EP2182110A1 - Verfahren zur Erzeugung einer Papiermaschinenbespannung - Google Patents

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Publication number
EP2182110A1
EP2182110A1 EP08168148A EP08168148A EP2182110A1 EP 2182110 A1 EP2182110 A1 EP 2182110A1 EP 08168148 A EP08168148 A EP 08168148A EP 08168148 A EP08168148 A EP 08168148A EP 2182110 A1 EP2182110 A1 EP 2182110A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
basic structure
threads
surface basic
phase
deformable
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Withdrawn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
EP08168148A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Straub
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.)
Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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 Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Priority to EP08168148A priority Critical patent/EP2182110A1/de
Publication of EP2182110A1 publication Critical patent/EP2182110A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027—Screen-cloths

Definitions

  • the invention relates to a method for producing paper machine clothing with a high surface quality, in particular a screen belt, in detail with the features of the preamble of claim 1; and a papermachine fabric made by the method.
  • Paper machine clothing in the form of endless belts, in particular wire or felt belts, for the production of fibrous webs, tissue or other products, the requirements for the properties of the surfaces of the resulting fibrous web are very high, in particular the uniformity. Errors in the form of marks present in the fibrous web pattern are to be avoided.
  • Paper machine clothing, in particular forming belts, felt belts and dryer fabrics are generally woven in flat form and designed as endless belts. During the weaving process, warp threads, generally monofilaments, are usually crossed with weft threads or so-called filling threads, which generally consist of polymeric monofilaments. Bindings are created according to the type of interweaving and crossover.
  • the warp threads are arranged in the installed state viewed in the machine direction, while the weft threads extend transversely thereto.
  • the result is a not completely flat surface, caused by the warp or the course of the weft threads.
  • the resulting not completely flat support causes marks in the resulting fibrous web.
  • the tape is subjected to a surface treatment after the weaving process. This is done under pressure and heat, in addition also using a tensile stress, to smooth wrinkles or elevations that cause the weft threads and to harden and stretch the surface of the fabric so that the amount of markings causing irregularities in the fabric is minimized ,
  • a method is known in which, after interweaving and bonding the filaments to papermachine sheet bases, they are subjected to a surface smoothing process wherein the fibrous web contacting surface of the endless belt is heated between two surfaces simultaneously with a contact pressure is applied to the tape.
  • the contact surfaces can be designed as resting surfaces, for example in the form of flat surfaces formed by plates, or to additionally contribute a tensile component for the surface treatment, as rotating curved surfaces.
  • the surface basic structure is guided through a gap, which is formed by two rotating rollers, in particular Yankee cylinder. After passing through the gap, the sheet is cooled.
  • the different versions of the paper machine clothing require specific molding methods, which differ further in terms of temperature, load, residence time in the gap in order to achieve optimum surface smoothness.
  • the publication WO 2004/061204 A1 discloses a method for producing an industrial process material that is calendered to increase surface smoothness.
  • the textile surface base structure is simultaneously exposed to a pressure and elevated temperature in a device provided for this purpose.
  • the device comprises a smoothing arrangement, in particular two rotating smoothing rolls, which form a gap between which the planar base is passed.
  • at least some of the fibers, threads, etc., or linear structures that make up the textile surface structure are deformed.
  • a traction component is additionally applied to the individual fibers in the base sheet, in particular in the longitudinal direction, and the smoothing process is further effected by the simultaneous application of pressure and heat.
  • smoother surfaces with a smaller thickness and a greater density can be produced.
  • the smoothing effect on the surface depends on the process parameters as well as the surface basic fabric to be processed and the structure of the individual threads, in particular material and dimensioning. It is therefore not always possible to achieve the required smoothness of the surface.
  • the invention is therefore based on the object, a method for producing a papermaking fabric, in particular a screen belt, further develop such that this can be provided on the one hand with even lower thickness and still very high tensile strength and high surface smoothness.
  • a method for producing paper machine clothing with a smooth surface or high surface quality, in particular screen belts from a textile base structure, which is produced by linear structures, in particular threads under the action of pressure and heat, according to the invention characterized in that for the production of the textile planar base at least In part, preferably a plurality of deformable threads or linear structures are used with this property.
  • the deformable threads allow them to be specifically shaped and embedded in the fabric during calendering so that a flat surface is produced and, moreover, the deformation process itself can be carried out much more easily.
  • the deformable threads may be monofilaments, multifilaments or threads or yarns.
  • Deformable means, for example, that the threads are composed of at least two components, which are characterized by different materials and / or different parameters, wherein one of the components retains the basic structure of the thread, while the other forms the deformable part.
  • the process parameters an at least two-phase line-shaped structure is present, wherein preferably the melting temperature of the individual phases is selected differently.
  • the selected deformation or also melting temperature can be selected such that, depending on the desired property in the textile fabric, a plastic deformation of one phase takes place, the other phase maintaining the basic structure of the yarn.
