16, the guide roller 24 and the tensioning roller 23. ·. : and then over the other swivel rollers 16 before passing over the first drying cylinder again and ending the revolution. Correspondingly, the endless lower fabric 18 holds the paper web 13 tightly against the lower drying cylinders 11: 35 as it passes around these and intermediate lower felt rollers 19 and over the pivot rollers 21, the tension roll 25, the guide roll 5 85738 26 and the other pivot rolls 21 as shown.

Polyfenyleenisulfidi on lineaarinen suuren molekyy-lipainon omaava polymeeri/ joka sisältää toistuvia yksiköi-5 tä, joiden rakenne on —s ~^· 10 ja jota on kaupallisesti saatavissa rekisteröidyllä tavara merkillä RYTON yhtiöstä Phillips Chemical Corporation. Tässä keksinnössä käytettävä puhdas polyfenyleenisulfidi on hinnoiteltu murto-osaan US-patenttijulkaisun 4 359 501 mukaisen materiaalin hinnasta, mutta sen sijaan se on vai-15 keasti suulakepuristettavissa. Siltä puuttuu myös teolli sen kutomisen edellyttämää "sitkeyttä".Polyphenylene sulfide is a linear high molecular weight polymer / containing repeating units having the structure -s ~ ^ · 10 and commercially available under the registered trademark RYTON from Phillips Chemical Corporation. The pure polyphenylene sulfide used in this invention is priced at a fraction of the price of the material of U.S. Patent 4,359,501, but is instead easily extrudable. It also lacks the "toughness" required for industrial weaving.

Olemme todenneet, että monofilamenttimuodossa olevan polyfenyleenisulfidin kestävyys hydrolyyttistä hajoamista vastaan on paljon parempi kuin kuivauskankaissa ta-20 vallisesti käytettyjen polyesterikuitujen. Taulukossa 1 on esitetty testitulokset prosentuaalisena jäljellä olevana vetolujuutena, kun polyfenyleenisulfidisäikeen sekä “*: samankokoisen polyesterimonofilamenttisäikeen annettiin olla alttiina kyllästetyn höyryn, jonka lämpötila oli 25 130°C, vaikutukselle paineastiassa (mittapaine 1,7 bar) — 8 vuorokautta.We have found that polyphenylene sulfide in monofilament form is much more resistant to hydrolytic degradation than polyester fibers commonly used in drying fabrics. Table 1 shows the test results as a percentage of the residual tensile strength when the polyphenylene sulphide fiber and the polyester monofilament of the same size were exposed to saturated steam at a temperature of 25,130 ° C in a pressure vessel (measuring pressure 1.7 bar) for 8 days.

6 857386 85738

Taulukko 1 Jäljellä oleva vetolujuus prosentteina 130°C:inen kyllästetty höyry 5 vuoro- Polyfenylee- Polyetyleeniteref- kautta nisulfidi talaattl_ 0 100% 10C% 1 123 95 10 2 137 3 130 66 4 35 7 134 0 15 8 132Table 1 Residual tensile strength as a percentage 130 ° C saturated steam 5 turns Polyphenylene Polyethylene terep through nisulfide talalate 0 100% 10C% 1 123 95 10 2 137 3 130 66 4 35 7 134 0 15 8 132

Taulukossa 2 on esitetty samoilla materiaaleilla saadut testitulokset pidettäessä niitä alttiina kyllästetyn höyryn, jonka lämpötila oli 150°C, vaikutukselle.Table 2 shows the test results obtained with the same materials when exposed to saturated steam at a temperature of 150 ° C.

20 Taulukko 2 Jäljellä oleva vetolujuus prosentteina 150°C:inen kyllästetty höyry vuoro- Polyfenyleeni- Polyetyleeniteref- 25 kautta sulf idi_ talaatti_ 0 100% 100% /7 1 125 64 ;:v 2 us o 30 3 132 6 123 :T; 9 H4 12 122 -y lo J.25 7 8573820 Table 2 Residual tensile strength as a percentage of saturated steam at 150 ° C via polyphenylene-polyethylene terephthalate sulfide_allate_ 0 100% 100% / 7 1 125 64;: v 2 us o 30 3 132 6 123: T; 9 H4 12 122 -y lo J.25 7 85738

