Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos



Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos
Формирующая ткань, и/или лента для формования тонкой бумаги, и/или формовочная лента для использования в системе atmos

 


Владельцы патента RU 2407838:

ФОЙТ ПАТЕНТ ГМБХ (DE)

Изобретение может быть использовано в бумагоделательной машине, а именно в ленточном прессе усовершенствованной системы формирования бумаги тиссью (ATMOS) или машины системы воздушной сушки (TAD). Формирующая ткань имеет величину проницаемости между приблизительно 100 фут3/мин и 1200 фут3/мин. Площадь контакта ткани с поверхностью бумаги составляет от приблизительно 0,5% до 90%, когда она не находится под давлением и натяжением. А живое сечение - между приблизительно 1,0% и 90%. Обеспечивается повышение качества изготавливаемого полотна. 6 н. и 27 з.п. ф-лы, 35 ил.

 

Предпосылки создания изобретения

1. Область техники

Настоящее изобретение относится к бумагоделательной машине, а точнее - к формирующей ткани для изготовления санитарно-бытовых бумаг и полотенец. Настоящее изобретение также относится к формовочной ленте для использования в ленточном прессе бумагоделательной машины. Настоящее изобретение также относится к формирующей ткани, которая обладает оптимальной стойкостью к воздействию давления, чрезмерных сил, создающих растягивающие усилия, и которая может противостоять воздействиям износа/гидролиза, с которыми приходится сталкиваться в системе ATMOS или в «Усовершенствованной системе формования бумаги тиссью» (Advanced Tissue Molding System). Настоящее изобретение также относится к формирующей ткани для изготовления сортов санитарно-бытовых бумаг или полотенец, используя технологию TAD (Through Air Drying) или «Систему сквозной воздушной сушки». Ткань обладает ключевыми параметрами, которые включают в себя проницаемость, стойкость к сжатию, стойкость к деформации и стойкость к нагреванию и гидролизу.

2. Уровень техники

При изготовлении санитарно-бытовых бумаг используют упомянутую усовершенствованную технологию TAD, то есть процесс сквозной воздушной сушки. Этот процесс повышает качество вследствие более высокой объемистости санитарно-бытовых бумаг. В результате, сквозная воздушная сушка устанавливает стандарт на санитарно-бытовые бумаги высокого сорта. Использование формирующей ткани для сквозной воздушной сушки при изготовлении изделий в виде санитарно-бытовых бумаг хорошо известно в этой области и на протяжении ряда лет находит коммерческое применение.

При выполнении операции прессования во влажном состоянии лист волокнистого полотна сжимают в зоне прессования пресса до того момента, когда гидравлическое давление будет вытеснять воду из волокнистого полотна. Установлено, что обычные способы выдавливания влаги неэффективны и что только небольшая часть окружности барабана будет использована для обработки бумажного полотна. Чтобы устранить это ограничение, были предприняты некоторые попытки для приспосабливания сплошной непроницаемой ленты к удлиненной зоне прессования, чтобы прессовать бумажное полотно и обезвоживать его. Проблема при таком подходе заключается в том, что непроницаемая лента препятствует прохождению осушающей текучей среды, например воздуха, через бумажное полотно. Ленты пресса с удлиненной зоной прессования (ENP) повсеместно используют в бумагоделательной промышленности в качестве способа увеличения фактического времени выдержки для прессования в зоне прессования пресса. Пресс с башмаком представляет собой устройство, которое обеспечивает возможность приложения давления лентой пресса с удлиненной зоной прессования за счет наличия стационарного башмака, которому придают конфигурацию для получения кривизны твердой поверхности, подвергаемой нажимному воздействию, например, в виде сплошного нажимного барабана. При этом зазор может быть удлинен до 120 мм для санитарно-бытовых бумаг и до 250 мм для бумажных изделий с клапаном за предел контакта между самими нажимными барабанами. Лента пресса с удлиненной зоной прессования служит в качестве покрытия барабана на прессе с башмаком. Эту гибкую ленту смазывают посредством масляного спрыска с внутренней стороны, чтобы предотвратить повреждение, обусловленное трением. Лента и пресс с башмаком представляют собой непроницаемые элементы, при этом обезвоживание волокнистого полотна осуществляют почти исключительно посредством механического прессования.

В документе WO 03/062528 (содержание которого специально введено сюда во всей его полноте посредством ссылки на него), например, раскрыт способ изготовления структурированного полотна с объемной поверхностью, в случае которого полотно демонстрирует увеличенную толщину и впитывающую способность. В этом документе обсуждена необходимость усиления обезвоживания посредством специально сконструированной усовершенствованной обезвоживающей системы. В системе используют ленточный пресс, который прилагает нагрузку к задней стороне структурированного материала в течение обезвоживания. Лента и структурированная ткань проницаемы. Лента может представлять собой ткань со спиральными соединениями, а также может представлять собой проницаемую ленту пресса с удлиненной зоной прессования, чтобы одновременно способствовать созданию вакуума и осуществлять прессование для обезвоживания. Зона прессования может быть оптимальным образом удлинена за устройство в виде пресса с башмаком. Однако такая система с лентой пресса с удлиненной зоной прессования имеет недостатки, например, ограниченное живое сечение.

В известном уровне техники имеются сведения об использовании процесса сквозной воздушной сушки (TAD) для сушки полотен, главным образом, полотен санитарно-бытовых бумаг. Однако в случае такого процесса необходимы большие цилиндры для сквозной воздушной сушки, а также сложная система для подачи и нагревания воздуха. Эта система также требует высоких текущих расходов для достижения необходимого уровня сухости полотна перед его перемещением к большому сушильному цилиндру, который осушает полотно до его окончательной сухости, приблизительно составляющей 97%. На поверхности большого сушильного цилиндра также происходит крепирование посредством крепирующего шабера.

Машинное оборудование системы сквозной воздушной сушки весьма дорогостоящее, при этом затраты приблизительно вдвое больше, чем в случае обычной машины для изготовления санитарно-бытовых бумаг. Кроме того, текущие расходы высоки, поскольку в случае процесса сквозной воздушной сушки необходимо осушать полотно до более высокого уровня сухости, чем тот, который был бы приемлем в отношении эффективности сушки сквозной воздушной системой. Причина заключается в недостаточном поперечном профиле влажности, обеспечиваемом системой сквозной воздушной сушки при низких уровнях сушки. Поперечный профиль влажности приемлем только при высоких уровнях сушки, доходящих до 60%. Для его повышения на 30% гораздо более эффективно осушение столкновением посредством колпака большого сушильного цилиндра.

Максимальное качество полотна при обычном процессе изготовления санитарно-бытовых бумаг таково: объемистость создаваемого полотна составляет менее 9 см3/г. Способность удерживания воды (измеренная сеточным способом) у изготовленного полотна санитарно-бытовой бумаги составляет 9 г (H2O/г материала).

Однако преимущество системы сквозной воздушной сушки приводит к весьма высокому качеству полотна, особенно в отношении высокой объемистости и высокой способности удерживания воды.

В этой области имеется необходимость в ленте, которая обеспечивает повышенное обезвоживание непрерывного полотна.

В работе WO 2005/075732, содержание которой специально введено сюда во всей ее полноте посредством ссылки на нее, раскрыт ленточный пресс, в котором используют проницаемую ленту в бумагоделательной машине, которая служит для изготовления санитарно-бытовых бумаг или полотенец. Согласно этому документу полотно осушают более эффективным образом, чем в случае известных машин, например, машин со сквозной воздушной сушкой. Сформированное полотно пропускают через открытые подобным образом ткани, и с одной стороны листа к другой стороне листа через полотно осуществляют дутье горячего воздуха. Также используют обезвоживающую ткань. Такая конструкция приводит к значительным требованиям, предъявляемым к формирующей ткани вследствие давления, прилагаемого ленточным прессом, и горячего воздуха, продуваемого через полотно в ленточном прессе.

В документе WO 2005/075737, содержание которого специально введено сюда во всей его полноте посредством ссылки на него, раскрыта структурированная формующая ткань, которая может создавать дополнительный лист, имеющий объемную ориентацию.

В документе WO 2005/075736, содержание которого специально введено сюда во всей его полноте посредством ссылки на него, раскрыта система AТMOS, в которой используют ленточный пресс. В качестве существенного отличительного признака системы раскрыта формирующая ткань.

В этой отрасли известны формовочные ленты, но их не используют для передачи метки, отпечатка или тиснения на бумажное полотно как часть «многослойной ленточной» структуры. Лента - многослойная структура - включает в себя по меньшей мере две других ткани, таких как лента с сильным натяжением и обезвоживающая лента в удлиненной зоне прессования, образованной либо посредством вращающегося барабана, либо стационарного башмака. Такую конструкцию используют при выполнении бумагоделательного процесса ATMOS.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение основано не на механическом башмаке, выполняющем прессование, а на возможности использования проницаемой ленты в качестве прессующего элемента. Ленту натягивают у отсасывающего барабана, так чтобы сформировать ленточный пресс. Это обеспечивает значительно более длинная прессовая зона прессования, в десять раз более длинная, чем пресс с башмаком, и в двадцать раз более длинная, чем обычный пресс, что приводит к значительно меньшим пиковым давлениям, например, порядка 1 бара вместо 30 бар для обычного пресса и 15 бар для пресса с башмаком. Желаемое преимущество также состоит в возможности прохождения потока воздуха через полотно и к самой зоне прессования пресса, что не происходит в случае типичных прессов с башмаком или обычного пресса, подобного отсасывающему барабану у сплошного большого сушильного цилиндра. Предпочтительной проницаемой лентой является ткань со спиральными соединениями.

Существует предел в отношении вакуумного обезвоживания (приблизительно 25% сухого остатка на ткани для сквозной воздушной сушки и 30% на обезвоживающей ткани), при этом секрет достижения 35% или более в отношении сухого остатка в случае этой концепции, причем с сохранением качества, подобно сквозной воздушной сушке, заключается в использовании весьма длинной прессующей зоны прессования, формируемой посредством проницаемой ленты. Она может быть в 10 раз длиннее, чем пресс с башмаком, и в 20 раз длиннее, чем обычный пресс. Давление отбора должно быть весьма низким, то есть в 20 раз ниже, чем в прессе с башмаком, и в 40 раз ниже, чем в обычном прессе. Также весьма важно обеспечить воздушный поток через зону прессования. Эффективность компоновки согласно изобретению весьма высока, поскольку в ней используют весьма длинную зону прессования в сочетании с воздушным потоком через зону прессования. Она более высока по отношению к компоновке с прессом, содержащим башмак, или к компоновке, в которой используют отсасывающий прессовочный барабан у большого сушильного цилиндра, в котором отсутствует воздушный поток через зону прессования. Проницаемая лента может быть прижата поверх твердой структурированной ткани (например, ткани для сквозной воздушной сушки) и поверх мягкой, толстой и упругой обезвоживающей ткани, когда между ними расположен лист бумаги. Такая слоистая компоновка тканей важна. Изобретение также обеспечивает преимущество вследствие того, что масса волокон остается защищенной внутри тела (впадин) структурированной ткани, при этом будет происходить только легкое прижатие, которое возникает между выступающими точками структурированного материала (впадинами). Эти впадины не так глубоки для того, чтобы избежать пластической деформации волокон листа и избежать негативного влияния на качество бумажного листа, но и не так мелки, чтобы удалять избыточную воду из массы волокон. Безусловно, это зависит от мягкости, сжимаемости и стойкости обезвоживающей ткани.

В настоящем изобретении также создана специально сконструированная проницаемая лента пресса с удлиненной зоной прессования, которая может быть использована на ленточном прессе в усовершенствованной обезвоживающей системе или в компоновке, в которой полотно формируют поверх структурированной ткани. Проницаемая лента пресса с удлиненной зоной прессования также может быть использована в процессе без использования пресса/в процессе с изгибом санитарно-бытовой бумаги при слабом прессовании.

В настоящем изобретении также создана высокопрочная проницаемая прессовочная лента с живыми сечениями и с контактными площадями на определенной стороне этой ленты.

Изобретение в одной из его форм содержит ленточный пресс, включающий в себя барабан, имеющий внешнюю поверхность, и проницаемую ленту с ее стороной, находящейся в нажимном контакте на протяжении части внешней поверхности барабана. К проницаемой ленте прилагают натяжение, приблизительно составляющее по меньшей мере 30 кН/м. Сторона проницаемой ленты имеет живое сечение, приблизительно составляющее по меньшей мере 25%, и контактную площадь, приблизительно составляющую по меньшей мере 10%, причем предпочтительно, чтобы живое сечение приблизительно составляло 50% и контактная площадь приблизительно составляла 50%, при этом живое сечение имеет общую площадь, которая определена отверстиями и канавками (то есть той частью поверхности, которая не предназначена для сжатия полотна в такой же степени, как контактными площадями), а контактная площадь определена островными площадями поверхности ленты, то есть суммарной площадью поверхности ленты между отверстиями и/или канавками. В случае ленты пресса с удлиненной зоной прессования невозможно использовать открытую площадь в 50% и контактную площадь в 50%. С другой стороны, это возможно, например, в случае связанной ткани.

Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно позволяет значительному сквозному воздушному потоку доходить до волокнистого полотна для удаления воды посредством вакуума, в частности, в течение операции прессования.

Еще одно преимущество заключается в том, что проницаемая лента обеспечивает возможность приложения к ней значительного натяжения.

Еще одно преимущество заключается в том, что проницаемая лента имеет значительные живые сечения, смежные с контактными площадями вдоль одной стороны ленты.

Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в том, что проницаемая лента способна прилагать линейную силу по чрезвычайно длинной зоне прессования, гарантируя при этом продолжительное время выдержки, за которую прилагают давление к полотну, по сравнению со стандартным прессом с башмаком.

В изобретении также создан ленточный пресс для бумагоделательной машины, при этом ленточный пресс содержит барабан, имеющий наружную поверхность. Проницаемая лента содержит первую сторону, и ей придают направление по части наружной поверхности барабана. Проницаемая лента имеет натяжение, составляющее по меньшей мере 30 кН/м. Первая сторона имеет живое сечение, приблизительно составляющее по меньшей мере 25%, и контактную площадь, приблизительно составляющую по меньшей мере 10%.

Первая сторона может составлять наружную поверхность, при этом проницаемая лента может оказывать на барабан нажимное усилие. Проницаемая лента может содержать сквозные отверстия. Проницаемая лента может содержать сквозные отверстия, расположенные, в общем, по правильной симметричной схеме. Проницаемая лента может содержать, в общем, параллельные ряды сквозных отверстий, при этом ряды ориентированы вдоль машинного направления. Проницаемая лента может оказывать на барабан нажимное усилие, находящееся в диапазоне приблизительно от 30 кПа до 300 кПа (приблизительно от 0,3 бара до 1,5 бара, а предпочтительно приблизительно от 0,07 бара до 1 бара). Проницаемая лента может содержать сквозные отверстия и большое количество канавок, при этом каждая канавка пересекает разное множество сквозных отверстий. Первая сторона может составлять наружную поверхность, при этом проницаемая лента может оказывать на барабан нажимное усилие. На первой стороне может быть расположено большое количество канавок. Каждая из большого количества канавок может иметь ширину, а каждое из сквозных отверстий может иметь диаметр, причем диаметр больше, чем ширина.

Натяжение ленты приблизительно составляет более 30 кН/м, а предпочтительно 50 кН/м. Барабан может представлять собой вакуумный барабан. Барабан может представлять собой вакуумный барабан, имеющий проходящую по окружности внутреннюю часть. Вакуумный барабан может содержать по меньшей мере одну вакуумную зону, расположенную в проходящей по окружности внутренней части. Барабан может представлять собой вакуумный барабан, имеющий зону всасывания. Зона всасывания может содержать проходящий по окружности участок, приблизительно составляющий от 200 мм до 2500 мм. Проходящий по окружности участок может находиться в диапазоне приблизительно между 800 мм и 1800 мм. Проходящий по окружности участок может находиться в диапазоне приблизительно между 1200 мм и 1600 мм. Проницаемая лента может представлять собой по меньшей мере что-то одно из полиуретановой ленты удлиненной зоны прессования или ткани со спиральными соединениями. Проницаемая лента может представлять собой полиуретановую ленту удлиненной зоны прессования, которая включает в себя большое количество заделанных в нее упрочняющих нитей. Большое количество упрочняющих нитей может содержать большое количество нитей машинного направления и большое количество нитей поперечного направления. Проницаемая лента может содержать полиуретановую ленту удлиненной зоны прессования, имеющую большое количество заделанных в нее упрочняющих нитей, при этом большое количество упрочняющих нитей плетут способом спирального соединения. Проницаемая лента может содержать ткань со спиральными соединениями (которая, что важно, приводит к оптимальным результатам) или две либо более ткани со спиральными соединениями.

Ленточный пресс может дополнительно содержать первую ткань и вторую ткань, перемещающиеся между проницаемой лентой и барабаном. Первая ткань имеет первую сторону и вторую сторону. Первая сторона первой ткани находится по меньшей мере в частичном контакте с наружной поверхностью барабана. Вторая сторона первой ткани находится по меньшей мере в частичном контакте с первой стороной волокнистого полотна. Вторая ткань имеет первую сторону и вторую сторону. Первая сторона второй ткани находится по меньшей мере в частичном контакте с первой стороной проницаемой ленты. Вторая сторона второй ткани находится по меньшей мере в частичном контакте со второй стороной волокнистого полотна. На верхней части первой ткани также может находиться вторая проницаемая лента.

Первая ткань может содержать проницаемую обезвоживающую ленту. Вторая ткань может содержать структурированную ткань. Волокнистое полотно может представлять собой полотно санитарно-бытовой бумаги или гигиеническое полотно. В изобретении также создано устройство для сушки волокнистого материала, содержащее бесконечно циркулирующую проницаемую ленту пресса с удлиненной зоной прессования, направляемую поверх барабана. Эту ленту подвергают натяжению, составляющему по меньшей мере 30 кН/м. Такая лента содержит сторону, имеющую живое сечение, приблизительно составляющее по меньшей мере 25%, и контактную площадь, приблизительно составляющую по меньшей мере 10%.

В изобретении также создана проницаемая нажимная лента пресса с удлиненной зоной прессования, которая может быть подвергнута натяжению, приблизительно составляющему по меньшей мере 30 кН/м, при этом такая лента содержит по меньшей мере одну сторону, имеющую живое сечение, приблизительно составляющее по меньшей мере 25%, и контактную зону, приблизительно составляющую по меньшей мере 10%.

Живое сечение может быть определено сквозными отверстиями, а контактную площадь определяют планарной поверхностью. Живое сечение может быть определено сквозными отверстиями, а контактную площадь определяют планарной поверхностью без отверстий, углублений или канавок. Живое сечение может быть определено сквозными отверстиями и канавками, а контактную площадь определяют планарной поверхностью без отверстий, углублений и канавок. Живое сечение может приблизительно составлять от 15% до 50%, а контактная площадь может приблизительно составлять от 50% до 85%. Живое сечение может приблизительно составлять от 30% до 85%, а контактная площадь может приблизительно составлять от 15% до 70%. Живое сечение может приблизительно составлять от 45% до 85%, а контактная площадь может приблизительно составлять от 15% до 55%. Живое сечение может приблизительно составлять от 50% до 65%, а контактная площадь может приблизительно составлять от 35% до 50%. Проницаемая лента пресса с удлиненной зоной прессования может содержать ткань со спиральными соединениями. Живое сечение может приблизительно составлять от 10% до 40%, а контактная площадь составляет приблизительно от 60% до 90%. Проницаемая лента пресса с удлиненной зоной прессования может содержать сквозные отверстия, в общем, расположенные по симметричной схеме. Эта лента может содержать сквозные отверстия, расположенные, в общем, параллельными рядами относительно машинного направления. Проницаемая лента пресса с удлиненной зоной прессования может представлять собой бесконечно циркулирующую ленту.

