DE19721370A1

DE19721370A1 - Verfahren zur Herstellung eines dreidimensional verformten Netzwerkstoffes, Netzwerkstoff, sowie Verwendung dieses Netzwerkstoffes

Info

Publication number: DE19721370A1
Application number: DE1997121370
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Bruening; Dieter Dr Eichenauer
Original assignee: Hoechst Trevira GmbH and Co KG
Current assignee: Invista Technologies SARL Switzerland
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1998-11-26

Description

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlich hergestellten dreidimensional verformten Netzwerkstoffes. Ferner ist ein dreidimensional verformter Netzwerkstoff beschrieben, der nach diesem Verfahren kontinuierlich hergestellt werden kann. Darüberhinaus werden Verwendungen dieses Netzwerkstoffes beschrieben, wie beispielsweise die Verwendung des Netzwerkstoffes als Elektrodenträger in Bleibatterien.

Zur Gewichtsreduzierung von Batterien lassen sich als Trägermaterial für die darin enthaltenen Elektroden flächenförmige dreidimensional strukturierte Netzwerkstoffe einsetzen. Sie weisen im Gegensatz zu Geweben keine überwiegend geschlossenen Poren, sondern eine filigrane offene Maschenstruktur auf, die ganz spezielle Eigenschaften aufweist. Diese Struktur ermöglicht ein geringes Gewicht bei hoher Festigkeit, eine hohe Durchlässigkeit für beispielsweise Gase, Flüssigkeiten oder Partikel, eine hohe Biegesteifigkeit und eine ausgezeichnete Formstabilität. Es hat sich gezeigt, daß sich der verformte Netzwerkstoff in vorteilhafter Weise als Trägermaterial für Batterieelektroden eignet. Im allgemeinen werden an Batterien hohe Anforderungen in Bezug auf Leistungsdichte und Recyclisierbarkeit gestellt. Neben diesen Anforderungen müssen sich diese Batterien auch auf möglichst einfache Weise und auch wirtschaftlich herstellen lassen.

Die verformten Netzwerkstoffe werden üblicherweise mit einer Klebekomponente aus vernetzenden Harzen hergestellt. Neuerdings wird die Klebekomponente zunehmend durch thermoplastische Materialien ersetzt. Aus der EP-A 0 512 431 ist ein Verfahren zur diskontinuierlichen Herstellung eines dreidimensional verformten, offenmaschigen, flächenförmigen Textilmaterials bekannt. Das verformte Textilmaterial kann beispielsweise als leichtgewichtiges und stabiles Kernmaterial in mehrschichtigen flächenförmigen Verbundmaterialien (Sandwichkörper) eingesetzt werden. Das beschriebene Flächengebilde ist vorzugsweise eine Maschenware und enthält neben Verstärkungsfasern zur Verfestigung thermoplastische Matrixfasern. Die dreidimensionalen Verformungen sind im Flächengebilde permanent vorhanden. Die dreidimensionale Verformung wird durch einen nicht näher beschriebenen Tiefziehprozeß erzeugt, bei dem das Textilmaterial zunächst erwärmt wird, so daß das Matrixmaterial schmilzt, anschließend verformt wird und solange in einer Form gehalten wird, bis das thermoplastische Matrixmaterial nach Absenkung der Temperatur hinreichend erhärtet ist. Anschließend wird das Textilmaterial dem Formwerkzeug wieder entnommen. Das beschriebene Verfahren arbeitet diskontinuierlich.

In der Literatur sind bereits kontinuierlich arbeitende Verfahren zur Verformung von Textilmaterialien, die Thermoplastmaterial enthalten, beschrieben worden.

Ein kontinuierlich arbeitendes Verfahren zur Herstellung von Honigwabenstrukturen für die Absorbierung von Radarstrahlen beschreibt die WO 89/10258. Als Ausgangsmaterialien werden papierförmige nichtgewebte Stoffe und Gewebe wie etwa Glasfasermatten, die thermoplastische Harze enthalten können, beschrieben. Die Gewebelagen werden mit einer oder mehreren Lagen aus thermoplastischen Filmen zusammengebracht und in mehrschichtiger Anordnung einer Prägewalze zugeführt, die das Schichtmaterial strukturiert. Dieses walzenförmigen Strukturierelement weist in Längsrichtung der Walze verlaufende Vertiefungen auf. Die Schichten können aber auch durch einen Preßstempel strukturiert werden. Mit Hilfe des Strukturierelements werden Hohlprofile erzeugt, aus denen sich Honigwaben herstellen lassen. Die dargestellten Strukturierelemente werden beheizt, um das Thermoplastmaterial zu schmelzen. Die in den Hohlprofilen enthaltene Gewebelage kann neben Trägerfasern auch thermoplastische Stapelfasern enthalten, die allerdings keine Polyesterfasern sind. Die beschriebenen Hohlprofillagen weisen keine offenen Maschen auf.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Honigwaben geht aus der DE-PS 38 38 153 hervor. Die dargestellte Wabenstrukturen bestehen aus faserverstärkten papierförmigen Thermoplastfolien und werden als Leichtbauwerkstoff eingesetzt. Die Folien sind nicht offenporig. Die enthaltenen nichtschmelzenden Fasern sind anorganischer Natur. Als Thermoplaste wird Polyetherketon, Polyethersulfon oder Polysulfon eingesetzt. Das beschriebene Herstellungsverfahren weist als Strukturierelement ein Paar aus Kalanderwalzen auf, mit dem Hohlprofile mit Trapezprofil hergestellt werden können. Die Folie wird vor dem Strukturierelement beheizt. Ein zusätzlicher Fixierschritt zum Schmelzen von Matrixfasern vor dieser Beheizung und eine zwischenzeitliche Abkühlung vor der Strukturierung ist nicht vorhanden.

