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WO2020224834A1 - Bespannung und verwendung der bespannung in einer tissuemaschine - Google Patents

Bespannung und verwendung der bespannung in einer tissuemaschine Download PDF

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Publication number
WO2020224834A1
WO2020224834A1 PCT/EP2020/056701 EP2020056701W WO2020224834A1 WO 2020224834 A1 WO2020224834 A1 WO 2020224834A1 EP 2020056701 W EP2020056701 W EP 2020056701W WO 2020224834 A1 WO2020224834 A1 WO 2020224834A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
covering
threads
machine
nip
basic structure
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/056701
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Susanne Klaschka
Robert Eberhardt
Hubert Walkenhaus
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voith Patent Gmbh filed Critical Voith Patent Gmbh
Priority to US17/608,607 priority Critical patent/US11920303B2/en
Priority to EP20711573.4A priority patent/EP3963134A1/de
Priority to CN202080033392.5A priority patent/CN113785090B/zh
Publication of WO2020224834A1 publication Critical patent/WO2020224834A1/de

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/083—Multi-layer felts
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/14—Making cellulose wadding, filter or blotting paper
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/0272—Wet presses in combination with suction or blowing devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/0281—Wet presses in combination with a dryer roll
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/04—Arrangements thereof
    • D21F3/045—Arrangements thereof including at least one extended press nip
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00—Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08—Felts
    • D21F7/10—Seams thereof

Definitions

  • the invention relates to a covering for a machine for producing a tissue web according to the preamble of claim 1, as well as a machine and a method for producing a tissue web with such a covering.
  • Another object of the invention is to propose a conversion solution for existing systems that can be implemented with little or no effort. It is a further object of the invention to propose a covering which enables significantly improved drainage of the tissue web.
  • the object is achieved by a covering, in particular a felt, for use in a machine for producing a tissue web.
  • the covering comprises a basic structure which has or consists of a woven textile structure with MD threads and CD threads. Furthermore, the covering comprises at least one layer of fleece fibers.
  • the MD threads wholly or predominantly have a diameter between 0.25mm and 0.45mm, in particular between 0.3mm and 0.35mm, and the thread density of the MD threads is more than 37%, in particular between 37% and 45%.
  • the term “wholly or predominantly” should be understood to mean that at least 90% of the MD threads, preferably 95%, in particular all of the MD threads, are one
  • Diameter are in the specified range.
  • diameter of a thread is used. This term is well defined for round threads.
  • the diameter of the thread should be understood to mean the diameter of the smallest circle that includes the cross section of the thread.
  • the basic structure can take on part of the functionality that is otherwise taken over in the covering by one or more fleece layers, e.g. an equalization of the pressure.
  • the basic structure enables an even pressure distribution through the felt, which was previously not possible.
  • coverings, in particular felts with such basic structures can get by with a smaller fleece overlay. This is not only economically advantageous due to the saved fleece layers, but also enables improved dewatering when used in a tissue machine. With a thinner felt, for example, nip drainage can also be achieved in the press of a tissue machine in addition to the Uhle box drainage.
  • the basic structure is made up of two endless or endless fabric layers, with the MD threads wholly or predominantly having a diameter between 0.25mm and 0.45mm, in particular between 0.3mm and 0.35mm, and the thread density of the MD threads more than 37%, in particular between 37% and 45%. It can be a two-layer fabric or two separate layers of fabric.
  • the textile structure is made up of flat fabric, the warp threads of the loom being the MD threads of the covering.
  • the flat woven fabric can have a plain weave, for example.
  • the textile structure can advantageously consist of a woven fabric, a leno weave, a scrim or knitted fabric, or comprise such a fabric.
  • the easiest way to produce the required flat woven fabrics is to weave a sufficiently long piece
  • the warp threads then become MD threads in the covering.
  • a rotation of 90 °, as with round fabrics, is not necessary.
  • the warp threads serving as MD threads can be arranged as close to one another as desired, so that coverings with the properties described in the invention can be produced comparatively easily.
  • the flat woven fabric can be made endless in advantageous embodiments by connecting the front ends. This connection can in particular take place by means of a welded connection. Ultrasonic welding and laser welding, in particular laser transmission welding, have proven to be suitable welding processes here. It may be advantageous to connect the two front ends with the aid of a connecting element. This can be, for example, one or more thread (s) which are arranged in the CD direction and connected, in particular welded, to the MD threads of the two ends.
  • the basic structure is made up of two flat woven fabrics made endless.
  • the two loops of fabric can then be brought together to form a two-layer structure.
  • the two fabric loops can then be connected to one another, for example, by needling one or more fleece layers.
  • other types of connection can also be provided, e.g. sewing or welding the two layers.
  • the basic structure can consist of a textile structure or further elements.
  • the basic structure can also contain other textile structures such as have further tissue.
  • MD threads can be used for various materials.
  • Polyamides such as PA 6, PA 6.6 are suitable, but other polymers such as PET. If CD threads are present, these can be made up of the same or a different polymer.
  • MD threads are of the same type. However, different types of MD threads can also be used. In this way, for example, the fiber anchoring or the dimensional stability can be influenced. MD threads are advantageously monofilaments. There are also various options when choosing the CD threads. In addition to monofilaments, multifilaments or threads can also be used.
  • Suitable threads can consist of 4 or 6 filaments.
