DE202013103055U1 - Papiermaschinenband - Google Patents

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DE202013103055U1 DE202013103055.4U DE202013103055U DE202013103055U1 DE 202013103055 U1 DE202013103055 U1 DE 202013103055U1 DE 202013103055 U DE202013103055 U DE 202013103055U DE 202013103055 U1 DE202013103055 U1 DE 202013103055U1
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    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F7/00Other details of machines for making continuous webs of paper
    • D21F7/08Felts
    • D21F7/083Multi-layer felts

Abstract

Papiermaschinenband mit einer Papierseite und einer Maschinenseite sowie mit oder bestehend aus zumindest einer porösen Sinterschicht (4, 14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61), die aus Polymerpartikeln aus thermoplastischem Kunststoff gebildet ist, welche infolge Verschmelzung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sinterschicht oder zumindest eine der Sinterschichten als Mikrosphären-Sinterschicht (4, 14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61) ausgebildet ist, die expandierte Mikrosphären (65) enthält bzw. enthalten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Papiermaschinenband mit einer Papierseite und einer Maschinenseite sowie mit zumindest einer porösen Sinterschicht, die aus Polymerpartikeln aus thermoplastischem Kunststoff gebildet ist, welche infolge Verschmelzung miteinander verbunden sind.
  • Papiermaschinenbänder sind große, in der Regel mehrere Meter breite und mehrere zehn Meter lange Bänder, die der Ausbildung sowie dem Transport und der Führung der Papierbahn durch die einzelnen Partien einer Papiermaschine, nämlich der Formierpartie, der Pressenpartie und der Trockenpartie, dienen. Papiermaschinenbänder für die Formierpartie bestehen regelmäßig aus einem ein- oder mehrlagigen Gewebe, während die Papiermaschinenbänder für die Pressen- und Trockenpartie meist in Form eines Filzes mit einem darin eingelagerten Träger, beispielsweise einem Gewebe oder einem Fadengelege, ausgebildet sind. Neben Geweben kommen als Träger auch Gewirke oder sogenannte Gliederbänder wie Ring- oder Spiralgliederbänder zum Einsatz.
  • Um eine mechanische oder thermische Entwässerung der Papierbahn zu ermöglichen, sind Papiermaschinenbänder in der Regel porös, d. h. sie ermöglichen das Durchströmen von Flüssigkeit oder Dampf quer zur Ebene des Papiermaschinenbandes. Sofern das Papiermaschinenband einen Schichtenaufbau hat, müssen deshalb die einzelnen Schichten jeweils eine geeignete Porosität haben.
  • Gattungsgemäße Papiermaschinenbänder sind mit einer porösen Sinterschicht versehen, die aus Polymerpartikeln aus thermoplastischem Kunststoff gebildet sind. An ihren Kontaktflächen sind sie infolge Verschmelzung miteinander verbunden. Die Verschmelzung wird erreicht durch Erhitzen einer Schicht aus losen Polymerpartikeln auf deren Schmelztemperatur, wobei durch geeignete Temperaturführung dafür gesorgt ist, dass die Porosität durch die gegenseitige Verschmelzung der Polymerpartikel nicht wesentlich leidet. Die losen Polymerpartikel können dabei auf einen Träger beispielsweise in Form eines Gewebes aufgebracht sein (vgl. EP 0 187 967 B1 ), oder das Papiermaschinenband kann vollständig aus einer solchen Sinterschicht gebildet sein (vgl. WO 2004/038093 A1 mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 13).
