1. Die Grundlagen: Was Sie über das Formen von Stoffen wissen müssen
1.1 Die Hauptfunktionen von Formgeweben
Die Hauptfunktionen von Formsieben für die Papierherstellung bestehen darin, dass aus dem Blatt entferntes Wasser durch das Gewebe fließen kann. das Blatt stützen, festhalten und formen; und um den Bogen vom Stoffauflauf zur Pressenpartie zu befördern. Die Oberseite des Formgewebes fungiert als Filtertuch und bildet eine Basis für die Ablage der Fasern zur Bildung einer Fasermatte. Die Geometrie der Formsieboberfläche trägt zu den Blatteigenschaften bei, einschließlich Drahtmarkierungen, Fusselbildung und Blattglätte. Eine bessere Unterstützung verbessert die Qualität der Fasermatte und die Retention von Feinstoffen, Füllstoffen und Fasern auf der unterstützten Seite der Matte, während gleichzeitig die Zweiseitigkeit der Folie verringert wird.
Die Unterseite von Formsieben trägt zu den Förderbandeigenschaften bei. Der meiste lebensdauerverkürzende Verschleiß tritt auf der Unterseite des Gewebes auf, da es mit verschleißerzeugenden Elementen wie Rollen, Folien und flachen Kastenabdeckungen in Kontakt kommt. Maschinen mit hohen Widerstandslasten benötigen Hochleistungsgewebe, um den Dehnungskräften und dem Verschleiß an Formbrettern, Folien, Vakuumgeräten und Walzen standzuhalten. Widerstand, Stoffverschleiß und Leben hängen alle zusammen. Formiergewebe müssen mechanisch Folgendes aufweisen:
- Gute Verschleißfestigkeit
- Widerstand gegen Dehnung, Verengung, Schrägstellung, Faltenbildung, Rillenbildung und Faltenbildung
- Gute Führungsfähigkeit
- Gute Fahrfähigkeit
- Beständigkeit gegen Hochdruckreinigungsduschen
- Kann gereinigt und das Blatt abgeschlagen werden
Beim Formiersiebdesign werden Kompromisse eingegangen, um die Anforderungen für jede Position des Formierabschnitts bestmöglich zu erfüllen.
Abbildung 1zeigt ein einlagiges, sehr offenes Stoffdesign, das die Entwässerung maximiert.
Abbildung 2zeigt einen Stoff, der für maximale Blattunterstützung ausgelegt ist.
Abbildung 3zeigt einen Stoff mit einem sehr groben Garn, um den Blatttransport zu maximieren und eine lange Lebensdauer zu erreichen.
Zu den Zielen der Papierherstellung für die Formung von Stoffen gehören:
- Gute Retention beim ersten Durchgang
- Gute Formation
- Geringer Stromverbrauch des Antriebs
- Geringe Fusselbildung
- Minimale Blattzweiseitigkeit
- Gute Festigkeitseigenschaften
- Richtige Oberfläche zur Erzielung der gewünschten Papiereigenschaften
1.2 Wie Formiergewebe hergestellt werden
Stoffe formenwerden auf Textilwebstühlen aus Polyester- und Polyamidgarnen gewebt. Typische Garndurchmesser für Formiergewebe liegen bei 0,10 bis 0,60 mm. Formgewebe können flach gewebt und zu einem Endlosgewebe für den Einsatz auf Papiermaschinen verbunden (vernäht) oder endlos gewebt werden. Die meisten aktuellen Stoffe sind flach gewebt und genäht. Bei flach gewebten Stoffen wird die Kettrichtung auf dem Webstuhl zur Maschinenrichtung (MD) auf der Papiermaschine und die Schussrichtung auf dem Webstuhl zur Maschinenquerrichtung (CD) auf der Papiermaschine. Bei endlos gewebten Stoffen wird die Kettrichtung auf dem Webstuhl zur CD auf der Papiermaschine und die Schussrichtung zur MD. CD-Garne sind normalerweise die Verschleißgarne und MD-Garne tragen die Last auf der Papiermaschine. In der MD werden Garne mit höherem Modul verwendet, um die Stoffdehnung auf der Papiermaschine zu reduzieren. Beim Weben von Nahtstoffen werden Garne quer zur Maschinenrichtung als „Shute“-Garne bezeichnet. Der Begriff Shute kommt davon, dass das Garn mit einem Schiffchen oder Greifer über den Webstuhl geschossen wird. In der Textilindustrie wird das Schussgarn als „Schuss“ bezeichnet. Maschenweite und Maschenzahl charakterisieren Formiergewebe. Siehe Terminologie in Tabelle 1 unten.
