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Die
Erfindung betrifft eine Papiermaschinenbespannung, insbesondere einen
Pressfilz, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Papiermaschinenbespannungen,
insbesondere Pressfilzen.
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Bespannungen
für Papiermaschinen, insbesondere für den Einsatz
im Nassteil einer Papiermaschine, sind in einer Vielzahl von Ausführungen
aus dem Stand der Technik vorbekannt. Dabei handelt es sich um endlos
umlaufende Bänder, die sich über die Maschinenbreite
erstrecken und der Ausbildung und Führung der Papier-bahn
durch die Papiermaschine dienen. Je nach Anordnung im Nassteil können
diese unterschiedlich aufgebaut sein. Eine grundsätzliche Anforderung
an derartige Bespannungen im Nassteil besteht darin, die Faserstoffbahn
möglichst optimal zu entwässern und eine Rückbefeuchtung
zu vermeiden, um den Energieaufwand für die sich an den Nassteil
anschließende Trocknung möglichst gering zu halten.
Dabei erfolgt die Entwässerung in Pressenpartien durch
Aufbringen von Druck durch das entsprechende Band hindurch, das
heißt von der die Faserstoffbahn stützenden Seite,
welche hinsichtlich ihrer Anordnung als Ober- bzw. Außenseite
bezeichnet wird, zur gegenüberliegenden Unter- bzw. Innenseite
des Pressfilzes. Die Oberseite bildet die faserstoffbahnseitige
Seite und die Unterseite die Entwässerungsseite.
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Nachfolgend
sollen einige Vorschläge aus dem Stand der Technik erläutert
werden:
Aus der Druckschrift
EP 0 285 376 B1 ist ein Textilverbundstoff,
insbesondere ein Pressfilz, vorbekannt, der auf Abstand liegende
lineare Fäden enthält, die sich im wesentlichen
in gleicher Richtung erstrecken, und einen polymeren Verbundfüllstoff
umfasst, der die Fäden verbindet und jeden Faden über
seine gesamte Längserstreckung zumindest teilweise umhüllt.
Der polymere Verbundfüllstoff umfasst Ausnehmungen, die
seitlich versetzt zu den Fäden angeordnet sind und sich
durch den ge samten Verbundfüllstoff hindurch erstrecken.
Die so gebildete gitterförmige Struktur, welche besonders
bevorzugt aus Polyurethan bestehen kann und eine Membran bildet, wird
als Mittellage in ein Filzband eingearbeitet und dient der Verbesserung
des Rückstellvermögens, wenn das Filzband den
Pressspalt einer Pressenpartie verlässt. Die Herstellung
derartiger Membranen ist technologisch aufwendig. Dazu werden auf
Abstand liegende Fäden, von denen jeder mit einer entsprechenden
polymeren Ummantelung zu versehen ist, erhitzt, um den polymeren
Werkstoff zum Schmelzen zu bringen und eine anschließende
Fließbewegung des Werkstoffes in festgelegte Bahnen zwischen
den Fäden unter Herstellung einer Verbindung zwischen benachbarten
Fäden erzeugt, woran sich ein Abkühlvorgang anschließt.
Bedingt durch den Aufbau der Membran weist diese für eine
Mittellage eine relativ große Dicke auf, führt
aufgrund ihrer massiven Struktur mit Ausnehmungen zu hohen Filzgewichten,
ist deutlich weniger flexibel und kostspieliger.
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Eine
andere Ausführung einer Papiermaschinenbespannung, insbesondere
eines Pressfilzes, geht aus der
EP
1 127 976 hervor. In dieser Druckschrift wird ein Verfahren
zur Herstellung eines Papiermaschinenbandes beschrieben, das eine
Trägerstruktur, eine Schicht aus Fasermaterial an wenigstens
einer Papier berührenden Oberfläche des Bandes
und eine Schicht aus thermoplastischem Material zwischen der Trägerstruktur
und der Schicht aus Fasermaterial umfasst. Durch Zufuhr von Wärme und
Druck wird das thermoplastische Material geschmolzen, so dass es
vom Inneren des Bandes nach Außen durch die Faserschicht
hindurchgelangt, wobei das Gebilde im Wesentlichen undurchlässig wird
und durch Wärme, Druck und Dauer des Erwärmens
die Faserverteilung in der imprägnierten Schicht des Fasermaterials
gesteuert wird. Das thermoplastische Material kann in Form einer
porösen Membran vorgesehen sein, die auf die Oberfläche
eines Pressfilz-Grundgewebes gelegt wird. Das Fasermaterial kann
in Form einer Vlieswattierung oben auf der Membran angeordnet werden.