  • the filaments used can have a diameter of 0.15-0.25 mm.
  • 0.2 x 2 x 2 threads are very suitable.
  • all CD threads can be designed as twisted threads. All CD threads can consist of the same thread. Alternatively, different threads can be used.
  • twines and monofilaments are used as CD threads. Preferably around 50% of the CD threads or more are designed as twine.
  • twisted threads and monofilaments can be provided alternately as CD threads.
  • the proportion of twisted yarns in the CD threads is 50% - or just below, if for technical reasons e.g. Individual CD threads have to be removed to form seam loops.
  • the covering can have one or more fleece layers.
  • the layer or layers can be arranged on the paper side and / or the running side of the covering.
  • the weight of the covering is preferably between 750 g / m 2 and 1250 g / m 2 , in particular between 900 g / m 2 and 1100 g / m 2 . In special cases, weights of up to 1400 g / m 2 are also possible. This is the total weight of the basic structure and, if available, fleece layers. It is very advantageous for the invention if the weight fraction of the fleece layers corresponds at most to the weight fraction of the basic structure, in particular at most 2/3 of the weight fraction of the basic structure.
  • the proportion by weight of the nonwoven fibers is usually greater than that of the basic structure.
  • 60% of the total weight is fleece fibers and 40% basic structure. Since in the coverings proposed here, due to the combination of MD thread density and MD thread diameter, parts of the functionality of the fleece layer are taken over by the basic structure, it is possible to reduce the amount of fleece fibers. This makes lighter and thinner felts possible.
  • the covering can have a thickness of 3.5mm and less, preferably between 2.5mm and 3mm! The thickness is determined under a pressure of 0.1 MPa.
  • the relative proportion of the fleece fibers in the total covering also decreases. Therefore, e.g. Felts are used in which the basic structure and fleece layers each make up 50% of the weight. The basic structure can even make up the greater part of the weight of the felt. If 60% of the total weight comes from the basic structure and only 40% from the fleece fibers, then the weight fraction of the fleece layers corresponds to only 2/3 of the weight fraction of the basic structure.
  • the fleece layers are also strongly compressed over the service life of the covering, which results in essential covering properties such as the permeability can be reduced. As a result of a lower proportion of fleece fibers in the total covering, these losses due to compression of the fleece fibers are lower and the properties of the covering remain within a tolerable range for longer.
  • the paper side of the covering has a certain amount of fleece fibers. This amount should not be less than 10% of the total weight of the covering. It is also advantageous to provide nonwoven fibers with a fineness between 11 and 22 dtex, at least for the upper side of the covering that is in contact with the paper.
  • the fleece fibers can be made of any suitable material, in particular a polyamide, but also an elastomer such as a thermoplastic polyurethane (TPU), melt fibers, bicomponent fibers or mixtures thereof.
  • a machine for producing a tissue web which comprises a pressing device with at least one press nip.
  • the machine has at least one covering according to one aspect of the invention. This clothing runs through the at least one press nip together with the tissue web when the press device is in operation.
  • Tissue papers are usually made of cellulose and are very light papers.
  • the mass per unit area is usually between 15 g / m 2 and 30 g / m 2 , but values of 10 g / m 2 or 5 g / m 2 are also possible, as are papers with more than 30 g / m 2 .
  • the machine includes a so-called crescent former. After the initial dewatering in the former, the fibrous web can then usually be transported on a covering such as a felt into a press device, where further dewatering takes place in the press nip.
  • the press device preferably has a long nip, in particular a shoe nip.
  • the dwell time of the web in the nip is longer here.
  • lower pressing pressures in particular can be used. This is important in the production of tissue papers, since it maintains the volume of the web, which is an important quality parameter in tissue papers.
  • the pressing device has a waste water trap which is set up to collect water which has been removed from the tissue web in the at least one press nip.
  • a felt according to one aspect of the invention in particular in long nip or Shoe presses - the dewatering performance of the press can also be increased by the fact that nip dewatering takes place in addition to the usual Uhle box dewatering.
  • water (or a water-air mixture) from the tissue web is not only pressed into the covering, but through the covering. While the remaining part of the squeezed out water is transported with the covering to a Uhle box, which is usually located downstream, this water escapes into the environment as splash water or spray mist after the press nip.
  • part of the drainage takes place in the pressing device in the form of nip drainage, and this water thus drained is wholly or partially collected by a sewage trap.
  • the nip drainage makes up more than 10%, in particular between 20% and 50% of the total drainage quantity of the pressing device.
  • the tissue machine is operated at a high speed of more than 1200 m / min, in particular more than 1500 m / min or 1800 m / min.
  • a dry content that is too low after the press is the limiting factor for increasing the production speed.
  • the dry content after the press can be increased, whereby high production speeds are possible in a stable manner.
  • FIG. 1 shows a tissue machine according to one aspect of the invention.
  • FIG. 1 shows a tissue machine 1 according to one aspect of the invention.
  • a fiber suspension is applied via a headbox onto a clothing 2, or between a clothing 2 and an outer screen 22.
  • Initial dewatering takes place in a former 20 with the aid of a suction forming roller 21 which is partially wrapped by the clothing 2.
  • the former 20 is designed as a crescent former in FIG. 1, but other types of former are also possible.
  • the resulting fiber mat is then transported into the press device 30, supported by the covering 2.
