DE69306556T2

DE69306556T2 - Verfahren und apparat zum erhoehen der dichte von partikeln auf einem substrat

Info

Publication number: DE69306556T2
Application number: DE69306556T
Authority: DE
Inventors: Costa G Chitouras
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-03-02
Filing date: 1993-02-26
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2013-02-27
Also published as: AU3779893A; DE69306556D1; CA2130673A1; EP0629250B1; JPH07504610A; EP0629250A1; CA2130673C; WO1993018225A1; ATE146236T1; US5290607A

Description

Übersetzung der Beschreibung

Hintergrund der Erfindung

Viele Erzeugnisse umfassen ein Substrat, das mit einem in Partikelform vorliegenden Material beschichtet ist, wie z.B. Fasern oder Granulat, die an einer Oberfläche des Substrats haften. Beispielsweise werden übliche Formen derartiger Fasern oft als Flock bezeichnet, wohingegen Partikel im allgemeinen Schleifpartikel sein können, wie sie z.B. beim Sandpapier verwendet werden. Weil Flock mit einer typischen Länge zwischen etwa 3/4 bis 2 mm und einer Masse pro Längeneinheit von zwischen etwa 0,11 und 2,0 g/km (einem Deniergrad von zwischen etwa einem und achtzehn Denier) gewöhnlich das größte Länge-zu-Breite-Verhältnis von üblich aufgebrachten in Partikelform vorliegenden Materialien aufweist und gewöhnlich aus biegsamen Materialien hergestellt ist, ist er normalerweise das in Partikelform vorliegende Material, das am schwierigsten mit hohen Dichtegraden aufgetragen werden kann. 1 Denier = 0,111 tex, und 1 tex = 1 g pro Kilometer.
Im Hinblick auf beflockte Erzeugnisse überschreitet beispielsweise die größte Dichte von Fasern auf im Handel erhältlichen Erzeugnissen im allgemeinen nicht 135 g/m² (etwa vier Unzen Flock pro Quadratyard). Es ist selten möglich, etwa fünfzehn oder so Prozent der theoretischen Flockdichte zu überschreiten, die für eine gegebene Flocklänge und Masse pro Längeneinheit (Denier) möglich ist, d. h. wo eine maximale theoretische Flockdichte auf der Oberfläche dann vorhanden ist, wenn das Substrat im wesentlichen mit geraden Fasern gepackt ist, wobei jede Faser benachbarte Fasern entlang ihrer gesamten Länge berührt.
Es gibt verschiedene Probleme, die mit einer begrenzten Partikeldichte zusammenhängen. Beispielsweise biegt mehrfaches Aufbringen eines Gewichts oder Ausführen eines mit Reibung verbundenen Hin- und Herschiebevorgangs wie beispielsweise auf einem Flockteppich oder auf irgendeinem der normalerweise erhältlichen Teppichstrukturen oft die Fasern an der Basis, wo die Fasern in die Klebemittelschicht oder Basisstruktur eindringen, wodurch die Fasern leicht brechen, ohne daß sie wirklich über ihre gesamten Längen abgerieben oder abgenutzt würden.
Im Gegensatz dazu biegt das gleiche Gewicht oder der gleiche Hin- und Herschiebevorgang auf einer hochdichten Oberfläche die Fasern jedoch nicht an ihren Basen, da die unmittelbare Nähe benachbarter Fasern diese gegenseitig "stützt", wodurch bewirkt wird, daß das Gewicht oder die Abrieb-kraft die oberen Enden der Fasern abnutzt, wodurch man die Gesamtlänge der Fasern sich abnutzen läßt und wodurch folglich eine große Menge Material angeboten wird, um der Verschleißwirkung zu widerstehen. Das Verhältnis der Verschleißfestigkeit von zwei beflockten Oberflächen, einer, bei der die Fasern entlang ihrer gesamten Länge symmetrisch abgenutzt werden, zu einer anderen, bei der die Fasern an der Basis geschnitten und fortgeschafft werden, ist viele Male das Verhältnis der Flockdichte. Folglich bieten selbst die mit der größten Dichte beflockten Substrate, die üblicherweise erhältlich sind, im allgemeinen keine zur Verwendung bei vielen Anwendungen hinreichend abriebfesten Oberflächen.
Die Nützlichkeit von Filtern mit Flockbestandteilen ist auch durch die Dichte und Anordnung der Fasern des Flocks begrenzt. Beispielsweise kann eine verhältnismäßig geringe Dichte von Fasern die Wirksamkeit einer Filtration wesentlich verringern. Auch ist der Flock im allgemeinen auf den Substraten gleichförmig verteilt, wodurch beispielsweise der Entwurf von Filtern oder das ästhetische Design des Inneren einer Automobilkabine eingeschränkt ist, welche Flockbestandteile verwenden.
Es besteht ein Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung, die die Dichte eines in Partikelform vorliegenden an einem Substrat haftenden Materials erhöhen oder variieren.
Die US-A-3,797,996 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Geweben und/oder zur Erzeugung von Vielfarbtonwirkungen in aus drei Bestandteilen zusammengesetzten Textilerzeugnissen, die eine Unterlagsschicht, eine Klebemittelzwischenschicht und eine Belagschicht umfassen, umfassend aufrechte Fasern oder Flock. Das Verfahren umschließt Schrumpfen der Unterlagsschicht und/oder der Belagschicht mittels chemischer Schrumpfmittel oder durch physikalische Schrumpfmittel, wie z.B. Wärme.