  • the melting temperature of the second phase is smaller than that of the first phase.
  • a surface base is formed from deformable filaments having a melting temperature of about 90 ° C to 260 ° C, preferably 120 ° C to 220 ° C, most preferably 160 ° C to 220 ° C in the second phase. The material of the second phase is melted and allows under the additional action of tension and pressure, a flow within the fabric structure, with a smooth and above all dense surface structure of this is formed.
  • Deformable may also mean that the material from which the deformable threads are constructed is originally softer and hardens chemically and / or thermally after exposure to temperature, i. harder compared to the original state.
  • the temperature effect may include, for example, a hot calendering.
  • the material in chemical curing, can crosslink.
  • the deformable threads are for this purpose at least a first component which preferably contains at least one single polymer of a polyester, a copolymer of a polyester, a single polymer of a polyamide, a copolymer of a polyamide and a second component which preferably contains at least one polyolefin, polyamide or fluoropolymer.
  • the selectable compositions are between 51-99 wt% of the first component and 49-1 wt% of the second component. Additives, for example in the form of compounding agents, antioxidants, hydrolysis stabilizers are also possible.
  • the deformation takes place under the action of pressure by guiding between two contact surfaces, via which a pressure is applied to at least one of the surfaces of the textile fabric.
  • the contact surfaces can be stationary surfaces. These can be flat or curved. Preferably, however, rotating contact surfaces are used which form a gap through which the textile fabric is passed.
  • the deformation region is also exposed to heat during the application of pressure.
  • the heat can be introduced either only at one contact surface or both.
  • the different treatments of the upper and lower surface of a textile fabric are also possible, so that here also different properties can be achieved due to the different deformations.
  • the adjustment of the process parameters in the corresponding treatment gap through which the textile fabric passes can influence the smoothness of the surface and / or the thickness and / or permeability of the fabric, and also the density.
  • the smoothness and / or thickness and / or permeability of the smoothed base sheet is controllable as a function of at least one of the following process parameters: pressure, temperature, tensile force, a size at least indirectly characterizing the rotational speed of the drive cylinder, base thickness of the base sheet, feed rate, nip geometry or a combination of the aforementioned sizes.
  • the setting of the individual process parameters can be done individually, depending on each other or coordinated with each other.
  • the concrete selection is at the discretion of the person skilled in the art for achieving certain properties at least on one side of the textile fabric.
  • the pressure in the gap can be maintained while the height of the gap is changed, on the other hand, it is conceivable to change the pressure, but to maintain the size of the machining gap.
  • the textile fabric is preferably designed as a fabric which later in the machine direction has functional threads in the machine direction or transverse to this running threads that experience a bond with each other. This can be done by guiding the crossover as a warp and weft threads. Conceivable, however, are also designs as a clutch.
  • the solution according to the invention is preferably used for the production of paper machine clothing, in particular forming belts in the form of screen belts.
  • FIG. 1 The surface basic structure 1 consists of threads 3, which are aligned in the machine direction MD and / or transversely to the machine direction CD when using the fabric and by appropriate guidance create a bond.
  • the surface basic structure 1 as a fabric 4 is made of intersecting and over and under each other guided warp threads 5 and weft threads 6, as it is present before a subsequent treatment, in particular surface smoothing. It can be seen that the surface 16.1 of the surface basic structure 1 at the upper side 18 and the lower side 19 deviates from an idealized plane due to the warp.
  • At least one part, preferably at least the threads 3 of one direction, for example the warp threads 5 or weft threads 6 or else both are designed according to the invention as deformable threads 7.
  • Deformable means that at least components of the threads 7 begin to tile under the action of a temperature and / or pressure and can be plastically deformed, so that by the deformation in a surface finish of the surface base 1 by embedding in the cavities between the individual threads level surface 16.15 for supporting a fibrous web or fiber suspension on the smoothed surface basic structure, which is then referred to as sheet 15 is generated.
  • deformable threads 7 there are a variety of ways. These can be configured as monofilament 8 or multifilament.
  • the deformability can be influenced in particular by the composition and dimensioning.
  • the deformable threads 7 preferably consist of a polymer or of a polymeric composition which is biphasic, at least with regard to deformation properties, in particular with regard to the softening or melting temperatures of the individual phases. This ensures that, on the one hand, a basic orientation is maintained, but the deformable part is used for approaching a flat surface on the upper side 18 and / or the lower side 19.
  • the deformable threads 7 formed of a polymer having a melting temperature of about 90 ° C to 260 ° C, preferably 120 ° C to 220 ° C, most preferably 160 ° C to 220 ° C in the second phase.
  • the threads 7 are preferably made of at least two components, a first component containing at least a single polymer of a polyester, a copolymer of a polyester, a single polymer of a polyamide, a copolymer of a polyamide and a second component containing at least one polyolefin, polyamide or fluoropolymer contains.
