EP2190896A1 - Pu-walze und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Pu-walze und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number
EP2190896A1
EP2190896A1 EP08786453A EP08786453A EP2190896A1 EP 2190896 A1 EP2190896 A1 EP 2190896A1 EP 08786453 A EP08786453 A EP 08786453A EP 08786453 A EP08786453 A EP 08786453A EP 2190896 A1 EP2190896 A1 EP 2190896A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roll
ppdi
polyurethane
weight
hardener
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Withdrawn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
EP08786453A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Wokurek
Martin Breineder
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
Publication of EP2190896A1 publication Critical patent/EP2190896A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08—Processes
    • C08G18/10—Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/74—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic
    • C08G18/76—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic
    • C08G18/7614—Polyisocyanates or polyisothiocyanates cyclic aromatic containing only one aromatic ring
    • 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
    • D21G1/0233—Soft rolls

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a roll mantle or roll cover of a roll of a PPDI-based plastic.
  • the invention also relates to a PPDI polyurethane for producing a roll shell or roll cover of a roll formed by mixing a PPDI prepolymer with a curing agent.
  • Polyurethane elastomers which are formed by a one- or multi-stage reaction of PPDI (p-phenylene diisocyanate) with mixtures of polyols, diols and diamines, have been known for several decades.
  • PPDI p-phenylene diisocyanate
  • PPDI polyurethane elastomers are characterized by high tear and tear propagation resistance, high abrasion resistance, high hydrolysis resistance and high elasticity.
  • the object of the invention is therefore to reduce the shrinkage and to improve the green strength, so as to expand the application possibilities of the plastic.
  • this object is achieved in that the curing agent added to the polyurethane shortens the pot life to 5 to 60 s.
  • the pot life is shortened to 8 to 20 s, in particular 8 to 12 s.
  • the reaction rate and the viscosity increase in the course of the crosslinking reaction between the PPDI-based prepolymer and the curing agent can be controlled so that the production of the roll shell or the roll cover is possible by means of rotational molding.
  • the plastic is applied to a cylindrical, rotatably mounted casting with a movable parallel to the axis of the casting pouring nozzle, the temperature of the applied plastic should be between 70 and 110 0 C.
  • this should contain a catalyst, which is preferably selected from the group of PU polymerization catalysts.
  • This group includes various organometallic compounds and salts of Zn, Co, Bi, Hg, Cd, K and the like. such as.:
  • peripheral speed is the casting between 15 and 80 m / min and the casting nozzle is moved axially at a speed between 5 and 10 mm / rev.
  • the mixture should be carried out with the hardener in a mixing chamber according to the rotor / stator principle.
  • the gap width distribution between the rotor and the stator resulting from the structural design should be in the range of 1 to 5 mm and should be as narrow as possible in order to achieve as uniform as possible a shear stress on the reaction mixture and thereby prevent clogging of the mixing chamber in areas of low shear rate.
  • the dead volume of the mixing chamber should be as low as possible. Mixing chambers with a dead volume of 5 to 50 ml have proven particularly suitable for mixing a material volume flow of 0.5 to 10 l / min.
  • the resulting short residence times require a very effective mixing, which is achieved on the one hand by high rotor speeds in the range of 1000-5000 U / min and on the other hand by flow dividing elements on the rotor and stator, which prevent a straight flow through the mixing chamber.
  • the hardener consists of 60 to 99% by weight of 1, 4-butanediol, not more than 40% by weight of diamine and at most 1% by weight of a catalyst.
  • the hardener contains at least 1% by weight of diamine and / or at least 0.01% by weight of a catalyst.
  • Adiprene LFP 590D Adiprene LFP 950A, Adiprene LFP 850A, Adiprene LFP 1950A, Adiprene LFP 2950A.
  • the stoichiometry of the mixture that is the molar ratio between the isocyanate content and the content of reactive hydrogen, should be between 0.85 and 1.15 in order to obtain an optimally balanced material property spectrum.