Gemäß einem ersten Verfahrensaspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erhöhen der Dichte eines an einem Substrat haftenden in Partikelform vorliegenden Materials bereitgestellt, wobei das Substrat gegenüber einem Ausdehnen ausreichend elastisch ist, so daß das Substrat danach relaxiert und die Oberfläche des Substrats sich hierdurch verkleinert, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
a) Anordnen des Substrats auf einem Träger so, daß es gedehnt werden kann;
b) Leiten eines Stoffes, z.B. einer Flüssigkeit oder eines Gases, zwischen das Substrat und den Träger, um hierdurch das Substrat in konvexe Form zu dehnen;
c) Aufbringen eines Klebemittels auf die Oberfläche des Substrats;
d) Aufbringen des in Partikelform vorliegenden Materials auf die Oberfläche des Substrats und zum Haften Bringen des in Partikelform vorliegenden Materials an dieser; und
e) Abführen des Stoffes aus dem Zwischenraum zwischen dem Substrat und dem Träger, wodurch das Substrat relaxiert und hierdurch die Oberfläche des Substrats verkleinert wird und folglich die Dichte des in Partikelform vorliegenden Materials auf der Oberfläche des Substrats erhöht wird.
Gemäß einem zweiten Verfahrensaspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erhöhen der Dichte eines an einem flachen Substrat haftenden in Partikelform vorliegenden Materials bereitgestellt, wobei das Substrat gegenüber einem Ausdehnen ausreichend elastisch ist, so daß danach das Substrat relaxiert und sich die Oberfläche des Substrats hierdurch verkleinert, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:
a) Halten eines ersten Randes des Substrats mit einem ersten Halter;
b) Halten eines zweiten Randes des Substrats mit einem zweiten Halter, wobei der zweite Halter relativ zum ersten Halter beweglich ist und wobei der zweite Halter längs des zweiten Randes des Substrats streckbar ist;
c) Aufbringen eines Klebemittels auf das Substrat;
d) Bewegen des zweiten Halters relativ zum ersten Halter, wodurch zumindest ein Abschnitt des Substrats gedehnt wird;
e) Strecken des zweiten Halters, so daß der zweite Rand des Substrats gestreckt wird;
f) Aufbringen des in Partikelform vorliegenden Materials auf das auf dem Substrat aufgebrachte Klebemittel, wodurch das in Partikelform vorliegende Material auf dem Substrat hängen bleibt; und
g) anschließendes Freigeben des Substrats, so daß es relaxieren und sich seine Oberfläche verkleinern kann, wodurch sich folglich die Dichte des in Partikelform vorliegenden Materials auf dem Substrat erhöht.
Gemäß einem ersten Vorrichtungsaspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erhöhen der Dichte eines an einem elastischen Substrat haftenden in Partikelform vorliegenden Materials bereitgestellt, welche umfaßt:
a) einen Träger, welcher eine durch diesen hindurchgehende Leitung begrenzt;
b) Mittel zum Anbringen des elastischen Substrats an dem Träger, wodurch ein Ende der Leitung durch das elastische Substrat bedeckt ist, wenn dieses sich in einer relaxierten Lage befindet;
c) Mittel zum Leiten eines Fluid-Stoffes durch die Leitung zwischen das elastische Substrat und den Träger, so daß eine Bewegung des elastischen Substrats aus der relaxierten Lage in eine gedehnte Lage herbeigeführt wird;
d) Mittel, welche das in Partikelform vorliegende Material auf dem elastischen Substrat zum Haften bringen, wenn das elastische Substrat in der gedehnten Lage ist; und
e) Mittel zum Abführen des Fluid-Stoffes aus dem Zwischenraum zwischen Träger und elastischem Substrat, so daß sich die Dichte des mit dem elastischen Substrat verbundenen in Partikelform vorliegenden Materials während der Bewegung des elastischen Substrats von der gedehnten in die relaxierte Lage erhöhen kann.
Gemäß einem zweiten Vorrichtungsaspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erhöhen der Dichte eines an einem elastischen flachen Substrat haftenden in Partikelform vorliegenden Materials bereitgestellt, welche umfaßt:
a) eine erste Halteeinrichtung zum Halten eines ersten Randes des Substrats;
b) eine zweite Halteeinrichtung zum Halten eines zweiten Randes des Substrats, wobei die zweite Halteeinrichtung relativ zur ersten Halteeinrichtung von einer ersten Lage in eine zweite Lage beweglich ist, so daß hierdurch das Substrat gedehnt wird, und wobei die zweite Halteeinrichtung längs des zweiten Randes des Substrats gestreckt werden kann, so daß hierdurch der zweite Rand des Substrats gestreckt wird; und
c) Mittel, welche das in Partikelform vorliegende Material auf dem Substrat zum Haften bringen, während das Substrat in der gestreckten, gedehnten Lage ist, wobei durch ein Freigeben des Substrats die Dichte des an dem Substrat haftenden in Partikelform vorliegenden Materials erhöht wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum wesentlichen Erhöhen der Dichte eines in Partikelform vorliegenden Materials, das an einem Substrat haftet.
