DE10002637B4

DE10002637B4 - roller

Info

Publication number: DE10002637B4
Application number: DE10002637A
Authority: DE
Inventors: Markus Ungricht
Original assignee: A+E Ungricht GmbH and Co KG
Current assignee: Ungricht and Co Kg De GmbH
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2010-12-30
Anticipated expiration: 2020-01-22
Also published as: DE10002637A1

Abstract

Walze zum kontinuierlichen Bearbeiten, Prägen, Verbinden oder Verdichten einer Warenbahn mit einem Walzenkern aus Metall und/oder Kunststoff und mit einer auf die äußere Oberfläche des Walzenkerns aufgebrachten, ein Metall und einen Kunststoff aufweisenden Beschichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in der Beschichtung der Kunststoff feindispers in einer metallischen Matrix verteilt ist, daß diese Beschichtung eine außenstromlose aufgetragene und anschließend thermisch behandelte Beschichtung ist und daß der in der metallischen Matrix eingebettete und feinverteilte Kunststoff einen Kunststoff auf der Basis eines Polytetrafluorethylens und/oder eines Mischpolymerisates mit Polytetrafluorethylen umfaßt.Roller for continuously processing, embossing, joining or compacting a material web with a roll core made of metal and / or plastic and having a coating applied to the outer surface of the roll core, a metal and a plastic coating, characterized in that finely dispersed in the coating of the plastic is distributed in a metallic matrix that this coating is an electroless applied and then thermally treated coating and that in the metallic matrix embedded and finely divided plastic comprises a plastic based on a polytetrafluoroethylene and / or a copolymer with polytetrafluoroethylene.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walze zum kontinuierlichen Prägen, Bearbeiten, Verbinden oder Verdichten einer Warenbahn mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The The present invention relates to a roll for continuous embossing, processing, Connecting or compacting a web with the characteristics of Preamble of claim 1.

Walzen zum Prägen, Bearbeiten, Verbinden oder Verdichten einer Warenbahn, insbesondere zur Verwendung bei der Herstellung und/oder Bearbeitung von Vliesstoffen, Hygienepapieren, Hygienefolien, Dekorfolien, Servietten, Papierlagen und/oder Dämmstoffplatten, sind in unterschiedlicher Ausgestaltung bekannt. So werden zu dem zuvor genannten Zweck derartige Walzen beispielsweise dazu verwendet, um bestimmte Muster auf den zuvor genannten Warenbahnen zu erzeugen, Vliesstoffe, sei es Faservliesstoffe oder Filamentvliesstoffe herzustellen bzw. zu prägen, textile Warenbahnen mit einem entsprechenden Prägemuster zu versehen, mehrere Papierlagen unter Ausbildung eines Verbundmaterials zu verpressen oder spezielle, bezüglich der Oberflächenstruktur gestaltete Dekorfolien, die beispielsweise als Lederersatz, als Deckfolien für Möbel, als Zier- und Schutzverkleidung im Baubereich oder auch als Tapete verwendet werden, herzustellen. Auch im Bereich der Herstellung bzw. Be arbeitung von Hygieneartikeln, so beispielsweise von Hygienepapieren oder Hygienefolien, die in Windeln, Damenbinden oder Inkontinenzartikeln als gelochte Folien Verwendung finden, werden Walzen eingesetzt, die an ihrer Oberfläche mit einer bestimmten Prägung versehen sind.roll for embossing, Processing, connecting or compacting a web, in particular for use in the manufacture and / or processing of nonwovens, Sanitary paper, hygienic films, decorative films, napkins, paper layers and / or insulation boards, are known in different embodiments. So become that previously mentioned purpose such rolls used for example to create certain patterns on the previously mentioned webs, Nonwovens, be it fiber nonwovens or filament nonwovens produce or to shape textile webs to be provided with a corresponding embossing pattern, several paper layers forming a composite material or special, in terms of the surface structure designed decorative films, for example, as a leather substitute, as Cover foils for Furniture, as a decorative and protective covering in the construction sector or as a wallpaper used to manufacture. Also in the field of production or Be processing of hygiene products, such as tissue paper or sanitary napkins used in diapers, sanitary napkins or incontinence articles are used as perforated films, rolls are used, the on their surface provided with a specific character are.

