DE69612764T2

DE69612764T2 - Oberfläche konditionierungsgegenständen und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE69612764T2
Application number: DE69612764T
Authority: DE
Inventors: R. Appelt; L. Barber; Max Hurlocker; E. Lux; B. Young
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2016-09-20
Also published as: AU7113296A; WO1997044513A1; BR9612616A; EP0900296B1; DE69612764D1; US6042918A; JP2000511243A; EP0900296A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft zur Oberflächenkonditionierung von Lagenmaterialien (z. B. Metallblech) geeignete Faservliesartikel und ein Verfahren zum Herstellen solcher Artikel.
Herkömmlich werden drehbare Oberflächenkonditionierungswalzen ("Walzwerkwalzen") zum Herstellen und Verarbeiten von Metallblechen oder Metallcoils bzw. -bandringen in Fließfertigungsstraßen verwendet. Solche Oberflächenkonditionierungswalzen werden allgemein in sogenannten "Quetsch-" bzw. "Abstreifanwendungen" sowie in "Öleranwendungen" verwendet.
Bei Quetsch- bzw. Abstreifanwendungen werden Walzen verwendet, um die Querkontaminierung von Behandlungslösungen zu verhindern. Beispielsweise sind bei der Herstellung eines bletallcoils oder -bands typischerweise viele Verarbeitungsvorgänge vorgesehen, in denen verschiedenartige Behandlungslösungen verwendet werden, die dazu geeignet sind, die Metalloberfläche zu reinigen, zu entfetten, Zunder und/oder Beizsäure von der Metalloberfläche zu entfernen, die Metalloberfläche zu spülen, die Metalloberfläche zu ätzen, die Metalloberfläche zu schmieren und/oder die Metalloberfläche zu schützen. Während dieser Arbeitsvorgänge ist es wichtig, die Kontaminierung dieser häufig inkompatiblen Behandlungslösungen zu verhindern. Daher wird bezüglich der Oberfläche des Metallblechs eine Quetsch- bzw. Abstreif- ("Blockier-") operation ausgeführt, um, immer wenn das Metallband aus einem der Behandlungsbehälter austritt, überschüssige Behandlungslösung von der Metalloberfläche zu entfernen und ein unbeabsichtigtes Vermischen von Behandlungslösungen zu vermeiden. In Quetschwalzenanordnungen war die Verwendung von herkömmlichen drehbaren Gummiwalzen sowie von aus Filz- oder Korkmaterial hergestellten Abstreifer- oder Wischerlamellen oder -blöcken vorgesehen. Die Nutzungs- oder Lebensdauer dieser herkömmlichen Walzen oder Abstreifer- bzw. Wischerlamellen oder -blöcke ist jedoch in den vorstehend erwähnten Quetsch- oder Abstreifanwendungen relativ kurz.
In Öleranwendungen werden Materialien ("Öle") als Korrosionsschutz auf die Oberflächen der Metallbleche oder -folien aufgebracht, um Handhabungs- oder Transportbeschädigunaen zu vermeiden und eine Schmierung für nachfolgende Verarbeitungsschritte bereitzustellen. In solchen Öleranwendungen muß die Beschichtungsdicke kontrolliert werden, um das Verfahren durch Verwendung der in der Anwendung benötigten minimalen Materialmenge zu optimieren. Die Verwendung von Gummiwalzen in diesen Anwendungen war aufgrund ihrer relativ kurzen Nutzungs- oder Lebensdauern nicht zufriedenstellend.
Die kurzen Lebensdauern der Gummiwalzen in den vorstehend erwähnten Anwendungen ist den Struktureigenschaften der Gummioberflächen zuzuordnen, z. B. ihrer Nichtverdichtbarkeit. Die relativ nichtverdichtbare Natur von Gummiwalzen macht sie beispielsweise anfällig für die Ausbreitung von Rissen oder für andere strukturelle Beschädigungen an der Kontaktstelle der Walze. Außerdem werden die Oberflächen von Gummiwalzen durch die Kanten der Verbindungsstellen im Metallblech leicht eingerissen, ausgehöhlt oder eingeschnitten. Wenn eine Gummiwalze einmal beschädigt wurde, wird sich der anfängliche Einschnitt, Riß oder die Aushöhlung aufgrund der Druckkräfte an der Kontaktstelle und der Zugkräfte auf Leide Seiten der Kontaktstelle normalerweise vergrößern. Daher mußten diese Artikel häufig (z. B. durch Oberflächennachbearbeitung) repariert oder ersetzt werden, wodurch unplanmäßige Stillstandszeiten der Produktionsstraße mit damit verbundenen Verlusten und Kosten enstanden.
Außerdem ist durch die geschlossene, nichtporöse Natur der Gummioberflächen der vorstehend erwähnten Walzen eine Reparatur ziemlich schwierig, falls sie überhaupt möglich ist. Beispielsweise kann durch Reparaturverbindungsstellen und auf eine beschädigte Gummiwalze aufgebrachte Flicken eine unebene Oberfläche erhalten werden, durch die die gerade hergestellten oder anderweitig behandelten Metallbleche beschädigt werden können. Schließlich ist bekannt, daß das vorstehend erwähnte Gummi im nassen Zustand aufschwimmt, wodurch der Kontakt zwischen der Walze und dem Metallblech unerwünscht unterbrochen wird.
Um die vorstehend erwähnten, in Verbindung mit der Verwendung von Gummioberflächenkonditionierungsprodukten auftretenden Probleme zu lösen, wurden in den vorstehend erwähnten Anwendungen aus verdichteten, einheitlichen, diskreten Faservlieslagen hergestellte Walzen und Lamellen verwencxet. Im allgemeinen waren Faservliesartikel fester und widerstandsfähiger gegen Risse und Schnitte als beispielsweise Gummiwalzen. Außerdem besitzen Faservliesartikel die Fähigkeit zur Selbstheilung, weshalb sie dazu beitragen, das Risiko von durch ein Versagen der Walze (oder Lamelle) verursachten Stillstandszeiten in Fertigungsstraßen zu minimieren. Durch die poröse Natur und das große Hohlraumvolumen dieser Faservliesartikel wird ein hohes Absorptionsvermögen bereitgestellt, das in Druck- bzw. Quetsch- und Zuganwendungen hilfreich ist. Außerdem ist das Absorptionsvermögen der Faservlies- oder Textilartikel nützlich, um in Ölanwendungen eine gleichmäßige dünne Schicht von Schmiermitteln oder anderen Lösungen auf die Metalloberflächen aufzubringen.
Die porösen Oberflächen von Faservliesartikeln ermöglichen es u. a., daß lockere oder lose Verunreinigungen (z. B. eine Metallpartikel oder Staüb) von der Oberfläche des Metallblechs aufgenommen werden kann. Die Verunreinigungen dringen in den Körper des Artikels ein und werden darin gehalten, wodurch verhindert wird, daß die Verunreinigungen Kratzer oder ringförmige Abdrücke auf dem Metallblechmaterial erzeugen. Faservliesartikel weisen außerdem auf vielen Metalloberflächen einen hohen Reibungskoeffizienten auf, und sie bleiben im nassen Zustand mit dem Metall in Kontakt, wodurch eine gleichmäßige hohe Spannung aufrechterhalten wird, die erforderlich ist, um einen wesentlichen Schlupf zu vermeiden.
Obwohl Faservliesartikel im allgemeinen höhere Lebensdauern aufweisen als ihre Gegenstücke aus Gummi, sind Faservliesartikel bekanntermaßen anfällig für Beschädigungen, wenn sie sehr scharfen Chemikalien, z. B. starken Säuren, ätzenden Flüssigkeiten, Galvanisierungslösungen und ähnlichen ausgesetzt sind. Bei der Herstellung von Metallblech werden z. B. typischerweise verschiedenartige scharfe chemische Mittel verwendet. Herkömmlich werden Behandlungsmittel verwendet, die relativ hohe Konzentrationen von Salzsäure, Schwefelsäure, Chromsäure, Salzen der vorstehenden Säuren oder von basischen Mitteln, z. B. Natrium- oder Kaliumhydroxid, enthalten. Lösungen dieser Behandlungsmittel können einen niedrigen pH-Wert von weniger als eins oder einen hohen pH- Wert von 14 aufweisen. Nachdem eine Wechselwirkung zwischen dem Behandlungsmittel und der Oberfläche des Metallblechs stattgefunden hat, sind im allgemeinen zwei Quetsch- oder kvstreifvorgänge in Verbindung mit einem Wasserspülvorgang erforderlich, um das Mittel wirksam von der Metalloberfläche zu entfernen. Viele bei der Herstellung der vorstehend erwähnten Faservliesartikel verwendete organische Polymermaterialien werden nach wiederholten Quetsch- oder Abstreifvorgängen, in denen der Artikel Behandlungslösungen mit den vorstehend erwähnten extremen pH-Werten ausgesetzt ist, abgebaut oder sich zersetzen. Insbesondere ist bekannt, daß, wenn solche Artikel extremen ätzenden Bedingungen (z. B. einem pH-Wert von etwa 14) ausgesetzt sind, die Qualität von Faservliesartikeln bei der Anwesenheit von Ölen rasch abnimmt.