  • In der EP 0 653 512 B1 und der WO 99/18282 sind ebenfalls Papiermaschinenbänder offenbart, die zumindest eine Sinterschicht aufweisen, die eine Trägerschicht einkapseln ( EP 0 653 512 B1 ) oder eine Schicht innerhalb eines mehrlagigen Schichtenaufbaus bilden ( WO 99/18282 ). Zur Verbesserung der Permeabilität ist in diesen Dokumenten zudem vorgeschlagen, ein Treibmittel zu verwenden (Spalte 2, Zeilen 54 ff der EP 0 653 512 B1 bzw. der die Seiten 3 und 4 übergreifende Abschnitt in der WO 99/18282 ).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Papiermaschinenband der gattungsgemäßen Art so zu gestalten, dass es in Dickenrichtung eine wesentlich höhere Elastizität aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sinterschicht oder zumindest eine der Sinterschichten als Mikrosphären-Sinterschicht ausgebildet ist, die expandierte Mikrosphären enthält. Grundgedanke der Erfindung ist es also, in die Mikrosphären-Sinterschicht bzw. die Mikrosphären-Sinterschichten sogenannte Mikrosphären einzulagern oder an sie anzulagern, die aufgrund der Wärmebehandlung der Mikrosphären-Sinterschicht expandiert sind. Unter Mikrosphären versteht man kugelförmige, partikelartige Expansionskörper, deren Durchmesser regelmäßig im zweistelligen Mikrometerbereich liegen und die eine äußere Polymerhaut aus einem thermoplastischen Kunststoff aufweisen, in der eine Expansionssubstanz in flüssiger oder gasförmiger Form eingeschlossen ist. Bei Wärmezufuhr geht die Expansionssubstanz – sofern sie flüssig vorliegt – in Gasform über. Das Gas bewirkt bei weiterer Wärmezufuhr eine Expansion der Mikrosphäre, die das mehr als 40-fache ihres Anfangsvolumens bzw. das 3- bis 5-fache ihres Anfangsdurchmessers ausmachen kann. Solche Mikrosphären sowie deren Herstellung sind beispielsweise der US 3,615,972 A , EP 0 559 254 A1 , WO 2010/072663 A1 , WO 2007/142593 A1 und EP 2 330 144 A1 zu entnehmen. Mit Hilfe solcher Mikrosphären kann je nach ihrem Anteil in der Mikrosphären-Sinterschicht die Polsterfähigkeit des Papiermaschinenbandes und auch die Dicke der Mikrosphären-Sinterschicht zielgerichtet und damit angepasst an die jeweiligen Anforderungen eingestellt werden. Dabei kann eine Dickenzunahme einer Mikrosphären-Sinterschicht um das 2- bis 3-fache der ungesinterten Schichtdicke erzielt werden.
  • Der Durchmesser der expandierten Mikrosphären sollte mindestens 20 μm, insbesondere mindestens 60 μm betragen, kann aber auch bis zu 150 μm gehen, je nach Anfangsdurchmesser aber auch darüber hinaus.
  • Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Mikrosphären-Sinterschicht oder – wenn mehrere Mikrosphären-Sinterschichten vorliegen – zumindest eine der Mikrosphären-Sinterschichten (aber auch mehrere oder sämtliche Mikrosphären-Sinterschichten) zerplatzte Mikrosphären enthält. Wenn bei der Sinterung der Sinterschicht bzw. der Mikrosphären-Sinterschichten eine Temperatur erreicht wird, bei der die Hülle der Mikrosphären platzt, tritt das darin enthaltene Gas explosionsartig aus. Dies hat zur Folge, dass neben den schon vorhandenen Poren weitere Poren entstehen und/oder die schon vorhandenen Poren vergrößert werden und auf diese Weise eine erhöhte Permeabilität der Mikrosphären-Sinterschicht erreicht wird, die mit Hilfe der Sinterung der Polymerpartikel allein nicht erzielbar wäre. Je nach Anteil der lediglich expandierten und der zerplatzten Mikrosphären kann die Polsterfähigkeit des Papiermaschinenbandes einerseits und seine Permeabilität anderseits in weiten Grenzen den jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Insbesondere lässt sich eine hohe Permeabilität mit einer guten Polsterfähigkeit kombinieren.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mikrosphären-Sinterschicht oder zumindest eine der Mikrosphären-Sinterschichten Poren aufweist, die durch zerplatzte Mikrosphären entstanden oder vergrößert worden sind, wobei die Mikrosphären-Sinterschicht bzw. die zumindest eine der Mikrosphären-Sinterschichten ausschließlich zerplatzte Mikrosphären enthält. In diesem Fall sind in der betreffenden Mikrosphären-Sinterschicht bzw. den betreffenden Mikrosphären-Sinterschichten keine lediglich expandierten und damit noch nicht zerplatzten Mikrosphären vorhanden. Damit wird zwar nicht die Aufgabe gelöst, die Polsterfähigkeit des Papiermaschinenbandes zu verbessern. Dafür wird aber je nach Anteil der an der eingelagerten Mikrosphären eine hohe Permeabilität verwirklicht, d. h. die Mikrosphären werden in diesem Fall allein dafür benutzt, die durch das Sintern der Polymerpartikel gebildete Porosität deutlich zu vergrößern.
