FI84085C - Urvattningsfoerfarande. - Google Patents

Description

, 84085

Vedenpoistomenetelmä Tämä keksintö koskee menetelmää levymäisten materiaalien vesipitoisuuden alentamiseksi ja niiden puhdista-5 miseksi vaahtokäsittelyllä.

Tavat levymäisen materiaalin, kuten tekstiililevy-materiaalin, vesipitoisuuden alentamiseksi ovat hyvin tunnettuja. Laajimmin käytetyssä ja vanhimmassa tunnetussa menetelmässä puristetaan levymäinen materiaali yhden tai 10 useamman puristustelaparin välitse. Vaikka tietyt puris-tinrakenteet tekevät mahdolliseksi vesipitoisuuden alentamisen alhaisille tasoille (esimerkiksi 40-50 %:iin käsiteltävästä materiaalista riippuen), on puristintyyppisellä laitteella monia heikkouksia. Mitä korkeampi telojen väli-15 nen paine on, sitä parempia ovat puristusvaikutukset, mutta telojen välisen paineen aiheuttama substraatin muodonmuutos tulee huomattavammaksi. Puristusperiaatteen toisena heikkoutena on telojen välisen paineen ja poistotehon välisen yksinkertaisen, helposti ennustettavissa olevan kor-20 relaation puuttuminen. Vesipitoisuuden mittauslaitteen käyttö veden retentiotasojen säätöön ja ennalta määräämiseen on siten hyvin vaikeaa.

Toinen usein käytetty menetelmä on veden alipaine-poisto tekstiililevymateriaalista. Vaikka on mahdollista 25 poistaa tietty määrä materiaalin huokosissa olevaa vettä, tuottaa alipaineraon ja liikkuvan levyn välinen kitka ongelmia, erityisesti suurilla nopeuksilla, koska riittävä tiivistäminen käy hyvin vaikeaksi. Energian kulutus voi siten olla liian suuri suhteessa saavutettuihin tehoihin 30 (tämä pätee erityisen hyvin kaikille suurella nopeudella tehtävi1le toimenpi teille).

Toinen suositeltu menetelmä veden poistamiseksi ilmaa läpäisevistä substraateista on ilman puhaltaminen hyvin suurilla nopeuksilla liikkuvan levyn pintaan, taval-35 lisesti noin 90®:n kulmassa levyn tasoon nähden. Energian kulutus on tässäkin tapauksessa hyvin huomattava ja tulokset vaihtelevat suuresti substraatin rakenteen mukaan 2 84085 (tiiviskudoksiset/karkeat kankaat/kuitukankaat, jne.)/ samalla kun levyn tukemisessa kitkan ollessa pieni voi esiintyä vakavia ongelmia, erityisesti kankaiden, joilla on alhainen koossapysymislujuus, ollessa kyseessä.

5 Kaikkien näiden tunnettujen käsittelyjen, jotka edeltävät lopullista kuivausvaihetta, tarkoituksena on alentaa jäännösveden määrää ennen kuivausta sen energia-määrän, joka kuluu vielä jäljellä olevan veden poistamiseen annetulla kuivaimen nopeudella, pienentämiseksi ja/ 10 tai kuivaimen nopeuden suurentamiseksi ja/tai kuivausläm-pötilan alentamiseksi.

US-patenttijulkaisussa 4 062 721 kuvataan menetelmää ja esitetään patenttivaatimukset menetelmälle veden poistamiseksi märästä kuitulevystä, jossa menetelmässä 15 sekoitetaan mineraalia ja sideainetta sisältävä vesiliete, kerrostetaan mainittu vesiliete vanunkiverkolle, jolloin muodostuu märkä levy, lisätään pinta-aktiivista vaahdotus-ainetta lietteeseen tekemällä mainitun pinta-aktiivisen vaahdotusaineen mainittu lisääminen suurin piirtein saman-20 aikaisesti kuin mainittu liete kerrostetaan mainitulle vanunkiverkolle, jolloin mainitussa märässä levyssä ei ole juuri ollenkaan sisäistä vaahtoa kerrostushetkellä, valutetaan vesi mainitusta märästä levystä mainitun vanunki-verkon läpi edistäen mainittua valutusta painovoimalla ja 25 valutetaan lisää vettä mainitusta märästä levystä mainitun vanunkiverkon läpi edistäen mainittua lisävalutusta märän levyn poikki muodostetulla paine-erolla, jolloin märän levyn sisälle muodostuu vaahtoa ilman kulkiessa sen läpi.

Em. julkaisu käsittelee palamista hidastavien vanu-30 tettujen mineraalikuitulevyjen valmistusta ja keksinnön eräänä piirteenä on se, että vaahdon muodostuminen tulisi rajata itse vanutettuun materiaaliin. US-patenttijulkai-sussa 4 062 721 korostetaan huomattavasti sitä, että on tärkeää välttää huomattavaa vaahtoamista, kunnes märkään 35 levyyn kohdistetaan levyn poikki muodostettu paine-ero.

Keksinnön kohteena on menetelmä veden poistamiseksi ilmaa läpäisevästä levymateriaalista ja sen puhdistamisek- 3 84085 si, joka levymateriaali sisältää vettä ja poistuvia aineita, jossa menetelmässä mainitun materiaalin toista pintaa käsitellään nesteellä, joka sisältää ainetta, joilla on kyky alentaa mainitun nesteen pintajännitystä, jolloin 5 mainittua nestettä levitetään levymateriaalin toiselle puolelle, muodostetaan painegradientti mainitun materiaalin läpi, ja poistetaan vesi ja epäpuhtaudet materiaalin toiselta puolelta. Menetelmälle on tunnusomaista, että (i) ennen nesteen levitystä, joka neste sisältää 10 ainetta, jolla on kyky alentaa mainitun nesteen pintajännitystä, levymateriaalin mainitulle toiselle pinnalle, tämä neste vaahdotetaan, (ii) vaahdotettu neste levitetään levymateriaalin mainitulle toiselle pinnalle vaahtona, joka sitten pako- 15 tetaan painegradientin vaikutuksesta läpäisemään levyma teriaalin huokoset, mikä saa aikaan veden ja poistettavien aineiden poistumisen käytännöllisesti katsoen kokonaan mainituista huokosista, (iii) vaahdotetun nesteen levittämistä jatketaan, 20 kunnes vaahdotettu neste on poistettu vaahtona materiaa lin mainitulta toiselta puolelta.

Tämän keksinnön eräässä suoritusmuodossa tarjotaan käytettäväksi menetelmä ilmaa läpäisevän levymateriaalin vesipitoisuuden alentamiseksi, joka menetelmä sisältää 25 vaiheet, joissa 1. levitetään märälle ilmaa läpäisevälle levymate-riaalille vaahtoa välittömästi ennen kuivausvaihetta, joka vaahto sisältää ainetta, jolla on kyky alentaa veden pinta j ännitystä; 30 2. saatetaan vaahto imeytymään ilmaa läpäisevän le vymateriaalin rakenteeseen ja huokosiin; ja 3. käytetään mekaanista keinoa, kuten mekaanista painetta vähintään kahden telan välisellä pinnalla ja/tai painegradienttia levymateriaalin pintojen välillä, jotka 35 kaikki vaiheet tai mikä tahansa niistä toistetaan haluttaessa.

Jäännösvesi voidaan poistaa vielä tehokkaammin suorittamalla yllä kuvatun sarjan vaiheet 1. ja 2. ja edulli- 4 84085 sesti myös vaihe 3. ja puhaltamalla sitten sellainen tilavuus ja sellaisella nopeudella kuumennettua ilmaa märän ilmaa läpäisevän levyn toista pintaa vasten, että kuumennettu ilmavirta tunkeutuu olennaisessa määrin levymateri-5 aalin läpi, so. ilmaa poistuu levystä sen vastapuolelta sellaisella nopeudella ja sellainen tilavuusmäärä minuutissa, joka on vähintään 10 % toiselle pinnalle puhalletun ilman nopeudesta ja tilavuudesta.

Keksinnön mukainen menetelmä on erittäin sopiva 10 myös märkien levymateriaalikaksoiskerrosten, esimerkiksi kahden tekstiilikangaskerroksen, vesipitoisuuden alentamiseen.

Tämä on erityisen tärkeää, koska esimerkiksi teks-tiilikankaiden monikerroskäsittelyssä tämän keksinnön mu-15 kainen menetelmä tarjoaa monissa viimeistelyvaiheissa hyvin huomattavan säästön käsittelykustannuksissa. Ongelmat, joita esiintyy tavanomaisissa menetelmissä vesipitoisuuden alentamiseksi ennen kuivausta, tulevat vakavammiksi moni-kerroskäsittelyn ollessa kyseessä, sillä esimerkiksi telo-20 jen puristusvaikutus tulee heikompitehoiseksi ja monimutkaisemmaksi (telojen välissä vallitseva lineaarinen paine on pienempi kahden päällekkäisen enemmän tai vähemmän avoimen rakenteen kokoonpuristuvuuden vuoksi), ja nousee uusia ongelmia, esimerkiksi epätoivottavien kuvioiden muo-25 dostuminen (moareeilmiöt) ja kuitujen sotkeutuminen kahden kerroksen välillä, jos telojen väliset paineet ovat niin korkeita kuin niiden tulee olla, jotta päästäisiin ainakin lähelle yksikerroskäsittelyssä saavutettavia tehoja. Nämä tämän järjestelmän edut tulevat tietenkin vielä tärkeäm-30 miksi, jos on käsiteltävä monikerrosmateriaalia, kuten 10-20 kerrosta esimerkiksi harsokangasta tai monia kerroksia levymateriaalia, jolla on alhainen fysikaalinen yhtenäisyys (kuten kuitukankaat tai paperi).

Vaahto voidaan saattaa tunkeutumaan levymateriaalin 35 huokosiin ja poistaa sen jälkeen sieltä materiaalin poikki asetetun painegradientin vaikutuksesta.

Tämän keksinnön eräässä erityisessä suoritusmuodos- 84085 5 sa voidaan käyttää levymateriaalin toisella puolella va-kuumia, joka "vetää" vaahdon käsiteltävän ilmaa läpäisevän levymateriaalin läpi.

Siksi keksintö sisältää menetelmän, joka sisältää 5 seuraavat vaiheet: 1. Vaahdon levitys käsiteltävän ilmaa läpäisevän levymateriaalin toiselle puolelle, joka vaahto sisältää ainetta, jolla on kyky alentaa nesteen pintajännitystä.

2. Vaahdon saattaminen imeytymään ilmaa läpäisevän 10 levymateriaalin rakenteeseen ja huokosiin muodostamalla ilmaa läpäisevän levymateriaalin kahden pinnan välille painegradientti, jossa paine on korkeampi sillä puolella, jolle vaahto levitettiin, mikä saa vaahdon imeytymään mainittuun ilmaa läpäisevään levymateriaaliin, käyttäen vaah-15 don virtausta rajoittavaa ja tasoittavaa alustaa, jolla on märkänä alempi ilman läpäisevyys kuin märällä ilmaa läpäisevällä levymateriaalilla, läheisessä kosketuksessa ilmaa läpäisevän levymateriaalin vaahdolla päällystämättömän pinnan kanssa, jolloin painegradientti on riittävän 20 suuri aiheuttamaan vaahdon tunkeutumisen sekä ilmaa läpäisevän levymateriaalin että vaahdon virtausta rajoittavan alustan läpi.

Ilmaa läpäiseviin levymateriaaleihin, joita voidaan käsitellä tämän keksinnön mukaisesti, kuuluvat kudotut, 25 neulotut ja kuitukankaiset tekstiililevymateriaalit, paperi arkinmuodostuksen eri vaiheissa (veden poisto, märän arkin muodostuksen jälkeen tai muunlaisten vedenpoistokä-sittelyjen jälkeen) ja irtonaisten kuitujen muodostamat levyt (kuitumassa kudosten tai orientoitujen tai orientoi-30 mattomien irtonaisten kuitujen muodostamien levyjen muodossa, so. kerroksena, jonka paksuus on paljon pienempi kuin leveys, samalla kun pituus on hyvin suuri verrattuna leveyteen, kuten roovi, hahtuva, harstaamalla valmistetut kudokset, jne.). Tekstiilikankaat voivat esiintyä yhtenä 35 tai useana kerroksena. Jopa 16 kerrosta on menestyksellisesti käsitelty tämän keksinnön mukaisella menetelmällä. Toinen ilmaa läpäisevä levymateriaali, josta voidaan pois- 6 84085 taa vettä kuvatulla menetelmällä, voi muodostua kerroksesta hiukkasmaista ainetta, jota kuljetetaan esimerkiksi huokoisella kuljetinhihnalla (vaahdon virtausta rajoittava alusta voi toimia tällaisena tai se voi kulkea huokoisella 5 päättymättömällä hihnalla).

Ilmaa läpäisevä levymateriaali voi olla ohutta, so. sillä voi olla pieni paksuus tai kolmiulotteista siinä mielessä, että se koostuu useammasta kuin yhdestä kerroksesta ohuehkoa materiaalia, kuten esimerkiksi harsoa.

10 Ilmaa läpäisevä levymateriaali voi olla kokoonpan tua, so. se voi koostua rakenneosista tai sisältää rakenneosia, kuten kuituja tai hiukkasia tai kuitu- tai hiuk-kasryhmiä, joiden välissä on avoimia tiloja, joista käytetään tästedes nimitystä "huokoset". Nämä rakenneosat voi-15 vat olla sidottuina toisiinsa sideaineilla, vety- tai muin ei-kovalenttisin sidoksin, kovalenttisin sidoksin, mekaanisen lomituksen tai sekoituksen kautta tai niiden ei välttämättä tarvitse olla yhdessäpidettyjä, erityisesti hiukkasmaisen aineen muodostamien levyjen tai kerrosten 20 ollessa kyseessä.

Ilmaa läpäisevä levymateriaali voi olla luonnon ainetta ja/tai synteettisiä polymeerejä. Levymateriaali voi tyypillisesti olla alle 30 mm paksua märkänä, mutta paksumpia levyjä voidaan käsitellä, jos ilmanläpäisevyys on 25 riittävä sallimaan vaahdon tunkeutumisen rakenteeseen kohtuullisella nopeudella ja saatavissa olevan painegradien-tin vaikutuksesta.