Das Verfahren schließt ein Anordnen eines in Partikelform vorliegenden Materials auf einem Substrat ein, dessen Oberfläche sich wesentlich vergrößert, während man das Substrat gewissen Bedingungen aussetzt, die das Substrat ausdehnen. Das Substrat wird dann Bedingungen ausgesetzt, die ausreichen, um die Oberfläche des Substrats wesentlich zu verkleinern, wodurch die Dichte des in Partikelform vorliegenden Materials auf dem Substrat wesentlich erhöht wird.
Die Anordnung schließt Mittel zum Anordnen des in Partikelform vorliegenden Materials auf einem Substrat ein, welches, während man das Substrat hinreichenden Bedingungen aussetzt, seine Oberfläche wesentlich verkleinert, wobei das in Partikelform vorliegende Material an dem Substrat haftet. Geeignete Mittel setzen das Substrat Bedingungen aus, die ausreichen, um die Oberfläche des Substrats wesentlich zu verkleinern, wodurch die Dichte des in Partikelform vorliegenden Materials auf dem Substrat wesentlich erhöht wird.
Diese Erfindung hat viele Vorteile. Beispielsweise kann die Dichte eines in Partikelform vorliegenden Materials, wie z.B. Flock, über die Dichte des Materials hinaus, so wie es auf das Substrat aufgebracht wird, wesentlich erhöht werden. Auch kann dieses Verfahren eine Ausdehnung eines im wesentlichen elastischen Substrats einschließen, wodurch die Oberfläche des Substrats wesentlich verkleinert werden kann, dadurch daß man dem Substrat erlaubt, eine relaxierte Lage anzunehmen. Weiter kann das Substrat asymmetrisch gedehnt werden, wodurch ein kontinuierlicher Gradient einer Partikeldichte auf dem Substrat gebildet werden kann, wenn man das Substrat relaxieren läßt, wodurch bewirkt wird, daß sich die Oberfläche des Substrats wesentlich verkleinert. Dank des vorliegenden Verfahrens können Gegenstände, wie z.B. Filter, gebildet werden, welche beflockte Substrate einschließen, die kontinuierliche Gradienten einer Flockdichte über die Oberflächen von Substratbestandteilen des Filters aufweisen.
Es ist nicht immer notwendig, daß die gesamte Oberfläche eines Erzeugnisses eine größere Flockdichte aufweist als durch einen ansonsten hochwertigen Beflockungsvorgang erreicht werden kann. Speziell kann man wünschen, daß gewisse Teile eines beflockten Substrats entweder für eine erhöhte Verschleißfestigkeit, verbesserte Ästhetik, verbesserte taktile Qualitäten oder erhöhte Reinigungsfähigkeit eine größere Dichte als andere Teile aufweisen, um einige mögliche Gründe zu erwähnen. Eine Ausweitung der beschriebenen Grundsätze und Lehren kann verwendet werden, um sowohl eine normale als auch eine hochdichte Beflockung auf demselben Gegenstand zu ermöglichen, d.h., die Bereitstellung einer variablen Dichte einer Flockauftragung auf einem einzigen Substrat.
Eine Variation der Flockdichte könnte beispielsweise in einer Türauskleidung wünschenswert sein, insofern als die mit der größten Dichte beflockten Teile dort konzentriert würden, wo es eine maximale Abnutzung und Abreibung gibt, d.h. an den Handzug- und den Stoßplatten-Bereichen einer Automobiltür. In der Folge kann die beflockte Membran zu einem geeigneten Substrat zusammengesetzt werden, wie beispielsweise zu einer geformten Kunststoff-Türfüllung.
Eine andere Anwendung des Verfahrens dieser Erfindung, die sowohl die Eigenschaften einer hohen Dichte als auch einer variablen Beflockungsdichte vorteilhaft nutzt, liegt in der Herstellung eines Hochleistungs-Luft- oder anderen Mehrzweck-Fluidfilters. Ein derartiges Filter würde entworfen werden, um die größeren Partikel an der Zuführungsseite zu entfernen, d.h. würde verhältnismäßig große Öffnungen aufweisen, um die größeren Partikel einzufangen und kleinere Partikel diesen anfänglichen Oberflächenbereich durchdringen zu lassen, würde letztere aber weiter innen in einem dichteren Filterbereich einfangen, der zunehmend kleinere Öffnungen aufweist. Eine derartige Konstruktion stellt dem Luftstrom oder anderen Fluiden einen geringen Widerstand entgegen, während die Mehrheit von großen bis kleinen Partikeln entfernt wird und eine Filterkonstruktion mit geringer Verstopfung und großer Lebensdauer erhalten wird, dadurch daß es nicht erforderlich ist, daß die Zufuhrseite des Filters aus kleinen Zellstrukturen besteht, um alle Partikel einzufangen, unabhängig davon, ob sie groß oder klein sind. Abhängig von der Verteilung der Größe der Verunreinigungen im Fluid kann die Filterdichte so ausgelegt sein, daß die Lebensdauer des Filters durch Einstellen des Filterdichteprofils maximiert wird, so daß es zu dem erwarteten Verunreinigungsprofil paßt und das gesamte Filter sein Verunreinigungs-Sättigungsniveau mehr oder weniger zu etwa der gleichen Zeit erreicht.

