DE69734191T2

DE69734191T2 - Papiermacherfilz

Info

Publication number: DE69734191T2
Application number: DE1997634191
Authority: DE
Inventors: Michael Carl Johnson; Gary Vernon Schultz
Original assignee: Appleton Mills
Current assignee: Appleton Mills
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2017-07-03
Also published as: DE69734191D1; US6140260A; EP0878579B1; EP0878579A3; ATE304626T1; EP0878579A2

Description

Die Erfindung betrifft einen Filzaufbau zur Verwendung in einer Papierherstellungsmaschine und insbesondere einen Filzaufbau, der die Funktion der kontrollierten Wiederbewässerung der Papierbahn beim Austritt der Bahn aus einer Quetschpresse der Papierherstellungsmaschine aufweist.
Die Wiederbewässerung einer Papierbahn beim Austritt der Papierbahn aus der Quetschpresse der Papierherstellungsmaschine ist in der Papierindustrie ein bekanntes Problem. Verschiedene Patente betreffen dieses Problem, einschließlich US-Patentschrift 3 214 327 Wicker et al.; US-Patentschrift 3 214 331 Wicker; US-Patentschrift 3 556 940 Cronin; US-Patentschrift 4 162 190 Ashworth; US-Patentschrift 4 199 401 Liu et al.; US-Patentschrift 4 988 409 Nyberg und US-Patentschrift 5 182 164 Ecklund et al.; sowie US-Patentschrift 5 372 876, ausgegeben an die vorliegenden Erfinder.
Die US-Patentschrift 5 182 164 offenbart einen entwässernden Nasspressenfilz mit einer Vliesschicht, einem textilen Basisstoff und eine Barriereschicht. Die US-Patentschrift 5 372 876 offenbart einen Filz mit einem textilen Basisstoff, einer Vliesschicht und einer dazwischen liegenden Durchfluss-Kontrollschicht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten Papiermacherfilz bereitzustellen, der Wasser aus einer Papierbahn in der Quetschpresse effizient und wirksam zu entfernen vermag und auch Wasser effizient und wirksam am Rückfluss durch den Filz zu hindern vermag, wenn der auf den Filz durch die Quetschpresse ausgeübte Druck entspannt wird.
Ein solcher verbesserter Papiermacherfilz ist wünschenswerterweise relativ einfach im Aufbau und bewirkt dennoch auf eine hoch zufriedenstellende Weise eine Erleichterung der Wasser-Entfernung aus der Bahn und eine Hemmung der Wiederbewässerung der Bahn.
Ein solcher verbesserter Papiermacherfilz besitzt wenigstens eine Schicht, umfassend nicht kreisförmige Filamente darin, wobei die nicht kreisförmigen Filamente das Erreichen der gewünschten Wasser-Entfernung aus der Papierbahn erleichtern. Die eine Schicht kann mindestens 10 Gew.-% nicht kreisförmige Filamente darin umfassen. Die nicht kreisförmigen Filamente können z.B. trilobale Filamente, beispielsweise in der mindestens 10%-igen Beladung, sein.
Die USA 5 372 876 offenbart einen Filz nach den Präambeln der Ansprüchen 1 und 9. Die vorliegende Erfindung ist durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile dieser Ansprüche in ihren beiden Aspekten gekennzeichnet.
Einige der Aufgaben und Ziele werden in einer ersten Familie von Ausführungsformen erhalten, umfassend einen Filz zur Verwendung in einem entwässernden Fasermaterial, derart, dass in einer Papierherstellungsmaschine eine Papierbahn hergestellt wird. Der Filz umfasst eine Faservliesschicht mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Oberflächen jeweils auf der ersten und zweiten Seiten davon, wobei die erste Oberfläche in Richtung der Papierbahn abgelegt ist. Auf der zweiten Seite der Faservliesschicht ist eine poröse hydrophobe Durchfluss-Kontrollschicht von Filamenten abgelegt, wobei mindestens 10 Gew.-% der Filamente in der Durchfluss-Kontrollschicht nicht kreisförmige Filamente sind und somit im Querschnitt im wesentlichen nicht kreisförmige Durchmesser darstellen. Die Faservliesschicht und die Durchfluss-Kontrollschicht sind zu dem Filz vereinigt, derart, dass Wasser unter Druck aus einer Quetschpresse, z.B. in der Papierherstellungsmaschine, aus der Faservliesschicht und durch die Durchfluss-Kontrollschicht gepresst wird, und wobei die Durchfluss-Kontrollschicht die Funktion hat, Wasser am Rückfluss in die Faservliesschicht zu hindern, wenn der Druck der Presse auf den Filz entspannt wird.
Ein erfindungsgemäßer Filz kann eine Faservliesschicht mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Oberflächen jeweils auf der ersten und zweiten Seiten der Faservliesschicht, wobei die erste Oberfläche in Richtung des Fasermaterials abgelegt ist, umfassen. Ein textiler Basisstoff besitzt eine dritte Oberfläche, die in Richtung der Faservliesschicht abgelegt ist, und eine gegenüberliegende zweite Oberfläche. Die erste und zweite poröse hydrophobe Durchfluss-Kontrollschicht von synthetischen Filamenten sind zwischen der Faservliesschicht und dem textilen Basisstoff angeordnet. Die Faservliesschicht, der textile Basisstoff und die erste und zweite Durchfluss-Kontrollschicht sind miteinander in dem Filz vereinigt. Wasser unter Druck aus einer Quetschpresse in der Papierherstellungsmaschine wird aus der Faservliesschicht, einschließlich durch die erste und zweite Durchfluss-Kontrollschicht, gepresst. Die erste und zweite Durchfluss-Kontrollschicht besitzen die Funktion der Hemmung des Wassers am Rückfluss in die Faservliesschicht, wenn der Quetschdruck auf den Filz beim Hindurchtreten des Filzes durch und aus der Quetschpresse entspannt wird.
Ein erfindungsgemäßer Filz kann auch die gleiche Faservliesschicht mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Oberflächen jeweils auf der ersten und zweiten Seite der Faservliesschicht umfassen, wobei die erste Oberfläche in Richtung des Fasermaterials abgelegt ist. Ein textiler Basisstoff besitzt eine dritte Oberfläche auf einer dritten Seite davon, die in Richtung der Faservliesschicht abgelegt ist, und eine vierte gegenüberliegende Oberfläche, die der Faservliesschicht entgegengesetzt abgelegt ist. Der textile Basisstoff befindet sich zwischen der Faservliesschicht und einer Durchfluss-Kontrollschicht. Bei diesen Ausführungsformen fehlen dem Filz Schichten, die der Durchfluss-Kontrollschicht zwischen textilem Basisstoff und Faservliesschicht entsprechen.
Bei den bevorzugten erfindungsgemäßen Durchfluss-Kontrollschichten sind mindestens 30 %, vorzugsweise mindestens 50 %, mehr bevorzugt mindestens 75 %, besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-% der Filamente in der entsprechenden Durchfluss-Kontrollschicht nicht kreisförmige Filamente, beispielsweise trilobale oder vierlobale Filamente.
