NO168157B - Materialbane, saerlig til filtreringsformaal, fremgangsmaatefor dens fremstilling samt for dens anvendelse - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en materialbane for fiItreringsformål eller som bekledning i papirmaskiner, av eller med en nålefilt som er belagt med åpenporet plastskum.

Som filtermedier blir i dag ofte anvendt retikulerte, dvs. åpenporet filterskum, eksempelvis av polyuretan eller akrylsyre-ester (Ochs, Filterschaum - Perfekt in vielen Bereichen; Wasser, Luft und Betrieb 10/84, Side 43 ff). Fordelene, jevnført med fibermatter, ligger i den homogene oppbygning og den kraftigere utformede, tredimensjonale struktur. Dessuten kan gjennornslippe-ligheten hos slike filterskum justeres meget fint og reproduser-bart.

I ett anvendelsestilfelle blir filterskummet påført lagvis på en nålefilt på slik måte, at celleskummet hefter på oversiden av nålefilten, hvor det danner et filtersjikt. Som fordeler angis at det, på grunn av belegget, oppnås en høy utskillingsgrad og små partikkelinntrengninger, samt en glatt overflate med forbedret renseegenskap i forhold til vanlige nålefiltmaterialer (Verbessertes Entstaubungsfiltermedium zur Oberflachenfiltration; Wasser, Luft und Betrieb 11-12/85, side 49).

En ulempe ved dette filtermedium er at filterskummet hefter dårlig til nålefiltoverflaten, og ofte viser seg ikke å kunne tåle mekaniske påkjenninger. Dette kan skyldes filterskummets og nålefiltens forskjellige, elastiske egenskaper og kontakt-flatene mellom skum og fiberbelegg, som er for små til å gi en god vedheftning. Bruksmuligheten for slike filtermedier er motsvarende begrenset.

Bruk av åpencellet plastskum har også vært forsøkt i forbindelse med bekledninger for papirmaskiner. Fra US-patent-skrift 36 17 442 er det kjent en bekledning for Fourdrinier-seksjonen i en papirmaskin, som består av et bærelag som er omgitt av et åpencellet skumsjikt. Slike bekledninger har imidlertid ikke holdt mål og blir derfor ikke brukt i dag. Det ytre skumlag kunne ikke holde stand mot de store påkjenninger, og bekledningen ble derfor hurtig ødelagt.

Et annet forsøk på å benytte åpencellet plastskum til bekledning av papirmaskiner, særlig i maskinenes tørrsone, er beskrevet i EP-OS 0 156 062. I denne publikasjon blir det foreslått å innføre plastskummet i det indre av et trådleddbånd, slik at plastskummet ikke rager ut over trådleddbåndets eller dukens yttergrenser. Dette gjennomføres ved at plastskummet anbringes på en overflate og derved synker inn i duken eller trådleddbåndet, hvoretter den overskytende skummengde bortskrap-es. Ved hjelp av plastskummet kan luftgjennomslippeligheten hos det respektive bånd innstilles meget regelmessig og innenfor vide grenser.

Heller ikke ved en kombinasjon av denne art mellom en bærestruktur, i dette tilfelle i form av et trådleddbånd eller en duk, og et åpencellet plastmateriale er det tatt hensyn til materialenes forskjellige egenskaper når de utsettes for mekaniske, og også termiske, påkjenninger. Plasttrådene hvorav trådleddbåndet eller duken er fremstilt, er i forhold til plastskummet relativt stive strukturer med glatt overflate som, ved anvendelse i en papirmaskin, vil påføres relativt store, innbyrdes bevegelser, fordi de utsettes for brå omledninger med derav følgende bøyninger. Dette resulterer i motsvarende skjærekrefter i grenseflaten mellom plasttrådene og plastskummet, slik at det allerede etter kort tid oppstår frynser og deretter løsning over større flater.

Formålet med oppfinnelsen er å frembringe en materialbane som består av en grunnstruktur med et plastskumbelegg og som, i forhold til de hittil kjente materialbaner, kjennetegnes ved en vesentlig forbedret holdbarhet og et derav følgende, mer universelt bruksområde.

Ifølge oppfinnelsen er dette oppnådd ved anvendelse av en materialbane av den innledningsvis angitte art, hvor plastskummet, i motsetning til den kjente teknikk, er slik innført i nålefilten at det er fullstendig innleiret i nålefilten.