Havaitaan, että näissä kiihdytetyissä testeissä poly-fenyleenisulfidisäikeen lujuus ei pelkästään säilynyt vaan itse asiassa parani, kun sen sijaan polyesterisäikeen lujuus aleni nopeasti ja romahdusmaisesti. Tämä poikkeuksellinen 5 hydrolyysinkestävyyden säilyminen jopa pitkäaikaisenkin alt- tiinaolon jälkeen tekee polyfenyleenisulfidistä merkittävän ehdokasmateriaalin käytettäväksi paperikoneiden kuivauskan-kaissa, erityisesti korkealämpötilasovellutuksissa.It is observed that in these accelerated tests, the strength of the polyphenylene sulfide fiber not only was maintained but actually improved, whereas instead the strength of the polyester fiber decreased rapidly and collapsed. This exceptional preservation of hydrolysis resistance even after prolonged exposure makes polyphenylene sulfide a significant candidate material for use in paper machine drying fabrics, especially in high temperature applications.

Ikävä kyllä kyseinen materiaali on vain vaikeasti 10 suulakepuristettavissa kooltaan sellaiseen monofilamentti- muotoon, jota kuivauskankaissa tavallisesti käytetään. Myös kutomisen aikana puhdas materiaali johtaa herkästi tiheästi toistuviin loimien katkeamisiin, koska siltä puuttuu sitkeyttä, ja on altis kutomakoneen niiseissä ja kaiteen ham-15 päissä tapahtuvalle hankautumiselle, jotka kaikki tekevät puhtaasta polyfenyleenisulfidistä hankalan materiaalin raskaaseen teolliseen kutomiseen.Unfortunately, this material is only difficult to extrude into the size of a monofilament form commonly used in drying fabrics. Also during weaving, pure material is susceptible to frequent frequent warp breaks due to lack of toughness and is prone to abrasion in the weft of the weaving machine and the ham-15 ends of the railing, all of which make pure polyphenylene sulfide a difficult material for heavy industrial weaving.

Lämmönkestävän polyamidi 66:n lisääminen polyfeny-leenisulfidiin ennen suulakepuristusta on lievittänyt suu-20 resti näitä ongelmia. Sekoitussarjalla suoritetut kokeet ovat vahvistaneet seuraavat tärkeät tulokset: 1. Polyamidi 66:n lisääminen toimii käsittelyapuna, joka tekee seoksen kaupallisesta suulakepuristamisesta käyttökelpoisemman menetelmän.The addition of heat-resistant polyamide 66 to polyphenylene sulfide prior to extrusion has alleviated these problems. Experiments with a blend kit have confirmed the following important results: 1. The addition of polyamide 66 serves as a processing aid, making commercial extrusion of the blend a more useful method.

‘ . 25 2. "Sitkeys" paranee huomattavasti. Esimerkiksi li- sättäessä 6 p-% lämmönkestävää polyamidi 66:a mitattu sol-mulujuus kasvoi seitsemänkertaiseksi. Tämä ominaisuus määri-: tetään asettamalla tavallisen yksinkertaisen solmun sisäl tävä säie vetoon ja piirtämällä tuloksena oleva kuormitus-30 venymäkäyrä. Käyrän alapuolelle jäävä alue on solmulujuu-den mitta.‘. 25 2. "Toughness" is greatly improved. For example, with the addition of 6% by weight of heat-resistant polyamide 66, the measured knot strength increased sevenfold. This property is determined by drawing a thread containing a common simple knot and drawing the resulting load-elongation curve. The area below the curve is a measure of knot strength.

·"'· 3. Täydellinen kestävyys hydrolyyttistä hajoamista # vastaan säilyy.· "'· 3. Full resistance to hydrolytic decomposition # is maintained.