An Hand des Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es zeigen:
1 einen Teilquerschnitt einer herkömmlichen Quetschpresse einer Papierherstellungsmaschine, in der der erfindungsgemäße Filz eingesetzt wird.
2 eine vergrößerte Querschnittsansicht der Struktur eines erfindungsgemäßen Papiermacherfilzes, der darin eine Durchfluss-Kontrollschicht umfasst.
3 eine teilweise Draufsicht auf Material, das zur Herstellung der Durchfluss-Kontrollschicht des Filzes von 2 verwendet wird.
4 eine bildhafte Teildarstellung, die einige Schritte erläutert, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Filze eingesetzt werden.
5 eine vergrößerte Fotografie, die Querschnitte von Filamenten eines ersten Bahnmaterials zeigt, das bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Durchfluss-Kontrollschicht geeignet ist, wobei die Fotografie unterscheidbare kreisförmige Querschnittskonfigurationen der Filamente umfasst.
6 eine vergrößerte Fotografie, die Querschnitte von Filament eines zweiten Bahnmaterials zeigt, das bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Durchfluss-Kontrollschicht geeignet ist, wobei die Fotografie unterscheidbare trilobale Querschnittkonfigurationen der Filamente einschließt.
7 einen Querschnitt, entsprechend demjenigen von 2, der eine zweite Struktur für erfindungsgemäße Papiermacherfilze erläutert.
8 einen Querschnitt, entsprechend demjenigen der 2 und 7, der eine dritte Struktur für erfindungsgemäße Papiermacherfilze erläutert.
9 einen Querschnitt, entsprechend demjenigen der 2, 7 und 8, der eine vierte Struktur für erfindungsgemäße Papiermacherfilze erläutert.
10 einen Querschnitt, entsprechend demjenigen von 8, der eine fünfte Struktur für erfindungsgemäße Papiermacherfilze erläutert, wobei zwischen textilem Basisstoff und äußerer Vliesschicht zwei Durchfluss-Kontrollschichten abgelegt sind.
11 einen Querschnitt, entsprechend demjenigen von 8, der eine sechste Struktur für erfindungsgemäße Papiermacherfilze erläutert, wobei der textile Basisstoff zwischen äußerer Vliesschicht und zwei Durchfluss-Kontrollschichten abgelegt ist.
12 einen Querschnitt, entsprechend demjenigen von 8, der eine siebte Struktur für erfindungsgemäße Papiermacherfilze erläutert, wobei der textile Basisstoff zwischen der äußeren Vliesschicht und einer einzigen Durchfluss-Kontrollschicht abgelegt ist.
13 einen Querschnitt, entsprechend demjenigen von 7, der eine achte Struktur für erfindungsgemäße Papiermacherfilze erläutert, wobei eine zweite Durchfluss-Kontrollschicht zwischen textilem Basisstoff und einer inneren Vliesschicht abgelegt ist.
Die Erfindung ist in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten des Aufbaus oder der Anordnung der Komponenten, die in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den Zeichnungen erläutert werden, begrenzt. Die Erfindung ist zu weiteren Ausführungsformen oder zur Ausführung und Praktizierung auf diversen anderen Wegen in der Lage. Es ist auch selbstverständlich, dass die hier eingesetzte Terminologie und Ausdrucksweise einen beschreibenden und erläuternden Zweck erfüllt und nicht als einschränkend angesehen werden sollte. Gleiche Bezugsziffern werden zur Bezeichnung gleichartiger Komponenten verwendet.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an Hand der Bezugsziffern und als Erstes auf 1 umfasst eine Quetschpresse einer Papierherstellungsmaschine in der Regel ein Paar von beabstandeten Druckwalzen 10, 12, die dazwischen den Walzenspalt definieren. Ein Papiermacherfilz 14 trägt eine Papierbahn 16, wenn der Filz 14 und die Bahn 16 den zwischen den Walzen 10 und 12 definierten Walzenspalt von links nach rechts durchlaufen. Am Walzenspalt wird die Papierbahn 16 von dem Filz getrennt und bewegt sich von da zum Trockerabschnitt der Papierherstellungsmaschine. Das Wasser, das im Walzenspalt, der zwischen den Walzen 10, 12 definiert ist, aus der Papierbahn 16 ausgepresst wird, läuft in der Regel durch den Filz 14 hindurch und kann mindestens teilweise auf die Oberfläche der Walze 12 übergeführt werden. Anschließend wird das Wasser durch eine Wischer, eine Rakel oder durch eine andere Wasser-Entfernungsvorrichtung (nicht gezeigt) von der Oberfläche der Walze 12 entfernt. Die weitere Behandlung des Filzes entfernt Wasser aus dem Filz stromabwärts von der Presse.
2 erläutert den Aufbau einer Ausführungsform des Filzes 14. In der Regel umfasst der Filz 14 einen textilen Basisstoff 18, eine Durchfluss-Kontrollschicht 20, eine obere Vliesschicht 22 und eine untere Vliesschicht 24.
Der textile Basisstoff 18 ist eine herkömmliche Endlosschicht von ineinander gewebten Kett- und Schussgarnen. Der textile Basisstoff 18 kann einen Quersaum aufweisen oder nicht, wie für eine bestimmte Anwendung gewünscht. Das Material, aus dem die Garne der Grundschicht 18 hergestellt sind, kann beispielsweise Wolle, Synthetik oder eine Mischung von Wolle und synthetischen Garnen sein. In jedem Fall ist die Grundschicht 18 sowohl in Schuss- als auch in Kettrichtung aus zähen und starken Garnen aufgebaut und kann jedes beliebige gewünschte Webmuster aufweisen. Die Durchfluss-Kontrollschicht 20 ist aus einer Lage von synthetischem, nicht gewebtem Filamentmaterial, wie einer Spinnvlieslage 21 aus Nylon-6,6-Filamenten, hergestellt, wie sie üblicherweise von den Anbietern von Lagen 21 aus solchen Textilstoffen erhältlich ist. Das Material der Lage 21 umfasst einzelne Nylon-Filamente, die miteinander spinngebunden sind und dadurch im Einklang mit der herkömmlichen Technik die Lage bilden. Das Material der Lage 21 besitzt eine Porosität im Bereich von 20–800, 34 bis 1360 m³/h (20 bis cfm), bei 1,25 × 10² Pa (0,5 in. Wasser) im Frazier-Luftdurchlässigkeitstest. Eine bevorzugte Porosität der Lage 21 beträgt etwa 767 m³/h bei 1,25 × 10²Pa (450 cfm bei 0,5 in. Wasser).
Die spinngebundenen Nylonfilamente, aus denen die Lage 21 gebildet ist, besitzen eine Feinheit von 4,4 × 10^–7 bis 6,7 × 10^–7kg/m (etwa 3 Denier bis etwa 6 Denier), vorzugsweise 4,4 × 10^–7 bis 5,6 kg/m (etwa 3 Denier bis etwa 5 Denier), mehr bevorzugt etwa 3,7 × 10^–7 kg/m (3,3 Denier) und sind relativ zur Bewegungsrichtung von Filz 14 durch die Papierherstellungsmaschine regellos orientiert.
