PL187485B1 - Sito warstwowe w mokrej strefie maszyny papierniczej i produkt papierowy wytworzony przy użyciu tego sita - Google Patents

Abstract

1 . Sito warstwowe w mokrej strefie maszy- ny papierniczej, utworzone z nitek, korzystnie z przynajmniej dwóch utkanych z nitek warstw, które sa polaczone ze soba dodatkowymi nit- kami splecionymi z warstwami, znamienne tym, ze dodatkowe nitki (14) wraz z nitkami (12a, 12b, 12c; 13a, 13b, 13c) stanowiacymi warstwy (10, 11) tw orza rozmieszczone na szerokosci i dlugosci sita zageszczenia (16), przez które moze splywac znacznie mniej wody niz przez sasiednie strefy. 13. Produkt papierowy, zwlaszcza produkt bibulowy, z obszarami makroskopowymi o niz- szej gramaturze i obszarami makroskopowymi o wyzszej gramaturze, znamienny tym, ze odrebne obszary o nizszej gramaturze wystepu- ja pomiedzy obszarami o wyzszej gramaturze albo odrebne obszary o wyzszej gramaturze wystepuja pomiedzy obszarami o nizszej gra- maturze w zgrupowaniach albo uszeregowane w róznych kierunkach i, ze sa widoczne jako wzór na powierzchni produktu. F I G . 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sito warstwowe w mokrej strefie maszyny papierniczej, w szczególności do produkcji papieru bibułowego, z co najmniej dwiema utworzonymi korzystnie z nitek tkanych warstwami, które są złączone ze sobą dodatkowymi nitkami splecionymi z tymi warstwami, a także produkt papierowy wytworzony przy użyciu takiego sita.

Znane jest tego rodzaju sito warstwowe z patentu USA nr 5 219 004.

Przy produkcji papieru, a zwłaszcza papieru bibułowego, wiadomo, że w strefie mokrej, poprzez celowe selektywne odwadnianie przez sito i zróżnicowane osiadanie włókien uzyskuje się w określonych strefach na przemian wysoką i niską gramaturę papieru. W miejscach, gdzie sito lepiej przepuszcza spływającą wodę, to znaczy w tak zwanych otwartych strefach, osiada więcej włókien niż w tak zwanych zamkniętych strefach. Zwykle zamknięte i otwarte strefy tworzy się w ten sposób, że nitki wątkowe i/albo nitki osnowowe tkaniny stanowiącej sito są rozmieszczone w zróżnicowanej odległości względem siebie, przy czym występują różnice w kierunku biegu maszyny i w prostopadłym do niego kierunku poprzecznym.

Dzięki temu możliwe jest wytwarzanie na przykład bibułki lub też papieru bibułowego o strukturze sieciowej, gdy normalnie spłaszczoną, jednorodną, nie podatna na si^^ zewnętrzne strukturę suszonego papieru bibułowego przekształca się poprzez zróżnicowanie gramatury przy tworzeniu arkuszy'w strefie makroskopowej w spłaszczoną, niejednorodną strukturę sieciową, która jest podatna na działanie sił zewnętrznych. Przy tym papier, podobnie jak konwencjonalna bibuła, jest produktem spłaszczonym, w którym poszczególne włókna są mocno zakotwione w jego strukturze. Ze względu na związanie włókien w strukturze uzyskuje się przy makroskopowo jednorodnej gramaturze niepodatną, sztywną strukturę. W stanie niekrępowanym papier bibułowy ma bardzo małą rozciągliwość < 6%. Podczas produkcji poddaje się zwykle krepowaniu papier bibułowy, dzięki czemu staje się on bardziej podatny na działanie sił zewnętrznych, jednakże przeważnie w kierunku biegu maszyny. Uzyskana poprzez krepowanie większa elastyczność papieru o jednorodnej strukturze w kierunku biegu maszyny pozwala zwiększyć jego rozciągliwość w tym kierunku, co sprzyja jego obróbce.

Elastyczność papieru, a więc także papieru bibułowego, można dodatkowo poprawić poprzez przeprowadzenie spłaszczonej, jednorodnej struktury w sieciową, spłaszczoną strukturę niejednorodną, przy czym ta poprawa nie ogranicza się tylko do kierunku biegu maszyny, lecz także można ją uzyskać poprzecznie do tego kierunku.