Die EP-B 0 559 969 beschreibt die kontinuierliche Herstellung eines gaufrierten Flächengebildes für geologische Zwecke aus einem oder mehreren Schichten eines thermoplastischen Faservlieses. Im Falle von mehreren Vliesschichten kann sich zwischen den Schichten eine starre Seele befinden. Im Falle von nur einer Vliesschicht kann oberhalb und unterhalb eine starre Deckschicht aufgebracht sein. Als Thermoplast wird Polypropylen oder Polyethylen verwendet. Das strukturierte Flächenelement weist demgemäß keine Poren bzw. offene Maschen auf. Das Herstellungsverfahren, welches in dieser Druckschrift beschrieben ist, umfaßt zwei strukturierte ineinandergreifende Walzen verformt. Dabei werden Vertiefungen in das Textilmaterial eingeprägt und gleichzeitig die zur Herstellung des Verbundmaterials benötigten Schichten miteinander verbunden. Dabei ist eine der beiden Walzen beheizt. Das im Flächengebilde enthaltene Thermoplastmaterial wird vor der Strukturierung durch einen Infrarotheizer nur oberflächlich erhitzt. Die Druckschrift beschreibt keinen vor der Strukturierung durchgeführten Fixierschritt, bei dem die Thermoplastfasern zunächst schmelzen und zwischenzeitlich vor der Strukturierung wieder abgekühlt werden.

Ein Nachteil des weiter oben beschriebenen aus der EP-A 0 512 431 bekannten Verfahrens zur Herstellung eines dreidimensionalen, offenmaschigen Netzwerkstoffes ist, daß dieser nicht auf einfache Weise kontinuierlich und auch wirtschaftlich hergestellt werden kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches die kontinuierliche Herstellung eines dreidimensionalen, offenmaschigen Netzwerkstoffes mit darin enthaltenem thermisch schmelzenden Matrixfasern ermöglicht.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen, offenmaschigen Netzwerkstoffes zum Einsatz in Batterien, wie beispielsweise Bleibatterien, zur Verfügung zu stellen, welches wirtschaftlich arbeitet und für diesen Verwendungszweck optimiert ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoffes (4) umfassend die Schritte:

a) Herstellung eines textilen Flächengebildes in Form eines Bandes (6) enthaltend Verstärkungsfasern und bei tieferer Temperatur als die Verstärkungsfasern schmelzende Matrixfasern,
b) Erwärmung des bandförmigen Flächengebildes in einem Teilbereich (1) auf eine Temperatur, bei der die Matrixfasern zumindest an der Oberfläche schmelzen und die Verstärkungsfasern nicht schmelzen, erweichen oder sich zersetzen,
c) darauffolgend Fixierung des bandförmigen Flächengebildes in einem Teilbereich (9) durch Absenken lassen der Temperatur des Bandes (6), so daß sich durch die Verfestigung der Matrixfasern eine Versteifung des bandförmigen Flächengebildes ergibt, und
d) Thermoverformung in einem Teilbereich des bandförmigen Flächengebildes durch ein Strukturierelement (3) mit einer vor dem Strukurierelement befindlichen Vorwärmeinrichtung (2, 7), wobei die Vorwärmeinrichtung die Matrixfasern in der Weise erhitzt, daß diese erweichen, aber nicht schmelzen, und das Strukturierelement das Flächengebilde während der Verformung abkühlt.

Unter einem Strukturierelement wird in der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zum Verformen von Gegenständen in seiner breitest denkbaren Bedeutung verstanden. Es kommt lediglich darauf an, daß dieses Strukturierelement einem kontinuierlichem Arbeitsprinzip unterliegt. Durch das Strukturierelement lassen sich alle denkbaren Verformungen, wie Dehnungen und/oder Drehungen, im zu strukturierenden Flächengebilde erzeugen. Die im Flächengebilde erzeugten strukturierten Bereiche können lokal begrenzt sein (z. B. eingeprägte Erhebungen (10)), oder sich über große Längen hinweg ausdehnen (z. B. wellenförmige Hohlprofile).

Durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung entsteht im Flächengebilde eine Verformung, Dehnung oder Drehung, die nach Einwirkung des Strukturierelements permanent erhalten bleibt.

Beispiele für geeignete Strukturierelemente sind Kalander, strukturierte Prägewalzen, Zahnräder, Biegerollen, Prägebänder oder kontinuierlich arbeitende Formgebungswerkzeuge. Die Strukturierelemente können auch quasikontinuierlich oder getaktet arbeiten. Es kommt nur darauf an, daß das zu strukturierende Gut kontinuierlich durch das Strukturierelement hindurchläuft.

Das Strukturierelement ist vorzugsweise unbeheizt, kann jedoch, falls es zur Verarbeitung des hergestellten Materials notwendig ist, beheizt werden um beispielsweise eine zu starke Abkühlung im Bereich des Strukturierelements zu verhindern. Die Temperatur das Strukturierelements muß so eingestellt werden, daß die Vorwärmeinrichtung eine Erwärmung bewirkt und das Strukturierelement das Flächengebilde wieder etwas abkühlt.

Vorzugsweise führt die Thermoverformung mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zu permanent vorhandenen Erhebungen (10) und/oder ggf. Vertiefungen.

Bei der Thermoverformung kühlt sich das verformte Flächengebilde wieder ab. Diese Abkühlung kann auch durch zusätzliche Kühlvorrichtungen unterstützt sein. Nach der Abkühlung erhärtet sich das Matrixmaterial soweit, daß es in der Lage ist, das verformte Flächengebilde nach dem Auslaufen aus der Thermoverformung in der gewünschten Form zu stabilisieren.

Die im Netzwerkstoff enthaltenen Verstärkungsfasern können Stapelfasern oder Filamente sein. Die Fasern liegen entweder texturiert (Kräuselung) oder glatt vor. Vorzugsweise werden glatte Filamentgarne eingesetzt.

