DE3840200A1 - Vlies und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her­ stellung eines solchen Vlieses gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie ein nach dem Verfahren herge­ stelltes Vlies.

Solche Vliese kommen vor allem in der Elektrotechnik zur Abschirmung und Ableitung statischer Aufladungen zur Anwendung.

Bis jetzt werden hierfür Vliese verwendet, die aus einem metallischen Werkstoff hergestellt sind. Diese sind in ihrer Herstellung aufwendig. Ihre Fertigung ist zudem sehr kostenintensiv.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Vlies zu schaffen, das die gleichen Eigenschaften auf­ weist, wie die bereits bekannten Metallvliese, sowie ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem ein solches Vlies herge­ stellt werden kann.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Vlies ist in Patent­ anspruch 1 offenbart.

Ein nach dem Verfahren hergestelltes Vlies ist in Pa­ tentanspruch 11 offenbart.

Erfindungsgemäß wird ein Vlies aus Kunststoff-Fasern verwendet, das zur Ausbildung einer Katalysatorschicht auf den Fasern mit einer metallorganischen Verbindung in Form eines Pulvers oder einer Lösung beschichtet bzw. getränkt wird. Für die Fertigstellung der Katalysator­ schicht wird die metallorganische Verbindung mit UV-Pho­ tonen bestrahlt. Hierbei kommt es zu einer Zersetzung der metallorganischen Verbindung unter gleichzeitiger Bildung einer metallischen Schicht auf dem gesamten Um­ fang aller Fasern, die das Vlies bilden. Für die Be­ strahlung wird vorzugsweise ein UV-Hochleistungsstrah­ ler, ein UV-Laser, ein frequenzverdoppelter Argonionen­ laser, ein frequenzverdoppelter gepulster Farbstofflaser oder ein frequenzverdoppelter Nd-YAG-Laser verwendet. Der Einsatz von Quecksilber-Hochdrucklampen oder Xenon- Hochdruckstrahlern ist ebenfalls möglich. Wird zwischen dem Vlies und der UV-Quelle eine Maske angeordnet, so kann hierdurch erreicht werden, daß nur ein Teil der Fasern bestrahlt und damit nur die bestrahlten Fasern mit einer Katalysatorschicht überzogen werden. Nach der Bestrahlung des Vlieses wird das Lösungsmittel und die nichtbestrahlte metallorganische Verbindung abgewaschen. Anschließend wird das Vlies zur stromlosen Beschichtung in ein naßchemisches Bad getaucht. Hierdurch wird er­ reicht, daß die mit einer Katalysatorschicht versehenen Fasern mit einem Überzug, beispielsweise aus Metall ver­ sehen werden. Anschließend wird das Vlies in destillier­ tem Wasser gereinigt und mittels Infrarotstrahlung ge­ trocknet. Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit jedem Vlies durchgeführt werden, gleichgültig aus welchem Kunststoff die Fasern gefertigt sind. Da bei dem Her­ stellungsverfahren keine allzu große Wärme auftritt, sind Vliese verwendbar, deren Fasern aus konventionellen Plastiken hergestellt und nur unterhalb von 100°C wär­ mebeständig sind. Andererseits ist das Verfahren auch auf Vliese anwendbar, deren Fasern eine Wärmebeständig­ keit aufweisen, die über 200°C liegt. Das erfindungs­ gemäße Vlies und seine Herstellung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Vlies in vergrößerter Darstellung,

Fig. 2 die einzelnen Schritte zur Herstellung des in Fig. 1 dargestellten Vlieses.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Vlies 1 in einem vergrößertem Maßstab. Das Vlies 1 wird durch Fasern 2 gebildet, die aus einem Kunststoff gefer­ tigt sind. Für die weitere Bearbeitung des Vlieses 1 spielt es dabei keine Rolle aus welchem Kunststoff die Fasern 2 gefertigt sind. Es können beispielsweise Vliese verwendet werden, deren Fasern 2 aus Polyester oder auch aus Zellulose mit Kunstharzbindern hergestellt sind. Es sind grundsätzlich alle Kunststoffe für die Fasernher­ stellung verwendbar, die unterhalb von 100°C wärmebe­ ständig sind. Das Vlies kann ebenso aus Fasern gefertigt sein, die einen Wärmewiderstand über 200°C aufweisen.