Проницаемая лента пресса с удлиненной зоной прессования может содержать сквозные отверстия, при этом по меньшей мере одна сторона этой ленты может содержать большое количество канавок, причем каждая из большого количества канавок пересекает разное множество сквозных отверстий. Каждая из большого количества канавок может иметь ширину, а каждое из сквозных отверстий может иметь диаметр, причем диаметр больше ширины. Каждая из большого количества канавок проходит в проницаемую ленту пресса с удлиненной зоной прессования на величину, которая меньше толщины проницаемой ленты.

Натяжение может составлять приблизительно более 30 кН/м, а предпочтительно приблизительно более 50 кН/м, либо приблизительно более 60 кН/м или приблизительно более 80 кН/м. Проницаемая лента пресса с удлиненной зоной прессования может содержать гибкий упрочненный полиуретановый элемент. Эта лента может содержать гибкую ткань со спиральными соединениями. Проницаемая лента пресса с удлиненной зоной прессования может содержать гибкий полиуретановый элемент, имеющий большое количество заделанных в него упрочняющих нитей. Большое количество упрочняющих нитей может содержать большое количество нитей машинного направления и большое количество нитей поперечного направления. Проницаемая лента пресса с удлиненной зоной прессования может содержать гибкий полиуретановый материал и большое количество заделанных в него упрочняющих нитей, при этом большое количество упрочняющих нитей ткут способом спирального соединения.

В изобретении также создан способ прессования волокнистого полотна в бумагоделательной машине, при этом способ содержит приложение давления к контактной площади волокнистого полотна частью проницаемой ленты, когда контактная площадь приблизительно составляет по меньшей мере 10% площади упомянутой части, и перемещение текучей среды через живое сечение проницаемой ленты и через волокнистое полотно, при этом живое сечение приблизительно составляет по меньшей мере 25% упомянутой части, а в течение приложения давления и перемещения натяжение проницаемой ленты приблизительно составляет по меньшей мере 30 кН/м.

Контактная площадь волокнистого полотна может содержать зоны, которые в большей степени прижимают частью проницаемой ленты, чем неконтактные площади волокнистого полотна. Часть проницаемой ленты может содержать, в общем, планарную поверхность, которая не включает в себя отверстий, углублений или канавок и которой придают направление поверх барабана. Текучая среда может содержать воздух. Живое сечение проницаемой ленты может содержать сквозные отверстия и канавки. Натяжение может составлять приблизительно более 50 кН/м.

Способ может дополнительно содержать вращение барабана в машинном направлении, при этом проницаемая лента перемещается во взаимодействии с барабаном или будет направлена поверх барабана. Проницаемая лента может содержать большое количество канавок и сквозных отверстий, при этом каждая из большого количества канавок расположена на стороне проницаемой ленты и пересекает разные множества сквозных отверстий. Приложение давления и перемещение может происходить в течение выдержки по времени, которая достаточна для обеспечения уровня сухого остатка волокнистого полотна, приблизительно составляющего от 25% до 55%. Предпочтительно, чтобы уровень сухого остатка мог составлять более 30%, а наиболее предпочтительно, чтобы он приблизительно составлял более 40%. Эти уровни сухого остатка могут быть получены в любом случае, используют ли проницаемую ленту на ленточном прессе либо на устройстве без пресса/со слабым прессом. Проницаемая лента может содержать ткань со спиральными соединениями.

В изобретении также создан способ прессования волокнистого полотна в бумагоделательной машине, когда способ содержит приложение первого давления к первым частям волокнистого полотна посредством проницаемой ленты и второго, большего давления ко вторым частям волокнистого полотна прессовочной частью проницаемой ленты, при этом площадь вторых частей приблизительно составляет по меньшей мере 25% площади первых частей, и движение воздуха через открытые части проницаемой ленты, причем площадь открытых частей приблизительно составляет по меньшей мере 25% прессовочной части проницаемой ленты, которая прилагает первое и второе давления, а в течение приложения давления и движения натяжение проницаемой ленты приблизительно составляет по меньшей мере 30 кН/м.

Натяжение может составлять приблизительно более 50 кН/м, приблизительно более 60 кН/м или приблизительно более 80 кН/м. Способ может дополнительно содержать вращение барабана в машинном направлении, при этом проницаемая лента перемещается согласованно с барабаном. Площадь открытых частей приблизительно может составлять по меньшей мере 50%. Площадь открытых частей может приблизительно составлять по меньшей мере 70%. Второе, большее давление может находиться в диапазоне приблизительно между 30 кПа и 150 кПа. Движение и приложение давления могут происходить фактически одновременно.

Способ может дополнительно содержать движение воздуха через волокнистое полотно в течение времени выдержки, которая достаточна для получения сухого остатка волокнистого полотна в диапазоне приблизительно между 25% и 55%. Время выдержки может составлять приблизительно 40 мс или более, но предпочтительно, чтобы она составляла приблизительно 50 мс или более. Воздушный поток приблизительно может составлять 150 м3/мин на метр ширины машины.

В изобретении также создан способ сушки волокнистого полотна в ленточном прессе, который включает в себя барабан, а проницаемая лента содержит сквозные отверстия, при этом площадь сквозных отверстий приблизительно составляет по меньшей мере 25% площади прессовочной части проницаемой ленты, а натяжение проницаемой ленты приблизительно составляет по меньшей мере 30 кН/м, причем способ содержит направление по меньшей мере прессовочной части проницаемой ленты поверх барабана, перемещение волокнистого полотна между барабаном и прессовочной частью проницаемой ленты, воздействие по меньшей мере приблизительно на 25% волокнистого полотна давления, создаваемого частями проницаемой ленты, которые являются смежными со сквозными отверстиями, и движение текучей среды через сквозные отверстия проницаемой ленты и через волокнистое полотно.

В изобретении также создан способ сушки волокнистого полотна в ленточном прессе, который включает в себя барабан и проницаемую ленту, содержащую сквозные отверстия и канавки, при этом площадь сквозных отверстий приблизительно составляет, по меньшей мере 25% площади прессовочной части проницаемой ленты, а натяжение проницаемой ленты приблизительно составляет по меньшей мере 30 кН/м, причем способ содержит направление по меньшей мере прессовочной части проницаемой ленты поверх барабана, перемещение волокнистого полотна между барабаном и прессовочной частью проницаемой ленты, воздействие по меньшей мере приблизительно на 10% волокнистого полотна давления, создаваемого частями проницаемой ленты, которые являются смежными со сквозными отверстиями и канавками, и движение текучей среды через сквозные отверстия и канавки проницаемой ленты и через волокнистое полотно.

Согласно еще одному аспекту изобретения создан более эффективный процесс обезвоживания, предпочтительно предназначенный для выполнения процесса изготовления санитарно-бытовых бумаг, при этом полотно достигает уровня сухости в диапазоне, доходящем до 40%. Процесс согласно изобретению менее дорог в отношении затрат на машинное оборудование и операционных затрат и обеспечивает то же самое качество полотна, что и процесс сквозной воздушной сушки. Объемистость производимого полотна санитарно-бытовой бумаги согласно изобретению приблизительно составляет более 10 г/см3, при этом диапазон может составлять приблизительно от 14 г/см3 до 16 г/см3. Способность удерживания воды (измеряемая сеточным способом) создаваемого полотна санитарно-бытовой бумаги согласно изобретению приблизительно составляет более 10 (г Н2О/ г волокна), при этом диапазон приблизительно составляет от 14 (г Н2О/г волокна) до 16 (г Н2О/г волокна).

Таким образом, в изобретении создан новый способ обезвоживания, предназначенный для тонких бумажных полотен с базовым весом, приблизительно составляющим менее 42 г/м2, а предпочтительно для сортов санитарно-бытовой бумаги. В изобретении также создано устройство, в котором используют этот способ, а также созданы элементы для выполнения ключевой функции этого способа.

Основной аспект изобретения заключается в прессовочной системе, которая включает в себя упаковку по меньшей мере из одной верхней (или первой), по меньшей мере из одной нижней (или второй) ткани и бумажного полотна, расположенного между ними. Первая поверхность элемента, создающего давление, находится в контакте по меньшей мере с одной верхней тканью. Вторая поверхность опорной конструкции находится в контакте по меньшей мере с одной нижней тканью и является проницаемой. Между первой и второй поверхностями создано поле разности давления, которое действует на упаковку по меньшей мере из одной верхней и по меньшей мере из одной нижней ткани и на бумажное полотно между ними, чтобы обеспечить механическое давление на упаковку и, следовательно, на бумажное полотно. Это механическое давление создает заданное гидравлическое давление в полотне, посредством чего будет обеспечено стекание воды. Верхняя ткань имеет бóльшую шероховатость и/или сжимаемость, чем нижняя ткань. Создают воздушный поток в направлении по меньшей мере от одной верхней ткани по меньшей мере к одной нижней ткани через упаковку по меньшей мере из одной верхней ткани и по меньшей мере из одной нижней ткани и через бумажное полотно между ними.

Также созданы различные возможные способы и дополнительные отличительные признаки. Например, верхняя ткань может быть проницаемой и/или может представлять собой так называемую «структурированную ткань». В качестве не налагающих ограничений примеров можно указать, что верхняя ткань может представлять собой, например, ткань для сквозной воздушной сушки, мембрану или ткань, которая включает в себя проницаемую базовую ткань и прикрепленную к ней сетку и которую изготавливают из полимера, например из полиуретана. Сетчатая сторона ткани может находиться в контакте с отсасывающим барабаном, в то время как противоположная сторона находится в контакте с бумажным полотном. Сетка также может быть ориентирована под углом к нитям машинного направления и к нитям поперечного направления. Базовая ткань является проницаемой, а сетка может представлять собой слой, препятствующий повторному увлажнению. Сетка также может быть изготовлена из композитного материала, например из эластомерного материала. Сетка, сама по себе, может содержать нити машинного направления с композитным материалом, образуемым вокруг этих нитей. В случае ткани вышеупомянутого типа можно сформировать или создать структуру поверхности, которая независима от схемы плетения. По меньшей мере в случае тонкой бумаги важный фактор заключается в обеспечении мягкого слоя, находящегося в контакте с листом.

Верхняя ткань может перемещать полотно к прессовочной системе и от нее. Полотно может лежать в объемной структуре верхней ткани, и поэтому оно не является плоским, а тоже имеет объемную структуру, которая обеспечивает в значительной степени объемистое полотно. Нижняя ткань также является проницаемой. Конструкцию нижней ткани изготавливают таким образом, чтобы она могла хранить воду. Нижняя ткань также имеет гладкую поверхность. Нижняя ткань предпочтительно представляет собой сукно со слоем фетра. Диаметр волокон фетра нижней ткани приблизительно составляет 11 децитексов или менее, предпочтительно, чтобы он мог составлять приблизительно 4,2 децитекса или менее, а более предпочтительно, чтобы он составлял приблизительно 3,3 децитекса или менее. Волокна фетра также могут представлять собой смесь волокон. Нижняя ткань также может содержать векторный слой, который имеет волокна приблизительно от 67 децитексов, и может содержать направляющие волокна размером, например, составляющим приблизительно 100 децитексов, приблизительно 140 децитексов или даже имеющим более высокое число децитексов. Это важно для оптимального поглощения воды. Увлажненная поверхность фетрового слоя нижней ткани и/или самой нижней ткани может быть равна приблизительно более 35 м22 площади сукна или более, предпочтительно может быть равна приблизительно более 65 м22 площади сукна или более, а наиболее предпочтительно может быть равна приблизительно 100 м22 площади сукна или более. Удельная поверхность нижней ткани должна быть равна приблизительно 0,04 м2/г веса сукна или более, предпочтительно может быть равна приблизительно 0,065 м2/г веса сукна или более, а наиболее предпочтительно может быть равна приблизительно 0,075 м2/г веса сукна или более. Это важно для оптимального поглощения воды. Динамическая жесткость K*[Н/мм] в качестве величины, касающейся сжимаемости, будет приемлема, если она равна 100000 Н/мм или менее, при этом предпочтительная сжимаемость равна 90000 Н/мм или менее, а наиболее предпочтительная сжимаемость равна 70000 Н/мм или менее. Сжимаемость (изменение толщины под действием силы в мм/Н) нижней ткани должна быть обоснована. Это важно для эффективного обезвоживания полотна до высокого уровня осушения. Жесткая поверхность не будет прессовать полотно между выступающими точками структурированной поверхности верхней ткани. С другой стороны, сукно не должно быть слишком глубоко вдавлено в объемную структуру, чтобы избежать ослабления массы и, следовательно, ухудшения качества, например, способности удерживания воды.

Сжимаемость (изменение толщины под действием силы в мм/Н) верхней ткани ниже, чем у нижней ткани. Динамическая жесткость K*[Н/мм] в качестве величины, касающейся сжимаемости верхней ткани, может быть равна 3000 Н/мм или более, при этом она ниже, чем у нижней ткани. Это важно, чтобы сохранить объемную структуру полотна, то есть гарантировать, что верхняя лента будет представлять собой жесткую структуру.

Должна быть обоснована упругость нижней ткани. Динамический модуль сжимаемости G* [Н/мм2] в качестве величины упругости нижней ткани приемлем, если он равен 0,5 Н/мм2 или составляет более этой величины, причем предпочтительная упругость равна 2 Н/мм2 или более, а наиболее предпочтительная упругость равна 4 Н/мм2 или более. Плотность нижней ткани должна быть равна или составлять выше приблизительно 0,4 г/см3, предпочтительно должна быть равна или составлять выше приблизительно 0,5 г/см3, а идеально должна быть равна или составлять выше приблизительно 0,53 г/см3. Это может оказаться выгодным при скоростях полотна, составляющих приблизительно более 1200 м/мин. Уменьшенный объем сукна облегчает удаление воды из сукна посредством воздушного потока, то есть прохождение воды через сукно. При этом эффект обезвоживания будет меньше. Проницаемость нижней ткани может составлять менее приблизительно 80 фут3/мин, предпочтительно приблизительно 40 фут3/мин, а идеально она должна быть равна приблизительно 25 фут3/мин или быть ниже этой величины. Пониженная проницаемость позволяет легче забирать воду из сукна посредством воздушного потока, то есть пропускать воду через сукно. В результате эффект повторного увлажнения будет меньше. Однако слишком высокая проницаемость приведет к весьма сильному воздушному потоку, меньшему уровню вакуума для данного вакуумного насоса и к меньшему обезвоживанию сукна вследствие слишком открытой структуры.

Вторая поверхность опорной структуры может быть плоской и/или планарной. При этом вторая поверхность опорной структуры может быть образована посредством плоского отсасывающего ящика. Вторая поверхность опорной структуры предпочтительно может быть криволинейной. Например, вторая поверхность опорной структуры может быть образована или может проходить поверх отсасывающего барабана или цилиндра, диаметр которого составляет, например, приблизительно 1 м или более либо приблизительно 1,2 м или более. Например, для производственной машины шириной 200 дюймов диаметр может находиться в диапазоне приблизительно 1,5 м или более. Отсасывающее устройство или цилиндр может содержать по меньшей мере одну зону отсасывания. Оно также может содержать две зоны отсасывания. Отсасывающий цилиндр также может включать в себя по меньшей мере одну отсасывающую коробку по меньшей мере с одной дугой отсасывания. По меньшей мере одна зона механического давления может быть обеспечена посредством по меньшей мере одного поля давления (например, посредством натяжения ленты) или через первую поверхность, например, прессовым элементом. Первая поверхность может представлять собой непроницаемую ленту, но с открытой поверхностью к первой ткани, например, с бороздчатой поверхностью или с открытой поверхностью с глухими сверлениями и бороздками, так что воздух может течь снаружи к дуге отсасывания. Первая поверхность может представлять собой проницаемую ленту. Лента может иметь живое сечение, приблизительно составляющее по меньшей мере 25%, предпочтительно приблизительно более 35%, а наиболее предпочтительно приблизительно более 50%. Лента может иметь контактную площадь, приблизительно составляющую по меньшей мере 10% по меньшей мере приблизительно 25%, а предпочтительно приблизительно между 50% и 85%, чтобы обеспечивать оптимальный контакт прижатия.

Кроме того, поле давления может быть обеспечено прессовочным элементом, например, башмачным прессом или барабанным прессом. В этом заключается следующее преимущество. Если не требуется весьма объемистое полотно, этот вариант может быть использован для повышения уровня сухости и, следовательно, производительности до желаемой величины посредством тщательного регулирования механической нагрузки, создающей давление. Вследствие более мягкой второй ткани полотно также по меньшей мере частично прессуют между выступающими точками (впадинами) объемной структуры. Дополнительное поле давления может быть расположено предпочтительно перед зоной всасывания (без повторного увлажнения), после нее или в ее промежутке. Верхняя проницаемая лента сконструирована таким образом, чтобы противостоять высокому натяжению, приблизительно составляющему более 30 кН/м, а предпочтительно приблизительно 50 кН/м или выше, например, приблизительно 80 кН/м. Посредством использования натяжения создают давление, составляющее приблизительно более 0,3 бара, а предпочтительно приблизительно 1 бар или выше, например, оно может составлять приблизительно 1,5 бара. Давление «р» зависит от натяжения «S» и радиуса «R» отсасывающего барабана согласно хорошо известному уравнению р=S/R. Из уравнения следует, что чем больше диаметр барабана, тем больше натяжение, которое необходимо для достижения требуемого давления. Верхняя лента также может представлять собой нержавеющую сталь, и/или металлическую полосу, и/или полимерную полосу. Проницаемая верхняя лента может быть изготовлена из упрочненного пластика или из синтетического материала. Она также может представлять собой ткань со спиральными соединениями. Предпочтительно, чтобы лента могла быть приведена в движение с возможностью избежать при этом сил среза между первой и второй тканями и полотном. Отсасывающий барабан также может быть приведен в движение. Кроме того, они также могут быть приведены в движение независимым образом.

Первая поверхность может представлять собой проницаемую ленту, поддерживаемую посредством перфорированного башмака для заданной нагрузки, обеспечивающей давление.

Поток воздуха может быть вызван только полем немеханического давления или при следующем сочетании: при разряжении в отсасывающем ящике отсасывающего барабана или при плоском отсасывающем ящике либо при избыточном давлении над первой поверхностью элемента, создающего давление, например, колпака, к которому подают воздух, например, горячий воздух при температуре приблизительно между 50°С и 180°С, а предпочтительно между приблизительно 120°С и 150°С, или пар, что также предпочтительно. Такая повышенная температура особенно важна и предпочтительна, если температура пульпы на выходе из напорной коробки составляет менее примерно 35°С. Это случай выполнения процессов изготовления без очистки бумажной массы или с небольшой очисткой. Безусловно, все или некоторые из упомянутых выше отличительных признаков могут быть скомбинированы.

Давление в колпаке может составлять менее приблизительно 0,2 бара, предпочтительно менее приблизительно 0,1 бара, а наиболее предпочтительно менее приблизительно 0,05 бара. Воздушный поток, подаваемый к колпаку, может быть меньшим или предпочтительно равным потоку, всасываемому из отсасывающего барабана вакуумным насосом. Желаемый воздушный поток приблизительно составляет 140 м3/мин на метр ширины машины. Воздушный поток, подаваемый к колпаку под атмосферным давлением, может быть равен приблизительно 500 м3/мин на метр ширины машины. Расход, всасываемый из отсасывающего барабана вакуумным насосом, может иметь уровень вакуума, приблизительно составляющий 0,6 бара примерно при 25°С.

