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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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 м²/м² площади сукна или более, предпочтительно может быть равна приблизительно более 65 м²/м² площади сукна или более, а наиболее предпочтительно может быть равна приблизительно 100 м²/м² 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 м^2/г веса сукна или более, а наиболее предпочтительно может быть равна приблизительно 0,075 м^2/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 пр