  • the composition may contain 51-99% by weight of the first component and 49-1% by weight of the second component.
  • Component 1 PET 98% by weight
  • Component 2 PE 2% by weight
  • Component 1 PET 87.3% by weight
  • Component 2 PE 5% by weight
  • the surface basic structure 2 with the deformable threads 7 is then calendered in a surface treatment method according to the invention, ie exposed to pressure and heat at the same time.
  • a surface treatment method ie exposed to pressure and heat at the same time.
  • This is done in the simplest case in a calender 9, comprising two rotatably mounted Yankee 10, 11, each having a curved rotating contact surface 12, 13 to form a gap 14.
  • At least one of the Yankee cylinders 10, 11 is heatable, so that the area of the planar base 1 passing through the gap 14 is heated and the deformable threads 7 are partially deformed to form a smooth surface on the sheet 15 and embedded in the free spaces for leveling de surfaces.
  • the calendering process is carried out under the action of pressure, i. the two contact surfaces 12, 13, which are formed by the outer periphery of the rotating rollers 10, 11 exert a force F on the surfaces 16.1 on the top and / or bottom 18, 19 of the planar base 1 from. Further, at least one of the rollers 10 or 11 is heated, so that there is a heated contact surface 12, 13, in the illustrated case, the roller 10. About an adjusting device 17, the temperature can be influenced. Furthermore, the straightening result can be influenced, in particular, by the tensile force which is impressed on the surface basic structure 1 by the driven roller 11.
  • the smoothness of the surface 16.15 of the smoothed surface basic structure 15 which is present after exiting the gap 14 with a thickness d15 can be adjusted.
  • the smoothness and / or thickness d15 and / or permeability of the smoothed surface base 15 is controllable as a function of at least one of the following process parameters: pressure, temperature, tensile force, a size at least indirectly characterizing the rotational speed of the drive roll, base thickness of the base sheet, feed rate, nip geometry or a combination of the aforementioned sizes.
  • FIG. 2 illustrates a possibility of smoothing surfaces. It would also be conceivable to select the composition of the threads 7 in such a way that the deformation required to achieve at least one smooth surface which serves to support the fibrous web or fiber suspension is produced only by tensile forces due to stretching and heating.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Papiermaschinenbespannung mit einer glatten Oberfläche, insbesondere Siebband (2) aus einem textilen Flächengrundgebilde (1) welches aus linienförmigen Gebilden gebildet wird und unter Einwirkung von Druck und Wärme geglättet wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das textile Flächengrundgebilde (1) wenigstens teilweise aus verformbaren Fäden (7) gebildet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Papiermaschinenbespannungen mit einer hohen Oberflächengüte, insbesondere ein Siebband, im einzelnen mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff von Anspruch 1; ferner eine Papiermaschinenbespannung, hergestellt nach dem Verfahren.
  • In Papiermaschinenbespannungen in Form von endlosen Bändern, insbesondere Sieb- oder Filzbändern, zur Herstellung von Faserstoffbahnen, Tissue- oder anderen Produkten, sind die Anforderungen an die Eigenschaften der Oberflächen der entstehenden Faserstoffbahn sehr hoch, insbesondere die Gleichmäßigkeit. Fehler in Form von im Faserstoffbahnbild vorhandenen Markierungen sind zu vermeiden. Papiermaschinenbespannungen, insbesondere Formierbänder, Filzbänder und Trockensiebe sind im Allgemeinen in flacher Form gewebt und als endlose Bänder ausgeführt. Während des Webprozesses werden in der Regel Kettfäden, im allgemeinen Monofilamente, mit Schussfäden gekreuzt oder auch sogenannte Füllgarne, die im Allgemeinen aus polymeren Monofilamenten bestehen. Entsprechend der Art des Verwebens und des Überkreuzens werden Bindungen erzeugt. Dabei sind die Kettfäden im Einbauzustand in Maschinenlaufrichtung betrachtet angeordnet, während die Schussfäden quer dazu verlaufen. Es entsteht eine nicht ganz ebene Oberfläche, bedingt durch die Ketthebung beziehungsweise die Verläufe der Schussfäden. Die dadurch hervorgerufene nicht vollständig flächige Abstützung bewirkt Markierungen in der entstehenden Faserstoffbahn. Zur Erhöhung der Gleichmäßigkeit zumindest der die Fasersuspension beziehungsweise Faserstoffbahn abstützenden Oberfläche der Bespannung wird das Band nach dem Webvorgang einer Oberflächenbehandlung ausgesetzt. Dies erfolgt unter Druck und Wärme, zusätzlich auch unter Ausnutzung einer Zugspannung, um Falten beziehungsweise Erhöhungen, die die Schussfäden bewirken, zu glätten und die Oberfläche des Gewebes derart zu härten und zu strecken, das die Menge der Markierungen auslösenden Unregelmäßigkeiten in der Bespannung minimiert wird.