Отсасывающий барабан может быть частично обернут упаковкой из тканей и элемента, создающего давление, например ленты, вследствие чего вторая ткань имеет наибольшую дугу обертывания «а1» и, в конце концов, покидает зону дуги. Полотно совместно с первой тканью уходит во вторую очередь, а элемент, создающий давление, уходит первым. Дуга элемента, создающего давление, больше дуги отсасывающего ящика. Это важно, поскольку при низком уровне сухости механическое обезвоживание более эффективно, чем обезвоживание посредством воздушного потока. Меньшая дуга всасывания «а2» должна быть достаточно большой, чтобы гарантировать достаточное время выдержки для обеспечения воздушным потоком максимального уровня сухости. Время выдержки «Т» должно составлять приблизительно более 40 мс, а предпочтительно приблизительно более 50 мс. Для диаметра барабана, приблизительно составляющего 1,2 м, и скорости машины, приблизительно составляющей 1200 м/мин, дуга «а2» должна составлять приблизительно более 76 градусов, а предпочтительно приблизительно более 95 градусов. Формула выглядит так: а2=[время выдержки×скорость×360/окружность барабана].

Вторая ткань может быть нагрета, например, посредством пара или находящейся в процессе водой, добавляемых к спрыску затопленной зоны прессования для улучшения режима обезвоживания. При повышенной температуре легче отбирать воду через сукно. Лента также может быть нагрета посредством нагревателя или посредством колпака либо паровой коробки. Ткань для сквозной воздушной сушки может быть нагрета главным образом в том случае, когда формирователь машины для изготовления тонкой бумаги представляет собой двойной проволочный формирователь. Это обусловлено тем, что если имеется серповидный формирователь, то ткань для сквозной воздушной сушки будет охватывать формующий барабан и, следовательно, будет нагрета посредством бумажной массы, которую будет нагнетать напорная коробка.

Описанный здесь способ обладает рядом преимуществ. В случае известного способа сквозной воздушной сушки необходимы десять вакуумных насосов для сушки полотна с обеспечением уровня сухости, приблизительно составляющего 25%. С другой стороны, в случае усовершенствованной обезвоживающей системы согласно изобретению необходимы только шесть вакуумных насосов для сушки полотна до уровня сухости, приблизительно составляющего 35%. Кроме того, в случае известного способа сквозной воздушной сушки полотно предпочтительно должно быть осушено до высокого уровня сухости, находящегося примерно между 60% и 75%, поскольку в ином случае будет создан недостаточный поперечный профиль влажности. При этом способ приводит к значительным бесполезным затратам энергии, а емкости большого сушильного цилиндра и колпака используют лишь в незначительной степени. Система согласно настоящему изобретению позволяет сушить полотно на первой стадии до определенного уровня сухости, находящегося приблизительно между 30% и 40%, с оптимальным поперечным профилем влажности. На второй стадии уровень сухости может быть увеличен до конечного значения, приблизительно составляющего более 90%, используя сушилку из обычного большого сушильного цилиндра/колпака (столкновение), скомбинированных в патентоспособной системе. Один из способов обеспечения этого уровня сушки может включать в себя более эффективную сушку столкновением посредством колпака на большом сушильном цилиндре.

В случае системы согласно изобретению нет необходимости в сквозной воздушной сушке. Бумагу, имеющую такое же качество, что и бумага, изготавливаемая на машине со сквозной воздушной сушкой, создают посредством патентоспособной системы, использующей полную способность сушки столкновением, которая более эффективна при сушке листа с сухим остатком от 35% до более чем 90%.

В изобретении также создан ленточный пресс для бумагоделательной машины, при этом ленточный пресс содержит вакуумный барабан, имеющий наружную поверхность и по меньшей мере одну зону всасывания. Проницаемая лента содержит первую сторону, и ее направляют поверх части наружной поверхности вакуумного барабана. Проницаемая лента имеет натяжение, приблизительно составляющее по меньшей мере 30 кН/м. Первая сторона имеет живое сечение, приблизительно составляющее по меньшей мере 25%, и контактную площадь, приблизительно составляющую по меньшей мере 10%.

По меньшей мере одна зона всасывания может иметь длину окружности, приблизительно составляющую от 200 мм до 2500 мм. Длина окружности может определять дугу, приблизительно составляющую от 80 градусов до 180 градусов. Проходящая по окружности длина может определять дугу, приблизительно составляющую от 80 градусов до 130 градусов. По меньшей мере одна зона всасывания может быть предназначена для создания вакуума за время выдержки, которое равно приблизительно 40 мс или составляет более этой величины. Время выдержки может составлять приблизительно 50 мс или более. Проницаемая лента может оказывать на вакуумный барабан силу прижима за первое время выдержки, которое составляет приблизительно 40 мс или более. По меньшей мере одна зона всасывания может быть предназначена для создания вакуума за второе время выдержки, которая приблизительно составляет 40 мс или более. Второе время выдержки может составлять приблизительно 50 мс или более. Первое время выдержки может составлять приблизительно 50 мс или более. Проницаемая лента может содержать по меньшей мере одну ткань со спиральными соединениями. По меньшей мере одна ткань со спиральными соединениями может содержать синтетический, пластиковый, усиленный пластиковый и/или полимерный материал. По меньшей мере одна ткань со спиральными соединениями может содержать нержавеющую сталь. По меньшей мере одна ткань со спиральными соединениями может иметь натяжение, которое находится приблизительно между 30 кН/м и 80 кН/м. Натяжение может находиться приблизительно между 35 кН/м и 70 кН/м.

В изобретении также создан способ прессования и сушки бумажного полотна, при этом способ содержит прессование посредством элемента, создающего давление, а бумажное полотно находится между по меньшей мере одной первой тканью и по меньшей мере одной второй тканью, с одновременным движением текучей среды через бумажное полотно и по меньшей мере одну первую и вторую ткани.

Прессование может происходить за время задержки, которое составляет приблизительно 40 мс или более. Время задержки может составлять приблизительно 50 мс или более. Одновременное движение может происходить за время задержки, которое составляет приблизительно 40 мс или более. Это время задержки может составлять приблизительно 50 мс или более. Элемент, обеспечивающий давление, может содержать устройство, которое создает вакуум. Вакуум может приблизительно составлять более 0,5 бара. Вакуум может приблизительно составлять более 1 бара. Вакуум может приблизительно составлять более 1,5 бара.

Технология сквозной воздушной сушки разработана как совершенно новое достижение для машинного оборудования, предназначенного для изготовления санитарно-бытовых бумаг, поскольку устаревшие машины не могли быть перенастроены вследствие привлечения для этого огромных расходов и вследствие того, что для прежней технологии характерно очень высокое потребление энергии.

Компания, являющаяся правопреемником данной заявки на патент, разработала технологию, которая позволила бы перенастраивать существующие машины, а также разработала новые машины, которые изготавливают санитарно-бытовые бумаги с повышенным качеством и по наивысшим стандартам. Однако такие машины требуют иных тканей, и основная цель изобретения заключается в создании таких тканей. Например, такие ткани должны обладать весьма высокой упругостью и/или мягкостью, чтобы надлежащим образом реагировать в окружающих условиях, когда приходится сталкиваться с давлением, создаваемым лентой, находящейся в состоянии натяжения. Такие ткани также должны обладать весьма удовлетворительными характеристиками, касающимися передачи давления, чтобы обеспечивать равномерное обезвоживание, главным образом тогда, когда давление будет создано находящейся в состоянии натяжения лентой системы ATMOS. Ткань также должна обладать высокой температурной устойчивостью, так чтобы она действовала оптимальным образом в условиях воздействия температур, которые являются результатом использования коробок для дутья горячего воздуха. Для ткани также необходим некоторый диапазон проницаемости воздухом, так что когда происходит дутье горячего воздуха сверху ткани и создают вакуум на вакуумной стороне ткани (или упаковки для бумаги, которая включает в себя ткань), смесь воды и воздуха (то есть горячего воздуха) будет проходить через ткань и/или упаковку, содержащую ткань.

Формирующая ткань может представлять собой однослойную или многослойную плетеную ткань, которая может противостоять высоким давлениям, нагреванию, концентрациям влажности и которая может достигать высокого уровня удаления воды, а также обеспечивает формование или тиснение бумажного полотна, требуемого в процессе Voith ATMOS изготовления бумаги. Формирующая ткань должна обладать устойчивостью по ширине, а также приемлемой высокой проницаемостью. В формирующей ткани предпочтительно должны быть использованы материалы, стойкие к воздействию гидролиза и/или температуры.

Формирующую ткань используют как часть многослойной структуры, которая включает в себя по меньшей мере две других ленты и/или ткани. Эти дополнительные ленты включают в себя ленту, находящуюся под сильным натяжением, и обезвоживающую ленту. Многослойную структуру подвергают воздействию давления и натяжения на протяжении удлиненной зоны прессования, формируемого вращательным барабаном или статической опорной поверхностью. Удлиненная зона прессования может иметь угол охвата, приблизительно составляющий от 30 до 180 градусов, а предпочтительно приблизительно от 50 до 130 градусов. Длина зоны прессования может составлять приблизительно от 800 мм до 2500 мм, а предпочтительно приблизительно от 1200 мм до 1500 мм. Зона прессования может быть образована вращающимся отсасывающим барабаном, диаметр которого составляет приблизительно от 1000 мм до 2500 мм, а предпочтительно приблизительно от 1400 мм до 1700 мм.

Формирующая ткань передает топографический рисунок на бумажный лист или полотно. Чтобы это выполнить, высокое давление передают к формирующей или формующей ткани через ленту, имеющую сильное натяжение. Топографией рисунка листа можно манипулировать посредством изменения технических характеристик формующей ленты, то есть посредством регулирования таких параметров, как диаметр нити, форма нити и тип нити. Разные топографические рисунки могут быть переданы на лист посредством разных плетений поверхности. Подобным же образом глубина рисунка листа может быть изменена посредством изменения давления, передаваемого лентой, имеющей сильное натяжение, или посредством изменения технической характеристики формующей ленты. Другие факторы, которые могут повлиять на характер и глубину топографического рисунка листа, включают в себя температуру воздуха, скорость воздуха, давление воздуха, время задержки ленты в удлиненной зоне прессования и длину зоны прессования.

Далее приведены не налагающие ограничений характеристики или свойства формирующей ткани: чтобы обеспечить приемлемое обезвоживание, однослойная или многослойная ткань должна обладать величиной проницаемости, приблизительно находящейся между 100 фут3/мин и 1200 фут3/мин, а предпочтительно между 200 фут3/мин и 900 фут3/мин; формирующую ткань, которая составляет часть слоистой структуры совместно с двумя другими лентами, например, с лентой, находящейся под сильным натяжением, и с обезвоживающей лентой, подвергают действию давления и натяжения на протяжении вращательной или статической опорной поверхности, причем с углом охвата, находящимся приблизительно между 30 градусами и 180 градусами, а предпочтительно приблизительно между 50 градусами и 130 градусами; формирующая ткань должна иметь площадь контакта с поверхностью бумаги, приблизительно составляющую от 0,5% до 90%, когда она не находится под действием давления или натяжения; формирующая ткань должна иметь живое сечение, приблизительно составляющее от 1,0% до 90%.

Формирующая ткань предпочтительно представляет собой текстильную ткань, которую можно устанавливать на машины ATMOS в качестве предварительно соединенной и/или сшитой непрерывной и/или бесконечной ленты. Как вариант, формирующая ткань может быть подсоединена в машине ATMOS, например, посредством использования игольчатого сшивного устройства либо может быть сшита на машине иным образом. Чтобы быть стойкой к высокой влажности и к нагреванию, создаваемым при выполнения бумагоделательного процесса ATMOS, в плетеной однослойной или многослойной ленте могут быть использованы материалы, стойкие к гидролизу и/или к нагреванию. Материалы, стойкие к гидролизу, предпочтительно должны включать в себя моноволокно из полиэтилентерефталата, имеющее величину характеристической вязкости, естественно, связанную с сушильным цилиндром и с тканями для сквозной воздушной сушки, находящуюся в диапазоне приблизительно между 0,72 и 1,0, а также иметь надлежащую «стабилизационную упаковку», которая включает в себя эквиваленты карбоксильной концевой группы, поскольку кислотные группы катализируют гидролиз, и остаточный DEG или диэтиленгликоль, поскольку это также может увеличить скорость гидролиза. Эти два фактора отличают смолу, которая может быть использована, от смолы, типичной для бутылей из полиэтилентерефталата. В отношении гидролиза установлено, что карбоксильный эквивалент изначально должен быть как можно меньше и должен составлять приблизительно менее 12. Уровень диэтиленгликоля должен составлять менее приблизительно 0,75%. Даже при таком низком уровне карбоксильной концевой группы важно, чтобы был добавлен конечный блокирующий агент, при этом в течение экструзии следует использовать карбодиимид для гарантии того, что в конце процесса не останется свободных карбоксильных групп. Существует несколько классов химических веществ, которые могут быть использованы для блокирования концевых групп, например, эпоксиды, ортоэфиры и изоцианаты, но на практике наилучшим образом и в наибольшей степени используют мономерные карбодиимиды и сочетания мономерных и полимерных карбодиимидов. Предпочтительно, чтобы все концевые группы были покрыты блокирующим агентом, который может быть выбран из обычно известных материалов для того, чтобы отсутствовали свободные карбоксильные концевые группы.

В формирующей ткани могут быть использованы теплостойкие материалы, например, полифениленсульфид. Для повышения таких свойств формирующей ткани, как устойчивость, чистота и долговечность, также могут быть использованы и другие материалы, например, полиэтилен, полибутилентерефталат, полиэфирэфиркетон и полиакрилат. Могут быть использованы как нити из одного полимера, так и нити из сополимера. Материал для ленты необязательно должен быть изготовлен из одноволоконной нити и может быть изготовлен из многоволоконной нити, сердцевины и оболочки, а также может представлять собой непластиковый материал, то есть металлический материал. Подобным же образом, ткань необязательно должна быть изготовлена из одного материала и может быть изготовлена из двух, трех или более разных материалов. Для усиления или контроля топографии или свойств бумажного листа также могут быть использованы фигурные нити, то есть некруглые нити. Фигурные нити также могут быть использованы для улучшения или контроля характеристик или свойств ткани, например, устойчивости, толщины, площади поверхностного контакта, плоскостности поверхности, проницаемости и истираемости.

Формирующая ткань также может быть обработана и/или покрыта дополнительным полимерным материалом, который наносят, например, посредством осаждения. Материал в течение обработки может обеспечить добавление поперечных связей, чтобы повысить устойчивость ткани, стойкость к загрязнению, обезвоживание, истираемость, повысить стойкость к воздействию тепла и/или гидролиза и уменьшить поверхностное натяжение ткани. Это способствует освобождению листа и/или снижению приводных нагрузок. Обработка/покрытие могут быть нанесены, чтобы придать/улучшить одно или несколько из этих свойств ткани. Как указано ранее, топографический рисунок бумажного полотна может быть изменен или им можно манипулировать посредством использования разных одиночных и многослойных плетений. Дополнительное усиление рисунка может быть достигнуто посредством регулирования характерного плетения ткани посредством изменения диаметра нити, числа нитей, типа нитей, форм нитей, проницаемости, толщины, а также добавления обработки или покрытия и т.д. Наконец, одна или более поверхности формирующей ткани или формующей ленты могут быть подвергнуты пескоструйной обработке и/или шлифованию, чтобы улучшить характеристики поверхности.

В изобретении также создан ленточный пресс для бумагоделательной машины, при этом ленточный пресс содержит формирующую ткань, содержащую сторону, обращенную к бумажному полотну и направляемую по опорной поверхности. Формирующая ткань имеет величину проницаемости, находящуюся приблизительно между 100 фут3/мин и 1200 фут3/мин, площадь контакта с поверхностью бумаги, составляющую приблизительно от 0,5% до 90%, когда она не находится под давлением и натяжением, и живое сечение, составляющее приблизительно от 1,0% до 90%.

Ленточный пресс может быть расположен на системе ATMOS. Ленточный пресс также может быть расположен на машине со сквозной воздушной сушкой. По меньшей мере одна поверхность формирующей ткани может содержать по меньшей мере что-то одно из шлифованной поверхности и ошкуренной поверхности. Сторона формирующей ткани, обращенная к бумажному полотну, может содержать по меньшей мере что-то одно из шлифованной поверхности и ошкуренной поверхности. Величина проницаемости может находиться приблизительно между 200 фут3/мин и 900 фут3/мин. Формирующая ткань может содержать один материал. Формирующая ткань может содержать материал из одноволоконной нити. Формирующая ткань может содержать материал из многоволоконной нити. Формирующая ткань может содержать два или более разных материала. Формирующая ткань может содержать три разных материала. Формирующая ткань может содержать полимерный материал. Формирующая ткань может быть обработана полимерным материалом. Формирующая ткань может содержать полимерный материал, который наносят осаждением. Формирующий материал может содержать по меньшей мере одну из таких фигурных нитей как, в общем, круглые фигурные нити и некруглые фигурные нити. Формирующая ткань может обладать стойкостью по меньшей мере к чему-то одному из гидролиза и воздействия температур, которые превышают 100°С. Опорная поверхность может быть статической. Опорная поверхность может быть расположена на барабане. Барабан может представлять собой вакуумный барабан, имеющий диаметр, находящийся приблизительно между 1000 мм и 2500 мм. Вакуумный барабан может иметь диаметр, приблизительно составляющий от 1400 мм до 1700 мм. Ленточный пресс может формировать удлиненную зону прессования с опорной поверхностью. Удлиненная зона прессования может иметь угол охвата, находящийся приблизительно между 30 градусами и 180 градусами. Угол охвата может находиться приблизительно между 50 градусами и 130 градусами. Удлиненная зона прессования может иметь длину, находящуюся приблизительно между 800 мм и 2500 мм. Длина зоны прессования может находиться приблизительно между 1200 мм и 1500 мм. Формирующая ткань может представлять собой бесконечную ленту, которую по меньшей мере предварительно сшивают, или ее концы соединяют на машине, в которой используют ленточный пресс. Формирующая лента может быть структурирована и предназначена для передачи топографического рисунка на полотно. Полотно может содержать по меньшей мере что-то одно из полотна в виде тонкой бумаги, гигиенического полотна и полотенечного полотна.

В изобретении также создано устройство для сушки волокнистого материала, содержащее бесконечно циркулирующую формирующую ткань, направляемую поверх барабана. Формирующая ткань имеет величину проницаемости, находящуюся приблизительно между 100 фут3/мин и 1200 фут3/мин, площадь контакта с поверхностью бумаги, составляющую приблизительно от 0,5% до 90%, когда она не находится под давлением и натяжением, и живое сечение, составляющее приблизительно от 1,0% до 90%.

В изобретении также создан способ прессования волокнистого полотна в бумагоделательной машине, используя описанное здесь устройство, при этом способ содержит приложение давления к формирующей ткани и к волокнистому полотну в ленточном прессе.

В изобретении также создан способ прессования волокнистого полотна в бумагоделательной машине, используя ленточный пресс описанного здесь типа, при этом способ содержит приложение давления к формирующей ткани и к волокнистому полотну в ленточном прессе.

