DE69020543T2 - Filze für Papiermaschine. - Google Patents

Filze für Papiermaschine.

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf Papiermaschinenfilze. In einer Papiermaschine wird eine Aufschlämmung von Papierbestandteilen, als "Stoff" bezeichnet, auf einem Gewebe oder "Gitter" aufgebracht und der Flüssigbestandteil wird abgesogen oder durch dieses hindurchextrahiert zum Erzeugen einer selbst zusammenhaltenden Bahn, die dann durch die Pressenpartie und die Trocknungspartie der Papiermaschine läuft. In der Pressenpartie wird die Papierbahn von einem Filz zu einem Paar von Walzen transportiert, wo der Filz und die Papierbahn zwischen dem Spalt der Walzen durchlaufen zwecks Entwässerung und Einleitung der Trocknung der Papierbahn. Die Papierbahn selbst kann alle Typen von chemischen Zuschlägen enthalten und enthält insbesondere eine erhebliche Menge an Restbleichmittel oder Peroxid, die in dem Stoffherstellungsprozeß zugefügt wurden zum Bleichen oder Verbessern der Weißheit des schließlich hergestellten Papiers. Die Papierbahn wird gleichzeitig erhöhten Temperaturen unterworfen zur Unterstützung des Entwässerns und Trocknen s derselben; der Papiermaschinenfilz zusammen mit seiner Bahn hat deshalb die Tendenz, immensem Druck bei erhöhten Temperaturen in einer rigorosen chemischen Umgebung unterworfen zu sein.
  • Polyamid 6 und Polyamid 6,6 (PA-6, PA-6,6) wurden extensiv bei der Herstellung von Papiermaschinenfilzen eingesetzt. Diese Polymere sind ohne weiteres als Fasern formbar und ihre Fasercharakteristiken können gesteuert werden, um akzeptable Filze herzustellen. Viele Vorschläge nach dem Stand der Technik für die Verwendung von Polyamid- Materialien bei Bahn- und Filzmaterialien sind generell vorgeschlagen worden. Beispielsweise in der britischen Patentschrift Nr. 1304732 wird Bezug genommen auf die Verwendung von Polyamiden wie Nylon 6, Nylon 6-6, Nylon 6-10, Nylon 7, Nylon 8, Nylon 9, Nylon 11 und Nylon 12. Die Beschreibung befaßt sich mit der Herstellung eines Faserbahnmaterials und befaßt sich nicht speziell mit Papiermaschinentüchern.
  • Die britische Patentschrift Nr. 1329132 bezieht sich wiederum auf ein nichtgewebtes Tuch zur Verwendung beispielsweise als ein Zwischenfutter. Wiederum wird Bezug genommen auf die Verwendung von Polyamiden, wie Nylon 6, Nylon 11, Nylon 12, und Copolyamide, wie Nylon 6/66, und Copolymere von Nylon 6 und Nylon 66 mit Nylon 11 oder Nylon 12.
  • Die britische Patentschrift Nr. 1585632 befaßte sich mit der Herstellung von künstlichem Leder und ähnlichen Materialien und wiederum wird die Anwendung von Nylon 6, Nylon 6-6, Nylon 10, Nylon 11 und Nylon 12 offenbart zusammen mit verschiedenen Copolymeren von unterschiedlichen Variationen und Kombinationen derselben.
  • In jedem dieser genannten Fälle werden die Nylon-Materialien primär benutzt wegen ihrer inhärenten Festigkeit in einem Tuch oder einem Dekorationsstück und wurden nicht den aggressiven physikalischen und chemischen Bedingungen einer Papiermaschine unterworfen.
  • Die europäische Patentschrift Nr. 0070708 bezieht sich auf einen Papiermaschinenfilz, umfassend einen gewebten wärmehärtenden Gurt mit thermoplastischen Filamenten, die sich in die Maschine erstrecken und in der Querrichtung, wobei die Filamente in zumindest einer der Maschinen- und Querrichtung koextrudierte Monofilamente sind mit einem Kern aus einem Polymer, ausgewählt aus Nylon 6-6, Polyethylenterephthalat und einem Terpolymer einer tere- oder isophthalischen Säure und einer Hülle aus einem Copolymer, ausgewählt aus Nylon 11, Nylon 12, Nylon 6, Nylon 6,10, Nylon 6,12, Polybutylenterephthalat und einer großen Zahl von anderen Materialien.