  • the press device 30 is designed as a shoe press 30.
  • the press nip 31 is between the shoe roll 34 and a Yankee cylinder 41.
  • the covering 2 passes the press nip 31 together with the tissue web 3.
  • the web 3 continues to run on the surface of the Yankee cylinder 41.
  • a drying hood is arranged on the Yankee cylinder 41 42.
  • the web 3 is detached from the Yankee cylinder 41 by means of a creping doctor 43 and transported on to a reel 60.
  • a scanner 50 or another suitable measuring device 50 can be provided in front of the reel 60, with which important parameters of the fibrous web 3 such as thickness, moisture or weight per unit area are recorded. If the scanner 50 is designed to be traversing, transverse profiles of these parameters can also be determined.
  • the covering 2 of the machine 1 shown in FIG. 1 is advantageously a covering according to one aspect of the invention. It can advantageously comprise a basic structure made of a flat fabric, in particular a canvas fabric, which is made endless by joining - for example welding - the end faces.
  • the MD threads of this basic structure all have a diameter between 0.25mm and 0.45mm, in particular between 0.3mm and 0.35mm.
  • the thread density of the MD threads is more than 37%, preferably between 37% and 45%, particularly preferably between 39% and 43%.
  • the fleece overlay can be reduced so that it is only half the weight or less Covering. Since in a covering 2 according to one aspect of the invention the basic structure takes over parts of the function of the fleece layers, this covering can be made very thin. In contrast to the tissue machines 1 known from the prior art, when using such a covering 2 in the press nip 31, in particular in a shoe press nip 31, nip drainage can be achieved. This creates spray water or spray mist, which mostly occurs after the press nip 31, but can sometimes also occur before the nip 31.
  • a wastewater trap 33 is arranged after the press nip 31.
  • a waste water trap 33 can also be provided in front of the press nip 31.
  • the wastewater catcher (s) 33 absorb the portion of the water that was removed from the web 3 by nip drainage. The remaining part is stored in the clothing 2 and transported away from the press nip 31.
  • a suction box 32 a so-called Uhle box 32, is provided in the system shown in FIG. 1 between the press nip 31 and the headbox 10.
  • the proportion of nip dewatering is more than 10%, preferably between 20% and 50% of the total dewatering of the press 30.

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Abstract

Bespannung, insbesondere Filz, zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn, umfassend eine Grundstruktur, die eine Textilstruktur mit MD-Fäden aufweist, sowie zumindest eine Lage aus Vliesfasern dadurch gekennzeichnet, dass die MD-Fäden ganz oder überwiegend einen Durchmesser zwischen 0.25mm und 0.45mm, insbesondere zwischen 0.3mm und 0.35mm aufweisen und die Fadendichte der MD Fäden mehr als 37%, insbesondere zwischen 37% und 45% beträgt. Zudem Maschine und Verfahren zur Herstellung einer Tissuebahn unter Verwendung einer derartigen Bespannung.

Description

BESPANNUNG UND VERWENDUNG DER BESPANNUNG IN EINER TISSUEMASCHINE
Die Erfindung betrifft eine Bespannung für eine Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , sowie eine Maschine und ein Verfahren zur Herstellung einer Tissuebahn mit einer derartigen Bespannung.
Die Herstellung von Tissue~ bzw. Hygienepapieren ist immer noch ein stark wachsender Markt. Eine Maschine, wie sie typischerweise bei der Tissueherstellung verwendet wird, ist in der EP 1 167 115 B1 beschrieben. Wie generell bei der Papierherstellung wird auch hier eine Faserstoffsuspension auf eine Bespannung oder zwischen zwei Bespannungen aufgebracht, und durch Besaugen entwässert. Danach wird die Faserstoffbahn in einer Presse weiter entwässert, und danach thermisch weiter getrocknet. Die Faserstoffbahn wird dabei auf einer wasseraufnehmenden Bespannung in die Presse transportiert. Das aus der Bahn gepresste Wasser wird von der Bespannung aufgenommen und nach Abnahme der Faserstoffbahn wieder aus der Bespannung entfernt. Dies erfolgt, wie exemplarisch in der EP 2 602 387 B1 beschrieben, mittels Saugkästen, den sogenannten Uhle Boxen. Moderne Tissuemaschinen werden mit sehr hohen Produktionsgeschwindigkeiten betrieben, wodurch die Verweilzeiten der Tissuebahn im Pressnip sehr kurz sind. Deshalb ist eine zu geringe Entwässerung der Bahn in der Presse in der Regel der limitierende Faktor, der einer Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit der Maschine im Wege steht.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Maschine und ein Verfahren zu deren Betrieb vorzuschlagen, die eine verbesserte Entwässerung der Tissuebahn gewährleistet.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Umbaulösung für bestehende Anlagen vorzuschlagen, die ohne oder nur mit geringem Aufwand realisiert werden kann. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine Bespannung vorzuschlagen, die eine deutlich verbesserte Entwässerung der Tissuebahn ermöglicht.
Die Aufgaben werden vollständig gelöst durch eine Bespannung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 , eine Maschine gemäß Anspruch 8 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 11. Weitere vorteilhafte Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführung finden sich in den Unteransprüchen.