Die gesamte Struktur wird dann vorzugsweise vernadelt. Das thermoplastische
Material ist besonders bevorzugt ein thermoplastisches Polyurethan-Elastomer.
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Weiterhin
ist aus der
WO 03/076046 ein
Industriestoff bekannt, der eine Basisschicht, eine Fasermatten-Schicht
und mindestens eine niedrigschmelzende polyme re Filmschicht insbesondere aus
elastomerem thermoplastischen Polyurethan aufweist, wobei die polymere
Schicht zusammen mit der Fasermatten-Schicht vernadelt und daraufhin
einer thermischen Behandlung unterzogen wird, um die Fasern der
Fasermatten-Schicht zumindest teilweise einzukapseln.
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Des
Weiteren beschreibt die
US 5
508 094 ein Pressentuch für die Pressenpartie
einer Papiermaschine, wobei das Pressentuch eine mehrlagige, kompressible,
federnde Struktur umfasst, und drei Lagen von Schußgarnen
aufweist, von denen eine der drei Lagen Mehrkomponentengarne umfaßt,
wobei die Mehrkomponentengarne jeweils eine Mehrzahl von lasttragenden
Teilen aufweisen, während das verbleibende Schußgarn
in allen drei Lagen Monofilamentgarne sind, wobei die drei Lagen
von Schußgarnen eine obere Lage, eine mittlere Lage und
eine untere Lage bilden, die Schußgarne in der unteren
Lage Monofilamentgarne größeren Durchmessers umfassen
als die Monofilamentgarne in jeder der drei anderen Lagen; und ein
erstes System von Kettgarnen, welche Kettgarne Monofilamentgarne
sind, die Kettgarne des ersten Systems verwebt sind mit den Schußgarnen
der drei Lagen von Schußgarnen in einem sich wiederholenden
Muster, so dass das Pressentuch mit einer extrem feinen papierkontaktierenden
Oberfläche versehen werden kann, mit einer offenen nichtpapierkontaktierenden
Oberfläche und einer Struktur mit adäquatem Leervolumen
zur Speicherung von aus einer Papierbahn ausgepreßtem Wasser.
Im Prinzip werden somit Polyurethan beschichtete Multi- und/oder
Monofilamentgarne beschrieben, die in die Basis-Struktur gewoben werden,
welche das Entwässern unterstützen und dem Tuch
Flexibilität verleihen.
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Ferner
bekannt ist die Technologie der SpectraTM-Membran,
die im Wesentlichen Polyurethan-Komponenten oder andere Polymernetzwerke in
einem Filz in Form einer porösen Membran einsetzt. Diese
auf der SpectraTM-Membran beruhende Technologie
stellt zwar eine große Reihe an Vorteilen in Bezug auf
Entwässerung/Markierung/Vibration zur Verfügung,
beruht aber auf einem sehr aufwendigen Verfahren. Die Herstellung
umfasst hierbei die Extrusion von Mantel-/Kernfäden, anschließendes
Abwickeln von einem Gatter auf die ,Membranmaschine' und schließlich
Verschweißen der einzelnen Teilbreiten zu einer Gesamtbreite.
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Dies
generiert im Herstellungsprozess wesentliche Kosten, welche über
den Produktpreis nicht kompensiert werden können.
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Zusätzlich
hat sich gezeigt, dass durch das verwendete Material, wie thermoplastische
Polyurethane, insbesondere solche mit relativ hoher Dichte, Nachteile
vorliegen, die sich beispielsweise in sehr hohen Flächengewichten
und hohen Kosten wiederspiegeln.
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Eine
Möglichkeit die angesprochenen Nachteile auszuräumen
wurde durch die in den USA entwickelte VectorTM-Lage
versucht, welche hauptsächlich aus Grobfasern mit einem
Titer > 67 dtex gefertigt wird
und ursprünglich die SpectraTM-Membran
zumindest teilweise ersetzen sollte. Die VectorTM-Technologie
beruht auf einem Design, wonach ein tri-axiales Nonwoven-Mikropolyamidsubstrat
in einen Filz integriert wird. Diese weist jedoch im Vergleich mit
der SpectraTM-Membran wesentliche Nachteile
auf, die sich hauptsächlich in der Kompression im Laufe
der Zeit als auch dem Herauslösen einzelner Fasern, welche
sich auf die Papierseite herausarbeiten können, zeigen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Papiermaschinenbespannung,
insbesondere einen Pressfilz der eingangs genannten Art, derart
weiterzuentwickeln, dass diese neben einer hohen Wasseraufnahmekapazität
und einem guten Wasserweiterleitungsvermögen durch eine
hohe Rückstellbarkeit, das heißt Wiederaufstellungsvermögen
beziehungsweise Erholung der einzelnen Fasern nach Durchlaufen eines
Pressspaltes, charakterisiert ist und ferner auch das Gesamtgewicht
der Filzbänder insgesamt möglichst gering gehalten
werden kann. Das Filzband soll zudem durch ein kostengünstiges
Verfahren herstellbar sein.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale
der Ansprüche 1 und 18 charakterisiert. Vorteilhafte Ausführungen
sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Erfindungsgemäß wird
demnach eine Papiermaschinenbespannung, insbesondere ein Pressfilz,
bereitgestellt, die mindestens 2 Lagen von extrudierten Gitterstrukturen umfasst,
die aus ein oder mehreren Polyamiden oder einer Polyamid enthaltenden
Zusammensetzung bestehen.