Ilmaa läpäisevään levymateriaaliin levitettävä vaahto on edullisesti vesipohjaista, mutta se voi sisältää 30 haluttaessa muita nesteitä kuin vettä, esimerkiksi emulsion muodossa. Vaahto sisältää ainetta, jolla on kyky alentaa vaahtonesteen pintajännitystä ja mainitun nesteen ollessa vesi voi mainittu aine olla kationinen, anioninen, ioniton tai amfoteerinen pinta-aktiivinen aine (tensidi) 35 tai yksinkertaisesti aine, joka ei ole pinta-aktiivinen, mutta joka alentaa veden pintajännitystä siihen lisättynä, esimerkiksi alkoholi (mono- ja polyhydroksiyhdisteet), 7 84085 amiini tai amidi. Tietyissä tapauksissa on toivottavaa poistaa tällaiset aineet veden poiston jälkeen, esimerkiksi kuivauksen aikana. Voidaan käyttää haihtuvaa ainetta, so. veden pintajännitystä alentavaa ainetta, jonka kiehu-5 mispiste on alempi kuin veden kiehumispiste tai lähellä sitä ja jonka vesihöyry kuljettaa pois; vaihtoehtoisesti voidaan käyttää ainetta, joka hajoaa lämpötilassa 50-100eC (esimerkiksi kuivauksen aikana) tai 100°C:n yläpuolella olevassa lämpötilassa, edullisesti ei korkeammalla kuin 10 200°C:ssa, kuivausvaiheen aikana tai sen jälkeen tehtävän lämpökäsittelyn aikana. Eri tyyppisten pintajännitystä alentavien aineiden seoksia voidaan tietenkin käyttää.

Tällaisia haihtuvia tai lämmön vaikutuksesta hajoavia aineita käytetään tavallisesti vain viimeiseen veden-15 poisto- tai pesuvaiheeseen, sillä välivaiheissa voi olla toivottavaa käyttää uudelleen ilmaa läpäisevästä levymate-riaalista valutettu neste tai vaahto-nesteseos, esimerkiksi sellaisessa järjestelmämuodossa, jossa vähän likaantunut neste käytetään poistettaessa vettä levymateriaalista 20 tai pestäessä levymateriaalia, joka sisältää suuremman pitoisuuden likaavia tai saastuttavia aineita, so. aineita, jotka tulee poistaa levymateriaalista (vastavirtapesu-periaate). Veden pintajännitystä alentavan aineen läsnäolo on näissä tapauksissa toivottavaa, koska uudelleenvaahdo-25 tus (osittainen tai täydellinen, so. vaahdosta, jolla on pienempi vaahdotussuhde tai suurelta osin ilmattomasta nesteestä) on välttämätöntä ja tulisi edullisesti saada aikaan lisäämättä ylimääräistä pinta-aktiivista ainetta.

Vaahto voidaan tuottaa millä tahansa mukavalla ta-30 valla; esimerkiksi staattisin järjestelmin, jotka sisältävät harvoja, jos ollenkaan, liikkuvia osia ja joissa vaahto tuotetaan pääosin puhaltamalla vaahdotettavaan nesteeseen pienten suuttimien kautta, jolloin veteen tulee pieniä kuplia ennalta määrätyssä ilma/nestesuhteessa tai dy-35 naamisin järjestelmin, joissa ilmaa vatkataan nesteeseen erilaisin järjestelmin, joissa on liikkuvia osia, esimerkiksi pyöriviä levyjä (tavallisesti kehältään uritettuja) 8 84085 akselille asennettuina, jolloin yksi näistä levyistä pyörii myötäpäivään, seuraava vastapäivään jne., tai muilla laitteilla, jotka pystyvät tuomaan ilmaa nesteeseen siten, että saadaan aikaan vaahtosolujen määrätty rakenne.

5 Vaahtosolujen koon tulisi edullisesti olla kohta laisen yhtenäinen, so. hyvin suuria kuplia ei saisi olla läsnä pienisoluisessa vaahdossa, sillä tällainen heterogeeninen vaahto saattaa johtaa epäyhtenäisiin ja vaihtele-viin tuloksiin. Yleisesti ilmaistuna vaahdossa esiintyvien 10 suurimpien solujen läpimitta ei saisi olla suurempi kuin ilmaa läpäisevään levymateriaaliin levitettävän vaahtoker-roksen paksuus, edullisesti sen tulisi olla korkeintaan puolet kerroksen paksuudesta. Yhtenäisempiä tuloksia saavutetaan, jos solukoko ei ole suurempi kuin neljäsosa tai 15 edullisesti kymmenesosa levitettävän vaahtokerroksen paksuudesta .

Aineiden, joilla on kyky alentaa nesteen pintajännitystä ennen vaahdotusta tai sen aikana, pitoisuus tulisi pitää pienimpänä mahdollisena soveltuvan vaahdotussuhteen 20 ja vaahdon stabiilisuuden saavuttamiseksi.

Vaahdotussuhde on vaahdotuksen jälkeisen nesteen tilavuuden suhde vaahdotettavan nesteen tilavuuteen. Vaahdotussuhde 10:1 tarkoittaa siten sitä, että vaahdotetun nesteen tilavuus on 10 kertaa vaahdottamattoman nesteen 25 tilavuus. Vaahdotussuhteita 200:1 - 5:1 voidaan käyttää, mutta alue noin 150:1 - 10:1 tai edullisesti 100:1 - 15:1 on havaittu edullisimmaksi. Vaahdotussuhde ilmeisesti määrää levitettävän vaahtotilavuuden, jos annettu määrä nestettä on määrä käyttää vaahdon muodossa veden poistoon 30 ilmaa läpäisevästä levymateriaalista. Paksummat kerrokset, so. suuremmat vaahdotussuhteet ovat toivottavia, jos levy-materiaalin paksuus vaihtelee sen rakenteen tai pintaku- vioinnin takia. Levymateriaalin, josta on tarkoitus pois- % taa vettä tai joka on tarkoitus käsitellä, kaikkien pin-35 takohoumien tulisi upota vaahtokerrokseen yhtenäisten ve-denpoistovaikutusten aikaansaamiseksi, ja paksumpia vaah-tokerroksia voidaan käyttää, jos levymateriaalin suurimman g 84085 ja pienimmän paksuuden välillä on huomattavaa vaihtelua.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa käsiteltävään levymateriaaliin levitettävä vaahto saatetaan tunkeutumaan rakenteeseen ja rakenneosien välisiin huokosiin ja niiden 5 läpi muodostamalla painegradientti pinnan, jolle vaahto levitettiin ja sen vastapuolen välille, jolloin paine on korkeampi vaahdolla päällystetyllä puolella. Paine, joka suunnataan levymateriaalin vaahtoa kantavalta pinnalta tai vastapuolelle kohdistettu alipaine tai molemmat pakottavat 10 vaahdon liikkumaan suurin piirtein suorassa kulmassa levy-materiaalin tasoon nähden.

Alipaineen käytöllä on tiettyjä etuja paineen käyttöön nähden. Se on helpompi suunnata hyvin tarkkarajaiselle alueelle vaahdon sijaintipaikan vastapuolelle, vakuumin 15 muodostuslaitteet (esimerkiksi vakuumirako) voivat olla suorassa kosketuksessa alustaan, jolloin ei esiinny energiahukkaa, sillä alipaine vaikuttaa pääasiallisesti vain levymateriaaliin/alustaan ja levymateriaalilla olevaan vaahtoon ja ulkopuolelta tapahtuu vain vähän tai ei ollen-20 kaan ilman vuotoa.

Vaahtoon kohdistettu ilman paine on puolestaan paljon vaikeampi suunnata yksinomaan vaahdolle ja levymateriaalin läpi (jonkin verran ilmaa leviää aina sen tosiasian takia, että suuttimen tulee olla vaahtokerroksen pinnan 25 yläpuolella). Vaahto tulee todennäköisesti puhalletuksi pois levymateriaalin pinnassa eikä sen läpi samasta syystä. Läpäisyn jälkeen poistuvan vaahdon/nesteen poisto, kerääminen ja valutus on paljon vaikeampaa käytettäessä painetta. Alipaineen toinen tärkeä etu painegradientin 30 muodostajana on se tosiasia, että vakuumirako stabiloi levymateriaalin liikkumista pitämällä sitä paikallaan sen sijaan, että saisi sen värähtelemään, kuten voimakas ilmavirta tekee. Näistä ja muista syistä, kuten vaahdon murtumisen ja vaahdotusasteen, joka on tuotettavissa vakuu-35 millä, muttei (ainakaan samassa määrin) ilman paineella, voimakkaan alenemisen takia sekä valutetun nesteen/vaahdon yksinkertaisen kierrätyksen vuoksi on ilmaa läpäisevän 10 84 085 levymateriaalin vaahtoa kantamattomalle puolelle suunnatun alipaineen käyttö edullinen menetelmä palnegradientin muodostamiseksi ja vaahdon saattamiseksi tunkeutumaan levyma-teriaaliin ja sen läpi.

5 Levymateriaalin virtaussuuntaan nähden alapuolisel ta pinnalta ulos tuleva vaahto ei ole samanlaista kuin vaahto levityshetkellä, koska sen vaahdotussuhde esimerkiksi alenee ilmaa läpäisevästä levymateriaalista poistettavan veden vaikutuksesta. Vaahdon ominaisuuksista riip-10 puen se voi aleta myös läpäisyprosessin vaikutuksesta.

Sitä voidaan alentaa edelleen (mikä on monissa tapauksissa toivottavaa) säätämällä vaahdon stabiilisuus mahdollisimman pieneksi ottaen huomioon vaahdon romahtaminen vaahdon muodostuksen, vaahdon levittämisen levylle ja tunkeutumi-15 sen alkamisajan välillä. Tunkeutuminen huokoisten alustojen läpi voi myös vaikuttaa vaahtosolujen kokoon ja vaahtosolujen kokojakautumaan, so. pienimpien ja suurimpien solujen kokoeroon. Materiaali ja aineet, joita vaahto poistaa levymateriaalista, voivat myös vaikuttaa levymate-20 riaalista ulos tulevan nesteen tai vaahdon tai vaahto-nes-teseoksen ominaisuuksiin. Yleisesti ottaen on edullista, että vakuumiraossa vaahdotussuhde on alhainen tai vaahtoa ei esiinny juuri ollenkaan, ainakin silloin, kun neste on tarkoitus hävittää. Mutta vaikka se kierrätettäisiin, voi 25 prosessi olla paremmin valvottavissa, jossa valutettu vaahto tai vaahto-nesteseos vaahdotetaan uudelleen ennalta määrättyyn vaahdotussuhteeseen.

Toisissa tapauksissa voi olla toivottavaa valuttaa neste pois pääosin vaahdon muodossa, so. sekoittaa levyma-30 teriaalista poistettu vesi materiaalin läpi tunkeutuvaan vaahtoon. Tällaisissa tapauksissa levitettävän vaahdon stabiilisuus ja vaahdotussuhde (jota alentaa levystä poistettava neste) voidaan säätää sopivaksi, so. vaahdon sta-biilisuutta lisätään ja vaahdotussuhde pidetään edullises-35 ti sellaisena, että vaahto voidaan levittää uudelleen haluttaessa ilman uudelleenvaahdotusta. Monissa tapauksissa voi olla toivottavaa alentaa vaahdotussuhde lähes nollaan, 11 84085 so. käyttää olosuhteita ja laitteita, joissa järjestelmästä poistuu nestettä, joka sisältää vähän ilmaa tai ei sisällä sitä ollenkaan. Tässä tapauksessa alennetaan alkuperäistä vaahdon stabiilisuutta.

5 Tämän keksinnön eräässä toisessa suoritusmuodossa voidaan sijoittaa vaahdon virtausta rajoittava alusta ilmaa läpäisevää levymateriaalia vasten tukemaan sitä vaah-tokäsittelyn aikana. Vaahdon virtausta rajoittava alusta sijoitetaan edullisesti vasten ilmaa läpäisevän levymate-10 riaalin sitä pintaa, joka on sen pinnan, jolle vaahto levitetään, vastapuolella. Vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa vaahdon virtausta rajoittava alusta voidaan kuitenkin sijoittaa ilmaa läpäisevän levymateriaalin sille puolelle, jolle vaahto levitetään.

15 Käytetäänpä mitä tahansa suoritusmuotoa, jossa käy tetään vaahdon virtausta rajoittavaa alustaa, on se edullisesti levymateriaali, jolla on seuraavat nopeuteen vaikuttavat ominaisuudet: 1. Sen takaaminen, että ilma, neste ja vaahto lä-20 päisevät suurin piirtein yhtenäisesti huokoset siinä mielessä, että nämä huokoset ovat tasaisesti jakautuneina alustan pinnalle ja että huokosten suurin läpimitta tai poikkileikkaus on ennalta määrättävissä eikä mitään suuruusluokkaa; jos huokoskoko ei ole geometrisesti määritet- 25 tävissä, kuten esimerkiksi kuitukankaan ollessa kyseessä, voivat ilman- ja vaahdonläpäisevyyden määrätä suuri määrä pieniä huokosia eikä suhteellisen pieni määrä suuria huokosia.

2. Sen takaaminen, että alustamateriaalin ilmanlä-30 päisevyys on korkeintaan yhtä suuri kuin käsiteltävän ilmaa läpäisevän levymateriaalin ja edullisesti vähintään 10 % pienempi kuin ilmaa läpäisevän levymateriaalin ilman-läpäisevyys.

3. Sen takaaminen, että näiden huokosten suurin 35 läpimitta on edullisesti korkeintaan 10 pm ja edullisemmin ei suurempi kuin 30 pm.

Suurimman huokoskoon yhtenäisyys vaahdon virtausta 12 84085 rajoittavassa alustassa ei johda vain levymateriaalin ja mainitun alustan läpi tapahtuvan vaahdon virtauksen rajoittumiseen, vaan myös tasoittumiseen.

Alusta voi olla kudottu kangas tai kuitukangas.