Kurze Beschreibung der Figuren

Figur 1 ist eine schematische Veranschaulichung einer Ausführungsform der Erfindung, die einen drehenden Dorn und einen Stempel einschließt, die teilweise in ein flüssiges Latexbad eingetaucht sind.
Figur 2 ist eine schematische Veranschaulichung der in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsform, in der der Dorn in einem Koagulans für flüssigen Latex eingetaucht ist.
Figur 3 ist eine schematische Veranschaulichung der in Figur 1 veranschaulichten Ausführungsform, in der der Dorn und das Gummisubstrat in ein flüssiges Flockklebemittel eingetaucht sind.
Figur 4 ist eine schematische Veranschaulichung der in Figur 3 veranschaulichten Ausführungsform, die weiter eine um das Gummisubstrat angebrachte Klammer, die sich in einer gedehnten Stellung befindet, und eine elektrostatische Beflockungs-Einrichtung einschließt.
Figur 5 ist eine schematische Veranschaulichung der in Figur 4 veranschaulichten Ausführungsform nach Abbau des Luftdrucks, wodurch das beflockte Gummisubstrat in eine relaxierte Lage zurückgekehrt ist, zusammen mit einem Abstechwerkzeug.
Figur 6 ist eine schematische Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, in der ein mit einem Klebemittel beschichtetes expandierbares Substrat teilweise durch einen Vakuumtisch gehalten wird und teilweise durch eine Reihe von Klemmen gehalten wird, die sich entlang einer bewegbaren Schiene bewegen können.
Figur 7 ist eine schematische Darstellung der in Figur 6 veranschaulichten Ausführungsform, in der ein Abschnitt des Substrats gedehnt ist.
Figur 8 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung, in der ein oberer Abschnitt eines mit einem Klebemittel beschichteten expandierbaren Substrats durch eine nicht expandierbare Klemme befestigt ist und ein unterer Abschnitt durch bewegbare Klemmen befestigt ist und in der das Substrat sich in einer relaxierten Lage befindet.
Figur 9 ist eine schematische Darstellung desselben wie in Figur 8 veranschaulichten Substrats, worin das Substrat asymmetrisch gedehnt worden ist.
Figur 10 ist eine schematische Darstellung des in Figur 9 veranschaulichten Substrats, das man in seinen relaxierten Zustand hat zurückkehren lassen, nachdem es zuvor beflockt worden ist.
Figur 11 ist eine Schnittansicht des in Figur 10 veranschaulichten beflockten Substrats entlang der Linie XI-XI.
Figur 12 ist eine Schnittansicht eines Filters, das aus acht der in Figur 11 veranschaulichten beflockten Substrate hergestellt ist, welche in Stapelanordnung vorliegen.
Figur 13 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Filters.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die obigen Merkmale und andere Einzelheiten des Verfahrens und der Vorrichtung der Erfindung werden nun detaillierter mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben und in den Ansprüchen dargelegt. Dieselbe in den verschiedenen Figuren vorhandene Ziffer stellt denselben Gegenstand dar. Es versteht sich, daß die speziellen Ausführungsformen der Erfindung als Veranschaulichung und nicht als Begrenzungen der Erfindung dargestellt sind. Die Hauptmerkmale dieser Erfindung können, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen, in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt eine in Figur 1 dargestellte Anordnung 10 einen Dorn 12 ein, der einen Aufblas/Saug-Stempel 14 einschließt und eine Leitung 16 definiert. Der Dorn 12 ist teilweise in ein flüssiges Latexbad 18 eingetaucht, das in einem Trog 20 enthalten ist. Ein Beispiel für einen geeigneten Latex ist Vultex 1-V-10-Latex, der im Handel von General Latex and Chemical Corp. erhältlich ist. Der Dorn 12 wird langsam gedreht, so daß eine flüssige Latexschicht 22 auf dem Dorn 12 aufgetragen wird.
Der Dorn 12 mit der darauf aufgebrachten flüssigen Latexschicht 22 wird zu einem in Figur 2 dargestellten Trog 24 befördert, der ein Koagulans 26 enthält. Ein Beispiel für ein geeignetes Koagulans ist eine Calciumnitratlösung. Drehen des Dorns 12 bewirkt, daß der gesamte flüssige Latex das Koagulans 26 berührt und in ein dünnes Gummisubstrat 28 übergeht, das am Dorn 12 haften bleibt, wenn es aus dem Koagulans entfernt ist. Die Dicke des Substrats kann durch irgendeine von verschiedenen Techniken gesteuert werden, wie z.B. durch Variieren der Viskosität und des Feststoffgehalts des flüssigen Latex oder durch Variieren der Anzahl von Malen, die der Dorn in den Latex eingetaucht und koaguliert wird.
Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, ist das Substrat 28, das einen größeren als halbkugelförmigen Abschnitt des Dorns 12 umgibt, in einem flüssigen Klebemittel 30 in einem Trog 32 eingetaucht. Ein Eintauchen des Substrats 28 erfolgt nur so tief in das flüssige Klebemittel 30 wie erforderlich, um sicherzustellen, daß geringfügig mehr als ein halbkugelförmiger Abschnitt des Substrats 28 beschichtet ist. Der Dorn 12 wird gedreht, um eine im wesentlichen ebene dünne Verteilung einer Klebemittelschicht 34 sicherzustellen, wobei die Dicke des Klebemittels, das auf dem Substrat 28 aufgetragen wird, durch derartige Variablen wie Viskosität und Festkörpergehalt des flüssigen Klebemittels 30 gesteuert wird. Die gewünschte Dicke der Klebemittelschicht 34 eignet sich für eine ausgewählte Anwendung, wie z.B. die gewünschte Dicke eines Flocks der Fasern. In einer Ausführungsform beträgt die Dicke der Klebemittelschicht einige Mil (1 Mil = 0, 025 mm).
Der Dorn 12 wird dann aus dem Klebemittel entfernt und eine Klammer 36 wird um den Teil des Substrats 28 angebracht, der nicht mit einem Klebemittel benetzt worden ist, wie aus Figur 4 ersichtlich ist. Ein geeigneter Stoff, wie z.B. ein Gas, wird mittels des Stempels 14 durch die Leitung 16 und zwischen den Dorn 12 und das Substrat 28 geleitet, wodurch das Substrat 28 gedehnt wird. Ein Beispiel für ein geeignetes Gas ist Luft. Es versteht sich jedoch, daß zwischen dem Dorn 12 und dem Substrat 28 andere Stoffe vorhanden sein können, wie z.B. eine Flüssigkeit. Ein Beispiel für eine geeignete Flüssigkeit ist Wasser. Ein Gas 38, das zwischen dem Dorn 12 und dem Substrat 28 vorhanden ist, bewirkt, daß das Substrat 28 gedehnt wird, wodurch bewirkt wird, daß die Oberfläche des Substrats 28 wesentlich vergrößert wird.