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Die
extrudierten Gitterstrukturen sind im Rahmen der Erfindung nicht
besonders beschränkt und umfassen jede dem Fachmann bekannte
Struktur in Form eines Gitters, welche in einer Bespannung für
eine Papiermaschine zum Einsatz kommen kann.
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Eine
derartige Gitterstruktur weist eine Dicke von etwa 0,08 mm bis etwa
3,00 mm, vorzugsweise etwa ≤ 1 mm auf und liegt in Form
einer Lage oder Schicht vor. Diese weist eine Vielzahl von Poren
bzw. Öffnungen auf, die darin gebildet sind. Eine Gitterlage
kann mehr als etwa 40.000 Poren/m2, bevorzugter mehr
als etwa 200.000 Poren/m2 aufweisen. Hieraus resultiert
ein Öffnungsbereich im Bereich von etwa 1 bis 50%, bevorzugt
10 bis 30%.
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Erfindungsgemäß soll
unter einer „Lage" eine flächige Ausbildung von
nahezu beliebiger Form verstanden werden, die zum Beispiel planar
oder gebogen sein kann, deren Ausdehnung in Länge und Breite
größer ist als deren Dicke.
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Die Öffnungen
in der Gitterstruktur werden in der vorliegenden Erfindung auch
als Poren bezeichnet.
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Der
Abstand zwischen den einzelnen Poren kann gleich oder verschieden
eingestellt werden, um durch Variation der Anzahl der Poren Einfluss
auf die gewünschten Eigenschaften der Bespannung zu nehmen.
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Besonders
bevorzugt weisen die mindestens 2 extrudierten Gitterstrukturen
eine gleiche oder verschiedene Anzahl von Poren auf, es kann eine
symmetrische oder unsymmetrische Verteilung der Poren vorliegen.
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Beispielsweise
kann eine extrudierte Gitterstruktur Poren verschiedener Größe
aufweisen. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen
möglich, wonach in unterschiedlichen Gitterstrukturlagen
gleiche oder verschiedene Poren vorhanden sein können.
Dies hängt von den jeweils gewünschten Eigenschaften
ab, die eingestellt werden sollen.
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Vorzugsweise
liegen die Porengrößen in einem Bereich von etwa
10 μm bis etwa 750 μm, bevorzugt 50–250 μm.
Es kann auch eine Porengrößenverteilung vorliegen,
wobei mehrere Porengrößen verteilt in der Gitterstruktur
vorgesehen sind.
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Nach
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können
die extrudierten Gitterstrukturen Poren gleicher oder verschiedener
Form aufweisen. Die Form der Poren ist erfindungsgemäß nicht
besonders beschränkt, es kann jede Porenform verwendet
werden. Bevorzugt wird die Porenform ausgewählt aus rund,
polygonal, trapezförmig, rhomboid, rautenförmig,
dreieckig, viereckig, fünfeckig, sechseckig, vieleckig,
oval oder einer anderen geeigneten, dem Fachmann bekannten Form.
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Weiterhin
kann die extrudierte Gitterstruktur der Papiermaschinenbespannung
Poren gleicher oder verschiedener Größe und/oder
gleicher oder verschiedener Form aufweisen. Erfindungsgemäß weist
jede extrudierte Gitterstruktur eine ausgewählte Porengröße
und -form auf. Insbesondere sind die Porengröße
und -form sämtlicher extrudierter Gitterstrukturen aufeinander
abgestimmt, um als Gesamtgitterstruktur zu wirken. So können
in unterschiedlichen Gitterstrukturen unterschiedliche Porengrößen und
-formen so ausgewählt werden, dass die Gesamtgitterstruktur
eine zusammengesetzte Porengröße und -form ergibt,
um so die Eigenschaften des Gesamtgebildes mit sämtlichen
Gitterstrukturen in gezielter Weise abzustimmen und einzustellen.
