DE102011082849A1

DE102011082849A1 - Roll with roll cover

Info

Publication number: DE102011082849A1
Application number: DE201110082849
Authority: DE
Inventors: Marc Erkelenz; Mathias Schmitt; Robert Eberhardt
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-03-21
Also published as: WO2013037525A1

Abstract

Eine Walze (1) insbesondere zur Verwendung in einer bahnerzeugenden und/oder bahnveredelnden Maschine, bevorzugt in der Pressenpartie einer Papier-, Karton- oder Tissuemaschine, umfasst einen Walzenkern (2) und einen an dem Walzenkern (2) ausgebildeten, diesen umgebenden Walzenbezug (3), welcher an einer äußeren Arbeitskontaktfläche (4) Oberflächenformen (7) aufweist, die vorzugsweise in Form von Rillungen (8) und/oder Bohrungen (9; 10) ausgebildet sind. Der Walzenbezug (3) ist zumindest im Bereich der Oberflächenformen (7) und/oder innerhalb der Oberflächenformen (7) zumindest teilweise mit einer hydrophoben Beschichtung (12) versehen und/oder das Material der Walzenbezuges (3) ist zumindest im Bereich der Oberflächenformen (7) und/oder innerhalb der Oberflächenformen (7) hydrophob.A roll (1), in particular for use in a web-forming and / or web-finishing machine, preferably in the press section of a paper, board or tissue machine, comprises a roll core (2) and a roll cover (FIG. 3), which on an outer working contact surface (4) surface forms (7), which are preferably in the form of grooves (8) and / or bores (9; 10) are formed. The roll cover (3) is at least partially provided with a hydrophobic coating (12) at least in the area of the surface forms (7) and / or within the surface forms (7) and / or the material of the roll cover (3) is at least in the area of the surface forms ( 7) and / or within the surface forms (7) hydrophobic.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Walze mit einem Walzenbezug nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a roller with a roller cover according to the preamble of claim 1.

Für die Verwendung in Papiermaschinen, insbesondere in der Pressenpartie, ist eine Vielzahl von Walzenbezügen bekannt. Hierzu zählen vor allem Walzenbezüge aus Polyurethan. Derartige Walzen werden dabei gewöhnlich mit zumindest einer weiteren Walze zu einem Pressnip kombiniert, durch welchen die Papierbahn auf zumindest einer oder zwischen zwei Bespannungen wie beispielsweise Pressfilzen geführt und dabei entwässert wird.For use in paper machines, especially in the press section, a variety of roll covers is known. These include mainly roller covers made of polyurethane. Such rolls are usually combined with at least one further roll to form a press nip, through which the paper web is guided on at least one or between two coverings, such as press felts, for example, and is dehydrated.

Des Weiteren sind diverse Kombinationen von Oberflächenformen wie Durchgangsbohrungen (für besaugte Walzen), Blindbohrungen und in im Wesentlichen in Maschinenrichtung ausgerichtete Rillen wie auch schräg zur Maschinenrichtung laufenden Rillen bekannt. Aufgabe der Oberflächengestaltung ist es, eine offene Fläche bzw. ein offenes Volumen zur Verfügung zu stellen, in welchem das aus der Papierbahn im Pressnip ausgepresste Wasser aufgenommen werden kann. Furthermore, various combinations of surface shapes such as through-holes (for drawn rolls), blind holes, and generally machine-directional grooves, as well as oblique machine-direction grooves are known. The task of the surface design is to provide an open surface or an open volume in which the water pressed out of the paper web in the press nip can be absorbed.

Je schneller eine Papiermaschine läuft, desto größer sind die Kräfte, die das Wasser, welches nicht durch ein Vakuum beispielsweise in einer Saugpresswalze oder einer nachfolgenden Uhlebox aus der Bespannung abgesaugt wird, nach dem Pressnip aus dem offenen Volumen der Walze herausschleudern. Dies kann sich negativ auf den effektiven Trockengehalt des Papiers nach der Pressenpartie auswirken, da das Wasser zurück auf die die Papierbahn tragende Bespannung gelangt und somit die Papierbahn rückbefeuchtet wird.The faster a paper machine runs, the greater are the forces which eject the water, which is not sucked out of the fabric by a vacuum, for example in a suction press roll or a subsequent Uhlebox, out of the open volume of the roll after the press nip. This can have a negative effect on the effective dry content of the paper after the press section, since the water gets back onto the fabric supporting the paper web and thus the paper web is rewetted.

