Brevet FR2680378A1 — publié le 19930219

Toile de machine à papier, à deux couches La présente invention concerne une toile de machine à papier, comprenant des fils de chaîne longitudinaux et des fils de trame transversaux, disposés5 de manière à former une structure d'au moins deux couches. Les toiles de ce type, dites toiles sans fin, sont bien connues dans l'art Il existe de nombreux types de toiles, par exemple, des toiles à une seule couche ou des toiles à plusieurs couches Parmi les toiles à plusieurs10 couches, les toiles à deux couches sont peut-être les toiles les plus connues, et celles que l'on utilise depuis longtemps dans l'industrie de la fabrication du papier. Les toiles à deux couches présentent un grand nombre d'avantages par rapport aux toiles à une seule couche, étant donné que le côté prévu pour la formation du papier et le côté formant surface de glissement de la toile peuvent être conçus pour présenter des propriétés différentes Les toiles à deux couches, de construction normale, présentent un côté lisse prévu pour la20 fabrication du papier, et un côté rugueux formant surface de glissement de la toile L'inconvénient de ces toiles à deux couches est qu'elles présentent de faibles propriétés d'essorage lorsque les fils de trame et les fils de chaîne sont entrelacés avec une forte densité Cela entraîne des25 problèmes au niveau des machines à papier, qui peuvent alors présenter des charges de traînée élevées. La présente invention a pour objet de réduire les problèmes de traces sur le papier et de charges de traînée provoqués par la toile Cela est réalisé au moyen d'une30 toile de machine à papier, selon la présente invention, qui est caractérisée en ce que ladite toile comprend deux séries de fils longitudinaux et au moins trois séries de fils transversaux, la première série de fils transversaux étant formée de fils d'un premier diamètre et étant placée du côté de la toile prévu pour la formation du papier, la deuxième série de fils transversaux étant constituée de fils d'un deuxième diamètre, et la troisième série de fils transversaux étant formée de fils d'un troisième diamètre, qui est sensiblement inférieur au deuxième diamètre, la première série de fils longitudinaux étant entrelacée avec5 les fils des première et deuxième séries de fils transversaux et la deuxième série de fils longitudinaux étant entrelacée avec les fils des première et troisième séries de fils transversaux, la deuxième série de fils longitudinaux étant protégée contre le phénomène d'usure10 par la troisième série de fils transversaux qui est placée sensiblement à l'intérieur de la toile afin de maintenir les articulations inférieures de la deuxième série de fils longitudinaux également à l'intérieur de la toile. Cette toile de machine à papier présente l'avantage d'avoir une perméabilité supérieure et des charges de traînée inférieures, par rapport aux toiles à deux couches traditionnelles, mais elle offre également une bonne résistance à l'usure et une surface formant côté prévu pour la formation du papier qui ne laisse pas de20 traces sur ce dernier, ainsi qu'une strucutre stable. Les toiles de construction classique présentent des fils longitudinaux qui sont entrelacés avec toutes les séries de fils transversaux situés tant du côté prévu pour la formation du papier que du côté formant surface de25 glissement Dans ces toiles selon l'art antérieur, une densité élevée des fils se traduit généralement par des problèmes d'écoulement, et une faible densité de fils se traduit par un manque de consistance plus important. Plusieurs tentatives ont été réalisées pour améliorer30 l'écoulement, la résistance à l'usure et les propriétés permettant de ne pas laisser de traces sur le papier, par exemple, en utilisant plusieurs séries de fils longitudinaux de diamètre différent du côté formant surface de glissement de la toile, mais à ce jour, les35 améliorations de certaines propriétés ont été réalisés au détriment de certaines autres propriétés La présente invention améliore tant les propriétés d'essorage que la stabilité, par rapport aux toiles selon l'art antérieur. Une toile, décrite dans le brevet US 4 499 927, présente deux séries de fils longitudinaux indépendantes, dont un est entrelacée avec des séries de fils transversaux placées tant du côté prévu pour la formation du papier que du côté formant surface de glissement, et dont une est entrelacée uniquement avec les séries de fils transversaux placées du côté prévu pour la formation du10 papier Cette application a pour but de