NO844145L

NO844145L - Industristoffer

Info

Publication number: NO844145L
Application number: NO844145A
Authority: NO
Inventors: Bryan James Gisbourne; Paul Francis Myerschough
Original assignee: Scapa Porritt Ltd
Priority date: 1983-10-19
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1985-04-22
Also published as: FR2553796A1; DK499384D0; BE900848A; IT8423211A0; IT8423211A1; EP0156062A3; FI844137L; AU571275B2; GB8328014D0; ES8900217A1; AU3447084A; ES294805Y; ES536880A0; ES294805U; DE3480603D1; FI85737B; DK167537B1; MX160248A; EP0156062B1; JPS60155444A

Description

Oppfinnelsen vedrører industrielle stoffer og har nærmere bestemt, skjønt ikke utelukkende, forbindelse med papirmaskiners tørkestoff som innbefatter et mutippel av spiralformede viklinger anordnet i sammenfletter oppstilling.

Forurensning av konvensjonelle papirmasse-stoffer av avfall som oppstår under gjennomløpet av papirtilvirkningsprosessen gir grunn-lag for et behov for bruk av sofistikerte og kostbare rensemetoder og utstyr, hvis tjenestetiden på stoffet skal maksimeres. Foru-rensede stoffer blir ofte fjernet fra papirmaskinen uansett om slike stoffer har tilstrekkelig styrke for fortsatt bruk. Foru-resningen kan innbefatte avfall som oppsamles og blir sammentrykt på flaten av stoffet og som til slutt slakker av for så å bevirke skade på papirarket, hvor dette problem av overflateforurensning er særlig akutt når papirmassens sammensetning inneholder en høy andel av resirkulerte fibre, siden slike fibre uunngåelig inneholder rester av belegging, bindemiddel, addesiver, fyllere og trykkmaterialer fra deres tidligere bruk.

Andre papirmasse-sammensetninger som er svertet eller harpiks-holdige fremkaller også utbredelsen av overflateforurensning.

Stoffet kan også bli forurenset av avfall som blir oppfanget i mellomrommene i stoffet, hvor slike avfall stort sett er luftbårne avfall fra underordnede deler av papirmaskinen, og som under tid ufordelaktig påvirker permeabilitetkarakteristikkene av stoffet.

Med den progressive introduksjon av enkeltfilamentgarn har problemet med forurensning blitt noe redusert, siden avfallet er mindre tilbøyelig til å addere til den glatte, rene overflaten av enkelt-filamentene i forhold til det som var tilfelle med multifilament-garn, men problemet er uansett fortsatt tilstede, skjønt i en mindre utstrekning.

Den vidt spredte bruk av tørkestoffer for bruk i papirtilvirk-ningsindustrien og som innbefatter et multippel av spiralformede viklinger av syntetiske monofilamentmateriale anordnet i sammenflettet, side-omside-oppstilling har ytterligere redusert problemet ved forurensning med henblikk på det relative fravær av overflategarn som krysser over ved hvilke avfall kan bli samlet fra papirarket under tilstander av lokalt høyt trykk og også i betraktning av det faktum at et hvert slikt avfall som blir oppfanget fra papirarket kan passere fritt inn i det indre av viklingen fra hvilke det kan bli fjernet relativt enkelt, f.eks. ved luft eller vann under trykk.

Imidlertid viser det seg ofte nødvendig i praksis, å redusere permeabiliteten i de sammenlenkede stoffer ved å innføre fyller-materialer inn i viklingene, hvor nærværet av slike fyller-materialer nedsetter den iboende motstand i stoffet mot forurensning .

Således er det foreslått i britisk patentansøkning nr. 8028861

å regulere permeabiliteten ved innføring av en strimmel eller strimler av et båndlignende materiale av polyester-monofilament eller plastgarn i noen eller alle viklingene, mens US-patent nr. 4.381.612 foreslår innføring av fyllertråd av slik som nylon eller polypropylen som er i det etterfølgende utsatt for varmebehandling for på den måten å bevirke ekspansjon av denne i viklingen.