TABELLE 1 – Terminologie für Nahtstoffe
- Kettgarne: MD-Richtung
- Schuss- oder Schussgarne: CD-Richtung
- Mesh: Anzahl der Garne pro Zoll in MD-Richtung
- Count oder Knock: Anzahl der Garne pro Zoll in CD-Richtung
- Fach oder Schaft: Anzahl der Fäden, bevor sich das Webmuster wiederholt
- Bindemittel: Strang in einer dreischichtigen Schicht, die die obere und untere Schicht zusammenhält
Abbildung 4 ist eine Darstellung von Netz und Anzahl. Abbildung 5 ist eine Darstellung des Schuppens im Querschnitt eines doppellagigen Gewebes.
1.3 Eigenschaften von ein-, zwei- und dreilagigen Stoffen
SeitStoffe formenObwohl sie einen größeren Einfluss auf die endgültigen Papiereigenschaften haben als Press- oder Trockensiebe, sind Design und Herstellung entscheidend für die Papierqualität und die Leistung der Papiermaschine. Grundlegende Formgewebedesigns sind einlagig (SL-Serie), Doppelschicht (DL- und DAL-Serie) und dreischichtig (SSB-Serie). Einlagige Gewebe sind ein Kompromiss zwischen guten Papierherstellungseigenschaften und langer Lebensdauer bei niedriger GeschwindigkeitKraft- und VerpackungssortenMaschine oder eine hohe GeschwindigkeitGewebequalitätenMaschine. Um eine gute Qualität zu erzielen, sind feine Garne erforderlich, die jedoch nicht mit einer guten Transportfähigkeit und einer langen Lebensdauer vereinbar sind. Einlagige Stoffe bestehen aus einer Lage Kettgarnen und einer Lage Schussgarnen.
Einlagige Designs zeichnen sich durch lange, in Maschinenrichtung ausgerichtete Löcher aus. Diese Löcher ermöglichen die Einbettung und den Verlust relativ langer Fasern bei der Bildung der anfänglichen Faserbahn, wodurch eine raue, feinteilarme Oberfläche entsteht. Die Herstellung feinerer Stoffe zur Reduzierung dieser Mängel führt zu Stabilitäts- und Stofflebensverlusten. Einige Bilder einlagiger Webmuster sind in den Abbildungen 6, 7 und 8 dargestellt. Abbildung 9 zeigt eine schematische Darstellung eines einlagigen Stoffes.
Durch das Hinzufügen besonders feiner quergerichteter (CD) Stützgarne auf der Papierseite zu einer einschichtigen Struktur entsteht eine 1,5-schichtige Struktur (SLA-Serie), das üblicherweise bei niedrigen bis mittleren Geschwindigkeiten verwendet wirdKraft- und VerpackungssortenUndPublikationsnotenPapiermaschinen mit Geschwindigkeiten bis 500 m/min. Dieses proprietäre Design bietet eine bessere Faserretention und Blattunterstützung, eine gute Entwässerung und eine verbesserte Blattfreigabe als ein einschichtiges Design.
Doppellagige Stoffe bieten zwei Arten von Oberflächeneigenschaften. Die oberste Schicht besteht aus Garnen mit kleinerem Durchmesser, um gute Papierherstellungseigenschaften zu erzielen. In der unteren Schicht werden Garne mit größerem Durchmesser verwendet, um eine gute Verschleißfestigkeit und eine längere Lebensdauer zu gewährleisten. Obere Schichten können zur unteren Oberfläche wandern und sich abnutzen. Doppellagige Stoffe sind schwieriger zu reinigen als einlagige Stoffe. Zu den Vorteilen gegenüber einlagigen Stoffen gehören glattere Blattoberflächen und bessere Bedruckbarkeit. Doppellagige Stoffe bestehen aus einer Lage Kettgarn und zwei Lagen Schussgarn.
Doppellagige Stoffe haben Löcher, die in Maschinenrichtung ausgerichtet sind, ähnlich wie bei einlagigen Stoffen. Es kommt zur Fasereinbettung und zum Verlust von Feinanteilen. Doppelschichtgewebe bieten die Möglichkeit, feinere Gewebe ohne gravierende Einbußen bei Stabilität und Lebensdauer herzustellen. Extra stützende Doppelschicht-Designs (auch bekannt als 2,5-Schicht-Designs).DLA-Serie) sind eine Erweiterung von Double-Layer-Entwicklungen. Die Zugabe zusätzlicher Garne auf der Papieroberfläche verbessert die Faserunterstützung und die Feinteilretention. Es wird eine verbesserte Papieroberfläche erzielt, ohne dass die Stabilität oder Lebensdauer beeinträchtigt wird. Derzeit ist die Doppelschicht (DL-Serie) und 2,5 Schicht (DLA-Serie) werden meist in Papiermaschinen mit besonderen Anforderungen (z. B. bestimmte Gap Former, die sehr empfindlich auf die Stoffdicke reagieren) oder in der Produktion eingesetztPublikationsnoten,Kraft- und Verpackungssorten, UndGewebequalitätenauf einigen Papiermaschinen mit niedriger bis mittlerer Geschwindigkeit, wenn man die Kosten berücksichtigt.