Hinsichtlich der Bespannung wird die Aufgabe gelöst durch eine Bespannung, insbesondere einen Filz, zur Verwendung in einer Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn. Die Bespannung umfasst eine Grundstruktur, welche eine gewebte Textilstruktur mit MD-Fäden und CD-Fäden aufweist bzw. daraus besteht. Weiterhin umfasst die Bespannung zumindest eine Lage aus Vliesfasern. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die MD-Fäden ganz oder überwiegend einen Durchmesser zwischen 0.25mm und 0.45mm, insbesondere zwischen 0.3mm und 0.35mm aufweisen und die Fadendichte der MD Fäden mehr als 37%, insbesondere zwischen 37% und 45% beträgt.
Dabei soll der Begriff ,ganz oder überwiegend' so zu verstehen sein, dass mindestens 90% der MD Fäden, bevorzugt 95%, insbesondere alle MD Fäden einen
Durchmesser in dem angegebenen Bereich liegen.
Im Rahmen dieser Anmeldung wird der Begriff .Durchmesser eines Fadens' verwendet. Bei runden Fäden ist dieser Begriff wohldefiniert.
Für Monofilamente, die von der runden Form abweichen, oder auch für aus mehreren Monofilamenten gezwirnte Fäden soll unter dem Durchmesser des Fadens der Durchmesser des kleinsten Kreises verstanden werden, der den Querschnitt des Fadens einschließt. Zur Bestimmung der Fadendichte der MD-Fäden wird die Anzahl der Fäden pro
Längeneinheit mit deren Durchmesser multipliziert und der Wert ins Verhältnis zur
Längeneinheit gesetzt. So ergibt sich bei 10 Fäden/cm und einem Fadendurchmesser von 0.40mm eine Fadendichte von 10 * 0.4mm / 10mm= 40%.
Durch die Kombination von feinen MD-Fäden und einer hohen MD-Fadendichte kann die Grundstruktur einen Teil der Funktionalität übernehmen, die sonst in der Bespannung durch eine oder mehrere Vlieslagen übernommen wird, wie z.B. einer Vergleichmäßigung des Drucks. Die Grundstruktur ermöglicht eine gleichmäßige Druckverteilung durch den Filz, die bisher so nicht möglich war. Versuche der Anmelderin haben überaschenderweise ergeben, dass sich Bespannungen, insbesondere Filze mit derartigen Grundstrukturen mit einer geringeren Vliesauflage auskommen können. Dies ist nicht nur ökonomisch durch die eingesparten Vlieslagen von Vorteil, sondern ermöglicht auch bei der Verwendung in einer Tissuemaschine eine verbesserte Entwässerung. Mit einem dünneren Filz lässt sich beispielsweise in der Presse einer Tissuemaschine zusätzlich zur Uhle-Box Entwässerung auch noch eine Nipentwässerung erreichen.
In bevorzugten Ausführungen Grundstruktur aus zwei endlosen oder endlos gemachten Gewebelagen aufgebaut ist, wobei bei beiden Gewebelagen die MD- Fäden ganz oder überwiegend einen Durchmesser zwischen 0.25mm und 0.45mm, insbesondere zwischen 0.3mm und 0.35mm aufweisen und die Fadendichte der MD Fäden mehr als 37%, insbesondere zwischen 37% und 45% beträgt. Es kann sich dabei um ein zweilagiges Gewebe, oder um zwei separate Lagen von Gewebe handeln. In bevorzugten Ausführungen kann vorgesehen sein, dass die Textilstruktur aus Flachgewebe aufgebaut ist, wobei die Kettfäden des Webstuhls die MD-Fäden der Bespannung sind. Das Flachgewebe kann beispielsweise eine Leinwandbindung aufweisen. Vorteilhafterweise kann die Textilstruktur aus einem Gewebe, einem Drehergewebe, einem Gelege oder Gewirke bestehen, bzw. ein solches umfassen. lm Falle der Verwendung eines Gewebes als Grundstruktur sei darauf hingewiesen, dass für Grundstrukturen von Bespannungen üblicherweise Rundgewebe verwendet werden. Diese Rundgewebe werden zum Einbau in die Maschine um 90° gedreht. Dadurch werden die Schussfäden des Webstuhls zu den MD-Fäden der Bespannung, und die Kettfäden werden zu den CD-Fäden.
Eine Alternative dazu ist Verwendung eines Flachgewebes.
Paul Sudre beschreibt in EP0425523 B1 das Prinzip der Fierstellung einer Nahtbespannung mittels eines Flachgewebes.
Es ist jedoch auch möglich, ein Flachgewebe zu verwenden, das die Länge der herzustellenden Bespannung aufweist, und die beiden stirnseitigen Enden miteinander zu verbinden. Damit entsteht auch eine endlose Gewebestruktur, die als Grundstruktur bzw. als Teil davon verwendbar sind.