Das gedehnte Substrat 28 wird mit der darauf aufgebrachten Klebemittelschicht 34 benachbart zu einem Flockspender 40 gedreht, der beispielsweise eine geeignete Hochspannungsstromversorgung einschließt, um den Flock zu beladen, so daß dadurch ein Flock 42 in Richtung auf die Klebemittelschicht 34 vorwärtsgetrieben wird.
Typischerweise nach einigen Sekunden eines Verteilens des Flocks 42 auf der Klebemittelschicht 34, wie z.B. dann, wenn kein Flock mehr an der Klebemittelschicht 34 haften kann, werden der Dorn 12 und alle angebrachten Bauteile aus der Umgebung des Flockspenders 40 entfernt, und es wird das Gas 38 aus dem Zwischenraum zwischen dem Dorn 12 und dem Substrat 28 über die Leitung 16 entfernt. In einer Ausführungsform wird durch Ziehen des Kolbens 14 zu seiner am weitesten zurückgezogen Stellung in der Leitung 16 ein geringer Unterdruck erzeugt, wodurch bewirkt wird, daß sich das Substrat 28 auf seine ursprüngliche Größe zusammenzieht. Die Oberfläche des Substrats 28 verkleinert sich wesentlich, wie in Figur 5 dargestellt, wodurch sich die Flockdichte auf dem Substrat 28 wesentlich erhöht.
Der Dorn 12 wird dann in einer Trockenkammer 46 angeordnet, um das Klebemittel durch ein geeignetes Verfahren zu härten. Nach einer derartigen Härtung wird eine Messerschneide 48 in Berührung mit dem Dorn 12 gebracht, wobei durch die Flockschicht 50, die Klebemittelschicht 34 (nun gehärtet) und das Substrat 28 hindurch etwa bei der "Halbkugel"-Linie geschnitten wird. Das Substrat 28 wird dann durch Wiederausüben eines Drucks auf die Halbkugel über Stempel 14 und Leitung 16 vom Dorn 12 entfernt, wobei das Substrat 28 abspringt. Das Substrat 28 kann dann mit anderen Komponenten zusammengefügt werden, wie z.B. einem identisch gebildeten Substrat, um einen Gegenstand, wie z.B. einen Tennisball, zu erzeugen.
Im obigen Beispiel kann das Substrat 28 zu einem Durchmesser aufgeblasen werden, der beispielsweise doppelt so groß wie seine ursprünglichen Größe ist, was für praktische Zwecke derselbe Durchmesser wie derjenige des unteren Abschnitts von Dorn 12 vor einem Beflocken ist. Die Wanddicke des Substrats 28 beträgt typischerweise nur einige Mil (1 Mil = 0, 025 mm). Da die Menge des an dem expandierten Substrat haftenden Flocks dieselbe bleibt, wie wenn das Substrat zusammengezogen ist, aber die Oberfläche des zusammengezogenen Substrats nur ein Viertel derjenigen des expandierten Substrats beträgt, folgt, daß die Flockdichte auf dem zusammengezogenen Substrat viermal so groß ist wie die ursprüngliche Beflockungsdichte. Durch Steuern der expandierten Oberfläche eines beliebigen Substrats gegen seine nicht expandierte oder normale Oberfläche kann jedes beliebige Ausmaß eines Dichteanstiegs über das Beste hinaus, das durch normale Beflockungstechniken erreicht werden kann, bis zu dem Punkt erreicht werden, daß die zusammengezogene Oberfläche keinerlei weitere Flockfasern aufnehmen kann. In Anbetracht der Tatsache, daß die größten Flockdichten selten fünfzehn Prozent der theoretischen Flockdichte überschreiten, die für eine gegebene Flocklänge und Masse pro Längeneinheit (Denier) möglich ist, ist es möglich, die Fläche des expandierten Substrats um etwa den Faktor sechs zu vergrößern, wenn das absolute Maximum der Flockdichte gesucht wird.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, die in Figur 6 dargestellt ist, ist ein Abschnitt eines biegsamen und expandierbaren polygonförmigen Substrats 52, das aus einem elastischen Stoff gebildet ist, auf einem Vakuumtisch 54 angeordnet. Ein Abschnitt des Substrats 52 ist dadurch befestigt, daß man zwischen dem Substrat 52 und der Oberfläche 55 des Vakuumtisches 54 durch ein Rohr 56 ein Vakuum erzeugt. In diesem Beispiel muß ein Abschnitt 58 des Substrats 52 mit einem größeren Dichtegrad beflockt werden als die unmittelbar umgebende Oberfläche zusammen mit dem Abschnitt des Substrats 52, der nicht durch den Vakuumtisch 54 gehalten wird. In dieser Ausführungsform wird der Abschnitt 58 nicht durch Saugen niedergehalten, sondern er wird durch einen Kolben von ovaler Form abgestützt, nicht gezeigt, der durch den Vakuumtisch 54 hindurch angehoben werden kann. Ein unterer Rand des Substrats 52 ist durch Klemmen 60 befestigt (fünf derartige Klemmen sind dargestellt). Die Klemmen 60 sind so ausgelegt, daß sie sich entlang einer Schiene 62 bewegen. Die Schiene 62 und die Klemmen 60 sind auch in einer Ebene parallel zum Vakuumtisch 54 in einer durch einen Pfeil 64 angezeigten Richtung bewegbar. Vor dem Bewegen der Schiene 62 in der durch den Pfeil 64 angezeigten Richtung wird auf das Substrat 52 ein geeignetes Flockklebemittel aufgebracht. Alternativ kann das Klebemittel nach Dehnen des Substrats 52 mittels der sich bewegenden Schiene 62 und/oder der sich bewegenden Klemmen 60 auf die Oberfläche 66 aufgebracht werden.
Wie aus Figur 7 ersichtlich ist, ist die Schiene 62 vom Vakuumtisch 54 in der durch den Pfeil 64 gezeigten Richtung verlagert gezeigt. Auch sind die Klemmen 60 in ihrer ausgefahrenen Stellung dargestellt, wobei sie sich von einer zueinander benachbarten Stellung zu einer Stellung mit gleichen Abständen entlang der Länge der Schiene 62 bewegt haben, während allzeit ein fester Griff auf den Rand des Substrats 52 aufrecht erhalten bleibt. Folglich wird das Substrat 52 gedehnt und die Oberfläche 66 des unteren Abschnitts des Substrats 52, der nicht durch den Vakuumtisch 54 gehalten wird, wesentlich vergrößert.