Je langsamer eine Papiermaschine läuft, desto geringer sind die Kräfte, welche das Wasser aus dem offenen Volumen nach außen tragen. Das Wasser wird so abgeschleudert, dass die Auffangwanne nicht erreicht wird und der Filz dadurch rückbefeuchtet wird. The slower a paper machine runs, the lower the forces that carry water out of the open volume. The water is thrown off so that the drip pan is not reached and the felt is thereby rewetted.

Die Oberflächenformen können aufgrund verbesserter Materialien immer tiefer werden. Aufgrund der Geometrie und der Breite der Rille (Kapillarkräfte) und in Kombination mit vor allem langsam laufenden Maschinen haftet das Wasser verstärkt in den Oberflächenformen und baut so einen Widerstand auf.The surface shapes can become deeper and deeper due to improved materials. Due to the geometry and the width of the groove (capillary forces) and in combination with especially slow running machines, the water adheres increasingly in the surface forms and builds up a resistance.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, welche dieses sog. „Wasserschleppen“ an der Walze reduzieren sollen. Beispielsweise ist es möglich, einzelne oder mehrere Schaber hintereinander anzuordnen, die über einen dynamischen Vakuumeffekt einen Impuls auf das Wasser im offenen Volumen der Walze auslösen. Auch das sogenannte Airblade der Fa. Runtech, welches mit Pressluft das zurückbleibende Wasser auslöst, soll die Rückbefeuchtung reduzieren. Dieses Prinzip ist in der WO 02/081817 A1 näher beschrieben.Methods and devices are known which are intended to reduce this so-called "water drag" on the roller. For example, it is possible to arrange one or more scrapers in succession, which trigger a pulse on the water in the open volume of the roll via a dynamic vacuum effect. Even the so-called Airblade of the company Runtech, which triggers the remaining water with compressed air, should reduce the rewetting. This principle is in the WO 02/081817 A1 described in more detail.

Weiterhin wurden verschiedentlich Versuche mit Bürsten gemacht, die entgegen der Walzendrehrichtung laufen und das zurückbleibende Wasser „abbürsten“ sollen.Furthermore, various attempts were made with brushes, which run counter to the direction of rotation and "brush off" the remaining water.

Allen diesen Lösungsansätzen ist gemeinsam, dass sie mit einem teilweise erheblichen technischen Aufwand verbunden sind.All these approaches have in common that they are associated with a sometimes considerable technical effort.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine einfache und effektive Lösung zur Erleichterung der Wasserabgabe aus den Oberflächenformen des Walzebezuges nach dem Durchlaufen des Pressnips bereitzustellen.It is therefore an object of the invention to provide a simple and effective solution for facilitating the discharge of water from the surface shapes of the roller cover after passing through the press nip.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 in Kombination mit den gattungsbildenden Merkmalen gelöst.The object is achieved by the features of claim 1 in combination with the generic features.

Hierbei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Walzenbezug zumindest im Bereich der Oberflächenformen und/oder innerhalb der Oberflächenformen zumindest teilweise mit einer hydrophoben Beschichtung versehen ist und/oder dass das Material der Walzenbezuges zumindest im Bereich der Oberflächenformen und/oder innerhalb der Oberflächenformen hydrophob ist. In this case, the invention provides that the roll cover is at least partially provided with a hydrophobic coating, at least in the area of the surface forms and / or within the surface forms, and / or that the material of the roll cover is hydrophobic at least in the area of the surface forms and / or within the surface forms.

Dadurch kann der Widerstand bei der Wasserabgabe aus den Oberflächenformen der Walze reduziert und die Dynamik des Wasserauswerfens durch die Walzenrotation unterstützt werden. Das offene Volumen beim Eintritt in den Walzenspalt wird erhöht, was eine Änderung des Wasserabwurfwinkels zur Folge hat. Dadurch kann das Rewetting reduziert werden, weil beispielsweise mehr Wasser die Auffangwanne erreicht und weniger Wasser auf den Filz tropft. Auch die Effektivität von zusätzlich vorhandenen Blades kann so gesteigert werden.Thereby, the resistance to water discharge from the surface shapes of the roll can be reduced and the dynamics of water ejection by the roll rotation can be promoted. The open volume at entry into the nip is increased, resulting in a change in the water discharge angle. As a result, the rewetting can be reduced because, for example, more water reaches the drip pan and dripping less water on the felt. The effectiveness of additional blades can also be increased.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele und Ausgestaltungsvarianten gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments and design variants will become apparent from the dependent claims.