Materialien, die anders sind als Nylon, können für die Lage 21 verwendet werden. Solche Materialien umfassen (z.B. spinngebundene) Lagen, die aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt sind, einschließlich silikonisiertem Nylon, Polyethylen, Polyester, Polypropylen, Rayon oder dergleichen. Silikonisiertes Nylon ist als Grilon MC-1 von EMS-AMERICAN GRION INC, Sumter, South Carolina, erhältlich.
Bei der Verfestigung der Filamente bei der Herstellung der Lage 21 können die Filamente in jeder zufriedenstellenden Weise miteinander verbunden werden, wie zusätzlich zum Spinnbinden, Hydrowirren, Schmelzblasen, Luftlegen, thermisches Binden oder Schallbinden, chemisches Binden oder dergleichen.
Die Lage 21 des spinngebundenen Nylonmaterials, aus dem die Durchfluss-Kontrollschicht 20 aufgebaut ist, wird vorzugsweise mit einer hydrophoben chemischen Zusammensetzung behandelt, um die Durchfluss-Kontrollschicht hydrophober zu machen. Vorzugsweise wird die Material-Lage beispielsweise in einer Paraffinwachsemulsion auf herkömmliche Weise unter Bereitstellung von Hydrophobie für das Material der Durchfluss-Kontrollschicht 20 mit einer kationischen Fluorchemikalie behandelt. Eine solche geeignete Behandlung für eine Spinnvlieslage ist unter dem Warennamen "Synpel" von Synthetics Finishing, Long View, North Carolina erhältlich.
Obgleich die obige chemische Behandlung als zufriedenstellend befunden wurde, könnten andere hydrophobe Materialien zur Behandlung der Lage 21 verwendet werden, wie eine Lage, in der das Material, aus dem die Filamente hergestellt werden, hydrophober Natur ist, ohne das Erfordernis einer chemischen Behandlung. Alternativ könnten andere geeignete chemische Zusammensetzungen verwendet werden, um die erforderliche Hydrophobie für das Material der Lage 21 oder die Durchfluss-Kontrollschicht 20 bereitzustellen.
Unter Bezugnahme auf 3 weist die Lage 21 ein Muster von geprägten Bereichen, die in 26, 28 gezeigt sind, auf. Die einzelnen Filamente des Materials der Lage 21 sind an den geprägten Bereichen 26, 28 miteinander verbunden. Die Bereiche der Durchfluss-Kontrollschicht 20 zwischen den geprägten Bereichen 26, 28 sind poröser als die geprägten Bereiche, wie vorstehend ausgeführt. Das Muster der geprägten Bereiche 26, 28 macht es leichter, beim Aufbau des Filzes 14 mit dem Material der Durchfluss-Kontrollschicht 20 zu arbeiten als mit einer ähnlich aufgebaute Lage aus Material, die allerdings nicht die geprägten Bereiche aufweist.
Die geprägten Bereiche 26, 28 haben die Funktion des Zusammenhaltens der Filamente der Durchfluss-Kontrollschicht 20, und sie verfestigen und vereinigen somit die Lage. Das Muster der geprägten Bereiche 26, 28 befindet relativ zur Bewegungsrichtung des Filzes 14 während des Betriebs der Papierherstellungsmaschine in keiner bestimmten Orientierung. Auch ist das bestimmmte Prägemuster an sich von keinerlei bestimmten Bedeutung, solange das Prägemuster zweckmäßigerweise Einheit und Stabilität der Lage 21 aufrechterhält, während die Lage 21 in den Filz eingearbeitet wird.
Die obere Vliesschicht 22 ist ein herkömmliches Faservlies, das hauptsächlich aus synthetischen Fasern hergestellt ist, die miteinander vermischt und zur Herstellung einer Faserbahn kardiert werden. Die Fasern der Vliesschicht 22 können jedes beliebige Material sein, das üblicherweise zum Aufbau einer solchen oberen Vliesschicht verwendet wird, beispielsweise Polyamidfasern, aromatische Polyamidfasern, Polyesterfasern, Polyacrylfasern, Polyolefinfasern oder dergleichen. Solche Fasern können beispielsweise in Kombination mit einer kleinen Menge von natürlichen Fasern, wie Wolle, oder regenerierten Fasern verwendet werden.
Die untere Vliesschicht 24 kann aus Vliesmaterial, das im wesentlichen ähnlich oder identisch ist zu demjenigen der oberen Vliesschicht 22, oder aus einem beliebigen anderen Vliesmaterial, das zur Verwendung in einem Papiermacherfilz geeignet ist, hergestellt sein.
4 erläutert, wie der Filz 14 von 2 aufgebaut sein kann. Die einzelnen Schichten von Filz 14 sind in der relativen, in den 2 und 4 erläuterten Reihenfolge angeordnet, z.B. ist eine textile Basisstoffschicht 18 über der unteren Vliesschicht 24 angeordnet, Lage 21 ist (um zu einer Durchfluss-Kontrollschicht 20 zu werden) über der textilen Grundschicht 18 angeordnet, und die obere Vliesschicht 22 ist über der Durchfluss-Kontrollschicht 20 angeordnet. Die Schichten befinden sich somit in Kombination in Pfeilrichtung 30 (4) fortschreitend und unterliegen einem herkömmlichen Nadelvorgang, der durch die Nadelköpfe 32 durchgeführt wird, die die kombinierten Schichten durch Hineintreiben der Nadeln in die Schichtkombination von der Seite der Vliesschicht 22 der Schichtkombination vernadeln. Eine oder mehrere zusätzliche Nadelvorgänge können entweder von der Seite der Schicht 22 oder der Seite der Schicht 24 der Schichtkombination durchgeführt werden, um die Schichtkombination bei der Herstellung eines Papiermacherfilzes daraus weiter zu verfestigen.
Die obigen Nadelvorgänge besitzen die Funktion einer Befestigung der Vliesschichten 22 und 24 an dem textilen Basisstoff 18 und drücken somit die Fasern der Vliesschichten 22, 24 auf herkömmliche Weise in und durch den textilen Stoff der Basisschicht 18. Jede übliche Anzahl von Nadelvorgängen kann wie gewünscht im Allgemeinen sowohl von der oberen als auch von den unteren Seite der Bahnstruktur angewandt werden.
Zusätzlich zu der Befestigungsfunktion besitzen die Nadelvorgänge die Funktion, die Fasern der Vliesschicht 22 und 24 durch die Durchfluss-Kontrollschicht 20 und den textile Basisstoff 18 zu drücken. Obgleich man nicht an eine Theorie gebunden sein will, gehen die Anmelder davon aus, dass, da die Durchfluss-Kontrollschicht 20 aus einem filamentösen Spinnvliesmaterial geformt ist, der Nadelvorgang die Funktion entsprechend derjenigen besitzt, wobei der Textilstoff angenäht wird und somit die Fasern der Vliesschicht 22 in der Regel durch die Poren der Durchfluss-Kontrollschicht 20 gedrückt werden, statt die Filamente, aus denen die Durchfluss-Kontrollschicht hergestellt ist, zu trennen, zu zerstückeln oder anderweitig zu beschädigen.