Faservliesartikel sind, wie nachstehend diskutiert, in der technischen und Patentliteratur beschrieben. Außer in dem Patent von Lux et al. (US-A-4669163) wird in keiner der zitierten Referenzen ein Oberflächenkonditionierungsartikel mit einer gewünschten Beständigkeit gegen rauhe oder strenge chemische Umgebungen beschrieben.
Kusters (US-A-2801461) beschreibt eine aus mehreren flachen, winkligen, axial verdichteten Scheiben, die aus mit vulkanisiertem Latex gebundenen Faservliesmaterialien bestehen, hergestellte Walze zum Ausquetschen von Flüssigkeiten aus Textilien. Diese Scheiben werden auf einer Trägerwelle angeordnet und unter Druck gehalten. Die im beschriebenen Artikel verwendeten Fasern weisen gestreckte Nylon- und natürliche Fasern auf, wie z. B. Ramie, Baumwolle oder Sisal- Hanf.
Kai (US-A-3853677) beschreibt eine Walze, die aus axial zusammengepreßten Scheiben aus einem Faservliesmaterial, das aus einem Gemisch aus natürlichen Fasern und aus Fasern besteht, die aus einem synthetischem Polymer mit hohem Molekulargewicht hergestellt sind, gebildet wird, wobei die Fasern durch ein Harzmaterial gebunden sind. Die Scheiben werden erwärmt und mit einem Druck von 78 · 10&sup6; Pa zusammengedrückt oder verdichtet, um eine endgefertigte Walze mit einer Poissonschen Konstante bzw. einem Querkontraktionskoeffizienten von etwa 0,5 und mit einer Scherfestigkeit von etwa 1200 kg/m² zu erhalten.
In "Recent Advances in Wringer Roll Technology", L. W. Legacy, Iron and Steel Engineer, Vol. 60, Nr. 4, April 1983, Seiten 42-44 wird die Herstellung von Walzen beschrieben, die aus verdichteten Scheiben aus mit einem starken flexiblen Bindemittelharz gebundenen Nylon-Schnitt- oder Stapelfasern hergestellt sind. Legacy beschreibt diese Walzen als reiß- und schnittbeständiger als herkömmliche gummibeschichtete Walzen, und daß sie die Fähigkeit zur Selbstheilung besitzen, nachdem sie großen lokalen Belastungen ausgesetzt waren. Die beschriebenen Walzen dürfen jedoch nicht in Anwendungen verwendet werden, in denen sie einem pH-Wert außerhalb des Bereichs von 2 bis 10 ausgesetzt sind. Unterhalb eines pH-Wertes von 2 lösen oder zersetzen sich die Fasern in den Artikeln, und oberhalb eines pH-Wertes von 10 löst oder zersetzt sich das Harz, das die Fasern miteinander bindet.
Lux et al. (US-A-4669163) beschreiben eine Polyolefinfaser-Quetschwalze, die auf eine bestimmte Weise verdichtet und gebunden und mit wärmeaktivierten Bindemittelfasern hergestellt ist, um einen in sauren und alkalischen Umgebungen beständigen Artikel bereitzustellen. Es wird die Verwendung eines in einem organischen Lösungsmittel schwimmenden Acrylnitrilbutadiencopolymers als wahlweise verwendbares Faserbindemittel beschrieben. Obwohl der von Lux et al. beschriebene Artikel einen Fortschritt auf dem Fachgebiet darstellt, besteht weiterhin Bedarf für Quetsch- oder Abstreifartikel mit besserem Leistungsvermögen und höherer Lebensdauer, insbesondere zur Verwendung in hochgradig alkalischen Umgebungen bei Anwesenheit von Ölen.
Watanabe (US-A-4368568) beschreibt eine gummibeschichtete Walze mit einem aufgerauhten Metallkern und einer Polyurethanbeschichtung mit einer Zwischenschicht, die aus einer spiralförmig umhüllten anorganischen Faserschicht (benachbart zum Metallkern) und einer organischen Faserschicht besteht, wobei beide Schichten anorganisches Pulver und ein in Wärme aushärtendes Harz aufweisen.
Edwards (US-A-4475275) beschreibt ein Verfahren zum Herstellen einer gefüllten Kalanderwalze unter Verwendung eines Verfahrens zum Herstellen eines Scheibenstapels durch ein Vakuumverdichtungsverfahren.
Ocker et al. (US-A-4583966) beschreiben ein Verfahren zum Herstellen eines Scheibenstapels unter Verwendung eines Vibroverdichtungsverfahrens.
Takeda et al. (US-A-4400418) beschreiben eine Dämpfungsrolle mit einer Webstoffbeschichtung, die teilweise Polyurethanfasern oder -garne aufweist.
In der DE-A-26 32 848 (MSKD) werden durch Härtungsmittelgummi gebundene, stapelförmig angeordnete Gummischeiben beschrieben, die für Quetsch- oder Abstreifanwendungen geeignet sind.
In der JP-A-2-046310 (Hisayuki) wird eine Hohlfaserwalze beschrieben.
Fish (US-A-1854509) beschreibt eine Füllung für eine Kalanderwalze mit wärmebeständigen Abschnitten, die aus aus einem wärmebeständigen Material hergestellten laminierten Scheiben gebildet werden.
In der FR-A-7822829 wird eine Hartfilzwalze beschrieben, die durch Verdichten mehrerer harzimprägnierter Hartfilzscheiben auf einem Stahldorn hergestellt wird. Das Harz kann u. a. ein Butadienharz sein, z. B. ein Butadien-Acrylnitrilgummi und ein Butadien-Styrolgummi.
Degarabedian et al. (US-A-4603075) beschreiben ein Verbundschuhelement mit einer durch Vernadeln an einem gewebten Polypropylengazematerial befestigten Faservlieslage, wobei die erhaltene Kombination mit Acrylnitril-Butadien- Styrolharz mit einer Einfrier- bzw. Glasübergangstemperatur Tg von -10 bis -40ºC und einer vorgegebenen Reißfestigkeit und Permeabilität gesättigt ist.
Brafford (US-A-3800381) beschreibt eine beschichtete Walze zur Papierherstellung mit einer durch einen Naßauflageprozeß hergestellten Außenlage mit einer Verstärkungsmatte aus vernadelten Faservlies-Polyesterfasern, die bei Raumtemperatur mit einem Bindemittelmaterial befeuchtet und durchtränkt und auf der Außenoberfläche der Walze angeordnet werden.
Fukuyama et al. (US-A-3490119) beschreibt eine polyurethangummibeschichtete Walze zur Verwendung in der Textil-, Papier- und Metallindustrie, wobei das Gummi auf einen durch harzimprägnierte Fasern verstärkten Metallkern aufgebracht wird.
McGaughey et al. (US-A-3646651) beschreiben ein abriebfestes und korrosionsbeständiges Verbundstrukturmaterial und insbesondere Walzen zur Verwendung in Stahlherstellungsprozessen, wobei die Walze aus verschiedenen Lagen mit faserhaltigen Verstärkungsmaterialien und einer als Gummimaterial beschriebenen äußersten elastischen Auflage hergestellt ist.
Curtis et al. (US-A-5247740) beschreiben ein Verfahren zum Herstellen eines sich in Längsrichtung erstreckenden Keilnutabschnitts in einer Walze mit einer Mittelbohrung.
Es besteht insbesondere in der Walzindustrie Bedarf an weiteren Verbesserungen und Weiterentwicklungen in der Faservliesartikeltechnologie. Es ist wünschenswert, den lange bestehenden Bedarf zu decken, indem für Oberflächenbehandlungsanwendungen geeignete Faservliesartikel, z. B. Walzwerkwalzen, oder ähnliche Walzen, bereitgestellt werden, die sowohl die vorstehend erwähnten Vorteile herkömmlicher Faservliesartikel aufweisen als auch chemisch beständig sind. Es ist insbesondere wünschenswert, solche Artikel mit einer Konstruktion bereitzustellen, die zur Verwendung in rauhen oder strengen chemischen Umgebungen geeignet sind, in denen die Artikel extrem sauren oder extrem ätzenden Lösungen ausgesetzt sind, und insbesondere ätzenden Lösungen bei Anwesenheit von Ölen. Es ist außerdem wünschenswert, ein Verfahren zum Herstellen der vorstehenden Artikel bereitzustellen.
Durch die vorliegende Erfindung werden zur Oberflächenkonditionierung von lagenförmigem Material geeignete Faservliesartikel bereitgestellt. Die Artikel sind hochgradig beständig gegen physikalische und chemische Beschädigungen, wenn sie scharfen oder strengen ätzenden oder sauren chemischen Umgebungen ausgesetzt werden, und sind insbesondere beständig gegen Beschädigung in ätzenden Umgebungen bei Anwesenheit von Ölen.
Der hierin verwendete Ausdruck "Oberflächenkonditionierung" umfaßt das Abstreifen von Lösungsmitteln (z. B. Quetsch- oder Abstreifanwendungen), das Dünnfilmbeschichten (z. B. Ölanwendungen) und ähnliche Operationen, die bezüglich Oberflächen von Lagenmaterial, insbesondere von Metallblech (z. B. Aluminiumblech) ausgeführt werden. Der Ausdruck "chemisch beständig" bezeichnet unter Bezug auf die in den erfindungsgemäßen Artikeln verwendeten Fasern die Fähigkeit der Fasern die vorstehend erwähnten Bedingungen zu tolerieren, ohne daß ihre Qualität wesentlich abnimmt.