So beschreibt beispielsweise die DE 691 00 405 T2 eine Walze, deren Walzenkörper mit einer galvanisch abgeschiedenen Schicht versehen ist. Bei dieser galvanisch abgeschiedenen Schicht handelt es sich um eine Metallschicht, die ihrerseits wiederum mit einer weiteren Schicht, so insbesondere einer Metall-, Nitrid-, Carbid- oder auch Polytetrafluorethylen-Schicht, versehen ist. Somit weist diese bekannte Walze eine Beschichtung auf, die aus zwei Lagen besteht.For example, describes the DE 691 00 405 T2 a roller whose roller body is provided with a galvanically deposited layer. In this electrodeposited layer is a metal layer, which in turn is provided with a further layer, in particular a metal, nitride, carbide or polytetrafluoroethylene layer. Thus, this known roller has a coating consisting of two layers.

Eine Walze mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 29 14 255 A1 bekannt. Hierbei wird diese gattungsgemäße Walze in Druckmaschinen eingesetzt und soll ein Abschmieren der Druckfarbe vermeiden. Um diese Aufgabe zu erfüllen, weist diese bekannte Walze auf ihrem Walzenkörper eine äußere Schicht aus Nickel und/oder Chrom auf, wobei diese Außenschicht zusätzlich noch weitere Metalle, Metalloxide und/oder Carbide enthalten kann. Desweiteren führt dieser Stand der Technik aus, daß die in der äußeren Schicht vorhandenen Poren durch einen Siegelstoff, so beispielsweise Teflon, versiegelt werden können. Gemäß 3 dieser Entgegenhaltung erstrecken sich diese Poren jedoch von der äußeren Oberfläche der Außenschicht bis zum Walzenkern oder einer auf den Walzenkern aufgetragenen Zwischenschicht.A roller with the features of the preamble of claim 1 is known from DE 29 14 255 A1 known. Here, this generic roller is used in printing machines and should avoid smearing of the ink. In order to achieve this object, this known roller has an outer layer of nickel and / or chromium on its roller body, wherein this outer layer may additionally contain further metals, metal oxides and / or carbides. Furthermore, this prior art teaches that the pores present in the outer layer can be sealed by a sealant, such as Teflon. According to 3 However, in this reference, these pores extend from the outer surface of the outer layer to the roll core or an intermediate layer applied to the roll core.