Die konkrete Auswahl hängt von der lokal erforderlichen Eigenschaft
der jeweiligen Bespannung ab.
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Unter „Gesamtgitterstruktur"
wird erfindungsgemäß ein Gebilde, insbesondere
Lagengebilde, verstanden, das mindestens 2 Gitterstrukturen der
oben beschriebenen Art aufweist, sowie gegebenenfalls weitere Lagen,
die dazwischen, ober- und/oder unterhalb der mindestens 2 Gitterstrukturen
angeordnet sein können.
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Die
Wahl der Anzahl, die Verteilung und die Geometrie der Poren hängt
von den gewünschten zu erzielenden Eigenschaften ab, wobei
im Hinblick auf die Herstellung und bezüglich der Lage
bei der Einarbeitung vorzugsweise symmetrische Verteilungen gewählt
werden. Eine Porenvergrößerung dient der Vergrößerung
der Oberfläche. Im Gesamtgebilde resultiert dann eine erhebliche
Vergrößerung des freien Wasseraufnahmevolumens.
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Das
Material, aus dem die Gitterstrukturen aufgebaut sind, ist bevorzugt
ein thermoplastisches Material, das im Rahmen der Erfindung nicht
besonders beschränkt ist; es kann jedes thermoplastische Material
oder eine Mischung von thermoplastischen Materialien zum Einsatz
kommen. Bevorzugt sind ein oder mehrere gegebenenfalls auch vulkanisierte, Thermoplaste
oder thermoplastische Elastomere, die beispielsweise ausgewählt
sind aus Polyamid (PA), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polyethylenterephthalat
(PET), Polystyrol (PS), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS),
Polyacetal (POM), Polyamid (PA), Polybutylenterephthalat (PBT),
Polyethersulfon (PES), Polycarbonat (PC), Polyphenylensulfid (PPS),
Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyamid
(PI).
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Weiterhin
bevorzugt sind thermoplastische Elastomere, wie thermoplastische
Elastomere auf Olefinbasis, wie PP/EPDM, (TPE-O oder TPO), vernetzte
thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis, wie PP/EPDM, (TPE-V
oder TPV), thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis (TPE-U oder
TPU), thermoplastische Copolyester (TPE-E oder TPC), Styrol-Blockcopolymere
(SBS, SEES, SEPS, SEEPS und MBS) (TPE-S oder TPS) oder thermoplastische Copolyamide
(TPE-A oder TPA).
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Neben
thermoplastischen Materialien können aber auch andere Materialien
zum Einsatz kommen, die für die gewünschte Anwendung
geeignet sind.
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Besonders
bevorzugt sind thermoplastische Materialien, insbesondere ausgewählt
aus ein oder mehreren Polyamiden oder einer Polyamid-enthaltenden
Zusammensetzung. Das Polyamid ist im Rahmen der Erfindung nicht
besonders beschränkt. Das Polyamid kann beispielsweise
ausgewählt werden aus aliphatischen Polyamiden, die sich
von aliphatischen Monomeren ableiten, z. B. Polyamid aus Caprolactam
(PA 6) oder Polyamid aus Hexamethylendiamin und Adipinsäure
(PA 6,6); teilaromatischen Polyamiden, die sich teilweise von aromatischen
Monomeren ableiten, z. B. Polyamid aus Hexamethylendiamin und Terephthalsäure
(PA 6T); oder aromatischen Polyamiden (Polyaramide), die sich von
aromatischen Monomeren ableiten, z. B. p-Phenylendiamin und Terephthalsäure
(Aramid). Das Polyamid kann ein Homopolyamid oder ein Copolyamid
darstellen. Das verwendete Polyamid kann auch ein teilkristallines
Polyamid sein, das beim Abkühlen aus der Schmelze kristalline
Domänen aufweist. Das Verhältnis zwischen kristallinen
und amorphen Domänen kann gemäß der chemischen
Natur des Polyamids und den Abkühlbedingungen eingestellt
werden. Es können auch amorphe Polyamide zum Einsatz kommen,
die aus der Schmelze glasartig erstarren.
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Es
können auch Mischungen von zwei, drei oder mehreren Polyamiden
in Form sogenannter Elends zum Einsatz kommen.
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Es
liegt im Können des Durchschnittsfachmanns, ein Polyamid
oder eine Mischung von Polyamiden in geeigneter Weise, je nach Anwendungsfall und
Einsatzzweck, erfindungsgemäß entsprechend auszuwählen.