  • Die Temperatur, bei der die Mikrosphären zerplatzen, sollte zumindest der Schmelztemperatur der Polymerpartikel entsprechen. Auf diese Weise wird ein Zerplatzen verhindert, solange die Polymerpartikel noch nicht plastifiziert sind. Die Wirkung der Porenvergrößerung durch das Zerplatzen der Mikrosphären ist nämlich besonders effektiv, wenn die Polymerpartikel schon erweicht sind.
  • Die Dicke der Mikrosphären-Sinterschicht bzw. der Mikrosphären-Sinterschichten sollte jeweils 1,5 bis 6,5 mm betragen. Die Luftdurchlässigkeit der Mikrosphären-Sinterschicht oder zumindest einer der Mikrosphären-Sinterschichten liegt zweckmäßigerweise bei 5 bis 400 l/(dm2 × min), gemessen bei einem Differenzdruck von 200 Pa nach DIN 53887. Der mittlere Porendurchmesser in der Mikrosphären-Sinterschicht oder zumindest einer der Mikrosphären-Sinterschichten sollte 10 bis 700 μm, insbesondere 50 bis 300 μm, betragen.
  • Als Material für die Polymerpartikel kommen thermoplastische Polymermaterialien, bevorzugt Polyamid, insbesondere Polyamid 6 oder Polyamid 12, thermoplastisches Polyurethan, Polyester, insbesondere PET, und/oder Polyolefin, insbesondere PP, in Frage. Auch Mischungen dieser Materialien können verwendet werden, wobei jedoch darauf zu achten ist, dass ihre Schmelztemperaturen nicht zu weit auseinander liegen. Der mittlere Durchmesser der Polymerpartikel sollte 100 μm bis 700 μm betragen.
  • In die Mikrosphären-Sinterschicht bzw. zumindest eine der Mikrosphären-Sinterschichten können auch Füll- oder Hilfsstoffe in Form von Partikeln und/oder Fasern jeweils aus natürlichen und/oder synthetischen Materialien auf organischer oder anorganischer Basis eingelagert werden. Dies können beispielsweise Metallpartikel, z. B. aus Kupfer, Aluminium, Silber und/oder Gold sein, um die Wärmeverteilung innerhalb der Polymermatrix während des Sintervorgangs günstig zu beeinflussen und auch die thermischen Eigenschaften des Endproduktes Papiermaschinenbespannung, insbesondere deren Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit, zu steuern. Anstatt dessen oder in Kombination damit können in die Mikrosphären-Sinterschicht oder zumindest eine der Mikrosphären-Sinterschichten auch Fasern eingelagert sein, z. B. in Form von Faserflock, Karbon- oder Glasfasern, geschnittenen Monofilen, zerkleinerten recycelten Filzen oder sonstigen textilen Abfällen. Solche Fasern dienen der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der damit versehenen Mikrosphären-Sinterschicht und damit insgesamt der Papiermaschinenbespannung, beispielsweise der Verbesserung der Abriebbeständigkeit, Zugfestigkeit, Dimensionsstabilität, Biegesteifigkeit und Druckelastizität. In die Mikrosphären-Sinterschicht oder zumindest eine der Mikrosphären-Sinterschichten können zudem auch IR-Strahlen absorbierende Additive eingebracht werden, um das IR-Absorptionsvermögen und damit die Eindringtiefe der IR-Strahlung bei der Wärmebehandlung der Mikrosphären-Sinterschicht bzw. Mikrosphären-Sinterschichten zu verbessern. Dem können auch eingelagerte Farbstoffe und/oder Pigmente dienen, wobei mit diesen Farbmitteln auch zusätzlich Farbeffekte erzielbar sind.
  • Wie schon erwähnt, kann das Papiermaschinenband allein aus einer oder mehreren der erfindungsgemäß ausgebildeten Mikrosphären-Sinterschichten bestehen. Besonders bevorzugt sollte die Mikrosphären-Sinterschicht oder eine der Mikrosphären-Sinterschichten auf der Papierseite angeordnet sein. Alternativ dazu oder in Kombination damit kann aber auch eine Mikrosphären-Sinterschicht auf der Maschinenseite vorgesehen sein. Mehrere Mikrosphären-Sinterschichten können auch benachbart zueinander angeordnet sein, wobei diese Mikrosphären-Sinterschichten auch unterschiedlich ausgebildet sein können, was beispielsweise den Anteil der Mikrosphären betrifft, insbesondere der zerplatzten Mikrosphären, um die Porosität bzw. Permeabilität von der Papier- zur Maschinenseite von Mikrosphären-Sinterschicht zu Mikrosphären-Sinterschicht zu vergrößern oder zu verkleinern.
