DE2819460A1 - Verfahren zur herstellung einer voluminoesen, weichen und saugfaehigen papierbahn und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer voluminoesen, weichen und saugfaehigen papierbahn und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrensInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft die Herstellung einer voluminösen bzw. bauschigen, weichen und saugfähigen Papierbahn und sie ist
insbesondere anwendbar auf die Herstellung von Klossettpapier und ähnlichen Produkten, wie z.B. Tissue (Zellgewebe)/ Papierhandtücher
und ähnliche Papiere, bei denen diese Eigenschaften besonders erwünscht sind.
Konventionelle Papierherstellungsverfahren sind im allgemeinen unbefriedigend für die Herstellung von voluminösen bzw. bauschigen
weichen und absorbierenden Papierbahnen, da in ihnen vor dem Trocknen eine oder mehrere Preßstufen praktisch der
gesamten Oberfläche der Papierbahn angewendet werden, um überschüssiges Wasser auszupressen, die Bahn (das Blatt) zu glätten
und ihr (ihm) Festigkeit zu verleihen. Obgleich die Gesamtflächen-Preßvorgänge
wahrscheinlich die wirksamsten Verfahren zur Entwässerung
und zur Erzielung der geforderten Zugfestigkeit in einer Papierbahn (einem Papierblatt) darstallen, bei denen die einzelnen
Fasern der Bahn in enge physikalische Nachbarschaft zueinander gebracht werden, werden dieser Betriebswirkungsgrad und die Erhöhung
der Produktfestigkeit mehr als aufgewogen durch die Zerstörung der erwünschten Kombination von Weichheit, Absorptionsfähigkeit
und Fülle, die in Sanitär- und ähnlichen produkten erwünscht sind.
Es wurde bereits eine Reihe von Verfahren entwickelt, um eine
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weiche, voluminöse bzw. bauschige und absorbierende Bahn (Blatt) mit den gewünschten Festigkeitseigenschaften herzustellen. Ein
solches Verfahren ist in der US-Patentschrift 3 301 746 beschrieben, worin ein Verfahren geoffenbart ist, bei dem eine Papierbahn
praktisch ohne Pressen hergestellt, thermisch vorgetrocknet und dann in einem Knöchelmuster (Gelenkmuster) gegen eine Trocknertrommel
stark verdichtet wird, während die Bahn noch naß genug ist, um eine Verbesserung der Bindekraft durch das Verdichten zu ermöglichen.
Das in der US-Patentschrift 3 301 746 beschriebene Vortrocknen der Bahn v/ird erzielt unter Verwendung eines Durchtrocknungssystems,
in dem heiße Gase durch die Bahn geleitet werden, bevor das Knöchelgewebe (knuckle fabric) an der Trocknertrommel geprägt
wird. Die Wasserentfernung unter Verwendung von Durchtrocknern des Typs, wie er in der US-Patentschrift 3 301 746 beschrieben
ist, ist sehr energieintensiv und der Bau und der Betrieb solcher Trockner ist mit beträchtlichen Kosten verbunden.
Es wurden auch bereits andere Systeme zur Herstellung einer absorbierenden,
weichen, voluminösen bzw. bauschigen Bahn entwickelt. Eine solche Anordnung ist in der US-Patentschrift 3 812 000 beschrieben,
die sich auf ein Verfahren bezieht, bei dem ein alastomeres
Bindemittelmaterial mit Lignocellulosefasern gemischt wird und die dadurch erzeugte Bahn ohne mechanische Verdichtung so lange
getrocknet wird, bis sie zu mindestens 80 % trocken ist. Die
verschiedenen Methoden, die zum Trocknen der Bahn vorgeschlagen werden, bestehen darin, daß man Heizstrahler (Strahlungsheizlampen),
Kanaltrockner oder Transpirationstrockner (Durchtrockner) ver-
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wendet, in denen zum Vortrocknen der Bahn Luft, vorzugsweise
Heißluft, verwendet wird. Wiederum führt die Anwendung solcher Vortrocknungsverfahren zu einem beträchtlichen Energieverbrauch
mit den daraus folgenden hohen Kosten.
Ein weiteres Verfahren ist in der US-Patentschrift 3 821 068 beschrieben. Bei dsm in dieser Patentschrift beschriebenen Verfahren
wird eine Kreppbahn in der V/eise hergestellt, daß man aus einer wäßrigen Aufschlämmung hauptsächlich Lignocellulosefasern
abscheidet und bis zu einem Fasergehalt oder einer Trockns
von mindestens 80 % trocknet, ohne die Bahn mechanisch zu verdichten,
um die Bildung von Papiarherstellungsbindungen die beim
Verdichten der noch nassen Bahn entstehen wurden, wesentlich
herabzusetzen. Ein Kreppklebstoff wird auf eine Oberfläche der
Bahn aufgebracht und die Bahn wird mit einer Kreppoberfläche haftend verbunden, wobei die Bahn auf der Kreppoberfläche bis
zu einem Trocknungsgrad von etwa 95 C getrocknet wird, bevor sie mit einer Kreppkiinge entfernt wird. Das Vortrocknen wird wiederum
thermisch durchgeführt durch Verwendung von Heizstrahlern (Strahlungsheizlampen),
Kanaltrocknern oder vorzugsweise Transpirationstrocknern. Wie oben angegeben, sind solche Vortrocknungsanordnungen
energieintensiv und kostspielig.