protéger certains fils longitudinaux contre l'usure par abrasion, mais en même temps, elle provoque un manque de consistance de la toile du fait de la formation d'un entrelacement moins stable, par rapport à des toiles traditionnelles à deux15 couches. Une autre construction, selon l'art antérieur, avec des fils longitudinaux entrelacés avec un seul côté de la toile est présentée dans le brevet US publié sous le no 4 314 589, dans lequel, dans un mode de réalisation de20 l'invention, certains fils longitudinaux ne sont entrelacés qu' avec la couche inférieure de fils transversaux, et dans un autre mode de réalisation, certains fils longitudinaux ne sont entrelacés qu'avec la couche supérieure de fils transversaux et certains fils25 longitudinaux ne sont entrelacés qu'avec la couche inférieure de fils transversaux Cette invention se caractérise également par un nombre inférieur de fils transversaux placés du côté formant surface de glissement, par rapport aux nombre de fils transversaux placés du côté30 prévu pour la formation du papier Cette disposition a pour but d' améliorer le problème de traînée, mais étant donné que les fils longitudinaux ne sont pas entrelacés avec les deux couches de fils transversaux, on observe également un manque de consistance de la toile. Des diamètres différents ont également été utilisés pour les fils transversaux, auparavant A titre d'exemple, on peut citer le brevet US 3 851 681, dans lequel on utilise des diamètres différents pour produire une surface irrégulière pour le côté formant surface de glissement afin d'augmenter la durée de vie d'une toile à5 une seule couche Ce brevet ne donne pas d'explication certaine quant à l'augmentation de la durée de vie, mais laisse penser que l'écoulement de l'eau le long d'une surface irrégulière formant surface de glissement, se traduit par la formation d'un film qui lubrifie la surface10 prévue de glissement et réduit ainsi l'usure par abrasion, ou suggère que la prévision de fils de trame de diamètre supérieur introduit des zones formant surfaces de glissement plus grandes qui prolongent la durée de vie de la toile Dans cette application, le principe fondamental15 repose sur des fils transversaux présentant un diamètre supérieur à celui que l'on utilise habituellement, contrairement à la présente invention. Le brevet US 3 603 354 présente une autre application d'utilisation de diamètres de fils différents. Ce brevet a pour objet une toile de machine à papier qui présente des fils supérieurs réalisés en matériau incompressible L'idée de cette invention est d'empêcher toute déformation de la toile lors du passage de cette dernière entre les cylindres de pression et ainsi25 d'augmenter le volume interstitiel par rapport aux toiles ne possédant pas de fils incompressibles En outre, l'avantage de cette invention réside dans les fils de la toile présentant un diamètre supérieur, et non pas dans les fils présentant un diamètre inférieur, comme tel est30 le cas dans la présente invention. Le brevet US 4 985 084 présente une toile à deux couches avec un côté peu dense en fil formant surface de glissement et un côté dense, prévu pour la formation du papier Dans ce cas, on obtient une structure peu dense en35 fil en laissant dehors chaque fil de fond et en réglant la structure de l'entrelacement de telle sorte que tous les fils longitudinaux sont entrelacés avec les fils placés du côté prévu pour la formation du papier et avec les fils placés du côté formant surface de glissement Cette solution permet d'obtenir une toile de machine à papier5 présentant toutes les propriétés nécessaires, telle qu'une surface ne laissant pas de traces sur le papier, un bon écoulement, un maintien approprié, une bonne capacité de glissement et une bonne résistance à l'usure La présente invention améliore considérablement la résistance à10 l'usure par rapport à la toile sus-mentionnée, car les flottes de fils transversaux placés du côté formant surface de glissement peuvent être plus longues En outre, la présente invention réduit fortement le manque de consistance par rapport à la toile sus- mentionnée, car les15 fils transversaux de diamètre inférieur, placés du côté formant surface de glissement, stabilisent la structure de l'entrelacement. Les toiles selon l'art antérieur avec un côté peu dense en fil prévu pour la surface de glissement présentent généralement une structure peu consistante en raison de l'absence d'articulations de fils longitudinaux, du côté formant surface de glissement, ou en raison de fils transversaux