Ebenso expandiert ein Anheben des ovalen Kolbens unterhalb des Abschnitts 58 die Oberfläche dieses Abschnitts des Substrats 52, selbst wenn die umgebende Fläche des Substrats 52 durch den Vakuumtisch 54 gehalten wird. Wenn die Oberfläche des Substrats 52 beflockt ist und die Schiene 62, die Klemmen 60 und der ovale Kolben unterhalb Abschnitt 58 freigegeben werden und man sie in einen relaxierten Zustand zurückkehren läßt, wie in Figur 6 dargestellt, und das Klebemittel auf dem Substrat 52 gehärtet ist, wird folglich die Flockdichte über der Oberfläche des Substrats 52 variieren. Der Gradient der Flockdichte wird um den Betrag variieren, um den ein bestimmter Oberflächenbereich vor dem Beflocken expandiert wurde. Die größten Dichten werden am angehobenen Abschnitt 58 und am unteren den Klemmen benachbarten Abschnitt des Substrats 52 vorkommen. Die Flockdichte wird in diesem Beispiel mehr oder weniger kontinuierlich und linear abnehmen, bis sie bei den Abschnitten des Substrats 52, die am Vakuumtisch 54 befestigt sind, die normale Dichte erreicht.
In einer nochmals weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in Figur 8 gezeigt ist, ist ein elastisches Substrat 67 mit einem geeigneten Flockklebemittel beschichtet und durch eine Klemme 68 an einem ersten Ende und durch Klemmen 70 (fünf sind gezeigt) an einem zweiten Ende befestigt. Die Klemmen 70 können entlang einer Schiene 72 bewegt werden. Das Substrat 67 befindet sich in einer relaxierten Lage.
Das Substrat 67 wird dann in zwei Richtungen gedehnt, wie in Figur 9 gezeigt: es wird in Richtung des Pfeils 74 nach unten und durch die Klemmen 70, die sich entlang der Schiene 72 bewegt haben, in seiner Breite gezogen. Der Abschnitt des Substrats 67, der durch die Klemme 68 gehalten wird, wird nicht gedehnt, wodurch ein kontinuierlich zunehmender Gradient der Dehnung vom ersten Ende zum zweiten Ende bewirkt wird. Das Substrat 67 wird dann beflockt und anschließend entspannt, wodurch man das Substrat 67 relaxieren läßt und zu seiner normalen Gestalt zurückkehren läßt, wie in Figur 10 gezeigt. Der Flock auf dem Substrat 67 weist folglich einen Dichtegradienten auf, wie in Figur 10 gezeigt, der vom ersten Ende zum zweiten Ende zunimmt. Der Anstieg der Flockdichte wird durch einen zunehmenden Gradienten einer Schattierung angezeigt. Flächen 83 und 85, die durch Klemmen während des Beflockens bedeckt waren, bleiben unbeflockt. Der Dichtegradient des Flocks ist auch in Figur 11 dargestellt. Das Klebemittel auf dem Substrat 67 wird dann durch ein geeignetes Verfahren gehärtet.
Figur 12 zeigt ein Filter 76, das eine Reihe von beflockten Substraten 78 umfaßt, die durch das hierin gelehrte Verfahren hergestellt sind. In diesem Fall sind acht Substrate 78 dargestellt, die aus acht der in Figur 11 dargestellten Strukturen bestehen. Die Substrate 78 sind gestapelt, so daß das Filter 76 gebildet wird, wobei ein nicht beflocktes Substrat 80 benachbart zu Flock 82 angeordnet ist, der sonst frei liegen würde.
Beim Zusammenbau des Filters 76 werden alle Oberflächen der Substrate 78, die die Enden des Flocks 82 berühren, mit einem Klebemittel beschichtet, so daß der Flock 82 an beiden Enden überall in der Filterstruktur verankert ist. Um dieser körperlichen Struktur mehr Festigkeit zu verleihen, können alle Membranen zuerst an andere strukturell steife Substrate geklebt werden, bevor sie gestapelt werden. Luft mit großer Geschwindigkeit oder andere Fluide, die in der Richtung von Pfeilen 84 in das Filter eintreten, und es in Richtung von Pfeilen 86 verlassen, werden den Flock nicht verformen oder biegen, wodurch die durch die Vielheit der Fasern von Flock 82 und der beflockten Substrate 78 und des Substrats 80 gebildeten Zellen starr gemacht werden und in die Lage versetzt werden, Schmutzpartikel des Fluidstroms einzufangen.
Abhängig von ihrer Größe und der Größe der Filterzellen, die durch die Flockkonzentrationen mit zunehmend größerer Dichte erzeugt werden, werden größere Partikel am Eingangsende 88 des Filters 76 und kleinere Partikel innerhalb des Filters 76 eingefangen. Im Fall, daß ein feineres Filtermedium gewünscht wird, ist es möglich, zwei beflockte Membranen einander gegenüber anzuordnen, wobei der Flock von jeder Membran mit dem Flock von der anderen Membran verzahnt, was dazu führt, daß die Flockfaserkonzentration effektiv verdoppelt wird und eine Einfangfhigkeit für feine Partikel stark erhht wird.
Figur 13 zeigt eine zylindrische Form eines Filters 90, das durch Verwenden eines einzigen beflockten Substrats 92 erzeugt wurde, welches einen kontinuierlichen Gradienten einer Flockdichte aufweist und durch das hierin gelehrte Verfahren hergestellt wurde. Ein Klebemittel ist auf einer unbeflockten Seite des Substrats 92 aufgebracht, das dann gerollt wird, so daß nicht verankerte Flockenden an dem neu aufgetragenen Klebemittel haften. Durch Rollen der Membran um eine vertikale Achse befindet sich die verhältnismäßig geringe Dichte der Fasern am ersten Ende 94 von Filter 90. Eine relativ große Dichte der Fasern ist am zweiten Ende 96 des Filters 90 vorhanden. Ein Fluid fließt durch das Filter 90 in einer durch Pfeile 98 angezeigten Richtung hindurch. Eine Querschnittsansicht des Filters 90 entlang der Linie 100 würde der in Figur 12 gezeigten schematischen Darstellung gleichen.