Alle vorstehend beschriebenen Verfahren basieren auf der gleichen Annahme, nämlich der, daß eine Vortrocknung oder Entwässerung
ohne mechanische Verdichtung erforderlich ist zur Herstellung eines Produktes mit einer ausreichenden Festigkeit, das dennoch
die erwünschten Eigenschaften aufweist, die mit Kiossetipapieren
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und dgl. in Verbindung gebracht werden, in bezug auf Weichheit, Bauschigkeit und Saugvermögen. Da eine mechanische Verdichtung
(Kompression) in der Vortrocknungsstufe vermieden wird, müssen verschiedene teure Vortrocknungsersatzeinrichtungen verwendet
werden, um die Bahn (das Blatt) vorläufig zu entwässern, ohne sie (es) zu verdichten. Es ist klar, daß diese Durchtrocknungsverfahren
verschwenderisch sind, άα sie übermäßig große Mengen
an abnehmenden Naturvorräten, wie Erdgas, verbrauchen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung einer weichen, voluminösen bzw. bauschigen und saugfähigen
Papierbahn (papierblatt) mit einer ausreichenden Festigkeit und mit einer Qualität herzustellen, die mindestens vergleichbar
ist mit den Produkten, die unter Anwendung der vorstehend beschriebenen bekannten Systeme ohne Anwendung von thermischen
Vortrocknungsverfahren erhalten werden. Im Hinblick auf
die Angaben gemäß dem Stand der Technik ist es sehr überraschend, oaß eine Bahn bzw. ein Blatt des gewünschten Typs hergestellt
v/erden kann durch Anwendung einer mechanischen Entwässerungsoder Vortrocknungsstufe. Es ist sogar noch überraschender, daß das
erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Bahn verwendet v/erden kann, deren Bauschigkeit (Volumen) praktisch verbessert
(erhöht) werden kann, indem man sie durch einen Verdichtungsspalt eines spezifischen Typs hindurchführt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer weichen, bauschigen (voluminösen) und saugfähigen (absorbierenden)
Papierbahn mit einer ausreichenden Festigkeit für die Verwendung als Klossettpapier und dgl. Bei diesem Verfahren wird eine unver-
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dichtete nasse Bahn auf ein Prägegswebe aufgelegt (daran
befestigt), das Verdichtungselemente aufweist, die beispielsweise durch Knöchel(Hrhebungen)an den Kette-Schuß-Kreuzungspunkten
der Filamente (Einfäden) eines offenmaschigen Gewebes gebildet werden. Das Prägegewebe ist dadurch charakterisiert, daß es
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ein Oberflächen porenvolumen von etwa 15 bis etwa 250 cm /m ,
vorzugsweise von etwa 40 bis etwa 150 cm / m und eine Knöchel- bzw
Erhebungs - Kontaktfläche von etwa 5 bis etwa 50 %r insbesondere
von etwa 20 bis etwa 35 % aufweist. Die Papierbahn wird selektiv mechanisch entwässert, indem man die nasse Bahn durch einen
erstsn Druckspalt führt, der zwischen dem Prägegewebe und einem
konventionellen Papierhsrstellungsentwässerungsnaßfilz gebildet
wird, so daß eine beachtliche Verdichtung dar Bahn nur in der
Kähs der Verdichtungselemente, die aus den Knöcheln (Erhebungen)
bsstehen, auftritt. Die selektiv mechanisch entwässerte vorgetrocknete
Bahn wird vorzugsweise auf dem Prägegewebe zurückgehalten, nachdem sie den ersten VerdichtungsspaIt passiert hat,
und anschließend wird sie auf eine erhitzte Kreppobarfläche an einem 2weiten Verdichtungsspalt aufgebracht, der zwischen der
Kreppoberfläche und dem Prägsgewsbe gebildet wird- Die Bahn
bleibt auf dem Prägegewabe im wesentlichen ungestört, wenn sie zwischen den Kompressionsspalten hindurch transportiert wird,
so daß die Gewebeverdichtungseiemente im wesentlichen mit dan
gleichen Teilen der Bahn an dem zweiten Kompressionsspalt (Verdichtungsspalt)
in Kontakt kommen, die an dem ersten Kompressionsspalt (Verdichtungsspalt) damit in Kontakt gestanden hatten.
Die Bahn wird dann thermisch getrocknet, gekräuselt und von der Kreppoberflcche ^Kräuselungsoberfläche) heruntergenommen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung betrifft die Erfindung die Herstellung einer voluminösen bzw. bauschigen, weichen und
saugfähigen Kreppapierbahn durch Auflegen einer unverdichteten
nassen Bahn, die im wesentlichen aus Lignocellulosefasern besteht,,
auf ein Prägegewebe mit Verdichtungselementen, beispielsweise Erhebungen bzw. Gelenken (Knöcheln), die an den Kette-Schuß-Kreuzungspunkten
der Filamente (Einfäden) eines offenmaschigen Gewebes gebildet werden. Das Prägegewebe hat ein Oberflächenporen-
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volumen von etwa 15 bis etwa 250 cm / m , vorzugsweise von etwa
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40 bis etwa 150 cm /W", und eine Verdichtungselement-Kontaktfläche,
die etwa 5 bis etwa 50 %, vorzugsweise etwa 20 bis etwa 35 % der
Gesamtoberflache des Prägegewebes ausmacht. Die Bahn wird selektiv
mechanisch entwässert oder vorgetrocknet, indem man sie durch einen ersten Verdichtungsspalt (Kompressionsspalt) führt, der
zwischen dem Prägegewebe und einem Entwässerungsfilz gebildet wird, unter einem Druck innerhalb des Bereiches von etwa 3,6 bis etwa
107 kg/cm (20 bis 600 pli), so daß eine beträchtliche Verdichtung
der Bahn in der Nähe der Verdichtungselemente auftritt. Die selektiv mechanische entwässerte oder vorgetrocknete Bahn wird
von dem Prägegewebe heruntergenommen, nachdem sie den ersten Verdichtungsspalt passiert hat, und die Bahn wird dann schlußgetrocknet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Herunternähme der Bahn in der Weise durchgeführt,
daß man die vorgetrocknete Bahn auf eine Kreppoberfläche (Kräuselungs- bzw. Drapieroberfläche) in einem zweiten
Verdichtungsspalt (Kompressionsspalt) aufbringt, der zwischen
der Kreppoberfläche und dem Prägegewebe gebildet wird. Die Bahn bleibt auf dem Prägegewebe im wesentlichen ungestört, wenn sie
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zwischen dem ersten und dem zweiten Verdichtungsspalt hindurchgeführt
wird, so daß die Gewebeverdichtungselemente an dem zweiten Verdichtungsspalt im wesentlichen mit den gleichen Teilen
in Kontakt kommen, die an dem ersten Verdichtungsspalt damit in Kontakt gewesen waren. Die Bchn wird dann thermisch getrocknet,
gekräuselt (drapiert) und von der Kreppoberfläche (Kräuselungsoberfläche) heruntergenommen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Saitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform
einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 eine Ansicht, die Details des ersten Verdichtungsspaltes (Kompressionsspaltes) zeigt;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens;
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Fig. 5 eine schema tische Darstellung der Methode, die zur Erzeugung
des Oberflächenporenvolumens eines Prägegewebes angewendet wird.
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In der Fig. 1 ist eine Papierherstellungsvorrichtung erläutert, die zur Herstellung eines festen, weichen, bauschigen und saugfähigen
Blattes (Bogens) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden kann. Die Vorrichtung umfaßt ein Prägegewebe 10,
das auf Trägerwalzen 12 in Form einer kontinuierlichen Schleife aufliegt·. Das Gewebe 10 eignet sich zur Aufnahme einer im wesentlichen
unverdichteten Papierbahn von einer Blattherstellungseinrichtung, wie z.5. einer Staubox (Umkehrkammer) 13 und einem
Fourdrinier-Draht 14. Der genaue Mechanismus zur Zuführung der Aufschlämmung zu dem Prägegewebe 10 ist beliebig. Es ist jedoch
wichtig, daß die Bahn vor dem Auflegen auf das Gewebe im wesentlichen unverdichtet ist.
Das Prägegewebe 10 bewegt sich kontinuierlich in Richtung der
Pfeile. Das Gewebe hat bestimmte Eigenschaften, die angewendet werden müssen, wenn das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt
wird. Die Prägebahn muß Einrichtungen aufweisen, die Verdichtungselemente darstellen, welche die auf dem Prägegewebe aufliegende
Papierbahn während der selektiven mechanischen Vortrocknung oder Entwässerung, die nachfolgend näher beschrieben wird, verdichten.
Die Verdichtungselemente können beispielsweise definiert sein als die Knöchel (Erhebungen), die an den Kette-Schuß-Kreuzungspunkten
der Filamente (Einfäden) eines offenmaschigen Gewebes gebildet werden. Das Prägegewebs hat ein Oberflächenporenvolumen
von etwa 15 bis etwa 250 cm /m , vorzugsweise von etwa
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40 bis etwa 150 cm /m , wobei die Verdichtungselementflache des
Prägegewebes etwa 5 bis etwa 50 %, vorzugsweise etwa 20 bis
etwa 35 % der gesamten die Bahn tragenden Oberfläche des Gewebes
ausmacht.