Somit wird angenommen, dass das Nadeln in der Regel die Struktur der Masse der Filamente der Durchfluss-Kontrollschicht 20 nicht beeinträchtigt, zerstückelt oder anderweitig stark beschädigt. D.h. die Filamente der Durchfluss-Kontrollschicht 20 bleiben nach Abschluss des oder der Nadelvorgänge im wesentlichen intakt.
Die Durchfluss-Kontrollschicht 20 erhält somit ihre Integrität bei und ist zwischen oberer Vliesschicht 22 und textilem Basisstoff 18 in Position fixiert. Auf diese Weise ist die Durchfluss-Kontrollschicht 20 in der Regel über die gesamte Länge und Breite des Filzes 14 kontinuierlich.
Vorzugsweise stellt ein Nadelvorgang, der durch den einen oder die mehreren Nadelköpfe 32 durchgeführt wird, Nadeldurchdringungen im Bereich von 155 bis 465 Nadeldurchdringungen pro cm² (etwa 1000 bis etwa 3000 pro in², vorzugsweise etwa 310 Nadeldurchdringungen pro cm² (2000 pro in²) bereit.
In Betrieb funktioniert der Filz 14 wie folgt. An den Quetschwalzenrollen 10, 12 werden Filz 14 und Bahn 16 einem Druck von bis zu etwa 138 bar (2000 psi) ausgesetzt, der dazu dient, Wasser aus der Bahn 16 in den Filz 14 zu pressen. Das aus der Bahn 16 ausgepresste Wasser läuft zuerst in die obere Vliesschicht 22. Der durch die Walzen 10, 12 ausgeübte Druck komprimiert im wesentlichen das gesamte Hohlvolumen aus der oberen Vliesschicht 22 und presst somit solches Wasser aus der Vliesschicht 22 durch die Poren der Fließkontrollschicht 20 und demnach in die textile Basisstoffschicht 18 und die untere Vliesschicht 24.
Wenn eine bestimmte Länge des Filzes 14 und der Bahn 16 den Walzenspalt der Druckwalzen 10, 12 verlässt, wird der Druck auf die Bahn und den Filz entspannt. Beim Entspannen des Drucks besitzt das Wasser in Filz 14 das Bestreben, durch die Kraft des Atmosphärendrucks, der von außen auf den Filz ausgeübt wird, wenn Filz und Bahn miteinander expandieren, in Richtung der Bahn 16 zurückgezogen zu werden. Allerdings besitzt die Durchfluss-Kontrollschicht 20, die hydrophob ist, die Funktion einer Hemmung und in der Regel einer Verhinderung des Rückflusses von Wasser aus dem textilen Basisstoff 18 und der unteren Vliesschicht 24 zur oberen Vliesschicht 22. Die entsprechende Verminderung in der Wassermenge, die in die obere Vliesschicht 22 zurückfließt, vermindert somit die Wassermenge, die aus der oberen Vliesschicht 22 in die Bahn 16 fließt und somit die Bahn 16 wieder bewässert. Die Durchfluss-Kontrollschicht 20 wirkt somit im wesentlichen als Einwegeventil und erlaubt den Einbahnfluss von Wasser aus der oberen Vliesschicht 22 durch die Durchfluss-Kontrollschicht 20 in die textile Basisstoffschicht 18 unter dem durch die Druckwalzen 10, 12 ausgeübten Druck und hemmt oder verhindert den Rückfluss von Wasser in umgekehrter Richtung, wenn der Druck der Druckwalzen 10, 12 entspannt wird.
Obgleich die Durchfluss-Kontrollschicht 20 in 2 in Position zwischen oberer Vliesschicht 22 und textiler Basisstoffschicht 18 gezeigt und beschrieben ist, kann die Durchfluss-Kontrollschicht 20 in einer mehrschichtigen Filzstruktur in anderen Positionen angeordnet sein und kann somit bei der Hemmung einer Bewässerung der Papierbahn eine zufriedenstellende Leistung bereitstellen.
Die 5 und 6 sind Fotografien und zeigen vergrößerte Querschnitte von Filamenten, die beim Aufbau der Lage 21 und somit der Durchfluss-Kontrollschicht 20 verwendet werden. 5 erläutert eine Ausführungsform, wobei die Filamente 23A in der Regel im wesentlichen kreisförmige Querschnitte aufweisen.
6 zeigt im Gegensatz dazu eine alternative Ausführungsform, wobei die Filamente 23B in der Regel nicht kreisförmige Querschnitte, nämlich trilobale Querschnitte, die in der Regel gleichseitigen Dreiecken entsprechen, aufweisen.
Unter Bezugnahme auf die 5 und 6 zusammengenommen, unter der Annahme gleichseitiger Dreiecks-Filamentquerschnitte in 6 stellt eine äquivalente Querschnittsfläche von dreieckiger Konfiguration (6) etwa 40 % mehr an spezifischer Filamentoberfläche um den Umfang des Filaments bereit als die kreisförmigen Filamente 23A, wie in 5 erläutert. Obgleich es nicht gewünscht ist, an eine Theorie gebunden zu sein, gehen die Anmelder davon aus, dass die Fähigkeit der Durchfluss-Kontrollschicht 20, Wasser am Rückfluss zu hindern, mit der hydrophoben Natur der oben beschriebenen chemischen Behandlung zusammen hängt. Die Fähigkeit der Durchfluss-Kontrollschicht, Wasser am Rückfluss zu hindern, kann auch mit den natürlichen Eigenschaften des Materials (z.B. Nylon-6,6), aus dem die Filamente bestehen, und außerdem mit den Formen der Querschnitte der Filamente zusammenhängen.
In der Regel und immer noch ohne an eine Theorie gebunden zu sein, gehen die Anmelder davon aus, dass, obgleich die Durchfluss-Kontrollschicht 20 porös ist, die Schicht in der Regel dem Durchfluss von Wasser bei einem geringen Druckgradienten Widerstand entgegen setzt. Da die Lage 21 in der Regel porös ist und im Hinblick auf die Tatsache, dass die Lage 21 Wasser nicht leicht absorbiert oder weiterleitet, es besteht nämlich keine mechanische Impedanz für den Wasserfluss, wird angenommen, dass der Hauptwiderstand für den Fluss von Wasser die chemische Natur, nämlich die hydrophobe Abstoßung von Wasser als Folge der Kombination des Nylon-6,6 und der fluorchemischen Behandlung in der Durchfluss-Kontrollschicht ist. Ein solcher Widerstand gegenüber dem Fluss, gleich ob mechanisch oder chemisch, kann typischerweise durch hohe hydraulische Druckniveaus wie in dem durch die Walzen 10 und 12 definierten Walzenspalt beseitigt werden. Demnach treibt der hydraulische Druck, der normalerweise an der Presse herrscht, das Wasser schnell aus der Papierbahn 16 und der oberen Vliesschicht 22 durch die Durchfluss-Kontrollschicht 20 in den textilen Basisstoff 18 und die untere Vliesschicht 24 und auf die Oberfläche der Walze 12.
