SK1122000A3 - Multi-layer screen for the wet area of a paper machine and product manufactured using the same - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka viacvrstvového sita pre mokrú časť papierenského stroja, « predovšetkým na výrobu hodvábneho papiera, s aspoň dvoma vrstvami vytvorenými z vlákien, výhodne z utkaných vlákien, ktoré sú navzájom spojené pomocou ďalších vlákien prepletených vrstvami, a výrobku vyrobeného s použitím tohto sita.

Doterajší stav techniky

Takéto viacvrstvové sito je známe z US 5 219 004.

Pri výrobe papiera, predovšetkým hodvábneho papiera je známe vytvárať v mokrej oblasti, cieleným selektívnym odvodňovaním prostredníctvom sita s oblasťami rôzne uložených vlákien, striedavo vysokú a nízku plošnú hmotnosť. Na miestach, kde je sito priepustnejšie pre odtekajúcu vodu, tzn. v takzvaných otvorených zónach, sa ukladá viac vlákien než v takzvaných uzavretých zónach. Obvykle sú uzavreté a otvorené zóny vytvorené tak, že útkové a/alebo osnovné vlákna tkaniny tvoriace sito sú usporiadané v rozdielnych vzájomných odstupoch, ktoré sú rôzne v smere prevádzky stroja a v smere k nemu priečnom.

Tak je možné vyrobiť papier, napr. hodvábny či tenký papier, so štruktú* rou podobnou sieťovine, v ktorom je zvyčajne plochá, homogénna, proti vonkajším silám zvyčajne neflexibilná štruktúra usušeného hodvábneho alebo tenkého papiera nahradená prostredníctvom rozdielov plošnej hmotnosti, vytvorených pri výrobe listu v makroskopickej oblasti, plochou, nehomogénnou, sieťovine podobnou štruktúrou, ktorá na zaťaženie vonkajšou silou reaguje flexibilne. Pritom má papier, rovnako ako konvenčný hodvábny alebo tenký papier rovinnú štruktúru v ktorej sú jednotlivé vlákna pevne zakotvené. Na základe naviazania vlákien do štruktúry vzniká pri makroskopický homogénnej plošnej hmotnosti neflexibilná tuhá štruktúra. V nekrepovom stave má hodvábny alebo tenký papier veľmi nízke hodnoty pretiahnutia, v rozsahu < 6 %. Prostredníctvom krepovania, zvyčajne používaného pri výrobe hodvábneho papiera, sa hodvábny papier stáva flexibilnejším voči zaťaženiu vonkajšími silami, avšak prevažne v smere prevádzky stroja. Vyššia flexibilita v smere prevádzky stroja, pri homogénnej štruktúre papiera dosiahnuteľná krepovaním, sa prejavuje zvýšeným účinkom v dôsledku väčšej ťažnosti v smere prevádzky stroja .

Premenou plochej, homogénnej štruktúry na sieťovine podobnú, plochú, nehomogénnu štruktúru môže byť flexibilita papiera, a teda tiež hodvábneho alebo tenkého papiera, ďalej zlepšená, pričom toto zlepšenie nie je obmedzené na smer prevádzky stroja, ale môže byť dosiahnuté tiež v smere priečnom na smer prevádzky stroja .

Ako už bolo uvedené, štruktúra podobná sieťovine sa získava zmenami plošnej hmotnosti, pričom oblasti vysokej plošnej hmotnosti a oblasti nízkej plošnej hmotnosti sa v makroskopickej oblasti navzájom striedajú. Zmien plošnej hmotnosti sa dosahuje prostredníctvom zmien odvodňovacej schopnosti sita. Miesta, kde sa podľa vyššie uvedených uskutočnení ukladá mnoho vlákien, predstavujú zóny s vysokou plošnou hmotnosťou. Miesta, kde sa ukladá málo vlákien, predstavujú zóny s nízkou plošnou hmotnosťou.

Prostredníctvom miestne rozdielneho odvodňovacieho výkonu sita vznikajú ďalej parciálne prúdenia, paralelné s povrchom sita, čím sa vlákna viac či menej silne vyrovnávajú, obdobne ako pri vytváraní pravých vodoznakov.

Je známe získavať zóny rozdielneho odvodňovacieho výkonu prostredníctvom zaškrtenia sita tým, že sa zóny v site uzatvoria prostredníctvom plastového lepidla prípadne farby atď. (napr. WO 93/00474).