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Das Oberflächenporenvolumen eines Prägegewebes ist definiert
als der Gewebeporen hohlraum, der von einer Kunststoffolie einer bestimmten Zusammensetzung besetzt wird, wenn diese von der
normalen, die Bahn tragenden Seite her bei einer Temperatur von TOO C (212 C) δ Minuten lang bei einem gleichmäßigen Druck
ο
von 3,52 kg/GUI'" (50 psi) in das Prägegewebe eingepreßt wird.
von 3,52 kg/GUI'" (50 psi) in das Prägegewebe eingepreßt wird.
Bsi der Kunststoffolie handelt es sich um ein Random-Copolymeres
von Vinylchlorid und Vinylacetat, dessen Vinyichloridgehalt 83,2 % und dessen Vinylacetatgehalt Ιό,8 % beträgt und das 0,92 %
V/eichmacher enthält. Das Copolymere hat eine logarithmische Viskositätszahl der verdünnten Lösungsviskosität von 0 693
(ASTM D 1243-60).
Dia erste Stufe besteht darin, das gesamte Porenvolumen zu bestimmen,
das von einer Prägefolie zwischen ihren äußeren Oberflächen definiert wird. Zur Bestimmung dieser Zahl werden 6
2,54 cm χ 7,62 cm (1 χ 3 inch)-Proben das Gewebes so geschnitten,
daß die 7,62 cm (3 inch)-Dimension der Kettenrichtung des Gewebes
entspricht. Dis einzelnen Proben v/erden gewogen und das Gewicht wird bis auf 0,1 mg aufgeschrieben. Drei der Proben
werden getrennt sandwichartig zwischen Paaren von Glasschiebern (Glasplatten) mit einer Kunststoffolie der oben angegebenen
Zusammensetzung eingeschlossen, wobei die Folie auf der normalen,
dis Papierbahn tragenden Oberfläche des Gewebes angeordnet ist. Dis sandwichartig eingeschlossene KunststofFolie ist 7,62 cm
(3 inch; lang und 2,54 csn (l inch) breit, so daß sie den Gewebedimensionen
entspricht, und sie hat eine Dicke von 0,55 mm (21,6 mils). Die so hergestellten Sandwiches werden dann 5 Minuten
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lang bei 1OO°C (212°F) und 3,52 kg/cm (50 psi) gepreßt.
Nach dem Pressen wird der Glasschieber (die Glasscheibe) im Kontakt mit dem Gewebe weggenommen und die drei zurückbleibenden
Sandwiches (Glasplatte - Kunststoffolie - Gewebe) werden getrennt mittels Bindeklammern für die nachfolgende Behandlung festgehalten.
Die drei Sandwiches werden dann in geschmolzenes Paraffinwachs eingetaucht, das in einem geeigneten Behälter bei 71 C (loO F)
gehalten wird. Die drei Stücke des getrennten Gewebes werden ebenfalls eingetaucht. Mit den eingetauchten sechs Proben \3
Sandwiches und 3 Gewebestücke) wird der Wachsbehälter in einen Vakuumofen eingeführt und unter Vakuum gehalten, um eingeschlossene
Luft aus den Proben zu entfernen. Die Proben werden einzeln aus dem heißen Wachs herausgenommen und auf getrennte Glasplatten
(2,54 cm χ 7,62 cm (1 χ 3 inch))gelegt. Es wird zusätzliches geschmolzenes
Wachs über die obere Oberfläche jeder Probe laufen gelassen und dann wird eine zweite Glasplatte (Glasschieber)
auf die Oberfläche aufgepreßt, um überschüssiges Wachs zu entfernen.
Die Bindeklammern werden natürlich vor dieser Behandlungsstufe von den Sachwich-Proben entfernt. Die mit Wachs gefüllten
Proben werden dann abgeschreckt, um die Glasplatten abzukühlen, die von den Proben entfernt werden, ohne das Wachs zu stören.
Eine geeignete Methode zur Durchführung des Abschreckens bzw. Abkühlens besteht darin, die Proben auf einem Aluminiumblock in
einem Trockeneis/Aceton-Bad abzuschrecken (abzukühlen).
Die Fig. 5 zeigt ein Gewebe A(zu Erläuterungszwecken teilweise weggebrochen), in das von der normalen, mit der Bahn in Kontakt
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stehenden Seite desselben her eine Kunststoffolie B des angegebenen
Typs eingepreßt ist. Auf der anderen Seite füllt das Wachs C den Rest des Porenvolumens des Gewebes. Es sei bemerkt, daß das von
der Kunststoffolie besetzte Volumen des Gewebes das Oberflächenporen volumen darstellt.
Die nächste Stufe besteht dann darin, überschüssiges Wachs aus den
Proben zu entfernen durch Abkratzen desselben mit einem geeigneten Werkzeug. Im Falle der Gewebeproben wird das Wachs bis auf Höhe
des S charniergelenkss (Knöchels) beider Oberflächen des Gewebes
und von den Kanten heruntergekratzt. Im Falle der Sandwich-Proben wird das Wachs von den Probsnkanten abgekratzt bis zur Höhe des
Knöchels (Scharniergelenkes) der Seite des Gewebes, dia mit der Kunststoffolie in Kontakt steht.
Zur Bestimmung des Obsrflächenporenvolumens wird zuerst das Gesamtvolumen
des Wachses ermittelt, das in den drei getrennten Gewebeproben zurückbleibt. Dies erfolgt durch Äuswiegen der drei mit
Wachs behandelten Gewabeproben bis auf 0,1 mg. Das Gesamtvolumen
(das gesamte Hohlraumvolumen), das von dem Wachs in den Gswebeproben
besetzt wird (aus;
den Gleichung errechnet:
den Gleichung errechnet:
3 2
proben besetzt wird (ausgedrückt in cm /m ) wird nach der folgen-
(Gewicht der mit Wachs (anfängliches Ge-
Gesamtes Porenvolumen = behandelten Probe, g) - wicht des Gewebes, g)
19,35 cm2 H3 inch2] (0,767 g/cm3) (6,452 χ Kf4Jn2,
6,45 cm finch ]J
Zur Bestimmung dos Volumens des Wachses, das in den drei Sandwich-
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Proben zurückbleibt (partielles Porenvolumen) wird die Kunststofffolie
zuerst heruntergenommen. Das zurückbleibende Gewebe und das 'Wachs werden dann ausgewogen. Das partielle Porenvolumen wird nach
der folgenden Formel errechnet:
Gewicht der mit Wachs Anfangsgewicht behandelten Probe, g - des Gewebes, g ~
Partielles Porenvolumen = 19,35 cm^ ~ (6,452 χ 10~4 m /
[3 inch2] (0,767 g/an ) 6,45 cm2 finc^J
3 2
Oberflächen-Porenvolumen (cm /m ) = gesamtes Porenvolumen partielles Porenvolumen.
Oberflächen-Porenvolumen (cm /m ) = gesamtes Porenvolumen partielles Porenvolumen.