  • In der europäischen Patentschrift Nr. 0070708 werden die Materialien prinzipiell eingesetzt wegen ihrer wohlbekannten Eigenschaften der Festigkeit und der Verschleißfestigkeit.
  • EP-A-0 287 297 beschreibt einen Filz zur Verwendung in Papiermaschinen, welcher Filz eine gewebte Basis sowie eine auf diese genadelte Schicht aus Faservlies umfaßt, wobei das Faservlies Fasern aus Polyamid 12 umfaßt, hergestellt durch Extrusion einer Schmelze von Polyamid 12 mit einer Strukturviskosität von nicht weniger als 0,6 dl/Gramm.
  • Gegenwärtig werden Standard-Industriefilze sowohl aus Polyamid 6 als auch aus 6,6-Material hergestellt. Solche Materialien haben sich über die Jahre als beständige Resultate ergebend erwiesen. Mit zunehmend effizienter werdendem Papierherstellungsprozeß erfordert der Prozeß das Vorhandensein von zunehmenden Mengen an Wasserstoffperoxid oder Chlor, insbesondere, wenn das betreffende Papier einen Anteil an Rezyklat enthält. Diese aggressiven Chemikalien unterwerfen das Polyamid-Material extremer Verschlechterung mit einem Ergebnis, daß die Lebensdauer des Filzes entsprechend abnimmt. Demgemäß werden Verbesserungen in der Prozeßeffizienz ausgeglichen durch kürzere Filzlebensdauer.
  • Papiermaschinenfilze werden generell hergestellt durch Aufnadeln von Faservlies auf einen gewebten Träger, der dann die sich bildenden Papierbahnen durch die Presse stützt. In dem Walzspalt der Preßwalzen werden diese Vliesfasern gebogen und deformiert unter hohem Druck und mit hoher Frequenz; demgemäß sind die mechanischen Eigenschaften der Fasern dieses Vlieses von besonderer Wichtigkeit in solchen Prozessen. Diese mechanischen Eigenschaften für Polyamid-6-Materialien, die gegenwärtig in der Papiermaschinenindustrie in Benutzung sind, versagen schnell bei Vorhandensein von signifikanten Mengen an Wasserstoffperoxid oder Chlor.
  • Darüber hinaus steigen mit verbesserter Papierherstellungstechnik die Geschwindigkeiten, die Betriebstemperaturen und die Drücke mit dem Ergebnis, daß die Tendenz der existierenden Filze flach zu werden ebenfalls zunimmt. Darüber hinaus resultieren die verstärkte Verschlechterung mit zunehmender Temperatur des Betriebs und zunehmender Geschwindigkeit der Maschine zu einer noch kürzeren Betriebsdauer der Papiermaschinenfilze.
  • Überraschenderweise haben jedoch die gegenwärtigen Anmelder festgestellt, daß durch Verwenden einer Polyamid-12-12-Faser im Aufbau ihrer Papiermaschinenfilze ein Filz erhalten wird mit verbesserter Festigkeit gegen Verschlechterung unter rigorosen chemischen Bedingungen.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird demgemäß ein Filz geschaffen zur Verwendung in Papiermaschinen, umfassend eine gewebte Basis und mindestens eine bahnkontaktierende Schicht aus Fasermaterial, die daran angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Schicht beziehungsweise der gewebten Basis Fasern aus Polyamid-12,12 umfaßt, gebildet durch Extrusion einer Schmelze von Polyamid-12,12 mit Strukturviskosität, gemessen in konzentrierter Schwefelsäure, von nicht weniger als 0,65 dl/g.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Schmelze 0,2 bis 1,0 Gew.-% eines Antioxidationsmittels enthalten, und noch mehr bevorzugt 0,4 bis 0,6%. Das Antioxidationsmittel kann ausgewählt werden aus Alphatocopherol und entsprechenden Strukturen oder Kondensationsprodukten von Diphenylamin und Aceton und von Diphenylamin und einem kompatiblen Phenol-Stabilisierer mit Amid-Funktionalität, wie beispielsweise jener, wie er im Handel von der Firma Ciba Geigy unter dem Warennamen "Irganox 1098" erhältlich ist. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Faser vor der Extrusion 0,5 bis 0,7 Gew.-% eines oder mehrerer der spezifischen oben genannten Antioxidantien enthalten.
