FI88418C

FI88418C - Needle press felt

Info

Publication number: FI88418C
Application number: FI885810A
Authority: FI
Inventors: Keith Fitzpatrick
Original assignee: Albany Int Corp
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1988-12-16
Publication date: 1993-05-10
Also published as: ES2028133T3; FI885810A0; EP0320559A1; ATE72464T1; FI885810A; EP0320559B1; CA1317144C; DE3776661D1; FI88418B

Abstract

A needled press felt, i.e. a felt which is intended to be used in the press section of a papermaking machine. The batt part of the felt comprises at least two kinds of fibers one of which consists of fibers having a diameter size of 0.010 mm or less. These fibers are removed either successively or intermittently during the service of the felt in the press section whereas the rest of the fibers in the batt part of the felt, i.e the fibers having a larger diameter than those of the first kind, remain in the batt part.

Description

1 884181 88418

Neulattu puristinhuopa. - Nälad pressfilt.Needle press felt. - Hungers press filter.

Esillä oleva keksintö käsittelee neulattua puristinhuopaa käytettäväksi paperikoneen puristinosassa. Huovan vanuosa käsittää ainakin kaksi erilaista kuitulajia, joista ensimmäisellä kuitulajilla on suhteellisesti pienempi halkaisija kuin muilla kuiduilla. Vanuosa puolestaan saattaa olla kiinnineulattu peruskudokseen.The present invention relates to a needled press felt for use in a press section of a paper machine. The felt portion of the felt comprises at least two different fiber types, the first fiber type having a relatively smaller diameter than the other fibers. The wadding, in turn, may be needled to the base fabric.

Paperikone käsittää kolme osastoa. Muotoiluosaan syötetään massa yhdelle muotoviiralle tai kahden muotoiluviiran välissä. Pääosa vedestä massassa poistetaan itsestään tapahtuvalla valumisella tai imulla muotoiluviiran läpi niin, että muodostuu yhteenkuuluva paperiarkki. Muodostunut arkki kuljetetaan puristinosan sisälle, missä vettä poistetaan edelleen puristamalla. Lopulta arkki kuivataan kuivausosassa sulkemalla tiiviisti lämpimiä sylintereitä vasten, jolloin kosteus poistuu höyrystymällä.The paper machine comprises three compartments. The mass is fed to the shaping section on one shaping wire or between two shaping wires. Most of the water in the pulp is removed by self-draining or suction through the forming wire to form a coherent sheet of paper. The formed sheet is transported inside the press section, where water is further removed by pressing. Finally, the sheet is dried in the drying section by sealing tightly against the warm cylinders, whereby the moisture is removed by evaporation.

Vedenpoiston kannalta tärkein osasto on puristinosasto. On huomattavasti taloudellisempaa pusertaa vesi ulos kuin kuivata lämmöllä. Tämän vuoksi vaaditaan mahdollisimman :··· korkea kuiva-ainepitoisuus puristusosaston jälkeen energian kulutuksen alentamiseksi kuivausosastossa.The most important compartment for dewatering is the press compartment. It is much more economical to squeeze the water out than to heat it with heat. Therefore, the following are required as much as possible: ··· high dry matter content after the compression compartment to reduce energy consumption in the drying compartment.

Paperikoneen puristinosastossa yhdistetään paperirata yhden tai useamman puristinhuovan kanssa, jotka kulkevat yhdessä puristimen kosketuslinjan läpi. Tällöin vesi puristuu paperiradasta ja puristushuovan sisään tai sen läpi. Ruristushuopa koostuu tavallisesti pehmeästä ja suhteellisen kokoonpuristuvasta pintakerroksesta. Pintakerroksen alle on järjestetty kokoonpuristumattomampi kerros, jonka tarkoitus on säilyttää niin suuri osa tilavuudestaan myös, kun huopa on puristuspaineen alaisena. Tämän tarkoituksena on, että huopaosan on otettava optimaalinen määrä vettä paperiradalta radan ja huovan yhteenpuris- 2 88418 tumisen yhteydessä puristimen kosketuslinjassa, kuljettaa vesi pois kosketuslinjasta ja luovuttaa se sitten pois, ennenkuin huopa jälleen tuodaan puristimeen.The press section of a paper machine connects a paper web with one or more press felts running together through a press contact line. In this case, water is squeezed from the paper web and into or through the press felt. The compression felt usually consists of a soft and relatively compressible surface layer. A more non-compressible layer is arranged below the surface layer, the purpose of which is to retain such a large part of its volume even when the felt is under compressive pressure. The purpose of this is that the felt section must take the optimal amount of water from the paper web when the web and felt are compressed in the press contact line, transport the water out of the contact line and then dispense it before the felt is brought back into the press.