5 Kankaan rakenteen tulisi olla riittävän luja, jotta huo-kosominaisuudet säilyvät käytössä.

Tähän on tavallisesti helpompi päästä, kun kyseessä ovat tasomaisemmat, so. vähemmän kolmiulotteiset rakenteet kuin esimerkiksi neulotut rakenteet, jota eivät ole vain 10 avoimempia, vaan pyrkivät myös vääristymään (joidenkin huokosten tullessa suuremmiksi) jännityksen alaisina. Tästä syystä havaittiin neulotut kankaat huonommin soveltuviksi ellei toisiinsa nähden lomittain olevien lankojen ja kuitujen muodostamaa rakennetta stabiloida riittävästi 15 estämällä kuitujen ja lankojen liikkuminen toisiinsa nähden (tällainen estäminen voi olla hyödyllistä tai jopa välttämätöntä myös heikkorakenteisten kudottujen kankaiden tai kuitukankaiden ollessa kyseessä) ja ilmanläpäisevyyttä ja suurinta huokoskokoa saada pidetyksi edellä ja jäljem-20 pänä määritellyllä tasolla.

Huokoset tai aukot, joiden kautta painegradientti saattaa vaahdon läpäisemään ilmaa läpäisevän levymateriaalin ja vaahdon virtausta rajoittavan alustan, voivat olla suurin piirtein pyöreitä tai neliömäisiä, kuten suodatin-25 kankaassa, jossa huokosten koon ja muodon määrää lankojen leikkauskohtien välinen tyhjä tila (langan ollessa hyvin tiivistä) tai ne voivat olla muodoltaan pitkulaisia, so. ne voivat olla yksittäisten, suhteellisen samansuuntaisesti olevien kuitujen, kuten kuitujen, jotka muodostavat 30 langan, jossa on suhteellisen pieni määrä kierteitä tuumaa kohden, muodostamia. On havaittu, että kudotut kankaat, jotka ainakin toiseen suuntaan koostuvat langasta, jolla on hyvin alhainen kierretekijä (so. harvoja kierteitä tai ei yhtään kierrettä tuumaa kohden), ja jossa kuidut (edul-35 lisesti filamenttikuidut) alhaisen kierretekijän ansiosta ovat järjestäytyneinä suurin piirtein samansuuntaisesti toisiinsa nähden ja samoin alhaisen kierretekijän ansiosta i3 84085 muodostavat ennemminkin suurin piirtein kaksiulotteisen nauhan tai kolmiulotteisen langan, jonka poikkileikkaus on enemmän tai vähemmän pyöreä, ovat erityisen hyvin soveltuvia kudottujen kankaiden joukossa. Suodatinkankaat, 5 so. kankaat, joissa on hyvin tiukkaan kudottu rakenne ja tiiviit langat, ovat soveltuvia tällaisten kankaiden hyvin täsmällisen suurimman huokoskoon ja kulutuskestävyyden ansiosta. Vaikka huokoskoon määrää suodatinkankaiden ollessa kyseessä langan leikkauskohtien välinen tyhjä tila, 10 so. langan läpimitta, langan rakenne ja kankaan rakenne, määrää se mainitun muun tyyppisen kudoksen ollessa kyseessä nauhamaisten harvakierteisten tai kierteettömien lankojen suurin piirtein yhdensuuntaisten filamenttien välinen etäisyys.

15 Monissa tapauksissa voidaan muita kudottuja kankai ta, so. kankaita, jotka sisältävät joko harvakierteisiä tai kierteettömiä lankoja tai suodatinkangaslankoja, käyttää sillä edellytyksellä, että niiden ilmanläpäisevyys on korkeintaan yhtä suuri, edullisesti vähintään 10 % pienem-20 pi kuin levymateriaalin, josta vesi on määrä poistaa, ilmanläpäisevyys, ja sillä edellytyksellä, että suurimmat huokoskoot ovat alle 50, edullisesti alle 30 pm. Selluloosa-, selluloosasekoite- tai synteettiset kankaat ovat näissä olosuhteissa antaneet riittäviä vedenpoistotehoja. 25 Synteettisistä filamenttilangoista valmistetut suo- datinkankaat, joiden silmäkoko on korkeintaan 50, edullisesti korkeintaan 30 pm, ovat soveltuvia hyvien vedenpois-totehojen saavuttamiseen. Jos vaahdon virtauksen rajoittamiseen käytetään paikallaan olevia suodatinlevyjä, saa-30 vutetaan parhaat tulokset, jos suurin huokosläpimitta on 40 pm, edullisesti 30 pm. Ilmanläpäisevyyksillä korkeintaan 4 000, edullisesti korkeintaan 2 500 1/m2/s saadaan aikaan hyväksyttäviä tuloksia suodatinkankaiden ollessa kyseessä.

35 Kun kyseessä ovat kudotut kankaat, jotka koostuvat langoista ja kuiduista, joilla ei saada aikaan kangasra-kenteita, joiden huokoisuusominaisuudet ovat yhtä tarkasti i4 84085 määrättyjä kuin suodatinkankaiden, on ilmanläpäisevyyden havaittu olevan paras arvosteluperuste. Kudottujen kankaiden ilmanläpäisevyyden tulisi olla (mitattuna märkänä ainakin silloin, jos läsnä on vedessä turpoavia kuituja) 5 korkeintaan 250, edullisesti korkeintaan 200 1/m2/s (mitattuna 20 cm korkean vesipatsaan painoa vastaavassa paineessa). Kudotuilla kankailla, joiden ilmanläpäisevyys on 100 1/m2/s tai jopa 10 1/m2/s, on saatu erinomaisia tuloksia.

10 Vaahdon virtausta rajoittavana alustana käytettä villä kuitukangasrakenteilla, joiden suurin ilmanläpäisevyys on korkeintaan 2 000, edullisesti korkeintaan 1 000 1/m2/s, saadaan hyväksyttäviä vedenpoistotehoja. On edullista, että kankaan kuitujen tulisi olla sopivalla etäi-15 syydellä toisistaan, huokosten (so. kuitujen välisen avoimen tilan) tulisi olla jakautuneena kankaalle riittävän yhtenäisesti ja kuitujen välisten rakojen, jotka määräävät huokoskoon, muodon tulisi olla riittävän pysyvä (so. se ei muutu - huokosten kokoon ja yhtenäisyyteen vaikuttaen -20 painegradientin ja/tai varsinaisen käytön vaikutuksesta).

Huokosten alustan pinnalla jakautumisen ja suurimman huokosläpimitan yhtenäisyys on tärkeää, koska vaahdon virtausta rajoittavan alustan tehtävänä ei ole ainoastaan rajoittaa vaahdon virtausta saattamalla vaahto virtaamaan 25 läpi lukuisten huokosten, joilla on suhteellisen yhtenäinen huokosläpimitta, vaan myös tasoittaa levymateriaalin läpi pakotettava vaahtotilavuus koko levyn pinnalle ja alustalle painegradientin avulla siinä mielessä, että vaahtokerroksen 1. paksuus pienenee tasaisesti ilmaa lä-30 päisevän levymateriaalin pinnan alueella, so. että vaahtokerroksen nollapaksuus saavutetaan suurin piirtein samanaikaisesti koko levymateriaalin pinnan alueella. Jos vaahto tunkeutuisi joillakin pinnan alueilla huomattavasti nopeammin kuin toisilla, tulisi vedenpoistovaikutuksista 35 epäyhtenäisiä, koska vaahdon ja ilman erilaisten läpivir-tausominaisuuksien takia alueet, joilla vaahtokerroksen nollapaksuus saavutetaan ensin toimisivat ohituskanavina, is 84085 so. muilla alueilla jäljellä oleva vaahto läpäisisi hitaammin tai epätäydellisesti haitaten siten veden poistoa levymateriaalista noilla alueilla.

Vaahdon virtausta rajoittavan alustan tehtävänä on 5 siten sekä kanavoida tasaisesti vaahdon virtausta että taata se, että painegradientti, vaahdon virtaus levymate-riaalin läpi ja siten vedenpoistovaikutus on yhtenäinen ilmaa läpäisevän levyraateriaalin pinnan yli, vaikka jälkimmäisellä rakenteensa tai muotonsa takia olisi epäyhte-10 näiset ilman- tai vaahdonläpäisyominaisuudet.

Vaahdon virtausta rajoittava alusta voi olla läheisessä kosketuksessa levymateriaaliin, jolle tehdään vedenpoisto, so. levymateriaaliin jaalustanvälillä ei saisi olla avointa tilaa tai aukkoa lukuun ottamatta avointa 15 tilaa, jonka määrää näiden kahden levyn pintakuviointi, niin ollen painegradientin tulisi vaikuttaa molempien levyjen läpi ilman, että merkittäviä määriä ilmaa tulisi näiden kahden levyn reunojen välistä alipaineen ollessa kyseessä tai ilmaa karkaisi levyjen välistä ilman paineen 20 muodostaessa painegradientin.

Keksinnön edullisessa suoritusmuodossa ilmaa läpäisevä levymateriaali, jolle vaahtokerros levitetään, liikkuu läheisessä kosketuksessa vaahdon virtausta rajoittavaan alustaan, joka siten kuljettaa levymateriaalia esi-25 merkiksi yli vakuumirakojen, jotka muodostavat painegradientin, joka vetää ilmaa läpäisevän levyraateriaalin päällä olevan vaahdon sen ja sen alla olevan alustan läpi.

Tällä järjestelmällä ei ole ainoastaan sitä etua, että ilmaa läpäisevää levymateriaalia, jolla on vähän tai 30 ei ollenkaan omaa mekaanista lujuutta, voidaan käsitellä helposti, vaan myös se etu, että herkkää levymateriaalia (so. materiaalia, joka on herkkää vaurioitumaan kitkan vaikutuksesta) ei saateta hankautumaan tai sen ei anneta hankautua paikallaan olevia pintoja, kuten vakuumiraon 35 reunoja, vasten. Samanaikaisesti järjestelmä on hyvin monikäyttöinen siinä mielessä, että parhaat mahdolliset ve-denpoistovaikutukset voidaan saavuttaa rakenteeltaan, muo- 16 84085 doltaan, ilman läpäisevyydeltään ja kooltaan hyvin vaih-televille levymateriaaleille yksinkertaisesti käyttämällä soveltuvaa vaahdon virtausta rajoittavaa alustaa, levittämällä soveltuvaa vaahtoa ja säätämällä, mikäli välttämät-5 öntä, painegradienttia.

Vaahdon virtausta rajoittavat alustat voivat koostua luonnon tai synteettisistä kuiduista, seoksista tai epäorgaanisesta aineesta, kuten lasi- tai metallikuiduista tai ohuista metallilangoista (vanunkiverkko) sillä edel-10 lytyksellä, että alustan ilmanläpäisevyys on pienempi kuin levyn, josta vettä poistetaan ja sen suurin huokoskoko (silmäkoko) on korkeintaan 100 pm, edullisesti pienempi kuin 50 pm tai jopa pienempi kuin 30 pm. Rei'itettyä metallia, rei'itettyä muovilevymateriaalia tai kudotun mate-15 riaalin muodostamia verkkoja voidaan käyttää sillä edellytyksellä, että edellä esitetyt vaatimukset täytetään.

Tällaiset alustat voivat olla järjestettyinä päättymättömien hihnojen tai pyörivien verkkojen muotoon. Myös paikallaan olevia suodatinlevyjä voidaan käyttää, jos ne 20 täyttävät suurinta huokoskokoa koskevat vaatimukset, mutta kitka, jonka levymateriaalin liike kehittää levymateriaa-lin ja suodatinlevyn välille ja jota painegradientti suurentaa, voi olla haitallinen. Vaahdon virtausta rajoittavan alustan ilmanläpäisevyyden tulisi olla, kuten edellä 25 mainittiin, pienempi kuin märän levymateriaalin, jolle vedenpoisto tehdään, ilmanläpäisevyys (vedessä turpoavista kuiduista koostuvien tai sellaisia sisältävien alustojen ollessa kyseessä ilmanläpäisevyys tulisi määrittää märkänä).

30 Alustat, joiden ilmanläpäisevyys on hyvin paljon pienempi kuin levymateriaalin, jolle vedenpoisto tehdään, voivat antaa hyvin hyviä vedenpoistotuloksia; itse asiassa useimmiten tietyn tyyppisellä alustalla vedenpoistoteho parani (so. jäännösvesipitoisuus aleni) alustan ilmanlä-35 päisevyyden laskiessa, kuten taulukosta 1 ilmenee.

Ei ole tietenkään mahdollista asettaa vastaavuus-suhteeseen kangastyyppejä, jotka eroavat pohjimmiltaan i7 8 4085 toisistaan vaahdon virtausta rajoittavien ominaispiirtei-densä suhteen, esimerkiksi suodatinkankaita (joissa lankojen läpimitat ja niiden etäisyys määräävät huokoset) kudottujen kankaiden kanssa, joissa esimerkiksi harvakier-5 teisen filamenttikuitumateriaalin, joka on järjestäytyneenä nauhamaisesti, tyhjä tila määrää ilman ja vaahdon virtausominaisuudet tai kuitukangasrakenteiden kanssa, joissa kuitujen ja kuitujen leikkauskohtien orientoituminen, välimatka ja muoto määrää huokoskoon. Lisäksi ei vain ilman-10 läpäisevyys, vaan jopa suuremmassa määrin huokoskoko voi vaikuttaa vedenpoistoasteeseen annetussa levymateriaalis-sa.

Suodatinkankaiden (polyesteri-, polyamidi- tai muita synteettisiä kuituja) ollessa kyseessä, joissa ilman 15 ja vaahdon virtausominaisuuksia samoin kuin huoskokokoa määrää miltei yksinomaan käytettyjen lankojen läpimitta ja siten seulakoko, vedenpoistokyky on hyvin läheisesti riippuvainen silmäkoosta ja pienemmässä määrin ilmanläpäi-sevyydestä, kuten taulukosta 1 ilmenee.