Gemäß einem Aspekt wird durch die Erfindung ein zur Oherflächenkonditionierung von Lagenmaterial geeigneter Artikel bereitgestellt, wobei der Artikel mehrere verdichtete, stapelförmig angeordnete Faservliesmattenelemente aufweist, wobei jedes Mattenelement verfitzte Fasern aufweist, die an den Punkten ihres wechselseitigen Kontakts durch ein Klebstoffbindemittel miteinander verbunden sind, wobei das Bindemittel ein Terpolymer von Acrylnitril-Butadien-Styrol (z. B. "ABS-Terpolymer") aufweist.
Das ABS-Terpolymer hat vorzugsweise eine relativ hohe Glasübergangstemperatur, typischerweise zwischen -10ºC und +40ºC und vorzugsweise zwischen +0ºC und +25ºC. Es hat sich gezeigt, daß das ABS-Terpolymer dem endgefertigten Artikel (z. B. einer Walzwerkwalze) eine bessere Oberflächenkonditionierungfähigkeit mit einer ausgezeichneten Beständigkeit gecen Beschädigung verleiht, wenn der Artikel scharfen Chemikalien ausgesetzt ist. Die Fasern der Faservliesmattenelemente sind vorzugsweise chemisch beständig und können z. B. in Abhängigkeit von der erwarteten Härte oder Strenge der chemischen Umgebung, der der endgefertigte Artikel ausgesetzt ist, beliebige von verschiedenartigen natürlichen, organischen oder anorganischen Fasermaterialien aufweisen. Polyolefinfasern, und insbesondere isotaktische Polypropylenfasern, sind aufgrund ihrer Beständigkeit gegen scharfe Chemikalien und ihrer wünschenswerten physikalischen Eigenschaften in Oberflächenkonditionierungsumgebungen (z. B. Biegsamkeit und geringe Sprödigkeit) in der Praxis der Erfindung besonders bevorzugt.
Die mit Faservliesmattenelementen aus Polyolefinfasern hergestellten erfindungsgemäßen Artikel sind besonders geeignet in Quetsch- oder Abstreifanwendungen in streng alkalischen Umgebungen und bei Anwesenheit von Ölen. Die erfindungsgemäßen Faservliesartikel sind in vielen geeigneten Formen konfigurierbar, die zur Oberflächenkonditionierung von Metallblech nützlich sind. Beispiele solcher geeigneter Formen sind Walzenformen, die als drehbare Walzwerkwalzen geeignet sind, und Platten oder Block- bzw. Lamellenformen, die als statische oder bewegliche Abstreiflamellen bei der Herstellung von Metallblech und in Verarbeitungsprozessen geeignet sind.
Gemäß einem anderen Aspekt wird durch die Erfindung eine zur Oberflächenkonditionierung von Bögen bzw. Lagenmaterial geeignete Walze bereitgestellt, wobei die Walze einen für eine Drehbewegung auf ihrer Zylinderachse gehaltenen zylinderförmigen Körper aufweist, der zylinderförmige Körper mehrere verdichtete, stapelförmig angeordnete, scheibenförmige Faservliesmattenelemente aufweist, jedes Mattenelement verfitzte Fasern aufweist, benachbarte Fasern in jedem Mattenelement an den Punkten ihres wechselseitigen Kontakts durch ein Klebstoffbindemittel miteinander verbunden sind, und wobei das Bindemittel ein Terpolymer von Acrylnitril- Butadien-Styrol aufweist.
Gemäß einem anderen Aspekt wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines zur Oberflächenkonditionierung eines Lagenmaterials geeigneten Faservliesartikels bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
(a) Bereitstellen mehrerer Faservliesmattenelemente, wobei die Mattenelemente verfitzte Fasern aufweisen, die an den Punkten ihres wechselseitigen Kontakts durch ein getrocknetes Terpolymer von Acrylnitril-Butadien-Styrol miteinander verbunden sind;
(b) Anordnen der mehreren Faservliesmattenelemente zu einem Stapel;
(c) Verdichten des Stapels unter einer Verdichtungskraft;
(d) Einzwängen des Stapels in seiner verdichteten Konfiguration;
(e) Erwärmen des Stapels in seiner verdichteten Konfiguration auf eine erhöhte Temperatur, um das Terpolymer zu vernetzen; und
(f) Kühlen des erwärmten Stapels, um einen Artikel mit einer Dichte von mindestens etwa 244 kg/m³ bereitzustellen.
Schritt (a) zum Bereitstellen mehrerer integrierter Faservliesmattenelemente kann zunächst das Bereitstellen eines Mattenmaterials, das Beschichten des Mattenmaterials mit einer wässerigen Terpolymerdispersion, einen Erwärmungsvorgang, um das Terpolymer mindestens zu trocknen, und das Schneiden der Mattenelemente aus dem Mattenmaterial aufweisen. Die Mattenelemente können vor dem stapelförmigen Anordnen durch Vernadeln verdichtet oder verfestigt werden, und die Mattenelemente werden von einem zusammenhängenden bzw. einstückigen Faservlies-Ausgangsmattenmaterial ausgestanzt.
Gemäß einem noch anderen Aspekt wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines zur Oberflächenkonditionierung eines Lagenmaterials geeigneten Faservliesartikels bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
(a) Bereitstellen mehrerer Faservliesmattenelemente, wobei die Mattenelemente verfitzte Fasern aufweisen, die an den Punkten ihres wechselseitigen Kontakts durch ein getrocknetes Terpolymer von Acrylnitril-Butadien-Styrol miteinander verbunden sind;
(b) Anordnen der mehreren Faservliesmattenelemente zu einem Stapel;
(c) Verdichten des Stapels unter einer ersten Verdichtungskraft;
(d) Aufbringen einer Bindemittelzusammensetzung auf den Stapel;
(e) weiteres Verdichten des Stapels unter einer zweiten Verdichtungskraft;
(f) Erwärmen des Stapels in seiner verdichteten Konfiguration auf eine erhöhte Temperatur, um das Terpolymer zu vernetzen; und
(g) Kühlen des erwärmten Stapels, um einen Artikel mit einer Dichte von mindestens etwa 244 kg/m³ bereitzustellen.
Bei diesem Verfahren kann die Bindemittelzusammensetzung von Schritt (d) die gleiche sein wie das ABS-Terpolymer oder davon verschieden sein. Die erste Verdichtungskraft ist kleiner als die zweite Verdichtungskraft, und die Bindemittelzusammensetzung wird auf den verdichteten Stapel so aufgebracht, daß der Stapel damit gesättigt ist, bevor er durch die zweite Verdichtungskraft verdichtet wird.
Gemäß einem noch anderen Aspekt wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines zur Oberflächenkonditionierung eines Lagenmaterials geeigneten Faservliesartikels bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
(a) Bereitstellen mehrerer Faservliesmattenelemente, wobei die Mattenelemente verfitzte Fasern aufweisen;
(b) Anordnen der mehreren Faservliesmattenelemente zu einem Stapel;
(c) Verdichten des Stapels unter einer ersten Verdichtungskraft;
(d) Aufbringen einer wässerigen Dispersion aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Terpolymer auf den Stapel;
(e) weiteres Verdichten des Stapels unter einer zweiten Verdichtungskraft;
(f) Erwärmen des Stapels in seiner verdichteten Konfiguration auf eine erhöhte Temperatur, um das Terpolymer zu vernetzen; und
(g) Kühlen des erwärmten Stapels, um einen Artikel mit einer Dichte von mindestens etwa 244 kg/m³ bereitzustellen.
Bei dieser Ausführungsform werden die Mattenelemente vorzugsweise zu einem Stapel angeordnet, bevor ein Terpolymer aufgebracht wird. Der Bereitstellungsschritt kann zunächst die Schritte aufweisen: Bereitstellen eines Mattenmaterials, Schneiden der Mattenelemente vom Mattenmaterial und Verdichten oder Verfestigen der Mattenelemente vor dem stapelförmigen Anordnen durch Vernadeln.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung der Zeichnungen und der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verdeutlicht.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines zum Herstellen der erfindungsgemäßen Walze verwendeten scheibenförmigen Mattenelementsegments; und
Fig. 2 zeigt eine Teil-Querschnittansicht einer auf einer Keilnutwelle angeordneten, erfindungsgemäß hergestellten Walze;
Durch die vorliegende Erfindung werden verschiedenartige Oberflächenkonditionierungsartikel bereitgestellt, die zur Verwendung in den vorstehend diskutierten Oberflächen- conditionierungsprozessen zum Verarbeiten von z. B. Metallblech geeignet sind. Obwohl Strukturdetails der bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit Walzwerkwalzen beschrieben werden, können die erfindungsgemäßen Artikel in verschiedenartigen Konfigurationen z. B. als Walzwerkwalzen, Abstreiferlamellen und ähnliche Vorrichtungen bereitgestellt werden. Bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen Strukturmerkmale durch Bezugszeichen bezeichnet sind, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Strukturen bezeichnen.
