EP1979537A2 - Vorichtung und verfahren zur oberflächenbehandlung von walzen in der papierindustrie - Google Patents

Vorichtung und verfahren zur oberflächenbehandlung von walzen in der papierindustrie

Info

Publication number
EP1979537A2
EP1979537A2 EP07704120A EP07704120A EP1979537A2 EP 1979537 A2 EP1979537 A2 EP 1979537A2 EP 07704120 A EP07704120 A EP 07704120A EP 07704120 A EP07704120 A EP 07704120A EP 1979537 A2 EP1979537 A2 EP 1979537A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roll
roller
ions
surface treatment
paper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07704120A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Reichel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1979537A2 publication Critical patent/EP1979537A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/08—Pressure rolls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/48—Ion implantation
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02—Rolls; Their bearings
    • D21G1/0246—Hard rolls

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for foreign ion implantation in surfaces of rolls in the paper industry. Furthermore, the invention also relates to the use of a corresponding device or method for foreign ion implantation in rolls produced on surfaces and their use for the production of paper.
  • German Utility Model Publication DE 200 21 552 describes a screen basket, in particular for a paper and board machine, in which foreign ions are stored in the surface of the basket to increase the service life.
  • foreign ions in this case only the hardness of the treated material increasing substances such as nitrogen, carbon, molybdenum, boron, tungsten or titanium are proposed.
  • Waste paper consumption in Europe has almost doubled in the past 10 years to about 11 million tons per year and is still on the rise. Above all, deposits are caused by self-adhesive tapes, the adhesive backing of books, brochures and paraffin-coated papers, and they have a noticeably sticky character.
  • the basis weight has been reduced from 52 g / m 2 in 1975 to 42.5 g / m 2 today. This contributes to increasing the risk of demolition and to difficult separation of the paper sheet from the central and transfer or guide roller. Due to the increased filler content, there is also a high water cycle load, which in turn contributes to increased deposit formation. In addition, the strength of the paper is reduced. The constriction of the water cycles leads to an increase in the temperature in the material system and thus to an increased extraction of dissolved and colloidally dissolved substances, which in turn form further interfering substances and can lead to production disruptions on the paper machine. Due to the accumulation of impurities, it is necessary to add further auxiliaries. The addition of additional aids can cause additional deposits.
  • the papermaker With the neutral or alkaline driving style, the papermaker has an inexpensive pigment - the calcium carbonate - in the mass, as well as for brushing available. In addition, the use of this material shows a quality improvement of the paper in terms of aging resistance, higher whiteness and higher opacity.
  • the paper machine speed has z. B. in newsprint paper since 1950 more than tripled.
  • turbulences increasingly occur in the material systems which, after release of dissolved gases, cause unwanted flotation of the "disturbing" substances and resin particles, causing their kinetic energy to contact the surfaces of various machine parts and form agglomerates there. After reaching a certain size of these deposits they are discharged with the paper web and can in turn lead to disturbances on the rollers, felts and sieves.
  • Disturbing material or deposits generally on rollers include biological and non-biological deposits of organic and inorganic origin.
  • Table 1 shows the classification, which is equivalent to "interfering substances":
  • the resin particles present in 1-5% pulp and wood pulp may, by reason of their nature, agglomerate into larger sticky agglomerates and deposit in the system, as already discussed. This is called harmful resin or "pitch".
  • Adhesive contaminants are generally known by the name of stickies and include sticky particles as they are directly present in the waste paper. The origin of this has already been described. As more and more waste paper is used in a wide range of grades and waste paper consumption is increasing, the paper industry will face more adhesive contaminants in the future.
  • Plastic binders or "Wight Pitch” are disturbing deposits in the production of coated paper, which from the plastic binder as an agglomerate stand.
  • the plastic binder comes here from the Streicherei Committee or from the coating color return.
  • the disturbing fabric "Wight Pitch” is found mainly at the central, transfer and guide rollers, which is intercepted by the scraper system.It is very strong adhesive and usually does not look “white”, but has a brown to gray color.
  • Coacervates are the reaction products of cationic and anionic polyelectrolyte molecules.
  • the high-pressure water purifiers bring so much moisture onto the roll surfaces that they very quickly corrode due to the existing heat in the dryer section.
  • One is very aware of the difficult situation and works under heavy production pressure, whereby one can not get to the root cause of the actual causes, in order not to let emerge the occurring errors in the first place.
  • the current papermaking process in Germany is characterized by a high use of waste paper, a growing use of calcium carbonate as a paper filler and coating pigment, an extensive conversion to a process procedure in the neutral or weakly alkaline pH range with predominantly adapted to this pH range polymeric chemical adjuvant systems, constricted water cycles with higher process temperatures, and the tendency for high levels of uncharged and anionic contaminants.
  • the traditional granite press roll with its heterogeneous material structure generally shows good and stable paper web delivery even with variable production conditions with a very low tendency to fouling. Due to the high technological development in the papermaking process and the increase of the paper machine speed in higher temperature ranges, the granite roller is no longer usable due to the mechanical and thermal load capacity for safety reasons, even prohibited in Scandinavia.
  • these requirements result in the requirement to provide roll surfaces which, in addition to high corrosion resistance, have a better abrasion behavior, ie less wear and whose surface properties have a different adhesion behavior with respect to the material to be processed. Furthermore, as far as possible, the given roughness of the roll surface should remain and the properties during paper sheet delivery in the production process should be improved. However, it also becomes clear between the Depending on the application focus in the manufacturing process different combinations of requirements must be observed.
  • the object of the present invention is achieved by a device according to claim 1. Furthermore, the object is achieved by a process for producing a surface-treated roll according to claim 11, by a roll according to claim 14 and the use of such a roll according to claim 19 for the production of paper.
  • Rolls for papermaking comprise at least an ion source, an accelerator, a vacuum chamber and a deflection device.
  • the vacuum chamber is designed such that at least a portion of the roll surface to be treated is received.
  • the device according to the invention is characterized in that foreign ions are incorporated in the roll surface in such a way that a lasting adhesion of material, which is processed with the roll, is largely prevented.
  • ions which are selected from a group which, for example, nitrogen, carbonyl are understood as foreign ions. fabric, molybdenum, boron, tungsten, titanium, argon, nickel, chromium, copper, zirconium, vanadium, yttrium, aluminum, nitrite-forming elements, combinations thereof, and the like.
  • the surface is also understood to be an intended layer thickness of the outer roller region, which is between 0 ⁇ m and 1000 ⁇ m, preferably between 0 ⁇ m and 500 ⁇ m, and in particular smaller than 10 ⁇ m.
  • the roller surface is made according to a particularly preferred embodiment of a material having at least one component selected from a group of materials, in particular materials such as iron, nickel, chromium, copper, combinations thereof, in particular alloys such as stainless steels and like that.
  • the roll surface can also comprise plastics, such as, for example, polyurethane, polycarbonates, polyethylene, in particular of high density, polymethyl methacrylate, polystyrene, fiber-reinforced plastics, combinations thereof and the like.
  • plastics such as, for example, polyurethane, polycarbonates, polyethylene, in particular of high density, polymethyl methacrylate, polystyrene, fiber-reinforced plastics, combinations thereof and the like.
  • the foreign ions are provided with a device for ion implantation of the surface of rolls for the papermaking industry. embedded with a penetration depth, which is between O .mu.m and 1000 .mu.m, preferably between 0 .mu.m and 500 .mu.m and in particular less than 10 microns.
  • the ions are obtained according to a further particularly preferred embodiment by means of a method in which e.g. By gas discharge, a plasma of the corresponding ion is generated or provided by means of arc, eddy current heating or cathode sputtering.
  • the present ion implantation apparatus provides a bias voltage between the ion source and the roller surface which is between 1000 V and 1500 V, preferably between 1100 V and 1200 V.
  • the ions preferably have an energy which, according to a particular preferred embodiment, is between 10 eV and 1000 keV, in particular about 200 keV.
  • the treated surfaces of rolls for papermaking, according to the present invention in particular have a dose of ions which is between 10 10 cm “2 and 10 20 cm “ 2 . According to a further particularly preferred embodiment, the dose is between 10 13 cm “2 and 10 16 cm “ 2 .
  • a property of the roll surface is selected which is selected from a group of properties including electrical resistance, hardness, friction, wear, surface energy, surface energy density, surface energy Wetting behavior, the surface tension, the polarity, the adhesion, combinations thereof and the like.
  • the ion implantation in the surface of papermaking rolls provides a roll surface that is substantially self-cleaning.
  • a self-cleaning here is a surface property understood that at least partially reduces or prevents the adhesion of foreign materials to the surface.
  • adhesion forces attachment forces
  • adhesion forces act between solid, solid and liquid as well as between solid and gaseous bodies.
  • Self-cleaning is also understood to mean a surface property for rolls for papermaking, which can in particular largely dispense with mechanical cleaning during the production process.
  • the invention also claims a method for producing a surface-treated roll comprising the steps of: producing a directed ion beam and implanting a predetermined amount of at least one ion species in a given surface of a roll for the production of paper.
  • both different types of ions and different amounts of ions per surface unit are used.