Beim Entspannen des Quetschdrucks und somit Expandieren der entsprechenden Schichten 18, 22 und 24 werden bei einer solchen Expansion die Hohlräume wieder hergestellt. Der Umgebungsluftdruck stellt einen niedrigen (z.B. nicht mehr als atmosphärischen) Betrag an Triebkraft bereit, die Luft und/oder Wasser in die so wiederhergestellten Hohlräume presst. Die Anmelder gehen davon aus, dass obgleich der Widerstand gegen den Wasserfluss als Folge der Durchfluss-Kontrollschicht 20 unzureichend ist, um Wasser daran zu hindern, unter dem hohen hydraulischen Druck der Presse durch die Durchfluss-Kontrollschicht 20 zu fließen, ein solcher Widerstand dazu geeignet ist, Wasser daran zu hindern, bei dem im Allgemeinen geringeren Druck als Folge der Expansion des Filzes 14, wenn der Filz die Presse verlässt, durch die Durchfluss-Kontrollschicht zu fließen.
Je mehr die Impendanz gegenüber dem Wasserfluss durch die Durchfluss-Kontrollschicht durch den hydrophoben Charakter der äußeren Oberflächen der Filamente gesteuert wird, desto größer ist die Fläche der äußeren Oberflächen der Filamente, und desto größer ist gleichzeitig die potentielle Intensität der Impedanz. In diesem Zusammenhang sollten, unter gewissen Bedingungen, die Lagen 21, die mit den trilobalen Filamenten 23 wie in 6 hergestellt sind, beim Entspannen des Drucks am Walzenspalt einen größeren Scheinwiderstand gegenüber dem Wasserfluss durch die Durchfluss-Kontrollschicht als die Lagen 21, die mit in der Regel kreisförmigen Filamenten 23A hergestellt sind, so bereitstellen, dass in der Papierbahn 16, die den Walzenspalt verlässt, ein höherer Feststoffgehalt erhalten werden kann.
BEISPIEL 1
Ein Filz mit einer ersten Struktur entsprechend der Struktur von 2 wurde hergestellt. Eine Lage 21 aus spinngebundenem Nylon-6,6, 51 g/m² (1,5 Unzen/yd²), Filamentgröße 5 × 10^–7 bis 5,6 kg/m (4,5 Denier bis 5 Denier), mit trilobalen Filamentquerschnitten wie in 6 wurde als Durchfluss-Kontrollschicht auf einem textilen Basisstoff befestigt. Die Vliesschichten 22 und 24 aus Nylon wurden auf beiden Seiten des textilen Basisstoffs und der Durchfluss-Kontrollschicht genadelt, um den Filz herzustellen. Bei dem Verfahren wurden die Nadelvorgänge unter Verwendung der Nadelköpfe 32 sowohl auf der Seite der Schicht 22 der Schichtkombination als auch auf der Seite der Schicht 24 der Schichtkombination durchgeführt.
BEISPIEL 2
Ein Filz wurde wie in Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Filamente in der Lage 21 kreisförmige Querschnitte wie in den Filamenten 23A aufwiesen.
Die Filze der BEISPIELE 1 und 2 wurden im Druckbereich einer Pilot-Papierherstellungsmaschine getrennt befestigt und dazu verwendet, Wasser aus der Faserbahn, die den Quetschpressenabschnitt erreichte, zu pressen. (Papier) Bahnmaterial, das in die Presse gelangte, hatte etwa 20 Gew.-% Feststoffe. TABELLE 1 zeigt die Faserfeststoffe, nämlich die Faserfeststoffe in der Papierbahn, wenn die Bahn die Presse verließ.
TABELLE 1
Im Hinblick auf die obigen günstigen Ergebnisse für trilobale Filamente im Vergleich zu kreisförmigen Filamenten nehmen die Anmelder mit vierlobalen Filamenten und möglicherweise mit fünflobalen Filamenten ähnliche günstige Ergebnisse an.
In Tabelle 1 sind die Unterschiede von mindestens 0,5 % insofern von Bedeutung, als sie reelle Unterschiede in der Leistung darstellen. Somit erläutert Tabelle 1, dass ein Filz, in dem eine Durchfluss-Kontrollschicht mit den trilobalen Filamenten enthalten ist, gegenüber dem gleichen Filz mit einer Durchfluss-Kontrollschicht, allerdings unter Verwendung von kreisförmigen Filamenten, eine bessere Leistung bereitstellen kann.
BEISPIELE 3–8
Die Filze der Beispiele 3–8 wurden mit zweiten (Beispiele 3–5) und dritten (Beispiele 6–8) Strukturen, die im Allgemeinen der Struktur von 2 entsprachen, allerdings unterschiedliche Strukturen in den entsprechenden Schichten der einzelnen Schichten einschlossen, hergestellt. Somit erläutern die Beispiele 3–8 zwei unterschiedliche Filzstrukturen mit jeweils einer oberen Vliesschicht, einer unteren Vliesschicht und einem textilen Basisstoff und unter Verwendung einer einzigen Durchfluss-Kontrollschicht mit kreisförmigen Filamenten, einer einzigen Durchfluss-Kontrollschicht mit trilobalen Filamenten oder im Falle eines Kontrollfilzes ohne Durchfluss-Kontrollschicht. Wie in den Beispielen 1 und 2 wurden die Filze der Beispiele 3–8 getrennt in einem Druckabschnitt einer Pilot-Papierherstellungsmaschine befestigt und zum Auspressen von Wasser aus einer Faserbahn, die den Druckabschnitt der Presse erreichte, verwendet. Die Beispiele 3 und 6 waren Kontrollen. Die Beispiele 4 und 7 umfassten Durchfluss-Kontrollschichten mit kreisförmigen Querschnittsfilamenten, 51 g/m² (1,5 Unzen/yd²). Die Beispiele 5 und 8 umfassten Durchfluss-Kontrollschichten mit trilobalen Querschnittsfilamenten, 51 g/m² (1,5 Unzen/yd²).
Tabelle 2 zeigt die Faserfeststoffe, nämlich die Faserfeststoffe in der Papierbahn, wenn die Bahn die Presse verlässt. Kaliber ist in mit nach 2 h Eindrücken angegeben. Das Filzgewicht ist in Unzen pro ft² angegeben. Die Permeabilität ist in cfm, gemäß ASTM D 737, angegeben. Die Pressfeststoffe sind in Gew.-% Feststoffen vor der Quetschpresse und nach der Quetschpresse angegeben. Obwohl in Tabelle 1 nicht speziell angegeben, betrugen die Pressfeststoffe vor der Presse für die Beispiele 6–8 etwa 20 Gew.-%.
Tabelle 2A wiederholt Tabelle 2 und gibt den Kaliberwert in mm, das Filzgewicht in g/m² und die Permeabilität in m³/h an.
TABELLE 2
TABELLE 2A
Sämtliche Papierbahnen in den obigen Beispielen besaßen bei Umgebungsbedingungen Flächengewichte von etwa 50 g/m².
