DE102007000578A1 - Paper machine clothing, particularly press felt, is made of fibers, from one or more thermoplastic polyurethanes, and fiber titre of fibers from one or more thermoplastic polyurethanes is selected in range of certain decitex - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Papiermaschinenbespannung, insbesondere einen Pressfilz, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Papiermaschinenbespannungen, insbesondere Pressfilzen.The The invention relates to a paper machine clothing, in particular a press felt, and a method of making paper machine clothing, in particular press felts.
Bespannungen für Papiermaschinen, insbesondere für den Einsatz im Nassteil einer Papiermaschine, sind in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technik vorbekannt. Dabei handelt es sich um endlos umlaufende Bänder, die sich über die Maschinenbreite erstrecken und der Ausbildung und Führung der Papierbahn durch die Papiermaschine dienen. Je nach Anordnung im Nassteil können diese unterschiedlich aufgebaut sein. Eine grundsätzliche Anforderung an derartige Bespannungen im Nassteil besteht darin, die Faserstoffbahn möglichst optimal zu entwässern und eine Rückbefeuchtung zu vermeiden, um den Energieaufwand für die sich an den Nassteil anschließende Trocknung möglichst gering zu halten. Dabei erfolgt die Entwässerung in Pressenpartien durch Aufbringen von Druck durch das entsprechende Band hindurch, das heißt von der die Faserstoffbahn stützenden Seite, welche hinsichtlich ihrer Anordnung als Ober- bzw. Außenseite bezeichnet wird, zur gegenüberliegenden Unter- bzw. Innenseite des Pressfilzes. Die Oberseite bildet die faserstoffbahnseitige Seite und die Unterseite die Entwässerungsseite.coverings for paper machines, especially for use in the wet end of a paper machine, are available in a variety of designs Previously known from the prior art. It is endless circumferential bands extending across the machine width extend and training and leadership of the paper web serve through the paper machine. Depending on the arrangement in the wet part can these are structured differently. A fundamental requirement to such clothing in the wet part is the fibrous web To drain as optimally as possible and a rewet To avoid the energy expenditure for getting to the wet part to keep subsequent drying as low as possible. In this case, the drainage takes place in press sections Applying pressure through the corresponding tape, the is called from the side supporting the fibrous web, which in terms of their arrangement as top or outside is referred to the opposite bottom or inside of the press felt. The top forms the fibrous web side Side and the bottom the drainage side.
In herkömmlicher Weise werden Pressfilze zum Einsatz auf einer Papiermaschine unter Verwendung von Trägerstrukturen, wie beispielsweise Gewebe, Fadengelege oder vernadelte Fasern, gefertigt. Diese Fasern sind in der Regel aus Polyamid aufgebaut, wie beispielsweise Polyamid-6 (PA 6, Perlon) oder Polyamid-6,6 (PA 6,6, Nylon), wobei auch geringe Anteile von Sonderfasern verwendet werden können, wie zum Beispiel Polypropylen, oder andere Polymere.In Conventionally, press felts are used on a Paper machine using support structures, such as For example, fabric, scrim or needled fibers produced. These fibers are usually constructed of polyamide, such as Polyamide-6 (PA 6, Perlon) or polyamide-6,6 (PA 6,6, nylon), wherein even small proportions of special fibers can be used, such as polypropylene, or other polymers.
Nachfolgend
sollen einige Vorschläge aus dem Stand der Technik erläutert
werden:
Aus der Druckschrift
From the publication
Eine
andere Ausführung einer Papiermaschinenbespannung, insbesondere
eines Pressfilzes, geht aus der
Weiterhin
ist aus der
Des
Weiteren beschreibt die
Die
Die
Die
Die
Ein wesentlicher Grund der Verwendung von Polyamid-Fasern im Stand der Technik ist die gute Fibrillierungsbeständigkeit, jedoch ist die Verankerung dieser Fasern im Gesamtverbund des Pressfilzes stets schwierig. Durch die während der Nutzung des Endproduktes permanent einwirkenden Kräfte werden Fasern aus dem Verbund herausgearbeitet, sofern nur eine mechanische Verbindung vorliegt, und die Fasern werden in ihrer Lage umorientiert. Um dies zu umgehen wurden in der Vergangenheit immer wieder Beschichtungen eingesetzt, welche die Faserverankerung wesentlich verbesserten. Diese haben den zusätzlichen Effekt, dass sie das Rücksprungverhalten deutlich verbessern, jedoch ist dieser Effekt nicht dauerhaft.One important reason of the use of polyamide fibers in the state of Technique is the good fibrillation resistance, however is the anchoring of these fibers in the overall composite of the press felt always difficult. Through during the use of the final product permanently acting forces become fibers from the composite worked out, if there is only a mechanical connection, and the fibers are reoriented in position. To get around this In the past, coatings were used repeatedly, which significantly improved fiber anchoring. These have the added effect of having the return behavior improve significantly, but this effect is not permanent.
Weiterhin wurde versucht, die Anhaftung der Fasern durch die Verwendung von Schmelzkleberanteilen zu erhöhen; dies wurde zum Beispiel in Schmelzklebefasern oder Biko-Fasern (Zweikomponenten-Fasern, z. B. Kern-Mantel-Fasern) versucht.Farther An attempt was made to ensure the adhesion of the fibers through the use of To increase melt adhesive levels; this became for example in hot-melt adhesive fibers or biko fibers (two-component fibers, z. As core-sheath fibers) tries.
Jedoch hat sich auch hier gezeigt, dass die Dauerstandsfestigkeit nicht in einem ausreichenden Maß erzielt werden konnte.however has also shown here that the creep rupture strength is not could be achieved to a sufficient degree.
Bei Verwendung von Standard-Polyamid-Fasern tritt demnach ein Faserverlust auf, verbunden mit einem Verlust des inneren Volumens und daraus resultierend eine nicht konstante Leistungscharakteristik des Pressfilzes über die Installationsdauer.When using standard polyamide-Fa Consequently, fiber loss occurs, together with a loss of internal volume and, as a result, a non-constant performance characteristic of the press felt over the installation time.
Es besteht demnach ein Bedarf, die bekannte Technologie zu verbessern.It There is therefore a need to improve the known technology.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Papiermaschinenbespannung, insbesondere einen Pressfilz, der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass dieser zusätzlich zu den bekannt hohen Anforderungen an einen Pressfilz, wie beispielsweise eine hohe Wasseraufnahmekapazität und ein gutes Wasserweiterleitungsvermögen durch eine hohe Rückstellbarkeit/Wiederaufstellungsvermögen/-Erholung der einzelnen Fasern nach Durchlaufen eines Pressspaltes, über eine praktisch konstante Leistungscharakteristik während der Installationsdauer verfügen soll. Weiterhin sollen insbesondere dünne und/oder hochdichte Pressfilze für hoch belastete Pressen zur Verfügung gestellt werden, wobei auch das Gesamtgewicht der Filzbänder möglichst gering gehalten werden sollte. Die Bespannung sollte ferner durch ein kostengünstiges Verfahren herstellbar sein.Of the The invention is therefore based on the object, a paper machine clothing, in particular a press felt of the type mentioned in the beginning to further develop that in addition to the known high demands on a press felt, such as a high water absorption capacity and good water carrying capacity through a high recoverability / recovery / recovery the individual fibers after passing through a press nip, over a practically constant performance during the Installation time should have. Furthermore, in particular thin and / or high-density press felts for high loaded presses are provided, wherein also the total weight of the felt belts as possible should be kept low. The clothing should also by a cost-effective method can be produced.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 28 charakterisiert. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The solution according to the invention is characterized by the features of claims 1 and 28 characterized. Advantageous versions are described in the subclaims.
Erfindungsgemäß werden anstelle von Polyamid-Fasern bei der Fertigung von Pressfilzen Fasern, enthaltend oder bestehend aus thermoplastischem Polyurethan (nachfolgend abgekürzt als TPU) eingesetzt. Diese TPU-Fasern können während oder nach dem Fertigungsprozeß in üblicher Weise (weiter)verarbeitet und/oder behandelt werden. Beispielsweise können die TPU-Fasern miteinander verschmolzen und verankert werden, diese können vernadelt und verschmolzen, oder nur vernadelt werden.According to the invention instead of polyamide fibers in the production of press felts fibers, containing or consisting of thermoplastic polyurethane (hereinafter abbreviated as TPU). These TPU fibers can during or after the manufacturing process in usual Be (further) processed and / or treated. For example The TPU fibers can be fused together and anchored These can be needled and fused, or just needled.