  • a surface is obtained whose properties largely prevent, in particular, permanent adhesion of materials which are processed with the roller.
  • a roll surface can be described as self-cleaning and serves in particular special to improve the maintenance and service costs for the operation of such a roller.
  • the present invention also encompasses the papermaking roll produced by the apparatus and / or method, in the surface of which at least portions of foreign ions are incorporated.
  • the storage takes place according to the invention in such a way that a permanent adhesion of materials which are processed with the roller is largely prevented.
  • the specific surface properties of the roll in particular the adhesion / adhesion force with respect to the materials to be processed, are changed in such a way that the repulsive forces exceed the attractive forces by a predetermined amount.
  • the type and amount of ions implanted in the surface of the roller in the axial direction of extension of the roller is different.
  • the edge regions of a correspondingly treated roll surface can be changed.
  • the surface portions of the material to be processed at least temporarily in contact with each other so changes in their surface properties that adhesion at least temporarily prevented or at least reduced. This can be done by the type and amount of implanted foreign ions in this area is performed differently to the remaining areas, in particular for the papermaking both the drive side, and the leader side edge region of the roller should be treated accordingly.
  • the rolls produced by the process or by the apparatus are used for use in papermaking, in particular as guide rolls in the wire, press and / or dryer section of a paper machine.
  • the use as press rolls, as central press rolls, is within the meaning of the present invention.
  • a Such roller can also be used as an embossing roll or as a calender roll, but in particular also as a coated embossing roll or as a corrugating roll.
  • hydrophilic roll surfaces have a higher tendency to deposit with respect to different kinds of water glass.
  • hydrophobic impurities are deposited to a lesser extent on hydrophilic surfaces.
  • the ceramic surfaces have surface structures that favor water glass deposits.
  • roller surfaces should be treated with the ion implantation, since u. a. sealed ceramic surfaces (Teflon) better repel hydrophobic materials.
  • u. a. sealed ceramic surfaces (Teflon) better repel hydrophobic materials.
  • the pore distribution and pore maintenance as well as texture retention of the surface is necessary to ensure a durable paper sheet delivery to the rolls. In the case of ion implantation, this is achieved by virtue of the structural change in that the cover can be made more abrasion-resistant and structure-preserving.
  • the ion implantation contributes to maintain this optimal surface during the paper production process and thus to meet the requirements of the practice. By these measures one avoids production disturbances and down times, whereby the higher expenditure of the coating amplification by the cost reductions (paper machine stoppages) is compensated.
  • FIG. 1 shows a diagram in which the hardness or the friction of steel is shown as a function of the foreign ions.
  • Fig. 2 is a graph showing the abrasion over time of untreated and treated aluminum.
  • Ion implantation is a special process for introducing foreign atoms into a solid.
  • ions are shot in vacuo into a solid, the ions in an ion source being obtained from gaseous, liquid and solid substances.
  • an ion bombardment it is possible to change a large number of properties of a solid surface or a layer close to the surface.
  • Fig. 1 shows the change in hardness (left) and friction (right) as a function of the dose of argon ions in the surface.
  • the hardness of steel increases through the implantation of nitrogen, argon, boron and carbon ions.
  • Fig. 1 as an example the increase of the micro-raw hardness and the friction coefficient (lower line with ⁇ -sign) after the bombardment of steel with argon ions is plotted. The increase here can be more than the factor 2 or 3.
  • Fig. 2 the reduction of abrasion in implanted aluminum is shown.
  • ions that also prevent and reduce corrosion such as nickel or chromium, as an alloying additive
  • the implantation is particularly suitable for the methodological investigation of corrosion mechanisms, since it offers the possibility to introduce virtually any substance in a known concentration and without changing the grain boundaries.
  • Corrosion is an extremely complex process which, in addition to the electrochemical properties of the metal components and the oxidant, also depends on grain boundaries and grain boundary diffusion, stress, temperature and ambient atmosphere.
  • Extensive studies on the oxidation of titanium and stainless steel were conducted. 10 different types of ions were tested for their antioxidant activity. After implantation, the samples were oxidized in oxygen dry for 25-30 min. It was generally found that the oxidation effect was reduced or prevented. Similar studies were carried out for aluminum. The oxidation follows in this case the Wagner-Hauffe rule, ie the thickness of the oxide is proportional to the root of the time (diffusion-limited oxidation).
  • This type of implantation is of particular interest for roll surfaces in the dryer section of a paper machine.
  • the surface energy can also be changed by the implantation.
  • metallic surfaces are treated with vacuum plasma technology. By altering the molecular structure, one is able to influence the surface properties.
  • the treatment in turbulent plasma does not limit the geometry of the workpieces.
  • ion implantation offers advantages over other surface treatment methods, such as low process temperatures and the possibility of combining any ions and substrates.
  • Surface treatment method has a low modified layer thickness.
  • the change in properties of 10 13 to 10 16 ion-implanted plastic surfaces was investigated with a view to industrial application in semiconductor fabrication technology. Problems arise, for example, by static charge, particle generation by mechanical abrasion and outgassing from plastics. Boron, nitrogen, argon, chromium and arsenic ions having an energy of up to 200 keV and doses of 10 13 cm 2 to 10 16 cm 2 were implanted to produce a functional surface layer.
  • PC polycarbonate
  • PE-HD high density polyethylene
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • PS polystyrene
  • the formation of the hard layer is due to a change in stoichiometry due to outgassing of molecules and fragments and to the concomitant densification of the material by crosslinking during implantation. There is approximately a doubling of the carbon content and a halving of the hydrogen content. This creates an amorphous hydrocarbon layer.
  • PC resistivity is reduced by up to 12 orders of magnitude.
  • the increased conductivity is due to a modification of the structure and composition caused by the energy introduced during ion bombardment.
  • the reduction in electrical resistance is not proportional to the total energy transfer, but increases with increasing electronic energy output.
  • the wear of PE-HD is reduced to almost zero for a dose starting at 1x10 14 cm “2 at 200 keV, which also results in a reduction in the coefficient of friction, which is due to a reduction in adhesive behavior combined with a reduction in the contact area between material
  • the tribological investigations show that a very good reduction of wear can be achieved by ion implantation, but also Problems can arise due to the combination of a hard layer with a soft substrate.
  • the surface wetting of plastics can also be improved by implantation.
  • a reduction in the contact angle from 84 ° to 62 ° for PC was measured, associated with an increase in the polar portion of the surface energy.
  • the atomic mass outgassing can be reduced from 1 to 600, whereby the condensed layer on the surface reduces the outdiffusion of short- and long-chain molecules.
  • ion-implanted plastics offer the advantage that, by ion bombardment, simultaneously different surface properties, such as e.g. mechanical and electrical properties, can be modified.
  • Withdrawal forces can be altered by influencing the roll surface energy, which reduces the pull-off forces and thus maintains a residual expansion in the paper sheet for subsequent further processing.
  • the dryer fabrics and, moreover, the guide rolls are soiled by latex binders, book back adhesives, hotmelts, and other adhesive materials.
  • the ion-implanted roller surface would either not accept the abovementioned materials due to its strongly repellent behavior, or it could be removed more easily by a scraper.
  • Corrosion resistance is a recurrent theme in dry wire guide rollers.
  • Ion implantation - a change in the molecular structure - influences the surface properties of a material. This is not a coating, but a vacuum plasma technology with the benefit of additional ion implantation.
  • the most successful method is the doping of nitrogen atoms, which positively alters the surface in terms of wear, non-stick properties and corrosion.
  • the wear resistance increases due to hardening of the roll surface.
  • Corrosion is determined by the oxidation behavior of the material surface. Ion implantation significantly modifies this oxidation behavior and corrosion resistance is determined solely by the implanted layer thickness.
  • the surface energy of a material is influenced by the implantation. It was found that the surface energy of a chromium layer of about 24 mN / m, divided into 7 mN / m dispersively and 17 mN / m polar, after the ion implantation in the polar
  • a base layer such as e.g. Chrome, tungsten carbide or ceramic applies and this layer refined with implanted layers.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ionenimplantation in Oberflächen von Walzen für die Papierherstellung mit wenigstens einer Ionenquelle, einem Beschleuniger, einer Vakuumkammer und einer Ablenkungsvorrichtung, wobei in der Vakuumkammer wenigstens ein Teil der zu behandelnden Walzenoberfläche aufgenommen ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Fremdionen in der Walzenoberfläche derart eingelagert werden, so dass ein wesentliches Anhaften von Materialien, welche mit der Walze bearbeitet werden, weitgehend verhindert wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Walzen in der Papierindustrie
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fremdionenimplantation in Oberflächen von Walzen in der Papierindustrie. Ferner betrifft die Erfindung auch die Verwendung einer entsprechenden Vorrichtung oder eines Verfahrens zur Fremdionenimplantation in Oberflächen hergestellten Walzen und deren Verwendung zur Herstellung von Papier.