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Bekannte
synthetische Vertreter der Polyamide sind unter den Namen Nylon
(PA 6,6), Perlon (PA 6), Cordura und Kevlar im Handel. Perlon (PA
6) (auch: Nylon-6) wird durch Polymerisation von Caprolactam hergestellt.
Nylon (Polyamid-6,6) wird aus HMD (Hexamethylendiamin) und Adipinsäure
hergestellt. Bei der Variante Polyamid 6,10 wird HMD mit Sebacinsäure
HOOC(CH2)8COOH umgesetzt.
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Bekannte
Handelsnamen für Polyamide sind: Polycaprolactam; Caprolan® (Honeywell); Dederon (Markenname
für PA 6-Fasern aus der ehemaligen DDR); Grilon® (Markenzeichen des Schweizer Polyamid-Produzenten
EMS-CHEMIE); Kapron; Silon; Danamid; Nivion; Enka®;
Hydrofil (Honeywell); Nylon (DuPont de Nemours); Dorlon (später
Bayer-Perlon); Lamigamid (Schwartz); Perlon® (I.
G. Farbenindustrie); Anjamid (J&A
Plastics); Akulon (Markenname für PA6 der Fa. DSM) und
FRIANYL (Frisetta Polymer).
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Weitere
gängige Polyamide sind beispielsweise:
PA 6,9 (Hexamethylendiamin/Azelainsäure)
PA
6,12 (Hexamethylendiamin/Dodecandisäure)
PA 11 (11-Aminoundecansäure)
PA
12 (Laurinlactam oder omega-Aminodecansäure)
PA 4,6
(Tetramethylendiamin/Adipinsäure)
PA 12,12 (Dodecandisäure)
PA
6,12 (Caprolactam/Laurinlactam).
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Insbesondere
wird erfindungsgemäß das Polyamid bevorzugt ausgewählt
aus Polyamid-6,6, Polyamid-6, Polyamid-6,10, Polyamid-6,12, Polyamid-11,
Polyamid-12, Copolymeren, Terpolymeren oder Mischungen dieser. Die
konkrete Auswahl hängt von den erforderlichen Eigenschaft
der jeweiligen Bespannung ab.
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Die
erfindungsgemäßen Gitterstrukturen werden üblicherweise
durch Extrusion hergestellt.
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Nach
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können
die Gitterstrukturen unmittelbar aufeinander oder durch ein oder
mehrere Lagen voneinander getrennt vorliegen. Besonders bevorzugt können
die Gitterstrukturen durch ein oder mehrere Vlieslagen voneinander
separiert sein.
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Die
Gitterstrukturen der Erfindung, gegebenenfalls zusammen mit ein
oder mehreren weiteren Lagen dazwischen, darüber und/oder
darunter, können Bestandteil eines verstärkenden
Elements einer Papiermaschinenbespannung sein oder auf ein verstärkendes
Element aufgebracht werden. Das verstärkende Element ist
nicht besonders beschränkt und kann beispielsweise wenigstens
ein Flächengebilde in Form eines Gewebes, Gewirkes, Geleges, Non-woven
oder eine Fadenschar, gegebenenfalls uni- oder multidirektional
orientiert, oder eine Kombination aus diesen umfassen. Das verstärkende
Element kann einlagig sein oder aus mehreren Lagen bestehen. Jede
Gitterstruktur kann auf ein verstärkendes Element aufgebracht
sein oder nicht. Die verstärkenden Elemente können
gleich oder verschieden sein. Das verstärkende Element
kann auch in Form eines Trägers für die Papiermaschinen-bespannung
ausgebildet sein.
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Das
Gesamtgebilde kann zur Verwendung als Papiermaschinenbespannung
zu einer Gesamtstruktur verbunden werden. Dies kann in üblicher Weise
bevorzugt durch Zusammennadeln durchgeführt werden.
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Die
erfindungsgemäß zur Verfügung gestellte
Bespannung erfüllt in hohem Maße die Anforderungen
an eine derartige Bespannung: Es wird eine gute Flüssigkeitsaufnahmekapazität
mit geringem Durchflusswiderstand und einem möglichst großen freien
Volumen innerhalb der Papiermaschinenbespannung zur Flüssigkeitsaufnahme
bereitgestellt.
