DE69325103T2

DE69325103T2 - Druchtuch mit verbesserter dickenstabilität bei gebrauch

Info

Publication number: DE69325103T2
Application number: DE69325103T
Authority: DE
Inventors: Noel Arrington; Chris Baldermann; John Dolan; Thomas Ferguson; Graham Macfarlane; Michael Mclean; Melvin Pinkston; Allen Shannon; Dennis Wolters
Original assignee: Day International Corp
Current assignee: Day International Inc
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 2000-06-21
Anticipated expiration: 2013-07-21
Also published as: EP0660760B2; EP0660760B1; EP0660760A1; EP0660760A4; DE69325103T3; DE69325103D1; US5498470A; WO1994002259A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Drucktuch und insbesondere auf ein Drucktuch, das eine verbesserte, dynamische Dickenstabilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber einem permanenten Maßverlust besitzt.
In der Offset-Lithographie wird ein Drehzylinder mit einer Druckplatte abgedeckt, die normalerweise einen positiven Bildbereich, der für auf Öl basierenden Farben aufnahmefähig ist und für Wasser abstoßend ist, und einen Hintergrundflächenbereich, wo das entgegengesetzte der Fall ist, besitzt. Die Druckplatte wird so gedreht, daß deren Oberfläche einen zweiten Zylinder berührt, der mit einem mit Gummioberfläche versehenen, Farbe aufnehmenden Drucktuch (manchmal auch als Tuch des Druckers bezeichnet) berührt. Die Farbe, die auf der Bildoberfläche der Druckplatte vorhanden ist, überträgt sich, oder druckt im Offset, auf die Oberfläche des Tuchs. Papier oder ein anderes, blattförmiges Material, das bedruckt werden soll, wird dann zwischen dem mit dem Tuch abgedeckten Zylinder und einem steifen Gegenzylinder hindurchgeführt, um das Bild von der Oberfläche des Tuchs auf das Papier zu übertragen.
Während des Schritts, bei dem das gefärbte Bild von der Platte auf das Tuch übertragen wird, und des Schritts, bei dem das Bild von dem Drucktuch auf das Papier übertragen wird, ist es wichtig, einen innigen Kontakt zwischen den zwei Kontaktoberflächen zu haben. Ein exakter Betrag eines Zwischendrucks ist so erforderlich, so daß das Tuch die Bildplatte berührt und Farbe davon aufnimmt und das Farbbild mit einer geeigneten Tiefe in das Papier hinein überträgt. Dies wird gewöhnlich durch Positionieren des mit dem Tuch abgedeckten Zylinders und des Tragezylinders, den er berührt, erreicht, so daß dabei eine festgelegte Interferenz zwischen den zwei vorhanden ist und so das Tuch während des gesamten Laufs zu einer festgelegten Tiefe, typischerweise ungefähr 0,05 bis 0,10 mm (0,002 bis 0,004 Inch), komprimiert wird. Es ist wichtig, daß diese Kompression gleichförmig über die gesamte Oberfläche des Tuchs beibehalten wird.
Bei dem derzeitigen Stand der Technik verlieren alle Drucktücher Dicke (d. h. Verlieren ihrer Maßhaltigkeit oder "sinken ab"), wenn sie anfänglich gespannt und installiert werden, und verlieren weiterhin Dicke, wenn das Tuch wiederholt den Interferenzdrücken an den Klemmspalten zwischen dem Druckzylinder und dem mit Tuch abgedeckten Zylinder und dem steifen Gegenzylinder jeweils ausgesetzt werden. Tücher können katastrophal aufgrund eines Gewebebruchs, einer permanenten Deformation in einem Bereich der gesamten Tuchoberfläche oder aus einer graduellen Verschlechterung der Tuchmaßhaltigkeit über die Zeit aufgrund des wiederholten, zyklischen Aufbringens der Zwischendrücke auf die Oberfläche des Tuchs ausfallen. Wenn die Dicke eines Tuchs über die Grenzen einer Druckeinstellung hinausgeht, wird der Druck beim Drucken unzureichend, um eine Übertragung des Farbbilds von dem Druckzylinder auf das Tuch oder von dem Tuch auf das Papier, oder beide, zu bewirken. Demzufolge kann für ein typisches Tuch ein Druckverlust so gering wie 0,05 bis 0,10 mm (0,002 bis 0,004 Inch) ein Anhalten der Presse erfordern.
Herkömmlich wird die festgelegte Interferenz, die vorstehend beschrieben ist, durch Einsetzen einer oder mehrerer, dünner Schichten aus Papier oder dergleichen zwischen dem Tuch und der Oberfläche des Tuchzylinders vorgenommen, um die Dicke des Tuchs aufzubauen. Dieser Prozeß ist als Packen eines Tuchs bekannt. Wenn einmal der Maßverlust des Tuchs einen bestimmten Betrag erreicht, wie dies vorstehend beschrieben ist, muß eine zusätzliche Dicke unter dem Tuch hinzugefügt werden. Dies bringt ein Anhalten der Presse, ein Demontieren das Tuchs und der Originalpackung, ein erneutes Packen und dann wieder Befestigen und wieder Spannen des Tuchs mit sich.