Die Zeichnungen zeigen eine Scheibe 1 mit einem ausgestanzten Faservliesmattenelement 2. Die Scheibe 1 hat die Form eines Rings mit einer Mittelöffnung 4 mit gegenüberliegendenen Schlitzen 4, die auf ein Keilnutelement auf einer Trägerwelle passen. Wie nachstehend diskutiert, werden mehrere Scheiben 1 zu einem verdichteten Stapel zusammengesetzt, der durch eine geeignete Einrichtung in seiner verdichteten Konfiguration eingezwängt gehalten wird, um eine für die hierin beschriebenen Oberflächenkonditionierungsprozesse geeignete Walze bereitzustellen. Die Scheibe 1 ist ein Teil einer Faservliesmatte mit Fasern, die an den Punkten ihres wechselseitigen Kontakts durch ein geeignetes Klebstoffbindemittel miteinander verbunden sind. Die Fasern des Faservliesmattenelements 2 sind vorzugsweise chemisch beständig, und durch das bevorzugte Bindemittel wird die chemische Beständigkeit der Fasern erhöht, insbesondere in hochgradig ätzenden Umgebungen, in denen die Mattenelemente im endgefertigten Artikel Kombinationen von ätzenden und Ölmaterialien ausgesetzt sein können.
Wie in Fig. 2 dargestellt, wird eine erfindungsgemäße Walze 21 (z. B. eine Walzwerkwalze) als verdichteter Stapel aus Faservliesscheibenelementen 22 bereitgestellt, die entlang einer Trägerwelle 23 angeordnet sind. Die Welle 23 kann eine oder mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Keilnuren 25 oder Schlitze oder Ansätze bzw. Vorsprünge aufweisen, die mit den gegenüberliegend angeordneten Schlitzen der einzelnen Scheibenelemente 22 (z. B. mit den Schlitzen 3 in Fig. 1) mechanisch in Eingriff kommen. Durch diese Konstrukrion wird eine drehbare Halterung für die Walze 21 bereitgestellt, während die Keilnuten 25 eine wesentliche Drehbewegung des Walzenkörpers 21 bezüglich der Welle 23 verhindern. Obwohl auf der Welle 23 von Fig. 2 positive oder hervorstehende Keilnuten 25 dargestellt sind, ist erkennbar, daß auch eine "invertierte Keilnut" -konfiguration bereitgestellt werden könnte, wobei ein oder mehrere Vorsprünge im Umfang der Mittelöffnung (z. B. in der Öffnung 4 in Fig. 1) der Scheibe so konstruiert sind, daß sie in einen entsprechenden Schlitz in der Welle hervorstehen.
Wie erwähnt, werden mehrere Scheiben 22 verdichtet und dann in ihrer verdichteten Konfiguration eingezwängt gehalen, um eine Walze 21 zu bilden. Die auf die Scheiben 22 ausgeübte Verdichtungskraft ist ausreichend, um der Walze 21 eine geeignete Dichte zu verleihen, typischerweise von mindestens etwa 244 kg/m³ und im allgemeinen von weniger als etwa 960 kg/m³. Eine geeignete Verdichtungskraft zum Erzeugen der vorstehend erwähnten Dichten liegt typischerweise im ißereich von etwa 1 · 10&sup6; bis 7 · 10&sup6; Pa. Die Verdichtungskraft wird durch eine geeignete Preßvorrichtung (nicht dargestellt) in axialer Richtung gegen die Endflächen "f" des walzenförmigen Stapels 21 ausgeübt. Der verdichtete Stapel der Scheiben 22 kann durch eine beliebige geeignete Einrichtung, z. B. durch Verkleben der Scheiben 22 im Stapel 21 oder durch eine mechanische Einrichtung, eingezwängt gehalten werden, z. B. durch Haltezwingen, die durch Flansche 24 und 24a dargestellt und auf der Welle 23 verschiebbar sind und mit ihr mechanisch in Eingriff kommen. Die Haltezwingen 24, 24a üben auf bekannte Weise einen Druck gegen die Scheibenflächen "f" aus und dienen dazu, die Walze 21 an einer gewünschten Position entlang der Welle 23 zu halten, während eine Gleitbewegung der Walze entlang der Welle verhindert wird.
Für Fachleute ist ersichtlich, daß alternativ zur direkten Anordnung der Scheiben auf einer Trägerwelle, z. B. auf der Welle 23, mehrere Scheiben 22 auf einem hohlen Rohr mit offenen Enden (nicht dargestellt), das eine geeignete Festigkeit aufweist, um dem Verdichtungsvorgang zu widerstehen, angeordnet, verdichtet und dann eingezwängt gehalten werden können. Der Rohrquerschnitt kann kreisförmig oder quadratisch sein oder kann eine andere Form haben und kann Ansätze oder Vorsprünge zum Aufnehmen von Keilnuten in den Mittelöffnungen der Scheiben aufweisen. Das Rohr wird eine lich durch das Rohr in seiner Längsachse erstreckende Öffnung aufweisen, um zu ermöglichen, daß das Rohr auf einer geeigneten Trägerwelle angeordnet werden kann, die im wesentlichen die gleiche Querschnittsform aufweist wie das Rohr.
Außerdem kann eine Walze entlang eines Dorns ausgebildet werden, der entfernt wird, nachdem der Walzenkörper gebildet wurde. Nachdem der Dorn entfernt wurde, weist die Walze einen verdichteten Stapel aus Faservliesmattenelementen oder -scheiben auf, die in ihrem verdichteten Zustand miteinander verklebt werden. Die sich durch den Stapel erstreckende Mittelöffnung kann außerdem entlang der Zylinderachse des Stapels eingeschnitten oder profiliert sein, um eine Positionierung der Walze entlang einer existierenden inlelle zu ermöglichen und die vorstehend erwähnten Keilnuten aufzunehmen. Nachstehend werden Details der Herstellung der vorstehend beschriebenen Artikel werden erläutert.
Erfindungsgemäß hergestellte Walzen, z. B. die Walze 21, können allein oder in Kombination mit einer oder mehreren ähnlich oder anders konstruierten Walzen verwendet werden, um einen Satz aus mehreren Walzen in einer beliebigen herkömmlichen Konfiguration bereitzustellen, der beispielsweise zum Behandeln eines Bandmaterials, z. B. eines Metallblechs, verwendbar ist.
Eine Konfiguration für erfindungsgemäße Walzen kann einen aus mehreren Faservliesmattenelementen bestehenden zylinderförmigen Körper aufweisen. Die Faservliesmattenelemente weisen Fasern auf, die innerhalb jedes Mattenelements an den Punkten ihres wechselseitigen Kontakts miteinander verklebt sind. Vorzugsweise sind die mehreren Mattenelemente außerdem innerhalb des zylinderförmigen Körpers der Walze miteinander verklebt. Zum Verkleben der Fasern in den einzelnen Mattenelementen und zum Verbinden der Elemente miteinander können die gleichen oder verschiedene Materialien verwendet werden, und bevorzugte Materialien werden nachstehend beschrieben. Der Walzenkörper kann durch Schleifen zugerichtet werden, um eine für die vorgesehene Verwendung der endgefertigten Walze geeignete Außenfläche bereitzustellen.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Artikel werden, wie erwähnt, mehrere Faservliesmattenelemente verwendet. Die einzelnen Mattenelemente werden vorzugsweise (z. B. durch Stanzen) aus einer einstückigen Faservliesmattte ausgeschnitten. Die Mattenelemente können scheibenförmig sein, wie vorstehend beschrieben, oder sie können in einer anderen geeigneten Form bereitgestellt werden, die durch bekannte Kriterien, z. B. die beabsichtigte Endnutzung des endgefertigten Artikels, vorgegeben ist.
Das Faservliesmattenmaterial, aus dem die scheibenförmigen oder andersartig geformten Mattenelemente ausgeschnitten oder ausgestanzt werden, können gekräuselte Stapelfasern, Endlos- oder Spinnfasern, und ähnliche Fasern aufweisen, und das Mattenmaterial kann durch ein beliebiges von verschiedenen bekannten Verfahren hergestellt werden, z. B. durch Kardieren, durch ein Air-lay-Verfahren oder durch Spunbond- oder Melt-blow-Verfahren.
Die zum Herstellen des Faservliestextil- oder -mattenmaterials verwendeten Fasern weisen vorzugsweise, mindestens teilweise, Polyolefinpolymere aufgrund ihrer Beständigkeit gegen saure und basische wässerige Flüssigkeiten bei mittelhohen Temperaturen auf. Vorzugsweise weisen die Polyolefinfasern eine Festigkeit von mehr als 1 Gramm pro Denier auf, um eine geeignete Stabilität oder Festigkeit bereitzustellen. In den erfindungsgemäßen Artikeln können von den vorstehend erwähnten Polyolefinfasern verschiedene Faserzusammensetzungen verwendet werden, insbesondere wenn der endgefertigte Artikel in einer Umgebung verwendet werden soll, in der keine sauren oder alkalischen Bedingungen vorliegen. Polyamid- oder Polyesterfasern können erfolgreich verwendet werden, wenn eine erfindungsgemäße Oberflächenkonditionierungswalze so betrieben werden soll, daß sie nur mildsauren, mildbasischen oder neutralen Behandlungslösungen ausgesetzt ist. Außerdem ist vorstellbar, daß Kohlenstoffasern und Naturfasermaterialien, z. B. Baumwolle, Wolle, und ähnliche, und anorganische Fasermaterialien, z. B. glas- und aluminium- basierte Fasern, in den vorstehenden diskreten Faservlieselementen geeignet sind, die zum Herstellen der erfindungsgemäßen Artikel verwendet werden.