  • Aus der Druckschrift WO 97/01431 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem nach dem Verweben und Verbinden der Fäden zu Flächengrundgebilden für Papiermaschinenbespannungen diese einem Prozess zur Glättung beziehungsweise Ebnung der Oberfläche unterzogen werden, wobei die die Faserstoffbahn kontaktierende Oberfläche des endlosen Bandes zwischen zwei Oberflächen erwärmt wird, über die gleichzeitig ein Kontaktdruck auf das Band aufgebracht wird. Dabei wird wenigstens eine der beiden Kontaktoberflächen erwärmt. Die Kontaktoberflächen können dabei als ruhende Oberflächen ausgeführt sein, beispielsweise in Form von ebenen Flächen, die von Platten gebildet werden, oder aber um zusätzlich noch eine Zugkraftkomponente für die Oberflächenbehandlung mit einzubringen, als rotierende gekrümmte Oberflächen. Im letztgenannten Fall wird das Flächengrundgebilde durch einen Spalt, der von zwei rotierenden Walzen gebildet wird, insbesondere Glättzylinder, geführt. Nach dem Durchlaufen des Spaltes wird das Flächengebilde gekühlt. Dabei erfordern die unterschiedlichen Ausführungen der Papiermaschinenbespannung spezifische Formmethoden, welche sich im Hinblick auf die Temperatur, die Belastung, die Verweildauer im Spalt weiter unterscheiden, um eine optimale Oberflächenglätte zu erzielen.
  • Die Druckschrift WO 2004/061204 A1 offenbart dazu ein Verfahren zur Herstellung eines Industrieprozessstoffes, der zur Erhöhung der Oberflächenglätte kalandriert wird. Auch hier wird das textile Flächengrundgebilde in einer dafür vorgesehenen Einrichtung gleichzeitig einem Druck und erhöhter Temperatur ausgesetzt. Die Einrichtung umfasst eine Glättanordnung, insbesondere zwei rotierende Glättwalzen, die einen Spalt bilden, zwischen denen das Flächengrundgebilde hindurchgeführt wird. Dabei werden wenigstens ein Teil der Fasern, Fäden etc. beziehungsweise linienförmige Gebilde, aus denen die textile Flächenstruktur besteht, verformt. Im wesentlichen wird durch das Hineinziehens des Flächengrundgebildes in den Spalt aufgrund der Rotation der Glättwalzen zusätzlich noch eine Zugkraftkomponente auf die einzelnen Fasern im Flächengrundgebilde, insbesondere in Längsrichtung aufgebracht, ferner erfolgt der Glättvorgang durch das gleichzeitige Aufbringen von Druck und Wärme. Dadurch können glättere Oberflächen mit einer geringeren Dicke und einer größeren Dichte erzeugt werden. Die Glättwirkung an der Oberfläche hängt jedoch von den Prozessparametern sowie dem zu bearbeitenden Flächengrundgewebe und der Struktur der einzelnen Fäden, insbesondere Material und Dimensionierung ab. Es ist daher nicht immer möglich, die erforderliche Glätte der Oberfläche zu erreichen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Papiermaschinenbespannung, insbesondere eines Siebbandes, derart weiterzuentwickeln, dass dieses zum einen mit noch geringerer Dicke und trotzdem sehr hoher Zugfestigkeit sowie hoher Oberflächenglätte bereitgestellt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 22 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
  • Ein Verfahren zur Erzeugung von Papiermaschinenbespannungen mit glatter Oberfläche beziehungsweise hoher Oberflächengüte, insbesondere von Siebbändern aus einem textilen Flächengrundgebilde, welches von linienförmigen Gebilden, insbesondere Fäden unter Einwirkung von Druck und Wärme erzeugt wird, ist erfindungsgemäß dadurch charakterisiert, dass für die Herstellung des textilen Flächengrundgebildes wenigstens zum Teil, vorzugsweise eine Mehrzahl verformbarer Fäden beziehungsweise linienförmiger Gebilde mit dieser Eigenschaft verwendet werden. Dies bietet den Vorteil, dass zum einen durch die verformbaren Fäden diese während des Kalandrierens gezielt in der Bespannung verformt und eingebettet werden können, so dass eine ebene Oberfläche erzeugt wird und ferner der Verformungsvorgang selbst wesentlich leichter durchgeführt werden kann.