Grunnet plastskummets fullstendige inntrenging i nålefilt-porene vil det opprettes en meget inngående og fast forbindelse mellom fibre og skum. Grunnet den sammenfiltrede og tette fordeling av fibrene vil plastskumsjiktet forankres på slik måte i nålefilten, at opptrevling og løsning ikke vil forekomme selv ved meget harde, mekaniske påkjenninger. Dette begunstiges som følge av elastisiteten hos de enkelte fibre i fibersjiktet, da disse fibre uten videre kan tilpasses de elastiske bevegelser av plastskummet ved bøyninger av materialbanen, slik at skummet ikke vil løsne fra fibrene.

Det har derved overraskende vist seg at plastskummets filtreringsegenskaper ikke forringes på grunn av skummets fullstendige innleiring i nålefilten. Åpenbart blir plastskummets homogenitet som verdsettes som fordelaktig jevnført med rene nålefiltfiltre, ikke forstyrret av de i og for seg uhomogent fordelte fibre i nålefilten på slik måte, at filtreringsegenskap-ene forringes.

Oppfinnelsen er basert på at nålefilten er utstyrt med en bærestruktur på i og for seg kjent måte. En slik bærestruktur kan bestå av en vevet duk, eller et trådleddbånd men også av et sjikt med tykkere og følgelig stivere fibre. Bærestrukturen skal holdes stort sett fri for plastskum som følgelig, ved en fler-lags-konstruksjon, begrenses til det fine fibersjikt. Plastskummet forhindres derved i å løsne fra bæreduken, selv om en slik løsning ikke vil få så alvorlige følger som ved utførelsesformen ifølge EP-OS 0 156 062, takket være innleiringen i fibersjiktet.

I overensstemmelse med oppfinnelsen består nålefilten av fibermatter som er påsydd bærestrukturen på begge sider. Plastskummet kan derved være innleiret i begge sider av nålefilten, for oppnåelse av motsvarende filtervirkninger eller luftgjen-nomgangsverdier. Alt etter de ønskede egenskaper kan det benyttes plastskumtyper med forskjellige egenskaper og i innbyrdes avvikende inntrengningsdybder.

Ifølge oppfinnelsen vil overflaten av materialbanen på den side eller de sider som er forsynt med plastskum, være glattet. Den således frembragte, glatte overflate vil, ved anvendelse av materialbanen i filterområdet, innvirke gunstig på rensingsevnen. Også i den grad materialbanen finner anvendelse på papirmaskin-området, vil det oppnås fordelaktige virkninger på grunn av den glatte overflate.

Plastskummet som i overensstemmelse med oppfinnelsen er innleiret i nålefilten, er dessuten meget egnet som bærer av substanser som, alt etter bruksformålet, kan bibringe materialbanen ytterligere, bestemte egenskaper. Det kan her særlig være tale om hydrofobe, adsorptive, antiadhesive, oleofobe, antistat-iske og/eller flammehemmende substanser som, vedrørende de ovennevnte virkninger, er angitt detaljert i de aktuelle leksika, særlig i Romps kjemileksikon.

I plastskummet kan det dessuten være tilsatt substanser med katalytisk virkning for å oppnå en kjemisk destruering av skadestoffer, eksempelvis nitrogen- og/eller svoveloksyder, i tillegg til den mekaniske filtreringseffekt. Disse substanser kan være tilsatt i partikkel- eller fiberform. Det er derved tale om substanser som er vanlig brukt for destruering av skadelige stoffer og som er angitt i faglitteraturen.

Materialbanen ifølge oppfinnelsen fremstilles ved at det først tilvirkes en nålefilt som deretter påføres et plastskumsjikt. Ifølge oppfinnelsen vil plastskumsjiktet deretter gjennomgå en kalandrering, for å innleires fullstendig i nålefilten. Denne fremstillingsmåte har den fordel at hele strukturen vil avstives under innvirkning av trykk og varme, samtidig som overflaten blir glattet. Derved bortfaller overraskende den sprøgjøring av fibrene i overflaten, som vanligvis oppstår ved kalandrering av nålefilt uten plastskumbelegg. Det er åpenbart at varmen fra fibrene avgis raskt til det omsluttende plastskum, hvorved en ugunstig forandring av fibrene unngås og fibrenes opprinnelige elastisitet som bevirker at plastskummet fastholdes i nålefilten, bevares.