  • Das Polyamid-12,12-Harz des entsprechenden Molekulargewichts, identifiziert durch den jeweiligen Strukturviskositätswert gemäß der vorliegenden Erfindung, kann während der Extrusion von Monofilament oder kontinuierlichem Filament durch Zufügen des ausgewählten Antioxidationsmittels während der Extrusion hergestellt werden. Ein PA-12,12-Monofilament mit Antioxidationsmittelverbindung kann extrudiert werden bei einer Temperatur über der Tonne zwischen 184ºC und 221ºC. Die Spinndüse kann bei einer Temperatur von etwa 225ºC gehalten werden.
  • Es ist demgemäß in Übereinstimmung mit der Erfindung möglich, hochdauerhafte Formungstücher zu schaffen, die vollständig aus Polyamid bestehen und das Mischen von Materialien zu vermeiden, die bisher verwendet wurden, wobei Polyester-Monofilamente in der Schußrichtung alternierend mit Polyester eingebracht wurden, um ein Maß der verbesserten Verschleißfestigkeit zu schaffen, wodurch die inhärente Abmessungsinstabilität überwunden wird, die aus der Verwendung von gegenwärtig verwendeten PA-6- oder PA-6,6-Materialien resultieren.
  • PA-12,12 hat einen niedrigen Feuchtigkeitswiedergewinn (weniger als ein 1% Masse auf Masse) und ist relativ unempfindlich gegen Änderungen der physikalischen Eigenschaft in der Gegenwart von Wasser. Monofilamente von PA-12,12 können extrudiert werden mit Variationen in dem Prozeß zum Erzeugen wünschenswerter Zugeigenschaften für das Weben von Basistüchern, die in der Lage sind, eine nichtgewebte, genadelte Kardenbahn aufzunehmen, verwendet in der Pressenpartie einer Papiermaschine. Monofilament in größerem Durchmesser kann in Kette- wie auch Schußrichtung in trockenen Siebanwendungen eingesetzt werden. Fein- Denier-Filamente von hohem Molekulargewicht PA-12,12 können extrudiert werden mit Antioxidationsmittel unter Anwendung von Tonnentemperaturen von zwischen 186ºC und 221ºC mit einer Spinndüsentemperatur von etwa 225ºC. Kontinuierliches Filamentgarn von angemessenen Deniers, wünschenswert für verschiedene Lagen des Pressenfilzvlieses, können extrudiert und später gekrümpelt werden und in Stabelfasern geschnitten werden für die Vliesherstellung und dann verwendet als Vlies in Pressenfilzen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung können die Filamente oder Monofilamente aus P.A. 12-12, die erfindungsgemäß angewandt werden, nach der Extrusion gereckt werden und dann einem Entspannungsschritt unterworfen werden. Wie oben beschrieben, kann das Recken innerhalb des Bereichs 2,0x bis 4,5x erfolgen. Die Entspannung nach dem Recken kann innerhalb des Bereiches 5% bis 20% liegen, typischerweise 7% bis 15%. Typischerweise erfolgt die Entspannung bei einer erhöhten Temperatur, beispielsweise innerhalb des Bereiches 130ºC bis 160ºC.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Filz vorgesehen zur Verwendung in einer Papiermaschine, umfassend eine gewebte Basis und mindestens eine Schicht aus Faservlies, die an sie angenadelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gewebte Basis Monofilamente aus Polyamid-12,12 zumindest in einer der Richtungen Kette oder Schuß umfaßt, welche Fasern gebildet werden durch die Extrusion einer Schmelze aus Polyamid-12,12 mit einer Strukturviskosität von nicht weniger als 0,65 dl/g, gemessen in konzentrierter Schwefel säure.
