DE102005061250A1

DE102005061250A1 - Gewebe und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102005061250A1
Application number: DE102005061250A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Edelmeier; Frank Meyer; Stefan Butenkemper
Original assignee: Haver and Boecker OHG
Current assignee: Haver and Boecker OHG
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-06-21
Also published as: US20070138346A1

Abstract

Gewebe mit einem über einer ausgedehnten Gewebefläche gewebten Drahtgewebe, wobei das Drahtgewebe über eine einheitliche und reflexionsarme Oberfläche verfügt, indem es aus oxidierten Fäden besteht, sowie Verfahren zur Herstellung eines Gewebes.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein reflektionsarmes Gewebe und ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Gewebes. Es sind im Stand der Technik reflektionsarme Gewebe bekannt geworden, bei denen das Drahtgewebe galvanisch behandelt wurde, um die Oberfläche entsprechend zu beeinflussen und zu gestalten. Dabei kann eine galvanische Schicht aufgetragen werden, die das Reflektionsverhalten des Gewebes verringert.

Ein Nachteil solcher galvanisch behandelter Gewebe ist, dass die galvanische Schicht nur an den frei zugänglichen Stellen aufgetragen wird. An den Kontaktstellen der Kett- und Schussdrähte erfolgt keine Beschichtung.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein weiteres Gewebe und ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Geweben zur Verfügung zu stellen, wobei das Gewebe eine insgesamt einheitliche und reflektionsarme Oberfläche aufweist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gewebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 12. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Gewebe umfasst ein über einer ausgedehnten Gewebefläche gewebtes Drahtgewebe. Das Drahtgewebe verfügt über eine einheitliche und reflektionsarme Oberfläche, indem es wenigstens teilweise aus oxidierten Fäden besteht.

Die Erfindung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil ist, dass die Fäden des Gewebes oxidiert sind, denn so wird eine einheitliche und reflektionsarme Oberfläche ermöglicht. Auf den Oberflächen der Fäden und auch an den Berührungspunkten der einzelnen Kett- und Schussfäden sowie in deren Nähe herrschen die gleichen Oberflächenbedingungen. Dadurch wird das Reflektionsverhalten des Drahtgewebes insgesamt homogen und einheitlich. Bei anderen Konstruktionen können hingegen in der Nähe der Berührungspunkte der einzelnen Fäden lokal unterschiedliche Bedingungen vorliegen.

Ein weiterer ganz erheblicher Vorteil ist, dass das Gewebe nicht auf bestimmte Abmessungen begrenzt wird. Wenn z.B. ein Gewebe durch eine galvanische Behandlung oberflächenbeschichtet wird, dann ist die Größe der Gewebeabschnitte auf die Badgröße der galvanischen Bäder begrenzt. Bei der Erfindung hingegen werden oberflächenbehandelte Fäden zur Herstellung des Gewebes verwendet, so dass Rollenware herstellbar ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass Verschmutzungen oder Beschädigungen des Gewebes beim galvanischen Beschichtungsprozess vermieden werden. Zur galvanischen Beschichtung müssen spezielle galvanische Bäder verwendet werden. Da solche galvanischen Bäder meist aus Rentabilitätsgründen zur galvanischen Behandlung unterschiedlicher Produkte verwendet werden, besteht bei feinen Drahtgeweben die Gefahr der Verschmutzung des Gewebes durch Partikel, die im galvanischen Bad vorhanden sind. Dann muss das Gewebe nach der galvanischen Beschichtung aufwändig gereinigt werden. Es kann durch die Verschmutzungen auch insgesamt unbrauchbar werden. Solche möglichen Nachteile werden durch die Erfindung vermieden.

Die Fäden des Drahtgewebes bestehen im Wesentlichen aus Metall und sind vorzugsweise als Drähte ausgeführt. Vorzugsweise sind die Fäden bzw. Drähte Monofilamente. In besonderen Ausgestaltungen können einzelne Fäden auch wenigstens teilweise aus Multifilamenten bestehen. Die Multifilamente können Zwirn und/oder Metallfasergarn und/oder Seile und/oder Litzen umfassen oder als solche ausgeführt sein.