20

Taulukko 1

Suodatinkangas n:o 31 32 46 39 44 37 41 Jäännösvesi vedenpoiston 25 jälkeen (% kan- 130 140 170 180 185 195 195 kaan painosta)

Silmäkoko 25 26 100 58 80 53 80

Silmäluku 184,5 165,7 58,5 110,5 74,5 120 81,1 30 t r t t

Langan läpimitta 0,030 0,035 0,070 0,033 0,054 0,030 0,043 (cm)

Avoin pinta-ala 19 17 3 3,5 40 35,75 41 42,5 (%) 4

Ilmanläpäise-vyys ( l/m2/s) 2100 1250 4400 4450 4400 5050 6000

Geeleilläpä isevyy s (l/m2/s) 485 265 780 --- 770 850 950 35 18 84085

Taulukossa 1 esitetyt tiedot osoittavat, että suoda-tinkankaista ne, joiden silmäkoko on suurempi kuin 30 poistavat huomattavasti vähemmän vettä kuin kankaat, joiden silmäkoko on alle 30. Kankaat, joilla on pienin silmäkoko, oli-5 vat myös niitä, joilla oli pienimmät ilman- ja vedenläpäisevyydet, suurin silmäluku ja pienin avoin pinta-ala.

Tällainen vastaavuussuhde suodatinkankaiden ja suoda-tinlevyn vedenpoistotehon, silmäkoon, ilmanläpäisevyyden ja silmäluvun ja avoimen pinta-alan välillä havaittiin hyvin 10 erilaisilla ilmaa läpäiseville levymateriaaleilla pehmopaperista kuitukankaisiin, puuvillapopliinin ja 8-16 kerrokseen puuvillaharsoa. Korkeintaan 30 ^um:n silmäkoon lisäksi, silmäluku yli 100, edullisesti yli 150 ja avoin pinta-ala alle noin 25, edullisesti alle 20 %, sekä ilmanläpäisevyys al-2 15 le 3 000 1/m /s (litraa neliömetriä kohden sekunnissa) ovat tekijöitä, jotka takaavat hyvän vedenpoistotehon.

Tietyissä tapauksissa voidaan joutua tietenkin tekemään kompromissi vedenpoistoteho/’(ilmanläpäisevyys tai avoin pinta-ala)-suhteen suhteen, esimerkiksi jos levymateriaali 20 liikkuu hyvin nopeasti, jos se sisältää hyvin suuria määriä vettä tai jos jostakin muusta syystä vaahdon virtausta rajoittavan alustan suuri läpäisevyys on toivottava.

Voidaan esimerkiksi pitää edullisempana käyttää avoimempaa suodatinkangasrakennetta ainakin esipesuvaiheissa 25 korkean läpivirtausnopeuden saavuttamiseksi.

Kudottujen kankaiden, joiden ominaispiirteet eivät ole yhtä tarkoin määriteltyjä kuin suodatinkankaiden, huokoskoko voidaan määrittää yhtä hyvin tai paremmin kuitujen välisen etäisyyden kuin lankojen leikkauskohtien etäisyyden 30 avulla. Mutta myös rakenteeltaan hyvin erilaisten kankaiden joukossa antavat rakenteet, joiden ilmanläpäisevyys on pienin, parhaat vedenpoistotehot, kuten taulukossa 2 esitetään.

19 84085

Taulukko 2 5 N:o Kankaan Kuitumateriaali, Ilmanlä- Jäännösvesi- rakenne huomautuksia ^l/m2/s]fS pitoisuus (%) 10 Jousto- Nailon, täyte- 10 95 kangas lanka, jolla on hyvin alhainen kierretekijä ^ 3 Toimikas Puuvilla 15 120 11 Paltti- Polyamidilasku- 200 130 nasidos varjokangas, f ilamenttHankoja, hyvin kevyt 20 kudos 13 Paltti- Polyesteri, 250 150 nasidos tapulikuitu- lanka 25 18 Popliini- Puuvilla 280 175 kangas 14 Paltti- Polyesteri 300 195 nasidos, 30 samanlai nen kuin n: o 13 5 Kuitu- Polyesteri 1200 160 35 kangas * Kankaalle tehty vedenpoisto: Kuitukangas ilmasekoitettua.

20 84085

Koska on olemassa tuskin mitään menetelmiä rakenteeltaan, langan ominaisuuksiltaan ja langan muodoltaan hyvin erilaisten kankaiden "huokoskoon" määrittelemiseksi saatikka sitten määrittämiseksi, on ilmanläpäisevyys (mitattuna 5 märkänä, jos läsnä on vedessä turpoavia kuituja) tarkoituksenmukaisin ja yleisesti käyttökelpoinen arvosteluperuste saavutettavissa olevan vedenpoistotehon suhteen.

Toinen menetelmä on nk. kuplapistetesti, jota suoda-tinkankaiden valmistajat käyttävät "nimellishuokoskoon" mää-10 räämiseen.

Kudottujen kankaiden ollessa kyseessä saadaan esimerkiksi nimellishuokoskoolla (määritettynä kuplapistetestil-lä) korkeintaan 30, edullisesti korkeintaan 20, parhaat ve-denpoistotehot, elleivät nämä kankaat ole suodatinkangas-15 tyyppisiä.

Se on myös käyttökelpoinen mekaanisten tai muiden käsittelyjen (kuten kalanteroinnin ja kutistukseni, joita voidaan käyttää annetun kankaan vedenpoisto-ominaisuuksien parantamiseen, tehon arvioimiseen.

20 Kuitukankaita on käytetty keskinkertaisin tuloksin vedenpoistoon sillä edellytyksellä, että kuitujen muoto ja kuitujen leikkauskohdat on kiinnitetty hyvin asianmukaisesti sitomalla, jotta vältetään vääntymiset, jotka johtavat epätasaiseen huokoskokojakautumaan ja sillä edellytyksellä, 25 että kangas on yhtenäistä huokoskoon ja huokosten materiaaliin jakautumisen suhteen. Tällaisilla kuitukankailla, joita voidaan käyttää, saadaan keskinkertaisia vedenpoistote-hoja, kuten taulukosta 2 ilmenee, sillä huokoskoon ollessa keskinkertainen voi ilmanläpäisevyys olla paljon suurempi 30 kuin tavanomaisilla kudotuilla kankailla (mutta tavallisesti alhaisempi kuin suodatinkankailla).

Tämän keksinnön edullisissa suoritusmuodoissa tulisi vaahdon ominaisuudet valita siten, että: 1. Ilmaa läpäisevän levymateriaalin pintaan levitettä-35 vän vaahdon vaahdotusastetta 300:1 - 5:1 voidaan käyttää; parempia tuloksia voidaan saavuttaa, jos tämä alue on 21 84085 150:1 - 15:1, alueen 80:1 - 20:1 ollessa edullisin alue useimpiin sovellutuksiin.

2. Levymateriaaliin levitettävän ja sen läpi tunkeutumaan saatettavan vaahdon tilavuuden tulisi olla sellai- 5 nen, että laskettaessa vaahdotussuhde alunperin vaahdon muodossa levitetyn nesteen painon mukaan ilmaa läpäisevästä levymateriaalista poistetun tämän vaahdon ja nesteen vaah-dotussuhde on 10-80 %, edullisesti 30-60 % pienempi kuin alunperin levitetyn vaahdon vaahdotussuhde. On tietenkin 10 toivottavaa käyttää vedenpoistoon niin vähän nestettä kuin mahdollista. Riippuen levymateriaalin, jolle vedenpoisto tehdään, ominaisuuksista (pinnan tasaisuus, paksuus, avoimmuus, poistettavan veden määrä, läpäisyyn käytettävissä oleva aika, saatavissa oleva painegradientti) voi korkea, kes-15 kinkertainen tai alhainen vaahdotussuhde olla edullisempi.

3. Jotta saataisiin hyviä vedenpoistotehoja lisättyjen ja järjestelmässä olevien vaahtotilavuuksien ollessa pieniä tulisi vaahdon stabiilisuudet, lisätyt vaahtotila-vuudet, levitetyn vaahdon vaahdotusasteet ja painegradien- 20 tit samoin kuin vaahdon virtausta rajoittavan alustan ominaisuudet valita siten, että vaahdon virtausta rajoittavasta alustasta ulos tulevan vaahto-nesteseoksen todellinen vaahdotussuhde on alle 50 %, edullisesti alle 20 % ilmaa läpäisevän materiaalin pintaan alun perin levitetyn vaahdon 25 vaahdotussuhteesta.

Vaikka kohdassa 2 määritelty vaahdotusasteen muutos voi olla laskennallinen, on tässä kohdassa määritelty muutos todellinen, so. se tulee määrittää mittaamalla vaahto-nesteseoksen tilavuus ja paino ennen läpäisyä ja sen jälkeen.

30 Tätä todellisen vaahdotussuhteen alenemista voidaan lisätä käyttämällä vaahtoa, jolla suhteellisen pieni stabiilisuus, suhteellisen alhaisia vaahdotussuhdetta ja pai-negradientteja sekä sellaisia vaahdon virtausta rajoittavia olosuhteita, jotka johtavat suhteellisen korkeaan vaahdon 35 murtumisasteeseen.

22 84085 4. Jos vielä alhaisempi vaahdotussuhde tai käytännöllisesti katsoen vaahdottomuus on toivottavaa järjestelmän ulosmenopuolella, voidaan vaahdotussuhdetta vielä alentaa johtamalla vaahto-nesteseos painegradientin, edullisesti 5 alipaineen, vaikuttaessa putken läpi, joka on varustettu ainakin yhdellä kavennusosalla, jossa on ainakin yksi osa, jossa putken poikkileikkaus kapenee äkkinäisesti vähintään 5 %, edullisesti 25 %. Kartiomaisia osia suurin piirtein sisältämättömät kavennusosat, so. osat, joissa poikkileik-10 kaus pienenee melko äkkinäisesti, ovat edullisempi kuin pitkät supistusosat.

5. Hyvä vedenpoistoteho saavutetaan alentaen samalla vaahdotussuhteita, so. järjestelmästä poistuvan vaahdon tilavuutta, säätämällä ilmaa läpäisevään levymateriaaliin 15 levitettävän vaahdon stabiilisuus sellaiselle tasolle, että levymateriaalin ja siihen liittyvän vaahdon virtausta rajoittavan alustan läpäisy sekä levymateriaalista käsittelyssä poistuvan nesteen aikaansaama laimennus alentavat tätä sta-biilisuutta vaahdon puoliintumisaikana ilmaistuna vähintään 20 25 %, edullisesti vähintään 50 %. Tämä pätee erityisesti silloin, kun painegradientin muodostukseen käytetään alipainetta.

"Puoliintumisaika” käytettynä tässä hakemuksessa vaahdon yhteydessä tarkoittaa aikaa, jonka jälkeen dekantte-25 rilasiin 20°C:ssa laitetun vaahdon tilavuus on alentunut 50 %:iin alkuperäisestä tilavuudesta, jolloin siis puolet vaahdosta on painunut kasaan.

Osan vaahdon stabiilisuuden laskusta voi saada aikaan kulkeminen huokoisen levymateriaalin ja alustan läpi, 30 kun taas osa vaahdon stabiilisuuden laskusta on märän ilmaa läpäisevän levymateriaalin sisällä tapahtuvan laimennuksen ansiosta. Useimmissa tapauksissa on vaahdon stabiilisuuden aleneminen, riippumatta sen syystä, käyttökelpoinen arvosteluperuste käsittelyolosuhteiden, erityisesti alunperin le-35 vitetyn vaahdon stabiilisuuden, valinnalle. Stabiilisuutta ei määrää ainoastaan vaahdossa läsnä olevan pintajännitystä 23 84085 alentavan aineen tyyppi ja pitoisuus, vaan myös vaahdotus-suhde ja jossain määrin vaahtosolujen muoto ja koko, erityisesti niiden maksimikoko. Tämä antaa monenlaisia mahdollisuuksia vaahdon formuloinnin ja sen optimoinnin suhteen mui-5 den mainittujen arvosteluperusteiden näkökulmasta katsoen.

Painegradientin suuruusluokka riippuu käsittelyolosuhteista ja käsiteltävästä levymateriaalista (so. läpäisyyn käytettävissä olevasta ajasta; pinta-alaa kohden, esimerkiksi neliösenttimetrille, levitettävän vaahdon tilavuudesta; 10 levymateriaalin rakenteesta, painosta, tiheydestä ja paksuudesta; sekä poistettavasta nestemäärästä). Käytännöllisesti katsoen kaikki levymateriaalin pintaan levitetty vaahto tulisi saada läpäisemään levymateriaali, edullisesti koko sen paksuudelta.

15 Aika, jonka ilmaa läpäisevä levymateriaali, johon vaahto on levitetty, pidetään painegradientin vaikutuksen alaisena, on edullisesti sellainen, että suurin piirtein kaikki levitetty vaahto saatetaan läpäisemään mainittu levymateriaali. Jos jostakin syystä täytyy jättää jäljelle 20 vaahtokerros tai jos painegradientin vaikutus täytyy lopettaa ennen kuin kaikki vaahto on poistunut pinnalta, jolle se on levitetty, voidaan jäljelle jäänyt vaahtokerros poistaa esimerkiksi kaapimalla tai imulla.

Vaahdon tunkeutuminen levymateriaalin läpi painegra-25 dientin vaikutuksesta voi edetä yhdessä tai useammassa vaiheessa, levittämällä vaahtoa yhden tai useamman kerran käsiteltävän levymateriaalin pintaan ja käyttämällä saman tai eri tyyppistä ja saman tai eri suuruista vaahdon tunkeutumisen aiheuttavaa painegradienttia. Kuten edellä mainittiin, 30 on edullinen menetelmä läpäisyn aikaansaamiseksi alipaineen suuntaaminen märkään ilmaa läpäisevään levymateriaaliin vaahdon virtausta rajoittavan alustan läpi, joka on läheisessä kosketuksessa mainittuun levymateriaaliin, joka vakuu-min vaikutuksesta ja ilmaa läpäisevän levymateriaalin pin-35 nalla olevan vaahtokerroksen ilmahuokosia tukkivan 24 8 4 0 8 5 vaikutuksen vuoksi joutuu vielä läheisempään kosketukseen mainitun alustan kanssa.