8 857388 85738

Taulukko 3 Jäljellä oleva vetolujuus pronsentteina 150°C:inen kyllästetty höyryTable 3 Residual tensile strength in percent 150 ° C saturated steam

Polyfeny- 94 % polyfenylee- Polyetvlee- 5 vuoro- leenisul- nisulfidia niterefta- kautta fidi_ 6 % polyamidi 66:a laatti_ 0 1CC% 100% 100% 1 120 100 64 10 2 119 - 0 5 122 101 6 119 104 9 120 93 15 12 11C 107 19 126 109 4. Vetolujuus ei alene lisättäessä puhtaaseen poly-fenyleenisulfidiin polyamidia.Polyphenic- 94% polyphenylene- Polyethylene- 5 interchangeable sulphide via nitereftate fidi_6% polyamide 66 tile_ 0 1CC% 100% 100% 1 120 100 64 10 2 119 - 0 5 122 101 6 119 104 9 120 93 15 12 11C 107 19 126 109 4. Tensile strength is not reduced by the addition of polyamide to pure polyphenylene sulfide.

20 5. Myöhempi pilot plant -kutominen ja kaupallinen kutominen suurta määrää kuivauskangasmalleja, mukaan luettuna mallit, jotka edellyttävät suuria kutomisjännityksiä v: ja suuria kudelankalukumääriä, käyttäen vahvistaa, että polyfenyleenisulfidia ja 6 % polyamidia sisältävän seoksen . .·. 25 käyttö kuivauskankaiden loimilangoissa vähentää loimien katkeamisen ja hankautumisen hyväksyttävälle tasolle.20 5. Subsequent pilot plant weaving and commercial weaving using a large number of drying fabric designs, including those requiring high weaving stresses v and high weft counts, confirms that the mixture containing polyphenylene sulfide and 6% polyamide. . ·. The use of drying fabrics in warp yarns reduces warp breakage and abrasion to an acceptable level.

. . 6. Polyamidi 66:n osuuden kohottaminen 6 %:sta ·;·_ 20 %:iin parantaa monofilamentin sitkeyttä, mutta hankauk- senkestävyys laskee.. . 6. Increasing the proportion of polyamide 66 from 6% to 20% improves the toughness of the monofilament, but reduces the abrasion resistance.

30 Sitä tapaa, jolla lisäaine sitkeyttä parantaa hydro- lyysinkestävyyden samalla säilyessä, ei täysin tunneta, • · * : : : mutta onnistuneille monofilamenteille on tunnusomaista, että ne sisältävät lisäaineen erillisinä pieninä venytet-... tyinä pallosina, joiden pituusakseli on yhdensuuntainen *:* 35 monof ilamentin akselin kanssa. Nämä erilliset palloset ei- vät ole kiinni toisissaan eivätkä monof ilamentin ulkoraja-pinnassa ja ovat siten suojassa filamentin lopullisen käy- 9 85738 tön yhteydessä vallitsevilta ankarilta ympäristöolosuhteilta. Olemme havainneet, että lisäaineen säilyttämiseksi erillisinä pallosina lisättävän aineen sulaviskositeetin on oltava suurempi kuin polyfenyleenisulfidin sulaviskositeetin 5 suulakepuristuslämpötilassa ja lisäaineen määrän on oltava rajoitettu. Toinen huomioonotettava seikka lisäaineen valinnassa on se, että lisäaine ei saa hajota suulakepuristuksen aikana joutuessaan lyhytaikaisesti alttiiksi polyfenyleenisulf idin sulattamisen vaatimalle lämpötilalle, joka on 285 -10 315°C. Eräät lisäaineet, jotka täyttävät edellä mainitut vaatimukset, eivät muodosta pallosia, koska ne eivät sovellu kemiallisesti yhteen polyfenyleenisulfidin kanssa ja reagoivat sopimattomalla tavalla.30 The way in which the additive improves the toughness while maintaining the hydrolysis resistance is not fully known, • · *::: but successful monofilaments are characterized in that they contain the additive in discrete small stretched spheres with a longitudinal axis parallel to *: * 35 with monofilament shaft. These separate spheres are not attached to each other or to the outer boundary surface of the monofilament and are thus protected from the harsh environmental conditions prevailing during the final use of the filament. We have found that in order to preserve the additive as separate spheres, the melt viscosity of the additive must be higher than the melt viscosity of the polyphenylene sulfide at the extrusion temperature and the amount of the additive must be limited. Another factor to consider when selecting an additive is that the additive must not decompose during extrusion after being briefly exposed to the temperature required to melt the polyphenylene sulfide, which is 285-10105 ° C. Some additives that meet the above requirements do not form spheres because they are chemically incompatible with polyphenylene sulfide and react inappropriately.