Der hierin verwendete Ausdruck "Polyolefinfaser" bezeichnet eine Faser, die aus mindestens 10 Gew. - % einer polyolefinpolymerbasierten Zusammensetzung besteht. Außerdem ist das Polyolefinmaterial in den Hauptaußenoberflächenbereichen der Faser vorhanden, so daß, wenn die Faser weniger als 100% einer polyolefinpolymerbasierten Zusammensetzung aufweist, die polyolefinpolymerbasierte Zusammensetzung mindestens entlang der Hauptfläche der Faser angeordnet sein wird und die Faser entlang ihrer Länge bedeckt und ihren Umfang umschließt.
Geeignete Polyolefinfasern weisen Hüll- oder Mantel- und Kernfasern auf, die einen Mantel aus einer polyolefinpolymerbasierten Zusammensetzung und einen Kern aus einem anderen Material aufweisen. In solchen Zweikomponentenfasern liegen vorzugsweise nur die Enden der Kernkomponente frei. Der Ausdruck "polyolefinpolymerbasierte Zusammensetzung" bezeichnet ein Material, bei dem die Hauptkomponente des organischen Polymers ein Polyolefinpolymer ist. Die Faserzusammensetzung kann auch bekannte Additive, Füllstoffe und dergleichen aufweisen. Die hier verwendeten Polyolefinfasern können vorzugsweise Lösungen mit pH-Werten von weniger als eins und bis zu 14 widerstehen.
Polyolefinfasern mit linearen Dichten von etwa 1 bis etwa 50 Denier sind zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Artikeln geeignet, und ein Bereich von etwa 1 bis etwa 30 Denier ist bevorzugt. Aus übermäßig feinen Fasern hergestellte Walzen werden einer mechanischen Beschädigung keinen ausreichenden Widerstand entgegensetzen, und durch übermäßig grobe Fasern werden Artikel erhalten, durch die in Oberflä- Wenbehandlungen keine geeignete Quetsch- oder Abstreifwirkung erreichbar ist. Faserlängen können praktisch kontinierlich sein, wie im Fall von spunbonded Matten, oder die Fasern können eine begrenzte Länge aufweisen (z. B. gekräuselte Stapelfasern). Für durch ein Air-lay- oder ein Kardierverfahren hergestellte Matten sind beispielsweise gekräuselte Stapelfasern mit einer Länge im Bereich von etwa 25 bis 100 mm bevorzugt. Die gekräuselten Stapelfasern müssen nur leicht gekräuselt sein, um Matten mit geeigneter Festigkeit zu erhalten, die der Verarbeitung der nicht verklebten Matte widerstehen.
Polyethylen, Polypropylen und Polybutylen sind Beispiele bevorzugter Polyolefine zur Verwendung als erfindungsgemäße Fasern. Darunter ist isotaktisches Polypropylen besonders bevorzugt. Wie erwähnt, können Mantel-Kern-Zweikomponentenfasern verwendet werden. Bevorzugte Zweikomponentenfasern sind solche, die eine Mantelkomponente aus einem Polyolefinpolymer und eine Kernkomponente aus einer anderen Polyolefinzusammensetzung oder aus einer von Polyolefin verschiedenen Polymerzusammensetzung aufweisen. Eine bevorzugte Mantel-Kern-Zweikomponentenfaser ist eine Faser, die einen Mantel aus isotaktischem Polypropylen und einen Nylonkern aufweist (50 Vol.-% Mantel; 50 Vol.-% Kern), wobei die Faser ein Streckverhältnis von etwa 2,5 : 1 bis 3,5 : 1 und vorzugsWeise von etwa 3 : 1 aufweist. Bevorzugte Materialien zur Verwendung in der vorstehend erwähnten Zweikomponentenfaser sind Polypropylen, das unter der Handelsbezeichnung "Exxon 3445" von Exxon Corporation, Houston, Texas kommerziell erhältlich ist, und Nylon 6, das unter der Handelsbezeichnung "BASF Ultramid B3 Natural" von BASF, Parsippany, New Jersey kommerziell erhältlich ist. Bei der Herstellung dieser Zweikomponentenfasern wird als ein Faserverarbeitungsschmiermittel eine 10%-ige wässerige Lösung eines Faser-Finishmaterials verwendet (erhältlich unter der Handelsbezeichnung "Dacospin FT504" von Henkel Chemical Corp., LaGrange, Illinois). Die Film-Finishlösung wird auf bekannte Weise verwendet, um eine Erhöhung des Faser-Naßzusatzgewichts von etwa 1% zu erhalten. Solche Zweikomponentenfasern können durch herkömmliche Koextrusionstechniken hergestellt werden.
Spunbonded Faservliesmatten, die die vorstehend erwähnten Polyolefinfasern aufweisen, werden vorzugsweise nach der Mattenherstellung und vor der Aufbringung von Klebstoff auf die Matte durch Verfestigen durch Vernadeln verfestigt. Das Vernadeln wird auf bekannte Weise ausgeführt, wobei Nadeln mit Widerhaken oder verfilzende Nadeln durch die Matte gezwungen werden, um die Fasern weiter zu verfitzen und die Hatte dadurch zu verfestigen. Durch spunbonded Polypropylen werden, wenn es (z. B. durch Vernadeln) verdichtet und durch einen geeigneten Klebstoff verklebt ist, geeignete Faservliesmattenelemente zum Herstellen von Walzen oder ähnlichen Vorrichtungen bereitgestellt.
Ein zum Herstellen der in den erfindungsgemäßen Artikeln zu verwendenden Mattenelemente geeignetes Faservliesmattenmaterial ist ein kardiertes, vernadeltes Faservliesmattenmaterial mit einem Flächengewicht von etwa 271 g/m² (8 Unzen/yd²) und mit einer Mischung aus isotaktischen Polypropylen-Stapelfasern mit verschiedenen linearen Dichten. Eine solche Fasermischung weist (1) 50 Gew.-% Fasern von 10 Denier · 3,25 Zoll (11 dtex · 83 mm) und (2) 50 Gew.-% Fasern von 8 Denier · 4 Zoll (102 mm) auf. Das vorstehend erwähnte Mattenmaterial ist von Synthetic Industries, Ringgold, Georgia unter der Handelsbezeichnung "Synfab" style 50805 kommerziell erhältlich.
Die Faservliesmattenelemente werden mit einem Klebstoffhaftvermittler oder -bindemittel behandelt. Der hierin verwendete Haftvermittler ist vorzugsweise ein Haftvermittler, der auch dann chemisch beständig ist, wenn er sauren und basischen chemischen Behandlungsmitteln mit einem pH- Wert von weniger als eins am unteren Ende oder von 14 am oberen Ende ausgesetzt ist. Geeignete Behandlungsmittel mit der vorstehend erwähnten chemischen Beständigkeit weisen ABS-Terpolymere auf. Bevorzugte ABS-Terpolymere haben eine Einfrier- bzw. Glasübergangstemperatur (Tg) zwischen -10ºC und +40ºC und bevorzugter zwischen +0ºC und +25ºC. Das ABS- Terpolymer wird auf das Mattenelement als Latex mit einer Festkörperzusammensetzung von etwa 15 bis etwa 35 Gew.-% Acrylnitril, von etwa 20 bis etwa 40 Gew.-% Styrol und von etwa 20 bis etwa 65 Gew. - % Butadien aufgebracht. Die Festkörperzusammensetzung des ABS-Terpolymers beträgt bevorzugter etwa 33 Gew.-% Acrylnitril, etwa 33 Gew.-% Styrol und etwa 33 Gew.-% Butadien. Das ABS-Terpolymer ist vorzugsweise mit einem Carboxylationsgrad zwischen etwa 0,5 und etwa 5,0% carboxyliert.
Die vorstehend erwähnten ABS-Terpolymere haften geeignet an Polypropylenfasermatten an und behalten ihre Elastiaität unter dynamischen Bedingungen bei. Durch Erwärmen werden die ABS-Terpolymere leicht vernetzt, um ein chemisch beständiges gehärtetes Bindemittel bereitzustellen. Geeignete ABS-Terpolymere können kommerziell erhalten werden, z. B. das unter der Handelsbezeichnung "Hycar 1578 · 1" von B. F.
Goodrich specialty Chemicals, Cleveland, Ohio verkaufte ABS- Terpolymer. Das Material "Hycar" 1578 · 1 ist ein in Wärme reagierendes, carboxyliertes Terpolymer mit einer relativ hohen Glasübergangstemperatur (Tg) und weist eine hohe Zugfestigkeit und einen hohen Dehnungsgrad auf. Dieses Material wird als ein in Wasser schwebendes Latex erhalten, das direkt auf die Faservliesmatte aufgebracht werden kann. Das Material weist einen Festkörperanteil von 50%, einen pH-Wert von 8, eine Glasübergangstemperatur von 18ºC, eine Brookfield-Viskosität (cps) von 80, eine Oberflächenspannung von 42 dyn/cm, einen maximalen Acrylnitrilmonomer-Restanteil von 100 ppm, ein spezifisches Gewicht bzw. eine volumenbezogene Masse (Latex) von 1,01 bei 25ºC und eine minimale Filmbildungstemperatur bei Raumtemperatur auf.