В изобретении также создана формирующая ткань для системы ATMOS или для машины со сквозной воздушной сушкой, при этом формирующая ткань имеет величину проницаемости, приблизительно находящуюся между 100 фут3/мин и 1200 фут3/мин, площадь контакта с поверхностью бумаги, приблизительно составляющую от 0,5% до 90%, когда эта ткань не находится под давлением и натяжением, и живое сечение, приблизительно составляющее от 1,0% до 90%.

В изобретении также создан способ прессования волокнистого полотна в бумагоделательной машине, используя формирующую ткань описанного здесь типа, при этом способ содержит приложение давления к формирующей ткани и волокнистому полотну, используя ленточный пресс.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Описанные выше и другие признаки и преимущества этого изобретения, а также путь достижения их будут более очевидны, а изобретение будет более понятным при рассмотрении приведенного далее описания варианта осуществления изобретения совместно с прилагаемыми фигурами, на которых:

на фиг.1 представлен схематический вид в поперечном сечении усовершенствованной обезвоживающей системы с вариантом ленточного пресса согласно настоящему изобретению;

на фиг.2 представлен вид поверхности с одной стороны проницаемой ленты ленточного пресса согласно фиг.1;

на фиг.3 представлен вид противоположной стороны проницаемой ленты, показанной на фиг.2;

на фиг.4 представлен вид в поперечном сечении проницаемой ленты согласно фиг.2 и 3;

на фиг.5 представлен увеличенный вид в поперечном сечении проницаемой ленты согласно фиг.2-4;

на фиг.5а представлен увеличенный вид в поперечном сечении проницаемой ленты согласно фиг.2-4, иллюстрирующий выполняемые как вариант треугольные канавки;

на фиг.5b представлен увеличенный вид в поперечном сечении проницаемой ленты согласно фиг.2-4, иллюстрирующий выполняемые как вариант полукруглые канавки;

на фиг.5с представлен увеличенный вид в поперечном сечении проницаемой ленты согласно фиг.2-4, иллюстрирующий выполняемые как вариант трапецеидальные канавки;

на фиг.6 представлен вид в поперечном сечении проницаемой ленты согласно фиг.3 по секущей линии В-В;

на фиг.7 представлен вид в поперечном сечении проницаемой ленты согласно фиг.3 по секущей линии А-А;

на фиг.8 представлен вид в поперечном сечении еще одного варианта проницаемой ленты согласно фиг.3 по секущей линии В-В;

на фиг.9 представлен вид в поперечном сечении еще одного варианта проницаемой ленты согласно фиг.3 по секущей линии А-А;

на фиг.10 представлен вид поверхности еще одного варианта проницаемой ленты согласно настоящему изобретению;

на фиг.11 представлен боковой вид части проницаемой ленты согласно фиг.10.

на фиг.12 представлен схематический вид в поперечном сечении еще одной усовершенствованной системы обезвоживания с вариантом ленточного пресса согласно настоящему изобретению;

на фиг.13 представлен увеличенный частичный вид обезвоживающей ткани, которая может быть использована в усовершенствованных обезвоживающих системах согласно настоящему изобретению;

на фиг.14 представлен увеличенный частичный вид еще одной обезвоживающей ткани, которая может быть использована в усовершенствованных обезвоживающих системах согласно настоящему изобретению;

на фиг.15 представлен сильно увеличенный схематический вид в поперечном сечении одного из вариантов прессовочной части усовершенствованной обезвоживающей системы согласно настоящему изобретению;

на фиг.16 представлен сильно увеличенный вид в поперечном сечении еще одного варианта прессовочной части усовершенствованной системы обезвоживания согласно настоящему изобретению;

на фиг.17 представлен схематический вид в поперечном сечении еще одной усовершенствованной обезвоживающей системы с еще одним вариантом ленточного пресса согласно настоящему изобретению;

на фиг.18 представлен частичный боковой вид применяемой как вариант проницаемой ленты, которая может быть использована в усовершенствованных обезвоживающих системах согласно настоящему изобретению;

на фиг.19 представлен частичный боковой вид еще одной применяемой как вариант проницаемой ленты, которая может быть использована в усовершенствованных обезвоживающих системах согласно настоящему изобретению;

на фиг.20 представлен схематический вид в поперечном сечении еще одной усовершенствованной системы обезвоживания с вариантом ленточного пресса, в котором используют прессовочный башмак согласно настоящему изобретению;

на фиг.21 представлен схематический вид в поперечном сечении еще одной усовершенствованной системы обезвоживания с вариантом ленточного пресса, в котором используют прессовочный барабан согласно настоящему изобретению;

на фиг.22а-b представлен один из способов, посредством которого может быть измерена площадь контакта;

на фиг.23а представлен участок металлической ленты Ashworth, которая может быть использована в изобретении. Части ленты, которые показаны черным цветом, характеризуют контактную площадь, в то время как части ленты, показанные белым цветом, характеризуют неконтактную площадь;

на фиг.23b представлен участок металлической ленты Cambridge, которая может быть использована в изобретении. Части ленты, которые показаны черным цветом, характеризуют контактную площадь, в то время как части ленты, показанные белым цветом, характеризуют неконтактную площадь;

на фиг.23с представлен участок соединительной ткани Voith Fabrics, которая может быть использована в изобретении. Части ленты, которые показаны черным цветом, характеризуют контактную площадь, в то время как части ленты, показанные белым цветом, характеризуют неконтактную площадь;

на фиг.24 представлен схематический вид в поперечном сечении машины или системы, в которой используют ленточный пресс, имеющий проницаемую, находящуюся под сильным натяжением ленту согласно настоящему изобретению;

на фиг.25 представлен один не налагающий ограничений вариант структуры плетения, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению;

на фиг.26 представлен еще один не налагающий ограничений вариант структуры плетения, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению;

на фиг.27 представлен еще один не налагающий ограничений вариант структуры плетения, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению;

на фиг.28 представлен еще один не налагающий ограничений вариант структуры плетения, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению;

на фиг.29 представлен еще один не налагающий ограничений вариант структуры плетения, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению;

на фиг.30 представлен еще один не налагающий ограничений вариант структуры плетения, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению;

на фиг.31 представлен один не налагающий ограничений вариант технической характеристики, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению;

на фиг.32 представлен еще один не налагающий ограничений вариант технической характеристики, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению;

на фиг.33 представлен еще один не налагающий ограничений вариант технической характеристики, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению;

на фиг.34 представлен еще один не налагающий ограничений вариант технической характеристики, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению;

на фиг.35 представлен еще один не налагающий ограничений вариант технической характеристики, которая может быть использована для формирующей ткани согласно изобретению.

На нескольких видах соответствующие ссылочные позиции указывают соответствующие детали. Приведенные здесь варианты, взятые в качестве примера, иллюстрируют один или несколько приемлемых или предпочтительных вариантов осуществления изобретения, но эти примеры не следует считать ограничивающими каким-либо образом объем изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Показанные здесь особенности приведены лишь в качестве примера и с целью иллюстративного обсуждения вариантов осуществления настоящего изобретения и представлены для обеспечения того, что следует считать наиболее полезным и легко понятным описанием принципов и концептуальных аспектов настоящего изобретения. При этом не предприняты какие-либо попытки показать конструктивные детали согласно настоящему изобретению более подробно, чем это необходимо для фундаментального понимания настоящего изобретения, и описание должно рассматриваться совместно с чертежами, делающими для квалифицированных специалистов в этой области очевидным то, какие формы настоящего изобретения могут быть осуществлены на практике.

Как показано на чертежах, в частности, на фиг.1, на которой показана усовершенствованная система 10 обезвоживания для обработки волокнистого полотна 12. Система 10 включает в себя ткань 14, отсасывающий ящик 16, вакуумный барабан 18, обезвоживающую ткань 20, ленточный пресс 22, колпак 24 (который может представлять собой колпак с горячим воздухом), захватный отсасывающий ящик 26, сукномойку 28 типа Уле, один или более узлов спрыска 30 и одну или более ловушек 32. Полотно 12 из волокнистого материала поступает в систему 10, в общем, справа, как показано на фиг.1. Волокнистое полотно 12 представляет собой предварительно сформированное полотно (то есть предварительно сформированное посредством механизма, который не показан), которое расположено на ткани 14. Из фиг.1 очевидно, что отсасывающее устройство 16 обеспечивает отсасывание с одной стороны полотна 12, в то время как отсасывающий барабан 18 обеспечивает отсасывание с противоположной стороны полотна 12.

Волокнистое полотно 12 перемещают посредством ткани 14 в машинном направлении М, так что оно минует один или более направляющих роликов и затем отсасывающий ящик 16. У вакуумного ящика 16 из полотна 12 удаляют достаточное количество влаги, чтобы обеспечить уровень сухого остатка, приблизительно составляющий от 15% до 25% при прохождении полотна с типичными или номинальными 20 граммами на квадратный метр (г/м2). У ящика 16 обеспечивают вакуум, составляющий приблизительно от -0,2 до -0,8 бара, причем с предпочтительным рабочим уровнем, приблизительно находящимся между -0,4 и -0,6 бара.

Когда волокнистое полотно 12 проходит вдоль машинного направления М, оно входит в контакт с обезвоживающей тканью 20. Обезвоживающая ткань 20 может представлять собой бесконечную циркулирующую ленту, которая направляется направляющими роликами, а также направляется вокруг отсасывающего барабана 18. Обезвоживающая лента 20 может представлять собой обезвоживающую ткань такого типа, который показан и описан в связи с фиг.13 или фиг.14. Обезвоживающая ткань 20 также предпочтительно может представлять собой сукно. При этом полотно 12 проходит к вакуумному барабану 18 между тканью 14 и обезвоживающей тканью 20. Вакуумный барабан 18 вращается вдоль машинного направления М, и его приводят в действие при уровне вакуума, приблизительно находящемся между -0,2 и -0,8 бара, причем предпочтительный рабочий уровень приблизительно составляет по меньшей мере -0,4 бара, а наиболее предпочтительно, чтобы он составлял приблизительно -0,6 бара. В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что толщина оболочки вакуумного барабана 18 может находиться в диапазоне приблизительно между 25 мм и 75 мм. Средний воздушный поток через полотно 12 в площади зоны всасывания Z приблизительно может составлять 150 м3/мин на метр ширины машины. Ткань 14, полотно 12 и обезвоживающую ткань 20 направляют через ленточный пресс 22, образуемый вакуумным барабаном 18 и проницаемой лентой 34. Как показано на фиг.1, проницаемая лента 34 представляет собой одиночную бесконечно циркулирующую ленту, которой придают направление посредством большого количества направляющих роликов и которая оказывает давление на вакуумный барабан 18 так, чтобы сформировать ленточный пресс 22.

Верхняя ткань 14 транспортирует полотно 12 к системе 22 ленточного пресса и от нее. Полотно 12 лежит в объемной структуре верхней ткани 14, и поэтому оно не плоское, а также имеет объемную структуру, которая создает весьма объемистое полотно. Нижняя ткань 20 также проницаемая. Конструкцию нижней ткани 20 выполняют такой, чтобы она обладала способностью впитывания воды. Нижняя ткань 20 также имеет гладкую поверхность. Нижняя ткань 20 предпочтительно представляет собой сукно со слоем фетра. Диаметр волокон фетра нижней ткани 20 равен приблизительно 11 децитексам или менее, предпочтительно может быть равен приблизительно 4,2 децитекса или менее, а более предпочтительно, чтобы он был равен приблизительно 3,3 децитекса или менее. Волокна фетра также могут представлять собой смесь волокон. Нижняя ткань 20 также может содержать векторный слой, который имеет волокна приблизительно от 67 децитексов, а также может даже содержать направляющие волокна, размер которых, например, составляет приблизительно 100 децитексов, приблизительно 140 децитексов либо даже более высокое число децитексов. Это важно для оптимального поглощения воды. Увлажненная поверхность слоя фетра нижней ткани 20 и/или самой нижней ткани может быть равна или может быть более приблизительно 35 м22 площади сукна, предпочтительно может быть равна или может быть более приблизительно 65 м22 площади сукна, а наиболее предпочтительно может быть равна или может быть более приблизительно 100 м22 площади сукна. Удельная поверхность нижней ткани 20 должна быть равна или может быть более приблизительно 0,04 м2/г веса сукна, предпочтительно может быть равна или может быть более приблизительно 0,065 м2/г веса сукна, а наиболее предпочтительно может быть равна или может быть более приблизительно 0,075 м2/г веса сукна. Это важно для оптимального поглощения воды. Динамическая жесткость K* [Н/мм] в качестве величины, касающейся сжимаемости, приемлема, если она составляет менее или равна 1000000 Н/мм, при этом предпочтительная сжимаемость составляет менее 90000 Н/мм или равна этой величине, а наиболее предпочтительная сжимаемость составляет менее 70000 Н/мм или равна этой величине. Сжимаемость (изменение толщины под действием силы в мм/Н) нижней ткани 20 должна быть обоснована. Это важно для эффективного обезвоживания полотна до высокого уровня обезвоживания. Твердая поверхность не прижмет полотно 12 между выступающими точками структурированной поверхности верхней ткани. С другой стороны, сукно не должно быть вдавлено слишком глубоко в объемную структуру, чтобы избежать ослабления объема и, следовательно, ухудшения качества, например, способности удерживания воды.

Проходящая по окружности длина вакуумной зоны Z может находиться приблизительно между 200 мм и 2500 мм, предпочтительно между приблизительно 800 мм и 1800 мм, а более предпочтительно между приблизительно 1200 мм и 1600 мм. Сухой остаток в покидающем вакуумный барабан 18 полотне 12 будет изменяться приблизительно от 25% до 55% в зависимости от вакуума и натяжения проницаемой ленты, а также длины вакуумной зоны Z и времени выдержки полотна 12 в вакуумной зоне Z. Время выдержки полотна 12 в вакуумной зоне Z достаточно для получения упомянутого диапазона сухого остатка, приблизительно составляющего от 25% до 55%.

На фиг.2-5 показаны детали одного из вариантов проницаемой ленты 34 ленточного пресса 22. Лента 34 включает в себя большое количество сквозных отверстий или сквозных перфораций 36. Отверстия 36 расположены по схеме 38 отверстий, причем на фиг.2 представлен один не налагающий ограничений пример такой схемы. Как показано на фиг.3-5, лента 34 включает в себя канавки 40, расположенные с одной стороны ленты 34, то есть на наружной стороне ленты 34 или на стороне, которая входит в контакт с тканью 14. Проницаемая лента 34 проходит так, чтобы входить в зацепление с верхней поверхностью ткани 14, и, следовательно, действует таким образом, чтобы прижимать ткань 14 к полотну 12 в ленточном прессе 22. Это, в свою очередь, приводит к прижатию полотна 12 к ткани 20, которую удерживают под ней посредством вакуумного барабана 18. Когда это временное взаимодействие или прессовочное зацепление продолжается вокруг вакуумного барабана 18 в машинном направлении М, происходит его встреча с вакуумной зоной Z. Вакуумная зона Z получает воздушный поток от колпака 24, а это означает, что воздух проходит от колпака 24 через проницаемую ленту 34, через ткань 14 и через просушиваемое полотно 12 и, наконец, через ленту 20 и в зону Z. При этом влагу забирают из полотна 12 и переносят через ткань 20 и через пористую поверхность вакуумного барабана 18. В результате полотно 12 одновременно испытывает давление и воздушный поток или будет подвергнуто их воздействию. Влага, втягиваемая или направляемая к вакуумному барабану 18, выходит главным образом посредством вакуумной системы (не показана). Однако некоторая часть влаги с поверхности барабана 18 будет захвачена ловушками 32, которые расположены под вакуумным барабаном 18. Когда полотно 12 покидает ленточный пресс 22, ткань 20 будет отделена от полотна 12 и полотно 12 продолжает проходить совместно с тканью 14 за вакуумное захватное устройство 26. Устройство 26 дополнительно отсасывает влагу из ткани 14 и полотна 12, так чтобы стабилизировать полотно 12.

Ткань 20 проходит один или более узлы 30 спрыска. Эти узлы 30 подают на ткань 20 влагу для очистки этой ткани 20. После этого ткань 20 проходит за сукномойку 28 типа Уле, которая удаляет влагу с ткани 20.

Ткань 14 может представлять собой структурированную ткань 14, то есть она может иметь объемную структуру, которая будет отражена в полотне 12, при этом будут образованы более толстые подушечные зоны полотна 12. Структурированная ткань 14 может иметь, например, приблизительно 44 меш, приблизительно от 30 меш до 50 меш для бумаги, предназначенной для полотенец, а также приблизительно от 50 меш до 70 меш для туалетной бумаги. Эти подушечные зоны защищены в течение прессования в ленточном прессе 22, поскольку они находятся внутри тела структурированной ткани 14. Как таковое, прессование, передаваемое ленточным прессом 22 на полотно 12, не оказывает отрицательного влияния на качество полотна или листа. В то же время оно увеличивает степень обезвоживания, обеспечиваемую вакуумным барабаном 18. Если ленту 34 используют в устройстве без пресса/со слабым прессом, то давление может быть передано через обезвоживающую ткань, также известную как прессовочная ткань. В этом случае полотно 12 не защищено структурированной тканью 14. Однако использование ленты 34 все же выгодно, поскольку зона прессования значительно длиннее, чем в обычном прессе, что приводит к пониженному удельному давлению и к меньшему или пониженному сдавливанию листа полотна 12.

Проницаемая лента 34, показанная на фиг.2-5, может быть изготовлена из металла, нержавеющей стали и/или полимерного материала (или из сочетания этих материалов) и может обеспечивать низкий уровень прессования в диапазоне приблизительно от 30 кПа до 150 кПа, но предпочтительно, чтобы он приблизительно составлял более 70 кПа. При этом если отсасывающий барабан 18 имеет диаметр приблизительно 1,2 метра, то натяжение ткани для ленты 34 может составлять приблизительно более 30 кН/м, а предпочтительно приблизительно более 50 кН/м. Длина прессования проницаемой ленты 34 по отношению к ткани 14, которую косвенным образом удерживает вакуумный барабан 18, может быть по меньшей мере такая же, что и длина окружности всасывающей зоны Z барабана 18, либо больше нее. Безусловно, изобретение также допускает, чтобы контактная часть проницаемой ленты 34 (то есть часть ленты, которую направляют посредством или поверх барабана 18) могла быть короче, чем зона всасывания Z.

Как показано на фиг.2-5, проницаемая лента 34 имеет структуру 38 из сквозных отверстий 36, которые могут быть образованы, например, сверлением, лазерным резанием, травлением либо могут быть сотканы в ней. Проницаемая лента 34 также может быть по существу моноплоскостной, то есть образована без канавок 40, показанных на фиг.3-5. Поверхность ленты 34, которая имеет канавки 40, может быть расположена в контакте с тканью 14 вдоль части перемещения проницаемой ленты 34 в ленточном прессе 22. Каждая канавка 40 соединяется с группой или с рядом отверстий 36, так чтобы обеспечить прохождение и распределение воздуха в ленте 34. Таким образом, происходит распределение воздуха вдоль канавок 40. При этом канавки 40 и отверстия 36 образуют живые сечения ленты 34 и будут расположены вблизи от контактных площадей, то есть площадей, где поверхность ленты 34 прилагает давление к ткани 14 или к полотну 12. Воздух проходит в проницаемую ленту 34 через отверстия 36 со стороны, противоположной стороне, содержащей канавки 40, и затем перемещается внутрь и вдоль канавок 40, а также проходит через ткань 14, полотно 12 и ткань 20. На фиг.3 можно видеть, что диаметр отверстий 36 больше, чем ширина канавок 40. Хотя предпочтительны круглые отверстия 36, они необязательно должны быть круглыми и могут иметь любую форму или конфигурацию, которая обеспечивает выполнение предполагаемой функции. Кроме того, хотя канавки 40 показаны на фиг.5 как имеющие, в общем, прямоугольное поперечное сечение, канавки 40 могут иметь иной контур поперечного сечения, например, треугольное поперечное сечение, показанное на фиг.5а, трапецеидальное поперечное сечение, показанное на фиг.5с, и полукруглое или полуэллиптическое поперечное сечение, показанное на фиг.5b. Сочетание проницаемой ленты 34 и вакуумного барабана 18 представляет собой такое сочетание, которое доказало возможность увеличения уровня сухого остатка листа по меньшей мере приблизительно на 15%.