Vorrichtungen und Verfahren zur Fremdionenimplantation in Oberflächen von Bauteilen in der Papierindustrie sind im Stand der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die Deutsche Gebrauchsmusterschrift mit der Num- mer DE 200 21 552 einen Siebkorb, insbesondere für eine Papier- und Kartonmaschine, bei welchem zur Erhöhung der Standzeit in die Oberfläche des Korbes Fremdionen eingelagert werden. Als Fremdionen werden hierbei ausschließlich die Härte des behandelten Materials erhöhende Stoffe wie beispielsweise Stickstoff-, Kohlenstoff, Molybdän, Bor, Wolfram oder Titan vorgeschlagen.
Durch die zunehmenden Papiererzeugungsgeschwindigkeiten, die Wasserkreislaufschließungen, die höheren verwendeten Temperaturen in der Trockenpartie, die höheren angewendeten Drücke in der Pressenpartie und die verwendeten abrasiven Füllstoffe im Papier bei dessen Herstellung, steigen die Anforderungen an die für die Herstellung notwendigen Walzen und deren Oberflächen beständig. Insbesondere zeigt sich eine erhöhte Belastung der Walzenoberfläche in Bezug auf die Korrosion, den stärkeren Abrieb und die Verschmutzung durch Betriebs- und Verarbeitungsmaterialien. Gerade in den letzten Jahren ist das Problem der durch die sog. organischen Störstoffe verursachten Produktionsstörungen zunehmend aktuell geworden. Die Ablagerungen umfassen biologische und nichtbiologische Materialien organischer und anorganischer Herkunft. Es ist während der Herstellung von holzhaltigen und altpapierhaltigen Papieren durch die neutrale Fahrweise und die eng geschlossenen Wasserkreisläufe mit mehr Ablagerungen auf den Walzen zu rechnen, als bei der Herstellung holzfreier Papiere, insbesondere beim Einsatz von trockenem Zellstoff.
Durch zunehmende Einengung der Wasserkreisläufe in den Papierfabriken reichern sich ferner gelöste und kolloidale Stoffe an. Diese können zwar mit kationischen Hilfsmitteln während des Herstellungsprozesses in Wechselwirkung treten, jedoch kann es auch zur starken Bildung von Agglomeraten bzw. Koazervaten kommen.
Die am häufigsten auftretenden Ursachen für Produktionsstörungen, die bei Problemen im chemisch-physikalischen Prozess der Papiererzeugung zu suchen sind, werden im Folgenden betrachtet:
Der Altpapierverbrauch in Europa hat sich in den vergangenen 10 Jahren auf ca. 11 Mio. Jahrestonnen fast verdoppelt und ist immer noch im Steigen. Ablagerungen entstehen vor allen Dingen durch Selbstklebebänder, Kleberücken von Büchern, Broschüren und paraffinierten Papieren und weisen einen deutlich klebrigen Charakter auf.
Bei Erhöhung der Papiermaschinengeschwindigkeit und gleichzeitiger Erhöhung des Füllstoffgehaltes auf z.B. beim Zeitungsdruckpapier zwischen 10 % und 20 % Aschegehalt, ist die flächenbezogene Masse von 52 g/m2 im Jahre 1975 auf heute 42,5 g/m2 gesenkt worden. Dies trägt zur Erhöhung der Abrissgefahr und zu erschwerter Loslösung des Papierblattes von der Zentral- und Überführ- bzw. Leitwalze bei. Durch den erhöhten Füllstoffgehalt stellt sich ebenfalls eine hohe Wasserkreislaufbelastung ein, die wiederum zur verstärkten Ablagerungsbildung beiträgt. Außerdem wird die Festigkeit des Papiers verringert. Durch die Einengung der Wasserkreisläufe kommt es zu einem Anstieg der Temperatur im Stoffsystem und somit zu einer verstärkten Extraktion von gelösten und kolloidal gelösten Stoffen, die wiederum weitere störende Stoffe bilden und zu Produktionsstörungen auf der Papiermaschine führen können. Durch die Anreicherung von Störstoffen ist es notwendig weitere Hilfsmittel hinzuzufügen. Durch die Zugabe weiterer Hilfsmittel können zusätzliche Ablagerungen hervorgerufen werden.
Mit der Neutral- bzw. alkalischen Fahrweise steht dem Papiermacher ein preisgünstiges Pigment - das Kalziumcarbonat - in der Masse, sowie zum Streichen zur Verfügung. Außerdem zeigt der Einsatz dieses Materials eine Qualitätsverbesserung des Papiers hinsichtlich Alterungsbeständigkeit, höherer Weiße und höherer Opazität.
Kalziumkarbonat ist jedoch nur in neutraler bzw. pseudoneutraler Fahrweise anzuwenden und Beimengung von überhöhtem Aluminiumsulfat führt zur Gipsbildung, gelöstem Kalziumkarbonat bzw. Kohlendioxydbildung im Stoffsystem und damit zu Flotationseffekten, die wiederum zu Produktionsstörun- gen beitragen. Bei zunehmendem Einsatz von Kalziumkarbonat, sei es in der Masse oder durch den wiederverarbeitenden Strich bzw. zurückgeführter Streichfarbe, ist die neutrale Fahrweise bei erhöhtem pH-Wert erforderlich. Im pH-Wert Bereich von 6,5 und 7,2 ist jedoch die Ablagerungsneigung von klebrigen Stoffen besonders stark. Außerdem erhöht sich die Karbonathärte, die wiederum die Ablagerungsneigung von Harzen aus TMP und Zellstoff fördert. Es ist bei dieser Fahrweise deshalb ganz besonders darauf zu achten, dass die negativ geladenen Harzpartikelchen und anionischen Störstoffe im erhöhten pH-Wert Bereich gut an die Faser gebunden werden, ansonsten muss mit gesteigerten Problemen insbesondere an den Walzenoberflächen gerechnet werden.
Aus Untersuchungen ist bekannt, dass die Verschmutzungen an Zentralwalzen und den dazugehörenden Nassfilzen vorwiegend durch Bestandteile wie Harze, Wachse und Bindemittelbestandteile aus dem Altpapier, bzw. aus dem Streichereiausschuss und zurückgeführte Streichfarbenreste ausgelöst - A -
werden. Je höher die Affinität der Walzenbezugsmaterialien zu diesen „störenden Stoffen" ist, desto eher kommt es zu mehr oder weniger starkem Belegen der Walzenoberflächen.
Die Papiermaschinengeschwindigkeit hat sich z. B. bei Zeitungsdruckpapier seit 1950 mehr als verdreifacht. Bei den hohen Papiermaschinengeschwindigkeiten treten in den Stoffsystemen verstärkt Turbulenzen auf, die nach Freisetzen von gelösten Gasen die ungewollte Flotation der „störenden" Stoffe und Harzteilchen hervorrufen. Ihre kinetische Energie bringen sie mit den Oberflächen verschiedener Maschinenteile in Kontakt und können dort Ag- glomerate bilden. Nach Erreichen einer bestimmten Größe dieser Ablagerungen werden diese mit der Papierbahn ausgetragen und können wiederum zu Störungen an den Walzen, Filzen und Sieben führen.
Mit den eingesetzten Kunststoffwalzenbezügen, die aus der Matrix Harz/Füllstoffe hergestellt sind, war die Geschwindigkeit von schnell laufenden Zeitungsdruckpapiermaschinen mit 100 % Altpapiereinsatz bei 1500 m/min begrenzt, da die Releaseeigenschaften zu schwach und somit der Papierbahnzug zu groß ausfielen. Die weitere Entwicklung führte zu Ke- ramikbezügen, die eine sehr gute Papierblattabgabe aufweisen und eine Steigerung der Papiermaschinengeschwindigkeit um bis zu 20 % zuließen. Doch stieß man hier wieder auf Grenzen, die sich wie folgt zeigten: a) Keine konstante Haftung des Keramikmaterials (500 μ) auf dem Walzenkern durch Unterrostungen oder zu ungenügende Kernbindung. b) Nachlassende Papierblattabgabe durch Abrieb und Verlegung des Bezugsmaterials (hiermit zu hoher Zug = Papierbahnabrisse bei max. Geschwindigkeit).
Störende Stoffe bzw. Ablagerungen im allgemein an Walzen umfassen biologische und nichtbiologische Ablagerungen organischer und anorganischer Herkunft. Tabelle 1 zeigt die Klassifizierung, die gleichzusetzen ist mit „störenden Stoffen":
Tabelle 1
Die im Zellstoff und Holzstoff mit 1-5 % vorhandenen Harzteilchen können sich, wie schon erörtert auf Grund ihres Charakters zu größeren klebrigen Agglomeraten zusammenballen und sich im System ablagern. Hier spricht man von schädlichem Harz oder „Pitch".
Klebende Verunreinigung sind im Allgemeinen unter der Bezeichnung Sti- ckies bekannt und umfassen klebrige Partikel, wie sie direkt im Altpapier vorhanden sind. Die Herkunft dieser ist schon zuvor beschrieben worden. Da immer mehr Altpapier in den verschiedensten Sorten eingesetzt wird und der Altpapierverbrauch steigend ist, wird die Papierindustrie in Zukunft mit noch mehr klebenden Verunreinigungen zu kämpfen haben.