Välittömästi puristimen kosketuslinjan jälkeen, huovan ja paperiradan laajetessa, on olemassa vaara paperiradan uudelleenkostumiselle. Sellaisen uudelleenkostumisen vastustamiseksi on toivottavaa, että huovan pintakerros sisältää niin hienoja kuituja kuin mahdollista, jotta kerroksen huokoskoko minimoitaisiin. Siten pysyy vesi paremmin kasvavan adheesiokyvyn hienommissa kapillaariputkissa.Immediately after the press contact line, as the felt and paper web expand, there is a risk of the paper web getting wet again. To resist such rewetting, it is desirable that the surface layer of the felt contain as fine fibers as possible to minimize the pore size of the layer. Thus, water stays better in the finer capillary tubes of increasing adhesion.

Paperin pintarakenteen katsotaan olevan suuresti riippuvainen puristuksesta, ja tämä riippuu siten puristushuovan pinnan tasaisuudesta. Painejakauman huovan ja paperiradan välillä katsotaan olevan ratkaiseva paperin laadulle ja veden poistolle. Siksi täytyy puristushuovan paperirataa vasten käännetyn puolen olla niin tasainen ja huokosten niin hienoja kuin mahdollista. Myös tämä asia puhuu pintakerroksen hienojen kuitujen puolesta.The surface structure of the paper is considered to be highly dependent on compression, and this thus depends on the flatness of the surface of the press felt. The pressure distribution between the felt and the paper web is considered to be crucial for paper quality and water removal. Therefore, one must press felt against the reverse side of the paper sheet to be as smooth and the pores as fine as possible. This thing also speaks for the fine fibers in the surface layer.

US-patentissa 3 392 079 on mainittu mahdollisuus neulata kiinni tätä pintaa varten tarkoitettu hienompi kuitukerros, jonka tarkoitus on olla paperirataa vasten. US-patentissa 3 928 699 on kuvattu paperikonehuopa, joka koostuu kahdesta kuitukerroksesta, missä paperirataa vasten kääntyneen kerroksen halkaisija on enimmäkseen 0,027 mm tai alle, kun taas alla olevan kerroksen tulee sisältää kuituja, joiden halkaisija on ainakin 1,75 kertaa suurempi kuin pintakerroksen kuitujen. Eräässä suoritusesimerkissä on käytetty pintakerroksen kuituja, joilla on 0,012 mm:n hienous. Siten on ennestään tunnettua käyttää puristushuopaa, jossa on ainakin kaksi kuitukerrosta,joilla on erilaiset hienoudet, jolloin paperi-rataan käännetty kerros sisältää hienompia kuituja kuin alla oleva kerros.U.S. Pat. No. 3,392,079 mentions the possibility of needling a finer fibrous layer for this surface, which is intended to be against the paper web. U.S. Patent 3,928,699 discloses a paper machine felt consisting of two layers of fibers, the diameter of the layer facing the paper web being mostly 0.027 mm or less, while the underlying layer should contain fibers at least 1.75 times the diameter of the surface layer fibers. In one embodiment, surface layer fibers with a fineness of 0.012 mm have been used. Thus, it is already known to use a press felt with at least two fibrous layers with different finenesses, whereby the layer turned on the paper web contains finer fibers than the underlying layer.