In Weiterbildungen der Erfindung bestehen die Fäden insbesondere wenigstens teilweise und vorzugsweise im Wesentlichen alle aus Stahl, insbesondere einem veredelten Stahl. Die Fäden bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, sogenanntem Edelstahl. Die Fäden können vorzugsweise auch aus säurebeständigem und/oder laugenbeständigem Stahl bestehen.

Fäden aus Edelstahl sind sehr vorteilhaft, da sie eine hohe Belastung aushalten und auch unter schwierigen Einsatzbedingungen und bei aggressiven Medien einen dauerhaften Einsatz erlauben.

In bevorzugten Weiterbildungen weisen die Fäden des Drahtgewebes einen typischen Durchmesser kleiner als 100 μm auf. Insbesondere ist der typische Durchmesser der Kettfäden und/oder der Schussfäden weniger als 100 μm. Es ist möglich, dass die Durchmesser der Kettfäden und der Schussfäden unterschiedlich sind.

In bevorzugten Weiterbildungen ist das Gewebe insbesondere für den Einsatz als Siebdruckgewebe vorgesehen. Insbesondere ist in bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung ein typischer Durchmesser der Fäden des Drahtgewebes kleiner 60 μm. Der typische Durchmesser kann auch kleiner 50 μm sein und so etwa 30 μm oder 25 μm oder sogar nur 20 μm betragen. Das erlaubt insbesondere bei Siebdruckgeweben ein sehr feines Druckraster. Bei der Bedruckung von elektrischen Schaltungen ist das oft erwünscht, da dort feine und feinste Leiterbahnen hergestellt werden müssen.

Vorzugweise wird bei Ausgestaltungen mit dünnen Fäden eine hohe Maschenzahl pro Längeneinheit gewebt. So beträgt bei solchen Geweben die Maschenzahl pro Zoll Länge, also auf einer Länge von 25,4 mm, wenigstens 100. Besonders bevorzugt sind Maschenzahlen auf einem Zoll Gewebelänge von 150 oder 200 oder mehr. Bei z.B. Siebdruckgeweben kann die Maschenzahl auch 300 betragen oder überschreiten.

In anderen Ausgestaltungen ist die Maschenzahl auf einem Zoll Länge in wenigstens einer Richtung größer oder gleich 40. Vorzugsweise wird ein solches Gewebe als Abschirmgewebe verwendet oder ausgeführt. Insbesondere ist die Maschenzahl pro Zoll Länge bei derartigen Anwendungen kleiner als 150 und insbesondere kleiner als 100. Bevorzugt sind bei Abschirmgeweben Maschenzahlen pro Zoll Gewebe von etwa 40 bis etwa 80.

In allen Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ist es bevorzugt, dass die Fäden eine dunkle Oberfläche aufweisen. Insbesondere bevorzugt ist eine braune Farbe. Möglich sind aber auch andere Farbtöne, wie z.B. blaue oder rote oder goldene Farbtöne. Das hängt von den jeweiligen Herstellungs- und Behandlungsbedingungen ab.

Insbesondere ist das Drahtgewebe derart ausgebildet und strukturiert, dass es geeignet ist, eingespannt zu werden, wobei die Spannkraft wenigstens 20 N/cm Gewebekante beträgt. Insbesondere ist das Drahtgewebe dafür ausgebildet, unter Spannkräften von 25 N/cm oder 30 N/cm oder mehr eingesetzt zu wer den. Insbesondere bei Siebdruckgeweben wird das Drahtgewebe auf einen Rahmen aufgezogen und anschließend mit der jeweiligen Spannkraft gespannt. Drahtgewebe bieten unter anderem den Vorteil der höheren Belastbarkeit gegenüber Geweben aus Kunststofffäden. Außerdem müssen Drahtgewebe nicht nachgespannt werden, sondern behalten die eingestellte Spannkraft dauerhaft bei.

Das ist insbesondere bei Siebdruckgeweben von Vorteil, da durch die im Wesentlichen gleichbleibende Spannkraft feine Siebdrucke ermöglicht werden, wobei die Feinheit des Druckes mit zunehmendem Alter des Siebdruckgewebes nicht nachlässt. Deshalb eignet sich ein solches Siebdruckgewebe insbesondere auch zum Bedrucken von Leiterbahnen.