Kunststoffbinder oder „Wight Pitch" sind störende Ablagerungen bei der Streichpapierherstellung, die aus dem Kunststoffbinder als Agglomerat be- stehen. Der Kunststoffbinder stammt hierbei aus dem Streichereiausschuss bzw. aus der Streichfarbenrückführung. Den störenden Stoff „Wight Pitch" findet man vorwiegend an den Zentral-, Überführ- und Leitwalzen, der vom Schabersystem abgefangen wird. Er ist sehr stark klebend und sieht meist nicht „weiß" aus, sondern hat eine braune bis graue Färbung.
Als Koazervate bezeichnet man die Reaktionsprodukte aus kationischen und anionischen Polyelektrolytmolekülen.
Durch zu konzentrierte Dosierung und ungewollte Wechselwirkungen der kationischen und anionischen Hilfsmittel, sowie durch partielle Überflockung entstehen Agglomerate insbesondere dieser Hilfsmittel. Die partiellen Über- flockungen bilden sich durch schockartige Zugabe von Hilfsmitteln und führen zu Agglomeratbildungen und Faserverspinnungen. Zusammenfassend ist die Klassifizierung von „störenden Stoffen" in der Tabelle 1 dargestellt.
Aus diesem Grunde verwendet man heutzutage u. a. nur mechanische Hilfsmittel, indem man die auf den Walzen abgelagerten Störstoffe mittels Schaber zu entfernen versucht. Ebenfalls sammeln sich die Störstoffe auf den Trockensieben der Trockenpartie. Dort werden Reinigungseinheiten mittels Wasserhochdruck verwendet, um die Siebe sauber zu halten. Einerseits können an Walzen in der Trockenpartie keine Schabereinheiten angebracht werden, andererseits lassen sich in der warmen bzw. heißen Umgebung (ca. 100° C) die plastischen Ablagerungen nicht mechanisch beseitigen. Somit sammeln sich diese in großen Mengen an den außen liegenden Siebleitwalzen an und werden immer wieder durch die hohe Zentrifugalkraft abgeschleudert, wodurch Produktions-Störungen entstehen. Hier wäre eine korrosionsfreie und abstoßende Walze notwendig.
Die Wasserhochdruck-Reinigungsgeräte bringen jedoch so viel Feuchtigkeit auf die Walzenoberflächen, so dass diese durch die bestehende Hitze in der Trockenpartie sehr rasch korrodieren. Man ist sich der schwierigen Lage sehr bewusst und arbeitet unter starkem Produktionsdruck, wobei man den eigentlichen Ursachen nicht auf den Grund gehen kann, um die auftretenden Fehler erst gar nicht entstehen zu lassen. Der gegenwärtige Papierherstellungsprozess in Deutschland ist geprägt durch einen hohen Altpapiereinsatz, einen wachsenden Einsatz von Calci- umkarbonat als Papierfüllstoff und Streichpigment, eine weitgehende Umstel- lung auf eine Prozessfahrweise im Neutral- bzw. schwach alkalischen pH- Bereich mit an diesen pH-Bereich angepasste vorwiegend polymere chemische Hilfsmittelsysteme, eingeengte Wasserkreisläufe mit höheren Prozesstemperaturen und die Tendenz zu hohen Konzentrationen an ungeladenen und anionischen Störstoffen.
Diese papier- und verfahrenstechnischen Faktoren stellen hohe Anforderungen an die Oberflächenmaterialien von Presswalzen in Papiermaschinen und können zu verstärkten Ablagerungen von hydrophoben und klebenden Verunreinigungen auf den Presswalzenoberflächen, den papierberührten Leit- walzen und den Trockensiebleitwalzen führen, wodurch Produktionsstörungen, Papierbahnabrisse bzw. Stillstandszeiten der Papiermaschinen mit hohen Kostenniveau verursacht werden.
Die traditionelle Presswalze aus Granit mit ihrer heterogenen Materialstruktur zeigt auch bei variablen Produktionsbedingungen im Allgemeinen gute und stabile Papierbahnabgabe bei einer sehr geringen Verschmutzungsneigung. Auf Grund der hohen technologischen Weiterentwicklung im Papierherstellungsprozess und der Erhöhung der Papiermaschinengeschwindigkeit in höheren Temperaturbereichen ist die Granitwalze durch die mechanische und thermische Belastbarkeit aus Sicherheitsgründen nicht mehr einsetzbar, in Skandinavien sogar verboten.
Aus diesen genannten Belastungen ergibt sich unter anderem das Erfordernis, Walzenoberflächen bereit zu stellen, welche neben einer hohen Korrosi- onsbeständigkeit, ein besseres Abrasionsverhalten, d.h. weniger Verschleiß aufweisen und deren Oberflächeneigenschaften ein in Bezug auf das zu bearbeitende Material unterschiedliches Adhäsionsverhalten aufweisen. Ferner sollte möglichst die vorgegebenen Rauhigkeit der Walzenoberfläche bestehen bleiben und die Eigenschaften bei der Papierblattabgabe im Herstel- lungsprozess verbessert werden. Es wird jedoch auch deutlich zwischen den einzelnen Eigenschaftskriterien unterschieden, wobei je nach Einsatzschwerpunkt im Herstellungsprozess unterschiedliche Kombinationen der Erfordernisse zu beachten sind.
Es besteht ferner auch das Bestreben, wenigstens annähernd solche Verhältnisse, wie sie die Granitwalzenoberfläche während des Papierprozesses darstellt, bereitzustellen, d. h. die Weiterentwicklung von papierberührten Walzenoberflächen, die den gleichen Effekt der stabilen Papierbahnabgabe und geringen Verschmutzungsneigung nach sich ziehen.
Es sollte gesichert sein, dass eine Korrelation der Oberflächentopografie und der Benetzbarkeitseigenschaften von Walzenbezügen gewährleistet wird, um dem Papiermaschinenbetreiber eine störungsfreie Papierbahnblattabgabe zu gewährleisten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Des weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer oberflächenbehandelten Walze gemäß Anspruch 11 , durch eine Walze gemäß Anspruch 14 und die Verwendung einer solchen Walze gemäß Anspruch 19 für die Herstellung von Papier gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Vorrichtung, des Verfahrens, der Walze und deren Verwendung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ionenimplantation in Oberflächen von
Walzen für die Papierherstellung umfasst wenigstens eine lonenquelle, einen Beschleuniger, eine Vakuumkammer und eine Ablenkungsvorrichtung. Die Vakuumkammer ist derart gestaltet, dass wenigstens ein Teil der zu behandelnden Walzenoberfläche aufgenommen wird. Die erfindungsgemäße Vor- richtung ist dadurch gekennzeichnet, dass Fremdionen in der Walzenoberfläche derart eingelagert werden, dass ein dauerhaftes Anhaften von Material, welches mit der Walze bearbeitet wird, weitgehend verhindert wird.
Als Fremdionen werden hierbei insbesondere Ionen verstanden, die aus ei- ner Gruppe ausgewählt werden, welche beispielsweise Stickstoff, Kohlen- stoff, Molybdän, Bor, Wolfram, Titan, Argon, Nickel, Chrom, Kupfer, Zirkon, Vanadium, Yttrium, Aluminium, nitritbildende Elemente, Kombinationen hieraus und dergleichen aufweist.
Es liegt selbstverständlich auch im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass weitere Ionen, die vorstehend nicht aufgeführt sind, Bestandteil der Fremdionen sein können, um mittels der zuvor beschriebenen Vorrichtung in einer Walzenoberfläche einer Walze für die Papierherstellung eingelagert zu werden.
Als Walzenoberfläche wird gemäß der vorliegenden Erfindung nicht nur die absolut äußerste Walzengrenzschicht betrachtet. Vielmehr wird auch als Oberfläche eine vorgesehene Schichtdicke des äußeren Walzenbereichs verstanden, welche zwischen 0 μm und 1000 μm, vorzugsweise zwischen 0 μm und 500 μm liegt und insbesondere kleiner als 10 μm ist.
Die Walzenoberfläche ist gemäß eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels aus einem Material hergestellt, das wenigstens einen Bestandteil aufweist, der aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, die insbesondere Materialien wie Eisen, Nickel, Chrom, Kupfer, Kombinationen hieraus, insbesondere Legierungen, wie rostfreie Stähle und dergleichen, aufweist.
Auch kann die Walzenoberfläche Kunststoffe, wie beispielsweise Polyu- rethan, Polycarbonate, Polyethylen, insbesondere mit hoher Dichte, PoIy- methylmethacrylat, Polystyrol, faserverstärkte Kunststoffe, Kombinationen hieraus und dergleichen, aufweisen.
Auch die Kombination verschiedener Werkstoffe, wie beispielsweise Metall und Kunststoffe, als auch Keramiken, Keramikverbundstoffe und Verbundwerkstoffe allgemeiner Art aus den verschiedenen Materialien, können die Grundlage für eine Walzenoberfläche bilden.
Die Fremdionen werden gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Vorrich- tung zur Ionenimplantation der Oberfläche von Walzen für die Papierherstel- lung mit einer Eindringtiefe eingelagert, welche zwischen O μm und 1000 μm, vorzugsweise zwischen 0 μm und 500 μm liegt und insbesondere kleiner als 10 μm ist.