Bei den bekannten Walzen, die im Rahmen des Prägens, des Verbindens, des Verdichtens oder allgemein der kontinuierlichen Bearbeitung einer Warenbahn eingesetzt werden, besteht häufig das Problem, daß insbesondere nach einer entsprechenden Betriebszeit von der Warenbahn selbst und/oder der Umgebungsatmosphäre Verschmutzungen auf die Walzen übertragen werden, die dann entsprechend an der Oberfläche der jeweiligen Walze haften und hier eine rapportartig auftretende Beschädigung der Warenbahn oder eine lokal auf einen Fehlerbereich herbeigeführte unerwünschte Veränderung der Warenbahnoberfläche bewirken. Insbesondere dann, wenn die diesbezügliche Walze als gravierte Walze oder als polierte Glattwalze ausgestaltet ist, können derartig auf der Walzenoberfläche abgeschiedene Verschmutzungen dazu führen, daß die mit einer derartig geprägten Walze bewirkte Strukturierung der Warenbahnoberfläche oder die mit einer polierten Glattwalze kalanderte Warenbahn unbrauchbar ist.at the known rolls, which in the context of embossing, bonding, compacting or generally the continuous processing of a web are used often the problem that in particular after a corresponding period of operation of the web itself and / or the ambient atmosphere Transfer contaminants to the rollers are then adhere to the corresponding surface of the respective roller and here a rapportartig occurring damage to the web or a locally cause an error range induced undesirable change in the web surface. In particular, if the relevant roller engraved Roller or designed as a polished smooth roller, can such on the roll surface deposited dirt cause that with such an embossed roller effected structuring of the web surface or with a polished smooth roller calendered web is useless.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, bei der die Gefahr der Verschmutzung der Walzenoberfläche im besonderen Maß verringert ist.Of the present invention is based on the object, a roller of the specified type available to put at the risk of contamination of the roll surface in particular Reduced dimension is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Walze mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These Task is according to the invention with a Roller solved with the features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Walze zum kontinuierlichen Bearbeiten, Prägen, Verbinden oder Verdichten einer Warenbahn, insbeson dere zur Verwendung bei der Herstellung und/oder bei der Bearbeitung von Vliesstoffen, Hygienepapieren, Hygienefolien, Dekorbahnen, Servietten, Papierlagen und/oder Dämmstoffplatten, weist einen Walzenkern aus Metall und/oder Kunststoff auf, wobei dieser Walzenkern je nach Anwendung der erfindungsgemäßen Walze mit einer entsprechenden Gravur versehen ist. Auf der Oberfläche des Walzenkerns ist bei der erfindungsgemäßen Walze eine ein Metall und einen Kunststoff aufweisende Beschichtung vorgesehen. In dieser Beschichtung ist der Kunststoff feindispers in einer metallischen Matrix verteilt, wobei diese Beschichtung eine außenstromlose aufgetragene und anschließend thermisch behandelte Beschichtung ist. Der in dieser metallischen Matrix eingebettete und feinverteilte Kunststoff umfaßt bei der erfindungsgemäßen Walze einen Kunststoff auf der Basis eines Polytetrafluorethylens und/oder eines Mischpolymerisates mit Polytetrafluorethylen. Mit anderen Worten ist somit bei der erfindungsgemäßen Walze der Walzenkern außen mit einer außenstromlos aufgetragenen und anschließend thermisch behandelten Beschichtung versehen, die eine metallische Matrix sowie ein hierin eingebetteten Polytetrafluorethylen und/oder ein hierin eingebettetes Mischpolymerisates mit Polytetrafluorethylen umfaßt.The roll according to the invention for the continuous processing, embossing, bonding or compacting a web, in particular for use in the manufacture and / or processing of nonwovens, sanitary papers, sanitary films, decorative panels, napkins, paper layers and / or insulating panels, has a roll core made of metal and / or plastic, said roller core is provided depending on the application of the roller according to the invention with a corresponding engraving. On the surface of the roller core, a coating comprising a metal and a plastic is provided in the roller according to the invention. In this coating, the plastic is finely dispersed in a metallic matrix, this coating is an electroless applied and then thermally treated coating. The embedded in this metallic matrix and finely divided plastic comprises in the roll according to the invention a plastic based on a polytetrafluoroethylene and / or a copolymer with polytetrafluoroethylene. In other words, therefore, in the roller according to the invention, the roller core is externally provided with an external current applied and then thermally treated coating, which is a metallic Ma trix as well as a polytetrafluoroethylene embedded therein and / or a copolymer embedded therein with polytetrafluoroethylene.

Wie bereits vorstehend ausgeführt ist, weist die erfindungsgemäße Walze, die insbesondere auch als gravierte Walze vorliegen kann, eine außenstromlos aufgetragene und anschließend thermisch behandelte Beschichtung auf. Hierbei unterscheidet sich eine derartige Beschichtung von den üblichen galvanischen Beschichtungen dadurch, daß beim außenstromlosen Auftragen einer derartigen Beschichtung kein Außenstrom während des Beschichtungsvorganges anliegt, d. h. hierbei wird nicht, wie bei der galvanischen Beschichtung, die diesbezügliche Walze als Elektrode geschaltet. Die zur Abscheidung der Beschichtung auf der Walze erforderliche Elektronen werden bei der außenstromlosen Beschichtung über Reduktionsmittel, die in der Elektrolytlösung vorhanden sind, unmittelbar durch die diesbezügliche Elektrolytlösung selbst zur Verfügung gestellt, wobei insbesondere als spezielle Reduktionsmittel Alkalisalze der unterphosphorigen Säure oder Alkalihypophosphite, insbesondere die entsprechenden Natriumsalze, verwendet werden. Hierbei weist eine derartige, außenstromlos aufgetragene Beschichtung den entscheidenden Vorteil gegenüber eine galvanischen Beschichtung dahingehend auf, daß auch sehr feine Gravuren durch die Beschichtung in ihrer Gravurschärfe nicht beeinträchtigt werden, da bei einem derartigen außenstromlosen Beschichtungsvorgang keine überhöhten Schichtdicken, beispielsweise an vorspringenden Kanten, Knospenbildungen oder Minderschichtdicken auftreten können, was bei einer galvanischen Beschichtung stets der Fall sein kann.As already stated above is, the roller according to the invention, which may be present in particular as engraved roller, an external power applied and then thermally treated coating on. This is different Such a coating of the usual galvanic coatings in that when energized without Applying such a coating no external current during the coating process is present, d. H. this is not the case, as with the galvanic coating, the relevant Roller connected as an electrode. The for the deposition of the coating Electrons required on the roller become non-energized Coating via reducing agent, in the electrolyte solution are present, directly through the relevant electrolyte solution itself to disposal provided, in particular as special reducing agents alkali metal salts of hypophosphorous acid or alkali hypophosphites, especially the corresponding sodium salts, be used. This has such, without external power applied coating the decisive advantage over one galvanic coating to the effect that even very fine engraving are not affected by the coating in their engraving sharpness, because in such a powerless Coating process no excessive layer thicknesses, for example, on projecting edges, bud formations or layer thicknesses may occur, which can always be the case with a galvanic coating.