Der Packungsvorgang bringt allerdings Probleme dahingehend mit sich, daß der Vorgang zeitaufwendig ist, was zu einer Stillstandszeit für die Druckausrüstung führt. Typischerweise kann die Pressenstillstandszeit einige hundert bis einige tausend Dollar pro Stunde kosten. Es kann bis zu 30 Minuten benötigen, um ein Tuch zu packen oder wieder zu packen. Weiterhin geht Zeit verloren, bis das System wieder zu seiner optimalen Einstellung zurückgeführt ist. Zusätzlich kann das Packpapier, wenn es einmal auf dem Zylinder positioniert ist, dazu tendieren, zu gleiten, zu rutschen und/oder sich zu falten, was die Oberfläche des Tuchs ungleichförmig gestaltet und zu schlechten Druckergebnissen führt.
Um einige der Probleme zu vermeiden, die gepackten Tüchern zugeordnet sind, haben Pressenbediener, insbesondere Bediener von Zeitungspressen, Tücher verwendet, die kein Packen erfordern. Sogenannte "Nichtpackungs-" Tücher sind entwickelt worden, um eine festgelegte Interferenz ohne das Erfordernis, das Tuch zu packen, zu liefern. Keine Pack-Tücher werden mit einer sehr präzisen Maßhaltigkeit hergestellt, so daß sie direkt auf einem Tuchzylinder mit dem korrekten Betrag einer Interferenz installiert werden können. Diese Tücher haben den Vorteil eines einteiligen Aufbaus, was keine Positionierung von Packpapier unterhalb des Tuchs erfordert. Dies führt zu einer geringen Stillstandszeit für die Druckausrüstung, wenn ein altes Tuch entfernt wird und durch ein neues Tuch ersetzt wird.
Solche Tücher ohne Packung, ähnlich den meisten Drucktüchern, sind normalerweise aus einem Basismaterial aufgebaut, das die Tuchdimensionsstabilität liefert. Gewebte Tücher sind bevorzugt. Die Basis kann aus einer oder mehreren Schichten aus Gewebe bestehen. Die Arbeitsoberfläche des Tuchs, die die Farbe berührt, ist typischerweise eine elastomere Schicht aus natürlichem oder synthetischem Gummi, der über die Basisschicht oder die -schichten aufgebracht wird. Die Basisschicht oder die -schichten und die Arbeitsoberfläche sind unter Verwendung von geeigneten Klebemitteln zusammenlaminiert. Wiederum liefern solche Tücher einen gewissen Maßverlust bei der anfänglichen Spannung und Installation und fahren fort, Dicke über deren Benutzungszeit zu verlieren. Allerdings wird, wenn einmal der Maßhaltigkeitsverlust (Dicke) auf einem Tuch ohne Packung die Grenzen der Preßeinstellung übersteigt, das Tuch ohne Einschränkung nicht mehr nutzbar und muß durch ein neues Tuch ersetzt werden.
Die US-Patent Nr. 3,652,376 offenbart ein Packungstuch, das eine komprimierbare Schicht besitzt, die durch Imprägnieren eines Filzmaterials mit einem elastomeren Material gebildet ist. Die kompressive Schicht ist zwischen der Oberseiten- und Bodenschicht der nicht dehnbaren, verstärkten Gewebe positioniert, die auch mit einem Elastomer imprägniert sein können. Die Schichten sind aneinander geklebt, um das Packungstuch zu bilden, das dann durch Pressen gehärtet wird. Dieses Patent lehrt kein Drucktuch, das eine Druckoberflächenschicht umfaßt, und demgemäß ist das Patent nicht auf das Lösen des Problems einer Beibehaltung der Maßstabilität eines Drucktuchs gerichtet.
Demgemäß verbleibt ein Erfordernis im Stand der Technik nach einem Drucktuch, das einem Maßhaltigkeitsverlust während seiner gesamten Lebenszeit widersteht. Ein solches Tuch würde teuere Stillstandszeit für Pressenbediener reduzieren und wenige Einstellun gen der Presse während des Betriebs erfordern.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung erfüllt dieses Erfordernis durch Vorsehen eines Drucktuchs, das einem Maßhaltigkeitsverlust während dessen Lebenszeit widersteht, wenn es Druckspaltdrücken unterworfen wird. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Drucktuch geschaffen, das mindestens eine Druck-Oberflächenschicht und mindestens eine verstärkende, gewobene Gewebeeinlage enthält. Das Tuch kann auch eine komprimierbare Schicht, wie sie im Stand der Technik bekannt ist, umfassen. Typischerweise wird ein Drucktuch mehr als eine verstärkende Gewebeeinlage umfassen. Um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erzielen, sollten mindestens eine, und vorzugsweise alle, der verstärkenden, gewobenen Gewebeeinlagen in dem Tuchaufbau mit einer Elastomerverbindung vor dem Einbau in einem Drucktuch imprägniert werden. Die Elastomerverbindung dringt zumindest teilweise in Lufträume der individuellen Faserbündel in den gewobenen Gewebeeinlagen hinein und fixiert die Fasern gegen eine relative Bewegung. Demzufolge widersteht das Tuch einer permanenten Deformation, wenn es Druckwalzenspaltdrücken unterworfen wird, so daß das Tuch zumindest 95% seiner ursprünglichen Maßhaltigkeit während der gesamten Lebensdauer des Drucktuchs hinweg beibehält. Typischerweise kann eine solche nutzbare Lebensdauer über eine Million Eindrücke umfassen.
Die vorliegende Erfindung umfaßt die Verwendung von Geweben, die sowohl synthetische als auch natürliche Fasern, ebenso wie Mischungen davon, enthält. Typische Gewebezusammensetzungen umfassen Baumwolle, Reyon bzw. Chemiefasern, Polyester, Kevlar (Handelsmarke der E.I. duPont de Nemours für eine Polyamidfaser) und Tencel (Handelsmarke von Courtaulds Fibers Inc.). Solche Gewebe sind typischerweise aus Garnen oder Fäden hergestellt, die eine Anzahl von individuellen Fasern, die zu einem Faserbündel verdrillt sind, besitzen.