Tähänastisissa sekoituskokeiluissamme olemme toden-15 neet lämmönkestävän polyamidi 66:n olevan ainoa polyfenyleenisulf idiin soveltuva lisäaine, joka tekee syntyvästä monofilamentista sitkeän sen hydrolyysinkestävyyden samalla säilyessä. Muita materiaaleja, jotka kykenevät myös antamaan seokselle saman ominaisuuden, saatetaan löytää. Eräi-20 tä seikkoja, jotka ovat tärkeitä lisäaineiden valinnassa, ovat: polyfenyleenisulfidin viskositeettia suurempi visko- ____: siteetti suulakepuristuslämpötilassa, kemiallinen yhteenso- veltuvuus ja kestävyys lämmön vaikutuksesta suulakepuris-tuksen aikana tapahtuvaa hajoamista vastaan.In our blending experiments to date, we have found that heat-resistant polyamide 66 is the only additive suitable for polyphenylene sulfide that makes the resulting monofilament tough while maintaining its hydrolysis resistance. Other materials that are also capable of imparting the same property to the mixture may be found. Some of the 20 factors that are important in the choice of additives are: higher viscosity than polyphenylene sulfide viscosity at extrusion temperature, chemical compatibility and resistance to thermal decomposition during extrusion.

25 Kaikentyyppiset koneensuuntaisia monofilamentteja sisältävät kuivauskankaat hyötyvät tästä keksinnöstä hyd-: rolyysinkestävyyden suhteen. Kolmea edullista rakennetta, joissa käytetään suorakulmaisia koneen suuntaisia komponentteja, selostetaan alla, mutta keksintö ei rajoitu näihin :/·· 30 rakenteisiin.All types of drying fabrics containing machine direction monofilaments benefit from this invention in terms of hydrolysis resistance. Three preferred structures using rectangular machine direction components are described below, but the invention is not limited to these structures.

Kuviot 2 ja 2A esittävät palttinasidoksista kuivaus-kangasta 30, joka on tyypillinen esimerkki paperiteollisuu- ... dessa käytetystä yksikerroksisesta kuivauskankaasta. Ku- • · vioissa 2 ja 2A luvulla 31 merkitään toinen toistaan seuraa-:/: 35 via loimilankoja, jotka on valmistettu polyfenyleenisulfi- dista tai polyfenyleenisulfidin ja polyamidi 66:n seoksesta 10 85738 ja litistetty poikkileikkaukseltaan suurin piirtein suorakulmaisiksi, ja luvulla 32 merkitään toinen toistaan seuraa-via kudelankoja. Tässä rakenteessa joka toinen loimilanka 31 kulkee ensimmäisen kudelangan 32 yli, toisen kudelangan ali, 5 kolmannen yli ja niin edelleen. Vastaavasti viereinen loimi-lanka kulkee ensimmäisen kudelangan ali, toisen yli, kolmannen ali ja niin edelleen.Figures 2 and 2A show a plain weave drying fabric 30, which is a typical example of a single ply drying fabric used in the paper industry. In Figures 2 and 2A, 31 indicates the following warp yarns made of polyphenylene sulphide or a mixture of polyphenylene sulphide and polyamide 66 10 85738 and flattened to be approximately rectangular in cross-section, and 32 successive weft yarns. In this structure, every second warp yarn 31 passes over the first weft yarn 32, under the second weft yarn, 5 over the third, and so on. Correspondingly, the adjacent warp yarn passes under the first weft yarn, over the second, under the third, and so on.