Det skal også nevnes sveitsisk patent nr. 610.273 som viser muligheten for å fylle rommet mellom hver enkelt viklingsbukt med skummateriale for å regulere den- frie gjennomstrømnings-flate, men beskrivelsen er taus hva angår den nøyaktige form som skummet antar i forbindelse med stoffet som helhet og hva angår hvordan reguleringen oppnås i praksis. Sannsynligvis er det tilfelle at skummet er bragt til veie i det indre tverrgå-ende rom av de individeulle viklinger og mellom motstående buktninger av de to spiralformede viklinger anordnet ved de respektive sider av og med hvilke den bestemte vikling til hvilken skum påføres er sammenflettet.

Således, til tross for deres brede aksept, gir spiralformede stoffer uansett anledning for vanskeligheter i i det minste to henseender, nemlig forurensningsspørsmålet og permeabilitet-kontrollen.

Det er et mål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et industristoff, enten et sammenlenket stoff innbefattende et multippel av spiralformede viklinger anordnet i sammenflettet, side-ved-side-oppstilling, eller et mer konvensjonelt vevet stoff, og særlig, men ikke utelukkende, et papirmasse-stoff, som presenterer fordeler i forhold både til forurensningsmotstand og til permeabilitet.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det foreslått

en fremgangsmåte til å redusere permeabiliteten av et industristoff innbefattende trinnene av å innføre væskeformet skummateriale eller skumdannende materialer inn i stoffet, og å feste eller herde slikt materiale eller materialer, for på den måten å danne et kontinuerlig lag av en fleksibel elstomer skum med åpne celler i denne, hvor nevnte lag har i det minste en flate av denne sammenhengende eller i hovedsak sammenhengende med en korresponderende flate av stoffet.

Ved produksjon av et skumfyllt sammenlenket bånd i samsvar med oppfinnelsen er det foreslått å danne et mekanisk skum ved å innføre en væskeformig resin og komprimert luft i et blande-hode og å blande slikt resin og luft ved hjelp av en rotor for å tilveiebringe et elastomert skum■av nødvendig bobelstørrelse, - hvor det resulterende skum blir spredt på en eller begge flater av stoffet, alt etter ønske. Skummet passerer inn i stoffet, enten det er et sammenlenket bånd eller en konvensjonelle vevet eller strikket struktur, og overflødig skum blir fjernet ved å bevege en skavekniv tvers over overflaten av stoffet, hvor innstillingen av blandet i forhold til flaten som er involvert er slik at den gir det nødvendige sammenhengende forhold mellom skumflaten og den tilstøtende flate av stoffet.

I tilfelle av sammenlenkede stoffer, er det funnet at resinen sammenbinder monofilamentene og tilveiebringer et kontinuerlig lag som forløper mellom og tvers over tilstøtende viklinger, hvor skummet således tilveiebringer en permeabilitetsartethet som ikke er oppnåelig ved kun innsetting av fyllere inn i de individuelle viklinger.

Ved videre å anordne at skumflaten og den korresponderende flate av stoffet er sammenhengende eller i det vesentlige sammenhengende, kan dannelsen av forsenkninger i overflaten av det skumfyllte stoff og i hvilke avfall kan sitte, unngås, og således minimalisere forurensningen. Videre er porestørrelsen i skumlaget fordelaktig innefor området av mellom 0,05 mm og motvirker akkumulering av avfall.

Siden tettheten av skummet, og dermed porestørrelsen av denne, kan varieres etter ønske, kan ikke bare porestørrelsen velges med hensyn til midlere størrelser av papirmasseforurensninger, og særlig fibrige avfall, men til dette kan en porestørrelse velges som er passende for permeabilitetskarakteristikken som kreves av det skumfyllte stoff.

Kontinuiteten av overflaten minimaliserer i seg selv dannelsen av avfall ved grenseflaten mellom stoff og papir, men et hvert slikt avfall som eksisterer vil ligge på en slik flate og blir lett fjernet ved børsting eller vasking.

Selv om det er foretrukket at skummet blir påført til overflaten av stoffet og blir innført til stoffet ved den kombinerte virkning av tyngdekraften og skavekniven kan det være foretrukket i noen tilfeller, å innføre skum inn i rommet innenfor viklingene, hvor slikt skum strømmer mellom disse rom for å fjerne luft som er tilstede i det sammenlenkede stoff.