  • Such a produced roll shell or roll cover is very wear-resistant, heavy-duty and durable and is due to the high demands in particular for use in rolls in machines for producing and / or finishing a paper, cardboard, tissue or another fibrous web.
  • the roll shell according to the invention is used in a soft roll of a calender.
  • the hardness of the PPDI polyurethane in the roll cover is preferably between 80 Shore A and 75 Shore D.
  • the loss factor tan ⁇ of the PPDI polyurethane in the roll cover is preferably between 0.01 and 0.03. Due to the low damping, the roll cover is optimized in relation to the maximum possible load pairing pressure / load frequency.
  • the elastic modulus of the PPDI polyurethane in the roll cover is preferably between 10 and 3000 N / mm 2 .
  • a plastics material for forming a roll cover 1 is applied to a rotatably mounted casting body 2 in the form of a cylindrical roll base body by rotational molding.
  • the dynamic mixing chamber 4 operates on the rotor / stator principle.
  • the casting body 2 rotates at a preferably constant peripheral speed, which is between 15 and 80 m / min.
  • the parallel to the axis of rotation 5 of the casting 2 movable casting nozzle 3 is moved at a speed between 2 and 15, usually between 5 and 10 mm / revolution, so that a uniformly strong relation to the casting 2 is applied.
  • the output of the pouring nozzle 3 is between 500 and 10,000 g / min.
  • the plastic is formed by PPDI polyurethane, which is produced by mixing a PPDI prepolymer with a hardener in the mixing chamber 4.
  • the hardener should shorten the pot life to values between 8 and 12 s. This accelerated crosslinking allows the application of the rotational casting process.
  • a hardener consisting of 65% by weight of 1, 4-butanediol, 34.95% by weight of diethyltoluenediamine and 0.05% by weight of dibutyltin laurate.
  • the proportion of diamine determines by its extremely fast reaction rate the flow behavior of the plastic mixture at the time of exit from the casting nozzle 3 and in the first 2-5 seconds thereafter. This flow behavior is crucial for successful process control. Too low a viscosity, depending on the speed and diameter of the rotating casting body 2, results in a rapid draining off of the applied material and thus limits the achievable layer thickness. Too high a viscosity prevents uniform flow of the plastic, resulting in an undesirable coarse surface structure (fins) and air pockets.
  • the catalyst subsequently causes a rapid re-drawing of the butanediol isocyanate crosslinking reaction. He is thus responsible for a very rapid passage through the period of potty material consistency (cheesy state), during which the workpiece is extremely susceptible to the occurrence of fatal stress cracks. Only the combined use of both hardener components makes it possible to adjust both the flow behavior of the plastic mixture required for the rotational casting process and to ensure a stress-crack-free end product.
  • the stoichiometry of the mixture is 95% (isocyanate excess).
  • rolls for use in machines for producing and / or finishing a paper, board, tissue or another fibrous web.
  • Such rolls are subjected to a very high load and have lengths of up to 10 m and a diameter of up to 2 m.
  • the process as well as the plastic are also suitable for the production of flexible roll shells. These are usually by embedded in the plastic fibers, threads o.a. reinforced and are mainly used in the dewatering or smoothing of the fibrous web.
  • the roll shells are made in an analogous manner by applying the plastic to a cylindrical casting 2, wherein the finished roll shell, however, withdrawn from the casting 2 or the casting 2 is removed from the cast roll shell.
  • Roll covers 1 or roll shells produced in this manner are distinguished by an increase in the permanent load capacity with regard to line load and machine speed and the extension of possible grinding intervals for machining the jacket surface.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Walzenmantels oder Walzenbezugs (1) einer Walze aus einem PPDI basierten Poyurethan-Kunststoff. Dabei soll eine möglichst rasche Überwindung der Grünfestigkeitsschwäche zur Vermeidung von Spannungsrissen dadurch erreicht werden, dass der dem Polyurethan zugesetzte Härter die Topfzeit auf 5 bis 60 s verkürzt. Die Erfindung betrifft auch ein PPDI-Polyurethan zur Herstellung eines Walzenmantels oder Walzenbezugs (1) einer Walze gebildet durch Mischung eines PPDI-Präpolymers mit einem Härter, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, wobei wesentlich ist, dass der Härter aus 60 bis 99 Gewichts-% 1,4-Butandiol, maximal 40 Gewichts-% Diamin sowie höchstens 1 Gewichts-%eines Katalysators besteht.