Das textile Flächengebilde in Bandform, welches mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem verformten Netzwerkstoff verarbeitet wird, wird vorzugsweise erhalten durch:

- Herstellung eines Garns entweder durch Fachen von mindestens zwei Einzelgarnen durch beispielsweise Zwirnen oder Verwirbeln oder durch Sekundärspinnen eines Spinnfasergarns aus Matrixfasern und Verstärkungsfasern
und
Wirken oder Stricken des Garns zu einem praktisch endlosen textilen Flächengebilde, oder durch
- gemeinsames Wirken oder Stricken von mindestens zwei Einzelgarnen (Coweaving oder Coknitting) zu einem praktisch endlosen textilen Flächengebilde.

Die Einzelgarne, welche beim Fachen oder gemeinsamen Verarbeiten verwendet werden, enthalten mindestens ein Garn aus Matrixfasern und mindestens ein Garn aus Verstärkungsfasern. Bei Verarbeitung von sekundärgesponnen Garnen, die beispielsweise durch Rotorspinnen oder Ringspinnen erhalten werden können, sind die Matrixfasern und die Verstärkungsfasern in Form von geschnittenen Fasern im Garn enthalten.

Vorzugsweise sind die Verstärkungsfasern und die Matrixfasern in den Einzelgarnen in Form von Endlosfilamenten enthalten.

Es ist möglich, daß die Einzelgarne gezwirnt oder ungezwirnt eingesetzt werden. Bei gemeinsamem Wirken oder Stricken (Coweaving oder Coknitting) kann ein Verzwirnen oder Verwirbeln der Einzelgarne miteinander entfallen. Andernfalls kann der Fadenschluß des Mischgarns durch Zwirnen oder Verwirbeln erhöht sein.

Die eingesetzten Verstärkungsfasern können synthetische (z. B. Polyester) aber auch halbsynthetische (z. B. Regeneratzellulose) Fasern sein. Weiterhin lassen sich als Verstärkungsfasern organische und anorganische Fasern einsetzen. Beispiele für anorganische Materialien sind Glas, Stein, Keramik oder Kohlenstoff. Beispiele für organische Materialien sind Zellulose, Baumwolle, Jute, Flachs, Hanf und Eiweiß z. B. Wolle oder Seide.

Auch Mischungen aus den vorstehend genannten Fasersorten sind möglich.

Vorzugsweise bestehen die Verstärkungsfasern aus spinnbaren synthetischen Polymeren.

Bevorzugte spinnbare synthetische Polymere für die Verstärkungsfasern sind solche auf Basis von Polyestern, wie z. B. teil- oder vollaromatische Polyester, Polyolefine, insbesondere auf Basis von Polyethylen und Polypropylen, aliphatische und aromatische Polyamide, Polyetherketone, Polyethersulfone, Polysulfone, Polyacrylnitril, Polyphenylensulfid oder Polyetherimide.

Für die Polymere auf Polyesterbasis in den Verstärkungsfasern wird vorzugsweise unmodifiziertes oder modifiziertes Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat eingesetzt. Die Polyester können neben den Grundbausteinen weitere, ihre Eigenschaften modifizierende Dicarbonsäure. und/oder Diolbausteine, wie z. B. Reste der Isophthalsäure, aliphatische Dicarbonsäuren mit 6-10 C-Atomen, der Sulfoisophthalsäure, Reste von längerkettigen Diolen mit 3-8 C-Atomen, Etherdiolen, z. B. Diglycol- oder Triglycolreste oder auch geringe Anteile von Polyglycolresten enthalten. Diese modifizierenden Komponenten sind vorzugsweise in einem Anteil von weniger als 15 Mol% in den Polyester einkondensiert.

Beispiele für geeignete Verstärkungsfasern sind hochfeste Polyethylenterephthalatfasern aus ®TREVIRA Hochfest (Hoechst Trevira GmbH & Co KG) oder Polyacrylnitrilfasern der Bezeichnung ®DOLANIT (Faserwerk Kelheim GmbH).

Das vorgelegte textile Flächengebilde kann entweder kalt und heißverformbar hergestellt werden oder nur heißverformbar. Beispielsweise können die Garne gekräuselte Fasern enthalten, niedrig verstreckt sein, oder Umwindegarne sein, die bereits ohne zusätzliche Erwärmung gedehnt werden können. Handelt es sich bei den Garnen beispielsweise um nicht kalt dehnfähige Garne, so müssen die Garne im Bereich der Thermoverformung erhitzt werden, damit eine Dehnung der Garne erfolgen kann. Es ist ebenfalls möglich, daß das Flächengebilde so hergestellt wird, daß nicht oder wenig dehnfähige Garne, wie beispielsweise Metallfasern enthaltene Garne, verarbeitet werden können. Werden solche Garne verarbeitet, muß die Bindungsart des Flächengebildes so gewählt sein, daß durch die spezielle Garnanordnung ein ausreichender Garnvorrat zur Ausbildung einer lokalen Flächenvergrößerung vorhanden ist.

Das textile Flächengebilde wird vorzugsweise durch Wirken hergestellt.

Vorzugsweise wird das textile Flächengebilde in Bandform zur Erwärmung durch einen Ofen (1) geleitet. Die Erwärmung innerhalb des Ofens kann mittels Kontakt mit einem Heizelement oder berührungslos, wie beispielsweise durch Infrarotstrahlung oder Heißluft erfolgen. Vorzugsweise erfolgt die Beheizung berührungslos.

Das Flächengebilde kann vorzugsweise über einen Spannrahmen geführt werden. Ein Spannrahmen kann beispielsweise aus sich bewegenden parallel verlaufenden Nadelreihen aufgebaut sein. Ein zusätzlicher Spannrahmen kann sich prinzipiell überall dort befinden, wo eine Verformung des Bandes vermieden werden muß. Vorzugsweise befindet sich zumindest im Bereich der Erwärmung (1) ein Spannrahmen, der eine konstante Quer- und Längsausdehnung des Flächengebildes ermöglicht. Insbesondere bei berührungsloser Erwärmung ist dies von Vorteil.