Oppfinnelsen vil nå bli videre beskrevet gjennom et eksempel, med henvisning til de vedlagte skjematiske tegninger, hvor: Fig. 1 er et vertikalsnitt gjennom et sammenlenket bånd som fremviser oppfinnelsen tatt i lengderetningen av et

slikt belte langs linjen B-B- i fig. 2,

fig. 2 er et snitt langs linje A-A i fig. 1,

fig. 3 viser en alternativ utførelse til den vist i fig. 1

og er et snitt tatt langs linje D-D i fig. 4,

fig. 4 er et snitt langs linje C-C i fig. 3,

fig. 5 er et vertikalsnitt gjennom et vevet stoff som fremviser oppfinnelsen, og

fig. 6 er en perspektivskisse av et apparat for bruk i utøv-elsen av oppfinnelsen.

Typiske skumfyllte sammenlenkede stoffer er vist i fig. 1-4, hvor fig. 1 og 2 viser et arrangement hvor det sammenhengende

forhold mellom overflaten av det sammenlenkede bånd og den sam-svarende flate av skummet eksisterer ved hver flate av stoffet, og fig. 3 og 4 viser et arrangement hvor et slikt forhold eksisterer kun ved en flate av stoffet.

I tilfelle av utførelsen ifølge fig. 1 og 2, kan skum bli på-ført gjennom hver flate av det sammenlenkede stoff og overskytende materiale fjernes ved hjelp av en respektiv skavekniv ved hver slik flate, skjønt det er foretrukket å påføre skum kun til en flate i en mengde tilstrekkelig til å trenge gjennom hele tykkelsen av stoffet og å fjerne det overskytende fra denne ene flaten, hvor det nødvendige sammenhengende forhold mellom skummet og den motstående flate av stoffet resulterer fra kontakten av stoffet med flaten hvorved den samme er under-støttet .

Mens det er foretrukket at skummet forløper helt gjennom hele tykkelsen av detsammenlenkede bånd, som vist i fig. 1 og 2, er forurensningsmotstand og permeabilitetskarakteristikker av passende forhold ment oppnåelig ved å tilveiebringe det sammenhengende eller i hovedsak sammenhengende forhold mellom skummet og tøyflatene ved kun den papirkontaktende side av strukturen, idet skummet blir påført til og det overskytende fjernet fra kun en overflate av stoffet for å gi arrangementet vist i fig. 3 og 4, hvor mengden av påført skum er tilstrekkelig til å forløpe gjennom kun en forhåndsbestemt tykkelse av stoffet.

Et typisk vevet stoff som fremviser oppfinnelsen er vist i

fig. 5, hvor vevestrukturen innbefatter en brutt fire-enders varmesateng over to lag og skummet forløper fra frontflaten av stoffet til en posisjon i avstand fra den motsatte flate av denne. Skum påføres til en flate av det vevede stoff og det overskytende blir fjernet ved hjelp av en skavekniv som i tilfelle av det sammenlenkede stoff. Hvis ønsket kan skummet for-synes gjennom hele tykkelsen av stoffet.

Et typisk skum for bruk i forbindelse med oppfinnelsen innbefatter en akrykdispersjon, eller et hvert annet egnet materiale, som blir skumdannet ved innføring av luft inn i forbindelses-blandingen ved mekanisk påvirkning. Additiver, f.eks. fortykkere og overflatemidler er dispergert i polymerblandingen før belegging, hvor de forholdsmessige mengder av slike additiver blir valgt for å gi en skumblanding med egenskaper passende for hurtig påføring av blandingen til substratet og til de ønskede karakteristikker av skumfylleren i substratet.

Lufttilførselshastigheten og blandevirkningen blir justert

under skumgenereringen slik at et skum av ønsket tetthet oppnås. En anionisk bløtgjøringsmiddel-fri vannholdig dispersjon av et termisk på tvers sammenbindbart kopolymer basert på akrylater og akrylonitril, f.eks. Acronal 330D (B.A.S.F. UK Ltd)., har vært funnet egnet for bruk i sammenheng med oppfinnelsen.

Latelcoll D (B.A.S.F. UK Ltd.) blir brukt for å øke viskositet-en av blandingen ved tilføring av ammoniumstearat. Ammonium kan bli brukt for å begrense pH-verdien og resulterende viskos-itet av blandingen. Overflatemidler, slik som natriumsovel- sucsyamat og ammoniumstearat blir brukt for å gi stabilitet, begrenset pH og rense det fuktige skum.