In einer Ausführungsform ist von ungefähr 6 bis ungefähr 125 gm/m², und vorzugsweise von ungefähr 10 bis 25 gm/m², der Elastomerverbindung in der gewobenen Gewebeeinlage imprägniert. Mit imprägniert ist gemeint, daß das Elastomer in individuelle Fäden des Gewebes hineingedrückt ist. Das überflüssige Elastomer kann entfernt werden, was Elastomer nur innerhalb der individuellen Garnfäden beläßt. Eine Imprägnierung sollte von einem bloßen Beschichten der Oberflächen des Gewebes unterschieden werden. Die Elastomerverbindung wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus natürlichen und synthetischen Gummis, Latex, thermoplastischen Polymerharzen besteht. Bevorzuge Elastomere umfassen carboxylierten Nitrilkautschuk und Acrylonitrilbutadienkautschuk.
Um eine Imprägnierung der gewobenen Gewebeeinlage vorzunehmen, kann die Einlage in eine Lösung aus entweder einer flüssigen Gummi- bzw. Kautschukverbindung oder einem auf Wasser basierenden Latexkautschuk eingetaucht werden, wobei die Lösung in die Einlage hineingedrückt oder gequetscht und die überflüssige Lösung entfernt wird. Die Tauchlösung aus flüssigem Gummi bzw. Kautschuk kann durch Lösen eines festen Elastomers in einem Lösungsmittel gebildet werden. Ein Beispiel eines flüssigen Gummis in einem Lösungsmittel, geeignet zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung, ist Acrylonitrilbutadienkautschuk in Toluen oder Methylethylketon. Alternativ kann die Elastomerverbindung ein auf Wasser basierendes Latex sein, in das die gewobene Gewebeeinlage hinein eingetaucht werden kann.
In jedem Fall ist es bevorzugt, daß die gewobene Gewebeeinlage unter Spannung während des Eintauchvorgangs gehalten wird. Vorzugsweise wird eine Spannung von ungefähr 2,8 bis ungefähr 16,8 kg/cm der Gewebebreite beibehalten. Die Einlage wird dann getrocknet, um Lösungsmittel oder Wasser zu verdampfen, wie es der Fall sein kann, und um das imprägnierte Elastomer zu verfestigen.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Drucktuch der vorliegenden Erfindung so hergestellt werden, um einer permanenten Deformation durch Kalendrieren der gewobenen Gewebeeinlage mit erwärmten Walzen zu widerstehen, um permanent dessen Dicke nach der Imprägnierung von ungefähr 2 bis 7 gm/m² eines flüssigen Elastomers, allerdings vor seinem Einbau in das Tuch, zu reduzieren. Ein bevorzugtes Verfahren zum Reduzieren des anfänglichen Maßes der gewobenen Gewebeeinlage ist nach einer Imprägnierung von ungefähr 2 bis 7 gm/m² eines flüssigen Elastomers, um die Gewebeeinlage zwischen sich drehenden Walzen hindurchzuführen, die beheizt worden sind, vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb des Siedepunkts von Wasser, allerdings unterhalb derjenigen, die das Gewebe versengen wird, und die so eingestellt worden sind, um einen Druck auf das Gewebe aufzubringen. Typische Walztemperaturen liegen in dem Bereich von ungefähr 65º bis 180ºC (ungefähr 150º bis 350ºF) und typische Drücke, die aufgebracht werden, reichen von ungefähr 2 bis 10 bar. Das Maß der Einlage wird reduziert, vorzugsweise auf ungefähr 65-75% dessen anfänglicher Dicke, durch den Kalendrierschritt.
Alternativ kann der Schritt eines Imprägnierens der gewobenen Gewebeeinlage ein Erwärmen der Elastomerverbindung umfassen, bis sie biegbar ist, und dann Drücken der erwärmten Elastomerverbindung unter Druck in die Zwischenräume zwischen den Kett- und Schußfäden der gewobenen Gewebeeinlage hinein. Dies kann durch Spreizen des biegbaren Elastomers auf eine von zwei sich drehenden Walzen und Hindurchführen der Gewebeeinlage dazwischen ausgeführt werden. Durch Betreiben der Walzen unter unterschiedlichen Geschwindigkeiten reibt die sich ergebende Reibung das biegbare Elastomer in die Zwischenräume der Gewebebindung und teilweise in die Oberfläche der einzelnen Faserbündel hinein.
Demgemäß ist es ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, ein Drucktuch zu schaffen, das einem Maßverlust während seiner gesamten Lebensdauer widersteht, wenn es Klemmspaltdrücken unterworfen wird. Dieses und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung, den beigefügten Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Segments eines Drucktuchs, das die verschiedenen Einlagen darstellt, die das Tuch aufbauen.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Ein typisches Drucktuch verwendet eine Vielzahl von Schichten eines verstärkenden Gewebes, die zusammen mit einem elastomeren Klebemittel laminiert sind und über die eine dünne Schicht aus einem elastomeren Deckschichtgummi positioniert ist, der als die die Farbe tragende und übertragende Schicht wirkt. Optional können solche Tücher auch eine dünne Schicht eines mikroporösen, elastomeren Materials enthalten, das komprimierbar ist, wenn es Druckklemmspaltdrücken unterworfen wird, allerdings sich zu seiner Ursprungsdicke erholt, wenn der Druck freigegeben wird.