3 B 8 4183 B 8 418

Ammattimiehet tuntevat tosiseikat, että puristushuovalla esiintyy sisäänajoperiodi. Tämä sisäänajoperiodi on ajanjakso uuden puristushuovan asentamisen jälkeen paperikoneeseen ja voi olla muutamasta käyttötunnista aina useisiin viikkoihin, minkä aikana tuotantonopeus usein on laskettava ja useita muita käyttöongelmia saattaa ilmaantua. Sisäänajovaiheen aikana altistetaan huopa puristimen kosketuslinjän läpikulun aikana jatkuvalle puristukselle, joka on suurin käynnistyksen aikana ja vähenee asteittain sitä mukaa kuin huopa puristuu kokoon.Those skilled in the art are aware of the fact that there is a run-in period with the press felt. This run-in period is the period of time after a new press felt is installed in the paper machine and can range from a few hours of operation to several weeks, during which time the production rate often has to be reduced and several other operating problems may occur. During the run-in phase, the felt is subjected to continuous compression during the passage of the press contact line, which is greatest during start-up and gradually decreases as the felt is compressed.

Sitä paitsi tukkeutuvat huovan huokoset sisäänajovaiheen aikana kuiduista ja paperiarkeista peräisin olevasta täytemateriaalista.In addition, the pores of the felt become clogged during the run-in phase from the filler material derived from the fibers and paper sheets.

Huovan pintarakenne: tasoittuu sitä paitsi sitä mukaa kuin huopaa käytetään ja tämä vaikuttaa paperin laatuun parantavasti seurauksena huovan sisäänajosta. On tehty kokeita, joissa huovan valmistuksen aikana mukaillaan sisäänajovaiheen tapahtumisen kulkua ja toimitetaan huopia varustettuna ominaisuuksilla, jotka niillä on sisäänajon jälkeen.In addition, the surface texture of the felt flattens as the felt is used, and this improves the quality of the paper as a result of the felt being run in. Experiments have been carried out in which the course of the run-in phase is monitored during the manufacture of the felt and the blankets are supplied with the properties they have after the run-in.

·:··: Tämä on kuitenkin osoittautunut vaikeaksi. Valmistuksen aikaisella esipuristuksella on rajoittunut vaikutus huovan puristuneisuusasteeseen. Tämä riippuu todennäköisesti siitä, että puristumisen ja tukkeutumisen välillä esiintyy vuorovaikutus, jota ei voida aikaansaada paperikoneen ulkopuolella.·: ··: However, this has proved difficult. Pre-pressing during manufacture has a limited effect on the degree of compression of the felt. This is likely to depend on the interaction between compression and clogging that cannot be achieved outside the paper machine.

US-patentissa 4 482 601 kuvaillaan menetelmä tilapäisen materiaalin sekoittamiseksi tekstiilivanuun, joka sitten sisältyy huoparakenteeseen. Voimakkaan esipuristuksen jälkeen huovan tilavuuden pienentämiseksi ja sen tiheyden nostamiseksi poistetaan tilapäinen materiaali aukkojen muodostamiseksi huopaan ja antamaan huovalle tarvittava avoimmuus. Tästä tekniikasta ei ole tullut käytännössä käyttökelpoista johtuen luultavasti siitä, että muodostuneet 4 88418 aukot puristuvat sisäänajon aikana pysyvästi kasaan ja tukkeutuvat jälleen paperimassasta tulevalla materiaalilla.U.S. Patent 4,482,601 describes a method of mixing a temporary material into a textile wool, which is then incorporated into a felt structure. After vigorous pre-compression, in order to reduce the volume of the felt and increase its density, temporary material is removed to form openings in the felt and to give the felt the necessary openness. This technique has not become practicable, probably due to the fact that the 4,88418 openings formed are permanently compressed during the run-in and become clogged again with the material coming from the pulp.