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Die
Verwendung von Gitterstrukturen, enthaltend oder bestehend aus vulkanisiertem
thermoplastischem Elastomer, bevorzugt ein oder mehreren Polyamiden,
in Papiermaschinenbespannungen, insbesondere in Pressfilzen, bietet
den Vorteil, dass die resultierende Oberflächenvergrößerung
eine hohe Wasseraufnahmekapazität bewirkt und gegenüber anderen
in Bespannungen eingesetzten Polymeren aufgrund einer hohen Elastizität
ein besonders gutes Rückstellvermögen nach einer
Deformation erhalten wird. Das elastische Verhalten kann durch die
Auswahl, Beschaffenheit und Anzahl der Gitterstrukturen noch zusätzlich
beeinflusst, insbesondere erhöht werden. Ein weiterer wesentlicher
Vorteil besteht im geringen Gewicht des resultierenden Gesamtgebildes.
Ferner ermöglicht die Verwendung der Kombination aus geometrischer
Gestaltung und Material, eine Beeinflussbarkeit der Eigenschaften
der Papiermaschinenbespannungen, insbesondere eines Filzbandes,
die durch die Anordnung und Ausbildung der Gitterstrukturen steuer-
bzw. einstellbar sind.
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Durch
die erfindungsgemäße Struktur kann ferner die
Faserstoffbahn optimal entwässert und eine Rückbefeuchtung
vermieden werden, um den Energieaufwand für die sich anschließende
Trocknung möglichst gering zu halten. Die Bespannung weist
ein relativ geringes Gewicht mit sehr hoher Rückstellkraft
in Z-Richtung auf.
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Die
Papiermaschinenbespannung der Erfindung, insbesondere der Pressfilz,
weist die mindestens 2 extrudierten Gitterstrukturen jeweils mit
einem bevorzugten Flächengewicht im Bereich von etwa 20 g/m2 bis etwa 750 g/m2,
bevorzugt etwa 40 g/m2 bis etwa 500 g/m2, ganz besonders bevorzugt etwa 100 g/m2 bis etwa 200 g/m2 auf.
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Die
in der Bespannung der Erfindung vorliegenden mindestens 2 extrudierten
Gitterstrukturen können jeweils gleiche oder unterschiedliche
Flächengewichte aufweisen. Hierdurch kann die Gesamtstruktur
in geeigneter Weise eingestellt werden.
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Es
können Shore A-Härten der Bespannung im Bereich
von etwa 20 bis etwa 100, bevorzugt etwa 40 bis etwa 85 erreicht
werden. Die Dehnung kann im Bereich von etwa 100 bis etwa 800%,
bevorzugt etwa 200 bis etwa 600% eingestellt werden.
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Durch
die erfindungsgemäße Bespannung können
somit deutliche Verbesserungen bei der Entwässerung, der
Oberflächenbeschaffenheit der Papierbahn, dem Produktionsausstoß und
dem Gewebeverschleiß erzielt werden. Das verbesserte Rückstellvermögen
(Rückstellkraft) und die erzielten elastischen Eigenschaften
der Bespannung haben zur Folge, dass die Stärke gering
gehalten werden kann und der Entwässerungseffekt im Pressenspalt
sowie die Langlebigkeit auf der Papiermaschine verbessert werden.
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Im
Gegensatz zum Stand der Technik sind die erfindungsgemäßen
Bespannungen weiterhin durchlässig, so dass keine Blockierungen
auftreten können.
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Die
erfindungsgemäße Bespannung kann sowohl mit Naht
als auch als Endlosausführung hergestellt werden. Es kann
eine zweilagige, dreilagige, vierlagige, fünflagige oder
viellagige Konstruktion hergestellt werden.
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Je
nach Ausführung der Papiermaschinenbespannung, insbesondere
des Pressfilzes können durch Vorsehen unterschiedlicher
Gitterstrukturen und/oder unterschiedlicher Zwischenlagen unterschiedliche
Eigenschaften an der Ober- und Unterseite sowie in Längsrichtung
und/oder Querrichtung eingestellt werden.
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Vorzugsweise
ist die Gesamtgitterstruktur Bestandteil eines Trägers,
gemäß einer weiteren Ausführungsform
ist die Gesamtgitterstruktur Bestandteil einer mit dem Träger
verbundenen Lage oder Lagengebildes.
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Der
Träger beziehungsweise das Grundflächengebilde
einer Papiermaschinenbespannung, insbesondere eines Pressfilzes,
umfasst bevorzugt zumindest ein Gewebe, Gewirk, Gelege, Non-woven oder
eine Fadenschar und ist gegebenenfalls Uni- oder multidirektional
orientiert. Je nach Anordnung im Flächengrundgebilde, insbesondere
faserstoffbahnseitig oder der gegenüberliegender Seite
können somit spezifische Eigenschaften des Trägers
ermöglicht werden.