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, weist ein typisches Drucktuch 11 eine Basiseinlage 12 aus gewobenem Gewebe auf. Wie es herkömmlich im Stand der Technik ist, sind eine zusätzliche Einlage oder Einlagen aus einem verstärkenden Gewebe, wie beispielsweise Einlagen 14 und 17, auch in dem Laminataufbau enthalten. Typischerweise sind die Gewebeeinlagen Gewebe mit niedriger Dehnung, wie beispielsweise bestimmte Typen aus Baumwolle, Reyon, Polyester oder Glas. In dem normalen Herstellvorgang werden die Einlagen aus einer langen Bahn aus Gewebe gebildet. Die Einlagen 12 und 14 können durch eine Klebeschicht 13 aneinander gebondet sein, die ein Neoprengummizement oder ein anderes, geeignetes Klebematerial sein kann. Das Tuch kann optional eine Schicht aus mikroporösem, komprimierbarem, elastomerem Material 15, angeordnet unter der Oberflächenschicht 18, zwischen irgendeiner der darauffolgenden Schichten eines verstärkenden Gewebes, angeordnet sein, oder kann in einer Verstärkungsschicht oder zwischen der Druckflächenoberflächenschicht und einer Gewebeverstärkungsschicht umfaßt sein.
Die Oberflächenschicht 18, die so angepaßt ist, um ein gefärbtes Bild von einer Druckplatte aufzunehmen, ist typischerweise aus irgendeinem geeigneten, polymeren Material gebildet, das sowohl natürliche Gummis als auch synthetische Harze umfaßt. Zum Beispiel umfassen einige Gummiverbindungen, die zum Bilden von Drucktuchoberflächenschichten verwendet worden sind, Acrylonitrilbutadienkautschuk, Isobutylenisoprenelastomer, Polysulfidkautschuk, Ethylenpropylenedienterpolymer, natürlichen Kautschuk, Styrenbutadienkautschuk und eine Mischung aus Acrlyonitrilbutadien- und Polysulfidkautschuk. Die Oberfläche kann mittels Talg beschichtet glatt geformt sein, geschliffen nach einer Vulkanisierung oder texturiert durch irgendeinen bekannten Vorgang sein, wie beispielsweise derjenige, der in dem US-Patent Nr. 4,751,127, übertragen auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung, offenbart ist.
Die Oberflächenschicht 18 kann in einer herkömmlichen Art und Weise durch Mischen einer nicht vulkanisierten Gummiverbindung in einem geeigneten Lösungsmittel und darauffolgendes Rakelbeschichten der Lösung auf eine Gewebekarkasse, wie beispielsweise eine Gewebeschicht 17, beschichtet werden. Typischerweise wird die Aufbringung in einer Vielzahl von dünnen Beschichtungen vorgenommen. Nachdem jede Beschichtung aufgebracht ist, wird dem Lösungsmittel ermöglicht, zu verdampfen, so daß die sich ergebende Gummischicht im wesentlichen lösungsmittelfrei ist.
Das Drucktuch 11 wird dann für eine geeignete Zeitperiode erhitzt, um den nicht vulkanisierten Gummi in dem Aufbau zu vulkanisieren oder zu härten. Das Tuch 11 kann anfänglich in einer langen Rolle oder dergleichen geformt sein, von der einzelne Tücher auf Größe geschnitten werden können.
Man hat bestimmt, daß innerhalb dieses Typs eines Tuchaufbaus die Schicht oder die Schichten, die am wahrscheinlichsten dahingehend sind, daß sie permanent durch den Druckvorgang deformiert werden, die verstärkenden Gewebeschichten sind. Eine permanente Deformation, bei der ein permanenter Verlust einer Maßhaltigkeit auftritt, wird von einer temporären Deformation unterschieden, der alle Drucktücher unterliegen, wenn sie Druckklemmspaltdrücken unterworfen werden. Ein Gewebe, das in Drucktüchern verwendet ist, ist typischerweise aus Kettfadengarnen aufgebaut, die miteinander in einem alternierenden Muster darüber und darunter mit Schußfäden unter einem Winkel von ungefähr 90º verwoben sind. Sowohl die Kett- als auch die Schußfäden sind aus zahlreichen, individuellen Fasern aufgebaut, die in ein loses Faserbündel mit bis zu 50% Luftraum in jedem Garnbündel verdrillt sind.
Wenn die individuellen Garnfäden wiederholten, zyklischen Druck-Drücken unterworfen werden (typischerweise von einigen hunderttausend bis über eine Million Zyklen), bewegen sich die individuellen Garnfäden, wobei sie sich komprimieren, um den Luftraum in jedem Bündel aufzufüllen. Die Luft, die ursprünglich in den Faserbündeln vorhanden ist, entweicht eventuell aus dem Tuchaufbau. Demzufolge deformiert sich über die Zeit jedes Faserbündel und verflacht sich oder wird kleiner im Querschnitt. Das daraus folgende Ergebnis über das gesamte Gewebe ist ein Verlust der Maßhaltigkeit (Dicke) des Gewebes, was über die Zeit die Fähigkeit des Bedieners der Presse übersteigt, es einzustellen. Für ein gepacktes Tuch erfordert ein solcher Verlust in der Maßhaltigkeit ein Anhalten der Presse und ein erneutes Packen des Tuchs. Für ein nicht gepacktes Tuch erfordert ein solcher Verlust einer Maßhaltigkeit einen Ersatz des Tuchs gegen ein neues Tuch.