Die Beschichtung ist bevorzugt so ausgewählt, dass die Oberflächenenergie der hydrophoben Beschichtung kleiner als 30 mN/m, besonders bevorzugt kleiner als 25 mN/m ist. Dadurch kann ein Anhaften des Wassers in den Oberflächenformen in einfacher Weise reduziert und somit die Entwässerung der Oberflächenformen verbessert werden.The coating is preferably selected so that the surface energy of the hydrophobic coating is less than 30 mN / m, more preferably less than 25 mN / m. Thereby, adhesion of the water in the surface shapes can be easily reduced and thus the drainage of the surface shapes can be improved.

Vorteilhafterweise kann die hydrophobe Beschichtung als flexible Dünnfilmbeschichtung mit einer Schichtstärke von weniger als 0,4 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,2 mm ausgeführt sein.Advantageously, the hydrophobic coating can be used as a flexible thin-film coating a layer thickness of less than 0.4 mm, more preferably be performed less than 0.2 mm.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Beschichtung aus einem thermoplastischen hydrophoben Polymer hergestellt sein, wobei das Polymer durch ein thermisches Spritzverfahren, insbesondere durch Polymerflammspritzen oder Pulverbeschichtungsverfahren appliziert werden kann.According to an advantageous embodiment, the coating can be made of a thermoplastic hydrophobic polymer, wherein the polymer can be applied by a thermal spraying method, in particular by polymer flame spraying or powder coating method.

Bevorzugt kann das Polymer ganz oder teilweise aus PTFE, PVDF, FEP, PFA, ETFE, Polyolefinen, insbesondere Polyethylen, oder Mischungen davon bestehen. Derartige Materialien sind gut verarbeitbar und kostengünstig erhältlich.Preferably, the polymer may consist entirely or partially of PTFE, PVDF, FEP, PFA, ETFE, polyolefins, in particular polyethylene, or mixtures thereof. Such materials are easy to process and available at low cost.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die hydrophobe Beschichtung in Form einer flüssigen Beschichtungsformulierung insbesondere durch Sprühen, Streichen oder Tauchen mit anschließender Trocknung und gegebenenfalls Härtung aufgebracht sein. Diese Verfahren sind in einfacher und kostengünstiger Weise auch für große Bauteile durchführbar.According to a further advantageous embodiment, the hydrophobic coating may be applied in the form of a liquid coating formulation, in particular by spraying, brushing or dipping with subsequent drying and optionally curing. These methods can be carried out in a simple and cost-effective manner, even for large components.

Vorzugsweise sind die Beschichtungsmaterialien aus der Gruppe der Polymerdispersionen, Einkomponentenpolymerharze, Zweikomponentenpolymerharze oder Mehrkomponentenharzformulierungen oder Mischungen daraus ausgewählt und können Fluorcarbonbeschichtungsformulierungen, PVDF-Dispersionen, silikonmodifizierte Polyurethandispersionen, Polymerdispersionen mit hydrophoben Mikro- oder Nanopartikeln, insbesondere mit modifizierten SiO₂ Nanopartikeln oder Bornitridpartikeln in Form von Mikropartikeln oder Partikelsolen, Sol-Gel-Beschichtungssysteme, Flüssigsilikonbeschichtungen, insbesondere 1K und 2K Silikonharze, Polyurethane oder Mischungen daraus enthalten.The coating materials are preferably selected from the group of polymer dispersions, one-component polymer resins, two-component polymer resins or multi-component resin formulations or mixtures thereof and may be fluorocarbon coating formulations, PVDF dispersions, silicone-modified polyurethane dispersions, polymer dispersions with hydrophobic micro- or nanoparticles, in particular with modified SiO ₂ nanoparticles or boron nitride particles in the form of microparticles or particle sols, sol-gel coating systems, liquid silicone coatings, in particular 1K and 2K silicone resins, polyurethanes or mixtures thereof.

Ist das Polymermaterial des Walzenbezuges selbst hydrophob, kann dies vorteilhafterweise durch das Einmischen von hydrophoben Additiven erzielt werden. Bevorzugte Additive sind vorzugsweise PTFE oder andere Fluoropolymere oder OSIXO Polysec S ^®. Dies hat den Vorteil, dass der Walzenbezug nicht in einem weiteren Arbeitsschritt zusätzlich beschichtet werden muss.If the polymer material of the roll cover itself is hydrophobic, this can advantageously be achieved by the incorporation of hydrophobic additives. Preferred additives are preferably PTFE or other fluoropolymers or OSIXO Polysec S ^®. This has the advantage that the roll cover does not need to be additionally coated in a further step.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to the figures. In the figures show:

1 eine stark schematisierte geschnittene Darstellung einer beispielhaften Walze mit Oberflächengestaltung, 1 a highly schematic sectional view of an exemplary roller with surface design,

2 eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts II aus 1, 2 an enlarged view of the section II 1 .