Zmeny otvorenosti sita sa môžu realizovať tiež prostredníctvom kombinácie rôznych vzorov tkaniny. Pritom môže byť základná tkanina sita tvoriaca štruktúru jedno- alebo viacvrstvová, výhodne však dvojvrstvová. Ako už bolo uvedené v súvislosti s patentom US 5 219 004, je už známe vrstvy navzájom spájať prostredníctvom ďalších vlákien.

Podstata vynálezu

Úlohou vynálezu je vytvoriť viacvrstvové, štruktúru vytvárajúce sito vyššie uvedeného druhu, ktoré jednoduchým spôsobom umožní nastaviť, pre výrobu zlepšeného výrobku, uvedené modifikované charakteristiky odvodňovania.

Táto úloha je podľa vynálezu vyriešená tým, že ďalšie vlákna tvoria, spolu s vláknami tvoriacimi vrstvy, zaškrtené miesta, rozdelené po šírke a dĺžke sita, cez ktoré môže odtekať zreteľne menej vody, než cez susedné oblasti.

Toto riešenie sa vyznačuje tým, že ďalšie vlákna, slúžiace na spojenie vrstiev sita, sú použité na vytvorenie uzavretých, prípadne v podstate uzavretých, zón sita, pričom v podstate otvorené zóny sú vytvorené v oblastiach sita, kde ďalšie vlákna neuzatvárajú oká v základnej tkanine. Tak plnia ďalšie vlákna dvojitú funkciu. S takýmto sitom je možné vyrobiť podstatne zlepšený papierový výrobok, predovšetkým hodvábny alebo tenký papier.

Vo výhodnom ďalšom uskutočnení tohto riešenia môžu ďalšie vlákna, ktoré tvoria miesta zaškrtenia, prebiehať napr. v smere prevádzky stroja a objavovať sa na vopred stanovených miestach na hornej strane sita prípadne na vrstve, nachádzajúcej sa tamtiež, a tvoriť tak prostredníctvom miest zaškrtení, nachádzajúcich sa vo vzájomnom zoskupení alebo v radách rôznych smerov, oblasti zaškrtení, ktoré tvoria vzor na ploche sita. Tieto miesta tvoria na papieri prípadne na hodvábnom papieri makroskopické oblasti nízkej plošnej hmotnosti, tzn. s nižším ukladaním vlákien než v susedných oblastiach, čím je ovplyvnené chovanie pri pretiahnutí v pozdĺžnom a priečnom smere, predovšetkým však výhodne v priečnom smere. To je podmienené tým, že pri určitom usporiadaní vedú časti plochy s malou plošnou hmotnosťou k zoslabeniu v porovnaní s homogénnou štruktúrou, čím je dosiahnutá požadovaná zvýšená flexibilita nehomogénnej štruktúry oproti homogénnej štruktúre. Vyššie uvedeným spôsobom dosiahnuteľné rozdiely plošnej hmotnosti, ktorá môže byť vytvorená prostredníctvom vopred stanovenej štruktúry vo vláknitej štruktúre papiera, predovšetkým hodvábneho alebo tenkého papiera, vedú ku zvýšeniu účinku v pozdĺžnom a priečnom smere, čo je žiadúce predovšetkým pre hodvábne papiere.

Keď sú napríklad miesta zaškrtení na vytvorenie podlhovastých úsekov zoradené šikmo na smer prevádzky stroja obsahujúceho sito, dosiahne sa vyššej flexibility priečne na smer prevádzky stroja, a síce doplnkovo na flexibilitu v smere prevádzky stroja, pričom táto flexibilita ešte zlepšuje flexibilitu získanú krepovaním.

V rovnakom zmysle môžu byť miesta zaškrtení na vytvorenie podlhovastých úsekov zoradené sčasti kolmo na smer prevádzky stroja a sčasti v smere prevádzky stroja.

Vzhľadom na možnosť ďalšieho vytvorenia môžu byť podlhovasté úseky usporiadané tiež striedavo v opačných smeroch. Podlhovasté úseky však môžu byť usporiadané tiež paralelne v skupinách s rovnakou orientáciou.

Podľa ďalšieho vytvorenia môžu byť zaškrtené miesta zoradené na vytvorenie cikcak priebehu alebo vlnovitého priebehu.