Huopa voidaan tosin muotoilla niin, että se tulee käyttökelpoisuuden kannalta optimaaliseksi käynnistyksen kohdalla, mutta tällöin pysyvä kokoonpuristuneisuus ja tukkeutuminen tulevat aiheuttamaan sellaisen läpäisemättömän huovan, että muodostuu todellisia ajo-ongelmia. Läpäisemättömän huovan on esimerkiksi vaikeampaa päästää irti rata puristimen kosketuslinjan jälkeen. Huovan ja radan väliin edellä mainittujen yhdistämisen yhteydessä tuleva ilma on poistettava ja ellei tämä ole mahdollista huovan läpi johtuen sen tiheydestä, ilmenee riski taitokselle ja radan katkeamiselle paperiradalla. Huopa, joka on muotoiltu optimaalista käyttöä varten ja alussa on tämän vuoksi vaihdettava aivan liian lyhyen ajoajan jälkeen johtuen riittämättömästä läpäisevyydestä ja tulee siten taloudellisesti kannattamattomaksi.Although the blanket can be shaped to be optimal in terms of usability at start-up, permanent compression and clogging will result in such an impermeable felt that real driving problems are created. For example, it is more difficult to release an impermeable felt after the contact line of the press. The air coming between the felt and the web in connection with the above must be removed and if this is not possible through the felt due to its density, there is a risk of folding and breaking of the web on the paper web. A blanket that is designed for optimal use and must therefore initially be replaced after far too short a run time due to insufficient permeability and thus becomes economically unprofitable.

Esillä olevan keksinnön tarkoitus on poistaa puristushuovan haittapuolet sisäänajovaiheen aikana ja antaa huovalle optimaalinen teho koko elinaikana· Keksinnölle ominaista on, että ensimmäisellä kuitulajilla, joka muodostaa tai sisältyy pintakerrokseen, omaa halkaisijan 0,010 mm tai vähemmän ja voidaan ainakin vähittäin poistaa huopaa paperikoneessa käytettäessä, muiden kuitujen ollessa olennaisen kestäviä ensimmäistä kuitukerrosta poistettaessa.The object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the press felt during the run-in phase and to give the felt optimal performance throughout its life. · The invention is characterized in that the first fiber type forming or contained in the surface layer has a diameter of 0.010 mm or less and can be at least gradually removed. substantially durable when removing the first fibrous layer.

Ensimmäinen kuitulaji voidaan tehdä vähemmän kulutusta kestävistä kuiduista, jotka vähitellen kuluvat pois pintakerroksesta tai ensimmäinen kuitulaji voidaan tehdä sellaisista kuiduista, jotka voidaan liuottaa pois sopivilla kemiallisilla aineilla, jotka hajottavat nämä kuidut. Tietyissä konerakenteissa puristushuopa kuljetetaan tiiviisti kosketukseen lämpimän sylinterin kanssa. Esiintyy myös konerakenteita, joissa huopa kulkee 5 88418 höyrylaatikoiden yli. Sellaisissa huovissa voidaan ensimmäinen kuitulaji mieluummin tehdä kuiduista, jotka hajoavat lämmön avulla muiden kuitujen ollessa olennaisen lämpökestä-viä.The first fiber type may be made of less wear-resistant fibers that gradually wear out of the surface layer, or the first fiber type may be made of fibers that can be dissolved out with suitable chemicals that degrade these fibers. In certain machine designs, the compression felt is conveyed in close contact with the warm cylinder. There are also machine structures in which the blanket passes over 5,884,18 steam boxes. In such felts, the first type of fiber may preferably be made from fibers that decompose by heat while the other fibers are substantially heat resistant.

Jos huovan pintakerros ainakin osittain tehdään kuiduista, joiden halkaisija on 0,010 mm tai vähemmän, tulee tämä pintakerros muodostamaan hyvin hienojen huokosten järjestelmän. Huovan läpäisevyys on sovitettu antamaan optimaalinen käyttöteho jo käynnistysvaiheessa. Hienot huokoset pidättävät veden huovassa aiheuttamatta uudelleenkastumista puristimen kosketuslinjän jälkeen tapahtuvan laajenemisen yhteydessä. Samalla ovat superhienot kuidut aikaansaaneet huovalle pinnan, joka antaa optimaalisen painejakauman paperirataa vasten ja siten paremman paperilaadun ja paremman vedenpoiston jo käynnistyksestä lähtien.If the surface layer of the felt is at least partially made of fibers with a diameter of 0.010 mm or less, this surface layer will form a system of very fine pores. The permeability of the felt is adapted to provide optimal operating power already in the start-up phase. The fine pores retain water in the felt without causing rewetting during expansion following the contact line of the press. At the same time, the superfine fibers have provided a surface for the felt that provides an optimal pressure distribution against the paper web and thus better paper quality and better dewatering right from the start.