In anderen bevorzugten Ausgestaltungen ist das Gewebe als Abschirmgewebe ausgeführt. Das Abschirmgewebe dient zum Abschirmen austretender Strahlung aus insbesondere elektrischen Geräten. Das Abschirmgewebe ist mit einem über einer ausgedehnten Gewebefläche gewebten Drahtgewebe versehen und entsprechend einer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet. Das Abschirmgewebe ist insbesondere für den Einsatz an elektrischen oder elektronischen Geräten oder Röntgengeräten oder sonstigen Einrichtungen vorgesehen, die schädliche oder störende Strahlung absenden können.

Z.B. muss bei einem elektrischen Gerät im medizinischen Bereich sicher gestellt sein, dass die erzeugte elektromagnetische Strahlung nicht als Störstrahlung andere medizinische Einrichtungen beeinflusst. Dazu wird z.B. ein Abschirmgewebe eingesetzt, das innerhalb des Geräts eingesetzt wird und auch vor eventuell sichtbare Bereiche gespannt wird. Damit das gespannte Abschirmgewebe den Blick des Benutzers nicht stört, wird dazu ein reflektionsarmes Gewebe verwendet. Hier eignet sich das erfindungsgemäße Gewebe, um zuverlässig Strahlung abzuschirmen, wobei der visuelle Eindruck nur wenig beeinflusst wird.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Gewebes mit einem über einer ausgedehnten Gewebefläche gewebten Drahtgewebe, wobei zunächst wenigstens ein Teil der Fäden bzw. Drähte zur Herstellung des Drahtgewebes gezielt oxidiert wird und die Fäden anschließend erst verwebt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet ebenfalls erhebliche Vorteile. Die Vorbehandlung der Fäden bzw. Drähte des Drahtgewebes ermöglicht es, ein einheitliches und reflektionsarmes Gewebe herzustellen. Die Größe des Gewebes ist nicht auf bestimmte Badabmessungen beschränkt, sondern kann beliebig sein, da das Gewebe als Endlosware hergestellt werden kann.

Die Behandlung der Drähte ermöglicht eine homogene Oberflächengestaltung der einzelnen Fäden, wodurch auch an engen Stellen des Drahtgewebes eine einheitliche und reflektionsarme Oberfläche des Drahtgewebes gewährleistet wird.

In bevorzugten Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Fäden bzw. Drähte einem Glühprozess unterzogen. Dabei durchlaufen die Drähte insbesondere einen Ofen, um die Fäden aufzuheizen. Dabei wird in dem Ofen oder an oder vor dem Ofen ein Volumenstrom eines Gasgemischs zugeführt.

Das Gasgemisch besteht vorzugsweise wenigstens aus wenigstens einem Inertgas und umfasst weiterhin gasförmiges Wasser. Das gasförmige Wasser dient dabei insbesondere als Oxidator für die Oberfläche der Drähte.

Um das Inertgas, das auch aus mehreren Inertgaskomponenten bestehen kann, mit Wasserdampf anzureichern, wird wenigstens ein Teil des Volumenstroms des Inertgases vorzugsweise durch einen Behälter mit einem Wasserreservoir geleitet. In dem Behälter wird Wasser dampfförmig dem Volumenstrom zugesetzt. Das kann z.B. durch Zerstäuben von flüssigem Wasser unterstützt werden. Das Inertgas kann auch durch ein Wasserbad geleitet werden, wobei es Wasserdampf aufnimmt.

Als Inertgas wird vorzugsweise Stickstoff verwendet. Es kann auch Argon oder ein anderes Edelgas eingesetzt werden.

In dem Ofen wird vorzugsweise ein Maß für die Feuchtigkeit des Gasgemischs mit einer Feuchtemesseinrichtung bestimmt. Vorzugsweise wird die Feuchtigkeit, d.h. der Wasserdampfanteil, des Gasgemischs gesteuert. Dazu wird vorzugsweise das Signal der Feuchtemesseinrichtung verwendet und in Abhängigkeit davon die Wasserdampfzufuhr eingestellt.

Der Anteil an Wasserdampf kann insbesondere über die Temperatur des flüssigen Wassers in dem Wasserreservoir beeinflusst werden. Vorzugsweise wird deshalb die Temperatur des Wasserreservoirs gesteuert.