Die vorliegende Erfindung schafft verschiedene Verfahren, durch die der Maßhaltigkeitsverlust in verstärkenden Gewebeeinlagen in einem Drucktuch minimiert werden kann, was demzufolge die nutzbare Lebenszeit des Tuchs erhöht. In einer Ausführungsform der Erfindung werden die Garnfasern in dem Gewebe widerstandsfähig gegen eine permanente Deformation durch Imprägnieren der Faserbündel mit einer elastomeren Verbindung gemacht. Das Elastomer dringt in die Lufträume der Faserbündel ein und füllt sie und fixiert die relativen Positionen der Fasern. Eine einfache Beschichtung des Gewebes mit einem Elastomer wird ausreichend sein, um ein Gewebe zu schaffen, das eine Widerstandsfähigkeit gegen eine permanente Deformation besitzt, wenn die Lufträume in den Faserbündeln verbleiben werden. Das Elastomer muß zumindest teilweise, wenn nicht vollständig, in die Lufträume innerhalb individueller Faserbündel eindringen und die Fasern gegen eine Bewegung fixieren.
Man hat herausgefunden, daß für Ausführungsformen der Erfindung, wo das Tuch nicht permanent in der Maßhaltigkeit vor der Verwendung reduziert wird, der minimale Betrag von Elastomer, der benötigt wird, um Verbesserungen beim Pressen in der Widerstandsfähigkeit gegen eine permanente Deformation zu erzielen, ungefähr 6 gm/m² beträgt, und zwar für Elastomere, die ein spezifisches Gewicht in dem Bereich von ungefähr 1,0 bis 1,4 haben. Für die Ausführungsform der Erfindung, bei der das Tuch permanent in der Maßhaltigkeit durch Kalendrieren reduziert wird, hat man herausgefunden, daß der minimale Betrag an Elastomer, der benötigt wird, um eine Verbesserung beim Pressen in der Widerstandsfähigkeit gegen eine permanente Deformation zu erzielen, ungefähr 2 gm/m² beträgt.
Geeignete Einstellungen auf diesen minimalen Betrag können für Elastomere vorgenommen werden, die spezifische Gewichte haben, die außerhalb dieses Bereichs fallen. Die obere Grenze in Bezug auf die Menge an Elastomer ist diejenige Menge, die vollständig alle Lufträume innerhalb der Faserbündel sättigt und füllt. Wiederum wird, basierend auf einem angenommenen spezifischen Gewicht in dem Bereich von ungefähr 1,0 bis 1,4, der maximale Betrag an Elastomer ungefähr 125 gm/m² sein. Wenn man nahe dieser oberen Grenze arbeitet, muß der Grad der Steifigkeit des Gewebes berücksichtigt werden. Die Verwendung größerer Mengen von Elastomer produziert ein Gewebe, das eine größere Steifigkeit besitzt. Während es wünschenswert ist, die gesamten Gewebeschichten in dem Tuchaufbau widerstandsfähig gegen eine permanente Deformation zu machen, können die Vorteile der vorliegenden Erfindung teilweise durch eine solche Behandlung einer einzelnen Gewebeschicht realisiert werden.
Die elastomere Verbindung, die dazu verwendet ist, das Gewebe zu imprägnieren, wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus natürlichem und synthetischem Gummi besteht, wie beispielsweise Acrylonitrilbutadien, karboxyliertes Acrylonitrilbutadien oder Neopren, und Latexgummis. Bevorzugte Elastomere umfassen karboxylierten Nitrilgummi und Acrylonitrilbutadiengummi.
Um eine Imprägnierung der gewebten Gewebeeinlage auszuführen, kann die Einlage in eine Lösung von entweder einer flüssigen Gummiverbindung oder einem auf Wasser basierenden Latexgummi eingetaucht werden, wobei die Lösung in die individuellen Gewebefäden hineingedrückt oder hineingequetscht wird und die überflüssige Lösung entfernt wird. Die Eintauch-Lösung aus flüssigem Gummi kann durch Lösen eines festen Elastomers in einem Lösungsmittel, wie beispielsweise Toluen oder Methyethylketon, gebildet werden. Zum Beispiel kann ungefähr 10-20% bezogen auf das Gewicht an Elastomer in einem Lösungsmittel gelöst werden. Ein Beispiel eines flüssigen Gummis in einem Lösungsmittel, geeignet zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung, reicht von ungefähr 10-15% bezogen auf das Gewicht Acrylonitrilbutadiengummi in Toluen. Alternativ kann die Elastomerverbindung ein auf Wasser basierender Latex sein, in den hinein die gewebte Gewebeeinlage eingetaucht werden kann. Die Tauchlösung besitzt eine relativ niedrige Viskosität in dem Bereich von ungefähr 2.000 bis 20.000 Centipoise. Diese niedrige Viskosität ermöglicht dem flüssigen Gummi oder der Latexlösung, in die individuellen Faserbündel hinein in das Gewebegeflecht einzudringen. Die Eintauchvorrichtung kann irgendein geeigneter Behälter sein, in dem die Tauchlösung enthalten ist. Die Gewebeeinlage kann durch die Tauchvorrichtung unter Verwendung herkömmlicher, angetriebener Abwickel- und Aufwickelwalzen hindurchgeführt werden.