Die erfindungsgemäße Walze weist eine Reihe von weiteren Vorteilen auf. So ist zunächst festzuhalten, daß die erfindungsgemäße Walze im Vergleich zu einer identisch gestalteten, nicht auf ihrer Oberfläche mit einer Beschichtung versehenen konventionellen Walze eine wesentlich geringere Neigung zur Verschmutzung aufweist. Hier konnte überraschend festgestellt werden, daß die erfindungsgemäße Walze im Vergleich zu einer herkömmlichen Walze unter Produktionsbedingungen eine zwischen 30% und 200% längere Benutzungszeit erlaubt, bevor eine Reinigung der Oberfläche erforderlich wird. Auch läßt sich die erfindungsgemäße Walze im Vergleich zu einer herkömmlichen Walze aufgrund der Beschichtung wesentlich einfacher und schneller reinigen, was insbesondere bei gravierten Walzen ein zusätzlicher Vorteil ist. Dies hat den Vorteil, daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Walze Produktionsstillstände und ein personalintensives Reinigen vermieden wird. Eine derartige geringere Neigung zur Verschmutzung bei der erfindungsgemäßen Walze ist erstaunlich, zumal die Fachwelt vermutet hatte, daß durch den Kunststoffanteil in der Beschichtung bei der erfindungsgemäßen Walze im Vergleich zu einer konventionellen Metallwalze eine größere Aufladung auf der Oberfläche stattfinden müßte, so daß von daher eine höhere Verschmutzung der Walzenoberfläche eher zu erwarten war. Dies trat jedoch überraschend nicht auf, wobei als Ursache für die verringerte Verschmutzung bei der erfindungsgemäßen Walze darin vermutet wird, daß insgesamt gesehen aufgrund der Beschichtung die Oberfläche homogener ist und eine in sich glattere Mikrostrukturierung aufweist, so daß Schmutzpartikel hieran weniger anhaften können. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn aufgrund von Umgebungseinflüssen die Oberfläche der nicht beschichteten konventionellen Walze während des Betriebes insbesondere auch durch Korrosion aufgerauht wird, was bei der an der Oberfläche beschichteten erfindungsgemäßen Walze nicht so schnell der Fall ist. Aufgrund der ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit und insbesondere auch aufgrund der hohen Oxidationsbeständigkeit sowie der hohen Abriebfestigkeit der auf der erfindungsgemäßen Walze angeordne ten Beschichtung verbleibt die Oberfläche auch nach einer langen Betriebszeit im Vergleich zu einer herkömmlichen, nicht beschichteten Walzenoberfläche bezüglich ihrer hierauf vorgesehenen Mikrostrukturierung wesentlich glatter. Wegen der hohen Abriebfestigkeit und der Härte der auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen Walze vorgesehenen Beschichtung verschleißt die erfindungsgemäße Walze im Vergleich zu einer identischen herkömmlichen Walze weniger schnell, so daß die Standzeit insgesamt bei der erfindungsgemäßen Walze verlängert ist und dementsprechend ein verschleißbedingter Austausch auch wesentlich später erforderlich wird, was nicht nur einen erheblichen Einfluß auf die Reproduzierbarkeit und den Qualitätsausfall der mit der erfindungsgemäßen Walze behandelten Warenbahnen mit sich bringt sondern zusätzlich auch noch erhebliche Einsparungen bewirkt.The roll according to the invention has a number of other advantages. So, first of all, that the roll according to the invention compared to an identically designed, not on their surface with a coating provided conventional roller a substantial has a lower tendency to contamination. Here could be surprising be found that the roll according to the invention compared to a conventional roller under production conditions, a usage time between 30% and 200% longer allowed before cleaning the surface is required. Also let yourself the roller according to the invention compared to a conventional one Roller much easier and faster due to the coating cleaning, which is an additional, especially for engraved rollers Advantage is. This has the advantage that when using the roll according to the invention Production shutdowns and a staff-intensive cleaning is avoided. Such less tendency to soiling in the roller according to the invention is amazing, especially since the experts had suspected that through the proportion of plastic in the coating in the roll according to the invention a larger charge compared to a conventional metal roller on the surface would have to take place, so that of therefore a higher one Contamination of the roller surface rather to be expected. However, this did not occur, surprisingly as cause for the reduced pollution in the roll according to the invention it is supposed that in total Seen due to the coating the surface is more homogeneous and a has smoother microstructuring, so that dirt particles less attached to it. This is especially true when, due to environmental influences, the surface of the uncoated conventional roller during operation in particular also roughened by corrosion, which is coated on the surface roll according to the invention not so fast. Due to the excellent corrosion resistance and especially because of the high oxidation resistance as well the high abrasion resistance of the roller according to the invention arranged coating remains the surface even after a long Operating time compared to a conventional, uncoated roll surface in terms of their intended therefor microstructuring much smoother. Because of the high abrasion resistance and the hardness of the surface of the roll according to the invention provided coating wears the roller according to the invention less fast compared to an identical conventional roller, So that the Total lifetime is extended at the roll according to the invention and accordingly a wear-related replacement also much later required which is not only a significant influence on the reproducibility and the quality failure with the roller according to the invention treated webs brings with it but in addition also still causes significant savings.