  • Sofern das Papiermaschinenband in der Papiermaschine erhöhten mechanischen Anforderungen ausgesetzt ist, wie dies z. B. bei Pressfilzen der Fall ist, sollte es einen dessen Zugfestigkeit erhöhenden Träger aufweisen, auf den dann unmittelbar oder mittelbar zumindest eine erfindungsgemäß ausgebildete Mikrosphären-Sinterschicht aufgebracht ist. Als Träger kommen insbesondere textile Flächengebilde in Frage, z. B. aus einem Fadengelege, Gewebe, Gewirke, Gestricke, einer Maschenware oder einem Vlies oder Filz. Stattdessen kommen auch Träger aus einer Netz- oder Schaumstruktur oder einer porösen oder perforierten Folie in Frage. Auch sogenannte Gliederbänder wie Ring- oder Spiralgliederbänder, wie sie sich beispielsweise den 8 und 9 der WO 2004/038093 oder der 3 der WO 99/18282 entnehmen lassen, sind als Träger geeignet. Es versteht sich, dass auch beliebige Kombinationen der vorgenannten Träger verwendet werden können.
  • Sofern neben der Mikrosphären-Sinterschicht oder den Mikrosphären-Sinterschichten andersartige Schichten vorhanden sind, kann die Verbindung dieser Schichten vorzugsweise über eine Haftvermittlerschicht geschehen. Diese kann eine Klebeschicht oder eine Folie sein. Vorzugsweise sollte die jeweilige Haftvermittlerschicht als Sinterschicht aus miteinander verschmolzenen Polymerpartikeln aus thermoplastischem Kunststoff bestehen, wobei dessen Schmelztemperatur geringer ist als die der Polymerpartikel in der Mikrosphären-Sinterschicht bzw. den Mikrosphären-Sinterschichten. Auf diese Weise ist gesichert, dass die Polymerpartikel der Haftvermittlerschicht ihre Klebewirkung infolge Plastifizierung bei der Wärmebehandlung entfalten. Die Verbindung der Mikrosphären-Sinterschicht über die Haftvermittlerschicht kann direkt am Träger erfolgen, aber auch an einer angrenzenden Vlies- bzw. Filzschicht.
  • Offenbart wird ferner ein Verfahren zur Herstellung des vorbeschriebenen Papiermaschinenbandes. Erfindungsgemäß wird für die Sinterung der Polymerpartikel eine Mischung aus den losen Polymerpartikeln und thermisch expandierbaren Mikrosphären in vorzugsweise homogener Verteilung bereitgestellt. Dabei werden solche Mikrosphären verwendet, die bei Erhitzen der Mischung expandieren, vorzugsweise auf zumindest den dreifachen Durchmesser. Mit Hilfe dieses Verfahrens kann ein Papiermaschinenband hergestellt werden, bei dem die Mikrosphären, sofern und soweit sie bei der Sinterung der Polymerpartikel nicht zerplatzen, die Polsterfähigkeit des Papiermaschinenbandes erhöhen, oder, sofern und soweit sie zerplatzen, die Permeabilität verbessern. Im letzteren Fall sollten Mikrosphären verwendet werden, die bei Erreichen oder Überschreiten der Schmelztemperatur der Polymerpartikel zerplatzen, wobei die Temperaturführung beim Erhitzen der Polymerpartikel derart gestaltet werden sollte, dass diese Mikrosphären erst zerplatzen, wenn die Polymerpartikel zumindest ihre Schmelztemperatur erreicht haben.