3 einen Querschnitt durch eine unbeschichtete Rille, und 3 a cross section through an uncoated groove, and

4A–B beispielhafte Querschnitte durch Rillen mit erfindungsgemäßen Beschichtungen. 4A -B exemplary cross sections through grooves with coatings according to the invention.

In 1 ist der zur besseren Verständlichkeit der Erfindung stark schematisiert eine beispielhafte Walze 1 dargestellt, welche in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung einer Faserstoffbahn wie einer Papier-, Karton- oder Tissuemaschine geeignet ist.In 1 is for schematics of the invention highly schematized an exemplary roller 1 which is suitable in a machine for producing and / or refining a fibrous web, such as a paper, board or tissue machine.

Derartige Walzen 1 weisen gewöhnlich einen Walzenkern 2 auf, der aus einem Metall wie Stahl oder aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial bestehen kann. Auf dem Walzenmantel 2 ist ein Walzenbezug 3 ausgebildet, welcher in üblicher Weise eine Haftvermittlungsschicht, eine oder mehrere Zwischenschichten sowie eine Funktionsschicht umfassen kann. Der Walzenbezug 3 weist eine nach außen weisende Arbeitskontaktfläche 4 auf, welche in Kontakt mit einem Pressfilz oder einem Sieb stehen kann.Such rolls 1 usually have a roller core 2 on, which may consist of a metal such as steel or of a fiber-reinforced plastic material. On the roll jacket 2 is a roll cover 3 formed, which may comprise in a conventional manner an adhesion-promoting layer, one or more intermediate layers and a functional layer. The roll cover 3 has an outwardly facing working contact surface 4 which may be in contact with a press felt or wire.

Die Walze 1 kann weiterhin endseitig mit Walzenböden 5 abgeschlossen sein und an den Walzenböden 5 Lager- und/oder Antriebszapfen 6 aufweisen, welche der Lagerung der Walze 1 in einer nicht weiter dargestellten Maschinenstuhlung und der Einleitung einer Antriebskraft in die Walze 1 dienen.The roller 1 can continue with roller bottoms 5 be completed and on the roll bottoms 5 Bearing and / or drive pin 6 which is the storage of the roller 1 in a machine chair not shown and the introduction of a driving force in the roller 1 serve.

Üblicherweise wirkt die Saugpresswalze 1 mit einer entsprechenden Gegenwalze zu einem Nip oder Pressspalt zusammen, wo Druck auf die noch nasse Faserstoffbahn ausgeübt und das Wasser aus der Faserstoffbahn herausgepresst und/oder gesaugt wird. Die Gestaltung der Arbeitskontaktfläche 4 ist dabei wesentlich dafür verantwortlich, in welchem Maße die durch eine Pressenpartie laufende Faserstoffbahn entwässert werden kann.Usually, the suction press roller acts 1 together with a corresponding counter-roller to a nip or press nip, where pressure is exerted on the still wet fibrous web and the water is pressed out of the fibrous web and / or sucked. The design of the work contact surface 4 It is essentially responsible for the extent to which the fibrous web running through a press section can be dewatered.

Neben der Gestaltung der Arbeitskontaktfläche 4 ist vor allem die zumindest eine Bespannung der bahnverarbeitenden Maschine für die Abfuhr von Wasser aus der Faserstoffbahn verantwortlich. Übliche Bespannungen wie beispielsweise Pressfilze weisen hierzu gewöhnlich ein sogenanntes Void volume auf, also Hohlräume, welche das aus der Faserstoffbahn im Walzenspalt ausgepresste Wasser aufnehmen.In addition to the design of the working contact surface 4 Above all, the at least one covering of the web-processing machine is responsible for the removal of water from the fibrous web. Conventional coverings such as press felts usually have a so-called void volume, ie cavities which receive the water pressed out of the fibrous web in the nip.