Wenn Polyurethan im bislang bekannten Stand der Technik Verwendung findet, dann in Form eines schmelzbaren Materials, das als Füll- oder Matrixmaterial den Verbund zwischen den Fasern herstellt, als Ummantelung von Fasern/Garnen oder als Zwischenschicht oder Film im textilen Stoff. Dieser Film oder diese Zwischenschicht aus Polyurethan wird dann gegebenenfalls durch Wärmebehandlung geschmolzen und fließt in anliegende Schichten, um sich dort zu verfestigt und einen Verbund auszubilden oder den vorhandenen Verbund zu festigen. Polyurethan-Fasern sind bislang nicht als Bestandteil in Papiermaschinenbespannungen bekannt. Es ist bislang nur von der Firma Freudenberg bekannt geworden, dass diese thermoplastische Polyurethane in einem Heißformungsblasverfahren („hot melt blow system") Fasern zu einem Gewebe ablegen kann.If Polyurethane is used in the hitherto known state of the art, then in the form of a fusible material intended to be filled or matrix material makes the bond between the fibers, as Sheathing of fibers / yarns or as an intermediate layer or film in textile fabric. This film or this intermediate layer of polyurethane will then optionally melted by heat treatment and flows into adjacent layers to solidify there and form a composite or consolidate the existing composite. Polyurethane fibers have not hitherto been considered as part of papermachine clothing known. It has so far only been known by the company Freudenberg that these thermoplastic polyurethanes in a Heißformungsblasverfahren ("Hot melt blow system") lay down fibers to a fabric can.
Das thermoplastische Polyurethan ist im Rahmen der Erfindung nicht besonders beschränkt. Es sind Kunststoffe oder Kunstharze, welche aus der Polyadditionsreaktion eines Dialkohols (zum Beispiel langkettige oder kurzkettige Diole) mit einem Polyisocyanat entstehen. Polyurethane können je nach Wahl des Isocyanats und des Alkohols unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Insbesondere beeinflussen dabei die eingesetzten Polyole die Eigenschaften des thermoplastischen Polyurethans. Dies ist der Fall, weil üblicherweise zum Erreichen gewünschter Eigenschaften nicht die Isocyanatkomponente entsprechend angepasst, d. h. chemisch verändert wird, sondern in der Regel die Polyolkomponente. Beispielsweise können die mechanischen Eigenschaften abhängig von der Kettenlänge und Anzahl der Verzweigungen im Polyol beeinflusst werden.The Thermoplastic polyurethane is not particularly within the scope of the invention limited. They are plastics or synthetic resins, which from the polyaddition reaction of a dialcohol (for example, long chain or short chain diols) with a polyisocyanate. Polyurethane can vary depending on the choice of the isocyanate and the alcohol Have properties. In particular, the used Polyols the properties of thermoplastic polyurethane. This is the case, because usually to achieve desired properties not adjusted the isocyanate component accordingly, d. H. chemical is changed, but usually the polyol component. For example, the mechanical properties may be dependent on the chain length and number of branches in the polyol to be influenced.
Als vorzugsweise verwendbare Isocyanatkomponenten können beispielhaft genannt werden: Diphenylmethandiisocyanat (MDI), Toluylendiisocyanat (TDI), Hexamethylendiisocyanat (HDI) oder Isophorondiisocyanat (IPDI).When preferably usable isocyanate components can be exemplified be called: diphenylmethane diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), hexamethylene diisocyanate (HDI) or isophorone diisocyanate (IPDI).
Als Polyol-Ausgangsmaterialien werden üblicherweise entweder Polyester-Polyole oder Polyether-Polyole eingesetzt.When Polyol starting materials are usually either Polyester polyols or polyether polyols used.
Die Auswahl der Art der Rohstoffe, die Reaktionsbedingungen und die Mengenanteile der Ausgangsstoffe ermöglichen es, die Materialeigenschaften des Produkts zu steuern bzw. einzustellen, was dem Fachmann auf diesem technischen Gebiet bekannt ist.The Selection of the type of raw materials, the reaction conditions and the Quantities of the starting materials make it possible to determine the material properties to control the product, what the expert This technical field is known.
Thermoplastische Polyurethane sind als Fasermaterial besonders vorteilhaft, da diese mit ihrem Eigenschaftsniveau die unterschiedlichsten Erfordernisse kombinieren, wie: Flexibilität in einem weiten Temperaturbereich, hohe Verschleißfestigkeit, Knick- und Reißfestigkeit (hoher Einreiß- und Weiterreißwiderstand), gutes Rückstellvermögen, gute dynamische Belastbarkeit, Öl-, Fett- und Lösungsmittelbeständigkeit sowie Hydrolyseresistenz, insbesondere bei den Polyether-Typen.thermoplastic Polyurethanes are particularly advantageous as fiber material, since these with their property level the most diverse requirements combine such as: flexibility in a wide temperature range, high wear resistance, buckling and tear resistance (high tear and tear propagation resistance), good Resilience, good dynamic load capacity, oil, Grease and solvent resistance and hydrolysis resistance, especially with the polyether types.
Thermoplastische Polyurethane haben weiterhin den Vorteil, dass diese einen geringeren Schmelzpunkt aufweisen als z. B. Nylon-Fasern, die im Stand der Technik in der Regel verwendet werden, um verschiedenartige Fasern zu bilden. Nichtsdestotrotz weisen Polyurethane einen Schmelzpunkt oberhalb von 100°C auf, wodurch kontinuierlicher Betrieb der Bespannung auch bei relativ hohen Temperaturen möglich ist, ohne dass das Polyurethan während der Verwendung schmilzt.thermoplastic Polyurethanes also have the advantage that they have a lower melting point have as z. As nylon fibers, which in the prior art in the Typically used to form diverse fibers. Nevertheless Polyurethanes have a melting point above 100 ° C. on, whereby continuous operation of the covering also with relative high temperatures is possible without the polyurethane melts during use.
Weiterhin können elastomere Anteile des Polyurethans dazu dienen, dessen ursprüngliche Eigenschaften sogar nach Durchführen wiederholter Schmelz-/Abkühlungs-Zyklen in hohem Maße aufrecht zu erhalten. Weiterhin verhindert die hohe Schmelzviskosität des Polyurethans, dass es bei höheren Temperaturen übermäßig fließt und sich verflüssigt.Furthermore, elastomeric portions of the polyurethane can serve to maintain its original properties even after repeated Maintain melting / cooling cycles to a high degree. Furthermore, the high melt viscosity of the polyurethane prevents it from overflowing and liquefying at higher temperatures.
Zur Verwendung kommen können verschiedenste thermoplastische Polyurethane, zum Beispiel ein oder mehrere thermoplastische Polyurethane, insbesondere ausgewählt aus esterbasierenden und/oder etherbasierenden Polyurethanen, sowie Mischungen von 2, 3 oder mehreren thermoplastischen Polyurethanen.to Can use a variety of thermoplastic Polyurethanes, for example one or more thermoplastic polyurethanes, in particular selected from ester-based and / or ether-based Polyurethanes, as well as mixtures of 2, 3 or more thermoplastic polyurethanes.
Thermoplastisches Polyurethan ist demnach aufgrund seines Eigenschaftsprofils in hohem Maße zur Verwendung als Fasern in Papiermaschinenbespannungen, insbesondere Pressfilzen, geeignet.thermoplastic Polyurethane is therefore due to its property profile in high Dimensions for use as fibers in papermachine clothing, in particular press felts, suitable.