  • Die Basismaterialien der Pressenfilze gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen aus Polyamid-12,12 hohen Molekulargewichts mit entsprechendem Antioxidationsmittel. Dies demonstriert die überlegene Dauerhaftigkeit infolge einer verbesserten Erholungszeit nach Kompression und Festigkeit gegenüber Verschleiß. Zusätzlich zu diesen Vorteilen weisen Filze gemäß der Erfindung überlegene chemische Festigkeit auf, insbesondere Festigkeit gegenüber Hydrolyse und Festigkeit gegenüber Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften infolge Hypochlorit oder anderer Oxidation. Solche Fasern weisen in Pressenfilzen überlegene Dauerhaftigkeit auf gegenüber Verschleißbeschädigung, beobachtet bei Papieren, die Füllstoffe enthalten, wie Ton oder pulverisierten Kalk. Solche Filze weisen mindestens 50 bis 100% größere Lebensdauer im Gebrauch unter besonders feindlichen chemischen und Verschleißbedingungen auf.
  • Es folgt eine nur beispielshalber wiedergegebene Beschreibung von Verfahren der Ausführung der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
  • In den Zeichnungen sind die
  • Figuren 1 und 2 Graphiken zur Darstellung von Grünfilz-Rangordnungstests für Faserkandidaten unter sich ändernden Bedingungen, wie in Beispiel 4 beschrieben.
  • BEISPIEL 1
  • Kontinuierliches Filamentgarn von PA-12,12 wurde gemäß der folgenden Prozedur hergestellt. Handelsübliches PA-12,12 wurde in Pelletform von Dupont, Kanada, erworben mit einer Strukturviskosität 0,68 dl/g in konzentrierter Schwefelsäure. Diese Polyamidpellets wurden vakuumgetrocknet bei 77ºC während 16 Stunden auf ein Endvakuum, gemessen außerhalb des Vakuumofens von 160 Mikrometern Quecksilbersäule (21,3 Pa). Die Pellets wurden unter Vermeidung der Absorption von Feuchtigkeit aus der Luft zu einem Trichter eines Einschneckenextruders überführt. Der Extruder war mit einer Polyamid-Schnecke von einem Zoll (2,54 cm) Durchmesser ausgestattet. Der Extruder wurde mit einer Filterpackung von 30 Mikrometern Nominalporosität versehen. Stromabwärts des Filters wurde der Extruder mit einer Zenith-Zahnradpumpe versehen für das Zumessen der Schmelze zu einer Spinndüse. Die Spinndüse hatte 30 Löcher, jedes Loch von einem Durchmesser von 0,508 mm. Der Extruder hatte ein Temperaturprofil, das von 205ºC an dem Trichterauslaß bis 265ºC an der Pumpe reichte mit 5 Zonen unabhängiger Temperaturüberwachung und -steuerung. Die Spinndüse wurde bei 260ºC gehalten. Filamente wurden mit etwa 4,2 ft/min (1,28 Meter/min) extrudiert mit einer maximalen Reckung derart, daß die Radialänderung etwa 7-8/1 betrug zwischen Spinndüse und der ersten Galette. Das Garn wurde auf einem Zylinder aufgenommen, angebracht an einer Leesona-Winde hinter der Galette.
  • Eine typische Faser wie gesponnen gemäß dieser Prozedur wurde gereckt in zwei Stufen jeweils mit Wärme zum Schaffen eines Gesamtzugverhältnisses von 3,07X. Die erste Temperatur des Reckens lag bei 105ºC und die zweite bei 160ºC. Fasern aus einem solchen Prozeß wurden auf etwa 15,0 dpf (Denier per Filament) gebracht. Die so hergestellte Faser hatte eine spezifische Reißkraft von 5,2 mit einem anfänglichen Modul von 34 gpd und einer Bruchstreckung von 45%. Die Zug-Längungs-Kurve wies eine Deflexion bei einer Längung von 9% bei 3,0 gpd spezifischer Zugbelastung auf.