supplémentaires, placés du côté prévu pour la formation du papier, qui ont besoin de place du25 côté prévu pour la formation du papier, et qui nécessitent de réduire la densité des fils transversaux qui forment la structure de base de la toile Le brevet US 4 423 755 décrit un exemple de fils transversaux supplémentaires placés du côté prévu pour la formation du papier Ces fils, dits fils de trame supplémentaires, ne renforcent pas la structure de la toile, car ils ne sont pas entrelacés avec les fils de la structure de base, mais passent seulement sous les flottes de fils longitudinaux entre deux fils transversaux de la structure de base Ces35 fils de trame supplémentaires sont lâches du côté de la toile prévu pour la formation du papier, et ne sont soumis pratiquement à aucune tension. La toile, selon la présente invention, est conçue de manière avantageuse, car elle présente de bonnes propriétés d'écoulement en dépit de la forte densité des fils de trame et de chaine En outre, la charge de traînée que présente ce type de toile est inférieure aux charges de traînée des toiles selon l'art antérieur, ce qui constitue également un avantage Par ailleurs, elle10 présente également une surface du côté prévu pour la formation du papier qui est lisse et ne laisse pas de traces sur le papier, et présente une bonne résistance à l'usure. Les avantages sus-mentionnés sont réalisés en utilisant deux diamètres différents de fils transversaux du côté formant fond de la toile et en utilisant deux séries de fils longitudinaux Les deux séries de fils longitudinaux sont entrelacées avec les fils transversaux placés du côté prévu pour la formation du papier et du20 côté formant surface de glissement, à la différence, toutefois, que la première série de fils longitudinaux est entrelacée avec les fils transversaux placés du côté formant surface de glissement et la deuxième série de fils longitudinaux est entrelacée avec les fils25 transversaux, de diamètre inférieur, placés du côté formant surface de glissement Cela permet d'éviter l'usure des fils longitudinaux de la deuxième série, car les fils transversaux de diamètre inférieur sont placés à l'intérieur de la toile La deuxième série de fils30 longitudinaux joue le rôle d'une série supportant les charges, tandis que la première série longitudinale compense la perte de zone soumise au phénomène d'usure, pour prolonger la durée de vie de la toile Cette disposition permet également d'assurer la meilleure35 résistance à la traction possible pendant toute la durée de vie de la toile, car la résistance de la deuxième série de fils longitudinaux reste la même En outre, le fait que les deux séries de fils longitudinaux soient entrelacées avec les fils placés tant du côté prévu pour la formation du papier que du côté formant surface de glissement,5 permet d'augmenter la rigidité de la toile, ce qui améliore sa capacité de glissement en évitant la formation de plis ou de fronces qui se produisent fréquemment avec des toiles peu consistantes. Par ailleurs, dans la toile selon la présente invention, les fils de la première série de fils longitudinaux sont entrelacés avec les fils transversaux, placés du côté formant surface de glissement, présentant des diamètres supérieur et inférieur Les fils longitudinaux de la première série sont disposés de15 manière à être entrelacés avec un fil transversal de diamètre inférieur, de chaque côté d'un fil transversal de diamètre supérieur Dans cette application, les fils transversaux de diamètre inférieur, placés du côté formant surface de glissement, sont situés plus à l'intérieur de20 la toile Cette disposition permet de mieux recouvrir le deuxième groupe de fils longitudinaux et fournit davantage de matériau pouvant subir le phénomène d'usure, du côté formant surface de glissement, du fait des flottes relativement longues des fils longitudinaux de la première25 série, sur le côté formant surface de glissement. Description des figures La figure 1 est une vue en coupe d'un fil longitudinal de la première série, d'un premier mode de réalisation selon la présente invention.30 La figure 2 est une vue en coupe d'un fil longitudinal de la deuxième série, d'un premier mode de réalisation selon la présente invention. La figure 3 est une vue en coupe du premier mode de réalisation selon la présente invention. La figure 4 est une vue en coupe d'un fil longitudinal d'une première série d'un deuxième mode de réalisation selon la présente invention. La figure 5 illustre une vue en coupe d'un fil longitudinal de la deuxième