DE69509983T2

DE69509983T2 - Dreischichtige Papiermaschinegewebe mit verbesserter Faserunterstützung

Info

Publication number: DE69509983T2
Application number: DE69509983T
Authority: DE
Inventors: John M. Hawes
Original assignee: Albany International Corp
Current assignee: Albany International Corp
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1995-01-20
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2015-01-21
Also published as: AU1361895A; KR960007934A; NO950517D0; EP0698682B1; CN1066793C; BR9500834A; AU700918B2; FI109301B; FI946035A; ES2132588T3; US5454405A; ZA9552B; ATE180847T1; NO950517L; DE69509983D1; JPH0860584A; CA2142930A1; EP0698682A1; FI946035A0; NO304193B1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Papierherstellung und im besonderen auf Gewebebänder, die bei der Papierherstellung verwendet werden. Spezifisch sind die vorliegenden Gewebebänder von einer Variabilität, die verwendet wird, zum Formen von Fasern in eine dreidimensionale Struktur, wobei diese Bänder bei dieser Verwendung eine ungleichmäßige Faserverteilung reduzieren, und auch Löcher oder Durchgangsöffnungen und andere Unregelmäßigkeiten, die bei derartigen Herstellungsverfahren häufig zu beobachten sind.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Zellulose-Faserstrukturen wie Zeitungspapier, Karton- oder Pappeschachteln, Papierhandtücher, Gesichtstücher und Toilettenpapiere sind Gebrauchsartikel des zeitgemäßen Lebens. Der große Bedarf an und die konstante Benutzung von solchen Verbraucherprodukten hat eine Nachfrage für verbesserte Versionen davon geschaffen und auch nach Verbesserungen in deren Herstellungsverfahren. Derartige Zellulosefaser- Strukturen werden hergestellt durch Ablagern einer wässrigen Schlämmung aus einem Aufgabehälter auf Langsiebmaschinen-Drähte (Fourdrinier-Drähte) oder zwischen die Drahtlagen einer Doppelader-Papiermaschine. In jedem Fall sind die formgebenden Drähte eine endlose Gewebebahn, durch welche hindurch die initiale Entwässerung vor sich geht und auf der eine Faser-Neuordnung stattfindet. Häufig tritt ein Faserverlust auf, weil Fasern zusammen mit dem flüssigen Träger aus dem Ausgabebehälter durch die formgebenden Drähte fließen.
Nach der initialen Formung der Bahn, die später die Zellulose-Faserstruktur wird, wird die Bahn zum Trocknungsende der Maschine transportiert. In dem Feuchtende einer konventionellen Maschine verdichtet ein Druckfilz die Bahn in eine Zellulosefaserstruktur mit einer einzelnen Region, und zwar vor dem endgültigen Trocknen. Die endgültige Trocknung wird gewöhnlich bewerkstelligt durch eine beheizte Trommel, wie eine Selbstabnahme-Papiermaschinen-Trocknungstrommel (Yankee-Trocknertrommel).
Bei einem verbesserten Herstellungsverfahren, aus dem korrespondierende Verbesserungen in den hergestellten Verbraucherprodukten erzielt werden, wird die konventionelle Druckfilz-Entwässerung ersetzt durch eine Durchlufttrocknung. Bei der Durchlufttrocknung wird wie bei der Druckfilzentwässerung die Bahn initial auf einem formgebenden Draht geformt, der eine wässrige Schlämmung mit einer Konsistenz von weniger als ein Prozent erhält, d. h., die Gewichtsprozente an Fasern in der Schlämmung sind weniger als ein Prozent, und zwar von einem Aufgabebehälter. Auf dem formgebenden Draht findet eine initiale Entwässerung statt, jedoch erhält die Bahn gewöhnlich keine Konsistenz auf dem Draht mit mehr als 30%. Von dem formgebenden Draht wird die Bahn transferiert auf ein luftdurchlässiges Durchluft-Trocknungsband.
Um den Entwässerungsprozeß fortzusetzen, geht durch die Bahn und durch das Durchluft-Trockungsband Luft hindurch. Die luft wird angetrieben durch Vakuum-Transferschlitze, andere Vakuumbehälter oder Schuhe, Vortrocknungswalzen und andere Komponenten. Diese Luft formt die Bahn in die Topographie des Durchluft-Trocknungsbandes und verfestigt die Konsistenz der Bahn. Diese Formung schafft eine mehr dreidimensionale Bahn, bewirkt jedoch auch Durchbrüche oder Löcher, falls die Fasern in der Bahn in einer Richtung senkrecht zur Ebene des Durchluft-Trocknungsbandes so weit abgelenkt werden, daß eine Bruchstelle in der Faserkontinuität auftritt.
Nachdem die Bahn auf dem Durchluft-Trocknungsband geformt ist, wird sie zur Endtrocknungsstufe transportiert, wo sie auch geprägt werden kann. Während der Endtrocknungsstufe transferiert das Durchluft-Trocknungsband die Bahn zu einer beheizten Trommel für eine Endtrocknung, z. B. zu einer Yankee-Trocknertrommel. Während des Transfers können Bereiche der Bahn in einem spezifischen Muster verdichtet werden durch Prägen, um eine Mehrfachbereichs-Struktur zu erhalten. Papierprodukte, die solche Mehrfachbereichs-Strukturen haben, sind durch die Verbraucher in erheblichem Ausmaß angenommen worden. Ein früheres Durchluft-Trocknungsband, das durch Einprägen des Buckelmusters seiner gewebten Struktur in der Bahn eine Mehrfachbereichsstruktur schaffte, wird in US-A-3 301 746 gezeigt.
Eine später folgende Verbesserung von Durchluft-Trocknungsbändern war die Einführung eines Rahmenwerks aus einem Harz auf der gewebten Struktur des Bandes. Durchluft-Trocknungsbänder dieses Typs können kontinuierliche oder diskontinuierliche Muster in jeder gewünschten Form während des Prägens auf die Bahn aufbringen, nicht nur als Buckelmuster. Durchluft-Trocknungsbänder dieses Typs sind in den US-Patenten 4 514 345; 4 528 239; 4 529 480 und 4 637 859 gezeigt.
Die gewebte Struktur und das aus Harz bestehende Rahmenwerk von Durchluft- Trocknungsbändern dieses Typs stellen füreinander gegenseitige Verstärkungen her. Die gewebte Struktur steuert auch die Ablenkung der Papierherstellungsfasern, die resultiert aus dem Vakuum, das auf die Rückseite des Bandes aufgebracht wird, und dem Luftstrom durch das Band. Bei frühreren Bändern dieses Typs war die gewebte Struktur ein einlagiges feines Gitter, das typischerweise ca. fünfzig Fäden in Maschinenrichtung und fünfzig Fäden quer zur Maschinenrichtung pro Zoll (25,4 mm) enthielt. Obwohl ein derartiges feines Maschengewebe vom Gesichtspunkt der Steuerung der Faserablenkung in das Band akzeptierbar war, konnte es die Umgebungsbedingungen einer typischen Papierherstellungsmaschine aus verschiedenen Gründen nicht aushalten. Ein Grund war, daß das feine Gittergewebe so flexibel war, daß destruktive Falten und Falze häufig auftraten. Zusätzlich ließen die feinen Fäden keine adäquate räumliche Festigkeit erreichen und tendierten oft zum Anbrennen bei den hohen Temperaturen, die bei der Papierherstellung anzutreffen sind.
Durchluft-Trocknungsgewebe wurden zum überwiegenden Teil zunächst flach gewebt und danach mit einem gewebten Saum in die endlose Form gebunden. Allgemein gibt es jedoch bei flachgewebten Geweben zwischen der Saumfestigkeit und dem Dehnwiderstand eine Diskrepanz oder einen gegenseitigen Ausschluß. Diese Diskrepanz wird gesteuert durch die Kräuselung in den Kettfäden, die in einem flachgewebten Gewebe die Fäden in der Maschinenrichtung werden. In Durchluft-Trocknungsbändern, die eine große offene Fläche (HOA) haben, ist diese Diskrepanz sehr empfindlich. Mit anderen Worten wird die Saumfestigkeit leiden, wenn die Kräuselung der Kettfäden reduziert wird, um ein Gewebe mit höherer Dehnfestigkeit zu schaffen und umgekehrt. Das Gleichgewicht zwischen der Saumfestigkeit und der Dehnfestigkeit ist sogar noch empfindlicher in einem HOA-Gewebe als in einem dichter gewebten Gewebe, da es in einem solchen Gewebe relativ weniger Kettfäden pro Breiteneinheit gibt.