Während der Thermoverformung ändert sich vorzugsweise die Größe der Maschenöffnungen des eingesetzten Flächengebildes. In diesem Fall findet bei der Verformung eine im Bereich der Verformung lokalisierte Flächenvergrößerung statt. Vorzugsweise weist das Flächengebilde vor der Strukturierung Maschenöffnungen mit einem Durchmesser von mindestens etwa 0,2 mm auf. Besonders bevorzugt werden solche Flächengebilde thermoverformt, die Maschenöffnungen im Bereich zwischen etwa 1 und 3 mm aufweisen.

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird das Strukturierelement (3) nicht beheizt. Darunter ist zu verstehen, daß das Strukturierelement zumindest eine geringfügige Abkühlung des Flächengebildes bewirken muß. Es ist möglich, daß die Temperatur des Strukturierelements durch einen Regelkreis gesteuert wird. Vorzugsweise wird das Strukturierelement während der Verformung temperiert. Beispiele für geeignete Temperiervorrichtungen sind Kühlschlangen oder Gebläse.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht das Strukturierelement zumindest teilweise aus einem gut wärmeleitenden Material zur Abfuhr der überschüssigen Wärmemenge. Das Strukturierelement kann ganz oder teilweise aus dem gut wärmeleitenden Material bestehen. Zweckmäßigerweise werden zumindest im Bereich des Kontaktes mit dem Flächengebilde Metalle, wie beispielsweise Edelstahl eingesetzt.

Die Vorwärmeinrichtung gemäß dem Verfahren der Erfindung dient zur für die Verformung erforderliche Erhitzung der im Flächengebilde enthaltenen Matrixfasern. Vorzugsweise wird das Band durch die Vorwärmeinrichtung, unmittelbar bevor es in das Strukturierelement ein läuft, auf die erforderliche Temperatur erwärmt.

Die Matrixfasern müssen durch die Vorwärmeinrichtung (2, 7) erweichen, dürfen aber nicht schmelzen. Unter einer erweichten Faser wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, daß die Fasern zumindest an der Oberfläche erweicht sind. Vorzugsweise erweichen die Matrixfasern praktisch vollständig. Die Temperatur darf jedoch nicht so hoch sein, daß die Verstärkungsfasern erweichen, schmelzen oder sich zersetzen.

Als Vorwärmeinrichtung vor der Strukturierung können eine oder mehrere Heizeinrichtungen mit gleicher oder unterschiedlicher Wirkungsweise verwendet werden. Beispiele für geeignete Heizeinrichtungen sind Strahlungsheizer, Kontaktheizer, Heißluftgebläse, Induktionsheizer oder Hochfrequenzheizer. Bevorzugt werden als Heizeinrichtung zur Vorwärmung Heiztrommeln eingesetzt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich einstufig aber auch mehrstufig durchführen. Vorzugsweise wird das Verfahren einstufig ausgeführt. Unter einem einstufigen Verfahren wird dabei verstanden, daß die zur Herstellung des erfindungsgemäßen dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoffes erforderlichen Verfahrensschritte hintereinander ausgeführt werden und die Bandstraße nicht unterbrochen ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das bandförmige Flächengebilde zwischengespeichert. Die Zwischenspeicherung kann beispielsweise durch zwischenzeitliches Aufspulen des Bandes auf einer Rolle erfolgen. Dies kann beispielsweise zum Zwecke der Qualitätskontrolle besonders vorteilhaft sein. Bei dieser Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, daß das Flächengebilde zwischen den weiter oben beschriebenen Schritten c) (Fixierung) und d) (Thermoverformung) zwischengespeichert wird.

Das zur Fixierung und Strukturierung vorgesehene textile Flächengebilde in Form eines Bandes (6) läßt sich beispielsweise durch Weben, Wirken oder Stricken herstellen. Vorzugsweise wird das textile Flächengebilde durch Wirken auf einer Raschelkettwirkmaschine hergestellt.

Vorzugsweise wird das zur Fixierung und Strukturierung vorgesehene Flächengebilde in Form eines praktisch endlosen Bandes eingesetzt. So ist es beispielsweise möglich, daß das vorgelegte Flächengebilde von einer Rolle oder Spule abgerollt wird, oder direkt vor der weiteren Verarbeitung mit Hilfe einer der weiter oben beschriebenen Methoden hergestellt wird.

Nach der Strukturierung ist das Flächengebilde bereits formstabil. Die Temperatur, die das entstehende dreidimensional verformte, offenmaschige Flächengebilde nach der Strukturierung aufweist, wird durch die Kühlwirkung des Strukturierelements beeinflußt. Falls es für gegebenenfalls darauffolgende Verfahrensschritte notwendig ist, kann das entstandene strukturierte Flächengebilde durch zusätzliche Kühleinrichtungen, die nach dem Strukturierelement angeordnet sind, noch weiter abgekühlt werden.

Das erfindungsgemäße Flächengebilde, welches nach der Strukturierung entsteht, ist vorzugsweise ein poröses Netzwerk eines Faserverbundwerstoffes, wobei das Netzwerk wie ein Fischernetz aus einer Vielzahl von miteinander sich überkreuzend verbundenen Stegen des Faserverbundwerkstoffes besteht und sich zwischen den Stegen offene Zwischenräume befinden. Der Faserverbundwerkstoff besteht vorzugsweise aus einem Matrixmaterial, in das ein Verstärkungsgarn zumindest zum Teil eingebettet ist.