Das ABS-Terpolymer wird in seinem flüssigen Zustand (z. B. als Latex) in einer ausreichenden Menge auf eine Fliesstoffmatte aufgebracht, um die Matte zu imprägnieren oder zu sättigen und eine Verbindung benachbarter Fasern mindestens an ihren Kreuzungs- und Kontaktpunkten zu ermöglichen. Das Terpolymer kann auf eine beliebige geeignete Weise auf das Mattenmaterial aufgebracht werden, z. B. durch Tauch-, Walz- oder Sprühbeschichten. Der Festkörperanteil des Latex sollte typischerweise zwischen etwa 25 Gew.-% und etwa 50 Gew.-% betragen und beträgt vorzugsweise etwa 50 Gew.-%. Das Terpolymer wird vorzugsweise durch Tauchbeschichten auf die Faservliesmatte aufgebracht, und das gesättigte Mattenelement wird dann durch ein Paar Quetschwalzen transportiert, die in der Lage sind, einen ausreichenden Druck auf das gesättigte Mattenelement auszuüben, um das Bindemittel-Zusatzgewicht (auf einer Trockenbasis) auf einen Wert zwischen etwa 20 und 200%, vorzugsweise zwischen etwa 70 und 90% einzustellen.
Das gesättigte Mattenmaterial wird in einem Ofen erwärmt, um das Bindemittel mindestens zu trocknen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das gesättigte Mattenmaterial für etwa 3 bis 10 Minuten bei etwa 120ºC erwärmt, um Wasser vom Terpolymer-Latexbindemittel zu verdampfen. Das Terpolymer kann in einem nachfolgenden Erwärmungsschritt vollständig ausgehärtet werden.
Durch das vorstehende Verbindungsverfahren werden die Fasern des Mattenmaterials vorzugsweise an den Punkten ihres wechselseitigen Kontakts miteinander verbunden, ohne daß die Porosität des Mattenmaterials unerwünscht abnimmt. Wenn das Faservliesmattenmaterial auf die vorstehend beschriebene Weise verbunden wurde, können Mattenelemente (z. B. in Fig. 1 dargestellte Scheiben) mit gewünschten Abmessungen aus dem Mattenmaterial ausgestanzt oder ausgestampft werden. Dann werden mehrere ähnliche Mattenelemente zu einem geordneten Stapel oder Satz von Elementen zusammengesetzt. Der Stapel kann, z. B. entlang einer Trägerwelle, eines hohlen Rohrs oder eines Dorns zusammengesetzt werden, so daß alle Elemente im Stapel im wesentlichen gleich ausgerichtet sind, auf eine ähnliche Weise, durch die die Scheiben 22 entlang der Welle 23 in Fig. 2 ausgerichtet werden.
Der Stapel wird dann unter einer Verdichtungskraft verdichtet. Gemäß einem Aspekt des Verfahrens zum Herstellen der erfindungsgemäßen Artikel ist die in dieser Stufe ausgeübte Verdichtungskraft ausreichend, um eine gewünschte Dichte für die endgefertigte Walze zu erhalten, die durch auf dem Fachgebiet praktisch tätige Personen leicht bestimmbar ist. Vorzugsweise ist die auf die Mattenelemente ausgeübte Verdichtungskraft ausreichend, um eine Dichte von mindestens etwa 244 kg/m³ und im allgemeinen von weniger als etwa 960 kg/m³ zu erhalten. Eine geeignete Verdichtungskraft zum Erzeugen der vorstehenden Dichtewerte liegt typischerweise im Bereich von etwa 1 · 10&sup6; bis 7 · 10&sup6; Pa. Die Verdichtungskraft wird durch eine geeignete Preßvorrichtung in axialer Richtung gegen die Endflächen "f" (Fig. 2) des walzenförmigen Stapels 21 ausgeübt.
Der verdichtete Stapel wird dann in seiner verdichteten Struktur (z. B. in einer geeigneten Presse) eingezwängt gehalten und erwärmt, um das Terpolymer zu vernetzen. Unter den vorstehend erwähnten Verdichtungsdrücken werden die Hauptflächen der einzelnen Mattenelemente zusammengepreßt und in innigem Kontakt miteinander gehalten. Bei Erwärmung vernetzt sich das Terpolymer auf den Mattenelementen, um die Fasern der einzelnen Mattenelemente an ihren wechselseitigen Kontaktpunkten zu verbinden und benachbarte Mattenelemente miteinander zu verbinden, um einen zusammenhängenden Walzenkörper zu bilden. Das ABS-Terpolymer wird ausgehärtet, indem der verdichtete Stapel für eine ausreichende Zeitdauer bei etwa 135ºC erwärmt wird, um eine maximale Vernetzung zu erreichen. Die tatsächliche Heizzeit wird von der Gesamtgröße des Artikels abhängen, und Aushärtezeiten können im. Bereich von etwa 10 bis 40 Stunden liegen. Dem ausgehärteten Stapel wird ermöglicht, bei Raumtemperatur auszukühlen, und die Oberfläche des Stapels kann gegebenenfalls maschinell bearbeitet werden, um einen für Oberflächenkonditionierungsarbeiten geeigneten endgefertigten Artikel zu erhalten.
Wenn der Artikel auf einem Dorn ausgebildet wird, kann der Dorn vom Stapel entfernt werden, um eine Walze in der Form eines Zylinders mit einer sich durch den Zylinder erstreckenden Mittelöffnung bereitzustellen. Die Mittelöffnung des verdichteten Stapels kann unter Verwendung der im US-Patent Nr. 5247740 (Curtis et al.) beschriebenen Vorrichtung bzw. unter Verwendung des darin beschriebenen Verfahrens modifiziert werden, um eine Keilnutträgerwelle aufzunehmen. Der zylinderförmige Walzenkörper kann entlang einer geeignet geformten Trägerwelle positioniert und durch eine geeignete Einrichtung, z. B. durch Haltezwingen, in Position gehalten werden.
In einer Modifikation des vorstehenden Herstellungsverfahrens kann auch ein zusätzlicher Haftvermittler bzw. ein Bindemittel verwendet werden, um die Verbindung der Mattenelemente zu vereinfachen. Falls gewünscht, wird der Verdichtungsschritt durch Ausüben einer ersten Verdichtungskraft auf den Stapel von Mattenelementen ausgeführt. Die erste Verdichtungskraft ist kleiner als die zum Erzeugen der durch einen Fachmann bestimmten Soll-Dichte des endgefertigten Artikels erforderliche Verdichtungskraft. Ein zusätzliches Bindemittel (entweder ein zusätzliches ABS-Terpolymer oder ein anderes geeignetes Klebstoffmaterial) kann dem verdichteten Stapel auf bekannte Weise hinzugefügt werden. Der Stapel wird dann weiter verdichtet, um die gewünschte Dichte zu erhalten, und das Bindemittel und das Terpolymer werden vollständig ausgehärtet, wie vorstehend beschrieben.
In einer anderen Ausführungsform des vorstehenden Verfahrens kann der Stapel unter Verwendung von Mattenelementen gebildet werden, die nicht mit dem Terpolymer behandelt worden sind. Der Stapel wird unter einer ersten Verdichtungskraft verdichtet, und das ABS-Terpolymerlatex wird auf den verdichteten Stapel aufgebracht, um den Stapel sorgfältig zu sättigen. Der Stapel wird dann unter einer Kraft weiter verdichtet, die ausreichend ist, um eine gewünschte Enddichte zu erhalten, und das Terpolymer wird ausgehärtet, wie vorstehend beschrieben.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform des Verfahrens kann das auf die Faservliesmattenelemente aufgebrachte Terpolymer vor dem Stapelungsschritt vollständig ausgehärtet werden. Mehrere der ausgehärteten Mattenelemente werden dann direkt auf einer Trägerwelle oder auf einem Rohr zusammengesetzt, verdichtet und in einer verdichteten Konfiguration mechanisch eingezwängt gehalten, wie hierin diskutiert wird. Die zusammengesetzte Walze kann dann für Oberflächenkonditionierungsarbeiten verwendet werden. In dieser Ausführungsform wird das Terpolymer ausgehärtet, ohne es zuvor zu trocknen, wodurch das Terpolymer nach dem Verdichten nicht weiter erwärmt werden muß. Die Mattenelemente in der endgefertigten Walze werden nicht miteinander verklebt, sondern durch eine geeignete mechanische Halteeinrichtung in einer verdichteten Konfiguration gehalten.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf eine zylinderförmige Walze beschrieben wurde, ist für Fachleute ersichtlich, daß die Erfindung auch Walzwerkabstreifelemente und Wischerlamellen oder andere Oberflächenkonditionierungsartikel umfaßt, die gebildet werden, indem Mattenelemente stapelförmig angeordnet und verdichtet werden, um einen verdichteten Stapel zu erhalten.
Außer für Oberflächenkonditionierungsanwendungen werden die erfindungsgemäßen drehbaren Walzen z. B. auch als Antriebs-, Spannwalzen und Transportwalzen zum Transportieren von Metallblechen und -bändern während ihrer Verarbeitung und Endbearbeitung verwendet. Erfindungsgemäße Wischerlamellen können auch als Führungen auf Transportvorrichtungen oder in anderen Materialhandhabungsanwendunegn verwendet werden.
Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgenden nicht-einschränkenden Beispiele näher erläutert. Alle Anteile, Prozentangaben, Verhältnisse, usw. sind in den Beispielen, falls nicht anders angegeben, gewichtsbezogen.