Miesta zaškrtení môžu byť usporiadané tak, že sú vytvorené uzavreté alebo aspoň čiastočne otvorené, ale tiež spojité, priebehy. Usporiadanie zaškrtených miest môže byť tiež také, že sa vyskytuje iba nespojitý priebeh alebo nespojitý priebeh i spojitý priebeh.

Papierový výrobok vyrobený pomocou takéhoto sita, predovšetkým hodvábny alebo tenký papier, má značne zlepšené vlastnosti, predovšetkým pokiaľ ide o ohmat prípadne mäkkosť. Prejavuje sa pozitívny vplyv na pevnosť za sucha a za vlhka, ako aj pozitívny vplyv na proces krepovania, sušenia, lisovania a odvodňovania.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude v nasledujúcom bližšie objasnený pomocou príkladov uskutočnení, čisto schematicky znázornených na výkresoch. Na výkresoch predstavuje:

obr. 1 pôdorysný pohľad na viacvrstvové sito podľa vynálezu;

obr. la rez sitom podľa obr. 1 pozdĺž čiary a-a;

obr. lb rez sitom podľa obr. 1 pozdĺž čiary b-b;

obr. 2-5 pôdorysné znázornenie rôznych vzorov štruktúry hodvábneho papiera, vyrobeného pomocou viacvrstvových sít podobných tomu, ktoré je znázornené na obr. 1;

obr. 6-12 schematické znázornenie ďalších viacvrstvových sít s rôznym usporiadaním ďalších vlákien ako spojovacích vlákien;

obr. 13a obvyklý homogénny hodvábny papier pred a po vyvinutí sily v ťahu v smere šípky; a obr. 13b plochý, nehomogénny hodvábny papier podľa vynálezu podobný sieťovine, rovnako pred a po vyvinutí sily v ťahu v smere šípky.

Príklady uskutočnení vynálezu

Dvojvrstvové sito je vytvorené ako tkanina, a to s vrchnou tkaninou 10 a spodnou tkaninou 11. Smer prevádzky stroja so sitom je znázornený šípkou A. Pritom môžu byť vlákna 12a vrchnej tkaniny (strana v kontakte s papierom) v závislosti na zvolenom postupe tkania vytvorené ako osnovné vlákna, alebo tiež ako útkové vlákna, výhodne však ako osnovné vlákna. To isté platí, avšak opačne, pre vlákna 12b vrchnej tkaniny. Rovnakým spôsobom to platí pre vlákna 13a resp. 13b spodnej tkaniny.

V tomto príklade uskutočnenia prebiehajú ďalšie vlákna 14 v rovnakom smere a paralelne s vláknami 12a tak, že v znázornení podľa obr. lb prebiehajú ďalšie vlákna 14 medzi vláknami 13b a vláknami 13c spodnej tkaniny 11 a uzatvárajú oká 15 sita na miestach zrejmých z obr. 1 tým, že sa tam objavujú na hornej strane vrchnej tkaniny 10 a prebiehajú nad vláknami 12c vrchnej tkaniny. Tam tvoria ďalšie vlákna 14 miesta 16 zaškrtení v smere prevádzky stroja. Tieto miesta 16 zaškrtení, zoradené šikmo na smer A prevádzky stroja, tvoria oblasti 17 zaškrtení, vytvorené ako podlhovasté úseky. Môžu byť napríklad usporiadané vždy v jednom smere prebiehajúce dve paralelné oblasti 17 a 18 zaškrtení. Ta kéto oblasti zaškrtení môžu byť napr. usporiadané striedavo v navzájom kolmých smeroch, takže oblasti zaškrtení tvoria vzor. Tieto oblasti zaškrtení vytvárajú vyššie uvedené zóny nízkej plošnej hmotnosti hodvábneho alebo tenkého papiera, vytvoreného na tomto site, Čím mu dávajú požadovanú plošnú nehomogénnu štruktúru podobnú sieti, ktorá má vysokú flexibilitu pri namáhaní. Rôzne vyhotovenia takejto štruktúry sú zrejmé z obr. 2 až 5. Obr. 2 znázorňuje výrobok, vyrobený pomocou štruktúry sita podľa obr. 1. Pritom tvoria tmavo vyznačené časti plochy vyššie uvedenú štruktúru podobnú sieti. Tým je vytvorená súvislá zóna vysokej plošnej hmotnosti. To isté platí pre výrobok podľa obr. 3, 4 a 5. Pri výrobkoch podľa obr. 2, 3, 4 a 5 môžu tmavo znázornené časti, ktoré znamenajú vysokú plošnú hmotnosť, predstavovať tiež zóny s malou plošnou hmotnosťou, a svetlo znázornené Časti plochy, ktoré znamenajú malú plošnú hmotnosť, predstavovať príslušné zóny s vysokou plošnou hmotnosťou (pozri napríklad obr. 2a, 3a). Potom tvoria vyššie uvedenú štruktúru podobnú sieti časti plochy, znázornené svetlo.