Ein Vergleich der Tabellen 1 und 2 erläutert, dass die Vorteile der nicht kreisförmigen Schichten auf einige, obwohl nicht auf alle aufgebauten Papierherstellungsumgebungen zutreffen.
Die nicht kreisförmigen Filamente brauchen natürlich nicht symmetrisch zu sein, und sie brauchen auch nicht notwendigerweise gerade Seiten, wie in 6 vorgegeben, aufzuweisen. Stattdessen ist jede beliebige Querschnittsgeometrie, die die spezifische Oberfläche der Filamente erhöht, eine Verbesserung gegenüber dem kreisförmigen Querschnitt und kann dadurch gegenüber kreisförmigen Filamenten unter bestimmten Anwendungsbedingungen einen Vorteil haben.
7 erläutert einen ebenfalls erfindungsgemäß aufgebauten Papiermacherfilz 34. Zur besseren Klarheit werden gleiche Bezugsziffern verwendet. In Filz 34 befinden sich die obere Vliesschicht 22 und die Durchfluss-Kontrollschicht 20 in den gleichen Positionen wie in Filz 24 der 2. Allerdings sind die Positionen der Grundschicht 18 und der unteren Vliesschicht 24 in Filz 34 umgekehrt, derart, dass die untere Vliesschicht 24 zwischen dem textilen Basisstoff 18 und der Durchfluss-Kontrollschicht 20 liegt. Bei dieser Struktur funktioniert die Durchfluss-Kontrollschicht 20 im wesentlichen auf die gleiche Weise wie in Filz 14 zur Hemmung oder Verhinderung des Rückflusses von Wasser aus der unteren Vliesschicht 24 zur oberen Vliesschicht 22, wenn der Druck auf den Filz 34 an der Quetschpresse entfernt wird.
8 erläutert einen erfindungsgemäß aufgebauten Filz 36. Zur besseren Klarheit werden gleiche Bezugsziffern verwendet. Filz 36 umfasst die obere Vliesschicht 22, die Durchfluss-Kontrollschicht 20, den textilen Basisstoff 18 und die untere Vliesschicht 24. Weiterhin umfasst Filz 36 eine zweite Durchfluss-Kontrollschicht 20', die zwischen der unteren Vliesschicht 24 und dem textilen Basisstoff 18 liegt. Die Durchfluss-Kontrollschicht 20' funktioniert zur Verhinderung oder Hemmung des Rückflusses von Wasser aus der unteren Vliesschicht 24 zum textilen Basisstoff 18, und die Durchfluss-Kontrollschicht 20 funktioniert wie in Filz 14 zur Verhinderung oder Hemmung des Rückflusses von Wasser aus dem textilen Basisstoff 18 zur oberen Vliesschicht 22. Die Durchfluss-Kontrollschicht 20 dient auch dazu, den Rückfluss von Wasser, das sich aus den Schichten 24 oder 20 bewegt, zu hemmen. Die Durchfluss-Kontrollschicht 20' dient im wesentlichen als Sicherheitsdurchflussventil (Rückfluss), um den Druck auf die Durchfluss-Kontrollschicht 20 zu entspannen, der sonst ausgeübt werden kann, wenn in der unteren Vliesschicht 24 große Mengen an Wasser vorhanden sind. Die zweite Durchfluss-Kontrollschicht 20' kann eine Zusammensetzung und Struktur aufweisen, die zu derjenigen in der ersten Durchfluss-Kontrollschicht 20 identisch ist. Alternativ kann die zweite Durchfluss-Kontrollschicht 20' eine unterschiedliche Zusammensetzung und/oder Struktur aufweisen. Variablen können beispielsweise der Filamentquerschnitt, die chemische Behandlung, das Flächengewicht, das Formverfahren und dergleichen sein.
9 erläutert einen erfindungsgemäß aufgebauten Filz 38. Zur besseren Klarheit werden gleiche Bezugsziffern verwendet. Filz 38 umfasst die obere Vliesschicht 22, die Durchfluss-Kontrollschicht 20, die untere Vliesschicht 24 und den textilen Basisstoff 18. Diese Schichten befinden sich in der gleichen Position wie in Filz 34 von 7. Filz 38 umfasst ferner eine zusätzliche Vliesschicht 39, die an den textilen Basisstoff 18 und typischerweise an die der restlichen Schichten des Filzes 38 genadelt ist. Die Filzschicht 39 funktioniert auf ähnliche Weise wie die Schicht 24 (2, 8) zur Erleichterung des Wasserflusses aus dem textilen Basisstoff 18 zur Quetschwalze 12. Die Durchfluss-Kontrollschicht 20 funktioniert auf eine der Schicht 20 in den Filzen 14, 34, 36 entsprechende Weise zur Verhinderung des Rückflusses von Wasser aus der unteren Vliesschicht 24 zur oberen Vliesschicht 22 beim Entspannen des Drucks auf Filz 38.
10 erläutert einen erfindungsgemäß aufgebauten Filz 40. Zur besseren Klarheit werden gleiche Bezugsziffern verwendet. Filz 40 umfasst die obere Vliesschicht 22, die untere Vliesschicht 24 und den textilen Basisstoff 18. Die Durchfluss-Kontrollschicht 20 liegt zwischen der oberen Vliesschicht 22 und dem textilen Basisstoff 18. Diese Schichten befinden sich in der gleichen Position wie in Filz 14 von 2. Weiterhin umfasst Filz 40 die zweite Durchfluss-Kontrollschicht 20' zwischen Durchfluss-Kontrollschicht 20 und textilem Basisstoff 18. Die zweite Durchfluss-Kontrollschicht 20' dient im wesentlichen als Sicherheitsdurchflussventil, um den Druck auf die Durchfluss-Kontrollschicht 20 zu entspannen, der sonst ausgeübt werden kann, wenn große Wassermengen in der unteren Vliesschicht 24 oder dem textilen Basisstoff vorhanden sind. Die Durchfluss-Kontrollschichten 20 und 20' können sich, wie unter Bezug auf 8 erläutert, voneinander unterscheiden.
11 erläutert einen erfindungsgemäß aufgebauten Filz 42. Zur besseren Klarheit werden gleiche Bezugsziffern verwendet. Filz 42 umfasst die obere Vliesschicht 22, die erste und zweite Durchfluss-Kontrollschicht 20 und 20', die untere Vliesschicht 24 und den textilen Basisstoff 18. Diese Schichten können an sich in der Regel die gleichen sein wie die entsprechenden Schichten in Filz 40 von 10. Allerdings ist in Filz 42 der textile Basisstoff 18 zwischen den Durchfluss-Kontrollschichten und der oberen Vliesschicht 22 angeordnet und ergibt somit direkter, und zwei Schichten eines Schutzes vor einem Rückfluss von Wasser von der unteren Vliesschicht 24 zur oberen Vliesschicht 22.