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiele A und B

Beispiel 1 und Vergleichsbeispiele A und B zeigen die verbesserte Beständigkeit der erfindungsgemäßen Faservliesartikel, in denen die ABS-Terpolymer-Faserklebstoffzusammensetzung verwendet wird, gegen rauhe Umgebungen. Die Qualitätsverminderung der Walzenmaterialien wird durch Zugfestigkeitsmessungen bestimmt.
Beispiel 1 war ein kardiertes und vernadeltes Mattenelement (7 oz/yd² (238 g/m²)) ("Nicolon type S 700", erhältlich von Nicolon Mirif 1, Jefferson, GA) mit 10 Denier (11 dtex) Polypropylen-Stapelfasern (mit einer Faserlänge von etwa 38 mm), das mit Acrylnitril-Butadien-Styrol- Terpolymerlatex mit 48% Festkörperanteil mit einer Glasübergangstemperatur (im ausgehärteten Zustand) Tg von 18ºC ("Hycar 1578 · 1"-Latex, erhältlich von B. F. Goodrich Specialty Chemicals, Cleveland, Ohio) in einem Trocken-Zusatzgewicht von 80 Gew.-% aufgeschichtet und für 6 Minuten bei 110ºC in einem Ofen getrocknet wurde.
Vergleichsbeispiel A ist eine in Walzwerkanwendungen kommerziell verwendete Zusammensetzung, die wie Beispiel 1 hergestellt wurde, mit der Ausnahme, daß das Faservliesmattenelement eine kardierte Matte (7,3 oz/yd² (249 g/m²)) mit 6 Denier (7 dtex) 6,6-Nylon-Stapelfasern war und die Beschichtung aus einem Acryllatex ("Rhoplex TR653", erhältlich von Rohm & Haas Company, Philadelphia, PA) bestand.
Vergleichsbeispiel B, ebenfalls eine für Walzwerkwalzenanwendungen kommerziell erhältliche Zusammensetzung, wurde gemäß dem im US-Patent Nr. 4669163, auf deren Beschreibung hierin durch Verweis Bezug genommen wird, beschriebenen "Web Example" hergestellt. Das Faservliesmattenmaterial wurde gemäß diesem Patent nicht mit einem Latexbindemittel behandelt. Das Mattenmaterial wies eine vernadelte, spunbonded Polypropylen-Faservliesmatte mit einer Lage aus nebeneinander angeordneten, schmelzverbindbaren Zweikomponentenfasern aus Polypropylen und Polyethylen auf, die durch weiteres Vernadeln im Mattenmaterial eingefügt wurden.
Für Testzwecke wurden die Mattenelemente von Beispiel 1 und diejenigen der Vergleichsbeispiele A und B jeweils separat zu verdichteten Artikeln mit den Abmessungen 8 · 10 · 1 Zoll (203 · 254 · 25,4 mm) integriert. Um zu gewährleisten, daß die verdichteten Artikel vergleichbar waren, wurden Lagen mit den Abmessungen 8 Zoll · 10 Zoll (203 · 254 mm) des vorbereiteten Textilmaterials stapelförmig angeordnet, um, unabhängig von der Anzahl der erforderlichen Lagen, für den verdichteten Artikel eine Shore-A-Härte von 90 zu erhalten. Diese Lagen wurden dann mit Leitungswasser gesättigt und in einer mechanischen Presse angeordnet. Jeder Satz von Lagen wurde dann auf eine Dicke von 1 Zoll (25,4 mm) verdichtet, um einen verdichteten Artikel mit einer Shore-A-Härte von 90 zu erhalten. Jeder verdichtete Stapel wurde, während er eingezwängt gehalten wurde, für 16 Stunden bei 135ºC in einem Zwangkonvektionsofen angeordnet. Die Stapel wurden anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt und von der Presse entfernt. Dann wurden Testproben vorbereitet durch Abziehen einzelner Lagen jedes Stapels und Ausschneiden von 5 Zoll (127 mm) langen hantelförmigen Zugfestigkeitsproben (mit einer Breite von 2 Zoll an den Enden und mit einem Prüfquerschnitt von 1 Zoll · 1 Zoll). Alle Proben wurden so geschnitten, daß die lange Abmessung in der Textilfaserrichtung ausgerichtet war.
Die Zugfestigkeitsproben wurden dann für 72 Stunden sowohl bei Raumtemperatur als auch bei 82ºC verschiedenen Testlösungen ausgesetzt. Die Testlösungen sind in Tabelle 1 beschrieben.

Tabelle 1

Testlösung Zusammensetzung
Wasser (Kontrolle) Leitungswasser
HCl 8% Salzsäure in Leitungswasser
H&sub2;SO&sub4; 8% Schwefelsäure in Leitungswasser
NaOH 5% Natriumhydroxid in Leitungswasser Bemerkung eine von einer Stahlwalzwerkbehandlungsstraße entnommene reale Behandlungslösung mit einer anekdotischen Konzentration von ölkontaminiertem "Formula 618- WC" (Quaker Chemical Corporation, bestehend aus 80-85% Natriumhydroxid, 1 - 5% Natriumhexametaphosphat und 1 - 5% wasserfreiem Natriumcarbonat) in Leitungswasser
Unmittelbar nachdem die verschiedenen Proben für 72 Stunden den verschiedenen Lösungen ausgesetzt waren, wurden sie abgezogen, um übermäßiges Lösungsmittel zu entfernen, und für fünf Proben wurden für jedes Beispiels und jede Bedingung Zugfestigkeitstests ausgeführt. Es wurde ein Thwing- AlbertTM-Zugfestigkeitstestgerät verwendet (Thwing-Albert Instrument Company, Philadelphia, PA). Die Bezugs- oder Meßlänge betrug 1,00 Zoll (2,54 cm), es wurden 2 Zoll (5,08 cm) breite Klauen verwendet, und die Prüfgeschwindigkeit betrug 5,00 Zoll pro Minute (12,7 cm/min). Die Prüfmaschine wurde so eingestellt, daß die Spitzenlast und die prozentuale Dehnung aufgezeichnet wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt, wobei die Werte Durchschnittswerte von fünf Proben darstellen. Tabelle 2
Es ist bekannt, daß die Zugfestigkeit der primäre und die Dehnung der sekundäre Indikator ist. Die möglichen Implikationen sind:
1. Eine Verminderung der Zugfestigkeit zeigt an, daß das Mattenmaterial chemisch angegriffen wird, was bedeutet, daß die Integrität der Walze beeinträchtigt werden könnte.
2. Eine Erhöhung der Zugfestigkeit zeigt eine Härtung des Mattenmaterials an, die das Anpreßvermögen und/oder die Heilung beeinflussen kann.
3. Eine Verminderung der Dehnung zeigt ein spröderes Mattenmaterial an, wodurch ebenfalls das Anpreß- und Heilungsvermögen beeinflußt wird.
4. Eine Erhöhung der Dehnung kann eine übermäßige Erweichung der Walze anzeigen.
Abweichungen vom Kontrollos (Leitungswasser) von mehr als 15% werden als signifikant betrachtet. Gemäß den Daten von Tabelle 2 ist der erfindungsgemäße Artikel von Beispiel 1 dazu geeignet, einem Bereich rauher chemischer Umgebungen ausgesetzt zu werden.

Beispiel 2

Beispiel 2 zeigt die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung, wenn die Fasern der Zusammensetzung Mantel- und Kernfasern mit einem Polypropylenmantel und einem Polyamidkern aufweisen. Es wurde eine durch ein Air-lay-Verfahren aufgebrachte Matte (142 g/m²) aus einer 10 Denier · 1,5 Zoll (11 dtex · 38 mm) Mantel-/Kern-Zweikomponenten-Stapelfaser mit einem Polypropylenmantel und einem Nylon-6-Kern vorbereitet. Eine Beschichtung aus HycarTM 1578 · 1 Acrylnitril- Butadien-Styrol-Terpolymer wurde in einem Trocken-Zusatzgewicht von 100% auf das Mattenmaterial aufgebracht und getrocknet. Ringe mit einem Außendurchmesser von 6,5 Zoll 16,5 cm) und einem Innendurchmesser von 4 Zoll (10,2 cm) mit 4 invertierten Keilnuten wurden geschnitten, mit Wasser gesättigt, verdichtet, um eine Textildichte von 732 kg/m³ zu Erhalten, und für 12 Stunden bei 135ºC ausgehärtet. Nach einem Abkühlvorgang wurde die verdichtete Walze auf einer geeigneten Welle angeordnet und auf einer Drehmaschine zugerichtet, um eine gleichmäßige zylinderförmige Oberfläche herzustellen. Der endgefertigte Artikel hatte einen Außendurchmesser von 6,3 Zoll (16 cm), eine Breite von 25,1 Zoll (64 cm) und eine Härte zwischen 55 und 65 auf der Shore D- Härtemesserskala.
Die endgefertigte Walze wurde zu einer Verarbeitungseinrichtung für Stahlcoilmaterialien transportiert, in der hochgradig alkalische Reinigungslösungen (pH-Wert > 10) verwendet wurden, wo sie installiert und hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit überwacht wurde. Für die Verarbeitungseinrichtung wurde eine Walze gesucht, die bei kontinuierlicher Verwendung für 3 Wochen halten würde. Die Testwalze hielt 10 Wochen, bevor ihre Leistungsfähigkeit so stark abnahm, daß sie ersetzt werden mußte. Eine Untersuchung der Walze ergab, daß sie, wenn sie erneut zugerichtet würde, wieder in Betrieb genommen werden könnte, weil die Behandlungslösung keine nachteiligen Auswirkungen auf die Walzenzusammensetzung hatte.