Description

PU-WALZE UND VERFAHREN ZU IHRER HERSTELLUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Walzenmantels oder Walzenbezugs einer Walze aus einem PPDI basierten Kunststoff.
Die Erfindung betrifft ebenso ein PPDI-Polyurethan zur Herstellung eines Walzenmantels oder Walzenbezugs einer Walze gebildet durch Mischung eines PPDI-Präpolymers mit einem Härter.
Polyurethan Elastomere, die durch eine ein- oder mehrstufige Reaktion von PPDI (p- Phenylendiisocyanat) mit Mischungen von Polyolen, Diolen und Diaminen entstehen, sind seit mehreren Jahrzehnten bekannt.
PPDI-Polyurethan Elastomere zeichnen sich durch hohe Reiß- und Weiterreißfestigkeit, hohe Abriebbeständigkeit, hohe Hydrolysebeständigkeit und hohe Elastizität aus.
Jedoch kommt es beim Erhärten zu starkem Schrumpf und schlechter Grünfestigkeit.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Schrumpf zu vermindern und die Grünfestigkeit zu verbessern, um so die Einsatzmöglichkeiten des Kunststoffs zu erweitern.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass der dem Polyurethan zugesetzte Härter die Topfzeit auf 5 bis 60 s verkürzt.
Durch die verminderte Topfzeit kommt es zu einer raschen Überwindung der Grün- festig keitsschwäche, was die Gefahr von Spannungsrissen während des Aushärtens des Kunststoffs erheblich vermindert. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Topfzeit auf 8 bis 20 s, insbesondere 8 bis 12 s verkürzt wird.
Durch die geeignete Wahl des Härters kann die Reaktionsgeschwindigkeit und der Viskositätsanstieg im Zuge der Vernetzungsreaktion zwischen dem PPDI-basierten Präpolymer und dem Härter so gesteuert werden, dass die Herstellung des Walzenmantels oder des Walzenbezug mittels Rotationsguss möglich wird.
Dies wird noch dadurch unterstützt, dass durch die beschleunigte Vernetzungs- reaktion ein schnelles Durchschreiten des Zeitraums der topfigen Materialkonsistenz, bei der das Material fest, aber ohne wesentliche mechanische Festigkeit und Elastizität ist, erfolgt.
Dabei wird der Kunststoff auf einem zylindrischen, drehbar gelagerten Gießkörper mit einer parallel zur Achse des Gießkörpers verfahrbaren Gießdüse aufgetragen, wobei die Temperatur des aufgetragenen Kunststoffs zwischen 70 und 1100C liegen sollte.
Um die Spannungsrißneigung des aufgebrachten Kunststoffes während des Aushärtens zu verringern, sollte dieser einen Katalysator enthalten, der vorzugsweise aus der Gruppe der PU Polymerisationskatalysatoren gewählt wird. Zu dieser Gruppe gehören verschiedenste metallorganische Verbindungen und Salze von Zn, Co, Bi, Hg, Cd, K u.v.a.m. wie z.B.:
Dibutylzinndilaurat, Zinnoctoat, Dioctylzinndiacetat, Dibutylzinnmercaptid, Dibutylzinn- oxid, Dimethylzinnmercaptid, Dioctylzinnmercaptid, Dimethylzinncarboxylat, ...
Weiters alle tertiären Amine wie z.B.:
Bis-(2-dimethylaminoethyl)-ether, Alkylmorpholine, 1 ,4-Diazabicyclooctan, N1N- Alkylbenzylamine, 1 ,2-Dimethylimidazol, N,N-Dimethylcyclohexylamin, N, N, N', N'- Tetramethylethylendiamin.