Ein weiteres Problem, das im besonderen bei der Tissue-Herstellung anzutreffen ist, ist die Bildung kleiner Löcher oder Unterbrechnungen in den abgelenkten Bereichen der Bahn. Es wurde erst in jüngster Vergangenheit festgestellt, daß solche Löcher eine strenge Beziehung zu der Web-Konfiguration der gewebten Struktur in einem Durchluft- Trocknungsband haben.
EP-0 224 276 offenbart ein formgebendes Gewebe und befaßt sich mit der Minimierung der Markierung der Papierbahn, die auf der Oberfläche des formgebenden Gewebes zu formen ist. Das Gewebe in EP 0 224 276 weist eine obere und eine untere Schicht von transversen Fäden auf, die mit Längsfaden verwebt sind. Es gibt zweimal so viele Transversfäden in der oberen Schicht als in der unteren Schicht. Innerhalb jedes Webrapports ist jeder Längsfaden zweimal mit der oberen Schicht aus Transversfäden verwebt. Die Transversfäden der oberen Schicht und die Längsfäden formen Kröpfungen, die die papierformende Oberfläche des Gewebes definieren.
Die Transversfäden der oberen Schicht umfassen erste Transversfäden und zweite Transversfäden, die einander abwechseln. Die ersten Transversfäden in der oberen Schicht formen Kröpfungen, die jeweils abgestützt werden in einem Kröpfungssattel ei nes Längsfadens. Die zweiten Transversfäden formen Kröpfungen, die abgestützt sind durch zwei benachbarte Längsfäden, von denen einer aus dem inneren des Gewebes zu der Papierform-Oberfläche aufsteigt, während der andere von der Papierform-Oberfläche ins Innere des Gewebes eindringt.
In EP 0 223 276 liegen die ersten Transversfäden quer und gerade über das Gewebe, während die zweiten Transversfäden welligen Wegen quer über das Gewebe folgen und nicht parallel mit den ersten Transversfäden sind. Die zweiten Transversfäden folgen solchen Pfaden, da die von den beiden benachbarten Längsfäden, die sie abstützen, geformten Kröpfungen auf die zweiten Transversfäden ein Moment ausüben, das diese aus der Querrichtung wegdreht.
Aufgrund dieser zwei unterschiedlichen Abstützungsarten der Transversfäden sind die Transversfaden-Übergänge nicht alle parallel orientiert und liegen zwei Arten von Transversfaden-Übergängen vor, die sich unter einem Winkel relativ zueinander erstrecken. Im Gegensatz zur Erfindung eliminiert dies die Gleichförmigkeit der Papiermarkierung, so daß diese nicht ausgeprägt und wenig beachtenswert ausfällt.
Eine gewebte Struktur, wie sie jüngst verwendet wurde für Durchluft-Trocknungsgewebe, hat eine zweischichtige Ausbildung mit vertikal geschichteten Kettfäden. Ein einziges Schußfaden-System bindet die vertikal geschichteten Kettfäden zusammen. Allgemein war es eine konventionelle Erkenntnis, relativ großdurchmeßrige Fäden zu verwenden, um die Gewebelebensdauer zu erhöhen. Die Gewebelebensdauer ist nicht nur wichtig wegen dessen Kosten, sondern ist sogar noch wichtiger wegen der teueren Ausfallzeit, die in Kauf zu nehmen ist, wenn ein verbrauchtes Gewebe aus einer Papiermaschine entnommen und ein neues eingesetzt werden muß. Fäden mit größerem Durchmesser sind zwar haltbarer, benötigen jedoch größere Öffnungen zwischeneinander, um den Webvorgang zuzulassen. Diese größeren Öffnungen gestatten es kurzen Fasern, wie Fasern von Eukalyptus, durch das Gewebe hindurchgezogen zu werden und auf diese Weise Löcher zu schaffen (Pinholes). Produkte, die mit derart kurzen Fasern hergestellt sind, werden durch die Verbraucher besonders bevorzugt aufgrund der Weichheit, die die kurzen Fasern einer zellulosen Faserstruktur verleihen.
Dieses Problem kann gelöst werden durch Weben von mehr Fäden pro Zoll (25,4 mm) in das Muster. Jedoch reduziert diese Vorgangsweise die offene Fläche bzw. den offenen Bereich, der für die Luftströmung zur Verfügung steht. Wenn Fäden mit kleinerem Durchmesser verwendet werden, um den Öffnungsbereich wieder zu vergrößern, werden die Biegesteifigkeit und Integrität der gewebten Struktur des Bandes in einen Kompromiß gebracht, jedoch wird dadurch die Gewebelebensdauer reduziert. Demzufolge erforderte auch der Stand der Technik einen Kompromiß zwischen der notwendigen offenen Fläche (für die Luftströmung) und dem Faserdurchmesser (für die Lochbildung und die Bandlebensdauer).
Ein Versuch zum Erzielen sowohl einer guten Faserabstützung als auch der Biegesteifigkeit und der Bandintegrität, wie sie notwendig sind für eine ausreichende Bandlebensdauer, bestand in der Verwendung einer Kombination von großen und kleinen, in Maschinenrichtung laufenden Fäden (Kettfädern). Die großdurchmeßrigen Fäden verleihen dem Gewebe die Dauerhaftigkeit, und die kleindurchmeßrigen Fäden in Maschinenrichtung (Kettfäden) sind über diesen geschichtet in der der Bahn zugewandten Schicht zur Faserabstützung und zur Reduktion von Lochbildungen. Ein zusätzlicher kleindurchmeßriger Faden in Maschinenrichtung (Kettfaden) war auf der das Papier abstützenden Seite des Gewebes zwischen jedem geschichteten Paar von Fäden in Maschinenrichtung (Kettfäden) plaziert für eine zusätzliche Faserabstützung. Dieser Versuch konnte dennoch nicht zufriedenstellend das Auftreten von Poren oder Löchern reduzieren, da der gewebten Struktur die Ebenheit fehlte, dadurch, daß die zusätzlichen Fäden in Maschinenrichtung von unten her nicht durch einen anderen Faden abgestützt waren und deshalb zum Durchhängen tendierten. Das Durchhängen führt zu einer Zunahme von Poren oder Löchern in dem hergestellten Papierprodukt. Zusätzlich verliefen die Fäden, die quer zur Maschinenrichtung verlaufen (Schußfäden) und die die beiden Schichten aneinander befestigten, von der Oberseite der das Papier abstützenden Schicht zur Unterseite der die Maschine kontaktierenden Schicht. Dies bewirkte eine weitere Abweichung von der Ebenheit, die auch beitrug zu einer Zunahme der Löcher.
Die Lösung dieser Problem ist eine, bei der erkannt wird, daß die Lochbildung in einem Durchluft-Trocknungsband und der Faserverlust in einem formgebenden Draht in Bezug stehen zu den Fäden, die die Fasern abstützen, und zwar eher als in Bezug zu den offenen Zwischenräumen zwischen den Fäden. Die der Bahn zugewandten Fäden müssen nahe an der Oberebene der papierstützenden Schicht verbleiben, um eine adäquate Faserabstützung zu erzielen. Zusätzlich muß das Webmuster großdurchmeßrige Fäden unterbringen können, um eine adäquate Gewebe-Lebensdauer zu erzielen.
Es ist demzufolge ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen formenden Draht und ein Durchluft-Trocknungsgewebe anzugeben, die eine ungleichförmige Faserverteilung und Löcher (Pinholes) in dem herzustellenden Produkt reduzieren. Es ist auch ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, einen formenden Draht und ein Durchluft- Trocknungsgewebe anzugeben, bei dem der Kompromiß zwischen der Saumfestigkeit und dem Dehnwiderstand ausgeglichen ist.

3. Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist ein dreischichtiges Papierherstellungs-Gewebe mit einer Struktur, welche die Ebenheit erbringt, die notwendig ist zum Minimieren einer ungleichförmigen Faserverteilung und eines Auftretens von Löchern, während zur gleichen Zeit eine hohe Durchlässigkeit gegeben ist und der Kompromiß zwischen der Saumfestigkeit und dem Dehnwiderstand ausgeglichen wird.
In seiner breitesten Form umfaßt das dreischichtige Papierherstellungs-Gewebe ein System von oberen Schußfäden und ein System von Grundschußfäden, die mit einem System von Kettfäden verwebt sind. Das System der Kettfäden umfaßt gepaarte und zweckmäßigerweise geschichtete erste und zweite Kettfäden, von denen jeder seine eigene Funktion hat. Miteinander jedoch, schaffen die ersten und zweiten Kettfäden die obere, das Papier abstützende Oberfläche des Gewebes mit dem Erscheinungsbild und dem Charakter eines einschichtigen Gewebes, das zweckmäßigerweise wie mit einem Flachwebmuster gewebt ist.
Der erste Kettfaden in jedem solchen Paar verwebt sich mit den oberen Schußfäden in einem sich wiederholenden Muster, vorzugsweise in einem Flachwebmuster, und verwebt sich fallweise mit einem Grundschußfaden, um die obere Schußfadenschicht mit der Grundschußfadenschicht zusammenzubinden. Das gelegentliche Verflechten des ersten Kettfadens mit dem Grundschußfaden versieht auch den ersten Kettfaden mit einer gesteigerten Kräuselung und Kröpfung, welche die Websaumfestigkeit des dreischichtigen Papierherstellungsgewebes verbessert.
Der zweite Kettfaden jedes Paares ist nur eingewebt in die oberen Schußfäden und wird darüber hinaus zwischen der oberen und der Grundschußfadenschicht disponiert, zweckmäßigerweise geschichtet unterhalb des ersten Kettfadens, mit dem er ein Paar bildet. Das bedeutet, im besonderen, daß der zweite Kettfaden zu keiner Zeit unter einen Grundschußfaden gewebt ist. Weiterhin ist der zweite Kettfaden in jedem Paar nur über diejenigen oberen Schußfäden gewebt, die von dem ersten Kettfaden ausgelassen wurden, wo dieser nach unten gewebt wurde, um einen Grundschußfaden zu binden. Dies erhält die Gleichförmigkeit des Webmusters, zweckmäßigerweise ein Flachwebmuster, der oberen Fläche des Gewebes. Zusätzlich hat der zweite Kettfaden in jedem Paar eine relativ kleine Kröpfung. Dies verbessert den Dehnwiderstand des Gewebes.
Der Flachwebcharakter der oberen Fläche des vorliegenden dreilagigen Papierherstellungs-Gewebes sieht dieses mit der Ebenheit vor, die erforderlich ist zum Minimieren des Auftretens von ungleichmäßigen Faserverteilungen und von Löchern. Die obere Fläche wird geformt durch das Verflechten der ersten und zweiten Kettfäden und der oberen Schußfäden und umfaßt Buckel, die geformt werden, wo sich die Fäden übereinander schlingen. Diese Buckel definieren eine das Papier abstützende obere Fläche. Die Ebenheit läßt sich mit den folgenden Ausdrücken quantifizieren: Jeder Faden der oberen Fläche hat eine obere Totpunkt-Länge, die innerhalb von 1,5 Fadendurchmessern der durch die Buckel definierten Ebene bleibt, und vorzugsweise sogar innerhalb 1,0 Fadendurchmesser in dieser Ebene. Das Gewebe hat eine Dicke, die wenigstens 2,5 · so groß ist wie der Fadendurchmesser.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr in vollständigen Details beschrieben unter häufiger Bezugnahme auf die Figur, die wie folgt zu identifizieren sind.

4. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Draufsicht von oben auf die Papierseite eines Gewebes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Querschnittansicht des Gewebes in einer Richtung quer zur Maschinenrichtung und wie durch die Linie 2-2 in Fig. 1 angedeutet.
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des Gewebes in der Maschinenrichtung und wie durch die Linie 3-3 in Fig. 1 angedeutet.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht des Gewebes ebenfalls in der Maschinenrichtung und wie durch die Linie 4-4 in Fig. 1 angedeutet.

5. Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Bezugnehmend auf die oben identifizierten Figuren ist Fig. 1 eine Draufsicht auf die Papierseite des Gewebes 10 der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 1 gezeigt, hat die Papierseite des Gewebes 10 das Erscheinungsbild eines einlagigen Gewebes, das in einer Flachwebart gewebt ist. Die Papierseite wird geformt bei verwebten Kett- und Schußfäden des Gewebes 10. Die Kettfäden liegen in der Maschinenrichtung, und die Schußfäden liegen in der Richtung quer zur Maschinenrichtung: Das Gewebe 10 ist flachgewebt und nachfolgend gesäumt in eine endlose Form mit einem gewebten Saum, obwohl es auch endlos gewebt werden könnte. Im letzteren Fall wären die Orientierungen der Kett- und Schußfäden in Bezug auf die Richtungen in der Papiermaschine umgekehrt zu denen, wie sie oben für ein flach gewebtes Gewebe beschrieben sind.
Das Webmuster für das Gewebe 10 ist jedoch spezifisch bestimmt für den Fall, in dem das Gewebe 10 flachgewebt und mit einem gewebten Saum erst später in die endlose Form geracht wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 3, die eine Querschnittsansicht des Gewebes 10 in der Maschinenrichtung und entsprechend der Linie 3-3 in Fig. 1 ist, kann das Gewebe 10 betrachtet werden, als umfasse es zwei Lagen von Schußfäden. Die oberen Schußfäden 12 sind an der Papierseite des Gewebes 10 angeordnet, während die Grundschußfäden 14 (nicht gezeigt in Fig. 1) an der Verschleißseite des Gewebes 10 angeordnet sind. Die Schußfäden 12, 14 können vorgesehen sein in einem 2 : 1-Verhältnis, d. h., daß es zwei Schußfäden 12 in der Oberlage für jeden Schußfaden 14 in der Grundlage gibt. Sich abwechselnde Schußfäden 12 können zu den Schußfäden 14 in einem vertikal geschichteten Verhältnis sein. Zusätzlich und wie durch die relativen Durchmesser der Schußfäden 12, 14 in Fig. 3 gezeigt, wie auch in den Fig. 2 und 4, können die Schußfäden 14 einen größeren Durchmesser haben als die Schußfäden 12, um die Haltbarkeit des Gewebes 10 zu erhöhen.
Die oberen Schußfäden 12 und die Grundschußfäden 14 sind eingewebt durch ein System von Kettfäden, die gepaarte und zweckmäßigerweise geschichtete erste und zweite Kettfäden umfassen. Der erste Kettfaden 16 verwebt sich mit den oberen Schußfäden 12 und mit den Grundschußfäden 14 in einem sich wiederholenden Muster derart, daß er sich abwechselnd über und unter sechs aufeinanderfolgende obere Schußfäden 12 in einem Flachwebmuster schlingt, dann sich unter den nächsten Grundschußfaden 14 webt, und sich dann nach oben über den nächsten oberen Schußfaden 12 webt, um das Muster zu wiederholen. Dieses sich wiederholende Muster wird in beiden Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei die letztgenannte Figur eine Querschnittsansicht des Gewebes 10 ist, genommen in der Maschinenrichtung, wie angedeutet durch eine Linie 4-4 in Fig. 1. Es ist in beiden Fig. 3 und 4 hervorzuheben, daß, da sich der erste Kettfaden 16 über die abwechselnden oberen Schußfäden 12 schlingt, die nicht geschichtet sind oberhalb der Grundschußfäden 14, in dem ersten Kettfaden 16 eine übertriebene Kröpfung 20 gebil det wird, sobald sich dieser von unterhalb eines Grundschußfadens 14 nach oben und bis über den nächsten oberen Schußfaden 12 schlingt. In anderen Worten ist das Verweben des ersten Kettfadens 16 mit dem Grundschußfaden 14 zum Verbinden der beiden Lagen der Schußfäden 12, 14 miteinander unsymmetrisch dahingehend, daß die nach oben gehende Kröpfung steiler ist als die nach unten führende Kröpfung. Die resultierende übersteigerte Kröpfung 12 ist verantwortlich für die gesteigerte Saumfestigkeit in dem Gewebe 10 der vorliegenden Erfindung.