Das erfindungsgemäße Flächengebilde, welches nach der Strukturierung entsteht, weist die Form eines Bandes auf. Zur weiteren Verarbeitung kann das Band auf die für den gewünschten Einsatzzweck erforderliche Länge und Breite geschnitten werden. Beispiele für geeignete Schneidevorrichtungen sind Messer, Schnittstempel, Messertrommeln, Heißschneidevorrichtungen, Heizdrähte, Wasserstrahlschneiden und Lasserschneiden.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein kontinuierlich hergestellter, dreidimensional verformter, offenmaschiger Netzwerkstoff (4) aus einem textilen Flächengebilde, welcher dreidimensionale Verformungen in Form von Erhöhungen (10) und/oder ggf. Vertiefungen aufweist und Verstärkungsfasern und bei tieferer Temperatur als die Verstärkungsfasern schmelzende Matrixfasern enthält und dadurch gekennzeichnet ist, daß der kontinuierlich hergestellte, dreidimensional verformte, offenmaschige Netzwerkstoff bandförmig ist. Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Netzwerkstoff in Längsrichtung mindestens um den Faktor 10 länger, als in Querrichtung. Besonders bevorzugt sind erfindungsgemäße Netzwerkstoffe, die um den Faktor 100 länger sind, als in Querrichtung.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind in dem erfindungsgemäßen kontinuierlich hergestellten, dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoff leitfähige Fasern enthalten. Dies ist beispielsweise bei der Verwendung für Batterieelektroden von Bedeutung. Beispiele für derartige Fasern sind Fasern, Filamente oder Garne mit guter elektrischer Leitfähigkeit, die entweder Metallfasern oder metallisierte Synthesefasern sind.

Die leitfähigen Fasern sind im erfindungsgemäßen Netzwerkstoff vorzugsweise in Filamentform enthalten.

Vorzugsweise werden als Metallfasern Kupferfasern, besonders bevorzugt in Filamentform, eingesetzt. Besonders bevorzugt werden als Metallfasern solche aus Kupfer eingesetzt.

Es ist möglich, daß die im erfindungsgemäßen Netzwerkstoff vorhandenen Verstärkungsfasern teilweise oder auch ganz durch leitfähige Fasern mit thermischen Eigenschaften, die den ursprünglich eingesetzten Verstärkungsfasern in der für das Verfahren wesentlichen Weise entsprechen müssen, ersetzt werden.

Im erfindungsgemäßen Netzwerkstoff sind mindestens zwei Sorten Fasern enthalten, wovon mindestens eine Sorte Matrixfasern sind und mindestens eine weitere Sorte Verstärkungsfasern. Je nach der bei der Herstellung des vorgelegten textilen Flächengebildes verwendeten Garnsorte oder der Art, wie die enthaltenen Fasern im vorgelegten Flächengebilde enthalten sind, entsteht nach Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens im erfindungsgemäßen Netzwerkstoff eine spezifische Verteilung von Matrixkomponente und Verstärkungsfaser. Werden beispielsweise die vorgelegten Flächengebilde durch gemeinsames Wirken von zwei verschiedenen nebeneinanderliegenden Filamentgarnen hergestellt, so bildet sich nach der Thermoverformung eine für diese Garnanordnung typische Verteilung von geschmolzener oder verformter Matrixkomponente und Verstärkungsfaser im erfindungsgemäßen Netzwerkstoff aus. Werden zur Herstellung des vorgelegten Netzwerkstoffes die Matrixfassern und die Verstärkungsfasern in Form von gemischten Stapelfasern eingesetzt, so bildet sich im erfindungsgemäßen Netzwerkstoff nach der Thermoverformung eine für diese Verteilung von Matrixkomponente und Verstärkungsfasern typische Struktur aus.

Vorzugsweise werden die im Netzwerkstoff enthaltenen Verstärkungsfasern und Matrixfasern von Garnen geliefert. Besonders bevorzugt werden die enthaltenen Verstärkungsfasern und Matrixfasern von einem gemeinsamen Garn (Hybridgarn) geliefert. Dieses Garn enthält dann sowohl die Matrixfasern als auch die Verstärkungsfasern. Besonders bevorzugt sind Garne, die zusätzlich noch leitfähige Fasern enthalten.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden Multifilamentgarne eingesetzt, in denen Verstärkungsfilamente und Matrixfilamente enthalten sind.

Die eingesetzten Matrixfasern können entweder Einkomponentenfasern oder Bikomponentenfasern sein. Im Falle von Bikomponentenfasern sind Seite-an- Seite, Kern-Mantel und Island-In-A-Sea-Typen möglich. Bevorzugt sind solche Bikomponentenfasern, bei denen die sich die niedrigerschmelzende Komponente im wesentlichen im Außenbereich und die höherschmelzende Komponente im wesentlichen im Inneren der Faser befindet. Vorzugsweise kommen als Bikomponentenfasern Fasern in Filamentform, die einen höherschmelzenden Kern und einen niedrigerschmelzenden Mantel aufweisen, zum Einsatz.

Werden zur Herstellung des vorgelegten textilen Flächengebildes Multifilamentgarne eingesetzt, die Matrixfilamente, Verstärkungsfilamente und ggf. Metallfasern enthalten, so ist es bevorzugt, daß die Garne zur Erhöhung des Fadenschlusses gezwirnt sind. Besonders bevorzugt sind Garne, die einen Garndrehungsbeiwert α_m von 10 bis 50 aufweisen.

Der Garndrehungsbeiwert α_m ist wie folgt definiert:

Die im Netzwerkstoff enthaltenen Metallfasern weisen vorzugsweise einen Durchmesser von mind. 10 µm, insbesondere einen Durchmesser im Bereich von etwa 50 bis 200 µm auf.

Der erfindungsgemäße Netzwerkstoff ist vorzugsweise mit einer Beschichtung aus Metall versehen, die im Anschluß an die Strukturierung durch an sich bekannte Methoden aufgebracht werden kann. Besonders bevorzugt wird eine Metallbeschichtung aus Kupfer aufgebracht.

Die Dicke der aufgebrachten Metallbeschichtung liegt vorzugsweise im Bereich von 1 µm bis 300 µm, insbesondere im Bereich von etwa 5 µm bis 50 µm.