В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что ширина, в общем, параллельных канавок 40, показанных на фиг.3, может приблизительно составлять 2,5 мм, а глубина канавок 40, измеренная от наружной поверхности (то есть от поверхности, контактирующей с лентой 14) может составлять приблизительно 2,5 мм. Диаметр сквозных отверстий 36 может составлять приблизительно 4 мм. Расстояние, измеренное (безусловно) в направлении ширины между канавками 40, может составлять приблизительно 5 мм. Расстояние в продольном направлении (измеренное от осевых линий) между отверстиями 36 может составлять приблизительно 6,5 мм. Расстояние (измеренное от осевых линий в направлении ширины) между отверстиями 36, рядами отверстий или канавками 40 может составлять приблизительно 7,5 мм. Отверстия 36 в каждом другом ряду отверстий могут быть сдвинуты приблизительно наполовину, так что расстояние в продольном направлении между смежными отверстиями может составлять половину расстояния между отверстиями 36 того же ряда, то есть половину от 6,5 мм. Полная ширина ленты 34 может составлять приблизительно на 160 мм больше, чем ширина бумаги, а полная длина бесконечно циркулирующей ленты 34 может составлять приблизительно 20 м. Пределы натяжений ленты 34 могут находиться, например, приблизительно между 30 кН/м и 50 кН/м.

На фиг.6-11 показаны другие, не налагающие ограничений варианты проницаемой ленты 34, которая может быть использована в ленточном прессе 22 такого типа, который показан на фиг.1. Лента 34, показанная на фиг.6-9, может представлять собой ленту удлиненной зоны прессования, изготовленную из гибкого упрочненного полиуретана 42. Она также может представлять собой ткань 48 со спиральными соединениями такого типа, которые показаны на фиг.10 и 11. Проницаемая лента 34 также может представлять собой ткань со спиральными соединениями такого типа, которая описана в GB 2141749A, содержание которого введено сюда во всей его полноте посредством ссылки на него. Проницаемая лента 34, показанная на фиг.6-9, также обеспечивает низкий уровень прессования в диапазоне приблизительно от 30 кПа до 150 кПа, а предпочтительно, чтобы этот уровень составлял более чем приблизительно 70 КПа. Это, например, позволяет отсасывающему барабану диаметром 1,2 метра обеспечивать натяжение ткани, составляющее приблизительно более 30 кН/м, а предпочтительно приблизительно более 50 кН/м, причем оно также может быть приблизительно более 60 кН/м и приблизительно более 80 кН/м. Длина прессования проницаемой лентой 34 по отношению к ткани 14, которую косвенным образом удерживает вакуумный барабан 18, может быть по меньшей мере такой же, как и зона всасывания Z барабана 18, либо длиннее нее. Безусловно, изобретение также предполагает, чтобы контактная часть проницаемой ленты 34 могла быть короче, чем зона всасывания Z.

Как показано на фиг.6 и 7, лента 34 может принимать форму матрицы 42 из полиуретана, которая имеет проницаемую структуру. Проницаемая структура может иметь форму тканой структуры с усиливающими нитями 44 машинного направления и с нитями 46 поперечного направления, по меньшей мере частично заделанными внутри полиуретановой матрицы 42. Лента 34 также включает в себя сквозные отверстия 36 и, в общем, параллельные продольные канавки 40, которые соединяют ряды отверстий, как и в варианте, показанном на фиг.3-5.

На фиг.8 и 9 представлен еще один вариант ленты 34. Лента 34 включает в себя полиуретановую матрицу 42, которая имеет проницаемую структуру в форме ткани 48 со спиральными соединениями. Ткань 48 по меньшей мере частично заделана внутри полиуретановой матрицы 42. Отверстия 36 проходят через ленту 34 и могут по меньшей мере частично разъединять части ткани 48 со спиральными соединениями. В общем, параллельные продольные канавки 40 также соединяют ряды отверстий, как и в указанных выше вариантах. Ткань 34 со спиральными соединениями, приведенная в этом описании, также может быть изготовлена из полимерного материала и/или предпочтительно может иметь натяжение в диапазоне приблизительно от 30 кН/м до 80 кН/м, а более предпочтительно в диапазоне приблизительно от 35 кН/м до 50 кН/м. Это обеспечивает повышенную пригодность к исправной работе ленты, которая не может противостоять высоким натяжениям и уравновешена при достаточном обезвоживании бумажного полотна.

В качестве не налагающего ограничений примера и со ссылками на фиг.6-9 можно указать, что ширина, в общем, параллельных канавок 40, показанных на фиг.7, может составлять приблизительно 2,5 мм, а глубина канавок 40, измеренная от наружной поверхности (то есть от поверхности, контактирующей с лентой 14), может составлять приблизительно 2,5 мм. Диаметр сквозных отверстий 36 может составлять приблизительно 4 мм. Расстояние, измеренное (безусловно) в направлении ширины, между канавками 40 может составлять приблизительно 5 мм. Расстояние в продольном направлении (измеренное от осевых линий) между отверстиями 36 может составлять приблизительно 6,5 мм. Расстояние (измеренное от осевых линий в направлении ширины) между отверстиями 36, рядами отверстий или канавками 40, приблизительно составляет 7,5 мм. Отверстия 36 в каждом другом ряду отверстий могут быть сдвинуты приблизительно наполовину, так что расстояние в продольном направлении между смежными отверстиями может составлять половину расстояния между отверстиями 36 того же ряда, например, половину от 6,5 мм. Полная ширина ленты 34 может составлять приблизительно на 160 мм больше, чем ширина бумаги, а полная длина бесконечно циркулирующей ленты 34 может составлять приблизительно 20 м.

На фиг.10 и 11 показан еще один вариант проницаемой ленты 34. В этом варианте нити 50 взаимосвязаны посредством сплетения этих, в общем, плетеных по спирали нитей 50 с поперечными нитями 52, чтобы сформировать связанную ткань 48. Не налагающие ограничений примеры этой ленты могут включать в себя металлическую ленту Ashworth, металлическую ленту Сambridge и связанную ткань Voith Fabrics, причем они показаны на фиг.23а-с. Ткань со спиральными соединениями, представленная в этом описании, также может быть изготовлена из полимерного материала и/или предпочтительно быть натянута с натяжением в диапазоне приблизительно от 30 кН/м до 80 кН/м, а предпочтительно приблизительно от 35 кН/м до 50 кН/м. Это обеспечивает повышенную пригодность к нормальной работе ленты 34, которая не может противостоять сильному натяжению и уравновешена при достаточном обезвоживании бумажного полотна. На фиг.23а представлен участок металлической ленты Ashworth, которая пригодна для ее использования в изобретении. Части ленты, которые показаны черным цветом, характеризуют площадь контакта, в то время как части ленты, показанные белым цветом, характеризуют неконтактную площадь. Лента Ashworth представляет собой ленту с металлическими соединениями, которая натянута на величину, предпочтительно составляющую 60 кН/м. Живое сечение может составлять приблизительно от 75% до 85%. Контактная площадь может составлять приблизительно от 15% до 25%. На фиг.23b представлен участок металлической ленты Сambridge, которая предпочтительна для использования в изобретении. Вновь, те части ленты, которые показаны черным цветом, характеризуют контактную площадь, в то время как части ленты, показанные белым цветом, характеризуют неконтактную площадь. Лента Сambridge представляет собой ленту с металлическими соединениями, натяжение которой составляет приблизительно 50 кН/м. Живое сечение может составлять приблизительно от 68% до 76%. Контактная площадь может составлять приблизительно от 24% до 32%. На фиг.23с представлен участок связанной ткани Voith Fabrics, которая наиболее предпочтительна для использования в изобретении. Части ленты, которые показаны черным цветом, характеризуют контактную площадь, в то время как части ленты, показанные белым цветом, характеризуют неконтактную площадь. Лента Voith Fabrics может представлять собой полимерную связанную ленту, натяжение которой приблизительно составляет 40 кН/м. Живое сечение может составлять приблизительно от 51% до 62%. Контактная площадь может составлять приблизительно от 38% до 49%.

Как и в предыдущих вариантах, проницаемая лента 34, показанная на фиг.10 и 11, способна перемещаться при сильных натяжениях, составляющих по меньшей мере приблизительно от 30 кН/м до 50 кН/м или более, и может иметь площадь поверхностного контакта, приблизительно составляющую 10% или более, а ее живое сечение может составлять приблизительно 15% или более. Живое сечение также может составлять приблизительно 25% или более. Композиция проницаемой ленты 34, показанной на фиг.10 и 11, может включать в себя тонкую структуру со спиральными соединениями, имеющую опорный слой внутри проницаемой ленты 34. Ткань со спиральными соединениями может быть изготовлена из металла и/или нержавеющей ткани. Кроме того, проницаемая лента 34 может представлять собой ленту 34 со спиральными соединениями, имеющую контактную площадь, приблизительно составляющую от 15% до 55%, и живое сечение, приблизительно составляющее от 45% до 85%. Более предпочтительно, чтобы ткань 34 со спиральными соединениями могла иметь живое сечение, приблизительно составляющее от 50% до 65%, и контактную площадь, приблизительно составляющую от 35% до 50%.

Далее будет описан процесс использования усовершенствованной системы обезвоживания (ADS) 10, показанной на фиг.1. В системе 10 используют ленточный пресс 22 для удаления воды из полотна 12, после того как полотно бумаги первоначально образовано перед достижением им ленточного пресса 22. Проницаемая лента 34 проходит в ленточный пресс 22, так чтобы войти в зацепление с поверхностью ткани 14 и таким образом дополнительно прижать ткань 14 к полотну 12, прижимая при этом полотно 12 к ткани 20, которую удерживают под ним посредством вакуумного барабана 18. Физическое давление, прилагаемое лентой 34, оказывает некоторое гидравлическое давление на воду в полотне 12, вызывая ее движение к тканям 14 и 20. Поскольку эта связь полотна 12 с тканями 14 и 20 и с лентой 34 продолжается вокруг вакуумного барабана 18 в машинном направлении М, она встречается с вакуумной зоной Z, через которую воздух пропускают из колпака 24 сквозь проницаемую ленту 34 и сквозь ткань 14 так, чтобы подвергнуть полотно 12 сушке. Влага, забираемая воздушным потоком из полотна 12, проходит далее через ткань 20 и через пористую поверхность вакуумного барабана 18. В проницаемой ленте 34 осушающий воздух из колпака 24 проходит через отверстия 36 и будет распределен вдоль канавок 40 перед прохождением через ткань 14. Когда полотно 12 покидает ленточный пресс 22, лента 34 отделяется от ткани 14. Вскоре после этого ткань 20 отделяется от полотна 12, и полотно 12 продолжает движение совместно с тканью 14 за вакуумный захватный узел 26, который дополнительно всасывает влагу из ткани 14 и полотна 12.

Проницаемая лента 34 согласно настоящему изобретению обладает способностью приложения линейной силы на протяжении чрезвычайно длинной зоны прессования, то есть которая в 10 раз длиннее, чем пресс с башмаком, гарантируя при этом продолжительное время выдержки, на протяжении которого к полотну 12 прилагают давление, по сравнению со стандартным прессом с башмаком. Это приводит к значительно меньшему удельному давлению, то есть в 20 раз меньшему, чем в случае пресса с башмаком, уменьшая при этом сжатие листа и повышая его качество. Настоящее изобретение, кроме того, обеспечивает одновременное обезвоживание посредством создания вакуума и давления с помощью воздушного потока через полотно у самой зоны прессования.

На фиг.12 представлена еще одна усовершенствованная система обезвоживания 110 для обработки волокнистого полотна 112. Система 110 включает в себя верхнюю ткань 114, вакуумный барабан 118, обезвоживающую ткань 120, ленточный пресс в сборе 122, колпак 124 (который может представлять собой колпак для горячего воздуха), сукномойку 128 типа Уле, один или более узлов 130 для спрыска, одну или более ловушек 132, один или более нагревательных узлов 129. Полотно 112 из волокнистого материала, как показано на фиг.12, входит в систему 110, в общем, справа. Волокнистое полотно 112 представляет собой предварительное волокно (то есть предварительно образованное механизмом, который не показан), которое расположено на ткани 114. Как это было и в случае согласно фиг.1, всасывающее устройство (не показано, но подобно устройству 16 на фиг.1) может обеспечивать всасывание по отношению к одной стороне полотна 112, в то время как отсасывающий барабан 118 обеспечивает всасывание по отношению к противоположной стороне полотна 112.

Волокнистое полотно 112 перемещают посредством ткани 114 в машинном направлении М, при этом оно минует один или более направляющих роликов. Хотя в этом может и не быть необходимости, перед достижением полотном 112 отсасывающего барабана из этого полотна 112 может быть удалено достаточное количество влаги, так чтобы обеспечить уровень сухого остатка, приблизительно составляющий от 15% до 25%, при прохождении полотна с типичными или номинальными 20 граммами на квадратный метр (г/м2). Это может быть выполнено посредством вакуума у коробки (не показана), приблизительно составляющего от -0,2 до -0,8 бара, но предпочтительный рабочий уровень вакуума приблизительно составляет от -0,4 до -0,6 бара.

Когда волокнистое полотно 112 проходит вдоль машинного направления М, оно входит в контакт с обезвоживающей тканью 120. Обезвоживающая ткань 120 может представлять собой бесконечную циркулирующую ленту, которой придают направление посредством большого количества направляющих роликов, а также направляют вокруг отсасывающего барабана 118. Затем полотно 112 проходит к вакуумному барабану 118 между тканью 114 и обезвоживающей тканью 120. Вакуумный барабан 118 может представлять собой ведомый барабан, который вращается вдоль машинного направления М, и его приводят в действие при уровне вакуума, находящегося приблизительно между -0,2 и -0,8 бара, а предпочтительный рабочий уровень приблизительно составляет по меньшей мере -0,4 бара. В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что толщина оболочки вакуумного барабана 118 может находиться в диапазоне между 25 мм и 75 мм. Средний воздушный поток через полотно 112 в площади зоны всасывания Z может составлять приблизительно 150 м3/мин на метр ширины машины. Ткань 114, полотно 112 и обезвоживающую ткань 120 направляют через ленточный пресс 122, образованный вакуумным барабаном 118 и проницаемой лентой 134. Как показано на фиг.12, проницаемая лента 134 представляет собой одиночную, бесконечно циркулирующую ленту, которой придают направление посредством большого количества направляющих роликов и которая прижимается к вакуумному барабану 118, чтобы образовать ленточный пресс 122. Для управления натяжением ленты 134 или его регулирования в качестве одного из направляющих роликов обеспечивают ролик регулирования натяжения (TAR).

Длина окружности вакуумной зоны Z может составлять приблизительно от 200 мм до 2500 мм, предпочтительно приблизительно от 800 мм до 1800 мм, а еще более предпочтительно приблизительно от 1200 мм до 1600 мм. Сухой остаток в полотне 112, покидающем вакуумный барабан 118, будет изменяться приблизительно от 25% до 55% в зависимости от вакуума и натяжения проницаемой ленты, а также длины вакуумной зоны Z и времени выдержки полотна 112 в вакуумной зоне Z. Время выдержки полотна 112 в вакуумной зоне Z достаточно для получения указанного диапазона сухого остатка, составляющего приблизительно от 25% до 55%.

Таким образом, в прессовой системе, показанной на фиг.12, используют по меньшей мере одну верхнюю или первую проницаемую ленту или ткань 114, по меньшей мере одну нижнюю или вторую ленту или ткань 120 и бумажное полотно 112, расположенное между ними, формируя при этом упаковку, которая может быть проведена через ленточный пресс 122, образуемый барабаном 118 и проницаемой лентой 134. Первая поверхность элемента 134, создающего давление, находится в контакте по меньшей мере с одной верхней тканью 114. Вторая поверхность опорной структуры 118 находится в контакте по меньшей мере с одной нижней тканью 120 и является проницаемой. Между первой и второй поверхностями создают поле перепада давлений, действующее на упаковку по меньшей мере из одной верхней и по меньшей мере одной нижней ткани, и находящегося между ними бумажного полотна. В этой системе создают механическое давление, действующее на упаковку и, следовательно, на бумажное полотно 112. Механическое давление обеспечивает заданное гидравлическое давление в полотне 112, при этом будет происходить отвод находящейся в нем воды. Верхняя ткань 114 имеет более высокую шероховатость и/или сжимаемость, чем нижняя ткань 120. Воздушный поток создают в направлении по меньшей мере от одной верхней 114 ткани по меньшей мере к одной нижней ткани 120 через упаковку, состоящую по меньшей мере из одной верхней ткани 114, по меньшей мере из одной нижней ткани 120 и расположенного между ними бумажного полотна 112.

Верхняя ткань 114 может представлять собой проницаемую и/или так называемую «структурированную ткань». В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что верхняя ткань 114 может представлять собой, например, ткань для сквозной воздушной сушки. Колпак 124 также может быть заменен паровой коробкой, которая имеет секционную конструкцию или конструкцию, позволяющую влиять на поперечный профиль влажности или сухости полотна.

Как показано на фиг.13, нижняя ткань 120 может представлять собой мембрану или ткань, которая включает в себя проницаемую базовую ткань BF с прикрепленной к ней сеткой LG, которую изготавливают из полимера, например, из полиуретана. Сторона ткани 120, с которой расположена сетка LG, может находиться в контакте с отсасывающим барабаном 118, в то время как противоположная сторона входит в контакт с бумажным полотном 112. Сетка LG может быть прикреплена к базовой ткани BF или расположена на ней посредством использования различных известных процедур, например, технологии экструзии или технологии шелкотрафаретной печати. Как показано на фиг.13, сетка LG также может быть ориентирована под углом по отношению к нитям MDY машинного направления и к нитям CDY поперечного направления. Хотя эта ориентация такова, что никакая часть сетки LG не совпадает с нитями MDY машинного направления, также могут быть использованы другие ориентации, например, ориентация, показанная на фиг.14. Несмотря на то, что сетка LG показана как имеющая довольно равномерное построение, это построение также может быть прерывистым и/или несимметричным по меньшей мере частично. Кроме того, материал между взаимными связями структуры сетки может проходить по круговому пути вместо фактически прямого пути, который показан на фиг.13. Сетка LG также может быть изготовлена из синтетики, например, из полимера или, в частности, из полиуретана, который будет сам по себе прикреплен к базовой ткани BF посредством его природных адгезионных свойств. Выполнение сетки LG из полиуретана обеспечивает ее оптимальные фрикционные свойства, так что она удовлетворительным образом садится на вакуумный барабан 118. Далее, это приводит к созданию вертикального воздушного потока и исключает какие-либо утечки «в плоскости х, у». Скорость воздуха достаточна для предотвращения какого-либо повторного увлажнения, как только вода проходит сквозь сетку LG. Кроме того, сетка LG может представлять собой тонкую перфорированную гидрофобную пленку, обладающую воздушной проницаемостью, составляющей приблизительно 35 фут3/мин, а предпочтительно приблизительно 25 фут3/мин. Поры или отверстия сетки LG приблизительно могут составлять 15 микрон. Таким образом, сетка LG может обеспечивать оптимальный вертикальный воздушный поток с высокой скоростью, чтобы предотвращать повторное увлажнение. При такой ткани 120 можно сформировать или создать структуру поверхности, которая независима от рисунка плетения.