Vor allem beim Gießen großer hohlzylindrischer Bauteile, wie Pressmänteln oder Walzenbezügen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Umfangsgeschwin- digkeit des Gießkörpers zwischen 15 und 80 m/min liegt und die Gießdüse mit einer Geschwindigkeit zwischen 5 und 10 mm/U axial verfahren wird.
Um eine gute Durchmischung der Komponenten zu erreichen, sollte die Mischung mit dem Härter in einer Mischkammer nach dem Rotor/Stator Prinzip erfolgen.
Es ist vorteilhaft, dass Rotor und Stator konstruktiv so ausgeführt sind, dass folgende Bedingungen erfüllt sind:
Die durch die konstruktive Ausführung resultierende Spaltbreitenverteilung zwischen Rotor und Stator sollte im Bereich von 1 -5 mm liegen und möglichst eng sein, um eine möglichst gleichmäßige Scherbelastung der Reaktionsmischung zu erreichen und dadurch eine Verstopfung der Mischkammer in Bereichen mit geringer Schergeschwindigkeit zu verhindern.
Das Totvolumen der Mischkammer sollte möglichst gering sein. Besonders bewährt haben sich Mischkammern mit einem Totvolumen von 5 bis 50 ml zur Durchmischung eines Materialvolumenstromes von 0,5 bis 10 l/min.
Die daraus resultierenden kurzen Verweilzeiten erfordern eine sehr effektive Durchmischung, die einerseits durch hohe Rotordrehzahlen im Bereich von 1000-5000 U/min und andererseits durch Strömungsteilende Elemente an Rotor und Stator, die ein geradliniges Durchfließen der Mischkammer verhindern, erreicht wird.
Hinsichtlich des PPDI-Polyurethan ist erfindungswesentlich, dass der Härter aus 60 bis 99 Gewichts-% 1 ,4-Butandiol, maximal 40 Gewichts-% Diamin sowie höchstens 1 Gewichts-% eines Katalysators besteht.
Über eine derartige Härterzusammensetzung lässt sich die gewünschte Beeinflussung der Reaktionsgeschwindigkeit und der Viskositätsanstieg im Zuge der Vernetzungsreaktion besonders gut erreichen. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Härter zumindest 1 Gewichts-% Diamin und/oder wenigstens 0,01 Gewichts-% eines Katalysators enthält.
Das Diamin in der Härtermischung sollte vorteilhaft aus folgender Gruppe gewählt werden:
Diethyltoluoldiamin, Dimethylthiotoluoldiamin, Hexamethylendiamin, Tetramethylen- diamin, Ethylendiamin, o-Phenylendiamin, m-Phenylendiamin, p-Phenylendiamin, 1 ,4- Diaminocyclohexan, 1 ,2-Diaminocyclohexan, 4,4'-Diaminodiphenylmethan, Iso- phorondiamin, 4,4^-Diaminodicyclohexylmethan, 4,4*-Methylene-bis-(3-chloro-anilin), 4,4*-Methylene-bis-(3-chloro-2,6-diethylanilin), Trime-thylenglycoldi-p-amino- benzoate, 1 ,2-Bis-(2-aminophenylthio)ethan, 4,4'-Diamino-3,3'-dimethyl-dicyclo- hexylmethan.
Das PPDI-Präpolymer wird vorteilhaft aus der Gruppe folgender Produkte der Fa. Chemtura oder einem gleichwertigen Produkt eines anderen Herstellers gewählt:
Adiprene LFP 590D, Adiprene LFP 950A, Adiprene LFP 850A, Adiprene LFP 1950A, Adiprene LFP 2950A.
Die Stöchiometrie der Mischung, also das molare Verhältnis zwischen dem Isocyanatgehalt und dem Gehalt an reaktivem Wasserstoff, sollte zwischen 0,85 und 1 ,15 liegen, um ein optimal ausgewogenes Materialeigenschaftsspektrum zu erhalten.