Das Prägegewebe transportiert die unverdichtete Eahn in einen Spalt,
dar durch das Prägegewebe 10 und einen Entwässerungsfilz 20 begrenzt ist. Hier wird die selektive mechanische Entwässerung
oder Vortrocknung gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt. Der Entwässerungsfilz 20 besteht aus einer geschlossenen Schleife,
die um eine Vielzahl von in einem Abstand voneinander angeordneten Trägerwalzen bzw. Trägerrollen 20 und eine Vakuumrolle 24 herumgelegt
ist. Der Vakuumrolle 24 gegenüberliegend angeordnet ist eine Kompressionsrolle 2ό, die aus einem harten Gummi oder irgendeinem
anderen geeigneten Material besteht, die zusammen mit der Vakuumrolle 24 dazu dient, einen Kompressionsspalt zwischen dem
Prägegewebe 10 und dem Entwässerungsfilz 20 zu bilden. Auf die Rollen 24 und 2ό wirkt ein Druck innerhalb des Bereiches von etwa
3,6 bis etwa 107 kg/cm (20 bis 600 pli), vorzugsweise von etwa
8,9 bis etwa 44,7 kg/cm (50 bis 250 pli) ein. Der Entwässerungsfilz
20 kann irgendeinen konventionellen Papierherstellungs-Entwässerungsnaßfilzaufbau
haben. Ein Beispiel für einen Filz, der sich
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für die Durchführung der Erfindung als geeignet erwiesen hat, ist ein von der Firma Albany Felt Company hergestellter Albany
medium Durasorb~Filz, der zu 51 % aus Wolle und zu 49 % aus
synthetischem Material besteht. Der genannte Filz ist ein Nadelfilz der mittleren Klasse mit einem Satingewebeoberflächenüberzug
auf der Folienoberfläche und mit einer Durchlässigkeit (ausgedrückt
in CFM/0,093 m2 (ft,2)/1,27 cm (1/2 inch) H2O) von 45.
Die Fig. 2 zeigt die kooperative Beziehung zwischen dem Prägegewebe
10 und dem Entwässerungsfilz 20 an dem zwischen den Rollen 24 und 2-5 gebildeten Kompressionsspalt (Verdichtungsspalt). Die
Papierbahn, die zwischen dem Spalt hindurchgsführt wird, wird durch
die Bezugsziffar 30 bezeichnet. Wann das Prägegewebe 10 und die
Bahn 30 in Richtung des Pfeils sich vorwärts bewegen, kommt die Papierbahn mit dem Filz 20 in Kontakt und sie wird zunehmend
zusammengepreßt, wenn der Spaltabstand abnimmt. Außer zum Absorbieren von Wasser aus der Bahn dient der Filz 20 dazu, Fasern der
Bahn in die Hohlräume zu pressen, die zwischen den Kett- und
Schußsträngen des verhältnismäßig offenmaschigen Prägegewebes 10
entstehen, wobei die Teile der Papierbahn, die nicht in unmittelbarer Nähe der Verdichtungselemente, die durch die Knöchel
(Erhebungen) an den Kette-Schuß-Überkreuzungspunkten des Prägegewebes gebildet werden, liegen, verhältnismäßig unvardichtet bleiben.
Obwohl eins glatte Druckwalze bzw. -rolle oder eine gerippte Druckwalze bzw. -rolle für einige Anwendungszwecke befriedigend
sein kann, handelt es sich bei der Rolle 24 vorzugsweise um eine Vakuutnrolle, die ein Vakuum an die Unterseite des Entwässerungs-
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fuzes 20 anlegt, um die Entfernung von Wasser aus der Papierbahn
auf an sich bekannte Weise zu fördern. Es wird angenommen, daß wegen des so erzeugten Vakuums die umgebende Luft die Neigung
hat, durch das Prägegewebe 10, durch die Papierbahn hindurch und danach in den Entwässerungsfilz zu strömen, wodurch die Wiederbefeuchtung
der Papierbahn, wenn sie aus dem Spalt austritt, minimal gehalten wird.
In der Fig. 1 bewegt sich der Filz 20, der sich mit der gleichen
linearen Geschwindigkeit wie das Prägegewebe 10 bewegt, in Richtung der Pfeile entlang des Weges, der durch die Trägerrollen 22 definiert
ist. Der Filz wird an einer oder mehreren Entwässerungseinrichtungen, wie z.B. der Vakuumbox 34, vorbeigeführt, um das Wasser
aus dem Filz zu entfernen, das aus der Papierbahn 30 absorbiert worden ist. Vor dem Eintritt in den durch die Rollen 24 und 26
gebildeten Spalt hat die Papierbahn einen Fasergehalt innerhalb des Bereiches von etwa 8 bis etwa 25 % und nach dem Verlassen des
Kompressionsspaltes hat die Papierbahn einen Fasergehalt von etwa 20 bis etwa 38 %.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Papierbahn 30 nach dem Verlassen
des vorstehend beschriebenen Spaltes auf dem Prägegewebe 10 verbleibt,
wobei der Spalt dazu verwendet wird, die Bahn selektiv mechanisch zu entwässern oder vorzutrocknen. Nach der konventionellen
Papierherstellungstheorie sollte die Bahn an dem Spaltausgang dem nassen Filz folgen. Dieses überraschende Ergebnis
ist, wie angenommen wird, auf zwei Faktoren zurückzuführen: erstens auf die Adhäsion oder Coadhäsicn durch das Wasser aus der
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nassen Papierbahn gegenüber dem nicht-absorbierenden Monofilament-Gswebe
und zweitens auf die mechanische Verfilzung dar Bahnfasern in dem Monofilamsntgewebe. In dem Spalt wird das der genadelten
Seite des Filzes ausgesetzte Wasser durch die Kapillarwirkung in όζη vertikal genadelten Fasern, unterstützt durch das Vakuum in der
Absaugpresse, abgesaugt, während das Wasser auf der Monofilamentgewebessite
eine dichte adhäsive oder kohäsive Bindung zwischen der
Bahn und dem nicht-absorbierenden Monofilamentgewebe bildet. Die
Bahn υπά die Richtung, in der sie wandert, werden bestimmt durch
das V'assergleichgewicht an ihrer Oberfläche und dar Oberfläche, mit der sie x
Kontakt kommt, und aufgrund der Tatsache, daß die Bahn in die
durch die Gewebefilamente definierten Hohlräume (Poren) gepreßt
worden ist, besteht tatsächlich eine größere Kontaktfläche zwischen der Bahn und dem Monofilamentgewebe als zwischen der Bahn und dem
Von den Rollen 24 und 20 v/ird die Papierbahn 30 in eine sich bewegende
Kreppoberflache, wie z.B. die Oberfläche eines Yankee-Trockners 40,
befördert. Die Papierbahn wird im Kontakt mit dem Yankee-Trockner 40 mittels einer Kompressionswaize bzw. -rolle 42, um die das
Prägegewabe 10 in Form einer Schleife herumgeführt wird, gepreßt. Die Papierbahn bleibt auf dem Prägegewebe im wesentlichen ungestört,
wenn sie zwischen dsm ersten Kompressionsspalt, der durch die Rollen
24 und 26 gebildet wird, und dam zweiten Ko.npressionssaplt, der
zwischen der Rolle 42 und dem Yankee-Trockner 40 gebildet wird, hindurchgeführt wird, so daß die Gewebeverdichtungselemente an
d.-^rn zweiten Kompressionsspalt im wesentlichen mit den gleichen
Teilen der Bahn in Kontakt kommen wie an dem ersten Kompressions-
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spalt. Der Druck an dem zweiten Kompressionsspalt liegt innerhalb eines Bereiches von etwa 3,6 bis etwa 107 kg/cm (20 bis όΟΟ pli),
vorzugsweise von etwa 8,9 bis etwG 44·,7kg/cm (50 bis 250 pli).