Oppfinnelsen vedrører primært fremstillingen av stoffer med permeabiliteter opptil 3200 m3 , skjønt fyllte stoffer av vevet eller spiraloppbygning har permeabiliteter av opptil 9600 m<3>

kan bli fremstilt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Skum med åpne celler ved påføring i sammenheng med oppfinnelsen har en boblediameter som ligger innenfor området av ca. 0.05

til 0,50 mm, hvor området av cellestørrelsene tilstede i en bestemt skum når det er herdet er fastlagt ved:

(i) basismaterialet og additiver som brukes,

(ii) skumtetthet, og

(iii) beskaffenhet av substratet.

Et skum av lavere tetthet inneholder en midlere større diameter på boblestørrelsen enn et skum av høyere tetthet, og en standardblanding av skummaterialet skumdannet til ulike tett-heter påført til det samme tøy vil gi en resulterende stoff-permeabilitet som varierer i samsvar med den gjennomsnittlige boblestørrelse i tomromsregionene av stoffet.

De følgende tabeller viser variasjonen i permeabilitet med variasjonen av gjennomsnittlige boblestørrelser av et spiral-stoff (med en opprinnelig permeabilitet på 15000 m3 ) og som innbefatter et flertall av sammenflettede viklinger av polyester-monofilamenter på 0,55 mm i diameter og som har indre di-meter og som har indre dimensjoner på 5.04 ganger 1.09 mm etter varmeherding av stoffet, hvor viklingene er koplet sammen ved hengseltråder:

m<3>pr.m<2>pr. time ved'10 mm vannsøyle.

Substrater av forskjellig struktur kan bli belagt med skum av forskjellige midlere boblestørrelse (eller tetthet) for å oppnå den samme resulterende tøypremeabilitet, som er illustrert ved følgende tabell:

Strukturen av spiralstoffet er som tidligere nevnt, mens det vevede stoff innbefatter en brutt fire-enders varmesateng vevet fra monofilament-varpetråd av 0,40 mm i diameter og monofilament-vespetråd av 0,50 mm diameter med mellom 236 og 256 ender pr. 100 ems og mellom 118 og 142 omganger pr. 10 ems i det endelige tøy.

Fremgangsmåten ved oppfinnelsen blir illustrert skjematisk i fig. 6 og involverer støtten av stoffet 51 som skal bli fyllt med skum i endeløs form på i avstand anbragte bæreruller (ikke vist) og påføringen av skumblandingen, som prepareres i en skumenhet 52 av ingredienser levert til denne direkte eller fra en resinbeholder 53 til den øvre flate av stoffet like før en skavekniv 54, ved utslippsdyser 55 hvor hver av disse er frem- og tilbakegående mellom midten av stoffet til en respektiv sidekant av denne.

Levering av blandingen gjennom dysene 55 bygger opp en mengde

av skumblandingen mot skavekniven 54 ved oppstrømsiden av denne og denne blandingen passerer inn i stoffet ved den kombinerte virkning av tyngdekraften og skavekniven.

Etter påføringen av skumblandingen, blir stoffoverflaten fri

for skummateriale i kraft av virkningen av skavekniven, og hvor blandingen blir utsatt for varme fra en infrarød varmer 56 under hvilke stoffet passerer.

Multiple passeringer av stoffet under skavekniven kan være foretrukket i noen tilfeller for å sikre fullstendig fylling av tomrommet i stoffet. Det kan også tilveiebringes et skave-blad (ikke vist) på undersiden av stoffet for fjerning av mulig overflødig skummateriale som passerer gjennom stoffet, hvor blandingen blir utsatt for varme etter påføringen av den nødvendige mengde av skumblanding, enten ved enkelt eller multippel passering av stoffet under blandet.

Selv om det er foretrukket å bruke et mekanisk skum, vil det være mulig i noen tilfeller å bruke kjemiske skum, idet formål-et med skummet ganske enkelt er å tilveiebringe en sensibel kontinuerlig overflate ved den papirkontaktende side av sammen-lenkingen som vil hindre akkumulering av forurensninger og til å tilveiebringe et nødvendig permeabilitetsnivå, idet skummet ikke bidrar til styrken av stoffet og i seg selv er beskyttet mot mekanisk skade ved monofilamentet av viklingene og hengseltrådene til hvilke skummet kan eller kan ikke være bundet.