Jos sellaista huopaa käytetään aikaisemman tekniikan mukaan, se tulisi kohdistettaessa toistuvien kokoonpurista-misten kohteeksi, pysyvästi kokoonpuristuneeksi. Sitä paitsi tukkisi massamateriaali kuitujen ja täyteaineen muodossa hyvin hienot huokoset ja aiheuttaisi sellaisen läpäisevyyden vähenemisen, ettei huopa enää ole käyttökelpoinen, vaan on vaihdettava hyvin lyhyen käyttöajan jälkeen.If such a felt is used in accordance with the prior art, it would be subjected to repeated compression when permanently compressed. In addition, the pulp material in the form of fibers and filler would clog very fine pores and cause such a decrease in permeability that the felt is no longer usable and has to be replaced after a very short period of use.

Yhdessä äärimmäisen hienokuituisuuden kanssa on tämä ensimmäinen kuidunlaatu valittu niin, että nämä kuidut tulevat häviämään jatkuvasti tai epäjatkuvasti kulumalla tai hajoamalla. Väistämätön jatkuva kokoonpuristus ja : : tukkeutuminen kompensoidaan näillä kuituhäviöillä niin, että huopa koko sisäänajovaiheen ajon saavuttaa ' : käyttökelpoisen läpäisevyystasapainon.Together with the extreme fine fiber, this first fiber quality has been chosen so that these fibers will be lost continuously or discontinuously by wear or decomposition. The inevitable continuous compression and:: clogging is compensated for by these fiber losses so that the felt reaches a useful permeability balance throughout the run-in phase.

Huopa voi toimia optimaalisesti alusta lähtien ja saavuttaa tavallisen kokoonpuristuneisuuden ja tukkeutumisen ilman läpäisevyyden vähenemistä siten, että kuidut on 6 88418 samanaikaisesti poistettu vanusta avaten huovan.The felt can function optimally from the beginning and achieve normal compression and clogging without a reduction in permeability with the fibers being removed at the same time as the wadding, opening the felt.

Huopamateriaali puristushuovassa koostuu tunnetun tekniikan mukaisesti yleensä polyamidikuiduista, jotka pystyvät vastustamaan kulumista, joka tapahtuu puristimen koske-tuslinjan toistuvien läpikulkujen yhteydessä. Kokeet ovat osoittaneet, että jos esimerkiksi polyesterikuituja käytetään pintakerroksessa, nämä kuidut tulevat kulumaan pois hyvin lyhyen ajanjakson aikana. Nämä kuidut ovat sen vuoksi keksinnön mukaan hyvin sopivia ensimmäiseksi kuitulajiksi.According to the prior art, the felt material in the press felt generally consists of polyamide fibers which are able to resist the wear that occurs during repeated passages of the contact line of the press. Experiments have shown that if, for example, polyester fibers are used in the surface layer, these fibers will wear out in a very short period of time. These fibers are therefore very suitable as a first fiber type according to the invention.

Claims

7. S 41 S

A needled press felt for use in the press area of a paper machine comprising at least two different fiber grades in the felt portion of the felt, the first fiber having a relatively finer diameter than the other fibers, characterized in that the first fiber forming or forming part of the surface layer has a diameter of 0.010 mm. or less and can be at least gradually removed during use of the felt on a paper machine, while other fibers are substantially durable in removing the first type of fiber.

Needled press felt according to claim 1, characterized in that the first fiber type is a fibrous material which is gradually removed.

Needled press felt according to Claim 1, characterized in that the fiber type is a fibrous material which is removed in stages.

Needled press felt according to claim 1, characterized in that the first type of fiber is less wear-resistant than the other fibers and gradually wears out during use of the felt.

Needled press felt according to claim 1, characterized in that the first fiber type is chemically degradable and can be at least gradually degraded, while the other fibers are substantially resistant to the action of the chemical substance.

Needled press felt according to claim 1, characterized in that the first type of fiber is decomposed by heat, while the other fibers are substantially heat-resistant. 8 88418