In jedem Fall ist es bevorzugt, daß die gewebte Gewebeeinlage unter Spannung während des Tauchvorgangs beibehalten wird. Vorzugsweise wird eine Spannung von ungefähr 2,8 bis ungefähr 16,8 kg/cm der Gewebebreite beibehalten. Dies kann leicht unter der Verwendung einer Abwicklung unter Bremsspannung und eines Aufrollens der Gewebeeinlage ausgeführt werden. Die Gewebeeinlage wird dann getrocknet, um Lösungsmittel oder Wasser zu verdampfen, wie dies der Fall sein kann, um das imprägnierte Elastomer zu verfestigen.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann das Drucktuch der vorliegenden Erfindung so hergestellt werden, um einer permanenten Deformation durch Kalendrieren der gewebten Gewebeeinlage mit erwärmten Walzen zu widerstehen, und um permanent deren Dicke nach einer Imprägnierung mit einem flüssigen Elastomer, allerdings vor dessen Einbau in das Tuch, zu reduzieren. Auf diese Art und Weise werden die Faserbündel permanent kompaktiert, bevor das Tuch aufgebaut und in Position durch das Elastomer fixiert wird. Zuvor vorkalendrierte Gewebeeinlagen, die in Tüchern gequollen sind, haben deren Dicke wiedergewonnen, wenn die Tücher herkömmlichen Flüssigkeiten und Lösungsmittel ausgesetzt wurden, die während des Preßvorgangs vorhanden waren. Dies bewirkte eine Erhöhung in der Maßhaltigkeit in der Gewebeeinlage oder den -einlagen zurück zu deren vorkalendrierter Dicke. Unter Verwendung des Vorgangs der vorliegenden Erfindung wird das Gewebe permanent verdichtet bzw. verfestigt und ist undurchlässig für Flüssigkeiten und andere Lösungsmittel, die während Preßvorgängen vorhanden sind.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Reduzieren der anfänglichen Maßhaltigkeit der gewebten Gewebeeinlage ist dasjenige nach einem Eintauchen, wie dies vorstehend beschrieben ist, unter Verwendung von ungefähr 2 bis ungefähr 7 gm/m² eines flüssigen Elastomers, um es zwischen drehenden Walzen hindurchzuführen, die auf eine Temperatur höher als der Siedepunkt von Wasser, allerdings geringer als diejenige, die das Gewebe versengen würde, erhitzt worden sind, und die so eingestellt worden sind, um einen Druck auf das Gewebe aufzubringen. Vorzugsweise wird das Maß der Einlage auf ungefähr 75% dessen anfänglicher Dicke durch den Kalendrierschritt reduziert und kann noch weiter auf ungefähr 65% dessen anfänglicher Dicke reduziert werden.
Alternativ kann der Schritt eines Imprägnierens der gewebten Gewebeeinlage ein Erwärmen der elastomeren Verbindung umfassen, bis sie biegbar ist, und dann Drücken der erwärmten, elastomeren Verbindung unter Druck in die äußeren Fasern in den individuellen Faserbündeln in dem Gewebe hinein und in die Zwischenräume zwischen den Kett- und den Schußfäden der gewebten Gewebeeinlage hinein. Dies kann durch Spreizen des biegbaren Elastomers auf einer der zwei sich drehenden Walzen und Hindurchführen des Gewebes zwischen den Walzen durchgeführt werden. Durch Betreiben der Walzen unter unterschiedlichen Geschwindigkeiten streicht die sich ergebende Reibung das biegbare bzw. elastische Elastomer in das Gewebe der Einlage und zumindest teilweise in die Oberfläche der individuellen Faserbündel hinein.
Demzufolge wird, in einem bevorzugten Verfahren eines Betriebs, das Gewebe zwischen zwei sich drehenden Walzen hindurchgeführt, wobei eine Walze unter einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die die Oberflächengeschwindigkeit des Gewebes kontrolliert, und die andere Walze mit einem nachgiebigen Elastomer beschichtet wird und unter einer etwas höheren Geschwindigkeit angetrieben wird, um die reibungsmäßige Schrubb- bzw. Scheuerwirkung zu erzeugen, um das Elastomer in die Oberfläche des Gewebes und in die Zwischenräume zwischen den Kett- und den Schußfäden hinein zu drücken. Wiederum wird nur eine Oberfläche, die das Gewebe mit einem Elastomer beschichtet, unzureichend sein, um ein Gewebe zu erzielen, das eine Widerstandsfähigkeit gegen eine permanente Deformation besitzt.
Optional kann das Gewebe durch die Walzen ein zweites Mal hindurchgeführt werden, um die andere Seite des Gewebes dem Elastomer auszusetzen.
Das Elastomer wirkt dahingehend, die individuellen Fasern an ihrem Platz zu fixieren und eine Bewegung zu verhindern. Zusätzlich verbleibt, da das Elastomer in nur die Zwischenräume zwischen Garnen und in die äußeren Fasern individueller Bündel hinein gedrückt wird, das Gewebe relativ flexibler als mit einer vollständigen Imprägnierung. Die inneren Fasern in den Bündeln können frei verbleiben, um sich zu bewegen, sich abzulenken und zu biegen, wie dies benötigt wird, um das Tuch auf einem Zylinder zu befestigen.
Damit die Erfindung leichter verstanden wird, wird Bezug auf die nachfolgenden Beispiele genommen, die dazu vorgesehen sind, die Erfindung zu erläutern, allerdings nicht dazu vorgesehen sind, für den Schutzumfang einschränkend zu sein.