12 erläutert einen erfindungsgemäß aufgebauten Filz 44. Zur besseren Klarheit werden gleiche Bezugsziffern verwendet. Filz 44 umfasst die obere Vliesschicht 22, die Durchfluss-Kontrollschicht 20, die untere Vliesschicht 24 und den textilen Basisstoff 18. Diese Schichten befinden sich in der gleichen Position wie in Filz 42 von 11. Unter Bezugnahme auf Filz 42 von 11 ist bei Filz 44 die zweite Durchfluss-Kontrollschicht 20' weggelassen.
13 erläutert einen Filz 46 mit erfindungsgemäßem Aufbau. Zur besseren Klarheit werden gleiche Bezugsziffern verwendet. Filz 46 umfasst eine obere Vliesschicht 22, eine Durchfluss-Kontrollschicht 20, eine untere Vliesschicht 24 und einen textilen Basisstoff 18. Diese Schichten befinden sich in den gleichen relativen Positionen wie in Filz 34 von 7. Filz 46 umfasst weiterhin eine zweite Durchfluss-Kontrollschicht 20' zwischen textilem Basisstoff 18 und unterer Vliesschicht 24.
Die Filze 34, 36, 38, 40, 42, 44 und 46 sind auf die gleiche Weise aufgebaut wie vorstehend unter Bezug auf Filz 14 beschrieben, nämlich durch Nadelvorgänge, wobei verschiedene Schichten der entsprechenden Filze zur Herstellung der entsprechenden Filze zusammengenadelt werden. Der Fachwelt ist bekannt, dass zweckmäßigerweise verschiedene Nadelvorgänge bei der Fertigung von Papiermacherfilzen verwendet werden können. Anzahl und Typ der Nadelvorgänge, die zur Herstellung von erfindungsgemäße Filzen verwendet werden, können nach derartigen bekannten Filzfertigungsverfahren gewählt werden.
Bei einigen Ausführungsformen unter Verwendung der zweiten Durchfluss-Kontrollschicht 20' wird die zweite Durchfluss-Kontrollschicht nach den Spezifikationen hergestellt, die sich von den Spezifikationen unterscheiden, die zur Herstellung der entsprechenden ersten Durchfluss-Kontrollschicht 20 angewandt werden. Die zweite Durchfluss-Kontrollschicht 20 kann sich von der ersten Durchfluss-Kontrollschicht beispielsweise in solchen Bereichen unterscheiden, wie Filamentquerschnitt, chemische Behandlung, Flächengewicht, Formverfahren und dergleichen. Insbesondere unter Bezugnahme auf die Filzstrukturen, wobei die zweite Durchfluss-Kontrollschicht 20' in einem Oberfläche-zu-Oberfläche-Kontakt mit der ersten Durchfluss-Kontrollschicht 20 abgelegt ist und wobei die erste Durchfluss-Kontrollschicht 20 zwischen der zweiten Durchfluss-Kontrollschicht 20' und dem textilen Basisstoff 18 liegt, kann die zweite Durchfluss-Kontrollschicht weniger hydrophob sein als die erste Durchfluss-Kontrollschicht, derart, dass bei Entspannung des Drucks auf den jeweiligen Filz und auf das Fasermaterial 16 sämtliches Wasser in den beiden Durchfluss-Kontrollschichten durch die hydrophoben Kräfte in den beiden Durchfluss-Kontrollschichten in Richtung der zweiten Durchfluss-Kontrollschicht und somit aus der oberen Vliesschicht 22 relativ beschleunigt wird.
In jeder der erfindungsgemäßen Durchfluss-Kontrollschichten, gleich ob Schicht 20 oder Schicht 20', können die (z.B. spinngebundenen) Filamente, die die entsprechende Durchfluss-Kontrollschicht aufbauen, jeden beliebigen der hier beschriebenen Filamentquerschnitte aufweisen. Außerdem kann in jeder der Durchfluss-Kontrollschicht eine Vielzahl von Filamentquerschnitten verwendet werden. Beispielsweise können alle Filamente den gleichen Querschnitt oder ähnliche Querschnitte aufweisen. 10 Gew.-% der Filamente können einen ersten Querschnitt (z.B. trilobal) aufweisen, während 90 Gew.-% der Filamente einen zweiten Querschnitt (z.B. kreisförmig) aufweisen. Gleichermaßen können 30 Gew.-% der Filamente einen ersten Querschnitt (z.B. trilobal) aufweisen, während 70 Gew.-% der Filamente einen zweiten Querschnitt (z.B. kreisförmig) aufweisen. Außerdem können die relativen Verhältnisse der Mengen der Filamente mit erstem und zweitem Querschnitt jedes beliebige gewünschte Verhältnis, wie jeweils 50 Gew.-% für den ersten und zweiten Querschnitt, 75 Gew.-% für den ersten Querschnitt und 25 % für den zweiten Querschnitt, 90 % für den ersten Querschnitt und 10 % für den zweiten Querschnitt, sein. Gleichermaßen können mehr als zwei Filamente mit einer entsprechenden Anzahl von verschiedenen Querschnitten in einer einzigen Durchfluss-Kontrollschicht verwendet werden.
Obgleich die Querschnitte als kreisförmig (5) und trilobal/dreieckig (6) erläutert wurden, kann der Querschnitt von jedem beliebigen der Filamente jede beliebige Form aufweisen. Zusätzlich zu den erläuterten kreisförmigen und dreieckigen Formen kann der Querschnitt beispielsweise rechteckig, einschließlich quadratisch, oval, sein, er kann gerade, konkave oder konvexe Seiten aufweisen, er kann mehr als 4 Seiten etc. aufweisen.
Da der Industrie bekannt ist, dass jeder Filz für eine spezielle Papierherstellungsmaschine, in der eine bekannte Serie von Papierherstellungsbedingungen in einer bekannten Betriebsumgebung ablaufen, konstruiert ist, weiß die Fachwelt, dass eine Serie von Filamentquerschnitten und dergleichen nicht auf sämtliche Papierherstellungsmaschinen angewandt werden kann. Statt dessen wählt der Fachmann die bevorzugte Spezifikation für die Durchfluss-Kontrollschicht oder die Durchfluss-Kontrollschichten auf der Basis eines Routinetests aus.
Die Filze, die die hier offenbarten Durchfluss-Kontrollschichten einschließen, sind zur Verwendung in Papierherstellungsmaschinen geeignet, die eine breite Vielzahl von Papierbahnen verarbeiten, einschließlich von Bahnen, die synthetische und andere lange Fasern in den entsprechenden Faserstoffschichten umfassen.
Die Fachwelt wird nun einsehen, dass bestimmte Modifikationen an dem Gerät und den hier beschriebenen Verfahren bezüglich der erläuterten Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Und obgleich die Erfindung bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung für zahlreiche Neuanordnungen, Modifikationen und Abänderungen ausgelegt ist und dass alle derartigen Anordnungen, Modifikationen und Abänderungen in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen sollen.
Das Maß, in dem die folgenden Ansprüche Mittel plus Funktionssprache anwenden, bedeutet nicht, dass darin oder in der vorliegenden Beschreibung, etwas eingeschlossen ist, was nicht strukturell äquivalent ist zu dem, was in den Ausführungsformen, die in der Beschreibung offenbar sind, gezeigt ist.