Die Wasseraufnahme der Bespannungen ist jedoch begrenzt, so dass weiteres Volumen auch in der Funktionsschicht 3 zumindest einer der beteiligten Walzen 1 vorgesehen ist. Gewöhnlich weisen die in der Pressenpartie verwendeten Walzen 1 hierzu in der Arbeitskontaktfläche 4 Oberflächenformen 7 auf, die dafür sorgen, dass das Wasser abgeleitet wird, indem es beispielsweise seitlich aus dem durch die Oberflächenformen bereitgestellten Ausweichvolumen abgeleitet oder in Bahnlaufrichtung in Auffangschalen abgegeben wird. Die Oberflächenformen 7 sind dabei bevorzugt in Form von länglichen Vertiefungen wie Rillen oder Nuten 8 und/oder Blindbohrungen oder Sacklöchern 9 ausgebildet. However, the water absorption of the clothing is limited, so that further volume also in the functional layer 3 at least one of the rollers involved 1 is provided. Usually, the rollers used in the press section 1 for this purpose in the working contact surface 4 surface shapes 7 on, which ensure that the water is dissipated, for example, laterally from the provided by the surface shapes Discharge volume derived or delivered in the direction of web travel in drip trays. The surface shapes 7 are preferred in the form of elongated depressions such as grooves or grooves 8th and / or blind holes or blind holes 9 educated.

Eine bekannte Kombination von Oberflächenformen geht beispielhaft aus 2 hervor. Diese zeigt einen vergrößerten Ausschnitt im Bereich II in 1, wobei der Walzenbezug 3 geschnitten dargestellt ist. A known combination of surface forms is exemplary 2 out. This shows an enlarged section in area II in 1 , wherein the roll cover 3 is shown cut.

Die dargestellte Walze 1 ist hierbei als Saugpresswalze 1 ausgebildet, welche im Walzenmantel 2 und im Walzenbezug 3 einerseits als Saugöffnungen dienende Durchgangsbohrungen 10 sowie andererseits im Walzenbezug 3 ausgebildete Blindbohrungen 9 aufweist. Die Walze 1 kann in ihrem Innenraum nicht weiter dargestellte Saugvorrichtungen wie beispielsweise Unterdrucksaugkästen aufweisen, um Wasser aus der Faserstoffbahn zu saugen. Die Durchgangsbohrungen 10 sind naturgemäß so ausgeführt, dass die jeweiligen im Walzenbezug 3 liegenden Durchgangsbohrungen 10 auf ihre entsprechenden Gegenstücke im Walzenmantel 2 ausgerichtet sind. The illustrated roller 1 is here as Saugpresswalze 1 formed, which in the roll shell 2 and in the roll cover 3 on the one hand as suction openings serving through holes 10 and on the other hand in the roll cover 3 trained blind holes 9 having. The roller 1 may have in their interior not shown suction devices such as vacuum suction boxes to suck water from the fibrous web. The through holes 10 are naturally designed so that the respective in the roll cover 3 lying through holes 10 to their respective counterparts in the roll shell 2 are aligned.

Die Wahl der Dimensionen der Bohrungen 9; 10 hängt dabei u. a. von der im Nip wirkenden Linienlast und von der Härte des Walzenbezuges 3 ab, welche wiederum von der Materialwahl abhängt. Hier werden vorzugsweise Walzenbezüge 3 aus Hochleistungspolyurethan in einem Härtebereich von ca. 5 bis ca. 30 P&J beschrieben.The choice of the dimensions of the holes 9 ; 10 depends, among other things, on the line load acting in the nip and on the hardness of the roll cover 3 which in turn depends on the choice of material. Here are preferably roll covers 3 from high performance polyurethane in a hardness range of about 5 to about 30 P & J.

Zusätzlich zu den Bohrungen 9; 10 ist in 2 eine Rillung 8 in der Arbeitskontaktfläche 4 erkennbar, welche den offenen Anteil derselben erhöht. Je nach Durchmesser der Bohrungen 9; 10 und der Ausführung der Rillung 8 beträgt der offene Anteil der Arbeitskontaktfläche ca. 25%. Die Rillung 8 ist dabei zumeist als Spiralnut ausgeführt, kann jedoch auch in Form von parallelen Einzeleinstichen in den Walzenbezug 3 eingebracht sein.In addition to the holes 9 ; 10 is in 2 a crease 8th in the working contact surface 4 recognizable, which increases the open portion of the same. Depending on the diameter of the holes 9 ; 10 and the execution of the scoring 8th the open part of the working contact surface is approx. 25%. The crease 8th is usually designed as a spiral groove, but can also be in the form of parallel single stitches in the roll cover 3 be introduced.