Vakuumi voidaan suunnata järjestelmään esimerkiksi kuljettamalla vaahdon virtausta rajoittava alusta ja sitä 5 vasten oleva ilmaa läpäisevä levymateriaali yli yhden tai usemman raon, kuten "vakuumiraon", joka koostuu suljetusta alueesta, joka on yhdistetty putkella tai kanavalla alipai-nepumppuun. Useita vakuumirakoja voi olla järjestettynä vaakatasoon, kaartuvalle pinnalle (edullisesti kuperalle) 10 tai pyörivään rumpuun ja levymateriaali ja sen alla oleva alusta liikkuvat edullisesti vaakasuoraan tai korkeintaan 90°:n kulmassa, edullisesti korkeintaan 60°:n kulmassa vaakatasoon nähden. Vaikka kaikkein edullisimmassa muodossa suunnataan painegradientti, erityisesti alipaine, vaahdon 15 virtausta rajoittavaan alustaan, jonka ilmanläpäisevyys on pienempi ja edullisesti tasaisempi kuin ilmaa läpäisevän le-vymateriaalin ja tämän alustan läpi ilmaa läpäisevään levy-materiaaliin, voidaan haluttaessa levittää vaahto vaahdon virtausta rajoittavaan alustaan, joka liikkuu (edullisesti 20 samalla nopeudella) läheisessä kosketuksessa märkään ilmaa läpäisevään levymateriaaliin ja suunnata painegradientti, erityisesti alipaine, siten että vaahto saatetaan läpäisemään alusta ja sitten sen alla oleva levymateriaali veden poistamiseksi jälkimmäisestä. Tätä muotoa, joka on vaihto-25 ehtona edulliselle muodolle, jossa vaahto levitetään ilmaa läpäisevään levymateriaaliin, voidaan tietyissä tapauksissa käyttää myös jäljempänä kuvattavaan pesusovellutukseen, ainakin joissakin in-line-vedenpoistovaihesarjän vaiheissa. Vedenpoistotehot ovat kuitenkin heikompia kuin ne, joita 30 saadaan aikaan levittämällä vaahto ilmaa läpäisevään levyyn.

Tämän keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää myös aineiden poistoon ilmaa läpäisevästä levymateriaalista. Tällaisia aineita voivat olla kemialliset aineet, hiukkas-mainen aine, nesteet, kiinteät aineet tai tällaisten tuot-35 teiden seokset koostumukseltaan määrittämättömät epäpuhtaudet mukaan luettuina. Näissä tapauksissa levymateriaalin 25 84085 pintaan levitetty vaahto (tai alustan) toimii pesevänä väliaineena, joka poistaa epätoivottavia aineita ja samalla vettä levymateriaalista, niin että samoissa tai erilaisissa olosuhteissa tehtävä toinen vaihe on tehokkaampi aineiden 5 poistovaikutuksen suhteen. Ilmaa läpäisevä levymateriaali voi olla kuiva kun vaahto saatetaan läpäisemään se ensimmäisen kerran aineiden poistamiseksi tai se voi olla märkä, kuten vedenpoiston ollessa kyseessä. Levitettävä vaahto voi sisältää pinta-aktiivisia aineita, jotka ovat erityisen hy-10 vin soveltuvia läsnä olevien epätoivottavien aineiden poistoon ja/tai se voi sisältää aineita, joilla on kyky neutraloida, emulgoida tai dispergoida levymateriaalissa olevia epätoivottavia aineita.

Kuten vedenpoistonkin kyseessä ollen, voidaan tehdä 15 useita keksinnön mukaisia käsittelyjä samassa tai eri muodossa ja samanlaisissa tai erilaisissa olosuhteissa käytettävän vaahdon tyypin, koostumuksen ja ominaisuuksien, käytettävän painegradientin jne. suhteen. Jotta saataisiin aikaan parhaat mahdolliset puhdistustehot, on tärkeää toi-20 mia vedenpoistosovellutuksen yhteydessä kuvatuissa olosuhteissa, jotka takaavat hyvät vedenpoistotehot.

Keksinnön lisäpiirteenä on aineiden, jotka ovat vuorovaikutuksessa ilmaa läpäisevän levymateriaalin tai sen sisältämän materiaalin kanssa, sisällyttäminen vaahtoon.

25 "Olla vuorovaikutuksessa" tarkoittaa reagoimista kemiallisesti mainitun materiaalin tai sen aineosien kanssa, kova-lenttisten tai ei-kovalenttisten sidosten (kuten vety- tai Van der Waals -sidosten) muodostamista tai yksinkertaisesti aineita, jotka on tarkoitus lisätä mainitun levymateriaalin 30 huokosiin.

Tällaiset vuorovaikutuskäsittelyt voidaan tehdä itsenäisesti tai yhdistettyinä aineidenpoisto- ja vedenpoisto-käsittelyihin.

Vaahto voidaan levittää kuivaan ilmaa läpäisevään 35 levymateriaaliin, erityisesti vaahto voidaan pakottaa kuivaan ilmaa läpäisevään levymateriaaliin sisäisen rajapinnan 26 B4085 muodostamiseksi olosuhteissa (erityisesti sen suhteen, miten alusta absorboi vaahtosolut muodostavaa nestettä), jotka tekevät mahdolliseksi vaahdon kuljetuksen alustan läpi. Tämä on erityisen edullista sellaisissa tapauksissa, joissa 5 (i) tulee estää vaahdon kokoonpainuminen, jonka ai heuttaa ilmaa läpäisevän levymateriaalin veden adsorbointi (so. jos jälkimmäisen vesipitoisuus on epätoivottavien aineiden poistamisen tai aineiden lisäämisen ollessa kyseessä suhteellisen alhainen (jolloin vedenpoisto on siis välttä-10 mätöntä vasta aineiden poiston tai lisäyksen jälkeen)); (ii) jos muista syistä pienen vesimäärän on tarkoitus jäädä ilmaa läpäisevään levymateriaaliin; (iii) jos vuorovaikutuksen ilmaa läpäisevän levymateriaalin kanssa halutaan tapahtuvan sen rakenteessa, so.

15 jos vuorovaikutuksen on määrä tapahtua sisäisissä huokosissa (ja haluttaessa myös pinnan rajapinnalla), voidaan vaahto pakottaa kuivaan ilmaa läpäisevään levymateriaaliin sisäisen rajapinnan muodostamiseksi olosuhteissa (erityisesti sen suhteen, miten alusta adsorboi vaahtosolut muodos-20 tavaa nestettä), jotka tekevät mahdolliseksi vaahdon kuljetuksen alustan läpi.

Näissä olosuhteissa siten levitetty vaahto voi sisältää aineita, joilla on kyky saada aikaan haluttu vuorovaikutus tai jos tällaiset aineet lisätään myöhemmin, vuorovaiku-25 tus tapahtuu pinnan, johon tällaiset aineet levitetään, lisäksi myös sisäisesti kaikilla rajapinnoilla, joita voi muodostua. Vaahdon kuljetusolosuhteet määritetään ja saavutetaan saattamalla paksuudeltaan yhtenäinen vaahtokerros tunkeutumaan ilmaa läpäisevään levymateriaaliin painegradientin 30 vaikutuksesta ja antamalla painegradientin vaikuttaa levy-materiaaliin vain niin kauan, kunnes ensimmäiset vaahtosolut ilmestyvät levymateriaalin vastapuolelle.

Vaahdon virtausta rajoittava alusta voidaan puhdistaa läpäisevän vaahdon ilmaa läpäisevästä levymateriaalista 35 tuomista tai vaahdon jo levityshetkellä sisältämistä hiuk-kasmaisista tai kuitumaisista jätteistä kääntämällä 27 84085 virtaussuunta (käyttämällä vaahtoa, vettä, veden suihkutusta tai alustaa vasten puhallettua ilmaa), kun alusta on erotettu ilmaa läpäisevästä levymateriaalista.

Vettä, vaahtoa tai ilmaa puristetaan siten alustan 5 läpi siltä puolelta, joka ei ole ollut kosketuksessa levy-materiaaliin, so. sieltä, missä paine on ollut alempi tämän keksinnön mukaisen käsittelyn aikana. Jos vettä/liukoista materiaalia on poistettava ajoittain tai jokaisen vaahdon-läpäisysyklin jälkeen, voidaan pesu tehdä joko kääntämällä 10 virtaussuunta tai käyttämällä samaa suuntaa kuin ennenkin. Jos jätteiden aiheuttama likaantuminen tai tukkeutuminen on hyvin vakavaa, voidaan käyttää eri vaahdon virtausta rajoittavia alustoja sarjassa, so. siirtää ilmaa läpäisevä levymateriaali alustalta toiselle vaahdon läpäisyn sisältä- 15 vien käsittelyjen välillä.

Seuraavassa kuvataan vain esimerkinomaisesti menetelmiä keksinnön toteuttamiseksi.

Seuraavat tiedot osoittavat tämän keksinnön mukaisen menetelmän voimakkaat suotuisat vaikutukset.

20 Esimerkeissä käytetään seuraavia selityksiä ja lyhen teitä .

FFCS: Vaahdon virtausta rajoittava alusta APSM: Ilmaa läpäisevä levymateriaali MEF (APSM) 25 Imupaperi (APSM)

Pehmopaperi (APSM)

Harso (APSM) kahdeksan kerrosta sideharsoa, valkaistua ja puhdistettua,...

Popliinikangas (APSM) 30 Vaahtoformulat ja määritelmät ("vaahto")

Puhallussuhde: vaahdotetun nesteen tilavuuden suhde nesteen tilavuuteen ennen vaahdotusta.

Formula: vaahdotettavassa nesteessä läsnä olevat aineet 35 Formula A: 2 g/1 ionitonta pinta-aktiivista ainetta (Sandozin NIT conc, Sandoz) 28 84085

Formula B: 1 g/1 samaa ionitonta pinta-aktiivista ainetta

Formula C: 0,2 g/1 samaa pinta-aktiivista ainetta

Vaahdon tilavuus: APSM:n pintaan levitetyn vaahdon ti- 5 lavuus (ml) ennen painegradientin kohdistamista, tilavuuden 2 yksikkönä ml/dm .

Vedenpoistoteho: APSMrn käsittelyliuospitoisuus vaahdon levityksen, painegradientin, joka aiheuttaa vaahdon tunkeutumisen APSM:n 10 ja FFCS:n läpi, muodostuksen ja APSM-näytteen painon määrittämisen tämän käsittelyn jälkeen ja sen vertaamisen ennen käsittelyä mitattuun painoon, jälkeen ilmaistuna % owf:ina (% kankaan painosta).

Esimerkki 1 15 Vaahdon läsnäolon vaikutus monikerrosalustoissa (ku dottuja kankaita

Kankaiden käsittely näissä kokeissa:

Kaksi tai useampia kerroksia päällekkäisiä mainittuja kankaita käsiteltiin märkinä (puhdas vesi) seuraavasti: 20 (a) Voimakas puristus telojen välisessä raossa, kak si läpivientiä, so. puristus toistetaan, (b) sama, kevyt puristus, yksi tai kaksi läpivientiä, (c) Sama, mutta levitetään vaahtoa kangaskerroksiin (kerrosten väliin) ennen (b):n mukaista puristusta, vain 25 yksi läpivienti.

Aikaansaadut tehot ilmoitetaan grammoina kangasta 2 plus jäännösvettä 100 cm kohden.

Veden pintajännitystä alentavien aineiden läsnäolon on sinänsä havaittu parantavan tunnettujen mekaanisten ve-30 denpoistojärjestelmien, kuten telapuristuksen, jne. tehoa, erityisesti jos vedenpoistokäsittelyn tulee olla lievä mekaanisen vaikutuksen, esimerkiksi levymateriaaliin kohdistettavan mekaanisen paineen, suhteen.

Tällaisten aineiden lisääminen vaahtokylpyyn alentaa 35 kuitenkin edelleen jäännösvesipitoisuutta hyvin huomattavissa määrin, kuten seuraavasta taulukosta ilmenee.

Taulukko 3 29 84085 2

Kuitukangas, 33,9 g/m (2,15 oz/sq yard), 100 % raion Näyte 1: kaksi kerrosta kuitukangasta puhtaalla vedellä kyllästettynä ja puristettuna varovasti mankelissa 5 Näyte 2: kyllästetty vedellä, joka sisältää veden pintajännitystä alentavaa ainetta, puristettu samassa mankelissa ja samalla tavalla kuin näyte 1 Näyte 3: sama käsittely kuin näytteelle 2, mutta vaahdotettua käsittelyainetta (sama koostumus kuin kylläs-10 tyskylvyllä) syötettiin kahden kuitukangaskerroksen väliin ennen puristusta.

Jäännösvesipitoisuus Näyte 1 200 % Näyte 2 (0,25 % pinta-aktiivista ainetta) 130 % 15 Näyte 2 (0,02 % pinta-aktiivista ainetta) 180 % Näyte 3 (0,25 % pinta-aktiivista ainetta) 110 % Näyte 3 (0,01 % pinta-aktiivista ainetta) 160 %

Koska tietyissä tapauksissa on epätoivottavaa, että pinta-aktiivisia aineita jää levymateriaaliin kuivauksen 20 jälkeen, on havaittu, että tällaisissa tapauksissa voidaan käyttää pinta-aktiivisia aineita, jotka hajoavat kuivaus-lämpötilan vaikutuksesta tai jotka kulkeutuvat pois haihtuvan veden mukana tai pinta-aktiivisia aineita, joiden haih-tumislämpötila ei ole paljon korkeampi kuin vedellä.

Taulukko 4 30 8 4 0 8 5 100% 100% Puuvilla- puuvilla- puuvilla- harso 5 popliini voile (16 ker- (2 ker- (2 ker- rosta) rosta) rosta) 10 --—__ (a) Kova puristus 4,12 g 2,32 g 9,3 g 2 läpivientiä 15 (b) Xevyt puristus 5,2 g 3,84. g 11,7 g 1 läpivienti (b) Kevyt puristus 5,12 g 3,85 g 11,62 g 2 läpivientiä 20 (c) (b) , käsittely 4,5 g 3,09 g 9,9 g vaahdolla, 25 yksi käsittely (b) Näytteen, jolle oli tehty puristuskäsittely (b) , käsittely (c), jota seurasi sama puristuskäsittely vaahtoliuok-sen läsnä ollessa, johti siis huomattavasti alhaisempaan 30 jäännösvesipitoisuuteen kuin joko käsittely (b) yksinään tai käsittelyn (b) toistaminen, so. vaahdon läsnäolo kankaissa puristuskäsittelyn aikana paransi puristuksen vaikutusta hyvin merkittävästi, vaikka vaahtokäsittely oli nostanut vesi-pitoisuuden suuremmaksi kuin kokeeseen käytetyllä märällä 35 materiaalilla muuten oli.