Jak już wspomniano, strukturę sieciową uzyskuje się przez zróżnicowanie gramatury, przy czym strefy o wyższej gramaturze i strefy o niskiej gramaturze w skali makroskopowej są rozmieszczone naprzemiennie. Zróżnicowanie gramatury uzyskuje się przez zmianę zdolności odwadniającej sita. Tam gdzie osiada wiele włókien, mówimy o strefie wysokiej gramatury. Tam gdzie osiada mało włókien, mówi się o strefie niskiej gramatury.

187 485

Ze względu na zróżnicowaną miejscowo zdolność odwadniania sita występują ponadto częściowe przepływy równolegle do powierzchni sita, które powodują mniejsze lub większe ukierunkowanie włókien, podobnie jak przy wytwarzaniu autentycznych znaków wodnych.

Znane jest przykładowo z dokumentu WO 93/00474 uzyskiwanie stref o różnej zdolności odwadniania za pomocą zagęszczeń na sicie, przy czym takie miejsca sita zamyka się klejem syntetycznym albo farbą lub podobnym.

Można też zmieniać przepustowość sita poprzez tkanie wzorów w różnych kombinacjach, przy czym tkanina bazowa sita tworzącego strukturę może być jedno- albo wielowarstwowa, jednak korzystnie dwuwarstwowa. W związku ze wspomnianym już patentem USA nr 5 219 004 wiadomo, że można łączyć ze sobą warstwy dodatkowymi nitkami.

Zadaniem wynalazku jest stworzenie warstwowego, tworzącego strukturę, sita określonego na wstępie rodzaju, które umożliwia w prosty sposób modyfikowanie wspomnianych właściwości odwadniających, a także wytworzenie produktu papierowego przy użyciu takiego sita.

Zadanie to w zakresie sita, rozwiązane zostało zgodnie z wynalazkiem przez to, że sito warstwowe opisanego rodzaju charakteryzuje się tym, że dodatkowe nitki wraz z nitkami stanowiącymi warstwy tworzą rozmieszczone na szerokości i długości sita zagęszczenia, przez które może spływać znacznie mniej wody niż przez sąsiednie strefy.

Rozwiązanie to charakteryzuje się tym, że dodatkowe nitki wykorzystywane do łączenia warstw sita tworzą zamknięte lub też w zasadzie zamknięte strefy sita, przy czym w obrębie sita powstają w zasadzie otwarte strefy, gdzie dodatkowe nitki nie zamykają oczek w tkaninie bazowej. Tak więc te dodatkowe nitki spełniają podwójną funkcję. Takie sito umożliwia wytwarzanie znacznie lepszego produktu, w szczególności bibułki albo papieru bibułowego.

W korzystnym rozwinięciu tego rozwiązania, dodatkowe nitki tworząc zagęszczenia przebiegają w kierunku biegu maszyny i pojawiają się w określonych miejscach na stronie górnej sita albo znajdującej się tam warstwy oraz zagęszczenia te, zgrupowane albo uszeregowane w różnych kierunkach, tworzą strefy zagęszczeń widoczne jako wzory na powierzchni sita.

Jeżeli korzystnie, zagęszczenia celem utworzenia stref zagęszczeń są uszeregowane na sicie skośnie do kierunku biegu maszyny, to uzyskuje się większą elastyczność poprzecznie do tego kierunku, co stanowi dopełnienie uzyskiwanej przez krepowanie elastyczności w kierunku biegu maszyny.

Podobnie, zagęszczenia, celem utworzenia stref zagęszczeń są uszeregowane na sicie częściowo prostopadle do kierunku biegu maszyny i częściowo w kierunku biegu maszyny.

Inna możliwość ukształtowania przewiduje także że strefy zagęszczeń ukierunkowane są naprzemiennie w przeciwnych kierunkach. Korzystnie, strefy zagęszczeń tworzą grupy usytuowanych w tym samym kierunku i przebiegających równolegle odcinków.