Claims

Filz (14, 34, 36, 38, 40, 42, 44, 46) zur Verwendung in entwässerndem Fasermaterial in einer Papierherstellungsmaschine, wobei der Filz umfaßt: a) einen textilen Basisstoff (18) b) eine Faservliesschicht (22) mit einer ersten Oberfläche auf einer ersten Seite der Faservliesschicht, wobei die erste Oberfläche bei Gebrauch in Richtung des Fasermaterials abgelegt ist; und c) eine poröse hydrophobe Durchfluss-Kontrollschicht (20) aus Filamenten; wobei der textile Basisstoff (18) und die Faservliesschicht (22) und die Durchfluss-Kontrollschicht (20) in dem Filz miteinander verbunden sind, wobei der Filz dadurch gekennzeichnet ist, dass: mindestens 10 Gew.-% der Filamente in der Durchfluss-Kontrollschicht (20) nicht-kreisförmige Filamente sind und somit im Querschnitt im wesentlichen nicht kreisförmige Umfänge zeigen.
Filz nach Anspruch 1, wobei bei Gebrauch Wasser unter Druck aus einer Quetschpresse in einer Papierherstellungsmaschine von der Faservliesschicht (22) durch die Durchfluss-Kontrollschicht (20) gepresst wird, wobei die Durchfluss-Kontrollschicht (20) die Funktion besitzt, den Rückfluß von Wasser in die Faservliesschicht (22) aufzuhalten, wenn der Druck auf den Filz entspannt wird.
Filz nach Anspruch 1, wobei mindestens 30, vorzugsweise mindestens 50, mehr bevorzugt mindestens 75 und besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-% der Filamente in der Durchfluss-Kontrollschicht (20) die nicht-kreisförmigen Filamente (23B) sind.
Filz nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei im wesentlichen sämtliche Filamente in der Durchfluss-Kontrollschicht (20) die nicht-kreisförmigen Filamente (23B) sind.
Filz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die nichtkreisförmigen Filamente (23B) Filamente mit im wesentlichen flachen Oberflächen darauf umfassen.
Filz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die nichtkreisförmigen Filamente (23B) drei- oder vierlobale Filamente umfassen.
Filz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die nichtkreisförmigen Filamente (23B) Gewichte von 4,4 × 10^–7 bis 6,7 × 10^–7 kg/m aufweisen.
Filz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Durchfluss-Kontrollschicht (20) eine Schicht (21) aus Spinnvlies-Material umfasst, das die Filamente einschließt.
Filz (40, 36, 46) zur Verwendung in entwässerndem Fasermaterial in einer Papierherstellungsmaschine, wobei der Filz umfaßt: a) eine Faservliesschicht (22) mit einer ersten Oberfläche auf einer ersten Seite der Faservliesschicht, wobei die erste Oberfläche bei Gebrauch in Richtung des Fasermaterials abgelegt ist; b) einen textilen Basisstoff (18), bei dem eine Oberfläche in Richtung der Faservliesschicht (22) abgelegt ist und eine gegenüberliegende Oberfläche von der Faservliesschicht weg zeigt; und c) eine erste poröse hydrophobe Durchfluss-Kontrollschicht (20) aus synthetischen Filamenten, gegebenenfalls zwischen der Faservliesschicht (22) und dem textilen Basisstoff (18); wobei der Filz gekennzeichnet ist durch: d) eine zweite poröse hydrophobe Durchfluss-Kontrollschicht (20') aus synthetischen Filamenten, gegebenenfalls zwischen der Faservliesschicht (22) und dem textilen Basisstoff (18), wobei mindestens 10 Gew.-% an Filamenten in der zweiten Durchfluss-Kontrollschicht (20') nichtkreisförmige Filamente (23B) sind und somit im Querschnitt nicht kreisförmige Umfänge zeigen.
Filz nach Anspruch 9, wobei sowohl die erste als auch die zweite Durchfluss-Kontrollschicht (20, 20') beide zwischen dem textilen Basisstoff (18) und der Vliesschicht (22) liegen, wobei die Faservliesschicht (22), der textile Basisstoff (18) und die erste und zweite Durchfluss-Kontrollschicht (20, 20') in dem Filz miteinander verbunden sind, wobei der Filzaufbau so ist, dass bei Gebrauch Wasser unter Druck aus einer Quetschpresse, die das Fasermaterial auf dem Filz bearbeitet, von der Faservliesschicht (22) durch die erste und zweite Durchfluss-Kontrollschicht (20, 20') gepresst wird und die erste und zweite Durchfluss-Kontrollschicht die Funktion haben, den Rückfluss von Wasser in die Faservliesschicht (22) aufzuhalten, wenn der Quetschdruck auf den Filz entspannt wird.
Filz nach Anspruch 10, wobei die erste und zweite Durchfluss-Kontrollschicht (20, 20') in einem Oberfläche-zu-Oberfläche-Kontakt zueinander vorliegen.
Filz nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei mindestens 10 Gew.-% von Filamenten in der ersten Durchfluss-Kontrollschicht (20) nicht-kreisförmige Filamente (23B) sind und somit im Querschnitt im wesentlichen nicht-kreisförmige Umfänge zeigen.
Filz nach Anspruch 9, 10 oder 11, wobei die Filamente in der ersten Durchfluss-Kontrollschicht (20) kreisförmige Filamente (23B) sind und somit im Querschnitt im wesentlichen kreisförmige Umfänge zeigen.
Filz nach Anspruch 13, wobei die erste Durchfluss-Kontrollschicht (20) zwischen der Faservliesschicht (22) und der zweiten Durchfluss-Kontrollschicht (20) vorhanden ist oder die zweite Kontrollschicht (20') zwischen Faservlies (22) und erster Durchfluss-Kontrollschicht (20) vorhanden ist.
Filz nach Anspruch 9, der weiterhin eine zweite Faservliesschicht (24) zwischen erster und zweiter Durchfluss-Kontrollschicht (20, 20') umfasst.
Filz nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei die nichtkreisförmigen Filamente (23B) Filamente mit im wesentlichen flachen Oberflächen darauf umfassen und beispielsweise die nicht-kreisförmigen Filamente drei- und/oder vierlobale Filamente umfassen.
Filz nach Anspruch 9, in dem mindestens 30 Gew.-% der Filamente in der ersten Durchfluss-Kontrollschicht (20) nicht-kreisförmige Filamente (23B) sind und somit im Querschnitt im wesentlichen nicht kreisförmige Umfänge zeigen.
Filz nach Anspruch 9, wobei mindestens 10, vorzugsweise mindestens 30, mehr bevorzugt mindestens 50, besonders bevorzugt mindestens 75, beispielsweise mindestens 90 Gew.-% der Filamente in der ersten Durchfluss-Kontrollschicht (20) dreilobale Filamente umfassen.
Filz nach Anspruch 1, der außerdem eine zweite Faserfilzschicht (24) umfasst, wobei die Durchfluss-Kontrollschicht (20) zwischen erster Faservliesschicht (22) und zweiter Faservliesschicht (24) abgelegt ist.