Kuviot 3 ja 3A esittävät neljää niisivartta käyttäen ja kutakin niisivartta kerran mallikertaa kohden nostamal-10 la ja laskemalla valmistettua kaksoiskudoksista kuivaus- kangasta 40, joka on paperiteollisuudessa yleisesti käytetty kuivauskangastyyppi. Kuvioissa 3 ja 3A luvuilla 41, 42, 43 ja 44 merkitään toinen toistaan seuraavia loimilankoja, jotka on valmistettu polyfenyleenisulfidistä tai polyfeny-15 leenisulfidin ja polyamidi 66:n seoksesta ja litistetty poikkileikkaukseltaan suurin piirtein suorakulmaiseksi. Kude on jaettu pareittain kahdeksi kerrokseksi ja numeroitu 48:sta 57:ään kuvion osoittamalla tavalla. Tässä kudotussa rakenteessa loimilanka 41 kulkee järjestyksessä kudelan-20 kaparin 50-51 yli, seuraavan parin 52-53 välistä, kolman-. nen parin 54-55 ali, neljännen parin 56-57 välistä ja niin ] / edelleen. Seuraava loimilanka 42 kulkee ensimmäisen kude- ·* ' lankaparin 50-51 välistä, toisen parin ali, kolmannen pa- rin välistä ja neljännen parin yli. Vastaavasti järjestyk-25 sessä kolmas ja neljäs loimilanka 4 3 ja 44 kudotaan aloit-· taen ensimmäisen kude lankaparin alta ja välistä, tässä : järjestyksessä.Figures 3 and 3A show four double weft drying fabrics 40, a type of drying fabric commonly used in the paper industry, using four weft arms and each nip arm once per pattern run. In Figures 3 and 3A, chapters 41, 42, 43 and 44 denote successive warp yarns made of polyphenylene sulfide or a mixture of polyphenylene sulfide and polyamide 66 and flattened to be approximately rectangular in cross section. The weft is divided in pairs into two layers and numbered from 48 to 57 as shown in the figure. In this woven structure, the warp yarn 41 passes over the copper 50-51 of the weft-20, respectively, between the next pair 52-53, the third. under pair 54-55, between fourth pair 56-57 and so on] / onwards. The next warp yarn 42 passes between the first pair of weft yarns 50-51, under the second pair, between the third pair and over the fourth pair. Respectively, in the order 25, the third and fourth warp yarns 4 3 and 44 are woven, starting under and between the first weft yarn pair, in this order.

Kuvio 4 esittää polyfenyleenisulfidistä tai polyfe-ny leenisulf idin ja polyamidin seoksesta valmistettua, poik-.·;·. 30 kileikkaukseltaan suurin piirtein suorakulmaista loimilan- kaa. Sellaisia lankoja voidaan valmistaa valssaamalla pyö reitä monofilamenttisäikeitä tai leikkaamalla kalvo sui- • · * kaleiksi tai edullisesti sulasuulakepuristamalla määrätyn-muotoisen suulakkeen läpi. Kuviossa 4 esitetyssä edulli- • · .··*. 35 sessa toteutusmuodossa litteyssuhde a:b on 2:1, ja kudot tujen kuivauskankaiden tapauksessa se on edullisesti arvon 1,5:1 ja 2,5:1 välillä.Figure 4 shows a cross-section made of polyphenylene sulphide or a mixture of polyphenylene sulphide and polyamide. 30 warp yarns of approximately rectangular cross-section. Such yarns can be made by rolling round monofilament strands or by cutting the film into ore or preferably by melt extrusion through a die of a certain shape. The preferred • ·. ·· * shown in Figure 4. In the 35th embodiment, the flatness ratio a: b is 2: 1, and in the case of woven drying fabrics it is preferably between 1.5: 1 and 2.5: 1.

11 8573811 85738

Kuviot 5 ja 5A esittävät spiraalirakenteista kuivaushuopaa 60, joka koostuu suuresta määrästä spiraalimaisia S-kierukoi-ta 61, jotka on liitetty saranatappien 63 avulla yhteen 5 viereisten z-kierukoiden 62 kanssa. Nimitykset ,,SM ja "Z" ilmaisevat kierteen suunnan tekstiiliteollisuudessa yleisen tavan mukaisesti. Kierukat 61 ja 62 kierretään poly-fenyleenisulfidistä tai polyfenyleenisulfidi-polyamidiseok-sesta valmistetusta säiemäisestä materiaalista, joka on 10 poikkileikkaukseltaan suurin piirtein suorakulmainen litteys-suhteen a:b ollessa 2:1, kuten tässä edullisessa toteutusmuodossa on esitetty. Tässä rakenteessa litteyssuhde voi olla arvon 1,1:1 ja arvon 2,5:1 välillä.Figures 5 and 5A show a helical drying felt 60 consisting of a large number of helical S-helices 61 connected by hinge pins 63 to adjacent z-helices 62. The designations "SM" and "Z" indicate the direction of the thread in accordance with the customary practice in the textile industry. The coils 61 and 62 are twisted from a filamentary material made of polyphenylene sulfide or a polyphenylene sulfide-polyamide blend that is approximately rectangular in cross-section at a flatness ratio a: b of 2: 1, as shown in this preferred embodiment. In this structure, the flatness ratio can be between 1.1: 1 and 2.5: 1.