Die Verankerung der Fasern miteinander und im Verbund kann auf physikalischem, mechanischem und/oder chemischem Wege erfolgen. Ein Verankern der Fasern auf physikalischem Weg kann zum Beispiel mittels thermischer Prozesse, wie einem Verschmelzen/Anschmelzen aufgrund der vorliegenden Materialeigenschaften erfolgen oder durch Verwendung weiterer Materialien und Komponenten, welche einem thermischen Prozess zugänglich sind. Eine Verankerung auf mechanischem Weg kann vorzugsweise durch einen mechanischen Prozess erfolgen, wie einem Vernadeln. Auch chemische Prozesse können genutzt werden, um eine geeignete Verankerung zu erzielen. Selbstverständlich sind auch kombinierte Verfahren möglich, in denen physikalische, chemische und/oder mechanische Vorgänge kombiniert werden, wie zum Beispiel das Heißkalandrieren.The Anchoring the fibers to each other and in combination can be based on physical, done by mechanical and / or chemical means. Anchoring the Fibers on a physical path can be, for example, by means of thermal Processes such as fusing / melting due to the present Material properties are made or by using other materials and components which are accessible to a thermal process are. Anchoring by mechanical means may preferably by a mechanical process, such as needling. Also chemical Processes can be used to provide a suitable anchorage to achieve. Of course, also combined procedures possible in which physical, chemical and / or mechanical Operations such as hot calendering.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Fasern aus thermoplastischem Polyurethan der Erfindung direkt vernadelt. Dies wird in ähnlicher Weise bei der Technologie gemäß dem sog. „Flow control"-Verfahren durchgeführt. Beim sog. „Flow Control"-Verfahren wird ein Non-woven Web, bestehend aus Polyamid oder Polypropylen, welches üblicherweise vorverfestigt ist, auf das Substrat in Form von einem ein- oder mehrlagigen Grundgewebe mit oder ohne Vlies aufgelegt und diese in einem Standardnadelverfahren miteinander verbunden. Da diese Webs nicht in der entsprechenden Breite zur Verfügung stehen, werden diese Quergelegt und vor der Vernadelung thermisch miteinander zu einem Schlauch verbunden.To In a particularly preferred embodiment, the Needles made of thermoplastic polyurethane of the invention directly needled. This is similar in technology according to the So-called "flow control" method performed so-called "flow control" method is a non-woven web consisting of polyamide or polypropylene, which is usually preconsolidated is on the substrate in the form of a single or multi-layered base fabric laid with or without fleece and these in a standard needle process connected with each other. Because these webs are not in the appropriate Width are available, these are queried and before the needling thermally connected together to form a tube.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die erfindungsgemäßen Pressfilze während des Fertigungsprozesses im ,thermoplastischen' Zustand unter Druck- und Wärmebehandlung oder nur Wärmebehandlung kompaktiert werden, um eine von Anfang an hohe Packungsdichte zu erzielen.Farther it may be advantageous if the inventive Press felts during the manufacturing process in the 'thermoplastic' Condition under pressure and heat treatment or only heat treatment to be compacted from the beginning to a high packing density achieve.
Die im Stand der Technik verwendeten Polyamid-Fasern bewegen sich üblicherweise im Rahmen der folgenden Titergruppen: 200–100 dtex, 100–44 dtex, 44–14 dtex und 14 bis 3,1 dtex. In Einzelfällen können auch Polyamid-Fasern im Bereich von 1,7 bis 1,0 dtex bereitgestellt werden.The Polyamide fibers used in the art usually move within the following titer groups: 200-100 dtex, 100-44 dtex, 44-14 dtex and 14 to 3.1 dtex. In individual cases Also, polyamide fibers can range from 1.7 to 1.0 dtex.
Erfindungsgemäß kann durch Verwendung von thermoplastischem Polyurethan eine deutliche Erweiterung des Titerbereichs erreicht werden. So können nun auch sehr viel feinere Titer verwendet werden. Beispielsweise ist die Erweiterung des Titerbereiches auf ≤ 1 dtex möglich, wobei auch deutlich kleinere Titer eingestellt werden können, zum Beispiel ≤ 0,5 dtex oder noch kleiner.According to the invention by using thermoplastic polyurethane a significant extension of the titer range. So can very well now much finer titers are used. For example, the extension of the titer range to ≤ 1 dtex, where even significantly smaller titers can be set, for example ≤ 0.5 dtex or even smaller.
Neben dem Titer kann auch die Faserlänge für die Funktion der Faser im Verbund eine Rolle spielen. Bei den verwendeten üblichen Polyamid-Fasern liegen die Faserlängen üblicherweise im Bereich von etwa 60–120 mm. Diese Werte können vereinzelt über- bzw. unterschritten werden. Die Faserstapellänge von etwa 15 mm stellt derzeit die Untergrenze dar, um eine einwandfreie Verankerung der Fasern im Verbund zu gewährleisten.Next The titer can also be the fiber length for the function the fiber in the composite play a role. In the usual used Polyamide fibers are the fiber lengths usually in the range of about 60-120 mm. These values can occasionally exceeded or fallen short of. The fiber stack length of about 15 mm currently represents the lower limit to a flawless To ensure anchoring of the fibers in the composite.
Die beschriebenen Faserlängen können mit den Fasern der vorliegenden Erfindung nun deutlich unterschritten werden. Beispielsweise gelingt es durch die spezielle Art der Verankerung der TPU-Fasern in einem Träger, die für Polyamid-Fasern beschriebenen Faserlängen so zu unterschreiten, dass beispielsweise Fasern zur Verwendung kommen können, die ein Verhältnis von Fasertiter zu Faserlänge von etwa 1/3 (ratio 1/3), bevorzugt > 1/10. aufweisen.The fiber lengths described with the fibers The present invention will now be well below. For example succeeds by the special way of anchoring the TPU fibers in a carrier described for polyamide fibers Fiber lengths to fall below that, for example, fibers Can be used for a relationship of fiber titer to fiber length of about 1/3 (ratio 1/3), preferably> 1/10. exhibit.
Durch den Produktionsprozess ist es ebenso möglich, dass die Faserlänge der erfindungsgemäßen TPU-Fasern weit länger erhalten werden kann, als die oben beschriebenen üblicherweise erreichbaren 120 mm. So sind nun erfindungsgemäß Faserlängen im Bereich von etwa 10 bis etwa 300 mm herstellbar.By the production process, it is also possible that the Fiber length of the TPU fibers according to the invention can be obtained much longer than the ones described above reachable 120 mm. Thus, according to the invention fiber lengths in the range of about 10 to about 300 mm.
Zur besseren Verarbeitung und auch Verankerung der üblichen Polyamid-Fasern werden diese zum Teil mit Kräuselung (Crimp/Bögen) in 2- oder 3-dimensionaler Ausbildung versehen. Zudem unterstützt diese Kräuselung das Wiedererholungsvermögen der konventionellen Filze. Durch die vorzugsweise durchgeführte physikalische, mechanische und/oder chemische Verankerung der TPU-Fasern stellt sich der bevorzugte Verarbeitungsprozess der erfindungsgemäßen Fasern jedoch anders dar, so dass ein Kardieren der Fasern nicht notwendig ist und auch die spätere Verankerung im Verbund gewährleistet ist. Dadurch ergibt sich nicht die Notwendigkeit der Kräuselung, wie bei anderen Fasermaterialien, insbesondere Polyamid-Fasern. Zudem führen die Materialeigenschaften des thermoplastischen Polyurethans zu einem im Vergleich zu Polyamiden erhöhten Wiedererholungsvermögen. Demzufolge sind zeitaufwendige und kostspielige Weiter- und/oder Nachbehandlungsschritte erfindungsgemäß überflüssig geworden.For better processing and also anchoring of the usual polyamide fibers, these are sometimes provided with crimping (crimping / beating) in a 2- or 3-dimensional configuration. In addition, this crimping supports the recovery of conventional felts. Due to the preferably performed physical, mechanical and / or chemical anchoring of the TPU fibers, however, the preferred processing of the fibers according to the invention is different, so that a carding of the fibers is not necessary and the subsequent anchoring is guaranteed in the composite. This does not give rise to the need for crimping, as with other fiber materials, especially polyamide fibers. In addition, lead the material properties of the thermoplastic polyurethane to an increased compared to polyamides recovery. As a result, time-consuming and costly further and / or post-treatment steps have become superfluous according to the invention.