Da bei Bespannungen in der Regel ihre Länge in Maschinenrichtung deutlich größer ist, als ihre Breite in CD-Richtung, und die Breite des Webstuhls ausreichend groß ist für die Breite der Maschine, können die benötigten Flachgewebe am einfachsten durch Weben eines ausreichend langen Stückes realisiert werden, wobei die Kettfäden dann zu MD-Fäden in der Bespannung werden. Eine Drehung um 90°, wie bei Rundgeweben, ist nicht notwendig. Für eine Bespannung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dies sehr vorteilhaft. Während in einem Webstuhl die Kettfäden prinzipiell beliebig nahe nebeneinander angeordnet werden können, sind zwei benachbarte Schussfäden dadurch zwangswiese voneinander beabstandet, dass die Kettfäden - z.B. bei einer Leinwandbindung - zwischen jedem Schussfadenpaar jeweils von oben nach unten oder umgekehrt wechseln. Durch diesen Zwangsabstand der Schussfäden zusammen mit der 90° Drehung ist mit herkömmlichen Rundgeweben eine derartige MD-Fadendichte bei Verwendung sehr dünner Fäden nicht, oder nur sehr schwer möglich. Beim Flachgewebe hingegen können die als MD-Fäden dienenden Kettfäden beliebig nahe nebeneinander angeordnet werden, wodurch Bespannungen mit den in der Erfindung beschriebenen Eigenschaften vergleichsweise einfach herzustellen sind. Bei der Verwendung von Flachgeweben in der Grundstruktur kann das Flachgewebe in vorteilhaften Ausführungen durch Verbinden der stirnseitigen Enden endlos gemacht sein. Dieses Verbinden kann insbesondere durch eine Schweißverbindung erfolgen. Als geeignete Schweißverfahren haben sich hier das Ultraschallschweißen sowie das Laserschweißen, insbesondere das Lasertransmissionsschweißen erwiesen. Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, die beiden stirnseitigen Enden mit Hilfe eines Verbindungselements zu verbinden. Dabei kann es sich beispielsweise um einen oder mehrere Faden/Fäden handeln, der/die in CD Richtung angeordnet, und mit den MD-Fäden der beiden Enden verbunden, insbesondere verschweißt ist/sind.
In vorteilhaften Ausführungen kann vorgesehen sein, dass die Grundstruktur aus zwei endlos gemachten Flachgeweben aufgebaut ist. Die beiden Gewebeschlaufen können dann zu einer zweilagigen Struktur zusammengeführt werden. Die beiden Gewebeschlaufen können dann beispielsweise durch Vernadeln mit einer oder mehreren Vlieslagen miteinander verbunden werden. Alternativ oder zusätzlich können auch noch weitere Arten der Verbindung vorgesehen sein, wie z.B. das Vernähen oder Verschweißen der beiden Lagen. Die Grundstruktur kann aus einer Textilstruktur bestehen oder noch weitere Elemente umfassen. Insbesondere kann die Grundstruktur noch weitere Textilstrukturen wie z.B. weitere Gewebe aufweisen.
Für die MD-Fäden können verschiedene Materialien verwendet werden. Polyamide wie z.B. PA 6, PA 6.6 sind geeignet, aber auch andere Polymere wie z.B. PET. Wenn CD-Fäden vorhanden sind, können diese aus demselben, oder einem anderen Polymer aufgebaut sein.
Es kann vorgesehen sein, dass alle MD-Fäden gleichartig sind. Es können aber auch unterschiedliche Arten von MD-Fäden eingesetzt werden. Dadurch lässt sich z.B. die Faserverankerung oder die Dimensionsstabilität beeinflussen. Vorteilhafterweise sind MD-Fäden Monofilamente. Auch bei der Wahl der CD Fäden hat man verschiedene Möglichkeiten. Neben Monofilamenten können auch Multifilamente oder Zwirne zum Einsatz kommen.
Geeignete Zwirne können dabei aus 4 oder 6 Filamenten bestehen. Die verendeten Filamente können einen Durchmesser von 0.15 - 0.25 mm aufweisen. Beispielsweise sind 0.2 x 2 x 2 Zwirne sehr geeignet.
In vorteilhaften Ausführungen können alle CD Fäden als Zwirne ausgeführt sein. Dabei können sowohl alle CD Fäden aus den gleichen Zwirn bestehen. Alternativ können auch verschiedene Zwirne eingesetzt werden.
Es kann auch vorteilhaft sein, wenn als CD-Fäden sowohl Zwirne als auch Monofilamente eingesetzt werden. Bevorzugt sind dabei rund 50% der CD-Fäden oder mehr als Zwirn ausgeführt.
Einer bevorzugten Ausführung können Zwirne und Monofilamente abwechselnd als CD-Fäden vorgesehen sein. In diesem Fall beträgt der Anteil der Zwirne an den CD- Fäden 50% - oder knapp darunter, falls aus technischen Gründen z.B. zum Formen von Nahtschlaufen einzelne CD-Fäden entfernt werden müssen.
In vorteilhaften Ausführungen kann die Bespannung eine oder mehrere Vlieslagen aufweisen. Die Lage bzw. Lagen können dabei auf der Papierseite und/oder der Laufseite der Bespannung angeordnet sein. Bevorzugt beträgt das Gewicht der Bespannung zwischen 750 g/m2 und 1250 g/m2, insbesondere zwischen 900 g/m2 und 1100 g/m2. In besonderen Fällen sind auch Gewichte von bis zu 1400 g/m2 möglich. Dabei handelt es sich um das Gesamtgewicht von Grundstruktur und sofern vorhanden Vlieslagen. Sehr vorteilhaft für die Erfindung ist es, wenn der Gewichtsanteil der Vlieslagen maximal dem Gewichtsanteil der Grundstruktur insbesondere maximal 2/3 des Gewichtsanteils der Grundstruktur entspricht. Üblicherweise ist bei Filzen zur Tissueherstellung der Gewichtsanteil der Vliesfasern größer, als der der Grundstruktur. Meist sind 60% des Gesamtgewichts Vliesfasern und 40% Grundstruktur. Da bei den hier vorgeschlagenen Bespannungen durch die Kombination aus MD- Fadendichte und MD-Fadendurchmesser Teile der Funktionalität der Vlieslage durch die Grundstruktur übernommen werden, ist es möglich, die Menge an Vliesfasern zu verringern. Dadurch sind leichtere und dünnere Filze möglich. In bevorzugten Ausführungen kann die Bespannung eine Dicke von 3.5mm und weniger aufweisen, vorzugsweise zwischen 2.5mm und 3mm! Die Dicke wird dazu unter einem Druck von 0.1 MPa ermittelt.