  • Bei den verformbaren Fäden kann es sich um Monofilamente, Multifilamente beziehungsweise Fäden oder Garne handeln. Verformbar bedeutet beispielsweise, dass die Fäden zumindest aus zwei Komponenten aufgebaut sind, die durch unterschiedliche Werkstoffe und/oder unterschiedliche Parameter charakterisiert sind, wobei eine der Komponenten die Grundstruktur des Fadens beibehält, während die andere den verformbaren Teil bildet. Hinsichtlich der Prozessparameter liegt ein zumindest zweiphasiges linienförmiges Gebilde vor, wobei vorzugsweise die Schmelztemperatur der einzelnen Phasen unterschiedlich gewählt ist. Durch diese Zwei- oder auch Mehrphasigkeit können bestimmte Verformungseigenschaften beispielsweise erst unter Einwirkung dieser Prozessparameter eintreten. Dies ist insbesondere in einem erfindungsgemäßen Verfahren in der Endbearbeitung der Fall, wenn es um das Glätten des Prozessbandes geht. Hierbei kann die gewählte Verformungs- oder auch Schmelztemperatur derart gewählt werden, dass je nach gewünschter Eigenschaft in dem textilen Flächengebilde eine plastische Verformung einer Phase stattfindet, wobei die andere Phase die Grundstruktur des Fadens aufrechterhält. Die Schmelztemperatur der zweiten Phase ist dabei kleiner als die der ersten Phase. Vorzugsweise wird ein Flächengrundgebilde aus verformbaren Fäden gebildet, die in der zweiten Phase eine Schmelztemperatur von ungefähr 90 °C bis 260° C, vorzugsweise 120° C bis 220° C, ganz besonders bevorzugt 160° C bis 220° C aufweisen. Das Material der zweiten Phase wird geschmolzen und ermöglicht unter der zusätzlichen Einwirkung von Zug und Druck ein Verfließen innerhalb der Flächengebildestruktur, wobei eine glatte und vor allem dichte Oberflächenstruktur dieser ausgebildet wird.
  • Verformbar kann auch bedeuten, dass das Material aus dem die verformbaren Fäden aufgebaut sind ursprünglich weicher ist und nach einer Temperatureinwirkung chemisch und / oder thermisch aushärtet, d.h. gegenüber dem ursprünglichen Zustand härter ist. Die Temperatureinwirkung kann beispielsweise ein Heißkalandrieren umfassen. Bei dem chemischen aushärten kann das Material beispielsweise vernetzen.
  • Die verformbaren Fäden bestehen dazu zumindest aus einer ersten Komponente, die vorzugsweise wenigstens ein Einzelpolymer eines Polyesters, ein Copolymer eines Polyesters, ein Einzelpolymer eines Polyamides, ein Copolymer eine Polyamides enthält und einer zweiten Komponente, die vorzugsweise wenigstens ein Polyolefin, Polyamid oder Fluoropolymer enthält. Die wählbaren Zusammensetzungen betragen zwischen einschließlich 51 - 99 Gew. % der ersten Komponente und 49 - 1 Gew. % der zweiten Komponente. Zusätze beispielsweise in Form von Mischungsvermittlern, Antioxydationsmitteln, Hydrolysestabilsatoren sind ebenfalls möglich.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Verformung unter Druckeinwirkung durch Führung zwischen zwei Kontaktflächen, über die ein Druck auf zumindest eine der Oberflächen des textilen Flächengebildes aufgebracht wird. Bei den Kontaktflächen kann es sich je nach Ausführung um ortsfeste Flächen handeln. Diese können eben oder gekrümmt ausgebildet sein. Vorzugsweise werden jedoch rotierende Kontaktflächen genutzt, welche einen Spalt bilden, durch welchen das textile Flächengebilde hindurchgeführt wird.
  • Gemäß einer Weiterentwicklung wird während des Einwirkens von Druck der Verformungsbereich auch Wärme ausgesetzt. Dabei kann die Wärme entweder nur an einer Kontaktfläche oder über beide eingebracht werden. Je nachdem werden gleichfalls unterschiedliche Behandlungen der Ober- und Unterfläche eines textilen Flächengebildes ermöglicht, so dass hier auch unterschiedliche Eigenschaften aufgrund der unterschiedlichen Verformungen erzielt werden können.
  • Werden die textilen Flächengebilde zur Endbearbeitung, insbesondere Oberflächenbearbeitung, durch zwei rotierende Walzen, insbesondere Glättewalzen, hindurchgeführt, wird zusätzlich aufgrund der Rotation dieser eine Zugspannung auf das textile Flächengebilde in der Glättvorrichtung ausgeübt. Diese Zugkraft kann ebenfalls zur Verformung mit genutzt werden.
  • Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung kann durch die Einstellung der Prozessparameter im entsprechenden Behandlungsspalt, durch welchen das textile Flächengebilde hindurchgeführt wird, die Glätte der Oberfläche und/oder Dicke und/oder Permeabilität des Flächengebildes beeinflusst werden, ferner die Dichte. Zusätzlich ist es denkbar, die Zufuhrgeschwindigkeit und die Zufuhrmenge ebenfalls zu ändern. Im Einzelnen ist die Glätte und/oder Dicke und/oder Permeabilität des geglätteten Flächengrundgebildes als Funktion von wenigstens einem der nachfolgend genannten Prozessparameter steuerbar: Druck, Temperatur, Zugkraft, eine die Rotationsgeschwindigkeit des Antriebszylinders wenigstens mittelbar charakterisierende Größe, Grunddicke des Flächengrundgebildes, Zufuhrgeschwindigkeit, Spaltgeometrie oder eine Kombination der vorgenannten Größen. Durch Abstimmung aufeinander kann die gewünschte Oberflächenglätte am Flächengrundgebilde erzielt werden. Je nach Ausführung kann auch auf eine Kalandriereinrichtung verzichtet werden und die Verformung nur aufgrund von Wärme und unter Zugspannung erfolgen.
  • Die Einstellung der einzelnen Prozessparameter kann einzeln erfolgen, in Abhängigkeit voneinander beziehungsweise aufeinander abgestimmt. Die konkrete Auswahl liegt dabei im Ermessen des zuständigen Fachmannes für die Erzielung bestimmter Eigenschaften zumindest auf einer Seite des textilen Flächengebildes. Dabei kann beispielsweise der Druck im Spalt beibehalten werden, während die Höhe des Spaltes geändert wird, andererseits ist es denkbar, den Druck zu ändern, die Größe des Bearbeitungsspaltes jedoch beizubehalten.
  • Das textile Flächengebilde ist vorzugsweise als Gewebe ausgeführt, das in Funktionslage später in Maschinenrichtung oder quer zu dieser verlaufende Fäden aufweist, die eine Bindung miteinander erfahren. Dies kann bei Führung als Kett- und Schussfäden durch das Überkreuzen erfolgen. Denkbar sind jedoch auch Ausführungen als Gelege.
  • Gemäß einer Weiterentwicklung ist es denkbar, nur lokal derartig verformbare Garne einzusetzen und dadurch die Eigenschaften beispielsweise über die Breite des textilen Flächengebildes zu beeinflussen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung wird vorzugsweise zur Herstellung von Papiermaschinenbespannungen, insbesondere Formbändern in Form von Siebbändern verwendet.
  • Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:
    • Figur 1
    verdeutlicht schematisiert vereinfacht den Aufbau eines erfindungsgemäß zu glättenden Flächengrundgebildes;
    Figur 2
    verdeutlicht die Führung des Flächengrundgebildes durch eine Glättvorrichtung.
  • Figur 1 verdeutlicht stark schematisiert anhand einer Querschnittsdarstellung ein Flächengrundgebilde 1 für eine Bespannung einer Papiermaschine, insbesondere ein Siebband 2. Das Flächengrundgebilde 1 besteht aus Fäden 3, die beim Einsatz der Bespannung betrachtet in Maschinenrichtung MD und/oder quer zur Maschinenrichtung CD ausgerichtet sind und durch entsprechende Führung eine Bindung erzeugen. Im dargestellten Fall ist das Flächengrundgebilde 1 als Gewebe 4 aus sich kreuzenden und über- und untereinander geführten Kettfäden 5 und Schussfäden 6 ausgeführt, wie es vor einer anschließenden Nachbehandlung, insbesondere Oberflächenglättung vorliegt. Daraus ersichtlich ist, dass die Oberfläche 16.1 des Flächengrundgebildes 1 an der Oberseite 18 und der Unterseite 19 von einer idealisierten Ebene aufgrund der Ketthebung abweicht. Wenigstens ein Teil, vorzugsweise zumindest die Fäden 3 einer Richtung, beispielsweise die Kettfäden 5 oder Schussfäden 6 oder aber beide sind erfindungsgemäß als verformbare Fäden 7 ausgeführt. Verformbar bedeutet, dass zumindest Bestandteile der Fäden 7 unter dem Einwirken einer Temperatur- und/oder eines Druckes zu fliesen beginnen und plastisch verformt werden können, so dass durch die Verformung in einer Oberflächenendbearbeitung des Flächengrundgebildes 1 durch Einbettung in die Hohlräume zwischen den einzelnen Fäden eine ebene Oberfläche 16.15 zur Abstützung einer Faserstoffbahn oder Fasersuspension am geglätteten Flächengrundgebilde, welches dann als Flächengebilde 15 bezeichnet wird, erzeugt wird.