Die Ionen, insbesondere die Fremdionen, werden gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform mittels eines Verfahrens gewonnen, bei welchem z.B. durch Gasentladung ein Plasma des entsprechenden Ions erzeugt wird oder mittels Lichtbogen, Wirbelstromerhitzung oder Kathodenzerstäubung bereitgestellt wird.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform stellt die vorliegende Vorrichtung zur Ionenimplantation eine Vorspannung zwischen der lonenquelle und der Walzenoberfläche bereit, die zwischen 1000 V und 1500 V, vorzugsweise zwischen 1100 V und 1200 V, liegt. Bei der Ionenimplantation weisen die Ionen vorzugsweise eine Energie auf, die gemäß einer besonderes bevorzugten Ausführungsform zwischen 10 eV und 1000 keV, insbesondere bei etwa 200 keV, liegt. Die behandelten Oberflächen von Walzen für die Papierherstellung weisen gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Dosis an Ionen auf, welche zwischen 1010 cm"2 und 1020 cm"2 liegt. Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform liegt die Dosis zwischen 1013 cm"2 und 1016 cm"2.
Durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung der Walzen für die Papierherstellung wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Eigenschaft der Walzenoberfläche verändert, die aus einer Gruppe von Eigenschaften ausgewählt wird, welche den elektrischen Widerstand, die Härte, die Reibung, den Verschleiß, die Oberflächenenergie, die Oberflächenenergiedichte, das Benetzungsverhalten, die Oberflächenspannung, die Polarität, die Adhäsion, Kombinationen hiervon und dergleichen aufweist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird durch die Ionenimplantation in der Oberfläche von Walzen für die Papierherstellung eine Walzenoberfläche bereitgestellt, die im Wesentlichen selbstreinigend ist. Als selbstreinigend wird hierbei eine Oberflächeneigenschaft verstanden, die wenigstens teilweise ein Anhaften von Fremdmaterialien auf der Oberfläche reduziert bzw. verhindert.
Dieses Anhaften wird gemäß dem Verständnis der vorliegenden Erfindung u.a. durch Adhäsionskräfte (Anhangskräfte) hervorgerufen, die zwischen den Molekülen zweier Körper wirken und zu einer gegenseitigen Anziehung führen. Adhäsionskräfte wirken dem Verständnis nach zwischen festen, festen und flüssigen sowie zwischen festen und gasförmigen Körpern.
Als selbstreinigend wird ferner eine Oberflächeneigenschaft für Walzen für die Papierherstellung verstanden, die insbesondere auf eine mechanische Reinigung während des Herstellungsverfahrens weitgehend verzichten kann.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass es trotz einer entsprechenden be- handelten Oberfläche nicht vollständig ausgeschlossen werden kann, dass zumindest zeitlich beschränkt ein Anhaften von Fremdmaterial in eventuell beschränktem Maß stattfindet, so dass es nicht ausgeschlossen wird, dass eine entsprechend oberflächenbehandelte Walze dennoch mechanische
Reinigungsvorrichtungen, insbesondere zur Sicherstellung des kontinuierli- chen Herstellungsprozesses, aufweist.
Die Erfindung beansprucht auch ein Verfahren zur Herstellung einer oberflächenbehandelten Walze mit folgenden Schritten: Erzeugung eines gerichteten lonenstrahles und Implantieren einer vorgegebenen Menge wenigstens einer lonenart in einer vorgegebenen Oberfläche einer Walze für die Herstellung von Papier.
Es liegt im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass entsprechend den Ausführungen zur Vorrichtung sowohl unterschiedliche lonenarten, als auch un- terschiedliche Mengen an Ionen pro Oberflächeneinheit verwendet werden.
Durch diese Behandlung erhält man erfindungsgemäß eine Oberfläche, deren Eigenschaften insbesondere dauerhaftes Anhaften von Materialien, welche mit der Walze bearbeitet werden, weitgehend verhindert. Solch eine Walzenoberfläche kann als selbstreinigend bezeichnet werden und dient ins- besondere dazu, den Wartungs- und Serviceaufwand für den Betrieb einer solchen Walze zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch die mit der Vorrichtung und/oder dem Verfahren hergestellte Walze für die Papierherstellung, in deren Oberfläche wenigstens abschnittsweise Fremdionen eingelagert sind. Die Einlagerung erfolgt erfindungsgemäß in der Art, dass ein dauerhaftes Anhaften von Materialien, welche mit der Walze bearbeitet werden, weitgehend verhindert wird.
Insbesondere werden gemäß der vorliegenden Erfindung die spezifischen Oberflächeneigenschaften der Walze, insbesondere die Adhäsion/Adhäsionskraft bezüglich der zu bearbeitenden Materialien in der Weise verändert, dass die Abstoßungskräfte die Anziehungskräfte in einem vorge- gebenen Maß übersteigen.
Es liegt ferner im Sinn eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, dass die Art und Menge der in der Oberfläche der Walze implantierten Ionen in axialer Erstreckungsrichtung der Walze un- terschiedlich ist. Hierdurch können insbesondere die Randbereiche einer entsprechend behandelten Walzenoberfläche verändert werden. So können beispielsweise die mit dem Kantenbereich des zu bearbeitenden Materials wenigstens zeitweise in Kontakt stehenden Abschnitte so in ihren Oberflächeneigenschaften zu verändern, dass ein Anhaften wenigstens zeitweise verhindert bzw. mindestens reduziert wird. Dies kann dadurch erfolgen, dass die Art und Menge der implantierten Fremdionen in diesem Bereich unterschiedlich zu den restlichen Bereichen ausgeführt ist, wobei insbesondere für die Papierherstellung sowohl der triebseitige, als auch der führerseitige Randbereich der Walze entsprechend behandelt sein sollte.
Erfindungsgemäß werden die mit dem Verfahren bzw. mit der Vorrichtung hergestellten Walzen für den Einsatz bei der Papierherstellung, insbesondere als Leitwalzen in der Sieb-, Pressen- und/oder Trockenpartie einer Papiermaschine, eingesetzt. Auch die Verwendung als Presswalzen, als Zentral- presswalzen, liegt im Sinne der vorliegenden Erfindung. Ferner kann eine solche Walze auch als Prägewalze oder als Kalanderwalze, insbesondere aber auch als beschichtete Prägewalze oder als Riffelwalze, verwendet werden.
Untersuchungen zeigen, dass hydrophile Walzenoberflächen eine höhere Ablagerungsneigung bezüglich unterschiedlicher Wasserglassorten haben. Andererseits werden hydrophobe Verunreinigungen im geringeren Maße auf hydrophilen Oberflächen abgelagert. Bei den Keramikoberflächen gibt es Oberflächenstrukturen, die Wasserglasablagerungen begünstigen.
Da sich Wasserglasablagerungsneigungen verstärken (Wasserglasüber- schuss vom Einsatz zur Pufferung des Bleichmittels in der Stoffbleiche), liegt es nahe, die derzeitigen im Einsatz befindlichen Keramikwalzen z. B. mit hydrophoben Partikelchen wie z. B. Teflon zu versehen.
Eine wesentliche Schlussfolgerung der Untersuchungen besteht darin, dass eine detaillierte Charakterisierung, d. h. Bestimmung und Beurteilung, der Oberflächentopografie notwendig ist, um Trendaussagen zur Benetzbarkeit und zur Ablagerungsneigung von Walzenoberflächen abzuleiten.
Daraus abgeleitet sollen Walzenoberflächen mit der Ionenimplantation behandelt werden, da u. a. versiegelte Keramikoberflächen (Teflon) hydrophobe Materialien besser abweisen. Außerdem ist die Porenverteilung und Porenerhaltung sowie Strukturerhaltung der Oberfläche notwendig, um eine auf Dauer gewährleistete Papierblattabgabe an den Walzen zu sichern. Dies wird bei der Ionenimplantation dadurch erreicht, dass durch die Gefügeveränderung der Bezug abriebfester und strukturerhaltender gestaltet werden kann.
Für die Optimierung neuer leistungsfähiger Presswalzen- und Leitwalzenbezüge im Hinblick auf störungsfreies Papier-Abgabeverhalten und minimierte Ablagerungsaffinität sollten alle relevanten physikalisch-chemische und verfahrenstechnische Einflussgrößen bewertet werden. Aus der in der Praxis bestehenden Materialauswahl und dem Bezugs-Oberflächen-Finishing erge- ben sich große Variationsmöglichkeiten zur Optimierung. Hierbei sollte die optimale Oberfläche zur besten Papierblattabgabeeigenschaft erzeugt werden.
Die Ionenimplantation leistet hier einen Beitrag, diese optimale Oberfläche während des Papierproduktionsprozesses zu erhalten und somit den Anforderungen der Praxis genüge zu tun. Durch diese Maßnahmen vermeidet man Produktionsstörungen und Stillstandszeiten, wobei der höhere Aufwand der Beschichtungsverstärkung durch die Kostensenkungen (Papiermaschinenstillstände) ausgeglichen wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einzelner Beispiele erläutert, wobei es selbstverständlich im Sinn der vorliegenden Erfindung liegt, dass hierdurch der Umfang des beanspruchten Gegenstandes nicht beschränkt wird. Es liegt vielmehr im Sinn der vorliegenden Erfindung, dass Abweichungen und Veränderungen der nachfolgenden Ausführungsbeispiele auch durch den erfindungsgemäßen Gegenstand abgedeckt werden.