Einige Bilder von Doppelschicht-Webmustern sind in den Abbildungen 10, 11 und 12 dargestellt. Die Abbildungen 13 und 14 zeigen schematische Darstellungen von Doppelschicht- und Extrastrang-Doppelschichtgeweben.
Dreilagige Stoffe bestehen aus zwei unabhängigen Schichten. Die Papierseite verfügt über feine Garne für gute Papierherstellungseigenschaften. Die feinmaschige Oberfläche stützt das Blech und erhöht die Retention beim ersten Durchgang. Auf der Unterseite werden Garne mit großem Durchmesser verwendet, um eine lange Lebensdauer des Stoffes zu erreichen. Die untere Schicht sorgt für Dehnungsfestigkeit, gute Querstabilität und reduzierte Antriebsleistung. Die Ober- und Unterschicht werden mit einem Bindegarn in der Mitte zusammengenäht. Dreilagige Stoffe sind leichter zu reinigen als zweilagige Stoffe, kosten aber etwa 75 % mehr als einlagige Stoffe.
Dreilagige Stoffe sorgen für die gleichmäßigsten Löcher. Die Kombination aus einer feinen Papieroberfläche und einer relativ groben Verschleißoberfläche führt zu einer hervorragenden Blattoberfläche und einer stabilen, hohen Lebensdauer. Einige dreischichtige Webmuster sind in Abbildung 15 dargestellt. Eine schematische Darstellung eines dreischichtigen Gewebes ist in Abbildung 16 dargestellt.
Das derzeit fortschrittlichste Design der Dreischicht ist SSB(Blattträgerbinder)die unabhängige Ober- und Unterschichten verwenden, die durch spezielle Bindegarne gebunden sind. SSB-Gewebe sind für Hochgeschwindigkeitsmaschinen (>800 m/min) unverzichtbar und bieten maximale Faserunterstützung und minimale Drahtmarkierung für PremiumKraft- und VerpackungsqualitätenUndPublikationsnoten.
1.4 Wie Design-Anwendungsingenieure die Leistung von Formgeweben optimieren
Zu den Stoffdesign-Tools gehören Maschenweite und Anzahl, Webmuster sowie Garndurchmesser und -typ. Zu den Stoffeigenschaften, die Entwicklungsanwendungsingenieure ändern, um die Leistung des Formstoffs zu optimieren, gehören:
- Die Gesamtentwässerungsfläche auf der Papierseite des Stoffes ist eine der besten Möglichkeiten, Stoffe zu charakterisieren. Sie wird als Prozentsatz der verfügbaren Fläche ausgedrückt.
- Die gesamte CD-Stützlänge, ausgedrückt in Zoll pro Quadratzoll, gilt ebenfalls als hervorragende Möglichkeit zur Charakterisierung von Stoffen.
- Die offene Fläche hängt mit dem Wasserhandhabungspotenzial zusammen und kann durch Änderung der Garndurchmesser und -abstände verändert werden.
- Die Luftdurchlässigkeit ist ein guter Indikator für die Wiederholbarkeit der Herstellung von Stoff zu Stoff mit demselben Design und ist relevant für das Eindringen in die Dusche und die Reinigung.
- Die Rahmenlänge der Löcher bezieht sich auf die Länge der Fasern, die erhalten bleiben.
- Das Hohlraumvolumen und die Hohlraumverteilung hängen von der Wassermenge ab, die das Gewebe verarbeiten kann.
- Der Ebenenunterschied wird verwendet, um den Höhenunterschied der MD- und CD-Knöchel zu definieren und bezieht sich auf die Drahtmarkierung.
- Die Laufhaltung bezieht sich auf die auf der Blattseite vorherrschenden MD- oder CD-Garnknöchel, die Drahtmarkierung und die Faserunterstützung.
- Stützpunkte beziehen sich auf die Schnittstelle zwischen der Stoffoberseite und dem Laken.
- Der Faserstützindex ist die durchschnittliche Anzahl der Stützpunkte auf der Stoffoberfläche pro Faserlängeneinheit. Es besteht jedoch eine geringe Korrelation zwischen FSI und Formation.
- Der Entwässerungsindex ist eine Berechnung zur Schätzung der Entwässerungsleistung von Stoffen. Es besteht jedoch eine geringe Korrelation zwischen dem Entwässerungsindex und der tatsächlichen Entwässerung auf Papiermaschinen.
- Die Stoffsteifigkeit ist direkt proportional zum Garndurchmesser – je größer, desto besser. Große Garndurchmesser beeinträchtigen jedoch die Papierherstellungseigenschaften.
- Der Verschleißwiderstand ist direkt proportional zum CD-Garndurchmesser auf der Maschinenseite. Das verwendete Garnmaterial und die Kräuselung der unteren CD-Garne sind ebenfalls wichtig für die Lebensdauer des Stoffes. Stoffe sollten normalerweise entfernt werden, wenn die Hälfte des unteren Querfadens abgenutzt ist. Die Gewebebindung erfordert möglicherweise die Verwendung eines anderen Verschleißziels. Abbildung 17 zeigt das Verschleißvolumen.