Vorteilhafterweise kann weiterhin die Temperatur und/oder der Volumenstrom und/oder der Umgebungsdruck des Inertgases oder des Gasgemischs gesteuert werden.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Durchlaufgeschwindigkeit der Drähte durch den Ofen gesteuert wird.

Außerdem wird vorzugsweise die Ofentemperatur gesteuert. In bevorzugten Ausgestaltungen kann die Ofentemperatur bei 1100°C liegen. Die Drähte werden z.B. in einer bevorzugten Ausgestaltung auf Werte von etwa 600°C, 800°C oder 1000°C oder mehr aufgeheizt.

Nach der Wärmebehandlung werden die Drähte bzw. Fäden vorzugsweise mit einem Mittel beschichtet, um ein besseres Verarbeiten beim Weben zu ermöglichen. Nach dem Weben wird das Gewebe vorzugsweise gereinigt. Dabei werden u.a. eventuell vorhandene Rückstände des Beschichtungsmittels entfernt.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung.
Darin zeigt:
1 eine schematische Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Gewebe.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gewebes 1 stark schematisch dargestellt.
Das erfindungsgemäße Gewebe 1 weist ein Drahtgewebe 2 auf. Ein nicht dargestellter Rahmen kann das Gewebe aufspannen. In 1 sind beispielhaft einige Kettdrähte 11 bis 18 und einige Schussdrähte 21 bis 26 des Drahtgewebes 2 dargestellt. Die Fäden bzw. Drähte 11–18 und 21 bis 26 bestehen hier aus Edelstahl.
Die Oberfläche 3 der Drähte wurde vor dem Weben über das erfindungsgemäße Verfahren oxidiert. Dazu werden die Drähte in einem Ofen geglüht. Die Durchziehgeschwindigkeit der Drähte wird so eingestellt, dass die Drähte die gewünschte Temperatur erreichen. Um aus den blanken Edelstahldrähten reflektionsarme Drähte herzustellen, wird in den Ofen ein Inertgas geleitet, dass einen definierten Wasseranteil aufweist. Der Volumenstrom des Gasgemischs wird definiert eingestellt.
Bei den im Ofen vorherrschenden hohen Temperaturen von bis zu 1100°C oder mehr wirkt der Wasserdampf als Oxidator und verzundert die Oberfläche der Drähte, die daraufhin ihren Glanz verlieren und ihre Farbe ändern.
Über die Ofentemperatur kann die Oberflächenbeschaffenheit der den Ofen verlassenden Drähte beeinflusst werden. Die Drähte erreichen dabei Temperaturen von z.B. etwa 980°C bis 1000°C. Die Temperaturen können auch niedriger und insbesondere erheblich niedriger sein. Die eingestellte Temperatur hängt von den gewünschten Ergebnissen ab, so hängt z.B. die Farbe der Oberfläche von der Temperatur ab. Der Farbton kann in Abhängigkeit von den verschiedenen Parametern z.B. auf blaue, braune, goldene oder rote Farbtöne eingestellt werden.
In Abhängigkeit von der Temperatur und den sonstigen Bedingungen erhält die Oberfläche 3 der Drähte eine entsprechende Struktur.
Für reflektionsarme Siebdruckgewebe wird in der Regel ein brauner Farbton eingestellt. Das gleiche gilt auch für Abschirmgewebe, das sogenannte Shielding-Gewebe, zur Abschirmung von Strahlung.
Der Wasserdampf wird nur in geringen Konzentrationen eingelassen; so kann die Konzentration der Wasserdampfmoleküle einige ppm (parts per million) oder einige zehn ppm betragen. Es kann z.B. als Inertgas Stickstoff verwendet werden, das mit Wasserdampf angereichert wird. Beispielsweise kann das Anreichern bei normalen Umgebungstemperaturen erfolgen, so dass nur ein geringer Wasserdampfanteil aufgenommen wird. Auch ein geringer Anteil an Wasserdampf reicht aus, um ein Verzundern zuverlässig und reproduzierbar zu bewirken.
Der Wasseranteil kann gesteuert oder geregelt werden. Dazu kann ein Feuchtesensor in der Zufuhrleitung für das Gasgemisch vor dem Ofen oder schon in der Gasmischeinrichtung vorgesehen sein und in Abhängigkeit von dem Ergebnis kann die Temperatur oder der Druck des Inertgases eingestellt werden.
Da die Drähte – insbesondere für Siebdruckgewebe – sehr fein sein können und Durchmesser 5 im Bereich von z.B. etwa 100 μm bis hinab zu etwa 20 μm aufweisen könne, würde das Zugeben von reinem Sauerstoff den Draht insgesamt verzundern. Dann wäre der Draht aber nicht mehr webfähig. Deshalb ist es wichtig dass nur die Oberfläche 3 der Drähte behandelt wird, um die weitere Verarbeitung und die Funktion zu gewährleisten. Die für das Weben wichtigen physikalischen Eigenschaften werden im Wesentlichen nicht negativ beeinflusst.
Je nach Anwendungsfall wird eine entsprechende Maschenzahl 6 pro Längeneinheit gewählt. In der Regel wird die Maschenzahl auf ein Zoll Länge (Meshzahl) angegeben. Für Siebdruckgewebe zum Drucken von Leiterbahnen kann die Meshzahl auf Werte von 250 und sogar auf über 300 steigen. Bei einer Meshzahl von 254 sind immerhin 10 Drähte pro Millimeter vorhanden. Wenn die Drähte nicht dicht aneinander liegen sollen, dann sollte der Drahtdurchmesser bei einer Meshzahl von 254 kleiner 100 μm sein. Üblich sind z.B. 30 μm Drahtdurchmesser.
Über den freien Bereich 7 zwischen den Drähten kann beim Siebdruckverfahren dann Material auf den Untergrund aufgebracht werden.
Der Drahtabstand 4 zwischen den Drähten kann im Bereich des Drahtdurchmessers 5 liegen oder auch ein Vielfaches betragen.
Bei Abschirm- oder Shieldinggeweben zum Abschirmen von Strahlung an z.B. Monitoren, ist die Meshzahl in der Regel kleiner und liegt meist zwischen etwa 40 und 80.