Die eingesetzten Matrixfasern enthalten vorzugsweise eine niedriger schmelzende Komponente, welche spinnbare synthetische Polymere, die einen niedrigeren Schmelzpunkt als die eingesetzten Verstärkungsfasern aufweisen, umfaßt. Werden als Matrixfasern Bikomponentenfasern eingesetzt, so ist zusätzlich eine höherschmelzende Komponente in den Fasern enthalten.

Beispiele für niedrigerschmelzende Komponenten aus synthetischen Polymeren sind thermoplastische Polymere auf Basis von teil- oder vollaromatischen Polyestern, aliphatische oder aromatische Polyamide, Polyetherketone, Polyetheretherketone, Polyethersulfone, Polysulfone, Polyphenylensulfid oder Polyetherimid.

Als synthetische Polymere für die niedrigerschmelzenden Komponente eignen sich vorzugsweise Materialien auf Basis von Polyalkylen, wie z. B. Polyethylen, Polypropylen oder Polyvinylchlorid, sowie insbesondere solche auf Basis von Polyestern.

Für die Polymere auf Polyesterbasis in den Matrixfasern wird vorzugsweise unmodifiziertes oder modifiziertes Polyethylenterephthalat oder Polybutylenterephthalat eingesetzt. Die Polyester können neben den Grundbausteinen weitere, ihre Eigenschaften modifizierende Dicarbonsäure. und/oder Diolbausteine, wie z. B. Reste der Isophthalsäure, aliphatische Dicarbonsäuren mit 6-10 C-Atomen, der Sulfoisophthalsäure, Reste von längerkettigen Diolen mit 3-8 C-Atomen, Etherdiolen, z. B. Diglycol- oder Triglycolreste oder auch geringe Anteile von Polyglycolresten enthalten.

Besonders bevorzugt sind die synthetischen Polymere für die Matrixfasern Polymere auf Basis von modifiziertem Polyethylenterephthalat.

Die Modifizierungskomponente in den Matrixfasern ist vorzugsweise Isophthalsäure.

Vorzugsweise sind diese Modifizierungskomponenten in einem Anteil von 5 bis 50 Mol-%, insbesondere etwa 10 bis 30 Mol-% in der Polymerkette einkondensiert enthalten.

Der Schmelzpunkt der niedrigerschmelzenden Komponente liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 100°C bis 350°C, insbesondere 200°C bis 240 °C.

Ein Beispiel für eine geeignete Hybridgarne, die Matrixfaser und Verstärkungsfasern enthalten sind die Typen ®Trevira V721, V722, V723 und V724 der Fa. Hoechst Trevira GmbH & Co KG.

Beispiele für Kombinationen aus Verstärkungsfasern Matrixfasern sind in der nachfolgenden Tabellen dargestellt:

Verstärkungsfaser
Matrixfaser
Polyethylenterephthalat (PET)	Polybutylenterephthalat (PBT)
Glas	Polyethylen (PE)
Glas	Polypropylen
Kohlenstoff	Polyetherketon
Aramid	PET
Polyacrylnitril	PET
PET	isophthalsäuremodifiziertes PET
Aramid	Polyethylen-2,6-naphthalat (PEN)
PET	adipinsäuremodifiziertes PET

Bevorzugte Kombinationen aus Materialien für die Verstärkungsfasern und Materialien für die Matrixfasern sind solche, die sich auf einfache Weise recyclisieren lassen. Besonders bevorzugt ist eine Kombination aus unmodifiziertem und modifiziertem Polyester.

Der Schmelzpunkt der Matrixfasern liegt vorzugsweise mindestens 10°C unterhalb des Schmelzpunktes der Verstärkungsfasern. Besonders bevorzugt sind Matrixfasern, die einen Schmelzpunkt von mindestens 30°C unterhalb des Schmelzpunktes der Verstärkungsfasern aufweisen.

Der erfindungsgemäße Netzwerkstoff, der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt worden ist, weist vorzugsweise Maschenöffnungen mit einem Durchmesser von mindestens etwa 0,5 mm auf. Besonders bevorzugt liegt der Durchmesser in einem Bereich von etwa 2 bis 5 mm.

Vorzugsweise beträgt der Gesamttiter der eingesetzten Garne etwa 50-5000, insbesondere 500-2000 dtex. Der Einzelfilamenttiter liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 1 bis 100 dtex, insbesondere 1 bis 20 dtex.

Der Anteil der Matrixfasern im Hybridgarn kann je nach gewünschtem Einsatzzweck in weiten Bereichen variiert werden. Zweckmäßigerweise liegt der Anteil der Matrixfasern bezogen auf das Gewicht des Gesamtgarns in einem Bereich von etwa 20 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 70 Gew.-%.

Vorzugsweise befinden sich die Erhöhungen und/oder ggf. Vertiefungen im erfindungsgemäßen Netzwerkstoff in einen regelmäßigen Abstand voneinander. Der Abstand, bezogen auf den geringsten Abstand zwischen zwei Erhebungen bzw. zwei Vertiefungen, liegt vorzugsweise in einem Bereich von etwa 5 und 20 mm.

Vorzugsweise sind die Erhöhungen und/oder ggf. Vertiefungen im erfindungsgemäßen Netzwerkstoff zwischen 0,5 und 10 mm hoch. Die angegebene Höhe bezieht sich auf die Dicke des Netzwerkstoffes nach seiner Strukturierung. Besonders bevorzugt haben alle Erhebungen und Vertiefungen die gleiche Höhe. Besonders bevorzugt sind solche Erhebungen und Vertiefungen, die ein flaches Plateau aufweisen.

Der erfindungsgemäße kontinuierlich hergestellte, dreidimensional verformte, offenmaschigen Netzwerkstoff kann zur zur Herstellung von Elektroden, insbesondere von Batterieelektroden verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung in Batterieelektroden für Bleibatterien.