Ein derartig hergestellter Walzenmantel oder Walzenbezug ist sehr verschleißfest, hochbelastbar und langlebig und eignet sich wegen der hohen Anforderungen insbesondere zur Anwendung bei Walzen in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn.
Vorzugsweise findet der erfindungsgemäße Walzenmantel in einer weichen Walze eines Kalanders Verwendung. Die Härte des PPDI-Polyurethans im Walzenbezug liegt vorzugsweise zwischen 80 Shore A und 75 Shore D.
Des Weiteren beträgt der Verlustfaktor tanδ des PPDI-Polyurethans im Walzenbezug vorzugsweise zwischen 0,01 und 0,03. Durch die niedrige Dämpfung ist der Walzenbezug im Bezug auf die maximal mögliche Belastungspaarung Druck/Lastfrequenz optimiert.
Vorzugsweise liegt der Elastizitätsmodul des PPDI-Polyurethans im Walzenbezug zwischen 10 und 3000 N/mm2.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Querschnitt durch eine Gießvorrichtung.
Dabei wird auf einen drehbar gelagerten Gießkörper 2 in Form eines zylindrischen Walzengrundkörpers im Rotationsgussverfahren ein Kunststoff zur Bildung eines Walzenbezugs 1 aufgetragen.
Dies erfolgt über eine als Breitschlitzdüse ausgebildete Gießdüse 3, die den flüssigen Kunststoff mit einer Temperatur zwischen 70 und 900C von einer Mischkammer 4 erhält.
Die dynamische Mischkammer 4 arbeitet nach dem Rotor/Stator Prinzip.
Während des Auftragens rotiert der Gießkörper 2 mit einer vorzugsweise konstanten Umfangsgeschwindigkeit, die zwischen 15 und 80 m/min liegt. Die parallel zur Rotationsachse 5 des Gießkörpers 2 verfahrbare Gießdüse 3 wird mit einer Geschwindigkeit zwischen 2 und 15, normalerweise zwischen 5 und 10 mm/Umdrehung bewegt, so dass ein gleichmäßig starker Bezug auf den Gießkörper 2 aufgetragen wird. Der Ausstoß der Gießdüse 3 liegt zwischen 500 und 10000 g/min.
Zur Herstellung eines möglichst widerstandsfähigen Walzenbezugs 1 wird der Kunststoff von PPDI-Polyurethan gebildet, welches durch Mischung eines PPDI- Präpolymers mit einem Härter in der Mischkammer 4 entsteht.
Dabei soll der Härter die Topfzeit auf Werte zwischen 8 und 12 s verkürzen. Diese beschleunigte Vernetzung ermöglicht erst die Anwendung des Rotationsgussverfahrens.
Erreicht wird dies hier durch einen Härter, der aus 65 Gewichts-% 1 ,4-Butandiol, 34,95 Gewichts-% Diethyltoluoldiamin und 0,05 Gewichts-% Dibutylzinnlaurat besteht.
Der Anteil an Diamin bestimmt durch seine extrem schnelle Reaktionsgeschwindigkeit das Fließverhalten der Kunststoffmischung zum Zeitpunkt des Austritts aus der Gießdüse3 und in den ersten 2-5 Sekunden danach. Dieses Fließverhalten ist für eine erfolgreiche Prozessführung entscheidend. Zu geringe Viskosität hat abhängig von Drehzahl und Durchmesser des rotierenden Gießkörpers 2 ein rasches Abrinnen bzw. Abschleudern des aufgebrachten Materials zur Folge und limitiert somit die erzielbare Schichtstärke. Zu hohe Viskosität verhindert ein gleichmäßiges Verfließen des Kunststoffes, was zu einer unerwünschten groben Oberflächenstruktur (Rippen) und Lufteinschlüssen führt.