série du deuxième mode de réalisation selon la présente invention. La figure 6 illustre une vue en coupe du deuxième mode de réalisation selon la présente invention. Les figures 1 à 3 illustrent un premier mode de réalisation préféré de la présente invention Comme on peut le voir dans les figures 1 à 3, une toile de machine à papier, selon la présente invention, comprend un premier et un deuxième séries de fils longitudinaux et au moins trois séries de fils transversaux La figure 1 illustre un fil de la première série de fils longitudinaux, désigné par le numéro de référence 1 Un fil de la deuxième série de fils longitudinaux est illustré dans la figure 2 et désigné par le numéro de référence 2.20 Dans les figures, les fils des séries de fils transversaux sont désignés par les numéros de référence 3, 4 et 5. Une coupe de la toile de machine à papier, selon la présente invention, est illustrée dans la figure 1, au niveau du fil 1 de la première série de fils longitudinaux, et une coupe de la toile de machine à paier, selon la présente invention, est illustrée en figure 2, au niveau du fil 2 de la deuxième série de fils longitudinaux Et une coupe de la toile de machine à30 papier, selon la présente invention, est illustrée en Figure 3 de manière à mettre en évidence les flottes de deux fils longitudinaux adjacents 1 et 2. Selon le principe fondamental de la présente invention, au moins une série de fils transversaux se situe essentiellement du côté prévu pour la formation du papier Les fils de ladite série de fils transversaux sont désignés dans les figures par le numéro de référence 3 En outre, il est essentiel qu'au moins deux séries de fils transversaux se situent principalement du côté formant surface de glissement de la toile sur la machine à papier.5 Les fils de ces deux séries de fils transversaux sont désignés dans les figures par les numéros de référence 4 et 5. Selon la présente invention, une des séries de fils du côté formant surface de glissement de la toile se compose de fils 5 présentant un diamètre inférieur à celui des fils 3, 4 des autres séries de fils transversaux. Les fils longitudinaux 1 et 2 sont entrelacés avec les fils transversaux tant du côté prévu pour la formation du papier que du côté formant surface de glissement de la15 toile Toutefois, la caractéristique essentielle de la toile de machine à papier, selon les figures 1 à 3, est que les fils 1 de la première série de fils longitudinaux ne sont entrelacés, du côté formant surface de glissement, qu'avec les fils transversaux 4 de diamètre20 supérieur, situés du côté formant surface de glissement, et que les fils 2 de la deuxième série de fils longitudinaux ne sont entrelacés, du côté formant surface de glissement, qu'avec les fils transversaux 5 de diamètre inférieur, situés du côté formant surface de glissement.25 Il convient de noter, en outre, qu'il est préférable que les fils 5 d'une série de fils transversaux situés du côté formant surface de glissement, présentent des diamètres sensiblement inférieurs à ceux des autres fils transversaux 4 situés du côté formant surface de30 glissement Les diamètres des fils 5 peuvent, par exemple, être de 25 % inférieurs aux diamètres des autres fils du côté formant surface de glissement. Tout matériau approprié peut être utilisé pour la fabrication des fils Par exemple, au moins une série de fils transversaux situés du côté formant surface de glissement, peut se composer de fils en polyester et une série de fils transversaux présentant un diamètre supérieur, situés du côté formant surface de glissement, peut se composer de fils de polyamide. Un deuxième mode de réalisation préféré de la présente invention est illustré dans les figures 4 à 6 Ce mode de réalisation comprend également deux séries de fils longitudinaux et au moins trois séries de fils transversaux Les fils de la première série de fils longitudinaux sont désignés dans la figure 4 par le numéro10 de référence 11 Les fils de la deuxième série de fils longitudinaux sont désignés dans la figure 5 par le nuémro de référence 12. Les fils des séries de fils longitudinaux sont désignés dans les figures par les numéros de référence 13, 14 et 15. Le deuxième mode de réalisation préféré de la présente invention est illustré dans les Figures 4 à 6, de la même manière que le premier mode de réalisation dans les figures 1 à 3.20 Dans ce mode de réalisation également, au moins une série de fils transversaux se situe principalement sur le côté de la toile prévu pour la formation du papier Les fils de