Der bei der erfindungsgemäßen Walze in der Metallmatrix eingebettete Kunststoff auf der Basis von Polytetrafluorethylen umfaßt insbesondere solche Polytetrafluorethylene, deren Mol-Masse zwischen 500.000 und 10.000.000 g/mol variieren, wobei der in der vorliegenden Anmeldung verwendete Begriff ”Mischpolymerisat mit Polytetrafluorethylene” sowohl solche Kunststoffe abdeckt, die durch Copolymerisation des Tetrafluorethylens mit anderen Monomeren, insbesondere mit anderen Fluor-haltigen Alkenen, oder durch Beimischen von Zuschlagsstoffen, wie beispielsweise Glas- oder Kohlefasern, Molybdänsulfid oder weiteren Polymeren, wie insbesondere Polyimide, Polyetherketone oder Polyvinylensulfide, zu Polytetrafluorethylen herzustellen sind.Of the in the roll according to the invention embedded in the metal matrix plastic based on polytetrafluoroethylene comprises in particular those polytetrafluoroethylenes whose molar mass is between 500,000 and 10,000,000 g / mol, where in the present application used term "mixed polymer with polytetrafluoroethylene "both such plastics covered by copolymerization of tetrafluoroethylene with other monomers, in particular with other fluorine-containing alkenes, or by admixing aggregates, such as glass or carbon fibers, molybdenum sulfide or other polymers, in particular polyimides, polyether ketones or polyvinylene sulfides, to produce polytetrafluoroethylene.

Eine besonders gute Härte und eine hohe Verschleißfestigkeit wird bei der erfindungsgemäßen Walze dann sichergestellt, wenn die Oberfläche mit einer Beschichtung versehen ist, bei der die metallische Matrix neben einem Metall und/oder einem Metalloxid desweiteren noch Phosphor, vorzugsweise in einer Konzentration zwischen 0,5 Gew.-% und 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Beschichtung, aufweist.A particularly good hardness and high wear resistance is ensured in the roll according to the invention then when the surface is provided with a coating in which the metalli Furthermore, in addition to a metal and / or a metal oxide phosphorus, preferably in a concentration between 0.5 wt .-% and 20 wt .-%, based on the weight of the coating has.

Grundsätzlich kann bei der erfindungsgemäßen Walze die Oberflächenbeschichtung jede metallische Matrix aufweisen, die geeignet ist, dauerhaft den zuvor genannten Kunststoff einzubetten und die sicherstellt, daß hierdurch der erfindungsgemäßen Walze die erwünschte Verringerung der Verschmutzung der Oberfläche verliehen wird. Insbesondere weist jedoch die erfindungsgemäße Walze in der metallischen Matrix Nickel in einer Konzentration zwischen 50 Gew.-% und 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Beschichtung, auf. Neben Nickel kann die metallische Matrix noch vorzugsweise Kobalt, Eisen, Zinn und/oder Kohlenstoff enthalten, wobei die Konzentration dieser Metalle bzw. des Kohlenstoffes dann jeweils bis zu 5 Gew.-%, insbesondere zwischen 0,5 Gew.-% und 3 Gew.-%, variieren kann.Basically in the roll according to the invention the surface coating have any metallic matrix that is suitable to permanently Embedding the aforementioned plastic and ensures that thereby the roll according to the invention the desired one Reduction of pollution of the surface is awarded. In particular, points however, the roller according to the invention in the metallic matrix nickel in a concentration between 50% by weight and 90% by weight, based on the weight of the coating, on. In addition to nickel, the metallic matrix may still preferably Cobalt, iron, tin and / or carbon, the concentration these metals or of the carbon then in each case up to 5 wt .-%, in particular between 0.5 wt .-% and 3 wt .-%, may vary.