Der Katalysator bewirkt in weiterer Folge ein rasches Nachziehen der Butandiol- Isocyanat Vernetzungsreaktion. Er ist damit verantwortlich für ein sehr rasches Durchschreiten des Zeitraums der topfigen Materialkonsistenz (cheesy State / schlechte Grünfestigkeit), während dessen das Werkstück extrem anfällig für das Auftreten von fatalen Spannungsrissen ist. Nur die kombinierte Anwendung beider Härterbestandteile ermöglicht es, sowohl das für den Rotationsgußsprozeß erforderliche Fließverhalten der Kunststoffmischung einzustellen, als auch ein spannungsrißfreies Endprodukt zu gewährleisten.
Die Stöchiometrie der Mischung beträgt 95 % (Isocyanatüberschuß).
Besonders vorteilhaft ist dies bei der Herstellung von Walzen zur Verwendung in Maschinen zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn. Derartige Walzen sind einer sehr hohen Belastung ausgesetzt und haben Längen von bis zu 10 m und Durchmesser von bis zu 2 m.
Das Verfahren wie auch der Kunststoff eignen sich ebenso für die Herstellung von flexiblen Walzenmänteln. Diese sind meist durch in den Kunststoff eingebettete Fasern, Fäden o.a. verstärkt und werden vor allem bei der Entwässerung oder Glättung der Faserstoffbahn eingesetzt.
Die Walzenmäntel werden dabei in analoger Weise durch das Auftragen des Kunststoffs auf einen zylindrischen Gießkörper 2 hergestellt, wobei der fertige Walzenmantel allerdings vom Gießkörper 2 abgezogen oder der Gießkörper 2 aus dem gegossenen Walzenmantel entfernt wird.
Derartig hergestellte Walzenbezüge 1 oder Walzenmäntel zeichnen sich durch eine Erhöhung der Dauerbelastbarkeit hinsichtlich Linienlast und Maschinengeschwindigkeit sowie die Verlängerung möglicher Schleifintervalle zur Bearbeitung der Manteloberfläche aus.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Walzenmantels oder Walzenbezugs (1 ) einer Walze aus einem PPDI basierten Poyurethan-Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Polyurethan zugesetzte Härter die Topfzeit auf 5 bis 60 s verkürzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Topfzeit auf 8 bis 12 s verkürzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Herstellung mittels Rotationsguss erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff auf einem zylindrischen, drehbar gelagerten Gießkörper (2) mit einer parallel zur Achse (5) des Gießkörpers (2) verfahrbaren Gießdüse (3) aufgetragen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des aufgetragenen Kunststoffs zwischen 70 und 1100C liegt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Härter einen Katalysator enthält, der vorzugsweise aus der Gruppe der PU Polymerisationskatalysatoren stammt und insbesondere von metallorganischen Verbindungen, Salzen oder tertiären Aminen gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Gießkörpers (2) zwischen 15 und 80 m/min liegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießdüse (3) mit einer Geschwindigkeit zwischen 2 und 15, insbesondere zwischen 5 und 10, mm/Umdrehung axial verfahren wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischung mit dem Härter in einer Mischkammer (4) nach dem Rotor/Stator Prinzip erfolgt.
l O. PPDI-Polyurethan zur Herstellung eines Walzenmantels oder Walzenbezugs (1 ) einer Walze gebildet durch Mischung eines PPDI-Präpolymers mit einem Härter, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Härter aus 60 bis 99 Gewichts-% 1 ,4-Butandiol, maximal 40 Gewichts-% Diamin sowie höchstens 1 Gewichts-% eines Katalysators besteht.
H . PPDI-Polyurethan nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Härter zumindest 1 Gewichts-% Diamin enthält.
12. PPDI-Polyurethan nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Härter wenigstens 0,01 Gewichts-% eines Katalysators enthält.
13. PPDI-Polyurethan nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Diamin aus folgender Gruppe stammt: Diethyltoluoldiamin, Dimethylthiotoluoldiamin, Hexamethylendiamin, Tetrame- thylendiamin, Ethylendiamin, o-Phenylendiamin, m-Phenylendiamin, p-Phe- nylendiamin, 1 ,4-Diaminocyclohexan, 1 ,2-Diaminocyclohexan, 4,4'-Diamin- odiphenylmethan, Isophorondiamin, 4,4'-Diaminodicyclohexylmethan, 4,4^-Methy- lene-bis-(3-chloro-anilin), 4,4*-Methylene-bis-(3-chloro-2,6-diethyl-anilin), Trime- thylenglycoldi-p-aminobenzoate, 1 ,2-Bis-(2-aminophenylthio)ethan, 4,4^-Diamino- 3,3*-dimethyl-dicyclohexylmethan.