Według następnego ukształtowania wynalazku, zagęszczenia są uszeregowane z utworzeniem przebiegów zygzakowatych lub falistych.

Zagęszczenia są rozmieszczone tak, że utworzone są przebiegi zamknięte lub korzystnie, przebiegi częściowo otwarte albo przebiegi ciągłe albo nieciągłe lub korzystnie przebiegi ciągłe i nieciągłe.

Zgodny z wynalazkiem produkt papierowy, zwłaszcza produkt bibułowy, z obszarami makroskopowymi o niższej gramaturze i obszarami makroskopowymi o wyższej gramaturze, charakteryzuje się tym, że odrębne obszary o niższej gramaturze występują pomiędzy obszarami o wyższej gramaturze albo odrębne obszary o wyższej gramaturze występują pomiędzy obszarami o niższej gramaturze, w zgrupowaniach albo uszeregowane w różnych kierunkach i, że są widoczne jako wzór na powierzchni produktu.

Korzystnie, odrębne obszary są uszeregowane z utworzeniem odcinków wzdłużnych skośnie względem kierunku biegu maszyny lub częściowo prostopadle względem kierunku maszyny i częściowo w kierunku biegu maszyny.

Korzystnie również, odcinki wzdłużne są ukierunkowane na zmianę w przeciwstawnych kierunkach.

187 485

Zgodnie z wynalazkiem, odcinki wzdłużne tworzą grupy usytuowanych w tym samym kierunku i przebiegających równolegle odcinków.

Odrębne obszary są uszeregowane z utworzeniem przebiegów zygzakowatych albo falistych albo są tak usytuowane, że utworzone są przebiegi zamknięte albo przebiegi częściowo otwarte.

Korzystnie, odrębne obszary są tak usytuowane, że utworzone są przebiegi ciągłe albo nieciągłe albo przebiegi nieciągłe i ciągłe.

Wytworzony za pomocą zgodnego z wynalazkiem sita produkt papierowy, w szczególności bibułka lub papier bibułowy, ma znacznie lepsze właściwości z punktu widzenia tak zwanej haptyki lub miękkości, czyli jest miękki w dotyku. Daje się zauważyć pozytywny wpływ na wytrzymałość w stanie suchym i mokrym a także na proces krepowania, suszenia, prasowania i odwadniania.

Miejsca zagęszczeń na sicie tworzą w papierze lub bibule makroskopowe obszary o niższej gramaturze, to znaczy struktury, gdzie osiada mniej włókien niż w sąsiednich strefach, dzięki czemu wpływa się korzystnie na rozciągliwość w kierunku wzdłużnym i poprzecznym, w szczególności jednak w kierunku poprzecznym. Wynika to stąd, że poprzez określone ukierunkowanie fragmentów powierzchni o niskiej gramaturze powstaje niejednorodna, bardziej podatna struktura. Uzyskiwane we wspomniany sposób zróżnicowanie gramatury według zadanej struktury sieci włókien papieru, w szczególności papieru bibułowego, pozwala nadać temu papierowi właściwości, dzięki którym nadaje się on lepiej do obróbki w kierunku wzdłużnym i poprzecznym.

Wynalazek w przykładach wykonania został przedstawiony na schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widziane z góry sito warstwowe według wynalazku; fig. 1a przekrój sita z fig. 1 wzdłuż linii a-a; fig. 1b - przekrój sita z fig. 1 wzdłuż linii b-b; fig. 2 do 5 - widok z góry na różne wzory strukturalne papierów bibułowych wytworzonych za pomocą sit warstwowych podobnych do sita z fig. 1; fig. 6 do fig. 12 - ukazane schematycznie następne sita warstwowe z różnym rozmieszczeniem dodatkowych nitek łączących; fig. 13a - tradycyjny, spłaszczony, jednorodny papier bibułowy przed i po przyłożeniu siły rozciągającej (strzałki); i fig. 13b - spłaszczony, niejednorodny, usieciowany papier bibułowy A według wynalazku, także przed i po przyłożeniu siły rozciągającej (strzałki).