Beispiel 1

Mittels Elastomer imprägniere Drucktücher wurden durch Eintauchen eines typischen, quadratisch gewebten Gewebes mit zwei Einlagegarnen, verdrillt mit 8-20 Umdrehungen pro Inch, in eine flüssige Lösung mit 12-15% bezogen auf das Gewicht Acrylonitrilbutadiengummi in einem Lösungsmittel und dann Trocknen des Gewebes, hergestellt. Insgesamt wurden 14-28 gm/m² des Elastomers in das Gewebe hinein imprägniert. Das imprä gnierte Gewebe wurde dann dazu verwendet, die Verstärkungsschichten von vier Einlagedrucktüchern zu bilden. Die Tücher wurden so hergestellt, daß sie ein Originalmaß von 2,08 mm (0,082 Inch) hatten. Die Tücher wurden dann auf zwei Zeitungspapierpressen installiert und für zwei Monate betrieben. Während dieser Zeit wurde das Maß der Tücher periodisch an sowohl der Antriebs- als auch der Bedienerseite der Pressen gemessen. Nach zwei Monaten und nahezu fünf Millionen Eindrücken betrug das gemessene Maß der Tücher 1,98 mm (0,078 Inch), was geringfügig mehr als 95% des Originalmaßes darstellte.

Beispiel 2

Drucktücher wurden durch Erwärmen eines Acrylonitrilbutadienelastomers, bis es biegbar war, und Beschichtung von diesem auf das erste Paar Walzen, die unter unterschiedlichen Geschwindigkeiten arbeiteten, hergestellt. Ein Textilgewebe, wie in Beispiel 1, wurde zwischen den Walzen hindurchgeführt, und das nachgiebige Elastomer wurde in die Zwischenräume des Textilgewebes hineingestreift. Das Gewebe wurde dann abgekühlt, um das Elastomer zu härten. Das behandelte Gewebe wurde dann dazu verwendet, die Verstärkungsschichten von vier Einlagedrucktüchern zu bilden. Die Tücher wurden so hergestellt, daß sie ein Originalmaß von 2,08 mm (0,082 Inch) hatten. Die Tücher wurden dann auf zwei Zeitungspapierpressen installiert und für zwei Monate betrieben. Während dieser Zeit wurde das Maß der Tücher periodisch auf der Antriebs- und Bedienerseite der Pressen gemessen. Nach zwei Monaten und nahezu fünf Millionen Eindrücken betrug das gemessene Maß der Tücher 1,98 mm (0,078 Inch), was geringfügig mehr als 95% des Originalmaßes darstellte.

Beispiel 3

Mit Elastomer imprägnierte Drucktücher wurden durch Eintauchen von Textilgewebe, wie in Beispiel 1, in eine flüssige Lösung aus 15% bezogen auf das Gewicht Acrylonitrilbutadiengummi in Toluen und dann Trocknen des Gewebes hergestellt. Insgesamt 14-28 gm/m² Elastomer wurde in das Gewebe hinein imprägniert. Das imprägnierte Gewebe wurde dann zwischen erwärmten Walzen kalendriert, um die Dicke der Einlagen zu reduzieren, und die Einlagen wurden verwendet, um die Verstärkungsschichten von vier mit Einlagen versehenen Drucktüchern zu bilden. Die Tücher wurden so hergestellt, daß sie ein Origi nalmaß von 1,95 mm besaßen. Kommerzielle Drucktücher, hergestellt durch Day International Corporation unter der Bezeichnung 9500, wurden zu Vergleichszwecken verwendet. Die Tücher waren dieselben in jeglicher Hinsicht mit Ausnahme der Verwendung von mit Elastomer imprägniertem Gewebe und unter Wärme kalendrierten und mit Elastomer imprägnierten Gewebe in den Testtüchern.
Eine Anzahl von beiden Typen von Tüchern wurde dann auf Zeitungspapierpressen installiert und betrieben. Während dieser Zeit wurde das Maß der Tücher periodisch auf sowohl der Antriebs- als auch der Bedienerseite der Pressen, ebenso wie mit einem Zylinderspalt von 100 mm und auf der gegenüberliegenden Seite des Tuchzylinders, gemessen. Nach 500.000 bis zwei Millionen Eindrücken betrug das durchschnittliche, gemessene Maß der unbehandelten Tücher 1,86 mm und 1,80 mm jeweils, was eine Enddicke darstellt, die ungefähr 92% des Originalmaßes betrug, und eine Enddicke, die 0,15 mm weniger als das Original betrug. Durch Vergleich der behandelten Tücher nach 500.000 und zwei Millionen Eindrücken wurde ein durchschnittliches Maß von 1,91 mm und 1,88 mm jeweils gemessen, was eine Enddicke darstellt, die ungefähr 96% des Originalmaßes betrug, und eine Enddicke, die 0,07 mm weniger als das Original betrug.
Demzufolge war der Maßverlust der mittels Elastomer behandelten Tücher geringer als die Hälfte des Maßverlusts der herkömmlichen Tücher. In den tatsächlichen Druckvorgängen stellte dies den Unterschied zwischen einem verbrauchten Tuch und einem solchen dar, das weiter durch den Pressenbediener verwendet werden könnte.