31 84085

Esimerkki 2

Ilman läpivienti -käsittelyn vaikutus:

Kudottuja moniketrosalustoja_

Samat näytteet kuin taulukossa 3 käsiteltiin puris-5 tuksen jälkeen puhaltamalla ilmaa suhteellisen hitaasti 10 sekunnin ajan päällekkäin olevien kankaiden toista puolta vasten.

Taulukko 5 32 84085

Popliini- Voile Harso kanqas (2 ker·- (16 ker- 5 (2 kerrosta) rosta) rosta) (b) yksi läpivienti 5,2 g 3,88 g 11,72 g 10 telojen välitse (c) yksi läpivienti 4,5 g 3,09 g 9,9 g (b) puristuksen jälkeen käsittely ilmalla 15 (huoneen lämpötila) 4,95 g 3,60 g 11,5 g (b) puristuksen jälkeen

20 käsittely 32°C

ilmalla 4,8 g 3,3 g 11/5 g (c) puristuksen jälkeen käsittely ilmalla ^ (huoneen lämpötila) 4,38 g 2,84 g 10,05 g (c) puristuksen jälkeen käsittely ilmalla 30 (32°C) 4,28 g 2,42 g 9,94 g 33 84085 Nämä tulokset osoittavat, että lyhyt käsittely ilmalla antaa yllättäviä tuloksia, vaikka ilma on huoneen lämpötilassa tai vain vähän sitä lämpimämpää - riippumatta läsnä olevien kerrosten lukumäärästä ja vaikka käytetään mel-5 ko pieniä ilman nopeuksia.

Joissakin tapauksissa saavutetaan jopa näissä hyvin lievissä olosuhteissa vesipitoisuuksia, jotka ovat verrattavissa hyvin voimakkaalla puristuksella saataviin. Korkeammat ilman lämpötilat, kuten 60-80°C ja jonkin verran suurem-10 mat ilman nopeudet (kuitenkin selvästi pienemmät kuin ne hyvin suuret nopeudet, joita käytetään suuttimissa tiettyjen laitevalmistajien suositusten mukaan) antavat tietenkin vielä parempia tuloksia jopa lyhyemmillä käsittelyajoilla. Ilman lämpötilat 40-80°C ovat halvalla saatavissa kuivaus-15 kehysten, kuivausuunien ja muiden lämpökäsittelylaitteiden lämmön talteenottojärjestelmistä. Tällaisissa lämpötiloissa olevalla ilmalla tai vedellä on tähän asti katsottu olevan vähän käyttöä.

Esimerkki 3 20 Vaahdon läsnäolon vaikutus puristuksen vaikutukseen:

Monikerroksisia kuitukangasalustoja_

Menettely

Kuitukangasalustat (raion, sekoitetut kuidut) kostutettiin vesikylvyssä, joka sisälsi pieniä määriä (0,2 g/1) 25 ionitonta detergenttiä. Vertailunäyte A puristettiin kahteen kertaan voimakkaasti kaksinkerroin taitettuna mankelin telojen välitse. Vertailunäyte A' puristettiin kevyesti kaksinkerroin taitettuna mankelin läpi.

Näyte käsiteltiin aivan samoin kuin näytteet A, 30 mutta telapuristuksen jälkeen imettiin puristetun kankaan läpi samaa käsittelyliuosta vaahdotettuna vakuumiraon avulla .

Myös näyte B^ käsiteltiin, kuten näyte A, mutta koostumukseltaan samanlaista käsittelyliuosta vaahdotettuna syö-35 tettiin puristeltujen kuitukankaiden kahden kerroksen väliin, ennen kuin kaksinkertainen kangas syötettiin samaan 34 84085 mankeliin kuin näyte A, so. mekaanisen käsittelyn (puristuksen) aikana märät kuitukankaat sisälsivät ylimääräistä nestettä vaahdon muodossa.

Näyte B'^ käsiteltiin aivan samoin kuin näyte A', 5 mutta kevyen puristuksen jälkeen vaahdotettua käsittely-liuosta imettiin kahden kerroksen läpi vakuumiraon avulla.

Näyte B*2 käsiteltiin aivan samoin kuin näyte A', mutta puristuksen jälkeen puristettujen kahden kuitukangas-kerroksen väliin syötettiin vaahdotettua käsittelyliuosta, 10 ennen kuin vaahdolla täytetty kaksinkertainen kangas johdettiin samaan mankeliin kuin näyte A'.

35 84085

Taulukko 6

5 Ilmakäsittely: 5 s, ilman lämpötila 42°C

Näyte Vaahdotus- Käsittely Pidättynyt Vesipitoi- suhde vesi suus ilma- j^q (% owf) käsittelyn jälkeen (%) A - kova puristus, 120 % 15 2 läpivientiä B1 30:1 sama, sitten vaah- 120 % 100 % dotetun kylvyn läpi-imu B2 80:1 sama puristus kaksin- 125 % 100 % kerroin taitettuna/ 20 vaahdon lisäys väliin/ puristus kuten A:ssa A1 ~ kevyt puristus 230 % B' 25:1 sama, sitten vaahdo- 1 tetun kylvyn läpi-imu 135 % 110 % 25 50:1 sama 120 % 100 % 70:1 sama HO % 70 %

Bl 25:1 sama puristus kaksin- 120 % 110 % ^ kerroin taitettuna/ vaahdon lisäys väliin/ 30 50:1 puristus kuten A:ssa HO % 100 % 36 8 4 0 8 5

Taulukko 6 osoittaa, että vaahdotetun käsittelykyl-vyn imeminen märän materiaalin läpi voi alentaa vesipitoisuutta yli 50 % (vaikka vaahto itse asiassa tuo lisää vettä jo läsnä olevan veden lisäksi), ja että vaahdotetun käsit-5 telykylvyn syöttäminen kahden märän kankaan väliin myös alentaa vesipitoisuutta, vaikka tällöinkin vaahdotettu kä-sittelyliuos itse asiassa suurentaa läsnä olevan veden kokonaismäärää. Taulukko osoittaa myös, että hyvin lyhyt käsittely alhaisessa lämpötilassa olevalla ilmalla alentaa 10 edelleen merkittävästi vesipitoisuutta.

Menettelyn hyvin tärkeänä vaiheena on vaahdotetun nesteen sijoittaminen märän ilmaa läpäisevän levymateriaa-lin kerrosten väliin ja vaahdon saattaminen sitten tunkeutumaan levyrakenteeseen ja nesteen poistaminen johtamalla 15 vaahdotettua liuosta välissään sisältävät kerrokset paine-telojen välitse, so. telojen, jotka pyörivät kosketuksessa toisiinsa säädettävän paineen alaisina.

Vaahdon levitys voi tapahtua tunnetuin menetelmin (terällä, telalla, hipaisupäällystyksellä, kourusta tai rei-20 itetyistä putkista yksin- tai moninkertaiseen levymateriaa-liin, kuten kankaisiin - kudottuihin, neulottuihin, kuitukankaisiin - paperiin, ilmaa läpäiseviin vaahtolevyihin jne.).

Vaahto voidaan levittää levymateriaalin toiselta puo-25 lelta, molemmilta puolilta tai kerrosten väliin. Vaahdotettu neste voi olla vesiliuosta, joka sisältää pieniä määriä vaahdotusaineita tai se voi sisältää sellaisia aineita kuin vaahdonstabiloijia, aineita, jotka alentavat vaahdon stabiilisuutta korotetuissa lämpötiloissa ja viimeistelyai-30 neita. Se voidaan levittää kylmänä tai huoneen lämpötilaa korkeammassa lämpötilassa. Tietyissä tapauksissa voidaan käyttää vedettömiä nesteitä.

Tunnettuja järjestelmiä, joilla on kyky poistaa vettä märästä materiaalista, voidaan käyttää; sen lisäksi, et-35 tä vaahdon levitys voidaan yhdistää läpäisyvaiheeseen, voidaan läpäisyprosessi yhdistää nesteenpoistoprosessiin.

37 840 85

Voidaan esimerkiksi levittää vaahtoa monikerroksisen levy-materiaalin kerrosten väliin (esimerkiksi 4 tai jopa 20 kangaskerrosta, jolloin vaahto tavallisesti levitetään keskikerrosten väliin) ja johtaa sitten materiaali mankelin lä-5 pi, jolloin vaahto pakotetaan rakenteeseen ja poistetaan neste samassa käsittelyssä.

Esimerkki 4

Vaahdotetun kylvyn läsnäolon vaikutus vedenpoistoon (kuitukankaat) 10

Taulukko 7 Näyte Vaahdotus Pidättynyt Käsittely vesi (% owf) 15 A - 110% kova puristus 30 : 1 100% sama, sitten vaahdon läpi-imu 20 B2 80 : 1 110% kova puristus, vaahdon syöttö kaksinkerroin taitettuun levyyn, sama kova puristus 25 A' - 230% kevyt puristus B' 25 : 1 100% sama, vaahdon 50 : 1 90% läpi-imu 30 70 : 1 85% B'j 25 : 1 110% kevyt puristus, vaahdon syöttö kaksinkerroin 70 : 1 105% taitettuun levyyn, 3 5 sama kevyt puristus 38 84085

Esimerkki 5

Vesi vastaan vaahto: Vesi APSM:n läpi imettynä vastaan sama tilavuus vettä imettynä APSM:n läpi vaahdotetussa muodossa.

^ Taulukko 8a

Vedenpoistoteho (% owf)

FpCS No. 10 No. 10 No. 10 No. 10 APSM harso (8) MEF imupaperi pehmopaperi

Formula (1) (11) 115% (11) 120% (11) 120% veden (27) 115% (118)110% (104)200%* imu läpi (118)120% 15 Sama, veden, (11) 90% (11) 80% (11) 95% (10) 78% (l):n imu (27) 90% (118) 80% (104)150%* läpi vaahtona (118) 90% iiLLOJ___|___

Voimakas (11) uo% (11) 120% - (10)138% 20 puristus (27) 110% (118)120% il). *

Formula A 7 kerrosta, muut kokeet yhdellä kerroksella 39 84085 8b Vedessä olevan pinta-aktiivisen aineen vaikutus 5 FFCS No. 10 No. lo No. 10 No. 10 APSM imupaperi MEF harso (8x) kuitukangas (2 kerrosta puuvillasidet- 10-------fcä)-

Pelkän veden imu läpi (11) 160% (11) 280% (11) 130% (15) 280%

Veden *· pin-15 ta-akt. aineen (form.l) (11) 120% (11) 110% (11) 110% (15) 340% imu läpi

Formulan A imu läpi 20 vaahdotet- (11) 90% (11) 80% (11) 90% (15) 135% tuna (60:1) 25 Esimerkki 6 FFCS:n silmäkoon vaikutus (koe 109)

Tutkittiin erilaisten FFCS:ien silmäkoon vaikutusta erilaisilla alustoilla saatuihin vedenpoistotehoihin.

FFCS: Suodatinlevyt Buchner-suppiloissa FFCS-mallina 30 APSM: Imupaperi (numerot kokeen nroita)

Pehmopaperi

MEF

4o 84085 Jäännösvesipitoisuus 5

Vaahto

Puhallussuhde 60:1 Suodatinlevy Suodatinlevy Suodatinlevy

Formula A I (silmäkoko II (silmäkoko III (silmäkoko

Vaahdon tilavuus: 40-100 ura) 16-40 ura) 10-16 um) 300 ml/dm2 FFCS:nä FFCS:riä FFCS:ria 10 MEF (109) 180 % 100 % 75 %

Imupaperi (109) 115 % 95 % 85 %

Pehmopaperi (109) 135 % 98 % 68 %

Harso (111) .120 % 90 % 79 % 15 ------—*-

Samat kokeet, FFCS nro 10 suodatinlevyjen I, II ja III päällä.

20 Suodatinlevy Suodatinlevy Suodatinlevy

I II III

MEF (109) 82 % 85 % 84 %

Imupaperi (109) 98 % 95 % 100 % 25 Pehmopaperi (109) 80 % 85 S 85 %

Harso (113) 90 % 86 % 86 % APSM:n kanssa suorassa kosketuksessa oleva FFCS mää-30 rää pääasiallisesti vedenpoistotehon.