Beispiel 3

Beispiel 3 zeigte die Verwendung einer spunbonded Polypropylenmatte mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung. Ein spunbonded Polypropylentextilmaterial (280 g/m²) (kommerziell erhältlich unter der Handelsbezeichnung "Polyfelt TS700 von Polyfelt Geosynthetics, Ltd., Manchester, England) wurde in einem Trocken-Zusatzgewicht von 100% mit Acrylnitril-Butadien-Styrol-Terpolymerlatex (HycarTM 1578 · 1) beschichtet und für 6 Minuten bei 73ºC getrocknet. Nachdem das Terpolymer getrocknet war, wurden Ringe mit einem Außendurchmesser von 6,5 Zoll (16,5 cm) und einem Innendurchmesser von 4 Zoll (10,2 em) mit 4 invertierten Keilnuten aus dem Mattenmaterial geschnitten, und die Ringe wurden verdichtet, um eine Textildichte von 732 kg/m³ zu erhalten. Das Terpolymer wurde durch Erwärmen ausgehärtet, indem die verdichteten Ringe für 12 Stunden bei 135ºC in einem Ofen angeordnet wurden. Nach einem Abkühlvorgang auf Raumtemperatur wurde die verdichtete Walze auf einer geeigneten Welle angeordnet und auf einer Drehmaschine zugerichtet, um eine gleichmäßige zylinderförmige Oberfläche herzustellen. Der endgefertigte Artikel hatte einen Außendurchmesser von 6,3 Zoll (16 cm), eine Breite von 25,5 Zoll (64 cm) und eine Hirte zwischen 50 und 55 auf der Shore D-Härtemesserskala.
Die endgefertigte Walze wurde dann zu einer Verarbeitungseinrichtung für Stahlcoilmaterialien transportiert, in der hochgradig alkalische Reinigungslösungen (pH-Wert > 10) verwendet wurden, wo sie installiert und hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit überwacht wurde. Für die Verarbeitungseinrichtung wurde eine Walze gesucht, die bei kontinuierlicher Verwendung für 3 Wochen halten würde. Die Testwalze hielt 10 Wochen, bevor ihre Leistungsfähigkeit so stark abnahm, daß sie ersetzt werden mußte. Eine Untersuchung der Walze nach der vorstehend erwähnten Zeitdauer von 10 Wochen ergab, daß die Walze erneut zugerichtet und wieder in Betrieb genommen werden könnte, weil die Behandlungslösung das Innere der Walzenzusammensetzung nicht wesentlich kontaminiert hat (z. B. eingedrungen ist). Es wurde keine Qualitätsbeeinträchtigung der Walzenstruktur beobachtet.

Test des Quetschvermögens

Die Testwalze wurde hinsichtlich ihres Quetschvermögens bewertet, indem sie als obere Walze, eines Zweiwalzensatzes montiert wurde, wobei die untere Walze eine mit einer Geschwindigkeit von 185 m/min durch einen Motor angetriebene Stahlwalze mit einem Durchmesser von 200 mm war. Die Testwalze wurde mit einer Last von 13,4 kg/(cm Breite) gegen die glatte, polierte Stahlwalze gedrückt. Die untere Stahlwalze wurde in ein bei einer Temperatur von 82ºC gehaltenes Wasserbad eingetaucht. Nachdem die Walzen sich für 24 Stunden gedreht hatten, waren beide Walzen heiß, und die Testwalze war vollkommen naß. Ein Papierhandtuch mit einem Gewicht von etwa 3,5 g wurde so gefaltet, daß eine 8-lagige Struktur mit einer Breite von 95 mm erhalten wurde. Nachdem das Papierhandtuch gewogen war, wurde es über den Rand eines 90 mm breiten Spatels gefaltet, und dann wurde der gefaltete Rand für 5 Sekunden leicht, jedoch stabil gegen die untere Stahlwalze gehalten. Dieser Vorgang wurde fünfmal wiederholt, jedesmal mit einem neuen Handtuch, woraufhin die Handtücher erneut gewogen wurden, und das Gesamtgewicht des aufgenommenen Wassers wurde aufgezeichnet. Wenn durch das Handtuch weniger Wasser aufgenommen wurde, zeigte dies an, daß weniger Wasser durch die Quetschwalze durchgelassen wurde.

Ermüdungstest

Das Leistungsvermögen der Testwalzen wurde bewertet, nachdem sie kontrolliert zerstört wurden, indem einige der harten Bedingungen simuliert wurden, die in Stahlbandverarbeitungsstraßen auftreten könnten. Um die Testwalze zu beschädigen, wurde ein "Zerhackermesser" (ein dreieckiges Stahlstück) mit einem Band an einer Stahlwalze eines Zweiwalzensatzes befestigt, der die Testwalze und die Stahlwalze aufwies. Das "Zerhackermesser" wurde aus einem dreieckigen Stück eines etwa 1,5 mm dicken kaltgewalzten Stahls hergestellt. Das dreieckige Stahlstück hatte etwa die Abmessungen 75 mm · 75 mm · 100 mm und wies an jedem 75 mm langen Rand vier punktförmige Vorsprünge auf. Die Vorsprünge wurden clurch Biegen eines ausgeschnittenen Segments dieses Randes unter einem rechten Winkel gebildet. Alle Vorsprünge hatten etwa die gleiche Form und die gleiche Größe und eine Höhe von 5 mm. Die Testwalze und die Stahlwalze wurden dann unter einer Last von 13,4 kg/(cm Breite) gegeneinander gezwungen und für eine Minute gedreht, um die Textilwalze ernsthaft zu beschädigen. Das Zerhackermesser wurde dann entfernt, und die Testwalze wurde für 24 Stunden bei einer Last von 13,4 kg/(cm Breite) betrieben, um der Testwalze zu ermöglichen auszuheilen, bevor das Quetschvermögen bewertet wurde. (Eine zusätzliche Überwachung des Leistungsvermögens kann nach der Entfernung des Zerhackermessers in typischen Intervallen von 5 Minuten, 4 Stunden und 8 Stunden vorgenommen werden, um eine Trendlinie zu erkennen.) Die durch die Walzen durchgelassene Wassermenge wurde (nach 24 Stunden) unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens erneut gemessen.

Beispiel 4

Beispiel 4 zeigte die Eignung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als gegen ein Stahlcoil gepreßte Quetsch- oder Abstreifwalze, auch wenn sie durch einen simulierten Defekt im verarbeiteten Coil beschädigt wird. Ein 3 mm dickes Faservliesmattenmaterial (420 g/m²) (erhältlich von Crown Zellerbach Co. unter der Handelsbezeichnung "Grade 400 Fibretex", Geotextilmatte) aus spunbonded, querverlapptem und vernadeltem Polypropylen wurde in einem Trocken- Zusatzgewicht von 59% mit HycarTM 1578 · 1 Acrylnitril- Butadien-Styrol-Terpolymerlatex beschichtet und bei 121ºC in einem 15 ft (4,57 m) Ofen bei einer Geschwindigkeit von 5 ft/min (1,52 m/min) getrocknet. Ringe mit einem Außendurchmesser von 6,5 Zoll (16,5 cm) und einem Innendurchmesser von 2, 0 Zoll (5, 1 cm) wurden stapelförmig angeordnet und zu einer Walzendichte von etwa 625 kg/m³ verdichtet. Die verdichtete Walze wurde dann für 16 Stunden bei 135ºC ausgehärtet. Die Walze wurde dann zugerichtet und in einer Prüfmaschine angeordnet, um das Quetschvermögen und das Leistungsvermögen nach einer Beschädigung zu bestimmen. Vor der Beschädigung ließ die Walze im allgemeinen weniger als 0,5 Gramm Wasser/5 s durch. Nach der Beschädigung ließ die Walze nur 1,77 Gramm Wasser/5 s durch.

Claims

1. Artikel, der zur Oberflächenkonditionierung eines Lagenmaterials geeignet ist, wobei der Artikel mehrere verdichtete, stapelförmig angeordnete Faservliesmattenelemente (22) aufweist, wobei die Mattenelemente (22) jeweils verfitzte Fasern aufweisen, die an den Punkten ihres wechselseitigen Kontakts durch ein Klebstoffbindemittel miteinander verbunden sind, wobei das Bindemittel ein Terpolymer aus Acrylnitril-Butadien- Styrol aufweist.

2. Verfahren zum Herstellen eines zur Oberflächenkonditionierung eines Lagenmaterials geeigneten Faservliesartikels, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

(a) Bereitstellen mehrerer Faservliesmattenelemente (22), wobei die Mattenelemente verfitzte Fasern aufweisen, die an den Punkten ihres wechselseitigen Kontakts durch ein Terpolymer von Acrylnitril-Butadien- Styrol verbunden sind;

(b) Anordnen der mehreren Faservliesmattenelemente zu einem Stapel;

(c) Verdichten des Stapels unter einer Verdichtungskraft; und

(d) Einzwängen des Stapels in seiner verdichteten Konfiguration.

3. Artikel oder Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Terpolymer von Acrylnitril-Butadien- Styrol eine Glasübergangstemperatur zwischen -10ºC und +40ºC aufweist.

4. Artikel oder Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fasern Polyolefinfasern aufweisen, die aus Polypropylenfasern, Polyethylenfasern und Polybutylenfasern ausgewählt werden.

5. Artikel oder Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fasern Zweikomponentenfasern mit einer Polyamid aufweisenden Kernkomponente und einer die Kernkomponente bedeckenden und Polypropylen aufweisenden Mantelkomponente aufweisen.

6. Artikel oder Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die mehreren verdichteten, stapelförmig angeordneten Faservliesmattenelemente im verdichteten Zustand eine Dichte von mindestens etwa 244 kg/m³ aufweisen.

7. Artikel oder Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Terpolymer etwa 15 bis etwa 35 Gew.-% Acrylnitril, etwa 20 bis etwa 40 Gew.-% Styrol und etwa 20 bis etwa 65 Gew.-% Butadien aufweist.

8. Artikel nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Artikel eine zur Oberflächenkonditionierung eines Lagenmaterials geeignete Walze (21) ist, wobei die Walze einen zylinderförmigen Körper aufweist, der für eine Drehbewegung auf seiner Zylinderachse gehalten wird, wobei der zylinderförmige Körper die mehreren verdichteten, stapelförmig angeordneten, scheibenförmigen Faservliesmattenelemente (22) aufweist.

9. Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit den Schritten:

(e) Erwärmen des Stapels in seiner verdichteten Konfiguration auf eine erhöhte Temperatur, um das Terpolymer zu vernetzen; und

(f) Abkühlen des erwärmten Stapels, um einen Artikel mit einer Dichte von mindestens etwa 244 kg/m³ zu erhalten.

10. Verfahren nach Anspruch 2 oder 9, ferner mit dem Vernadeln der Faservliesmattenelemente in Schritt (a).