- Die Blattmarkierung ist eine Funktion der Fasereinbettung, die das Gewebe zulässt. Es zeichnet sich durch eine CD-Unterstützung des Stoffes aus.
Die Optimierung des Formsiebs für jede Position umfasst viele Faktoren, darunter unter anderem Formsiebkosten, Betriebsdauer, endgültige Blattqualität, Konfiguration des Formteils, Vakuumanwendung, Duschen und Schadenspotenzial.
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Abbildung 15: Abbildung oben – 2/5-Schuppen-SSB mit 2:1-CD-Verhältnis.
Mittlere Abbildung – 2/10-Schuppen-SSB mit 3:2-CD-Verhältnis.
Unten: SSB mit MD-Binder.
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1.5 Referenzen
- Forming Fabric Design and Optimization, C. Bongers und A. Perfect, TAPPI Wet End Operations Short Course.
- Forming Fabrics: Practical Applications Considerations, R. Danby und M. Conden, TAPPI Wet End Operations Short Course.
- Alle Zahlen in diesem Artikel wurden mit freundlicher Genehmigung von Albany International, AstenJohnson, Huachen und Jinni zur Verfügung gestellt.
FürFormstoffDie richtige Auswahl eines Herstellers beginnt mit einer strukturierten und vollständigen technischen Datenerfassung. Ein Formsieb kann nicht nur auf der Grundlage des Sortennamens oder der Maschinengeschwindigkeit genau entworfen werden. Stattdessen ist ein detailliertes Verständnis der Konfiguration des Formabschnitts, der Entwässerungsenergie, der Materialeigenschaften und der Betriebsziele erforderlich.
2.1Maschinenkonfiguration und Umformgeometrie
Die physikalische Anordnung der Formierstrecke bestimmt grundsätzlich die Entwässerungsmechanik. Ob es sich bei der Maschine um einen Fourdrinier-, Hybrid- oder Gap-Former handelt, ändert die Art und Weise, wie Wasser aus dem Blatt entfernt wird. Tischlänge, Folienanordnung, Folienwinkel, Abstand und Belastung bestimmen die Intensität und Häufigkeit der auf das Material ausgeübten Druckimpulse. Saugkastenpositionen, Schlitzbreiten und Vakuumniveaus haben weiteren Einfluss auf die Entwässerungsrate und die Blattverfestigung.
Stoffdesignparameter wie Dicke, Hohlraumvolumen, Durchlässigkeit, Webmusterstruktur und Garndurchmesser müssen auf diese Entwässerungsumgebung abgestimmt sein. Wenn das Gewebe für die verfügbare Vakuum- und Folienkonfiguration zu offen ist, kann es in der frühen Formungszone zu einer übermäßigen Entwässerung kommen, was möglicherweise zu einer Versiegelung der Folie und einer schlechten Formation führt. Umgekehrt kann eine unzureichende Durchlässigkeit die Entwässerung behindern, die Maschinengeschwindigkeit begrenzen oder den Vakuumbedarf erhöhen.
2.2Anforderungen an die Papierqualität und Zusammensetzung des Papiermaterials
Die Eigenschaften der Papierqualität haben großen Einfluss auf die Stoffstruktur. Der Flächengewichtsbereich wirkt sich auf die Anforderungen an die Unterstützung aus, insbesondere bei leichten Sorten, bei denen die Faserunterstützung und Markierungskontrolle von entscheidender Bedeutung sind. Die Materialzusammensetzung – einschließlich Hartholz, Weichholz, Recyclingfasern und Füllstoffgehalt – bestimmt das Entwässerungsverhalten, die Empfindlichkeit gegenüber Feinanteilen und das Abriebpotenzial.
PublikationsnotenUndSpezialsortenerfordern in der Regel eine verbesserte Faserunterstützung und Kontrolle der Oberflächenglätte und erfordern feinere Oberschichtdesigns in mehrschichtigen Stoffen.Kraft- und Verpackungssortenkönnen offenere Strukturen tolerieren, erfordern aber aufgrund der höheren Füllstoffbeladung und der abrasiven Bedingungen eine höhere mechanische Haltbarkeit.Gewebequalitätenerfordern normalerweise eine kontrollierte Drainagebildung, einen geringen Faserrücktrag und eine Reduzierung von Nadellöchern.ZellstoffqualitätenJe nachdem, ob es sich um eine Zellstoffformung oder eine Zellstoffpresse handelt, muss festgelegt werden, ob der Stoff dem hohen Druck einer Zweisiebpresse standhalten muss. Kurz gesagt, das Gewebe muss ein ausgewogenes Verhältnis von Entwässerung, Retention, Oberflächenqualität und Lauflebensdauer entsprechend den Qualitätszielen aufweisen.