På grunn av sine særlige gunstige egenskaper vedrørende holdbarheten er materialbanen ifølge oppfinnelsen egnet ikke bare for filtreringsformål men også for bruk i papirmaskiner, fremfor alt i tørrseksjonen og dessuten i presseseksjonen. Grunnet plastskummets innleiring i nålefilten, i overensstemmelse med oppfinnelsen, vil det oppnås lange levetider til tross for de store termiske og mekaniske påkjenninger i papirmaskinen. Følgelig vil de gunstige egenskaper hos åpencellet plastskum kunne utnyttes i en papirmaskin, uten risiko for at slike materialbaner vil få kortere levetid enn de kjente papirmaskin-bekledninger uten plastskum.

Et utførelseseksempel av oppfinnelsen er beskrevet i det etterfølgende under henvisning til den medfølgende tegning. Tegningen viser et deltverrsnitt av en materialbane 1 som er utformet som nålefilt. Materialbanen omfatter et bærevev 2, hvor vevbindingen kan være tilpasset de aktuelle krav. I det foreliggende tilfelle er det vist en enkel lerretsbinding.

På hver sin side av bærevevet 2 er det påsydd en fibermatte 3 og 4. Utformingen av de enkelte fibre og fibertettheten blir tilpasset de aktuelle krav i overensstemmelse med de eksister-ende, kjente regler. I den øvre fibermatte 3 er det innleiret et åpencellet plastskum 5 som strekker seg innad til bærevevet 2. Skummet utfyller mellomrommene mellom fibrene i fibermatten 3 og strekker seg til mattens overside, men uten å rage ut over denne.

Innføringen av plastskummet 5 foregår ved at det først anbringes et plastskumsjikt på oversiden av fibermatten 3, under anvendelse av kjent teknikk. Den således opprettede materialbane gjennomgår deretter en kalandrering, hvorved plastskumsjiktet inntrykkes fullstendig i fibermatten 3. Det oppstår samtidig en meget glatt ytterflate som kommer til nytte både ved anvendelse som filtermateriale og som bekledning i papirmaskiner.

Claims (10)

1. Materialbane for fiItreringsformål eller som bekledning i papirmaskiner, av eller med en nålefilt (1) som er belagt med åpenporet plastskum, karakterisert ved at plastskummet (5) er slik innført i nålefilten (1) at det er fullstendig innleiret i nålefilten (1).

2. Materialbane i samsvar med krav 1, karakterisert ved at nålefilten (1) er utstyrt med en bærestruktur (2) .

3. Materialbane i samsvar med krav 2, karakterisert ved at bærestrukturen (2) er stort sett fri for plastskum (5).

4. Materialbane i samsvar med krav 2 eller 3, karakterisert ved at nålefilten (2) består av fibermatter (3, 4) som er fastsydd på hver sin side av bærestrukturen.

5. Materialbane i samsvar med ett av kravene 1-4, karakterisert ved at plastskummet (5) er innleiret i begge sider av nålefilten (1).

6. Materialbane i samsvar med ett av kravene 1-5, karakterisert ved at overflaten av materialbanen (1) er glattet på den eller de sider som er forbundet med plastskummet (5).

7. Materialbane i samsvar med ett av kravene 1-6, karakterisert ved at plastskummet er tilsatt en substans med hydrofob, adsorptiv, antiadhesiv, oleofob, antistat-isk og/eller flammehemmende virkning.

8. Materialbane i samsvar med ett av kravene 1-7, karakterisert ved at plastskummet inneholder substanser med katalytisk virkning.

9. Fremgangsmåte for fremstilling av materialbanen i samsvar med ett av kravene 1-8, hvorved det forst tilvirkes en nålefilt som deretter påføres et plastskumbelegg, karakterisert ved at plastskumbelegget deretter innkalandreres i nålefilten (1).

10. Anvendelse av materialbanen i samsvar med ett av kravene 1-9 som bekledning i papirmaskiner, særlig i maskinenes tørrseksjon og presseseksjon.