Eine andere Anwendung dieser Erfindung besteht in der Herstellung von Schleifkissen oder Schleifbändern, die unter Verwendung von Aramid- oder ähnlichen hochfesten, von Natur aus abschleifenden Fasern oder mit einem Schleifmittel beschichteten Polyamid-Flockfasern hergestellt werden können. Derartige Kissen sind in der Lage, konkave oder ähnlich tief gefurchte Oberflächen abzuschleifen. Mit einem Schleifmittel beschichtete Fasern sind wegen der großen Reibungskräfte zwischen benachbarten Fasern bei hohen Dichtegraden außerordentlich schwierig zu flocken, wodurch unter normalen Beflockungsbedingungen große Packungsdichten verhindert werden. Wegen der entweder bei einem Hand- oder Maschinenschleifen von komplexen Formen gebildeten Hochdruckpunkte sind normaldicht beflockte Kissen wegen des Verfilzens der Fasern nicht sehr nützlich oder praktisch, welches sogar dann stattfindet, wenn ein relativ geringer Druck auf eine normaldicht beflockte Oberfläche ausgeübt wird. Weiter sind die Flocklängen für diese Anwendungen vorzugsweise länger als 2 mm, vielleicht näher an etwa 6 mm: eine Länge, die schwierig zu flocken ist, sogar mit einem Flock von großer Masse pro Längeneinheit (Flock von hohem Deniergrad). Die Deniereinheit ist hinsichtlich der tex-Einheit und der g/km-Einheit im ersten Abschnitt dieser Beschreibung definiert. Indem man ein ähnlicheswie das oben beschriebene Verfahren verwendet und entweder den Mechanismus für variable Dichten, d.h. die differentielle Verlängerung der Membran vor dem Beflocken, beibehält oder ausschließt, kann sich ein Schmirgelkissen ergeben, das an einem Schmirgelblock befestigt oder auf ein Band geklebt werden kann. Das Erscheinungsbild dieses Schmirgelkissens ist ähnlich zu Figur 11, aber mit längeren Fasern des Flocks 82 (oben erwähnt), als für die meisten anderen Anwendungen verwendet werden würde. Bei einer Verwendung würden die Schmirgelkissen mit geringer Dichte (aber noch oberhalb der Dichten von herkömmlicher Weise beflockten Substraten) bei tiefen Spaltbereichen, wie z.B. bei enggefurchten Möbelbeinen, verwendet werden, wobei die Kissen mit größerer Dichte vorteilhafter bei mehr allmählich geformten oder mit Reliefs versehenen Oberflächen verwendet werden.
Diese Erfindung macht auch erwünschte und nützliche neue Anwendungen im Schuhgewerbe möglich. Es hat wesentliche Bemühungen gegeben, die herkömmliche Leder- oder Gummisohle und den herkömmlichen Leder- oder Gummiabsatz vor allem aus Gründen der Bequemlichkeit abzuwandeln. Teppiche sind schon längst aus Gründen, die vollständig unabhängig von ihren ästhetischen oder thermischen Wirkungen sind, als Gehflächen verwendet worden. Sie schaffen oder verbessern ungeachtet des getragenen Schuhwerks eine ruhige, nachgiebige und angenehm bequeme Gehumgebung. Wenn man eine herkömmliche Teppichoberfläche als Schuhsole verwendet, könnte sich anfangs, sogar während man auf einer harten Oberfläche geht, die Bequemlichkeit eines Schreitens auf einer Teppichoberfläche einstellen, es wird sich jedoch im allgemeinen eine nicht akzeptable kurze Lebensdauer ergeben. Die Verwendung einer hochdicht beflockten Membran, die eine zwei- bis dreimal größere Dichte aufweist, als sie normalerweise erhältlich ist, welche als Sohle für einen Schuh oder Turnschuh verwendet wird, wird die Bequemlichkeit und Biegsamkeit eines Teppichs zeigen. Weiter bedeutet eine Erhöhung der Dichte um den Faktor 3 (man erinnere sich, daß bei normalen Flockdichten, nur ein Sechstel oder weniger des theoretisch maximal möglichen Flocks aufgebracht ist) eine Gesamtdichte der Sohlenstruktur von annähernd gleich der Hälfte der Dichte einer festen Sohle, die aus demselben Material wie der Flock hergestellt ist. Mit anderen Worten sollte ein 2 mm (80 Mil) langer Nylonflock mit 3fachen normalen Dichtegraden die Verschleißfestigkeit einer 1 mm (40 Mil) festen Nylonsohle und eine praktische Verschleißoberfläche aufweisen, die noch die Nachgiebigkeit oder Weiche eines Teppichs aufweisen wird.
Wo außergewöhnliche Verschleißeigenschaften erwünscht sind, können Aramid- oder ähnliche Fasern verwendet werden, einschließlich der Einkapselung der Fasern unter Verwendung von Gummi oder gummiartigen Stoffen an ausgewählten Bereichen, wie z.B. den Zehen- und Fersenbereichen, was das Verschleißverhalten der Sohle weiter verbessert. Eine nachgiebige verschleißfeste und leichtgewichtige Sohle (und Absatz) kann durch Einkapseln der vollständig mit Aramid oder Nylon beflockten Sohle und des vollständig mit Aramid oder Nylon beflockten Absatzes mit einem verhältnismäßig leichtgewichtigen möglicherweise geschäumten Urethangummi hergestellt werden, der zusätzlich die Fasern gegen Biegen und Brechen stützen wird, sie dann aber tatsächlich so stützen wird, daß sie entlang ihrer Längen abgenutzt werden. Die Dicke der Sohle (und ihr Gewicht) kann für eine gegebene Verschleißfestigkeit durch Wahl des verwendeten Fasertyps abgewandelt werden, der beispielsweise sogar aus einer Mischung von Aramid- und Nylonfasern bestehen kann, sowie durch die Dichte der Fasern auf dem Substrat, was alles gut gesteuert werden kann, einschließlich der leichten Instandsetzung oder des leichten Austauschens der Sohle, so daß verschiedene Berührungs-, Reibungs- oder Verschleißeigenschaften angeboten werden.
Wo hohe Transpirationsgrade wie in Turnschuhen vorherrschen, wird eine Innensohle, die ganz ähnlich den oben beschriebenen Sohlen hergestellt ist, welche aber vorzugsweise eine große Dichte von feineren (niedrigerer Denierwert) Fasern verwendet, ein weiches Anfühlen für den Fuß bereitstellen, nicht erheblich oder dauernd durch das lastende Gewicht der Person zusammengedrückt werden und einen inhärenten Mechanismus für die Zirkulation der Luft und die Entfernung der Transpiration liefern.
Hochdicht beflockte Membranen können anstelle von den dekorativen und funktionalen Lederstreifen verwendet werden, die typischerweise auf das Oberteil eines Paars Turnschuhe genäht werden. Hochdicht beflockte Abschnitte können herkömmlicherweise festgeklebt werden, wodurch die sehr kostspieligen Nähvorgänge zum Anbringen von Leder beseitigt werden. Diese bringen eine Tiefe des Farbglanzes ähnlich Velours (wenn gewünscht), die beim Färben von Leder nicht erreicht werden kann, und eine Verschleißfestigkeit, die für verschiedene Abschnitte der Turnschuhe von den Zehen bis zur Ferse auf den Oberteilen benötigt wird, was bei normaldicht beflockten Substraten nicht möglich ist.
Es versteht sich, daß alternativ andere Verfahren verwendet werden können, um das Substrat zu dehnen, wie z.B. durch die Verwendung von Formen.