Как показано на фиг.14, нижняя обезвоживающая ткань 120 может иметь сторону, входящую в контакт с вакуумным барабаном 118, при этом она также включает в себя проницаемую базовую ткань BF и сетку LG. Базовая ткань BF включает в себя многоволоконные нити MDY машинного направления (которые также могут представлять собой одиночные нити или скрученные одиночные нити либо сочетание многоволоконных и одноволоконных скрученных и нескрученных нитей из одних и тех же или разных полимерных материалов), и многоволоконные нити CDY поперечного направления (которые также могут представлять собой одиночные нити или скрученные одиночные нити либо сочетания многоволоконных и одноволоконных скрученных и нескрученных нитей из одинаковых или разных полимерных материалов), при этом их приклеивают к сетке LG, чтобы сформировать так называемый «слой, противодействующий повторному увлажнению». Сетка может быть изготовлена из композитного материала, например, из эластомерного материала, который может быть таким же, что и материал сетки, описанной применительно к фиг.13. На фиг.14 можно видеть, что сетка LG сама по себе может содержать нити GMDY машинного направления, причем с эластомерным материалом ЕМ, формируемым вокруг этих нитей. Таким образом, сетка LG может представлять собой композитный мат, образованный из эластомерного материала ЕМ и нитей GMDY машинного направления. При этом нити GMDY машинного направления сетки могут быть предварительно покрыты эластомерным материалом EM перед расположением рядами, которые фактически параллельны, в форме, которую используют для повторного нагревания эластомерного материала ЕМ, вызывая его перетекание для получения рисунка, показанного в виде сетки GL на фиг.14. В форму также может быть помещен дополнительный эластомерный материал ЕМ. Структуру LG сетки, которая формирует композитный слой, затем соединяют с базовой тканью BF одним из многих способов, включая склеивание сетки LG с проницаемой базовой тканью BF, плавление пряжи с эластомерным покрытием, когда ее удерживают в определенном положении у проницаемой базовой ткани BF, или повторное сплавление сетки LG с проницаемой базовой тканью BF. Кроме того, для крепления сетки LG к проницаемой базовой ткани BF может быть использовано клейкое вещество. Композитный слой LG должен обладать способностью оптимального уплотнения по отношению к вакуумному барабану 118, предотвращая утечки в «плоскости х, у» и обеспечивая вертикальный воздушный поток для предотвращения повторного увлажнения. В случае такой ткани можно сформировать или создать структуру поверхности, которая независима от рисунка плетения.

Лента 120, показанная на фиг.13 и 14, также может быть использована вместо ленты 20, показанной в компоновке согласно фиг.1.

На фиг.15 показан увеличенный вид одной возможной компоновки в прессе. Всасывающая опорная поверхность 55 действует для удерживания тканей 120, 114, 134 и полотна 112. Всасывающая опорная поверхность 55 имеет всасывающие отверстия 50. Отверстия 50 предпочтительно могут быть выполнены со скосом с входной стороны, чтобы обеспечить большее всасывание воздуха. Поверхность 55, в общем, может быть плоской в случае всасывающего устройства, в котором используют отсасывающий ящик такого типа, который, например, показан на фиг.16. Предпочтительно, чтобы всасывающая поверхность 55 представляла собой движущуюся криволинейную ленту барабана или оболочку всасывающего барабана 118. В этом случае лента 134 может представлять собой натянутую ленту со спиральными соединениями такого типа, который здесь уже описан. Лента 114 может представлять собой структурированную ткань, а лента 120 может представлять собой обезвоживающее сукно описанных выше типов. При такой компоновке влажный воздух будет затянут сверху от ленты 134 через ленту 114, полотно 112, ленту 120 и, наконец, через отверстия 50 и в отсасывающий барабан 118. Еще одна возможность, показанная на фиг.16, обеспечивает всасывающую поверхность 50, представляющую собой подвижную криволинейную ленту или оболочку всасывающего барабана 118, и ленту 114, представляющую собой мембрану SPECTRA. В этом случае лента 134 может представлять собой натянутую ленту со спиральными соединениями такого типа, который здесь уже описан. Лента 120 может представлять собой обезвоживающее сукно описанных выше типов. При такой компоновке влажный воздух также тянут сверху от ленты 134 и через ленту 114, полотно 112 и ленту 120 и, наконец, через отверстия 50 к всасывающему барабану 118.

На фиг.17 представлен еще один способ, посредством которого полотно 112 может быть подвергнуто сушке. В этом случае проницаемую опорную ткань SF (которая может быть подобна тканям 20 или 120) перемещают поверх отсасывающего ящика SB. Отсасывающий ящик SB уплотнен посредством уплотнения S по отношению к поверхности нижней стороны ленты SF. Опорная лента 114 имеет форму ткани для сквозной воздушной сушки и несет на себе полотно 112 к прессу, образованному лентой PF и расположенным в ней прессовочным устройством PD, а также опорной лентой SF и стационарного отсасывающего ящика SB. Циркулирующая прессовочная лента PF может представлять собой натянутую ленту со спиральными соединениями такого типа, который уже здесь описан, и/или такого типа, который показан на фиг.18 и 19. Лента PF, как вариант, также может представлять собой ленту с канавками, и/или она также может быть проницаемой. При такой компоновке прессовочное устройство PD прижимает ленту PF с силой прижатия PF к ленте SF, в то время как отсасывающий ящик SB прилагает вакуум к ленте SF, полотну 112 и ленте 114. В течение прессования влажный воздух можно вытягивать по меньшей мере от ленты 114, полотна 112 и ленты SF и, наконец, в отсасывающий ящик SB.

Таким образом, верхняя ткань 114 может транспортировать полотно 112 к прессу и/или к прессующей системе и от них. Полотно 112 может лежать в объемной структуре верхней ткани 114, и, следовательно, оно не плоское, а также имеет объемную структуру, которая приводит к созданию весьма объемистого полотна. Нижняя ткань 120 также проницаемая. Конструкцию нижней ткани 120 выполняют таким образом, чтобы она была способна хранить воду. Нижняя ткань 120 также имеет гладкую поверхность. Нижняя ткань 120 предпочтительно представляет собой сукно со слоем фетра. Диаметр волокон фетра нижней ткани 120 может быть равен приблизительно 11 децитексам или менее, предпочтительно может быть равен приблизительно 4,2 децитекса или менее, а более предпочтительно может быть равен приблизительно 3,3 децитекса или менее. Волокна фетра также могут представлять собой смесь волокон. Нижняя ткань 120 также может содержать векторный слой, который содержит волокна по меньшей мере приблизительно от 67 децитексов, и даже может содержать направляющие волокна, например, размером по меньшей мере приблизительно 100 децитексов, по меньшей мере приблизительно 140 децитексов или даже волокна с бóльшим числом децитексов. Это важно для оптимального поглощения воды. Смоченная поверхность слоя фетра нижней ткани 120 и/или самой нижней ткани 120 может быть равна приблизительно 35 м22 площади сукна или более предпочтительно может быть равна приблизительно 65 м22 площади сукна или более, а наиболее предпочтительно может быть равна приблизительно 100 м22 площади сукна или более. Удельная поверхность нижней ткани 120 должна быть равна приблизительно 0,04 м2/г веса сукна или более предпочтительно она может быть равна приблизительно 0,065 м2/г веса сукна или более, а наиболее предпочтительно, чтобы она была равна приблизительно 0,075 м2/г веса сукна или более. Это важно для оптимального поглощения воды.

Сжимаемость (изменение толщины под действием силы в мм/Н) верхней ткани 114 ниже, чем у нижней ткани 120. Это важно для сохранения объемной структуры полотна 112, то есть для гарантии того, что верхняя лента 114 будет представлять собой жесткую структуру.

Упругость нижней ткани 120 должна быть обоснована. Плотность нижней ткани 120 должна быть равна приблизительно 0,4 г/см3 или более, предпочтительно она должна быть равна приблизительно 0,5 г/см3 или более, а в идеале она должна быть равна приблизительно 0,53 г/см3 или быть больше этой величины. Это может быть выгодно при скоростях полотна, составляющих более 1200 м/мин. Уменьшенный объем сукна позволяет легче отводить воду из сукна 120 посредством воздушного потока, то есть пропускать воду через сукно 120. При этом эффект обезвоживания будет меньше. Проницаемость нижней ткани 120 может составлять приблизительно менее 80 фут3/мин, предпочтительно менее 40 фут3/мин, а идеально она может быть равна 25 фут3/мин или составлять менее этой величины. Пониженная проницаемость позволяет легче отводить воду из сукна 120 посредством воздушного потока, то есть пропускать воду через сукно 120. В результате эффект повторного увлажнения будет меньше. Однако слишком высокая проницаемость приведет к слишком сильному воздушному потоку, к меньшему уровню вакуума для данного вакуумного насоса и к меньшему обезвоживанию сукна вследствие весьма открытой структуры.

Вторая поверхность опорной структуры, то есть поверхность, удерживающая ленту 120, может быть плоской и/или планарной. При этом вторая поверхность опорной структуры SF может быть образована посредством плоского отсасывающего ящика SB. Вторая поверхность опорной структуры SF предпочтительно также может быть криволинейной. Например, вторая поверхность опорной структуры SF может быть образована или может проходить поверх отсасывающего барабана 118 или цилиндра, диаметр которого приблизительно составляет 1 метр. Всасывающее устройство или цилиндр 118 может содержать по меньшей мере одну зону всасывания Z. Оно также может содержать две зоны всасывания Z1 и Z2, как показано на фиг.20. Всасывающий цилиндр 218 также может включать в себя по меньшей мере одну высасывающую коробку по меньшей мере с одной дугой всасывания. По меньшей мере одна зона механического давления может быть создана посредством по меньшей мере одного поля давления (то есть посредством натяжения ленты) или через первую поверхность с помощью, например, прессового элемента. Первая поверхность может представлять собой проницаемую ленту 134, но с открытой поверхностью к первой ткани 114, например, с канавчатой поверхностью или с открытой поверхностью с глухими сверлениями и канавками, так что воздух может течь снаружи к дуге всасывания. Первая поверхность может представлять собой проницаемую ленту 134. Лента может иметь живое сечение, составляющее по меньшей мере приблизительно 25%, предпочтительно приблизительно более 35%, а наиболее предпочтительно приблизительно более 50%. Лента 134 может иметь контактную площадь, составляющую по меньшей мере приблизительно 10%, по меньшей мере приблизительно 25%, а предпочтительно приблизительно от 50% до 85%, чтобы обеспечивать оптимальный контакт прижатия.

На фиг.20 показана еще одна усовершенствованная система обезвоживания 210 для обработки волокнистого полотна 212. Система 210 включает в себя верхнюю ткань 214, вакуумный барабан 218, обезвоживающую ткань 220 и ленточный пресс в сборе 222. Другие произвольные отличительные признаки, которые не показаны, включают в себя колпак (который может представлять собой колпак для горячего воздуха или паровую коробку), одну или более сукномоек типа Уле, один или более узлов для спрыска, одну или более ловушек и один или более нагревательных узлов, как показано на фиг.1 и 12. Полотно 212 из волокнистого материала входит в систему 210, в общем, справа, как показано на фиг.20. Волокнистое полотно 212 представляет собой предварительно сформированное полотно (то есть предварительно сформированное посредством механизма, который не показан), которое помещают на ткань 214. Как и в случае согласно фиг.1, всасывающее устройство (не показанное, но подобное устройству 16 на фиг.1) может обеспечивать всасывание с одной стороны полотна 212, в то время как отсасывающий барабан 218 обеспечивает всасывание с противоположной стороны полотна 212.

Волокнистое полотно 212 перемещают посредством ткани 214, которая может представлять собой ткань для сквозной воздушной сушки, в машинном направлении М, при этом оно минует один или более направляющих роликов. Хотя в этом может и не быть необходимости, перед достижением полотном 212 всасывающего барабана 218 из полотна 212 может быть удалено достаточное количество влаги, чтобы обеспечить уровень сухого остатка, приблизительно находящийся между 15% и 25%, при прохождении полотна с типичными или номинальными 20 граммами на квадратный метр (г/м2). Это может быть обеспечено посредством вакуума у коробки (не показана), который приблизительно составляет от -0,2 до -0,8 бара, причем с предпочтительным рабочим уровнем, приблизительно находящимся между -0,4 и -0,6 бара.

Когда волокнистое полотно 212 проходит вдоль машинного направления М, оно входит в контакт с обезвоживающей тканью 220. Обезвоживающая ткань 220 (которая может представлять собой ткань любого описанного здесь типа) может представлять собой бесконечную циркулирующую ленту, которой придают направление посредством большого количества направляющих роликов и которую также направляют вокруг отсасывающего барабана 218. После этого полотно 212 пропускают к вакуумному барабану 218 между тканью 214 и обезвоживающей тканью 220. Вакуумный барабан 218 может представлять собой ведомый барабан, который вращается вдоль машинного направления М, и его приводят в действие при уровне вакуума, приблизительно находящемся между -0,2 и-0,8 бара, а предпочтительный рабочий уровень приблизительно составляет по меньшей мере -0,5 бара. В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что толщина оболочки вакуумного барабана 218 может находиться в диапазоне между 25 мм и 75 мм. Средний воздушный поток через полотно 212 в площади зон всасывания Z1 и Z2 может составлять приблизительно 150 м3 на метр ширины машины. Ткань 214, полотно 212 и обезвоживающую ткань 220 направляют через ленточный пресс 222, образованный вакуумным барабаном 218 и проницаемой лентой 234. Как показано на фиг.20, проницаемая лента 234 представляет собой одиночную, бесконечно циркулирующую ленту, которой придают направление посредством большого количества роликов и которую прижимают к вакуумному барабану 218, так чтобы сформировать ленточный пресс 122. Для управления натяжением ленты 234 и/или его регулирования один из направляющих роликов может представлять собой ролик для регулирования натяжения. Эта компоновка также включает в себя прессовочное устройство, расположенное внутри ленты 234. Прессовочное устройство включает в себя подшипник JB, один или более исполнительных механизмов А и один или более прессовочных башмаков PS, которые предпочтительно перфорированы.

Длина окружности по меньшей мере вакуумной зоны Z2 может находиться приблизительно между 200 мм и 2500 мм, предпочтительно приблизительно между 800 мм и 1800 мм, а еще более предпочтительно приблизительно между 1200 м и 1600 мм. Сухой остаток, который оставляет вакуумный барабан 218 в полотне 212, будет изменяться приблизительно между 25% и 55% в зависимости от создаваемого вакуума, натяжения проницаемой ленты 234, давления прессовочного устройства PS/A/JB, а также от длины вакуумной зоны Z2 и времени выдержки полотна 212 в вакуумной зоне Z2. Время выдержки полотна 212 в вакуумной зоне Z2 достаточно для получения указанного диапазона сухого остатка, приблизительно составляющего от 25% до 55%.

На фиг.21 представлена еще одна усовершенствованная система обезвоживания 310 для обработки волокнистого полотна 312. Система 310 включает в себя верхнюю ткань 314, вакуумный барабан 318, обезвоживающую ткань 320 и ленточный пресс в сборе 322. Другие произвольные отличительные признаки, которые не показаны, включают в себя колпак (который может представлять собой колпак для горячего воздуха или паровую коробку), одну или более сукномоек типа Уле, один или более узлов для спрыска, одну или более ловушек и один или более нагревательных узлов, как показано на фиг.1 и 12. Полотно 312 из волокнистого материала заходит в систему 310, в общем, справа, как показано на фиг.21. Волокнистое полотно 312 представляет собой предварительно образованное полотно (то есть предварительно образованное посредством механизма, который не показан), которое расположено на ткани 314. Как это было и в случае согласно фиг.1, всасывающее устройство (не показано, но подобно устройству 16 на фиг.1) может обеспечивать всасывание с одной стороны полотна 312, в то время как отсасывающий барабан 318 обеспечивает всасывание с противоположной стороны полотна 312.

Волокнистое полотно 312 перемещают посредством ткани 314, которая может представлять собой ткань для сквозной воздушной сушки, в машинном направлении М, при этом оно минует один или более направляющих роликов. Хотя в этом может и не быть необходимости, перед достижением полотном 212 всасывающего барабана 318 из полотна 212 может быть удалено достаточное количество влаги, чтобы обеспечить уровень сухого остатка, приблизительно находящийся между 15% и 25% в случае прохождения полотна с типичными или номинальными 20 граммами на квадратный метр (г/м2). Это может быть осуществлено посредством вакуума у коробки (не показана), составляющего приблизительно от -0,2 до -0,8 бара, при этом предпочтительный рабочий уровень находится приблизительно между -0,4 и -0,6 бара.

Когда волокнистое полотно 312 проходит вдоль машинного направления М, оно входит в контакт с обезвоживающей тканью 320. Обезвоживающая ткань 320 (которая может представлять собой ткань любого описанного здесь типа) может представлять собой бесконечно циркулирующую ленту, которой придают направление посредством большого количества направляющих роликов, а также направляют вокруг отсасывающего барабана 318. Затем полотно 312 пропускают к вакуумному барабану 318 между тканью 314 и обезвоживающим полотном 320. Вакуумный барабан 318 может представлять собой ведомый барабан, вращающийся вдоль машинного направления М и приводимый в действие при уровне вакуума, приблизительно находящемся между -0,2 и -0,8 бара, при этом предпочтительный рабочий уровень составляет по меньшей мере 0,5 бара. В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что толщина оболочки барабана 318 может находиться в диапазоне между 25 мм и 75 мм. Средний воздушный поток через полотно 312 в площади зон всасывания Z1 и Z2 может приблизительно составлять 150 м3 на метр ширины машины. Ткань 314, полотно 312 и обезвоживающую ткань 320 направляют через ленточный пресс 322, образованный вакуумным барабаном 318 и проницаемой лентой 334. Как показано на фиг.21, проницаемая лента 334 представляет собой бесконечно циркулирующую ленту, которой придают направление посредством большого количества направляющих роликов и которую прижимают к вакуумному барабану 318, так чтобы сформировать ленточный пресс 322. Для управления натяжением ленты 334 или его регулирования один из направляющих роликов представляет собой ролик регулирования натяжения. Эта компоновка также включает в себя прессовочный барабан RP, расположенный внутри ленты 334. Прессовочное устройство RP может представлять собой прессовочный барабан и может быть расположено либо перед зоной Z1, либо между двумя разделенными зонами Z1 и Z2 в произвольном месте OL.

Длина окружности по меньшей мере вакуумной зоны Z1 может составлять приблизительно от 200 мм до 2500 мм, предпочтительно приблизительно от 800 мм до 1800 мм, а еще более предпочтительно приблизительно от 1200 мм до 1600 мм. Сухой остаток, который оставляет в полотне 312 вакуумный барабан 318, будет изменяться приблизительно между 25% и 55% в зависимости от создаваемого вакуума, натяжения проницаемой ленты 334, давления со стороны прессовочного устройства RP, а также длины вакуумной зоны Z1 и Z2 и времени выдержки полотна 312 в вакуумных зонах Z1 и Z2. Время выдержки полотна 312 в вакуумных зонах Z1 и Z2 достаточно для получения диапазона сухого остатка, приблизительно находящегося между 25% и 55%.