Ein zweiter Kettfaden 18 verwebt sich nur mit den oberen Schußfäden 12. Zweite Kettfäden 18 sind in Paaren mit den ersten Kettfäden 16 vorgesehen und schlingen sich über diese abwechselnden oberen Kettfäden 12, über welche sich der erste Kettfaden 16 nicht hinwegschlingt, wenn er dort nämlich nach unten verläuft zu einem Grundschußfaden 14. Die zweiten Kettfäden 18 schlingen sich über einen oberen Schußfaden 12 und erstrecken sich dann unter den nächsten sieben folgenden oberen Schußfäden 12 in einem sich wiederholenden Muster, ohne sich jemals um einen Grundschußfaden 14 unten herumzuschlingen. Als Konsequenz erstrecken sich die zweiten Kettfäden 18 niemals zur Verschleißseite des Gewebes 10, obwohl sie geschichtet sind unter die ersten Kettfäden 16 bis zu 75% ihrer Längen. Am wichtigsten schlingt sich der zweite Kettfaden 18 über die oberen Schußfäden 12 nur an Punkten, wo sich der ersten Kettfaden 18 unter einem Grundschußfaden 14 herumschlingt, um den Flachwebcharakter der Papierseite des Gewebes 10 aufrechtzuerhalten und auch die Ebenheit zu schaffen, die benötigt wird zum Reduzieren oder Eliminieren des Auftretens von Löchern. Weiterhin ist der zweite Kettfaden 18, der aufgrund seines Verlaufes über im wesentlichen 88% seiner Länge zwischen den oberen Schußfäden 12 und den Grundschußfäden 14 nur einen minimalen Grad einer Kröpfung hat, verantwortlich für den gesteigerten Dehnwiderstand in dem Gewebe 19 der vorliegenden Erfindung.
Es ist anzumerken, daß zu Illustrationszwecken die zweiten Kettfäden 18 in den Fig. 3 und 4 schattiert worden sind. Unter Rückverweis zu Fig. 1, einer Draufsicht auf die Papierseite des Gewebes 10, sind die dort durch die zweiten Kettfäden 18 hergestellten Buckel in ähnlicher Weise schattiert. Bei Betrachtung entlang jeder vorhandenen Kettfa denkontur wird jeder vierte Buckel hergestellt durch einen zweiten Kettfaden 18. Der Flachwebcharakter der Papierseite des Gewebes 10 ergibt sich sofort aus der Figur
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des Gewebes 10 in der Richtung quer zur Maschinenrichtung und wie durch die Linie 2-2 in Fig. 1 angedeutet. Es kann festgestellt werden, daß der ersten Kettfaden 16 und der zweite Kettfaden 18 in jedem Paar sich in einer vertikal geschichteten Relation befinden, welche ihre bevorzugte, jedoch nicht unbedingt erforderliche, gegenseitige Relation ist. Die zweiten Kettfäden 18 sind nur zu Zwecken der Illustration als schwarze Punkte dargestellt. Es kann gesehen werden, daß die zweiten Kettfäden 18 den Flachwebcharakter aufrechthalten bzw. die Ebenheit der Papierseite des Gewebes 10 in denjenigen Punkten, wo die ersten Kettfäden 16 und unter die Grundschußfäden 14 gewebt sind.
Unter Rückverweis auf Fig. 1 können die von den zweiten Kettfäden 18 geformten Buckel entlang jeder gegebenen Kettfadenkontur geringfügig in Schußfadenrichtung versetzt sein, oder in einer Richtung quer zur Maschinenrichtung, aus einer exakten Fluchtung mit denjenigen, die von den ersten Kettfäden 16 geformt sind. Dies kann auftreten, weil der erste Kettfaden 16 und der zweite Kettfaden 18 aus ihrem üblicherweise übereinander geschichteten Verhältnis aneinander vorbeigehen müssen, wenn der ersten Kettfaden 16 nach unten zum Grundschußfaden 15 gewebt wird. Gemäß Fig. 1 sind die durch die zweiten Kettfäden 18 geformten Buckel geringfügig aus einer exakten Ausrichtung mit denjenigen nach rechts versetzt, die von den ersten Kettfäden 16 geformt sind, mit welchen sie Paare formen. Diese Versetzung kann auch nach links eintreten oder kann abwechseln zwischen links und rechts. Die Plazierungen der Buckel, die von den zweiten Kettfäden 18 in Relation zu denjenigen Buckeln geformt sind, welche von den ersten Kettfäden 16 geformt werden, kann variiert werden durch ein Web-Timing oder Eintragpraktiken, die offensichtlich und gut bekannt für Fachleute auf diesem Gebiet sind.
Wie vorher impliziert, ist das Gewebe 10 der vorliegenden Erfindung zweckmäßigerweise flachgewebt, und danach in eine endlose Form gesäumt, so daß die ersten Kettfäden und die zweiten Kettfäden das Gewebe 10 mit der erhöhten Saumfestigkeit und dem höheren Dehnwiderstand ergeben, die durch diese jeweiligen Fäden bewirkt werden. Das Gewebe 10 kann Zellulose-Fasern aufnehmen, die von einem Aufgabebehälter abgegeben werden, oder kann eine Bahn aus zellulosen Fasern zu einem Trocknungsapparat tragen, typischerweise einer beheizten Trommel wie einer Yankee-Trocknungstrommel. Aus diesen Gründen kann das Gewebe entweder ausgeführt werden als ein Formungsdraht, ein Druckfilz, oder als ein Durchluft-Trocknungsband, dem eine Prägeschicht auf Harzbasis hinzugefügt werden kann.
Die Papierseite des Gewebes 10 ist so gewebt, daß die obere Totpunkt-Länge TDC jedes Fadens 12, 16, 18 sich in keiner Position um mehr als 1,5 Fadendurchmesser, und zweckmäßigerweise nicht mehr als 1,0 Fadendurchmesser, unter die Oberfläche erstreckt, und sogar innerhalb von 1,5 Fadendurchmesser, und vorzugsweise 1,0 Fadendurchmesser, von der Oberfläche an allen Positionen, ausgenommen dort, wo der erste Kettfaden 16 nach unten um den Grundschußfaden 14 gewebt ist. Der in Frage kommende Fadendurchmesser basiert auf den Durchmessern der Fäden 12, 16, 18. Werden Fäden 12, 16, 18 mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet, dann ist der fragliche Fadendurchmesser der Durchmesser des stärksten Fadens unter den Fäden 12, 16, 18. Werden Fäden 12, 16, 18 mit einem unrunden Querschnitt verwendet, dann wird als der Fadendurchmesser die maximale Dimension eines solchen Fadens 12, 16, 18 genommen, und zwar senkrecht zur Ebene des Gewebes 10. Die obere Totpunkt-Länge TDC eines Fadens ist diejenige Linie parallel zur Längsachse des Fadens, die an der Oberfläche davon an einer Position liegt, die am nächsten zur Papierseite des Gewebes 10 ist. Die Diskussion in diesem Absatz ergänzt die Art und Weise, auf welche die Ebenheit des Gewebes 10 quantifiziert werden kann.