Claims

1. Verfahren zum Erhöhen der Dichte eines an einem Substrat hängenden in Partikelform vorliegenden Materials, wobei das Substrat gegenüber einem Ausdehnen ausreichend elastisch ist, so daß das Substrat danach relaxiert und die Oberfläche des Substrats sich hierdurch verkleinert, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) Anordnen des Substrats auf einem Träger so, daß es gedehnt werden kann;

b) Leiten eines Stoffes, z.B. einer Flüssigkeit oder eines Gases, zwischen das Substrat und den Träger, um hierdurch das Substrat in konvexe Form zu dehnen;

c) Aufbringen eines Klebemittels auf die Oberfläche des Substrats;

d) Aufbringen des in Partikelform vorliegenden Materials auf die Oberfläche des Substrats und zum-Haften-Bringen des in Partikelform vorliegenden Materials auf dieser; und

e) Abführen des Stoffes aus dem Zwischenraum zwischen dem Substrat und dem Träger, wodurch das Substrat relaxiert und hierdurch die Oberfläche des Substrats verkleinert wird und folglich die Dichte des in Partikelform vorliegenden Materials auf der Oberfläche des Substrats erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner den Schritt aufweist, das Substrat herzustellen, wobei das Substrat hergestellt wird, indem:

a) der Träger mindestens zum Teil in einen fluiden Substratvorläufer eingetaucht wird, wodurch der Träger zumindest teilweise mit dem fluiden Substratvorläufer beschichtet wird;

b) der Träger und der fluide Substratvorläufer, mit dem der Träger beschichtet ist, Bedingungen ausgesetzt werden, welche ausreichen, um zu bewirken, daß der fluide Substratvorläufer das Substrat bildet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der fluide Substratvorläufer einen Latex umfaßt, und wobei die Bedingungen, welche ausreichen, um zu bewirken, daß der fluide Substratvorläufer das Substrat bildet, z.B. umfassen, den fluiden Substratvorläufer einem Koagulator auszusetzen, welcher bewirkt, daß der Latex auf dem Träger in nennenswertem Ausmaß koaguliert.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Klebemittel auf dem Substrat aufgebracht wird, indem das Substrat mindestens teilweise in ein fluides Klebemittel eingetaucht wird, wodurch mindestens ein Teil des fluiden Klebemittels auf der Oberfläche des Substrats hängen bleibt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, welches ferner den Schritt aufweist, das Substrat und den Träger schnell zu drehen, während das Substrat zumindest teilweise in das fluide Klebemittel eingetaucht ist, wobei die Drehachse des Substrats und des Trägers eine spitzen Winkel mit der Oberfläche des Bades aus fluidem Klebemittel bildet, wodurch eine Schicht des Klebemittels über mindestens einem Abschnitt des Substrats gebildet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das in Partikelform vorliegende Material ein Faserflockmaterial umfaßt, welches auf dem Klebemittel z.B. durch elektrostatisches Niederschlagen aufgebracht wird.

os 7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Substrat eine im wesentlichen halbkugelförmige Gestalt aufweist.

8. Verfahren zum Erhöhen der Dichte eines an einem flachen Substrat hängenden in Partikelform vorliegenden Materials, wobei das Substrat gegenüber einem Ausdehnen ausreichend elastisch ist, so daß danach das Substrat relaxiert und sich die Oberfläche des Substrats hierdurch verkleinert, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) Halten eines ersten Randes des Substrats mit einem ersten Halter;

b) Halten eines zweiten Randes des Substrats mit einem zweiten Halter, wobei der zweite Halter relativ zum ersten Halter beweglich ist und wobei der zweite Halter längs des zweiten Randes des Substrats streckbar ist;

c) Aufbringen eines Klebemittels auf das Substrat;

d) Bewegen des zweiten Halters relativ zum ersten Halter, wodurch zumindest ein Abschnitt des Substrats gedehnt wird;

e) Strecken des zweiten Halters, so daß der zweite Rand des Substrats gestreckt wird;

f) Aufbringen des in Partikelform vorliegenden Materials auf das auf dem Substrat aufgebrachte Klebemittel, wodurch das in Partikelform vorliegende Material auf dem Substrat hängen bleibt; und

g) anschließendes Freigeben des Substrats, so daß es relaxieren und sich seine Oberfläche verkleinern kann, wodurch sich folglich die Dichte des in Partikelform vorliegenden Materials auf dem Substrat erhöht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei durch das Bewegen des zweiten Halters relativ zum ersten Halter und das Strecken des zweiten Halters ein Gradient im Ausdehnen des Substrats erhalten wird, sodaß das in Partikelform vorliegende Material auf dem Klebemittel nach dem Relaxieren des Substrats einen kontinuierlichen Dichtegradienten aufweist, welcher dem Gradienten im Ausdehnen des Substrats während des Abscheidens des in Partikelform vorliegenden Materials auf das Klebemittel entspricht.

10. Vorrichtung zum Erhöhen der Dichte eines an einem elastischen Substrat hängenden in Partikelform vorliegenden Materials, welche umfaßt:

a) einen Träger, welcher eine durch diesen hindurchgehende Leitung begrenzt;

b) Mittel zum Anbringen des elastischen Substrats an dem Träger, wodurch ein Ende der Leitung durch das elastische Substrat bedeckt ist, wenn dieses sich in einer relaxierten Lage befindet;

c) Mittel zum Leiten eines Fluid-Stoffes durch die Leitung zwischen das elastische Substrat und den Träger, so daß eine Bewegung des elastischen Substrats aus der relaxierten Lage in eine gedehnte Lage herbeigeführt wird;

d) Mittel, welche das in Partikelform vorliegende Material auf dem elastischen Substrat zum Haften bringen, wenn das elastische Substrat in der gedehnten Lage ist; und

e) Mittel zum Abführen des Fluid-Stoffes aus dem Zwischenraum zwischen Träger und elastischem Substrat, so daß sich die Dichte des mit dem elastischen Substrat verbundenen in Partikelform vorliegenden Materials während der Bewegung des elastischen Substrats von der gedehnten in die relaxierte Lage erhöhen kann.

11. Vorrichtung zum Erhöhen der Dichte eines an einem elastischen flachen Substrat hängenden in Partikelform vorliegenden Materials, welche umfaßt:

a) eine erste Halteeinrichtung zum Halten eines ersten Randes des Substrats;

b) eine zweite Halteeinrichtung zum Halten eines zweiten Randes des Substrats, wobei die zweite Halteeinrichtung relativ zur ersten Halteeinrichtung von einer ersten Lage in eine zweite Lage beweglich ist, so daß hierdurch das Substrat gedehnt wird, und wobei die zweite Halteeinrichtung längs des zweiten Randes des Substrats gestreckt werden kann, so daß hierdurch der zweite Rand des Substrats gestreckt wird; und

c) Mittel, welche das in Partikelform vorliegende Material auf dem Substrat zum Haften bringen, während das Substrat in der gestreckten, gedehnten Lage ist, wobei durch ein Freigeben des Substrats die Dichte des an dem Substrat hängenden in Partikelform vorliegenden Materials erhöht wird.

12. System nach Anspruch 11, wobei die erste Halteeinrichtung längs des ersten Randes des Substrats streckbar ist, so daß hierdurch der erste Rand des Substrats gestreckt wird.