Neben der Verwendung der bevorzugt ungekräuselten und vorverfestigten TPU-Fasern ist auch die Verwendung von gekräuselten TPU-Stapelfasern möglich. Insbesondere bevorzugt sind Stapelfasern mit einer 2 und/oder 3d-Kräuselung von 1 Bogen(crimp)/10 cm bis 10 Bögen (crimp)/10 cm.Next the use of the preferably uncrimped and preconsolidated TPU fibers also allow the use of crimped TPU staple fibers. Especially preferred are staple fibers with a 2 and / or 3d crimp from 1 sheet (crimp) / 10 cm to 10 sheets (crimp) / 10 cm.
Die Fasern der vorliegenden Erfindung können in der Papiermaschinenbespannung, insbesondere dem Pressfilz, in ein oder mehreren Lagen zumindest in Anteilen vorliegen. Erfindungsgemäß soll unter einer „Lage" eine flächige Ausbildung von nahezu beliebiger Form verstanden werden, die zum Beispiel planar oder gebogen sein kann, deren Ausdehnung in Länge und Breite größer ist als deren Dicke.The Fibers of the present invention can be used in paper machine clothing, in particular the press felt, in one or more layers at least in units. According to the invention is under a "situation" a surface education of nearly be understood in any form, for example, planar or may be curved, whose extension in length and width is greater than its thickness.
Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn die Fasern in/auf einem verstärkenden Element ein-/aufgebracht werden, welches vorzugsweise dazu in der Lage ist, Last aufzunehmen. Das verstärkende Element ist erfindungsgemäß nicht besonders beschränkt und kann beispielsweise ein oder mehrere Lagen aufweisen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform liegt das verstärkende Element in Form eines Trägers der erfindungsgemäßen Bespannung vor.in principle it is advantageous if the fibers in / on a reinforcing Element on / be applied, which preferably in a position to is to pick up load. The reinforcing element is not according to the invention particularly limited and may, for example, one or more layers exhibit. According to a preferred embodiment the reinforcing element in the form of a carrier the fabric of the invention before.
Das verstärkende Element ist, genauso wie der Träger, erfindungsgemäß nicht besonders beschränkt und kann jede dem Fachmann bekannte, in Papiermaschinenbespannungen verwendbare Lage sein. Das verstärkende Element beziehungsweise das Grundflächengebilde einer Papiermaschinenbespannung, insbesondere eines Pressfilzes, umfasst bevorzugt wenigstens ein Flächengebilde in Form eines Gewebes, Gewirkes, Geleges oder einer Fadenschar, gegebenenfalls uni- oder multidirektional orientiert, oder eine Kombination aus diesen. Das verstärkende Element kann einlagig ausgeführt sein oder aus mehreren Lagen bestehen.The reinforcing element is, as well as the wearer, Not particularly limited according to the invention and may be any paper machine clothing known to those skilled in the art be usable location. The reinforcing element or the Base sheet of a paper machine clothing, in particular a press felt, preferably comprises at least one sheet in the form of a woven, knitted, laid or a group of threads, optionally unidirectionally or multidirectionally oriented, or a Combination of these. The reinforcing element can be single-layered be executed or consist of several layers.
Die Fasern aus thermoplastischem Polyurethan können Bestandteil des Trägers sein oder auf diesen aufgebracht werden. Je nach Anordnung, Verarbeitung und Anteil der Fasern aus thermoplastischem Polyurethan im Träger können die spezifischen Eigenschaften des Trägers eingestellt werden.The Fibers made of thermoplastic polyurethane may be part of be the wearer or applied to this. ever after arrangement, processing and proportion of fibers made of thermoplastic Polyurethane in the carrier can be the specific one Properties of the carrier are set.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das verstärkende Element, insbesondere der Träger selbst, zumindest in Anteilen thermoplastisches Polyurethan oder besteht hieraus. Hierdurch gelingt eine verbesserte Abstimmung auf die Materialeigenschaften der verwendeten Fasern aus thermoplastischem Material.To a particularly preferred embodiment of the invention contains the reinforcing element, in particular the carrier itself, at least in proportions thermoplastic Polyurethane or consists of it. This achieves an improved Matching the material properties of the fibers used made of thermoplastic material.
Die TPU-Fasern der Erfindung werden vorzugsweise in ein oder mehreren Vlieslagen vorgesehen und sind, gegebenenfalls zusammen mit ein oder mehreren weiteren Lagen dazwischen, darüber und/oder darunter, Bestandteil eines Trägers einer Papiermaschinenbespannung oder werden, gegebenenfalls zusammen mit ein oder mehreren weiteren Lagen dazwischen, darüber und/oder darunter, auf einen Träger aufgebracht. Die weiteren Lagen sind erfindungsgemäß nicht besonders beschränkt und im Rahmen der Papiermaschinenbespannung frei wählbar.The TPU fibers of the invention are preferably in one or more Fleece layers provided and are, optionally together with a or several other layers in between, above and / or underneath, part of a carrier of a paper machine clothing or, optionally together with one or more other layers in between, above and / or below, on a support applied. The other layers are not according to the invention particularly limited and in the context of paper machine clothing freely selectable.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können nur Anteile einer Faserauflage durch TPU-Fasern gebildet sein, um hierdurch die Eigenschaften der Be spannung gezielt einzustellen, beispielsweise um ein stabiles inneres Volumen („Void Volume") an den ausgewählten Positionen und/oder Lagen in der Bespannung zu erzielen.To Another preferred embodiment only portions of a fiber support may be formed by TPU fibers to As a result, set the properties of the Be voltage targeted, for example to create a stable inner volume ("void volume") selected positions and / or layers in the fabric to achieve.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann der Träger auch dazu dienen, eine auf der Papiermaschine schließbare Naht auszubilden. Dies kann zum Beispiel ein Single Mono-Gewebe mit einer flexiblen Stecknahtverbindung oder einer Webnahtverbindung sein.To In a preferred embodiment, the carrier also serve a closable on the paper machine Form seam. This can be for example a single mono fabric with a flexible Stecknahtverbindung or a Webnahtverbindung be.
Im Allgemeinen können in der erfindungsgemäßen Bespannung Shore A-Härten im Bereich von etwa 20 bis etwa 100, bevorzugt etwa 40 bis etwa 85 erreicht werden. Die Dehnung kann im Bereich von etwa 100 bis etwa 800%, bevorzugt etwa 200 bis etwa 600% eingestellt werden.in the Generally, in the invention Covering Shore A hardnesses in the range of about 20 to about 100, preferably about 40 to about 85 can be achieved. The stretching may be in the range of about 100 to about 800%, preferably about 200 to about 600% can be set.
Um Eigenschaften verschiedener Materialien kombinieren zu können und so zu einer verbesserten Abstimmung der Eigenschaften zu gelangen, kann es auch zum Einsatz von Mischungen verschiedener Fasern kommen. Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Variante kann somit eine Vlieslage, die Fasern aus thermoplastischem Polyurethan enthält, mit Fasermaterial, enthaltend oder bestehend aus einem oder mehreren anderen Polymermaterialien, verarbeitet werden. Beispielsweise kann eine Vlieslage, enthaltend Fasern aus thermoplastischem Polyurethan, mit Fasermaterial, enthaltend oder bestehend aus Polyamid-Fasermaterial, in spiralisierenden Lagen verarbeitet werden. Dies wird in ähnlicher Weise im sog. Beltex-Verfahren durchgeführt. Im Beltex-Verfahren spiralisiert man Fasern in Längsrichtung neben einander und durch Überlappung und Vernadelung bei gleichzeitigem Transport in y-Richtung (quer), so dass ein Schlauch entsteht, der dann auf ein Substrat aufgebracht werden kann. Dieses Verfahren kann nun durch die Zufuhr von Fäden erweitert werden.In order to be able to combine properties of different materials and thus achieve an improved coordination of the properties, it is also possible to use mixtures of different fibers. According to a further variant of the invention, a nonwoven layer containing fibers of thermoplastic polyurethane can thus be processed with fiber material containing or consisting of one or more other polymer materials. For example, a nonwoven layer containing fibers of thermoplastic polyurethane, with fiber material containing or consisting of polyamide fiber material, are processed in spiraling layers. This is done in a similar manner in the so-called Beltex method. In the Beltex process, fibers are coiled longitudinally next to one another and overlapped and needled with simultaneous transport in the y-direction (transverse) to form a tube which can then be applied to a substrate. This method can now by the supply of threads he be extended.