Es wurde gefunden, daß durch einen Klebstoff die Übertragung der Papierbahn auf die Kreppoberfläche des Yankee-Trockners gefördert
wird und in der Fig. 1 ist eine Sprühdüse 44- schematisch als eine
Einrichtung dargestellt, mit deren Hilfe die Klebstoffaufbringung
durchgeführt werden kann. Bei dieser Ausführungsform wird der
Klebstoff auf die Oberfläche der Papierbahn aufgesprüht unmittelbar vor dem Hindurchführen der Bahn und des Prägegewebes zwischen
der Rolle 42 und dem Yankee-Trockner 40» Bei einer Konfiguration dieses Typs hat sich ein Klebstoffspray als geeignet erwiesen,
bei dem es sich um eine 0,25 /»ige Lösung von Carboxymethylcellulose
(CMC) handelt. Nachdem die Bahn 30 auf der Oberfläche des Yankeetrockners getrocknet worden ist, vorzugsweise bis zu einer Trocknung
innerhalb des Bereiches von etwa 92 bis etwa 98 % Feststoffen, wird sie mittels einer Kreppklinge 50 aus dem Yankee-Trockner
entfernt. Die Eahn wird dann auf übliche Weise umgewandelt. Nachdem
die Papierbahn das Prägegewebe verlassen hat, wird das Gewebe vorzugsweise gereinigt, z.B. mittels einer V/asserspraydüse oder
eines Vr'asserdampfstrahls 54, einer Vakuumbox 53, die in Assoziation
damit angeordnet ist, oder mittels einer geeigneten konventionellen Gewebereinigungseinrichtung.
In der Fig. 3 ist ein anderer Papierhsrstellungsvorrichtungsaufbau
zur Durchführung des srfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, wobei diese Ausführungsform besonders geeignet ist für die Herstellung
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von Semikrepp-Tissue,Papierhandtüchern, Filterpapieren und ähnlichen
Produkten. Bei dieser Konfiguration werden viele Elemente und strukturelle Wechselbeziehungen angewendet, welche die gleichen
sind wie bei der Konfiguration gemäß Fig. 1 und diese gemeinsamen Elemente werden durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Insbesondere
umfaßt die Konfiguration der Fig. 3 eine Staukammer 13, die eine Aufschlämmung einem Fourdrinierdraht 14 zuführt. Die
auf dan Draht 14 erzeugte nasse Bahn wird ohne wesentliche mechanische
Kompression einem mit Knöcheln (Erhebungen) versehenen Prägsgswebe 10 zugeführt. Das Prügegewebe 10 führt die Bahn einem
durch das Prägegewebe 10 und einen Entwässerungsfilz 20 gebildeten Spalt zu, wobei die Bahn selektiv mechanisch verdichtet wird
zwischen dem Prägegewebe 10 und dem Filz 20 mittels der Vakuumrolle
24 und einer Kompressionsrolle 26 wie dies bei der in bezug
auf die Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform der Fall war. Nach
dem Hindurchführen durch den Spalt bleibt die Bahn auf dem Prägegewebe
und wird dadurch einem Yankee-Trockner 40 zugeführt. Die Papierbahn bleibt auf dem Prägegewebe im wesentlichen ungestört
(ruhig), wenn sia zwischen dem ersten Kompressionsspalt, der durch
die Rollen 24 und 26 gebildet wird, und dem zweiten Kompressionsspalt, der durch die Kompressionsrolle 42 und den Yankee-Trocknsr
40 gebildet wird, hindurchgeführt wird. Eine Sprühdüse 44 wird
verwendet zum Aufsprühen von Klebstoff auf die Papierbahn, um die Einführung der Bahn in den Yankee-Trockner zu unterstützen.
In dam Yankee-Trocknar wird die Bahn dann bis zu einer Trockne
innerhalb eines Bereiches von etwa 40 bis etwa 70 % Feststoffen
getrocknet, wonach die Cahn mittels einer Kreppklinge 50 gekreppt
(gekräuselt bzw. drapiert) wird. Die teilweise getrocknete
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Bahn wandert dann entlang eines Weges im Kontakt mit einer Vielzahl von rotierenden Trocknungstrommeln 80, welche dazu
dienen, die Bahn endgültig zu trocknen. Alternativ kann eine Schlußtrocknung auch mittels eines Transpirationstrockners durchgeführt
werden. Die Bahn wird dann durch einen Kalanderstapel 82
geführt und für die nachfolgende Umwandlung auf eine Hauptrolle aufgewickelt.
Die Fig. 4 erläutert eine weitere Papierherstellungsvorrichtungskonfiguration,
die sich für die praktische Durchführung der Erfindung eignet. Unter Verwendung der gleichen Bezugsziffern, wie
sie in den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 3 genannt worden sind, umfaßt die Konfiguration gemäß Fig. 4 eine Staubox 13,
die eine nasse Papierbahn 30 einem Fourdrinierdraht 14 zuführt.
Die Bahn 30 wird in einem im wesentlichen unverdichteten Zustand einem mit Knöcheln (Erhebungen) ausgestatteten Prägegewebe 10
zugeführt. Die Bahn wird dann durch einen Kompressionsspalt hindurchgeführt, der durch das Prägegewebe 10 und den Entwässerungsfilz 20 gebildet wird, wobei das Prägegewebe und der Filz betätigt
werden durch eine Vakuumrolle 24 und eine Kompressionsrolle 26 in der vorstehend in bezug auf die anderen Ausführungsformen
der Erfindung beschriebenen 'Weise. Nachdem die Bahn 30 selektiv mechanisch zwischen dem mit Knöcheln (Erhebungen) versehenen
Prägegewebe und dem Filz zusammengepreßt worden ist, wird sie sowohl von dem Filz als auch von dem Prägegewebe getrennt und
unabhängig davon einer Vielzahl von Trocknungstrommeln 80 und von dort einem Kalander 86 zugeführt. Auch hier kann die Schlußtrocknung
auch mittels eines Transpirationstrockners anstelle
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- 23 -
von Trocknungstrommeln durchgeführt werden. Die Bahn wird dann auf eine Jumbo- oder Hauptrolle aufgerollt für die nachfolgende
Umwandlung. Nach dem Passieren des selektiven mechanischen Kompressionsspaltes verbleibt die Bahn 30 auf dem Prägegewebe 10
auf die vorstehend in bezug auf die Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 3 beschriebene Weise, wenn nicht eine Einrichtung
zur Trennung der Bahn und des Gewebes voneinander verwendet wird. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird diese Trennung
erleichtert durch Verwendung eines Luftstrahls oder eines Wasserdampfstrahls
88, dar auf die nicht das Gewebe tragende Seite des Prägegewebes 10 entlang der vollen Breite desselben auftrifft
und dazu dient, die Papierbahn davon abzuheben. Es wurde gefunden,
daß die Konsistenz (der Fasergehalt) der Papierbahn 30 mindestens etwa 20 % für die Bahn betragen muß, um ihre Integrität nach der
Herunternähme von dem Prägegewebe aufrechtzuerhalten.