  • Solche Faser wurde in einer beheizten Stauchbox-Kräuselmaschine gekräuselt, um kontinuierliches Garn mit einer variablen zufälligen Kräuselung zu schaffen mit etwa 8-10 Kräuselungen/Zoll (3,15 bis 3,94 Kräuselungen/cm). Sie wurde in Stapelfasern von etwa 2 1/2 Zoll (6,35 cm) Länge geschnitten. Die Faser wurde kardiert und auf eine Fläche eines Experimentalpressenfilzes genadelt. Eine solche Testfläche wies eine erhöhte Lebensdauer auf im Vergleich mit ähnlichen PA-6- und 6,6- Testflächen, wenn mit denselben oxidierenden Chemikalien zusätzlich zu den simul ierten Preßbedingungen konfrontiert.
  • BEISPIEL 2
  • PA-12,12, wie in Beispiel 1 beschrieben und geschützt durch Antioxidationsmittel, beschrieben als ein Diphenylaminaceton-Kondensat, hergestellt und vertrieben durch Uniroyal unter dem Namen Naugard A, bei einem Niveau von 0,7 bis 0,8 Gew.-%, wurde nach dem Trocknen extrudiert zur Herstellung von Monofilamenten. Die Extrusion erfolgte durch Beladen des Trichters eines Ein-Zoll-Extruders (2,54 cm-Extruder) mit getrockneten Pellets und Antioxidationsmittel unter einer Decke von vorgetrocknetem Stickstoffgas unter überdruck. Der Polymer wurde durch eine öffnung von 1,5 mm Durchmesser extrudiert mit einer Spinnreckung von etwa 7 zu 1. Die Extrusion erfolgte durch vertikales Führen des Extrudats durch einen Abschreckwassertank, der bei einer Temperatur von etwa 60ºC gehalten wurde. Das Profil in dem Extruder reichte von einer niedrigen Temperatur von etwa 205ºC zu der Spinndüse bei etwa 260ºC. Nach Lauf über die erste Galette wurden die Fasern dreistufig in Linie gereckt: erstmals bei einer Temperatur von etwa 100ºC; beim zweiten Mal bei etwa 120ºC mit einer Entspannungsstufe bei 160ºC. Das Gesamtreckverhältnis betrug etwa 2,0X. Solche Fasern waren etwa 0,2 mm im Durchmesser und konnten verwendet werden als Filamente für die Herstellung von formgebenden Tüchern.
  • Es war in diesem Experiment möglich, die Reckbedingungen, den Reckgrad und die Kristallinität zu variieren zum Erlangen von Filamenten, die geeignet waren sowohl für Schuß als auch Kette bei der Bildung von Tüchern. Einzelne Filamente sowohl von Kette als auch Schuß zeigten überlegene Abrasionsfestigkeit im Vergleich mit PA-6- oder 6,6-Fasern in dem Einlehner-Test. In diesem Test werden einzelne Filamente um einen Dorn gewickelt, der dann gezwungen wird, Abrasion in einer Aufschlämmung von Wasser und Porzellanerde zu unterliegen mit sehr hohen Geschwindigkeiten für eine gegebene Zeitperiode. Der Einlehner-Test liefert Kontrollproben von konkurrierenden Fasern, die gleichzeitig verschlissen werden bei jeder Stufe des Verschleißes. PA-12,12-Monofilamente zeigten einen geringeren volumetrischen Verlust an Faser im Vergleich mit PA-6- oder PA-6,6-Fasern derselben Abmessung, nachdem jede identisch geprüft worden war.
  • BEISPIEL 3
  • Zwei Grade von DuPont-Polyamid 12,12 wurden in Monofilament verarbeitet durch gekoppelte Extrusion und Reckung. Die Anlage, die verwendet wurde, um dieses Erzeugnis herzustellen, und die Prozeßbedingungen, die eingesetzt wurden, sind in Tabellen 1, 2 und 3 beschrieben. Die Zugeigenschaften des resultierenden Produkts sind in Tabelle 4 beschrieben.