Die Fasern können auch durch Auswahl spezieller Verarbeitungsverfahren einem Mischeffekt unterzogen werden. Beispielsweise kann unter Verwendung einer Vernadelung ebenfalls eine Mischung der vorhandenen Fasern erreicht werden.The Fibers can also be selected by selecting special processing methods be subjected to a mixing effect. For example, using a needling also a mixture of the existing fibers be achieved.
Auf Grund der Eigenschaft der TPU-Fasern thermoplastisch zu sein, können diese Fasern während thermischer Prozesse im Herstellungsverfahren teilweise oder vollständig angeschmolzen/verschmolzen werden, so dass sie ihre ursprüngliche Struktur teilweise oder vollständig verlieren. Dies kann zur Verbesserung des Verbundes verwendet und zur Modifizierung der Eigenschaften herangezogen werden.On Reason of the property of the TPU fibers to be thermoplastic can these fibers during thermal processes in the manufacturing process partially or completely melted / fused, so that they have their original structure partially or completely to lose. This can be used to improve the composite and be used to modify the properties.
Die thermoplastische Eigenschaft des verwendeten Polyurethans kann auch genutzt werden, um die Oberflächeneigenschaften der erfindungsgemäßen Bespannung, insbesondere der Pressfilze, zu optimieren. Hierzu kann es zweckmäßig sein, verschiedene thermoplastische Polyurethane auszuwählen und einzusetzen. Zum Beispiel kann hierdurch das Wiedererholungsvermögen positiv beeinflusst werden. Die thermoplastischen Polyurethane können beispielsweise derart ausgewählt werden, dass ein anderes thermoplastisches Polyurethan im Bereich der Oberfläche verwendet wird, um der Oberfläche spezielle Eigenschaften zu verleihen. Beispielsweise gelingt es hierdurch, die Oberfläche zu „glätten".The thermoplastic property of the polyurethane used can also be used to the surface properties of the invention Covering, in particular the press felts to optimize. For this purpose can it may be appropriate to use different thermoplastic Select and use polyurethanes. For example This can positively influence the recovery become. The thermoplastic polyurethanes can, for example be selected such that another thermoplastic Polyurethane is used in the area of the surface to give the surface special properties. For example This makes it possible to "smooth" the surface.
Die erfindungsgemäße Bespannung kann sowohl mit Naht als auch als Endlosausführung hergestellt werden. Es kann eine zweilagige, dreilagige, vierlagige, fünflagige oder viellagige Konstruktion hergestellt werden.The inventive fabric can be both seam as well as endless. It can a two-ply, three-ply, four-ply, five-ply or are made of multi-layered construction.
Gegenstand der Erfindung sind auch die beschriebenen Fasern aus einem oder mehreren thermoplastischen Polyurethanen.object The invention also relates to the described fibers of one or several thermoplastic polyurethanes.
Generell kann die vorliegende Erfindung auch mit verschiedenen anderen Technologien verknüpft, modifiziert oder mit diesen entsprechend optimiert werden. Beispielhaft seien genannt: Das „Flow Control"-Verfahren, das bereits erläutert wurde, Polymerabscheidung in und auf Pressfilzen („E-Verfahren"), Spiralisierungsverfahren auf einer Beltex-Anlage für Fasern, Fäden und Substraten (Arcus I und II), Printflex-Technologie (Bereitstellen speziell modifizierter Pressfilzoberflächen), VectorTM-Technologie (Einsatz von multiaxialen Grobfasern in der Struktur), Einsatz bei Nahtfilzen, Spiralisierungsverfahren für Garne auf Substraten und dergleichen.In general, the present invention can also be combined, modified or optimized with various other technologies. Examples include: The "flow control" method, which has already been explained, polymer deposition in and on press felts ("E process"), spiraling on a Beltex plant for fibers, filaments and substrates (Arcus I and II), Printflex Technology (providing specially modified press felt surfaces), Vector ™ technology (use of multiaxial coarse fibers in the structure), seam felting, yarn twisting processes on substrates, and the like.
Eine Optimierungsmöglichkeit ist beispielsweise die sog. „Flow Control". Diese Technologie optimiert die Entwässerungsleistung einer Presse durch Minimieren der Rückbefeuchtung. Dies kann durch signifikantes Erhöhen des Trockengehaltes – abhängig von Qualität und Maschinenkonfiguration – einen wesentlichen Einfluss auf das Maschinen-Laufverhalten haben. Dies wird erreicht durch bewusste regionale Einflussnahme auf den Strömungswiderstand der die Flüssigkeit am Zurückströmen hindert und somit zur Reduzierung der Rückbefeuchtung beiträgt.A Optimization option is, for example, the so-called. "Flow Control. "This technology optimizes drainage performance a press by minimizing rewet. This can by significantly increasing the dry matter - depending quality and machine configuration - a significant one Have an influence on the machine running behavior. This is achieved through deliberate regional influence on the flow resistance of the prevents the liquid from flowing back and thus contributes to the reduction of rewetting.
Beispielhaft
für die oben beschriebenen Optimierungs- bzw. Modifizierungsmöglichkeiten
soll nachfolgend eine erfindungsgemäße Variante
im Einzelnen erläutert werden. Hierbei handelt es sich
um die Technologie im Rahmen der „Printflex"-Produkte:
So
können nach dieser Ausführungsform der Erfindung
die Fasern aus thermoplastischem Polyurethan in einer Vlieslage,
insbesondere Grobvlieslage, der erfindungsgemäßen
Papiermaschinenbespannung, insbesondere des Pressfilzes, vorliegen.
Besonders bevorzugt umfasst die Vlieslage Anteile von über 50%,
bevorzugt über 60%, besonders bevorzugt über 70%,
ganz besonders bevorzugt über 80%, insbesondere über
90% von Fasern aus einem oder mehreren thermoplastischen Polyurethanen.
Nach einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
besteht die Vlieslage zu 50 bis 100%, bevorzugt 60 bis 100%, besonders
bevorzugt 70 bis 100%, ganz besonders bevorzugt 80 bis 100%, insbesondere
zu 100% aus thermoplastischen Polyurethan-Fasern.As an example of the optimization or modification options described above, a variant of the invention will be explained in detail below. This is the technology within the Printflex product range:
Thus, according to this embodiment of the invention, the fibers of thermoplastic polyurethane in a nonwoven layer, in particular coarse nonwoven layer, the paper machine clothing according to the invention, in particular of the press felt, are present. The nonwoven layer particularly preferably comprises fractions of more than 50%, preferably more than 60%, particularly preferably more than 70%, very preferably more than 80%, in particular more than 90%, of fibers of one or more thermoplastic polyurethanes. According to a further preferred embodiment of the invention, the nonwoven layer consists of 50 to 100%, preferably 60 to 100%, more preferably 70 to 100%, most preferably 80 to 100%, in particular 100% of thermoplastic polyurethane fibers.
Der Begriff „Grobvlieslage" bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vlieslage mit einem Titer von über 44 dtex.Of the Term "coarse nonwoven layer" means in the context of the present Invention a nonwoven layer with a titer of over 44 dtex.
Vorzugsweise wird der Titer der Vlieslage demnach im Bereich von mehr als 44 dtex ausgewählt. Besonders bevorzugt weisen die Fasern aus thermoplastischem Polyurethan der Vlieslage einen Titer zwischen 22 dtex und 220 dtex, bevorzugt 45 bis 140 dtex, ganz besonders bevorzugt 67 bis 100 dtex auf.Preferably Accordingly, the titer of the nonwoven layer is in the range of more than 44 dtex selected. Particularly preferred are the fibers made of thermoplastic polyurethane of the nonwoven layer a titer between 22 dtex and 220 dtex, preferably 45 to 140 dtex, especially preferably 67 to 100 dtex.
Besonders bevorzugt weist die Vlieslage ein Gewicht im Bereich von über etwa 150 g/m2 bis etwa 800 g/m2 auf, bevorzugt etwa 200 g/m2 bis etwa 700 g/m2, ganz besonders bevorzugt etwa 300 g/m2 bis etwa 600 g/m2, insbesondere etwa 450 g/m2 auf.Particularly preferably, the nonwoven layer has a weight in the range of about about 150 g / m 2 to about 800 g / m 2 , preferably about 200 g / m 2 to about 700 g / m 2 , most preferably about 300 g / m 2 to about 600 g / m 2 , in particular about 450 g / m 2 .