Tämän keksinnön mukaisen kudotun kuivauskankaan loimiluku 15 on edullisesti noin 10 - 30 säiettä/cm. Loimilangat valmistetaan polyfenyleenisulfidistä tai polyfenyleenisulfidin ja polyamidi 66:n seoksesta. Keksinnön mukaisten litistettyjen loimilankojen pääakselin mitat vaihtelevat välillä 0,318 -1,270 mm. Mitä kuteeseen tulee, tarkoituksena ei ole käytet-20 tävän materiaalin rajoittaminen monofilamentteihin. Koska keksinnön mukaisessa kankaassa kudelangat eivät kestä kuormitusta, muita korkeaa lämpötilaa kestäviä ja hydrolyyttistä hajoamista vastaan stabiileja materiaaleja, esimerkiksi yhdistelmä lanko ja, joihin on sisällytetty asbestia tai lasi-25 kuitua, on mahdollista käyttää.The warp drying fabric 15 of the present invention preferably has a warp number of about 10 to 30 threads / cm. Warp yarns are made of polyphenylene sulfide or a mixture of polyphenylene sulfide and polyamide 66. The dimensions of the main axis of the flattened warp yarns according to the invention vary between 0.318 and 1.270 mm. As far as the weft is concerned, it is not intended to limit the material used to monofilaments. Since the weft yarns in the fabric according to the invention cannot withstand loading, other materials resistant to high temperatures and stable to hydrolytic decomposition, for example a combination yarn and incorporating asbestos or glass-25 fiber, can be used.

Spiraalirakenteissa kuivauskankaassa, joka on keksinnön :·| toinen toteutusmuoto, käytetään spiraalimaisia kierukoita, jotka on valmistettu polyfenyleenisulfidistä tai poly-: fenyleenisulfidin ja lämmönkestävän polyamidi 66:n seoksesta, 30 jossa polyamidi 66:n osuus on korkeintaan 20 p-%. Saranatapit voidaan valmistaa samasta materiaalista tai vaihtoehtoisesti muista lämmönkestävistä materiaaleista, kuten jo mainituista yhdistelmämateriaaleista.In spiral structures in the drying fabric of the invention: another embodiment, helical coils made of polyphenylene sulfide or a mixture of polyphenylene sulfide and heat-resistant polyamide 66 are used, wherein the proportion of polyamide 66 is at most 20% by weight. The hinge pins can be made of the same material or alternatively of other heat-resistant materials, such as the already mentioned composite materials.

Edellä kuvatuissa edullisissa toteutusmuodoissa käytetään 35 poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoisia monofilamentte- ja, mutta myös poikkileikkaukseltaan pyöreitä ja 12 88738 muun muotoisia monofilamentteja voidaan käyttää edellyttäen, että ne on valmistettu tämän keksinnön mukaisesta materiaalista. Olemme todenneet, että kudotut kankaat, joiden valmistuksessa on käytetty puhtaasta polyfenyleenisulfidistä 5 valmistettuja poikkileikkaukseltaan suorakulmaisia loimilan- koja tai (eri testissä) seoksesta, joka sisältää polyfenylee-nisulfidia ja 6 % polyamidi 66:a, valmistettuja loimilankoja, kestävät paremmin vääntöä kuin vastaavat kankaat, joiden valmistuksessa on käytetty loimimateriaalina monofilamenttimuo-10 dossa olevaa polyesteriä. Keksintöä voidaan siis käyttää pyö reistä monofilamenteista valmistettujen kankaiden vääntölu-juuden, joka normaalisti aiheuttaa hankaluuksia, parantamiseen.In the preferred embodiments described above, 35 monofilaments of rectangular cross-section are used, but also monofilaments of circular cross-section and 12,88738 other shapes may be used, provided that they are made of the material according to the invention. We have found that woven fabrics made from warp yarns of rectangular cross-section made of pure polyphenylene sulphide 5 or (in a different test) made of a mixture of polyphenylene sulphide and 6% polyamide 66 warp yarns are more resistant to torsion than in the manufacture of which polyester in the form of a monofilament has been used as a warp material. The invention can thus be used to improve the torsional strength of fabrics made of round monofilaments, which normally causes inconvenience.