  • Die Verwendung solcher Mikrosphären kann ausschließlich in dem Sinne geschehen, dass nach Durchführung des Verfahrens sämtliche Mikrosphären zerplatzt sind, also keine lediglich expandierten Mikrosphären mehr vorhanden sind, um auf diese Weise allein eine bessere Permeabilität der Mikrosphären-Sinterschicht zu erhalten. Alternativ dazu kann jedoch vorgesehen sein, dass unterschiedliche Mikrosphären verwendet werden, und zwar solche, die bis zum Erreichen der Schmelztemperatur der Polymerpartikel nicht zerplatzen, und solche, die beim Erreichen oder Überschreiten der Schmelztemperatur der Polymerpartikel zerplatzen. Durch eine entsprechende Temperaturführung, insbesondere was die Dauer der Temperatureinwirkung im Bereich oder oberhalb der Schmelztemperatur der Polymerpartikel betrifft, kann einerseits das Verschmelzen der Polymerpartikel bewirkt werden, andererseits ein Einfließen von Polymerschmelze in die Poren vermieden werden. Anschließend sollte für eine schnelle Abkühlung zwecks Einfrieren der so gebildeten Poren gesorgt werden.
  • Das Auftragen der Mischung aus Polymerpartikel und Mikrosphären kann auf eine wie auch immer geartete Unterlage – dies kann auch eine zuvor hergestellte weitere Schicht des Papiermaschinenbandes sein – durch Aufschütten, Aufrakeln, unter Verwendung einer Luftströmung oder eines Rüttelkastens, oder in wässriger Dispersion mittels Foulard erfolgen. Dies schließt nicht aus, dass der Auftrag zur Bildung einer Schicht auch auf andere Weise geschehen kann. Vorteilhaft ist es, wenn bei dem Verfahren auch eine Verdichtung durchgeführt wird. Diese kann schon nach Ausbildung der Schicht auf der Unterlage, also vor der Wärmebehandlung, erfolgen. Aber auch während der Wärmebehandlung ist es von Vorteil, wenn gleichzeitig auch eine Verdichtung durch entsprechende Druckausübung zwischen zwei Wandungen vorgenommen wird. Schließlich kann die Mikrosphären-Sinterschicht auch nach dem Erwärmen, also während des Abkühlprozesses, einem Verdichtungsprozess unterworfen werden. Es versteht sich, dass diese Verdichtungsschritte auch miteinander kombiniert werden können.
  • Es hat sich als ausreichend erwiesen, dass die Mikrosphären den Polymerpartikeln mit einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 5 Gew.-% an der Gesamtmischung zugemischt werden. Dies schließt nicht aus, dass bei entsprechenden Anforderungen auch ein höherer Gewichtsanteil zugemischt wird.
  • Die Mikrosphären haben in an sich bekannter Weise einen Durchmesser von 5 bis 40 μm.
  • Wie schon oben im Einzelnen beschrieben, können den losen Polymerpartikeln auch Füll- oder Hilfsstoffe zugemischt werden, z. B. Metallpartikel und/oder Kunststofffasern und/oder IR-Strahlen absorbierende Additive und/oder Farbstoffe und/oder Pigmente.
  • Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung von thermisch expandierbaren Mikrosphären zur Herstellung des vorbeschriebenen Papiermaschinenbandes.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht. Es zeigen:
  • 1 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Papiermaschinenbandes;
  • 2 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Papiermaschinenbandes;
  • 3 eine Schnittdarstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Papiermaschinenbandes;
  • 4 eine Schnittdarstellung einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Papiermaschinenbandes;
  • 5 eine Schnittdarstellung einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Papiermaschinenbandes;
  • 6 eine Schnittdarstellung einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Papiermaschinenbandes;
  • 7 einen Querschnitt durch eine Mikrosphären-Sinterschicht entsprechend der Erfindung.
  • Das in 1 dargestellte Papiermaschinenband 1 weist eine Papierseite 2 und eine Maschinenseite 3 auf. Die Papierseite 2 ist dazu bestimmt, in der Papiermaschine mit der Papierbahn in Kontakt zu kommen, während die Maschinenseite 3 an den Walzen anliegt, über die das Papiermaschinenband 1 geführt wird. Das Papiermaschinenband 1 ist endlos ausgebildet, wobei die Endlosigkeit auch dadurch hergestellt werden kann, dass das Papiermaschinenband in einer endlichen Länge hergestellt und dann dessen Stirnkanten über eine Naht, beispielsweise ein Steckdrahtnaht, miteinander verbunden werden.