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Der
Träger kann einlagig ausgeführt sein oder aus
mehrenen Lagen bestehen.
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Erfindungsgemäß wird
demnach ein kostengünstiger Filz zum Einsatz bei Papiermaschinen
unterschiedlicher Arbeitsgeschwindigkeiten zur Verfügung
gestellt.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Papiermaschinenbespannung,
insbesondere eines Pressfilzes, umfassend Vorsehen von mindestens
2 Lagen von extrudierten Gitterstrukturen, die bevorzugt ein oder
mehrere, gegebenenfalls vulkanisierte, Thermoplaste oder thermoplastische
Elastomere, bevorzugter ein oder mehrere Polyamide oder eine Polyamid
enthaltende Zusammensetzung, enthält oder hieraus besteht.
Selbstverständlich können neben thermoplastischen
Materialien auch andere Materialien zum Einsatz kommen. Daneben
sind die thermoplastischen Materialien im Rahmen der Erfindung ebenfalls
nicht besonders beschränkt; es kann jedes thermoplastische
Material, besonders bevorzugt ein thermoplastisches Elastomer-Material,
oder eine Mischung von mehreren thermoplastischen Materialien zum
Einsatz kommen.
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Von
besonderem Vorteil ist es, dass erfindungsgemäß ein
herkömmliches Verfahren zur Herstellung von Bespannungen,
insbesondere Pressfilzen, unter relativ geringfügiger Anpassung
eingesetzt werden kann. Nach Bereitstellen und Aufeinanderlegen
der jeweiligen Lagen kann die Struktur einem üblichen Verarbeitungsschritt
unterzogen werden, zum Beispiel indem die Struktur vernadelt wird. Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand von Figuren erläutert,
welche die erfindungsgemäße Lehre veranschaulichen,
diese aber nicht beschränken sollen.
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1 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung beispielhaft eine mögliche
Variante der Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Gitterstruktur in einer Draufsicht;
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2 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung beispielhaft eine mögliche
Variante der Ausgestaltung einer weiteren erfindungsgemäßen
Gitterstruktur in einer Draufsicht;
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3 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung eine mögliche
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Gesamtgitterstruktur in der Draufsicht;
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4 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung eine mögliche
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Gesamtgitterstruktur im Querschnitt; und
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5 verdeutlicht
in schematisch vereinfachter Darstellung den Aufbau einer mehrlagigen Trägerstruktur
mit erfindungsgemäß vorgesehener Gesamtgitterstruktur.
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1 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung beispielhaft eine mögliche
Variante der Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen
Gitterstruktur 10 in einer Draufsicht. Das Gitter enthält erfindungsgemäß bevorzugt
ein oder mehrere Polyamide. Die Poren 15.1, 15.2 verteilen
sich über die gesamte Gitterstruktur 10. Die Poren 15.1, 15.2 sind
im dargestellten Fall symmetrisch verteilt und von gleicher Größe.
Die Geometrie der Öffnungsfläche der Poren 15.1 und 15.2 ist
durch eine Kombination aus quadratischen Flächenbereichen
charakterisiert, deren Ausrichtung parallel zur x- und senkrecht
zur y-Ebene verläuft. Dies sagt nichts über die
spätere Orientie rung der Gitterstruktur 10 in
der Papiermaschinenbespannung oder dem Pressfilz 200 aus,
die je nach Anwendungsfall erfolgt.
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Demgegenüber
verdeutlicht die 2 eine weitere mögliche
Variante einer erfindungsgemäßen Gitterstruktur 20 gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht.
Das Gitter enthält erfindungsgemäß bevorzugt
ein- oder mehrere Polyamide oder ist aus Polyamid(en) aufgebaut.
Die Poren 25.1, 25.2 verteilen sich wieder über
die gesamte Gitterstruktur 20. Die Poren 25.1, 25.2 sind
im dargestellten Fall symmetrisch verteilt und von gleicher Größe.
Die Geometrie der Öffnungsfläche der Poren 25.1 und 25.2 ist
durch eine Kombination aus quadratischen Flächenbereichen
charakterisiert. Es können selbstverständlich
auch völlig andere Porengrößen, -formen
und -verteilungen zum Einsatz kommen.
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3 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung eine mögliche
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Gesamtgitterstruktur 30 in Form eines Lagengebildes 40.
Hierbei ist eine obere Gitterstruktur 45 auf ein konventionelles
Vlies 50 aufgebracht. Das Vlies 50 ist wiederum
auf eine untere Gitterstruktur 55 mit gröberer
Struktur als die obere Gitterstruktur 45 aufgebracht.