Der relative Anteil der Vliesfasern an der Gesamtbespannung nimmt zudem ab. Daher können z.B. Filze eingesetzt werden bei denen Grundstruktur und Vlieslagen jeweils 50% des Gewichtsanteils ausmachen. Die Grundstruktur kann sogar den größeren Anteil am Gewicht des Filzes stellen. Wenn 60% des Gesamtgewichts von der Grundstruktur herrühren und lediglich 40% von den Vliesfasern, dann entspricht der Gewichtsanteil der Vlieslagen lediglich 2/3 des Gewichtsanteil der Grundstruktur. Über die Lebensdauer der Bespannung werden zudem die Vlieslagen stark komprimiert, wodurch wesentliche Bespannungseigenschaften wie z.B. die Permeabilität reduziert werden. Durch einen geringeren Anteil von Vliesfasern an der Gesamtbespannung fallen diese Verluste durch Komprimierung der Vliesfasern geringer aus und die Eigenschaften der Bespannung bleiben länger in einem tolerierbaren Bereich.
Es kann jedoch auch von Vorteil sein, wenn die Papierseite der Bespannung eine gewisse Menge an Vliesfasern aufweist. Diese Menge sollte nicht unter 10% des Gesamtgewichts der Bespannung liegen. Vorteilhaft ist es dabei auch, zumindest für die papierberührende Oberseite der Bespannung Vliesfasern vorzusehen, die eine Feinheit zwischen 11 und 22 dtex aufweisen. Die Vliesfasern können dabei aus jedem geeigneten Material sein, insbesondere aus einem Polyamid, aber auch aus einem Elastomer wie z.B. einem thermoplastischen Polyurethan (TPU), Schmelzfasern, Zweikomponentenfasern oder Mischungen daraus.
Hinsichtlich der Maschine wird die Aufgabe gelöst durch eine Maschine zur Herstellung einer Tissuebahn, die eine Pressvorrichtung mit zumindest einem Pressnip umfasst. Dabei weist die Maschine zumindest eine Bespannung nach einem Aspekt der Erfindung auf. Diese Bespannung durchläuft im Betrieb der Pressenvorrichtung den zumindest einen Pressnip zusammen mit der Tissuebahn.
Tissuepapier bestehen üblicherweise aus Zellstoff und sind sehr leichte Papiere. Die Flächenbezogene Masse beträgt meist zwischen 15 g/m2 und 30 g/m2 Es sind aber auch Werte von 10 g/m2 oder 5 g/m2 ebenso möglich wie Papiere mit mehr als 30 g/m2.
In vorteilhaften Ausführungen umfasst die Maschine einen sogenannten Crescent- Former. Die Faserstoffbahn kann dann nach der initialen Entwässerung im Former meist auf einer Bespannung wie einem Filz in eine Pressenvorrichtung transportiert werden, wo im Pressnip eine weitere Entwässerung erfolgt.
Bevorzugt weist die Pressenvorrichtung einen Langnip, insbesondere einen Schuhnip auf. Im Vergleich mit einem ebenfalls möglichen Walzennip ist hier die Verweilzeit der Bahn im Nip länger. Dadurch können insbesondere niedrigere Pressdrücke verwendet werden. Dies ist bei der Produktion von Tissuepapieren wichtig, da dadurch das Volumen der Bahn erhalten bleibt, welches ein wichtiger Qualitätsparameter bei Tissuepapieren ist.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Pressvorrichtung einen Abwasserfänger aufweist, der zum Auffangen von Wasser eingerichtet ist, welches in dem zumindest einen Pressnip aus der Tissuebahn entfernt worden ist. Durch die Verwendung eines Filzes gemäß eines Aspektes der Erfindung kann - insbesondere in Langnip bzw. Schuhpressen- die Entwässerungsleistung der Presse auch dadurch gesteigert werden, dass neben der üblichen Uhle-Box Entwässerung auch eine Nip- Entwässerung stattfindet. Dabei wird Wasser (bzw. ein Wasser-Luft-Gemisch) aus der Tissuebahn nicht nur in die Bespannung hinein gepresst, sondern durch die Bespannung hindurch. Während der übrige Teil des ausgepressten Wassers mit der Bespannung weiter zu einer üblicherweise nachgelagerten Uhle-Box transportiert wird, tritt dieses Wasser nach dem Pressnip als Spritzwasser oder Sprühnebel in die Umgebung. Auch ein Austritt von Spritzwasser nach vorne entgegen der Laufrichtung der Bahn ist möglich. Dieser Anteil der Entwässerung wird als Nipentwässerung bezeichnet. Um eine Verschmutzung der Presse oder ein unkontrolliertes Befeuchten der Umgebung zu verhindern ist es vorteilhaft, einen oder mehrere Abwasserfänger in der Pressenvorrichtung vorzusehen. Diese sind so angeordnet, dass das Spritzwasser aufgefangen und abtransportiert werden kann. Mittels der Bespannung gemäß einem Aspekt der Erfindung sowie gegebenenfalls durch den Einbau eines Wasserfängers kann mit sehr geringem Aufwand auch bei bestehenden Tissuemaschinen die Entwässerungsleistung der Pressenvorrichtung deutlich gesteigert werden. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Tissuebahn unter Verwendung einer Maschine gemäß einem Aspekt der Erfindung.
Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass in der Pressvorrichtung ein Teil der Entwässerung in Form von Nipentwässerung erfolgt, und dieses so entwässerte Wasser ganz oder teilweise von einem Abwasserfänger aufgefangen wird.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Nipentwässerung mehr als 10%, insbesondere zwischen 20% und 50% der gesamten Entwässerungsmenge der Pressvorrichtung ausmacht. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Tissuemaschine mit hoher Geschwindigkeit von mehr als 1200 m/min, insbesondere mehr als 1500 m/min oder 1800 m/min betrieben wird. Gerade bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten ist ein zu geringer Trockengehalt nach der Presse der limitierende Faktor für eine Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit. Durch die hier vorgeschlagenen Verfahren lässt sich der Trockengehalt nach der Presse steigern wodurch hohe Produktionsgeschwindigkeiten stabil möglich sind.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand schematischer, nicht maßstäblicher Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine Tissuemaschine gemäß einem Aspekt der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Tissuemaschine 1 gemäß einem Aspekt der Erfindung. Am Beispiel dieser typischen Bauart einer Tissuemaschine 1 sollen exemplarisch Aspekte der hier beschriebenen Idee erläutert werden. Die Erfindung ist dabei nicht auf diese Ausführung beschränkt. Dabei wird eine Faserstoffsuspension über einen Stoffauflauf auf eine Bespannung 2, bzw. zwischen eine Bespannung 2 und ein Außensieb 22 aufgebracht. In einem Former 20 erfolgt eine initiale Entwässerung mit Hilfe einer besaugten Formierwalze 21 welche von der Bespannung 2 teilweise umschlungen ist. Der Former 20 ist in Figur 1 als Crescentformer ausgeführt, jedoch sind auch andere Formertypen möglich. Daraufhin wird die entstandene Faserstoffmatte gestützt durch die Bespannung 2 in die Pressenvorrichtung 30 transportiert. In der Figur 1 ist die Pressenvorrichtung 30 als Schuhpresse 30 ausgeführt. Dabei wird der Pressnip 31 zwischen der Schuhwalze 34 und einem Yankeezylinder 41. Die Bespannung 2 passiert zusammen mit der Tissuebahn 3 den Pressnip 31. Nach dem Pressnip läuft die Bahn 3 weiter auf der Oberfläche des Yankeezylinders 41. Am Yankeezylinder 41 angeordnet ist hier eine Trockenhaube 42. Mittels eines Kreppschabers 43 wird die Bahn 3 vom Yankeezylinder 41 gelöst und zu einer Aufrollung 60 weiter transportiert. Wie in Figur 1 gezeigt, kann vor der Aufrollung 60 noch ein Scanner 50 oder eine andere geeignete Messvorrichtung 50 vorgesehen sein, mit der wichtige Parameter der Faserstoffbahn 3 wie z.B. die Dicke, Feuchte oder Flächenmasse erfasst werden. Wenn der Scanner 50 traversierend ausgeführt ist, können auch Querprofile dieser Parameter ermittelt werden.
Die Bespannung 2 der in Figur 1 gezeigten Maschine 1 ist vorteilhafterweise eine Bespannung gemäß einem Aspekt der Erfindung. Vorteilhafterweise kann sie eine Grundstruktur aus einem Flachgewebe, insbesondere einem Leinwandgewebe umfassen, welches durch Verbinden - z.B. Verschweißen - der stirnseitigen Enden endlos gemacht ist. Die MD-Fäden dieser Grundstruktur weisen in der Ausführung alle einen Durchmesser zwischen 0.25mm und 0.45mm, insbesondere zwischen 0.3mm und 0.35mm auf. Die Fadendichte der MD Fäden beträgt mehr als 37%, bevorzugt zwischen 37% und 45%, besonders bevorzugt zwischen 39% und 43%. Bei einem bevorzugten Gewicht der Bespannung 2 zwischen 750 g/m2 und 1250 g/m2, insbesondere zwischen 900 g/m2 und 1100 g/m2 kann die Vliesauflage so reduziert werden, dass sie nur die Hälfte des Gewichts oder weniger der Bespannung ausmacht. Da bei einer Bespannung 2 gemäß einem Aspekt der Erfindung die Grundstruktur Teile der Funktion der Vlieslagen übernimmt, kann diese Bespannung sehr dünn ausgeführt sein. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Tissuemaschinen 1 kann beim Verwendung einer derartigen Bespannung 2 im Pressnip 31 , insbesondere in einem Schuhpressnip 31 eine Nipentwässerung erreicht werden. Hierdurch entsteht Spritzwasser oder Sprühnebel, der meist nach dem Pressnip 31 auftritt, aber bisweilen auch vor dem Nip 31 auftreten kann. Um eine Verschmutzung der Presse 30 oder ein unkontrolliertes Befeuchten der Umgebung zu verhindern ist es vorteilhaft, einen oder mehrere Abwasserfänger 33 in der Pressenvorrichtung 30 vorzusehen. In Figur 1 ist ein Abwasserfänger 33 nach dem Pressnip 31 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Abwasserfänger 33 vor dem Pressnip 31 vorgesehen sein. Der bzw. die Abwasserfänger 33 nehmen den Anteil des Wassers auf, der durch Nipentwässerung aus der Bahn 3 entfernt wurde. Der übrige Teil wird in der Bespannung 2 gespeichert und vom Pressnip 31 wegtransportiert. Um dieses Wasser aus der Bespannung 2 zu entfernen, ist bei der in Figur 1 gezeigten Anlage zwischen Pressnip 31 und dem Stoffauflauf 10 ein Saugkaste 32 vorgesehen, eine sogenannte Uhle-Box 32. Bei einem Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung beträgt der Anteil der Nipentwässerung mehr als 10%, bevorzugt zwischen 20% und 50% der Gesamtentwässerung der Presse 30.