Betrachtet man nun 3, welche in einer stark schematisierten Darstellung einen weiter vergrößerten Schnitt durch eine Rille 8 zeigt, erkennt man, dass Wasser 11, welches in der Rille 8 durch die Bespannung aus der Faserstoffbahn nach dem Durchlaufen des zumindest einen Walzennips aufgenommen worden ist, aufgrund der Oberflächenspannung des Wassers 11 und der in der Rille 8 herrschenden Kapillarkräfte ein konkaves Profil einnimmt. Entsprechend schwierig ist es, das Wasser 11 vom Grund der Rille 8 zu entfernen. Looking now 3 , which in a highly schematic representation of a further enlarged section through a groove 8th shows, you realize that water 11 which is in the groove 8th has been absorbed by the covering of the fibrous web after passing through the at least one roll nip, due to the surface tension of the water 11 and the one in the groove 8th prevailing Kapillarkräfte a concave profile occupies. Accordingly, it is difficult, the water 11 from the bottom of the groove 8th to remove.

Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, eine hydrophobe Beschichtung 12 zumindest im Bereich der Rillung 8 aufzubringen, welche eine kleinere Oberflächenenergie als das Material des Walzenbezuges 3 aufweist, wodurch der Kontaktwinkel von Wasser auf der beschichteten Oberfläche größer als auf einer unbeschichteten Oberfläche wird. Daraus ergibt sich dann die in den 4A und 4B dargestellte konvexe Form des Wassers 12 in der Rillung 8, welche die Dynamik des Wasserabwerfens deutlich begünstigt, so dass weniger Wasser 11 in der Rillung 8 zurückbleibt und somit die Rückbefeuchtung im Pressnip reduziert wird. Ebenfalls steht mehr offenes Volumen für den nächsten Nipzyklus der Walze 1 zur Verfügung.The invention thus proposes a hydrophobic coating 12 at least in the area of creasing 8th to apply, which has a smaller surface energy than the material of the roll cover 3 whereby the contact angle of water on the coated surface becomes greater than on an uncoated surface. This then results in the 4A and 4B illustrated convex shape of the water 12 in the groove 8th , which significantly promotes the dynamics of dewatering, so less water 11 in the groove 8th remains behind and thus the rewetting is reduced in the press nip. There is also more open volume for the next nip cycle of the roll 1 to disposal.

Bevorzugt ist die Oberflächenenergie der Beschichtung 12 kleiner als 30 mN/m, bevorzugt kleiner als 25 mN/m, besonders bevorzugt kleiner als 20 mN/m. Die hydrophobe Schicht ist bevorzugt eine flexible Dünnfilmbeschichtung mit einer Schichtstärke von weniger als 0,4 mm, besonders bevorzugt weniger als 0,2 mm. The surface energy of the coating is preferred 12 less than 30 mN / m, preferably less than 25 mN / m, more preferably less than 20 mN / m. The hydrophobic layer is preferably a flexible thin film coating having a layer thickness of less than 0.4 mm, more preferably less than 0.2 mm.

Bevorzugt wird die Beschichtung 12, wie in 4A dargestellt, nur im Bereich der Rillen 8 aufgebracht, es ist jedoch auch möglich, die Arbeitskontaktfläche 4 des Walzenbezuges 3 zumindest bereichsweise ebenfalls mit der Beschichtung 12 zu versehen, wie in 4B dargestellt. Dies ist eine Ausführungsform, welche technisch leicht ausführbar ist. Die Beschichtung 12 kann in diesen Bereichen vor der Inbetriebnahme der Walze 1 entfernt werden oder auch erhalten bleiben, um dann während der Lebensdauer des Walzenbezuges 3 durch die abrasive Wirkung der Bespannungen oder die Verwendung von Schabern abgetragen zu werden. The coating is preferred 12 , as in 4A shown, only in the area of the grooves 8th applied, but it is also possible, the working contact surface 4 the roll cover 3 at least partially also with the coating 12 to provide, as in 4B shown. This is an embodiment that is technically easy to implement. The coating 12 can in these areas before putting the roller 1 be removed or even preserved, and then during the life of the roll cover 3 be removed by the abrasive effect of the fabrics or the use of scrapers.

Weiterhin ist es denkbar und möglich, die Beschichtung auch in den Bohrungen 9; 10 aufzubringen, um insbesondere das Wasser 11 aus den Blindbohrungen 9 besser entfernen zu können.Furthermore, it is conceivable and possible, the coating in the holes 9 ; 10 especially to raise the water 11 from the blind holes 9 better to remove.

Als Beschichtungsmaterialien für die Beschichtung 12 kommen zahlreiche Stoffe, die eine hydrophobe Schicht, d.h. Schichten mit einer Oberflächenenergie von weniger als 30 mN/m, bevorzugt weniger als 25 mN/m, besonders bevorzugt kleiner als 20 mN/m, erzeugen, in Frage. Die Beschichtung 12 kann durchgängig oder porös, glatt oder rau sein. Die Schichtdicken können im Wesentlichen einheitlich, aber auch uneinheitlich sein.As coating materials for the coating 12 Numerous substances which produce a hydrophobic layer, ie layers having a surface energy of less than 30 mN / m, preferably less than 25 mN / m, particularly preferably less than 20 mN / m, come into question. The coating 12 may be continuous or porous, smooth or rough. The layer thicknesses can be substantially uniform, but also uneven.