Claims

Gewebe mit einem über einer ausgedehnten Gewebefläche gewebten Drahtgewebe, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtgewebe über eine einheitliche und reflektionsarme Oberfläche verfügt, indem es aus oxidierten Fäden besteht.
Gewebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden des Drahtgewebes aus Edelstahl bestehen.
Gewebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden des Drahtgewebes einen typischen Durchmesser kleiner als 100 μm aufweisen.
Gewebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden des Drahtgewebes einen typischen Durchmesser kleiner 60 μm und insbesondere kleiner 50 μm aufweisen.
Gewebe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschenzahl auf einem Zoll Länge in wenigstens einer Richtung größer oder gleich 40 beträgt.
Gewebe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschenzahl auf einem Zoll Länge größer 100 ist und insbesondere größer oder gleich 200 ist.
Gewebe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden eine dunkle Oberfläche aufweisen.
Gewebe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtgewebe geeignet ist, eingespannt zu werden, wobei die Spannkraft wenigstens 20 N/cm Gewebekante beträgt.
Siebdruckgewebe mit einem über einer ausgedehnten Gewebefläche gewebten Drahtgewebe, gekennzeichnet durch ein Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Siebdruckgewebe nach dem vorhergehenden Anspruch zum Bedrucken von Leiterbahnen.
Abschirmgewebe zum Abschirmen austretender Strahlung mit einem über einer ausgedehnten Gewebefläche gewebten Drahtgewebe, gekennzeichnet durch ein Gewebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8.
Verfahren zur Herstellung eines Gewebes mit einem über einer ausgedehnten Gewebefläche gewebten Drahtgewebe, wobei zunächst wenigstens ein Teil der Drähte zur Herstellung des Drahtgewebes gezielt oxidiert wird und die Drähte anschließend erst verwebt werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Drähte einem Glühprozess unterzogen werden, bei dem die Drähte einen Ofen durchlaufen, dem ein Volumenstrom eines Gasgemischs zugeführt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Gasgemisch wenigstens aus wenigstens einem Inertgas und aus gasförmigen Wasser besteht.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Volumenstroms durch ein Wasserreservoir geleitet wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Feuchtigkeit des Gasgemischs gemessen wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Temperatur und/oder der Volumenstrom und/oder der Umgebungsdruck des Gasgemisches gesteuert wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei die Temperatur des Wasserreservoirs gesteuert wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei die Durchlaufgeschwindigkeit der Drähte gesteuert wird.