Компоновка, показанная на фиг.20 и 21, обладает следующими преимуществами: если не требуется весьма объемистое полотно, то этот вариант может быть использован для повышения сухости и, следовательно, обеспечения ее желаемого уровня посредством тщательного регулирования механической нагрузки, создающей давление. Благодаря более мягкой второй ткани 220 или 320 полотно 212 или 312 также по меньшей мере частично прессуют между выступающими точками (впадинами) объемной структуры 214 или 314. Дополнительное поле давления может быть расположено предпочтительно перед зоной всасывания (без повторного увлажнения), после нее или в промежутке зоны всасывания. Верхняя проницаемая лента 234 или 334 сконструирована таким образом, чтобы противостоять высокому натяжению, составляющему приблизительно более 30 кН/м, а предпочтительно приблизительно 60 кН/м или выше, например, приблизительно 80 кН/м. Посредством использования такого натяжения создают давление, составляющее приблизительно более 0,5 бара, а предпочтительно приблизительно 1 бар или выше, например, оно может составлять приблизительно 1,5 бара. Давление «р» зависит от натяжения «S» и радиуса «R» отсасывающего барабана 218 или 318 согласно хорошо известному уравнению р=S/R. Верхняя лента 234 или 334 также может представлять собой нержавеющую сталь и/или металлическую полосу. Проницаемая верхняя лента 234 или 334 может быть изготовлена из упрочненного пластика или синтетического материала. Она также может представлять собой ткань со спиральными соединениями. Предпочтительно, чтобы лента 234 или 334 могла быть приведена в движение так, чтобы избежать сил среза между первой тканью 214 или 314, второй тканью 220 или 320 и полотном 212 или 312. Отсасывающий барабан 218 или 318 также может быть приводимым в движение. Ленту и барабан также можно приводить в движение независимым образом.

Проницаемая лента 234 или 334 может быть удержана перфорированным башмаком PS, чтобы обеспечить нагрузку, создающую давление.

Воздушный поток может быть вызван полем немеханического давления следующим образом: вакуумом в отсасывающем ящике отсасывающего барабана (118, 218 или 318) или посредством плоской отсасывающей коробки SB (см. фиг.17). При этом также может быть использовано избыточное давление над первой поверхностью элемента 134, PS, RP, 234 и 334, создающего давление, например, посредством колпака 124 (хотя это и не показано, в компоновках, представленных на фиг.17, 20 и 21, также может быть обеспечен колпак), к которому подают воздух, например, горячий воздух, температура которого приблизительно составляет от 50°С до 180°С, а предпочтительно приблизительно от 120°С до 150°С, либо предпочтительно пар. Такая повышенная температура главным образом важна и предпочтительна, если температура пульпы на выходе из напорного ящика составляет менее приблизительно 35°С. Это случай процессов изготовления без рафинирования массы или с незначительным рафинированием. Безусловно, все или некоторые из указанных выше отличительных признаков могут быть объединены для формирования преимущественных прессовых устройств, то есть совместно могут быть использованы компоновки/устройства, обеспечивающие вакуум и избыточное давление.

Давление в колпаке может составлять приблизительно менее 0,2 бара, предпочтительно приблизительно менее 0,1 бара, а наиболее предпочтительно приблизительно менее 0,05 бара. Воздушный поток, подаваемый к колпаку, может быть меньше или предпочтительно равен расходу, всасываемому из отсасывающего барабана 118, 218 или 318 посредством вакуумных насосов.

Отсасывающий барабан 118, 218 и 318 может быть частично охвачен упаковкой из тканей 114, 214 или 314 и 120, 220 или 320 и элементом, создающим давление, например, лентой 134, 234 или 334, при этом вторая ткань, например 220, имеет наибольшую дугу охвата «а2» и в итоге покидает бóльшую дуговую зону Z1 (см. фиг.20). Полотно 212 совместно с первой тканью 214 уходит вторым (перед концом первой дуговой зоны Z2), а элемент PS/234 создания давления уходит первым. Дуга элемента PS/234 создания давления больше, чем дуга «а2» зоны всасывания. Это важно, поскольку при низком уровне сухости механическое обезвоживание совместно с обезвоживанием посредством воздушного потока более эффективно, чем обезвоживание только посредством воздушного потока. Меньшая дуга всасывания «а1» должна быть довольно большой, чтобы гарантировать достаточное время выдержки для обеспечения воздушным потоком максимальной сухости. Время выдержки «Т» должно быть больше приблизительно 40 мс, а предпочтительно больше приблизительно 50 мс. Для диаметра барабана, составляющего приблизительно 1,2 метра, и скорости машины, приблизительно составляющей 1200 м/мин, дуга «а1» должна быть больше приблизительно 76 градусов, а предпочтительно больше приблизительно 95 градусов. Формула такова а1=[время выдержки×скорость×360/окружность барабана].

Вторая ткань 120, 220, 320 может быть нагрета посредством пара или процесса добавления воды к спрыску для затопляемой зоны прессования, чтобы улучшить режим обезвоживания. При повышенной температуре легче пропускать воду через сукно 120, 220, 320. Лента 120, 220, 320 также может быть нагрета посредством нагревателя или колпака, например, 124. Ткань для сквозной воздушной сушки 114, 214, 314 может быть нагрета главным образом в том случае, когда отливное устройство машины для изготовления санитарно-бытовых бумаг представляет собой отливное устройство с двойной сеткой. Это объясняется тем, что в случае серповидного отливного устройства ткань 114, 214, 314 для сквозной воздушной сушки будет охватывать формирующий барабан и, следовательно, будет нагрета массой, которую вводят под давлением посредством напорного ящика.

В случае использования при ведении процесса каких-либо из описанных здесь устройств будет обеспечен ряд преимуществ. При выполнении известного процесса со сквозной воздушной сушкой необходимы десять вакуумных насосов для сушки полотна, чтобы обеспечить уровень сухости, приблизительно составляющий 25%. С другой стороны, в случае усовершенствованных систем обезвоживания согласно изобретению необходимы только шесть вакуумных насосов, чтобы осушить полотно приблизительно до 35%. Кроме того, при выполнении известного процесса сквозной воздушной сушки полотно предпочтительно должно быть осушено до высокого уровня сухости, примерно находящегося между 60% и 75%, поскольку в ином случае будет получен недостаточный поперечный профиль увлажненности. При этом будет потеряно значительное количество энергии, а производительность большого сушильного цилиндра и колпака будет использована лишь в самой малой степени. Системы согласно настоящему изобретению позволяют сушить полотно на первой стадии до определенного уровня сухости, находящегося приблизительно между 30% и 40%, с оптимальным поперечным профилем увлажненности. На второй стадии уровень сухости может быть увеличен до конечного значения, приблизительно составляющего более 90%, используя обычную сушилку с большим сушильным цилиндром/колпаком (со столкновением), объединенную с патентоспособной системой. Один из способов обеспечения этого уровня сухости может включать в себя более эффективное осушение со столкновением посредством колпака на большом сушильном цилиндре.

Как показано на фиг.22а и 22b, площадь контакта ленты ВЕ может быть измерена посредством расположения ленты на плоской и твердой поверхности. Небольшое количество или тонкий слой штемпельной краски наносят на поверхность ленты, используя кисть или лоскут. Поверх осушенной площади помещают кусок бумаги РА. На бумагу помещают резиновый штамп RS, твердость которого составляет 70 единиц шкалы твердости по Шору А. К штампу прилагают нагрузку L, составляющую 90 кг. Нагрузка создает удельное давление SP, примерно составляющее 90 КПа.

Все содержание заявки на патент США 10/768485, поданной на рассмотрение 30 января 2004, специально введено сюда во всей ее полноте посредством ссылки на нее. Кроме того, настоящая заявка на патент также специально включает в себя посредством ссылки все содержание заявки на патент США №11/276789, поданной на рассмотрение 14 марта 2006, озаглавленной «ПРОНИЦАЕМАЯ ЛЕНТА С СИЛЬНЫМ НАТЯЖЕНИЕМ ДЛЯ СИСТЕМЫ ATMOS И ПРЕССОВЫЙ УЧАСТОК БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ПРОНИЦАЕМУЮ ЛЕНТУ», на имя Ademar LIPPI ALVES FERNANDES и др., заявки на патент США №10/972408, поданной на рассмотрение 26 октября 2004, озаглавленной «УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ СИСТЕМА ОБЕЗВОЖИВАНИЯ» на имя Jeffrey HERMAN и др., и заявки на патент США №10/972431, поданной на рассмотрение 26 октября 2004, озаглавленной «ПРЕССОВЫЙ УЧАСТОК И ПРОНИЦАЕМАЯ ЛЕНТА В БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ», на имя Jeffrey HERMAN и др.

Если теперь обратиться к варианту, показанному на фиг.24, то здесь представлена система 400 для обработки волокнистого полотна 412, например, система ATMOS правопреемника. Система 400 использует напорный ящик 401, который подает суспензию в зону формирования, образованную формующим барабаном 403, внутренней формовочной тканью 414 и наружной формирующей тканью 402. Отформованное полотно 412 выходит из зоны формирования на ткани 414, при этом наружная формирующая ткань 402 отделяется от полотна 412. В системе 400 также используют отсасывающий ящик 416, вакуумный барабан 418, обезвоживающую ткань 420, ленточный пресс в сборе 422, колпак 424 (который может представлять собой колпак для горячего воздуха), подборный отсасывающий ящик 426, сукномойку 428 типа Уле, один или более узлов для спрыска 430а-430d, 431 и 435а-435с, одну или более ловушек 432, большой сушильный цилиндр 436 и колпак 437. Из фиг. 24 очевидно, что всасывающее устройство 416 обеспечивает всасывание с одной стороны полотна 412, в то время как отсасывающий барабан 418 обеспечивает всасывание с противоположной стороны полотна 12.

Волокнистое полотно 412 перемещают посредством формирующей ткани 414 в машинном направлении М за отсасывающий ящик 416. У вакуумной коробки 416 из полотна 412 удаляют достаточное количество влаги, чтобы обеспечить уровень сухого остатка приблизительно между 15% и 25% при прохождении полотна с типичными или номинальными 20 граммами на квадратный метр (г/м2). В коробке 416 создают вакуум между приблизительно -0,2 и -0,8 бара, при этом предпочтительный рабочий уровень находится приблизительно между -0,4 и -0,6 бара. Волокнистое полотно 412 пропускают вдоль машинного направления М, и оно входит в контакт с обезвоживающей тканью 420. Обезвоживающая ткань 420 может представлять собой бесконечную циркулирующую ленту, которой придают направление посредством большого количества направляющих роликов, а также направляют вокруг отсасывающего барабана 418. Натяжение ткани 420 может быть отрегулировано посредством регулировочного направляющего ролика 433. Обезвоживающая лента 420 может представлять собой обезвоживающую ткань такого типа, который здесь описан и показан на фиг.13 и 14. Обезвоживающая ткань 420 также предпочтительно может представлять собой сукно. Полотно 412 движется к вакуумному барабану 418 между тканью 414 и обезвоживающей тканью 420. Вакуумный барабан 418 вращается вдоль машинного направления М, и его приводят в действие с уровнем вакуума, приблизительно находящимся между -0,2 и -0,8 бара, при этом предпочтительный рабочий уровень приблизительно составляет по меньшей мере -0,4 бара, а наиболее предпочтительно, чтобы он составлял приблизительно -0,6 бара. В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что толщина оболочки вакуумного барабана 418 может находиться в диапазоне приблизительно от 25 мм до 75 мм. Средний воздушный поток через полотно 412 в площади зоны всасывания Z приблизительно может составлять 150 м3/мин на метр ширины машины. Формирующую ткань 414, полотно 412 и обезвоживающую ткань 420 направляют через ленточный пресс 422, образованный вакуумным барабаном 418 и проницаемой лентой 434. Как показано на фиг.24, проницаемая лента 434 представляет собой одиночную бесконечно циркулирующую ленту, которой придают направление посредством большого количества направляющих роликов и которая надавливает на вакуумный барабан 418, так чтобы образовать ленточный пресс 422.

Верхняя формирующая лента 414, которая ниже описана подробно, представляет собой бесконечную ткань, которая перемещает полотно 412 к системе 422 с ленточным прессом и от нее, а также от формирующего барабана 403 к конечному осушающему устройству, которое включает в себя большой сушильный цилиндр 436, колпак 437, один или более спрысков 431 для нанесения покрытия, а также одно или более крепирующих устройств 432. Полотно 412 лежит в объемной структуре верхней ткани 414 и, следовательно, не является плоским, а также имеет объемную структуру, которая позволяет создать полотно с высокой объемистостью. Нижняя ткань 420 также является проницаемой. Конструкцию нижней ткани 420 выполняют такой, чтобы она обладала способностью хранения воды. Нижняя ткань 420 также имеет гладкую поверхность. Нижняя ткань 420 предпочтительно представляет собой сукно со слоем фетра. Диаметр волокон фетра нижней ткани 420 приблизительно равен 11 децитексам или менее, предпочтительно равен приблизительно 4,2 децитекса или менее, а более предпочтительно равен приблизительно 3,3 децитекса или менее. Волокна фетра также могут представлять собой смесь волокон. Нижняя ткань 420 также может содержать векторный слой, который содержит волокна приблизительно от 67 децитексов, а также даже может содержать направляющие волокна, например, размером приблизительно 100 децитекс, приблизительно 140 децитексов или даже с более высокими числами децитексов. Это важно для оптимального поглощения воды. Смоченная поверхность слоя фетра нижней ткани 420 и/или самой нижней ткани может быть равна приблизительно 35 м22 площади сукна или более, предпочтительно может быть равна приблизительно 65 м22 площади сукна или более, а наиболее предпочтительно может быть равна приблизительно 100 м22 площади сукна или более. Удельная поверхность нижней ткани 420 должна быть равна или быть более приблизительно 0,04 м2/г веса сукна, предпочтительно может быть равна или быть более приблизительно 0,065 м2/г веса сукна, а наиболее предпочтительно может быть равна или быть более приблизительно 0,075 м2/г веса сукна. Это важно для оптимального поглощения воды. Динамическая жесткость K*[Н/мм] в качестве величины сжимаемости приемлема, если она составляет менее или равна 100000 Н/мм, при этом предпочтительная сжимаемость составляет менее или равна 90000 Н/мм, а наиболее предпочтительно, чтобы сжимаемость составляла менее или была равна 70000 Н/мм. Сжимаемость (изменение толщины под действием силы в мм/Н) нижней ткани 420 должна быть обоснована. Это важно для эффективного обезвоживания полотна до высокого уровня сухости. Твердая поверхность не будет прижимать полотно 412 между выступающими точками структурированной поверхности верхней ткани. С другой стороны, сукно не должно быть слишком глубоко вдавлено в объемную структуру, чтобы избежать ослабления объема и, следовательно, ухудшения качества, например, способности удерживания воды.

Проницаемая лента 434 может представлять собой однослойную или многослойную плетеную ткань, которая может противостоять высоким натяжениям при эксплуатации, высоким давлениям, нагреванию, концентрациям влаги и может обеспечивать достижение высокого уровня удаления воды, требуемого при выполнении бумагоделательного процесса. Ткань 434 предпочтительно должна иметь высокую устойчивость по ширине, быть способна действовать при высоких эксплуатационных натяжениях, например, приблизительно составляющих от 20 кН/м до 100 кН/м, но предпочтительно, чтобы они составляли приблизительно 20 кН/м или более и приблизительно 60 кН/м или менее. Ткань 434 также предпочтительно должна обладать соответствующей высокой проницаемостью и может быть изготовлена из материала, стойкого к гидролизу и/или к воздействию температуры. Как следует из фиг.24, проницаемая, находящаяся под высоким натяжением лента 434 формирует часть «слоистой» структуры, которая включает в себя структурированную формирующую или формующую ленту 414 и обезвоживающую ленту 420. Эти ленты 414 и 420 совместно с расположенным между ними полотном 412 будут подвергнуты воздействию давления в прессовом устройстве 422, которое включает в себя находящуюся под сильным натяжением ленту 434, расположенную поверх вращательного барабана 418. В других вариантах в устройстве такого типа, которое показано на фиг.17, используют ленточный пресс, то есть статическую удлиненную обезвоживающую зону прессования.

Если возвратиться к фиг.24, то согласно ей зона прессования, образованная ленточным прессом 422 и барабаном 418, может иметь угол охвата, приблизительно находящийся между 30 градусами и 180 градусами, а предпочтительно приблизительно между 50 градусами и 140 градусами. В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что длина зоны прессования может находиться приблизительно между 800 мм и 2500 мм, а предпочтительно приблизительно между 1200 мм и 1500 мм. Кроме того, в качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что диаметр отсасывающего барабана 418 может находиться приблизительно между 1000 мм и 2500 мм или более, а предпочтительно приблизительно между 1400 мм и 1700 мм.

Для обеспечения приемлемого обезвоживания однослойная или многослойная ткань 434 предпочтительно должна иметь величину проницаемости, приблизительно находящуюся между 100 фут3/мин и 1200 фут3/мин, а наиболее предпочтительно приблизительно между 300 фут3/мин и 800 фут3/мин. Зона прессования также может иметь угол охвата, который предпочтительно находится между 50 градусами и 130 градусами. Однослойная или многослойная ткань или проницаемая лента 434 также может представлять собой уже сформированную (то есть предварительно соединенную или сшитую ленту) бесконечную тканую ленту. Как вариант лента 434 может представлять собой тканую ленту, концы которой соединены друг с другом посредством шитья иглой или вместо этого могут быть сшиты на машине. Однослойная или многослойная ткань или проницаемая лента 434 также предпочтительно может иметь площадь контакта с поверхностью бумаги, приблизительно находящуюся между 5% и 70%, когда она не находится под действием давления или натяжения. Контактная поверхность ленты не должна быть изменена при воздействии на ленту пескоструйной обработки или шлифования. В качестве не налагающего ограничений примера можно указать, что лента 434 должна иметь значительное живое сечение, приблизительно составляющее от 10% до 85%. Однослойная или многослойная ткань или проницаемая лента 434 также может представлять собой сотканную ленту, имеющую число нитей основы на поверхности бумаги приблизительно от 5 нитей/см до 60 нитей/см, предпочтительно приблизительно от 8 нитей/см до 20 нитей/см, а наиболее предпочтительно приблизительно от 10 нитей/см до 15 нитей/см. Кроме того, сотканная лента 434 может иметь число уточных нитей на поверхности бумаги приблизительно от 5 нитей/см до 60 нитей/см, предпочтительно приблизительно от 8 нитей/см до 20 нитей/см, а наиболее предпочтительно приблизительно от 11 нитей/см до 14 нитей/см.