Einerseits kann die Beschichtung 12 aus thermoplastischen hydrophoben Polymeren wie z.B. PTFE, PVDF, FEP, PFA, ETFE oder Polyolefinen wie z.B. Polyethylen hergestellt und beispielsweise mit einem thermischen Spritzverfahren appliziert werden. In Frage kommen hier z.B. Polymerflammspritzen oder auch das von „Reinhausen Plasma“ angebotene Plasma basierte Pulverbeschichtungsverfahren Plasma Dust. Auch andere Pulverplasmabeschichtungsprozesse sind denkbar. Hierbei werden die Polymere in Form von Pulvern verarbeitet, wobei das Polymerpulver in den Plasmastrahl eingebracht und auf der Oberfläche abgeschieden wird.On the one hand, the coating can 12 from thermoplastic hydrophobic polymers such as PTFE, PVDF, FEP, PFA, ETFE or polyolefins such as polyethylene produced and applied for example by a thermal spraying process. In question here are, for example, polymer flame spraying or the plasma-based powder coating process Plasma Dust offered by "Reinhausen Plasma". Other powder plasma coating processes are conceivable. Here are the polymers processed in the form of powders, wherein the polymer powder is introduced into the plasma jet and deposited on the surface.

Die hydrophobe Beschichtung 12 kann zudem in Form einer flüssigen Beschichtungsformulierung appliziert werden. Hierbei werden die Flüssigformulierungen mittels gängiger Verfahren wie z.B. Sprühen, Streichen, Tauchen etc. appliziert. Nach Verflüchtigung eventuell vorhandener Lösungsmittel wird die Beschichtung 12 getrocknet und z.B. thermisch durch Strahlung ausgehärtet. The hydrophobic coating 12 can also be applied in the form of a liquid coating formulation. Here, the liquid formulations are applied by conventional methods such as spraying, brushing, dipping, etc. After volatilization of any existing solvent, the coating 12 dried and cured, for example thermally by radiation.

Die prinzipielle Beschichtungsprozedur für die möglichen Beschichtungsformulierungen ist dem Fachmann in der Regel bekannt.The principal coating procedure for the possible coating formulations is generally known to the person skilled in the art.

Bevorzugte flüssige Beschichtungsmaterialien bzw. -formulierungen sind einerseits Polymerdispersionen, Einkomponentenpolymerharze, welche z.B. unter Kondensation vernetzen, Zweikomponentenpolymerharze oder Mehrkomponentenharzformulierungen.Preferred liquid coating materials or formulations are, on the one hand, polymer dispersions, one-component polymer resins which are e.g. crosslinking, two-component polymer resins or multi-component resin formulations.

Mögliche Stoffgruppen für flüssige Formulierungen, die eine hydrophobe Beschichtung 12 erzeugen, können Fluorcarbonbeschichtungsformulierungen, silikonmodifizierte Polyurethandispersionen, PVDF-Dispersionen, Polymerdispersionen mit hydrophoben Mikro- oder Nanopartikeln wie z.B. modifizierten SiO₂ Nanopartikeln oder auch Bornitridpartikeln in Form von Mikropartikeln oder Partikelsolen, Hydrophobe Sol-Gel-Beschichtungssystemen, Flüssigsilikonbeschichtungen (1K und 2K Silikonharze) und Polyurethane enthalten.Possible substance groups for liquid formulations that have a hydrophobic coating 12 Fluorocarbon coating formulations, silicone-modified polyurethane dispersions, PVDF dispersions, polymer dispersions with hydrophobic micro- or nanoparticles such as modified SiO ₂ nanoparticles or boron nitride particles in the form of microparticles or particle sols, hydrophobic sol-gel coating systems, liquid silicone coatings (1K and 2K silicone resins) and Contain polyurethanes.

Generell können den Beschichtungsformulierungen Additive und Hilfsmittel zugesetzt werden, um z.B. die Verarbeitbarkeit, den Verlauf, die Schichteigenschaften etc. zu modifizieren und zu verbessern. Beispiele hierfür sind z.B. Lösemittel, Entschäumer, Verlaufsadditive, Benetzungsreagenzien, Verdicker, Stabilisatoren etc.In general, additives and auxiliaries may be added to the coating formulations in order to obtain e.g. to modify and improve the workability, the course, the layer properties, etc. Examples of this are e.g. Solvents, defoamers, leveling additives, wetting agents, thickeners, stabilizers, etc.