cette série de fils sont désignés dans les figures par le numéro de référence 13 En outre, il est essentiel,25 qu'au moins deux séries de fils transversaux soient situées principalement sur le côté formant surface de glissement de la toile sur la machine à papier Les fils de ces séries de fils sont désignés dans les figures par les numéros de référence 14 et 15.30 Selon la présente invention, une des séries de fils, placées contre la machine à papier, se compose de fils 15 présentant un diamètre inférieur à celui des fils 14 des autres séries de fils transversaux contre la machine à papier. Les fils 11 et 12 des deux séries de fils longitudinaux sont entrelacés tant avec les fils il transversaux situés du côté prévu pour la formation du papier qu'avec les fils transversaux situés du côté formant surface de glissement de la toile. Toutefois, la caractéristique essentielle du mode de réalisation selon les figures 4 à 6 est que, du côté formant surface de glissement, les fils il d'une série de fils longitudinaux sont entrelacés, tant avec les fils transversaux de diamètre supérieur 14 placés du côté formant surface de glissement, qu'avec les fils10 transversaux de diamètre inférieur 15 situés du côté formant surface de glissement, et du côté formant surface de glissement, les fils 12 de l'autre série de fils longitudinaux ne sont entrelacés qu'avec les fils transversaux de diamètre inférieur 15, situés du côté15 formant surface de glissement. En ce qui concerne ce mode de réalisation également, on a constaté que les diamètres des fils 15 d'une série de fils transversaux du côté formant surface de glissement sont sensiblement inférieurs aux diamètres20 des autres fils transversaux 14 du côté formant surface de glissement Par exemple, les diamètres des fils 15 peuvent être d'environ 25 % inférieurs aux diamètres des fils 14. En outre, dans le mode de réalisation des figures 4 à 6, le matériau de fabrication des fils peut être choisi librement, en fonction de chaque situation particulière Au moins une série de fils transversaux du côté formant surface de glissement peut se composer, par exemple, de fils en polyester, et une série de fils transversaux de diamètre supérieur, du côté formant30 surface de glissement, peut se composer de fils en polyamide. L'utilisation de fils transversaux 5, 15, de faible diamètre, permet de produire une toile de machine à papier qui présente, en même temps, une structure peu35 dense en fil du côté formant surface de glissement, de bonnes propriétés d'essorage, un côté prévu pour la formation du papier ne laissant pas de traces, d'excellentes propriétés de résistance à l'usure et une structure d'entrelacement des fils stable Une combinaison de ce type n'a pas pu être obtenue en se fondant sur les5 techniques de l'art antérieur La toile selon la présente invention présence l'épaisseur d'une toile normale à deux couches. Les fils 1, 2 et 11, 12 des séries de fils longitudinaux sont placés, en alternance, de manière adjacente l'un par rapport à l'autre, de telle sorte que chaque fil adjacent à l'autre fil est un fil d'une autre série de fils, c'est-à-dire, au niveau d'un fil 1, il y a tourjours un fil 2, etc Lorsque les fils sont ainsi disposés, cela permet de répartir la totalité de la charge15 uniformément sur la toile Avec la toile selon la présente invention, il est possible d'obtenir une surface prévue pour la formation du papier aussi satisfaisante qu'avec les solutions de l'art antérieur, en réglant la compacité de l'entrelacement des séries de fils longitudinaux de20 telle sorte que les articulations des fils longitudinaux se situent au même niveau. Le maintien des fibres peut être amélioré en augmentant la densité des fils transversaux Une telle procédure n'est pas possible avec les toiles selon l'art25 antérieur, c'est-à-dire, dans des solutions mettant en oeuvre une structure traditionnelle du côté formant surface de glissement, car ce changement nuit aux propriétés d'essorage La structure peu dense en fil du fond, selon la présente invention, permet d'augmenter la30 densité des fils transversaux, car le même nombre de fils fournit une perméabilité de 10 à 15 % supérieure à celle d'une toile traditionnelle, selon l'art antérieur La densité supérieure des fils placés du côté prévu pour la formation du papier supporte mieux les fibres que dans le35 cas des toiles selon l'art antérieur, ce qui permet d'améliorer leur maintien également. Les toiles traditionnelles à deux-couches, présentant une densité élevée de fils du côté de la toile formant