Ďalšie obmeny štruktúry sita sú schematicky znázornené na obr. 6 až 8. V prípade výrobku, vyrobeného pomocou štruktúry sita podľa obr. 7 alebo 8, tvoria časti plochy s malou plošnou hmotnosťou vyššie uvedenú štruktúru podobnú sieti.

Ako je znázornené na obr. 13a pri obyčajnom hodvábnom papieri, nie je pri pôsobení ťažnej sily zistiteľné takmer žiadne pretiahnutie hodvábneho papiera, aleje značné u hodvábneho papiera podľa obr. 13b.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Viacvrstvové sito pre mokrú časť papierenského stroja, vytvorené z vlákien, výhodne z utkaných vlákien, majúce aspoň dve vrstvy (10, 11), ktoré sú spojené pomocou ďalších vlákien (14) prepletených vrstvami (10, 11), vyznačujúce sa tým, že ďalšie vlákna (14) tvoria, spolu s vláknami (12a, 12b, 12c; 13a, 13b, 13c) tvoriacimi vrstvy, (10, 11), zaškrtené miesta (16), rozdelené po šírke a dĺžke sita, cez ktoré môže odtekať zreteľne menej vody, než cez susedné oblasti.
2. 2. Viacvrstvové sito podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že ďalšie vlákna (14), tvoriace miesta (16) zaškrtení, prebiehajú v smere (A) prevádzky stroja a objavujú sa na vopred stanovených miestach na hornej strane (10) sita prípadne na vrstve, nachádzajúcej sa tamtiež, a tvoria tak prostredníctvom miest zaškrtení, nachádzajúcich sa vo vzájomnom zoskupení alebo v radách rôznych smerov, oblasti (17, 18) zaškrtení, ktoré tvoria vzor na ploche sita.
3. 3. Viacvrstvové sito podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že miesta (16) zaškrtení sú na vytvorenie podlhovastých úsekov (17, 18) zoradené šikmo na smer (A) prevádzky stroja.
4. 4. Viacvrstvové sito podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že miesta (16) zaškrtení sú na vytvorenie podlhovastých úsekov (17, 18) zoradené sčasti kolmo na smer (A) prevádzky stroja a sčasti v smere prevádzky stroja.
5. 5. Viacvrstvové sito podľa nároku 3 alebo 4, vyznačujúce sa tým, že podlhovasté úseky (17, 18) sú usporiadané striedavo v opačných smeroch.
6. 6. Viacvrstvové sito podľa nároku 3 alebo 4, vyznačujúce sa tým, že podlhovasté úseky (17, 18) sú usporiadané paralelne v skupinách s rovnakou orientáciou.
7. 7. Viacvrstvové sito podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa tým, že miesta zaškrtení (16) sú zoradené na vytvorenie cikcak priebehu alebo vlnovitého priebehu.
8. 8. Viacvrstvové sito podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že miesta (16) zaškrtení sú usporiadané tak, že tvoria uzavreté priebehy.
9. 9. Viacvrstvové sito podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že miesta zaškrtení sú usporiadané tak, že tvoria aspoň čiastočne otvorené priebehy.
10. 10. Viacvrstvové sito podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že miesta zaškrtení sú usporiadané tak, že tvoria spojité priebehy.
11. 11. Viacvrstvové sito podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že miesta zaškrtení sú usporiadané tak, že tvoria nespojité priebehy.
12. 12. Viacvrstvové sito podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že miesta zaškrtení sú usporiadané tak, že tvoria spojité a nespojité priebehy.
13. 13. Výrobok vyrobený na papierenskom stroji pomocou viacvrstvového sita podľa aspoň jedného z nárokov 1 až 12.
14. 14. Výrobok podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že ide o hodvábny papier.