2.3Betriebsbedingungen und Produktionsziele
Die Maschinengeschwindigkeit ist ein primärer Designfaktor. Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Entwässerungszeit ab und die Blattstabilität wird empfindlicher gegenüber der Gleichmäßigkeit des Gewebes und der strukturellen Integrität. Höhere Geschwindigkeiten erhöhen auch die dynamischen Kräfte auf den Stoff, wodurch Dimensionsstabilität und Nahtintegrität wichtiger werden.
Die Konsistenz des Stoffauflaufkastens, die Feststoffbelastung des Siebwassers und die Temperatur haben ebenfalls Einfluss auf die Entwässerungseffizienz und die Kontaminationsneigung. Erhöhte Füllstoffgehalte können das Abrieb- und Verstopfungsrisiko erhöhen und erfordern geeignete Garnmaterialien und Strukturdesigns, um die langfristige Durchlässigkeit aufrechtzuerhalten.
2.4Entwässerungsstrategie und Vakuumsysteminteraktion
Das Formiersieb arbeitet nicht unabhängig, sondern fungiert als Teil des Entwässerungssystems. Die an Saugkästen und Gautschwalzen angelegten Vakuumwerte müssen mit der Luftdurchlässigkeit und dem Hohlraumvolumen des Stoffes übereinstimmen. Ein Missverhältnis zwischen Stoffoffenheit und Vakuumintensität kann zu übermäßigem Energieverbrauch, schlechter Retention oder Doppelseitigkeit des Blattes führen.
Das Gewebedesign muss daher in Bezug auf das tatsächliche Vakuumprofil und nicht auf theoretische Werte optimiert werden. Für die richtige Auswahl ist es wichtig zu verstehen, wie die Entwässerungsenergie über den Formungsabschnitt verteilt wird.
2.5Reinigungsbedingungen und Kontaminationsrisiko
Die Durchlässigkeit des Gewebes muss während seiner gesamten Lebensdauer aufrechterhalten werden. Duschtyp, Druck, Ausrichtung und chemisches Reinigungssystem beeinflussen alle die Reinigungsfähigkeit. Besonders anfällig für Verunreinigungen sind Maschinen, die mit Recycling-Müll oder einem hohen Anteil an klebrigen Stoffen betrieben werden.
Das Stoffdesign beeinflusst, wie leicht Schadstoffe freigesetzt werden. Garndurchmesser, Oberflächentopologie und Webstruktur beeinflussen die Ansammlung von Schmutzpartikeln. Bei der Auswahl müssen sowohl die Entwässerungsleistung als auch die langfristige Reinigungsfähigkeit berücksichtigt werden.
2.6Trageprofil und Lebenserwartungen
Abrasive Füllstoffe, Folienmaterialien und Spannungsniveaus tragen zum Stoffverschleiß bei. Hoher Füllstoffanteil oder aggressive Folienbeladung erhöhen den Abrieb, insbesondere auf der Maschinenseite. Kantenverschleißmuster spiegeln häufig Ausrichtungs- oder Spannungsverteilungsprobleme wider. Der Hersteller muss die erwartete Lebensdauer bewerten und geeignete Polymermaterialien, Garnverstärkungsstrategien und Strukturgeometrie auswählen, um Dimensionsstabilität und Haltbarkeit sicherzustellen, ohne die Formationsleistung zu beeinträchtigen
2.7Zusammenfassung für Hersteller
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Auswahl des Formgewebes für Hersteller eine datengesteuerte technische Übung ist. Je vollständiger und genauer die Maschinen- und Prozessinformationen sind, desto präziser kann das Gewebe so gestaltet werden, dass es den Betriebs- und Qualitätszielen entspricht.
3. Auswahl des Formstoffs aus Sicht des Papierherstellers
3.1Definieren des Notenziels
Die Auswahl beginnt mit der Klarheit über die Notenanforderungen. Formationsqualität, Retentionsleistung, Glätteziele und Porositätsspezifikationen beeinflussen alle die Stoffauswahl. Leichte Qualitäten wie zPublikationsnoten,SpezialsortenUndGewebequalitätenerfordern eine hervorragende Faserunterstützung, um Markierungen und Zweiseitigkeit zu verhindern. Schwerere Qualitäten wie zKraft- und VerpackungsqualitätUndZellstoffqualitätenkann der Entwässerungskapazität und der Haltbarkeit Priorität einräumen.
Ohne klar definierte Leistungsprioritäten wird die Stoffauswahl eher reaktiv als strategisch.
3.2Bewertung des Entwässerungsgleichgewichts
Die Entwässerung im Formungsbereich erfolgt stufenweise: zunächst Schwerkraftentwässerung über Folien, gefolgt von vakuumunterstützter Entwässerung. Eine zu schnelle Frühentwässerung kann zu einer Feinkornwanderung und einer schlechten Formierung führen. Eine unzureichende Entwässerung begrenzt die Geschwindigkeit und erhöht den Energiebedarf.