Dabei zeigt Fig. 1 ein Diagramm, in welche die Härte bzw. die Reibung von Stahl als Funktion der Fremdionen dargestellt ist.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm, in welchem der Abrieb über die Zeit bei unbehandeltem und behandeltem Aluminium dargestellt ist.
Fig. 3 zeigt den Einfluss von Yttrium-Implantation auf das Oxidationsverhal- ten von Edelstahl.
Die Ionenimplantation stellt ein spezielles Verfahren zum Einbringen von Fremdatomen in einen Festkörper dar. Hierbei werden Ionen im Vakuum in einen Festkörper geschossen, wobei die Ionen in einer lonenquelle aus gas- förmigen, flüssigen und festen Stoffen gewonnen werden. Durch einen Be- schuss mit Ionen ist es möglich, eine Vielzahl von Eigenschaften einer Festkörperoberfläche bzw. einer oberflächennahen Schicht zu verändern.
Fig. 1 zeigt die Veränderung der Härte (links) und der Reibung (rechts) als Funktion der Dosis von Argon-Ionen in der Oberfläche. So nimmt die Härte von Stahl durch die Implantation von Stickstoff-, Argon-, Bor- und Kohlenstoffionen zu. In Fig. 1 ist als Beispiel die Zunahme der Mik- rohärte und des Reibungskoeffizienten (untere Linie mit Δ-Zeichen) nach dem Beschuss von Stahl mit Argonionen aufgetragen. Die Zunahme kann hierbei mehr als der Faktor 2 bzw. 3 betragen.
Des weiteren ist die Änderung der Mikrohärte (obere Linie mit O-Zeichen) und der Reibung als Funktion der Dosis für eine 40 keV Ar-Imolantation in Stahl dargestellt.
Es ist zu beachten, dass insbesondere Stickstoff die Härte von Stahl durch die Strahlenschäden und durch die Bildung von Nitriden erhöht. Die Vickery- härte von Stahl lässt sich durch den Beschuss mit 1017 cm "2 z.B. von 300 kg mm"2 auf 400 kg mm"2 erhöhen.
In Fig. 2 ist die Verringerung des Abriebs bei implantiertem Aluminium dargestellt.
Hierbei zeigt sich, dass der Abrieb abhängig von der Härte des Materials und der Reibung ist. Festzustellen ist jedoch, dass die Implantation von metallischen und nichtmetallischen Ionen einen großen Einfluss auf den Reibungskoeffizienten hat. In diesem Fall ist wohl eine Abhängigkeit von der lonenart durch Einflüsse der implantierten Ionen auf das Oxidationsverhalten gege- ben. Zum Teil konnte die Wirkung der Implantation eine bessere Schmierung durch chemische Materialveränderung an der Oberfläche bewirken.
Mit der Ionenimplantation kann auch eine Oberflächenveredelung vorgenommen werden, wenn Ionen verwendet werden, die auch als Legierungs- zusätze Korrosion verhindern und reduzieren, etwa Nickel oder Chrom in
Stahl. Darüber hinaus ist die Implantation aber besonders zur methodischen Untersuchung von Korrosionsmechanismen geeignet, da sie die Möglichkeit bietet, praktisch jede Substanz in bekannter Konzentration und ohne Veränderung der Korngrenzen einzubringen. Korrosion ist ein extrem komplexer Vorgang, der außer von den elektrochemischen Eigenschaften der Metallkomponenten und des Oxidationsmittels auch von Korngrenzen und Korngrenzendiffusion, mechanischer Spannung, Temperatur und Umgebungsatmosphäre abhängt. Ausführliche Untersu- chungen zur Oxidation von Titan und rostfreiem Stahl wurden durchgeführt. Man untersuchte 10 verschiedene lonenarten auf ihre oxidationshemmende Wirkung. Nach der Implantation wurden die Proben in Sauerstoff trocken für 25-30 Min. oxidiert. Es konnte allgemein festgestellt werden, dass die Oxidationswirkung verringert bzw. verhindert wurde. Ähnliche Untersuchun- gen wurden für Aluminium durchgeführt. Die Oxidation folgt in diesem Fall der Wagner-Hauffe-Regel, d.h. die Dicke des Oxyds ist proportional der Wurzel aus der Zeit (diffusionsbegrenzte Oxidation).
Bei Chrom stellte sich heraus, dass vorwiegend Strahlenschäden das Oxida- tionsverhalten implantierter Schichten bestimmen. Bei Nickel haben Strahlenschäden einen großen Einfluss auf das Oxidationsverhalten, daneben wirkt sich vor allem der unterschiedliche Atomradius aus. Weitere Versuche wurden mit Kupfer und Zirkon durchgeführt. Bei Zirkon erhöhen alle implantierten Elemente die Oxidationsrate bis auf die Übergangselemente (Fe, Ni, Cr). Bewährt hat sich z.B. die Implantation von Yttrium in rostfreiem Stahl, um die Oxidation bei hohen Temperaturen zu verhindern. Hierfür ist die Ionenimplantation besonders geeignet, da bei homogenen Legierungen die Härte und Zähigkeit wahrscheinlich wegen der Abscheidung von Yttrium an Korngrenzen gering ist.
Diese Art der Implantation ist insbesondere interessant für Walzenoberflächen in der Trockenpartie einer Papiermaschine.
Auch Untersuchungen mit Yttrium zeigen einen deutlichen Einfluss auf die Oberflächeneigenschaften. Hierzu wurde bei der Dosis von 3,5 x 1015 cm ~ 2, bei Energien zwischen 80 und 410 keV, eine Schicht von 0,2 mm Dicke möglichst homogen dotiert. Die Gewichtszunahme durch Oxidation ist bei dem nicht legierten Stahl am größten, für die implantierten Proben am kleinsten. Bei 8000C und 8500C ist die passivierende Wirkung des Yttriums noch aus- geprägter. Fig. 3 zeigt den Einfluss von Yttrium-Implantation mit einer Dosis von 3,5 x 1015 cm"2 auf das Oxidationsverhalten von Edelstahl in Cθ2-Atmosphäre bei 7000C im Vergleich zu legierten Proben.
Auch die Oberflächenenergie lässt sich durch die Implantation verändern. In der Industrie werden metallische Oberflächen mit Vakuum-Plasma- Technologie behandelt. Durch Veränderung der molekularen Struktur ist man in der Lage, die Oberflächeneigenschaften zu beeinflussen. Durch die Be- handlung im turbulenten Plasma ist keine Einschränkung bei der Geometrie der Werkstücke gegeben.
Man hat festgestellt, dass sich auf verchromten Oberflächen der Verschleiß, Antihafteigenschaften, Korrosion und Reibung positiv verändern. Dies stimmt mit den vorgenannten Eigenschaften überein. Die Oberflächenenergie einer Chromschicht liegt bei ca. 24 mN/m, aufgeteilt in 7 mN/m dispersiv und 17 mN/m polar. Die Behandlung mit einer Ionenimplantation lässt den polaren Wert auf fast 0 mN/m sinken. Dies ergibt somit eine hydrophobe Oberfläche, welche die „störenden Stoffe" während der Papierproduktion abstößt. Hier- durch kann man den derzeitigen Verunreinigungsprozess an den Walzen in einer Papiermaschine in Grenzen halten. Da die Temperaturführung während des turbulenten Plasmas zwischen 500C - 4800C gesteuert werden kann, ist ferner sogar die Bearbeitung thermoplastischer Werkstoffe möglich.
Im Bereich der Oberflächenmodifikation von Polymeren und Keramiken bietet die Ionenimplantation gegenüber anderen Oberflächenvergütungsverfahren Vorteile wie niedrige Prozesstemperaturen und die Kombinationsmöglichkeit beliebiger Ionen und Substrate.
Nachteilig ist unter Umständen, dass diese Technik gegenüber anderen
Oberflächenvergütungsverfahren eine geringe modifizierte Schichtdicke aufweist. Bei einer Implantation in Kunststoffe mit Energie bis zu 200 keV und einer atomaren Masse der Ionen größer als 10 ergibt sich eine projizierte Reichweite kleiner als 1 μm. Es wurde die Änderung der Eigenschaften von 1013 bis 1016 ionenimplantierten Kunststoffoberflächen im Hinblick auf eine technische Anwendung in der Halbleiterfertigungstechnik untersucht. Probleme ergeben sich z.B. durch statische Aufladung, Partikelerzeugung durch mechanischen Abrieb und Ausgasungen aus Kunststoffen. Zur Erzeugung einer funktionellen Oberflächenschicht wurden vor allem Bor-, Stickstoff-, Argon-, Chrom- und Arsenionen mit einer Energie bis zu 200 keV und Dosen von 1013 cm"2 bis 1016 cm"2 implantiert. Die untersuchten Kunststoffe waren Polycarbonat (PC), Polyethy- len hoher Dichte (PE-HD), Polymethylmethacrylat (PMMA) und Polystyrol (PS). Einen Schwerpunkt bildet Polycarbonat aufgrund der breiteren Anwendung für Siliciumscheiben- und Maskenboxen. Im Vordergrund der Untersuchungen standen die Änderung des elektrischen Widerstandes und der mechanischen Eigenschaften, wie Härte, Reibung und Verschleiß. Außerdem wurden die Benetzung der modifizierten Oberfläche und die Änderung des Ausgasverhaltens durch die Implantation untersucht.