Das Gewebe 10 gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Dicke, die mindestens 2,5 mal so groß ist wie ein Fadendurchmesser, so wie oben definiert, und die ganz besonders zweckmäßig mindestens 3,0 mal so groß ist wie ein Fadendurchmesser. Eine derartige Dicke ist wichtig, da sie zu einer ausreichenden Bahnsteifigkeit führt, so daß die Lebensdauer des Bandes nicht unzweckmäßig in Frage gestellt wird.
Die Dicke des Gewebes 10 wird gemessen bei 38ºC bis 42ºC (70ºF bis 75ºF) unter Verwendung eines Emveco Modell 210A Digitalmikrometers, hergestellt von der Fa. Emveco aus Newburg, Oregon, oder mit einer ähnlichen Vorrichtung bei Benutzen einer 20,7 kPa (3,0 psi) Belastung, die aufgebracht wird durch einen runden Fuß mit einem Durchmesser von 2,22 cm (0,875 Zoll). Das Gewebe 10 kann betastet werden bis zu einem Maximum von 3,6 kg pro linearem Zentimeter (20 Pfund pro linearem Zoll) in der Maschinenrichtung, während es auf seine Dicke überprüft wird. Das Gewebe 10 muß während der Überprüfung bei 28ºC bis 56ºC (50ºF bis 100ºF) gehalten werden.
Das Gewebe 10 der vorliegenden Erfindung muß senkrecht zu seiner Ebene einen ausreichenden Luftstrom gestatten. Das Gewebe 10 hat eine Luftdurchlässigkeit von 60,6 m³/min/m² (200 Standardkubikfuß pro Minute und pro Quadratfuß) bis 457 m³/min/m² (1500 Standardkubikfuß pro Minute pro Quadratfuß). Die Luftdurchlässigkeit des Gewebes 10 wird gemessen unter einer Spannung von 2,7 kg pro linearem Zentimeter (15 Pfund pro linearem Zoll) unter Verwendung eines Frazier Durchlässigkeitsprüfers bei einem Differentialdruck von 13 mm H&sub2;O (0,5 Zoll H&sub2;O). Wenn nur ein Bereich des Gewebes 10 die Anforderungen der vorerwähnten Luftdurchlässigkeitswerte erfüllt, wird davon ausgegangen, daß das gesamte Gewebe diese Anforderungen erfüllt.
Wie oben erwähnt, können Fäden verwendet werden zum Weben des Gewebes 10 der vorliegenden Erfindung, welche unrunde Querschnitte haben. Zusätzlich kann der Grundschußfaden 14 von größerem Durchmesser sein als der Oberschußfaden 12. Der erste Kettfaden 16 und der zweite Kettfaden 18 könnten einen unrunden Querschnitt haben, sollten jedoch in jedem Fall zweckmäßigerweise den gleichen Durchmesser besitzen. Der erste Kettfaden 16 und der zweite Kettfaden 18 müssen nicht notwendigerweise den gleichen Durchmesser wie der obere Schußfaden 12 haben, obwohl es zweckmäßig sein kann, daß sie denselben Durchmesser haben.
Wo das Gewebe verwendet werden soll als Durchluft-Trocknungsband, womöglich umfassend eine Prägeschicht auf Harzbasis, ist es zweckmäßig, daß die Fäden aus Polyester mit hydrolyseresistenden Additiven bestehen. Andererseits können, falls das Ge webe 10 nur für rein formende Anwendungsfälle eingesetzt wird, beim Weben des Gewebes Polyamidfäden verwendet werden, insbesondere als die Grundschußfäden 14, um den Vorteil von Polyamid bezüglich seines Widerstandes gegen Verschleiß und Abrasion nutzen zu können. Allgemein kann das Gewebe 10 gewebt sein aus Fäden, die aus irgendeinem synthetischen Harz extrudiert sind, das sich in Monofilament-Form extrudieren läßt, wobei das spezifische Harz, das verwendet wird, diktiert wird durch den Anwendungsfall oder den Endverbrauch des Gewebes 10.
Bei der vorstehenden Diskussion und wie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, ist davon ausgegangen worden, daß die oberen Schußfäden 12, die Grundschußfäden 14, die ersten Kettfäden 16 und die zweiten Kettfäden 18 Monofilamentfäden sind. Jedoch können auch Multifilament- und gefachte und gefaltete Monofilamentfäden als Schußfäden benutzt werden, insbesondere als die oberen Schußfäden 12, und zwar immer dann, wenn sie die Ebenheit der Papierseite des Gewebes 10 verbessern können.
Obwohl das Webmuster der Fig. 1 bis 4 bei der Herstellung des Gewebes 10 bevorzugt wird, da sein Flachwebcharakter ein hohes Maß an Oberflächenebenheit schafft, wie es erforderlich ist zum Minimieren des Auftretens von Löchern und auch wegen des Ausgleichs, den diese in dem Kompromiß zwischen der Saumfestigkeit und dem Dehnwiderstand erzielen läßt, mag ein Fachmann auf diesem Gebiet das Webmuster variieren, ohne den Schutzbereich der anhängenden Patentansprüche zu verlassen, durch Weben eines Gewebes, das obere und Grundschußfäden verwebt mit einem ersten Kettfaden aufweist, der die Schußfäden aneinander befestigt, und einen zweiten Kettfaden umfaßt, der dem ersten Kettfaden zugeordnet ist und der nicht mit den Grundschußfäden verbunden ist, sondern nur mit den oberen Schußfäden verwebt ist an solchen Stellen, wo der zugeordnete erste Kettfaden innerhalb eines zweckmäßigerweise damit geschichteten Paares mit einem Grundschußfaden verwebt ist.