Lignende fordeler er likeledes tenkt å komme frem ved fylling

av industrielle stoffer av strikket oppbygning på samme måte som de sammenlenkede bånd eller vevede stoffer vist i tegningene.

Det skal observeres at oppfinnelsen fremsatt her gjør det mulig for produksjon av strukturer hvor permeabiliteten av disse varierer over bredden av stoffet ganske enkelt ved å regulere mengden av skum som påføres ved hver lokalisering i bredde-retningen av stoffet, hvor stoffer av slik differensiell permeabilitet er av praktisk signifikans i noen anvendelser. Således kan skummet bli påført kun til kantregionene av stoffet. Differensiert permeabilitet kan oppnås ved å belegge garnene

i utvalge regioner av stoffet, ved hjelp av resin eller annet beleggingsmateriale, for på den måten å redusere hullstørrel-sen i slike regioner, og å påføre skum uniformt tvers over den fulle bredde av stoffet.

Oppfinnelsen er av primær anvendelse i sammenheng med papir-massestoffer, og særlig tørkestoffer, men er ikke begrenset til bruk i en slik sammenheng.

Claims

1. Fremgangsmåte til reduksjon av permeabiliteten av et industristoff helt eller delvis, karakterisert ved at fremgangsmåten innbefatter trinnene av å innføre flytende skum eller skumformende materiale inn i stoffet, og bevirke setning eller herding av et slikt materiale, for på den måten å forme et kontinuerlig lag av fleksibelt, elastomer skum av åpne celler i stoffet, hvor i det minste en flate av det resulterende skum er anordnet til å være sammenhengende eller i hovedsak sammenhengende med en korresponderende flate av stoffet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at et forhåndspreparert flytende skummateriale blir mekanisk innført i stoffet gjennom en overflate av dette.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at overskytende flytende skummateriale blir fjernet fra overflaten av stoffet og det resterende materiale i stoffet blir deretter satt.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at overskytende skum blir fjernet fra overflaten av stoffet etter setning.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de foregående krav 2-4, karakterisert ved at flytende skummateriale blir påført til hver overflater av stoffet.

6. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at flytende skum eller skumdannende materiale blir innført i stoffet gjennom den fulle sideutstrekning av dette.

7 . Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at flytende skum eller skumformende materiale blir inn- ført i stoffet uniformt gjennom hele sideutstrekningen av dette.

8. Industristoff med et kontinuerlig lag av fleksibelt, elastomert skum av åpne celler deri, hvor laget har i det minste en flate av dette som er sammenhengende eller i hovedsak sammenhengende med en flate av stoffet.

9. Stoff ifølge krav 8, karakterisert ved at det kontinuerlige lag av elastomert skum forløper til begge flater av stoffet og er sammenhengende eller i hovedsak sammenhengende med overflaten av stoffet ved hver flate av dette.

10. Stoff ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at det elastomere skum forløper gjennom den hele sideutstrekning av stoffet.

11. Stoff ifølge et eller flere av kravene 8-10, karakterisert ved at det elastomere skum er av hovedsake-lig konstant tykkelse gjennom hele sideutstrekningen av dette.

12. Stoff ifølge et eller flere av kravene 8-11, karakterisert ved at det elastomere skum er av redusert permeabilitet mot lengdekantene av stoffet.

13. Stoff ifølge et eller flere av kravene 8-12, karakterisert ved at kantregionene av stoffet blir belagt før innføringen av skum eller skumformende materialer, for derved å redusere hullene i stoffet i slike kantregioner.

14. Stoff ifølge et eller flere av kravene 8-13, karakterisert ved at skummet er et mekanisk skum.

15. Stoff ifølge krav 14, karakterisert ved at det mekaniske skum innbefatter en akryldispersjon.

16. Stoff ifølge et eller flere av kravene 8-15, k a r a k- terisert ved at boblediameteren i skummet ligger i området av 0,05 til 0,50 mm.

17. Stoff ifølge et eller flere av kravene 8-16, karakterisert ved at det innbefatter en sammenlenket båndstruktur med et lag av skum deri.

18. Stoff ifølge et eller flere av kravene 8-16, karakterisert ved at det innbefatter en vevet struktur med et lag av skum deri.

19. Stoff ifølge et eller flere av kravene 8-18, karakterisert ved at det er for bruk som et papirmasse-stoff.