  • Polyamid 12,12-Monofilament bietet verbesserte Dimensionsstabilität für PMC-Fasern relativ zu Polyamid 6- und Polyamid 6,6-Monofilament. Diese Verbesserung basiert auf der Kombination von hohem Zugmodul und relative Unempfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit für Polyamid 12,12. Tabelle 1. Monofilamentherstellungsanlage Extruder mm-Extruder Schnecke Nylon-Typ-Schnecke l/d Extruderfilter 40-Maschen-Sieb Extrudat Vertikale Abfuhr Pumpe Zenith #1: cc/U Große Düsenpackung Filter Verbundene Siebe - über Maschen Spinndüse Löcher: " (mm) Loch Durchmesser: l/d Abschreckbad Wasser Recklinie Zwangsluftöfen mit Rollenständen Tabelle 2. Extrusionsbedingungen Material Chargen-# NB-Referenz PARAMETER TYPISCHER WERT Trichter Umgebung Temperaturprofile: (Zufuhr) Extruderauslaß (Spinndüse) Schneckendrehzahl Pumpendrehzahl Schmelzedurchsatz Schmelzdruck Hinter Schnecke Nach Extruderfilter Nach Pumpe Abschreckwassertemperatur Luftspalt N²-Spülung; Trichterauslaß gekühlt cm³/Loch/min Tabelle 3. Reckparameter PROBE NB# V1 = Drehzahl der 1. Rolle; V2 = Drehzahl der 2. Rolle; V3 = Drehzahl der 3. Rolle; V4 = Drehzahl der 4. Rolle; T1 = 1. Ofentemperatur; T2 = 2. Ofentemperatur; T3 = 3. Ofentemperatur; DRT = Gesamtreckverhältnis. Tabelle 4. Zugeigenschaften Probe Nr. (NB#3339-) Gesamtreckverhältnis Denier Anfangsmodul (gpd) Spezifische Reißkraft (gpd) Längung bei Bruch (%)
  • BEISPIEL 4
  • Proben von Polyamid PA12-12-Pellets wurden vakuumgetrocknet während 16 Stunden bei einer Temperatur von 77ºC. Ein Sterling 1 Zoll (2,54 cm) Extruder wurde eingesetzt mit einer Spinndüse von 30 Löchern mit Durchmessern von 20 mal 0,508 mm und wurde gespeist mit einer Zenith-Pumpe von einer halben Pferdestärke Leistung (373 Watt) mit einer Kapazität von 0,297 cc pro Umlauf. Das Spinnen wurde dann ausgeführt unter Verwendung einer Pumpendrehzahl von 26 U/min, einer Schneckendrehzahl von 6,9 U/min, einem Extruderdruck von 2900 Pfund pro Quadratzoll (203 kg/cm²), einem Pumpendruck von 2250 Pfund pro Quadratzoll (157 kg/cm²), während eine Stickstoff-Abdeckdichtung auf dem Trichter aufrechterhalten wurde. Kein Wasser wurde verwendet zum Kühlen des Trichterauslasses. Das Temperaturprofil war derart, daß die Temperatur graduell anstieg von 206ºC in dem Trichter, auf etwa 263ºC unmittelbar vor der Spinndüse. Nach dem Spinnen wurde das Garn abgezogen von der Spinndüse und dann einer Reckoperation unterworfen zum Erzeugen eines Reckverhältnisses von 3,07:1. Bei diesem Reckarbeitsgang betrug die Galettengeschwindigkeit 150 Fuß pro Minute (46 Meter pro Minute) und Rolle 1 war bei 150 Fuß pro Minute (46 Meter pro Minute) bei einer Rolltemperatur von 105ºC. Die Rolle 2 war bei 400 Fuß pro Minute (122 Meter pro Minute) und das Material wurde über eine heiße Stange gezogen bei 160ºC, während die Rolle 3 mit 460 Fuß pro Minute (140 Meter pro Minute) betrieben wurde. Die annähernde Produktionsrate betrug 1 Pfund pro Stunde (0,45 kg pro Stunde). Die Strukturviskosität des Harzes vor dem Verspinnen betrug 0,68, die Strukturviskosität der Faser lag bei 0,63.