Um bei der erfindungsgemäßen Walze eine besonders hohe Oberflächenglätte und desweiteren eine besonders geringe Verschmutzungsneigung sicherzustellen, bietet es sich an, die Konzentration des zuvor genannten Kunststoffes in der Beschichtung auf einen Wert zwischen 50 Gew.-% und 5 Gew.-%, insbesondere auf einen Wert zwischen 30 Gew.-% und 10 Gew.-%, bezogen auf die Beschichtungsmenge, vorzusehen. Besonders gute Er gebnisse bezüglich einer Verringerung der Verschmutzungsneigung lassen sich bei solchen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Walze auch für die unterschiedlichsten Anwendungsfälle dann erzielen, wenn die erfindungsgemäße Walze eine solche Beschichtung aufweist, die in etwa 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtbeschichtungsmenge, des zuvor genannten Kunststoffes enthält, wobei hier als metallische Matrix eine Nickelmatrix mit eine Phosphorgehalt von etwa 12 Gew.-%, bezogen auf die Beschichtungsmenge, bevorzugt enthalten ist. Hier konnte festgestellt werden, daß sich diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walze insbesondere auch zur Verfestigung von Vliesstoffen aus Polypropylenfasern, Polyethylenfasern und/oder Polyethylenterephthalatfasern eignet, da an einer derartigen beschichteten gravierten oder nicht gravierten Walze keine Beimischungen der Fasern oder sonstiger, im Rahmen der Produktion eingesetzter Hilfsstoffe in unerwünschter Weise ablagern. Auch läßt sich diese spezielle Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walze hervorragend zur Herstellung von Hygienepapieren, sei es zum Prägen derselben oder sei es zum Verbinden von mehreren Papierlagen, verwenden, da die Oberfläche einer derartigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walze eine extrem geringe Verschmutzungsneigung aufweist.Around in the roll according to the invention a particularly high surface smoothness and Furthermore, to ensure a particularly low tendency to fouling, It makes sense, the concentration of the aforementioned plastic in the coating to a value between 50% by weight and 5% by weight, in particular to a value between 30 wt .-% and 10 wt .-%, based on the coating amount to provide. Particularly good results in terms of a reduction in the tendency to fouling can be in such embodiments the roll according to the invention also for the most diverse use cases then achieve if the roll according to the invention has such a coating, which in about 20 wt .-%, based on the total coating amount of the aforementioned plastic, wherein here as a metallic matrix a nickel matrix with a phosphorus content of about 12% by weight, based on the coating amount, is preferred is included. Here it could be determined that this Embodiment of roll according to the invention in particular also for the consolidation of nonwovens made of polypropylene fibers, Polyethylene fibers and / or polyethylene terephthalate fibers, there on such a coated engraved or not engraved Roller no admixtures of fibers or other, in the context of Depositing production of used adjuvants in an undesired manner. Also let yourself this particular embodiment the roll according to the invention excellent for the production of hygiene papers, be it for embossing the same or use it to connect multiple layers of paper, since the surface Such an embodiment of the roll according to the invention has an extremely low tendency to fouling.

Bezüglich der Dicke der Beschichtung, die auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen Walze vorgesehen ist, ist allgemein festzuhalten, daß sich diese Dicke einerseits nach der gewünschten Verwendung der erfindungsgemäßen Walze und andererseits nach den erforderlichen Härten und Abriebsfestigkeiten richtet. Vorzugsweise variiert hierbei die Dicke der Beschich tung zwischen 2 μm und 100 μm, wobei Beschichtungsdicken zwischen 4 μm und 40 μm in der Regel für eine breite Anwendung bevorzugt werden.Regarding the Thickness of the coating provided on the surface of the roll according to the invention is, is generally noted that this thickness on the one hand according to the desired Use of the roller according to the invention and, on the other hand, the required hardness and abrasion resistance directed. Preferably, the thickness of the Beschich device varies between 2 μm and 100 microns, wherein Coating thicknesses between 4 μm and 40 μm usually for a wide application will be preferred.