Weiterhin läßt sich der kontinuierlich hergestellte, dreidimensional verformte, offenmaschige Netzwerkstoff als Beschichtungsträger für Metalle verwenden. Beispiele für geeignete Metalle sind Kupfer, Blei, Nickel und Silber. Bevorzugt wird Kupfer eingesetzt.

Es ist auch möglich, den erfindungsgemäßen kontinuierlich hergestellten, dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoff als Beschichtungsträger mit erhöhter Startleitfähigkeit bei der Calvanisierung zu verwenden.

In einer weiteren Verwendung kann der kontinuierlich hergestellte, dreidimensional verformte, offenmaschige Netzwerkstoff als Kernmaterial in Verbundwerkstoffen, zur Herstellung von Abstandsstrukturen oder als Füllmaterial eingesetzt werden.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoffes umfassend einen Ofen (1) zur kontinuierlichen Erwärmung eines textilen Flächengebildes in Bandform (6), mindestens eine Transportvorrichtung (8) zum Weitertransport des textilen Flächengebildes, eine Strukturierelement (3) mit ggf. zusätzlichen den Liniendruck erhöhenden Einrichtungen (5) zur Ausbildung von Erhebungen und ggf. Vertiefungen, und ggf. mindestens eine beheizte Walze (2) und/oder Vorwärmeinrichtung (7), die vor der Prägevorrichtung angeordnet ist.

Vorzugsweise enthält das Strukturierelement mindestens eine strukturierte Prägewalze. Besonders bevorzugt wird als Strukturierelement ein Kalander eingesetzt.

Wenn es zur Ausbildung der gewünschten dreidimensionalen Struktur zweckmäßig ist, kann das Strukturierelement auch aus mehreren Strukturiervorrichtungen zusammengesetzt sein, die in Parallelschaltung oder in Reihenschaltung angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform wird vorzugsweise als Strukturierelement ein Kalanderwalzenpaar (3) eingesetzt, wobei die einzelnen Kalanderwalzen Oberflächen aufweisen, die wie Zahnräder ineinandergreifen.

Vorzugsweise befindet sich das Kalanderwalzenpaar in einer Prägevorrichtung (3) welche zusätzliche den Liniendruck erhöhende Einrichtungen, wie beispielsweise Federn oder Presskolben (5), aufweist, die einseitig oder beidseitig die Kalanderwalzen auf das Flächengebilde drücken. Zur Verformung ist im allgemeinen ein bestimmter Mindestdruck erforderlich. Dieser Mindestdruck, der bei einem Kalanderwalzenpaar auch als Liniendruck bezeichnet werden kann, wird vorzugsweise dadurch erzeugt, daß die Drehachse einer der beiden Kalanderwalzen fixiert ist und die auf der gegenüberliegenden Seite befindliche Walze mittels hydraulischer Zylindern zur Verformung auf das zwischen den Walzen befindliche Flächengebilde gedrückt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Liniendruck geregelt wird.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß im Gegensatz zum Verfahren der vorliegenden Erfindung die aus dem Stand der Technik bekannten, kontinuierlich arbeitenden Thermoverformungsverfahren zur Strukturierung von textilen Flächengebilden zur Herstellung der erfindungsgemäßen dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoffe nicht geeignet sind. Eine bleibende dreidimensionale Verformung kann erstmals mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhalten werden. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine besondere Kombination aus thermischer und mechanischer Verarbeitung dar, die eine problemlose Thermoverformung des Netzwerkstoffes ermöglicht.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es wesentlich, daß das Strukturierelement als umformendes Kühlelement wirkt. Wie sich gezeigt hat, läßt sich der Netzwerkstoff gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem zum Erweichen der Thermoplaste beheizten Strukturierelement nicht wirtschaftlich herstellen.

Die erfindungsgemäßen Netzwerkstoffe sind besonders leicht und weisen dabei besonders hohe Formstabilität auf. Das kontinuierliche Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung ermöglicht eine besonders gleichbleibende Produktqualität.

Ein weiterer Vorteil des Netzwerkstoffes ist, daß er frei von vernetzenden Harzen ist.

Für die Dicke des erfindungsgemäßen Netzwerkstoffes in Bleibatterieelektroden sind Werte im Bereich von etwa 0,5 bis 2 mm für die negative Elektrode bevorzugt. Für die positive Elektrode ist ein Dickenbereich von etwa 2 bis 4 mm besonders vorteilhaft.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform für eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Zunächst wird das bandförmige unstrukturierte textile Flächengebilde (6) durch einen mit Infrarotstrahlern beheizten Ofen (1) geleitet. Dort werden die Matrixfasern vollständig zum Schmelzen gebracht. Danach kühlt sich das Flächengebilde nach dem Austritt aus dem Ofen aufgrund der umgebenden Raumluft wieder ab. Im Bereich (9) vor der Umlenkwalze (8) ergibt sich durch die Abkühlung der Matrixfasern eine Versteifung des Flächengebildes. Im weiteren Verlauf wird das Flächengebilde durch eine beheizte Walze (2), welche ein Beispiel für eine geeignete Vorwärmeinrichtung darstellt, auf eine Temperatur erwärmt, bei der die Matrixfasern erweichen, aber nicht schmelzen. Ein weiteres Beispiel für eine geeignete Vorwärmeinrichtung ist ein Strahlungsheizer (7). Schließlich wird das erwärmte Flächengebilde durch ein unbeheiztes strukturiertes Walzenpaar (Kalander) hindurchgeleitet. Mit Hilfe des Walzenpaars wird das Flächengebilde zum dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoff (4) verformt und dabei gleichzeitig abgekühlt.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen kontinuierlich hergestellten, dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoff (4). In den Netzwerkstoff sind permanent vorhandene Erhebungen (10) eingeprägt. Die Erhebungen (10) sind nicht spitz zulaufend, sondern weisen eine Abflachung auf, die parallel zur Basisfläche verläuft.