Die erfindungsgemäße Vlieslage kann in Kombination mit einem verstärkenden Element vorliegen, welches als Träger ausgebildet sein kann. Das verstärkende Element kann ausgewählt sein aus wenigstens einem Flächengebilde in Form eines Gewebes, Gewirkes, Geleges oder einer Fadenschar, gegebenenfalls uni- oder multidirektional, oder einer Kombination aus diesen. Das verstärkende Element kann beispielsweise ein Nahtfilz-Grundgewebe darstellen.The Inventive nonwoven layer can in combination be present with a reinforcing element, which as Carrier may be formed. The reinforcing Element may be selected from at least one sheet in the form of a woven, knitted, laid or a group of threads, if appropriate unidirectional or multidirectional, or a combination of these. The reinforcing element may, for example, a seam felt base fabric represent.
Die Vlieslage gemäß der Erfindung kann eine in der Struktur der Papiermaschinenbespannung, insbesondere des Pressfilzes, integrierte Lage darstellen. Die Vlieslage kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein. Die Fasern der einzelnen Lagen können ausgerichtet sein. Besonders bevorzugt sind die Fasern der einzelnen Lagen im Wesentlichen so ausgerichtet, dass sie einen leichten Winkel zur späteren Maschinenlaufrichtung der Bespannung und eine biaxiale Anlage aufweisen.The Nonwoven layer according to the invention may be one in the Structure of the paper machine clothing, in particular of the press felt, integrated situation. The nonwoven layer can be formed one or more layers be. The fibers of the individual layers can be aligned be. Particularly preferred are the fibers of the individual layers in Aligned so that they are a slight angle to the later machine direction of the clothing and a biaxial plant have.
Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform sind mindestens zwei genadelte nicht gewebte Lagen, bestehend aus Grobvliesen, aus nicht durchgehenden Fasern aus thermoplastischem Polyurethan auf der Papierseite eines Trägers vorgesehen.To A most preferred embodiment is at least two needled nonwoven layers consisting of coarse nonwovens non-continuous thermoplastic polyurethane fibers the paper side of a carrier provided.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Vlieslagen unmittelbar aufeinander oder getrennt durch ein oder mehrere Lagen voneinander vorliegen. Besonders bevorzugt können die Vlieslagen durch ein oder mehrere Lagen voneinander separiert sein. Die vorhandenen Vlieslagen können gleich oder verschieden sein. Bevorzugt sind mindestens 2 Vlieslagen vorgesehen, die sich hinsichtlich der dtex-Zahlen unterscheiden.To Another preferred embodiment the nonwoven layers directly to each other or separated by a or multiple layers of each other. Particularly preferably, the Nonwoven layers separated by one or more layers. The existing nonwoven layers can be the same or different be. Preferably, at least 2 nonwoven layers are provided which are differ in terms of dtex numbers.
Ist die Vlieslage mehrlagig ausgebildet, so können die einzelnen Lagen durch ein oder mehrere Trennlagen voneinander separiert sein. Diese Trennlage(n) können ebenfalls ausgewählt sein aus Vlieslagen, die ein anderes polymeres Material als das thermoplastische Polyurethan aufweisen, das für die Fasern der erfindungsgemäßen Vlieslage(n) verwendet wird. Beispielsweise kann (können) die Trennlage(n) ein oder mehrere Polyamide oder eine Polyamid-haltige Zusammensetzung aufweisen oder hieraus bestehen.is the nonwoven layer formed multi-layered, so can the individual Layers separated by one or more separation layers. This separation layer (s) can also be selected its made of nonwoven layers that are a different polymeric material than the thermoplastic Polyurethane, which for the fibers of the invention Nonwoven layer (s) is used. For example, can (can) the release liner (s) one or more polyamides or a polyamide-containing Have or consist of composition.
Das Polyamid kann beispielsweise ausgewählt werden aus Polyamid-6,6, Polyamid-6, Polyamid-6,10, Polyamid-6,12, Polyamid-11, Polyamid-12, Copolymeren, Terpolymeren oder Mischungen dieser. Die konkrete Auswahl hängt von den erforderlichen Eigenschaft der jeweiligen Bespannung ab. Es liegt im Können des Durchschnittsfachmanns, ein Polyamid oder eine Mischung von Polyamiden in geeigneter Weise, je nach Anwendungsfall und Einsatzzweck, erfindungsgemäß entsprechend auszuwählen.The Polyamide can be selected for example from polyamide-6,6, Polyamide-6, polyamide-6,10, polyamide-6,12, polyamide-11, polyamide-12, copolymers, Terpolymers or mixtures of these. The concrete selection depends from the required property of the respective clothing. It is within the skill of one of ordinary skill in the art, a polyamide or a mixture of polyamides in a suitable manner, depending on the application and purpose according to the invention according to select.
Die erfindungsgemäße Vlieslage(n), gegebenenfalls zusammen mit ein oder mehreren weiteren Lagen dazwischen, darüber und/oder darunter, können Bestandteil eines Trägers einer Papiermaschinenbespannung sein oder auf einen Träger aufgebracht werden.The Inventive nonwoven layer (s), optionally along with one or more other layers in between, above and / or below, may be part of a carrier a paper machine clothing or on a support be applied.
Die erfindungsgemäße Vlieslage kann einer physikalischen, mechanischen und/oder chemischen Behandlung unterzogen werden. Beispielsweise kann die Vlieslage vernadelt, kalandriert oder ange-/verschmolzen werden.The Inventive nonwoven layer can be a physical, be subjected to mechanical and / or chemical treatment. For example, can the nonwoven layer needled, calendered or fused / merged.
Das Gesamtgebilde, enthaltend eine oder mehrere erfindungsgemäße Vlieslagen, kann zur Verwendung in einer Papiermaschinenbespannung zu einer Gesamtstruktur verbunden werden. Dies kann in üblicher Weise, bevorzugt durch vernadeln, durchgeführt werden.The Overall structure containing one or more inventive Nonwoven layers may be for use in a papermachine clothing a forest. This can be common Way, preferably by needling performed.
Die oben geschilderte erfindungsgemäße Variation stellt eine Optimierung der vorliegenden Erfindung mittels der Printflex-Modifikation oder VectorTM-Technologie dar. Die ursprünglich in den USA entwickelte VectorTM-Lage, welche hauptsächlich aus Grobfasern mit einem Titer > 67 dtex gefertigt wird, wurde erdacht, um die sog. SpectraTM-Membran zumindest teilweise zu ersetzen. Die Technologie der SpectraTM-Membran beruht im Wesentlichen auf Polyurethan-Komponenten oder anderen Polymernetzwerken in einem Filz in Form einer porösen Membran. Diese auf der SpectraTM-Membran beruhende Technologie stellt zwar eine große Reihe an Vorteilen in Bezug auf Entwässerung/Markierung/Vibration bei Verwendung in Papiermaschinenbespannungen, insbesondere in Form von Pressfilzen, zur Verfügung, beruht aber auf einem sehr aufwendigen Verfahren. Die Herstellung umfasst hierbei die Extrusion von Mantel-/Kernfäden, anschließendes Abwickeln von einem Gatter auf die ,Membranmaschine' und schließlich Verschweißen der einzelnen Teilbreiten zu einer Gesamtbreite. Dies generiert im Herstellungsprozess wesentliche Kosten, welche über den Produktpreis nicht kompensiert werden können.The variation of the invention described above represents an optimization of the present invention by means of the Printflex modification or Vector ™ technology. The Vector ™ layer originally developed in the USA, which is manufactured mainly from coarse fibers with a linear density of> 67 dtex, was conceived, to at least partially replace the so-called Spectra TM membrane. The technology of the Spectra ™ membrane is based essentially on polyurethane components or other polymer networks in a felt in the form of a porous membrane. Although this technology based on the Spectra ™ membrane provides a large number of advantages with respect to dewatering / marking / vibration when used in paper machine clothing, in particular in the form of press felts, it is based on a very complicated process. The production here comprises the extrusion of sheath / core threads, subsequent unwinding of a gate on the 'membrane machine' and finally welding of the individual sections to a total width. This generates significant costs in the production process, which can not be compensated by the product price.