Ebenso wie die Beschichtungsdicke richtet sich bei der erfindungsgemäßen Walze die Härte der Beschichtung nach den jeweiligen Erfordernissen, wofür die erfindungsgemäße Walze verwendet werden soll. Insbesondere weist die auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen Walze vorgesehene Beschichtung eine Härte nach Vickers zwischen HV_0.05 600 und 1.200, auf, wobei über einen weiten Anwendungsbereich gesehen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Walze verwendet werden, deren Beschichtung eine Härte nach Vickers zwischen HV_0.05 800 und 1.000 variiert.Like the coating thickness, in the roll according to the invention, the hardness of the coating depends on the particular requirements, for which purpose the roll according to the invention is to be used. In particular, the coating provided on the surface of the roll according to the invention has a hardness of Vickers between HV _0.05 600 and 1.200, with embodiments of the roll according to the invention being used whose coating varies a Vickers hardness between HV _0.05 800 and 1000 over a wide range of applications ,

Insbesondere dann, wenn eine so außenstromlos aufgetragene Beschichtung nach der Beschichtung noch bei einer Temperatur zwischen insbesondere 200°C und 600°C thermisch für einen Zeitraum vorzugsweise zwischen 30 Minuten und 4 Stunden behandelt wird, wird gewährleistet, daß eine derartig behandelte Beschichtung eine ausgezeichnete Oberflächenhärte, eine hohe Abriebfestigkeit und eine über die gesamte Oberfläche der vorzugsweise gravierten Walze gleichbleibende Schichtdicken besitzt.Especially then if so without external power applied coating after coating still at a temperature in particular 200 ° C and 600 ° C thermally for a period preferably between 30 minutes and 4 hours will be ensured that such treated coating has excellent surface hardness, a high abrasion resistance and an over the entire surface the preferably engraved roller uniform layer thicknesses has.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Walze sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the roller according to the invention are specified in the subclaims.

Zur Erzeugung eines Vergleiches wurde in einer Maschine zur Herstellung von Faservliesstoffen ein konventionell ausgestaltetes Walzenpaar, das auf seiner Oberfläche jeweils keine Beschichtung aufwies, eingebaut. Hierbei besaß jede Walze des Walzenpaars auf ihrer Oberfläche eine Gravur, die eine Vielzahl von nach außen ragenden Pyramidenstümpfe aufwies. Auf einem derartigen Walzenpaar wurde ein Polypropylen-Bikomponenten-Faservliesstoff bei einem Liniendruck von 100 N/mm im Produktionsmaßstab bei einer Geschwindigkeit von 300 m/min verfestigt, wobei jede Walze des Walzenpaares einen Walzendurchmesser von 480 mm aufwies.to Generation of a comparison was made in a machine for manufacturing of fiber nonwovens a conventionally configured roller pair, that on its surface each had no coating installed. This possessed each roller of the roller pair on its surface an engraving showing a multitude of outwardly protruding truncated pyramids. On such a pair of rolls was a polypropylene bicomponent nonwoven fabric at a line pressure of 100 N / mm on a production scale solidified at a speed of 300 m / min, with each roller of the roller pair had a roller diameter of 480 mm.

Über einen längeren Produktionszeitraum wurde jeweils die Produktionszeit bis zum Auftreten einer entsprechenden Verschmutzung auf der Walzenoberfläche bestimmt, wobei es beim Auftreten einer derartigen Verschmutzung dann erforderlich war, die Produktion zu unterbrechen und aufwendig die Walzenoberfläche zu reinigen.Over a longer production period, the production time until the occurrence of a corresponding contamination on the roll surface was determined in each case, whereby it was then necessary when such contamination occurs, to interrupt the production and to lavishly clean the roll surface.