14. PPDI-Polyurethan nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator aus der Gruppe der PU Polymehsationskatalysatoren stammt und vorzugsweise von metallorganischen Verbindungen, Salzen oder tertiären Aminen gebildet wird.
15. PPDI-Polyurethan nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis zwischen Präpolymer und dem Härter 85 bis 115 % Stöchiometrie entspricht.
16. PPDI-Polyurethan nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte zwischen 80 Shore A und 75 Shore D liegt.
17. Walze mit einem Walzenkern und einem die Mantelfläche des Walzenkerns zumindest abschnittweise umgebenden Walzenbezug, wobei der Walzenbezug ein PPDI-Polyurethan nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.
18. Walze nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte des PPDI- Polyurethans im Walzenbezug zwischen 80 Shore A und 75 Shore D liegt.
19. Walze nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der
Verlustfaktor (tanδ) des PPDI-Polyurethans im Walzenbezug zwischen 0,01 und 0,03 liegt.
20. Walze nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Elastizitätsmodul des NDI-Polyurethans im Walzenbezug zwischen 10 und 3000
N/mm2 liegt.
21. Anwendung der Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn.
22. Anwendung der Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche als weiche Walze in einem Kalander.
EP08786453A 2007-09-07 2008-07-25 Pu-walze und verfahren zu ihrer herstellung Withdrawn EP2190896A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007042781A DE102007042781A1 (de) 2007-09-07 2007-09-07 PU-Walze
PCT/EP2008/059792 WO2009033874A1 (de) 2007-09-07 2008-07-25 Pu-walze und verfahren zu ihrer herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2190896A1 true EP2190896A1 (de) 2010-06-02

Family

ID=39865090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP08786453A Withdrawn EP2190896A1 (de) 2007-09-07 2008-07-25 Pu-walze und verfahren zu ihrer herstellung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100190624A1 (de)
EP (1) EP2190896A1 (de)
CN (1) CN101796092B (de)
DE (1) DE102007042781A1 (de)
WO (1) WO2009033874A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20115400A7 (fi) 2011-04-26 2012-10-27 Metso Paper Inc Telapinnoite ja menetelmä sen valmistamiseksi
FI123186B (fi) * 2011-06-23 2012-12-14 Metso Paper Inc Telapinnoite
CN102505555B (zh) * 2011-11-10 2014-08-06 广州海丝尔橡塑科技有限公司 一种高速聚氨酯造纸胶辊及其制造方法与应用
DE102012201310A1 (de) * 2012-01-31 2013-08-01 Voith Patent Gmbh Walzenbezug mit verbesserten dynamischen Eigenschaften und hohem Rückstellverhalten
DE102012201782A1 (de) * 2012-02-07 2013-08-08 Voith Patent Gmbh Walzenbezug und Verfahren zu dessen Herstellung
EP3175036B1 (de) * 2014-07-28 2021-12-29 Voith Patent GmbH Verfahren zur herstelung oder bearbeitung einer walze, walze und funktionsschicht einer walze
DE102015213512A1 (de) 2015-07-17 2017-01-19 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Walzenbezugs
AU2016357211B2 (en) * 2015-11-17 2019-10-03 Stowe Woodward Licensco, Llc Polyurethane roll cover for calender roll for papermaking machine
EP4337824A1 (de) * 2021-05-12 2024-03-20 Voith Patent GmbH Walzenbezug und walze

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3412071A (en) * 1964-07-20 1968-11-19 Uniroyal Inc Polyurethanes cured with polyamine curing agents
US3523103A (en) * 1965-06-08 1970-08-04 Liner Technology Inc Process for polyurethane formation and catalysts therefor
US3397178A (en) * 1966-10-13 1968-08-13 Gen Mills Inc Hardenable epoxy resin compositions