Dwuwarstwowe sito jest ukształtowane w postaci tkaniny złożonej z górnej tkaniny 10 i dolnej tkaniny 11. Kierunek biegu maszyny zaznaczono na sicie strzałką A. Nitki 12a tkaniny górnej (strona styku z papierem) mogą być ukształtowane jako nitki osnowowe, ale także jako nitki wątkowe, w zależności od wybranego procesu tkania, jednak korzystnie jako nitki osnowowe. Podobnie, lecz odpowiednio odwrotnie jest z nitkami 12b tkaniny górnej. To samo dotyczy nitek 13a lub też 13b tkaniny dolnej.

W przykładzie realizacji, dodatkowe nitki 14 jako nitki łączące 14 przebiegają w tym samym kierunku i równolegle do nitek 12a tak, że zgodnie z fig. 1b dodatkowe nitki 14 przebiegają między nitkami 13b i nitkami 13c dolnej tkaniny 11 i w widocznych na fig. 1 miejscach zamykają oczka 15 ukazując się tam u góry tkaniny górnej 10 i przebiegając nad nitkami 12c tej tkaniny. Te dodatkowe nitki 14 tworzą tam zagęszczenia 16 w kierunku biegu maszyny. Zagęszczenia 16 uszeregowane skośnie do kierunku biegu maszyny A tworzą strefy zagęszczeń 17 w postaci odcinków wzdłużnych. Dla przykładu przewidziano po dwie przebiegające równolegle w jednym kierunku strefy zagęszczenia 17 i 18. Na powierzchni sita są rozmieszczone na przemian takie strefy zagęszczeń przebiegające prostopadle do siebie, tak, że powstaje wzór stref zagęszczeń. Strefy takie tworzą na papierze bibułowym wytwarzanym na takim sicie wspomniane już obszary powierzchni o niskiej gramaturze, żeby nadać takiemu papierowi pożądaną spłaszczoną, niejednorodną, usieciowaną strukturę o większej podatności na obciążenia. Taką różnie ukształtowaną strukturę ukazano na fig. 2 do fig. 5. Na fig. 2 widać produkt wytworzony na sicie o strukturze według fig. 1. Ciemne fragmenty powierzchni odzwierciedlają wspomnianą już strukturę sieciową. Powoduje ona utworzenie spójnego obszaru o wysokiej gramaturze. To samo dotyczy produktu według fig. 3, 4 i 5. Dla produktów według fig. 2, 3, 4 i 5 ciemne części powierzchni, oznaczające obszar o wysokiej gramaturze, mogą być też obszarami o niskiej gramaturze, i odpowiednio, jasne części powierzchni, ozna6

187 485 czające obszary o niskiej gramaturze, mogą być obszarami o wysokiej gramaturze (patrz przykład na fig. 2a, fig. 3a). Wtedy jasne części powierzchni tworzą wspomnianą strukturę sieciową.

Inne odmiany struktury sita przedstawiono schematycznie na fig. 6 do 8. W przypadku produktu wytworzonego z wykorzystaniem struktury sita według fig. 7 lub fig. 8, obszary powierzchni o niskiej gramaturze tworzą wspomnianą wcześniej strukturę sieciową.

W przypadku tradycyjnego papieru bibułowego ukazanego na fig. 13a nie stwierdza się prawie żadnego wydłużenia papieru bibułowego po przyłożeniu siły rozciągającej, natomiast widać takie wydłużenie w przypadku papieru bibułowego według fig. 13b.

187 485

Strefa ciemna: wysoka masa

Strefa jasna: niska masa

FIG. 2

187 485 <4WWWft<

/a//Ww)Ww^'A^ zz /ź zv 'ό''//''·'// F^F/f/fF/T

Strefa ciemna: wysoka masa

Strefa jasna: niska masa

FIG. 2o

187 485

Strefa ciemna: wysoka masa

Strefa jasna: niska masa

FIG.3

187 485

Strefa ciemna: wysoka masa Strefa jasna: niska masa

FIG.3a

187 485

ΗβΛ

FIG.5

187 485

FIG.6

187 485

FIG.7

187 485

©<>' VT&&'-.Z'4X

FIG.8

187 485

?*C:020.