Claims

1. Drucktuch mit verbesserter Mass-Stabilität, wobei das Tuch eine Druck-Oberflächenschicht und eine verstärkende, gewobene Gewebeeinlage enthält, die Gewebeeinlage vor ihrer Einbringung in das Drucktuch mit einer Elastomerverbindung imprägniert worden ist, diese Elastomerverbindung zumindest teilweise in Lufträume einzelner Faserbündel dieser Gewebeeinlage eindringt und diese Fasern gegen eine Relativbewegung fixiert, und wobei dieses Tuch einer permanenten Deformierung widersteht, wenn es Druckwalzenspalt-Drucken ausgesetzt ist, so dass dieses Tuch über die nutzbare Lebensdauer des Drucktuchs zumindest 95% seiner ursprünglichen Abmessung beibehält.

2. Drucktuch nach Anspruch 1, worin diese Gewebeeinlage mit von etwa 6 bis etwa 125 gm/m² dieser Elastomerverbindung imprägniert worden ist.

3. Drucktuch nach Anspruch 2, worin diese Elastomerverbindung aus der Gruppe ausgewählt worden ist, die aus natürlichen und synthetischen Gummis oder Latizes besteht.

4. Drucktuch nach Anspruch 2, worin jede dieser gewobenen Gewebeeinlagen mit von etwa 10 bis etwa 25 gm/m² dieser Elastomerverbindung imprägniert worden ist.

5. Drucktuch nach Anspruch 1, worin: jede dieser gewobenen Gewebeeinlagen mit von etwa 2 bis 7 gm/m² dieser Elastomerverbindung imprägniert und dann mit Heizwalzen kalandriert worden ist, um vor ihrer Einbringung in dieses Tuch ihre Stärke permanent zu reduzieren.

6. Drucktuch nach Anspruch 1, worin diese Elastomerverbindung in kleine Zwischenräume dieser gewobenen Gewebeeinlage und zumindest teilweise in die Oberfläche einzelner Faserbündel dieser gewobenen Gewebeeinlage imprägniert worden ist.

7. Verfahren zur Herstellung eines Drucktuchs, das eine verstärkende, gewobene Gewebeeinlage und eine darauf angeordnete Druck-Oberflächenschicht enthält, wobei dieses Drucktuch eine verbesserte Mass-Stabilität aufweist, mit den Verfahrensschritten:

Imprägnieren einer Elastomerverbindung in diese gewobene Gewebeeinlage derart, dass dieses Elastomer zumindest teilweise in Lufträume einzelner Faserbündel dieser gewobenen Gewebeeinlage eindringt und diese Fasern gegen eine Relativbewegung fixiert; und

Einbringen dieser gewobenen Gewebeeinlage und dieser Druck-Oberflächenschicht, um dieses Drucktuch herzustellen, das einer permanenten Deformierung widersteht, wenn es Druckwalzenspalt-Drucken ausgesetzt ist, so dass dieses Tuch über die nutzbare Lebensdauer des Drucktuches zumindest 95% einer ursprünglichen Abmessung beibehält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, in welchem von etwa 6 bis etwa 125 gm/m² dieser Elastomerverbindung in diese gewobene Gewebeeinlage imprägniert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, in welchem dieser Imprägnierungsschritt die Schritte enthält des Auflösens dieser Elastomerverbindung in einem kompatiblen Lösungsmittel, um einen flüssigen Gummi herzustellen, Eintauchen dieser gewobenen Gewebeeinlage in diesen flüssigen Gummi und Entfernen des Lösungsmittels, um den Gummi zu verfestigen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, in welchem die gewobene Gewebeeinlage während des Eintauchschrittes unter Zugspannung gehalten wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, worin diese gewobene Gewebeeinlage mit einer Zugspannung von etwa 2,8 bis etwa 16,8 kg/cm bezüglich der Breite dieses Gewebes gehalten wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, in welchem die gewobene Gewebeeinlage zusammengedrückt wird, um überschüssigen flüssigen Gummi zu entferne.

13. Verfahren nach Anspruch 9, in welchem diese Elastomerverbindung aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus natürlichen und synthetischen Gummis, einschließlich Nitrilkautschuk, besteht.

14. Verfahren nach Anspruch 7, in welchem der Imprägnierungsschritt die Schritte enthält des Bereitstellens eines auf Wasser basierenden flüssigen Latex, das Eintauchen dieser gewobenen Gewebeeinlage in diesen flüssigen Latex und das Verdampfen von Wasser von diesem Latex, um diesen Latex zu verfestigen.

15. Verfahren nach Anspruch 7, einschließlich der Verfahrensschritte des Imprägnierens von etwa 2 bis 7 gm/m² dieser Elastomerverbindung in diese gewobene Gewebeeinlage und dann des Kalandrierens dieser gewobenen Gewebeeinlage mit beheizten Walzen, um ihre Masse permanent zu reduzieren.

16. Verfahren nach Anspruch 15, in welchem der Kalandrierungsschritt das Mass dieser gewobenen Gewebeeinlage auf etwa 75% ihrer anfänglichen Abmessung reduziert.

17. Verfahren nach Anspruch 8, in welchem dieser Imprägierungsschritt enthält das Aufheizen dieser Elastomerverbindung und das Einbringen dieser erhitzten Elastomerverbindung unter Druck in die kleinen Zwischenräume der gewobenen Gewebeeinlage.