Papierhersteller sollten prüfen, ob die aktuelle Entwässerungsverteilung eine gleichmäßige Blattverfestigung unterstützt. Wenn die Trockenheitsziele an der Gautschwalze ohne übermäßiges Vakuum nicht erreicht werden, muss möglicherweise das Formsiebdesign angepasst werden.
3.3Einbehaltung und Bußgeldkontrolle
Die Offenheit des Gewebes wirkt sich direkt auf die Feinstoffretention und die Siebwasserkonsistenz aus. Stark offene Stoffe verbessern die Entwässerung, können jedoch die Retention verringern, wenn die chemischen Systeme nicht optimiert werden. Umgekehrt können sehr dichte Stoffe die Retention erhöhen, aber die Entwässerung einschränken.
Bei der Auswahl sollte daher die Wechselwirkung zwischen Gewebestruktur und Retentionshilfsmittel-Chemie berücksichtigt werden. Änderungen in der Stoffzusammensetzung erfordern oft eine Neubewertung des Stoffdesigns.
3.4Berücksichtigung von Geschwindigkeit und Stabilität
Mit zunehmender Maschinengeschwindigkeit reagiert die Blattstabilität empfindlicher auf die Gleichmäßigkeit des Gewebes und die MD-Stabilität. Mehrschichtige Formiersiebe werden häufig bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen eingesetzt, um die Faserunterstützung zu verbessern und gleichzeitig die Entwässerungskapazität aufrechtzuerhalten.
Dimensionsstabilität ist wichtig, um Spurverfolgungsprobleme und Kantenverschleiß zu vermeiden. Die Stoffdehnungseigenschaften müssen für die Maschinenspannungsbedingungen geeignet sein
3.5Überwachung der Reinigungseffizienz
Der Verlust der Permeabilität im Laufe der Zeit weist auf eine Verstopfung oder Kontamination hin. Die Ausrichtung und der Druck der Dusche sollten regelmäßig überprüft werden. Chemische Reinigungsprotokolle müssen mit Stoffmaterialien kompatibel sein.
Wenn die Durchlässigkeit trotz ordnungsgemäßer Reinigung schnell abnimmt, ist das Stoffdesign möglicherweise nicht optimal für die Eigenschaften des Möbelstücks
3.6Analyse von Verschleiß- und Lebenszyklusdaten
Die systematische Überwachung von Verschleißmustern liefert wertvolle Diagnoseinformationen. Ungleichmäßige Abnutzung quer zur Maschine weist oft auf mechanische Ausrichtungsprobleme hin. Vorzeitiger maschinenseitiger Verschleiß kann auf eine übermäßige Folienbeladung oder einen abrasiven Materialzustand hinweisen.
Die Stofflebensdauer sollte anhand des Gesamtleistungsbeitrags und nicht nur anhand der Betriebstage bewertet werden. Ein Gewebe, das eine höhere Geschwindigkeit oder eine verbesserte Formation ermöglicht, kann selbst bei ähnlicher Lebensdauer einen höheren Gesamtwert bieten.
3.7Zusammenarbeit als technischer Prozess
Eine effektive Auswahl von Formgeweben erfordert eine offene Kommunikation zwischen Fabrik und Lieferant. Das Teilen von Vakuumprofilen, Einrichtungsänderungen, Geschwindigkeitssteigerungen und Leistungsbedenken ermöglicht genauere Empfehlungen. Wenn die Stoffauswahl als gemeinsame technische Aufgabe behandelt wird, verbessert sich die langfristige Leistung erheblich.
3.8Abschluss
Die Auswahl des Formgewebes ist grundsätzlich ein technischer Abstimmungsprozess zwischen Maschinenbedingungen, Qualitätszielen und Entwässerungsphysik.
Für Hersteller sind genaue und umfassende Maschinendaten unerlässlich, um ein Gewebe zu entwickeln, das Drainage, Halt, Halt und Haltbarkeit in Einklang bringt.
Für Papierhersteller ermöglicht das Verständnis, wie die Gewebestruktur die Blatteigenschaften beeinflusst, eine fundierte Entscheidungsfindung und eine stärkere Zusammenarbeit mit Lieferanten.
Da jede Papiermaschine unter einzigartigen Bedingungen arbeitet, muss die Auswahl des Formiersiebs immer individuell und nicht standardisiert sein.
4. Technische Auswahlkriterien
4.1Maschenzahl und Garndurchmesser
Die Maschenzahl (Garne pro cm oder pro Zoll) und der Garndurchmesser bestimmen, wie aStoffe formenleistet – und hier verdient ein erfahrener Formgewebehersteller seinen Lebensunterhalt.
Ein feines Netz (hohe Maschenzahl) mit dünnem Garn für eine glatte Oberfläche, während ein grobes Netz (niedrige Maschenzahl) mit dickem Garn für schnelle Entwässerung und längere Lebensdauer sorgt.