Bei dem Vlies 1 handelt es sich um ein Endlosmaterial, das zur Weiterbehandlung von einer Rolle 10, die in Fi­ gur 2 dargestellt ist, abgespult wird. Um ein Vlies 1 zu erhalten, das die gleiche abschirmende Wirkung wie ein Metallvlies aufweist, wird selbiges zunächst mit einer metallorganischen Verbindung beschichtet. Diese kann in Form eines Pulvers vorliegen. Vorzugsweise ist sie je­ doch in einem Lösungsmittel gelöst. Bei den in Fig. 2 dargestellten Verfahrensschritten wird das Vlies 1 in eine Lösung 11 eingetaucht, die durch Chloroform oder ein anderes Lösungsmittel gebildet wird, in dem Palla­ diumacetat gelöst werden kann. Anschließend wird das Vlies 1 zwischen einer UV-Quelle 12 hindurchgeführt.

Hierbei wird das Vlies 1 beidseitig mit UV-Photonen be­ strahlt. Für die Bestrahlung wird beispielsweise ein UV-Hochleistungsstrahler verwendet, wie er in der EP-OS 02 54 111 beschrieben ist. Vorzugweise wird ein Hoch­ leistungsstrahler 12 mit einer Xenonfluoridgasfüllung verwendet, wodurch es möglich ist, UV-Strahlung mit ei­ ner Wellenlänge von 351 nm zu erzeugen. UV-Strahlung mit dieser Wellenlänge ist bevorzugt geeignet, die metallor­ ganische Verbindung zu zersetzen und gleichzeitig die Bildung einer metallischen Katalysatorschicht 3 auf den Fasern 2 zu bewirken. Wie anhand von Fig. 1 zu sehen ist, sind alle Fasern 2 des Vlieses 1 mit einer solchen Katalysatorschicht 3 aus einem metallischen Werkstoff überzogen. Falls es die Gegebenheiten erfordern, kann zwischen die UV-Strahlungsquelle 12 und de beiden Ober­ flächen des Vlieses 1 jeweils eine Maske (hier nicht dargestellt) angeordnet werden, die mit Durchbrechungen versehen ist. Mit Hilfe dieser Maske ist es möglich, das Vlies 1 nur an ganz definierten Stellen zu bestrahlen. Hierdurch wird erreicht, daß nur die an definierter Stelle bestrahlten Fasern 2 mit einer Katalysatorschicht 3 überzogen werden. Nach der Beendigung der Bestrahlung ist die Katalysatorschicht 3 fertiggestellt. Für die Bestrahlung kann nicht nur ein UV-Hochleistungsstrahler verwendet werden. Vielmehr besteht die Möglichkeit, jede UV-Strahlungsquelle hierfür zu nutzen, da aus Absorpti­ onsmessungen bekannt ist, daß Palladiumacetat im gesam­ ten UV-Bereich, d.h. für Wellenlängen zwischen 150 bis 380 nm sensitiv ist. Somit ist es also möglich auch fre­ quenzverdoppelte Argonionenlaser, frequenzverdoppelte gepulste Farbstoff-Laser oder frequenzverdoppelte Nd- YAG-Laser bzw. Quecksilber-Hochdrucklampen oder Xenon- Hochdrucklampen für die Bestrahlung des Vlieses 1 einzu­ setzen. Das bestrahlte Stück des Vlieses 1 wird nun in eine Chloroformlösung 13 getaucht. Hier werden die noch an dem Vlies 1 haftenden nicht bestrahlten metallorgani­ schen Verbindungen und das noch nicht verdampfte Lö­ sungsmittel abgewaschen. Daraufhin durchläuft das Vlies 1 ein Metallbad 14. Hierin wird die Katalysatorschicht 3 der Fasern 2 stromlos metallisiert. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Metallbad um eine kupferhaltige Lösung. Während einer Verweilzeit von etwa 1 Minute wird in die­ sem Metallbad auf die Katalysatorschicht 3 ein metalli­ scher Überzug 4 in Form von Kupfer aufgetragen. Die mit einem solchen Überzug 4 versehenen Fasern 2 des Vlieses 1 sind in Fig. 1 dargestellt. Bei einer Verweilzeit des Vlieses 1 von 1 Minute in einem solchen Bad beträgt die Dicke des aufgetragenen Überzugs 4 0,1 µm.