US4294951A (en) * 1980-07-14 1981-10-13 Mitsui-Nisso Corporation Rapid curing polyurethane elastomer prepared from a diphenylmethanediisocyanate based liquid prepolymer and a curing agent containing a polytetramethylene ether glycol, a diol and an organometallic catalyst
DE3931845A1 (de) * 1989-09-23 1991-04-04 Bayer Ag Schnellkristallisierende polyurethansysteme
DE4118362A1 (de) * 1991-06-05 1992-12-10 Bayer Ag Verfahren zur isolierung von rohren
DE4405061A1 (de) * 1994-02-17 1995-08-24 Bayer Ag Verfahren zur Isolierung von Rohren mit Polyurethan-Hartschaumstoffen nach dem Rotationsgußverfahren
DE19511852A1 (de) * 1995-03-31 1996-10-02 Hoechst Trevira Gmbh & Co Kg Hochbelastbare Kern/Mantel-Monofilamente für technische Anwendungen
US6027769A (en) * 1998-08-24 2000-02-22 Gajewski; Vincent J. Method for producing cylindrical objects of multilayer dissimilar compositions without interfaces
US6190268B1 (en) * 1999-07-27 2001-02-20 Callaway Golf Company Golf ball having a polyurethane cover
WO2001072864A1 (en) * 2000-03-27 2001-10-04 Uniroyal Chemical Company, Inc. Rotational casting method for coating a flexible substrate and resulting coated flexible article
US6747117B2 (en) * 2002-06-14 2004-06-08 Crompton Corporation Polyurethane/urea composition for coating cylindrical parts
DE102006020897A1 (de) * 2006-05-05 2007-11-08 Voith Patent Gmbh PU-Walze

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2009033874A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20100190624A1 (en) 2010-07-29
WO2009033874A1 (de) 2009-03-19
CN101796092B (zh) 2013-10-30
DE102007042781A1 (de) 2009-03-12
CN101796092A (zh) 2010-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2190896A1 (de) Pu-walze und verfahren zu ihrer herstellung
EP2929085B1 (de) Pressmantel für presswalze
EP3652378B1 (de) Pressmantel und dessen verwendung
EP2841647B1 (de) Presswalze mit walzenbezug aus polyurethan
DE202012012798U1 (de) Walzenbeschichtung, walze und verfahren seiner herstellung
EP3652379B1 (de) Pressmantel und dessen verwendung sowie schuhpresswalze und schuhpresse
DE112008001284T5 (de) Schuhpressenband
DE102013222458A1 (de) Pressmantel für Presswalze
WO2015086555A1 (de) Pressband und dessen verwendung sowie presswalze und schuhpresse
DE102007000505A1 (de) Walzenbelag mit füllstoff- und faserverstärktem Polyurethanelastomer
EP2024409B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines PU-Walzenbezugs
WO2009103301A2 (de) Walzenbezug und verfahren zu seiner herstellung
WO2019007650A1 (de) Pressmantel und dessen verwendung sowie verfahren zur herstellung des pressmantels
DE102007042819A1 (de) Walzenbezug und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102006060096A1 (de) Walzenbezug und Verfahren zu seiner Herstellung
EP2812485B1 (de) Walzenbezug, verfahren zu dessen herstellung und verwendung des walzenbezuges
EP4671439A1 (de) Pressmantel für eine presswalze oder transportband
WO2022073671A1 (de) Walzenbezug bzw. walze mit verbesserter hydrophobizität
EP4225991A1 (de) Pressmantel für eine schuhpresse bzw. transportband mit verbesserter hydrophobizität
DE102008000126A1 (de) Walzenbelag aus Polyharnstoffelastomer und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102016114528A1 (de) Pressmantel und Verfahren zur Herstellung eines solchen

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: 20100407

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA MK RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
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: 20130201