Tämä keksintö kattaa kaikki edullisesta toteutusmuodosta tässä esitettyjen esimerkkien ilmeiset muunnokset sillä 15 edellytyksellä, että sellaiset muunnokset kuuluvat liittee nä olevien patenttivaatimusten piiriin.The present invention encompasses all obvious modifications of the preferred embodiments of the examples set forth herein, provided that such modifications are within the scope of the appended claims.

• · · • ·• · · • ·

Claims (15)

1. Torkduk som lämpar sig för torkdelen vid en pappersmaskin, kännetecknad av att ätmins- ^ tone dukkomponenterna som löper i maskinriktningen utgörs av monofilament som tillverkats av polyfenylen-sulfid eller av en blandning av polyfenylensulfid och värmebeständig polyamid 66, där andelen av nämnda polyamid 66 är högst ca 20 vikt-%.1. A cloth suitable for the drying part of a paper machine, characterized in that the edible ink cloth components running in the machine direction are monofilaments made of polyphenylene sulfide or a mixture of polyphenylene sulfide and heat-resistant polyamide 66, wherein the proportion of said polyamide 66 is not more than about 20% by weight. 2. Torkduk i enlighet med patentkrav 1, kännetecknad av att i nämnda polyfenylensulfid blandats ca 6 vikt-% värmebeständig polyamid 66.Drying cloth according to claim 1, characterized in that about 6% by weight of heat-resistant polyamide 66 is mixed in said polyphenylene sulfide. 3. Torkduk i enlighet med patentkrav 1, kännetecknad av att nämnda komponenter i maskin- 15 riktningen utgörs av ränningsgarn i den vävda torkdu-ken.Drying cloth according to claim 1, characterized in that said components in the machine direction are made of gill yarns in the woven cloth. 4. Torkduk i enlighet med patentkrav 3, kännetecknad av att nämnda ränningsgarn är till-plattade ränningsgarn som till sitt tvärsnitt är i det on närmaste rektangulära varvid rektangelns längsaxel be-finner sig i planet för nämnda duk.Cloth according to Claim 3, characterized in that said gill nets are flattened gill nets which, in their cross-section, are at least rectangular, the longitudinal axis of the rectangle being in the plane of said canvas. 5. Torkduk i enlighet med patentkrav 4, k ä n -netecknadav att nämnda vävda torkduk innehäl-ler tillplattade ränningsgarn som till sitt tvärsnitt Λ C 3 är i det närmaste rektangulära varvid tillplatt- ningsförhällandet är 1,5:1 - 2,5:1.5. A cloth according to claim 4, characterized in that said woven cloth contains flattened gill yarns which, in their cross-section Λ C 3, are in the rectangular section, the flattening ratio being 1.5: 1 - 2.5: 1st 6. Torkduk i enlighet med patentkrav 1, k ä n -netecknadav att nämnda komponenter i maskinriktningen utgörs av ett stort antal med gängledstappar ^ sammanfogade spiralformade spiraler.6. A cloth according to claim 1, characterized in that said components in the machine direction consist of a large number of threaded rods joined together by helical spirals. 7. Torkduk i enlighet med patentkrav 6, kännetecknad av att monof ilamentet vid nämnda spiralformade spiraler är sett i maskinriktningen tili sitt tvärsnitt i stort sett rektangulärt varvid rek- 35 tangelns längsaxel befinner sig i planet för nämnda duk. 857387. A cloth according to claim 6, characterized in that the monofilament at said helical spirals is seen in the machine direction to its cross-section in a substantially rectangular manner, the longitudinal axis of the rectangle being in the plane of said web. 85738 8. Torkduk i enlighet med patentkrav 7, k ä n -netecknad av att tillplattningsförhällandet för nämnda rektangulära tvärsnitt. är 1,1:1 - 2,5:1.8. A cloth according to claim 7, characterized in that the flattening ratio of said rectangular cross-section. is 1.1: 1 - 2.5: 1. 