Wie oben angegeben, weist die nach den Lehren der vorliegenden Erfindung hergestellte Papierbahn vorteilhafte physikalische
Eigsnsahaften auf, die man normalerweise gemäß dem Stand der
Technik nur thermisch vorgetrockneten Bahnen zuschreiben würde, wie beispielsweise in der US-Patentschrift 3 301 746 angegeben.
Die nachfolgend beschriebenen Beispiele sollen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Blattmaterialien
(Bogenma terialien) und auf bekannte Weise thermisch vorgetrocknete
Materialien erläutern. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Erfindung keineswegs auf die in den Beispielen angegebenen
Einzelheiten beschränkt ist.
In den nachfolgend beschriebenen Beispielen wurde das Grundgewicht
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einer gegebenen Bahn (Blatt bzw. Folie) nach dem TAPPI-Test
2 Nr. T-410 bestimmt und ausgedrückt in kg (pounds) pro 279 m
2
(3000 ft. ). Die Blattbauschigkeitsweichheit wird ausgedrückt
(3000 ft. ). Die Blattbauschigkeitsweichheit wird ausgedrückt
durch H0M/(Dicke)2x10°. Der HOM (Handle-O-Meter)-Test ist in
TAPPI T-498 beschrieben. Die Massenweichheit (der Kehrwert der Steifheit) eines gegebenen Blattes (Bogens) wird errechnet durch
Dividieren des HOM-Wertes durch das Quadrat der Dicke eines einzigen Blattes bzw. Bogens, das (der) getestet wird, und durch
5 Multiplizieren des dabei erhaltenen Quotienten mit 10 . Die Blattbauschigkeit ist eine Funktion der Blattdichte. In den
nachfolgenden Beispielen wurde die Dichte eines gegebenen BJb ttes (Bogens) errechnet durch Bestimmung des Lobb-Durchmessers
des Blattes (Bogens) und durch Dividieren des dabei erhaltenen Wertes durch das Grundgewicht des Blattes (Bogens). Die
Lobb-Dicke wird dadurch bestimmt, daß man 24 Blätter zwischen Backen (Einspannklemmen) aus einander gegenüberliegenden geeigneten
Zylindern mit einem Durchmesser von 10,2 cm (4 inches) einführt
2 und unter Anwendung einer Belastung von 0,095 kg/cm (1/35 psi)
und daß man die Dicke der gestapelten Blätter bis auf 0,025 mm (0,001 inch) mißt. Die Dicke eines einzelnen Blattes wird dann
bestimmt durch Dividieren des abgelesenen Lobb-Wertes durch
Als Erläuterung des Standes der Technik wurde ein kommerzielles Badezimmer-Tissue, hergestellt unter Anwendung des thermischen
Vortrocknungsverfahrens, wie es in der US-Patentschrift 3 301
beschrieben ist, getestet und dabei wies es die folgenden generellen Eigenschaften auf:
809882/0 6 39 ,
Grundgewicht in kg (lbs)/279 m2 (3000 ft.2) 8,22 (18,1)
Lobb-Dicke in ram (mils)/24 Blatter 4,43 (177)
Lob'o-Dichte in g/cm 0,156
Zugfestigkeit in g (oz)/2,54 cm (inch)(f!D) 215,5 (7,6)
Zugfestigkeit in g (oz)/2,54 cm (inch)(CD) 141,8 (5,0)
Geschwindigkeit des Wasseraufnahmevermögens in
Sek./0,l c? 1,9
(Dicke)2 χ 10° 0,75
Als Erläuterung der Erfindung wurde die Bahn zuerst hergestellt aus einer wäßrigen Papierfaseraufschlämmung auf einer Vakuumzylinderformvorrichtung.
Die nasse Bahn wurde einem mit Knöcheln (Erhebungen) ausgestatteten Monofilament-Prägegewebe mit 3ό χ
Haschen pro 2,54 cm (inch) zugeführt, das aus Filamenten mit einem Durchmesser von 0,041 mm (Ο,ΟΟΙό inch) bestand. Die die Bahn tragende
Oberfläche des Gewebes hatte ein Knöchelmuster, definiert durch die Kette-Schuß-Überkreuzungspunkte der Filamente (Einfäden).
Die Knöchel-Prägefläche des Prägegewebes machte 20 % der gesamten Gewebeoberfläche aus und das Gewebe hatte ein Oberflächen-
3 2
porenvolumen von 59 cm /m .
Die Bahn wurde aus der Formvorrichtung in einen ersten Kompressionsspalt eingeführt, der zwischen dem Prägegewebe und einem Entwässerungsfilz
gebildet wurde. Bei dem Papierherstellungsfilz handelte es sich um ein Albany medium Durasorb-Filz vom Typ XY8253. Dar
Entwässerungsfilz wurde um eins Vakuumrolle mitgenommen und an den
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Entwässerungsfilz wurde an seiner Oberfläche, die der Oberfläche gegenüberlag, die mit der Papierbahn in Kontakt stand, ein Vakuum
von 10 mm Hg angelegt. Der Druck an dem Kompressionsspalt betrug 2,34 kg/cm (130 pli). Der Fasergehalt der Bahn vor dem Eintritt
in den Kompressionsspalt betrug 25 % und nach dem Verlassen desselben 31 %, Aus dem ersten Kompressionsspalt wurde die selektiv
entwässerte Papierbahn in einen Yankee-Trockner eingeführt, wobei die Bahn auf dem Prägegewebe im wesentlichen ungestört (ruhig)
blieb, so daß die Gewebeknöchel bzw. -erhebungen im wesentlichen mit den gleichen Teilen der Bahn in Kontakt kamen, wenn die Bahn
auf den Yankee-Trockner aufgegeben wurde, wie in dem ersten Kompressionsspalt. Das Prägegewebe wurde um eine Rolle mitgenommen,
v/elche mittels des Prägegewebes die Bahn gegen die Yankee-Oberfläche
preßte. Der Druck an dem zweiten Kompressionsspalt, der bei dem Yankee-Trockner angeordnet war, betrug 2,52 kg/cm
(140 pli). Um die Überführung der selektiv mechanisch entwässerten Bahn auf die Oberfläche des Yankee-Trockners zu unterstützen,
wurde eine Klebstofflösung mit 0,5 % CMC und 0,0025 Calciumstearat
unmittelbar vor der Überführung in einer Menge von 6,77 kg/1000 m
aufgesprüht. Das Blatt wurde dann thermisch getrocknet und danach von dem Yankee-Trockner heruntergenommen. Das Kreppapier hatte die
folgenden generellen Eigenschaften:
Grundgewicht in kg (lbs)/279 m2 (3000 ft.2) 8,22 (18,1)
Lobb-Dicke in mm (rails )/24 Blätter 4,45 (178)
Lobb-Dichte in g/cm ' 0,156
Zugfestigkeit in g (oz)/2,54 cm (inch) (MD) ' 165,6 (5,84)
Zugfestigkeit in g (oz)/2,54 cm (inch) (CD) 143,5 (5,06)
Rate des Wasseraufnahmevermögens in Sek./0,l cm 1,91
H0M/(Dicke)2 χ 105 0,76
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Aus den vorstehenden Angaben ist zu ersehen, daß ein Papierblatt
(Papierbogen) mit den gewünschten Eigenschaften in bezug auf Festigkeit, Weichheit, Bauschigkeit und Saugfähigkeit (Absorptionsvermögen)
im Gegensatz zur bisherigen Erwartung hergestellt werden kann unter Anwendung eines selektiven mechanischen Yortrocknungsverfahrens,
das sowohl in bezug auf die Investitionskosten als auch in bezug auf die Betriebskosten viel wirtschaftlicher (billiger)
ist als die konventionellen thermischen Vortrocknungsverfahren.