Prinzipiell können die Beschichtungen auch in mehreren Schichten appliziert werden. Weiterhin ist es denkbar, die hydrophoben Zusätze nicht in Form einer Beschichtung anzubringen, sondern diese bereits dem Polymermaterial der Walze beizumischen, wodurch ein Arbeitsschritt gespart werden kann. Die Beimischung kann dabei PTFE oder andere Fluoropolymerpartikel oder OSIXO Polysec S ^® umfassen.In principle, the coatings can also be applied in several layers. Furthermore, it is conceivable not to apply the hydrophobic additives in the form of a coating, but to mix these already the polymer material of the roller, whereby a step can be saved. The admixture can comprise PTFE or other Fluoropolymerpartikel or OSIXO Polysec S ^®.

Zur Verbesserung der Anhaftung der Beschichtung kann eine Vorreinigung und/oder eine Plasmaaktivierung (Atmosphärendruckplasma) der zu beschichtenden Bereiche in der Regel vorteilhaft sein. Die Beschichtung 12 kann mit anderen Vorkehrungen wie den weiter oben erwähnten Airblades, Wasserabstreifern etc. kombiniert werden, so dass sich die einzelnen positiven Effekte aufaddieren. To improve the adhesion of the coating, pre-cleaning and / or plasma activation (atmospheric pressure plasma) of the areas to be coated can generally be advantageous. The coating 12 can be combined with other precautions such as the above-mentioned airblades, water scrapers, etc., so that the individual positive effects add up.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 02/081817 A1 [0007]

Claims

Roller ( 1 ) in particular for use in a web-forming and / or web-finishing machine, preferably in the press section of a paper, board or tissue machine, comprising a roll core ( 2 ) and one on the roll core ( 2 ), this surrounding roll cover ( 3 ), which at an outer working contact surface ( 4 ) Surface shapes ( 7 ), in the form of grooves ( 8th ) and / or bores ( 9 ; 10 ) are formed, characterized in that the roll cover ( 3 ) at least in the area of the surface forms ( 7 ) and / or within the surface forms ( 7 ) at least partially with a hydrophobic coating ( 12 ) and / or that the material of the roll cover ( 3 ) at least in the area of the surface forms ( 7 ) and / or within the surface forms ( 7 ) is hydrophobic.

Roller according to claim 1, characterized in that the hydrophobic areas of the roll cover ( 3 ) have a surface energy which is less than 30 mN / m, preferably less than 25 mN / m, more preferably less than 20 mN / m.

Roller according to claim 1 or 2, characterized in that the hydrophobic coating ( 12 ) is preferably a flexible thin-film coating having a layer thickness of less than 0.4 mm, more preferably less than 0.2 mm.

Roller according to one of claims 1 to 3, characterized in that the coating ( 12 ) is made of a thermoplastic hydrophobic polymer.

Roller according to claim 4, characterized in that the polymer consists wholly or partly of PTFE, PVDF, FEP, PFA, ETFE, polyolefins, in particular polyethylene, or mixtures thereof.

Roller according to claim 4 or 5, characterized in that the polymer is applied by a thermal spraying method, in particular by polymer flame spraying, plasma coating or powder coating method.

Roller according to one of claims 1 to 3, characterized in that the hydrophobic coating ( 12 ) is applied in the form of a liquid coating formulation, in particular by spraying, brushing or dipping followed by drying and curing.

Roller according to claim 7, characterized in that the coating materials are selected from the group of polymer dispersions, one-component polymer resins, two-component polymer resins or multi-component resin formulations or mixtures thereof.

Roller according to claim 8, characterized in that the hydrophobic coating ( 12 ) Fluorocarbon coating formulations, silicone-modified polyurethane dispersions, PVDF dispersions, polymer dispersions with hydrophobic microparticles or nanoparticles, in particular with modified SiO ₂ nanoparticles or boron nitride particles in the form of microparticles or particle sols, sol-gel coating systems, liquid silicone coatings, in particular 1K and 2K silicone resins, polyurethanes or mixtures included.

Roll according to claim 1, characterized in that hydrophobic additives in the polyurethane material of the roll cover ( 3 ) are mixed.

Roller according to claim 10, characterized in that the additives are selected from PTFE or other fluoropolymer particles or OSIXO Polysec S ^® .