  • Für die konkrete Ausführung verformbarer Fäden 7 besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. Diese können als Monofilament 8 oder Multifilament ausgebildet sein. Die Verformbarkeit kann insbesondere durch die Zusammensetzung und Dimensionierung beeinflusst werden. Dabei bestehen die verformbaren Fäden 7 vorzugsweise aus einem Polymer oder einer polymeren Zusammensetzung, die zumindest im Hinblick auf Verformungseigenschaften zweiphasig ist, insbesondere im Hinblick auf die Erweichungs- bzw. Schmelztemperaturen der einzelnen Phasen. Dadurch wird erreicht, dass zum einen eine Grundausrichtung erhalten bleibt, jedoch der verformbare Teil zur Annäherung an eine ebene Oberfläche an der Oberseite 18 und/oder der Unterseite 19 genutzt wird. Vorzugsweise sind die verformbaren Fäden 7 aus einem Polymer ausgebildet, das in der zweiten Phase eine Schmelztemperatur von ungefähr 90 °C bis 260° C, vorzugsweise 120° C bis 220° C, ganz besonders bevorzugt 160° C bis 220° C aufweist. Die Fäden 7 bestehen dazu vorzugsweise aus wenigstens zwei Komponenten, einer ersten Komponente, die wenigstens ein Einzelpolymer eines Polyesters, ein Copolymer eines Polyesters, ein Einzelpolymer eines Polyamides, ein Copolymer eine Polyamides enthält und einer zweiten Komponente, die wenigstens ein Polyolefin, Polyamid oder Fluoropolymer enthält. Die Zusammensetzung kann 51-99 Gew. % der ersten Komponente und 49 - 1 Gew. % der zweiten Komponente enthalten. Nachfolgend wird auf folgende zwei mögliche Ausführungsbeispiele verwiesen:
    • Ausführungsbeispiel 1:
  • Komponente 1: PET 98 Gew.%
    Komponente 2: PE 2 Gew.%
    • Ausführungsbeispiel 2:
  • Komponente 1: PET 87,3 Gew.%
    Komponente 2: PE 5 Gew.%
    Zusätze: Antioxidationsmittel 0,5 Gew. %
    Hydrolysestabilisator 1,2 Gew. %
    Weitere: 3 Gew. %
  • Das Flächengrundgebilde 2 mit den verformbaren Fäden 7 wird in einem Oberflächenbearbeitungsverfahren dann erfindungsgemäß kalandriert, d.h. gleichzeitig einem Druck und Wärme ausgesetzt. Dies erfolgt im einfachsten Fall in einer Kalandriereinrichtung 9, umfassend zwei drehbar gelagerte Glättzylinder 10, 11, die jeweils eine gekrümmte rotierende Kontaktfläche 12, 13 unter Ausbildung eines Spaltes 14 aufweisen. Wenigstens einer der Glättzylinder 10, 11 ist beheizbar, so dass der den Spalt 14 passierende Bereich des Flächengrundgebildes 1 erhitzt wird und die verformbaren Fäden 7 unter Ausbildung einer glatten Oberfläche am Flächengebilde 15 teilweise verformt werden und in die Freiräume zur Einebnung de Oberflächen eingebettet werden.
  • Der Kalandriervorgang erfolgt unter Einwirkung von Druck, d.h. die beiden Kontaktflächen 12, 13, die vom Außenumfang der rotierenden Walzen 10, 11 gebildet werden, üben eine Kraft F auf die Oberflächen 16.1 an der Ober- und/oder Unterseite 18, 19 des Flächengrundgebildes 1 aus. Ferner ist wenigstens eine der Walzen 10 oder 11 beheizt, so dass eine beheizte Kontaktfläche 12, 13 vorliegt, im dargestellten Fall die Walze 10. Über eine Stelleinrichtung 17 kann die Temperatur beeinflusst werden. Ferner kann das Glättergebnis insbesondere durch die Zugkraft, welche von der angetriebenen Walze 11 dem Flächengrundgebilde 1 aufgeprägt wird, beeinflusst werden. In Abhängigkeit der Dicke d1 des Flächengrundgebildes 1, der Verformungseigenschaften der verformbaren Fäden 7 und der Prozessparameter des Kalandrierprozesses kann die Glätte der Oberfläche 16.15 des geglätteten Flächengrundgebildes 15, welches nach dem Austreten aus dem Spalt 14 mit einer Dicke d15 vorliegt, eingestellt werden. Die Glätte und/oder Dicke d15 und/oder Permeabilität des geglätteten Flächengrundgebildes 15 ist als Funktion von wenigstens einem der nachfolgend genannten Prozessparameter steuerbar: Druck, Temperatur, Zugkraft, eine die Rotationsgeschwindigkeit der Antriebswalze wenigstens mittelbar charakterisierende Größe, Grunddicke des Flächengrundgebildes, Zufuhrgeschwindigkeit, Spaltgeometrie oder eine Kombination der vorgenannten Größen.