41 84085

Vesipitoisuus ennen vedenpoistoa MEF 150 - 160 %

Imupaperi 14 0 %

Pehmopaperi 160 - 170 %

Harso 130 - 150 %

Vesipitoisuus voimakkaan puristuksen jälkeen (12 läpivientiä) 10 _1_ MEF 140 %

Imupaperi 95 %

Pehmopaperi 135 %

Harso 105 % 15

Esimerkki 7 FFCS:n vaikutus Vedenpoistoteho (% owf)

20 APSM Kuitukangas?1 m e F Imupaperi MEF

Formula A

Vaahdotus- suhde 25 6-^i__^^^--^--,-- FF2S ei No. 10 ei No.lo ei No.10 ei No.10 ei metalli- _________verkko_

Vedenpoisto- 19Q% 138% 195% 85% 115% 98% 135% 80% 24% 66% teho_______;____

Kokeilu (15) (15) (120) (120) (109) (109) (109] (109] x ! x 30_________ kaksi kerrosta sideharsoa 35 dynaaminen koe (jatkuva käsittely) 42 84085

Esimerkki 8 FFCS:n ilmanläpäisevyyden ja vedenpoistotehon välinen riippuvuus (koe 33)

APSM: MEF 5 Formula A

Puhallussuhde 65:1

8a) Suodatinkangas ZF

FFCS n:o Ilmanläpäisevyys Vedenpoistoteho (l/m2/s) (% owf) 32 1250 139 % 15 31 2100 138 % 46 4100 175 % 44 4400 185 % 37 5000 190 % 20 8b) Nytal-suodatinkangas 56 50 73 % 25 55 300 96 % 54 850 HO % 53 1900 118 % 52 2050 130 % 30 51 2900 185 % 43 84085

Yksifilamenttisuodatinkangas PFCSnro Ilmanläpäisevyys Vedenpoistoteho 5 (l/m2/s) (% owf) 67 20 150 % 66 50 184 % 64 350 210 % 10 63 1100 225 %

Muut kankaat n:o 15 10 Nailon 20 95 % 3 Puuvilla 22 120 % 11 188 128 % 20 13 220 150 % 18 280 177 % 14 300 195 % 44 84085 ---j-——----

O

Λ

O

Ai :<0 e

I—I

·· -H

Φ CO

Ό

A C

d CD Cl)

W -P C

CD -H

C Ή H

<L> C, (00) ‘""I "S m h ro m r~

Ή w O VD (N (N CTN

« rt -P I I I I I I I I I I I ro ro cn h > N5 = C--—---------------------- O to A I >i 0) :(0 > -P I—I t> O CO)

-P φ CO

“ m in o o o cnoooom <x> o m m o 'd co φ o\ > κι co m m r^· oo <p rs r~ ro 0 tr cn vd co ir n· in og ft__ § Γ, w ό w e a) -h > > ca> ^ Sj ooooo ooocoin cn o in o o o lo o o lti in o tr ,—i m ro —ι^τοοιηο

n . H N H If o ro co o ro ro M

p, __n) r-ι tr τ m__h oi rv |_rP_ 0) ? . ^ tr rv oi f ^ ^ \ \ S S \ s r’ Erc ro ro rP ,p ro ro äj1-1 en r- in in «h h ro o o o rp •HÖ £art c^cncn CL rt I--— :rt 0) "H £ 2 73 b b-H o in o tr o o cn tr o in o b -S 5,E-r· ro ro r>. in ro - ty ro ro ro - E rt c U| ° o ® o ® ® o ° ° ° 9

r-l M rt -rt— OOOOO (N O O O O (N

\ rP ----- --------

C rP

(0 rt E

ΗΛ I ϋ

rt rt .(0 ^ IA IM

1 Da E o m in tr ,U b d - - - in (n oorPoooo <* 5 ^ tn oo - - - - a a ^ m a tOr3 co id in tr o .P o tr m ro ^

•H .cj K< iHrH r^mocnocoincN

X Dj (0----Ert--cd—cd—Dl cd_d Ci__ a: -h i P fi rt :(0 e s u B S ΐ .§ -HO 3 o o in id o o ro m o m m o ro co m n n n to o &μ to Ai ^ (N cn o co m t-i<—icNroin i—( rH ro in r~ •W >__Ij___ rt - 10,1 \ t c -p L a)-a O S '«-H’rt^T cn cn cn in id ro Γ' Γ" cn ro tr n m n *0 .Γ.Λ ro tr r- co σ. r-orP^roco

x H > rP rP rP ,P ^P rP ,-P ,-P rP

:rt ---- e s m H W £ a

•P CL C_) U

m ti·· rpcNiotrr" id in tr ro cn i—( Τ'- id uo tr ro |t 2_ rorotrtrrolinininminin__cd id id id cd_ 45 84085

Esimerkki 10

Keskinäisen aseman vaikutus vedenpoistotehoon (ilmanläpäisevyys APSM/FFCS)

Sen tutkimiseksi, mikä vaikutus on APSM:n ja FFCS:n 5 ilmanläpäisevyyksien suhteella, käytettiin kolmea muissa kokeissa FFCS:nä käytettyä kangasta vaihtoehtoisesti APSM:inä ja FFCSrinä pareittain ja tehtiin vedenpoistokokeet vaahto- 2 formulalla A (vaahdon tilavuus 300 ml/dm , puhallussuhde 60:1).

10 Käytetyt kankaat: 2 FFCS n:o 18, ilmanläpäisevyys 28 1/m /s 2 FFCS n:o 3, ilmanläpäisevyys 4,4 1/m /s 2 FFCS n:o 10, ilmanläpäisevyys 2,7 1/m /s 15 "Suhde" = APSM;n ilmanläpäisevyys FFCS:n ilmanläpäisevyys Koe 10a: n:o 18 APSM:nä n:o 3 FFCS:nä

Koe 10b: n:o 3 FFCS:nä 2q n:o 18 APSM:nä

Koe 10c: n:o 18 APSM:nä n:o 10 FFCS:nä

Koe lOd: η:θ 10 APSM:nä n:o 18 FFCS:nä 25 Koe lOf: n:o 3 FFCS:nä η:θ 10 FFCS:nä 46 84085

Tulokset:

Suhde Jäännösvesipitoisuus (% owf) ς No. 18 No. 3 No. 10 APÖM:| - nä FFCS:näAPSM:nä FFCS:nä APSM:nä FFCS:nä 10 a 6,4 54 % - - 7 7 % 10b 0,16 - 62 % 76 % - 10 10c 10,0 54 % - 23 % 10d 0,09 - 59,7% 24 % 10e 0,6 - 73 % 21,5% 15 10f. 1,62 71 % - - 23,6 %

Tulokset osoittavat, että suhde, joka on suurempi kuin 1, pyrkii antamaan parempia tuloksia kuin keskinäinen 20 asento, jossa APSM:n ilmanläpäisevyys on huomattavasti pienempi kuin FFCS:n.

Esimerkki 11

Puhallussuhteen vaikutus vedenpoistotehoon 11a: (9) FFCS: n:o 10 25 APSM: MEF

Formula A

Vaahdon tilavuus vakio, nesteen paino vaihteleva.

2

Vaahdon tilavuus 300 ml/dm .

47 84085

Puhal- 300 150 100 75 60 50 38 30 lussuhde 5

Veden- 115 % 100 % 90 % 80 % 75 % 70 % 68 % 68 % poistoteho (a)

Veden- 95 % 85 % 68 % 67 % 65 % 63 % 63 % 62 % 10 poistoteho (b) (a) lyhyt vakuumin vaikutusaika (b) kaksinkertainen vakuumin vaikutusaika (a):han nähden 15

11b: (12) FFCS: n:o 10 APSM: MEF Formula A

Vaahdon tilavuus vaihteleva, nesteen paino vakio 20 (1 g/dm2)

Puhallussuh.de 450 400 300 200 50

Vedenpoistoteho 98% 90% 80% 82% 73% 25 11c: (10) FFCS: Silmäkoko 40-100/um APSM: Pehmopaperi, imupaperi, formulat A ja C Vaahdon tilavuus vakio, vaahdotetun nesteen paino vaihteleva.

Puhallussuhde 300_75_ 50 _30_

Imupaperi

Form.B - 100% 102%

Form.C 102% 102% 92.% 35 Pehmopaperi

Form. B 75% - 75%

Form. C 80% - - 78% 48 8 4 085 lid: FFCS: Silmäkoko 40 - 100 APSM: Harso (8x)

Formula A

Vaahdon tilavuus vakio (200 ml), nesteen paino vaih- 5 televa.

Puhallussuhde 200 165 120 60 40 20

Nesteen paino 0,6g l»2g lf7g 3,4g 4,5g 9g 10

Vedenpoistoteho 135% 132% 136% 125% 116% 110% 15 Esimerkki 12

Vaahdon tilavuuden vaikutus 12(11) FFCS: n:o 10

APSM: Imupaperi MEF

20 Harso

Formula A Puhallussuhde 60:1 25 ----

Vaahdon tilavuus Vedenpoistoteho (jäännösvesi, % owf) (ml/dm2)

Imupaperi MEF Harso 3Q 100 95 % 80 % 93 % 200 95 % 80 % 90 % 400 105 % 80 % 90 % 600 - 80 % - 700 - 80 % - 35 ____ 49 8 4085 12b: (27) FFCS: n:o 10 APSM: Harso Formula A Puhallussuhde 65:1 5

Vaahdon tilavuusj Vedenpoistoteho (jäännösvesi, (ml/dm2) % owf) 100 92 % 10 200 91 % 300 90 % 400 89 % 500 95 % 15 50 ml vettä 113 % (vaahdottansa ton)

12c: (118) FFCS: n:o 10 20 APSM: MEF

Imupaperi Formula A Puhallussuhde 60:1

Vaahdon tilavuus 25 (ml/dm2) 100 200 400 600 700 Jäännösvesi (% owf) 30 MEF 80% 80% 80% 80% 80%

Imupaperi 93% 94% 105% Jäännösvesi puristuksen jälkeen MEF 110% 35 Imupaperi 120% 50 84085

Esimerkki 13

Pinta-aktiivisen aineen pitoisuuden vaikutus (vaahdon stabiilisuus) 13a; (13) FFCS: n:o 10 5 APSM: Pehmopaperi (nenäliina)

Puhallussuhde: 50:1 - 70:1 Formulat A ja C

Vaahdon 100 ml 200 ml tilavuus

10 , , ,, Form.A Form.C Form.A Form.C

(ml/dm2) Jäännösvesi 102% 96% 102% 96% (% owf) 15 13b: (10) FFCS: n:o 10 APSM: Imupaperi

Pehmopaperi 20 Puhallussuhde: vaihteleva

Formulat A ja B

Puhallussuhde 300 75 50 45-40

Form.B Form.C For n. E Form.C Form.B Form.C Form.B Form.C

2 ς Jäännösvesi (I owf)

Imupaperi - 102% 102% 100% - - 105% 72%

Pehmopaperi 72? 78% - - 72% - - 78% 30 ___;__ 51 ε 4 C 8 5 13 c: (123) Vaahdon kokoonpainumisaikä (käytettäessä, alipainetta ja ilman sitä) 5 ---

Pinta-aktii- Pitoisuus Vaahdon kokoonpainumisaika vinen aine 0/τ TT : --;- y/1 alipaineessa normaalipaineessa ___s__min_s__min_

Sandozin 15 - 15 - >60 10 NIT 2 7 55 (Sandoz) 1 - 9 - 52 0,2 32 42 0,1 45 30 15 Irgapodol FA 1-5-15 (......)

Irgapodol 1 105 - - 40 20 FC 0,1 42 - - 30

Gafac 1 - 7 - 40 RA600 0,1 160 - - 30 ^ Sandopan 2 73 - - 40 DTC 1 62 - - 50 0,2 30 - - 17 0,1 32 - - 25 3 0 _____ 52 8 4 0 8 5

Esimerkki 14 FFCSrn alkuperäisen vesipitoisuuden vaikutus veden-poistotehoon APSM:stä 14a; (103) FFCS; n:o 10 5 APSM; Harso

Formula A

Puhallussuhde: 60:1 FFCS:n vesipitoisuus 10 ennen vedenpoistoa 0 % 23 % 40 % 55 % 75 %

Vedenpoistoteho APSM:n suhteen (jäännösvesi, % owf) 110 % 105 % 103 % 102 % 100 % 15 14b: FFCS: n:o 10

APSM: MEF Formula A

Puhallussuhde: 60:1 20 FFCS:n vesipitoisuus ennen vedenpoistoa 0 % 25 % 30 % 40 % 50 %

Vedenpoistoteho APSM:n suhteen (jäännösvesi, 25 % owf) 108 % 110 % 102 % 105 % 106 %

Vaahtopitoisuus FFCS:llä (% owf) ennen vedenpoistoa 20 % 45 % 30 Vedenpoistoteho APSM:n suhteen (jäännösvesipitoi- suus, % owf) 100 % 105 % 53 8 40 85

Esimerkki 15

Vedessä turpoavan FFCS:n turpoamisen vaikutus ilmanläpäisevyyteen 5 Ilmanläpäisevyys FFCS n:o 3 (puuvilla) kuiva 80-90* märkä 25-35*

Puuvillapopliini kuiva 760* märkä 440* * 1/m^/s 10

Esimerkki 16

Vakuumin vaikutusajan vaikutus FFCS: n:o 10 APSM: MEF 15 Formula A

Puhallussuhde: vaihteleva

Puhallus- suhde 150 60 25 9 n Vakuumin _ . , " 20 vaikutus a b c a b c a b c Jäännös- vesi 118 102 84 80 73 65 80 67 63 (%owf) 25 ä : b : c = 1 : 2 : 4 vakuumin vaikutusaika Esimerkki 17 30 (18a) Aineita sisältävän veden poisto FFCS: n:o 56

APSM: Puuvillapopliini, merseroimaton Vaahdon puhallussuhde: 60:1 Formula A

35 Kangas kyllästettiin emäsiiuoksella, jolla on merse- rointiin käytettävä väkevyys (266 g NaOH/1) ja sitten siitä 84085 54 poistettiin vettä vaahdon avulla (imemällä kankaan läpi, FFCS n:o 56 vakuumin ja APSM:n välillä) toistuvasti. Vaahdon tila-vuus 200 ml/dm , formula A, puhallussuhde 65:1. Kankaaseen ei levitetty huuhtelunestettä vaahdolla tehtävien vedenpois-5 tokäsittelyjen välillä. Vaahdon lämpötila oli 20°C.

Tulokset:

Voimakkaasti turvonneen puuvillakankaan vesipitoisuus aleni 104 % owf:sta 81,9 % owf:iin, emäspitoisuus 0,5288 g/dm^:sta, so. 52,88 g/m^:sta (= 100 %) 0,1040 g/dm^:iin, 2 10 so. 10,4 g/m :iin (= 19,7 % alkuarvosta), joka vastaa NaOH-pitoisuutta 52,3 g/1.

Teollisuudessa emäspitoisuuden alentamista 266 g NaOH/l:sta 56 g NaOH/l:aan lukuisilla kylmä- ja lämminhuuh-teluilla pidetään tyydyttävänä (tässä pitoisuudessa voidaan 15 merseroitu puuvillakangas vapauttaa leveyttä säilyttävistä laitteista ottaen huomattava kutistumisriski). Viidellä vaahdon avulla tehtävällä vedenpoistokäsittelyllä (kylmänä) saatiin parempi emäksenpoisto.

17b 20 Merseroitu puuvillakangas (pesty, valkaistu popliini) kyllästettiin emäksellä (266 g NaOH/1) lisätyn määrän ollessa 101 % owf.

Kangas käsiteltiin sitten eri tavoin mahdollisimman suuren emäsmäärän poistamiseksi mahdollisimman pienellä 25 huuhteluvesimäärällä.