  • Das Papiermaschinenband 1 hat einen Schichtenaufbau, bei dem die Papierseite 2 von einer erfindungsgemäß ausgebildeten und hergestellten Mikrosphären-Sinterschicht 4 gebildet wird, welche mittels einer ebenfalls als Sinterschicht ausgebildeten Haftvermittlerschicht 5 mit einer Vliesschicht 6 aus Kunststofffasern verbunden ist. Die Haftvermittlerschicht 5 besteht aus miteinander verschmolzenen Polymerpartikeln, wobei deren Schmelztemperatur deutlich geringer ist als die Schmelztemperatur der Polymerpartikel, aus denen die Mikrosphären-Sinterschicht 4 gebildet worden ist. Die Vliesschicht 6 ist mit einem maschinenseitigen Träger 7 vernadelt, der als textiles Flächengebilde, beispielsweise in Form eines Gewebes, ausgebildet ist.
  • Das in 2 dargestellte Papiermaschinenband 11 hat eine Papierseite 12 und eine Maschinenseite 13. Es hat einen Schichtenaufbau, bei dem papierseitig zwei Mikrosphären-Sinterschichten 14, 15 übereinander angeordnet und miteinander versintert sind. Sie können in ihrer Permeabilität unterschiedlich ausgebildet sein, was beispielsweise durch entsprechende Anteile an zerplatzten Mikrosphären verwirklicht werden kann. Die obere Mikrosphären-Sinterschicht 14 beinhaltet Kupferpartikel. Die untere Mikrosphären-Sinterschicht 15 ist mittels einer ebenfalls als Sinterschicht ausgebildeten Haftvermittlerschicht 16 aus miteinander versinterten Polymerpartikeln mit einer Schaumstrukturschicht 17 verbunden, die mit ihrer Unterseite die Maschinenseite 13 ausbildet. Die Schaumstrukturschicht 17 bildet den Träger für das Papiermaschinenband 11. Ihr Schmelzpunkt liegt deutlich höher als der der Haftvermittlerschicht 16.
  • Das in 3 dargestellte Papiermaschinenband 21 hat ebenfalls obenseitig eine Papierseite 22 und untenseitig eine Maschinenseite 23. Das Papiermaschinenband 21 hat einen Schichtenaufbau, bei dem die Papierseite von einer erfindungsgemäß ausgebildeten und hergestellten Mikrosphären-Sinterschicht 24 gebildet wird, welche mittels einer Haftvermittlerschicht 25 aus miteinander versinterten Polymerpartikeln mit einer Schaumstrukturschicht 26 verbunden ist, deren Schmelzpunkt deutlich höher liegt als der der Haftvermittlerschicht 25. An der Unterseite der Schaumstrukturschicht 26 ist eine weitere Mikrosphären-Sinterschicht 27 mittels einer dazwischen angeordneten Haftvermittlerschicht 28 befestigt. Das Papiermaschinenband 21 ist folglich symmetrisch zu seiner Mittelebene ausgebildet.
  • Das in 4 dargestellte Papiermaschinenband 31 hat obenseitig eine Papierseite 32 und untenseitig eine Maschinenseite 33. Der Schichtenaufbau ist, hier so getroffen, dass papierseitig zwei übereinander angeordnete und miteinander versinterte Mikrosphären-Sinterschichten 34, 35 vorgesehen sind, wobei in die papierseitige Mikrosphären-Sinterschicht 34 Kupferpartikel eingelagert sind. Über eine Haftvermittlerschicht 36 aus gesinterten Polymerpartikeln sind die beiden Mikrosphären-Sinterschichten 34, 35 mit einem Trägergewebe 37 verbunden. Ein solcher Aufbau eignet sich insbesondere für einen Pressfilz.
  • Das in 5 dargestellte Papiermaschinenband 41 hat obenseitig eine Papierseite 42 und untenseitig eine Maschinenseite 43. Zur Papierseite 42 hin sind drei untereinander versinterte Mikrosphären-Sinterschichten 44, 45, 46 angeordnet. Die unterste dieser Mikrosphären-Sinterschichten 44, 45, 46 ist über eine Haftvermittlerschicht 47 mit einem Trägergewebe 48 verbunden. An dessen Unterseite sind zwei weitere Mikrosphären-Sinterschichten 49, 50 angebracht. Die Mikrosphären-Sinterschichten 44, 45, 46, 49, 50 können je nach den Anforderungen unterschiedlich ausgebildet sein, insbesondere was die Größe der Polymerpartikel betrifft und den Anteil der Mikrosphären.