Dickere Garne (0,35–0,60 mm) verbessern die Haltbarkeit des Formdrahtes, können jedoch die Faserunterstützung verringern; Dünnere Garne (0,1–0,30 mm) verbessern den FSI, nutzen sich aber schneller ab. Wählen Sie basierend auf der Priorität Ihrer Sorte (z. B. dünne Garne für).Gewebequalitäten, dick fürKraft- und Verpackungsqualitäten).
Ein hochwertiger Formgewebelieferant hilft Ihnen beim Testen von Kombinationen und bietet sogar maßgeschneiderte Formgewebedesigns an, die genau zu Ihrer Qualität und Geschwindigkeit passen. Hersteller von Formgeweben in China, zum Beispiel Huachen, Jinni, TPY, optimieren häufig die Maschenspezifikationen für lokale Zellstofftypen, um eine bessere Passform als bei generischen Anbietern zu gewährleisten.
4.2Design der Stoffwebstruktur
Die Wahl zwischen Einzelschicht, 1,5-Schicht, Doppelschicht und SSB-Dreifachschicht hängt von den Geschwindigkeits-, Qualitäts- und Kostenzielen Ihres Werks ab.
Forming Fabrics werden traditionell auch als PM-Drähte bezeichnet. Früher FourdrinierDrahtwar ein bronzenes Drahtgeflecht. PlastikFormstoffErsatzstoffe wurden in den 1960er Jahren verfügbar und haben, obwohl teurer, Bronzedrähte in modernen PMs weitgehend verdrängt. Dennoch wird das Wort „Draht“ weiterhin als allgemeiner Begriff für beide Arten verwendet. Die längere Lebensdauer der Stoffe bedeutet weniger Ausfallzeiten für den Drahtwechsel und somit eine höhere Produktion.
In den einzelnen Schichten werden jeweils die gewünschten Eigenschaften eingebaut. Sie zielen daher darauf ab, die widersprüchlichen Anforderungen von in Einklang zu bringen:Drainage,Zurückbehaltung,Papierqualität (z. B. fehlende sichtbare Drahtmarkierung),Web-Support und Veröffentlichung,Antriebsenergie,Stoffstabilität,einfache Reinigung,und langes Leben. Die Stoffeigenschaften haben den größten Einfluss auf die Papierstruktur und die PM-Leistung:Luftdurchlässigkeit,Maschenzahl,Modul,Faserunterstützungsindex,Entwässerungsindex,Bremssattel,Prozent offene Fläche,und Leervolumen.
4.3Durchlässigkeit vs. Stärke: Den Sweet Spot finden
Durchlässigkeit (anfängliche Schwerkraftentwässerung) und Dicke (Stützschicht) arbeiten zusammen, aber das Finden der richtigen Balance erfordert Fachwissen – etwas, in dem sich Top-Formgewebelieferanten auszeichnen.
Eine dicke Dicke stabilisiert die Bahn, verlangsamt aber die Entwässerung, eine dünne Dicke beschleunigt die Entwässerung, riskiert jedoch ein Durchhängen.PublikationsnotenPapierfabriken benötigen einen guten Mittelweg, während Recyclingpapierfabriken die Durchlässigkeit für das Ausspülen von Verunreinigungen priorisieren.
Hier macht ein maßgeschneidertes Formgewebe den Unterschied: Ein Hersteller von Formgewebe kann die Drahtdicke und die Porengröße an den einzigartigen Zellstoff Ihrer Mühle anpassen. China Forming Fabric-Experten, die mit der unterschiedlichen regionalen Wasserchemie vertraut sind, empfehlen oft Optimierungen, die bei generischen Geweben fehlen – wie etwa eine etwas dickere Dicke für Mühlen mit hohem Mineralgehalt im Wasser.
4.4Faserunterstützungsindex und Entwässerungsindex
Der von der Papierindustrie übernommene Fiber Support Index (FSI) wurde ursprünglich von Beran für den Einsatz bei einlagigen Stoffen entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Zahl, die die Auflagelänge der Oberfläche der Fäden berücksichtigt, auf der das Blatt Papier geformt wird. Beran erkannte auch, dass die Stützlängen quer zur Maschinenrichtung den Stützlängen in Maschinenrichtung vorzuziehen waren und gab ihnen daher eine doppelte Gewichtung.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass mit demselben Beran FSI die Stützeigenschaften von einlagigen, 1,5-lagigen, zweilagigen, 2,5-lagigen und dreilagigen SSB-Gewebestrukturen mit guten Ergebnissen verglichen werden können.
FSI wird durch das Webmuster und die Maschenweite der Oberfläche des Gewebes, auf dem die Bahn geformt wird, beeinflusst, nicht jedoch durch die Garndurchmesser. Es gibt jedoch keinen Hinweis auf die Gleichmäßigkeit der Stützlängen in beide Richtungen.