Es sei darauf hingewiesen, daß die vorstehend beschriebene Gswebe-Filz-Vortrocknungsanordnung
auch in Verbindung mit anderen Entwässerungsmethoden verwendet werden kann, die eine starke Kompression
(Verdichtung) der Papierbahn in anderen Bereichen als den Knöchel-Prägebereichen
vermeiden. So können beispielsweise, bezugnehmend auf die Fig. 1, Luft- oder Wasserdampfstrahlen, z.B. solche, wie
sie durch die Bezugsziffern 62 und 64 schematisch angedeutet und dargestellt sind, verwendet werden, um die vorläufige Entwässerung
der Papierbahn zu unterstützen. Zur Entfernung von überschüssigem Wasser, das durch die Strahlen 62 und 64 aus der Papierbahn verdrängt
worden ist, können Vakuumboxen 68 und 70 verwendet werden.
Ähnliche Anordnungen können in Assoziation mit dem Prägegewebe 10
stromabwärts von dem ersten Kompressionsspalt verwendet werden. Außer der Unterstützung der vorläufigen Entwässerung der Bahn dienen
diese Strahlen, wenn sie stromaufwärts von dem ersten Kompressionsspalt verwendet werden, dazu, die Bahnfasern in den Hohlräumen
(Poren) des Prägsgewebes teilweise zu verfilzen. Wie weiter oben
angegeben, ist eine solche Verfilzung erwünscht, um die Bahn auf dem Prägegewebe zu halten, wenn dieses durch den ersten Kompressionsspalt
geführt wird.
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Leerseite
Claims (32)
- MÜLLER-BORE · DEUFTGI- · SCHÖN HIJRTEL1PATENTANWÄLTEDR. WOLFGANG MÜUUER-BORE (PATENTANWAUT VON 1927- 1975) DR. PAUU DEUFEU. DlPU.-CHEM. DR. AUFRED SCHÖN, D1PU.-CHEM. WERNER HERTEU, DIPU.-PHYS.S/C 20-50Anmelder: Crown Zellerbach Corporation One Bush Street,
San Francisco, Ca. 94119/USAVerfahren zur Herstellung einer voluminösen, weichen und saugfähigen Papierbahn und Vorrichtung zur Durchführung dieses VerfahrensPatentansprüche1i Verfahren zur Herstellung einer voluminösen bzw. bauschigen, weichen und saugfähigen Papierbahn, dadurch g e k e η η zeichnet , daß maneine unverdichtete nasse Bahn herstellt, die im Prinzip aus Lignocellulosefasern besteht,die unverdichtete nasse Bahn auf ein Prägegewebe auflegt, dessen die Bahn tragende Oberfläche im Abstand voneinander angeordnete809882/0639MÜNCHEN SB 'SIEBEBTSTH. i · POSTFACH S80720 · KABEL: JIUEBOPAT'TEI, (089) 47i003 · TELEX 3-24283ORIGINAL INSPECTEDVerdichtungselemente aufweist und das ein Oberflächenporenvo-3 2lumen von etwa 15 bis etwa 250 cm /m besitzt,die Papierbahn selektiv mechanisch vortrocknet, indem man die Eahn durch einen ersten Kompressionsspalt führt, der zwischen dem Prägegewebe und einem Papierherstellungsentwässarungsfilz gebildet wird, so daß eins beachtliche Verdichtung der Bahn an den Pragegewebe-Verdichtungselementen über etwa 5 bis etwa 50 % der Bahnoberfläche auftritt, unddie selektiv mechanisch vorgetrocknete Bahn austrocknet (erdtrockn-t). - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Prägegewebe ein offenmaschiges Gewebe aus gewebten Filamenten (Einfäden) verwendet und OaB die Verdichtungselemente enthalten oder bestehen aus Cahnprägeknöcheln (-erhebungen), die an den Kette-Schuß-Kreuzungspunkten der Filamente (Einfäden) angeordnet sind.
- 3. Verfahren nach Anspruch T oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem die selektiv mechanisch vorgetrocknete Bahn auf dem Prägegewebe hält, nachdem das Gewebe den ersten Kompressionsspalt passiert hat.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das O'oerf lachen porenvolumen des Gewebes etwa 403 2bis etwa 150 cm /m beträgt.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn-809882/063928 1 9A60zeichnet, daß an dem ersten Kompressionsspalt eine beachtliche Verdichtung der Bahn auftritt Über etwa 20 bis etwa 35 % der Bahnoberfläche·
- 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die selektiv mechanisch vorgetrocknete Bahn vor der Schlußtrocknung derselben von dem Prägegewebe herunternimmt, indem man die Bahn auf eine Kreppoberfläche aufbringt in einem zweiten Kompressionsspalt, der zwischen der Kreppoberfläche und dem Prägegewebe gebildet wird, wobei die Bahn in einem praktisch ungestörten Zustand auf dem Prägegewebe gehalten wird, wenn sie zwischen dem ersten und dem zweiten Kompressionsspalt transportiert wird, so daß die Gewebeverdichtungselemente an dem zweiten Kompressionsspalt im wesentlichen mit den gleichen Teilen der Bahn in Kontakt kommen, die an dem ersten Kompressionsspalt berührt worden sind, und daß man außerdem die Bahn kreppt und herunternimmt von der Kreppoberfläche, nachdem sie darauf aufgebracht worden ist.
- 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kreppoberfläche so erhitzt, daß die selektiv mechanisch vorgetrocknete Bahn auf der Kreppoberfläche thermisch getrocknet wird, bevor die Kreppung und Herunternähme der Bahn davon durchgeführt werden.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche Ί bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Papierbahn selektiv mechanisch vortrocknet bis zu einem Gesamtfasergehalt (Gesamtfaserkosistenz) von etwa 20 bis etwa 38 %.809 8 82/0 639
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Walzen (Rollen), auf die ein Druck innerhalb des Bereiches von etwa 3^6 bis etwa 107 kg/cm (20 bis 600 pli) einwirkt, an den Seiten des Filzes anliegen und daß das Prägegewebe mit der Papierbahn nicht in Kontakt steht zur Bildung des ersten Kompressionsspaltes.