  • Das in 6 dargestellte Papiermaschinenband 51 hat eine Papierseite 52 und eine Maschinenseite 53 und ist insgesamt 7-schichtig aufgebaut. Die Papierseite 52 wird von einer Mikrosphären-Sinterschicht 54 gebildet, die untenseitig mit einem Gewirke 55 als Träger verbunden ist. An dessen Unterseite ist eine weitere Mikrosphären-Sinterschicht 56 angebracht, welche über eine Haftvermittlerschicht 57 mit einem Trägergewebe 58 verklebt ist. An dessen Unterseite angebracht ist eine dritte Mikrosphären-Sinterschicht 59, an die sich nach unten hin ein die Maschinenseite 53 bildendes Spiralgliederband 60 anschließt. Aufgrund dieses Schichtenaufbaus ist das Papiermaschinenband 51 für mechanisch besonders hohe Anforderungen geeignet.
  • Die Darstellung gemäß 7 zeigt einen stark vergrößerten Ausschnitt aus einer Mikrosphären-Sinterschicht 61. Zu erkennen ist in schwarzer Farbe eine skelettartige Polymermatrix 62 aus teilweise miteinander verschmolzenen Polymerpartikeln. Die Polymermatrix 62 umgibt stegartig offene Poren – beispielhaft mit 63, 64 bezeichnet –, die dadurch entstanden sind, dass sich zuvor eingelagerte Mikrosphären maximal ausgedehnt und damit Polymermaterial verdrängt haben und dann zerplatzt sind. Als charakteristisch zu erkennen ist, dass die offenen Poren 63, 64 deutlich größer sind, als dies mit gesinterten Polymerpartikeln allein hätte erreicht werden können, da diese bei der Herstellung zunächst in einer sehr dichten Packung, vergleichbar einer Kugelpackung, aneinander liegen und dann durch das Erhitzen nur miteinander verschmelzen mit der Folge, dass eine Vielzahl von gleichmäßig verteilten, relativ kleinen symmetrischen Poren entstehen. In der Polymermatrix 62 selbst sind weitere Mikrosphären – beispielhaft mit 65 bezeichnet – vorhanden, die nicht zerplatzt, gleichwohl aber ebenfalls sehr stark expandiert sind. Sie sorgen dafür, dass die Polymermatrix 62 eine hohe Druckelastizität hat.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0187967 B1 [0004]
    • WO 2004/038093 A1 [0004]
    • EP 0653512 B1 [0005, 0005, 0005]
    • WO 99/18282 [0005, 0005, 0005, 0016]
    • US 3615972 A [0007]
    • EP 0559254 A1 [0007]
    • WO 2010/072663 A1 [0007]
    • WO 2007/142593 A1 [0007]
    • EP 2330144 A1 [0007]
    • WO 2004/038093 [0016]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • DIN 53887 [0012]

Claims (19)

  1. Papiermaschinenband mit einer Papierseite und einer Maschinenseite sowie mit oder bestehend aus zumindest einer porösen Sinterschicht (4, 14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61), die aus Polymerpartikeln aus thermoplastischem Kunststoff gebildet ist, welche infolge Verschmelzung miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sinterschicht oder zumindest eine der Sinterschichten als Mikrosphären-Sinterschicht (4, 14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61) ausgebildet ist, die expandierte Mikrosphären (65) enthält bzw. enthalten.
  2. Papiermaschinenband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der expandierten Mikrosphären (65) mindestens 20 μm, insbesondere mindestens 60 μm beträgt.
  3. Papiermaschinenband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrosphären-Sinterschicht (4) oder zumindest eine der Mikrosphären-Sinterschichten (14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61) Poren (63, 64) aufweist, die durch zerplatzte Mikrosphären entstanden oder vergrößert worden sind.
  4. Papiermaschinenband nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrosphären Sinterschicht (4) oder zumindest eine der Mikrosphären-Sinterschichten (14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61) Poren (63, 64) aufweist, die durch zerplatzte Mikrosphären entstanden oder vergrößert worden sind, wobei die Mikrosphären-Sinterschicht (4) bzw. die Mikrosphären-Sinterschichten (14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61) ausschließlich zerplatzte Mikrosphären enthält bzw. enthalten.
  5. Papiermaschinenband nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur, bei der die Mikrosphären zerplatzen, zumindest der Schmelztemperatur der Polymerpartikel entspricht.
  6. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Mikrosphären-Sinterschicht (4) bzw. der Mikrosphären-Sinterschichten jeweils 1,5 bis 6,5 mm beträgt.