surface de glissement, se caractérisent par des forces de trainée élevées Lorsque la diminution de la5 force de trainée va de pair avec une réduction du nombre de fils transversaux, placés du côté formant surface de glissement, on suppose que la puissance avec laquelle la toile résiste à tout déplacement est fonction du nombre de fils venant frapper contre les moyens d'essorage de la10 machine à papier Selon cette théorie, il est possible de réduire les forces de tramnée, sans nuire aux propriétés de fabrication du papier, en placant la moitié des fils transversaux du côté formant surface de glissement, sensiblement à l'intérieur de la toile.15 Les modes de réalisation présentés ci-dessus ne sont, en aucune façon, restrictifs, et la présente invention peut être modifiée librement, tout en restant comprise dans la portée des revendications jointes Ainsi, on doit comprendre que la toile de machine à papier, selon20 la présente invention, ne doit absolument pas être telle qu'illustrée dans les figures, mais que d'autres solutions différentes peuvent être envisagées. REVENDICATIONS 1 Toile de machine à papier, à deux couches, comprenant une première et une deuxième série de fils longitudinaux et au moins trois séries de fils5 transversaux, caractérisée en ce qu'au moins une série de fils transversaux ( 3) se situe principalement du côté de la toile prévu pour la formation du papier et au moins deux séries de fils transversaux ( 4, 5) se situent principalement du côté formant surface de glissement de la10 toile sur la machine à papier, en ce qu'une des séries de fils placés du côté formant surface de glissement se compose de fils ( 5) dont le diamètre est inférieur à celui des fils ( 4) des autres séries de fils transversaux placés du côté formant surface de glissement, et en ce que la15 première série de fils longitudinaux ( 1) n'est entrelacée qu'avec les fils transversaux ( 4) présentant un diamètre supérieur, situés du côté formant surface de glissement et la deuxième série de fils longitudinaux ( 2) n'est entrelacée qu'avec les fils transversaux ( 5) présentant un20 diamètre inférieur, situés du côté formant surface de glissement. 2 Toile de machine à papier, selon la revendication 1, caractérisée en ce que les diamètres des fils ( 5) d'une série de fils transversaux situés du côté25 formant surface de glissement sont sensiblement inférieurs aux diamètres des autres fils transversaux ( 4) situés du côté formant surface de glissement. 3 Toile de machine à papier, selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'au moins une série de fils transversaux situés du côté formant surface de glissement se compose de fils de polyester et une série de fils transversaux ( 5) de diamètre supérieur, situés du côté formant surface de glissement, se compose de fils de polyamide.35 4 Toile de machine à papier, comprenant deux séries de fils longitudinaux et au moins trois séries de fils transversaux, caractérisée en ce qu'au moins une série de fils transversaux ( 13) se situe principalement du côté de la toile prévu pour la formation du papier, et au moins deux séries de fils transversaux ( 14, 15) se situent5 principalement du côté formant surface de glissement de la toile sur la machine à papier, en ce qu'une des séries de fils contre la machine à papier se compose de fils ( 15) dont le diamètre est inférieur aux diamètres des fils ( 14) des autres séries de fils transversaux contre la machine à papier et en ce qu'une série de fils longitudinaux ( 11) est entrelacée tant avec les fils transversaux de diamètre supérieur ( 14) situés du côté formant surface de glissement qu'avec les fils transversaux de diamètre inférieur ( 15) situés du côté15 formant surface de glissement et l'autre série de fils longitudinaux ( 12) n'est entrelacée qu'avec les fils transversaux ( 15) de diamètre inférieur, situés du côté formant surface de glissement. 5 Toile de machine à papier selon la revendication 4, caractérisé en ce que les diamètres des fils ( 15) d'une série de fils transversaux du côté formant surface de glissement sont sensiblement inférieurs aux diamètres des autres fils transversaux ( 14) situés du côté formant surface de glissement.25 6 Toile de machine à papier selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'au moins une série de fils transversaux situés du côté formant surface de glissement se compose de fils de polyester et une série de fils transversaux de diamètre supérieur, situés du30 côté formant surface de glissement, se compose de fils ( 14) en polyamide.