Die VectorTM-Technologie sollte diese Nachteile ausräumen und beruht auf einem Design, wonach ein tri-axiales Nonwoven-Mikropolyamidsubstrat in einen Filz integriert wird. Jedoch weist auch die VectorTM-Technologie im Vergleich mit der SpectraTM-Membran wesentliche Nachteile auf, die sich hauptsächlich in der Kompression im Laufe der Zeit als auch dem Herauslösen einzelner Fasern, welche sich auf die Papierseite Herausarbeiten können, zeigen.The Vector ™ technology was designed to overcome these disadvantages and is based on a design whereby a tri-axial nonwoven micropolyamide substrate is integrated into a felt. However, the Vector ™ technology also has significant drawbacks compared to the Spectra ™ membrane, which are mainly manifested in the compression over time as well as the leaching out of individual fibers that can work out on the paper side.
Mithin gelingt es mit der geschilderten erfindungsgemäßen Optimierungs-Variante in überraschender Weise Vorteile der oben geschilderten Technologie der SpectraTM- Membran und der VectorTM-Lage zu kombinieren, jedoch ohne die geschilderten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen.Thus, it is possible with the described optimization variant according to the invention in a surprising manner to combine advantages of the above-described technology of the Spectra ™ membrane and the Vector ™ layer, but without having to accept the disadvantages described.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Papiermaschinenbespannung, insbesondere eines Pressfilzes, umfassend Vorsehen einer Lage mindestens in Anteilen mit Fasern aus thermoplastischem Polyurethan.object The invention also relates to a method for producing a papermachine clothing, in particular a press felt, comprising providing at least one layer in proportions with thermoplastic polyurethane fibers.
Von besonderem Vorteil für das erfindungsgemäße Verfahren ist es, dass erfindungsgemäß ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung von Bespannungen, insbesondere Pressfilzen, unter relativ geringfügiger Anpassung eingesetzt werden kann. Nach Bereitstellen und Aufeinanderlegen der jeweiligen Lagen kann die Struktur einem oder mehreren üblichen Verarbeitungsschritten unterzogen werden.From particular advantage for the invention The method is that according to the invention a conventional Process for producing coverings, in particular press felts, be used under relatively minor adjustment can. After providing and stacking the respective layers For example, the structure may be one or more conventional processing steps be subjected.
Die Fasern aus ein oder mehreren thermoplastischen Polyurethanen können durch ein physikalisches, mechanisches und/oder chemisches Verfahren verankert werden.The Fibers of one or more thermoplastic polyurethanes can by a physical, mechanical and / or chemical process anchored.
Das Verankerung der Fasern aus thermoplastischem Polyurethan miteinander und im Verbund erfolgt üblicherweise auf physikalischem Wege durch zum Beispiel thermische Prozesse, wie Verschmelzen/Anschmelzen aufgrund der Materialeigenschaften der Fasern oder durch Verwendung weiterer Materialien und Komponenten, die eine thermische Behandlung ermöglichen. Eine mechanische Verankerung kann beispielsweise durch Vernadelung erfolgen. Auch chemische Prozesse können genutzt werden, um eine geeignete Verankerung zu erzielen. Ferner sind kombinierte Verfahren möglich, wie zum Beispiel ein Heißkalandrieren.The Anchoring the fibers of thermoplastic polyurethane with each other and in combination usually takes place on physical Ways through, for example, thermal processes, such as fusing / melting due to the material properties of the fibers or by use other materials and components requiring a thermal treatment enable. A mechanical anchoring can, for example done by needling. Also, chemical processes can be used to achieve a suitable anchorage. Further Combined methods are possible, such as a Hot roll.
Nach einer besonders bevorzugten Variante können die Fasern aus thermoplastischen Polyurethan direkt vernadelt werden. Dies wird in ähnlicher Weise beim „Flow control"-Verfahren durchgeführt, wie bereits erläutert.To In a particularly preferred variant, the fibers be directly needled from thermoplastic polyurethane. This is similar to the "flow control" method carried out, as already explained.
Vorzugsweise können die Fasern aus thermoplastischem Poyurethan während des Herstellungsverfahrens einer Druck- und/oder Wärmebehandlung unterzogen werden, um teilweise oder vollständig angeschmolzen/verschmolzen zu werden, so dass diese ihre ursprüngliche Struktur teilweise oder vollständig verlieren. Dies kann vorteilhafterweise zu einem Kompaktieren herangezogen werden, um eine von Anfang an hohe Packungsdichte zu erzielen.Preferably The fibers may be made of thermoplastic polyurethane during the manufacturing process of a pressure and / or heat treatment be subjected to partial or complete melting / fusing to be, so that this partially their original structure or lose completely. This can be advantageous be used to a compacting, to one from the beginning to achieve high packing density.
Vorteilhafterweise besteht auch die Möglichkeit, Mischungen verschiedener Fasern zu verwenden oder spezielle Verarbeitungsverfahren der Fasern derart auszuwählen, dass ein Mischeffekt der Fasern resultiert. Beispielsweise kann unter Verwendung einer Vernadelung ebenfalls eine Mischung der vorhandenen Fasern erreicht werden.advantageously, There is also the possibility to mix different Fibers or special processing methods of the fibers to select such that a mixing effect of the fibers results. For example, using a needling can also a mixture of existing fibers can be achieved.
Die
mit der vorliegenden Erfindung erzielbaren Vorteile sind außerordentlich
vielschichtig:
So erfüllt die erfindungsgemäß zur
Verfügung gestellte Bespannung in hohem Maße die
Anforderungen an eine Papiermaschinenbespannung: Es wird eine gute
Flüssigkeitsaufnahmekapazität mit geringem Durchflusswiderstand
und einem möglichst großen freien Volumen innerhalb
der Papiermaschinenbespannung zur Flüssigkeitsaufnahme
bereitgestellt. Die Verwendung von Fasern aus Polyurethan in Papiermaschinenbespannungen,
insbesondere in Pressfilzen, bietet den Vorteil, dass gegenüber
anderen in Bespannungen eingesetzten Polymeren eine nahezu konstante
Leistungscharakteristik über die Installationsdauer zur
Verfügung gestellt werden kann. Es können insbesondere
auch hochbelastete Pressen in befriedigender Weise mit den erfindungsgemäßen
Bespannungen ausgerüstet werden. Weitere Eigenschaften,
resultierend aus Eigenschaften des Fasermaterials, wie Flächengewicht,
Titer, Faserlänge der Fasern und dergleichen, können
durch die Auswahl der Ausgangsmaterialien für die Polyurethane,
des Typs des verwendeten Polyurethans, Mischungen mehrerer Polyurethane
noch zusätzlich beeinflusst, insbesondere für
die gewünschten Anforderungen maßgeschneidert
werden. Die nunmehr zur Verfü gung stehenden größeren
Titerbereiche und Faserlängen erlauben eine deutlich größere
Variabilität der Eigenschaften und Modifizierungen. Ferner ermöglicht
die Verwendung der Kombination aus erfindungsgemäßem
thermoplastischem Polyurethan-Faser-Material und ein oder mehreren
bereits bekannten Optimierungs- oder Modifizierungstechnologien,
eine Optimierung der Eigenschaften der Papiermaschinenbespannungen,
insbesondere eines Filzbandes, die entsprechend steuer- bzw. einstellbar
sind.The advantages that can be achieved with the present invention are extremely complex:
Thus, the clothing provided according to the invention to a great extent meets the requirements of a papermachine clothing: It provides a good liquid absorption capacity with low flow resistance and the largest possible free volume within the papermachine clothing for liquid absorption. The use of polyurethane fibers in papermachine clothing, in particular in press felts, offers the advantage that, compared with other polymers used in clothing, a virtually constant performance characteristic can be provided over the installation time. In particular, highly stressed presses can be equipped in a satisfactory manner with the fabrics according to the invention. Further properties resulting from properties of the fiber material, such as basis weight, titer, fiber length and the like, can be additionally influenced by the selection of the starting materials for the polyurethanes, the type of polyurethane used, mixtures of several polyurethanes, in particular tailored to the desired requirements , The larger titre ranges and fiber lengths available now allow much greater variability in properties and modifications. Furthermore, the use of the combination of thermoplastic polyurethane fiber material according to the invention and one or more already known optimization or modification technologies makes it possible to optimize the properties of the paper machine clothing, in particular a felt belt, which can be appropriately controlled or adjusted.