Näytteelle 1 tehtiin vedenpoisto vaahdon avulla 1-5 2 kertaa (formula A, 300 ml/dm kullakin kerralla, ei veden välilisäystä, puhallussuhde 65:1, FFCS n:o 56 - sama formula, sama veden paino).

30 Kaikki nämä käsittelyt tehtiin huoneen lämpötilassa.

Näyte 2 huuhdottiin 5 kertaa 200 ml:11a kylmää 2 vettä/dm , so. yli 30 kertaa niin suurella painomäärällä kuin vaahdotetussa muodossa.

Näyte 3 käsiteltiin kuten näyte 2, mutta käytettiin 35 200 ml/dm^ kuumaa vettä (72°C).

« 8408S

55 17c (124c)

Sama kangas ja sama emäskäsittely kuin esimerkissä 13b. Vedenpoisto vaahdon avulla samoissa olosuhteissa kuin esimerkissä 13b.

5 .........

jaannoserras- käytetty huuh- pitoisuus (% teluveden koko- ennen veden- naistilavuus poistoa läsnä jäännösve- (1/kg kangasta) olleesta eräs- sipitoisuus määrästä (% owf) 10 (a) yksi vedenpoistokäsit- 49,1 % 87,9 % 2,53 1/kg tely vaahdolla (b) kaksi vedenpoistokäsit- telyä vaahdolla 29,0% 78,5% 5,30 1/kg j (c) kolme vedenpoistokäsit- 18,3 % 74,8 % 8,1 1/kg 15 telyä vaahdolla (<3) yksi käsittely läpi- imetyllä vaahdottanet- 49,0% 97,0% 2,94 1/kg toralla vedellä (sama paino kuin (a):ssa) (e) kolme käsittelyä läpi- imetyllä vaahdottanet- 35,8 % 10 3 % 5,88 1/kg toralla vedellä (sama paino kuin (c):ssä) kangas ennen veden- 100% 100% 25 poistoa

Esimerkki 18

Vedenpoisto kuitumassasta (puuvillaa, pesty ja val-30 kaistu, sidevanulaatu) (15)

FFCS: n:o 10 Formula A

Puhallussuhde: 60:1

Vaahdon tilavuus: 300 ml/dm 2 56 E4CS5 Jäännösvesipitoisuus (% owf) yksi kerros puu- kaksi kerrosta puuvillaa_ villaa_ pelkän veden imeminen 5 läpi 180 % 275 % formulan A (vaahdottamaan) imeminen läpi 165 % 335 % 10 formulan A imeminen läpi vaahdotettuna 135 % 135 %

Esimerkki 19 15 Vedenpoisto nukkaneuloksesta (125) 19a;

Vedenpoisto märästä froteepyyheliinakankaasta (puu-2 villa, 521 g/m , pesty, valkaistu ja värjätty).

Formula A, vaahdon puhallussuhde 60:1, 300 ml vaah-20 toa/dm2.

FFCS n:o 10: jäännösvesipitoisuus 125 % FFCS n:o 56: jäännösvesipitoisuus 117,5 % 19b: 2

Vedenpoisto märästä vakosametista (puuvilla, 347 g/m , 25 pesty, valkaistu, värjätty)

Formula B, vaahdon puhallussuhde 65:1, 300 ml/vaah- toa/dm2 Jäännösvesipitoisuus (% owf) 30 Mankelointi 65 % FFCS n:o 56 58,5 %

Esimerkki 20

Vakuumitiedot, vakuumin vaikutukset 20a: 35 Vaahdon läpäisyaika erilaisten APSM:ien läpi 600 ml vaahtoa (formula A, puhallussuhde 65:1) imet- 84085 57 tiin erilaisten ASPM:ien läpi. Läpäisyaika ja 6 erilaisen FFCS:n vaahdon läpäisyaika määritettiin (s).

FFCS

APSM_n:o 37 n:o 11 n:o 31 n:o 3 n;o 46 n;o 10 5 imupaperi 22 32 35 48 65 95 pehmopaperi 23 24 23 29 28 108

Esimerkki 21

Vedenpoisto metalliverkon toimiessa kuljetinhihnana 10 Kuitukankaalle (MEF), joka sisälsi noin 220 % vettä tehtiin (a) vedenpoisto alipaineen avulla kuljettamalla metalliverkolla (.... meshiä) vakuumiraon yli. Jotta saataisiin määritetyksi vaahdolla tehtävän vedenpoiston vaikutus (verrattuna vedenpoistoon tavanomaisesti vakuumin avulla) 15 ja FFCS:n vaikutus, tehtiin sama koe (b) ilman vaahtoa ja (c) vaahdolla ilman FFCSrää.

Vesipitoisuus MEF ennen vedenpoistoa 250 % MEF vakuumikäsiteltynä ilman vaahtoa 243 % 20 MEF vakuumikäsiteltynä vaahdolla* FFCS:ää käyttäen 218 % MEF vakuumikäsiteltynä, vaahto* FFCSillä 70 % * Puhallussuhde 35:1 25 Esimerkki 22

Vaahdotussuhteen aleneminen vedenpoiston aikana APSM: harso FFCS: silmäkoko 40 - lOO^um 22a:

30 Formula A

Puhallussuhde 40:1 ennen järjestelmän läpäisyä Puhallussuhde 21:1 läpäisyn jälkeen Vaahdon kestoikä ennen läpäisyä: 60 min läpäisyn jälkeen: 25 min 35 Vedenpoistoteho: 80 % owf 58 22b:

Formula C

Puhallussuhde 40:1 ennen järjestelmän läpäisyä Puhallussuhde miltei nolla läpäisyn jälkeen (vaahto 5 muuttunut vedeksi käytännöllisesti katsoen kokonaan) Vedenpoistoteho: 73 % owf.

22c:

Formula C

Puhallussuhde 65:1 ennen läpäisyä 10 Puhallussuhde käytännöllisesti katsoen nolla läpäisyn jälkeen

Vedenpoistoteho 106 % 22d:

Sama koe, mutta ilman APSM:ää (vaahto imettiin vain 15 FFCS:n läpi).

Puhallussuhde ennen FFCS:n Puhallussuhde läpäisyn läpäisyä jälkeen 86:1 77:1 20 66:1 58:1 46:1 56:1 neste 27:1

Esimerkki 23 2 25 MEF-kuitukankaasta (ilmanläpäisevyys 1200 1/m /s) poistettiin vettä johtamalla se märkänä (vesipitoisuus 180-220 5 owf) kahden vakuumiraon yli. Kangas oli pronssi- 2 verkolla (ilmanläpäisevyys 5500 1/m /s). Jäännösvesipitoi-suus oli käsittelyn jälkeen 65-70 % owf dynaamiseen kokeeseen 30 käytetyssä erässä. Nämä tulokset osoittavat, että vaikka FFCS:n ilmanläpäisevyys olisi huomattavasti suurempi kuin APSM:n voidaan saada erinomaisia tuloksia, jos edellinen on asianmukaisesti valittu.

Esimerkki 24 35 Vertailu, jossa imetään APSM:n läpi vettä ja vaahtoa (FFCS:n kanssa ja ilman sitä) sekä vaahdottamatonta vettä, joka sisältää pinta-aktiivista ainetta, joka tuottaa vaahtoa APSM:ssä vakuumin vaikuttaessa {FFCSrn kanssa ja ilman sitä) (koesarja 130-).

59 8 4 0 8 5 5 Koe n:o Vesipitoi- Käsittely FFCS Vesipitoisuus ennen läsnä käsittelyn käsittelyä jälkeen 130.1a 210 % imetään läpi ei 184 % 300 ml/äm2 .Λ kuten 130.1a 10 130.1b 212 % on 73f5 % 130.2a 209 % imetään läpi ei 220 % 10 ml/dm2 (vaah-dottamaton formula A) 130.2b 210 % kuten 130.2a 120 % 15----;-- 130.3a 196 % imetään läpi ei 220 % 10 ml/dm2 puhdasta vettä 130.3b 205 % sama kuln 130'3a on 128 »

130.4a 190 * kohdistetaan el iso S

20 pelkkä vakuumi märkään kudokseen sama kuin 130.4a 130.4b 209 % on 129 % 130.5a 210 % kudos kastetaan ei 212 % vaahdottamatto-maan formulaan A, 25 . vakuumi-imu sama kuin 130.5b 130.5b 208 % on 115 % 210 % voimakas puris- - 118 %

Ituskäsittely ---

Huomautuksia: (1) Kokeet "a” verrattuna kokeisiin "b" osoittavat FFCSrn vaikutuksen.

35 (2) Koe 130.1b osoittaa keksinnön mukaisen käsittelyn ylivoimaisen tehon muihin muunnoksiin nähden.

60 C4G85 (3) Kokeet 130.1a/lb osoittavat kokeisiin 130.2a -130.3b verrattuna vaahdon ylivoimaisuuden vaah-dottamattomiin formuloihin nähden.

(4) Kokeet 130.4a/4b - 130.5a/5b osoittavat, että 5 US-patenttijulkaisun 4 062 721 (Geyer) mukaisella menetelmällä ei saada oleellisesti erilaisia tuloksia kuin tavanomaisella vakuumipoistolla tai vedenpoistolla puristuksella.

Claims (23)

1. Menetelmä veden poistamiseksi ilmaa läpäisevästä levymateriaalista ja sen puhdistamiseksi, joka le- 5 vymateriaali sisältää vettä ja poistuvia aineita, jossa menetelmässä mainitun materiaalin toista pintaa käsitellään nesteellä, joka sisältää ainetta, joilla on kyky alentaa mainitun nesteen pintajännitystä, jolloin mainittua nestettä levitetään levymateriaalin toiselle puolelle, 10 muodostetaan painegradientti mainitun materiaalin läpi, ja poistetaan vesi ja epäpuhtaudet materiaalin toiselta puolelta, tunnettu siitä, että (i) ennen nesteen levitystä, joka neste sisältää ainetta, jolla on kyky alentaa mainitun nesteen pintajän- 15 nitystä, levymateriaalin mainitulle toiselle pinnalle, tämä neste vaahdotetaan, (ii) vaahdotettu neste levitetään levymateriaalin mainitulle toiselle pinnalle vaahtona, joka sitten pakotetaan painegradientin vaikutuksesta läpäisemään levyma- 20 teriaalin huokoset, mikä saa aikaan veden ja poistettavien aineiden poistumisen käytännöllisesti katsoen kokonaan mainituista huokosista, (iii) vaahdotetun nesteen levittämistä jatketaan, kunnes vaahdotettu neste on poistettu vaahtona materiaa-

25 Iin mainitulta toiselta puolelta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painegradientti muodostetaan mekaanisen telan avulla.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että painegradientti muodostetaan kohdistamalla paine levymateriaalin sille puolelle, jolle vaahto levitetään.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painegradientti muodostetaan 35 kohdistamalla alipaine levymateriaalin sille puolelle, „ 84085 oZ joka on sen puolen vastapuolella, jolle vaahto levitetään.

5. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahto on 5 vesipitoisen vaahdon muodossa.

6. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahto on vedettömän vaahdon muodossa.

7. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mu- 10 kainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahto on emulsion muodossa.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahdon sisältämä pintajännitystä alentava aine hajoaa lämpötilassa 50-200°C ja pois- 15 tuu mahdollisen myöhemmän kuivauksen tai lämpökäsittelyn aikana.

9. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahtoso-lujen koko on käytännöllisesti katsoen yhtenäinen.

10. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahto-solujen maksimikoko on korkeintaan 1/4 ilmaa läpäisevän levymateriaalin paksuudesta.

11. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mu- 25 kainen menetelmä, tunnettu siitä, että levymate- riaaliin levitettävän vaahdon vaahdotussuhde on 300:1-5:1.

12. Minkä tahansa edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään vaahdon virtausta rajoittavaa alustaa, joka on sijoitettu 30 vasten ilmaa läpäisevää levymateriaalia jälkimmäisen tukemiseksi vaahtokäsittelyn aikana.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahdon virtausta rajoittava alusta on sijoitettu vasten ilmaa läpäisevän levymate- 35 riaalin sitä puolta, joka on sen puolen vastapuolella, 63 8 4 0 8 5 jolle vaahto levitetään.

14. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahdon virtausta rajoittava alusta on sijoitettu vasten ilmaa läpäisevän levymate- 5 riaalin sitä puolta, jolle vaahto levitetään.

15. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 12-14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahdon virtausta rajoittava alusta järjestetään liikkumaan ilmaa läpäisevän levymateriaalin mukana.

16. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahdon virtausta rajoittavan alustan huokosten tai aukkojen mitta on korkeintaan 50 pm.

17. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 12-16 mukai-15 nen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahdon virtausta rajoittava alusta on kudottu kangas, kuitukangas tai verkko.

18. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 12-17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahdon vir- 20 tausta rajoittava alusta on kudottu kangas, jonka ilman-läpäisevyys on korkeintaan 250 l/m/m2/s, tai kuitukangas-rakenne tai verkko, jonka ilmanläpäisevyys on korkeintaan 2000 l/m/m2/s.

19. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 12-18 mukai-25 nen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu alusta pidetään läheisessä kosketuksessa mainittuun le-vymateriaaliin koko vaahtokäsittelyn ajan.

20. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 12-19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaahto saate- 30 taan läpäisemään levymateriaalin huokoset painegradientin avulla, joka painegradientti muodostetaan alipaineella, joka kohdistetaan ilmaa läpäisevän levymateriaalin sille puolelle, joka on sen puolen vastapuolella, jolle vaahto levitetään, jolloin alipaine saadaan aikaan johtamalla 35 ilmaa läpäisevä materiaali yli yhden tai useamman vakuu- fi. 84085 miraon, joista kunkin muodostaa avoin putki tai kanava, joka on yhdistetty alipainepumppuun.

21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että useita vaakumirakoja on jär- 5 jestetty tasoon, kaarevalle pinnalle tai pyörivään rumpuun.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alustaa liikutetaan kulmassa, joka on korkeintaan 60° vaakatasoon nähden, alustan kul- 10 kiessa mainitun vakuumiraon yli.

23. Minkä tahansa patenttivaatimuksen 1-22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ilmaa läpäisevä levymateriaali on märkä, kun vaahto ensimmäisen kerran levitetään. 15 84085