  7. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdurchlässigkeit der Mikrosphären-Sinterschicht (4) oder zumindest einer der Mikrosphären-Sinterschichten (14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61) 5 bis 400 l/(dm2 × min) bei einem Differenzdruck von 200 Pa beträgt (gemessen nach DIN 53887).
  8. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Porendurchmesser in der Mikrosphären-Sinterschicht (4) oder zumindest einer der Mikrosphären-Sinterschichten (14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61) 10 bis 700 μm, insbesondere 50 bis 300 μm, beträgt.
  9. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymerpartikel aus thermoplastischen Polymermaterialien, bevorzugt Polyamid, insbesondere Polyamid 6 oder Polyamid 12, thermoplastischem Polyurethan, Polyester, insbesondere PET, und/oder Polyolefin, insbesondere PP, bestehen.
  10. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Durchmesser der Polymerpartikel 100 μm bis 700 μm beträgt.
  11. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrosphären-Sinterschicht (4) oder zumindest eine der Mikrosphären-Sinterschichten (14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61) Füll- oder Hilfsstoffe in Form von Partikeln und/oder Fasern jeweils aus natürlichen und/oder synthetischen Materialien auf organischer oder anorganischer Basis, insbesondere Metallpartikel und/oder Kunststofffasern enthält.
  12. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrosphären-Sinterschicht (4) oder zumindest eine der Mikrosphären-Sinterschichten (14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61) IR-Strahlen absorbierende Additive und/oder Farbstoffe und/oder Pigmente enthält.
  13. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrosphären-Sinterschicht (4) oder eine der Mikrosphären-Sinterschichten (14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61) auf der Papierseite (2, 12, 22, 32, 42, 52) und/oder auf der Maschinenseite (3, 13, 23, 33, 43, 53) angeordnet ist.
  14. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Mikrosphären-Sinterschichten (14, 15; 34, 35; 44, 45, 46; 49, 50) benachbart zueinander angeordnet sind.
  15. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Papiermaschinenband (1, 11, 21, 31, 41, 51) einen dessen Zugfestigkeit erhöhenden Träger (7, 17, 26, 37, 48, 55, 58, 60) aufweist, insbesondere aus einem textilen Flächengebilde, zum Beispiel aus einem Fadengelege, Gewebe, Gewirke, Gestricke, einer Maschenware oder einem Vlies, oder aus einer Netz- oder Schaumstruktur, einer porösen oder perforierten Folie, einem Gliederband wie Ring- oder Spiralgliederband oder Kombinationen davon.
  16. Papiermaschinenband nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrosphären-Sinterschicht (4) oder eine der Mikrosphären-Sinterschichten (15, 24, 27, 35, 46, 56) mit einer benachbarten Schicht (6, 17, 26, 37, 48, 58) über eine Haftvermittlerschicht (5, 16, 25, 28, 36, 47, 57) verbunden ist, die als Sinterschicht aus miteinander verschmolzenen Polymerpartikeln aus thermoplastischem Kunststoff besteht, dessen Schmelztemperatur geringer ist als die der Polymerpartikel in der Mikrosphären-Sinterschicht (4) bzw. den Mikrosphären-Sinterschichten (14, 15, 24, 27, 34, 35, 44, 45, 46, 49, 50, 54, 56, 59, 61).
  17. Papiermaschinenband nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrosphären-Sinterschicht (15, 24, 27, 35, 46, 56) über die Haftvermittlerschicht (16, 25, 28, 36, 47, 57) mit dem Träger (17, 26, 37, 48, 58) verbunden ist.
  18. Papiermaschineband nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrosphären-Sinterschicht (4) über die Haftvermittlerschicht (5) mit einer Vliesschicht (6) verbunden ist.
  19. Verwendung von thermisch expandierbaren Mikrosphären zur Herstellung eines Papiermaschinenbandes (1, 11, 21, 31, 41, 51) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, für das zumindest eine Sinterschicht dadurch gebildet wird, dass aus losen Polymerpartikeln und den thermisch expandierbaren Mikrosphären (65) eine Mischung in vorzugsweise homogener Verteilung hergestellt und auf einer Unterlage zu einer Schicht verteilt wird, die dann zumindest auf Schmelztemperatur der Polymerpartikel derart erhitzt wird, dass die Polymerpartikel an ihren Berührungspunkten miteinander verschmelzen, wobei die Mikrosphären (65) vorzugsweise auf zumindest den dreifachen Durchmesser expandieren.
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