  • Alle erzeugten Fasern hatten etwa 15 Denier. Die Faser wurde dann in Standard-Filzvliesproben geformt, wobei die Bedingungen für die Herstellung der Vliesproben identisch für jede Probe waren. Zusätzlich wurde eine Vliesprobe zugerichtet für Industrie-Standard-Polyamid-6 und -6.6.
  • Ein Compositefilz wurde aus allen Proben hergestellt und drei Gruppen von jedem Muster wurden zubereitet. Eine Gruppe von Mustern wurde Wasserstoffperoxid in einer 35%igen Lösung, gepuffert auf pH2, bei 60ºC während einer Periode von 6 Stunden ausgesetzt, während ein zweiter Satz von Mustern Natriumhypochlorit-Lösung bei einer Temperatur von 20ºC während 24 Stunden, gepuffert auf pH8, ausgesetzt wurde. Der Filz wurde dann mit den verschiedenen Mustern fertiggestellt und installiert auf einer experimentellen Pressentestmaschine, die dann kontinuierlich lief mit anfänglicher Probenahme für die Begutachtung bei 1/4 Million, 1/2 Million, 3/4 Million und 1 Million Kompressionen. Die Geschwindigkeit des Pressenfilzes betrug 1000 Meter pro Sekunde und ein linearer Druck in der Presse wurde mit 100 kN/m ausgeübt. Die Filzspannung betrug 3 kN/m und ein Saugdruck von 40 kPa wurde angewandt. Die Temperatur der auf den Filz während des Laufs aufgesprühten Wasserdusche variierte zwischen 64ºC und 72ºC und der Filz wurde laufengelassen, bis die Gesamtanzahl von Kompressionen 1 Million betrug, wonach der Test abgebrochen wurde.
  • Die Rangordnung wurde hergestellt an den geschnittenen Mustern nach 250 Tausend, 500 Tausend und 750 Tausend Kompressionen und dann nach der Beendigung der 1 Million Proben. Die Rangordnungswerte folgen einer Skala von 1 - unbeeinträchtigt bis 5 - vollständig zerstört. Die Aufzeichnungen sind in Figuren 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen wiedergegeben. Jede Graphik repräsentiert ein Mittel von vier Beurteilungen mit Ausnahme der Probe nach 1 Million Kompressionen, die ein Mittelwert von gerade zwei Proben ist. Dies wird jedoch kompensiert durch eine viel größere Musterfläche.
  • Die in Figur 1 gezeigten Resultate illustrieren sehr deutlich, daß auf der Basis von gewöhnlichen PA12,12-Mustern gegenüber dem Industrie-Standard von DuPont T100 Polyamid 6 die Resultate nicht besonders herausragend sind.
  • Wenn man sie jedoch betrachtet, nachdem sie Peroxid ausgesetzt waren, zeigten die Mustertests, die oben angegeben wurden, eine signifikante und bemerkenswerte Festigkeit gegenüber Verschlechterung im Vergleich mit dem Industrie-Standard.
  • Die in Figur 2 gezeigten Ergebnisse indizieren eine überraschende und völlig unerwartete Verbesserung in der Verschleißfestigkeit.
  • BEISPIEL 5
  • Muster von Polyamid-12,12-Fasern wurden hergestellt zur Verwendung in Papiermaschinentuchanwendungen. Die Tabelle 5 gibt die Strukturviskosität wieder im Vergleich mit der in Beispiel 1 verwendeten Probe: Tabelle 5. Strukturviskosität Probenname Probe Nr. Strukturviskosität Polyamid (Reckung 2,7X) Polyamid (Reckung 2,7X einschließlich 9% Entspannung) Original-Polyamid (Reckung 3,07X) Beispiel
  • Jede Faser wurde aus demselben Polyamid-Harz gesponnen mit einer Strukturviskosität von 0,71 dl/g in konzentrierter Schwefelsäure in eine ungereckte Faser wie gesponnen. Aus den Fasern wie gesponnen wurden zwei unterschiedlich gereckte Proben hergestellt: eine 2,7X-gereckte und die zweite 2,7X-gereckte gefolgt von einem 9% -Entspannungsschritt. Beide Proben wurden bezüglich ihrer Wasserstoffperoxid-Resistenz getestet.