Die Implantation führte bei allen untersuchten Kunststoffen zur Bildung einer harten Oberflächenschicht bei einem bis zu fünffachen Anstieg der Mikrohär- te. Die Bildung der harten Schicht ist auf eine Änderung der Stöchiometrie durch Ausgasen von Molekülen und Fragmenten und auf die gleichzeitige Verdichtung des Materials durch Vernetzen während der Implantation zurückzuführen. Es erfolgt ungefähr eine Verdopplung des Kohlenstoff- und eine Halbierung des Wasserstoffgehalts. Dabei entsteht eine amorphe Kohlenwasserstoffschicht. Der spezifische Widerstand von PC reduziert sich um bis zu 12 Größenordnungen. Die erhöhte Leitfähigkeit ist auf eine Modifikation der Struktur und Zusammensetzung zurückzuführen, verursacht durch die eingebrachte Energie beim lonenbeschuß. Die Reduzierung des elektrischen Widerstandes erfolgt nicht proportional zum Gesamtenergietransfer, sondern steigt mit zunehmender elektronischer Energieabgabe. Der Verschleiß von PE-HD reduziert sich für eine Dosis ab 1x1014 cm"2 bei 200 keV auf nahezu null. Damit verbunden ist auch eine Verminderung des Reibungskoeffizienten. Die Ursache ist eine Verringerung des adhäsiven Verhaltens, verbunden mit einer Reduzierung der Kontaktfläche zwischen Material und Gegenkörper. Die tribologischen Untersuchungen zeigen, dass eine sehr gute Ver- schleißreduzierung mittels Ionenimplantation erzielt werden kann, aber auch Probleme durch die Kombination einer harten Schicht mit einem weichen Substrat entstehen können.
Die Oberflächenbenetzung von Kunststoffen lässt sich durch Implantation ebenfalls verbessern. Es wurde eine Reduzierung des Kontaktwinkels von 84° auf 62° für PC gemessen, verbunden mit einem Anstieg des polaren Anteils der Oberflächenenergie. Durch die Untersuchung des Ausgasverhaltens von PE-HD konnte nachgewiesen werden, dass sich die Ausgasungen im atomaren Massenbereich von 1 bis ca. 600 verringern lassen, wobei durch die verdichtete Schicht an der Oberfläche eine Reduzierung der Ausdiffusion von kurz- sowie langkettigen Molekülen möglich ist. Im Hinblick auf zukünftige Anwendungen bieten ionen-implantierte Kunststoffe den Vorteil, dass durch den lonenbeschuß gleichzeitig verschiedene Oberflächeneigenschaften, wie z.B. mechanische und elektrische Eigenschaften, modifi- ziert werden können.
Anwendungsbeispiele aus der Papierindustrie
Durch den hohen Schmutzanfall, gerade im altpapierverarbeitenden Bereich, entstehen im Nassteil Ablagerungen an Walzenoberflächen und Zerstörungen durch aggressiven Abrieb. Die immer intensivere Kreislaufschließung lässt die Siebwasser versalzen, dies unterstützt die Korrosion an den Walzen. Durch eine hydrophobe Walzenoberfläche wird der Schmutz abgewie- sen. Über eine höhere Korrosionsbeständigkeit wird die Rostneigung verringert und eine härtere Walzenoberfläche stellt sich dem Abrieb entgegen.
Die Kraft des Papierabzuges von der Walzenoberfläche an der Zentralpresswalze, wo das Papier in die 4. Presse oder Trockenpartie im freien Zug übergeben wird, steigt mit zunehmender Geschwindigkeit im Quadrat. Diese
Abzugskräfte können durch Beeinflussung der Walzenoberflächenenergie geändert werden, wodurch sich die Abzugskräfte mindern und somit eine Restdehnung im Papierblatt zur späteren Weiterverarbeitung erhalten bleibt. Während der Papierherstellung werden innerhalb des Trocknungsprozesses die Trockensiebe und darüber die Leitwalzen durch Latexbinder, Buchrückenkleber, Hotmelts und andere klebende Materialien verschmutzt. Die io- nenimplantierte Walzenoberfläche würde durch stark abweisendes Verhalten die oben genannten Materialien entweder gar nicht annehmen oder man kann diese durch einen Schaber einfacher beseitigen. Die Korrosionsbeständigkeit ist immer wieder ein Thema bei Trockensiebleitwalzen. Durch die Ionenimplantation - Veränderung der molekularen Struktur - werden die Ober- flächeneigenschaften eines Materials beeinflusst. Es handelt sich hierbei nicht um eine Beschichtung, sondern um eine Vakuum-Plasmatechnologie mit dem Vorteil der zusätzlichen Ionenimplantation.
Die erfolgreichste Methode liegt bei der Dotierung von Stickstoffatomen, wel- che die Oberfläche hinsichtlich Verschleiß, Antihafteigenschaften und Korrosion positiv verändert. Die Verschleißfestigkeit erhöht sich durch die Erhärtung der Walzenoberfläche. Korrosion wird durch Oxidationsverhalten der Materialoberfläche bestimmt. Die Ionenimplantation verändert dieses Oxidationsverhalten beträchtlich und die Korrosionsbeständigkeit wird allein durch die implantierte Schichtdicke bestimmt.
Besonders bedeutend ist es, dass die Oberflächenenergie eines Materials durch die Implantation beeinflusst wird. Es wurde festgestellt, dass sich die Oberflächenenergie einer Chromschicht von ca. 24 mN/m, aufgeteilt in 7 mN/m dispersiv und 17 mN/m polar, nach der Ionenimplantation im polaren
Wert auf fast 0 mN/m geändert hat. Dies bedeutet eine hydrophobe Oberfläche, die wiederum die Papierblattabgabe fördern würde und den Verunreini- gungsprozess an Walzen in einer Papiermaschine in Grenzen halten könnte.
Nicht nur die drei dargestellten Anwendungsgebiete in einer Papiermaschine wären sinnvoll, sondern es kämen Präge-, harte Kalanderwalzen und Tro- ckenzylinder in der Papier- und Riffelwalzen in der Wellpappenindustrie ebenfalls in Betracht.
Weitere Möglichkeiten bestehen darin, dass man auf den metallisierten Kör- per einer Walze eine Grundschicht wie z.B. Chrom, Wolframcarbid oder Keramik aufbringt und diese Schicht mit implantierten Schichten veredelt.
Für diese Verfahren werden u. a. geschlossene Spritzkabinen benutzt, so dass auch die Anwendung beider Verfahren innerhalb einer Kabine möglich ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Ionenimplantation in Oberflächen von Walzen für die Papierherstellung mit
wenigstens einer lonenquelle, einem Beschleuniger, einer Vakuumkammer und einer Ablenkungsvorrichtung, wobei in der Vakuumkammer wenigstens ein Teil der zu behandelnden Walzenoberfläche auf- genommen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
Fremdionen in der Walzenoberfläche derart eingelagert werden, dass ein wesentliches Anhaften von Materialien, welche mit der Walze bearbeitet werden, weitgehend verhindert wird.
2. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
die Fremdionen aus einer Gruppe von Ionen ausgewählt werden, welche Stickstoff-, Kohlenstoff-, Molybdän-, Bor-, Wolfram-, Titan-, Argon-, Nickel-, Chrom-, Kupfer-, Zirkon-, Vanadium-, Yttrium-, Alumi- niumionen, nitritbildende Elemente, Kombinationen hieraus und dergleichen aufweist.
3. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß einem der vorstehen- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Walzenoberfläche wenigstens einen Bestandteil aufweist, der aus einer Gruppe von Materialien ausgewählt ist, die Metalle wie insbesondere Eisen, Nickel, Chrom, Kupfer, Kombinationen hieraus insbe- sondere Legierungen wie rostfreie Stähle und dergleichen, Kunststoffen wie insbesondere Polyurethan, Polycarbonate, Polyethylen insbesondere mit hoher Dichte, Polymethylmethacrylat, Polystyrol, faserverstärkte Kunststoffe, Kombinationen hieraus und dergleichen, Verbundwerkstoffe, Keramiken, Keramikverbundstoffe, Kombinationen aus den verschiedenen Materialien und dergleichen aufweist.
4. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß einem der vorstehen- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ionen vorzugsweise eine Eindringtiefe in die Walzenoberfläche aufweisen, welche zwischen 0 μm und 1000 μm, vorzugsweise zwischen 0,1 μm und 500 μm und insbesondere kleiner als 10 μm ist.
5. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ionen mittels eines Verfahrens gewonnen werden, welches aus einer Gruppe von Verfahren ausgewählt wird, welche durch Gasentladung erzeugtes Plasma, Lichtbogen, Wirbelstromerhitzung, Kathodenzerstäubung, Kombinationen hiervon und dergleichen erzeugt werden.
6. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorspannung zwischen lonenquelle und Walzenoberfläche zwischen 1000 V und 1500 V, vorzugsweise zwischen 1100 V und 1200 V liegt.
7. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Energie der Ionen zwischen 10 eV und 1000 keV, insbesondere » bei etwa 200 keV liegt.
8. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Dosis an Ionen zur Oberflächenbehandlung zwischen 1010 cm~2 und 1020 cm"2 und insbesondere zwischen 1013 cm"2 und 1016 cm"2 liegt.
9. Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
durch die Behandlung der Walzenoberfläche wenigstens eine Eigen- schaft verändert wird, die aus einer Gruppe von Eigenschaften ausgewählt wird, welche den elektrische Widerstand, die Härte, die Reibung, den Verschleiß, die Oberflächenenergie, die Oberflächenener- giedichte, das Benetzungsverhalten, die Oberflächenspannung, die Polarität, die Adhäsion, Kombinationen hiervon und dergleichen um- fasst.
10.Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Walzenoberfläche im Wesentlichen selbstreinigend ist.
11.Verfahren zur Ionenimplantation in Oberflächen einer Walze zur Her- Stellung von Papier mit den Schritten: - Erzeugung eines gerichteten lonenstrahls;
- Implantieren einer vorgegebenen Menge wenigstens einer lonenart in einer vorgegebenen Oberfläche einer Walze für die Herstellung von Papier;
12. Verfahren gemäß Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberfläche der behandelten Walze eine vorgegebene Eigenschaft aufweist, welche insbesondere ein dauerhaftes Anhaften von Materialien, welche mit der Walze bearbeitet werden, weitgehend verhindert.
13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.
14. Walze für die Papierherstellung, in deren Oberfläche wenigstens abschnittsweise Fremdionen derart eingelagert sind, dass ein dauerhaftes Anhaften von Materialien, welche mit der Walze bearbeitet wer- den, weitgehend verhindert wird.
15. Walze gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass
durch die Einlagerung einer vorgegebenen Menge wenigstens eines
Fremdions, die spezifischen Oberflächeneigenschaften der Walze, insbesondere die Adhäsion bezüglich des zu bearbeitenden Materials verändert wird.
16. Walze gemäß wenigstens einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass
die Art und Menge der in der Oberfläche der Walze implantierten lo- > nen in axialer Erstreckungsrichtung der Walze unterschiedlich ist.
17. Walze gemäß wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
insbesondere die Walzenoberfläche im Randbereich, der mit einem äußeren Kantenbereich des Verarbeitungsmaterials wenigstens zeitweise in Kontakt kommt, eine unterschiedliche Menge und /oder Art von Fremdionen aufweist.
18. Walze gemäß wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass
sie mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 und/oder einem Verfahren gemäß wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13 hergestellt wird.
19. Verwendung einer Walze gemäß einem der vorstehenden Ansprüche für den Einsatz in der Papierindustrie, insbesondere als Leitwalze in der Sieb-, Pressen- und/oder Trockenpartie einer Papiermaschine, als Presswalze, als Zentralpresswalze, als Prägewalze insbesondere als beschichtete Prägewalze, als Kalanderwalze, als Riffelwalze, Kombi- nationen hiervon und dergleichen.
EP07704120A 2006-01-24 2007-01-24 Vorichtung und verfahren zur oberflächenbehandlung von walzen in der papierindustrie Withdrawn EP1979537A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610003386 DE102006003386A1 (de) 2006-01-24 2006-01-24 Vorrichtung und Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Walzen in der Papierindustrie
PCT/EP2007/050689 WO2007085614A2 (de) 2006-01-24 2007-01-24 Vorichtung und verfahren zur oberflächenbehandlung von walzen in der papierindustrie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1979537A2 true EP1979537A2 (de) 2008-10-15

Family

ID=38219751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07704120A Withdrawn EP1979537A2 (de) 2006-01-24 2007-01-24 Vorichtung und verfahren zur oberflächenbehandlung von walzen in der papierindustrie

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1979537A2 (de)
DE (1) DE102006003386A1 (de)
WO (1) WO2007085614A2 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011078743A1 (de) * 2011-07-06 2013-01-10 Voith Patent Gmbh Abzugskraftprofilierter trockenzylinder
CN107750291A (zh) * 2015-05-08 2018-03-02 亚赛利纸业设备股份公司 用于涂覆造纸厂滚筒的方法及由此获得的滚筒
CN106521407B (zh) * 2016-08-23 2019-03-01 清华大学 处理cronidur30轴承钢的方法、强化cronidur30轴承钢以及轴承
CN106521444B (zh) * 2016-10-21 2018-10-02 清华大学 处理M50NiL轴承钢的方法、强化M50NiL轴承钢以及轴承
CN106521406B (zh) * 2016-10-21 2018-10-02 清华大学 处理m50轴承钢的方法、强化m50轴承钢以及轴承

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4764394A (en) * 1987-01-20 1988-08-16 Wisconsin Alumni Research Foundation Method and apparatus for plasma source ion implantation
JPH01159375A (ja) * 1987-12-16 1989-06-22 Kawasaki Steel Corp ロールの表面処理装置
DE19516032C2 (de) * 1995-05-04 2001-03-01 Zecher Gmbh Kurt Verfahren zur Oberflächenveredelung einer Farbübertragungswalze durch Ionenimplantation
DE19840951A1 (de) * 1998-09-08 2000-03-09 Jagenberg Papiertech Gmbh Rakelstange für eine Beschichtungsvorrichtung
DE19840950A1 (de) * 1998-09-08 2000-03-09 Jagenberg Papiertech Gmbh Messer zum Schneiden laufender Materialbahnen
DE20021552U1 (de) * 2000-12-20 2001-03-22 Zecher Gmbh Kurt Siebkorb
US20050100673A1 (en) * 2002-05-22 2005-05-12 Ulrich Schoof Method for the surface treatment of a doctor element
EP1595025A1 (de) * 2003-02-19 2005-11-16 Walzen Irle GmbH Plasmatrierter wärmetauscher
DE10337492A1 (de) * 2003-08-14 2005-03-17 Voith Paper Patent Gmbh Legierung sowie Verwendung einer solchen Legierung zur Herstellung von verschleißresistenten Werkzeugen für die mechanische Behandlung von Zellstofffasern
DE10337463B4 (de) * 2003-08-14 2005-08-04 Voith Paper Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von verschleißresistenten Werkzeugen für die mechanische Behandlung von Zellstofffasern und dessen Verwendung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007085614A3 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006003386A1 (de) 2007-07-26
WO2007085614A3 (de) 2008-02-14
WO2007085614A2 (de) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT519598B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Stärke
WO2007085614A2 (de) Vorichtung und verfahren zur oberflächenbehandlung von walzen in der papierindustrie
EP1783273A1 (de) Harzimprägniertes Sicherheitspapier.
DE69919559T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum kalandern von papier und pappe vor und nach der beschichtung
AT521900B1 (de) Heißextraktionspapier
DE69731486T2 (de) Verfahren zur inhibition organischer ablagerungen bei der pulpe- und papierherstellung
EP2442987A1 (de) Folienverbundbanknote
DE102012205227B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Walzenbezugs und Walzenbezug
EP1158088A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung einer Faserstoffsuspension
DE102005038652A1 (de) Schabervorrichtung für Papiermaschine
WO2005121446A1 (de) Verfahren zur herstellung einer papierbahn und papiermaschine
EP3112531B1 (de) Bauteil für eine maschine zur herstellung und/oder behandlung einer faserstoffbahn und verwendung eines spritzpulvers bei der herstellung einer funktionsschicht für ein bauteil für eine maschine zur herstellung und/oder behandlung einer faserstoffbahn
EP2831338A1 (de) Walzenbezug
DE102009029045A1 (de) Elastomermatrix mit einpolymerisierten Füllstoffen
DE60305301T2 (de) Eine erdungselektrode und ein verfahren zur anwendung derselben
DE4443181A1 (de) Mittel zur Behandlung der Preßfilze von Papiermaschinen und dessen Verwendung
EP2729614A1 (de) Abzugskraftprofilierter trockenzylinder
EP2365130A1 (de) Imprägnierter Faserverbund, dessen Herstellung und Verwendung
EP3879031B1 (de) Schmutz- und ölabweisende beschichtung für banknotenpapier und verfahren zur herstellung davon
DE102012205221A1 (de) Walzenbezug
EP4291706A1 (de) Füllstoff
DE4311600A1 (de) Verfahren zur Kontrolle des Absetzens klebender Verunreinigungen aus Papierstoff-Suspensionen
DE102015212398A1 (de) Bauteil für eine Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn
DE102015212397A1 (de) Bauteil für eine Maschine zur Herstellung und/oder Behandlung einer Faserstoffbahn
DE10033805A1 (de) Verfahren zur Behandlung einer Faserstoffsuspension und Fluffer zur Durchführung des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20080825

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20110801