Beispiel

Ein entsprechend dem in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Muster gewebtes Gewebe 10 ist flachgewebt mit 354 Kett-Strängen pro Dezimeter (90 Kett-Strängen pro Zoll), von denen 177 pro Dezimeter (45 Kett-Stränge pro Zoll) erste Kettfäden 16 und 177 pro Dezimeter (45 pro Zoll) zweite Kettfäden 18 sind, die damit in übereinanderliegenden Paaren angeordnet sind. Es gibt 236 bis 315 Schuß-Stränge pro Dezimeter (60 bis 80 Schuß-Stränge pro Zoll), von denen zwei Drittel obere Schußfäden 12 und ein Drittel Grundschußfäden 14 sind. Die Schußfäden 12, 14 stehen in einem Verhältnis von 2 : 1, wobei alternierende obere Schußfäden 12 vertikal geschichtet sind über Grundschußfäden 14. Das Gewebe 10 wird nachfolgend in eine endlose Form gesamt, wobei die Kettfäden dadurch Längsfäden oder in Maschinenrichtung verlaufende Fäden werden, während die Schußfäden Querfäden oder quer zur Maschinenrichtung verlaufende Fäden werden.
Die ersten Kettfäden 16 und die zweiten Kettfäden 18 sind Polyester-Monofilamente mit rundem Querschnitt und einem Durchmesser von 0,15 mm. Die oberen Schußfäden 12 und die Grundschußfäden 15 sind Polyester-Monofilamente mit rundem Querschnitt und 0,15 mm und 0,20 mm Durchmessern. Wenn das Gewebe 10 gewebt worden ist mit 283 Schuß-Strängen pro Dezimeter (72 Schuß-Strängen pro Zoll), hat es einen Öffnungsbereich von 52,6%.
Die Luftdurchlässigkeit des Gewebes 10 beträgt zwischen 327 bis 358 m³/min/m² (1075 bis 1175 Kubikfuß pro Quadratfuß pro Minute) bei 13 mm H&sub2;O (0,5 Zoll H&sub2;O), gemessen mit einem Frazier Durchlässigkeitsprüfer unter einer Spannung von 2,7 Kilogramm/Quadratzentimeter (15 Pfund pro linearem Zoll). Die Stärke oder Dicke des Gewebes 10 beträgt zwischen 0,629 bis 0,671 mm (0,0248 bis 0,0264 Zoll), wenn dies unter den vorerwähnten Konditionen mit einem Digital-Mikrometer Emveco Modell 210A gemessen wird.