Durch die erfindungsgemäße Bespannung können deutliche Verbesserungen bei der Entwässerung, der Oberflächenbeschaffenheit der Papierbahn, dem Produktionsausstoß und dem Gewebeverschleiß erzielt werden. Durch die erfindungsgemäße Struktur kann die Faserstoffbahn optimal entwässert und eine Rückbefeuchtung vermieden werden, um den Energieaufwand für die sich anschließende Trocknung möglichst gering zu halten. Die Bespannung weist ein relativ geringes Gewicht mit sehr hoher Rückstellkraft in Z-Richtung auf. Das verbesserte Rückstellvermögen (Rückstellkraft) und die erzielten elastischen Eigenschaften der Bespannung haben zur Folge, dass die Stärke gering gehalten werden kann und der Entwässerungseffekt im Walzenspalt sowie die Langlebigkeit auf der Papiermaschine verbessert werden.By the fabric of the invention can Significant improvements in drainage, surface texture the paper web, production output and fabric wear become. By the structure according to the invention can the fibrous web is optimally dewatered and a rewet be avoided to reduce the energy required for the subsequent Keep drying to a minimum. The string has a relatively low weight with a very high restoring force in the Z direction. The improved resilience (Restoring force) and the achieved elastic properties The stringing means that the strength is low can be maintained and the drainage effect in the nip and longevity on the paper machine can be improved.
Je nach Ausführung der Papiermaschinenbespannung, insbesondere des Pressfilzes, können durch Vorsehen unterschiedlicher Lagen, enthaltend oder bestehend aus TPU-Fasern, und/oder unterschiedlicher Zwischenlagen unterschiedliche Eigenschaften an der Ober- und Unterseite sowie in Längsrichtung und/oder Querrichtung eingestellt werden.ever after execution of the paper machine clothing, in particular of the press felt, by providing different Layers containing or consisting of TPU fibers, and / or different Liners different properties at the top and bottom and adjusted in the longitudinal and / or transverse direction become.
Vorzugsweise ist die Vlieslage, enthaltend oder bestehend aus TPU-Fasern, entweder Bestandteil eines verstärkenden Elements, insbesondere eines Trägers, oder Bestandteil eines mit dem verstärkenden Element, insbesondere Träger, verbundenen Gewebes. Je nach Anordnung im Flächengrundgebilde des Trägers können somit spezifische Eigenschaften des Trägers gezielt eingestellt werden.Preferably, the nonwoven layer containing or consisting of TPU fibers, either part of a reinforcing element, in particular a carrier, or part of one with the reinforcing kenden element, in particular carrier, connected tissue. Depending on the arrangement in the surface basic structure of the carrier thus specific properties of the carrier can be adjusted specifically.
Erfindungsgemäß wird demnach ein leistungsstarker Filz zum Einsatz bei Papiermaschinen unterschiedlicher Arbeitsgeschwindigkeiten, insbesondere bei hoch belasteten Pressen, zur Verfügung gestellt.According to the invention Accordingly, a high-performance felt for use in paper machines of different Working speeds, in particular for highly loaded presses, made available.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Figuren erläutert, welche die erfindungsgemäße Lehre veranschaulichen, diese aber nicht beschränken sollen.following the present invention will be explained with reference to figures, which illustrate the teaching of the invention, but they should not be limited.
Erfindungsgemäß kann
durch Verwendung von thermoplastischem Polyurethan eine deutliche Erweiterung
des Titerbereichs der Fasern zur Verfügung gestellt werden.
So können nun auch sehr feine Titer, die im Stand der Technik
bislang nicht erreichbar waren, eingestellt werden. Die Vlieslage
Die
Fasern können auf der Vlieslage
Die
Vlieslage
Die
Vlieslagen
Unmittelbar
unter der Vlieslage
Unmittelbar
oberhalb der Vlieslage
Die Titerbereiche und Faserlängen bewegen sich in den beschriebenen Bereichen. Die Fasern weisen bevorzugt ein Verhältnis von Fasertiter zu Faserlänge von etwa 1/3 (ratio 1/3), bevorzugter ein Verhältnis von > 1/10 auf. Die konkrete Auswahl hängt von den erforderlichen Eigenschaften der jeweiligen Bespannung ab.The Titerbereiche and fiber lengths move in the described Areas. The fibers preferably have a ratio of Fiber titer to fiber length of about 1/3 (ratio 1/3), more preferably a ratio of> 1/10 on. The concrete selection depends on the required Properties of the respective clothing from.
Die
Vlieslage
Die
Fasern der Vlieslage
Die
Vlieslage
Unmittelbar
unter der unteren Grundstruktur
Unmittelbar
oberhalb der Grundstruktur
Die Titerbereiche und Faserlängen bewegen sich in den beschriebenen Bereichen. Die Fasern weisen bevorzugt ein Verhältnis von Fasertiter zu Faserlänge von etwa 1/3 (ratio 1/3), bevorzugter ein Verhältnis von > 1/10 auf. Die konkrete Auswahl hängt von den erforderlichen Eigenschaften der jeweiligen Bespannung ab.The Titerbereiche and fiber lengths move in the described Areas. The fibers preferably have a ratio of Fiber titer to fiber length of about 1/3 (ratio 1/3), more preferably a ratio of> 1/10 on. The concrete selection depends on the required Properties of the respective clothing from.
Die
Vlieslage
Die
erste Vlieslage
Unmittelbar
unter der unteren Grundstruktur
Unmittelbar
oberhalb der Grundstruktur
Weiterhin
kann die erste Vlieslage
Oberhalb
der zweiten Vlieslage
Die Titerbereiche und Faserlängen bewegen sich in den beschriebenen Bereichen und hängen ebenfalls von den erforderlichen Eigenschaften der jeweiligen Bespannung ab.The Titerbereiche and fiber lengths move in the described Ranges and also depend on the required properties the respective clothing.
Die
Vlieslage
Die
Vlieslagen
Unmittelbar
unter den Vlieslagen
Unmittelbar
unter der Lage
Unmittelbar
unter der unteren Grundstruktur
Es
besteht auch die Möglichkeit, andere Fasern als solche
aus thermoplastischem Polyurethan im Faservlies
Der
Titer der Vlieslage
Die
Vlieslage
Die
Vlieslage
Die
erfindungsgemäße Vlieslage
Oberhalb
der Vlieslage
Oberhalb
der Lage
Die oben angeführten Beispiele stellen nur einen kleinen Auszug der potentiellen Möglichkeiten dar. Die Verwendung und die Strukturen können sehr vielfältig ausgewählt und modifiziert werden. Es versteht sich, dass die konkrete Auswahl der Lagen, deren Aufbau, Beschaffenheit und Eigenschaften von den erforderlichen Eigenschaften der jeweiligen Bespannung abhängen.The examples given above only a small excerpt of the potential possibilities. The use and the structures can be selected and modified very diversely. It is understood that the specific selection of the layers, their structure, nature and properties depend on the required properties of the respective clothing.
Die
- 1010
- Bespannungcovering
- 1212
- PressfilzPress Felt
- 2222
- Laminatgebildelaminate structure
- 50, 50.1, 50.2, 50.3, 50.4, 50.550, 50.1, 50.2, 50.3, 50.4, 50.5
- Vlieslagenonwoven layer
- 55, 45, 55, 65, 75, 8555, 45, 55, 65, 75, 85
- Lagelocation
- 60, 140, 150, 16060 140, 150, 160
- verstärkendes ElementSplicing element
- 70, 75, 100, 150, 16070 75, 100, 150, 160
- Lagelocation
- 80, 80.1, 80.280 80.1, 80.2
- Grundstrukturbasic structure
- 130130
- Vlieslagenonwoven layer
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - WO 95/28519 [0011] WO 95/28519 [0011]
Claims (39)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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