Bezugszeichenliste
1 Tissuemaschine 2 Bespannung
3 Tissuebahn
10 Stoffauflauf
20 Former
21 Formierwalze
22 Außensieb
30 Pressenvorrichtung
31 Pressnip
32 Saugkasten„Uhle Box“
33 Abwasserfänger 34 Schuhwalze
40 Trocknungseinrichtung
41 Yankeezylinder
42 Flaube
43 Kreppschaber
50 Scanner
60 Aufrollung

Claims

Patentansprüche
1. Bespannung (2), insbesondere Filz (2), zur Verwendung in einer Maschine (1 ) zur Herstellung einer Tissuebahn (3), umfassend eine Grundstruktur, die aus einer gewebten Textilstruktur mit MD-Fäden und
CD-Fäden besteht, sowie zumindest eine Lage aus Vliesfasern dadurch gekennzeichnet, dass die MD-Fäden ganz oder überwiegend einen Durchmesser zwischen 0.25mm und 0.45mm, insbesondere zwischen 0.3mm und 0.35mm aufweisen und die Fadendichte der MD Fäden mehr als 37%, insbesondere zwischen
37% und 45% beträgt.
2. Bespannung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Grundstruktur aus zwei endlosen oder endlos gemachten Gewebelagen aufgebaut ist, wobei bei beiden Gewebelagen die MD-
Fäden ganz oder überwiegend einen Durchmesser zwischen 0.25mm und 0.45mm, insbesondere zwischen 0.3mm und 0.35mm aufweisen und die Fadendichte der MD Fäden mehr als 37%, insbesondere zwischen 37% und 45% beträgt.
3. Bespannung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Textilstruktur ein Flachgewebe ist, wobei die Kettfäden des Webstuhls die MD-Fäden der Bespannung bereitstellen und das Flachgewebe durch Verbinden der stirnseitigen Enden endlos gemacht ist, wobei das Verbinden insbesondere durch eine Schweißverbindung erfolgt ist.
4. Bespannung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der CD- Fäden, insbesondere 50% oder mehr der CD Fäden als Zwirn aufgeführt sind.
5. Bespannung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche. Dadurch gekennzeichnet, dass der Bespannung (2) eine Dicke von 3.5mm oder weniger, insbesondere zwischen 2.5mm und 3mm aufweist.
6. Bespannung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht der Bespannung zwischen 750 g/m2 und 1250 g/m2, insbesondere zwischen 900 g/m2 und 1100 g/m2 beträgt.
7. Bespannung (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil der Vlieslagen maximal dem Gewichtsanteil der Grundstruktur insbesondere maximal 2/3 des Gewichtsanteil der Grundstruktur entspricht.
8. Maschine (1 ) zur Herstellung einer Tissuebahn (3), umfassend eine
Pressvorrichtung (30) mit zumindest einem Pressnip (31 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (1 ) zumindest eine Bespannung (2) nach einem der Ansprüche 1 -7 aufweist und die Bespannung (1 ) im Betrieb der Pressenvorrichtung (30) den zumindest einen Pressnip (31 ) durchläuft.
9. Maschine (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Pressnip (31 ) um einen Langnip (31 ), insbesondere einen Schuhnip (31 ) handelt.
10. Maschine (1 ) nach einem der Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressvorrichtung (30) einen Abwasserfänger (33) aufweist, der zum Auffangen von Wasser eingerichtet ist, welches in dem zumindest einen Pressnip (31 ) aus der Tissuebahn (3) entfernt worden ist.
11. Verfahren zur Herstellung einer Tissuebahn (3), wobei zur Herstellung eine Maschine (1 ) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10 verwendet wird 12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in der
Pressvorrichtung (30) ein Teil der Entwässerung in Form von Nipentwässerung erfolgt, und dieses so entwässerte Wasser ganz oder teilweise von einem Abwasserfänger (33) aufgefangen wird. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nipentwässerung mehr als 10%, insbesondere zwischen 20% und 50% der gesamten Entwässerungsmenge der Pressvorrichtung (30) ausmacht.
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