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4 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung eine weitere mögliche
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Gesamtgitterstruktur 60 in Form eines Lagengebildes 70.
Dargestellt sind mehrere Gitterstrukturen 65, 75, 85 mit gleichen
oder unterschiedlichen Flächengewichten und gleichen oder
unterschiedlichen Ausformungen. Besonders bevorzugt weist jede der
Gitterstrukturen 65, 75 und 85 ein anderes
Flächengewicht auf. Es können aber auch Variationen
eingesetzt werden, wonach die Gitterstrukturen zum Teil identische
Ausformung aufweisen und zum Teil nicht. Das Flächengewicht
kann jeweils vorzugsweise im Bereich von etwa 20 g/m2 bis
etwa 750 g/m2, bevorzugt etwa 40 g/m2 bis etwa 500 g/m2,
ganz besonders bevorzugt etwa 100 g/m2 bis
etwa 200 g/m2 liegen. Besonders bevorzugt
weist jede der Gitterstrukturen 65, 75 und 85 eine
andere Ausformung auf, d. h. im vorliegend gezeigten Fall eine andere
Porengröße und/oder -form. Es können
aber auch gleiche Gitterstrukturen mit unterschiedlichen Gitterstrukturen
kombiniert werden. Zum Beispiel können 2 identische Gitterstrukturen
mit einer anderen Gitterstruktur kombiniert werden. So können
in den Gitterstrukturen Porengrößen und -formen
so ausgewählt werden, dass die Gesamtgitterstruktur, umfassend
sämtliche Gitterstrukturen und optional weitere Lagen,
eine zusammengesetzte Porengröße und -form ergibt,
um so die Eigenschaften des Gesamtgebildes mit sämtlichen Gitterstrukturen
in gezielter Weise abzustimmen und einzustellen. Die konkrete Auswahl
hängt von den erforderlichen Eigenschaften der jeweiligen
Bespannung ab.
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Weiterhin
sind Vlieslagen 100.1 bis 100.5 dargestellt, welche
ebenfalls Teil der erfindungsgemäßen Gesamtgitterstruktur 60 in
Form eines Lagengebildes 70 sind. Die Vlieslagen 100.1 bis 100.5 können
beispielsweise gleiche oder verschiedene Titer und/oder Gesamtgewichte
aufweisen. Besonders bevorzugt beträgt der Titerbereich
von 1,7 dtex bis 220 dtex. Die konkrete Auswahl hängt von
den erforderlichen Eigenschaften der jeweiligen Bespannung ab.
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Die 5 verdeutlicht
in schematisiert vereinfachter Darstellung im Querschnitt eine Ausführung
einer mehrlagigen Struktur eines Pressfilzes 200. Der Träger 110 besteht
hier aus einer ersten und einer zweiten Lage 120, 130,
wobei die erste Lage 120 die untere Lage charakterisiert,
während die zweite Lage 130 die obere Lage charakterisiert,
die mit der Faserstoffbahn in Berührung gelangt. Diese obere
Lage kann beispielsweise ein Lagengebilde gemäß 3 oder 4 sein,
das im dargestellten Fall mit Filz vernadelt wird.
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Die 1 bis 5 verdeutlichen
beispielhaft mögliche Ausgestaltungen. Diese sind nicht
abschließend, sondern stellen lediglich Beispiele möglicher
Ausführungsformen dar. Die 1 bis 5 verdeutlichen
theoretisch mögliche Ausführungen, sind jedoch
nicht abschließend und damit auch nicht beschränkend
im Hinblick auf den Schutzbereich erfindungsgemäß ausgeführter
Gitterstrukturen, insbesondere Bespannungen. Andere Möglichkeiten
der Kombinationen von Material und der Anordnung sind je nach gewünschtem
Verhalten der zu bildenden Bespannung denkbar.
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- 10,
20
- Gitterstruktur
- 15.1,
15.2
- Poren
- 25.1,
25.2
- Poren
- 30
- Gesamtgitterstruktur
- 40
- Lagengebilde
- 45,
55, 65, 75, 85
- Gitterstruktur
- 50
- Vlies
- 60
- Gesamtgitterstruktur
- 70
- Lagengebilde
- 100.1,
100.2, 100.3, 100.4 100.5
- Vlieslage
- 110
- Träger
- 120
- erste,
untere Lage
- 130
- zweite,
obere Lage
- 200
- Pressfilz
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 0285376
B1 [0003]
- - EP 1127976 [0004]
- - WO 03/076046 [0005]
- - US 5508094 [0006]