FIG.9

187 485

. -.αΧ· ζ\

-.2---2.:.-

·. '-'.Τ’ ' -Λζ?;.- -

.·: ϊ?:· /

ry.F

FIG.10

187 485

• Z.— '

<·

FIG.11

187 485 ··: ;·· · - .izz.-zz'·.

BSBS* 5 MM MM.. tfOBtt '•zz.^zzzz

- ~T|^K'* .-^ć'' *?S -Χ-,^χ\χ%ίΐΑ· Ą/ Zs »«tt^M·· -^v£>fK«^zX' ' .7/_w ><.^ίΖ··)Κ77ζ'ίΧ*χ ^Σ^,737ίίΛ7>ϊΓ^>’’ ·ίϋ.·?'>ίί· »7T ZZZEZZZZćZlśZZZz zXZ£ZZ,~fZZZ r^/sroza: '^^ifr33^^jzx?'zx^,rj'^Ł'“ ςτζ^«3τ/<?τ;ί?;ΓΛ^·^^—? τϊύζι v < -z,'Ζζ·ζ.Ζί:'ΐΗ·_κ··γ· ·:· 7-> -\a^tc%·*··'··. '^w^^r^gzsyrit·.⁸· ·’ V-./Xi --· '·- κνιιιίΓ ''

-; JZZS>'::Z'\ZZ:.·;.<»^Ζ '·'''' -·ΖΖΖΖ(^'· ~^?·Γ><y7Ζ>·ΖΖ^Χ·Χ

-^^.- Έ· ?T7*i'^y^>»^>> 7^^?.;^$·?''. *Z*7.

' S£<2£2«£

Ζ.'Ζ->Χ·ΖΖ.Χ2ΖΜΖλ·· 777gga33SS*&£&&ΖΖ. 'ZZZIZZi ΖΖ'ΖΛΖςτΖΑ^Ζ··: ZisZZZ' \:·'^; ΖΖΛΖΖ,ςΖΧΣΖ&Ζ .*7? ^\Xx>^^4gC^gg;^ZT>·.

ZZrlZŻ.ZZZZ ·: ~ CZS^egSg.·. > 7‘ g£gx<\j2?ig *<^S^»X6SSa2S^^^ ·Ζ22&32!ρα - 3? '*®J^f«5KŚ^^,^£2»i3S2S±2i^ -

^ν£*£^^^£33ί2^^Χ735^3Γ37ϊ2?: ;>.···/ * -^/^gsssgyac??

•ζζΗ.ζίΧχζζζ^ :^?:7\Λ2®2ΒΜΒ£23&»2^^ ^'iT^lr^Z^JS^^eias· :ϊ^ρΐ£^^.'£2>^2£2<^7«χ£-ί2323ίΖ!43Χ6»ί^ ·ΟΧΧ&Χ£3Ζ<<Ά iKW».-}:

- 3 '? ·'. '. ^; .. ·/ ' ''7 . 7 ;· ·. '· 7 7 '> '· ., ; 3 5 4 i '· ;· / _:i -i :> : ·: .