- 10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kompressionsspalt zwischen einer Walze, die mit der Seite der Prägebahn in Verbindung steht, die nicht mit der Papierbahn verbunden ist, und der Kreppoberfläche gebildet wird, wobei die Walze einem Druck innerhalb des Bereiches von etwa 3,6 bis etwa 107 kg/cm (20 bis 60OpIi) ausgesetzt ist.
- 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Entwässerungsfilm in dem ersten Kompressionsspalt an der Seite, die nicht mit der Papierbahn in Kontakt steht, ein Vakuum angelegt wird.
- 12. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die vorgetrocknete Bahn auf dem Prägegewebe mindestens zum Teil in der Weise zurückhält, daß man die Fasern dieser Bahn mit dem Prägegewebe verfilzt.
- 13. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Auflegen der Bahn auf die Kreppoberfläche einen Klebstoff aufbringt, um die Übertragung der Bahn von dem Prägegewebe auf die Kreppoberfläche zu fördern.9882/0839
- 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Fasergehalt (die Faserkonsistenz) der Bahn vor dem Eintritt in den ersten Kompressionsspalt innerhalb des Bereiches von etwa 8 bis etwa 25 % liegt.
- 15. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Kreppoberfläche um die Oberfläche eines beheizten Yankee-Trockners handelt.
- 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn von dem Prägegewebe herunternimmt, nachdem sie den ersten Kompressionsspalt passiert hat und bevor die Endtrocknung derselben durchgeführt wird durch Richten eines Gasstromes auf die Bahn durch das Prägegewebe.
- 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt (die Konsistenz) der Bahn mindestens etwa 20 % beträgt, wenn man den Gasstrom dagegen richtet.
- 18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn auf dem Yankee-Trockner bis zu einer Trockne innerhalb des Bereiches von etwa 92 bis etwa 98 % Feststoffen trocknet.
- 19. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bahn auf dem Yankee-Trockner bis zu einer Trockne innerhalb des Bereiches von etwa 40 bis etwa 70 % Feststoffen trocknet und dann kreppt.809882/0639
- 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn nach dem Kreppen in dem Yankee-Trockner schlußgetrocknet (ausgetrocknet) wird.
- 21. Vorrichtung zur Herstellung einer voluminösen bzw. bauschigen, weichen und saugfähigen Papierbahn, gekennzeichnet durcheine Einrichtung zur Herstellung einer unverdichteten Bahn,ein beweglich montiertes Prägegewabe, welches die unverdichtete Bahn aufnehmen kann, dessen die Bahn tragende Oberfläche im Abstand voneinander angeordnete Verdichtungselemente aufweist, die etwa 5 bis etwa 50 % der Fläche der die Bahn tragenden Oberfläche ausmachen, und das ein Oberflächenporenvolumen von3 2etv/a 15 bis etwa 2öO cm /m aufweist,einen mit dem Prägegewebe kooperierenden Papierherstellungsentwässerungsfilz zur Herstellung eines ersten Kompressionsspaltes dazwischen, durch welchen die Bahn hindurchgeführt und selektiv mechanisch vorgetrocknet und an den Verdichtungselementen verdichtet wird, undeine Einrichtung zum Schlußtrocknen der mechanisch vorgetrockneten Bahn.
- 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Prägegewebe um ein offenmaschiges Gewebe handelt, das aus gewebten Filamenten (Einfäden) besteht und bei dem es sich8098 8 2/06392 8 1 9 4 6 αbei den Verdichtungselementen um Prägeknöchel (Prägeerhebungen) handelt, die an den Kette-Schuß-Kreuzungspunkten der Filamente (Einfäden) angeordnet sind.
- 23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeich·=- net, daß es sich bei der Einrichtung zum Schlußtrocknen der Bahn um einen Yankee-Trockner handelt.
- 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägegewebe zusammen mit dem Yankee-Trockner einen zweiten Kompressionsspalt bildet und daß die Vorrichtung außerdem eine Einrichtung zur Förderung dar Übertragung der selektiv mechanisch vorgetrockneten Bahn von dem Prägegewebe auf den Yankee-Trockner an dem zweiten Kompressionsspalt aufweist.
- 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Einrichtung zum Anlegen eines Vakuums an den ersten Kompressionsspalt auf der Seite des Papierherstellungsentwässerungsfilzes aufweist, der nicht mit der Bahn in Berührung steht, um die Entwässerung der Bahn zu fördern.
- 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Paar einander gegenüberliegender Walzen aufweist, die an dem ersten Kompressionsspalt so angeordnet sind, daß sie mit dem Filz und dem Prägegewebe an den Seiten des Filzes und des Gewebes, die nicht mit der Bahn in Berührung stehen, in Kontakt sind.09882/0639
- 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Einrichtung zum Schlußtrocknen der Bahn um einen Yankee-Trockner und eine Hilfstrockner-Einrichtung handelt, die stromabwärts von dem Yankee-Trockner angeordnet ist, welche die Bahn aufnehmen kann, nachdem sie aus dem Yankee-Trockner abgezogen wird.
- 28. Vorrichtung zum selektiven mechanischen Vortrocknen einer Papierbahn, die auf einer Papierherstellungsvorrichtung erzeugt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Kombination aufweistein Prägegewebe mit einer die Bahn tragenden Oberfläche/ die auf etwa 5 bis etwa 50 % der Fläche der die Bahn tragenden Oberfläche im Abstand voneinander angeordnete Verdichtungselemente aufweist, wobei das Prägegewebe ein Qberflächenhohlraumvolumen von etwa 153 2bis etwa 250 cm /m besitzt, undeinen Papierherstellungsentwässerungsfilz, der benachbart zu dem Prägegewebe angeordnet ist und dazwischen einen Kompressionsspalt bildet, durch den die Bahn geführt werden kann und in dem sie selektiv mechanisch vorgetrocknet und beachtlich verdichtet wird zwischen dem Gewebe und dem Filz nur in der Nähe der im Abstand voneinander angeordneten Verdichtungselemente.
- 29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Prägegewebe um ein offenmaschiges Gewebe aus gewebten Filamenten (Einfäden) handelt und daß die Verdichtungselemente Präge-Knöchel bzw .rErhsbungai aufweist, die an den Kette-809882/0639281946QSchuß-Kreuzungspunkten der Filamente (Einfäden) angeordnet sind.
- 30. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 29, dadurch gekennzeichnet, OaB sie außerdem eine Einrichtung zum Anlegen eines Vakuums an den Kompressionsspalt an die Seite des Papierherstellungsentwässerungsfilzes aufweist, die nicht mit der Bahn in Berührung steht, um die Entwässerung der Bahn zu fördern.
- 31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Walzen, auf die ein Druck innerhalb des Bereiches von etwa 3,ό bis etwa ]QJ kg/cm (20 bis 600 pli) einwirkt, gegenüber den Seiten des Filzes und des Prägegewsbes angeordnet sind, die nicht mit der Papierbahn in Kontakt stehen, zur Erzeugung des Kompressionsspaltes.
- 32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Walze, die an dem Filz anliegt, um eine Vakuumwalze zum Anlegen des Vakuums daran handelt.809882/0839
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