Claims

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoffes (4) umfassend die Schritte:

a) Herstellung eines textilen Flächengebildes in Form eines Bandes (6) enthaltend Verstärkungsfasern und bei tieferer Temperatur als die Verstärkungsfasern schmelzende Matrixfasern,
b) Erwärmung des bandförmigen Flächengebildes in einem Teilbereich (1) auf eine Temperatur, bei der die Matrixfasern zumindest an der Oberfläche schmelzen und die Verstärkungsfasern nicht schmelzen, erweichen oder sich zersetzen,
c) darauffolgend Fixierung des bandförmigen Flächengebildes in einem Teilbereich (9) durch Absenkenlassen der Temperatur des Bandes (6), so daß sich durch die Verfestigung der Matrixfasern eine Versteifung des bandförmigen Flächengebildes ergibt, und
d) Thermoverformung in einem Teilbereich des bandförmigen Flächengebildes durch ein Strukturierelement (3) mit einer vor dem Strukurierelement befindlichen Vorwärmeinrichtung (2, 7), wobei die Vorwärmeinrichtung die Matrixfasern in der Weise erhitzt, daß diese erweichen, aber nicht schmelzen, und das Strukturierelement das Flächengebilde während der Verformung abkühlt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Thermoverformung mittels des Strukturierelements zu permanent vorhandenen Erhebungen (10) und/oder ggf. Vertiefungen in dem Netzwerkstoff führt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde in Bandform erhalten wird durch:

- Herstellung eines Garns entweder durch Fachen von mindestens zwei Einzelgarnen durch beispielsweise Zwirnen oder Verwirbeln
- oder durch Sekundärspinnen eines Spinnfasergarns aus Matrixfasern und Verstärkungsfasern
und
Wirken oder Stricken des Garns zu einem praktisch endlosen textilen Flächengebilde, oder durch
- gemeinsames Wirken oder Stricken von mindestens zwei Einzelgarnen (Coweaving oder Coknitting) zu einem praktisch endlosen textilen Flächengebilde,

wobei als Einzelgarne mindestens ein Garn aus Matrixfasern und mindestens ein Garn aus Verstärkungsfasern verwendet wird.

4. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das textile Flächengebilde in Bandform zur Erwärmung durch einen Ofen (1) geleitet wird, in dem die Erwärmung berührungslos mittels beispielsweise Infrarotstrahlung oder Heißluft erfolgt.

5. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde zumindest im Bereich der Erwärmung (1) über einen Spannrahmen läuft, der eine konstante Quer- und Längsspannung des Flächengebildes ermöglicht.

6. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengebilde vor der Strukturierung Maschenöffnungen mit einem Durchmesser von mindestens etwa 0.2 mm aufweist.

7. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schritten c) und d) das vorfixierte bandförmige Flächengebilde durch beispielsweise Aufspulung auf einer Rolle zwischengespeichert wird.

8. Dreidimensional verformter, offenmaschiger Netzwerkstoff (4) aus einem textilen Flächengebilde aufweisend dreidimensionale Verformungen in Form von Erhöhungen (10) und/oder ggf. Vertiefungen, enthaltend Verstärkungsfasern und bei tieferer Temperatur als die Verstärkungsfasern schmelzende Matrixfasern, dadurch gekennzeichnet, daß der dreidimensional verformte, offenmaschige Netzwerkstoff bandförmig ist und in Längsrichtung mindestens um den Faktor 10, vorzugsweise um den Faktor 100 länger ist, als in Querrichtung.

9. Netzwerkstoff gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Metallfasern enthalten sind.

10. Netzwerkstoff gemäß einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die im Netzwerkstoff enthaltenen Verstärkungsfasern und Matrixfasern Endlosfilamente sind und von einem gemeinsamen Garn (Hybridgarn) geliefert werden, welches sowohl die Matrixfasern als auch die Verstärkungsfasern enthält.

11. Netzwerkstoff gemäß mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfasern einen Durchmesser von mindestens 10 µm aufweisen.

12. Netzwerkstoff gemäß mindestens einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Metallbeschichtung aufweist.

13. Netzwerkstoff gemäß mindestens einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfasern Fasern aus Polyethylenterephthalat sind und die Matrixfasern modifiziertes Polyethylenterephthalat enthalten, welches einen Schmelzpunkt aufweist, der mindestens 10°C, vorzugsweise 30°C unterhalb des Schmelzpunktes der Verstärkungsfasern liegt.

14. Netzwerkstoff gemäß mindestens einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschenöffnungen einen Durchmesser von mindestens etwa 0,5 mm, vorzugsweise zwischen etwa 2 und 5 mm aufweist.

15. Verwendung des kontinuierlich hergestellten, dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoffs (4) gemäß Anspruch 8 als Beschichtungsträger für Metalle, vorzugsweise für Kupfer.

16. Verwendung des kontinuierlich hergestellten, dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoffs (4) gemäß Anspruch 8 zur Herstellung von Elektroden, insbesondere von Batterieelektroden.

17. Verwendung des kontinuierlich hergestellten, dreidimensional verformten, offenmaschigen Netzwerkstoffs (4) gemäß Anspruch 8 als Kernmaterial in Verbundwerkstoffen, zur Herstellung von Abstandsstrukturen oder als Füllmaterial.

18. Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensional verformten offenmaschigen Netzwerkstoffes umfassend einen Ofen (1) zur kontinuierlichen Erwärmung eines textilen Flächengebildes in Bandform (6), mindestens eine Transportvorrichtung (8) zum Weitertransport des textilen Flächengebildes, eine Strukturierelement (3) mit ggf. zusätzlichen den Liniendruck erhöhenden Einrichtungen (5) zur Ausbildung von Erhebungen und ggf. Vertiefungen, und ggf. mindestens eine beheizte Walze (2) und/oder Vorwärmeinrichtung (7), die vor der Prägevorrichtung angeordnet ist.

19. Vorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Strukturierelement strukturierte Prägewalzen enthält oder vorzugsweise ein Kalander ist.