Soll das erfindungsgemäße Vlies für eine magnetische Abschirmung genutzt werden, so kann anstelle des metal­ lischen Überzugs 4 auch ein magnetischer Überzug 4, z.B. aus Nickel auf die Katalysatorschicht 3 aufgetragen wer­ den. Die Erfindung ist nicht nur auf die Verwendung von magnetischen und metallischen Überzügen 4 beschränkt. Selbstverständlich kann auf die Katalysatorschicht 3 je nach Anwendung ein hierfür erforderlicher Überzug 4 auf­ getragen werden. Im Anschluß an das Metallbad wird das Vlies 1 in einem destillierten Wasserbad 15 gereinigt. Mit einer IR-Quelle 16 wird das Vlies 1 nach dem Verlas­ sen des destillierten Wasserbades 15 getrocknet und auf eine Rolle 100 aufgewickelt.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines Vlieses (1) mit abschirmenden Eigenschaften, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vlies (1) aus einem nichtmetallischen Werkstoff we­ nigstens bereichsweise mit einer Katalysatorschicht (3) überzogen und anschließend stromlos mit einem Überzug (4) versehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die aus Kunststoff gefertigten Fasern (2) des Vlieses (1) mit jeweils einer Katalysatorschicht (3) überzogen und anschließend stromlos mit einem Überzug (4) versehen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fasern (2) des Vlieses (1) wenigstens teil­ weise mit einer metallorganischen Verbindung in Form eines Pulvers oder einer Lösung beschichtet und darauf­ hin mindestens teilweise mit UV-Photonen (12) bestrahlt und anschließend in einer Lösung abgewaschen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Vlies (1) in eine Palladiumacetat enthal­ tende Lösung (11) getaucht und nach der Bestrahlung mit UV-Photonen (12) in einer Chloroformlösung (14) abge­ waschen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Vlies (1) zur Bildung einer Katalysator­ schicht (3) auf den Fasern (2) in eine Lösung getaucht wird, die Kupferformiat, Chromacetat oder Nickelacetat enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Vlies (1) durch Zwischenfügen einer Maske oder optischer Elemente nur teilweise bestrahlt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Vlies (1) mit einem UV- Hochleistungsstrahler (12) bestrahlt wird, der UV-Strah­ lung mit einer Wellenlänge zwischen 193 und 308 nm er­ zeugt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das Vlies (1) mit einer Queck­ silber-Hochdrucklampe, einem Xenon-Hochdruckstrahler oder einem inkohärenten Excimerstrahler bestrahlt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß das Vlies (1) nach der UV-Be­ strahlung in einer Chloroformlösung (13) abgewaschen und daraufhin einem stromlosen Metallbad (14) zugeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Vlies (1) mindestens 1 Minute lang in ei­ nem Kupferbad (14) eines Nickalbad oder einem anderen stromlosen Metallisierungsbad gehalten und anschließend in einem destillierten Wasserbad (15) gewaschen und mit einer IR-Quelle (16) getrocknet wird.

11. Vlies mit abschirmenden Eigenschaftem, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (1) aus einem nichtmetal­ lischen Werkstoff gefertigt und mit einer Katalysator­ schicht (3) überzogen ist, auf die ein Überzug (4) auf­ getragen ist.

12. Vlies nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (1) aus kunststoffgefertigten Fasern (2) hergestellt ist, und daß jede Faser (2) mit einer Kata­ lysatorschicht (3) überzogen ist, auf die ein Überzug (4) aufgetragen ist.