Ein identisch ausgeprägtes Walzenpaar, das jedoch auf seiner Oberfläche jeweils mit einer Beschichtung versehen war, wurde ebenfalls über einen längeren Produktionszeitraum unter identischen Bedingungen und bei einem identischem Material eingesetzt. Hierbei wies die auf jeder Walzenoberfläche vorgesehene Beschichtung folgende Zusammensetzung auf:
Beschichtungsdicke: 30 μm
chemischer Aufbau der Beschichtung:
12 Gew.-% Phosphor;
20 Gew.-% Polytetrafluorethylen; feindispers verteilt in einer Nickelmatrix mit 68 Gew.-% Nickel.
Härte der Beschichtung: HV_0.05 (Vickers) 820 Die zuvor genannte Beschichtung wurde außenstromlos auf den Walzen abgeschieden. Hiernach erfolgte eine thermische Behandlung der Walzen bei 500°C während zwei Stunden. Die Überprüfung der Gravur der beschichteten Walzen ergab, daß durch die Beschichtung, die sehr gleichmäßig auf der Walzenoberfläche aufgetragen war, keine Verschlechterung der Gravurschärfe und auch keine Veränderung der Gravur selbst herbeigeführt worden war.An identically shaped pair of rollers, each of which was provided with a coating on its surface, was also used over a longer production period under identical conditions and with an identical material. In this case, the coating provided on each roll surface had the following composition:
Coating thickness: 30 μm
chemical structure of the coating:
12% by weight phosphorus;
20% by weight of polytetrafluoroethylene; finely dispersed in a nickel matrix with 68 wt .-% nickel.
Hardness of the coating: HV _0.05 (Vickers) 820 The aforementioned coating was deposited on the rolls without external current. This was followed by a thermal treatment of the rolls at 500 ° C for two hours. The examination of the engraving of the coated rolls showed that the coating, which was applied very uniformly on the roll surface, had not brought about a deterioration of the engraved sharpness and also no change in the engraving itself.

Die zuvor geschilderte Überprüfung der Verschmutzungseigenschaften im Produktionsgebrauch der beiden Walzenpaare ergab, daß das Walzenpaar, bei dem jede Walze mit der zuvor beschriebenen Beschichtung auf ihrer Oberfläche versehen war, im Vergleich zu dem nicht beschichteten Walzenpaar eine zwischen 80% und 100% längere Produktionszeit ermöglichte, bevor die auf der Walzenoberfläche abgeschiedene Verschmutzung eine Reinigung erforderlich machte. Auch konnte festgestellt werden, daß die beschichteten Walzen im Vergleich zu den nicht beschichteten Walzen wesentlich schneller und einfacher gereinigt werden konnten, wobei hier die Zeitersparnis bei etwa 40% lag.The previously described review of Pollution properties in the production use of the two pairs of rollers revealed that that Roller pair in which each roller with the coating described above on its surface was provided compared to the uncoated pair of rollers one between 80% and 100% longer Production time allowed before the deposited on the roll surface Pollution required a cleaning. Also could be found be that the coated rolls compared to the uncoated rolls could be cleaned much faster and easier, with Here the time saving was about 40%.

Claims

Roller for continuously processing, embossing, joining or compacting a material web with a roll core made of metal and / or plastic and having a coating applied to the outer surface of the roll core, a metal and a plastic coating, characterized in that finely dispersed in the coating of the plastic is distributed in a metallic matrix that this coating is an electroless applied and then thermally treated coating and that in the metallic matrix embedded and finely divided plastic comprises a plastic based on a polytetrafluoroethylene and / or a copolymer with polytetrafluoroethylene.

Roller according to claim 1, characterized in that the metallic Matrix next to a metal and / or a metal oxide further still contains phosphorus.

Roller according to claim 2, characterized in that the metallic Matrix phosphorus in a concentration of between 0.5% and 20% by weight, based on the coating.

Roller according to one of the preceding claims, characterized characterized in that of the metallic matrix nickel in a concentration between 50 Wt .-% and 90 wt .-%, based on the coating, is present.

Roller according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Concentration of the plastic in the coating has a value between 50 wt .-% and 5 wt .-%, based on the coating having.

Roller according to claim 5, characterized in that the concentration of the plastic in the coating has a value between 30 wt .-% and 10 wt .-%, based on the coating having.

Roller according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Coating has a thickness between 2 microns and 100 microns.

Roller according to one of the preceding claims, characterized in that the coating has a Vickers hardness between HV _0.05 600 and 1200.

Roller according to one of the preceding claims, characterized characterized in that Coating one between 200 ° C and 600 ° C thermally treated coating.

Use of the roller according to one of the preceding claims in the manufacture and / or processing of nonwovens, Sanitary paper, sanitary films, decorative sheets, napkins, paper sheets and / or insulation boards.