Claims

1. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10), umfassend:

ein System an oberen Schußfäden (12) und ein System an Grundschußfäden (14); und

ein System an Kettfäden (16, 18) mit Paaren von ersten und zweiten Kettfäden, wobei die ersten Kettfäden (16) mit den oberen Schußfäden (12) verwebt sind und gelegentlich in einem sich wiederholenden Muster die Grundschußfäden (14) an die oberen Schußfäden (12) binden, und wobei sich die zweiten Kettfäden (18) verweben mit den oberen Schußfäden (12) durch Verlaufen zwischen den oberen Schußfäden (12) und den Grundschußfäden (14) und durch Verbinden mit den oberen Schußfäden (12) an Punkten, an denen ihre in den jeweiligen Paaren zugehörigen ersten Kettfäden (16) sich mit den Grundschußfäden (14) verweben, und sich die zweiten Kettfäden (18) nicht mit den Grundschußfäden (14) verweben, und wobei die oberen Schußfäden (12) und die ersten und zweiten Kettfäden (16, 18) eine obere Fläche des dreilagigen Papierherstellungs- Gewebes (10) formen, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem der besagten Paare aus ersten und zweiten Kettfäden (16, 18) der erste Kettfaden (16) vertikal geschichtet angeordnet ist oberhalb seines jeweiligen zweiten Kettfadens (18) ausgenommen an Punkten, an denen der zweite Kettfaden (18) einen oberen Schußfaden (12) bindet.

2. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) gemäß Anspruch 1, bei dem es in dem System von oberen Schußfäden (12) für jeden Faden in dem System an Grundschußfäden (14) zwei Fäden gibt, und wobei abwechselnde Fäden in dem System an oberen Schußfäden (12) in einem vertikal übereinandergeschichteten Verhältnis mit den Fäden in dem System an Grundschußfäden (14) sind.

3. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 2, wobei sich die ersten Kettfäden (16) mit den oberen Schußfäden (12) in einem Flachwebmuster verweben, und wobei die diesen zugeordneten zweiten Kettfäden (18) sich mit den oberen Schußfäden (12) an Punkten in einem Flachweb-Muster verweben, an denen die ersten Kettfäden (16) mit den Grundschußfäden (14) verwebt sind.

4. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 2, in welchem sich die ersten Kettfäden (16) über und unter sechs aufeinanderfolgende obere Schußfäden (12) schlingen, dann sich in einem wiederholenden Muster unter den nächsten Grundschußfaden (14) schlingen und zum Wiederholen des Musters danach über den nächsten oberen Schußfaden (12) schlingen, und in dem die zweiten Kettfäden (18) sich unter sieben aufeinanderfolgende obere Schußfäden (12) und über den nächsten oberen Schußfaden (12) in einem sich wiederholenden Muster schlingen, wobei die zweiten Kettfäden (18) über obere Schußfäden (12) gewebt sind, die von den ersten Kettfäden (16) ausgelassen sind, sofern diese ersten Kettfäden (16) dort mit einem Grundschußfaden (14) verwebt sind.

5. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 4, in welchem sich die ersten Kettfäden (16) unter obere Schußfäden (12) weben, die vertikal geschichtet sind über die besagten Grundschußfäden (14), und auch über abwechselnde obere Schußfäden (12) weben, die nicht über Grundschußfäden (14) geschichtet sind, und in welchem die zweiten Kettfäden (18) sich über abwechselnde obere Schußfäden (12) schlingen, die nicht über Grundschußfäden (14) geschichtet sind.

6. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die Grundschußfäden (14) einen größeren Durchmesser haben als die oberen Schußfäden (12).

7. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die ersten und zweiten Kettfäden (16, 18) denselben Durchmesser haben.

8. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die ersten und zweiten Kettfäden (16, 18) einen unrunden Querschnitt haben.

9. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die Grundschußfäden (14) einen unrunden Querschnitt haben.

10. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die oberen Schußfäden (12) einen unrunden Querschnitt haben.

11. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die ersten und zweiten Kettfäden (16, 18) und die oberen Schußfäden (12) denselben Durchmesser haben.

12. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die oberen Schußfäden (12), die Grundschußfäden (14), die ersten Kettfäden (16) und die zweiten Kettfäden (18) Monofilament-Fäden sind.

13. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die oberen Schußfäden (12) gefachte Monofilamentfäden sind.

14. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die Grundschußfäden (14) gefachte Monofilamentfäden sind.

15. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die oberen Schußfäden (12) Multifilament-Fäden sind.

16. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die Grundschußfäden (14) Multifilament-Fäden sind.

17. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die oberen Schußfäden (12), die Grundschußfäden (14), die ersten Kettfäden (16) und die zweiten Kettfäden (18) hydrolyse-resistente Polyester-Fäden sind.

18. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die oberen Schußfäden (12), die Grundschußfäden (14), die ersten Kettfäden (16) und die zweiten Kettfäden (18) Polyamid-Fäden sind.

19. Dreilagiges Papierherstellungs-Gewebe (10) nach Anspruch 1, in welchem die Grundschußfäden (14) Polyamid-Fäden sind.