Вследствие высокой влажности и сильного нагрева, которые могут быть созданы при выполнении бумагоделательного процесса ATMOS, сотканная однослойная или многослойная ткань или проницаемая лента 434 может быть изготовлена из одного или более материалов, стойких к гидролизу и/или нагреву. Один или более материалов, стойких к гидролизу, предпочтительно могут представлять собой моноволокно из полиэтилентерефталата и в идеале могут иметь величину характеристической вязкости, обычно связанную с осушителем или с тканями для сквозной воздушной сушки, то есть находящуюся в диапазоне между 0,72 и 1,0. Эти материалы также могут иметь приемлемую «стабилизационную упаковку», включая эквиваленты карбоксильных концевых групп и т.д. При рассмотрении стойкости к гидролизу следует учитывать эквиваленты карбоксильных концевых групп, поскольку кислотные группы катализируют гидролиз и остаточный DEG или диэтиленгликоль, поскольку он также может увеличить скорость гидролиза. Эти факторы отличают смолу, которая должна быть использована, от типичной смолы для бутылей из полиэтилентерефталата. В случае гидролиза установлено, что карбоксильный эквивалент изначально должен быть как можно ниже и должен составлять менее 12. Что касается уровня диэтиленгликоля, то используемый уровень предпочтительно должен составлять менее 0,75%. Даже при таком низком уровне карбоксильных концевых групп важно, чтобы был добавлен конечный блокирующий агент. В течение экструзии должен быть добавлен карбодиимид для гарантии того, чтобы в конце процесса не оставалось свободных карбоксильных групп. Существует несколько классов химических веществ, которые могут быть использованы для блокирования концевых групп, например, эпоксиды, ортоэфиры и изоцианаты, но на практике наилучшим образом и большей частью используют сочетания мономерных и полимерных карбодиимидов. Предпочтительно, чтобы все концевые группы были блокированы конечными блокирующими агентами, которые могут быть выбраны из вышеупомянутых классов, так чтобы отсутствовали свободные карбоксильные концевые группы.

Для обеспечения теплостойких материалов может быть использован полифениленсульфид. Для повышения таких свойств, как устойчивость, чистота и долговечность, также могут быть использованы другие одиночные полимерные материалы, такие как полиэтилен, полибензтиазол, полиэфирэфиркетон и полиакрилат. Могут быть использованы как нити из одиночного полимера, так и нити из сополимера. Материал, используемый для ленты 434 с сильным натяжением, необязательно должен быть изготовлен из моноволокна, а также может быть выполнен из многоволоконных нитей, включающих в себя сердцевину и оболочку. Также могут быть использованы другие материалы, например, материалы, не являющиеся пластиками, такие как металл.

Проницаемая лента необязательно должна быть изготовлена из одного материала и может быть выполнена из двух, трех и более разных материалов, то есть лента может представлять собой композитную ленту.

Проницаемая лента 434 также может быть образована с наружным слоем, покрытием и/или обработкой, которые наносят посредством осаждения и/или представляют собой полимерный материал, который в процессе обработки образует поперечные связи. Предпочтительно, чтобы покрытие усиливало устойчивость ткани, стойкость к загрязнению, обезвоживание, износостойкость, увеличивало теплостойкость и/или стойкость к гидролизу. Также предпочтительно, если покрытие уменьшает поверхностное натяжение ткани для содействия освобождению листа или для уменьшения приводных нагрузок. Обработка или покрытие могут быть нанесены для придания и/или улучшения одного или более из этих свойств.

В идеале проницаемую ленту 434 выполняют оптимальной для обеспечения превосходной проницаемости и площади поверхностного контакта. Материалы и плетение ленты менее важны, чем эти факторы.

В такой системе АTMOS обезвоживающая ткань должна действовать весьма эффективно, чтобы обеспечить необходимый уровень сухости, то есть приблизительно составляющий 32% или выше для полотенец и приблизительно 35% или выше для санитарно-бытовых бумаг, прежде чем лист достигает большого сушильного цилиндра.

Ниже будут обсуждены детали формирующей ткани 414. Компания-правопреемник настоящей заявки на патент разработала технологию, которая позволила бы перестроить существующие машины, а также разработала новые машины, которые изготавливают санитарно-бытовые бумаги с повышенным качеством и по наивысшим стандартам. Однако такие машины требуют разных формирующих тканей, при этом одна из основных целей изобретения заключается в создании таких тканей. Например, такие ткани должны обладать весьма высокой упругостью и/или мягкостью, чтобы соответствующим образом реагировать на окружающие условия, где они испытывают давление, создаваемое лентой, находящейся под натяжением. Такие формирующие ткани также должны иметь весьма высокие характеристики, касающиеся передачи давления, чтобы обеспечивать равномерное обезвоживание, особенно тогда, когда давление обеспечивают находящейся под натяжением лентой системы ATMOS. Ткань также должна обладать высокой температурной устойчивостью, так чтобы она действовала оптимальным образом в окружающих условиях при воздействии температур, которые являются следствием использования дутьевых камер с горячим воздухом. Для ткани также необходим определенный диапазон проницаемости воздухом, так чтобы, когда сверху от ткани вдувают горячий воздух, а с вакуумной стороны ткани (или упаковки для бумаги, которая включает в себя ткань) создают вакуум, смесь воды и воздуха (то есть горячего воздуха) проходила через ткань и/или упаковку, содержащую ткань.

Формирующая ткань 414 может представлять собой однослойную или многослойную плетеную ткань, которая может противостоять высокому давлению, нагреванию, концентрациям влаги и которая может обеспечивать высокий уровень удаления воды, а также формование или тиснение бумажного полотна, требуемое при выполнении бумагоделательного процесса Voith ATMOS. Формирующая ткань 414 также должна обладать устойчивостью по ширине и надлежащей высокой проницаемостью. В формирующей ткани 414 также предпочтительно должны быть использованы материалы, стойкие к гидролизу и/или к воздействию температуры.

Формирующую ткань 414 используют как часть слоистой структуры, которая включает в себя по меньшей мере две других ленты и/или ткани. Эти дополнительные ленты включают в себя находящуюся под сильным натяжением ленту 434 и обезвоживающую ленту 420. Слоистую структуру подвергают воздействию давления и натяжения на протяжении удлиненной зоны прессования, формируемого вращающимся барабаном, например, барабаном 418, либо статической опорной поверхностью (см., например, фиг.15-17). Удлиненная зона прессования может иметь угол охвата, приблизительно находящийся между 30 градусами и 180 градусами, а предпочтительно приблизительно между 50 градусами и 130 градусами. Длина зоны прессования может находиться приблизительно между 800 мм и 2500 мм, а предпочтительно приблизительно между 1200 мм и 1500 мм. Зона прессования может быть образована посредством вращательного отсасывающего барабана, например, барабана 418, диаметр которого находится приблизительно между 1000 мм и 2500 мм, а предпочтительно приблизительно между 1400 мм и 1700 мм.

Формирующая ткань 414 переносит топографический рисунок на бумажный лист или полотно 412. Чтобы это выполнить, формирующей или формующей ткани 414 передают высокое давление через находящуюся под сильным натяжением ленту 434. Топографией рисунка листа можно манипулировать посредством изменения технических характеристик формующей ленты 414, то есть посредством регулирования таких параметров, как диаметр нити, форма нити, плотность нити и тип нити. Различные топографические рисунки могут быть переданы на лист 412 посредством разных плетений поверхности. Подобным же образом глубина рисунка листа может быть изменена посредством изменения давления, передаваемого находящейся под сильным натяжением лентой 434, а также посредством изменения технической характеристики формующей ленты 414. Другие факторы, которые могут повлиять на характер и глубину топографического рисунка листа 412, включают в себя температуру воздуха, скорость воздуха, давление воздуха, задержку ленты по времени в удлиненной зоне прессования и длину зоны прессования.

Далее следуют не налагающие ограничений характеристики и/или свойства формирующей ткани 414: для возможности соответствующего обезвоживания однослойная или многослойная ткань 414 должна обладать величиной проницаемости, приблизительно находящейся между 100 фут3/мин и 1200 фут3/мин, а предпочтительно приблизительно между 200 фут3/мин и 900 фут3/мин; формирующую ткань 414, которая составляет часть слоистой структуры с двумя другими лентами, например, с находящейся под сильным натяжением лентой 434 и с обезвоживающей лентой 420, подвергают действию давления и натяжения поверх вращающейся или статической опорной поверхности и под углом охвата приблизительно между 30 градусами и 180 градусами, а предпочтительно приблизительно между 50 градусами и 130 градусами; формирующая ткань 414 должна иметь площадь контакта с поверхностью бумаги, приблизительно составляющую от 0,5% до 90%, когда она не находится под действием давления или натяжения; формирующая ткань 414 должна иметь живое сечение, приблизительно составляющее от 0,1% до 90%. Формирующая ткань 414 также предпочтительно может иметь площадь контакта с поверхностью бумаги, приблизительно составляющую от 5% до 70%, когда она не находится под действием давления или натяжения, и живое сечение, приблизительно составляющее от 10% до 90%.

Формирующая ткань 414 предпочтительно представляет собой плетеную ткань, которая может быть установлена на машине ATMOS (см. фиг.24) в качестве предварительно соединенной и/или сшитой непрерывной и/или бесконечной ленты. Как вариант, формирующая ткань 414 может быть соединена в машине ATMOS, используя, например, игольчатое сшивное устройство, или может быть сшита на машине иным образом. Чтобы противостоять высокой влажности и теплу, создаваемым при выполнении бумагоделательного процесса ATMOS, в тканой однослойной или многослойной ленте 414 можно использовать материалы, стойкие к гидролизу и/или к воздействию тепла. Материалы, стойкие к гидролизу, предпочтительно должны включать в себя моноволокно из полиэтилентерефталата, имеющее величину характеристической вязкости, обычно связанную с сушилкой и с тканями для сквозной воздушной сушки, находящуюся в диапазоне приблизительно от 0,72 до 1,0, а также имеющее соответствующую «стабилизационную упаковку», которая включает в себя эквиваленты карбоксильной концевой группы, поскольку кислотные группы катализируют гидролиз и остальное DEG или диэтиленгликоль, поскольку он также может повысить скорость гидролиза. Эти два фактора отличают смолу, которая может быть использована, от типичной смолы для бутылей из полиэтилентерефталата. В случае гидролиза установлено, что карбоксильные эквиваленты должны изначально быть как можно ниже и должны приблизительно составлять менее 12. Уровень диэтиленгликоля должен составлять приблизительно менее 0,75%. Даже при таком низком уровне карбоксильных концевых групп важно, чтобы был добавлен блокирующий агент, и в течение экструзии следует использовать карбодиимид для гарантии того, чтобы в конце процесса не оставалось свободных карбоксильных групп. Существует несколько классов химических веществ, которые могут быть использованы для блокирования концевых групп, например, эпоксиды, ортоэфиры и изоцианаты, но на практике наилучшим образом и большей частью используют мономерные карбодиимиды и сочетания мономерных и полимерных карбодиимидов. Предпочтительно, чтобы все концевые группы были блокированы посредством блокирующего агента, который может быть выбран из одного или более обычных материалов, так чтобы не оставалось свободных карбоксильных концевых групп.

В формирующей ткани 414 могут быть использованы теплостойкие материалы, такие как полифениленсульфид. Для улучшения таких свойств формирующей ткани 414, как устойчивость, чистота и долговечность, могут быть использованы и другие материалы, например, полиэтилен, полибензтиазол, полиэфирэфиркетон и полиакрилат. Могут быть использованы как нити из одиночного полимера, так и нити из сополимера. Материал для ленты 414 необязательно должен быть изготовлен из моноволокна и может быть выполнен из многоволоконных нитей с сердцевиной и оболочкой, а также может представлять собой непластиковый материал, то есть металлический материал. Подобным же образом ткань 414 необязательно должна быть изготовлена из одного материала и может быть изготовлена из двух или более разных материалов. Также может быть обеспечено использование фасонных нитей, то есть некруглых нитей, чтобы усилить или проконтролировать топографию или свойства бумажного полотна. Фасонные нити также могут быть использованы для улучшения или контроля таких характеристик или свойств ткани, как устойчивость, толщина, площадь поверхностного контакта, планарность поверхности, проницаемость и истираемость.

Формирующая ткань 414 также может быть обработана и/или покрыта дополнительным полимерным материалом, который наносят, например, осаждением. Материал может обеспечить добавление поперечных связей в течение обработки, чтобы повысить устойчивость ткани, стойкость к загрязнению, осушение, истираемость, а также повысить стойкость к воздействию тепла или к гидролизу и уменьшить поверхностное натяжение ткани. Это способствует освобождению листа и уменьшает приводную нагрузку. Обработка/покрытие могут быть применены для придания/улучшения одного или нескольких из этих свойств ткани 414. Как указано ранее, топографический рисунок на бумажном полотне 412 может быть изменен, и им можно манипулировать посредством использования разных однослойных и многослойных переплетений. Дополнительные усовершенствования рисунка могут быть обеспечены посредством регулировок характерного переплетения ткани при изменениях диаметра нитей, числа нитей, типа нитей, форм нитей, проницаемости, толщины и добавления обработки или покрытия и т.д. Не налагающие ограничений примеры рисунков переплетения и характеристик ткани 414 приведены на фиг.25-35. Наконец, одна или более поверхности формирующей ткани или формующей ленты могут быть подвергнуты ошкуриванию и/или шлифованию, чтобы улучшить характеристики поверхности.

Следует заметить, что приведенные выше примеры представлены лишь с целью разъяснения и их никак не следует считать ограничивающими настоящее изобретение. Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на варианты его осуществления, представленные в качестве примера, следует иметь в виду, что используемые выражения представляют собой выражения, служащие для описания и иллюстрации, а не выражения, служащие для ограничения. В границах прилагаемых пунктов формулы изобретения, которые на данный момент сформулированы и исправлены, могут быть выполнены изменения без отклонения от объема и существа аспектов настоящего изобретения. Хотя изобретение описано здесь со ссылками на конкретные устройства, материалы и варианты, это изобретение не предназначено для ограничения тем, что здесь конкретно описано. Вместо этого изобретение распространяется на все функционально эквивалентные структуры, способы и случаи применения, которые находятся в объеме прилагаемых пунктов формулы изобретения.

1. Ленточный пресс для бумагоделательной машины, при этом ленточный пресс содержит:
формирующую ткань, содержащую сторону, обращенную к бумажному полотну и направляемую по опорной поверхности;
при этом формирующая ткань имеет величину проницаемости приблизительно между 100 фут3/мин и приблизительно 1200 фут3/мин, площадь контакта с поверхностью бумаги между приблизительно 0,5% и приблизительно 90%, когда она не находится под действием давления и натяжения, и живое сечение между приблизительно 1,0% и приблизительно 90%.

2. Ленточный пресс по п.1, при этом ленточный пресс расположен в усовершенствованной системе формирования бумаги тиссью (ATMOS).

3. Ленточный пресс по п.1, при этом ленточный пресс расположен в машине системы сквозной воздушной сушки (TAD).

4. Ленточный пресс по п.1, в котором по меньшей мере одна поверхность формирующей ткани содержит по меньшей мере что-то одно из шлифованной поверхности и ошкуренной поверхности.

5. Ленточный пресс по п.1, в котором сторона формирующей ткани, обращенная к бумажному полотну, содержит по меньшей мере что-то одно из шлифованной поверхности и ошкуренной поверхности.

6. Ленточный пресс по п.1, в котором величина проницаемости находится между приблизительно 200 фут3/мин и приблизительно 900 фут3/мин.

7. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая ткань содержит один материал.

8. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая ткань содержит монофиламентный материал.

9. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая ткань содержит мультифиламентный материал.

10. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая ткань содержит два или более разных материала.

11. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая ткань содержит три разных материала.

12. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая ткань содержит полимерный материал.

13. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующую ткань обрабатывают полимерным материалом.

14. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая ткань содержит полимерный материал, который наносят посредством осаждения.

15. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая ткань содержит по меньшей мере что-то одно из фасонных нитей, в общем, округлых нитей и неокруглых нитей.

16. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая ткань обладает стойкостью по меньшей мере к чему-то одному из гидролиза и температуры, которая превышает 100°С.

17. Ленточный пресс по п.1, в котором опорная поверхность является статической.

18. Ленточный пресс по п.1, в котором опорная поверхность расположена на барабане.

19. Ленточный пресс по п.18, в котором барабан представляет собой вакуумный барабан, диаметр которого находится между приблизительно 1000 мм и приблизительно 2500 мм.

20. Ленточный пресс по п.19, в котором диаметр вакуумного барабана находится между приблизительно 1400 мм и приблизительно 1700 мм.

21. Ленточный пресс по п.1, при этом ленточный пресс формирует удлиненную зону прессования с опорной поверхностью.

22. Ленточный пресс по п.21, в котором удлиненная зона прессования имеет угол охвата между приблизительно 30° и приблизительно 180°.

23. Ленточный пресс по п.22, в котором угол охвата находится между приблизительно 50° и приблизительно 130°.

24. Ленточный пресс по п.21, в котором удлиненная зона прессования имеет длину между приблизительно 800 мм и приблизительно 2500 мм.

25. Ленточный пресс по п.24, в котором длина зоны прессования находится между приблизительно 1200 мм и приблизительно 1500 мм.

26. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая ткань представляет собой бесконечную ленту, которая предварительно сшита, либо ее концы соединены на машине, которая использует ленточный пресс, ее концы сшиты иглой, либо ее концы соединены посредством одиночной штыревой проволоки, либо ее концы соединены посредством большого количества штыревых проволок.

27. Ленточный пресс по п.1, в котором формирующая лента структурирована и предназначена для передачи к полотну топографического рисунка.

28. Ленточный пресс по п.27, в котором полотно содержит по меньшей мере что-то одно из полотна тонкой бумаги, гигиенического полотна и полотна полотенец.

29. Устройство для сушки волокнистого материала, содержащее:
бесконечно циркулирующую формирующую ткань, направляемую по барабану;
при этом формирующая ткань имеет величину проницаемости между приблизительно 100 фут3/мин и приблизительно 1200 фут3/мин, площадь
контакта с поверхностью бумаги между приблизительно 0,5% и приблизительно 90%, когда она не находится под давлением и натяжением, и живое сечение между приблизительно 1,0% и приблизительно 90%.

30. Способ прессования волокнистого полотна в бумагоделательной машине с использованием устройства по п.29, при этом способ содержит:
приложение давления к формирующей ткани и волокнистому полотну в ленточном прессе.

31. Способ прессования волокнистого полотна в бумагоделательной машине с использованием ленточного пресса по п.1, при этом способ содержит:
приложение давления к формирующей ткани и к волокнистому полотну в ленточном прессе.

32. Формирующая ткань для усовершенствованной системы формования бумаги тиссью (ATMOS) или машины системы сквозной сушки (TAD), при этом формирующая ткань имеет:
величину проницаемости между приблизительно 100 фут3/мин и приблизительно 1200 фут3/мин;
площадь контакта с поверхностью бумаги между приблизительно 0,5% и приблизительно 90%, когда она не находится под давлением и натяжением;
живое сечение между приблизительно 1,0% и приблизительно 90%.

33. Способ прессования волокнистого полотна в бумагоделательной машине с использованием формирующей ткани по п.32, при этом способ содержит:
приложение давления к формирующей ткани и к волокнистому полотну, используя ленточный пресс.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к поглощающему листу, пригодному для использования в автоматических выданных устройствах для полотенец. .

Изобретение относится к способу изготовления ценной бумаги, предназначенной для ценных или защитных документов, а также к отливной форме и формовочному элементу. .

Изобретение относится к способу изготовления ценной бумаги, предназначенной для ценных или защитных документов, а также к отливной форме и формовочному элементу. .

Изобретение относится к промышленным и технологическим тканям и лентам и способам их модифицирования с использованием процесса термического напыления. .
Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в производстве льняной ваты. .

Изобретение относится к тканям, которые могут использоваться, в частности, в формовочной части бумагоделательной машины. .

Изобретение относится к бумажному производству, точнее к формовочным тканям для формовочной части бумагоделательной машины

Изобретение относится к протирочным изделиям широкого применения

Изобретение относится к способу и устройству для формирования структурированного волокнистого полотна на структурированной формующей ткани в бумагоделательной машине

Изобретение относится к способу и устройству для формирования структурированного волокнистого полотна на структурированной формующей ткани в бумагоделательной машине
Наверх