9. Torkduk som lämpar sig att användas vid en 5 torkdel, kännetecknad av att ätminstone du- kens komponenter i maskinriktningen tillverkats av monofilament vilka tillverkats av en blandning av polyfe-nylensulfid och ett sädant tillsatsmedel som ger mono-filamentet seghet men samtidigt bibehäller polyfenylen-10 sulfidens naturliga hällbarhet mot hydrolys och som uppvisar en högre smältviskositet än polyfenylensulfi-den i strängsprutningstemperaturer och som är resistent mot termiskt sönderfall i strängsprutningstemperaturer och kemiskt passar ihop med polyfenylensulfiden.9. A cloth suitable for use in a drying part, characterized in that at least the fabric components of the machine are made of monofilament made from a mixture of polyphenylene sulfide and such additive which gives the monofilament toughness while retaining polyphenylene. Of the sulphide is naturally pourable against hydrolysis and exhibits a higher melt viscosity than the polyphenylene sulphide at extrusion temperatures and which is resistant to thermal decay at extrusion temperatures and chemically matches with the polyphenylene sulphide. 10. Syntetisk industriduk som bestir av en stor mängd sammanknutna rännings- och inslagsmonofilament-fibrer som innehäller polyfenylensulfid, kännetecknad av att tili nämnda polyfenylensulf id blandats värmebeständig polyamid 66, vars andel i 20 blandningen är högst ca 20 vikt-%.10. Synthetic industrial fabric consisting of a large amount of interconnected gutter and wrap monofilament fibers containing polyphenylene sulfide, characterized in that heat-resistant polyamide 66 is blended into said polyphenylene sulfide, the proportion of which in the mixture is at most about 20% by weight. 11. Monofilament som tillverkats av en blandning av polyfenylensulfid och ett sädant tillsatsmedel som ger monofilamentet som bildas seghet utan att väsent-ligen försvaga dess hydrolysbeständighet, kanne- 25. e c k n a t av att nämnda tillsatsmedel tillsättes tili polyfenylensulf iden 1-20 vikt-% och att nämnda tillsatsmedel uppvisar en högre viskositet i strängsprutningstemperaturer än polyfenylensulfiden och är resistent mot sönderfallet som sker under sträng-30 sprutningen och passar kemiskt ihop med polyfenylen sulf iden.11. Monofilaments made from a mixture of polyphenylene sulfide and such an additive which imparts toughness to the monofilament without substantially weakening its hydrolysis resistance, characterized in that said additive is added to polyphenylene sulfide from 1 to 20% by weight and said additive exhibits a higher viscosity in extrusion temperatures than the polyphenylene sulfide and is resistant to the decay occurring during the extrusion and chemically matches the polyphenylene sulfide. 12. Monofilament i enlighet med patentkrav 11, kännetecknatav att nämnda tillsatsmedel är värmebeständig polyamid 66.Monofilament according to claim 11, characterized in that said additive is heat-resistant polyamide 66. 13. Monofilament i enlighet med patentkrav 12, kännetecknat av att andelen värmebeständig polyamid 66 är ca 6 vikt-% av andelen polyfenylensul-fid. 85738Monofilament according to claim 12, characterized in that the proportion of heat-resistant polyamide 66 is about 6% by weight of the proportion of polyphenylene sulphide. 85738 14. Monofilament i enlighet med patentkrav 11, kännetecknat av att det är till sitt tvär-snitt flat och i stort sett rektangulärt s& att axel-förhällandet är 1,1:1-3:1.Monofilament according to claim 11, characterized in that it is flat in its cross-section and substantially rectangular in that the axle ratio is 1.1: 1-3: 1. 15. Monofilament i enlighet med patentkrav 14, kännetecknat av att axelförhällandet är ca 2:1. 10 15 20 25 30 35Monofilament according to claim 14, characterized in that the shaft ratio is about 2: 1. 10 15 20 25 30 35