FSI ist eine Berechnung zur Bewertung des Stoffdesigns im Hinblick auf eine angemessene Faserunterstützung (die Formel lautet wie folgt). DerKvalue ist eine Konstante, die die Faserwinkelverteilung beschreibt. DerAUndBDie in dieser Berechnung verwendeten Koeffizienten sind für jeden Stoffstil und jede Laufeinstellung einzigartig. Sie basieren auf Netz und Anzahl und werden aus einem zweidimensionalen Modell abgeleitet.
Bei einschichtigen Produkten ist die Gleichung eine relativ gute Schätzung der anfänglichen Wechselwirkung zwischen der Faserbahn und dem Formiergewebe. Diese Gleichung gilt nicht für komplexe mehrschichtige Strukturen, da sie davon ausgehtKDer Wert ist eine Konstante und berücksichtigt keine Unterschiede in der Ausstattung. Außerdem die KoeffizientenAUndBBerücksichtigen Sie nicht die Sekundärfaserunterstützung oder die Strangbreite. Schließlich berücksichtigt die FSI-Gleichung nicht die Ausrichtung des Faserträgers, die Verteilung des Trägers oder die Größe der Öffnungen.
Der Entwässerungsindex (DI) ist ein berechneter Wert, der den gleichen CD-Koeffizienten und die gleiche Luftdurchlässigkeit von Beran verwendet. Es berücksichtigt keine MD-Beiträge, da davon ausgegangen wird, dass die CD-Unterstützung in erster Linie für die Steuerung des Fasereinbettungsgrads verantwortlich ist. Die Verwendung der Luftdurchlässigkeit als Variable bei der Berechnung des Drainageindex ist ein Versuch, den anfänglichen Strömungswiderstand eines Formiersiebs zu beschreiben. Der Entwässerungsindex bietet einen relativen Vergleich zwischen Stoffen mit ähnlichem Design, ist jedoch kein Hinweis auf tatsächliche Unterschiede im Durchfluss, die bei Papiermaschinen beobachtet werden. Keine einzelne Eigenschaft eines Formiersiebs kann genau vorhersagen, wie es auf einer Papiermaschine funktionieren wird. Diese Eigenschaften sollten als Hilfe zum Verständnis und Vergleich derselben Stoffe genutzt werden. Struktur. Darüber hinaus dienen viele der Eigenschaften als Qualitätskontrolle für die Konsistenz innerhalb eines Produkts und als Kontrollparameter im Zeitverlauf.
Faserunterstützungsindex (FSI) = K/(K+1)*(aNM+2 MrdC)
Entwässerungsindex (DI)=(bPANC)/1000
K = Faserwinkelverteilungskonstante
a = MD-Unterstützungskoeffizient
b = CD-Unterstützungskoeffizient
NC= Anzahl der CD-Bänder
NM= Anzahl der MD-Garne
PA= Luftdurchlässigkeit des Stoffes
4.5Offener Bereich auf der Papierseite
Der Prozentsatz (%) der offenen Fläche der oberen Oberfläche gibt die gesamte offene Fläche der kombinierten Drainagelöcher (Öffnungen) in der oberen Oberfläche eines Stoffes an. Der Prozentsatz der offenen Fläche wird anhand einer Draufsicht auf die Oberseite des Stoffes berechnet und die von den Garnen eingenommene Fläche von der Gesamtfläche abgezogen. So bleibt die offene Fläche übrig, die normalerweise als Prozentsatz der Gesamtfläche ausgedrückt wird.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass dieser Wert bei mehrschichtigen Konstruktionen (doppelschichtig, 2,5-schichtig und dreischichtig) einen viel besseren Hinweis auf das Entwässerungspotenzial eines Gewebes gibt als CFM, das bei einer mehrschichtigen Konstruktion durch die Mittel- und Bodenebenen dramatisch beeinflusst werden kann.
4.6Leeres Volumen
Unter Leervolumen versteht man den Raum innerhalb eines Stoffes, der nicht vom gewebten Material eingenommen wird. Es beeinflusst die Wiederbenetzung des Blechs nach der Trockenlinie, die Menge des zurückgeführten Wassers und die Menge an Wasser, die für die überflutete Nip-Dusche benötigt wird.
4.7Dehnung und Dimensionsstabilität
Formiersiebe sind das Rückgrat des Papierherstellungsprozesses. Wenn sie jedoch aufgrund von Längsdehnung oder Breitenschrumpfung ihre Form verlieren, sind die Folgen erheblich: Blattfehler, längere Ausfallzeiten und höhere Kosten. Die Dimensionsstabilität ist ein entscheidender Qualitätsparameter, der sich sowohl auf Papierhersteller als auch auf Hersteller von Formvliesen auswirkt. In diesem Blog untersuchen wir, wie Papierhersteller ihre Abläufe optimieren und stabile Stoffe entwerfen und so die Zusammenarbeit fördern können, um die Lebensdauer der Stoffe und die Papierqualität zu verbessern.
4.7.1Für PMC-Hersteller: Stoffe entwerfen, die stabil bleiben
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