FIG.12

187 485

Strefa ciemna: wysoka masa Strefa jasna: niska masa

FIG.Bb FIG.13o

187 485

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (23)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sito warstwowe w mokrej strefie maszyny papierniczej, utworzone z nitek, korzystnie z przynajmniej dwóch utkanych z nitek warstw, które są połączone ze sobą dodatkowymi nitkami splecionymi z warstwami, znamienne tym, że dodatkowe nitki (14) wraz z nitkami (12a, 12b, 12c; 13a, 13b, 13c) stanowiącymi warstwy (10, 11) tworzą rozmieszczone na szerokości i długości sita zagęszczenia (16), przez które może spływać znacznie mniej wody niż przez sąsiednie strefy.
2. 2. Sito warstwowe według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowe nitki (14) tworząc zagęszczenia (16) przebiegają w kierunku biegu maszyny (A) i występują w określonych miejscach na stronie górnej sita (10) albo znajdującej się tam warstwy oraz zagęszczenia te zgrupowane albo uszeregowane w różnych kierunkach tworzą strefy zagęszczeń (17, 18) widoczne jako wzory na powierzchni sita.
3. 3. Sito warstwowe według zastrz. 2, znamienne tym, że zagęszczenia (16) celem utworzenia stref zagęszczeń (17,18) są uszeregowane skośnie do kierunku biegu maszyny.
4. 4. Sito warstwowe, według zastrz. 2, znamienne tym, że zagęszczenia (16) celem utworzenia stref zagęszczeń (17, 18) są uszeregowane częściowo prostopadle do kierunku biegu maszyny (A) i częściowo w kierunku biegu maszyny.
5. 5. Sito warstwowe, według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że strefy zagęszczeń (17,18) są ukierunkowane naprzemiennie w przeciwstawnych kierunkach.
6. 6. Sito warstwowe, według zastrz. 3 albo 4, znamienne tym, że strefy zagęszczeń (17, 18) tworzą grupy usytuowanych w tym samym kierunku przebiegających równolegle odcinków.
7. 7. Sito warstwowe według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienne tym, że zagęszczenia (16) są uszeregowane z utworzeniem przebiegów zygzakowatych albo falistych.
8. 8. Sito warstwowe, według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zagęszczenia (16) są rozmieszczone tak, że utworzone są przebiegi zamknięte.
9. 9. Sito warstwowe według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zagęszczenia są rozmieszczone tak, że utworzone są przebiegi częściowo otwarte.
10. 10. Sito warstwowe, według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zagęszczenia są rozmieszczone tak, że utworzone są przebiegi ciągłe.
11. 11. Sito warstwowe według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zagęszczenia są rozmieszczone tak, że utworzone są przebiegi nieciągłe.
12. 12. Sito warstwowe, według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zagęszczenia są rozmieszczone tak, że utworzone są przebiegi ciągłe i nieciągłe.
13. 13. Produkt papierowy, zwłaszcza produkt bibułowy, z obszarami makroskopowymi o niższej gramaturze i obszarami makroskopowymi o wyższej gramaturze, znamienny tym, że odrębne obszary o niższej gramaturze występują pomiędzy obszarami o wyższej gramaturze albo odrębne obszary o wyższej gramaturze występują pomiędzy obszarami o niższej gramaturze w zgrupowaniach albo uszeregowane w różnych kierunkach i, że są widoczne jako wzór na powierzchni produktu.
14. 14. Produkt papierowy według zastrz. 13, znamienny tym, że odrębne obszary są uszeregowane z utworzeniem odcinków wzdłużnych skośnie względem kierunku biegu maszyny (A).
15. 15. Produkt papierowy według zastrz. 13, znamienny tym, że odrębne obszary są uszeregowane z utworzeniem odcinków wzdłużnych częściowo prostopadle względem kierunku maszyny (A) i częściowo w kierunku biegu maszyny (A).
16. 16. Produkt papierowy według zastrz. 15, znamienny tym, że odcinki wzdłużne są ukierunkowane na zmianę w przeciwstawnych kierunkach.

    187 485
17. 17. Produkt papierowy według zastrz. 15, znamienny tym, że odcinki wzdłużne tworzą grupy usytuowanych w tym samym kierunku i przebiegających równolegle odcinków.
18. 18. Produkt papierowy według zastrz. 13, znamienny tym, że odrębne obszary są uszeregowane z utworzeniem przebiegów zygzakowatych albo falistych.
19. 19. Produkt papierowy według zastrz. 13, znamienny tym, że odrębne obszary są tak usytuowane, że utworzone są przebiegi zamknięte.
20. 20. Produkt papierowy według zastrz. 13, znamienny tym, że odrębne obszary są tak usytuowane, że utworzone są przebiegi częściowo otwarte.
21. 21. Produkt papierowy według zastrz. 13, znamienny tym, że odrębne obszary są tak usytuowane, że utworzone są przebiegi ciągłe.
22. 22. Produkt papierowy według zastrz. 13, znamienny tym, usytuowane, że utworzone są przebiegi nieciągłe.
23. 23. Produkt papierowy według zastrz. 13, znamienny tym, usytuowane, że utworzone są przebiegi nieciągłe i ciągłe.

    że odrębne obszary są tak że odrębne obszary są tak