  • Figur 2 verdeutlicht eine Möglichkeit des Glättens von Oberflächen. Denkbar wäre auch, die Zusammensetzung der Fäden 7 derart zu wählen, dass die erforderliche Verformung zur Erzielung zumindest einer glatten Oberfläche, welche der Abstützung der Faserstoffbahn oder Fasersuspension dient, nur durch Zugkräfte aufgrund der Streckung und Erwärmung erzeugt wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Flächengrundgebilde
    2
    Siebband
    3
    Fäden
    4
    Gewebe
    5
    Kettfäden
    6
    Schussfäden
    7
    verformbare Fäden
    8
    Monofile
    9
    Kalandriereinrichtung
    10
    Glättzylinder
    11
    Glättzylinder
    12
    Kontaktfläche
    13
    Kontaktfläche
    14
    Spalt
    15
    geglättetes Flächengrundgebilde, Flächengebilde
    16.1
    Oberfläche des Flächengrundgebildes
    16.15
    Oberfläche am geglätteten Flächengrundgebilde
    17
    Stelleinrichtung

Claims (22)

  1. Verfahren zur Erzeugung einer Papiermaschinenbespannung mit einer glatten Oberfläche, insbesondere Siebband (2) aus einem Flächengrundgebilde (1), welches aus einer Vielzahl von linienförmigen Gebilden (3) ausgebildet ist und unter Einwirkung von Druck und Wärme geglättet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) wenigstens teilweise aus verformbaren Fäden (7) ausgebildet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) aus verformbare Fäden (7) aus einem polymeren Material oder einer polymeren Zusammensetzung gebildet wird, wobei das polymere Material zumindest zweiphasig ausgebildet ist, und zumindest eine erste Phase und eine zweite Phase mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen aufweist, wobei die Schmelztemperatur der zweiten Phase kleiner als die der ersten Phase ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) aus verformbaren Fäden (7) gebildet wird, die in der zweiten Phase eine Schmelztemperatur von ungefähr 90 °C bis 260° C, vorzugsweise 120° C bis 220° C, ganz besonders bevorzugt 160° C bis 220° C aufweisen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) aus verformbaren Fäden (7) gebildet wird, die aus einer ersten Komponente bestehen, die wenigstens ein Einzelpolymer eines Polyesters, ein Copolymer eines Polyesters, ein Einzelpolymer eines Polyamides, ein Copolymer eine Polyamides enthält.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) aus verformbaren Fäden (7) gebildet wird, die aus einer zweiten Komponente bestehen, die wenigstens ein Polyolefin, Polyamid oder Fluoropolymer enthält.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) aus verformbaren Fäden (7) mit folgender Zusammensetzung gebildet wird:
    51 - 99 Gew. % der ersten Komponente und
    49 - 1 Gew. % der zweiten Komponente.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) zum Zwecke der Druckeinwirkung zwischen zwei Kontaktflächen (12, 13) geführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) zwischen zwei ortsfesten Platten geführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) durch den Spalt (14) zweier rotierender Walzen (10, 11) geführt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine der beiden Walzen (10, 11) angetrieben wird und das Flächengrundgebilde (1) durch den Spalt gezogen unter Ausübung einer Zugskraft gezogen wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der beiden Kontaktflächen (12, 13) beheizt ist.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beheizung mindestens auf eine Temperatur in Höhe der Schmelztemperatur der zweiten Phase erfolgt, jedoch auf eine Temperatur kleiner als die Schmelztemperatur der ersten Phase.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Glätte der Oberfläche und/oder Dicke (d15) und/oder Permeabilität des geglätteten Flächengrundgebildes (15) als Funktion wenigstens eines der nachfolgend genannten Prozessparameter steuerbar ist:
    - Druck
    - Temperatur
    - Zugkraft
    - eine die Rotationsgeschwindigkeit des Antriebszylinders wenigstens mittelbar charakterisierende Größe
    - Grunddicke des Flächengrundgebildes
    - Zufuhrgeschwindigkeit
    - Spaltgeometrie
    - eine Kombination der vorgenannten Größen.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den beiden Kontaktflächen (12, 13) auf das Flächengrundgebilde (1) einwirkende Druck konstant gehalten wird und die Größe des Spaltes (14) veränderbar ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Spaltgeometrie beibehalten wird und der Druck veränderbar einstellbar ist.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Prozessparameter an beiden Kontaktflächen(12, 13) unterschiedlich einstellbar sind.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) Fäden enthält, die beim Einsatz der Bespannung betrachtet in Maschinenrichtung (MD) und/oder quer zur Maschinenrichtung (CD) ausgerichtet sind.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz der verformbaren Fäden (7) über die Maschinenbreite betrachtet lokal unterschiedlich erfolgt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die verformbaren Fäden (7) im Flächengrundgebilde lokal mit unterschiedlicher Verteilung und/oder Dichte und/oder Materialzusammensetzung und/oder Dimensionierung angeordnet sind.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) aus verformbaren Fäden (7) unterschiedlicher Profilierung gebildet wird.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengrundgebilde (1) als Gewebe (4) aus Kettfäden (5) und Schussfäden (6) ausgebildet ist.
  22. Industriestoff, insbesondere Papiermaschinenbespannung, insbesondere Papiermaschinensieb, dadurch gekennzeichnet, dass dieser durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 hergestellt ist.
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