  • Muster von beiden wurden in Abschnitte eines Testfilzes gebracht, wie in Beispiel 4 beschrieben, und am Abschluß des Tests wurden die Fasern beurteilt, wie in jenem Beispiel erläutert. Die Resultate ergeben sich aus Tabelle 6 nachstehend: Tabelle 6. Kompressionstestdaten Probenname Testfilz-Rangordnung PA (2.7X, 9% Entspannung Original-PA Industrie-TN 12R Standard-PA Industrie-T-100
  • Jede Polyamid 12,12-Faser hohen Molekulargewichts wurde auch getestet hinsichtlich ihrer Wasserstoffperoxid-Resistenz, wie in Beispiel 4 beschrieben. Zum Vergleich wurde der Prozentsatz der beibehaltenen Strukturviskosität für jede Probe berechnet und in Tabelle 7 aufgelistet. Die Daten zeigen klar, daß Polyamid 12,12-Fasern enthaltende Filze gemäß der Erfindung überlegene Resistenz gegenüber Wasserstoffperoxid aufweisen als jede Standard-PA 6- oder 6,6-Faser und vergleichbar ist mit Filzen, die Polyamid 12 enthalten. Da die gegenwärtigen Papierherstellungsbedingungen zunehmend schärfer werden hinsichtlich sowohl chemischer als auch mechanischer Anforderungen, ist eine verbesserte chemische Resistenz wesentlich und stellt sich als unerwartete Eigenschaft von Polyamid 12,12 dar. Wasserstoffperoxid-Daten für die originale Polyamid 12,12-Faserprobe ist ebenfalls in Tabelle 7 als Referenz aufgel istet. Tabelle 7. Wasserstoffperoxid-Resistenz Probenname Beibehaltene Strukturviskosität % PA (2.7X Reckung) PA (2.7X, 9% Entspannung Original-PA Grilon TN R Standard-PA Dupont T-100

Claims (8)

1. Ein Filz zur Verwendung in Papiermaschinen mit verbesserter Resistenz gegen Verschlechterung bei Vorhandensein von Peroxid, welcher Filz eine gewebte Basis und eine an ihr angebrachte Bahnkontaktierschicht umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Schicht bzw. der gewebten Basis Fasern aus Polyamid 12,12 umfaßt, gebildet durch Extrusion einer Schmelze von Polyamid 12,12 mit Strukturviskosität, gemessen in konzentrierter Schwefel säure, von nicht weniger als 0,65
2. Ein Filz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze von Polyamid 12,12 0,2 bis 1,0 Gew.-% eines Antioxidationsmittels enthält.
3. Ein Filz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze des Polyamids 12,12 0,4 bis 0,6 Gew.-% eines Antioxidationsmittels enthält.
4. Ein Filz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Antioxidationsmittel ausgewählt ist von einem oder mehreren von Alphatocopherol und verwandten Strukturen, Kondensationsprodukten von Diphenylamin und Aceton und von Diphenylamin und einem kompatiblen Phenolstabilisator mit Amidfunktionalität.
5. Ein Filz nach Anspruch 2 bis 4, bei dem das Antioxidationsmittel bei oder vor der Extrusion zugesetzt wird.
6. Ein Filz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Bahnkontaktierschicht eine Schicht von Faservlies ist.
7. Ein Filz nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem Filamente oder Monofilamente von Polyamid 12,12 gezogen werden und nach dem Ziehen einer gesteuerten Entspannung unterworfen werden.
8. Ein Filz nach Anspruch 7, bei dem der Entspannungsschritt eine Entspannung innerhalb des Bereichs von 5% bis 15% umfaßt.
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